JP2019029394A - キャリア実装構造 - Google Patents

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JP2019029394A
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substrate
solder
mounting structure
notch
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康 藤村
Yasushi Fujimura
康 藤村
太一 三澤
Taichi Misawa
太一 三澤
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

【課題】ドライバＩＣなどの半導体チップを搭載するキャリアを、筐体の多層セラミック配線層を含む筐体内で他の構成部材と隣接させて実装する際においても、必要な高周波特性を実現し、小型高密度な実装を可能にしたキャリア実装構造を提供する。【解決手段】ＣｕＷ製の基板１１と基板上に設けた多層セラミック配線層を含む側壁１２を有する筐体２内で、側壁１２に隣接して四角柱状のキャリア２１を基板１１上に実装している。キャリア２１と基板１１との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されており、キャリア２１の基板１１への載置面の角部には切欠きが設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体チップを搭載するキャリアを基板上に半田実装する際のキャリア実装構造に関する。
伝送容量の増大に伴い、光トランシーバおよびその内部に搭載される光モジュール（ＯＳＡ：Optical Sub-Assembly）の小型化の要求が高まっている。それに伴い、部品実装の高密度化も必要となり、例えば、被実装物（基板）に対し、実装物（キャリア、ＩＣ等）のサイズを、余裕を持って設計することが難しくなってきている。
特許文献１には、必要な高周波特性を実現するために必要な伝送線路設計を満足しつつ、小型高密度に能動部品および受動部品を配置可能とする実装設計を実現させた発光モジュールが開示されている。
特開２０１５−９５４７１号公報
特許文献１に開示された発光モジュールでは、温調素子（ＴＥＣ：Thermo-Electric Controller）の上に、ＬＤ（レーザダイオード）用のドライバＩＣと、４個のＬＤと、４個のモニタ用のＰＤ（フォトダイオード）と、光合波器と、サーミスタ等が搭載されているが、ＬＤの出射光の波長を制御するためにＬＤを所定温度に設定する必要があり、ＴＥＣ上にＬＤを実装し、ドライバＩＣについてはヒートシンクなどのキャリアに搭載させた状態で冷却を行う場合がある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ドライバＩＣなどの半導体チップを搭載するキャリアを、筐体の多層セラミック配線層を含む筐体内で他の実装物と隣接させて実装する際においても、必要な高周波特性を実現し、小型高密度な実装を可能にしたキャリア実装構造を提供することを、その目的とする。
本発明の一態様に係るキャリア実装構造は、基板上に設けられ配線層を含む側壁を有する筐体内で、前記側壁に隣接して四角柱状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されている。
また、本発明の一態様に係るキャリア実装構造は、基板上に設けられ配線層を含む配線ベースに隣接して四角形状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面と前記配線ベースに対向する面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されている。
本発明によれば、キャリアの基板に対向する面の角部に第１の切欠きが設けられているため、キャリアを基板に半田付けする際に、余剰半田を吸収することで半田ボールの形成を抑制することが可能になり、キャリアを筐体の多層セラミック配線層を含む側壁に近接させて配置できるとともに、キャリアを小型化することが可能になる。また、キャリアの側壁と反対側の基板上に他の実装物を実装する際にも、余剰半田が基板上に流れださないため、キャリアと他の実装物との間隙を小さくすることができる。このため、キャリアに搭載した電子部品と多層セラミック配線層との間の配線等を短くすることができ、良好な高周波特性を実現と小型高密度の実装が可能になる。
本発明に係るキャリア実装構造を有する発光モジュールの一実施形態を示す斜視断面図である。 図１の発光モジュールのキャリア実装構造の主要部を示す断面図である。 図１の発光モジュールにおいて、基板と筐体を固着するＡｇＣｕ半田が基板上に染み出して析出した状態を説明するための図である。 発光モジュールの主要部の比較のための参考図である。 切欠きを設けない場合のキャリア実装構造の参考図である。 本発明に係るキャリア実装構造を説明するための図である。 本発明に係るキャリア実装構造におけるキャリアの一例の作製方法を説明するための図である。 本発明に係るキャリア実装構造におけるキャリアの他の例の作製方法を説明するための図である。
（本願発明の実施形態の説明）
最初に本願発明の実施形態を列記して説明する。
本発明案の一態様（１）に係るキャリア実装構造は、基板上に設けられ配線層を含む側壁を有する筐体内で、前記側壁に隣接して四角柱状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されている。
本実施形態によれば、本発明によれば、キャリアの基板に対向する面の角部に第１の切欠きが設けられているため、キャリアを基板に半田付けする際に、余剰半田を切欠き内に吸収、保持することで半田ボールの形成を抑制することが可能になる。このため、キャリアを筐体の多層セラミック配線層を含む側壁に近接させて配置できるとともに、キャリアを小型化することが可能になる。また、キャリアの側壁と反対側の基板上に他の実装物を実装する際にも、余剰半田が基板上に流れださないため、キャリアと他の実装物との間隙を小さくすることができる。このため、キャリアに搭載した電子部品と多層セラミック配線層との間の配線等を短くすることができ、良好な高周波特性を実現と小型高密度の実装が可能になる。
本実施形態の一態様（２）として、上記（１）のキャリア実装構造において、前記基板と前記側壁とはＡｇＣｕ半田によって固着されており、前記ＡｇＣｕ半田が前記基板の表面に析出していてもよい。
本実施形態によれば、析出したＡｇＣｕ半田の上にキャリアを配置する際に、ＡｇＣｕ半田の影響を保証するため、キャリアと基板との間に介在させる半田の量を多くしたとしても、第１の切欠きによって余剰半田が基板上に広く流だすことを抑制することが可能となり、キャリアを側壁に近接して実装することができる。
本実施形態の一態様（３）として、上記（２）のキャリア実装構造において、析出した前記ＡｇＣｕ半田の表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。
本実施形態によれば、析出したＡｇＣｕ半田の表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上１０μｍ以下の粗面であっても、粗面の凹凸を補償した上で、キャリアを側壁に近接して実装することができる。
本実施形態の一態様（４）として、上記（１）から（３）のいずれか１のキャリア実装構造において、前記キャリアの前記基板と反対側の面の角部に第２の切欠きが形成されていてもよい。
本実施形態によれば、キャリア上に電子部品を半田によって搭載する際に、半田ボールの形成を抑制することが可能となるため、より確実にキャリアを側壁に近接して実装することができ、キャリア上に搭載した電子部品と多層セラミック配線層との間の配線を短くすることができる。
本実施形態の一態様（５）として、上記（１）から（４）のいずれか１のキャリア実装構造において、前記切欠きを設けた面の前記切欠きの縁と前記角部からの距離が、０．１±０．０５ｍｍの距離である。
本実施形態によれば、余剰半田を確実に切欠き内に吸収、保持できる。
本実施形態の一態様（６）として、上記（１）から（５）のいずれか１のキャリア実装構造において、前記キャリアの前記基板に対向する面および前記第１の切欠きの表面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層金属膜が形成されている。
本実施形態によれば、切欠きの表面がＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層金属膜でメタライズされているため、余剰のＡｎＳｎ半田を確実に切欠き内に吸収・保持できる。
本発明案の一態様（７）に係るキャリア実装構造は、基板上に設けられ配線層を含む配線ベースに隣接して四角形状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面と前記配線ベースに対向する面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されている。
本実施形態によれば、配線層を含む実装物である配線ベースに隣接させてキャリアを実装する際、あるいは、キャリアに隣接させて配線ベースを実装する際にも、キャリアと基板との間に介在した余剰半田が基板上に流れださないため、キャリアと配線ベースとの間隙を小さくすることができる。このため、キャリアに搭載した電子部品と多層セラミック配線層との間の配線等を短くすることができ、良好な高周波特性を実現と小型高密度の実装が可能になる。
本実施形態の一態様（８）として、上記（７）のキャリア実装構造において、前記配線ベースの前記基板への載置面と前記キャリアに対向する面の角部に第３の切欠きが形成されている。
これにより、キャリアに隣接させて実装した配線ベースと基板との間に介在した余剰半田が基板上に流れださないため、キャリアと配線ベースとの間隙を小さくすることができる。
（本願発明の実施形態の詳細）
本発明に係るキャリア実装構造の具体例を、発光モジュールに適用した場合について、以下に図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。なお、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
図１は、本発明に係るキャリア実装構造を有する発光モジュールの一実施形態を示す斜視断面図であり、図２は、図１の発光モジュールのキャリア実装構造の主要部を示す断面図である。なお、図１においては、各構成部材間の配線および半田については図示を省略している。発光モジュール１は、いわゆる箱型のバタフライパッケージと同様の筐体（パッケージ）を有しており、一方の壁（図１の右方向に位置する前壁）に外部光ファイバと結合する光結合部を、他方の壁（図１の左方向に位置する後壁）に発光モジュール１を搭載するシステムとの間で電気信号の授受を行う端子を有している。
筐体２内には、複数、例えば４チャネル分のＬＤ（レーザダイオード：発光素子）６１、ＬＤ６１を駆動する配線部材としてのドライバＩＣ２２を含む集積回路等の能動部品、複数のインダクタ５３等の受動部品、各ＬＤ６１に対応した個数の図示しないＰＤ（Photo Diode：受光素子）、各ＬＤ６１が出射する光を合波する図示しない光合波器（Optical Multiplexer）や複数のレンズ６２等の光学部品、温調素子（ＴＥＣ）３２、図示しないサーミスタ（温測抵抗体）等が実装される。
筐体２は、銅タングステン合金（ＣｕＷ）の熱伝導率が高い材料で形成された底板となる基板１１と、側壁セラミック部１２と、を備えている。側壁セラミック部１２は、複数のセラミック層１２ａが積層された多層セラミック構造を有しており、各セラミック層１２ａの一部の上下面には配線パターンが形成されている。また、側壁セラミック部１２は、各セラミック層１２ａを貫通して形成されて電気接続を行うために設けられたビアを有している。この配線に筐体２の内部の配線が通されて、その配線は筐体２の外部に設けられた図示しないＲＦ端子（高周波信号用端子）およびＤＣ端子（電源・制御信号用端子）に接続される。側壁セラミック部１２は、本発明の多層配線セラミック層に相当する。筐体２の内部において、基板１１の上には、ドライバＩＣ２２を搭載したヒートシンクであるキャリア２１をＡｕＳｎ半田を用いて搭載し、その後、ＴＥＣ３２のＴＥＣ下基板３１等がＡｎＳｎよりも融点の低い鉛フリー半田（例えばＳｎＡｇＣｕ半田）を用いて実装されている。
側壁セラミック部１２は、一部の上下面に配線パターンを有する複数のセラミック層１２ａを重ね合わせて焼結することによって、多層セラミック配線基板として形成される。ＣｕＷ製の基板１１と最下層のセラミック層１２ａとの接着、および、各セラミック層の接着にはＡｇＣｕ半田１３が用いられる。十分な接着強度を得るには、ＡｇＣｕ半田は多めに塗布する必要がある。ＡｇＣｕ半田の不足時には半田内に空胞が形成され好ましくない。図３は、図１の発光モジュールにおいて、基板と筐体を固着するＡｇＣｕ半田が基板上に染み出して析出した状態を説明するための図である。同図に示すように、余剰のＡｇＣｕ半田１３Ｓは側壁セラミック部１２から基板１１上に流れ出し、余剰のＡｇＣｕ半田１３Ｓが析出した部分の表面は粗面になる。粗面の粗さは、表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上１０μｍ以下である。
発光モジュール１は複数のＬＤ６１を駆動するドライバＩＣ２２をパッケージ内に搭載しており、複数のＲＦ端子から入力したＬＤ駆動信号は、ドライバＩＣ２２に入力し、ドライバＩＣ２２により増幅した駆動信号に変換されて各ＬＤ６１に提供される。また、ＬＤ６１は、いわゆるシャント駆動されている。ＤＣ端子からのＬＤバイアス電流を、インダクタ５３を介してＬＤ６１のアノード電極に供給する。一方、ドライバＩＣ２２内にはＬＤ６１と並列に接続されるトランジスタを有しており、このトランジスタをオン／オフすることで、ＬＤ６１に供給されるバイアス電流を制御している。すなわち、トランジスタをオフすることによってＬＤ６１に振り向けるか、あるいは、トランジスタをオンすることによってトランジスタに振り向けるかで、バイアス電流を分流（シャント）してＬＤ６１を駆動している。この時、バイアス電流が通過するインダクタ５３のインダクタンスを大きくする必要があり、結果、インダクタ５３のサイズも大きくなる。
本実施形態では、複数（ＬＤ６１の個数に等しい数）のインダクタ５３は、ドライバＩＣ２２の上に、絶縁基板からなるスペーサ５１とインダクタキャリア５２を介して搭載されている。スペーサ５１はＳｉ製またはＡｌＮ製を用いることができ、インダクタキャリア５２は寄生容量の発生を抑えるために比誘電率の低いＳｉＯ2製を用いることが好ましい。インダクタキャリア５２上には、パッドを有する複数の配線パターン５２Ｌが設けられており、個々のインダクタ５３がチャネルごとに別回路となるように搭載されている。筐体２の外部に設けたＤＣ端子から提供されたバイアス電流は、ボンディングワイヤ（図示なし）を介して配線パターン５２Ｌに接続され、インダクタ５３を通過した後他方のボンディングワイヤ（図示なし）、およびＬＤチップキャリア３５を介してＬＤ６１に供給される。
ＴＥＣ３２はＴＥＣ下基板３１およびＴＥＣ上基板３３を有している。ＬＤチップキャリア３５は、ＴＥＣ上基板３３の上にベース基板３４を介して搭載されている。ベース基板３４の上には、ＬＤチップキャリア３５の他、レンズ６２等の部品が搭載されている。キャリア２１およびＬＤチップキャリア３５は熱伝導率の高いＡｌＮ製を用いることができる。キャリア２１は四角柱状であり、ドライバＩＣ２２を搭載する上面の大きさは、ドライバＩＣの載置面の大きさとほぼ等しい大きさを有している。このため、キャリア２１の下面の大きさもドライバＩＣの載置面の大きさとほぼ等しい。なお、キャリア２１に隣接させて実装される他の実装物は本発明の配線ベースに相当し、例えば、本実施形態では、ＴＥＣ３２、ＴＥＣ下基板３１、ＴＥＣ上基板３３、ＬＤチップキャリア３５、および、ベース基板３４などが、配線ベースに相当する。
ドライバＩＣ２２には、例えば、入力用のパッド２２Ｐ（側壁セラミック部１２側）および出力用のパッド２２Ｐ（ＬＤチップキャリア３５側）を有している。入力用のパッド２２Ｐは、入力用のパッド２２Ｐとほぼ高さが等しいか僅かに低い位置のセラミック層１２ａ上に設けた配線パターン１２Ｌのパッドとワイヤボンディングによって接続されている（図２のボンディングワイヤ４１に相当）。また、出力用のパッド２２Ｐは、ＬＤチップキャリア３５上に設けた配線パターン３５Ｌのパッドとワイヤボンディングによって接続されている（図２のボンディングワイヤ４２に相当）。なお、ＬＤチップキャリア３５上に設けた配線パターン３５ＬのパッドがＬＤドライバの出力用のパッド２２Ｐとほぼ高さが等しいか僅かに低い位置になるように構成されている。
ＬＤ６１の高速な駆動信号を伝送するためには、ボンディングワイヤ４１、４２のワイヤの長さを極力短くするようにする必要がある。このため、本実施形態では、側壁セラミック部１２側に近接させてキャリア２１を基板１１上に実装するために、キャリア２１の基板１１の載置面の角部に面取り部２１ａを設けて切欠きを形成し、キャリア２１と基板１１との間に介在させたＡｎＳｎ半田２３の余剰のＡｎＳｎ半田を吸収・保持し、後述する半田ボールが発生しないようにしている。
また、キャリア２１の基板１１と反対側の面、すなわちドライバＩＣ２２を載置する面の角部に面取り部２１ｂを設けて切欠きを形成し、キャリア２１とドライバＩＣとの間に介在させた半田２４の余剰の半田を吸収・保持し、半田ボールが発生しないようにしている。この場合、半田２４はキャリア２１を基板１１に固定するＡｎＳｎ半田の融点よりも低い融点を有する半田であることが好ましい。さらに、ＴＥＣ下基板３１の基板１１の載置面の角部、あるいは、ベース基板３４のＬＤチップキャリア３５を搭載する面の角部にも面取り部３１ａ、あるいは、面取り部３４ａを設けて切欠きを形成し、半田３６，３７の余剰の半田を吸収・保持し、半田ボールが発生しないようにしている。
次に、キャリア２１等に切欠きを設けたことによる作用効果について説明する。図４は、発光モジュールの主要部の比較のための参考図であり、図５は、切欠きを設けない場合のキャリア実装構造の参考図である。また、図６は、本発明に係るキャリア実装構造を説明するための図である。
先述したように、側壁セラミック部１２に近い基板１１上には、余剰のＡｇＣｕ半田１３Ｓが析出し表面が粗面になっている。キャリア２１を側壁セラミック部に近づけて実装するためには、析出したＡｇＣｕ半田１３Ｓの上にキャリア２１を実装することになるが、この場合、析出したＡｇＣｕ半田による粗面の凹凸を補償し、良好な接続状態および熱伝導を確保するために、キャリア２１と基板１１との間に空気層（ボイド）を生じさせることなく、均一に両者の間にＡｕＳｎ半田が介在する状態が必要であり、両者の隙間を充填するに十分な半田量を確保することが必要である。このため、切欠きを設けていない場合は、図５に示すように、両者の間隙から染み出る余剰のＡｎＳｎ半田の量が多くなり、玉状の半田ボール２３Ｓが形成される。このため、キャリア２１の実装領域を大きくとる必要が生じ、実装上好ましくない。
また、この半田ボールがキャリア２１の近くのＴＥＣ下基板３１の実装領域に及ぶと、ＡｕＳｎ半田に乗り上げてＴＥＣ下基板３１を実装せざるを得ず、ＴＥＣ３２が傾いて実装されるおそれが生じる。これによって、ＴＥＣ上基板３３、ベース基板３４、および、ＬＤチップキャリア３５も傾くことになり、好ましくない。また、時には荷重をかけつつＴＥＣ３１をキャリア上に実装するため、半田ボールの存在によりＴＥＣ下基板３１が割れる場合もある。
このため、図６に示すように、本実施形態では、キャリア２１の基板１１に対向する面の角部に面取り部２１ａを設けることによって切欠き２６を形成し、この切欠き２６の箇所で余剰の半田を吸収している。このため、半田ボールの形成を抑制できる。なお、キャリア２１の下面には多層金属膜２５が設けられており、キャリア２１を搭載する基板１１上にはキャリア２１の下面とほぼ同じ大きさか僅かに大きい領域に図示しない金属層が形成されている。
同様に、ドライバＩＣ２２の載置面の角部に切欠きを設けない場合は、ドライバＩＣを半田２４によってキャリア２１上に搭載する場合、余分の半田が両者の界面に染み出し、半田ボール２４Ｓが発生する。これは、ＬＤチップキャリア３５を、ベース基板３４を介してＴＥＣ３２上に半田３７によって搭載する際も同様であり、半田ボール３７Ｓが発生する。
染み出した半田ボール２４Ｓ、３７Ｓが他の構成部品に接触するのは好ましくない。特に、シャント駆動の形態では、ＬＤ６１のカソード電極（グランド電位）とドライバＩＣ２２内のトランジスタのソース／エミッタは直接かつ最短で接続され、シャーシのグランド（接地電極）とは筐体２内で導通しないことが要請される。導通すると、このグランドを介して隣接するＬＤ６１との間のクロストークが大きくなり好ましくない。一方、半田ボール２４Ｓ，３７Ｓの接触を避けるために、キャリア２１とベース基板３４との距離を確保すると、ドライバＩＣ２２とＬＤ６１とを接続するボンディングワイヤが長くなり高周波特性の劣化を招く。このため、本実施形態では、キャリア２１の上面の角部、あるいは、ベース基板３４の上面の角部を面取りした切欠きを設け、この切欠きで余剰半田を吸収することでドライバＩＣ２２とＬＤ６１を近づけることが可能にしている。
次に、切欠きを有するキャリアの作製方法について説明する。図７は、本発明に係るキャリア実装構造におけるキャリアの一例の作製方法を説明するための図である。
まず、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3等のセラミック製の素基板であって、複数のキャリア２１を取ることが可能な大面積基板２１’に、キャリア２１のサイズに相当する領域を囲むＶ溝２７を形成する。Ｖ溝２７の傾斜は下面に対しそれぞれ約４５°であり、深さは０．１±０．０５ｍｍ、すなわち、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下としている。このため、切欠きを設けた面の切欠きの縁と角部からの距離が、０．１±０．０５ｍｍの距離となる。また、キャリア２１の大きさは、搭載するドライバＩＣの大きさにもよるが、縦横高さともに数ミリ程度の大きさである。
次に、Ｖ溝２７を形成した面に多層金属膜２５をコーティングする。多層金属膜２５はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ（それぞれの厚み０．１／０．２／０．５μｍ）の多層膜とする。多層金属膜２５は、Ｖ溝２７の場合には真空蒸着により形成する。Ｖ溝２７の場合には、溝の斜面が蒸着源に対してオープンになっているので斜面部分にも十分な厚さで金属膜を形成することができる。また、多層金属膜２５の上には、さらに、必要に応じて、Ｐｔ膜（０．５μｍ）を介してＡｕＳｎ半田膜を所定の厚さ（１０μｍ）形成し、最表面にはＡｕＳｎ半田の酸化防止のためにＡｕ膜（０．１５μｍ）設ける。
その後、Ｖ溝２７を形成する際のブレード（鋸）よりも薄い厚みを有するブレードでＶ溝２７の奥端から他面（Ｖ溝２７が形成されていない面）にまで突き抜ける様に切断する。なお、大面積基板２１’の他面にはダイシングテープ（エキスパンディングテープ）を付着させておき、Ｖ溝２７を全厚で切断した後、ダイシングテープを拡げることで各キャリア２１を分割することが可能となる。分割されたキャリア２１は、下面の角部に多層金属膜２５を有する切欠き２６が形成される。これらの工程は、半導体プロセス技術を用いて行うことができる。切欠き２６の部分に多層金属膜２５を有するため、余剰の半田が切欠き２６の部分に保持されやすくなり、半田ボールとして流れ出すのを防止できる。
また、キャリア２１の上面の角部にも切欠きを設ける場合は、下面のＶ溝２７に対応する位置にＶ溝を設け、下面と同様の処理を行えばよい。なお、この場合、上面に形成するＡｕＳｎ半田膜層については、厚さを薄く（３．５μｍ）したり、ＡｎＳｎ半田膜層を網目によって区切られた島状に設けてもよい。
以上、切欠きを面取りによって形成する場合について説明したが、切欠きは面取りに限らず、半田を吸収・保持できる空間を形成する形状であればよい。図８は、本発明に係るキャリア実装構造におけるキャリアの他の例の作製方法を説明するための図である。本実施形態では、キャリア２１に設ける切欠き２６’は、大面積基板２１’に形成したＵ溝２８から得ている。Ｕ溝２８の場合には、多層金属膜２５はスパッタリングにより形成する。真空蒸着により多層金属膜２５を形成する場合は、Ｕ溝の斜面は、蒸着源に対する見込み角が小さくなってしまい十分な厚みの膜を得ることが難しくなる。一方、スパッタリングであれば、金属原子の周り込みが大きくなるので、溝斜面にも十分な厚みの膜を得ることが可能となる。その他の製作方法については、Ｖ溝２７を形成する場合と同様であるので、その説明を省略する。なお、Ｖ溝２７、Ｕ溝２８に代えて、角溝を形成してもよい。
また、上記実施の形態は、筐体２の側壁セラミック部１２に近接してキャリア２１を搭載する例を中心に説明したが、本発明に係るキャリア２１の構造は対側壁セラミック部１２にのみに限定されることはない。例えば、ＩＣ等を搭載した別のキャリア（本発明の配線ベースに相当する。）を基板１１上に搭載する際にも、少なくとも一方のキャリアの対向する面と基板への搭載面の角部に切り欠きを設けておくことにより、二つのキャリアを近接して配置することが可能となる。両方のキャリアの当該角部に切り欠きを設けることはさらに好ましい。
１…発光モジュール、２…筐体、１１…基板、１２…側壁セラミック部、１２Ｌ…配線パターン、１２ａ…セラミック層、１３，１４…ＡｇＣｕ半田、２１…キャリア（ヒートシンク）、２１'…大面積基板、２１ａ，２１ｂ…面取り部、２２…ドライバＩＣ、２２Ｐ…パッド、２３…ＡｎＳｎ半田、２３Ｓ…半田ボール、２４…半田、２４Ｓ…半田ボール、２５…多層金属膜、２６、２６'…切欠き、２７…Ｖ溝、２８…Ｕ溝、３１…ＴＥＣ下基板、３１ａ…面取り部、３３…ＴＥＣ上基板、３４…ベース基板、３４ａ…面取り部、３５…ＬＤチップキャリア、３５Ｌ…配線パターン、３６，３７…半田、３７Ｓ…半田ボール、４１、４２…ボンディングワイヤ、５１…スペーサ、５２…インダクタキャリア、５２Ｌ…配線パターン、５３…インダクタ、６１…ＬＤ（レーザダイオード）、６２…レンズ。

Claims (8)

  1. 基板上に設けた配線層を含む側壁を有する筐体内で、前記側壁に隣接して四角柱状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されているキャリア実装構造。
  2. 前記基板と前記側壁とはＡｇＣｕ半田によって固着されており、前記ＡｇＣｕ半田が前記基板の表面に析出している請求項1に記載のキャリア実装構造。
  3. 析出した前記ＡｇＣｕ半田の表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上１０μｍ以下である請求項２に記載のキャリア実装構造。
  4. 前記キャリアの前記基板と反対側の面の角部に第２の切欠きが形成されており、前記キャリアは前記反対側の面の角部を含む領域に配線部材を搭載している請求項１から３のいずれか１に記載のキャリア実装構造。
  5. 前記切欠きを設けた面の前記切欠きの縁と前記角部からの距離が、０．１±０．０５ｍｍの距離である請求項１から４のいずれか１に記載のキャリア実装構造。
  6. 前記キャリアの前記基板に対向する面および前記第１の切欠きの表面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層金属膜が形成されている請求項１から５のいずれか１に記載のキャリア実装構造。
  7. 基板上に設けた配線層を含む配線ベースに隣接して四角形状のキャリアを前記基板上に実装したキャリア実装構造であって、前記キャリアの前記基板への載置面と前記配線ベースに対向する面の角部に第１の切欠きが設けられており、前記キャリアと前記基板との間には、ＡｎＳｎ半田が介在されているキャリア実装構造。
  8. 前記配線ベースの前記基板への載置面と前記キャリアに対向する面の角部に第３の切欠きが形成されている、請求項７に記載のキャリア実装構造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022043010A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト 電子部品または光電子部品用のヘッダおよびこのようなヘッダを製造するための方法
JP2022043009A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト 光電子用途の高速データ伝送用のトランジスタアウトラインヘッダ
WO2022190763A1 (ja) * 2021-03-09 2022-09-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628405B (zh) * 2019-02-28 2022-04-01 潍坊华光光电子有限公司 一种大功率传导冷却封装结构巴条激光器烧结夹具及其烧结方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177178A (ja) * 1992-12-01 1994-06-24 Nissan Motor Co Ltd 半導体チップの構造
JP2000260915A (ja) * 1999-03-11 2000-09-22 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc セラミックパッケージ
JP2001223425A (ja) * 1999-12-01 2001-08-17 Sharp Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法及びそれを用いた光ピックアップ
JP2003068929A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Kyocera Corp 半導体素子搭載用基板および半導体装置
JP2007288001A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法、並びに半導体装置用部材
JP2010206090A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Nec Corp 半導体装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2513134B2 (ja) 1993-07-09 1996-07-03 日本電気株式会社 チップオンキャリア
JPH08316682A (ja) 1995-05-23 1996-11-29 Mitsumi Electric Co Ltd 電子機器
JP2003273436A (ja) 2002-03-14 2003-09-26 Kyocera Corp 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP4028270B2 (ja) 2002-03-19 2007-12-26 古河電気工業株式会社 光モジュール
US20070206649A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Agency For Science, Technology And Research High repetition rate laser module
US8475057B2 (en) * 2009-08-20 2013-07-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module with ceramic package
JP2011203458A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光モジュール
CN102377104A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 住友电气工业株式会社 具有陶瓷封装的光学模块
JP6232950B2 (ja) 2013-11-08 2017-11-22 住友電気工業株式会社 発光モジュール
CN106405753B (zh) * 2015-08-03 2020-05-08 住友电气工业株式会社 制作光学组件的方法及光学组件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177178A (ja) * 1992-12-01 1994-06-24 Nissan Motor Co Ltd 半導体チップの構造
JP2000260915A (ja) * 1999-03-11 2000-09-22 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc セラミックパッケージ
JP2001223425A (ja) * 1999-12-01 2001-08-17 Sharp Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法及びそれを用いた光ピックアップ
JP2003068929A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Kyocera Corp 半導体素子搭載用基板および半導体装置
JP2007288001A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法、並びに半導体装置用部材
JP2010206090A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Nec Corp 半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022043010A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト 電子部品または光電子部品用のヘッダおよびこのようなヘッダを製造するための方法
JP2022043009A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 ショット アクチエンゲゼルシャフト 光電子用途の高速データ伝送用のトランジスタアウトラインヘッダ
JP7258975B2 (ja) 2020-09-03 2023-04-17 ショット アクチエンゲゼルシャフト 光電子用途の高速データ伝送用のトランジスタアウトラインヘッダ
WO2022190763A1 (ja) * 2021-03-09 2022-09-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ装置

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