JP2019186328A - Semiconductor module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体モジュールおよびその製造方法に関し、特に、光通信に用いられる光半導体モジュールおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor module and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an optical semiconductor module used for optical communication and a manufacturing method thereof.
マルチメディア社会の進展に伴い、1本の光ファイバケーブルに複数の異なる波長の光信号を同時に乗せる波長分割多重通信方式が採用されている。波長分割多重通信には、例えば、複数の集積型光変調素子の出射光を、対応するレンズで光合分波器に光結合して合波し、その合波光を出力する光半導体モジュールが用いられる(特許文献1参照)。 Along with the development of the multimedia society, a wavelength division multiplex communication system in which a plurality of optical signals having different wavelengths are simultaneously placed on a single optical fiber cable has been adopted. For wavelength division multiplexing communication, for example, an optical semiconductor module that optically couples the light emitted from a plurality of integrated light modulation elements to an optical multiplexer / demultiplexer with a corresponding lens and outputs the combined light is used. (See Patent Document 1).
この光半導体モジュールでは、複数の集積型光変調素子それぞれの出射光を合波器に光結合するためのレンズが、集積型光変調素子と光合分波器の間に配置され、このレンズは、例えば絶縁基板の電極パターン上にはんだで固定される。このとき、レンズベースのはんだ接合面の面積より、絶縁基板の電極パターンの面積を小さくすることで、絶縁基板自体も小さくでき、光半導体モジュールをさらに小型化できる。 In this optical semiconductor module, a lens for optically coupling the emitted light of each of the plurality of integrated light modulators to the multiplexer is disposed between the integrated light modulator and the optical multiplexer / demultiplexer. For example, it is fixed with solder on the electrode pattern of the insulating substrate. At this time, by making the area of the electrode pattern of the insulating substrate smaller than the area of the solder joint surface of the lens base, the insulating substrate itself can be made smaller, and the optical semiconductor module can be further miniaturized.
しかし、レンズベースと電極パターンとの間に過剰にはんだが供給された場合、はんだ接合時にはんだが電極パターンの外側に飛び出したり飛散することで、例えば光合分波器の載置エリアに付着し、光合分波器の組立てができなくなったり、位置ズレを生じさせる。これを防止するために、はんだ接合時にはんだ接合の境界部にノズルを近づけて移動させ、過剰なはんだを吸い取ることが提案されている(特許文献2参照)。 However, when excessive solder is supplied between the lens base and the electrode pattern, the solder jumps out of the electrode pattern or scatters at the time of soldering, for example, adheres to the mounting area of the optical multiplexer / demultiplexer, As a result, the optical multiplexer / demultiplexer cannot be assembled or misaligned. In order to prevent this, it has been proposed to move the nozzle closer to the boundary of the solder joint during solder joining and suck out excess solder (see Patent Document 2).
しかしながら、複数の集積型光変調素子を備えた光半導体モジュールでは、従来の光半導体モジュールと比較して搭載しなければならない部品が多く、部品の耐熱温度も異なるため、一度に全ての部品を搭載することができず、融点の異なる複数のはんだや、樹脂接着剤等の複数の接合材を用いて、複数の工程で部品が組立てられる。また、光半導体モジュールを小型化するためには、部品間の距離を小さくする必要がある。このため、レンズベースのはんだ接合時には、その近傍には既に別の部品が設置されており、ノズルを近づけて過剰はんだを吸引することができず、はんだの飛び出しや付着が依然問題となっていた。 However, optical semiconductor modules with multiple integrated optical modulation elements have many components that must be mounted compared to conventional optical semiconductor modules, and the components have different heat-resistant temperatures, so all components are mounted at once. The parts are assembled in a plurality of processes using a plurality of solders having different melting points and a plurality of bonding materials such as a resin adhesive. In order to reduce the size of the optical semiconductor module, it is necessary to reduce the distance between the components. For this reason, when soldering the lens base, another component is already installed in the vicinity of the lens base, and it is impossible to suck the excess solder by bringing the nozzle close to it. .
そこで、本発明は、光半導体モジュールにおいて、被はんだ接合面に、これより面積の大きなはんだ接合面を備えた部品をはんだ接合する際の、はんだの飛び出しや飛散による付着を防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent adhesion due to solder jumping or scattering when a component having a solder joint surface having a larger area is soldered to a solder joint surface in an optical semiconductor module. To do.
本発明は、
第1部品の上に第2部品が接合された半導体モジュールであって、
表面に第1メタライズを備えた第1部品と、
裏面および側面に連続して設けられた第2メタライズを備えた第2部品と、
第1メタライズと、第2メタライズと、を接合するはんだと、を含み、
第2部品の裏面を、第1部品の表面に垂直投影した投影領域に、第1メタライズが含まれ、
第2部品の側面に設けられた第2メタライズの上に、はんだが濡れ広がったことを特徴とする半導体モジュールである。
The present invention
A semiconductor module in which a second component is bonded onto a first component,
A first part with a first metallization on the surface;
A second component comprising a second metallization provided continuously on the back and side surfaces;
A solder for joining the first metallization and the second metallization;
The first metallization is included in the projection area obtained by vertically projecting the back surface of the second component onto the surface of the first component,
The semiconductor module is characterized in that the solder spreads on the second metallization provided on the side surface of the second component.
また、本発明は、
表面に第1メタライズを備えた絶縁基板またはサーモモジュールを準備する工程と、
光半導体素子がはんだ接合されたサブマウントが表面または側面に接合され、裏面および側面に第2メタライズが連続して設けられた半導体キャリアを準備する工程と、
第1メタライズの上にはんだを供給する工程と、
はんだを溶融する工程と、
半導体キャリアの裏面をはんだに接触させて第1メタライズ方向に加圧することで、半導体キャリアの側面に設けられた第2メタライズの上まではんだを濡れ広がらせる工程と、
絶縁基板またはサーモモジュールの表面に半導体キャリアの裏面を垂直投影した投影領域に、第1メタライズが含まれる位置ではんだを凝固させる工程と、を含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法、でもある。
The present invention also provides:
Preparing an insulating substrate or thermo module having a first metallization on the surface;
A step of preparing a semiconductor carrier in which a submount to which an optical semiconductor element is soldered is bonded to a front surface or a side surface, and a second metallization is continuously provided on the back surface and the side surface;
Supplying solder on the first metallization;
Melting the solder; and
Spreading the solder over the second metallization provided on the side surface of the semiconductor carrier by bringing the back surface of the semiconductor carrier into contact with the solder and pressing in the first metallization direction;
And a step of solidifying the solder at a position where the first metallization is included in a projection region obtained by vertically projecting the back surface of the semiconductor carrier onto the surface of the insulating substrate or the thermo module. .
本発明の一態様によれば、被はんだ接合面に、これより面積の大きなはんだ接合面を備えた部品をはんだ接合する場合に、接合される部品の側面までメタライズを設けて、はんだを濡れ広がらせることにより、過剰に供給されたはんだが飛び出したり、はんだボールとなって周囲に飛散するのを防止できる。 According to one aspect of the present invention, when soldering a part having a solder joint surface having a larger area to the solder joint surface, the metallization is provided up to the side surface of the part to be joined, so that the solder is spread. By doing so, it is possible to prevent the excessively supplied solder from jumping out or being scattered as a solder ball.
また、接合される部品より、被はんだ接合面の面積を小さくでき、この結果、被接合部品を小型化して、光半導体モジュールの小型化、低コスト化が可能となる。 Further, the area of the solder joint surface can be made smaller than the parts to be joined. As a result, the parts to be joined can be miniaturized and the optical semiconductor module can be miniaturized and the cost can be reduced.
加えて、接合部品の側面に漏れ広がったはんだを観察することで、はんだの接合状態の外観検査が可能となる。 In addition, by observing the solder that has leaked to the side surfaces of the joining component, it is possible to inspect the appearance of the joining state of the solder.
本発明の実施の形態にかかる光半導体モジュールについて、図を参照しながら以下に説明する。各図において、同一または相当箇所には同じ符号を付している。また、説明が不必要に冗長になるのを避けて理解を容易にするために、既によく知られた事項の詳細な説明および実質的に同一の構成に対する重複した説明は省略する場合がある。なお、以下の説明および図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 An optical semiconductor module according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals. In addition, in order to avoid the description from becoming unnecessarily redundant and facilitate understanding, a detailed description of already well-known matters and a redundant description of substantially the same configuration may be omitted. The contents of the following description and drawings are not intended to limit the subject matter described in the claims.
各図の間では、対応する各構成部分のサイズあるいは縮尺はそれぞれ独立している。例えば、構成の一部を変更した図と変更していない図において、同一構成部分のサイズあるいは縮尺が異なっている場合もある。また、光半導体モジュールについて、実際に実施する場合は、さらにいくつかの構成を備える必要があるが、説明を簡単にするために、説明に必要な部分のみを記載しその他の部分については説明を省略している。 Between the drawings, the size or scale of each corresponding component is independent. For example, the size or scale of the same component may be different in a diagram in which a part of the configuration is changed and a diagram in which the configuration is not changed. In addition, when actually implementing the optical semiconductor module, it is necessary to provide some configurations. However, for the sake of simplicity, only the portions necessary for the description are described, and the other portions are described. Omitted.
なお、以下においては、光半導体モジュールを例に説明するが、光以外にも、同様の課題を有する電力用の半導体モジュールや通常電流を扱う半導体モジュールに対しても、本発明を適用することは可能である。 In the following, an optical semiconductor module will be described as an example. However, in addition to light, the present invention can be applied to a power semiconductor module having a similar problem and a semiconductor module handling a normal current. Is possible.
実施の形態1.
図1は、全体が100で表される、本発明の実施の形態1にかかる光半導体モジュールの断面図であり、図2は、図1をII−II方向に見た場合の断面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical semiconductor module according to a first embodiment of the present invention, the whole being represented by 100, and FIG. 2 is a cross-sectional view when FIG. 1 is viewed in the II-II direction. .
図1、2に示すように、光半導体モジュール100は、半導体キャリアとして、金属ブロック30を含む。金属ブロック30の上には、サブマウント21、22、23、24が、はんだ61で一定間隔に接合されている。サブマウント21、22、23、24の上には、はんだ62により、半導体レーザチップ(LD)11、12、13、14がそれぞれ接合されている。金属ブロック30は、サーモモジュール40の上に、はんだ63で接合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1に示すように、サーモモジュール40の上には、はんだ63によりレンズベース50が接合されている。レンズベース50の上には、樹脂接着剤71によりレンズ51が接合されている。図1では、1つのレンズ51のみが示されているが、半導体レーザチップ11、12、13、14のそれぞれに対応して4つのレンズが一定間隔で接合されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
サーモモジュール40は、ケース80の底面にはんだ64により接合されて、ケース80に収納される。また、ケース80の底面には、樹脂接着剤72により合波器90が接合されている。なお、図1、2では、光半導体モジュール100の基本的な構成のみを図示し、コンデンサ、ケース、ワイヤ等、その他の構成については省略している。
The
次に、光半導体モジュール100の各構成部品について説明する。
Next, each component of the
(1)半導体レーザチップ11〜14
半導体レーザチップ11〜14は、電気信号を光信号に変換し、またはその逆の変換を行う。半導体レーザチップ11〜14には、例えばLD(Laser Diode)やPD(Photo Diode)が用いられる。実施の形態1では、LDを使用している。また、実施の形態1において、各半導体レーザチップ11〜14には、それぞれ1つのレーザ光発生部が形成されているが、複数のレーザ光発生部が形成されてもよい。実施の形態1において、半導体レーザチップ11〜14の個数は4個であるが、半導体レーザチップ11〜14の個数はこれに限定されない。
(1) Semiconductor laser chips 11-14
The
(2)サブマウント21〜24
サブマウント21〜24は、セラミック基材と、このセラミック基材の表面に形成された電極と、裏面に形成された電極パターンとを有する(図示せず)。セラミック基材は電気的絶縁物であり、半導体レーザチップ11〜14を効果的に冷却するため、熱伝導率の大きい材料が好ましく、例えば厚さ0.3mmのAlN、Al2O3等のセラミック板が用いられる。実施の形態1では、各サブマウント21〜24には、半導体レーザチップ11〜14が1つずつ接合されているが、1つのサブマウントに複数の半導体レーザチップを接合してもよい。実施の形態1において、サブマウント21〜24の個数は4個であるが、これに限定されるものではない。
(2) Submounts 21-24
The
サブマウント21〜24の表面側および裏面側の電極パターンには、一般に同じ材料が用いられる。回路側に相当する表面側の電極パターンには、半導体レーザチップ11〜14がはんだ62によってはんだ接合される。さらに、電極パターンにAuワイヤ等で接合部を形成することで、周囲の部材や半導体レーザチップ11〜14の表面と電気的に接続される。このように、表面側の電極パターンは、半導体レーザチップ11〜14と、外部の回路とを電気接続するための配線部材でもあるため、電気抵抗の小さい金属が好ましく、一般的には例えば厚さ3.0μm以下のAu等によるメタライズが用いられる。
In general, the same material is used for the electrode patterns on the front and back surfaces of the
一方、放熱面側に相当する裏面側の電極パターンには、金属ブロック30が、はんだ61によって接合される、この場合、表面に等間隔で接合された半導体レーザチップ11〜14のレーザ出力方向が合波器90を向き、かつ合波器90から半導体レーザチップ11〜14までの距離が等しくなるように接合される。
On the other hand, the
(3)金属ブロック30
半導体キャリアである金属ブロック30は、Cu、Fe、Al等の金属、セラミック、樹脂等の絶縁体に金属が被覆されたもの等、熱および電気をよく伝達する材料が用いられる。金属ブロック30は、サブマウント21〜24がはんだ接合される面を表面(主面)として、表面が図1のZ軸正方向を向くように、サーモモジュール40にはんだ63によって接合される。ここでは、金属ブロック30の全ての面にメタライズ30aが形成されているが、これに限られるものではない。
(3)
The
メタライズ30aには、はんだを効果的に濡れ広がらせるために、例えば厚さ3.0μm以下のAu等が用いられる。実施の形態1では、金属ブロック30の側面をメタライズ30aで覆うことにより、金属ブロック30をサーモモジュール40にはんだ接合する際に、金属ブロック30の底面から、底面に接する側面に、過剰なはんだ63が濡れ上がる。
In order to effectively wet and spread the solder, for example, Au having a thickness of 3.0 μm or less is used for the
(4)サーモモジュール40
サーモモジュール40は、上部の吸熱部が受けた熱を、ペルチェ素子を介して下部の放熱部へ伝達し、放熱部から放出する。吸熱板および放熱板は、例えば表面にメタライズを備えたセラミックからなる。実施の形態1では、サーモモジュール40は、金属ブロック30およびレンズベース50が接合される面を表面として、表面が図1のZ軸正方向を向くように、ケース80にはんだ64によって接合される。これにより、半導体レーザチップ11〜14は、サーモモジュール40によって温度が制御され、継続した安定動作が可能になる。
(4)
The
また、サーモモジュール40の、金属ブロック30とのはんだ接合面(第1領域)には、メタライズ40aが、レンズベース50とのはんだ接合面(第2領域)にはメタライズ40bが、それぞれ形成され、さらにケース80とのはんだ接合面にはメタライズ40cが形成されている。メタライズ40a、40b、40cには、同じ材料が用いられるのが好ましい。メタライズ40a、40b、40cは、はんだを効果的に濡れ広がらせるため、例えば厚さ3.0μm以下のAu等が用いられる。
Further, the
実施の形態1では、メタライズ40a、40b、40cは、それぞれがはんだ接合される金属ブロック30、レンズベース50、およびケース80のはんだ接合面の、XY平面への投影面積より小さい面積で形成される。はんだ63は、メタライズ40a、メタライズ40bの全面に濡れ広がり、過剰なはんだはそれぞれ金属ブロック30とレンズベース50の側面に濡れ広がる。一方、はんだ64は、メタライズ40cの全面に濡れ広がり、過剰なはんだはケース80の底面に濡れ広がる。
In the first embodiment, the
(5)レンズベース50
レンズベース50には、Cu、Fe、Al等の金属、セラミック、樹脂等の絶縁体が用いられる。金属ブロック30と異なり、電気や熱の伝導経路ではないため、熱および電気をよく伝達する材料でなくても問題ない。しかし、レンズベース50は、レンズ51〜54が接着される面を表面として、この表面が図1のZ軸正方向を向き、かつ半導体レーザチップ11〜14のレーザ出力方向に、はんだ63によって接合される。
(5)
The
レンズベース50のはんだ接合面にはメタライズ50aが形成され、さらにメタライズ50aと接する側面にもメタライズ50aと接するようメタライズ50bが形成される。メタライズ50aおよびメタライズ50bは、同じ材料から形成されることが好ましい。メタライズ50aおよびメタライズ50bには、はんだを効果的に濡れ広がらせるために、例えば厚さ3.0μm以下のAu等が用いられる。実施の形態1においては、レンズベース50のメタライズ50aと接する側面には、メタライズ50aの全周に渡って、メタライズ50aと接する位置から0.5mmの高さまでメタライズ50bが形成され、はんだ63が濡れ上がって、サーモモジュール40と接合される。
The metallized 50a is formed on the solder joint surface of the
(6)レンズ51〜54
レンズ51〜54(レンズ52〜24は図示せず)は、ガラスまたは透明な樹脂により形成され、各半導体レーザチップ11〜14から出射したレーザ光を、それぞれ集光する。実施の形態1において、レンズ51〜54の個数は、4個であるが、これに限定されるものではない。
(6) Lenses 51-54
(7)はんだ61、62、63、64
はんだ61は、サブマウント21〜24の裏面に形成された電極パターン(図示せず)と、金属ブロック30の表面とをそれぞれ接合する。光半導体モジュール100の製造工程において、はんだ61によってサブマウント21〜24が金属ブロック30に接合される時点で、金属ブロック30はサーモモジュール40にまだ接合されていない。よって、はんだ63の接合時にはんだ61が再溶融しないように、はんだ61の材料は、融点がはんだ63より高く、熱伝導率の大きい金属が好ましい。一般のはんだには、Sn、Pb、Au、Ag、Cu、Zn、Ni、Sb、Bi、In、Ge等を含有し、その融点が450℃未満の合金が用いられるが、はんだ61には、主にAuにSnやGe等を含有し、その融点が250℃以上の合金を用いるのが好ましい。また、はんだ61の厚さは、良好な放熱性を得るために、0.1mm以下とするのが好ましい。
(7)
The
はんだ62は、サブマウント21〜24の表面に形成された電極パターン21b〜24bと、半導体レーザチップ11〜14とを接合する。はんだ62によって半導体レーザチップ11〜14がサブマウント21〜24に接合される時点では、サブマウント21〜24は金属ブロック30にまだ接合されていないか、金属ブロック30に接合された直後である。よって、はんだ62の材料は、はんだ63の接合時にはんだ62が再溶融しないように、融点がはんだ63より高く、熱伝導率の大きい金属が好ましい。はんだ材料切換えの手間を省くため、はんだ61と同じ材料を用いるのが好ましい。
The
なお、サブマウント21〜24が金属ブロック30に接合される前に、半導体レーザチップ11〜14をサブマウント21〜24にそれぞれ接合する場合は、はんだ62の融点ははんだ61より高いことが好ましい。このため、はんだ62には、Auに、SnやGe等を含有し、その融点が250℃以上の合金を用いるのが好ましい。また、はんだ62の厚さは、良好な放熱性を得るために、はんだ61と同様、0.1mm以下とするのが好ましい。
When the
はんだ63は、金属ブロック30およびレンズベース50を、サーモモジュール40の表面に形成されたメタライズ40a、40bにそれぞれ接合する。はんだ63によって金属ブロック30が接合される時点では、半導体レーザチップ11〜14はサブマウント21〜24にはんだ62によって既に接続され、またサブマウント21〜24も金属ブロック30の表面にはんだ61によって既に接合されている。よって、はんだ63の接合時にはんだ61およびはんだ62が再溶融しないように、はんだ63の材料は、融点がはんだ61、62より低く、熱伝導率の大きい金属が好ましい。このため、はんだ63には、Snに、AgやCu等を含有し、その融点が250℃未満の合金を用いるのが好ましい。
The
はんだ64は、ケース80の底面に、サーモモジュール40の裏面に形成されたメタライズ40cを接合する。はんだ64によってサーモモジュール40がケース80に接合される時点では、金属ブロック30とレンズベース50は、まだサーモモジュール40に接合されていない。よって、はんだ63の接合時にはんだ64が再溶融しないように、はんだ64の材料は、融点がはんだ63より高く、熱伝導率の大きい金属が好ましい。このため、はんだ64には、Auに、SnやGe等を含有し、その融点が250℃以上の合金を用いるのが好ましい。はんだ64の厚さは良好な放熱性を得るために、はんだ61やはんだ62と同様に、0.1mm以下とするのが好ましい。なお、はんだ材料切換えの手間を省くために、はんだ61や62と同じ材料を用いるのが好ましい。
The
(8)樹脂接着剤71、72
樹脂接着剤71は、レンズベース50とレンズ51〜54とを接着し、また樹脂接着剤72は、ケース80と合波器90とを接着する。樹脂接着剤71、72によってそれぞれの部材が接着される時点では、はんだ61〜64によって既にサブマウント等の他の部品が接合されている。よって、樹脂接着剤71、72の材料は、接着時にはんだ61〜64が再溶融したり、接合されている部品が破壊しないように、接着に必要な加熱温度が、はんだ61〜64の融点やはんだ61〜64によって接合されている部品の耐熱温度より低い樹脂であることが好ましい。紫外線の照射等の加熱以外の方法で硬化、接着できる樹脂であればより好ましい。また、実施の形態1において樹脂接着剤71、72によって接着されるレンズベース50とレンズ51〜54との間、およびケース80と合波器90との間は、導通経路ではないため、樹脂接着剤71、72が導電性である必要はない。
(8)
The
(9)ケース80
ケース80は、はんだ64によってサーモモジュール40が接合される平板状の底部と、底部の外縁に設けられた複数の側部とを備える。また、図1に示すように、ケース80の1つの側部には、合波器90によって合波され、波長多重化されたレーザ光を、光ファイバ(図示しない)に導くための出射部が設けられ、出射部は、レンズ81により封止されている。
(9)
The
(10)合波器90
合波器90は、半導体レーザチップ11〜14からの出射光を合波し、その合波光を出力する。合波器90から出力された合波光は、波長多重信号としてケース80に備えられたレンズ81を通して、光ファイバ等の光導波路を通って伝送される。合波器に替えて分波器を用いる場合もある。
(10)
The
続いて、以上のように構成された実施の形態1にかかる光半導体モジュール100で得られる特有の効果について、図面を参照しながら説明する。
Next, a specific effect obtained by the
図1、2に示すような、複数の半導体レーザチップ11〜14を備えた光半導体モジュール100では、上述のように、従来の光半導体モジュールと比較して、レンズベース50やレンズ51〜54、合波器90等、搭載しなければならない部品が多い。加えて、ケース80、サーモモジュール40、金属ブロック30、サブマウント21〜24、半導体レーザチップ11〜14のように、積み重ねて接合しなければならない部品も多い。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
特に、光半導体モジュール100では、複数の半導体レーザチップ11〜14の出射光を合波して、その合波光を出力する必要があるため、半導体レーザチップ11〜14とレンズ51〜54と合波器90との相対的な距離が常に一定となるように組立てることが非常に重要であり、特に高い精度が要求される。このため、複数の半導体レーザチップ11〜14を備えた光半導体モジュール100は、接合するために必要な加熱温度の異なる複数の種類の接合材であるはんだ61〜64、樹脂接着剤71、72等を使用することで、複数の工程で順番に部品を組立てるのが一般的である。
In particular, in the
また、従来の光半導体モジュールでは、はんだ接合時に搭載する部品は、搭載される部品つまりはんだ接合時に下部になる部品より小さいのが一般的である。しかし、実施の形態1にかかる光半導体モジュール100では、可能な限り光半導体モジュール100を小型化するために、サーモモジュール40を小さくするため、サーモモジュール40のはんだ接合面であるメタライズ40a、40bより、これに搭載される金属ブロック30およびレンズベース50のはんだ接合面の面積の方が大きい。つまり、サブマウント21〜24の接合およびレンズ51〜54を搭載するのに必要な金属ブロック30およびレンズベース50の最低限の大きさよりも、サーモモジュール40を小型化し、光半導体モジュール100全体の小型化を図っている。
Further, in the conventional optical semiconductor module, the component to be mounted at the time of soldering is generally smaller than the component to be mounted, that is, the component that becomes the lower part at the time of soldering. However, in the
しかしながら、一方で、金属ブロック30およびレンズベース50のはんだ接合面の面積を、メタライズ40a、40bより大きくすることで、メタライズ40a、40bと金属ブロック30およびレンズベース50との間に、過剰なはんだ63が濡れ広がるスペースがなくなる。このため、過剰に供給されたはんだ63が、サーモモジュール40の上にはみ出したり、はんだボールとなり、周囲に飛散する可能性がある。
However, on the other hand, by setting the area of the solder joint surface of the
メタライズ40a、40bと、金属ブロック30およびレンズベース50との間からはみ出したり周囲に飛散したはんだボールは、ケース80の側壁に付着してメタライズ40aと導通したり、ケース80の底面の、後の工程で合波器90を接着する予定の空きスペースに付着して、合波器90が接着できなくなったりするため、問題である。
Solder balls that protrude from between the
しかも、光半導体モジュール100を小型化するために、金属ブロック30、レンズベース50、ケース80の側壁の間は、最低限必要な距離しか離れておらず、部品間の距離が従来に比較して狭いため、メタライズ40a、40bと金属ブロック30およびレンズベース50の間にはみ出た過剰なはんだ63を吸引するためのノズル等を挿入できない。
In addition, in order to reduce the size of the
加えて、過剰に供給されたはんだ63がはんだボールとして周囲にはみ出したり飛散したりしないように、はんだ63の供給量を少なくすると、はんだ接合部の接合状態を確認するためには、はんだ接合部の真横か下側から接合部を観察する必要があるが、はんだ63の真横や下側にはケース80の底面や側壁が存在するため、はんだ接合部を目視で観察できない。このため、メタライズ40a、40bと金属ブロック30およびレンズベース50との間にはんだ63が十分に濡れ広がり、はんだ濡れ不良が生じていないかを外観検査できなくなり、はんだ濡れ不良品を発見できない。
In addition, if the supply amount of the
これに対して、実施の形態1にかかる光半導体モジュール100では、金属ブロック30の全面にメタライズ30aを、レンズベース50のはんだ接合面に接する側面にメタライズ50bを、それぞれ形成することで、過剰に供給されたはんだ63が、金属ブロック30およびレンズベース50の側面まで濡れ広がる。このため、過剰に供給されたはんだ63がはんだボールとなって周囲にはみ出したり飛散したりするのを防ぐことができる。
On the other hand, in the
特に、実施の形態1に示すように、はんだ接合工程の後に樹脂接着剤72で接着する合波器90のような部品が、はんだ接合部の近傍に存在する場合は、過剰に供給されたはんだ63がはんだボールとなって飛散し、ケース80の底面の、合波器90の接着予定領域に付着し、合波器90が接着できなくなる。このため、金属ブロック30等の部品の側面にはんだが濡れ広がるメタライズを設けて、側面にはんだを濡れ広がらせることで、過剰なはんだがはんだボールとなって周囲に飛散し、合波器90の接着予定領域に付着するのを防止できる。
In particular, as shown in the first embodiment, when a component such as a
さらに、金属ブロック30およびレンズベース50の側面に濡れ広がったはんだ63は、ケース80の上方の開口部から目視で観察可能になる。このため、金属ブロック30およびレンズベース50の側面へのはんだ63の濡れ広がりの有無を目視で検査することで、メタライズ40a、40bと金属ブロック30およびレンズベース50との間のはんだ接合部に、十分なはんだ濡れが得られているかを確認することができる。
Furthermore, the
なお、実施の形態1では、金属ブロック30の全面にメタライズ30aを形成し、レンズベース50でははんだ接合面に接する側面にメタライズ50bをそれぞれ形成した。しかしながら、メタライズの形成領域はこれに限るものではなく、過剰に供給されたはんだ63が全てメタライズに濡れ広がれば、別の形状でもかまわない。
In the first embodiment, the
図3Aは、図1に示す光半導体モジュール100に用いられる、他のレンズベース50の斜視図である。図3Aでは、レンズベース50の底面と4つの側面にそれぞれメタライズ50a、50bが設けられているが、過剰はんだが漏れ広がる構成であればこれに限られるものではない。
FIG. 3A is a perspective view of another
例えば、図3Bに示すように、レンズベース50の底面と、はんだ接合面に接する側面の対向する2面のみにメタライズ50bを形成しても良い。
For example, as shown in FIG. 3B, the
また、図3Cに示すように、レンズベース50のはんだ接合面に接する側面全面ではなく、はんだ接合面に接する部分から数mm(図3Cでは1mm)の高さまで、メタライズ50bを形成しても良い。特に、レンズベース50の接合面に接する側面の、図1のY方向に対向する両面のみに、はんだ接合面に接する側から半分程度の高さまでメタライズ50bを形成すると、メタライズ50bに濡れ広がったはんだ63がケース80の側部に付着するのを防止できると共に、レンズ51〜54を透過するレーザ光の経路が、濡れ広がったはんだによって妨げられるのを防止できる。
Further, as shown in FIG. 3C, the metallized 50b may be formed not to the entire side surface in contact with the solder joint surface of the
このようなレンズベース50の側面のメタライズの構成は、金属ブロック30の側面のメタライズの構成に適用しても良い。
Such a metallization configuration on the side surface of the
また、実施の形態1では、金属ブロック30とレンズベース50のはんだ接合面の面積をメタライズ40a、40bの面積より大きくしたが、光半導体モジュールを小型化するためには、他の構成であっても良い。図4は、全体が150で表される、本発明の実施の形態1にかかる、他の光半導体モジュールの、図1のII−II方向に見た場合の断面図であり、図4中、図1と同一符合は、同一または相当箇所を示す。光半導体モジュール150では、一部のサブマウント21、24を金属ブロック30から飛び出してはんだ接合することで、金属ブロック30を小型化し、光半導体モジュール150の小型化を図っている。
Further, in the first embodiment, the area of the solder joint surface between the
なお、搭載する部品の大きさを、下部の部品より大きくすることによって、はんだ接合面積が搭載する部品より小さくなるため、搭載する部品の熱を下部の部品に伝えにくくなる。このため、実施の形態1のレンズベース50のように、レンズベース50に搭載されるレンズ51〜54が発熱せず、接合部が放熱経路になっていない部品や、金属ブロック30のように、金属ブロック30内で熱が広がることで、これに搭載されたサーモモジュール40でのはんだ接合面積の減少が、全体の熱抵抗に大きな影響を与えない部品に、この構成を適用することが好ましい。
In addition, by making the size of the component to be mounted larger than that of the lower component, the solder joint area becomes smaller than that of the component to be mounted, so that it becomes difficult to transfer the heat of the mounted component to the lower component. For this reason, like the
また、実施の形態1にかかる光半導体モジュール100、150では、金属ブロック30、レンズベース50の双方を直方体形状としたが、金属ブロック30やレンズベース50の形状はこれに限るものではない。
In the
図5A、5Bは、サーモモジュール40に搭載されたレンズベース50を上から見た平面図である。図5Aに示すように、はんだ接合面と接する側面に、メタライズ40bの一部が見えるように、表面から裏面まで貫通した凹部55を形成しても良い。ここでは、凹部55は、中心軸がZ軸方向に延びた半円柱形状であるが、角柱形状等、これに限定されるものではない。
5A and 5B are plan views of the
また、図5Bに示すように、レンズベース50の下方に凹部57を設け、レンズベース50のYZ断面形状を、下に凸の形状にして、レンズベース50の裏面の一方向の幅が、表面の同一方向の幅より狭くなるように、レンズベース50の対向する2つの側面にそれぞれ凹部57を設けることで、レンズベース50の、はんだ接合面方向(図1のZ軸方向)の投影面積がメタライズ40bより大きくなるようにしつつ、実際のはんだ接合面であるメタライズ50aの面積はメタライズ40bより小さくなるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 5B, a
図5Aの構造のように、Z軸方向に見た場合に、メタライズ40bの一部が露出するように凹部55を形成した場合、過剰はんだ63は優先的に凹部55内に濡れ広がるため、凹部55の内部とメタライズ40bとで、はんだ63によるはんだフィレットが形成される。これによって、レンズベース50とサーモモジュール40との間のはんだ接合部の強度が増し、耐熱衝撃性が向上し、光半導体モジュール100の長寿命化が可能となる。
When the
また、図5Bの構造のように、レンズベース50のYZ断面の形状を、下に凸の形状にすることで、メタライズ40bとレンズベース50との間のはんだ接合面積は、レンズベース50が直方体の場合と比べて小さくなるが、レンズベース50のように放熱経路にならない部品では問題とならない。反対に、レンズベース50の凹部57の側面にはんだが濡れ広がり、レンズベース50の凹部57とメタライズ40bとではんだ63によるはんだフィレットが形成され、レンズベース50とサーモモジュール40との間のはんだ接合部の耐熱衝撃性が大きくなり、光半導体モジュール100の長寿命化が可能となる。さらに、レンズベース50とサーモモジュール40との間のはんだ接合部をケース80の開口部から目視で観察できるように凹部57の寸法を設計することで、メタライズ40bとレンズベース50間のはんだ接合部の良否を目視で確認することができる。
Further, by making the shape of the YZ cross section of the
以上で説明したように、実施の形態1にかかる光半導体モジュール100、150では、金属ブロック30およびレンズベース50のはんだ接合面のXY平面における投影面積より、サーモモジュール40上に形成されたメタライズ40a、40bの面積を小さくすると共に、金属ブロック30の側面にメタライズ30aを形成し、レンズベース50の側面にメタライズ50bをそれぞれ形成する。これにより、過剰に供給されたはんだ63がメタライズ30aやメタライズ50bに濡れ広がることで、メタライズ40a、40bと、金属ブロック30、レンズベース50との間からはみ出したり、飛散したはんだボールが、周囲に付着することで、部品間が導通したり、後の部品の接合領域に付着して接合の不具合が発生するのを防止できる。
As described above, in the
また、メタライズ30aやメタライズ50bに濡れ広がったはんだ63をケース80の開口部から外観検査できるため、目視により、メタライズ40a、40bと金属ブロック30、レンズベース50と間のはんだ接合部の濡れ性の良否を判定できる。
In addition, since the appearance of the
さらに、金属ブロック30およびレンズベース50より、メタライズ40a、40bを小さくすることで、従来の光半導体モジュールと比較して、サーモモジュール40を小型化できる。これにより、ケース80にサーモモジュール40をはんだ接合するために必要な面積を小さくでき、光半導体モジュール100全体を小型化できると共に、低コスト化、高品質化が可能となる。
Furthermore, by making the
続いて、図6A〜図6Eを用いて、本発明の実施の形態1にかかる光半導体モジュール100の製造方法について説明する。この製造方法は以下の工程(a)〜(e)を含む。
Then, the manufacturing method of the
工程(a)
ケース80と、サーモモジュール40を準備する。サーモモジュール40の表面にはメタライズ40a、40bが設けられ、一方、裏面にはメタライズ40cが設けられている。そして、N2雰囲気下で、ケース80の底面の上に、はんだ64を用いてサーモモジュール40を接合する。
Step (a)
A
次に、サーモモジュール40のメタライズ40a、40bに、はんだ63を載置または供給する。はんだ63はサーモモジュール40のメタライズ40a、40b上に予め蒸着やめっき等で形成してもかまわない。続いて、図6Aに示すように、ホットプレート1の上にケース80を載置する。
Next, the
工程(b)
図6Bに示すように、光半導体モジュール100の全体を、ケース80の底部から、ホットプレート1で、はんだ63の融点以上、はんだ64の融点未満の温度まで加熱して、はんだ63を溶融させる。例えば、はんだ64に融点280℃のAuSnはんだ、はんだ63に融点230℃のSnAgCuはんだを使用した場合、ホットプレート1の加熱温度は270℃とする。
Step (b)
As shown in FIG. 6B, the entire
工程(c)
図6Cに示すように、溶融したはんだ63の上にコレット301、302でそれぞれ保持された金属ブロック30とレンズベース50を載置し、サーモモジュール40の方向に加圧する。これにより、メタライズ40aとメタライズ30a、メタライズ40bとメタライズ50aにはんだ63が濡れ広がり、はんだ接合される。
Step (c)
As shown in FIG. 6C, the
さらに、金属ブロック30のメタライズ30a、レンズベース50のメタライズ50aの面積より、サーモモジュール40上に形成されたメタライズ40a、40bの面積の方が小さいため、過剰に供給されたはんだ63はメタライズ30a、メタライズ50aの、それぞれメタライズ40a、40bの存在しない領域まで濡れ広がる。このとき、光半導体モジュール100では、金属ブロック30の全面にメタライズ30aが、レンズベース50のメタライズ50aと接する側面にはメタライズ50bが、それぞれ形成されているため、過剰なはんだ63は、金属ブロック30の側面のメタライズ30a、レンズベース50の側面のメタライズ50bの上にそれぞれ濡れ広がる。これによって、過剰なはんだ63が金属ブロック30やレンズベース50、サーモモジュール40の外側に飛び出して、ケース80の側面や底面に付着することはない。
Furthermore, since the areas of the
工程(d)
図6Dに示すように、ホットプレート1の上からケース80を取り外し、周囲の温度まで冷却した後、サーモモジュール40とレンズ81の間のケース80の底面上に樹脂接着剤72を供給する。この製造方法では、過剰に供給されたはんだ63がケース80の底面に付着することはないので、問題なく樹脂接着剤72を供給できる。
Step (d)
As shown in FIG. 6D, the
工程(e)
図6Eに示すように、樹脂接着剤72上に合波器90を載置する。合波器90が載置されたケース80は、恒温槽等に入れてはんだ63の融点未満まで加熱して樹脂接着剤72を硬化させる。恒温槽等の温度は、例えば130℃である。ケース80の底面にはんだ63が付着していないため、図7Bに示すように、合波器90が傾くことなく接着することができる。
Step (e)
As shown in FIG. 6E, the
ここで、図7A、図7Bは、従来の光半導体モジュールの製造工程を示す断面図であり、それぞれ、本発明の図6D、図6Eに対応する。図7Aに示すように、金属ブロック30、レンズベース50の側面にはメタライズが設けられていないため、過剰なはんだ63は、サーモモジュール40の上からはみ出して、ケース80の側壁に付着する。また、過剰なはんだ63は、はんだボールとなり、ケース80の底面の、合波器90の設置予定領域に付着する。このため、樹脂接着剤72は、はんだ63の上に乗ってしまう。この結果、図7Bに示すように、合波器90を樹脂接着剤72で接着した場合、はんだ63の影響で合波器90が傾斜したり、接着できなかったりする。
Here, FIG. 7A and FIG. 7B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the conventional optical semiconductor module, and correspond to FIG. 6D and FIG. 6E of the present invention, respectively. As shown in FIG. 7A, since the
このように、本発明の製造方法では、過剰なはんだ63は、金属ブロック30の側面のメタライズ30a、レンズベース50の側面のメタライズ50bの上にそれぞれ濡れ広がるため、過剰なはんだ63が金属ブロック30やレンズベース50、サーモモジュール40の外側に飛び出して、ケース80の側面や底面に付着することはなく、金属ブロック30とケース80との導通や、ケース80の底面に付着したはんだ63のために、合波器90を樹脂接着剤72によって接着したときに、合波器90が傾く等の不具合を防止できる。
As described above, in the manufacturing method of the present invention, the
また、金属ブロック30およびレンズベース50の側面に濡れ広がったはんだ63は、ケース80の上方の開口部から目視で観察することができる。図6Eに示したように、金属ブロック30およびレンズベース50の側面に濡れ広がるはんだ63は、はんだ63がメタライズ40aとメタライズ30a、メタライズ40bとメタライズ50aの全面に濡れ広がった後に、メタライズ40a、40bの存在しない領域まで濡れ広がった、過剰なはんだ63である。このため、逆にはんだ63が過少に供給され、はんだ63が全て溶融して濡れ広がっても、メタライズ40aとメタライズ30a、メタライズ40bとメタライズ50aの全面に濡れ広がらなかった場合は、金属ブロック30およびレンズベース50の側面まではんだ63が濡れ広がることはない。このため、メタライズ40aとメタライズ30a、メタライズ40bとメタライズ50aの全面にはんだ63が濡れ広がるために必要なはんだ量よりも過剰な量のはんだ63を供給して、金属ブロック30およびレンズベース50の側面へはんだ63が濡れ広がらせることで、接合面に十分にはんだが広がっているかを外観で検査することで、はんだ接合の良否を判定できる。
In addition, the
実施の形態2.
図8は、全体が200で表される、本発明の実施の形態2にかかる光半導体モジュールの断面図であり、図1と同一符合は、同一または相当箇所を示す。実施の形態2にかかる光半導体モジュール200は、基本的には実施の形態1にかかる光半導体モジュール100と同じ構成を有するが、以下の点において相違する。ここでは、相違点について説明を行い、同じ構成部分についてはその説明を省略する。なお、図8では、光半導体モジュール200の基本的な構成部分のみを図示し、その他の構成部分については図示を省略している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the optical semiconductor module according to the second embodiment of the present invention, indicated as a whole by 200, and the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. The
本実施の形態2では、図8に示すように、半導体ダイオードチップ15〜18(半導体ダイオードチップ16〜18は図示せず)をはんだ62によってはんだ接合したサブマウント21〜24(サブマウント22〜24は図示せず)が、金属ブロック30の側面に、はんだ61によってはんだ接合されている点で、実施の形態1にかかる光半導体モジュール100と構成が相違する。また、図8では、サーモモジュール40に替えて、絶縁基板41が用いられている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the
本実施の形態2の光半導体モジュール200では、半導体レーザチップ11〜14をLD(Laser Diode)ではなく、PD(Photo Diode)から構成される半導体ダイオードチップ15〜18とすることで、LDに比較して動作中に温度が上昇しなくなる。このため、半導体レダイオードチップ15〜18の温度をサーモモジュール40によって制御する必要がなくなり、メタライズ41aと金属ブロック30との間のはんだ接合面積を小さくても問題はない。また、サーモモジュール40を、サーモモジュール40から絶縁基板41に替えても良い。
In the
加えて、サブマウント21〜24を金属ブロック30の側面に接合したことで、金属ブロック30の上面(図5のZ軸方向の面)にコンデンサやアンプのような、光半導体モジュール200に必要な他の部品28を接合できる。このように、金属ブロック30の上に部品28を配置することにより、光半導体モジュール200全体をより小型化することができる。
In addition, by joining the
11、12、13、14 半導体レーザチップ、15、16、17、18 半導体ダイオードチップ、21、22、23、24 サブマウント、30 金属ブロック、30a メタライズ、40 サーモモジュール、40a、40b、40c メタライズ、41 絶縁基板、41a メタライズ、50 レンズベース、50a、50b メタライズ、51、52、53、54 レンズ、61、62、63、64 はんだ、71、72 樹脂接着剤、80 ケース、81 レンズ、90 合波器、100、150、200 光半導体モジュール。
11, 12, 13, 14 Semiconductor laser chip, 15, 16, 17, 18 Semiconductor diode chip, 21, 22, 23, 24 Submount, 30 Metal block, 30a Metallization, 40 Thermo module, 40a, 40b, 40c Metallization, 41 Insulating substrate, 41a Metallized, 50 Lens base, 50a, 50b Metallized, 51, 52, 53, 54 Lens, 61, 62, 63, 64 Solder, 71, 72 Resin adhesive, 80 Case, 81 Lens, 90
Claims (15)
表面に第1メタライズを備えた第1部品と、
裏面および側面に連続して設けられた第2メタライズを備えた第2部品と、
前記第1メタライズと、前記第2メタライズと、を接合するはんだと、を含み、
前記第2部品の裏面を、前記第1部品の表面に垂直投影した投影領域に、前記第1メタライズが含まれ、
前記第2部品の側面に設けられた前記第2メタライズの上に、前記はんだが濡れ広がったことを特徴とする半導体モジュール。 A semiconductor module in which a second component is bonded onto a first component,
A first part with a first metallization on the surface;
A second component comprising a second metallization provided continuously on the back and side surfaces;
Solder for joining the first metallization and the second metallization;
The first metallization is included in a projection region obtained by vertically projecting the back surface of the second component onto the surface of the first component;
A semiconductor module, wherein the solder spreads on the second metallization provided on a side surface of the second component.
前記第2部品は、サブマウントにはんだ接合された光半導体素子が、表面または側面にはんだ接合された半導体キャリアであることを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The first component is a thermo module or an insulating substrate,
The semiconductor module according to claim 1, wherein the second component is a semiconductor carrier in which an optical semiconductor element solder-bonded to a submount is solder-bonded to a front surface or a side surface.
前記第2部品が接合された前記第1領域とは異なる前記第2領域に、裏面および側面に連続して設けられた第3メタライズを備えた第3部品が、はんだで接合され、
前記第3部品の裏面を、前記第1部品の表面に垂直投影した投影領域に、前記第1メタライズの前記第2領域が含まれ、
前記第3部品の側面に設けられた前記第3メタライズの上に、前記はんだが濡れ広がったことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 A first metallization of the first part is formed in the first region and the second region;
A third part having a third metallization continuously provided on the back surface and the side surface is joined to the second region different from the first region to which the second component is joined by soldering;
The projection region obtained by vertically projecting the back surface of the third component onto the front surface of the first component includes the second region of the first metallization,
2. The semiconductor module according to claim 1, wherein the solder wets and spreads on the third metallization provided on a side surface of the third component.
前記第2部品は、サブマウントに固定された光半導体素子が表面または側面にはんだ接合された半導体キャリアであり、
前記第3部品は、表面にレンズが固定されたベースブロックであることを特徴とする請求項3に記載の半導体モジュール。 The first component is a thermo module or an insulating substrate,
The second component is a semiconductor carrier in which an optical semiconductor element fixed to a submount is soldered to the surface or side surface,
The semiconductor module according to claim 3, wherein the third component is a base block having a lens fixed on a surface thereof.
前記第3部品の側面に、表面から裏面まで貫通した凹部を備え、その内部にも前記第3メタライズが設けられたことを特徴とする請求項3または4に記載の半導体モジュール。 A side surface of the second component is provided with a recess penetrating from the front surface to the back surface, and the second metallization is also provided in the inside thereof, and / or
5. The semiconductor module according to claim 3, wherein a concave portion penetrating from the front surface to the back surface is provided on a side surface of the third component, and the third metallization is provided therein.
前記第3部品の裏面の一方向の幅が、表面の同一方向の幅より狭くなるように、前記第3部品の対向する側面にそれぞれ凹部が設けられ、その内部にも前記第3メタライズが設けられたことを特徴とする請求項3または4に記載の半導体モジュール。 Recesses are provided on opposite side surfaces of the second component so that the width in one direction of the back surface of the second component is smaller than the width in the same direction on the front surface, and the second metallization is also provided in the inside thereof. And / or
Recesses are provided on opposite side surfaces of the third component so that the width in one direction of the back surface of the third component is narrower than the width in the same direction on the front surface, and the third metallization is also provided in the inside thereof. The semiconductor module according to claim 3 or 4, wherein the semiconductor module is formed.
前記ケースの底面に設けられた分波器と、をさらに含み、
前記光半導体素子から出射された光が、前記レンズを通って前記分波器に入射することを特徴とする請求項4に記載の半導体モジュール。 Case and
A duplexer provided on the bottom of the case, and
The semiconductor module according to claim 4, wherein light emitted from the optical semiconductor element passes through the lens and enters the duplexer.
光半導体素子がはんだ接合されたサブマウントが表面または側面に接合され、裏面および側面に第2メタライズが連続して設けられた半導体キャリアを準備する工程と、
前記第1メタライズの上にはんだを供給する工程と、
前記はんだを溶融する工程と、
前記半導体キャリアの裏面を前記はんだに接触させて前記第1メタライズの方向に加圧することで、前記半導体キャリアの側面に設けられた前記第2メタライズの上まで前記はんだを濡れ広がらせる工程と、
前記絶縁基板またはサーモモジュールの表面に前記半導体キャリアの裏面を垂直投影した投影領域に、前記第1メタライズが含まれる位置で前記はんだを凝固させる工程と、を含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。 Preparing an insulating substrate or thermo module having a first metallization on the surface;
A step of preparing a semiconductor carrier in which a submount to which an optical semiconductor element is soldered is bonded to a front surface or a side surface, and a second metallization is continuously provided on the back surface and the side surface;
Supplying solder onto the first metallization;
Melting the solder;
The surface of the semiconductor carrier is brought into contact with the solder and pressed in the direction of the first metallization to wet the solder over the second metallization provided on the side surface of the semiconductor carrier; and
Solidifying the solder at a position where the first metallization is included in a projection region obtained by vertically projecting the back surface of the semiconductor carrier onto the surface of the insulating substrate or thermo module. Method.
レンズが表面に固定され、裏面および側面に第3メタライズが連続して設けられたベースブロックを準備する工程と、
前記第2領域の前記第1メタライズの上にはんだを供給する工程と、
前記はんだを溶融する工程と、
前記ベースブロックの裏面を前記はんだに接触させて前記第1メタライズの方向に加圧することで、前記ベースブロックの側面に設けられた前記第3メタライズの上まで前記はんだを濡れ広がらせる工程と、
前記絶縁基板またはサーモモジュールの表面に前記半導体キャリアの裏面を垂直投影した投影領域に、前記第1メタライズの前記第2領域が含まれる位置で前記はんだを凝固させる工程と、を含むことを特徴とする請求項13に記載の半導体モジュールの製造方法。 The first metallization of the insulating substrate or thermo module is provided in a first region and a second region, and the semiconductor carrier is bonded to the first region;
Preparing a base block in which a lens is fixed to the front surface and the third metallization is continuously provided on the back surface and the side surface;
Supplying solder onto the first metallization of the second region;
Melting the solder;
The surface of the base block is brought into contact with the solder and pressed in the direction of the first metallization to wet the solder over the third metallization provided on the side surface of the base block; and
Solidifying the solder at a position where the second region of the first metallization is included in a projection region obtained by vertically projecting the back surface of the semiconductor carrier onto the surface of the insulating substrate or thermo module. A method for manufacturing a semiconductor module according to claim 13.
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