JP2501811Y2

JP2501811Y2 - 光半導体装置

Info

Publication number: JP2501811Y2
Application number: JP10770289U
Authority: JP
Inventors: 宏之宮原; 邦夫坪井; 勇次今井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2004-09-12
Also published as: JPH0345676U

Description

【考案の詳細な説明】以下の順序に従って本考案を説明する。

A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.従来技術 D.考案が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第８図］ a.第１の実施例［第１図乃至第３図］ b.第２の実施例［第４図］ c.第３の実施例［第５図、第６図］ d.第４の実施例［第７図］ e.第５の実施例［第８図］ H.考案の効果（A.産業上の利用分野）本考案は光半導体装置、特に光半導体素子を簡単にパ
ッケージングできる光半導体装置に関する。

（B.考案の概要）本考案は、光半導体装置において、光半導体素子を簡単にパッケージングできるようにす
るため、基板の一部に筒状部を形成し、該筒状部内に光半導体
素子をマウントしたものである。

（C.従来技術）光半導体装置、例えば半導体レーザ装置として例えば
特開昭60−63977号公報に紹介されたように光半導体素
子、例えば半導体レーザチップを光透過性樹脂により封
止したものがある。このような光半導体装置は、金属キ
ャップで封止したハーメチックタイプの光半導体装置に
比較して部品数が少なく、組立工数が少ないので低価格
化し易いという利点を有しているといえる。

（D.考案が解決しようとする問題点）ところで、このような光半導体装置に対してより一層
の低価格化が要求され、その要求に応えるための努力が
為されているが、従来においてはその低価格化には光透
過性樹脂で封止するが故の限界があった。

すなわち、従来、光半導体装置には光半導体素子を封
止することが必要であるとされ、従って、ハーメチック
封止タイプ以外のものには樹脂封止は絶対に不可欠とさ
れた。というのは、半導体レーザ素子等光半導体素子は
耐湿性が不充分であると考えられてきたからである。そ
して、樹脂封止は封止用の樹脂の外形を型により規定す
る注型法により行なわれ、注型法には当然のことながら
型枠が必要である。そして、型枠は非常に高価であり、
この型枠を用いた樹脂封止装置は機構が必然的に非常に
複雑となるので高価となる。しかも、メンテナンスも必
要であり、メンテナンスによるコストも無視できない程
大きい。従って、型枠を用いた注型法により樹脂封止し
た光半導体装置はハーメチックタイプの光半導体装置に
比較して低価格化し易いが、より一層の低価格という要
請に応えることが難しいという問題に直面していたので
ある。

尤も、浸漬法、滴下法によれば型枠、金型の類（たぐ
い）は必要ないが、単なる浸漬法、滴下法により樹脂封
止した場合には封止用光透過性樹脂の外形が規定できな
い。そして、光透過性樹脂の外形は光路に大きな影響を
及ぼすので、封止用の光透過性樹脂の外形が規定できな
いということは光半導体装置の光学的特性を規定できな
いということになる。従って、単なる浸漬法、滴下法も
採り得ない。

しかしながら、光半導体素子の製造技術が非常に進
み、耐湿性が飛躍的に高くなり、信頼度が高くなってい
る。そこで、本願考案者は光半導体素子の封止の必要性
に疑念を抱き、封止しないパッケージングを試み、特性
の経年変化を測定した。すると、少なくとも最近の高度
なプロセス技術を駆使して製造した光半導体素子につい
ては経年変化は非常に少なく封止しなくとも実用上問題
がないことが判明した。

本考案はこのような結果として為されたものであり、
光半導体素子をきわめて簡単にパッケージングできる低
価格の光半導体装置を提供することを目的とする。

（E.問題点を解決するための手段）本考案光半導体装置は上記問題点を解決するため、基
板の一部に筒状部を形成し、該筒状部内に光半導体素子
をマウントしたことを特徴とする。

（F.作用）本考案光半導体装置によれば、光半導体素子を樹脂封
止しないので、樹脂封止のための型枠、金型の類（たぐ
い）を用いる必要はないし、樹脂封止工程も必要でな
い。単に基板の一部に筒状部を形成し、その前あるいは
後（あと）に光半導体素子を筒状部内にマウンティング
すれば良い。従って、組立が容易になり、製造コストの
低減を図ることができる。そして、光半導体素子として
耐湿性の良いものさえ用いれば、無封止でも信頼度が低
くならず、特性の経年変化は生じない。そして、光半導
体素子は筒状部内にあるので手に触れたり、他の部材が
接触したりするのを筒状部によって阻むことができる。

（G.実施例）［第１図乃至第８図］以下、本考案光半導体装置を図示実施例に従って詳細
に説明する。

（a.第１の実施例）［第１図乃至第３図］第１図（Ａ）、（Ｂ）は本考案を半導体レーザ装置に
適用した第１の実施例を示すもので、同図（Ａ）は斜視
図、同図（Ｂ）は断面図である。

図面において、１は一端部（前端部）に一対の翼部
２、２を有した基板であり、金属板の表面に絶縁層を介
して配線膜３、３を形成してなる。４はシリコンサブマ
ウントで、表面部の一部領域にモニター用フォトダイオ
ードが形成されている。該サブマウント４は基板１の翼
部２、２が形成された前端部の翼部２・２間の表面に直
接ボンディングされている。５はレーザチップで、サブ
マウント４のフォトダイオードが形成されていない領域
上にチップボンディングされている。６、６はコネクト
ワイヤで、レーザチップ５、フォトダイオードの一方の
電極と、配線膜３、３との間を接続している。

７は基板１の一対の翼部２、２を上側そして内側へＬ
字状を成すように折り曲げることにより形成された筒状
部で、この内部に上記サブマウント４及びレーザチップ
５が位置されている。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図（Ａ）、（Ｂ）に示し
た第１図の半導体レーザ装置の製造方法を工程順に示す
もので、同図（Ａ）はサブマウント４、レーザチップ５
のボンディング及びワイヤ６、６のボンディングの終了
後における斜視図、同図（Ｂ）は筒状部７形成後におけ
る斜視図である。

先ず、同図（Ａ）に示すように翼部２、２を折り曲げ
ない状態の基板１に対してサブマウント４、レーザチッ
プ５及びコネクトワイヤ６、６をボンディングする。
８、８、８、８は基板１の折り曲げられるべきラインで
ある。

次に、同図（Ｂ）に示すように、基板１の翼部２、２
を上記ライン８、８、８、８にて折り曲げて筒状部７を
形成する。

このような半導体レーザ装置においては、基板１の翼
部２、２を折り曲げることによって形成した筒状部７が
レーザチップ５及びコネクトワイヤ６、６に手が触れた
り、部品があたったりするのを防止するガードとして機
能する。

そして、レーザチップ５、サブマウント４として耐湿
性の良好なものを用いているので封止しなくとも経年効
果による特性変化はない。従って、型枠を用いた注型法
による封止を行なわなくても済む。従って、型枠を有し
た複雑で高価格でしかもメンテナンスコストも高い樹脂
封止装置を用いた光透過性樹脂による封止を行なう必要
が全くない。依って、半導体レーザ装置の低価格化をよ
り一層促進することができる。

また、基板１の翼部２、２からなる筒状部７自身が金
属からなるのでヒートシンクとして機能する。従って、
半導体レーザ装置の放熱性が高い。また、従来難しかっ
た小型の半導体レーザ装置の量産も容易にできる。

第３図（Ａ）乃至（Ｃ）は基板１の筒状部を形成する
ための折り曲げをし易くした各別の変形例を示す斜視図
である。同図（Ａ）に示す基板1aは折り曲げ部にＶ字状
の溝8a、8a、8a、8aを形成して翼部２、２を折り曲げ易
くしたものである。また、1aの翼部２、２の付け根部付
分９にはアール（Ｒ）がつけられているので内側の一対
の溝8a、8aにおける折り曲げが容易に為し得る。

第３図（Ｂ）に示す基板1bはＶ字状の溝8a、8a、8a、
8aの両端部にシリンドリカルな切欠10、10、…を形成し
たものである。即ち、翼部２、２をＶ字状の溝8a、8a、
8a、8aにて折り曲げた場合に溝8a、8a、8a、8aの底の部
分が膨らもうとしその結果基板1bの側面部がやや変形し
て膨らもうとするので、その分予め切欠いておくことに
より変形を防止するようにしたのである。第３図（Ｃ）
に示す基板1cは切欠10a、10a、…の面の形状をシリンド
リカルな形状ではなく逆円錐形にしたものである。

このように基板の形状について工夫することにより基
板を折り曲げて筒状部を形成する作業がし易くなる。

（b.第２の実施例）［第４図］第４図は本考案を半導体レーザ装置に適用した第２の
実施例を示すものである。

本実施例は基板１に上向きの筒状部７を形成したもの
である。11は筒状部７の前面で、該前面11の中央部には
レーザチップ５のレーザビームを通す窓12が形成されて
いる。

（c.第３の実施例）［第５図、第６図］第５図は本考案を半導体レーザ装置に適用した第３の
実施例を示す斜視図であり、筒状部７の前側開口を閉塞
片13によって閉塞したもので、レーザチップ５から出射
されたレーザビームは閉塞片13の中央部に形成された窓
12を通して出射されるようになっている。このような構
造は大型の半導体レーザ装置に適する。

第６図（Ａ）及び（Ｂ）は第５図に示した半導体レー
ザ装置の各別の変形例であり、第６図（Ａ）の半導体レ
ーザ装置は閉塞片13がメッシュ状のものであり、第６図
（Ｂ）の半導体レーザ装置は閉塞片13が多数の貫通孔1
4、14、…、14aを有し、中央の貫通孔14aがレーザビー
ムを通す窓を成しているものである。このような半導体
レーザ装置によれば、ゴミの筒状部７内への侵入を防止
でき、防塵効果が期待できるという利点がある。

（d.第４の実施例）［第７図］第７図は本考案を半導体レーザ装置に適用した第４の
実施例を示す斜視図であり、本実施例は筒状部７を金属
基板１とは別体の例えば透明なプラスチックあるいはガ
ラス等により形成したものである。

（e.第５の実施例）［第８図］第８図は本考案光半導体装置を半導体レーザ装置に適
用した第５の実施例を示す断面図である。本実施例は、
筒状部７の断面形状を三角形にし、そして、放熱板15に
取り付けたものであり、16は筒状部７を放熱板15に押え
る押え片、17は該押え片16を放熱板15に固定するねじで
ある。

尚、上記各実施例は本考案を半導体レーザ装置に適用
したものであったが、本考案は半導体レーザ装置に限ら
ず、半導体発光ダイオード装置、半導体受光装置等光半
導体装置一般に適用することができる。

（H.考案の効果）以上に述べたように、本考案光半導体装置は、基板の
一部に筒状部を形成し、該筒状部内に光半導体素子をマ
ウントしてなることを特徴とするものである。

従って、本考案光半導体装置によれば、光半導体素子
を樹脂封止しないので、樹脂封止のための型枠、金型の
類（たぐい）を用いる必要はないし、樹脂封止工程も必
要でない。単に基板の一部に筒状部を形成し、その前あ
るいは後（あと）に光半導体素子を筒状部内にマウンテ
ィングすれば良い。従って、組立が容易になり、製造コ
ストの低減を図ることができる。そして、光半導体素子
として耐湿性の良いものさえ用いれば、無封止でも信頼
度が低くならず、特性の経年変化は生じない。そして、
光半導体素子は筒状部内にあるので手に触れたり、他の
部分が接触したりするのを筒状部で阻むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本考案を半導体レーザ装置に適
用した第１の実施例を示し、同図（Ａ）は斜視図、同図
（Ｂ）は断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１の実施例
の半導体レーザ装置の製造方法を工程順に示すもので、
同図（Ａ）はボンディング終了後における状態を示す斜
視図、同図（Ｂ）は筒状部形成後における状態を示す斜
視図、第３図（Ａ）乃至（Ｃ）は基板の各別の変形例を
示す斜視図、第４図は本考案を半導体レーザ装置に適用
した第２の実施例を示す斜視図、第５図は本考案を半導
体レーザ装置に適用した第３の実施例を示す斜視図、第
６図（Ａ）、（Ｂ）は第５図に示した半導体レーザ装置
の各別の変形例を示す斜視図、第７図は本考案を半導体
レーザ装置に適用した第４の実施例を示す斜視図、第８
図は本考案を半導体レーザ装置に適用した第５の実施例
を示す断面図である。符号の説明１……基板、５……光半導体素子、７……筒状部。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−118258（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−178345（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−28882（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基板の一部に筒状部を形成し、上記筒状部内に光半導体素子をマウントしてなることを特徴とする光半導体装置