JP3312489B2 - 発光素子モジュール - Google Patents
発光素子モジュールInfo
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- JP3312489B2 JP3312489B2 JP18873394A JP18873394A JP3312489B2 JP 3312489 B2 JP3312489 B2 JP 3312489B2 JP 18873394 A JP18873394 A JP 18873394A JP 18873394 A JP18873394 A JP 18873394A JP 3312489 B2 JP3312489 B2 JP 3312489B2
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- Japan
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- light emitting
- substrate
- emitting element
- emitting device
- horizontal portion
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- Led Device Packages (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子モジュールに関
する。より詳細には、本発明は、パッケージに収容され
た発光素子、温度制御素子、光学系等を含む発光素子モ
ジュールの新規な構成に関する。
する。より詳細には、本発明は、パッケージに収容され
た発光素子、温度制御素子、光学系等を含む発光素子モ
ジュールの新規な構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、一般的な発光素子モジュールの
典型的な構成を示す断面図である。
典型的な構成を示す断面図である。
【０００３】同図に示すように、一般に、発光素子モジ
ュールは、発光素子６、光学系および光ファイバ15を一
体化して構成されている。発光素子６はモニタ用のフォ
トダイオード４および内部レンズ８と共に基板３上に実
装されている。ここで、内部レンズ８は、実際には、レ
ンズ８を直接に支持するレンズホルダ７と、更に、レン
ズホルダ７を支持するガイド筒７ａを介して基板３に装
着されている。また、発光素子６はチップキャリア５を
介して基板３に実装されている。また、モニタ用フォト
ダイオード４は、配線基板30およびチップキャリア４ａ
を介して基板３上に実装されている。更に、基板３はペ
ルチェ効果素子等の温度制御素子２を介してパッケージ
１の底面に固定されている。
ュールは、発光素子６、光学系および光ファイバ15を一
体化して構成されている。発光素子６はモニタ用のフォ
トダイオード４および内部レンズ８と共に基板３上に実
装されている。ここで、内部レンズ８は、実際には、レ
ンズ８を直接に支持するレンズホルダ７と、更に、レン
ズホルダ７を支持するガイド筒７ａを介して基板３に装
着されている。また、発光素子６はチップキャリア５を
介して基板３に実装されている。また、モニタ用フォト
ダイオード４は、配線基板30およびチップキャリア４ａ
を介して基板３上に実装されている。更に、基板３はペ
ルチェ効果素子等の温度制御素子２を介してパッケージ
１の底面に固定されている。
【０００４】一方、パッケージ１の一方の端面にはハー
メチックガラス９で封止された窓が形成されており、こ
の窓の外側に、アイソレータ10とレンズホルダ11により
固定された外部レンズ12とが装着されている。更に、レ
ンズホルダ11の他端にはフェルールホルダ13が固定され
ており、フェルール14により把持された光ファイバ15の
先端がこのフェルールホルダ13に挿入されている。
メチックガラス９で封止された窓が形成されており、こ
の窓の外側に、アイソレータ10とレンズホルダ11により
固定された外部レンズ12とが装着されている。更に、レ
ンズホルダ11の他端にはフェルールホルダ13が固定され
ており、フェルール14により把持された光ファイバ15の
先端がこのフェルールホルダ13に挿入されている。
【０００５】以上のように構成された発光素子モジュー
ルにおいて、発光素子６で発生した光は、内部レンズ
７、ハーメチックガラス９、アイソレータ10、外部レン
ズ11等を順次通過して光ファイバ15に結合される。
ルにおいて、発光素子６で発生した光は、内部レンズ
７、ハーメチックガラス９、アイソレータ10、外部レン
ズ11等を順次通過して光ファイバ15に結合される。
【０００６】図４は、上述のような従来の発光素子モジ
ュールの製造過程を工程毎に示す図である。
ュールの製造過程を工程毎に示す図である。
【０００７】図４(a) に示すように、基板３は、垂直部
３ａと水平部３ｂとから形成され、全体としてＬ字型の
断面形状を有している。このような基板３に対して、発
光素子６およびモニタ用フォトダイオード４を、それぞ
れのチップキャリア５、４ａを介して基板３の水平部３
ｂに実装する。また、後述するワイヤリングのためにモ
ニタ用フォトダイオード４とそのチップキャリア４ａ
は、配線基板30を介して装荷される。
３ａと水平部３ｂとから形成され、全体としてＬ字型の
断面形状を有している。このような基板３に対して、発
光素子６およびモニタ用フォトダイオード４を、それぞ
れのチップキャリア５、４ａを介して基板３の水平部３
ｂに実装する。また、後述するワイヤリングのためにモ
ニタ用フォトダイオード４とそのチップキャリア４ａ
は、配線基板30を介して装荷される。
【０００８】一方、内部レンズ８は、図４(b) に示すよ
うにレンズホルダ７に装着された状態で、図４(c) に示
すように、ガイド筒７ａを介して基板の垂直部３ａに装
着される。ここで、基板垂直部３ａには貫通孔が形成さ
れており、レンズホルダ７の先端をこの貫通孔に挿入す
ることにより、内部レンズ８は発光素子６の直前に配置
される。また、この貫通孔の内径は、レンズホルダ７の
外径よりも大きく形成されており、貫通孔の内径よりも
大きな径を有するフランジ部を備えたガイド筒７ａを基
板垂直部３ａの側面で摺動させることにより、発光素子
６と内部レンズ８との光軸を一致させることができる。
また、レンズホルダ７をガイド筒７ａの内部で移動させ
ることにより、発光素子６とレンズ８との間の距離を調
節することができる。
うにレンズホルダ７に装着された状態で、図４(c) に示
すように、ガイド筒７ａを介して基板の垂直部３ａに装
着される。ここで、基板垂直部３ａには貫通孔が形成さ
れており、レンズホルダ７の先端をこの貫通孔に挿入す
ることにより、内部レンズ８は発光素子６の直前に配置
される。また、この貫通孔の内径は、レンズホルダ７の
外径よりも大きく形成されており、貫通孔の内径よりも
大きな径を有するフランジ部を備えたガイド筒７ａを基
板垂直部３ａの側面で摺動させることにより、発光素子
６と内部レンズ８との光軸を一致させることができる。
また、レンズホルダ７をガイド筒７ａの内部で移動させ
ることにより、発光素子６とレンズ８との間の距離を調
節することができる。
【０００９】こうして、各素子を実装された基板３は、
図４(d) に示すように、温度制御素子２の上面に装荷さ
れ、発光素子組立体が構成される。また、基板３上の各
素子は、ボンディングワイヤ31により相互に接続され
る。以上のようにして完成した発光素子組立体をパッケ
ージの内部に固定することにより、図３に示した発光素
子モジュールの内部構造が完成する。
図４(d) に示すように、温度制御素子２の上面に装荷さ
れ、発光素子組立体が構成される。また、基板３上の各
素子は、ボンディングワイヤ31により相互に接続され
る。以上のようにして完成した発光素子組立体をパッケ
ージの内部に固定することにより、図３に示した発光素
子モジュールの内部構造が完成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
発光素子モジュールでは、基板３の垂直部に装着された
内部レンズ８と発光素子６との光軸を一致させるため
に、発光素子６はチップキャリア５を介して基板に実装
されている。しかしながら、この構造では、互いに高さ
の異なる配線基板30の表面と発光素子６およびモニタ用
フォトダイオード４をボンディングワイヤ31により接続
しなければならないので、配線作業が立体的になって難
しくなること、および配線長が長くなるために信号の高
周波特性が劣化すること等の問題が生じている。
発光素子モジュールでは、基板３の垂直部に装着された
内部レンズ８と発光素子６との光軸を一致させるため
に、発光素子６はチップキャリア５を介して基板に実装
されている。しかしながら、この構造では、互いに高さ
の異なる配線基板30の表面と発光素子６およびモニタ用
フォトダイオード４をボンディングワイヤ31により接続
しなければならないので、配線作業が立体的になって難
しくなること、および配線長が長くなるために信号の高
周波特性が劣化すること等の問題が生じている。
【００１１】そこで、本発明は、発光素子モジュールに
おける上記従来技術の問題点を解決し、発光素子からの
配線を短縮し、且つ容易にすることができる新規な構成
の発光素子モジュールを提供することをその目的として
いる。
おける上記従来技術の問題点を解決し、発光素子からの
配線を短縮し、且つ容易にすることができる新規な構成
の発光素子モジュールを提供することをその目的として
いる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、パッケ
ージと、該パッケージの底部に固定された基板と、該基
板上に実装された発光素子と、該基板上に装荷され且つ
該発光素子とボンディングワイヤを介して結合される配
線基板と、該基板の端部に装着された光学部品とを備
え、該発光素子の放射光が該光学部品を介して該パッケ
ージに装着された光ファイバに結合されるように構成さ
れている発光素子モジュールにおいて、該基板が、該配
線基板および該発光素子を実装するための実装面をなす
水平部と、該水平部の端部に形成され該光学部品を支持
する垂直面をなす垂直部とを含み、該垂直部が、該水平
部よりも下方まで延在しており、該垂直部に支持された
光学部品の光学的中心が該水平部上に実装された発光素
子と同じ高さになるように装着されていることを特徴と
する発光素子モジュールが提供される。
ージと、該パッケージの底部に固定された基板と、該基
板上に実装された発光素子と、該基板上に装荷され且つ
該発光素子とボンディングワイヤを介して結合される配
線基板と、該基板の端部に装着された光学部品とを備
え、該発光素子の放射光が該光学部品を介して該パッケ
ージに装着された光ファイバに結合されるように構成さ
れている発光素子モジュールにおいて、該基板が、該配
線基板および該発光素子を実装するための実装面をなす
水平部と、該水平部の端部に形成され該光学部品を支持
する垂直面をなす垂直部とを含み、該垂直部が、該水平
部よりも下方まで延在しており、該垂直部に支持された
光学部品の光学的中心が該水平部上に実装された発光素
子と同じ高さになるように装着されていることを特徴と
する発光素子モジュールが提供される。
【００１３】
【作用】本発明に係る発光素子モジュールは、発光素子
を実装するための基板が独特の断面形状を有する点に主
要な特徴がある。
を実装するための基板が独特の断面形状を有する点に主
要な特徴がある。
【００１４】即ち、従来の発光素子モジュールにおいて
は、基板の垂直部は、水平部よりも上方にのみ形成され
ていた。これに対して、本発明に係る発光素子モジュー
ルでは、基板の垂直部を基板の水平部よりも下方まで延
在させることによりレンズホルダを低位置に装着するこ
とを可能にしている。このような独自の構成により、レ
ンズの装着位置を低くして、発光素子とレンズとの光軸
を、チップキャリアを用いることなく一致させることも
できる。
は、基板の垂直部は、水平部よりも上方にのみ形成され
ていた。これに対して、本発明に係る発光素子モジュー
ルでは、基板の垂直部を基板の水平部よりも下方まで延
在させることによりレンズホルダを低位置に装着するこ
とを可能にしている。このような独自の構成により、レ
ンズの装着位置を低くして、発光素子とレンズとの光軸
を、チップキャリアを用いることなく一致させることも
できる。
【００１５】以下、図面を参照して本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明に係る発光素子モジュールの
具体的な構成例を示す図である。尚、図１において、図
３と共通な構成要素に対しては共通の参照番号を付して
いる。
具体的な構成例を示す図である。尚、図１において、図
３と共通な構成要素に対しては共通の参照番号を付して
いる。
【００１７】同図に示すように、この発光素子モジュー
ルの基本的な構成部材は、図４に示した従来の発光素子
モジュールと共通であり、基板33の断面形状と、この基
板33に対する発光素子の実装構造に固有の特徴がある。
ルの基本的な構成部材は、図４に示した従来の発光素子
モジュールと共通であり、基板33の断面形状と、この基
板33に対する発光素子の実装構造に固有の特徴がある。
【００１８】即ち、この発光素子モジュールで使用され
ている基板33においても水平部33ｂの一端に垂直部33ａ
が形成されているが、垂直部33ａは、その高さの中央よ
りも僅かに下の位置で水平部33ｂに結合されており、水
平部33ｂの下方まで延在している。従って、この垂直部
33ａに従来と同じ方法で装着される外部レンズ８は、図
３に示した従来の発光素子モジュールに比較すると、低
い位置に装着することができる。
ている基板33においても水平部33ｂの一端に垂直部33ａ
が形成されているが、垂直部33ａは、その高さの中央よ
りも僅かに下の位置で水平部33ｂに結合されており、水
平部33ｂの下方まで延在している。従って、この垂直部
33ａに従来と同じ方法で装着される外部レンズ８は、図
３に示した従来の発光素子モジュールに比較すると、低
い位置に装着することができる。
【００１９】図２は、図１に示した発光素子モジュール
で使用している、基板を含む組立体の製造過程を工程枚
に示す図である。尚、図２においても、図１および図４
と共通の構成要素には共通の参照番号を付している。
で使用している、基板を含む組立体の製造過程を工程枚
に示す図である。尚、図２においても、図１および図４
と共通の構成要素には共通の参照番号を付している。
【００２０】同図に示すように、この発光素子モジュー
ルで使用している組立体では、基板33の形状にその主要
な特徴がある。即ち、この基板33の垂直部33ａは、その
高さの中央よりも僅かに下の位置で水平部33ｂの一端に
結合されている。従って、この垂直部33ａでは、水平部
の実装面と同じ高さにレンズの中心を合わせて装着する
ことができる。
ルで使用している組立体では、基板33の形状にその主要
な特徴がある。即ち、この基板33の垂直部33ａは、その
高さの中央よりも僅かに下の位置で水平部33ｂの一端に
結合されている。従って、この垂直部33ａでは、水平部
の実装面と同じ高さにレンズの中心を合わせて装着する
ことができる。
【００２１】図２は、上述のような従来の発光素子モジ
ュールの製造過程を工程毎に示す図である。
ュールの製造過程を工程毎に示す図である。
【００２２】図２(a) に示すように、基板33は垂直部33
ａと水平部33ｂとから形成されており、全体として倒Ｔ
字型の断面形状を有している。このような基板33に対し
て、発光素子６およびモニタ用フォトダイオード４はそ
れぞれのチップキャリア55、４ａを介して基板33の水平
部33ｂに実装される。ここで、発光素子６を装荷したチ
ップキャリア55は、配線基板30と同じ厚さになってい
る。従って、発光素子６は、配線基板30の表面と共通の
平面上に実装されていることになる。
ａと水平部33ｂとから形成されており、全体として倒Ｔ
字型の断面形状を有している。このような基板33に対し
て、発光素子６およびモニタ用フォトダイオード４はそ
れぞれのチップキャリア55、４ａを介して基板33の水平
部33ｂに実装される。ここで、発光素子６を装荷したチ
ップキャリア55は、配線基板30と同じ厚さになってい
る。従って、発光素子６は、配線基板30の表面と共通の
平面上に実装されていることになる。
【００２３】内部レンズ８は、図４に示した従来例と同
様に、図２(a) に示すように筒状のレンズホルダ７に装
着された状態で、図２(b) に示すようにガイド筒７ａを
介して基板の垂直部33ａに装着される。但し、この発光
素子モジュールでは、基板の垂直部33ａが下方まで延在
しているので、図４に示した従来例に比較して低い位置
に装着することができる。従って、薄いチップキャリア
55上に装荷された発光素子６に対して、その光学的な中
心を一致させることができる。
様に、図２(a) に示すように筒状のレンズホルダ７に装
着された状態で、図２(b) に示すようにガイド筒７ａを
介して基板の垂直部33ａに装着される。但し、この発光
素子モジュールでは、基板の垂直部33ａが下方まで延在
しているので、図４に示した従来例に比較して低い位置
に装着することができる。従って、薄いチップキャリア
55上に装荷された発光素子６に対して、その光学的な中
心を一致させることができる。
【００２４】上述のようにして発光素子６および内部レ
ンズ８を装荷された基板33は、図２(c) に示すように、
温度制御素子２上に装着して発光素子組立体となるが、
この組立体を図４(d) に示した従来の組立体と比較する
と、下方まで延在した基板垂直部33ａが、温度制御素子
２の側方に位置していることが判る。
ンズ８を装荷された基板33は、図２(c) に示すように、
温度制御素子２上に装着して発光素子組立体となるが、
この組立体を図４(d) に示した従来の組立体と比較する
と、下方まで延在した基板垂直部33ａが、温度制御素子
２の側方に位置していることが判る。
【００２５】以上のようにして作製された発光素子組立
体では、図２(c) に示すように、配線基板30の表面とチ
ップキャリア55の表面とが同じ高さになっている。従っ
て、ボンディングワイヤ31による配線基板30上の配線と
発光素子との接続は、通常の単一の基板上でのワイヤボ
ンディングと全く同じである。また、発光素子が配線基
板と同じ高さに位置しているので、図４に示した従来例
と比較すると、ボンディングワイヤ31の長さも短くな
る。
体では、図２(c) に示すように、配線基板30の表面とチ
ップキャリア55の表面とが同じ高さになっている。従っ
て、ボンディングワイヤ31による配線基板30上の配線と
発光素子との接続は、通常の単一の基板上でのワイヤボ
ンディングと全く同じである。また、発光素子が配線基
板と同じ高さに位置しているので、図４に示した従来例
と比較すると、ボンディングワイヤ31の長さも短くな
る。
【００２６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る発光素子モジュールは、その基板の独特の形状により
内部レンズを低い位置に装着することができるので、高
いチップキャリアを用いることなく発光素子を実装する
ことができる。従って、基板上の他の素子あるいは配線
と発光素子とが同じ高さに配置されるので、発光素子に
対する配線作業が容易になると共に、配線長も短縮され
る。その結果、発光素子モジュールの生産性が高くなる
と共に、特に発光素子回りの高周波特性が改善される。
また、パッケージ内部の構造物を低く構成することがで
きるので、発光素子モジュールの小型化にも寄与する。
る発光素子モジュールは、その基板の独特の形状により
内部レンズを低い位置に装着することができるので、高
いチップキャリアを用いることなく発光素子を実装する
ことができる。従って、基板上の他の素子あるいは配線
と発光素子とが同じ高さに配置されるので、発光素子に
対する配線作業が容易になると共に、配線長も短縮され
る。その結果、発光素子モジュールの生産性が高くなる
と共に、特に発光素子回りの高周波特性が改善される。
また、パッケージ内部の構造物を低く構成することがで
きるので、発光素子モジュールの小型化にも寄与する。
【図１】本発明に係る発光素子モジュールの構成例を示
す図である。
す図である。
【図２】図１に示した発光素子モジュールの主要部を拡
大して示す図である。
大して示す図である。
【図３】従来の発光素子モジュールの一般的な構成を示
す縦垂直断面図である。
す縦垂直断面図である。
【図４】図３に示した発光素子モジュールの製造過程を
工程毎に示す図である。
工程毎に示す図である。
１・・・パッケージ、 ２・・・温度制御素子、 ３、33・・・基板、 ３ａ、33ａ・・・垂直部、 ３ｂ、33ｂ・・・水平部、 30・・・配線基板、 31・・・ボンディングワイヤ、 ４・・・モニタ用フォトダイオード、 ４ａ、５、55・・・チップキャリア、 ６・・・発光素子、 ７、11・・・レンズホルダ、 ７ａ・・・ガイド筒、 ８・・・内部レンズ、 ９・・・ハーメチックガラス、 10・・・アイソレータ、 12・・・外部レンズ、 13・・・フェルールホルダ、 14・・・フェルール、 15・・・光ファイバ
Claims (2)
- 【請求項１】パッケージと、該パッケージの底部に固定
された基板と、該基板上に実装された発光素子と、該基
板上に装荷され且つ該発光素子とボンディングワイヤを
介して結合される配線基板と、該基板の端部に装着され
た光学部品とを備え、該発光素子の放射光が該光学部品
を介して該パッケージに装着された光ファイバに結合さ
れるように構成されている発光素子モジュールであっ
て、更に、該基板が、該配線基板および該発光素子を実
装するための実装面をなす一定の厚さを有する水平部
と、該水平部の端部に形成されて該光学部品を全面にわ
たって支持する垂直面をなす垂直部とを含む発光素子モ
ジュールにおいて、 該垂直部が該水平部と一体に形成され且つ該水平部より
も下方まで延在しており、該垂直部に支持された光学部
品の光学的中心が該水平部上に実装された発光素子と同
じ高さになるように装着されており、かつ 前記基板が温
度制御素子を介して前記パッケージの底部に固定されて
おり、前記垂直部の下部が、該温度制御素子の側方に位
置するように前記基板が装荷されている、 いることを特徴とする発光素子モジュール。 - 【請求項２】請求項１に記載された発光素子モジュール
において、前記発光素子が前記配線基板と同じ厚さのチ
ップキャリアを介して前記基板に実装されていることを
特徴とする発光素子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18873394A JP3312489B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 発光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18873394A JP3312489B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 発光素子モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829648A JPH0829648A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3312489B2 true JP3312489B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16228829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18873394A Expired - Fee Related JP3312489B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 発光素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3312489B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09251120A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
| JP4178639B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2008-11-12 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール用搭載部材および光モジュール |
| WO2007148398A1 (ja) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Fujitsu Limited | 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP18873394A patent/JP3312489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0829648A (ja) | 1996-02-02 |
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