JP3336199B2 - 光半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
光半導体素子収納用パッケージInfo
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Description
するための光半導体素子収納用パッケージに関するもの
である。
半導体素子収納用パッケージは、一般に鉄−ニッケル−
コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成
り、上面中央部に光半導体素子が載置される載置部を有
し、該載置部周辺に複数の外部リード端子が絶縁部材を
介し上面から下面に貫通するようにして固定された金属
基体と、前記光半導体素子搭載部を囲繞するようにして
金属基体上に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、側部
に貫通孔を有する金属枠体と、前記金属枠体の貫通孔に
取着され、内側に光半導体素子と外部との光信号の授受
を行う光ファイバーが挿着される鉄−ニッケル−コバル
ト合金等の金属から成る筒状の固定部材と、前記固定部
材の一端に取着され、筒状固定部材の内側を塞ぐサファ
イアから成る透光性部材と、前記金属枠体の上面に接合
され、光半導体素子を気密に封止する蓋部材とから構成
されており、前記絶縁基体の光半導体素子搭載部に光半
導体素子を接着固定するとともに該光半導体素子の各電
極をボンディングワイヤを介して外部リード端子に電気
的に接続し、しかる後、前記金属枠体の上面に蓋部材を
接合させ、金属基体と金属枠体と蓋部材とから成る容器
内部に光半導体素子を気密に収容するとともに筒状固定
部材の内部に光ファイバーを挿着させることによって製
品としての光半導体装置となる。
給される駆動信号によって光半導体素子に光励起させ、
該励起した光をサファイアから成る透光性部材を通して
光ファイバーに授受させるとともに該光ファイバー内を
伝達させることによって高速光通信等に使用される光半
導体装置として機能する。
着は透光性部材を構成するサファイアに従来周知のMo
−Mn法によりモリブデン−マンガン(Mo−Mn)か
ら成るメタライズ層を約1500℃の温度で焼き付け、
しかる後、このメタライズ層と筒状固定部材とを金−錫
合金等から成るロウ材を介しロウ付けすることによって
行われている。
来の光半導体素子収納用パッケージにおいては、光半導
体素子の励起する光を透光性部材を通して光ファイバー
に授受させる場合、透光性部材を形成するサファイアの
結晶軸に関連して光半導体素子の励起した光が透光性部
材で複屈折を起こし、光の一部のみが光ファイバーに授
受されることになって光ファイバーへの光の授受の効率
が悪くなるとともに光信号の伝送効率が悪化するという
欠点を有していた。
案出されたもので、その目的は光半導体素子が励起した
光の光ファイバーへの授受を効率良くし、光信号の伝送
効率を高いものとした光半導体素子収納用パッケージを
提供することにある。
る光半導体素子載置部を有する基体と、該基体上で前記
光半導体素子載置部を囲繞するように取着され、側部に
貫通孔を有する枠体と、該枠体の前記貫通孔に外表面の
一部をロウ材を介し接合させて取着され、内部に光ファ
イバーが挿着される筒状の固定部材と、該固定部材の前
記枠体の内側に位置する一端側に取着される透光性部材
と、前記枠体の上面に取着され、光半導体素子を気密に
封止する蓋部材とから成る光半導体素子収納用パッケー
ジであって、前記透光性部材は非晶質ガラスから成る半
球もしくは非球面レンズであり、その一主面外周部に被
着させたメタライズ層が前記固定部材にロウ付けされて
いることを特徴とするものである。
よれば、透光性部材を結晶軸を持たない非晶質ガラスで
形成したことから、光半導体素子が励起した光を透光性
部材を通して光ファイバーに伝達させる場合に、光半導
体素子の励起した光は透光性部材で複屈折を起こすこと
なくそのまま光ファイバーに授受され、これによって光
信号の伝送効率が高いものとなる。また、枠体の貫通孔
に外表面の一部をロウ材を介し接合させて取着され、内
部に光ファイバーが挿着される筒状の固定部材の枠体の
内側に位置する一端側に、透光性部材をその一主面外周
部に被着させたメタライズ層を固定部材にロウ付けして
取着されていることから、透光性部材の取着の信頼性が
高いものとなり、これによって固定部材の場所における
光半導体素子を収容する容器の気密封止が完全となるの
で、容器内部に収容する光半導体素子を長期間にわたり
正常、且つ安定に作動させることが可能となるとともに
光ファイバーと光半導体素子との間で光信号の授受を行
うことが可能となる。
ジによれば、透光性部材を半球もしくは非球面レンズと
したことから光半導体素子が励起した光は透光性部材を
通過した後、絞られて光ファイバーに入り込むこととな
り、その結果、光半導体素子が励起した光の光ファイバ
ーへの授受を高効率とし、光信号の伝送効率を極めて高
いものとなすこともできる。
詳細に説明する。図1及び図2は本発明の半導体素子収
納用パッケージの一実施例を示し、1は基体、2は枠
体、3は蓋部材である。この基体1と枠体2と蓋部材3
とで内部に光半導体素子4を収容するための容器が構成
される。
めの支持部材として作用し、その上面の略中央部に光半
導体素子4を載置するための載置部1aを有し、該載置
部1aに光半導体素子4が間にペルチェ素子5等を挟ん
で金−シリコンロウ材等の接着剤により接着固定され
る。
や銅−タングステン合金等の金属材料から成り、例え
ば、鉄−ニッケル−コバルト合金から成る場合、鉄−ニ
ッケル−コバルト合金のインゴット(塊)に圧延加工法
や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すこと
によって製作される。
れ、且つロウ材に対し濡れ性が良い金属、具体的には厚
さ2〜6μmのニッケル層と厚さ0.5〜5μmの金層
を順次、メッキ法により被着させておくと、基体1が酸
化腐食するのを有効に防止することができるとともに基
体1上面に光半導体素子4の下部に配されるペルチェ素
子5等を強固に接着固定させることができる。従って、
前記基体1は酸化腐食を有効に防止し、且つ上面に光半
導体素子4の下部に配されるペルチェ素子5等を強固に
接着固定させる場合にはその外表面に厚さ2〜6μmの
ニッケル層と厚さ0.5〜5μmの金層を順次、メッキ
法により被着させておくことが好ましい。
れる載置部1aの周辺に該基体1を貫通する複数個の外
部リード端子6がガラス等の絶縁部材7を介して固定さ
れている。
各電極を外部の電気回路に電気的に接続する作用をな
し、その一端に光半導体素子4の電極がボンディングワ
イヤ8を介して接続され、また他端側は外部電気回路に
半田等のロウ材を介して接続される。
−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成
り、基体1への固定は、基体1に外部リード端子6より
若干大きな径の孔をあけておき、この孔にリング状のガ
ラスから成る絶縁部材7と外部リード端子6を挿通さ
せ、しかる後、前記ガラスから成る絶縁部材7を加熱溶
融させることによって行われる。
ッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つロ
ウ材と濡れ性の良いメッキ金属層を1.0μm乃至20
μmの厚みに被着させておくと外部リード端子6の酸化
腐食が有効に防止されるとともに外部リード端子6とボ
ンディングワイヤ8との接続を強固なものとなすことが
できる。従って、前記外部リード端子6はその表面にニ
ッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つロ
ウ材と濡れ性が良いメッキ金属層を1.0μm乃至20
μmの厚みに被着させておくことが好ましい。
4が載置される載置部1aを囲繞するようにして枠体2
が接合されており、該枠体2の内側に光半導体素子4を
収容するための空所が形成されている。
や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、鉄
−ニッケル−コバルト合金等のインゴット(塊)をプレ
ス加工により枠状とすることによって形成され、基体1
への取着は基体1上面と枠体2の下面とを銀ロウ材を介
しロウ付けすることによって行われている。
設けてあり、該貫通孔2aには筒状の固定部材9が取着
されている。
ファイバー10が光半導体素子4と対向するようにして
挿着され、光ファイバー10と光半導体素子4の間で光
信号の授受を行い得るようになっている。
ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材
料から成り、枠体2の側部に設けた貫通孔2aに挿入さ
せ、外表面の一部を枠体2に銀ロウ等のロウ材を介し接
合させることによって枠体2に取着される。
ち、枠体2の内側に位置する部位に透光性部材11が取
着されており、該透光性部材11は固定部材9の内側空
所を塞ぎ、容器の気密封止を保持するとともに容器内部
に収容された光半導体素子4の励起する光を通過させて
光ファイバー10に授受させる作用をなす。
酸化鉛を主成分とした鉛系の非晶質ガラスで形成されて
おり、該非晶質ガラスは結晶軸が存在しないことから光
半導体素子4の励起する光を透光性部材11を通過させ
て光ファイバー10に授受させる場合、光半導体素子4
の励起した光は透光性部材11で複屈折を起こすことは
なくそのまま光ファイバー10に授受されることとな
り、その結果、光半導体素子4が励起した光の光ファイ
バー10への授受が高効率となって光信号の伝送効率を
高いものとなすことができる。
11は図2(a)(b)に示すように半球レンズもしく
は非球面レンズを成しており、これによって光半導体素
子4が励起した光は透光性部材11を通過した後、絞ら
れて光ファイバー10に入り込むこととなり、その結
果、光半導体素子4が励起した光の光ファイバー10へ
の授受をより高効率とし、光信号の伝送効率を極めて高
いものとなすことができる。
は透光性部材11の一主面外周部にメタライズ層12を
被着させておき、該メタライズ層12と固定部材9とを
金−錫合金等のロウ材を介しロウ付けすることによって
行われる。この場合、透光性部材11の固定部材9への
取着が金−錫合金等によるロウ付けにより行われること
から取着の信頼性が高いものとなり、これによって固定
部材9の場所における光半導体素子4を収容する容器の
気密封止が完全となり、容器内部に収容する光半導体素
子4を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させること
が可能となる。
1を構成する非晶質ガラスの融点が約700℃と低く、
従来周知のMo−Mn法でモリブデン−マンガンを焼き
付けることによって形成することができないことから、
非晶質ガラスに対して活性があり、強固に接合するチタ
ン、チタン−タングステン、窒化タンタルの少なくとも
1種から成る第1層12aと、この第1層12aが透光
性部材11を固定部材9にロウ付けする際の熱によって
後述する第3層12cに拡散し、メタライズ層12の透
光性部材11への接合強度が低下するのを有効に防止す
る白金、ニッケル、ニッケル−クロムの少なくとも1種
から成る第2層12bと、メタライズ層12に対するロ
ウ材の濡れ性を改善し、メタライズ層12にロウ材を強
固に接合させて透光性部材11を固定部材9に強固に取
着させる金、白金、銅の少なくとも1種から成る第3層
12cとを順次、積層させて形成されており、特にチタ
ン−白金−金を順次積層させて形成したメタライズ層1
2は、透光性部材11との接合強度が強く、且つロウ材
との濡れ性が良好で透光性部材11を固定部材9にロウ
付けすることが可能なことから、メタライズ層12とし
て極めて好適である。
窒化タンタルの少なくとも1種から成る第1層12a
と、白金、ニッケル、ニッケル−クロムの少なくとも1
種から成る第2層12bと、金、白金、銅の少なくとも
1種から成る第3層12cとの3層構造を有するメタラ
イズ層12は、その各々の金属材料や窒化物を透光性部
材11の一主面外周部にスパッタリング法や蒸着法、イ
オンプレーティング法、メッキ法等により順次、所定厚
みに被着させることによって形成される。
ン−タングステン、窒化タンタルの少なくとも1種から
成る第1層12aと、白金、ニッケル、ニッケル−クロ
ムの少なくとも1種から成る第2層12bと、金、白
金、銅の少なくとも1種から成る第3層12cとで形成
する場合、第1層12aの層厚は500オングストロー
ム未満となるとメタライズ層12の透光性部材11に対
する接合強度が弱くなる傾向にあり、また2000オン
グストロームを超えると透光性部材11に第1層12a
を被着させる際に第1層12a中に大きな応力が内在
し、該内在応力によって第1層12aが透光性部材11
より剥離し易くなる傾向があることから、第1層12a
の厚みは500オングストローム乃至2000オングス
トロームの範囲としておくことが好ましく、第2層12
bの層厚は、500オングストローム未満となると透光
性部材11を固定部材9にロウ付けする再の熱によって
第1層12aが第3層12cに拡散するのを有効に防止
することができず、メタライズ層12の透光性部材11
に対する接合強度が低下してしまう危険性があり、また
10000オングストロームを超えると第1層12a上
に第2層12bを被着させる際に第2層12b中に大き
な応力が内在し、該内在応力によって第2層12bが第
1層12aより剥離し易くなる傾向にあることから、第
2層12bの厚みは500オングストローム乃至100
00オングストロームの範囲としておくことが好まし
く、第3層12cの層厚は、0.5μm未満であるとメ
タライズ層12に対するロウ材の濡れ性が大きく改善さ
れず、透光性部材11を固定部材9に強固にロウ付け取
着するのが困難となる傾向にあり、また5μmを超える
と第2層12b上に第3層12cを被着させる際に第3
層12c中に大きな応力が内在し、該内在応力によって
第3層12cが第2層12bより剥離し易くなる傾向に
あることから、第3層12cの厚みは0.5μm乃至5
μmの範囲としておくことが好ましい。
鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金
属材料から成る蓋部材3が接合され、これによって基体
1と枠体2と蓋部材3とから成る容器の内部に光半導体
素子4が気密に封止されることとなる。
ば、シームウエルド法等の溶接によって行われる。
ケージによれば、基体1の光半導体素子載置部1aに光
半導体素子4を間にペルチェ素子5等を挟んで載置固定
するとともに光半導体素子4の各電極をボンディングワ
イヤ8を介して外部リード端子6に電気的に接続し、次
に枠体2の上面に蓋部材3を接合させ、基体1と枠体2
と蓋部材3とから成る容器内部に光半導体素子4を収容
し、最後に枠体2の固定部材9に光ファイバー10を挿
通させることによって最終製品としての光半導体装置と
なり、外部電気回路から供給される駆動信号によって光
半導体素子4に光を励起させ、該励起した光を非晶質ガ
ラスから成る透光性部材11を通して光ファイバー10
に授受させるとともに該光ファイバー10内を伝達させ
ることによって高速光通信等に使用される。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では外部リ
ード端子6を基体1に固定したがこれを枠体2に固定し
てもよい。
によれば、透光性部材を結晶軸を持たない非晶質ガラス
で形成したことから、光半導体素子が励起した光を透光
性部材を通して光ファイバーに伝達させる場合に、光半
導体素子の励起した光は透光性部材で複屈折を起こすこ
となくそのまま光ファイバーに授受され、これによって
光信号の伝送効率が高いものとなる。また、枠体の貫通
孔に外表面の一部をロウ材を介し接合させて取着され、
内部に光ファイバーが挿着される筒状の固定部材の枠体
の内側に位置する一端側に、透光性部材をその一主面外
周部に被着させたメタライズ層を固定部材にロウ付けし
て取着されていることから、透光性部材の取着の信頼性
が高いものとなり、これによって固定部材の場所におけ
る光半導体素子を収容する容器の気密封止が完全となる
ので、容器内部に収容する光半導体素子を長期間にわた
り正常、且つ安定に作動させることが可能となるととも
に光ファイバーと光半導体素子との間で光信号の授受を
行うことが可能となる。
ジによれば、透光性部材を半球もしくは非球面レンズと
したことから光半導体素子が励起した光は透光性部材を
通過した後、絞られて光ファイバーに入り込むこととな
り、その結果、光半導体素子が励起した光の光ファイバ
ーへの授受を高効率とし、光信号の伝送効率を極めて高
いものとなすこともできる。
施例を示す断面図である。
部拡大断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】上面に光半導体素子が載置される光半導体
素子載置部を有する基体と、該基体上で前記光半導体素
子載置部を囲繞するように取着され、側部に貫通孔を有
する枠体と、該枠体の前記貫通孔に外表面の一部をロウ
材を介し接合させて取着され、内部に光ファイバーが挿
着される筒状の固定部材と、該固定部材の前記枠体の内
側に位置する一端側に取着される透光性部材と、前記枠
体の上面に取着され、光半導体素子を気密に封止する蓋
部材とから成る光半導体素子収納用パッケージであっ
て、前記透光性部材は非晶質ガラスから成る半球もしく
は非球面レンズであり、その一主面外周部に被着させた
メタライズ層が前記固定部材にロウ付けされていること
を特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20262196A JP3336199B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光半導体素子収納用パッケージ |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20262196A JP3336199B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光半導体素子収納用パッケージ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1051036A JPH1051036A (ja) | 1998-02-20 |
JP3336199B2 true JP3336199B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=16460409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20262196A Expired - Lifetime JP3336199B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-31 | 光半導体素子収納用パッケージ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3336199B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103185927A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光纤传输模组 |
Families Citing this family (3)
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JP3764599B2 (ja) * | 1999-03-24 | 2006-04-12 | 京セラ株式会社 | 光半導体素子収納用パッケージの製造方法 |
JP2007048937A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザおよびその製法 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20262196A patent/JP3336199B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103185927A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光纤传输模组 |
CN103185927B (zh) * | 2011-12-29 | 2016-03-02 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光纤传输模组 |
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JPH1051036A (ja) | 1998-02-20 |
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