JP3848616B2 - Glass terminal - Google Patents

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康之 木村
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  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス端子に関し、より詳細には光通信等で使用される高速通信用のガラス端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス端子は、金属からなるアイレットにリードをガラス封着し、ブロック状に形成した光素子搭載部をアイレット上に起立形状に設けたものであり、光素子搭載部に光素子（レーザ素子）を搭載し、リードと光素子とを電気的に接続することにより光半導体装置として使用される。図６は、光素子を搭載するガラス端子の従来の構成例を示す。同図で、１０がアイレット、１２がアイレット１０に設けた挿通孔に挿通してガラス封止したリード、１４が光素子搭載部、１６が光素子である。
【０００３】
ガラス端子を用いた光半導体装置は、光通信等の高周波信号を取り扱う通信装置等にも使用されるが、光通信等の高周波信号を取り扱う場合には、伝送路の特性インピーダンスをマッチングさせるといった信号の伝送特性について考慮する必要があり、高周波特性を改善したガラス端子の構造が考えられている。たとえば、アイレットにリードを挿通してガラスによって封着した部位はリードを芯線とした同軸構造となるから、この同軸構造部分で挿通孔の孔径やリードの径を調節したり、ガラスの表面にガラスとは誘電率の異なる被覆材を被覆したりして特性インピーダンスを調節するといった方法である（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２９４５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
高周波信号を取り扱う光半導体装置には専用の装置が開発されているが、これらの専用装置は高価であり、低コストでの生産が可能なガラス端子は量産に好適であるという利点がある。
ところで、取り扱う信号が１０ＧＨｚといったきわめて高周波の信号になってくると、図６に示すような従来形式のガラス端子では、仮に、リード１２の同軸構造部分で特性インピーダンスを調節したとしても、アイレット１０上にはリード１２がそのまま露出して配置されている等により特性インピーダンスをマッチングさせることが不可能であり、高周波信号についての伝送損失を無視することができなくなる。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、図６に示すようなアイレット上に光素子を搭載する形式のガラス端子の高周波特性を改善して、光通信等の高周波信号を取り扱う光半導体装置として好適に使用することができるガラス端子を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、ブロック状の放熱体が形成されたアイレットに、信号用リードがガラス封着されたガラス端子において、前記信号用リードが、前記アイレットに設けられた挿通孔に、リードの上端面とアイレットの上面とを面一に、所定の特性インピーダンス値に調節されて封着され、前記アイレットの上面に、所定の特性インピーダンス値に設定された導体パターンが形成された絶縁基板が、下端面をアイレットの上面に当接させ、裏面を前記放熱体の側面に接合して取り付けられているとともに、絶縁基板の基端部で前記導体パターンが前記信号用リードの上端面に電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記絶縁基板が、アイレットに所定間隔離間して設けられている一対の信号用リードの上端面間にかけわたして配置されているとともに、絶縁基板の導体パターンが設けられた面が、信号用リードの上端面と交差する配置に設けられていることにより、絶縁基板をアイレットに接合することによって、容易に導体パターンと信号用リードとを電気的に接続することができる。
また、前記絶縁基板が、アイレットの上面に下端面がろう付けされて、導体パターンと信号用リードとが電気的に接続されていることを特徴とする。ろう付けにより、絶縁基板がアイレットに確実に接合され、同時に導体パターンと信号用リードとが電気的に接続される。
また、前記絶縁基板が、窒化アルミニウムを基材とし、導体パターンがメタライズパターンによって形成されていることを特徴とする。
また、前記放熱体が、銅材によりアイレットとは別体に形成されていることにより、熱放散性にすぐれたガラス端子として提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面とともに詳細に説明する。
図１は、本発明に係るガラス端子の一実施形態の構成を示す正面図および平面図である。
１０は軟鋼製のアイレットであり、２０は信号用リード、２１はモニター用リードである。信号用リード２０とモニター用リード２１はアイレット１０に気密にガラス封止されている。本実施形態では信号用リード２０、モニター用リード２１およびアースリードに鉄−ニッケル−コバルト合金を使用し、封止用のガラスとして軟質ガラスを使用した。
【００１０】
３０はアイレット１０とは別体に形成された窒化アルミニウムからなる絶縁基板であり、アイレット１０の上面に起立させるようにして取り付けられている。絶縁基板３０の側面（アイレット１０の上面に対して垂直となっている面）に光素子１６を搭載するためのもので、絶縁基板３０の表面には、アイレット１０に挿通して取り付けた信号用リード２０と電気的に接続する導体パターン３２および所要の導体部が形成されている。
図１(b)に示すように、アイレット１０の上面にはアイレット１０とは別体に形成されたブロック状の放熱体４０が接合され、絶縁基板３０はこの放熱体４０の側面に添わせるように接合して取り付けられている。
【００１１】
放熱体４０は光素子１６の熱放散性を向上させるために設けられているものであり、銅等の熱伝導性の良好な材料によって形成される。なお、放熱体４０をアイレット１０とは別体に設けずに、アイレット１０と一体に形成することも可能である。
絶縁基板３０は光素子１６と電気的に接続する導体パターン３２を形成するから、基材は電気的絶縁性を備えている必要がある。本実施形態において、絶縁基板３０の基材を窒化アルミニウムによって形成しているのは、窒化アルミニウムが熱伝導性の良好な電気的絶縁体であるからである。このように、絶縁基板３０として、熱伝導性にすぐれた電気的絶縁体を使用することにより、光素子１６で発生した熱を絶縁基板３０から放熱体４０に効率的に伝導させて、光素子１６から好適に熱放散させることができる。
【００１２】
図２に、ガラス端子の側面断面図を示す。絶縁基板３０が放熱体４０の側面に添うようにしてアイレット１０上に取り付けられている。放熱体４０の絶縁基板３０を接合する面は、放熱体４０をアイレット１０に接合した状態でアイレット１０の上面に対して垂直に起立した面に形成されており、放熱体４０の側面に平板状に形成された絶縁基板３０を接合することにより、絶縁基板３０の光素子１６を搭載する面はアイレット１０の上面に対して垂直面となる。
【００１３】
２３はモニター用リード２１を挿通するための挿通孔であり、モニター用リード２１はガラス２４により挿通孔２３に封着されている。なお、モニター用リード２１は、その上端面がアイレット１０の上面と略同一高さとなるように配置されている。
２２はアースリードである。アースリード２２はアイレット１０の下面にろう付けによって固定されている。アースリード２２によりアイレット１０はアース電位に設定され、アイレット１０に接合されている放熱体４０もアース電位となる。
【００１４】
図３は、絶縁基板３０の光素子１６を搭載する面を正面側から見た状態、アイレット１０に信号用リード２０をガラス封止した状態を示す正面断面図である。アイレット１０を正面方向から見て、中心線の左右に１本ずつ配置される信号用リード２０は、アイレット１０に設けた挿通孔２５にガラス２４によって気密に封着されている。従来のガラス端子では信号用リードはアイレットに設けた挿通孔を貫通して、アイレットの上方にリードの先端が延出するように設けられているが、本実施形態のガラス端子では、信号用リード２０は、リードの上端面がアイレット１０の上面と同一高さとなるように挿通孔２５に封着されている。
【００１５】
信号用リード２０の上端面の位置をアイレット１０の上面と同一面に設定しているのは、アイレット１０の上面に絶縁基板３０の下端面を当接させてアイレット１０に絶縁基板３０を接合した際に、絶縁基板３０に設けた導体パターン３２が信号用リード２０の上端面に接して、信号用リード２０と導体パターン３２とが電気的に接続するようにするためである。
実施形態の絶縁基板３０では窒化アルミニウムを基材とし、窒化アルミニウムの表面にメタライズパターンとして導体パターン３２、３２を形成している。導体パターン３２、３２は、絶縁基板３０の基部位置（アイレット１０の上面に絶縁基板３０が当接する位置）で、各々信号用リード２０に接続する配置となるようにパターンが形成されている。
【００１６】
図１(b)に示すように、絶縁基板３０はアイレット１０に所定間隔離間して配置されている信号用リード２０、２０間をかけわたすようにして配置される幅寸法に形成されており、絶縁基板３０をアイレット１０上に配置する際に、絶縁基板３０の導体パターン３２、３２を形成した面が、信号用リード２０、２０の上端面と交差する配置となるようにする。
絶縁基板３０をアイレット１０の上面に接合する際には、絶縁基板３０の下端面および放熱体４０との接合面をろう付けによって接合するから、絶縁基板３０の導体パターン３２、３２を形成した面が信号用リード２０の上端面を交差するようにして接合することによって、導体パターン３２と信号用リード２０とが各々電気的に接続した状態で絶縁基板３０がアイレット１０に取り付けられる。
【００１７】
もちろん、絶縁基板３０に設けた導体パターン３２と信号用リード２０との電気的接続はろう付けに限らず、導電性接着剤を使用するといった方法によることも可能である。導体パターン３２と信号用リード２０とをろう付け等によって接続する際に、導体パターン３２がアイレット１０と電気的に短絡したりしないようにすることはもちろんである。
【００１８】
図３では、絶縁基板３０に設けた導体パターン３２、３２が各々、信号用リード２０に電気的に接続されている状態を示す。本実施形態においては、導体パターン３２は信号用リード２０の軸線方向と平行に光素子１６が搭載される絶縁基板３０の側面上部側に延出するように形成され、導体パターン３２の上端部はやや幅広のボンディング部３２ａに形成されている。
３４は導体パターン３２、３２の中間に設けられた導体部である。この導体部３４は光素子１６を搭載する搭載部を被覆するように形成されたもので、導体パターン３２と同様にメタライズパターンとして形成されている。導体部３４は絶縁基板３０の基端部でアイレット１０の上面に接合される。これによって導体部３４はアース電位となる。
【００１９】
本実施形態のガラス端子において、アイレット１０にガラス封着する信号用リード２０の上端面をアイレット１０の上端面と面一に設け、アイレット１０の上面に絶縁基板３０を接合することにより、信号用リード２０に絶縁基板３０の表面に設けた導体パターン３２を電気的に接続する構成としているのは、絶縁基板３０の表面に設けた導体パターン３２による伝送路を高周波信号に対する特性インピーダンスをマッチングさせた伝送路として形成するためである。
【００２０】
すなわち、絶縁基板３０を形成する際に、導体パターン３２の特性インピーダンス値を調節するため、絶縁基板３０の放熱体４０に接合する面の全面がアース電位となる導体層を設けて、マイクロストリップライン構造を形成するといった方法により導体パターン３２を所定の特性インピーダンス値に調節することを可能としている。また、絶縁基板３０の内部にもアース電位となる導体層を設けることによって、さらに低インピーダンス化を図ることが可能となる。このように、導体パターン３２の特性インピーダンス値を調節することにより、信号用リード２０と光素子１６とを接続する伝送路の部分についての高周波特性を改善することができ、すぐれた高周波特性を備えたガラス端子を提供することができる。
【００２１】
絶縁基板３０にメタライズパターンとして導体パターン３２を形成したり、絶縁基板３０の裏面や内部に、マイクロストリップライン構造を構成するための導体パターンを形成することは、従来のセラミック回路基板における導体パターンの形成方法を利用することができる。導体パターンを複数の層構造に形成すること、導体パターンを層間で電気的に接続するビアを形成することも容易に可能であり、導体パターン３２が所要の特性インピーダンス値となるように設計して形成することは容易である。
【００２２】
上記ガラス端子は、絶縁基板３０の導体部３４に光素子１６を搭載し、光素子１６と導体パターン３２とをワイヤボンディングすることによって光半導体装置として使用する。
この光半導体装置は、信号用リード２０をアイレット１０の挿通孔２５にガラス封止する部位では同軸構造に形成されているから、信号用リード２０の径寸法と挿通孔２５の内径寸法、ガラス２５の誘電率から、たとえば２５Ωといった所定の特性インピーダンス値に調節することができ、信号用リード２０と光素子１６とを電気的に接続する導体パターン３２の部分についても、上述したように、所定の特性インピーダンス値に調節することができることから、光半導体装置における伝送路の全体が特性インピーダンス値をマッチングさせた伝送路となり、高周波信号の伝送損失を抑えた、高周波特性のすぐれたガラス端子として提供することが可能になる。
【００２３】
図４、５は、上記構成によるガラス端子の高周波伝送特性を検証するために、ガラス端子の内外が２５Ωのインピーダンスポートに接続されたときのインピーダンスのミスマッチによる特性変化を算出したシミュレーション結果を示すグラフである。図４は入力信号に対する出力信号の周波数特性、図５は入力信号に対する反射信号の周波数特性を示す。図４に示すように、本実施形態のガラス端子によれば、従来のガラス端子に比べて出力が増大し、図５に示すように入力信号の反射が抑えられて、信号の伝送特性が向上することがわかる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係るガラス端子は、信号用リードと、信号用リードと光素子とを電気的に接続する伝送路が、所要の特性インピーダンス値に調節されてなるから、高周波信号の伝送特性のすぐれたガラス端子として提供することができ、光通信等の高周波信号を取り扱う装置に好適に利用することができる。また、本発明に係るガラス端子は、製造が容易であり量産性にすぐれる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガラス端子の正面図および平面図である。
【図２】ガラス端子の側面断面図である。
【図３】ガラス端子の正面断面図である。
【図４】本実施形態のガラス端子の伝送特性を示すグラフである。
【図５】本実施形態のガラス端子の反射特性を示すグラフである。
【図６】従来のガラス端子の正面図である。
【符号の説明】
１０ アイレット
１６ 光素子
２０ 信号用リード
２１ モニター用リード
２２ アースリード
２３、２５ 挿通孔
２４ ガラス
３０ 絶縁基板
３２ 導体パターン
３４ 導体部
４０ 放熱体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glass terminal, and more particularly to a glass terminal for high-speed communication used in optical communication or the like.
[0002]
[Prior art]
The glass terminal is made by sealing a lead to a metal eyelet and providing an optical element mounting part in a standing shape on the eyelet. The optical element (laser element) is placed on the optical element mounting part. It is mounted and used as an optical semiconductor device by electrically connecting a lead and an optical element. FIG. 6 shows a conventional configuration example of a glass terminal on which an optical element is mounted. In the same figure, 10 is an eyelet, 12 is a lead sealed by glass through an insertion hole provided in the eyelet 10, 14 is an optical element mounting portion, and 16 is an optical element.
[0003]
Optical semiconductor devices using glass terminals are also used in communication devices that handle high-frequency signals such as optical communications, but when handling high-frequency signals such as optical communications, signals that match the characteristic impedance of the transmission line Therefore, a glass terminal structure with improved high-frequency characteristics is considered. For example, since the part inserted through the eyelet and sealed with glass has a coaxial structure with the lead as the core wire, the hole diameter of the insertion hole and the diameter of the lead can be adjusted at this coaxial structure part, or the glass surface Is a method in which the characteristic impedance is adjusted by coating with coating materials having different dielectric constants (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-29451
[Problems to be solved by the invention]
Dedicated devices have been developed for optical semiconductor devices that handle high-frequency signals. However, these dedicated devices are expensive, and glass terminals that can be produced at low cost are advantageous for mass production.
By the way, when a signal to be handled becomes a very high frequency signal such as 10 GHz, even if the characteristic impedance is adjusted in the coaxial structure portion of the lead 12 in the conventional glass terminal as shown in FIG. In this case, it is impossible to match the characteristic impedance because the lead 12 is arranged so as to be exposed as it is, and the transmission loss for the high-frequency signal cannot be ignored.
[0006]
Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and the object of the present invention is to improve the high frequency characteristics of a glass terminal of a type in which an optical element is mounted on an eyelet as shown in FIG. An object of the present invention is to provide a glass terminal that can be suitably used as an optical semiconductor device that handles high-frequency signals such as optical communication.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
That is, in a glass terminal in which a signal lead is glass-sealed on an eyelet formed with a block-shaped radiator, the signal lead is inserted into an insertion hole provided in the eyelet, and the upper end surface of the lead and the eyelet An insulating substrate having a conductive pattern set to a predetermined characteristic impedance value is formed on the upper surface of the eyelet, and the lower end surface of the eyelet is fixed to the upper surface of the eyelet. Attached to the upper surface, the back surface is attached to the side surface of the radiator, and the conductor pattern is electrically connected to the upper end surface of the signal lead at the base end of the insulating substrate. It is characterized by.
[0008]
In addition, the insulating substrate is disposed between the upper end surfaces of a pair of signal leads provided at predetermined intervals on the eyelet, and the surface of the insulating substrate on which the conductor pattern is provided is configured for signal use. By being provided in an arrangement crossing the upper end surface of the lead, the conductor pattern and the signal lead can be easily electrically connected by joining the insulating substrate to the eyelet.
Further, the insulating substrate is characterized in that the lower end surface is brazed to the upper surface of the eyelet, and the conductor pattern and the signal lead are electrically connected. By brazing, the insulating substrate is securely bonded to the eyelet, and at the same time, the conductor pattern and the signal lead are electrically connected.
In addition, the insulating substrate is made of aluminum nitride as a base material, and the conductor pattern is formed of a metallized pattern.
Moreover, since the said heat radiating body is formed separately from an eyelet with the copper material, it can provide as a glass terminal excellent in heat dissipation.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view and a plan view showing a configuration of an embodiment of a glass terminal according to the present invention.
10 is a mild steel eyelet, 20 is a signal lead, and 21 is a monitor lead. The signal lead 20 and the monitor lead 21 are hermetically sealed in the eyelet 10 with glass. In this embodiment, iron-nickel-cobalt alloy is used for the signal lead 20, the monitor lead 21, and the ground lead, and soft glass is used as the glass for sealing.
[0010]
Reference numeral 30 denotes an insulating substrate made of aluminum nitride formed separately from the eyelet 10, and is attached so as to stand on the upper surface of the eyelet 10. This is for mounting the optical element 16 on the side surface of the insulating substrate 30 (the surface perpendicular to the upper surface of the eyelet 10). For the signal mounted through the eyelet 10 on the surface of the insulating substrate 30 A conductor pattern 32 electrically connected to the lead 20 and a required conductor portion are formed.
As shown in FIG. 1 (b), a block-like heat radiating body 40 formed separately from the eyelet 10 is joined to the upper surface of the eyelet 10, and the insulating substrate 30 follows the side surface of the heat radiating body 40. It is attached to the joint.
[0011]
The radiator 40 is provided in order to improve the heat dissipating property of the optical element 16, and is formed of a material having good thermal conductivity such as copper. The heat radiator 40 can be formed integrally with the eyelet 10 without being provided separately from the eyelet 10.
Since the insulating substrate 30 forms a conductor pattern 32 that is electrically connected to the optical element 16, the base material needs to have electrical insulation. In the present embodiment, the base material of the insulating substrate 30 is made of aluminum nitride because aluminum nitride is an electrical insulator having good thermal conductivity. Thus, by using an electrical insulator having excellent thermal conductivity as the insulating substrate 30, the heat generated in the optical element 16 can be efficiently conducted from the insulating substrate 30 to the heat radiating body 40. The heat dissipation from 16 can be suitably performed.
[0012]
FIG. 2 shows a side sectional view of the glass terminal. The insulating substrate 30 is attached on the eyelet 10 so as to follow the side surface of the radiator 40. The surface of the heat radiating body 40 to which the insulating substrate 30 is bonded is formed to be a surface standing upright with respect to the upper surface of the eyelet 10 with the heat radiating body 40 bonded to the eyelet 10. The surface on which the optical element 16 of the insulating substrate 30 is mounted becomes a vertical surface with respect to the upper surface of the eyelet 10 by bonding the insulating substrate 30 formed in the above.
[0013]
Reference numeral 23 denotes an insertion hole for inserting the monitor lead 21, and the monitor lead 21 is sealed in the insertion hole 23 by glass 24. The monitor lead 21 is arranged so that the upper end surface thereof is substantially the same height as the upper surface of the eyelet 10.
Reference numeral 22 denotes a ground lead. The earth lead 22 is fixed to the lower surface of the eyelet 10 by brazing. The eyelet 10 is set to the earth potential by the earth lead 22, and the radiator 40 joined to the eyelet 10 also becomes the earth potential.
[0014]
FIG. 3 is a front sectional view showing a state in which the surface on which the optical element 16 of the insulating substrate 30 is mounted is viewed from the front side, and a state in which the signal lead 20 is glass-sealed on the eyelet 10. When the eyelet 10 is viewed from the front, the signal leads 20 arranged one by one on the left and right of the center line are hermetically sealed by the glass 24 in the insertion holes 25 provided in the eyelet 10. In the conventional glass terminal, the signal lead passes through the insertion hole provided in the eyelet, and the tip of the lead extends above the eyelet. However, in the glass terminal of this embodiment, the signal lead 20 is sealed in the insertion hole 25 so that the upper end surface of the lead is flush with the upper surface of the eyelet 10.
[0015]
The position of the upper end surface of the signal lead 20 is set to be the same as the upper surface of the eyelet 10 because the lower end surface of the insulating substrate 30 is brought into contact with the upper surface of the eyelet 10 and the insulating substrate 30 is bonded to the eyelet 10. At this time, the conductor pattern 32 provided on the insulating substrate 30 is in contact with the upper end surface of the signal lead 20 so that the signal lead 20 and the conductor pattern 32 are electrically connected.
In the insulating substrate 30 of the embodiment, aluminum nitride is used as a base material, and conductor patterns 32 and 32 are formed as metallized patterns on the surface of the aluminum nitride. The conductor patterns 32, 32 are formed so as to be arranged to be connected to the signal leads 20 at the base position of the insulating substrate 30 (position where the insulating substrate 30 abuts on the upper surface of the eyelet 10).
[0016]
As shown in FIG. 1 (b), the insulating substrate 30 is formed in a width dimension that is arranged so as to cross between the signal leads 20 and 20 that are arranged at a predetermined interval from the eyelet 10. When the insulating substrate 30 is disposed on the eyelet 10, the surface of the insulating substrate 30 on which the conductor patterns 32 and 32 are formed is disposed so as to intersect the upper end surfaces of the signal leads 20 and 20.
When the insulating substrate 30 is bonded to the upper surface of the eyelet 10, the lower end surface of the insulating substrate 30 and the bonding surface with the heat radiating body 40 are bonded by brazing, so the surface on which the conductive patterns 32 and 32 of the insulating substrate 30 are formed. Are joined so that the upper end surfaces of the signal leads 20 intersect each other, whereby the insulating substrate 30 is attached to the eyelet 10 with the conductor pattern 32 and the signal leads 20 electrically connected to each other.
[0017]
Of course, the electrical connection between the conductor pattern 32 provided on the insulating substrate 30 and the signal lead 20 is not limited to brazing, and it is also possible to use a method of using a conductive adhesive. Of course, when the conductor pattern 32 and the signal lead 20 are connected by brazing or the like, the conductor pattern 32 is not electrically short-circuited with the eyelet 10.
[0018]
FIG. 3 shows a state in which the conductor patterns 32 and 32 provided on the insulating substrate 30 are electrically connected to the signal leads 20. In the present embodiment, the conductor pattern 32 is formed to extend to the upper side of the side surface of the insulating substrate 30 on which the optical element 16 is mounted in parallel to the axial direction of the signal lead 20, and the upper end portion of the conductor pattern 32 is It is formed in a slightly wide bonding part 32a.
Reference numeral 34 denotes a conductor portion provided between the conductor patterns 32 and 32. The conductor portion 34 is formed so as to cover the mounting portion on which the optical element 16 is mounted, and is formed as a metallized pattern like the conductor pattern 32. The conductor portion 34 is joined to the upper surface of the eyelet 10 at the base end portion of the insulating substrate 30. As a result, the conductor portion 34 becomes a ground potential.
[0019]
In the glass terminal of this embodiment, the upper end surface of the signal lead 20 that is glass-sealed to the eyelet 10 is provided flush with the upper end surface of the eyelet 10, and the insulating substrate 30 is bonded to the upper surface of the eyelet 10, thereby The conductor pattern 32 provided on the surface of the insulating substrate 30 is electrically connected to the lead 20 because the transmission line formed by the conductor pattern 32 provided on the surface of the insulating substrate 30 is matched with the characteristic impedance for high-frequency signals. This is because it is formed as a transmission line.
[0020]
That is, when the insulating substrate 30 is formed, in order to adjust the characteristic impedance value of the conductor pattern 32, a conductor layer in which the entire surface of the insulating substrate 30 joined to the heat radiating body 40 is connected to the ground potential is provided. The conductor pattern 32 can be adjusted to a predetermined characteristic impedance value by a method of forming a structure. Further, by providing a conductor layer having a ground potential inside the insulating substrate 30, it is possible to further reduce the impedance. As described above, by adjusting the characteristic impedance value of the conductor pattern 32, the high-frequency characteristic of the transmission line portion connecting the signal lead 20 and the optical element 16 can be improved, and the excellent high-frequency characteristic is provided. A glass terminal can be provided.
[0021]
Forming a conductor pattern 32 as a metallized pattern on the insulating substrate 30 or forming a conductor pattern for forming a microstrip line structure on the back surface or inside of the insulating substrate 30 A forming method can be used. It is also possible to easily form a conductor pattern in a plurality of layer structures and to form vias that electrically connect the conductor pattern between layers, and design the conductor pattern 32 to have a required characteristic impedance value. It is easy to form.
[0022]
The glass terminal is used as an optical semiconductor device by mounting the optical element 16 on the conductor 34 of the insulating substrate 30 and wire bonding the optical element 16 and the conductor pattern 32.
Since this optical semiconductor device is formed in a coaxial structure at the portion where the signal lead 20 is glass-sealed in the insertion hole 25 of the eyelet 10, the diameter of the signal lead 20 and the inner diameter of the insertion hole 25, the glass 25. For example, the conductor pattern 32 that electrically connects the signal lead 20 and the optical element 16 also has a predetermined characteristic impedance value of 25Ω, for example, as described above. Since it can be adjusted to the characteristic impedance value, the entire transmission line in the optical semiconductor device becomes a transmission line that matches the characteristic impedance value, and is provided as a glass terminal with excellent high-frequency characteristics that suppresses transmission loss of high-frequency signals. It becomes possible.
[0023]
4 and 5 are graphs showing simulation results of calculating characteristic changes due to impedance mismatch when the inside and outside of the glass terminal are connected to an impedance port of 25Ω in order to verify the high-frequency transmission characteristics of the glass terminal with the above configuration. It is. 4 shows the frequency characteristic of the output signal with respect to the input signal, and FIG. 5 shows the frequency characteristic of the reflected signal with respect to the input signal. As shown in FIG. 4, according to the glass terminal of the present embodiment, the output is increased as compared with the conventional glass terminal, and reflection of the input signal is suppressed as shown in FIG. I understand that
[0024]
【The invention's effect】
The glass terminal according to the present invention has excellent high frequency signal transmission characteristics because the signal lead and the transmission path for electrically connecting the signal lead and the optical element are adjusted to a required characteristic impedance value. It can be provided as a glass terminal and can be suitably used for an apparatus that handles high-frequency signals such as optical communication. In addition, the glass terminal according to the present invention has advantages such as easy manufacture and excellent mass productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view and a plan view of a glass terminal according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of a glass terminal.
FIG. 3 is a front sectional view of a glass terminal.
FIG. 4 is a graph showing transmission characteristics of the glass terminal of the present embodiment.
FIG. 5 is a graph showing the reflection characteristics of the glass terminal of the present embodiment.
FIG. 6 is a front view of a conventional glass terminal.
[Explanation of symbols]
10 Eyelet 16 Optical Element 20 Signal Lead 21 Monitor Lead 22 Ground Leads 23 and 25 Insertion Hole 24 Glass 30 Insulating Substrate 32 Conductor Pattern 34 Conductor 40 Heat Dissipator

Claims (5)

ブロック状の放熱体が形成されたアイレットに、信号用リードがガラス封着されたガラス端子において、
前記信号用リードが、前記アイレットに設けられた挿通孔に、リードの上端面とアイレットの上面とを面一に、所定の特性インピーダンス値に調節されて封着され、
前記アイレットの上面に、所定の特性インピーダンス値に設定された導体パターンが形成された絶縁基板が、下端面をアイレットの上面に当接させ、裏面を前記放熱体の側面に接合して取り付けられているとともに、絶縁基板の基端部で前記導体パターンが前記信号用リードの上端面に電気的に接続されていることを特徴とするガラス端子。In a glass terminal in which a signal lead is glass-sealed on an eyelet formed with a block-like heat sink,
The signal lead is sealed in an insertion hole provided in the eyelet, with the upper end surface of the lead and the upper surface of the eyelet being flush with each other, adjusted to a predetermined characteristic impedance value,
An insulating substrate on which a conductor pattern set to a predetermined characteristic impedance value is formed on the upper surface of the eyelet is attached with a lower end surface abutting on the upper surface of the eyelet and a rear surface bonded to the side surface of the heat radiator. The glass terminal is characterized in that the conductor pattern is electrically connected to the upper end surface of the signal lead at the base end of the insulating substrate. 絶縁基板が、アイレットに所定間隔離間して設けられている一対の信号用リードの上端面間にかけわたして配置されているとともに、
絶縁基板の導体パターンが設けられた面が、信号用リードの上端面と交差する配置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のガラス端子。An insulating substrate is disposed between the upper end surfaces of a pair of signal leads provided at a predetermined interval in the eyelet, and
2. The glass terminal according to claim 1, wherein the surface of the insulating substrate on which the conductor pattern is provided is provided so as to intersect with the upper end surface of the signal lead. 絶縁基板が、アイレットの上面に下端面がろう付けされて、導体パターンと信号用リードとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載のガラス端子。3. The glass terminal according to claim 1, wherein the insulating substrate has a lower end surface brazed to the upper surface of the eyelet to electrically connect the conductor pattern and the signal lead. 絶縁基板が、窒化アルミニウムを基材とし、導体パターンがメタライズパターンによって形成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載のガラス端子。4. The glass terminal according to claim 1, wherein the insulating substrate is made of aluminum nitride as a base material, and the conductor pattern is formed of a metallized pattern. 放熱体が、銅材によりアイレットとは別体に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のガラス端子。5. The glass terminal according to claim 1, wherein the heat dissipator is formed separately from the eyelet with a copper material.
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