JP6877271B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents
光モジュールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6877271B2 JP6877271B2 JP2017131656A JP2017131656A JP6877271B2 JP 6877271 B2 JP6877271 B2 JP 6877271B2 JP 2017131656 A JP2017131656 A JP 2017131656A JP 2017131656 A JP2017131656 A JP 2017131656A JP 6877271 B2 JP6877271 B2 JP 6877271B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- ceramic substrate
- metal block
- groove
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 129
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 256
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 250
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 178
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 178
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 201
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 43
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 28
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 28
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910008433 SnCU Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- -1 thermistor Substances 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
従来の光モジュールの光半導体素子は複数の部材を積み重ねて接合する必要があるため、接合には融点の異なる2種類以上のはんだを用いた別工程での組み立てが行われていた(特許文献1)。これを同じはんだを用いて同様な工程で接合できれば、光モジュールを組み立てる工程数を削減できるため、光モジュールを低コスト化できる。
しかし、同じはんだを用いた場合、光半導体素子を搭載する絶縁基板を金属ブロックにはんだ接合し、その後に光半導体素子を絶縁基板にはんだ接合する際に、はんだの溶融温度まで昇温するため、金属ブロックと絶縁基板とを接合しているはんだも溶融されてしまう。そのため、光半導体素子を接合する際の平面方向にスクラブ動作を行うと、絶縁基板も動き、はんだ接合後の部材の位置決めができない可能性がある。これに対し、半導体素子と基板と溝の形成されたパッケージとのそれぞれの間に同材料のはんだを設け、はんだ溶融時に、上下方向のスクラブ動作で3者を接合することが開示されている(特許文献2)。
ここで、スクラブ動作とは、はんだ接合する場合に、還元剤等を用いずに、被接合物をはんだに擦り合わせてはんだ表面の酸化被膜を除去する動作のことである。
特許文献3に記載された光モジュールでは、パッケージまたはリードフレームの基板固定位置に、基板とほぼ同サイズの凹部を設け、その中にはんだと絶縁基板を組み込んではんだ接合するので、絶縁基板の位置が固定される。そのため、絶縁基板の上に光半導体素子をスクラブ動作してはんだ接合でき、かつはんだ接合後の絶縁基板および光半導体素子の位置決めが可能になる。
しかしながら、特許文献2と同様に、絶縁基板はパッケージまたはリードフレームの凹部に基板固定位置の凹部は、基板とほぼ同サイズであり、ここに基板が固定されるため、絶縁基板のはんだ接合時に絶縁基板を動かさずスクラブ動作を行うことはできなかった。
金属ブロックの上に、絶縁基板、光半導体素子を順次はんだで接合する光モジュールの製造方法であって、前記金属ブロックに形成され、前記絶縁基板の外形より大きな溝であって、少なくとも幅の一部が前記絶縁基板の幅と略等しい溝に、第一のはんだを挟んで前記絶縁基板を配置し、前記絶縁基板を前記溝の長さ方向にスクラブ動作してはんだ接合し、前記絶縁基板に第二のはんだを挟んで前記光半導体素子を配置し、前記光半導体素子を上記溝の幅方向にスクラブ動作してはんだ接合する、ことを特徴とするものである。
また、各図間では、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示において、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、該光モジュールの構成について、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、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。
また、以下の説明では、光モジュールを例にとるが、光だけでなく電力用や通常電流を扱う半導体装置に対して各実施形態を適用することもできる。
本発明の実施の形態1に係る光モジュールについて、図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1における光モジュール101の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1の光モジュールを構成する金属ブロック3の溝形状および金属ブロック3と絶縁基板2との接合状態を示す図である。光モジュール101は、基本的構成部分として、光半導体素子である半導体レーザチップ1と、絶縁基板であるセラミック基板2と、金属ブロック3とを具備する。金属ブロック3の主面に形成された溝31内でセラミック基板2がはんだ6によって接合され、セラミック基板2の金属ブロック3と対向する面には半導体レーザチップ1がはんだ7によって接合されている。さらに金属ブロック3は、半導体レーザチップ1を冷却するために、はんだ8を介してサーモモジュール4に接合されている。
以下に、構成部品についてさらに詳しく説明する。
なお、図1は光モジュール101における基本的な構成部分のみを図示し、コンデンサやサーミスタ、金属ステム、ワイヤ等、その他の構成部分については図示を省略している。
次に、セラミック基板2について説明する。セラミック基板2は、セラミック基材21と、このセラミック基材21の厚み方向において対向する両面のうち、一方の面に形成された電極パターン21aと、他方の面に形成された電極パターン21bとを有する。セラミック基材21は電気的絶縁物であり、半導体レーザチップ1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、一般的には、例えば厚さ0.3mmのAlN、Al2O3等セラミック板が用いられる。
電極パターン21aおよび電極パターン21bは、同じ材料が用いられるのが一般的である。回路面側に相当する一方の電極パターン21aには、半導体レーザチップ1がはんだ7によってはんだ接合され、また電極パターン21aは、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1の表面と電気的に接続される。このような電極パターン21aは、半導体レーザチップ1と、外部の回路とを電機接続するための配線部材であるため、電気抵抗の小さい金属が好ましい。よって、電極パターン21a、21bは、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。
放熱面側に相当する他方の面の電極パターン21bには、金属ブロック3がはんだ6によって接合される。
金属ブロック3は、Cu、Fe、Al等の金属、またはセラミック及び樹脂等の絶縁体に金属が被覆されたもの等、熱および電気を良く伝達する材料が用いられる。金属ブロック3は、セラミック基板2がはんだ接合される面を主面とし、その主面が図1中のy軸正方向を向くように、はんだ8によってサーモモジュール4に接合される。
図2に、金属ブロック3の溝31とセラミック基板2との関係を示す。図中(a)は図1において、半導体レーザチップ1が接合される前の金属ブロックをy軸方向からみた平面図である。図中(b)は図中(a)におけるX―X方向の断面図でセラミック基板2が金属ブロック3に接合される前の状態、図中(c)は図中(a)におけるX―X方向の断面図で、図中(b)からセラミック基板2が金属ブロック3に接合された状態を示す。図中(d)は図中(a)におけるZ―Z方向の断面図で、セラミック基板2が金属ブロック3に接合される前の状態、図中(e)は図中(a)におけるZ―Z方向の断面図で、図中(d)からセラミック基板2が金属ブロック3に接合された状態を示す。
また、溝31内に接合されたセラミック基板2の接合面と対向する面には、図1で示すように半導体レーザチップ1がはんだ7によって接合される。この接合時に、半導体レーザチップ1はスクラブ動作するため、この半導体レーザチップ1を保持する治具であるコレットが溝31の壁面に当たらないよう、溝31の深さはセラミック基板2の厚さより浅くするのが好ましい。さらに、セラミック基板2を溝31にはんだ接合する時に、セラミック基板2をセラミック基板2より大きいコレットで保持する場合、セラミック基板2を保持するコレットが金属ブロック3の主面に当たらないよう、溝31の深さはセラミック基板2のコレットで覆われていない部分の厚さより浅くするのが好ましい。
図3Aの金属ブロック3に形成された溝31では、セラミック基板2を配置した時に、その幅がセラミック基板2の幅と略等しいwである領域31wが、セラミック基板2の長さ方向に1か所ある。その他の領域であるセラミック基板2の短辺を含む領域では角丸長方形状で、その幅w1はセラミック基板2の幅wより大に形成されている。図3Bの金属ブロック3に形成された溝31では、セラミック基板2を配置した時に、その幅がセラミック基板2の幅と略等しいwである領域31wは、セラミック基板2の長さ方向の端部に2か所ある。図3Aでは、はんだ接合時に、セラミック基板2を溝31でスクラブ動作させるとセラミック基板2が回転する恐れがある。しかし、図3Bで示すように、セラミック基板2の長さ方向の両端部(2か所)に当たる部分、すなわち幅wの領域を、スクラブ動作で移動する距離を考慮した十分な長さ分形成すれば、スクラブ動作時も大きくずれることなく、幅方向に位置決めされ、より好ましい。
さらに、図3Cから図3Iで示すように、スクラブ動作で移動する距離も含めたセラミック基板2の幅に当たる部分では、溝31の幅が全てセラミック基板2と略等しくなっているのがより好ましい。
セラミック基板2の長さ方向の位置決め位置が溝31の長さ方向の一辺の端部となるよう溝31を形成し、セラミック基板2を金属ブロック3に接合する時のスクラブ動作をこの端部に押し当てるようにして終了すれば、位置決め精度は向上する。すなわち、セラミック基板2の長さ方向へのスクラブ動作の時、スクラブ位置の中心あるいは任意の位置でスクラブ動作を終えずに、セラミック基板2が溝31の長さ方向の一辺に押し当てた状態でスクラブ動作を終え、そのまま冷却動作を行い、セラミック基板2を金属ブロック3に接合することで、幅方向だけでなく、長さ方向にもセラミック基板2の位置決めをすることができる。
また、溝31の幅の一部がセラミック基板2の幅と略等しくなっている領域は溝31の深さ方向に渡っていなくてもよい。すなわち、幅は溝31の底面側でも金属ブロック3の主面側でも、セラミック基板2より大きく、余裕が組立公差以下ある、略等しい幅の領域があればよい。そのため、その領域の溝31の壁面の形状は、底面に対して垂直に限らず、底面側にかけて広がっていてもよいし、逆に金属ブロック3の主面側にかけて広がるようにC面やR面となっていてもよい。
図3Hおよび図3Iは、溝31の壁面を金属ブロック3の主面側に広がるようなC面あるいはR面とした場合の例である。それぞれ図中(b)は図中(a)のA−A方向の断面を示した図である。このように、テーパ状になっていれば、セラミック基板2を溝31に接合する時にセラミック基板2が位置ずれしても、ずれ量がC面やR面で広がった寸法内であった場合、セラミック基板2が溝31のC面またはR面に沿って溝31内に収容されることで、位置ずれを修正できる効果がある。
はんだ6はセラミック基板2の一方の面に形成された電極パターン21bと金属ブロック3に設けられた溝31の底面との接合に用いられる。はんだ6によってセラミック基板2が接合される時は、金属ブロック3はサーモモジュール4にはんだ8によって接合されている。よって、はんだ6の材料は、はんだ6の接合時にはんだ8が再溶融しないように、融点がはんだ8より低く、熱伝導率の大きい金属が好ましい。そのため、はんだは、一般的には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6には、主に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。また、はんだ6の接合後の厚さは放熱性の観点から、0.3mm以下とするのが好ましい。さらには0.1mm以下とするのがより好ましい。
ここでは、はんだ6およびはんだ7を溶融してはんだ接合するため、サーモモジュール4の底面からのホットプレートによる全体加熱を行うものとする。
金属ブロック3の主面のセラミック基板2がはんだ6によって接合される位置に、セラミック基板2より大きく、少なくとも幅の一部がセラミック基板2の幅と略等しい溝31を設けることで、はんだ6とはんだ7に融点が同程度のはんだを用いても、はんだ接合時にセラミック基板2を溝31の長さ方向へ、半導体レーザチップ1を溝31の幅方向へスクラブ動作することができる。一方、少なくとも幅の一部がセラミック基板2の幅と略等しい、すなわち幅方向の余裕がセラミック基板2の組立公差以下であるので、半導体レーザチップ1を溝31の幅方向へスクラブ動作時にはセラミック基板2は幅方向には固定されている。これによって、各工程でのはんだ接合時にスクラブ動作が可能となり、はんだ表面の酸化被膜を除去して、はんだを確実にお互いの部材に濡れ広がらせて確実にはんだ接合することができる。加えて、はんだ内の気泡も除去できるため、はんだボイドを低減することができる。したがって、信頼性が高く熱抵抗の小さい、高品質なはんだ接合部を得ることができる。
加えて、半導体レーザチップ1の発熱によってはんだにクリープ変形が生じても、セラミック基板2は溝31の幅方向に組立公差より大きくは動かないため、セラミック基板2のはんだクリープによる光軸の位置ずれを防止することができる。これによって、光モジュール101の信頼性を向上することができる。
本発明の実施の形態2に係る光モジュールについて、図を用いて説明する。
図4は、実施の形態2における光モジュール102の概略構成を示す斜視図である。実施の形態1では、金属ブロック3に溝31を形成した例について説明したが、本実施の形態2では開口部51を有する金属プレート5をはんだ9で金属ブロック3に接合したものを用いた例について示す。ここでは、主に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2は光モジュール102における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。
一方、製品の種類によって光軸の位置が異なる、つまりセラミック基板2の大きさや搭載位置が異なる場合、製品の種類ごとに溝31の大きさや位置を変更した金属ブロック3を準備する必要がある。
そこで、セラミック基板2がその開口部に収容されて接合できるように、セラミック基板2より大きく、幅はセラミック基板2の幅と略等しい開口部51を有する金属プレートを用いる。ここで、セラミック基板の幅と略等しいとは、幅方向の余裕がセラミック基板2の組立公差以下であることを言う。金属プレート5の開口部51は、はセラミック基板2がはんだ6によって接合される位置に形成されており、金属プレート5ははんだ9によって金属ブロック3に接合するように構成した。金属ブロック3は実施の形態1と同様に、はんだ8を介して、サーモモジュール4に接合される。
実施の形態1と同様に、セラミック基板2が開口部51内で開口部51の長さ方向にスクラブ動作されてはんだ6により接合され、その後、半導体レーザチップ1が開口部51の幅方向にスクラブ動作されながらはんだ7により接合される。
このように、半導体レーザチップ1の接合時に、開口部51の幅方向にスクラブ動作が行われても、セラミック基板2は開口部51の幅で固定され、実施の形態1の金属ブロック3に溝31を設けた場合と同様、はんだ接合工程が簡便となり、組み立て精度の高い、信頼性の高い光モジュールを提供できるという効果を得ることができる。
加えて、このように構成することで、製品の種類ごとに光軸の位置が異なっていても、金属プレート5を適宜取り換えることで全て同じ金属ブロック3を用いることができるため、より好ましい。
また、図4のように、金属プレート5と金属ブロック3とを同形状に形成すれば、金属プレート5を金属ブロック3の所定の位置にはんだ接合するとき、金属プレート5のいずれかの角部の位置が金属ブロック3のいずれかの角部の位置と一致するように治具を設けて固定すれば、金属プレート5の組立時の位置ズレを防止することができる。
金属プレート5と金属ブロック3とが同形状でなくても、例えば金属プレート5のいずれかの角部の位置が金属ブロック3のいずれかの角部の位置と一致するように設計することで、金属ブロック3の角部を固定する治具により、上述のように金属プレート5の組立時の位置ズレを防止することができる。
また、セラミック基板2を金属ブロック3にはんだ6で接合する工程の前に、サーミスタ等の部材を金属ブロック3にはんだ接合する工程がある場合、金属プレート5を同時にはんだ接合することで、光モジュール102を組立てる工程を増やさずに、金属ブロック3に金属プレート5をはんだ接合する効果を得ることができる。
実施の形態1ではセラミック基板2を収容する溝を有する例、実施の形態2では開口部を有する金属プレートを用いる例について示したが、本実施の形態3で金属ブロック3の表面に、セラミック基板2を収容するダム10を形成する例について、図を用いて説明する。
図5は、実施の形態3における光モジュール103の概略構成を示す斜視図である。ここでは、主に実施の形態1、2との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5は光モジュール103における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。
また、ダム内部11は、幅方向の少なくとも一部がセラミック基板2の幅と略等しくなるように形成されていればよい。
はんだ8によってサーモモジュール4と金属ブロック3が接合された後に、順次セラミック基板2が金属ブロック3にはんだ6によって接合され、半導体レーザチップ1がセラミック基板2にはんだ7によって接合される。熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂等が用いられ、その硬化温度は、はんだ8の融点より十分低いので、ダム10形成時にはんだ8が再溶融することはない。
このように、半導体レーザチップ1の接合時に、ダム10の幅方向にスクラブ動作が行われても、セラミック基板2はダム内部11の幅で固定され、実施の形態1、2と同様、はんだ接合工程が簡便となり、組み立て精度の高い、信頼性の高い光モジュールを提供できるという効果を得ることができる。
加えて、このように構成することで、製品の種類ごとに光軸の位置が異なっていても、金属ブロックの加工や、金属プレートの加工を行うことなく、また、金属ブロックや金属プレートのようにはんだ接合することもないので、簡便にダム構造を形成し、信頼性の高い光モジュールを提供することができる。
することができる。
本実施の形態4では、実施の形態1における光モジュール101の製造方法について、図6A〜図6Eを参照して説明する。
このとき、図6Bに示すように、光モジュール101の全体を、サーモモジュール4の底面からホットプレート50ではんだ6の融点以上、はんだ8の融点未満まで加熱してはんだ6を溶融させる。本実施の形態4では、はんだ8に融点280℃のAuSnはんだ、はんだ6に融点230℃のSnAgCuはんだを使用し、ホットプレート50の加熱温度は260℃としている。
セラミック基板2はコレット60で保持され、溝31の上方に配置される。
半導体レーザチップ1はコレット70で保持され、溝31内のセラミック基板2の上方に配置される。
半導体レーザチップ1とセラミック基板2とがはんだで接合された後、半導体レーザチップ1はコレット70の保持から解放され、工程が完了する。
また、本実施の形態4で組立てる光モジュール101は、光軸の位置ズレの観点から、例えば設計値に対して0.05mm以内に収めるのが好ましいが、セラミック基板2は溝31の幅以上には動かないため、光軸の位置をセラミック基板2と溝31の寸法差である0.02mm以内に収めることができる。
さらに、セラミック基板2の側面が溝31の幅方向壁面に当接して固定されることで、2回の直交する方向(90度異なる方向)でのスクラブ動作で、確実なはんだ接合を可能とするとともに、セラミック基板2の搭載位置精度が向上し、光軸の位置ずれを抑制することができる。
例えば、はんだ6にSnAgCuはんだを板はんだで供給し、はんだ7にSnCuはんだをセラミック基板2上に予め蒸着して供給する場合、はんだ6とはんだ7の融点差は約10℃程度であるが、融点280℃のAuSnはんだを用いたはんだ8とはんだ7の融点は50℃以上離れているため、ホットプレート50の設定温度は260℃のままでもはんだ6とはんだ7を同時に溶融することができる。これによって、はんだ7をセラミック基板2上に予め蒸着して供給しておくことができるため、はんだ7を組立時に供給する工程を省略することができる。
はんだ6およびはんだ7に共にSn系のはんだを用いることで、安価なはんだではんだ6とはんだ7の融点差を容易に40℃以内にすることができる。
はんだ6とはんだ7に同じ材料のはんだを用いれば、はんだ供給の工程が簡便となり、かつ本実施の形態4にかかる光モジュール101で得られる効果がより大きくなるため、好ましい。
溝31の内壁面は本実施の形態4では底面に対して垂直としたが、図3Hや図3Iに示すように、C面やR面を設けて溝31の内壁面が底面から金属ブロック3の主面にかけて広がるように溝31を設けてもよい。これによって、図6Cで説明した工程でセラミック基板2の搭載位置がずれても、溝31の金属ブロック3の主面側の寸法内であれば、セラミック基板2がC面やR面に沿って底面に移動することで、搭載位置精度を高めることができる。
その結果、高品質なはんだ接合部を備えた信頼性の高い、安価な光モジュールを得ることができる。
実施の形態4では、実施の形態1の金属ブロック3に溝31が設けられた例について説明したが、実施の形態2の金属プレート5を用いる場合にも同様に光モジュール102を製造することができる。本実施の形態5では、金属プレート5を用いる場合(実施の形態2の光モジュール102)の製造方法について説明する。
図7Aにおいて、表面全体がAuめっきされた金属ブロック3は、はんだ8でサーモモジュール4に接合された後、その主面が図中y軸方向となるようにN2雰囲気下でホットプレート50に載置される。
金属プレート5は予め、セラミック基板2がその開口部に収容されて接合できるように、セラミック基板2より大きく、幅はセラミック基板2の幅と略等しい開口部51が形成されている。
金属ブロック3と金属プレート5とが接合された時の開口部51に対応する金属ブロック3の部位32(図7A中点線で囲まれた領域)にはんだ9がはみださないように、金属ブロック3の主面のこの部位32を除いた領域に、はんだ9が載置または供給される。はんだ9は、実施の形態2で記載のとおり、はんだ8と同様に、はんだ6およびはんだ7の接合時にはんだ9が再溶融しないように、融点がはんだ6やはんだ7より高い金属が好ましい。
図7Cにおいて、金属プレート5の開口部51内部にはんだ6が載置または供給される。
セラミック基板2をはんだ接合する工程以降は、図6B〜図6Eと同様なので説明を省略する。
その結果、高品質なはんだ接合部を備えた信頼性の高い、安価な光モジュールを得ることができる。
実施の形態3のダム10を用いる場合にも、実施の形態4と同様に光モジュール103を製造することができる。
実施の形態4の図6Aにおいて、溝31が形成されていない表面全体がAuめっきされた金属ブロック3を用いる。すなわち、表面全体がAuめっきされた金属ブロック3は、はんだ8でサーモモジュール4に接合された後、その主面が図中y軸方向となるようにN2雰囲気下でホットプレート50に載置される。
熱硬化性樹脂を金属ブロック3の所定部位に塗布する。その際に、樹脂は熱硬化による収縮率等を考慮して、所定形状に塗布され、その後加熱、硬化させてダム10を形成する。形成されたダムの内部11は、セラミック基板2より大きく、幅はセラミック基板2の幅と略等しく形成される。
このダムの内部11にはんだ6が載置または供給される。
セラミック基板2をはんだ接合する工程以降は、図6B〜図6Eと同様なので説明を省略する。
4 サーモモジュール、 5 金属プレート、 6、7、8、9 はんだ、
10 ダム、 11 ダム内部、 21 セラミック基材、
21a、21b 電極パターン、 21c 端面、
31 溝、 31w 幅がwである領域、 32 金属プレートの部位、
41 吸熱部、 42 ペルチェ素子、 43 放熱部、
50 ホットプレート、 51 開口部、 60、70 コレット、
101、102、103 光モジュール、
S1、S2 スクラブ方向、 w、w1 幅。
Claims (6)
- 金属ブロックの上に、絶縁基板、光半導体素子を順次はんだで接合する光モジュールの製造方法であって、
前記金属ブロックに形成され、前記絶縁基板の外形より大きい溝であって、少なくとも幅の一部が前記絶縁基板の幅と略等しい溝に、第一のはんだを挟んで前記絶縁基板を配置し、
前記絶縁基板を前記溝の長さ方向にスクラブ動作を行いはんだ接合し、
前記絶縁基板に第二のはんだを挟んで前記光半導体素子を配置し、
前記光半導体素子を上記溝の幅方向にスクラブ動作を行いはんだ接合する、ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 金属ブロックの上に、絶縁基板、光半導体素子を順次はんだで接合する光モジュールの製造方法であって、
前記金属ブロックの上に、開口部が前記絶縁基板の外形より大きい開口部であって、少なくとも幅の一部が前記絶縁基板の幅と略等しい開口部を有する金属プレートを接合し、
前記開口部に第一のはんだを挟んで前記絶縁基板を配置し、
前記絶縁基板を前記開口部の長さ方向にスクラブ動作を行いはんだ接合し、
前記絶縁基板に第二のはんだを挟んで前記光半導体素子を配置し、
前記光半導体素子を上記開口部の幅方向にスクラブ動作を行いはんだ接合する、ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 金属ブロックの上に、絶縁基板、光半導体素子を順次はんだで接合する光モジュールの製造方法であって、
形状が前記絶縁基板の外形より大きく、少なくとも幅の一部が前記絶縁基板の幅と略等しい形状を有するダムが設けられた前記金属ブロックのダム内に、第一のはんだを挟んで前記絶縁基板を配置し、
前記絶縁基板を前記ダムの長さ方向にスクラブ動作を行いはんだ接合し、
前記絶縁基板に第二のはんだを挟んで前記光半導体素子を配置し、
前記光半導体素子を上記ダムの幅方向にスクラブ動作を行いはんだ接合する、ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 上記第一のはんだと上記第二のはんだとが共にSnを主成分とするはんだであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光モジュールの製造方法。
- 上記第一のはんだと上記第二のはんだとが同一材料であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光モジュールの製造方法。
- 前記光半導体素子を前記光半導体素子の光軸方向と直交する方向にスクラブ動作を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017131656A JP6877271B2 (ja) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 光モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017131656A JP6877271B2 (ja) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 光モジュールの製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019016658A JP2019016658A (ja) | 2019-01-31 |
JP2019016658A5 JP2019016658A5 (ja) | 2020-04-23 |
JP6877271B2 true JP6877271B2 (ja) | 2021-05-26 |
Family
ID=65359408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017131656A Active JP6877271B2 (ja) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 光モジュールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6877271B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112367773A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-12 | 安徽瑞迪微电子有限公司 | Dbc基板与芯片焊接方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61196545A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Rohm Co Ltd | ペレツトボンデイング方法 |
JPS6252947U (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | ||
JPS62140484A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
JP2622029B2 (ja) * | 1990-05-18 | 1997-06-18 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置 |
JP3183247B2 (ja) * | 1998-02-27 | 2001-07-09 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザモジュール |
JP2000068583A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2000349099A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-15 | Toshiba Corp | はんだ接合方法および、半導体装置の製造方法 |
JP2004325826A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学部材の固定方法および固定構造 |
US20060018355A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Comlasc.Nt-Ab | Laser diode arrays with reduced heat induced strain and stress |
JP2010161159A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Calsonic Kansei Corp | ベアチップのダイボンド方法及びベアチップ実装部品 |
EP2999062B1 (en) * | 2013-05-13 | 2021-11-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
-
2017
- 2017-07-05 JP JP2017131656A patent/JP6877271B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019016658A (ja) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6197319B2 (ja) | 半導体素子の実装方法 | |
JP6206494B2 (ja) | 半導体装置 | |
WO2017195625A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JPH1117326A (ja) | 電子部品のハンダ付け方法 | |
JP4557804B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6314433B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US20140084438A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing same | |
JP7215206B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP6877271B2 (ja) | 光モジュールの製造方法 | |
JP2008294172A (ja) | リードフレームおよび半導体装置ならびに半導体装置の製造方法 | |
JP4888085B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4952556B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2019133965A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2009147123A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2015106663A (ja) | 配線基板の接続方法、および配線基板の実装構造 | |
JP4424226B2 (ja) | 熱電変換モジュールおよび熱電変換モジュールにおけるポスト電極の固定方法 | |
JP6910537B2 (ja) | 半導体モジュールおよびその製造方法 | |
JP7115548B2 (ja) | 光モジュール | |
JP4100685B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2017188528A (ja) | 半導体装置 | |
JP5206399B2 (ja) | レーザ装置及びその製造方法 | |
JP2016181607A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2020136293A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2001036224A (ja) | 樹脂製配線基板及びその製造方法 | |
WO2024034482A1 (ja) | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200312 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200312 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210406 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210427 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6877271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE Ref document number: 6877271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |