JPH02187073A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH02187073A JPH02187073A JP1006779A JP677989A JPH02187073A JP H02187073 A JPH02187073 A JP H02187073A JP 1006779 A JP1006779 A JP 1006779A JP 677989 A JP677989 A JP 677989A JP H02187073 A JPH02187073 A JP H02187073A
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- optical semiconductor
- peripheral circuit
- semiconductor element
- semiconductor device
- circuit components
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Classifications
-
- 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
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ファイバと光結合される発光素子若しくは
受光素子といった光半導体素子と、これに電気接続され
るトランジスタ、チップコンデンサー、チップ抵抗等の
周辺回路部品とを有する光半導体装置に関する。
受光素子といった光半導体素子と、これに電気接続され
るトランジスタ、チップコンデンサー、チップ抵抗等の
周辺回路部品とを有する光半導体装置に関する。
（従来の技術〕
第３図に、従来から知られている光半導体装置を示す。
従来の光半導体装置は、図示したように、チップ状の光
半導体素子（発光素子又は受光素子）１を単体で絶縁基
板２上に実装し、この絶縁基板２を金属製のボトムケー
ス３上に固定した後、窓ガラス４が嵌め込まれた金属製
の窓付きキャップ５で覆って構成されている。
半導体素子（発光素子又は受光素子）１を単体で絶縁基
板２上に実装し、この絶縁基板２を金属製のボトムケー
ス３上に固定した後、窓ガラス４が嵌め込まれた金属製
の窓付きキャップ５で覆って構成されている。
このように構成された光半導体装置は、光ファイバと光
結合され、光通信に用いられる。
結合され、光通信に用いられる。
第４図に、上述した光半導体装置と光ファイバとを光結
合する際に用いるレセプタクル６を示す。
合する際に用いるレセプタクル６を示す。
レセプタクル６は、略円筒形に形成され、その−端にて
、光ファイバ７の一端を担持し、その他端には、上述し
た光半導体装置に嵌脱自在に外嵌する嵌合凹部が形成さ
れている。レセプタクル６内には、光半導体装置の光半
導体素子（発光素子または受光素子）１と光ファイバ７
とを光結合するレンズ８が設けられている。そして、こ
のレンズ８の焦点距離に合わせて、光ファイバ７と光半
導体装置との間における光の結合効率が最高となるよう
に、レンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓｌ
及び光ファイバ７の一端とレンズ８との間隔Ｓ２が定め
られている。
、光ファイバ７の一端を担持し、その他端には、上述し
た光半導体装置に嵌脱自在に外嵌する嵌合凹部が形成さ
れている。レセプタクル６内には、光半導体装置の光半
導体素子（発光素子または受光素子）１と光ファイバ７
とを光結合するレンズ８が設けられている。そして、こ
のレンズ８の焦点距離に合わせて、光ファイバ７と光半
導体装置との間における光の結合効率が最高となるよう
に、レンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓｌ
及び光ファイバ７の一端とレンズ８との間隔Ｓ２が定め
られている。
ところで、最近、上述した光半導体装置に、その周辺回
路部品を内蔵させることが要望されている。周辺回路部
品は、例えば、光半導体素子１としてフォトダイオード
等の受光素子を有した光半導体装置の場合には、受光素
子から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構
成するアンプＩＣ，チップコンデンサー、電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）、チップ抵抗等の部品であり、光半
導体素子１としてレーザダイオード等の発光素子を有し
た光半導体装置の場合には、発光素子を駆動するための
駆動回路を構成する部品である。
路部品を内蔵させることが要望されている。周辺回路部
品は、例えば、光半導体素子１としてフォトダイオード
等の受光素子を有した光半導体装置の場合には、受光素
子から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構
成するアンプＩＣ，チップコンデンサー、電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）、チップ抵抗等の部品であり、光半
導体素子１としてレーザダイオード等の発光素子を有し
た光半導体装置の場合には、発光素子を駆動するための
駆動回路を構成する部品である。
しかし、第５図に示したように、これら周辺回路部品１
０ａ、１０ｂを、単に、光半導体素子１が実装されてい
る絶縁基板２上に実装したのでは、絶縁基板２の大型化
が必要となって、光半導体装置の大径化を招いたり、或
いは、大径化しないまでも、周辺回路部品の高さ寸法（
例えば、アンプＩＣで２００〜６００μｍ５チツプコン
デンサーで０．６〜１．２ｍｍ）が、光半導体素子１の
高さ寸法（フォトダイオードで１４０μｍ）よりも大き
いため、窓付きキャップ５と周辺回路部品との干渉を避
けるのに、窓付きキャップ５の高さ寸法を大きくする必
要が生ずる。この為、窓付きキャップ５に嵌め込まれた
窓ガラス４と光半導体素子１との間隔り。（第３図に示
す）がＬｌに拡張されることとなる。この結果、第５図
に示した光半導体装置を、第４図に示したレセプタクル
６の嵌合凹部に嵌め合わせた場合、レンズ８と光半導体
装置の窓ガラス４との間隔Ｓ１は変わらないが、窓ガラ
ス４と光半導体素子１との間隔がり。からＬｌに拡張さ
れた分、レンズ８と光半導体素子１の相互間の光路長が
長くなって、光の結合効率が低下する不都合があり、こ
の結合効率の低下を防止するためには、それ専用に、レ
ンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ、を短縮
化したレセプタクル６を用意しなければならなかった。
０ａ、１０ｂを、単に、光半導体素子１が実装されてい
る絶縁基板２上に実装したのでは、絶縁基板２の大型化
が必要となって、光半導体装置の大径化を招いたり、或
いは、大径化しないまでも、周辺回路部品の高さ寸法（
例えば、アンプＩＣで２００〜６００μｍ５チツプコン
デンサーで０．６〜１．２ｍｍ）が、光半導体素子１の
高さ寸法（フォトダイオードで１４０μｍ）よりも大き
いため、窓付きキャップ５と周辺回路部品との干渉を避
けるのに、窓付きキャップ５の高さ寸法を大きくする必
要が生ずる。この為、窓付きキャップ５に嵌め込まれた
窓ガラス４と光半導体素子１との間隔り。（第３図に示
す）がＬｌに拡張されることとなる。この結果、第５図
に示した光半導体装置を、第４図に示したレセプタクル
６の嵌合凹部に嵌め合わせた場合、レンズ８と光半導体
装置の窓ガラス４との間隔Ｓ１は変わらないが、窓ガラ
ス４と光半導体素子１との間隔がり。からＬｌに拡張さ
れた分、レンズ８と光半導体素子１の相互間の光路長が
長くなって、光の結合効率が低下する不都合があり、こ
の結合効率の低下を防止するためには、それ専用に、レ
ンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ、を短縮
化したレセプタクル６を用意しなければならなかった。
そこで、本発明は、上述の事情に鑑み、周辺回路部品を
内蔵させても、それ専用のレセプタクルを必要とせず、
周辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置と
の互換性を有し、周辺回路部品が内蔵されていない光半
導体装置用のレセプタクルを用いても、光ファイバとの
光の結合効率が低下することのない光半導体装置を提供
することを目的としている。
内蔵させても、それ専用のレセプタクルを必要とせず、
周辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置と
の互換性を有し、周辺回路部品が内蔵されていない光半
導体装置用のレセプタクルを用いても、光ファイバとの
光の結合効率が低下することのない光半導体装置を提供
することを目的としている。
上述の目的を達成するため、本発明による光半導体装置
においては、光半導体素子をその上面にて担持するチッ
プキャリアを設け、このチップキャリアの側面に周辺回
路部品を固定したことを特徴としている。
においては、光半導体素子をその上面にて担持するチッ
プキャリアを設け、このチップキャリアの側面に周辺回
路部品を固定したことを特徴としている。
この様な構成とすることによって、周辺回路部品よりも
高い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、
光半導体素子を窓ガラスに近付けることが出来るように
なる。
高い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、
光半導体素子を窓ガラスに近付けることが出来るように
なる。
以下、本発明の実施例について第１図及び第２図を参照
しつつ、説明する。
しつつ、説明する。
第１図は、受光素子を有する光半導体装置に、本発明を
適用した実施例の縦断面図であり、第２図は、第１図に
示した光半導体装置の針部分解斜視図である。
適用した実施例の縦断面図であり、第２図は、第１図に
示した光半導体装置の針部分解斜視図である。
図示した光半導体装置は、ボトムケース１１と、これに
担持される絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に固定され
るチップキャリア１３と、チップキャリア１３の上面に
実装される光半導体素子１５と、チップキャリア１３の
側面に実装される周辺回路部品１６ａ及び１６ｂ等と、
これらを覆ってボトムケース１１に固定される窓付きキ
ャップ１７とを備えている。
担持される絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に固定され
るチップキャリア１３と、チップキャリア１３の上面に
実装される光半導体素子１５と、チップキャリア１３の
側面に実装される周辺回路部品１６ａ及び１６ｂ等と、
これらを覆ってボトムケース１１に固定される窓付きキ
ャップ１７とを備えている。
ボトムケース１１は、金属製であり、これには、数本の
リード線１８がボトムケース１１の接地用のリード線を
除いて、絶縁されつつ、固定されている。ボトムケース
１１の上面には、絶縁基板１２が固定されている。また
、絶縁基板１２の上面には、チップキャリア１３が固定
されている。
リード線１８がボトムケース１１の接地用のリード線を
除いて、絶縁されつつ、固定されている。ボトムケース
１１の上面には、絶縁基板１２が固定されている。また
、絶縁基板１２の上面には、チップキャリア１３が固定
されている。
チップキャリア１３の材質は、アルミナΦセラミック等
の絶縁材で、直方体状に形成されている。
の絶縁材で、直方体状に形成されている。
チップキャリア１３の表面には、第２図に示したように
、メタライズパターン２０がスクリーンを用いた厚膜印
刷、或いは、蒸着、スパッタによる薄膜形成等の方法に
よって形成されている。なお、同様にして、絶縁基板１
２上にも、メタライズパターン２１が形成されている。
、メタライズパターン２０がスクリーンを用いた厚膜印
刷、或いは、蒸着、スパッタによる薄膜形成等の方法に
よって形成されている。なお、同様にして、絶縁基板１
２上にも、メタライズパターン２１が形成されている。
チップキャリア１３の表面に形成されたメタライズパタ
ーン２０は、チップキャリア１３の底面まで延在し、底
面にて、絶縁基板１２上のメタライズパターン２１と接
続されている。この接続は、ハンダ、Ａｇペースト等に
よってなされている。なお、第１図では、メタライズパ
ターン２０及び２１の図示は、省略されている。
ーン２０は、チップキャリア１３の底面まで延在し、底
面にて、絶縁基板１２上のメタライズパターン２１と接
続されている。この接続は、ハンダ、Ａｇペースト等に
よってなされている。なお、第１図では、メタライズパ
ターン２０及び２１の図示は、省略されている。
チップキャリア１３の上面には、フォトダイオード等の
チップ状の光半導体素子１５のみが実装されており、ま
た、チップキャリア１３の側面には、周辺回路部品１６
ａ及び１６ｂが実装されている。光半導体素子１５、周
辺回路素子１６ａ１１６ｂは、メタライズパターン２０
によって相互に接続されている。周辺回路部品１６ａ及
び１６ｂは、例えば、電界効果トランジスタ及びチップ
抵抗であり、図示しない他の周辺回路部品と共に、光半
導体素子１５から取り出される信号を増幅するための増
幅回路を構成する。
チップ状の光半導体素子１５のみが実装されており、ま
た、チップキャリア１３の側面には、周辺回路部品１６
ａ及び１６ｂが実装されている。光半導体素子１５、周
辺回路素子１６ａ１１６ｂは、メタライズパターン２０
によって相互に接続されている。周辺回路部品１６ａ及
び１６ｂは、例えば、電界効果トランジスタ及びチップ
抵抗であり、図示しない他の周辺回路部品と共に、光半
導体素子１５から取り出される信号を増幅するための増
幅回路を構成する。
絶縁基板１２、チップキャリア１３、光半導体素子１５
等は、第１図に示したように、窓付きキャップ１７によ
って覆われている。窓付きキャップ１７は、略円筒状の
金属製の部材で、その底部にてボトムケース１１の外周
部に外嵌して固定される。窓付きキャップ１７の頂部に
は、光半導体素子１５の上面と対向して窓ガラス２２が
嵌め込まれている。
等は、第１図に示したように、窓付きキャップ１７によ
って覆われている。窓付きキャップ１７は、略円筒状の
金属製の部材で、その底部にてボトムケース１１の外周
部に外嵌して固定される。窓付きキャップ１７の頂部に
は、光半導体素子１５の上面と対向して窓ガラス２２が
嵌め込まれている。
上述したように構成された光半導体装置においては、光
半導体素子１５を最も窓ガラス２２に近接させて配置で
きるので、窓ガラス２２と周辺回路部品１６ａ、１６ｂ
との干渉を避けるために、光半導体素子１５と窓ガラス
２２との相互間隔Ｌ２を拡張する必要はなく、該相互間
隔Ｌ２を自由に決定することができる。従って、Ｌ２を
第３図に示したし。に一致させることが容易にでき、従
来の周辺回路部品が内蔵されていない光半導体装置用の
レセプタクルを用いて、光の結合効率を低下させること
なく、光ファイバと光結合させることができる。
半導体素子１５を最も窓ガラス２２に近接させて配置で
きるので、窓ガラス２２と周辺回路部品１６ａ、１６ｂ
との干渉を避けるために、光半導体素子１５と窓ガラス
２２との相互間隔Ｌ２を拡張する必要はなく、該相互間
隔Ｌ２を自由に決定することができる。従って、Ｌ２を
第３図に示したし。に一致させることが容易にでき、従
来の周辺回路部品が内蔵されていない光半導体装置用の
レセプタクルを用いて、光の結合効率を低下させること
なく、光ファイバと光結合させることができる。
なお、上述した実施例においては、光半導体素子１５と
して、フォトダイオード等の受光素子を用いているが、
光半導体素子１５は、レーザダイオード等の発光素子で
あってもよい。この場合には、周辺回路部品は、発光素
子を駆動する駆動回路を構成する部品となる。
して、フォトダイオード等の受光素子を用いているが、
光半導体素子１５は、レーザダイオード等の発光素子で
あってもよい。この場合には、周辺回路部品は、発光素
子を駆動する駆動回路を構成する部品となる。
以上説明したように、本発明による光半導体装置におい
ては、光半導体素子をその上面にて担持するチップキャ
リアを設け、このチップキャリアの側面に周辺回路部品
を固定することとしているので、周辺回路部品よりも高
い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、光
半導体素子を窓ガラスに近接させることができる。それ
ゆえ、光半導体素子よりも高さ寸法が大きい周辺回路部
品を内蔵させることによって光半導体素子と窓ガラスと
の相互間隔が拡張することを防止でき、光半導体素子と
窓ガラスとの間隔を、周辺回路部品が内蔵されていない
従来の光半導体装置のそれに一致させることが可能とな
る。よって、周辺回路部品が内蔵されていない従来の光
半導体装置との互換性を有するようになり、周辺回路部
品が内蔵されていない光半導体装置用に作製されたレセ
プタクルを用いても、光ファイバとの光の結合効率が低
下することがない。
ては、光半導体素子をその上面にて担持するチップキャ
リアを設け、このチップキャリアの側面に周辺回路部品
を固定することとしているので、周辺回路部品よりも高
い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、光
半導体素子を窓ガラスに近接させることができる。それ
ゆえ、光半導体素子よりも高さ寸法が大きい周辺回路部
品を内蔵させることによって光半導体素子と窓ガラスと
の相互間隔が拡張することを防止でき、光半導体素子と
窓ガラスとの間隔を、周辺回路部品が内蔵されていない
従来の光半導体装置のそれに一致させることが可能とな
る。よって、周辺回路部品が内蔵されていない従来の光
半導体装置との互換性を有するようになり、周辺回路部
品が内蔵されていない光半導体装置用に作製されたレセ
プタクルを用いても、光ファイバとの光の結合効率が低
下することがない。
また、チップキャリアの側面に周辺回路部品を実装する
こととしているので、絶縁基板を大型化することなく、
周辺回路部品の実装が可能となり、光半導体装置の大径
化を防止でき、チップキャリアを設けた分、周辺回路部
品の実装面積が拡張され、光半導体装置を大径化させる
ことなく、多数の周辺回路部品を内蔵させることが可能
となる。
こととしているので、絶縁基板を大型化することなく、
周辺回路部品の実装が可能となり、光半導体装置の大径
化を防止でき、チップキャリアを設けた分、周辺回路部
品の実装面積が拡張され、光半導体装置を大径化させる
ことなく、多数の周辺回路部品を内蔵させることが可能
となる。
第１図は本発明による光半導体装置の縦断面図、第２図
は第１図に示した本発明による光半導体装置の部分分解
図、第３図は従来の光半導体素子を示した縦断面図、第
４図は光半導体装置と光ファイバをレセプタクルを用い
て光結合したところを示した部分断面斜視図、第５図は
第３図に示した光半導体装置の絶縁基板上に周辺回路部
品を実装した場合の縦断面図である。 １．１５・・・光半導体素子、２．１２・・・絶縁基板
、３．１１・・・ボトムケース、４．２２・・・窓ガラ
ス、５．１７・・・窓付きキャップ、６・・・レセプタ
クル、７・・・光ファイバ、８・・・レンズ、１０ａ、
１０ｂ。 １６ａ、１６ｂ・・・周辺回路部品、１３・・・チップ
キャリア、１８・・・リード、１１．２０．２１−・・
メタライズパターン。 文 Ｆｅ、ｆｌ 第２図 糞 ギＬえ〔； 矢 づ列 第３図 七ギ導４（艮ｌと２アタ２ル 第４図
は第１図に示した本発明による光半導体装置の部分分解
図、第３図は従来の光半導体素子を示した縦断面図、第
４図は光半導体装置と光ファイバをレセプタクルを用い
て光結合したところを示した部分断面斜視図、第５図は
第３図に示した光半導体装置の絶縁基板上に周辺回路部
品を実装した場合の縦断面図である。 １．１５・・・光半導体素子、２．１２・・・絶縁基板
、３．１１・・・ボトムケース、４．２２・・・窓ガラ
ス、５．１７・・・窓付きキャップ、６・・・レセプタ
クル、７・・・光ファイバ、８・・・レンズ、１０ａ、
１０ｂ。 １６ａ、１６ｂ・・・周辺回路部品、１３・・・チップ
キャリア、１８・・・リード、１１．２０．２１−・・
メタライズパターン。 文 Ｆｅ、ｆｌ 第２図 糞 ギＬえ〔； 矢 づ列 第３図 七ギ導４（艮ｌと２アタ２ル 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光半導体素子を覆うケースに設けられた窓を通して光フ
ァイバと前記光半導体素子とが光結合される光半導体装
置であって、 前記光半導体素子に電気接続される周辺回路部品と、前
記光半導体素子をその上面にて担持するチップキャリア
とを備え、前記周辺回路部品を前記チップキャリアの側
面に固定したことを特徴とする光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006779A JPH02187073A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006779A JPH02187073A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187073A true JPH02187073A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11647663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1006779A Pending JPH02187073A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005033019A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
| JP2010129833A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光モジュール |
| JP2012227486A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 光デバイス |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1006779A patent/JPH02187073A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005033019A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
| JP2010129833A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光モジュール |
| JP2012227486A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 光デバイス |
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