JPH04101470A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH04101470A JPH04101470A JP2218824A JP21882490A JPH04101470A JP H04101470 A JPH04101470 A JP H04101470A JP 2218824 A JP2218824 A JP 2218824A JP 21882490 A JP21882490 A JP 21882490A JP H04101470 A JPH04101470 A JP H04101470A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
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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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Light Receiving Elements (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〕
本発明は光半導体装置に関し、特に気密封止型光半導体
装置用ステムに関する。
装置用ステムに関する。
従来、この種の光半導体装置用ステムは、第４図に示す
ように、平板状基板３と金属リード４ａ。
ように、平板状基板３と金属リード４ａ。
４ｂ、４ｃとを絶縁・固着し、発光又は受光素子６が固
着される金属板７を支持する絶縁体としてガラス１２特
に酸化物ガラスが用いられる６金属板７が固着・支持さ
れる面は、第４図にも示した様に、金属板７と平板状基
板３上面との間のカラスのメニスカスにより、平板状基
板３上面より突出していた。
着される金属板７を支持する絶縁体としてガラス１２特
に酸化物ガラスが用いられる６金属板７が固着・支持さ
れる面は、第４図にも示した様に、金属板７と平板状基
板３上面との間のカラスのメニスカスにより、平板状基
板３上面より突出していた。
前述した従来の光半導体装置用ステムでは、発光又は受
光素子６が固着される金属板７が、金属板７と平板状基
板３上面との間にメニスカスを形成するガラス１２によ
って支持される構造となっているので、金属板７と平板
状基板３上面との間でメニスカスが形成されないような
金属板７の平板状基板３上面からの突出の大きさには限
界がある。このため、寸法形状の定まった既存のキヤ・
ツブ２によりステム１を封止する場合、キヤ・ツブ２に
固着されるレンズ又は容器の外部に設置されるレンズと
金属板７上に固着される発光又は受光素子６との距離は
制限されるので、レンズと発光又は受光素子で構成され
る光学系が制約を受けるという欠点がある。
光素子６が固着される金属板７が、金属板７と平板状基
板３上面との間にメニスカスを形成するガラス１２によ
って支持される構造となっているので、金属板７と平板
状基板３上面との間でメニスカスが形成されないような
金属板７の平板状基板３上面からの突出の大きさには限
界がある。このため、寸法形状の定まった既存のキヤ・
ツブ２によりステム１を封止する場合、キヤ・ツブ２に
固着されるレンズ又は容器の外部に設置されるレンズと
金属板７上に固着される発光又は受光素子６との距離は
制限されるので、レンズと発光又は受光素子で構成され
る光学系が制約を受けるという欠点がある。
又、光半導体デバイスでは高速駆動を行う為に異電極リ
ード間は小さい静電容量が要求される。
ード間は小さい静電容量が要求される。
静電容量はステム１からの寄与が大きいので、高速駆動
の為にはステム１のリード間の静電容量を小さくするこ
とが要求される。金属板７に接合されたり−ド４ａと平
板状基板３に接合されたリード間の静電容量には、金属
板７と平板状基板３との静電容量の寄与が大きい。通常
のＴｏ−１８型のステムでは約３０％が金属板と平板状
基板との間の静電容量である。前述した従来の光半導体
装置用ステム１では、金属板７の平板状基板３上面から
の突出の大きさに限界がある為、金属板７と平板状基板
３との間の距離が制約されるので、金属板７に接合され
たリード４ａと平板状基板３に接合されたリード間の静
電容量を小さくすることができないという欠点がある。
の為にはステム１のリード間の静電容量を小さくするこ
とが要求される。金属板７に接合されたり−ド４ａと平
板状基板３に接合されたリード間の静電容量には、金属
板７と平板状基板３との静電容量の寄与が大きい。通常
のＴｏ−１８型のステムでは約３０％が金属板と平板状
基板との間の静電容量である。前述した従来の光半導体
装置用ステム１では、金属板７の平板状基板３上面から
の突出の大きさに限界がある為、金属板７と平板状基板
３との間の距離が制約されるので、金属板７に接合され
たリード４ａと平板状基板３に接合されたリード間の静
電容量を小さくすることができないという欠点がある。
本発明の目的は、前記欠点を解決し、光学系が制約を受
けることがなく、リード間の静電容量を小さくした光半
導体装置を提供することにある。
けることがなく、リード間の静電容量を小さくした光半
導体装置を提供することにある。
本発明の構成は、平板状基板とリードとを絶縁・固着す
る絶縁体と、前記絶縁体上で固着・支持され、少なくと
も１本のリードと接合され、発光又は受光素子が固着さ
れる金属板と、前記平板状基板と接合された少なくとも
１本のリードとを有するステムを備えた光半導体装置に
おいて、前記絶縁体は絶縁性セラミックスからなり、前
記金属板が固着・支持される面が、前記平板状基板上面
より突出していることを特徴とする。
る絶縁体と、前記絶縁体上で固着・支持され、少なくと
も１本のリードと接合され、発光又は受光素子が固着さ
れる金属板と、前記平板状基板と接合された少なくとも
１本のリードとを有するステムを備えた光半導体装置に
おいて、前記絶縁体は絶縁性セラミックスからなり、前
記金属板が固着・支持される面が、前記平板状基板上面
より突出していることを特徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ＞は本発明の第１の実施例の光半導体装置用
ステム１の斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のステ
ムにキャップをかぶせた状態を示す断面図である。第１
図（ａ）、第１図（ｂ）において、本実施例の半導体装
置用のステム１は金属製の平板状基板３と、平板状基板
３と絶縁・固着された金属リード４ａ、４ｂと、平板状
基板３の金属リード４ａ、４ｂを絶縁ロウ付にて固着す
る絶縁性セラミックス５と、平板状基板３に溶接された
金属リード４Ｃと、発光又は受光素子６がソルダーにて
固着された金属板７とを備えている。
ステム１の斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のステ
ムにキャップをかぶせた状態を示す断面図である。第１
図（ａ）、第１図（ｂ）において、本実施例の半導体装
置用のステム１は金属製の平板状基板３と、平板状基板
３と絶縁・固着された金属リード４ａ、４ｂと、平板状
基板３の金属リード４ａ、４ｂを絶縁ロウ付にて固着す
る絶縁性セラミックス５と、平板状基板３に溶接された
金属リード４Ｃと、発光又は受光素子６がソルダーにて
固着された金属板７とを備えている。
金属板７は、金属リード４ａと溶接されている６又、絶
縁性セラミックス５には、平板状基板３、金属リード４
ａ、４ｂ、金属板７とのロウ付工程前にあらかじめ、接
合部分にモリブデン−マンガン等の表面メタライズが施
されている。
縁性セラミックス５には、平板状基板３、金属リード４
ａ、４ｂ、金属板７とのロウ付工程前にあらかじめ、接
合部分にモリブデン−マンガン等の表面メタライズが施
されている。
キャップ２には、球レンズ８が低融点ガラス９を介して
固着されており、発光又は受光素子６と光学的に結合さ
れている。キャップ２とステム１は、抵抗溶接により接
合され、気密刺止されている。なお、絶縁性セラミック
ス５には、例えば安価な多孔質アルミナなどが適してい
る。
固着されており、発光又は受光素子６と光学的に結合さ
れている。キャップ２とステム１は、抵抗溶接により接
合され、気密刺止されている。なお、絶縁性セラミック
ス５には、例えば安価な多孔質アルミナなどが適してい
る。
前述した従来の光半導体装置用ステムが発光又は受光素
子が固着される金属板の支持に軟化、融解したガラスの
メニスカスが利用されているのに対し、本実施例は金属
板を支持する絶縁体として絶縁性セラミックスを用い、
金属板の支持がメニスカスに依存しないという利点を有
する。
子が固着される金属板の支持に軟化、融解したガラスの
メニスカスが利用されているのに対し、本実施例は金属
板を支持する絶縁体として絶縁性セラミックスを用い、
金属板の支持がメニスカスに依存しないという利点を有
する。
本実施例の光半導体装置用ステムは、平板状基板とリー
ドとを絶縁・固着し、発光又は受光素子が固着される金
属板を支持する絶縁体として絶縁性セラミックスを用い
、金属板が固着・支持される面が平板状基板上面より突
出した構造を有している。この絶縁性セラミックスの比
誘電率は、般に６〜１０であり、ガラスの比誘電率に比
べて２０％程度大きい。従って、絶縁性セラミックスを
絶縁体として使用すると、金属板に接合されたリードと
平板状基板に接合されたリード間の静電容量がガラスを
使用した場合に比べて大きくなるという欠点がある。し
かし、静電容量は金属板の平板状基板上面からの突出量
を２０％程度大きくすれば、ガラスを絶縁体として用い
た場合と同等になるので大きい欠点とはならない。
ドとを絶縁・固着し、発光又は受光素子が固着される金
属板を支持する絶縁体として絶縁性セラミックスを用い
、金属板が固着・支持される面が平板状基板上面より突
出した構造を有している。この絶縁性セラミックスの比
誘電率は、般に６〜１０であり、ガラスの比誘電率に比
べて２０％程度大きい。従って、絶縁性セラミックスを
絶縁体として使用すると、金属板に接合されたリードと
平板状基板に接合されたリード間の静電容量がガラスを
使用した場合に比べて大きくなるという欠点がある。し
かし、静電容量は金属板の平板状基板上面からの突出量
を２０％程度大きくすれば、ガラスを絶縁体として用い
た場合と同等になるので大きい欠点とはならない。
第２図は本発明の第２の実施例の光半導体装置の断面図
である。
である。
第２図において、本実施例の光半導体装置のステム１の
構成は、前記第１の実施例と同じであるが、キャップ２
には平板ガラス１０が低融点ガラス９を介して固着され
ている。キャップ２とステム１とは、抵抗溶接により気
密封止されている。
構成は、前記第１の実施例と同じであるが、キャップ２
には平板ガラス１０が低融点ガラス９を介して固着され
ている。キャップ２とステム１とは、抵抗溶接により気
密封止されている。
本箱２の実施例では、第３図に示す様に、発光又は受光
素子６と光学的に結合されたレンズ１１がレンズホルダ
ー１３に設置されている。
素子６と光学的に結合されたレンズ１１がレンズホルダ
ー１３に設置されている。
本実施例に比べて、前記第１の実施例の方がキャップ２
に球レンズ８があらかじめ固着されている為に、低コス
トで光学系を形成することが可能であるが、レンズの球
面収差により球レンズ８と発光又は受光素子６との光学
的結合効率は低い。
に球レンズ８があらかじめ固着されている為に、低コス
トで光学系を形成することが可能であるが、レンズの球
面収差により球レンズ８と発光又は受光素子６との光学
的結合効率は低い。
以上説明したように、本発明は、発光又は受光素子が固
着された金属板を支持する絶縁体として絶縁性セラミッ
クスを用いることにより、平板状基板上面から金属板が
固着・支持される面までの突出の大きさを任意に調整す
ることができ、この為、例えば寸法形状の定まった既存
のキャップによりステムを封止する場合もレンズと発光
又は受光素子との間の距離を任意に設定でき、任意の光
学系を構成することができるという効果があり、突出を
大きくすることにより金属板に接合されたリードと平板
状基板に接合されたリードとの間の静電容量を小さくし
、発光又は受光素子の高速駆動を可能にする効果がある
。
着された金属板を支持する絶縁体として絶縁性セラミッ
クスを用いることにより、平板状基板上面から金属板が
固着・支持される面までの突出の大きさを任意に調整す
ることができ、この為、例えば寸法形状の定まった既存
のキャップによりステムを封止する場合もレンズと発光
又は受光素子との間の距離を任意に設定でき、任意の光
学系を構成することができるという効果があり、突出を
大きくすることにより金属板に接合されたリードと平板
状基板に接合されたリードとの間の静電容量を小さくし
、発光又は受光素子の高速駆動を可能にする効果がある
。
実際、レンズと受光素子との間の距離を任意に設定でき
ない従来構造では、受光素子の量子効率は３０〜４０％
であったが、本発明に基く構造で金属板を平板状基板か
ら突出させ、光学系を最適に調整することで９０％以上
の量子効率が得られた。このとき、突出の大きさが０．
１ｍｍから０．９關へ大きくなることで、金属板に溶接
されたリードと平板状基板に溶接されたリードとの間の
静電容量は約１５９≦低減された。
ない従来構造では、受光素子の量子効率は３０〜４０％
であったが、本発明に基く構造で金属板を平板状基板か
ら突出させ、光学系を最適に調整することで９０％以上
の量子効率が得られた。このとき、突出の大きさが０．
１ｍｍから０．９關へ大きくなることで、金属板に溶接
されたリードと平板状基板に溶接されたリードとの間の
静電容量は約１５９≦低減された。
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例のステム部分を示
す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の断面図、第２
図は本発明の第２の実施例の光半導体装置の断面図、第
３図は第２図の光半導体装置をレンズホルダーに装置し
た状態を示す断面図、第４図は従来の光半導体装置を示
す断面図である。 １・・・ステム、２・・・キャップ、３・・・平板状基
板、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・金属リード、５・・・絶縁
性セラミックス、６・・・発光又は受光素子、７・・・
金属板、８・・・球レンズ、９・・・低融点ガラス、１
０・・・平板ガラス、１１・・・レンズ、１２・・・ガ
ラス、１３・・・レンズホルダー
す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の断面図、第２
図は本発明の第２の実施例の光半導体装置の断面図、第
３図は第２図の光半導体装置をレンズホルダーに装置し
た状態を示す断面図、第４図は従来の光半導体装置を示
す断面図である。 １・・・ステム、２・・・キャップ、３・・・平板状基
板、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・金属リード、５・・・絶縁
性セラミックス、６・・・発光又は受光素子、７・・・
金属板、８・・・球レンズ、９・・・低融点ガラス、１
０・・・平板ガラス、１１・・・レンズ、１２・・・ガ
ラス、１３・・・レンズホルダー
Claims (1)
- 平板状基板とリードとを絶縁・固着する絶縁体と、前記
絶縁体上で固着・支持され、少なくとも１本のリードと
接合され、発光又は受光素子が固着される金属板と、前
記平板状基板と接合された少なくとも１本のリードとを
有するステムを備えた光半導体装置において、前記絶縁
体は絶縁性セラミックスからなり、前記金属板が固着・
支持される面が、前記平板状基板上面より突出している
ことを特徴とする光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218824A JPH04101470A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218824A JPH04101470A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101470A true JPH04101470A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16725926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218824A Pending JPH04101470A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04101470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273521A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Eudyna Devices Inc | 電子部品、および電子部品用モジュール |
| JP2015122466A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 京セラ株式会社 | Ｔｏ−ｃａｎ型パッケージ用ヘッダーおよび半導体装置 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2218824A patent/JPH04101470A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273521A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Eudyna Devices Inc | 電子部品、および電子部品用モジュール |
| JP2015122466A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 京セラ株式会社 | Ｔｏ−ｃａｎ型パッケージ用ヘッダーおよび半導体装置 |
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