JPH06252278A - 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

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JPH06252278A
JPH06252278A JP5035345A JP3534593A JPH06252278A JP H06252278 A JPH06252278 A JP H06252278A JP 5035345 A JP5035345 A JP 5035345A JP 3534593 A JP3534593 A JP 3534593A JP H06252278 A JPH06252278 A JP H06252278A
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバーを金属枠体に強固に固定し、光半
導体素子が励起した光を光ファイバーを介して外部に良
好に伝達することができる光半導体素子収納用パッケー
ジを提供することにある。 【構成】外部リード端子6が絶縁物7を介して固定さ
れ、上面に光半導体素子4が載置される載置部1aを有
する金属基体1と、前記光半導体素子載置部1aを囲繞
するようにして金属基体1上に取着され、側部に光ファ
イバーを固定するための固定部材Aが取着された金属枠
体2と、前記金属枠体2の上面に取着され、光半導体素
子4を気密に封止する金属蓋体3とから成る光半導体素
子収納用パッケージであって、前記金属枠体2の側部に
取着された固定部材Aが金属枠体2に直接接合する下地
部材9と該下地部材9に間に絶縁部材10を挟んで取着
される鍔部材11とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光半導体素子収納用パッ
ケージに関し、特に光半導体素子を気密に封止し、且つ
光半導体素子と光信号の授受を行うための光ファイバー
を保持し得る光半導体素子収納用パッケージに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光半導体素子を収容するための光
半導体素子収納用パッケージは図3に示すように外部リ
ード端子22が絶縁物23を介して固定され、上面に光半導
体素子24が載置される載置部21a を有するコバール金属
( 鉄ーニッケルーコバルト合金) や銅ータングステン合
金等から成る金属基体21と、前記光半導体素子載置部21
a を囲繞するようにして金属基体21上に銀ロウ等のロウ
材を介し取着され、側部に光ファイバーを貫通固定させ
るための固定部材26がロウ付け取着されたコバール金属
等から成る金属枠体25と、前記金属枠体25の上面に取着
され、光半導体素子24を気密に封止する金属蓋体27とか
ら構成されており、金属基体21の光半導体素子載置部21
a に光半導体素子24を接着固定するとともに光半導体素
子24の各電極をボンディングワイヤ28を介して外部リー
ド端子22に接続し、次に金属枠体25の上面に金属蓋体
27を取着させ、金属基体21と金属枠体25と金属蓋体27
とから成る容器内部に光半導体素子24を収容し、最後に
金属枠体25の固定部材26に、光ファイバー29に取着され
たフランジ30をレーザー光線の照射による溶接によって
接合させ、光ファイバー29を金属枠体25に固定すること
によって製品としての光半導体装置となる。
【0003】かかる光半導体装置は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24に光を励起さ
せ、該励起された光を光ファイバー29を介して外部に伝
達す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。
【0004】尚、前記光半導体素子収納用パッケージは
金属基体21及び金属枠体25の表面に予め金が電解メッキ
法により所定厚みに層着されており、金属基体21及び金
属枠体25が酸化腐食するのを有効に防止するとともに金
属基体21の光半導体素子載置部21a に光半導体素子24が
強固に接着固定されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光半導体素子収納用パッケージにおいては金属基体
21、金属枠体25及び固定部材26が金属材料から成り、そ
の各々が直接接触していることから金属基体21及び金属
枠体25の表面に電解メッキ法により金を層着させると金
属枠体25に取着されている固定部材26の表面にも金が層
着されてしまい、以下に述べる欠点が招来する。
【0006】即ち、光ファイバー29に取着されたフラン
ジ30を固定部材26にレーザー光線の照射による溶接によ
って接合させ、光ファイバー29を金属枠体25に固定する
際、レーザー光が固定部材26表面に層着されている金メ
ッキ層で反射を受けてフランジ30を固定部材26に強固に
接合させることができず、光ファイバー29の金属枠体25
への固定が不安定となって光半導体素子24が励起した光
を光ファイバー29を介し外部に良好に伝達することがで
きないという欠点を有していた。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は光ファイバーを金属枠体に強固に固定
し、光半導体素子が励起した光を光ファイバーを介して
外部に良好に伝達することができる光半導体素子収納用
パッケージを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は外部リード端子
が絶縁物を介して固定され、上面に光半導体素子が載置
される載置部を有する金属基体と、前記光半導体素子載
置部を囲繞するようにして金属基体上に取着され、側部
に光ファイバーを固定するための固定部材が取着された
金属枠体と、前記金属枠体の上面に取着され、光半導体
素子を気密に封止する金属蓋体とから成る光半導体素子
収納用パッケージであって、前記金属枠体の側部に取着
された固定部材が金属枠体に直接接合する下地部材と該
下地部材に間に絶縁部材を挟んで取着される鍔部材とか
らなることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の光半導体素子収納用パッケージによれ
ば、金属枠体の側部に取着された固定部材が金属枠体に
直接接合する下地部材と該下地部材に間に絶縁部材を挟
んで取着される鍔部材とからなっており、下地部材と鍔
部材とは絶縁部材によって電気的に遮断されている。そ
のため金属枠体に金を電解メッキ法により層着しても鍔
部材には金メッキ層が層着することはなく、その結果、
鍔部材に光ファイバーに取着されたフランジをレーザー
光線の照射による溶接によって接合させればその接合は
極めて強固となり、光ファイバーの金属枠体への固定が
安定となって光半導体素子が励起した光を光ファイバー
を介し外部に良好に伝達することが可能となる。
【0010】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1 及び図2は本発明の光半導体素子収納用パッケ
ージの一実施例を示し、1は金属基体、2 は金属枠体、3
は金属蓋体である。この金属基体1 、金属枠体2及び金
属蓋体3 とで光半導体素子4 を収容するための容器5 が
構成される。
【0011】前記金属基体1 はその上面中央部に光半導
体素子4 を載置するための載置部1aを有し、該載置部1a
上には光半導体素子4 が間にペルチェ素子等を挟んで接
着固定される。
【0012】前記金属基体1 はコバール金属( 鉄ーニッ
ケルーコバルト合金) や銅ータングステン合金等から成
り、例えばコバール金属から成る場合、コバール金属の
インゴット( 塊) に従来周知の圧延加工法や打ち抜き加
工法、プレス加工法等を施すことによって所定形状に形
成される。
【0013】また前記金属基体1 はその外表面に金が電
解メッキ方法により所定厚みに層着されており、該金の
メッキ層によって金属基体1 が酸化腐食するのが有効に
防止されているとともに載置部1aに光半導体素子4 が強
固に接着されるようになっている。
【0014】尚、前記金属基体1 の外表面に金のメッキ
層を層着させる際、その下地にニッケルのメッキ層を層
着させておくと金属基体1 と金メッキ層と被着強度を強
固となすことができる。従って、前記金属基体1 の外表
面に金のメッキ層を層着させる際にはその下地にニッケ
ルのメッキ層を層着させておくことが好ましい。
【0015】また前記金属基体1 はその一部に複数個の
外部リード端子6 がガラス等の絶縁物7 を介して固定さ
れている。
【0016】前記外部リード端子6 は光半導体素子4 の
電極を外部電気回路に電気的に接続する作用を為し、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
のロウ材を介し接続される。
【0017】前記外部リード端子6 はコバール金属や4
2アロイ等の金属材料から成り、例えば、コバール金属
のインゴット( 塊) に圧延加工法や打ち抜き加工法、従
来周知の金属加工法を施すことによって所定の棒状に形
成される。
【0018】また前記外部リード端子6 はその表面にニ
ッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の良
い金属を1.0 乃至20.0μm の厚みに層着させておくと外
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 へのボンディングワイヤ8 の接続を強
固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、金等を1.0 乃至20.0μm の厚み
にメッキ法により層着させておくことが好ましい。
【0019】更に前記外部リード端子6 の金属基体1 へ
の固定は、金属基体1 に外部リード端子6 より若干大き
な径の穴をあけておき、この穴にリング状のガラスから
成る絶縁物7 と外部リード端子6 とを挿通させ、しかる
後、前記ガラスから成る絶縁物7 を加熱溶融させること
によって行われる。
【0020】また更に前記外部リード端子6 が固定され
た金属基体1 は上面外周部に金属枠体2 が光半導体素子
載置部1aを囲繞するようにして取着されており、該金属
枠体2 によって内部に光半導体素子4 を収容するための
空所が形成される。
【0021】前記金属枠体2 はコバール金属等から成
り、コバール金属のインゴット( 塊)にプレス加工を施
すことによって枠状に形成され、金属基体1 への取着は
金属基体1 上面と金属枠体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。
【0022】前記金属枠体2 はその外表面に金等の耐蝕
性に優れる金属が層着されており、金のメッキ層によっ
て金属枠体2 の酸化腐食が有効に防止されている。
【0023】尚、前記金属枠体2 表面への金の層着は金
属基体1 の外表面に電解メッキ法により金を層着させる
際に同時に所定厚みに層着される。
【0024】また前記金属枠体2 表面に金のメッキ層を
層着させる際、その下地にニッケルのメッキ層を層着さ
せておくと金属枠体2 と金メッキ層と被着強度を強固と
なすことができる。従って、前記金属枠体2 の表面に金
のメッキ層を層着させる際にはその下地にニッケルのメ
ッキ層を層着させておくことが好ましい。
【0025】前記金属枠体2 はまたその側部に固定部材
Aが取着されており、該固定部材Aは後述する光ファイ
バーBを金属枠体2 に固定する作用を為す。
【0026】前記固定部材Aは図2 に示すように下地部
材9 と絶縁部材10と鍔部材11とから構成されており、下
地部材9 及び鍔部材11はコバール金属等の金属材料で、
また絶縁部材10は酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶
縁材で形成されている。
【0027】前記固定部材Aの下地部材9 は固定部材A
を金属枠体2 に強固に固定する作用を為し、金属枠体2
に銀ロウ等のロウ材を介し取着される。
【0028】また前記固定部材Aの下地部材9 には絶縁
部材10が、更に絶縁部材10には鍔部材11が取着されてお
り、絶縁部材10は下地部材9 に鍔部材11を電気絶縁性を
維持した状態で取着させる作用を為す。
【0029】前記絶縁部材10は、例えばアルミナ(Al 2
O 3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、マグネシア(MgO) 、カルシア
(CaO) 等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合
して泥漿状となすとともにこれをドクターブレード法や
カレンダーロール法を採用することによってセラミック
グリーンシート( セラミック生シート) を形成し、しか
る後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き
加工を施すとともに高温( 約1600℃) で焼成することに
よって製作される。
【0030】更に前記絶縁部材10と下地部材9 及び鍔部
材11との取着は絶縁部材10の両主面に予めモリブデン、
タングステン、マンガン等の高融点金属粉末から成るメ
タライズ金属層を被着させておき、絶縁部材10の両主面
に被着させた各々のメタライズ金属層に下地部材9 と鍔
部材11とを銀ロウ等のロウ材を介しロウ付けすることに
よって行われる。
【0031】尚、前記絶縁部材10の両主面に被着される
メタライズ金属層はタングステン、モリブデン、マンガ
ン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混
合して得た金属ペーストを絶縁部材10となるセラミック
グリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法によ
り所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁部
材10の両主面に被着される。
【0032】また前記固定部材Aの鍔部材11には光ファ
イバーBに取着されたフランジ12が溶接され、これによ
って光半導体素子4 が励起した光を外部に伝達する光フ
ァイバーBが金属枠体2 に固定されることとなる。
【0033】前記固定部材Aの鍔部材11に対する光ファ
イバーBに取着されたフランジ12の溶接は、鍔部材11と
フランジ12とを当接させるとともに該当接部にレーザー
光線を照射し、両者を溶融一体化させることによって行
われる。この場合、鍔部材11と下地部材9 とは絶縁部材
10によって電気的に遮断されているため金属枠体2 の表
面に金を電解メッキ法により層着させる際、下地部材9
には金が層着するものの鍔部材11には層着せず、その結
果、鍔部材11に光ファイバーBに取着されたフランジ12
を当接させるとともに該当接部にレーザー光線を照射さ
せれば鍔部材11におけるレーザー光線の反射が皆無とな
って両者の溶接による接合が完全となり、これによって
光ファイバーBの金属枠体2 への固定が安定し、光半導
体素子4が励起した光を光ファイバーBを介し外部に良
好に伝達することが可能となる。
【0034】前記金属枠体2 はまたその上面に金属蓋体
3 が取着され、金属基体1 と金属枠体2 と金属蓋体3 と
から成る容器5 内部に光半導体素子4 を気密に収容する
ことによって製品としての光半導体装置となる。
【0035】前記金属蓋体2 はコバール金属や42アロ
イ(鉄ーニッケル合金)等の金属材料から成り、シーム
ウエルド法等の溶接によって金属枠体2 の上面に取着さ
れる。
【0036】かくして本発明の光半導体素子収納用パッ
ケージによれば、金属基体1 の光半導体素子載置部1aに
光半導体素子4 を接着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 に接続し、次に金属枠体2 の上面に金属蓋体3 を取
着させ、金属基体1 と金属枠体2 と金属蓋体3 とから成
る容器5 内部に光半導体素子4 を収容し、最後に金属枠
体3 の固定部材Aに、光ファイバーBに取着されたフラ
ンジ12をレーザー光線の照射による溶接によって接合さ
せ、光ファイバーBを金属枠体2 に固定することによっ
て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、該励起された光を光ファイバーBを介して外部に
伝達す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。
【0037】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
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る。
【0038】
【発明の効果】本発明の光半導体素子収納用パッケージ
によれば、金属枠体の側部に取着された固定部材が金属
枠体に直接接合する下地部材と該下地部材に間に絶縁部
材を挟んで取着される鍔部材とからなっており、下地部
材と鍔部材とは絶縁部材によって電気的に遮断されてい
る。そのため金属枠体に金を電解メッキ法により層着し
ても鍔部材には金メッキ層が層着することはなく、その
結果、鍔部材に光ファイバーに取着されたフランジをレ
ーザー光線の照射による溶接によって接合させればその
接合は極めて強固となり、光ファイバーの金属枠体への
固定が安定となって光半導体素子が励起した光を光ファ
イバーを介し外部に良好に伝達することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光半導体素子収納用パッケージの一実
施例を示す断面図である。
【図2】図1に示すパッケージの要部拡大断面図であ
る。
【図3】従来の光半導体素子収納用パッケージの断面図
である。
【符号の説明】
1・・・・金属基体 2・・・・金属枠体 3・・・・金属蓋体 4・・・・光半導体素子 6・・・・外部リード端子 9・・・・下地部材 10・・・・絶縁部材 11・・・・鍔部材 A・・・・固定部材 B・・・・光ファイバー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部リード端子が絶縁物を介して固定さ
    れ、上面に光半導体素子が載置される載置部を有する金
    属基体と、前記光半導体素子載置部を囲繞するようにし
    て金属基体上に取着され、側部に光ファイバーを固定す
    るための固定部材が取着された金属枠体と、前記金属枠
    体の上面に取着され、光半導体素子を気密に封止する金
    属蓋体とから成る光半導体素子収納用パッケージであっ
    て、前記金属枠体の側部に取着された固定部材が金属枠
    体に直接接合する下地部材と該下地部材に間に絶縁部材
    を挟んで取着される鍔部材とからなることを特徴とする
    光半導体素子収納用パッケージ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102956764A (zh) * 2011-08-31 2013-03-06 盈胜科技股份有限公司 气密型多层式阵列型发光二极管的封装方法
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