JPH0693524B2 - Photoelectric conversion device - Google Patents

Photoelectric conversion device

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JPH0693524B2
JPH0693524B2 JP6547185A JP6547185A JPH0693524B2 JP H0693524 B2 JPH0693524 B2 JP H0693524B2 JP 6547185 A JP6547185 A JP 6547185A JP 6547185 A JP6547185 A JP 6547185A JP H0693524 B2 JPH0693524 B2 JP H0693524B2
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plate
solder
light emitting
emitting element
optical transmission
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栄一 仲川
純一郎 山下
良雄 三宅
敏夫 竹居
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は発光素子に対向して、これと同一光軸上に光
ファイバをチップキャリアを用いて半田保持する光電変
換装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device that faces a light emitting element and holds an optical fiber on the same optical axis as that of the light emitting element by soldering using a chip carrier.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は従来の光電変換装置を示す正面図であり、図に
おいて、1は一対の取付台部2,3およびこれらの取付台
部2,3を一体に継ぐ連結部4を有するチップキャリア
で、このチップキャリア1の一端部である取付台部2上
には発光素子(発光半導体素子)5が保持され、チップ
キャリア1の他端部である取付台部3上には、光ファイ
バ6が発光素子5の発光部7に対向し、光軸合せされる
ように、半田付けによって固定されている。8は光ファ
イバ6を包むように取付台部3に固着させた半田であ
る。なお、光ファイバ6の発光素子5に対向する先端は
球面状をなし、発光素子5の放射光7aを効率良く光伝送
路である光ファイバ6中に導入および伝搬するようにな
っている。
FIG. 6 is a front view showing a conventional photoelectric conversion device. In the figure, 1 is a chip carrier having a pair of mounting bases 2 and 3 and a connecting portion 4 integrally connecting the mounting bases 2 and 3. A light emitting element (light emitting semiconductor element) 5 is held on a mounting base 2 which is one end of the chip carrier 1, and an optical fiber 6 is mounted on a mounting base 3 which is the other end of the chip carrier 1. It faces the light emitting portion 7 of the light emitting element 5 and is fixed by soldering so as to align the optical axis. Reference numeral 8 is a solder which is fixed to the mounting base 3 so as to wrap the optical fiber 6. The tip of the optical fiber 6 facing the light emitting element 5 has a spherical shape so that the emitted light 7a of the light emitting element 5 can be efficiently introduced and propagated into the optical fiber 6 which is an optical transmission path.

また、かかる光学系では発光素子5と光ファイバ6との
相対光軸の一致、不一致が光伝送効率に大きく影響する
ものであり、発光素子5と光ファイバ6の諸条件によっ
ては許容される軸ズレの大きさが1ミクロンメートル以
下である場合がある。そして、従来は光ファイバ6を取
り付ける際に、一般的には半田を溶融した状態で、予め
固定した発光素子5に対し光軸合わせを行い、光軸合わ
せ後、冷却して半田を硬化するようにしている。
Further, in such an optical system, the coincidence or non-coincidence of the relative optical axes of the light emitting element 5 and the optical fiber 6 has a great influence on the optical transmission efficiency. The deviation may be 1 micrometer or less. Then, conventionally, when the optical fiber 6 is attached, generally, the solder is melted, the optical axis is aligned with the light emitting element 5 which is fixed in advance, and after the optical axis is aligned, it is cooled to cure the solder. I have to.

ここで、光ファイバ6とチップキャリア1の固定に樹脂
を用いる手段も考えられるが、この方法は半田を用いて
固定する手段に比べて温度特性や長期的な信頼性におい
て劣る。
Here, although a method of using a resin for fixing the optical fiber 6 and the chip carrier 1 is conceivable, this method is inferior in temperature characteristics and long-term reliability as compared with a method of fixing by using solder.

光ファイバ6とチップキャリア1の固定に半田を用いる
場合には、光ファイバ6と半田8の接着力を増すため
に、光ファイバ6の表面に金属薄膜のコーテイングを施
すことが望ましい。
When using solder to fix the optical fiber 6 and the chip carrier 1, it is desirable to coat the surface of the optical fiber 6 with a metal thin film in order to increase the adhesive force between the optical fiber 6 and the solder 8.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来の光電変換装置1に対する光ファイバ6の取付構造
は以上のように構成されているので、光軸合せ作業後に
半田8を冷却し、凝固させ、光ファイバ6を取付台部3
に固定させるが、半田8は凝固してからさらに室温まで
冷える際に収縮するため、半田8に固定された光ファイ
バ6の位置が軸合わせ調整が終了した位置から移動し
て、発光素子5と光ファイバ6の結合効率が大きく低下
してしまうという問題点があった。
Since the conventional structure for mounting the optical fiber 6 on the photoelectric conversion device 1 is configured as described above, the solder 8 is cooled and solidified after the optical axis alignment work, and the optical fiber 6 is mounted on the mounting base portion 3.
However, since the solder 8 contracts when it further cools to room temperature after being solidified, the position of the optical fiber 6 fixed to the solder 8 moves from the position where the alignment adjustment is completed, and the light emitting element 5 and There is a problem that the coupling efficiency of the optical fiber 6 is greatly reduced.

また、半田8は均一に収縮するので、半田8を盛る量が
増えると、収縮する距離、すなわち半田8の収縮によっ
て光ファイバ6が移動する移動距離Lhaは、光ファイバ
6の光軸とチップキャリア1の上面との間の距離L1と比
例する。ところで、光ファイバ6の軸芯と発光素子5の
光軸との軸合わせ調整において最大の結合効率が得られ
る位置を見つけるためには、光ファイバ6を自由に動か
せるある範囲が必要とされる。従って、光ファイバ6の
軸芯とチップキャリア1の上面との間の距離L1は、上記
範囲を確保する距離L1imitより小さくできないため、
(L1L1imit)、従来のチップキャリアを用いた場合に
はこの距離に比例する半田8の収縮による光ファイバ6
の軸ズレを前述の1ミクロンメートル以下にすることは
困難であるという問題点があった。
Further, since the solder 8 shrinks uniformly, when the amount of solder 8 spread increases, the shrinking distance, that is, the moving distance Lha by which the optical fiber 6 moves due to the shrinking of the solder 8, is the optical axis of the optical fiber 6 and the chip carrier. proportional to the distance L 1 between the first top surface. By the way, in order to find the position where the maximum coupling efficiency is obtained in the alignment adjustment of the axis of the optical fiber 6 and the optical axis of the light emitting element 5, a certain range in which the optical fiber 6 can be freely moved is required. Therefore, the distance L 1 between the axis of the optical fiber 6 and the upper surface of the chip carrier 1 cannot be made smaller than the distance L 1imit that secures the above range.
(L 1 L 1imit), when the conventional chip carrier is used, the optical fiber 6 due to contraction of the solder 8 proportional to this distance
There is a problem in that it is difficult to make the axial deviation of 1 μm or less as described above.

また、チップキャリア1は、一般に発光素子5の動作時
の放熱を良好にするために熱伝導性の良い材料で作られ
ている。光ファイバ6の軸合わせ調整は発光素子5を動
作させながら行われるが、この時チップキャリア1の半
田8に接している部分は半田8の融点以上の温度になっ
たおり、これに伴って第5図に示した従来のチップキャ
リアにおいては、発光素子5も高温になる。高温で半導
体素子を動作されることは、発光素子5の特性を劣化さ
せる原因となる。
In addition, the chip carrier 1 is generally made of a material having good thermal conductivity in order to improve heat dissipation during operation of the light emitting element 5. The alignment of the optical fiber 6 is adjusted while operating the light emitting element 5. At this time, the temperature of the portion of the chip carrier 1 in contact with the solder 8 is higher than the melting point of the solder 8. In the conventional chip carrier shown in FIG. 5, the light emitting element 5 also has a high temperature. Operating the semiconductor element at a high temperature causes deterioration of the characteristics of the light emitting element 5.

さらに、半田8を冷却して光ファイバ6を固定する際
に、チップキャリア1も冷却されることとになるが、取
付台部2と3との温度差によってチップキャリア1に歪
が生じて光ファイバ6の発光素子5に対する軸ズレが起
こるなどの問題点があった。
Further, when the solder 8 is cooled and the optical fiber 6 is fixed, the chip carrier 1 is also cooled. However, the temperature difference between the mounting bases 2 and 3 causes distortion in the chip carrier 1 and There is a problem that the fiber 6 is misaligned with the light emitting element 5.

この発明(第1の発明)は上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、発光素子の光軸に対して半田
の収縮による光ファイバの軸ズレを従来に比べて小さく
し、光ファイバと発光素子を効率良く結合できるように
した光電変換装置を得ることを目的とする。
The present invention (first invention) has been made to solve the above-mentioned problems, and reduces the axial misalignment of the optical fiber due to the contraction of the solder with respect to the optical axis of the light emitting element as compared with the conventional one. It is an object of the present invention to obtain a photoelectric conversion device in which an optical fiber and a light emitting element can be efficiently coupled.

別の発明(第2の発明)は、上記目的に加えて、光ファ
イバの軸合わせ調整時の発光素子の温度を下げて発光素
子の特性劣化を防止するとともに、チップキャリアの上
記温度差による歪で光ファイバの発光素子に対する軸ズ
レを小さくできるようにした光電変換装置を得ることを
目的とする。
In addition to the above object, another invention (second invention) is to prevent the characteristic deterioration of the light emitting element by lowering the temperature of the light emitting element at the time of adjusting the alignment of the optical fiber and to prevent the distortion due to the temperature difference of the chip carrier. It is an object of the present invention to obtain a photoelectric conversion device capable of reducing the axial displacement of the optical fiber with respect to the light emitting element.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この発明に係るチップキャリアは、一端部に発光素子
を、他端部に光ファイバを半田aで固定したプレートを
設けたベースを有し、半田aを介して固定された光ファ
イバとプレートとの距離より小距離を保持して上記プレ
ートを上記ベースに対して半田bで固定したものであ
る。
A chip carrier according to the present invention has a base provided with a light emitting element at one end and a plate having an optical fiber fixed at the other end with a solder a, and the base is provided with the optical fiber fixed through the solder a and the plate. The plate is fixed to the base with solder b while keeping a distance smaller than the distance.

また、第2の発明は上記第1の発明において、さらに、
プレートを固定する部分のベースに断熱部を設けたもの
である。
The second invention is the same as the first invention,
A heat insulating portion is provided on the base of the portion for fixing the plate.

〔作用〕[Action]

この発明におけるチップキャリアは光ファイバをベース
に固定する際に生ずる半田収縮による光ファイバの位置
ズレを極力小さくすることができる。
The chip carrier according to the present invention can minimize the positional deviation of the optical fiber due to the contraction of the solder which occurs when the optical fiber is fixed to the base.

さらに、ベースとプレートとを半田で固定する際におい
ても、ベースおよび発光素子の温度上昇を極力抑え、温
度差に起因するベースの歪による軸ズレ、発光素子の劣
化を防止できる。
Further, even when the base and the plate are fixed by soldering, the temperature rise of the base and the light emitting element can be suppressed as much as possible, and the axial displacement due to the strain of the base due to the temperature difference and the deterioration of the light emitting element can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第5
図を同一または相当部分は同一符号を以って示した第1
図において、9はこの発明に係るチップキャリアであっ
て、熱伝導性の良好な材料で作られたベース10の上に、
平板状の金属板(プレート)11を半田b12で固定した構
造になっている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fifth
In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
In the figure, 9 is a chip carrier according to the present invention, on a base 10 made of a material having good thermal conductivity,
It has a structure in which a flat metal plate (plate) 11 is fixed with solder b12.

第2図は第1図に示すチップキャリアを用いて光ファイ
バを軸合わせ固定した状態を示す断面図である。ベース
10上の一端側には発光素子5を半田固定するとともに、
ベース10上の他端側には半田b12により金属板11を固定
する。そして、この金属板11上にはベース10と金属板11
とを固定させた半田b12より多い量の半田a8を用いて光
伝送路である。光ファイバ6が固定されている。
FIG. 2 is a sectional view showing a state where the optical fiber is axially aligned and fixed using the chip carrier shown in FIG. base
The light emitting element 5 is fixed by soldering to one end side of 10 and
The metal plate 11 is fixed to the other end of the base 10 by solder b12. Then, on this metal plate 11, the base 10 and the metal plate 11
An optical transmission line is formed by using a larger amount of solder a8 than the solder b12 that fixes and. The optical fiber 6 is fixed.

すなわち、ベース10の上面と金属板11の下面との距離よ
り金属板11の上面と光ファイバ6の軸芯との距離の方が
大きくなるように半田a8によって固定する。
That is, the solder a8 is fixed so that the distance between the upper surface of the metal plate 11 and the axis of the optical fiber 6 is larger than the distance between the upper surface of the base 10 and the lower surface of the metal plate 11.

ここで、光ファイバ6の表面は半田a8との接着力を増す
ために金属薄膜コーテイングが施されている。また光フ
ァイバ6の先端は、光ファイバ6と発光素子5の出射光
7aとを効率良く結合するために球面状に加工されてい
る。
Here, the surface of the optical fiber 6 is coated with a metal thin film in order to increase the adhesive force with the solder a8. In addition, the tip of the optical fiber 6 is the light emitted from the optical fiber 6 and the light emitting element 5.
It has been processed into a spherical shape in order to efficiently connect with 7a.

次に、動作について説明する。まず、半田a8を加熱して
融解した状態で光ファイバ6と発光素子5との軸合わせ
調整を行い、半田a8を冷却し、凝固させて光ファイバ6
を金属板11に固定させる。この光ファイバ6を金属板11
に固定する過程において、半田a8は凝固してから室温ま
で冷える間に収縮するため、発光素子5の光軸に対する
光ファイバ6の軸芯位置は前述のように光ファイバ6と
発光素子5との軸合わせ調整が終了した位置から距離Lh
a(第3図参照)の軸ズレを生じる。
Next, the operation will be described. First, the alignment of the optical fiber 6 and the light emitting element 5 is adjusted in a state where the solder a8 is heated and melted, and the solder a8 is cooled and solidified so that the optical fiber 6 is cooled.
Is fixed to the metal plate 11. This optical fiber 6 is connected to the metal plate 11
In the process of fixing to, the solder a8 contracts while it solidifies and then cools to room temperature, so the axial center position of the optical fiber 6 with respect to the optical axis of the light emitting element 5 is the same as that of the optical fiber 6 and the light emitting element 5 as described above. Distance Lh from the position where the alignment adjustment is completed
An axis deviation of a (see FIG. 3) occurs.

そこで、距離Lhaの軸ズレを減少させるために次に半田b
12を加熱して融解した状態で発光素子5の光軸に対して
光ファイバ6の軸芯のずれを補正するように再び光ファ
イバ6の軸芯と発光素子5の光軸との軸合わせ調整を行
い、次いで半田b12を冷却し、凝固させて金属板11をベ
ース10上に固定する。この際にも同様に半田b12は収縮
するため、半田b12の収縮によって発光素子5の光軸に
対する光ファイバ6の軸芯位置は距離Lhb(第3図参
照)の軸ズレを生ずる。
Therefore, in order to reduce the axial deviation of the distance Lha, the solder b
Aligning the axis of the optical fiber 6 with the optical axis of the light emitting element 5 again so as to correct the deviation of the axis of the optical fiber 6 with respect to the optical axis of the light emitting element 5 in a state where 12 is heated and melted. Then, the solder b12 is cooled and solidified to fix the metal plate 11 on the base 10. At this time as well, the solder b12 contracts similarly, and the contraction of the solder b12 causes an axial deviation of the distance Lhb (see FIG. 3) from the axial center position of the optical fiber 6 with respect to the optical axis of the light emitting element 5.

前述のように、半田a8の収縮による発光素子5の光軸に
対する光ファイバ6の軸芯の軸ズレの距離Lhaは光ファ
イバ6の軸芯から金属板11の表面までの距離L2、すなわ
ち光ファイバ6の軸芯と発光素子5の光軸との軸合わせ
調整において光ファイバ6を自由に動かせる範囲である
前述の距離L1imitに比例する。他方、半田b12の収縮に
よる発光素子5の光軸に対する光ファイバ6の軸芯の軸
ズレの距離Lhbは金属板11の表面からベース10の表面ま
での間の距離L3、すなわち光ファイバ6の軸芯と発光素
子5の光軸とを軸合わせ調整するために金属板11を自由
に動かせる範囲を確保する距離に比例する。
As described above, the distance Lha of the axial misalignment of the optical fiber 6 from the optical axis of the light emitting element 5 due to the contraction of the solder a8 is the distance L 2 from the axial center of the optical fiber 6 to the surface of the metal plate 11, that is, the light It is proportional to the above-mentioned distance L1imit, which is a range in which the optical fiber 6 can be freely moved in the axial adjustment of the axis of the fiber 6 and the optical axis of the light emitting element 5. On the other hand, the distance Lhb of the axial misalignment of the optical fiber 6 from the optical axis of the light emitting element 5 due to the contraction of the solder b12 is the distance L 3 between the surface of the metal plate 11 and the surface of the base 10, that is, the optical fiber 6 It is proportional to the distance that secures a range in which the metal plate 11 can be freely moved in order to adjust the axis and the optical axis of the light emitting element 5 in alignment.

ここで、上記金属板11の表面からベース10の表面までの
間の距離L3は金属板11が光ファイバ6の距離Lhaの軸ズ
レを補正する目的で設けられるため、光ファイバ6の軸
芯と金属板11の光軸との距離L1imitに比べて充分小さく
する。
Here, the distance L 3 between the surface of the metal plate 11 and the surface of the base 10 is provided for the purpose of correcting the axial deviation of the distance Lha of the optical fiber 6 by the metal plate 11, and therefore the axis of the optical fiber 6 is adjusted. And L1imit between the optical axis of the metal plate 11 and the optical axis.

したがって、従来のチップキャリア1を用いて光ファイ
バ6を固定した際の発光素子5の光軸に対する光ファイ
バ6の軸芯の軸ズレは前述のように距離Lhaの長さであ
り、この発明に係るチップキャリア9を用いて光ファイ
バ6を固定した際の軸ズレ距離Lhbは従来の軸ズレ距離L
haに比べて充分に小さくできる。
Therefore, the axial misalignment of the optical fiber 6 with respect to the optical axis of the light emitting element 5 when the optical fiber 6 is fixed using the conventional chip carrier 1 is the length of the distance Lha as described above. The axial misalignment distance Lhb when the optical fiber 6 is fixed using the chip carrier 9 is the conventional axial misalignment distance L.
It can be made sufficiently smaller than ha.

次に、第4図により第2の発明の一実施例を説明する。
この実施例に用いる断熱材としてガラス板を用いた場合
について示す。13は第2の発明に係るチップキャリアで
あって、前述の第1の発明のチップキャリア9の構成に
加えて断熱材であるガラス板14を設けたもので、このガ
ラス板14はベース10上に固定され、ガラス板14上に半田
b12を介して金属板11を固定した構造となっている。こ
のガラス板14の両面は、ガラス板14と金属板11との接着
力及びガラス板14とベース10との接着力を増すために、
金属薄膜をコーテイングしてあることは言うまでもな
い。
Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIG.
A case where a glass plate is used as the heat insulating material used in this example will be described. Reference numeral 13 denotes a chip carrier according to the second invention, which is provided with a glass plate 14 which is a heat insulating material in addition to the structure of the chip carrier 9 of the first invention described above. Fixed on and soldered onto the glass plate 14.
The structure is such that the metal plate 11 is fixed via b12. Both sides of this glass plate 14 are for increasing the adhesive force between the glass plate 14 and the metal plate 11 and the adhesive force between the glass plate 14 and the base 10.
It goes without saying that a metal thin film is coated.

第5図は第2の発明に係るチップキャリア13を用いて光
ファイバ6を軸合わせ固定した状態説明図である。ガラ
ス板14はベース10上に予め固定され、光ファイバ6と金
属板11との半田a8による固定もすでに説明したように予
め行う。金属板11とガラス板14との半田b12を用いた固
定に伴なう光ファイバ6の軸ズレは、前述した金属板11
とベース10との半田b12を用いた固定に伴なう光ファイ
バ6の軸ズレと同様で、半田の収縮による光ファイバ6
の軸ズレを従来のチップキャリア1を用いた場合の光フ
ァイバ6の軸ズレに比べて充分小さくできる。
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the optical fiber 6 is axially aligned and fixed using the chip carrier 13 according to the second invention. The glass plate 14 is fixed in advance on the base 10, and the optical fiber 6 and the metal plate 11 are fixed in advance by solder a8 as described above. The misalignment of the optical fiber 6 caused by the fixing of the metal plate 11 and the glass plate 14 with the solder b12 causes the above-mentioned metal plate 11
Similar to the axial misalignment of the optical fiber 6 caused by fixing the solder b12 to the base 10 using the solder b12, the optical fiber 6 caused by the contraction of the solder
The axial misalignment can be made sufficiently smaller than the axial misalignment of the optical fiber 6 when the conventional chip carrier 1 is used.

加えて、金属板11とガラス板14との間の半田b12が加熱
されて融解した状態においてガラス板14の上面側は高い
温度になるが、ガラスは熱伝導率が極めて低いために、
ガラス板14のベース10に接した下面側の温度上昇は極く
わずかである。従って、半田b12が融けた状態において
もベース10及び発光素子5の温度上昇は少なく、発光素
子5の特性の劣化及びベース10が一端部と他端部とで温
度差が生じ、これによってベース10が歪むことによる光
ファイバ6の軸ズレが生じるおそれはない。
In addition, while the solder b12 between the metal plate 11 and the glass plate 14 is heated and melted, the upper surface side of the glass plate 14 has a high temperature, but since the glass has extremely low thermal conductivity,
The temperature rise on the lower surface side of the glass plate 14 in contact with the base 10 is extremely small. Therefore, even when the solder b12 is melted, the temperature rise of the base 10 and the light emitting element 5 is small, the characteristic of the light emitting element 5 is deteriorated, and the temperature difference between the one end and the other end of the base 10 occurs. There is no risk of misalignment of the optical fiber 6 due to distortion.

上記実施例においては、平板状のプレートとし金属板を
用いた場合について説明したが、ガラス板もしくはセラ
ミック板を用いた場合にも同様の発明の効果が得られ
る。
In the above embodiment, the case where the flat plate is the metal plate is described, but the same effect of the invention can be obtained when the glass plate or the ceramic plate is used.

また上記実施例においては、断熱材としてガラス板を用
いた場合について説明したが、他の断熱材を用いた場合
にも同様の発明の効果が得られる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the glass plate is used as the heat insulating material has been described, but the same effect of the invention can be obtained when another heat insulating material is used.

また上記実施例においては、発光素子の出射光を直接光
ファイバに結合する場合について説明したが、発光素子
と光ファイバの間にレンズ他の光学系を配置した場合に
も同様の発明の効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the case where the light emitted from the light emitting element is directly coupled to the optical fiber has been described, but the same effect of the invention can be obtained even when an optical system such as a lens is arranged between the light emitting element and the optical fiber. can get.

さらに上記実施例において、光ファイバとプレートとを
固定する半田aはベースとプレートとを固定する半田よ
りも融点の高いものを用いることにより効果的に軸ズレ
防止が行える。
Further, in the above embodiment, the solder a for fixing the optical fiber and the plate to be used has a higher melting point than the solder for fixing the base and the plate, so that the axial misalignment can be effectively prevented.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、発光素子を一端部に
直接取付けたベースと、このベースの他端部に半田付け
固定されたプレートとによりチップキャリアを成し、か
つそのプレートと光伝送路とを固定する半田層の距離よ
りベースとプレートとを固定する半田層の距離を小さく
し、そのプレートと光伝送路とを固定する半田層の収縮
を上記ベースとプレートとを固定する半田層により補正
するように構成したので、光伝送路のチップキャリアに
固定する際の半田収縮による光伝送路の位置ズレを極力
小さくすることができる。また、半田層による補正なの
で、プレートの線膨張係数にその補正精度が依存するこ
となく、プレートの材料に高価な材料を用いることな
く、材料の選定を容易に行うことができる。さらに、発
光素子をベースの一端部に直接取付けるように構成した
ので、構成および製作時の工程を容易にすることがで
き、また、発光素子と光伝送路との軸合わせの調整を容
易に、かつ、精度よく行うことができる効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the chip carrier is formed by the base to which the light emitting element is directly attached to one end and the plate soldered and fixed to the other end of the base, and the plate and the optical transmission are formed. The distance between the solder layer that fixes the base and the plate is smaller than the distance between the solder layer that fixes the path and the solder layer that fixes the base and the plate by shrinking the solder layer that fixes the plate and the optical transmission path. Since the correction is performed by the above, it is possible to minimize the positional deviation of the optical transmission line due to the contraction of the solder when fixing the optical transmission line to the chip carrier. Further, since the correction is performed by the solder layer, the correction accuracy does not depend on the linear expansion coefficient of the plate, and the material can be easily selected without using an expensive material for the plate. Furthermore, since the light emitting element is configured to be directly attached to one end of the base, it is possible to simplify the steps of configuration and manufacturing, and to easily adjust the alignment between the light emitting element and the optical transmission path. Moreover, there is an effect that it can be performed accurately.

また、別の発明によれば、上記発明の構成に加えて、ベ
ースとプレートとの間に断熱部を設けるように構成した
ので、上記発明の効果に加えて、チップキャリアのベー
スとプレートとを半田で固定する際に、発光素子の温度
上昇を極力抑えてその発光素子の劣化を防止するととも
に、温度差に起因するベースの歪みによる発光素子と光
伝送路との軸ズレを防止できる効果がある。
According to another invention, in addition to the configuration of the above invention, the heat insulating portion is provided between the base and the plate. Therefore, in addition to the effects of the above invention, the base and plate of the chip carrier are provided. When fixing with solder, it is possible to suppress the temperature rise of the light emitting element as much as possible and prevent the light emitting element from deteriorating, and it is possible to prevent the misalignment between the light emitting element and the optical transmission line due to the distortion of the base due to the temperature difference. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図はこ
の発明に係るチップキャリアを用いて光ファイバを軸合
わせ固定した状態を示す断面図、第3図はこの第2図の
作用を説明するための状態説明図、第4図はこの発明の
別の発明の一実施例を示す断面図、第5図はこの発明の
別の発明に係るチップキャリアを用いて光ファイバを軸
合わせ固定した状態を示す断面図、第6図は従来のチッ
プキャリアを用いて光ファイバを軸合わせ固定した状態
を示す断面図である。 図において1は従来のチップキャリア、5は発光(半導
体)素子、6は光ファイバ、8は半田a、9,13はこの発
明に係るチップキャリア、10はベース、11はプレート、
12は半田b、14は断熱部である。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。
1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a state in which an optical fiber is axially aligned and fixed using the chip carrier according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of FIG. FIG. 4 is a state explanatory view for explaining the action, FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of another invention of the present invention, and FIG. 5 is an optical fiber axis using a chip carrier according to another invention of the present invention. FIG. 6 is a sectional view showing a state where the optical fibers are axially aligned and fixed using a conventional chip carrier. In the figure, 1 is a conventional chip carrier, 5 is a light emitting (semiconductor) element, 6 is an optical fiber, 8 is a solder a, 9 and 13 are chip carriers according to the present invention, 10 is a base, 11 is a plate,
12 is a solder b, and 14 is a heat insulating portion. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹居 敏夫 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−138191(JP,A) 特開 昭60−26909(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Takei 325 Kamimachiya, Kamakura City, Kanagawa Mitsubishi Electric Corporation Information & Electronics Laboratory (56) References JP-A-57-138191 (JP, A) JP-A-60 -26909 (JP, A)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光素子の光軸に対して光伝送路の軸心を
合致させるようにチップキャリア上に対向させて上記発
光素子及び上記光伝送路を半田を用いて固定させた光電
変換装置において、上記発光素子を一端部に直接取付け
たベースと、このベースの他端部に半田付け固定された
プレートとにより上記チップキャリアを構成し、かつ上
記プレートに上記光伝送路を半田付け固定するととも
に、上記プレートと光伝送路とを固定する半田層の距離
より上記ベースとプレートとを固定する半田層の距離を
小さくし、上記プレートと光伝送路とを固定する半田層
の収縮を上記ベースとプレートとを固定する半田層によ
り補正したことを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion device in which the light emitting element and the optical transmission path are fixed by using solder so as to face each other on a chip carrier so that the axis of the optical transmission path is aligned with the optical axis of the light emitting element. In the above, the chip carrier is constituted by a base having the light emitting element directly attached to one end and a plate soldered and fixed to the other end of the base, and the optical transmission line is soldered and fixed to the plate. At the same time, the distance between the solder layer that fixes the base and the plate is smaller than the distance between the solder layer that fixes the plate and the optical transmission path, and the contraction of the solder layer that fixes the plate and the optical transmission path is reduced by the base. A photoelectric conversion device characterized in that correction is made by a solder layer for fixing the plate and the plate.
【請求項2】プレートとして金属板を用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第(1)項記載の光電変換装置。
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein a metal plate is used as the plate.
【請求項3】プレートとしてセラミック板を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の光電変換
装置。
3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein a ceramic plate is used as the plate.
【請求項4】プレートとして金属薄膜のコーティングを
施したガラス板を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載の光電変換装置。
4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein a glass plate coated with a metal thin film is used as the plate.
【請求項5】光伝送路とプレートとを固定する半田はベ
ースとプレートとを固定する半田よりも融点の高いもの
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の光電変換装置。
5. The photoelectric device according to claim 1, wherein the solder for fixing the optical transmission line and the plate has a higher melting point than the solder for fixing the base and the plate. Converter.
【請求項6】発光素子の光軸に対して光伝送路の軸心を
合致させるようにチップキャリア上に対向させて上記発
光素子及び上記光伝送路を半田を用いて固定させた光電
変換装置において、上記発光素子を一端部に直接取付け
たベースと、このベースの他端部に取付けた断熱部と、
この断熱部上に半田付け固定されたプレートとにより上
記チップキャリアを構成し、かつ上記プレートに上記光
伝送路を半田付け固定するとともに、上記プレートと光
伝送路とを固定する半田層の距離より上記断熱部とプレ
ートとを固定する半田層の距離を小さくし、上記プレー
トと光伝送路とを固定する半田層の収縮を上記断熱部と
プレートとを固定する半田層により補正したことを特徴
とする光電変換装置。
6. A photoelectric conversion device in which the light emitting element and the optical transmission path are fixed by using solder so as to oppose each other on a chip carrier so that the axis of the optical transmission path is aligned with the optical axis of the light emitting element. In the above, a base having the light emitting element directly attached to one end thereof, and a heat insulating portion attached to the other end of the base,
The chip carrier is constituted by a plate soldered and fixed on the heat insulating portion, and the optical transmission line is fixed by soldering on the plate, and the distance between the solder layers fixing the plate and the optical transmission line is determined. The distance between the solder layer that fixes the heat insulating section and the plate is reduced, and the shrinkage of the solder layer that fixes the plate and the optical transmission line is corrected by the solder layer that fixes the heat insulating section and the plate. Photoelectric conversion device.
【請求項7】断熱部として金属薄膜のコーティングを施
した断熱材を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
(6)項記載の光電変換装置。
7. The photoelectric conversion device according to claim 6, wherein a heat insulating material coated with a metal thin film is used as the heat insulating portion.
【請求項8】光伝送路とプレートとを固定する半田は断
熱部とプレートとを固定する半田よりも融点の高いもの
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(6)項記
載の光電変換装置。
8. The solder for fixing the optical transmission line and the plate has a melting point higher than that of the solder for fixing the heat insulating part and the plate. Photoelectric conversion device.
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