JPH10126000A - 光半導体装置モジュール - Google Patents
光半導体装置モジュールInfo
- Publication number
- JPH10126000A JPH10126000A JP27591696A JP27591696A JPH10126000A JP H10126000 A JPH10126000 A JP H10126000A JP 27591696 A JP27591696 A JP 27591696A JP 27591696 A JP27591696 A JP 27591696A JP H10126000 A JPH10126000 A JP H10126000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- semiconductor
- resin
- semiconductor device
- device module
- 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.)
- Pending
Links
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)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光結合及び固定が容易で、組立時間が短縮で
き、安価に製造できる上に、安定性にも優れた光半導体
装置モジュールを提供する。 【解決手段】 半導体光素子と、前記半導体光素子と前
記導波路が光学的に結合する部分とを、前記半導体光素
子を破壊する熱歪みを発生せず且つ前記半導体光素子が
発光又は受光する光の波長で透明な第１の樹脂１０８で
覆い、前記第１の樹脂１０８の外部を前記光半導体装置
モジュールが使用される環境中の光に対して不透明で且
つ湿気を遮断する第２の樹脂１０９で覆う、いわゆる二
重樹脂封止構造とした。これにより、光結合や部材固定
が容易で、組立時間が短縮できる上に、熱的不安定性と
熱歪により、素子が破壊されることがなく、外部との光
の入出力も十分に行え、しかも、外部からの漏れ光（例
えば太陽光）による雑音の発生がなく、十分な信号／雑
音比が得られる。従って、安定性に優れた光半導体装置
モジュールを安価に提供できる。
き、安価に製造できる上に、安定性にも優れた光半導体
装置モジュールを提供する。 【解決手段】 半導体光素子と、前記半導体光素子と前
記導波路が光学的に結合する部分とを、前記半導体光素
子を破壊する熱歪みを発生せず且つ前記半導体光素子が
発光又は受光する光の波長で透明な第１の樹脂１０８で
覆い、前記第１の樹脂１０８の外部を前記光半導体装置
モジュールが使用される環境中の光に対して不透明で且
つ湿気を遮断する第２の樹脂１０９で覆う、いわゆる二
重樹脂封止構造とした。これにより、光結合や部材固定
が容易で、組立時間が短縮できる上に、熱的不安定性と
熱歪により、素子が破壊されることがなく、外部との光
の入出力も十分に行え、しかも、外部からの漏れ光（例
えば太陽光）による雑音の発生がなく、十分な信号／雑
音比が得られる。従って、安定性に優れた光半導体装置
モジュールを安価に提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製作が容易で、安
定性にも優れた安価な光半導体装置モジュールに関する
ものである。
定性にも優れた安価な光半導体装置モジュールに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体レーザや発光ダイオード等
の光半導体装置においては、光モジュールとしての長期
安定性を確保するために、酸素や湿気が直接半導体光素
子に触れないように気密封止構造が採用されている。こ
の気密封止構造では、半導体光素子は窒素等の不活性ガ
スにより気密封止された状態で、その出力光をレンズ等
の光結合系により光ファイバに結合される構造となって
いるが、この気密封止が不十分で酸素や湿気が直接半導
体光素子に触れると半導体光素子の酸化が発生し、素子
の劣化を引き起こすことになる。この様な気密封止構造
は、光素子のみを対象とするものと、光素子及び光結合
系全体を対象とするものとに大別される。
の光半導体装置においては、光モジュールとしての長期
安定性を確保するために、酸素や湿気が直接半導体光素
子に触れないように気密封止構造が採用されている。こ
の気密封止構造では、半導体光素子は窒素等の不活性ガ
スにより気密封止された状態で、その出力光をレンズ等
の光結合系により光ファイバに結合される構造となって
いるが、この気密封止が不十分で酸素や湿気が直接半導
体光素子に触れると半導体光素子の酸化が発生し、素子
の劣化を引き起こすことになる。この様な気密封止構造
は、光素子のみを対象とするものと、光素子及び光結合
系全体を対象とするものとに大別される。
【０００３】図３は光素子のみを気密封止対象とする光
半導体装置モジュールの従来例を示すものである。図に
おいて３０１は半導体レーザ、３０２はモニタ用フォト
ダイオードで、ステム３０３の突起部３０４に取り付け
られている。３０５は頂部中央に光取り出し窓３０６を
形成したパッケージキャップで、底部がステム３０３に
気密に取り付けられることにより、半導体レーザ３０
１、モニタ用フォトダイオード３０２の気密封止構造が
実現される。３０８はレンズ３０７の取付筒体、３０９
は光ファイバ接続部３１０の取付筒体である。光ファイ
バ接続部３１０には、光導波路３１１、光ファイバコー
ド３１２が固定されている。３１３はパッケージキャッ
プ３０５と取付筒体３０８との接合部、３１４は取付筒
体３０８と取付筒体３０９との接合部、３１５は電気入
出力端子である。
半導体装置モジュールの従来例を示すものである。図に
おいて３０１は半導体レーザ、３０２はモニタ用フォト
ダイオードで、ステム３０３の突起部３０４に取り付け
られている。３０５は頂部中央に光取り出し窓３０６を
形成したパッケージキャップで、底部がステム３０３に
気密に取り付けられることにより、半導体レーザ３０
１、モニタ用フォトダイオード３０２の気密封止構造が
実現される。３０８はレンズ３０７の取付筒体、３０９
は光ファイバ接続部３１０の取付筒体である。光ファイ
バ接続部３１０には、光導波路３１１、光ファイバコー
ド３１２が固定されている。３１３はパッケージキャッ
プ３０５と取付筒体３０８との接合部、３１４は取付筒
体３０８と取付筒体３０９との接合部、３１５は電気入
出力端子である。
【０００４】この様な光半導体装置モジュールでは、半
導体レーザ３０１やモニタ用フォトダイオード３０２等
の光素子がステム３０４にボンディングされた後、窒素
雰囲気中でパッケージキャップ３０５により前述の如く
パッケージングされ、気密封止される。ここで、光取り
出し窓３０６はキャップ３０５の一部に窓をあけサファ
イアガラス等を低融点ガラス等で固定し形成される。そ
の後、半導体レーザ３０１の出力光をモニタ用フォトダ
イオード３０２の出力を利用してモニタしながらレンズ
３０７や光ファイバコード３１２の位置をそれぞれ微調
し、光ファイバへの光結合が最大になる点でそれぞれの
部材を半田やレーザ熔接等により固定し、組み立てが完
了する。
導体レーザ３０１やモニタ用フォトダイオード３０２等
の光素子がステム３０４にボンディングされた後、窒素
雰囲気中でパッケージキャップ３０５により前述の如く
パッケージングされ、気密封止される。ここで、光取り
出し窓３０６はキャップ３０５の一部に窓をあけサファ
イアガラス等を低融点ガラス等で固定し形成される。そ
の後、半導体レーザ３０１の出力光をモニタ用フォトダ
イオード３０２の出力を利用してモニタしながらレンズ
３０７や光ファイバコード３１２の位置をそれぞれ微調
し、光ファイバへの光結合が最大になる点でそれぞれの
部材を半田やレーザ熔接等により固定し、組み立てが完
了する。
【０００５】図４は光素子及び光結合系全体を気密封止
対象とする光半導体装置モジュールの従来例を示すもの
である。図において４０１は半導体レーザで、シリコン
基板４００に、また、４０２はモニタ用フォトダイオー
ドで、同じくシリコン基板４０３にそれぞれ取り付けら
れている。４０４、４０５はレンズからなる光結合系
で、基台４０６に固定されている。４０７は光導波路４
０８の固定部、４０９は光ファイバコード４１０の取付
筒体、４１１はサーミスタである。シリコン基板４００
及び４０３、基台４０６、固定部４０７、サーミスタ４
１１は、ペルチェ素子４１２に隣接したサブマウント４
１３に所定配列で取り付けられる。４１５は前記各部材
全体を覆って気密封止する金属フレーム、４１６は電気
入出力端子である。
対象とする光半導体装置モジュールの従来例を示すもの
である。図において４０１は半導体レーザで、シリコン
基板４００に、また、４０２はモニタ用フォトダイオー
ドで、同じくシリコン基板４０３にそれぞれ取り付けら
れている。４０４、４０５はレンズからなる光結合系
で、基台４０６に固定されている。４０７は光導波路４
０８の固定部、４０９は光ファイバコード４１０の取付
筒体、４１１はサーミスタである。シリコン基板４００
及び４０３、基台４０６、固定部４０７、サーミスタ４
１１は、ペルチェ素子４１２に隣接したサブマウント４
１３に所定配列で取り付けられる。４１５は前記各部材
全体を覆って気密封止する金属フレーム、４１６は電気
入出力端子である。
【０００６】この様な光半導体装置モジュールは、先
ず、金属フレーム４１５上で半導体レーザ４０１やモニ
タ用フォトダイオード４０２等の光素子を半田等でマウ
ントした後、半導体レーザ４０１の出力光をモニタ用フ
ォトダイオード４０２の出力を利用してモニタしながら
レンズ４０４、４０５や光ファイバコード４１０の位置
をそれぞれ微調し、光ファイバへの光結合が最大になる
点でそれぞれの部材が半田やレーザ熔接等により固定さ
れ、光結合系の組み立てが完了する。その後、それら全
体が窒素雰囲気中等で気密封止される。
ず、金属フレーム４１５上で半導体レーザ４０１やモニ
タ用フォトダイオード４０２等の光素子を半田等でマウ
ントした後、半導体レーザ４０１の出力光をモニタ用フ
ォトダイオード４０２の出力を利用してモニタしながら
レンズ４０４、４０５や光ファイバコード４１０の位置
をそれぞれ微調し、光ファイバへの光結合が最大になる
点でそれぞれの部材が半田やレーザ熔接等により固定さ
れ、光結合系の組み立てが完了する。その後、それら全
体が窒素雰囲気中等で気密封止される。
【０００７】前述したいずれの光半導体装置モジュール
にしても、気密封止を実施しつつ光結合系の組み立てを
完了するには、光軸調整及び固定、さらにレーザ熔接や
半田固定等の煩雑な工程と組立時間が必要となる。ここ
で、光半導体装置が受光用装置の場合では光結合の際の
モニタは光ファイバを通して外部より光を入射し、受光
装置の出力をモニタしつつ光軸調整や固定作業が実施さ
れるが、組立の煩雑さは発光装置の場合と同様である。
にしても、気密封止を実施しつつ光結合系の組み立てを
完了するには、光軸調整及び固定、さらにレーザ熔接や
半田固定等の煩雑な工程と組立時間が必要となる。ここ
で、光半導体装置が受光用装置の場合では光結合の際の
モニタは光ファイバを通して外部より光を入射し、受光
装置の出力をモニタしつつ光軸調整や固定作業が実施さ
れるが、組立の煩雑さは発光装置の場合と同様である。
【０００８】また、これらの光半導体装置モジュールを
動作させるには、図３又は図４に示した光半導体装置モ
ジュール内の光半導体装置に直接電気変調信号を印加
し、光出力を変調することにより達成される。この変調
された光信号は光ファイバ中を伝送され、信号を伝える
ことになる。通常はこの動作が達成されればこの光半導
体装置モジュールは装置又はシステム等へ適用できるこ
とになる。しかし、実際の装置又はシステムでは動作時
間が十万時間以上と非常に長期に亘って安定に動作する
ことが要求される。これらの安定動作の阻害要因として
は半導体光素子そのものの劣化・故障、光結合系のずれ
等が挙げられる。
動作させるには、図３又は図４に示した光半導体装置モ
ジュール内の光半導体装置に直接電気変調信号を印加
し、光出力を変調することにより達成される。この変調
された光信号は光ファイバ中を伝送され、信号を伝える
ことになる。通常はこの動作が達成されればこの光半導
体装置モジュールは装置又はシステム等へ適用できるこ
とになる。しかし、実際の装置又はシステムでは動作時
間が十万時間以上と非常に長期に亘って安定に動作する
ことが要求される。これらの安定動作の阻害要因として
は半導体光素子そのものの劣化・故障、光結合系のずれ
等が挙げられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、長
期安定性を満足し、容易に安価な光半導体装置モジュー
ルを製作することは極めて困難なことである。さらに、
光結合を確保しながら半導体発光装置及び半導体受光装
置の１次元アレイさらには光回路を含んだ装置を容易に
組み立てるのはほとんど不可能に近いものである。
期安定性を満足し、容易に安価な光半導体装置モジュー
ルを製作することは極めて困難なことである。さらに、
光結合を確保しながら半導体発光装置及び半導体受光装
置の１次元アレイさらには光回路を含んだ装置を容易に
組み立てるのはほとんど不可能に近いものである。
【００１０】一方、半導体光装置の材料であるIIIーＶ
族化合物半導体に比べ、硬くて丈夫なシリコンをベース
としたＬＳＩ等の電子デバイスではモジュール組立工程
を簡略化し、経済化するために樹脂封止が一般的になっ
ている。しかし、ＬＳＩの樹脂封止技術をそのままIII
ーＶ族化合物半導体へ適用して半導体装置を封止しよう
とすると封止温度の高いこと及び樹脂の熱膨張係数の大
きいことに起因する熱的不安定性と熱歪により、素子が
破壊されることが多かった。また、半導体光装置では外
部との入出力が光であるため、それらの光に対して透明
な樹脂である必要があった。さらに、外部からの漏れ光
（例えば太陽光）があるとそれらは雑音になり、十分な
信号／雑音比が得られないという問題もあった。
族化合物半導体に比べ、硬くて丈夫なシリコンをベース
としたＬＳＩ等の電子デバイスではモジュール組立工程
を簡略化し、経済化するために樹脂封止が一般的になっ
ている。しかし、ＬＳＩの樹脂封止技術をそのままIII
ーＶ族化合物半導体へ適用して半導体装置を封止しよう
とすると封止温度の高いこと及び樹脂の熱膨張係数の大
きいことに起因する熱的不安定性と熱歪により、素子が
破壊されることが多かった。また、半導体光装置では外
部との入出力が光であるため、それらの光に対して透明
な樹脂である必要があった。さらに、外部からの漏れ光
（例えば太陽光）があるとそれらは雑音になり、十分な
信号／雑音比が得られないという問題もあった。
【００１１】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、光結
合及び固定が容易で、組立時間が短縮でき、安価に製造
できる上に、安定性にも優れた光半導体装置モジュール
を提供することにある。
合及び固定が容易で、組立時間が短縮でき、安価に製造
できる上に、安定性にも優れた光半導体装置モジュール
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、単数乃至複数の半導体光素子と、前記半
導体光素子が光学的に結合する導波路と、前記半導体光
素子及び前記導波路を搭載する基板とを備えた光半導体
装置モジュールにおいて、前記半導体光素子と、前記半
導体光素子と前記導波路が光学的に結合する部分とを、
前記半導体光素子を破壊する熱歪みを発生せず且つ前記
半導体光素子が発光又は受光する光の波長で透明な第１
の樹脂で覆い、前記第１の樹脂の外部を前記光半導体装
置モジュールが使用される環境中の光に対して不透明で
且つ湿気を遮断する第２の樹脂で覆った。前記第１の樹
脂は、好ましくはシリコン樹脂であり、前記第２の樹脂
は、好ましくはエポキシ樹脂である。また、前記第１の
樹脂をシリコン樹脂とし、前記第２の樹脂をエポキシ樹
脂としてもよい。さらに、前記半導体光素子は、半導体
発光素子又は半導体受光素子のいずれか一方又は双方と
する。さらにまた、前記半導体光素子はアレイ構造とす
ることができる。
成するために、単数乃至複数の半導体光素子と、前記半
導体光素子が光学的に結合する導波路と、前記半導体光
素子及び前記導波路を搭載する基板とを備えた光半導体
装置モジュールにおいて、前記半導体光素子と、前記半
導体光素子と前記導波路が光学的に結合する部分とを、
前記半導体光素子を破壊する熱歪みを発生せず且つ前記
半導体光素子が発光又は受光する光の波長で透明な第１
の樹脂で覆い、前記第１の樹脂の外部を前記光半導体装
置モジュールが使用される環境中の光に対して不透明で
且つ湿気を遮断する第２の樹脂で覆った。前記第１の樹
脂は、好ましくはシリコン樹脂であり、前記第２の樹脂
は、好ましくはエポキシ樹脂である。また、前記第１の
樹脂をシリコン樹脂とし、前記第２の樹脂をエポキシ樹
脂としてもよい。さらに、前記半導体光素子は、半導体
発光素子又は半導体受光素子のいずれか一方又は双方と
する。さらにまた、前記半導体光素子はアレイ構造とす
ることができる。
【００１３】本発明によれば、従来の気密封止構造に代
えて、前記半導体光素子と、前記半導体光素子と前記導
波路が光学的に結合する部分とを、前記半導体光素子を
破壊する熱歪みを発生せず且つ前記半導体光素子が発光
又は受光する光の波長で透明な第１の樹脂で覆い、前記
第１の樹脂の外部を前記光半導体装置モジュールが使用
される環境中の光に対して不透明で且つ湿気を遮断する
第２の樹脂で覆う、いわゆる二重樹脂封止構造としたの
で、光結合や部材固定が容易で、組立時間が短縮できる
上に、熱的不安定性と熱歪により、素子が破壊されるこ
とがなく、外部との光の入出力も十分に行え、しかも、
外部からの漏れ光（例えば太陽光）による雑音の発生が
なく、十分な信号／雑音比が得られる。従って、安定性
に優れた光半導体装置モジュールを安価に提供できる。
えて、前記半導体光素子と、前記半導体光素子と前記導
波路が光学的に結合する部分とを、前記半導体光素子を
破壊する熱歪みを発生せず且つ前記半導体光素子が発光
又は受光する光の波長で透明な第１の樹脂で覆い、前記
第１の樹脂の外部を前記光半導体装置モジュールが使用
される環境中の光に対して不透明で且つ湿気を遮断する
第２の樹脂で覆う、いわゆる二重樹脂封止構造としたの
で、光結合や部材固定が容易で、組立時間が短縮できる
上に、熱的不安定性と熱歪により、素子が破壊されるこ
とがなく、外部との光の入出力も十分に行え、しかも、
外部からの漏れ光（例えば太陽光）による雑音の発生が
なく、十分な信号／雑音比が得られる。従って、安定性
に優れた光半導体装置モジュールを安価に提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図において、１０１は半導体光素
子、例えば半導体レーザ、１０２は半導体光素子、例え
ばレーザ出力モニタ用フォトダイオード、１０３は導波
路、１０４は半導体レーザ１０１、フォトダイオード１
０２、導波路１０３を搭載するシリコン基板、１０５は
光ファイバ接続部、１０６は光ファイバコード、１０７
はシリコン基板１０４、光ファイバ接続部１０５を取り
付けるステムである。１０８は半導体レーザ１０１、フ
ォトダイオード１０２及び導波路１０３の先端部を覆う
内部透明樹脂で、前記半導体光素子を破壊する熱歪みを
発生せず且つ前記半導体光素子が発光又は受光する光の
波長で透明な樹脂、例えばシリコン樹脂である。１０９
は内部透明樹脂１０８の外側を覆う外部遮光樹脂で、光
半導体装置モジュールが使用される環境中の光に対して
不透明で且つ湿気を遮断する樹脂、例えばエポキシ樹脂
である。１１０は電気入出力端子、１１１はボンディン
グワイヤである。
実施形態を説明する。図において、１０１は半導体光素
子、例えば半導体レーザ、１０２は半導体光素子、例え
ばレーザ出力モニタ用フォトダイオード、１０３は導波
路、１０４は半導体レーザ１０１、フォトダイオード１
０２、導波路１０３を搭載するシリコン基板、１０５は
光ファイバ接続部、１０６は光ファイバコード、１０７
はシリコン基板１０４、光ファイバ接続部１０５を取り
付けるステムである。１０８は半導体レーザ１０１、フ
ォトダイオード１０２及び導波路１０３の先端部を覆う
内部透明樹脂で、前記半導体光素子を破壊する熱歪みを
発生せず且つ前記半導体光素子が発光又は受光する光の
波長で透明な樹脂、例えばシリコン樹脂である。１０９
は内部透明樹脂１０８の外側を覆う外部遮光樹脂で、光
半導体装置モジュールが使用される環境中の光に対して
不透明で且つ湿気を遮断する樹脂、例えばエポキシ樹脂
である。１１０は電気入出力端子、１１１はボンディン
グワイヤである。
【００１５】次に組立方法を説明する。先ず、半導体レ
ーザ１０１、フォトダイオード１０２を光軸調整なしの
いわゆるパッシブアライメントでシリコン基板１０４に
マウントする。この状態で半導体レーザ１０１及びフォ
トダイオード１０２と導波路１０３間を内部透明樹脂１
０８で覆い、加熱又は紫外線照射等の方法で固定した。
この内部透明樹脂としてはシリコン樹脂を用いた。その
後、内部透明樹脂１０８の外側を外部遮光樹脂１０９に
より覆うことにより、遮光性や耐湿性を持たせた。この
外部遮光樹脂としては添加剤を含有したエポキシ樹脂を
用いた。それぞれ樹脂の固化温度が２５０℃以下と半導
体レーザやモニタ用フォトダイオードのボンディング時
に使用したＡｕＳｎ半田（Ａｕ：８０％／Ｓｎ：２０
％）の融点より低いため、樹脂封止時の半田の不安定性
に起因したモジュールの劣化はなかった。その後、光フ
ァイバ接続部１０５で導波路１０３からの出射光を光フ
ァイバコード１０６へ結合させる。
ーザ１０１、フォトダイオード１０２を光軸調整なしの
いわゆるパッシブアライメントでシリコン基板１０４に
マウントする。この状態で半導体レーザ１０１及びフォ
トダイオード１０２と導波路１０３間を内部透明樹脂１
０８で覆い、加熱又は紫外線照射等の方法で固定した。
この内部透明樹脂としてはシリコン樹脂を用いた。その
後、内部透明樹脂１０８の外側を外部遮光樹脂１０９に
より覆うことにより、遮光性や耐湿性を持たせた。この
外部遮光樹脂としては添加剤を含有したエポキシ樹脂を
用いた。それぞれ樹脂の固化温度が２５０℃以下と半導
体レーザやモニタ用フォトダイオードのボンディング時
に使用したＡｕＳｎ半田（Ａｕ：８０％／Ｓｎ：２０
％）の融点より低いため、樹脂封止時の半田の不安定性
に起因したモジュールの劣化はなかった。その後、光フ
ァイバ接続部１０５で導波路１０３からの出射光を光フ
ァイバコード１０６へ結合させる。
【００１６】本発明のような樹脂封止技術をスポットサ
イズ変換付き１．３μｍ帯の埋め込み型ＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰ ＭＱＷレーザに適用したところ、導波路とし
て垂直カットの６μｍ×６μｍの石英導波路を用いた場
合には結合損失として、レンズ等を使用していないにも
拘らず、４ｄＢ程度のものが比較的容易に得られた。ま
た、組立に要する時間は従来の気密封止構造のものに比
べ１／１０程度に短縮され、主に樹脂の固化に要する時
間で律速された。さらに、これらの樹脂封止技術を適用
したモジュールを５０℃の雰囲気（大気中）でファイバ
光出力−３ｄＢｍで通電したところ、目立った劣化はな
かった。また、−４０℃から＋８５℃の温度サイクル試
験においても、図２に示すように、樹脂により二重封止
した試料ではモジュールに劣化は観測されなかった。エ
ポキシ樹脂単体のものでは数百サイクル以内に総てのモ
ジュールがひび割れなどに起因した故障が発生した。
イズ変換付き１．３μｍ帯の埋め込み型ＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰ ＭＱＷレーザに適用したところ、導波路とし
て垂直カットの６μｍ×６μｍの石英導波路を用いた場
合には結合損失として、レンズ等を使用していないにも
拘らず、４ｄＢ程度のものが比較的容易に得られた。ま
た、組立に要する時間は従来の気密封止構造のものに比
べ１／１０程度に短縮され、主に樹脂の固化に要する時
間で律速された。さらに、これらの樹脂封止技術を適用
したモジュールを５０℃の雰囲気（大気中）でファイバ
光出力−３ｄＢｍで通電したところ、目立った劣化はな
かった。また、−４０℃から＋８５℃の温度サイクル試
験においても、図２に示すように、樹脂により二重封止
した試料ではモジュールに劣化は観測されなかった。エ
ポキシ樹脂単体のものでは数百サイクル以内に総てのモ
ジュールがひび割れなどに起因した故障が発生した。
【００１７】以上の実施形態では、導波路に光学的に結
合する半導体光素子は１つであるが、半導体光素子は１
つに限られるものではなく複数であっても良い。例え
ば、導波路として光ファイバから出力される波長１．５
μｍの光を光受光素子に導く第１の導波路と、波長１．
３μｍで発光する半導体レーザからの信号光が入力し第
１の光導波路に結合する第２の導波路とからなる枝分か
れした導波路と、前記光受光素子と、前記半導体レーザ
と、基板と、光ファイバとを備えた光半導体装置モジュ
ールを、樹脂で二重封止して長期間安定に動作させるこ
とができる。このような光半導体装置モジュールは、光
送受信モジュールとして機能する。すなわち、光ファイ
バを通って来た光を受光して電気信号に変換するととも
に、電気信号を光に変換し光ファイバに送り出す機能を
有している。
合する半導体光素子は１つであるが、半導体光素子は１
つに限られるものではなく複数であっても良い。例え
ば、導波路として光ファイバから出力される波長１．５
μｍの光を光受光素子に導く第１の導波路と、波長１．
３μｍで発光する半導体レーザからの信号光が入力し第
１の光導波路に結合する第２の導波路とからなる枝分か
れした導波路と、前記光受光素子と、前記半導体レーザ
と、基板と、光ファイバとを備えた光半導体装置モジュ
ールを、樹脂で二重封止して長期間安定に動作させるこ
とができる。このような光半導体装置モジュールは、光
送受信モジュールとして機能する。すなわち、光ファイ
バを通って来た光を受光して電気信号に変換するととも
に、電気信号を光に変換し光ファイバに送り出す機能を
有している。
【００１８】また、本発明によると気密封止が不要にな
るため、半導体光素子が多数配列された半導体光素子ア
レイと、導波路と、基板と、光ファイバを備えた光半導
体装置モジュールを、樹脂で二重封止することもでき
る。例えば、発光波長の異なる半導体レーザが並列に並
べられた半導体レーザアレイと、半導体レーザの数だけ
枝分かれした導波路と、基板と、光ファイバからなる光
半導体装置モジュールを樹脂で二重封止して、長期間安
定に動作させることができる。
るため、半導体光素子が多数配列された半導体光素子ア
レイと、導波路と、基板と、光ファイバを備えた光半導
体装置モジュールを、樹脂で二重封止することもでき
る。例えば、発光波長の異なる半導体レーザが並列に並
べられた半導体レーザアレイと、半導体レーザの数だけ
枝分かれした導波路と、基板と、光ファイバからなる光
半導体装置モジュールを樹脂で二重封止して、長期間安
定に動作させることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の気密封止構造に代えて、二重樹脂封止構造としたの
で、光結合や部材固定が容易で、組立時間が短縮できる
上に、熱的不安定性と熱歪により、素子が破壊されるこ
とがなく、外部との光の入出力も十分に行え、しかも、
外部からの漏れ光（例えば太陽光）による雑音の発生が
なく、十分な信号／雑音比が得られる。従って、安定性
に優れた光半導体装置モジュールを安価に提供できる。
来の気密封止構造に代えて、二重樹脂封止構造としたの
で、光結合や部材固定が容易で、組立時間が短縮できる
上に、熱的不安定性と熱歪により、素子が破壊されるこ
とがなく、外部との光の入出力も十分に行え、しかも、
外部からの漏れ光（例えば太陽光）による雑音の発生が
なく、十分な信号／雑音比が得られる。従って、安定性
に優れた光半導体装置モジュールを安価に提供できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す光半導体装置モジュ
ールの概略構成図
ールの概略構成図
【図２】本発明の温度サイクル試験結果の一例を示す図
【図３】従来例を示す光半導体装置モジュールの概略構
成図
成図
【図４】他の従来例を示す光半導体装置モジュールの概
略構成図
略構成図
１０１；半導体レーザ、１０２；モニタ用フォトダイオ
ード、１０３；導波路、１０４；シリコン基板、１０
５；光ファイバ接続部、１０６；光ファイバコード、１
０７；ステム、１０８；内部透明樹脂、１０９；外部遮
光樹脂
ード、１０３；導波路、１０４；シリコン基板、１０
５；光ファイバ接続部、１０６；光ファイバコード、１
０７；ステム、１０８；内部透明樹脂、１０９；外部遮
光樹脂
Claims (6)
- 【請求項１】 単数乃至複数の半導体光素子と、前記半
導体光素子が光学的に結合する導波路と、前記半導体光
素子及び前記導波路を搭載する基板とを備えた光半導体
装置モジュールにおいて、 前記半導体光素子と、前記半導体光素子と前記導波路が
光学的に結合する部分とを、前記半導体光素子を破壊す
る熱歪みを発生せず且つ前記半導体光素子が発光又は受
光する光の波長で透明な第１の樹脂で覆い、 前記第１の樹脂の外部を前記光半導体装置モジュールが
使用される環境中の光に対して不透明で且つ湿気を遮断
する第２の樹脂で覆った、 ことを特徴とする光半導体装置モジュール。 - 【請求項２】 前記第１の樹脂が、シリコン樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置モジュ
ール。 - 【請求項３】 前記第２の樹脂が、エポキシ樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置モジュ
ール。 - 【請求項４】 前記第１の樹脂が、シリコン樹脂である
とともに、前記第２の樹脂が、エポキシ樹脂であること
を特徴とする請求項１に記載の光半導体装置モジュー
ル。 - 【請求項５】 前記半導体光素子が、半導体発光素子又
は半導体受光素子のいずれか一方又は双方であることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光半導
体装置モジュール。 - 【請求項６】 前記半導体光素子が、アレイ構造を有す
ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載
の光半導体装置モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27591696A JPH10126000A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光半導体装置モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27591696A JPH10126000A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光半導体装置モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10126000A true JPH10126000A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17562217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27591696A Pending JPH10126000A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光半導体装置モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10126000A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2783094A1 (fr) * | 1998-09-08 | 2000-03-10 | Fujitsu Ltd | Module semiconducteur optique, film de reflexion, dispositifs laser et optique utilisant un film de reflexion et leur procede de fabrication |
| JP2002048951A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学装置 |
| US6735366B2 (en) | 1999-12-21 | 2004-05-11 | Nec Corporation | Optical waveguide module |
| JP2005079298A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP2006323192A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 平面光回路アセンブリおよびその製造方法 |
| JP2007121697A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | 光モジュール |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP27591696A patent/JPH10126000A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2783094A1 (fr) * | 1998-09-08 | 2000-03-10 | Fujitsu Ltd | Module semiconducteur optique, film de reflexion, dispositifs laser et optique utilisant un film de reflexion et leur procede de fabrication |
| US6735366B2 (en) | 1999-12-21 | 2004-05-11 | Nec Corporation | Optical waveguide module |
| JP2002048951A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学装置 |
| JP2005079298A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP2006323192A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 平面光回路アセンブリおよびその製造方法 |
| JP4498978B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2010-07-07 | 日本電信電話株式会社 | 平面光回路アセンブリおよびその製造方法 |
| JP2007121697A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | 光モジュール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190212511A1 (en) | Light Source Assembly Supporting Direct Coupling To An Integrated Circuit | |
| US4355323A (en) | Coupler comprising a light source and lens | |
| JP4793099B2 (ja) | 光モジュール | |
| WO1998006141A1 (en) | Semiconductor photodetector packaging | |
| US5068866A (en) | Semiconductor laser apparatus | |
| US5105237A (en) | Semiconductor light-emitting device with partial encapsulation | |
| US6485197B1 (en) | Optical semiconductor module and process for producing the same | |
| US20090110014A1 (en) | Small form factor transmitter optical subassembly (tosa) having functionality for controlling the temperature, and methods of making and using the tosa | |
| US6874954B2 (en) | Light-emitting module | |
| JP2011164143A (ja) | 光モジュール | |
| JP4923712B2 (ja) | 光モジュール及びその製造方法 | |
| JPH10126000A (ja) | 光半導体装置モジュール | |
| JP2006269783A (ja) | 光半導体パッケージ | |
| JPH0818163A (ja) | 光装置 | |
| JPH08110436A (ja) | 光送信モジュール | |
| CN113341513B (zh) | 光模块 | |
| JP2684984B2 (ja) | 導波路型光デバイスの気密封止構造 | |
| JP3334829B2 (ja) | 光半導体モジュール | |
| KR102506645B1 (ko) | 냉각형 광송신 모듈 장치 및 그 장치의 제조 방법 | |
| JP2616671B2 (ja) | 光学モジュール装置 | |
| US7206518B2 (en) | High speed optoelectronic subassembly and package for optical devices | |
| JPH11260969A (ja) | 半導体光モジュール及びその製造方法 | |
| JP3240980B2 (ja) | 半導体モジュール装置の製造方法 | |
| JP2001094191A (ja) | 光半導体モジュール及びその製造方法 | |
| JPH02277010A (ja) | 光半導体チップと光ファイバの光学的結合方法 |