JPH10200155A - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
- Publication number
- JPH10200155A JPH10200155A JP360197A JP360197A JPH10200155A JP H10200155 A JPH10200155 A JP H10200155A JP 360197 A JP360197 A JP 360197A JP 360197 A JP360197 A JP 360197A JP H10200155 A JPH10200155 A JP H10200155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- substrate
- gold wire
- fiber
- lead frame
- 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
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- 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
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低コストで、成型時の光結合安定性が高い、ト
ランスファモールド型光モジュールを提供する。 【解決手段】光半導体素子及び光ファイバとを搭載した
基板１とリードフレーム３との間の金ワイヤ２のループ
形状を制御し、また基板１とリードフレーム３の接続部
分を弾性構造とする。
ランスファモールド型光モジュールを提供する。 【解決手段】光半導体素子及び光ファイバとを搭載した
基板１とリードフレーム３との間の金ワイヤ２のループ
形状を制御し、また基板１とリードフレーム３の接続部
分を弾性構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光モジュールに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】光半導体素子と光ファイバを有する光モ
ジュールをパッケージするには従来から、金属材料やセ
ラミック材料を用いたハーメチックシール法が主流とな
っている。これらのパッケージではハーメチックシール
であるため、長期の信頼性に優れている。しかし、金属
部品やセラミック部品を高精度で加工しなければならな
いことやレーザダイオードと光ファイバとの整合をとる
ことも難しいため、組立は複雑となっていた。このた
め、結果的に、光モジュールは高価格となってしまう。
ジュールをパッケージするには従来から、金属材料やセ
ラミック材料を用いたハーメチックシール法が主流とな
っている。これらのパッケージではハーメチックシール
であるため、長期の信頼性に優れている。しかし、金属
部品やセラミック部品を高精度で加工しなければならな
いことやレーザダイオードと光ファイバとの整合をとる
ことも難しいため、組立は複雑となっていた。このた
め、結果的に、光モジュールは高価格となってしまう。
【０００３】光モジュールの低コスト化のため、パッケ
ージング材料として樹脂材料を用いるモジュールが開示
されている。米国特許第4911519 号では、１６−ピンの
デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）であり、光部
品はモールドされたプラスチックフレーム内に収容さ
れ、金属製の蓋によりカバーされているものである。ま
た、特開昭57−177580号公報では、リードフレーム上に
発光と受光素子、光変換素子と集積回路を設置し、エポ
キシ樹脂等の透明樹脂でモールドし、さらに光不透明ハ
ウジング内に挿入し接着する構造である。この方法で
は、素子ごとに光結合をとることが難しいことが問題で
ある。さらに、特開昭61−3108号公報では、リードフレ
ーム上に透明樹脂をモールドしさらに光透明樹脂をモー
ルドする二重封止方法である。二重封止をするため金型
が二つ必要である。同様に二重封止する例として特開平
7−193262 号公報が開示されている。
ージング材料として樹脂材料を用いるモジュールが開示
されている。米国特許第4911519 号では、１６−ピンの
デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）であり、光部
品はモールドされたプラスチックフレーム内に収容さ
れ、金属製の蓋によりカバーされているものである。ま
た、特開昭57−177580号公報では、リードフレーム上に
発光と受光素子、光変換素子と集積回路を設置し、エポ
キシ樹脂等の透明樹脂でモールドし、さらに光不透明ハ
ウジング内に挿入し接着する構造である。この方法で
は、素子ごとに光結合をとることが難しいことが問題で
ある。さらに、特開昭61−3108号公報では、リードフレ
ーム上に透明樹脂をモールドしさらに光透明樹脂をモー
ルドする二重封止方法である。二重封止をするため金型
が二つ必要である。同様に二重封止する例として特開平
7−193262 号公報が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術では、光素子とファイバとの整合を精度よく実
現するため、二重封止をするのでコストが高くなってし
まう。また、プラスチック材料とリードフレームを予め
ケース型にモールドしておき、これに光部品を搭載して
いくケース型では、ケース材接合部の長期信頼性を確保
する事が課題となる。光部品全体をモールドする方式で
はケース方式よりも長期信頼性は向上すると考えられる
が、光ファイバが搭載された部材をモールドする場合、
金型によるクランプやモールド樹脂の流動抵抗により光
半導体素子と光ファイバの結合がずれるという問題があ
った。また、基板が変位するため、基板の電気配線部分
とリードフレームとを電気的に接続している金ワイヤが
断線するという問題があった。さらに、位置ずれが大き
いと、光ファイバの破損や、基板などの光ファイバ支持
部材からの脱離などが生じることがある。
従来技術では、光素子とファイバとの整合を精度よく実
現するため、二重封止をするのでコストが高くなってし
まう。また、プラスチック材料とリードフレームを予め
ケース型にモールドしておき、これに光部品を搭載して
いくケース型では、ケース材接合部の長期信頼性を確保
する事が課題となる。光部品全体をモールドする方式で
はケース方式よりも長期信頼性は向上すると考えられる
が、光ファイバが搭載された部材をモールドする場合、
金型によるクランプやモールド樹脂の流動抵抗により光
半導体素子と光ファイバの結合がずれるという問題があ
った。また、基板が変位するため、基板の電気配線部分
とリードフレームとを電気的に接続している金ワイヤが
断線するという問題があった。さらに、位置ずれが大き
いと、光ファイバの破損や、基板などの光ファイバ支持
部材からの脱離などが生じることがある。
【０００５】本発明の目的は、低コストを実現するトラ
ンスファモールド型プラスチック光モジュールにおい
て、優れた光結合性と、パッケージ成形性を有する光モ
ジュールを提供する事にある。
ンスファモールド型プラスチック光モジュールにおい
て、優れた光結合性と、パッケージ成形性を有する光モ
ジュールを提供する事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明における、基本的
な光モジュールは、光素子と、前記光素子に光結合され
る光ファイバと、前記光素子と前記光ファイバが載置さ
れる電気的な配線が形成された基板と、前記光素子に電
気接続されるリードフレームと、前記光素子と前記基板
及び、前記リードフレームの一部が、樹脂組成物によ
り、低圧トランスファモールドされていることを特徴と
する光モジュールである。さらに、基板の電気配線部分
とリードフレームとの間のワイヤボンディング形状が図
１に示すＬが０.０３以上，０.５以下の範囲にあること
を特徴とする光モジュールである。発明者は鋭意検討を
重ねた結果、これら光モジュールのトランスファモール
ド時に発生する金ワイヤ断線不良は、金型クランプ時及
び熱硬化性樹脂組成物の流動時の基板の変位によること
を見いだし、さらに図１に示す金ワイヤ形状Ｌをコント
ロールする事により、これらの不良を防止出来る事を見
いだした。つまり、光ファイバ部分を金型でクランプし
た場合、金型の寸法精度，基板の搭載位置ずれ，ファイ
バ部品の搭載ずれ等により、金型クランプ部分とファイ
バ部品との間に位置ずれを生じ、ファイバに連結された
基板が若干変位する。このときＬが0.03以下であると金
ワイヤ長が部材の寸法精度から割り出される基板変位量
よりも小さくなり金ワイヤの破断が生じる。しかし、Ｌ
をあまり大きくとりすぎると、熱硬化性樹脂組成物によ
る低圧トランスファモールド時の流動圧によりワイヤが
流される問題が生じる。ワイヤ流れがひどくなると、シ
ョートやワイヤ切れの不良が生じる。このため、Ｌは
０.５ 以下の値でなければいけない。このため、Ｌは
０.０３以上０.５以下の値でなければいけない。
な光モジュールは、光素子と、前記光素子に光結合され
る光ファイバと、前記光素子と前記光ファイバが載置さ
れる電気的な配線が形成された基板と、前記光素子に電
気接続されるリードフレームと、前記光素子と前記基板
及び、前記リードフレームの一部が、樹脂組成物によ
り、低圧トランスファモールドされていることを特徴と
する光モジュールである。さらに、基板の電気配線部分
とリードフレームとの間のワイヤボンディング形状が図
１に示すＬが０.０３以上，０.５以下の範囲にあること
を特徴とする光モジュールである。発明者は鋭意検討を
重ねた結果、これら光モジュールのトランスファモール
ド時に発生する金ワイヤ断線不良は、金型クランプ時及
び熱硬化性樹脂組成物の流動時の基板の変位によること
を見いだし、さらに図１に示す金ワイヤ形状Ｌをコント
ロールする事により、これらの不良を防止出来る事を見
いだした。つまり、光ファイバ部分を金型でクランプし
た場合、金型の寸法精度，基板の搭載位置ずれ，ファイ
バ部品の搭載ずれ等により、金型クランプ部分とファイ
バ部品との間に位置ずれを生じ、ファイバに連結された
基板が若干変位する。このときＬが0.03以下であると金
ワイヤ長が部材の寸法精度から割り出される基板変位量
よりも小さくなり金ワイヤの破断が生じる。しかし、Ｌ
をあまり大きくとりすぎると、熱硬化性樹脂組成物によ
る低圧トランスファモールド時の流動圧によりワイヤが
流される問題が生じる。ワイヤ流れがひどくなると、シ
ョートやワイヤ切れの不良が生じる。このため、Ｌは
０.５ 以下の値でなければいけない。このため、Ｌは
０.０３以上０.５以下の値でなければいけない。
【０００７】本発明におけるリードフレーム形状は、前
記基板との接続部分が弾性構造を有していることを特徴
とする。このリードフレーム形状は、前記基板を搭載す
るタブ部分が全方向へ変位する事が可能な弾性構造であ
れば、どのような構造であってもよいが、単純な構造と
してタブ吊りリードをクランク状に加工した物が好適で
ある。また、タブ吊りリードの位置及び本数は外部接続
端子のレイアウトに応じて自由に選択でき、制限される
ものではない。このように本発明の光モジュールでは、
光半導体素子と光ファイバを載置した基板を接着するタ
ブ吊りリードが弾性構造となっているため、光ファイバ
部分を金型でクランプした場合、基板部分の位置が自動
的に変位し、光ファイバやその接着部分への応力集中が
小さくなり、光結合部分の位置ずれやファイバの破損が
無くなる。従来のタブ吊りリードではタブへ直線的にリ
ードが接続されている。この構造でも若干の弾性構造を
有するものの、基板の上下左右の変位また、ねじれ等に
対応するには十分ではない。本発明のようにタブ吊りの
リード部分を弾性構造にしない場合には、リードフレー
ム形状，ファイバ支持部材，基板，金型等の加工精度を
上げるとともに、組立も非常な高精度が要求され、結果
的にコストが高くなる。
記基板との接続部分が弾性構造を有していることを特徴
とする。このリードフレーム形状は、前記基板を搭載す
るタブ部分が全方向へ変位する事が可能な弾性構造であ
れば、どのような構造であってもよいが、単純な構造と
してタブ吊りリードをクランク状に加工した物が好適で
ある。また、タブ吊りリードの位置及び本数は外部接続
端子のレイアウトに応じて自由に選択でき、制限される
ものではない。このように本発明の光モジュールでは、
光半導体素子と光ファイバを載置した基板を接着するタ
ブ吊りリードが弾性構造となっているため、光ファイバ
部分を金型でクランプした場合、基板部分の位置が自動
的に変位し、光ファイバやその接着部分への応力集中が
小さくなり、光結合部分の位置ずれやファイバの破損が
無くなる。従来のタブ吊りリードではタブへ直線的にリ
ードが接続されている。この構造でも若干の弾性構造を
有するものの、基板の上下左右の変位また、ねじれ等に
対応するには十分ではない。本発明のようにタブ吊りの
リード部分を弾性構造にしない場合には、リードフレー
ム形状，ファイバ支持部材，基板，金型等の加工精度を
上げるとともに、組立も非常な高精度が要求され、結果
的にコストが高くなる。
【０００８】
（実施例１）以下、図面を参照しながら、本発明につい
て具体的に説明する。
て具体的に説明する。
【０００９】図２は本発明におけるトランスファ成形前
の光モジュール部材の説明図である。本発明において用
いられる基板１は光半導体素子搭載部と光ファイバを搭
載するＶ溝部、さらに光半導体素子への電気配線部とか
らなるシリコン基板を用いる。Ｖ溝の加工はシリコンの
選択エッチングにより高精度のＶ溝を得る。Ｖ溝の寸法
は光ファイバを搭載時に、光半導体装置と光整合が可能
な様に調整されている。
の光モジュール部材の説明図である。本発明において用
いられる基板１は光半導体素子搭載部と光ファイバを搭
載するＶ溝部、さらに光半導体素子への電気配線部とか
らなるシリコン基板を用いる。Ｖ溝の加工はシリコンの
選択エッチングにより高精度のＶ溝を得る。Ｖ溝の寸法
は光ファイバを搭載時に、光半導体装置と光整合が可能
な様に調整されている。
【００１０】本発明における光半導体素子はレーザダイ
オード８あるいはフォトダイオード９の少なくとも一つ
を指し、これらの両方を搭載することもある。これらの
光半導体素子は、電気配線及び光ファイバ搭載用のＶ溝
を具備したシリコン基板１上に固着される。固着には、
Ａｕ−Ｓｎの共晶はんだを用い、基板上のインデックス
と素子のインデックスを合わせることにより位置を合わ
せ、光半導体素子の電極部分と基板の電気配線部分を接
合する。その後、光半導体素子が搭載された基板をリー
ドフレームのタブ部へ固着した。固着にはエポキシ系銀
ペーストを用いた。固着後１５０℃で１時間硬化を行っ
た。その後光半導体素子の電極部分から基板の電気配線
部、さらに、基板の電気配線部からリードフレームへの
金ワイヤボンディング２を行った。金ワイヤの直径は３
０μｍとした。
オード８あるいはフォトダイオード９の少なくとも一つ
を指し、これらの両方を搭載することもある。これらの
光半導体素子は、電気配線及び光ファイバ搭載用のＶ溝
を具備したシリコン基板１上に固着される。固着には、
Ａｕ−Ｓｎの共晶はんだを用い、基板上のインデックス
と素子のインデックスを合わせることにより位置を合わ
せ、光半導体素子の電極部分と基板の電気配線部分を接
合する。その後、光半導体素子が搭載された基板をリー
ドフレームのタブ部へ固着した。固着にはエポキシ系銀
ペーストを用いた。固着後１５０℃で１時間硬化を行っ
た。その後光半導体素子の電極部分から基板の電気配線
部、さらに、基板の電気配線部からリードフレームへの
金ワイヤボンディング２を行った。金ワイヤの直径は３
０μｍとした。
【００１１】光ファイバは基板のＶ溝上に耐熱性接着剤
を用いて固定した。光ファイバは素線をそのままＶ溝に
固定しても、素線をフェルール等に通した後、フェルー
ルをＶ溝に固定してもどちらでもよいが、光素子との整
合をとる事が重要である。ファイバの他端はコネクタを
接続した。
を用いて固定した。光ファイバは素線をそのままＶ溝に
固定しても、素線をフェルール等に通した後、フェルー
ルをＶ溝に固定してもどちらでもよいが、光素子との整
合をとる事が重要である。ファイバの他端はコネクタを
接続した。
【００１２】本発明における、光ファイバと光半導体素
子の間の光結合部分は、光半導体の出力光に対して透明
な樹脂を充填する。この透明樹脂６としては、エポキシ
樹脂，アクリレート樹脂，シリコーン樹脂等を用いるこ
とが出来るが、長期の信頼性に優れたシリコーン樹脂が
好適である。
子の間の光結合部分は、光半導体の出力光に対して透明
な樹脂を充填する。この透明樹脂６としては、エポキシ
樹脂，アクリレート樹脂，シリコーン樹脂等を用いるこ
とが出来るが、長期の信頼性に優れたシリコーン樹脂が
好適である。
【００１３】図３に本発明における光モジュールを低圧
トランスファモールドするときの様子を斜視図で示す。
組立がすんだ部材は金型内に設置され上下金型15ａ，15
ｂでクランプされる。このとき光ファイバ及びファイバ
支持部材は金型の１８および１９でクランプされる。フ
ァイバ支持部材は、シリコーンゴム，フッ素ゴム等の耐
熱性の高い材料、及びステンレスの様な金属材料を用い
る事が出来る。支持部材を用いずにファイバジャケット
をそのままクランプする事も可能である。本実施例では
支持部材としてＳＵＳパイプを用いた。ファイバ支持部
材を金型でクランプした場合、金型の寸法誤差，ファイ
バ支持材の寸法誤差，金型の磨耗により若干の位置ずれ
を生じる。
トランスファモールドするときの様子を斜視図で示す。
組立がすんだ部材は金型内に設置され上下金型15ａ，15
ｂでクランプされる。このとき光ファイバ及びファイバ
支持部材は金型の１８および１９でクランプされる。フ
ァイバ支持部材は、シリコーンゴム，フッ素ゴム等の耐
熱性の高い材料、及びステンレスの様な金属材料を用い
る事が出来る。支持部材を用いずにファイバジャケット
をそのままクランプする事も可能である。本実施例では
支持部材としてＳＵＳパイプを用いた。ファイバ支持部
材を金型でクランプした場合、金型の寸法誤差，ファイ
バ支持材の寸法誤差，金型の磨耗により若干の位置ずれ
を生じる。
【００１４】金型クランプ後、ゲート１７から熱硬化性
樹脂組成物が注入され所定温度でのトランスファモール
ドを行う。樹脂組成物は、通常の半導体装置の封止材と
して用いられる物ならば何れも用いる事が出来る。光フ
ァイバのジャケットの熱によるダメージを考慮し、低温
で速硬化の物が望ましい。また、モード後の応力を低減
する為には、低熱膨張性の樹脂組成物が好適である。本
実施例では、硬化後の熱膨張係数が７ppm／℃ の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を用い、金型温度１５０℃，
硬化時間３分の条件で、低圧トランスファモールドを行
った。
樹脂組成物が注入され所定温度でのトランスファモール
ドを行う。樹脂組成物は、通常の半導体装置の封止材と
して用いられる物ならば何れも用いる事が出来る。光フ
ァイバのジャケットの熱によるダメージを考慮し、低温
で速硬化の物が望ましい。また、モード後の応力を低減
する為には、低熱膨張性の樹脂組成物が好適である。本
実施例では、硬化後の熱膨張係数が７ppm／℃ の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を用い、金型温度１５０℃，
硬化時間３分の条件で、低圧トランスファモールドを行
った。
【００１５】その後、リードフレームを切断した後、リ
ードを折り曲げ加工を行った。図４は成形後の光モジュ
ールの外観図である。
ードを折り曲げ加工を行った。図４は成形後の光モジュ
ールの外観図である。
【００１６】モールド成形前後での光結合状態を調べ
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調ベた。
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調ベた。
【００１７】（実施例２）図５は本発明における、光モ
ジュールで用いられるリードフレームである。図中２２
ａは弾性構造を有するタブ吊りリードである。弾性的な
構造となっているため上下左右、またはねじれ等の基板
の動きに対応できる構造となっている。このタブ吊りリ
ードの位置は、外部端子の設定により自由に位置を変え
る事が出来る。また、形状も基板の変位を吸収出来るよ
うな弾性構造であれば、いかなる構造でもよく、図中２
２ｂ，２２ｃ，２２ｄのような構造に限定されるもので
はない。図５に示すリードフレームを用い光モジュール
を試作した。組立方法は用いたリードフレームが異なる
他は実施例１と同様の方法で行った。
ジュールで用いられるリードフレームである。図中２２
ａは弾性構造を有するタブ吊りリードである。弾性的な
構造となっているため上下左右、またはねじれ等の基板
の動きに対応できる構造となっている。このタブ吊りリ
ードの位置は、外部端子の設定により自由に位置を変え
る事が出来る。また、形状も基板の変位を吸収出来るよ
うな弾性構造であれば、いかなる構造でもよく、図中２
２ｂ，２２ｃ，２２ｄのような構造に限定されるもので
はない。図５に示すリードフレームを用い光モジュール
を試作した。組立方法は用いたリードフレームが異なる
他は実施例１と同様の方法で行った。
【００１８】モールド成形前後での光結合状態を調べ
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調べた。
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調べた。
【００１９】（比較例１）図６に示す、通常構造のリー
ドフレームを用いて光モジュールを試作した。金ワイヤ
ボンディングは、図１に示すＬ値が０.０２ になるよう
に金ワイヤのループを制御した。これら、金ワイヤのル
ープ形状が異なる他は、実施例１と同様の方法で光モジ
ュールを試作した。
ドフレームを用いて光モジュールを試作した。金ワイヤ
ボンディングは、図１に示すＬ値が０.０２ になるよう
に金ワイヤのループを制御した。これら、金ワイヤのル
ープ形状が異なる他は、実施例１と同様の方法で光モジ
ュールを試作した。
【００２０】モールド成形前後での光結合状態を調べ
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調べた。
た。この場合、レーザダイオードおよびフォトダイオー
ドの通電のためリードの切断を行い、さらにモールド樹
脂漏れを防止するため耐熱エポキシ樹脂でモールド樹脂
の流れ止めを形成した。ファイバ端部のコネクタへ光パ
ワーメータを接続し、レーザダイオード及びフォトダイ
オードを動作させ、動作確認を行い、トランスファモー
ルド前後での光出力変化を比較した。成形後の光モジュ
ールパッケージを軟Ｘ線を用いて観察し金ワイヤの状態
および基板の変位の状態を調べた。さらに、断面観察に
よっても基板の変位を調べた。
【００２１】表１に実施例１，２及び比較例１の特性を
比較した結果を示す。
比較した結果を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例１では基板の変位は２５μｍである
が、金ワイヤ断線等の不良は発生していない。一方比較
例では、基板変位は実施例１と同程度であるが、金ワイ
ヤ断線が生じ光出力の測定が不可能であった。実施例１
では基板の位置ずれにより光結合部分に応力がおよび
０.３ｄＢ 程度の光出力の低下があった。実施例２で
は、タブ吊りリードを弾性構造としたため、基板変位量
は大きいものの、光出力変動は非常に小さな値となり良
好な結果となった。金ワイヤ流れも許容量におさまって
いる。以上の結果から、本発明における金ワイヤ形状お
よびリードフレーム形状を用いることにより、トランス
ファ成型時の歩留まりは向上し、さらに、光モジュール
の光結合特性も良好となることが分かる。
が、金ワイヤ断線等の不良は発生していない。一方比較
例では、基板変位は実施例１と同程度であるが、金ワイ
ヤ断線が生じ光出力の測定が不可能であった。実施例１
では基板の位置ずれにより光結合部分に応力がおよび
０.３ｄＢ 程度の光出力の低下があった。実施例２で
は、タブ吊りリードを弾性構造としたため、基板変位量
は大きいものの、光出力変動は非常に小さな値となり良
好な結果となった。金ワイヤ流れも許容量におさまって
いる。以上の結果から、本発明における金ワイヤ形状お
よびリードフレーム形状を用いることにより、トランス
ファ成型時の歩留まりは向上し、さらに、光モジュール
の光結合特性も良好となることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の光モジュールでは、ハーメチッ
ク型よりも低コストで組み立て出来、また、低圧トラン
スファモールドによりパッケージ成形を行うため、同じ
プラスチックパッケージであるケース型のものにくらべ
量産性に優れる。表１の結果からも明らかなように、低
圧トランスファモールド時の光結合の低下や、内部金ワ
イヤの断線不良を無くすることができる。従って、従来
に比べ寸法精度が低く低コストの部材を用い、かつ組立
の精度を厳しくする必要が無いため組立コストを削減で
きる。光モジュールパッケージの低コスト化と同時に量
産性向上が期待できる。
ク型よりも低コストで組み立て出来、また、低圧トラン
スファモールドによりパッケージ成形を行うため、同じ
プラスチックパッケージであるケース型のものにくらべ
量産性に優れる。表１の結果からも明らかなように、低
圧トランスファモールド時の光結合の低下や、内部金ワ
イヤの断線不良を無くすることができる。従って、従来
に比べ寸法精度が低く低コストの部材を用い、かつ組立
の精度を厳しくする必要が無いため組立コストを削減で
きる。光モジュールパッケージの低コスト化と同時に量
産性向上が期待できる。
【図１】本発明における金ワイヤループ形状を示した断
面図。
面図。
【図２】本発明における光モジュールのモールド前組立
状況を示した説明図。
状況を示した説明図。
【図３】本発明における光モジュールの低圧トランスフ
ァモールド金型を示した斜視図。
ァモールド金型を示した斜視図。
【図４】本発明における光モジュールの斜視図。
【図５】本発明における弾性構造を有するタブ吊りリー
ドを示した説明図。
ドを示した説明図。
【図６】通常構造を有するタブ吊りリードを示した説明
図。
図。
１…基板、２…金ワイヤ、３…タブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｈ０１Ｓ 3/18 Ｈ０１Ｓ 3/18 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ (72)発明者 河野 務 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 福田 和之 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 石川 忠明 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 三浦 敏雅 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】光半導体素子と、前記光半導体素子に光結
合される光ファイバと、前記光半導体素子と前記光ファ
イバが載置される電気的な配線が形成された基板と、前
記光半導体素子及び前記基板に電気接続されるリードフ
レームと、前記光半導体素子と前記基板及び、前記リー
ドフレームの一部が、熱硬化性樹脂組成物により、低圧
トランスファモールドされている光モジュールにおい
て、前記リードフレームと前記基板との電気的な接合が
金ワイヤで行われており、前記金ワイヤのループ全高
が、０.０３以上０.５以下の範囲にあることを特徴とす
る光モジュール。 - 【請求項２】光半導体素子と、前記光半導体素子に光結
合される光ファイバと、前記光半導体素子と前記光ファ
イバが載置される基板と、前記光半導体素子及び前記基
板に電気接続されるリードフレームと、前記光半導体素
子と前記基板及び、前記リードフレームの一部が、熱硬
化性樹脂組成物により低圧トランスファモールドされて
いる光モジュールにおいて、前記リードフレームと前記
基板の接続部分が弾性構造を有していることを特徴とす
る光モジュール。 - 【請求項３】請求項１において、前記リードフレームと
前記基板の接続部分が弾性構造を有している光モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP360197A JPH10200155A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP360197A JPH10200155A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10200155A true JPH10200155A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11562017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP360197A Pending JPH10200155A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10200155A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001100062A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光通信装置 |
| US6377742B1 (en) | 1998-03-16 | 2002-04-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame, optical module, and a method of optical module |
| US6477302B2 (en) | 2000-01-12 | 2002-11-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Microbench and producing method therefor, and optical semiconductor module using same |
| JP2013044524A (ja) * | 2011-08-21 | 2013-03-04 | Denso Corp | 角速度センサ装置 |
| JP2013238476A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Denso Corp | モールドパッケージおよびその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP360197A patent/JPH10200155A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6377742B1 (en) | 1998-03-16 | 2002-04-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame, optical module, and a method of optical module |
| US6668125B2 (en) | 1998-03-16 | 2003-12-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Lead frame, optical module, and a method of optical module |
| JP2001100062A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光通信装置 |
| US6477302B2 (en) | 2000-01-12 | 2002-11-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Microbench and producing method therefor, and optical semiconductor module using same |
| JP2013044524A (ja) * | 2011-08-21 | 2013-03-04 | Denso Corp | 角速度センサ装置 |
| JP2013238476A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Denso Corp | モールドパッケージおよびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3990090B2 (ja) | 光電子装置およびその製造方法 | |
| JP4090512B2 (ja) | 光モジュール | |
| JP4050402B2 (ja) | 光電子装置およびその製造方法 | |
| US5960141A (en) | Optical transmission terminal device | |
| JP4180537B2 (ja) | 光学素子の封止構造体および光結合器ならびに光学素子の封止方法 | |
| US6668125B2 (en) | Lead frame, optical module, and a method of optical module | |
| US6293711B1 (en) | Optical transmission module | |
| KR20040111587A (ko) | 광 디바이스 | |
| JP2000098188A (ja) | 光モジュール | |
| JPH08166523A (ja) | 光アセンブリ | |
| KR100293138B1 (ko) | 열저항력이 뛰어난 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 | |
| JPH10144965A (ja) | 光半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH10200155A (ja) | 光モジュール | |
| US6296789B1 (en) | Optical module and a method of fabricating the same | |
| JP3380733B2 (ja) | 光モジュールおよびその製造方法 | |
| EP0883003A2 (en) | Optical semiconductor device and lead frame used in it | |
| KR20100039892A (ko) | 하우징 일체형 광 반도체 부품 및 그 제조방법 | |
| JP3881074B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JP4583662B2 (ja) | 光モジュールパッケージおよびその製造方法 | |
| JP3127584B2 (ja) | 樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置 | |
| WO2007148398A1 (ja) | 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法 | |
| JPH11218650A (ja) | 光モジュール | |
| JPH1168254A (ja) | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 | |
| US11156790B2 (en) | Fiber-less photonic system in an integrated package | |
| CN221041138U (zh) | 一种基于硅基awg的接收光器件 |