JPH10209426A - 光送受信半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性やコスト面に優れ、光素子を理想的な
環境に置け、効率良い光結合を実現できる光送受信半導
体装置を提供する。 【解決手段】 非導電性の積層基板１の上に光素子３、
光素子用半導体５を配置し、配線７を施す。光素子３の
みを囲む四角形の溝９を設け、２箇所の断続部１０を持
たせる。コの字型の溝９に、同形状の透光性プラスチッ
ク製の蓋１１を嵌合し、光素子３のみを中空封止する。
蓋１１には光素子３と対応する位置に凸レンズ１３を形
成し、蓋１１と一体化する。光素子用半導体５や配線７
を樹脂１４で封止すると同時に、蓋１１を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバーの先端
と光結合する光送受信半導体装置に関し、特に光結合を
効率よく行うことができる光送受信半導体装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年のめざましい電子技術の進歩に共
い、光伝送を行う光ファイバーが必要不可欠となってい
る。光ファイバーを介して光伝送させるために、電気信
号を光信号に変えたり、逆に光信号を電気信号に変える
光送受信半導体装置が、光ファイバーの先端近傍に備え
られている。

【０００３】この光送受信半導体装置には、電気信号を
光信号に変えて光ファイバーの先端に発光する発光素子
とこれを駆動する駆動用半導体が設けられている光送信
半導体装置と、逆に光ファイバーの先端から発光される
光信号を受光して電気信号に変える受光素子とこれの出
力を増幅する増幅用半導体が設けられている光受信半導
体装置とがある。

【０００４】これら発光素子あるいは受光素子と、径の
小さい光ファイバーの先端（１２５μｍ、２００μｍ、
あるいは１ｍｍ）との光結合を効率よく行わせるため、
光送受信半導体装置に凸レンズが付けられているのが一
般的である。

【０００５】図５は、従来の光送受信半導体装置の一例
を示す断面図である。この光送受信半導体装置はキャン
タイプと呼ばれているものであり、発光素子あるいは受
光素子（以下、光素子と略す）３や凸レンズ１３が備え
られている円筒型のキャン１９と、駆動用半導体あるい
は増幅用半導体（以下、光素子用半導体と略す）５など
が備えられているプリント基板２１からなっている。キ
ャン１９とプリント基板２１とは、配線を兼ねた３，４
本の足２３で固定されている。

【０００６】非導電性の基板２５の上に配置された光素
子３が、基板２５と接着された凸レンズ一体型の透光性
プラスチック製の蓋１１によって中空封止されている。
このため、光素子３はほぼ理想的な環境に置かれてい
る。蓋１１を透光性プラスチックで製造するため、凸レ
ンズ１３の形状を自由に設計でき、効率の良い光結合が
可能である。また、蓋１１の径ｘが比較的小さいため、
基板２５と蓋１１とのずれも小さく、凸レンズ１３の中
心と光素子３の中心とを合わせやすい。

【０００７】しかしながら、構造がキャン１９とプリン
ト基板２１の２体に分かれているため、外形が大きく、
部品数も多くなるため、生産性やコストの面で欠点があ
る。光送受信半導体装置は一体化されるのが理想的であ
る。

【０００８】図６は、一体化した従来の光送受信半導体
装置の一例を示す断面図である。これは光素子３や光素
子用半導体５が配置された、配線済みのプリント基板２
７（あるいはリードフレーム）全体を透光性樹脂２９で
封止し、一体化したものである。光素子３と対応した位
置に、外側だけ凸レンズ１３が形成されている。樹脂２
９の封止で一体化したので、生産性やコスト面での欠点
が解消される。また、凸レンズ１３の中心と光素子３の
中心とを精度良く合わせることができる。

【０００９】しかしながら、光素子３に樹脂封止による
応力が掛かったり、樹脂２９の内部に湿気による水分が
侵入するなど、光素子３にとっては好ましい環境ではな
い。さらに、樹脂２９の種類が制限されるため、凸レン
ズ１３の形状も自ずと制限され、設計自由度がないだけ
でなく、外側にしか形成できない。その分、光結合の効
率が落ちる。

【００１０】図５及び図６で示した従来の光送受信半導
体装置から、光素子３や光素子用半導体５などは基板と
共に一体化され、光素子３は中空封止され、さらに凸レ
ンズ１３は透光性プラスチックで形成されるのが最も理
想的である。

【００１１】図７は、これらの条件が満たされるように
考えられた、従来の光送受信半導体装置を示す図であ
る。図７（Ａ）はその平面図、図７（Ｂ）は断面図の一
例、図７（Ｃ）は断面図の他の例である。図７（Ｂ）、
（Ｃ）共に、光素子３と光素子用半導体５はガラスエポ
キシやセラミックなどの非導電性の積層基板１の上に配
置され、これらを電気的に接続する配線７が施されてい
る。

【００１２】図７（Ｂ）は、凹型の積層基板１に金属の
蓋３１が溶接されたタイプであり、蓋３１には光素子３
と対応した位置に穴があり、透光性プラスチック製の凸
レンズ１３（またはガラスレンズ）が取り付けられてい
る。図７（Ｃ）は、凸型の積層基板１に凹型の透光性プ
ラスチック製の蓋１１が接着されたタイプであり、蓋１
１には光素子３と対応した位置に凸レンズ１３が形成さ
れている。接着型の場合、溶接型と違い、大気中の湿気
が内部に入り、光素子用半導体５の表面のアルミニュウ
ムが腐食される恐れがあるため、樹脂１４で保護する必
要がある。

【００１３】なお、図７（Ｂ）及び（Ｃ）はあくまでも
一例であり、例えば図７（Ｂ）の蓋３１を、図７（Ｃ）
のような凸レンズ一体型の透光性プラスチック製の蓋１
１にし、接着することも可能であるし、またその逆も可
能である。

【００１４】このように、図７で示した光送受信半導体
装置であれば、光素子３、光素子用半導体５、及び配線
７が積層基板１と共に一体化できるので、生産性も良
く、低コストである。光素子３も中空封止が可能とな
り、理想的な環境に置かれている。さらに、凸レンズ１
３も透光性プラスチックで形成されているので、自由な
設計が可能である。

【００１５】本来凸レンズ１３は、その形状によって光
送信半導体装置用と光受信半導体装置用とで使い分ける
のが望ましく、透光性プラスチックではそれが可能であ
る。具体的には、受信用としては図７（Ｂ）のように、
外側の曲率半径をできるだけ大きくかつ高さを小さく
し、内側の曲率半径を小さくすると共に高くするのが、
光結合にとって効果的である。送信用は逆に図７（Ｃ）
のように、内側の曲率半径をできるだけ大きくしてフラ
ット状にし、外側の曲率半径を小さくすると共に高くし
たほうが、効率良く光結合させることができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、図７で
示した光送受信半導体装置であれば、光素子３、光素子
用半導体５、及び配線７が積層基板１と共に一体化でき
るので、生産性も良く、低コストが計れる。光素子３も
中空封止が可能となり、理想的な環境に置かれている。
さらに、凸レンズ１３も透光性プラスチックで形成され
ているので、自由な設計が可能である。

【００１７】しかしながら、大きな欠点は積層基板１の
寸法ｘが大きいことである。寸法ｘが大きいと、積層基
板１と蓋１１，３１それぞれの寸法に対する許容誤差も
大きくなり、凸レンズ１３の中心と光素子３の中心との
位置合わせが困難になる。実際には寸法ｘは１０ｍｍ、
蓋１１，３１のそれは１０．１５ｍｍ程度であるので、
積層基板１の許容誤差は±０．１ｍｍ、透光性プラスチ
ック製の蓋１１であれば±０．０５ｍｍとなる。

【００１８】従って積層基板１は９．９〜１０．１ｍ
ｍ、蓋１１は１０．１〜１０．２ｍｍの範囲で製造さ
れ、標準で０．１５ｍｍ、最大で０．３ｍｍのずれが積
層基板１と蓋１１との間で生じる。凸レンズ１３の中心
と光素子３の中心との間ではこれらの半分の値、すなわ
ち標準で０．０７５ｍｍ、最大で０．１５ｍｍのずれが
生じることになる。金属の蓋３１を溶接した場合は、溶
接ずれによってさらに大きなずれが生じる。

【００１９】図８は、光素子３と光ファイバーの先端３
３とが凸レンズ１３を介して光結合している様子を示し
たものであるが、凸レンズ１３の中心と光素子３の中心
とが精度良く位置合わせされていれば、図８（Ａ）のよ
うに効率よく光結合させることができる。

【００２０】ところが前述したように、それぞれの中心
の間に大きなずれがあると、発光素子３ａから発光され
た光は、図８（Ｂ）のようにその一部が内側のレンズで
反射してしまい、光ファイバーの先端３３に入射される
光が弱まってしまう。同様に、光ファイバーの先端３３
から発光された光は、図８（Ｃ）のように受光素子３ｂ
の一部でしか受光されず、電気信号への変換効率が悪く
なってしまう。

【００２１】本発明は以上のような問題に鑑みて成され
たものであり、その目的は、光素子、光素子用半導体、
及び配線を積層基板と共に一体化させることにより、生
産性やコスト面に優れ、光素子を中空封止し、凸レンズ
を透光性プラスチックで自由に設計でき、さらに凸レン
ズと光素子それぞれの中心が高精度で位置合わせされる
ことにより、効率の良い光結合を実現させることができ
る光送受信半導体装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の第１の発明の特徴は、光ファイバーの先
端と光結合する光送受信半導体装置であって、非導電性
の積層基板と、該積層基板上に配置された発光素子及び
発光素子駆動用半導体、あるいは受光素子及び受光素子
出力増幅用半導体と、前記積層基板上に施され、前記発
光素子と発光素子駆動用半導体、あるいは前記受光素子
と受光素子出力増幅用半導体とを電気的に接続する配線
と、前記積層基板上に設けられた、前記発光素子あるい
は受光素子のみを囲む溝と、該溝と嵌合することによっ
て少なくとも前記発光素子あるいは受光素子を中空封止
する蓋とを備え、前記溝は、１箇所以上の断続部を有す
る断続的な溝であり、前記蓋は、前記光ファイバーの先
端と前記発光素子あるいは受光素子との間で送受信され
る光が通過する凸レンズを有する透光性プラスチック製
の蓋であり、前記溝と嵌合することによって前記凸レン
ズと前記発光素子あるいは受光素子とが位置合わせされ
ることにある。

【００２３】この第１の発明によれば、光素子、光素子
用半導体、及び配線を積層基板と共に一体化でき、低コ
ストが計れる。光素子のみを囲む溝と蓋が嵌合して光素
子を中空封止するので、光素子を理想的な環境に置くこ
とができる。溝を光素子のみを囲むように設けているた
めに溝の径が小さく、さらに１箇所以上の断続部を有し
ているために蓋の変形が可能なので、蓋と溝との位置ず
れがほとんど無い。このため、蓋に形成されている凸レ
ンズの中心と光素子の中心とを精度良く位置合わせする
ことができる。凸レンズが透光性プラスチック製である
ので、その形状を自由に設計することができ、光結合を
効率良くできる。

【００２４】第２の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記蓋は前記発光素子あるいは受光素子のみを中空
封止し、前記発光素子駆動用半導体あるいは受光素子出
力増幅用半導体、及び前記配線は樹脂封止されることに
ある。

【００２５】この第２の発明によれば、光素子のみを中
空封止する蓋であるので、生産性に優れる。光素子用半
導体や配線の樹脂封止と同時に蓋を固定することができ
る。

【００２６】第３の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記蓋は、前記積層基板全体を中空封止することに
ある。

【００２７】この第３の発明によれば、積層基板上に配
置あるいは施される全てを理想的な環境に置くことがで
きる。

【００２８】第４の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記溝は、前記発光素子あるいは受光素子を中心と
する円形の溝であることにある。

【００２９】この第４の発明によれば、溝が円形である
ために蓋も円形となるので、よりいっそう凸レンズと光
素子とを精度良く位置合わせすることができる。

【００３０】第５の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記発光素子、発光素子駆動用半導体、及び前記配
線間、あるいは前記受光素子、受光素子出力増幅用半導
体、及び前記配線間の電気的接続を、前記積層基板の積
層間に設けられたスルーホール配線を用いて行うことに
ある。

【００３１】この第５の発明によれば、光素子、光素子
用半導体、及び配線をそれぞれ異なる高さに配置あるい
は施すことができる。光素子を配置する高さを光ファイ
バー先端の径に応じて変えることができるので、焦点を
合わせ易くなる。

【００３２】第６の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記発光素子を少なくとも中空封止する前記蓋に有
する前記凸レンズは、前記発光素子側の曲率半径が外側
の曲率半径の５倍以上であると共に、外側の高さが発光
素子側の高さの２倍以下であることにある。

【００３３】この第６の発明によれば、発光素子と光フ
ァイバーの先端とを効率よく光結合させることができ
る。

【００３４】第７の発明の特徴は、第１の発明におい
て、前記受光素子を少なくとも中空封止する前記蓋に有
する前記凸レンズは、外側の曲率半径が前記受光素子側
の曲率半径の５倍以上であると共に、受光素子側の高さ
が外側の高さの２倍以下であることにある。

【００３５】この第７の発明によれば、受光素子と光フ
ァイバーの先端とを効率よく光結合させることができ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００３７】図１は、本発明の第一実施形態に係わる光
送受信半導体装置の平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）であ
る。この光送受信半導体装置は、非導電性の凹型積層基
板１の同一平面上に、発光素子あるいは受光素子（以
下、光素子と略す）３、発光素子駆動用半導体あるいは
受光素子出力増幅用半導体（以下、光素子用半導体と略
す）５が配置され、これら光素子３と光素子用半導体５
とを電気的に接続する配線７が施されている。

【００３８】光素子３の周囲には、これのみを囲む四角
形の溝９が設けられている。この溝９には、配線７が施
されている位置に２箇所の断続部１０があり、コの字型
の断続的な溝９となっている。この溝９に、透光性プラ
スチック製の蓋１１が嵌合されている。

【００３９】蓋１１は、溝９の形状と同じ四角形であ
り、２箇所の断続部１０に対応する位置に凹部があるた
め、溝９と嵌合して光素子３のみを中空封止している。
この蓋１１には、光素子３に対応する位置に凸レンズ１
３が形成され、蓋１１と一体化されている。

【００４０】蓋１１で中空封止された光素子３以外の、
光素子用半導体５や配線７は、樹脂１４で封止されて大
気中の湿気から保護されている。この樹脂１４による封
止は同時に蓋１１の固定も兼ねている。

【００４１】このように、第一実施形態による光送受信
半導体装置は、光素子３、光素子用半導体５、及び配線
７を積層基板１と共に一体化させているので、生産性や
コスト面に優れている。光素子３のみを囲む溝９に蓋１
１が嵌合して光素子３を中空封止するので、光素子３を
理想的な環境に置くことができる。また、凸レンズ１３
が透光性プラスチック製であるので、その形状を自由に
設計することができ、光結合の効率を向上させることが
できる。

【００４２】特に従来問題となっていた、凸レンズ１３
と光素子３それぞれの中心の位置合わせについては、精
度良くこれを行うことができるようになった。溝９を、
光素子３のみを囲むように設けているので、溝９の径ｘ
を小さくできるからである。具体的には、寸法ｘを３ｍ
ｍ、蓋１１のそれも同様に３ｍｍにできるので、溝９の
許容誤差は±０．０５ｍｍ以下、蓋１１のそれは±０．
０２５ｍｍ以下が可能となる。

【００４３】従って溝９は２．９５〜３．０５ｍｍ、蓋
１１は２．９７５〜３．０２５ｍｍの範囲で製造され、
標準で０ｍｍ、最大でも０．０７５ｍｍの僅かなずれが
溝９と蓋１１との間で生じる程度である。凸レンズ１３
の中心と光素子３の中心との間ではこれらの半分の値、
すなわち標準で０ｍｍ、最大でも０．０３７５ｍｍとな
り、従来の１／４以下に抑えることができる。

【００４４】ここで、例えば溝９の径ｘが３．０５ｍｍ
で、蓋１１のそれが２．９７５ｍｍであった場合、蓋１
１の径の方が小さいので、通常では蓋１１は溝９と嵌合
できない。しかし蓋１１には、溝９の２箇所の断続部１
０に対応する位置に凹部があるため、図２で示すように
変形が可能である。

【００４５】以上のことより、蓋１１と溝９との位置ず
れをほとんど無くすことができ、この結果凸レンズ１３
の中心と光素子３の中心とを精度良く位置合わせするこ
とが可能となり、効率の良い光結合を実現できる。

【００４６】次に、本発明の第二実施形態を図面に基づ
いて説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係わる
光送受信半導体装置の平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）で
ある。なお、図１で示した第一実施形態と同じ要素のも
のには同一番号を付した。

【００４７】この光送受信半導体装置は、非導電性の凹
型積層基板１の異なる高さに、光素子３、光素子用半導
体５、及び配線７が配置あるいは施されている。積層基
板１の積層間にはスルーホール配線１５が備えられてお
り、このスルーホール配線１５によって光素子３、光素
子用半導体５、及び配線７の間が電気的に接続される。

【００４８】光素子３の周囲には、これを中心とする円
形の溝９が設けられている。この溝９には、図３（Ａ）
中、上下に２箇所の断続部１０があり、半円型の断続的
な溝９となっている。この溝９に、透光性プラスチック
製の蓋１１が嵌合されている。

【００４９】蓋１１には、溝９の形状と同じ円形で、２
箇所の断続部１０に対応する位置に凹部がある嵌合部１
７が設けられている。この嵌合部１７が溝９と嵌合し、
積層基板１の周辺と共に接着されることによって積層基
板１全体が中空封止される。この蓋１１には、光素子３
に対応する位置の内側のみに凸レンズ１３が形成され、
蓋１１と一体化されている。勿論、両側に形成すること
も可能である。

【００５０】このように、第二実施形態による光送受信
半導体装置は、第一実施形態と同様、光素子３、光素子
用半導体５、配線７、及びスルーホール配線１５を積層
基板１と共に一体化させているので、生産性やコスト面
に優れている。光素子３を中心とした円形の溝９に蓋１
１の嵌合部１７が嵌合して積層基板１全体を中空封止す
るので、光素子３のみならず積層基板１の上に配置ある
いは施される全てを理想的な環境に置くことができる。
また、凸レンズ１３が透光性プラスチック製であるの
で、その形状を自由に設計することができ、光結合の効
率を向上させることができる。

【００５１】さらに、第二実施形態では、積層基板１の
積層を利用して光素子３を配置する高さを可変すること
ができる。これにより、例えば受光素子であれば高い位
置に、発光素子であれば低い位置に配置したり、光ファ
イバー先端の径に応じて高さを変えることができるの
で、焦点を合わせ易くなる。

【００５２】凸レンズ１３と光素子３それぞれの中心の
位置合わせについては、第一実施形態と全く同様であ
り、精度良く位置合わせすることが可能となり、効率の
良い光結合を実現できる。第二実施形態では溝９が円形
であるために嵌合部１７も円形となるので、よりいっそ
う精度が良くなる。

【００５３】なお、第一及び第二実施形態において、溝
９の断続部１０を２箇所としたが、これに限ること無
く、２箇所以上有っても良いものである。但し、１箇所
以上無いと、製造が困難であるか、位置合わせ精度が悪
くなる。理想的には対称的に２箇所以上にするのが望ま
しい。溝９は、光素子３のみを囲むようにし、光素子３
を中心とする最小の径で設計するのが望ましい。

【００５４】また、図１及び図３で示した各実施形態で
は、それぞれの一例を示したものであり、今回の実施形
態に限らず、溝９及びこれと嵌合する蓋１１や嵌合部１
７の形状、光素子３を配置する高さ、スルーホール配線
１５の有無、光素子３のみの中空封止、積層基板１全体
の中空封止など様々な組み合わせが可能なものである。

【００５５】以下に、凸レンズ１３の形状に係わる実施
形態を、第三実施形態として説明する。従来の技術でも
説明したように、凸レンズ１３はその形状によって、光
送信半導体装置用と光受信半導体装置用とで使い分ける
のが望ましい。図４は、第三実施形態に係わる凸レンズ
の断面図であり、図４（Ａ）は送信用、図４（Ｂ）は受
信用を示している。

【００５６】図４（Ａ）に示すように、送信用の凸レン
ズ１３ａの形状は、外側の曲率半径をｒ１、発光素子３
ａ側の曲率半径をｒ２とすると、∞≧ｒ２≧５×ｒ１と
なり、かつ外側の高さをｈ１、発光素子３ａ側の高さを
ｈ２とすると、０≦ｈ１≦２×ｈ２となるような形状で
ある。

【００５７】このように、送信用の凸レンズ１３ａは、
発光素子３ａ側の曲率半径ｒ２を外側の曲率半径ｒ１の
５倍以上にし、外側の高さｈ１を発光素子３ａ側の高さ
ｈ２の２倍以下にすることにより、効率良く光結合させ
ることができる。

【００５８】また図４（Ｂ）に示すように、受信用の凸
レンズ１３ｂの形状は、外側の曲率半径をｒ１、受光素
子３ｂ側の曲率半径をｒ２とすると、∞≧ｒ１≧５×ｒ
２となり、かつ外側の高さをｈ１、受光素子３ｂ側の高
さをｈ２とすると、０≦ｈ２≦２×ｈ１となるような形
状である。

【００５９】このように、受信用の凸レンズ１３ｂは、
外側の曲率半径ｒ１を受光素子３ｂ側の曲率半径ｒ２の
５倍以上にし、受光素子３ｂ側の高さｈ２を外側の高さ
ｈ１の２倍以下にすることにより、効率良く光結合させ
ることができる。

【００６０】最後に、本発明の光送信半導体装置と従来
のそれとの、各評価項目に対する評価結果を表１に示
す。

【００６１】

【表１】 この表から明らかなように、一体化、素子環境、位置合
わせ、設計自由度、低コストの各評価項目に対し、本発
明による光送信半導体装置が平均して優れていることが
分かる。

【００６２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、発光素子と発光
素子駆動用半導体、あるいは受光素子と受光素子出力増
幅用半導体、及び配線を積層基板と共に一体化させるこ
とができるので、生産性も良く、低コストである。少な
くとも発光素子あるいは受光素子を中空封止するので、
理想的な環境に置くことができる。

【００６３】また、小さい径の溝と蓋を嵌合させるの
で、凸レンズの中心と発光素子あるいは受光素子の中心
とが精度良く位置合わせされる。これにより、光結合の
効率を向上させることができる。さらに、凸レンズを透
光性プラスチックで形成するので、設計自由度が高くな
るため、よりいっそう効率の良い光結合を実現させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係わる光送受信半導体
装置の平面図及び断面図。

【図２】本発明に係わる光送受信半導体装置に備えられ
た蓋の変形を示す断面図。

【図３】本発明の第二実施形態に係わる光送受信半導体
装置の平面図及び断面図。

【図４】本発明の第三実施形態に係わる凸レンズの断面
図。

【図５】従来の光送受信半導体装置の一例を示す断面
図。

【図６】一体化された従来の光送受信半導体装置の一例
を示す断面図。

【図７】理想的な従来の光送受信半導体装置の例を示す
平面図及び断面図。

【図８】光素子と光ファイバーの先端が凸レンズを介し
て光結合する様子を示す断面図。

【符号の説明】 １ 積層基板 ３ 光素子（発光素子あるいは受光素子） ３ａ 発光素子 ３ｂ 受光素子 ５ 光素子用半導体（発光素子駆動用半導体あるいは受
光素子出力増幅用半導体） ７ 配線 ９ 溝 １０ 断続部 １１ 蓋 １３，１３ａ，１３ｂ 凸レンズ １４ 樹脂 １５ スルーホール配線 １７ 嵌合部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバーの先端と光結合する光送受
   信半導体装置であって、 非導電性の積層基板と、 該積層基板上に配置された発光素子及び発光素子駆動用
   半導体、あるいは受光素子及び受光素子出力増幅用半導
   体と、 前記積層基板上に施され、前記発光素子と発光素子駆動
   用半導体、あるいは前記受光素子と受光素子出力増幅用
   半導体とを電気的に接続する配線と、 前記積層基板上に設けられた、前記発光素子あるいは受
   光素子のみを囲む溝と、 該溝と嵌合することによって少なくとも前記発光素子あ
   るいは受光素子を中空封止する蓋とを備え、 前記溝は、１箇所以上の断続部を有する断続的な溝であ
   り、 前記蓋は、前記光ファイバーの先端と前記発光素子ある
   いは受光素子との間で送受信される光が通過する凸レン
   ズを有する透光性プラスチック製の蓋であり、前記溝と
   嵌合することによって前記凸レンズと前記発光素子ある
   いは受光素子とが位置合わせされることを特徴とする光
   送受信半導体装置。
2. 【請求項２】 前記蓋は前記発光素子あるいは受光素子
   のみを中空封止し、前記発光素子駆動用半導体あるいは
   受光素子出力増幅用半導体、及び前記配線は樹脂封止さ
   れることを特徴とする請求項１記載の光送受信半導体装
   置。
3. 【請求項３】 前記蓋は、前記積層基板全体を中空封止
   することを特徴とする請求項１記載の光送受信半導体装
   置。
4. 【請求項４】 前記溝は、前記発光素子あるいは受光素
   子を中心とする円形の溝であることを特徴とする請求項
   １記載の光送受信半導体装置。
5. 【請求項５】 前記発光素子、発光素子駆動用半導体、
   及び前記配線間、あるいは前記受光素子、受光素子出力
   増幅用半導体、及び前記配線間の電気的接続を、前記積
   層基板の積層間に設けられたスルーホール配線を用いて
   行うことを特徴とする請求項１記載の光送受信半導体装
   置。
6. 【請求項６】 前記発光素子を少なくとも中空封止する
   前記蓋に有する前記凸レンズは、前記発光素子側の曲率
   半径が外側の曲率半径の５倍以上であると共に、外側の
   高さが発光素子側の高さの２倍以下であることを特徴と
   する請求項１記載の光送受信半導体装置。
7. 【請求項７】 前記受光素子を少なくとも中空封止する
   前記蓋に有する前記凸レンズは、外側の曲率半径が前記
   受光素子側の曲率半径の５倍以上であると共に、受光素
   子側の高さが外側の高さの２倍以下であることを特徴と
   する請求項１記載の光送受信半導体装置。