JPH1195070A - 光通信用パッケージ - Google Patents
光通信用パッケージInfo
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- JPH1195070A JPH1195070A JP9258173A JP25817397A JPH1195070A JP H1195070 A JPH1195070 A JP H1195070A JP 9258173 A JP9258173 A JP 9258173A JP 25817397 A JP25817397 A JP 25817397A JP H1195070 A JPH1195070 A JP H1195070A
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- Japan
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- lens
- lens holder
- package
- plating
- bonding
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
上を実現する。 【解決手段】 レンズホルダ43のうち、レンズ45を
接合する接合面と、光ファイバ44の保持部材をレーザ
接合するレーザ接合面は、Niめっきのみで被膜し、パ
ッケージ本体31にAu−Snろう材47で接合するレ
ンズホルダ43のAu−Sn接合面は、Niめっきを下
地とするAuめっきで被膜する。このレンズホルダ43
のレンズ接合面(Niめっき面)にレンズ45を低融点
ガラス46で接合する。この後、パッケージ本体31の
貫通孔39にレンズホルダ43を挿入し、該パッケージ
本体31のAu−Sn接合面(Auめっき面)に該レン
ズホルダ43をAu−Snろう材47によりろう付けす
る。
Description
と対向させるレンズを内蔵した光通信用パッケージに関
するものである。
セラミック製のものと金属製のものがあるが、前者のも
のは、例えば図5に示すように、セラミック製のパッケ
ージ本体11内に、光通信用のレーザダイオード(L
D)、発光ダイオード(PD)等の半導体素子12を搭
載するキャビティ13を形成すると共に、該パッケージ
本体11の側面に、キャビティ13に連通する貫通孔1
4を形成すると共に、この貫通孔14に対応する部位に
シールリング15をAgろう材でろう付けし、金属製の
レンズホルダ16の内部に、光ファイバ17の先端と対
向させるためのレンズ18を接着樹脂19で接合すると
共に、該レンズホルダ16をシールリング15及び貫通
孔14内に挿入し、該レンズホルダ16の鍔部をシール
リング15に抵抗溶接したものがある。
来構成では、次のような欠点があった。
ング15に抵抗溶接する際に、パッケージ本体11をレ
ンズホルダ16側に押し付けた状態で抵抗溶接するよう
にしているが、この抵抗溶接時にパッケージ本体11の
押圧力を大きくし過ぎると、パッケージ本体11にクラ
ックが発生しやすくなり、反対に、パッケージ本体11
の押圧力を弱くすると、溶接不良によるリークが発生し
やすい。
5との接合を、抵抗溶接からAu−Snろう付けに変更
することが考えられるが、レンズホルダ16にレンズ1
8を接着樹脂19で接合しているため、後工程で、レン
ズホルダ16をシールリング15にAu−Snろう付け
する際に、ろう材を加熱溶融する熱(300〜400
℃)で、接着樹脂19が熱分解して(熱分解温度:20
0℃)、レンズ18の接合部がシール不良となり、リー
クが発生しやすい。
っきを下地としてAuめっきが施されているが、レンズ
18を接合する接合面や光ファイバ17の保持部材(図
示せず)をレーザ接合する接合面がAuめっきされてい
ると、レーザ光がAuめっき面に反射されてレンズ18
の接合やレーザ接合が困難となる。
たものであり、従ってその目的は、パッケージ本体のク
ラックや接合部の不良を防止できて、信頼性向上、歩留
り向上を実現できる光通信用パッケージを提供すること
にある。
に、本発明の光通信用パッケージは、レンズホルダのう
ち、レンズを接合する接合面及び光ファイバの保持部材
をレーザ接合する接合面をNiめっきで被膜し、パッケ
ージ本体に接合する接合面をAuめっきで被膜し、前記
レンズホルダのNiめっき面に前記レンズを低融点ガラ
スで接合すると共に、前記レンズホルダのAuめっき面
を前記パッケージ本体にAu−Snろう材で接合した構
成としたものである。
面にレンズを低融点ガラスで接合するようにしたので、
レンズが確実に接合されると共に、レンズホルダをパッ
ケージ本体にAu−Snろう付けする際に、ろう材を加
熱溶融する熱(350℃)によって、レンズの接合材で
ある低融点ガラス(融点:450℃)が熱分解すること
がなく、レンズの接合信頼性が向上する。しかも、レン
ズホルダのAuめっき面をパッケージ本体にAu−Sn
ろう材で接合するようにしたので、抵抗溶接で発生して
いたパッケージ本体のクラックや溶接不良がなくなると
共に、レンズホルダのAu−Snろう材の接合面をAu
めっき面とすることで、確実なろう付けが可能となる。
更に、レンズホルダのレーザ接合面をNiめっき面とす
ることで、確実なレーザ接合が可能となる。
乃至図4に基づいて説明する。まず、図1及び図2に基
づいて光通信用パッケージ全体の構成を説明する。セラ
ミック製のパッケージ本体31は、アルミナ等のセラミ
ックグリーンシートを積層・焼成して製造したものであ
り、該パッケージ本体31の内部には、光通信用のレー
ザダイオード(LD)、発光ダイオード(PD)等の半
導体素子32を搭載するキャビティ33が形成されてい
る。
の内面には、半導体素子32をワイヤボンディング等で
接続するための導体パターン34(図2参照)がW,M
o等で形成され、該パッケージ本体31の対向する2つ
の側面には、キャビティ33内の導体パターン34と導
通する導体パターン35がW,Mo等で形成され、この
導体パターン35にリードフレーム36がAgろう材4
1で接合されている。
ール用メタライズパターン37がW,Mo等で形成さ
れ、このシール用メタライズパターン37にコバール等
の金属で形成されたシールリング38がAgろう材41
で気密に接合されている。そして、キャビティ33内に
半導体素子32を搭載した後に、シールリング38に金
属製のキャップ(図示せず)をシーム溶接等により接合
することで、キャビティ33を封止する。
が接合されていない方の側面には、キャビティ33に連
通する貫通孔39が形成され、該側面に、シール用メタ
ライズパターン40がW,Mo等で形成されている。
ル、Fe−Ni合金等の金属により鍔部43a付きの筒
状に形成され、その内部には、光ファイバ44の先端と
対向させるためのレンズ45が低融点ガラス46で気密
に接合されている。このレンズホルダ43は、貫通孔3
9内に挿入され、該レンズホルダ43の鍔部43aの全
周がパッケージ本体31側面のシール用メタライズパタ
ーン40にAu−Snろう材47でろう付けされてい
る。
めっき処理が施されている。すなわち、レンズ45を接
合する接合面Aと、光ファイバ44の保持部材(図示せ
ず)をレーザ接合するレーザ接合面Bは、Niめっきの
みで被膜し、パッケージ本体31にAu−Snろう材4
7で接合する接合面Cは、Niめっきを下地とするAu
めっきで被膜している。また、レンズホルダ43の鍔部
43aの外周面Dのうち、レーザ接合面Bに近い部分
は、レーザ接合面であるため、Niめっきのみで被膜
し、その他の部分は、Niめっきのみ、又はNiめっき
を下地とするAuめっきで被膜している。また、レンズ
ホルダ43の内周面Eは、Niめっきのみ、又はNiめ
っきを下地とするAuめっきで被膜している。
造工程を図4に基づいて説明する。まず、レンズホルダ
43の全面にNiめっきを施した後、レンズ接合面A及
びレーザ接合面B等、Niめっき面を露出させる部分を
マスクして、Au−Sn接合面C等にAuめっきを施
す。この後、レンズホルダ43のレンズ接合面A(Ni
めっき面)にレンズ45を低融点ガラス46(融点:4
50℃)で接合する。この際、Niめっき面と低融点ガ
ラス46との相性は良く、レンズ45の接合状態は良好
となる。
ドフレーム36、シールリング38をAgろう材41で
ろう付けする。この後、リードフレーム36、シールリ
ング38、パッケージ本体31側面のシール用メタライ
ズパターン40等に、Niめっきを施し、その上からA
uめっきを施す。
39にレンズホルダ43を挿入し、該パッケージ本体3
1のAu−Sn接合面C(Auめっき面)に該レンズホ
ルダ43をAu−Snろう材47により300〜400
℃でろう付けする。この際、Auめっき面とAu−Sn
ろう材47との相性は良く、レンズホルダ43の接合状
態は良好となる。また、レンズ45の接合材である低融
点ガラス46の融点はAu−Snろう付け温度よりも高
いため、Au−Snろう付け時に低融点ガラス46が溶
融することがなく、レンズ45の接合状態が良好に保た
れる。
ージの品質を評価する試験を行ったので、その試験結果
について説明する。まず、上記製造工程で製造した実施
例のサンプルと、レンズホルダの全面にAuめっきを施
した比較例のサンプルをそれぞれ30個ずつ用意し、レ
ンズ接合不良とレーザ接合不良を評価する試験を行った
ので、その試験結果を下記の表1に示す。
た実施例では、レンズ接合面A(Niめっき面)と低融
点ガラスとの接合状態が良好であり、レンズ接合不良は
発生しなかった。また、レーザ接合面Bのレーザ接合状
態も良好であり、レーザ接合不良は発生しなかった。
っきした比較例では、レンズ接合面(Auめっき面)と
低融点ガラスとの相性が悪く、全てのサンプルがレンズ
接合不良となった。また、レーザ接合面(Auめっき
面)とレーザ接合との相性も悪く、30サンプル中、2
8個もレーザ接合不良が発生した。
するレンズ接合面Aとレーザ接合面Bは、Niめっき面
とすることで、レンズ接合状態とレーザ接合状態が共に
良好になることが確認された。
て熱衝撃試験と温度サイクル試験を行ったので、その試
験結果を下記の表2に示す。
TD(米軍規格)のコンディションCに従い、サンプル
を150℃の液中に浸漬して加熱した後、−65℃の液
中に5分以上浸漬して冷却し、これを再び150℃の液
中で加熱するというサイクルを15サイクル繰り返す。
この際、サンプルを低温の液と高温の液との間で移動さ
せる時間は10秒以下とする。この熱衝撃試験を行った
30個のサンプルについてグロスリーク試験を行ったと
ころ、全てのサンプルのリーク率がMIL−STDの規
格値である1×10-8atm cc/secよりも少なく、不良は
全く発生せず、全てのサンプルが熱衝撃試験で合格とな
った。
−STD(米軍規格)のコンディションCに従い、サン
プルを−65℃の気中で冷却した後、150℃の気中で
加熱し、これを再び−65℃の気中で冷却するというサ
イクルを1000サイクル繰り返す。この際、サンプル
を低温の気中と高温の気中との間で移動させる時間は5
分以下とする。この温度サイクル試験を行った30個の
サンプルについてグロスリーク試験を行ったところ、全
てのサンプルのリーク率がMIL−STDの規格値であ
る1×10-8atm cc/secよりも少なく、不良は全く発生
せず、全てのサンプルが温度サイクル試験で合格となっ
た。
実施形態では、レンズホルダ43のNiめっき面Aにレ
ンズ45を低融点ガラス46で接合するようにしたの
で、レンズホルダ43にレンズ45を確実に接合できる
と共に、レンズホルダ43をパッケージ本体31にAu
−Snろう付けする際に、Au−Snろう材47を加熱
溶融する熱(300〜400℃)で、レンズ45の接合
材である低融点ガラス46(融点:450℃)が熱分解
することがなく、レンズ45の接合信頼性を向上でき
る。しかも、レンズホルダ43のAuめっき面Cをパッ
ケージ本体31にAu−Snろう材47で接合するよう
にしたので、抵抗溶接で発生していたパッケージ本体3
1のクラックや溶接不良がなくなると共に、レンズホル
ダ43のAu−Snろう材47の接合面CをAuめっき
面とすることで、確実なろう付けが可能となり、レンズ
ホルダ43の接合不良を防止できる。更に、レンズホル
ダ43のレーザ接合面BをNiめっき面とすることで、
確実なレーザ接合が可能となり、レーザ接合不良を防止
できる。
の左端面Aのみをレンズ接合面(Niめっき面)とした
が、レンズホルダ43の内周面Eもレンズ接合面(Ni
めっき面)として、内周面Eにも低融点ガラスでレンズ
45を接合するようにしても良い。
31をセラミックで構成したが、金属で構成したパッケ
ージ本体を用いても良く、例えば本体側壁をコバール、
底板をCu−W等の金属で形成しても良い。
の光通信用パッケージによれば、レンズホルダのレンズ
接合面及びレーザ接合面をNiめっきで被膜し、パッケ
ージ本体に接合する接合面をAuめっきで被膜し、レン
ズホルダのNiめっき面にレンズを低融点ガラスで接合
すると共に、レンズホルダのAuめっき面をパッケージ
本体にAu−Snろう材で接合するようにしたので、レ
ンズ接合不良やレーザ接合不良が発生しなくなると共
に、熱衝撃試験や温度サイクル試験でもリークが発生せ
ず、信頼性向上、歩留り向上を実現することができる。
の縦断面図
視図
ビティ、36…リードフレーム、38…シールリング、
39…貫通孔、40…シール用メタライズパターン、4
1…Agろう材、43…レンズホルダ、43a…鍔部、
44…光ファイバ、45…レンズ、46…低融点ガラ
ス、47…Au−Snろう材。
Claims (1)
- 【請求項1】 パッケージ本体がセラミック製または金
属製で、その内部に光通信用の半導体素子を搭載するキ
ャビティを形成すると共に、該パッケージ本体の側面
に、該キャビティに連通する貫通孔を形成し、筒状に形
成された金属製のレンズホルダの内部に、光ファイバの
先端と対向させるためのレンズを接合すると共に、該レ
ンズホルダを前記貫通孔に挿入して前記パッケージ本体
に接合して成る光通信用パッケージにおいて、 前記レンズホルダのうち、前記レンズを接合する接合面
及び前記光ファイバの保持部材をレーザ接合する接合面
をNiめっきで被膜し、前記パッケージ本体に接合する
接合面をAuめっきで被膜し、 前記レンズホルダのNiめっき面に前記レンズを低融点
ガラスで接合し、 前記レンズホルダのAuめっき面を前記パッケージ本体
にAu−Snろう材で接合したことを特徴とする光通信
用パッケージ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25817397A JP3222815B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 光通信用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25817397A JP3222815B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 光通信用パッケージ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1195070A true JPH1195070A (ja) | 1999-04-09 |
JP3222815B2 JP3222815B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17316548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25817397A Expired - Lifetime JP3222815B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 光通信用パッケージ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3222815B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002014260A (ja) * | 2000-04-25 | 2002-01-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 平面実装型光モジュールおよびこれを用いた伝送基板 |
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JP2006041213A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザパッケージおよび半導体レーザパッケージの製造方法 |
US7015558B2 (en) | 2001-08-06 | 2006-03-21 | Yamaha Corporation | Optical device free from stress due to difference in thermal expansion coefficient between parts and process for fabrication thereof |
EP1610380A3 (en) * | 2004-06-21 | 2007-08-29 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha | Hermetic seal cover and manufacturing method thereof |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP25817397A patent/JP3222815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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US7495333B2 (en) | 2004-06-21 | 2009-02-24 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Seal cover structure comprising a nickel-tin (Ni—Sn) alloy barrier layer formed between a nickel (Ni) plating layer and a gold-tin (Au—Sn) brazing layer having Sn content of 20.65 to 25 WT % formed on the seal cover main body |
JP2006041213A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザパッケージおよび半導体レーザパッケージの製造方法 |
JP4678154B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-04-27 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体レーザパッケージおよび半導体レーザパッケージの製造方法 |
Also Published As
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---|---|
JP3222815B2 (ja) | 2001-10-29 |
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