JPS583281A - 光駆動形半導体装置 - Google Patents

光駆動形半導体装置

Info

Publication number
JPS583281A
JPS583281A JP56101569A JP10156981A JPS583281A JP S583281 A JPS583281 A JP S583281A JP 56101569 A JP56101569 A JP 56101569A JP 10156981 A JP10156981 A JP 10156981A JP S583281 A JPS583281 A JP S583281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
optical
driven semiconductor
optically
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
Application number
JP56101569A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromichi Ohashi
弘通 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56101569A priority Critical patent/JPS583281A/ja
Publication of JPS583281A publication Critical patent/JPS583281A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4248Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4295Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H10F30/26Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having three or more potential barriers, e.g. photothyristors
    • H10F30/263Photothyristors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Thyristors (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、組立て製作の容易化と信頼性の向上を図った
光駆動形半導体装置に関する。
光サイリスタ等に代表される光駆動形半導体装置は、そ
の主回路と制御回路との間の電気絶縁構成が容易である
、制御回路から混入する外米雑音に起因する誤動作がな
い、小塵化が容易で、安価で信頼性の高い装置が実現で
きる等の優れた特徴を有している。そして、これらの特
徴を活かして、直流送電用サイリスクバルブを始めとす
る各種超高電圧電力変換装置への応用が注目されている
さて1直流送電用サイリスタパルプ等の超高電圧変換装
置では、光サイリスタを100個以上も直列に接続し、
100〜500 kVにも及ぶ超高電圧の電力変換が行
われる。この為、第1図に示すように数個の光サイリス
タ1m、Ib。
ICを冷却フィン1m、2b、:lc、2dを介して直
列に接続し、これを1つのモジ、−ルとして一体化した
ものを複数個直列接続して上記すイリスタパルプを構成
している。この場合、各党サイリスタJa、Jb、Jc
には、発光ダイオード等の光源31.Jb、jcからの
信号光がライトガイド4m、4b、4aを介して数メー
トル以上伝送される。そしてこれらの光信号は上記光サ
イリスタ1m、1b、ICの外囲器にそれぞれ設けられ
た光4m号導入窓5m。
5b、5cを介して上記各党サイリスタ1−9lb、1
@の受光向にそれぞれ与えられる。
とζろで、このような光サイリスタモノニールt−m成
する九サイリスタは、従来一般に第2図に示すように構
成される。
光サイリスタ本体11は、一方の面を金属板12を介し
て7ノード電極JIK接続すると共に、他方の面を金M
腰14を介してカソード亀−15に接続している。仁の
金ll4jll1114の中央部には光トリガ信号を入
力する窓が設けられて、受光面16が形成されておシ、
上記カソード電極15に設けられた$ 15 mを介し
て上記光トリガ信号を導くライトガイド17が上記受光
向16にその一端を光結合すぺ〈配設されている。
このライトガイド11は、その一端をシリコンゴム等の
接着剤18を用いて前記受光[J6に光結合して同定さ
れる。そして、この光サイリスタ本体11は、セラミッ
ク製の円筒状絶縁体I9内部に収納され、絶縁体190
両端部に設けられた金属板20a、jObを介して前記
電極13.15にそれぞれ接合され、気密封止されるよ
うになっている。つまp光サイリスタ本体11は、これ
らの各部品要素によって構成される外囲器の内部に気密
封止して設けられた構造とX&りている。尚、光ナイリ
スタ本体11は、アノード電極11儒よシ、Pエミッタ
半導体層JJa、Nペース半導体層11b、?−4−ス
半導体層11@、Nエミッタ牛導体層114からなるも
ので、前記金属膜14は、アル電ニウムをマスクを用い
て上記N工(、夕牛導体層JJd上に蒸着する等して形
成されるもので、また金属板12は光サイリスタ本体1
1を構成するシリコンの熱膨張係数に近い、例えばタン
グステンからなる%0である。一方、前記ライトガイド
1rの他端は金属筒11に挿通されて低融点t9ス等の
固定剤21により上記金属筒21に気密に固定され、更
にこの金属筒21紘外囲器のm面、つtb筒状絶縁体1
#の壁面を貫通し、この11面に気1111c固定され
ている。そして、この11面に固定された金属筒21の
外側突出端には、前記ライトガイド4の一端部をネジ止
め固定する固定部材21が設けられ、これによりてライ
トガイド4と前記2イトガイド11とが相互に対向して
光学的に結合されゐようK ’&−pている。即ち、ツ
イトガイPJFO倫端部、金属筒11、固定部材21に
よりて光信号導入窓5逅形成されている。
ところが、ζOような構造の光ナイリスタ社、次のよう
な手順によりて製作される為、以下に示す如き欠点を有
していた。即ち、光ナイリスタ本体11のPエミッタ層
11畠の表面と金属板11とをアルにニウム箔を介して
含金化固定したのち、上記金属板12をアノード電極1
1に半田付は固定する。 F−0段階で、絶縁体円筒1
9は、アノード電極JjK金属@JObを介して気密に
固定する0次に、予め筒状絶縁体1#に同定された金属
筒21にライトガイド11を神通し、またライトガイド
11〇一端を受光部16に合わせて、固定剤1−により
wi定し、同時に上記ライトガイド11と金属筒21と
を固定剤21を用いて気密に固定する。しかるのち、ラ
イトガイドJFK接触しないように溝部111を合わせ
てカソード電極IJを金属板14に接合し、またカソー
ド電極15を金属板j01を介して筒状絶縁体19に気
密封止して固定することにより、光サイリスタが製作さ
れる。
然し乍らこのような製作過程によれば、ライトガイド1
1を受光部ICに固定したのち、低融点ガラス等の固定
剤22を用いて、筒状絶縁体19の内部で上記ライトガ
イド11を金属筒11に気密封止する為、その作業性が
悪いばか9でなく、気密封止部分の信頼性低下の問題を
招いた。しかも、この気密封止は400〜500℃以上
の加熱によって行われるが、ライトガイドZFK与える
光伝送効率の低下等の悪影響も悪食され丸。
本発明はこのような事情を考慮してなされた亀ので、そ
の目的とするとζろは、装置製作時の作業性の改善を図
ると共に、ライトガイドの光信号伝送、効率を十分確保
した上で、その気密性を確保し九信麺性の高い光駆動形
半導体装置を提供することにある。
即ち本発明は、光信号導入用O光I#部品を予め外囲器
壁面を貫通して気密封止して設け、内面を光反射処理し
た筒状の結合部品を用いて上記光学部品とライトガイド
とを光結蓄して固定化する構造とすることによシ、上記
ライトガイドの気密封止を不要として、上述した目的を
効果的に達成し九ものである。
以下、図面を参照して本発−の実施例につき説明する。
尚、実施例装置において、第3図に示す従来装置と同一
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
光サイリスタ本体11は、従来装置と同様にしてアノー
ド電極13に固定されて、筒状絶縁体1#に取付けられ
る。この場合、カソード電極III@は、未だ気密側止
されない状態にある。
一方、筒状絶縁体19の壁面には、金属筒(結合部品)
31が上記壁面を貫通して気密に固定されている。仁の
金属筒31は、その内面をクロムメッキする等して光反
射率を著しく高められておシ、上記筒状絶縁体1#への
取付けに先立ってライトガイドJ2を光学部品として恢
合し、低融点、f2ス等の固定剤3Jを用いて゛気密に
固定している。上記ライトガイドJ2は、金属筒11の
一開゛口部側よシ所定の深さまで嵌込まれ九ものであっ
て、他方開口部側に前記ライトガイド11を挿入すべき
空間を形成した状態に設定されている。これによって、
筒状絶縁体1#の壁面は、その孔部に金属筒31、ライ
トガイドJ2を設ゆ、既に気密封止した構造と表9てい
ゐ。
しかるのち、ライトガイドJFiiその一端を光サイリ
スク本体11の受光部に合せて、その周囲をシリコーン
・がム等の固定剤11を用いて固定すると共に、ライト
ガイド11の他端を上記シリコーンシム等の固定剤34
を塗った前記金属筒alK挿入し、ライトガイドJ2と
の対向距離を調整して固定する。この固定剤18゜14
は光信号に対して透明で、且つライトガイドxr、sx
と略同@度の屈折率を有するもので、これによりて、ラ
イトガイドJ F 、 JJは一体的に固定されること
に&る。尚、このシリコーンシムからなる固定剤11の
同化は、150〜200℃s度の加熱によシ行われる。
その後、光サイリスク本体11にカソード電極IJを取
付け、筒状絶縁体1#に気密封止して本装置が完成され
る。
このように本装置の構造によれば、従来のようにライト
ガイド11を金属筒JJtC気密封止して固定する必要
がない、つtb本構造によれば、光導入窓5部分社、既
にライトガイド(光学部品)32、金属筒J1、そして
固定剤SXによって気密封止され九構造となっているか
ら、ライト、yイド11を上記金属筒31に挿入してラ
イトガイド32と光学的に結合し、これを固定すれば十
分にその目的が達成される。しかも、固定剤34として
゛シリコーンシムを用いることによって150〜200
℃1!度の隼い温度で確実な固定を行うことができ、簡
易にして機械的強度も十分に確保することができる。ま
た上記の如く、固定化処理を低い温度で行い得るから、
ライトガイド1Fの光信号伝送特性の劣化を招<III
Io虞れもない。また、ライトガイド11゜31は、金
属筒31の内面の光反射によって効率真〈光結合される
上、固定剤J4としてのシリコーンがムをその内部に充
填した場合には、上記固定剤34の固化によりて2本の
ライトガイド1r、IIはあたかも1本のライトガイド
の如く光学的に機能するととKなるから、この点でも光
信号伝送効率の向上を図ることができる。その上、受光
部16の位装置ずれを、ライトガイドIF、81の対向
距離によって調整することが可能となるから、光サイリ
スタ本体IIの7ノード電極13への固定化位置決め精
度を大幅に緩和することが可能となる。この結果、装置
組立ての全般に亘りてその作業性を容易化することがで
き、作業能率の着しい改善を図ることが可能となる。ま
た、本構造では、装置の組立てに先立りて、光信号導入
窓5が予め気密封止して設けられているので、組立て時
の不手際等による封止領域の特性劣化等の事故を効果的
に防止することがで色る等の絶大なゐ効果を奏する。
第4図は本発明の別の実施例装置0III部構成を示す
もので、先の実施例における金属筒31を2分割し、第
1の金属筒3X−と第20金属筒Jlb・とにより構成
している。第1の金属筒JJaは、両端をそれぞれ突出
させてライトガイド32を挿入し、気密封止して一定し
喪ものであ勺、同時に筒状絶縁体11を貫通して気密封
止して固定されている。つまシ光童号導入窓5は、この
第1の金属筒11apc9イトガイド32を挿通して外
囲器に気密封止して一定して設けられている。一方、第
3の金属筒31bは、その内面を例えば鏡面研磨J6J
Iして光01射亭を著しく高めてあり、その内ISK光
学的に′a明で、且つライトガイドxr、xzと屈折率
O′@等な固定剤J4を充填している。しかしてこC1
1I212)金属@JMbにはその両端より前記ライト
ガイドxv、szがそれぞれ対向して挿スされ、加重に
よりで両ライトガイド17132カミ光学的且つ機棹的
に結合されるようになりでいる。
とのような構造であれば、ライトガイド11の気智封止
処理における金属筒31b内部の光反射特性の熱的な劣
化を招くことがないので、先の実施例以上Kli著な効
果が期待できる。
第5図轄更に別な実施例を示すもので、ライトガイド1
1に代えて、板状の光学的に透明な光学部品1jを用い
たものである。
ζOよう表構造であっても、上記光学部品SSを予め外
囲器に対して気密封止して固定しておけばよいので、先
の実施例と同様な効果−d!奏されること線云う壕でも
ない。
要するに本発明は、光学部品や結合部品の形状を仕様に
応じて種々変形して用いること力孟でき、また光サイリ
スタに限らず光トランジスタ蝉、他の光駆動形の半導体
装置に対しても十分適用することができ、その実施形態
は特に限定されない。
以上説明したように本発明によれば、外囲器にお妙る気
密性を十分確保で龜る上、組立て時の作業性を大幅に改
善できる。しかも、光信号伝送効率の低下を招くヒとが
なく、信頼性の飛躍的な向上を図り得る勢の従来装置構
造から紘全く期待することので龜ない絶大なる効果を奏
する光駆動形半導体装置をII供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光サイリスタモゾ、−ルO構成例を示す図、J
llF2図は従来装置O概略構成図、謔3図は本発明〇
−実施例鋏装を示す概略構成図、第4図および第5図は
それぞれ本発明の別の実施例を示す要部構成図である。 11・・・光サイリスタ本体、JJ−・アノード電極、
15・・・カンード電極、16−・受光部、11・・・
ライトガイド、19−・・筒状絶縁体、31・・・金属
筒(結合ISJ&)、Jj・−ライトガイド(光学部品
)、JJ、JJ・・・固定剤、JJ−・・光学部品。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光駆動形半導体素子と、この光駆動形半導体素子
    を内部に収納して気密封止した外囲器と、この外H器の
    壁面を貫通して気密に固定され上記外囲器外部からの光
    信号を外囲器内部に導入する光学部品と、前記光駆動形
    半導体素子の受光面に一端を接続してその他端から導入
    された光を上記受光面に供給するライトガイドと、この
    ライトガイドの他端に嵌合されて上記光学部品とライト
    ガイドとを光学的に結合する内面を光反射処理した筒状
    の結合部品とを具備したことを特徴とする光駆動形半導
    体装置。
  2. (2)結合部品は光学部品を嵌入してこの光学部品と一
    体的に外囲器壁面に気密に固定して設けられたもめであ
    って、上記外囲器内側の筒状内部にライトガイドを嵌入
    して固定保持するものである特許請求の範囲第1項記載
    の光駆動形半導体装置
  3. (3)結合部品は、その筒状内部に光学的に結合するラ
    イトガイドおよび光学部品と略1kIj等な屈折率を有
    する透光性光学材料を充填したものである特許請求の範
    囲第1xj4記載の光駆動形半導体装置。
  4. (4)  筒状結合部品の内面光反射処理は、鏡面加工
    あるいは、光反射体を塗布して行われるものである特許
    請求の範囲第1項記載の光駆動半導体装置。
JP56101569A 1981-06-30 1981-06-30 光駆動形半導体装置 Pending JPS583281A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56101569A JPS583281A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 光駆動形半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56101569A JPS583281A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 光駆動形半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS583281A true JPS583281A (ja) 1983-01-10

Family

ID=14304032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56101569A Pending JPS583281A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 光駆動形半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS583281A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6094770A (ja) * 1983-10-28 1985-05-27 Mitsubishi Electric Corp 光トリガサイリスタの製造方法
JPS60157256A (ja) * 1984-01-25 1985-08-17 Mitsubishi Electric Corp 光トリガサイリスタ
JPS6114615A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Kyocera Corp 光通信用発光受光装置
JPS6114614A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Kyocera Corp 光通信用発光受光装置
JPS61109010A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Fuji Electric Co Ltd 光駆動半導体装置
EP0297802A3 (en) * 1987-06-29 1990-05-23 Powerex, Inc. Isolated light-triggered thyristor module
EP1329753A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-23 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Opto-electronic module with insulated connector
JP2007256372A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ接続部品

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6094770A (ja) * 1983-10-28 1985-05-27 Mitsubishi Electric Corp 光トリガサイリスタの製造方法
JPS60157256A (ja) * 1984-01-25 1985-08-17 Mitsubishi Electric Corp 光トリガサイリスタ
JPS6114615A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Kyocera Corp 光通信用発光受光装置
JPS6114614A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Kyocera Corp 光通信用発光受光装置
JPS61109010A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Fuji Electric Co Ltd 光駆動半導体装置
EP0297802A3 (en) * 1987-06-29 1990-05-23 Powerex, Inc. Isolated light-triggered thyristor module
EP1329753A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-23 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Opto-electronic module with insulated connector
US7261473B2 (en) 2002-01-21 2007-08-28 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd Optical sub assembly
JP2007256372A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ接続部品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0259888B1 (en) Semiconductor laser module
US4368481A (en) Light-driven semiconductor device
SE7709509L (sv) Hermetiskt forslutet holje for en ljusstyrd halvledaranordning
US5105237A (en) Semiconductor light-emitting device with partial encapsulation
US4131911A (en) Hermetically sealed opto-electrical semiconductor device
JPS583281A (ja) 光駆動形半導体装置
CN113131332A (zh) 激光器
EP0677879B1 (en) Light trigger type semiconductor device
JPS5949708B2 (ja) 光半導体装置
JPS63228112A (ja) 半導体レ−ザ・光フアイバ結合モジユ−ル
JPS5925284A (ja) 光半導体装置
JPS58215071A (ja) 光駆動半導体装置
JPH11174280A (ja) 半導体レーザーモジュール及び金属フェルール
JPS6025914B2 (ja) 半導体発光装置
JPS61289309A (ja) 光半導体モジユ−ルの製造法
JPS58157160A (ja) 光駆動型半導体装置
JPH02297988A (ja) 光半導体装置を用いた光結合系
CN115616713B (zh) 一种光模块
JPS63244781A (ja) 半導体発光装置
JPS5916435A (ja) 光送信モジユ−ル
JPS6318308A (ja) 光半導体素子モジユ−ル
JPS5934662A (ja) 光直接点弧サイリスタ
JPS61136275A (ja) 光素子パツケ−ジ
JPS63226979A (ja) 光半導体装置
JPH0345915A (ja) 光半導体モジュール