JPS5925284A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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JPS5925284A
JPS5925284A JP57135303A JP13530382A JPS5925284A JP S5925284 A JPS5925284 A JP S5925284A JP 57135303 A JP57135303 A JP 57135303A JP 13530382 A JP13530382 A JP 13530382A JP S5925284 A JPS5925284 A JP S5925284A
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JP
Japan
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optical semiconductor
lens
cap
semiconductor element
spherical lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP57135303A
Other languages
English (en)
Inventor
Shozo Noguchi
野口 召三
Hideyo Hasumi
蓮見 秀世
Shoji Hashizume
昭二 橋詰
Kiyoetsu Fukui
福井 清悦
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS5925284A publication Critical patent/JPS5925284A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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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】 本発明は光半導体装置の4′1り造に関する。
一般に光半導体装置に於いては光半導体素子より発光し
た光をその伝送媒体上なる光フアイバ一端面に効率よく
集め九フーrイバーでの結合出力を大きくすることなら
びに光ブrイバーとの結合の際の結合位置調整の許H範
囲(以下トレランスと記す)を大きくし、調整を容易に
することが重要となる。
この結合出力を大きくする為、光半導体素子より発光し
た光を集光し、光フアイバ一端面に入光させる目的で光
軸に垂直な面で屈折率に勾配をもたせたレンズ等が使用
されたりまた光ファイバーとの結合のトレランスを大き
くとる為、光半導体素子より発光した光を実質的に平行
光線にかえる目的で、球状レンズ等が使用されている。
従来のこれらレンズの取付けられた光半導体装置の構造
としては、例えば光半導体素子をステムに固定した後、
中央部にガラスあるいはザファイア等よりなる光透過性
の窓部を有するキャップを封止した後、レンズを光半導
体装置外部に取付けた構造あるいは、光半導体素子をス
テムに固定した後、カラス、ザファイアあるいはルビー
等よりなる球状レンズを樹脂で光半導体素子土面に固定
した後、光透過性の窓部をイjするキャップを封止した
オjq造が多く採用されている。しかしながら、第1の
例のレンズをキャップの外部に取付りるn・Y造の従来
の光半導体装置に於いては、光半導体素子とレンズの間
に取付りられるキャップで制限を受け、光半導体素子発
光面とレンズ入光端面間の距離を短かくすることができ
ない。この為、レンズの入党端面での結合損失が大きく
なり、結合効率を低下させるといった欠点をもっている
。また該レンズをキャップ外部に数句ける際、光半導体
素子の発光部とレンズの光軸を合わせる為の位置調整、
ならびにレンズの取付は作業が困難で手間がかかるとい
った欠点、ならびに光半導体装置の形状が大きくなると
いった欠点を有している。
また第2の例の光半導体装置に於いては、小さな光半導
体素子上に球状1/ンズが樹脂等により直接取付けられ
ている為球状レンズの固定が不安定で、かつ取付強度が
弱い為、球状レンズの脱落を生じ易いといった欠点を有
している。また、このような従来の光半導体装置に於い
ては、球状レンズを光半導体素子上に取付ける際にレン
ズが光半導体素子、ならびに光半導体素子の電極と外部
導出リードとを電気的に接続している金属細線と接触し
、光半導体素子を破壊したり、金属細線の断線、変形を
生じ易いといった欠点を有している。
本発明は、従来の光半導体装置のかかる欠点を除去し、
結合出力に優れ、かつ光ファイバーとの結合が容易で信
頼度の高い光半2?・I体装置を提供することを目的と
するものであるっ即ち、本発明はレンズをキャップに直
接気密封止したことを特徴とするものである。
このような本発明の光半導体装置、に於ては、キャップ
の側壁を形成する壁部利に直接レンズを、ガラス、ある
いはろう、lA等により強固にかつ、気密に数句けるこ
とができる為、レンズをキャップの外部で取付けた従来
の光半導体装置に比較し、光半導体素子発光面とレンズ
入光端面間距離を短かくできる。これにより、レンズの
入光端面での結合損失を少なくすることができ、結合効
率を高めることができる。また光半導体素子発光部とレ
ンズの光軸を合わせる為の位置調整も、キャップを数句
ける際にステムとの位置調整により容易にできる。かつ
、レンズはキャップの壁部月に直接取付けられている為
、光半導体装置を小型化できる。
このように本発明によれば、従来の第1例の半導体装置
の有していた結合損失が大きく、レンズの取付は位置調
整が困難で、光半導体装置が大きくなるといった欠点を
除去し、結合出力に優れ、レンズの位置調整が容易で、
しかも小型の光半導体装置を提供することが可能となる
また、本発明によれば1球状レンズを光半導体素子上に
直接取付けた第2例の従来の光半導体装置に比較し、球
状レンズはキャップの側壁を形成する壁部材に、ガラス
あるいはろう材等により強固にかつ、気密に数句りるこ
吉ができ、また球状レンズはキャップの壁部材で支持さ
れている為、球状レンズを光半導体素子ならびに金属細
線と接触することなく、光半導体上部に配置することが
できる。この為、本発明によれは、従来の光半導体装置
の有していた球状レンズが脱落したり、球状レンズ取付
の際光半導体素子を破壊したり、金属細線の断線、変形
を生じ易いといった欠点を除去し、光ファイバーとの結
合のトレランスの大きい(i頼度の高い光半導体装置を
提供することが可能となる。
次に本発明を更に詳#I11に説明する為、従来の半導
体装置(前述の第2例)ならびに本発明の光半導体装置
の一実施例につき図面を参照して説明する。
第1図は従来の光半導体装置の縦断面図である。
第2図は本発明の光半導体装置の一実施例を示す縦断面
図である。
第1図に於いて、100はステムで、ステムベース10
1に外部導出リード102がガラス103で気密封着さ
れている。光半導体素子104は前記ステムベース10
1の中央に固定され、該光半導体素子104の電極(図
示せず)は、前記外部導出リード102と金jf4δ]
l線105で電気的に接続されている。前記光半導体素
子104上に例えば、ルビー、サファイア、あるいはガ
ラスよりなる球形のレンズ106が樹脂107で取付け
られ、しかる後、中央にガラスあるいはサファイア等の
光透過性の窓部108を有するキャップ109が前記ス
テムベース101に装置内部が気密になるよう数句けら
れている。
このような従来の光半導体装置に於ては、小さな光半導
体素子104上に、球状をしたレンズ106を樹脂10
7て直接数句けている為、球状レンズ106の固定が不
安定で球状レンズ106が脱落し易いといった欠点を有
していた。また球状レンズ106を光半導1本素子10
4上に取付ける際に、球状レンズ106が光半導体素子
104ならびに金属細線105に接触し、光半導体素子
104を破壊したり金BG +?ll]線105線断0
5変形を生じ易いといった欠点を有している。
本発明は従来の光半導体装置のかかる欠点を除去するこ
とを目的とするものである。
次に本発明の光半導体装置の一実施例につき、図面を参
照して説明する。
第2図に於いて、200はステムで、外部導出リード2
02がガラス203で気密封着されたステムベース20
1の中央に光半導体素子204が固定されている。該光
半導体素子204の電イ距示ぜず)は、前記外部導出リ
ード202と、金属細線205で電気的に接続され、し
かる後中火にカラス、サファイア、あるいはルビー等よ
りなる球状レンズ206をガラス210等で気密封着し
てなるキャップ209が前記ステムベース201上に装
置内部が気密になるよう取付けられている。
このような本発明の光半導体装置に於ては、キャップ2
09の側壁を形成する壁部材211に球状レンズ206
をガラス210等で、強固にかつ気密に取付けることが
でき、また球状レンズ206はキャップ209の壁部月
211で支持されている為、キャップ209をステムベ
ース201に取付ける際、球状レンズ206が光半導体
素子204ならびに金属δ[11線205と接触するの
を防止できる。
このように本発明の光半導体装置によれば、従来の光半
導体装置が有していた、球状レンズ106の脱落、樹脂
107による装置内部の汚損1球レンズ106取付けの
際に光半導体素子104の破壊、ならびに金属細線10
6の断線、変形を生じ易いといった欠点を除去し、光フ
ァイバーとの結合のトレランスの大きな、信頼度の高い
光半導体装置を容易に提供することが可能である。
以上本発明の実施例として、光半導体発光装置への適用
例につき説明したが、本発明は発光・受光装置の別なく
有効でかつ、レンズのI質、形状等により何ら制限を受
けるものではなく、特許請求範囲に記す、全ての光半導
体装置に及ぶことは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光半導体装置の縦断面図であり、第2図
は本発明の光半導体装置の一実施例を示す縦断面図であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光半導体素子が搭載されたステムにキャップを気密封止
    してなる光半導体装置において、前記キャップの外壁を
    形成する壁部材に、レンズが気密封止されていることを
    特徴とする光半導体装置。
JP57135303A 1982-08-03 1982-08-03 光半導体装置 Pending JPS5925284A (ja)

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JP57135303A JPS5925284A (ja) 1982-08-03 1982-08-03 光半導体装置

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