JPS61136275A - 光素子パツケ−ジ - Google Patents

光素子パツケ−ジ

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Publication number
JPS61136275A
JPS61136275A JP59258169A JP25816984A JPS61136275A JP S61136275 A JPS61136275 A JP S61136275A JP 59258169 A JP59258169 A JP 59258169A JP 25816984 A JP25816984 A JP 25816984A JP S61136275 A JPS61136275 A JP S61136275A
Authority
JP
Japan
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stem
cap
fixed
package
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP59258169A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Tanizawa
谷澤 靖久
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
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP59258169A priority Critical patent/JPS61136275A/ja
Publication of JPS61136275A publication Critical patent/JPS61136275A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/024Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0203Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (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】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は1発光ダイオードやフォトダイオード等の光素
子を収容するための光素子パッケージに関するものであ
る。
従来の技術 光通信゛システム等で使用される発光ダイオードやレー
ザー等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の受光
素子は、長期間にわたって信頼性を保つ等の理由からパ
ッケージ内に気密度封1トされる。このようなパッケー
ジの構造は、気密性がよいだけでなく、光素子の長寿命
化を図るための放熱が容易であることや、光ファイバ等
の伝送路や他の光素子との光学的結合が容易であること
が必要である。
このようなパッケージとして、従来1円筒型金属パフを
一部や角型セラミック・パッケージが使用されている。
従来の円筒型金属パッケージは、第4図の一部破開正面
図に示すように1円板状の金属製ステム4上に固着され
た金属製ヒートシンク2上に、光WP+が低融点ハンダ
付けにより固着されたのち。
ステム2ヒに円筒状の金属キャップ3が固着され。
発光素子1が気密封1トされる。ステム4からは電気的
絶縁部7を通してリード線6が引き出され。
金属キャップ3の頂部には透明材料の光学的窓5が形成
される。
また、従来の角型セラミック・パッケージは。
第5図(A)の平面図、及びそのB、C方向からみた端
面図(B)、  (C)に示すように9箱型のセラミッ
ク・パッケージ8の底部に固着されたヒートシンク2上
に低融点ハンダ付は等により光素子lが固着されたのち
、透明材料の窓5を有する蓋部により気密封Iヒされる
。セラミックパッケージ8の底部に形成されたリード線
6から電気信号が供給あるいは出力される。
第4図に例示した円筒型金属パッケージ内に収容された
光素子と光ファイバとを光学的に結合させる方法の一例
は、第6図の部分断面図で例示するように、金rflk
製のホルダー20に、光ファイバ30とロッドレンズ2
1を予め固着しておき、このホルダー20の開口部22
に光素子パッケージの円筒状金属キャップ3を挿入して
両者をハンダ層23でハンダ付けするものである。この
光学的結合構造においては、光素子1からの発熱は金属
製のヒートシンク2.ステム2.キャップ3及びハンダ
付は層を経て金属製のホルダー20に拡散される。必要
に応じて、ホルダー20がさらに大型の金属板等に固着
され、放熱が促進される6発明が解決しようとする問題
点 一ヒ記従来の円筒型金属パフケージは、ステムもキャッ
プも金属製のため放熱性が良好であるが。
金属製のステムを通してリード線を取的出す構造である
ため和瓦の電気的絶縁部7が必要となり。
その分ステムとキャップが大型になる。パッケージが大
型になれば、ホルダー等の結合用部品も大型化し、光学
装置全体の小型化が困難になる。
また、従来の円筒型金属パッケージは、第6図のホルダ
ー等で代表される相手側部品に対する当接面を有してい
ないので、第6図の場合には、ホルダー20内へのパッ
ケージの挿入深さやホルダー20内におけるパッケージ
の傾きを目視と勘によって調整する必要があり、光学的
特性のばらつきの原因となっていた。
第5図に示した。角型セラミック・パッケージは、上記
円筒型金属パッケージのステムに相当するパッケージ底
部とリード線との電気絶縁が不要であるため小型になる
が、ホルダー等にrir載するのが難しく、またリード
線を介して放熱を行う構造であるため高出力の光素子に
は適さないという問題がある。
発明の構成 上記従来技術の問題点を解決する本発明の光素子パッケ
ージは、金属製のステムと、このステム上に固着されス
テム上に気密封II:、された空間を形成すると共に透
光性の窓を有する電気絶縁性のキャップと、このキャッ
プ内に収容された光素子にキャップの側壁を通して接続
されるリード線とを備え、上記ステムは、上記キャップ
の側壁のうち少なくとも上記リード線が接続される側を
除く側壁から他の部品との当接に必要な所定長外方に突
出するように構成されている。
以下1本発明の作画を実施例によって詳細に説明する。
実施例 第1図は9本発明の一実施例の光素子パッケージの構成
を示す図である。第1図において、 (A)は平面図、
  (B)、  (C)はそれぞれ(A)に、おけるB
、C方向からみた端面図である。各図中。
11は金属製のステム、12はセラミック製キャップ、
13は透光性の窓、14はヒートシンク。
15はリード線、16は光素子である。
ステム11は鉄等の金属から構成されている。
セラミック製キャップ12は、ステム11への固着部分
がメタライズされ、融着、ハンダ付は等適宜な方法でス
テム11上に固着されている。セラミック製キャップ1
2の側壁の一つを通してリード線15が引き出される。
ステム11上に、金属製のヒートシンク14が融着によ
り固着され、さらにこのヒートシンク14Eに光素子1
6が低融点ハンダ付けにより固着される。光素子16の
一方の電極は、セラミック製キャップ12の側壁を通過
したリード線】5の一方にワイヤボンデングによって接
続されろう元素7−16の他方の電極は、ヒートシンク
を介して。
リード線15の他方にワイヤボンデングによって接続さ
れる。
セラミック製キャップ12の頂部にシよ、サファイア等
の透光性材料の窓13が圧着固定され、キャップ内部が
気密封止される。
ステムIIは、リード5a】5が引き出される倶1壁と
これに対向する側壁を除いた2個の側壁からその外方に
所定長突出した鍔部11aを有している。この鍔部11
aは9本パブケージを光ファイバ・ホルダーなど他の部
品と組合わせる際に、この鍔部11aを他の部品の面に
当接できる程度の適宜な長さを有している。
第2図は1本発明の他の実施例の光素子パッケージの構
成を示すブロック図である。
この実施例の光素子パッケージば、ステム12の鍔部1
1aの四隅に適宜な深さの座ぐりIlbを形成した点を
除き、第1図に例示した光素子パッケージと同一の構成
となっている。
第3図は、第2図の実施例の光素子パッケージを、ホル
ン−2aにより光ファイバに光学的に結合する例を示す
断面図である。
金属製のホルダー20に、光ファイバ30と口・シトレ
ンズ21を予め固着しておく。口・・ノドレンズ21の
固着位置は、ホルダー20の後部端面からの距離を基準
として決定されるつ 鍔部11aが形成されていない側の側壁を組立用工具の
先端部40で挟持することにより、元素【パッケージを
保持しつつ、その鍔部tlaがホルダー2.0の後部端
面に当接するまでセラミック製キャップ12の部分をホ
ルダー20の開口22内に挿入する。
次に、r4部11aを二にルダー20の後部端面に当接
させたまま光素子パッケージを四方に微動させて、パッ
ケージ内の光素子とロッドレンズ21との光軸合わせを
行う。この先軸合わせば1例えば、光素子を通電状態に
したまま組立用工具の先端部40をマイクロマニュピレ
ータで微動させつつ光学的特性を測定することによって
行われる。
上記光軸合わせが終了すると、ステム11の裏側の座ぐ
り部分11bに9図示しないレーザー光源からのレーザ
ービームを照射して局部加熱することにより、ホルダー
20の後部端面11cにステムllaをスポット溶接す
る。ステム11の厚みが座ぐり部分11bで減少してい
るので、レーザービーム照射個所の熱容量が減少すると
同時に周辺への熱抵抗が増大し、スポット溶接が容易に
なる。
一ヒ記光学的結合構造においては、光素子13からの発
熱は金属製のヒートシンク14.金属製のステム11を
経て直接金属製のホルダー20に拡散される。必要に応
じて、ホルダー20がさらに大型の金属板等に固着され
、放熱が促進される。
以上、ステムの形状が長方形である構成を例示したが、
楕円形等信の適宜な形状であってもよい。
また、セラミック製キャップの側壁のうちリード線を取
り帛す側を除いた三方に鍔部を形成することにより、放
熱特性の改良を図ってもよい。
さらに、電気絶縁製のキャップが角型である場合を例示
したが円筒形等仔章の形状であってもよい。
発明の効果 以上詳細之説明したように9本発明の光素子パッケージ
によれば9次のような種々の効果が奏される。
ステムがホルダー等地の部品と当接される鍔部ををして
いるので、他の部品との組合せに際し光軸方向への位置
合わせと光軸の回りの回転角度の調整が一切不要になる
また、リード線を金属製のステムではなくセラミック等
電気絶縁性のキャップ側壁を通して引き出しているので
、引き出し部分に電気絶縁性の領域を重ねて形成する必
要がなく、従来の角型セラミックパッケージと同等の小
型化が達成される。
さらに、光素子で発住した熱がヒートシンクとステムを
介して直接金属製のホルダー等地の部品に伝達されるた
め、従来の角型セラミック・パッケージと比較すれば勿
論、また円筒型金属パッケージと比較しても放熱経路が
短縮された分、放熱特性が改良される。
また、鍔部と他の部品との当接部分に対してし−ザービ
ームによるスポット溶接の手法を適用できるので2組立
の自動化が可能になり1組立労力の削減1組立時間の短
縮1組立精度の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示す平面図及び端面
図、第2図は本発明の他の実施例の構成を示す平面図及
び端面図、第3図は第2図の実施例の光素子パッケージ
と光ファイバとを光学的に結合させる方法を例示する部
分断面図、第4図は従来の円筒型金属パッケージの構成
を示す図。 第5図は従来の角型セラミック・パッケージの構成を示
す図、第6図は従来の円筒型金属パッケージを光ファイ
バに光学的に結合する方法の一例を示すIg+である。 11・・金属製ステム、12・・セラミック製キャップ
、13・・透光性窓、14・・ヒートシンク、15・・
リード線、16・・光素子、11b・・座ぐり。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  金属製のステムと、該ステム上に固着され該ステム上
    に気密封止された空間を形成すると共に透光性の窓を有
    する電気絶縁性のキャップと、該キャップ内に収容され
    た光素子に該キャップの側壁を通して接続されるリード
    線とを備え、 前記ステムは、前記キャップの側壁のうち少なくとも前
    記リード線が接続される側を除く側壁から他の部品との
    当接に必要な所定長外方に突出することを特徴とする光
    素子パッケージ。
JP59258169A 1984-12-06 1984-12-06 光素子パツケ−ジ Pending JPS61136275A (ja)

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JP59258169A JPS61136275A (ja) 1984-12-06 1984-12-06 光素子パツケ−ジ

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JP59258169A JPS61136275A (ja) 1984-12-06 1984-12-06 光素子パツケ−ジ

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JP59258169A Pending JPS61136275A (ja) 1984-12-06 1984-12-06 光素子パツケ−ジ

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JP (1) JPS61136275A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355337A (ja) * 1991-06-03 1992-12-09 Honda Motor Co Ltd トー角度測定装置
JP2007121920A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Sony Corp 光モジュール、光通信モジュール及び光通信装置
US8806937B2 (en) 2012-01-27 2014-08-19 Denso Corporation Temperature sensor supporting device and temperature sensor attachment structure

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