JPS6211021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光半導体装置に係り、特に同一パツケ
ージ内で光フアイバと発光素子との光結合を行な
う半導体装置に関する。

従来の光半導体装置におけるフアイバの保持方
法について第１図を参照して説明をする。

例えば無酸素銅等からなる基台４上にヒートシ
ンク３及びフアイバ台１２が塔載されている。ヒ
ートシンク３上にはボンデイング融材を介してペ
レツト１が固定されており、ペレツト１は電極７
とコンタクトをとり、また電極７は絶縁体８によ
りパツケージ本体と絶縁分離され外部端と接続し
ている。

光半導体装置自体はパツケージ１０を接合面１
１において通常の電気溶接によりキヤツプ１０が
取り付けられている。該キヤツプ１０には所定の
開口部が設けられており、該開口部に溶材６によ
り固定された金属スリーブ１３の中空部にシング
モールド・フアイバ２を通すことで発光素子から
の光信号をフアイバを通してキヤツプ外へ導き出
す構造をなしている。

キヤツプ１０のフアイバ２は固定されたペレツ
ト１との光結合が最大となる位置へ外部からの振
動等により変動しないよう保持する必要がある。

以下フアイバ２の固定方法について順を追つて
説明する。

フアイバ２とペレツト１との相対位置関係の調
整は設定自由度の問題から通常ペレツト１をあら
かじめ固定しておいて、フアイバ２の位置決めを
行なう。

前記の如くフアイバ２は金属スリーブ１３の中
空部を通つて外部へ引き出される。そこで初めに
金属スリーブ１３端部とフアイバ２とを融材５に
より固定する。次いでフアイバ２の先端とペレツ
ト１との位置関係を両者の光結合が最大となるよ
う、フアイバ台１２上へあらかじめ表面がメタラ
イズされているフアイバ２を熱圧着する。ここで
フアイバとペレツトとの位置決め精度は発光素子
として半導体レーザを用いた場合、上下，左右方
向とも±１μ以下であることを要求される。

上記工程の後、キヤツプ１０を接合面１１にて
溶接し、次いで金属スリーブ１３を融材６により
キヤツプ１０に固定する。

ここで、金属スリーブ１３とフアイバ２の接合
点とフアイバ台１２とフアイバ２との接合点間が
十分にとられていない場合、フアイバ台上でフア
イバの位置決めを行ない圧着する工程で両接合点
間のフアイバに過大の応力が集中的に加わり、フ
アイバが破断する。

そのため、通常、両接合間の距離を５mm程度以
上とる必要があつた。

また金属スリーブ１３とキヤツプ１０との固定
をフアイバ２及び金属スリーブ１３との接合の後
に行なうため融材６にはAuSn等を使用し、
AuGe等が用いられる融材５よりも融点の低い材
質を選択していた。

以上、従来のフアイバ固定方法においては、フ
アイバ台上の接合点とキヤツプとの接合点間でフ
アイバが浮いた状態となつており、外部からの振
動，衝撃等に弱いものであつた。

本考案は、上記従来の問題点を解決する機械強
度の優れた光半導体装置を提供することを目的と
している。

また、本考案の目的は少なくともフアイバ台上
のフアイバ先端部近傍での接合点と金属スリーブ
とフアイバとの接合点間に所定のフアイバ保持部
を形成し、該保持部上へのフアイバの固定を該金
属スリーブとの接合に使用した融材よりも融点の
低い融材により固着する、若しくは埋込むことに
より達成される。

以下第２図を参照して本考案の詳細な説明を行
なう。

第２図ａは本考案による光半導体装置を発光素
子上面に垂直な方向よりみた透視図であり、ｂは
同じく側方よりの断面図である。なお図中、同番
号で示される部分は同一のものを示している。

本考案では例えば基体１４に凸部領域を設け、
フアイバ保持部として低融点ハンダ２０中にフア
イバ２２を埋込んでいる。

上記保持部でフアイバを固定することにより、
キヤツプ中でのフアイバが浮遊している領域を著
しく減少せしめ機械強度を向上させている。

またフアイバと金属スリーブとの接合を行なう
融材１５よりも融点の低い融材２０により固着、
若しくは埋込んでいるため金属スリーブとフアイ
バとの接合点をも含めて固着せしめることが可能
である。

更に本考案では融材２０にフアイバを埋込むこ
とにより一層機械強度が向上するが、特に融材と
して柔軟な材質を選択することが望ましい。即ち
構成部材の熱膨張等により埋込められたフアイバ
へ双方の応力が加わることがある。しかし、融材
が柔軟な材質であれば、該融材自体が外部よりの
ひずみを吸収し、フアイバへの伝達を妨げる。本
考案では、この条件を満たし、かつ上記のように
融材１５よりも融点が低い材質としてInまたは
InSn等を使用することが適している。

また、第２図では基台１４の凸部をフアイバ保
持部とした例について説明をしたが、別途、基台
上にフアイバ保持部材を設けることも可能である
他、フアイバ台２５自体を延長させることもでき
る。またフアイバ保持部での固定方法としては第
２図の如く融材中に埋込んでしまう方法以外であ
つても十分に接合が行なわれていれば、機械強度
の向上を図れる。例えば本考案による保持部表面
に適当な溝部を設けフアイバを設置した後、所定
の融材により固定する方法は、接合工程を容易な
ものとし有用である。

以上、実施例により明確となつたように本考案
によれば光半導体装置におけるフアイバの固定を
従来に比べ強固なものにすることができる。その
ため装置自体の外部からの振動及び衝撃に対する
強度を向上させ、装置の特性を向上させる。

また、本考案の適用は半導体レーザを有する光
半導体装置は勿論のこと、その他光フアイバを組
込んだ発光装置一般の適用に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光半導体装置を、第２図ａ，ｂ
は本考案による光半導体装置をそれぞれ示してい
る。 図中、１，２１はペレツト、２，２２はフアイ
バ、３，２４はヒートシンク、４，１４は基台、
５，１５，６は融材、７は電極、８は絶縁体、１
０はキヤツプ、１１は電気溶接による接合面、１
２，２５はフアイバ台、１３，２３は金属スリー
ブ、２０は低融点の融材である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定された発光素子と所定の光結合を行なわせ
   るべくフアイバ台上にその先端部近傍を固着せし
   めた光フアイバと、該光フアイバを中空部に包含
   し、かつフアイバ台上との固着部とは異なる筒所
   にて所定の第１融材により端部が該光フアイバと
   の接合を成す金属スリーブとを具備し、前記光フ
   アイバが少なくとも前記フアイバ台固着部と前記
   金属スリーブとの接合部との間で所定のフアイバ
   保持部上に前記第１融材よりも融点の低い融材に
   より固定された若しくは埋込められたことを特徴
   とする光半導体装置。