JPS63211778A

JPS63211778A - 光素子用パツケ−ジ

Info

Publication number: JPS63211778A
Application number: JP62044214A
Authority: JP
Inventors: Ichirou Karauchi; 一郎唐内
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-02
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0760906B2

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】に）技術分野この発明は、発光ダイオード、レーザダイオード、など
の発光素子、ホトダイオード、アバランシェホトダイオ
ード、ホトトランジスタなどの受光素子などのパッケー
ジに関する。発光素子、受光素子を含めて光素子という
事にする。本発明は、一般に、光素子用パッケージとい
うことができる。

光素子を収容する光素子用パッケージに対して・要求さ
れる主な技術的要素は、（１）光を取り入れるか、又は光を取り出すためｋて、
対象となる光に対して透明である光導出入用の構造を有
する事。

（２）　　光素子チップをダイボンドし、これにワイヤ
ボンドなどの配線を行ない、光素子チップの電極につな
がるリードを取り出す構造を有する事。

（３）光素子チップの耐環境性、信頼性を向上させるた
め、気密封止の構造を有する事。

などである。この他にも、さまざまな要求が課される。

これらの要求により、多様な形態の光素子用パッケージ
が作製されてきた。

（イ）従来技術第１２図は従来例にかかる光素子用パッケージの縦断面
図である。これはＴｏ−１８型のパッケージの中に実装
されている。光素子用パッケージとして、最もふつうに
使われているものである。

パッケージ本体４１の上にフォトダイオードチップ３が
グイボンドされている。リード４５はパッケージ本体４
１の裏面に接合しである。リード４４はパッケージ本体
４１と絶縁されており、ガラスなどによりパッケージ本
体４１に対して固着されている。

フォトダイオードチップ３とリード４４の頭部とがワイ
ヤ６によって接続されている。

略円筒形のキャップ４２は、上頂部に窓があり、窓には
コバールガラス４３が嵌込んである。

光ファイバ２０の端部は、コバールガラス４３に近接し
た位置に設けられ、ここから光を出射する。この光は、
コバールガラス４３を通り、フォトダイオードチップ３
に入射する。

これはフォトダイオードの例であるが、発光ダイオード
についても同様の構造のものが作製される。

第１３図は他の従来例のフォトダイオードの縦断面図で
ある。これは窓の透明板として、サファイア板４６が用
いられている。

このような光素子パッケージはＴＯ１８型のパッケージ
であるから、他゛の半導体素子と形状が同一にな、す、
プリント基板などへ実装する際も便利である。

しかし、光ファイバの端面と、フォトダイオードチップ
の距離が離れ過ぎる、という欠点がある。

フォトダイオードチップの電極部とり一ド４４の頭部と
を、ワイヤ６で接続する。これは、上に彎１曲した細い
金線である。ワイヤ６にキャップ４２が接触してはなら
ない。このため、コバールガラス４３又はサファイア板
４゛６と、フォトダイオードチップ３の上面との距離が
広くなりすぎる。そうすると、フォトダイオードチップ
３と光ファイバ２０の端面の距離が大きく開きすぎる、
という事になる。

第１２図、第１３図のパッケージは、Ｔｏ−１８型のパ
ッケージを利用しており、実装に便利という長所がある
が、光ファイバとの結合効率が悪いという難点がある。

第１４図は第３の従来例を示している。

このパッケージは、Ｔｏ−４６型のパッケージである。

パッケージ本体４７の中央に上下方向に、貫通穴４９が
穿孔しである。貫通穴４９の上端に、フォトダイオード
チップ３が下向きにダイボンドされている。リード４５
はパッケージ本体４７に固着しである。リード４４は、
パッケージ本体４７の通し穴５０を通り、絶縁材料によ
って封止されている。

フォトダイオードチップ３の電極部と、リード４４とが
ワイヤ６によって接続されている。

さらに、キャップ４８が、パッケージ本体４７に対して
溶接される。

光ファイバ２０は、パッケージ本体４７の下方に設けら
れる。光ファイバ２０から出射した光は、貫通穴４９を
通ってフォトダイオードチップ３に入射する。

このパッケージは、汎用のパッケージを利用できるとい
う利点がある。しかし、光フアイバ端部と、フォトダイ
オードチップの距離が広くて、フォトダイオードチップ
と光ファイバとの結合効率が悪い、という欠点がある。

また、フォトダイオードチップ３が密封されず、露出し
ているので、特性が劣化する惧れもある。

第１５図は第４の従来例を示す。これは、パッケージ本
体４７の中央に穿たれた貫通穴４９が広くなっている。

このため光ファイバ２０を貫通穴４９の中へ挿入する事
ができる。

光ファイバ端面の近傍に、フォトダイオードチップ３が
位置する。このため、光ファイバとフォトダイオードの
結合効率が極めて良い。

しかし、フォトダイオードチップ３が光ファイバ２０に
接触し、破損するという惧れがある。また、フォトダイ
オードチップ３が保護されておらず、酸化されて、特性
が劣化する−という可能性もある。信頼性が低い。

第１６図は第５の従来例を示している。これは第１４図
のパッケージを改良したものである。貫通穴４９をコバ
ールガラス５１によって封止している。こうすると、フ
ォトダイオードチップ３を密封する事ができる。フォト
ダイオードチップ３の酸化や汚染による特性劣化を防ぐ
ことができる。

しかし、フォトダイオードと光ファイバの結合効率が低
いという欠点を克服することができない。

これらの難点を克服するために、本出願人は、第１７図
に示すようなフラットパッケージを発明した（特願昭５
８−９７６２８号３５８．５．３１出願）。

これは、Ｔｏ−１８、Ｔｏ−４６といったような回頭型
の汎用パッケージではない。セラミックを積層してなる
矩形のパッケージである。

サファイア板６１と、中央に開口を有するセラミック基
板６０とをロウ付けして一体化する。こうすると、サフ
ァイア板６１と開口によってキャビティが形成される。

セラミック基板６０からサファイア板６１にかけて、ダ
イボンド用メタライズ配線６２が形成しである。このダ
イボンド用メタライズ配線６２は、サファイヤ板６１の
中央に於て欠損部７０を有する。欠損部７０を通して光
が透過できる。

セラミック基板６０の反対側には、電極用メタライズ配
線６３が形成されている。

メタライズ配線６２．６３の外側の端部には、リード６
４．６５がろう付けしである。

セラミック基板６０の上には、矩形状のセラミック枠６
６がメタライズパターンを介して重ねられ固着される。

グリーンシートの段階で積層し、同時焼成する事により
両者を固着できる。

以上がパッケージのみの構成である。フォトダイオード
チップ３を下向きにし、ダイボンド用メタライズ配線６
２の上にダイボンドする。例えばＡｕＳｎ共品のような
リングハンダを用いる。

フォトダイオードチップの感受部は、メタライズ配線６
２の欠損部７０に一致するように重ねる。

フォトダイオードチップ３の電極部と、電極用メタライ
ズ配線６３とは、Ａｕなとのワイヤ６によって接続する
。

さらに、キャップセラミック６７を、樹脂又は低融点ガ
ラス６８などでセラミック枠６６の上に固着する。

このようなパッケージは、サファイア板６１でチップ３
を保護し、セラミック板でチップを密封している。この
ため、特性が劣化するという事はない。また、光ファイ
バをサファイア板６１に接触させても差支えないのであ
るから、光ファイバとフォトダイオードチップの距離を
短くする事ができる。このため、光ファイバとの結合効
率が向上する、という利点がある。

しかし、このパッケージにも次のような欠点があった。

キャップセラミック６７とセラミック枠６６の気密封止
に樹脂を使う場合は、水分の遮断が完全にはできない事
がある。その上、パッケージ形状が特殊であり、ＴＯ−
１８、Ｔｏ−４６型のパッケージの形状のように一般的
でない。このため、汎用性に乏しい。また実装上の煩雑
な問題もある。このような問題がある。

（つ）　発明が解決しようとする問題点従来技術につい
て概観した。Ｔｏ−１８のような汎用パッケージを用い
るものは、あふれた形状、寸法のパッケージであるから
、実装上でも有利であるし、取扱いも単純であるという
長所がある。たとえば、フォトダイオードや発光ダイオ
ードは円筒形の空間を有する光コネクタに内蔵するとい
う事が多い。このような場合、Ｔｏ−１８、Ｔｏ−４６
というような既製のパッケージは便利である。頻用され
た光コネクタへ収容できるからである。

しかし、このような汎用型パッケージは、光ファイバを
パッケージに対向させる時、フ第１・ダイオードチップ
、或は発光ダイオードチップと光フアイバ端面の距離が
離れるため、光ファイバとの結合効率が悪いという根本
的な難点があった。

第１７図の光素子用パッケージは、光ファイバとの結合
効率が高いけれども、パッケージ形状が特殊なものにな
るから、汎用性に欠け、使用しにくいという欠点があっ
た。また樹脂封止どした場合は、気密封止が完全でない
という問題もあった。

第１７図のように透明板にダイボンド用メタライズ配線
を形成し、ここに光素子チップをダイボンドする構造は
、光ファイバとの結合効率を上げるには有利であるが、
リードとメタライズ配線とを接続するために、ロウ付け
しなければならず、リードが、下向きの平行２本リード
（又は３本リード）とならない。

また、下面に透明板（サファイア板６１）があるため、
これを貫通してリードを立てるという事ができない。

こういう理由で、リードが水平方向に出る事になる。

そうすると、透明板をリードが貫通する事がなく、口か
も、リードとメタライズ配線とをろう付けしないように
できれば、第１７図の利点を生かしながら、汎用金属パ
ッケージタイプ（Ｔｏ−１８、ＴＯ−４６）の光素子用
パッケージが得られる事になる。

第１２図〜第１６図の例に於て、リードの一方は、パッ
ケージ本体に固着されていた。これは簡単にできる事で
ある。もう一方のリードは、ガラスなどにより、パッケ
ージ本体と絶縁されながら固定され、かつ、ワイヤによ
って、光素子キャップの電極と接続されていた。これは
パッケージで本体が一方の電極になるからである。

第１７図のパッケージは透明板（サファイア板６１）を
下面に有するため、下面に平行ビンを立てる事ができな
い。チップを載せた透明板が金属製でないから、パッケ
ージが一方の電極を兼ねるというわけにはゆかず、一方
のリードをパッケージに対して固着する、というのでは
いけない。

リードは必ずメタライズ配線に接合しなければならない
。

メタライズ配線にリードを固着する場合、電気的接続と
機械的支持の両方をメタライズ配線から得ようとすれば
、リードをメタライズ配線に対して広い範゛囲で接合し
なければならない。

広範囲接合という事にな′れば、パッケージは大型化す
る。小型、汎用タイプのパッケージにする事が難しい。

このような問題を解決しなければならない。

０９　　目　　　　　的Ｔｏ−１８型のような金属性の汎用性に富むパッケージ
を利用しながら光ファイバとの結合効率の高い光素子用
パッケージを提供する事が本発明の目的である。

（４）構　成汎用パッケージ型とするためには、下方へ平行リードを
出さなければならない。このために透明板は下面にある
のではなく、上面にあるようにすればよい。

そうすると、透明板は、汎用パッケージの、本体ではな
く、金属製キャップの方に付けなければならないという
事になる。

こうなると、リードと、透明板のメタライズ配線とは上
下に向き合う事になる。上下に対向するから、ワイヤボ
ンディングでメタライズ配線とリードとを接続するとい
う事ができない。上下に対向するが、キャップ、透明板
の方向に対し、リードは直角になる。すると、ロウ付け
によって、リードに十分な機械的支持を与える、という
事ができない。接合面積が狭いからである。

そこで、リードはパッケージ本体（アイレットという）
によって機械的支持を与えるようにする。

そうするとメタライズ配線とリードとの結合は単に電気
的接続を与えればよいという事になる。機械的強度が要
求されない。そこで、リードの頭部と、メタライズ配線
の両方にハンダを塗り、これを互に接触させ加熱してハ
ンダ付けする。

このようにすると、汎用型のパッケージを用いて、結合
効率の高い光素子用バラマージを得ることができる。

以下、図面によって、本発明の光素子用パッケージの構
成を説明する。

、第１図は光素子チップ３を取りつけた本発明の光素子
用パッケージの組立後の縦断面図である。

第２図〜第５図は組立手順を説明する縦断面図である。

パッケージは金属製のキャップ１と、アイレット９より
なる。第１２図〜第１６図では、パッケージ本体４１．
４７と一般的に呼んでいたが、ここではアイレット９と
表現する。

透明基体２は、パッケージの下にあるのではなく、上に
ある。キャップ１の上面の開口７を封するように、透明
基体２は低融点ガラス２１によって、キャップ１の上面
に固着しである。

透明基体２の下面には、欠損部８を有するダイボンド用
メタライズパターン４と、ワイヤポンディング用メタラ
イズパターン５が形成されている。

第７図に透明基体上のダイボンド用メタライズパターン
４、ワイヤボンディング用メタライズパターン５の平面
図を示す。欠損部８は、これを通って光が入射し、ある
いは出射する窓である。

ダイボンド用メタライズパターン４の上には、光素子チ
ップ３がダイボンドされている。

これまで、フォトダイオードチップ３と書いてきたが、
本発明は、受光素子、発光素子のいずれに対しても利用
できるので、光素子チップ３と書く。発光ダイオード、
レーザダイオード、フォトダイオード、アバランシェフ
ォトダイオードなどのチップである。

透明基体２はサファイア板、ガラス板など透明板である
が、チップを載せるので透明基体と呼ぶ。

チップ自体が半導体基板と呼ばれることもあるから、「
基体」とよんで区別する。

光素子チップ３の電極部と、ワイヤポンディング用メタ
ライズパターン５とは、ワイヤ６によって電気的に接続
されている。

アイレット９は円板形状の金属又はセラミックであるが
、通し穴１０が穿たれ、円周外縁１８は段部になってい
る。

アイレット外縁１８の上に、キャツ；＃ｌ−縁１７を嵌
合し、両者を固着している。

通し穴１０には、下向き平行のり一ド１５．１６が貫通
している。リード１５．１６は、通し穴１０に於て、ア
イレット９に対して絶縁体でシール１４′されている。

これがリードの機械的保持力を与える。

リード１５．１６の頭部と、ワイヤボンディング、用メ
タライズパターン５、ダイボンディング用メタライズパ
ターン４とは、ハンダ１３によって電気的に接続されて
いる。これが、リードの電気的接続を与える。

ハンダのかわりに導電性樹脂を用いる事もできる。簡単
のため、以後単にハンダと書くが、導電性樹脂で置換で
きるものである。

第１７図の従来例では、リードの機械的保持と、電気的
接続とが共通であったから、リードを下向き平行リード
とすることが不可能であった。

本発明に於ては、“リードの機械的保持と、電気的接続
とを分離したので、下向き平行リードとする事ができる
。

ここに、本発明の着想の妙がある。

ただし、キャップ１の寸法誤差、キャップ１とアイレッ
ト９の取付誤差、リードの寸法誤差透明基体２の取付誤
差などがあって、リード１５．１６の頭部の高さと、透
明基体２のメタライズパターン４．５の高さとを、厳密
に、予め、一致させるという事ができない。そこで、リ
ードとメタライズパターンの接続にハンダを用い、ハン
ダの表面張力を利用して、高さの誤差を吸収できるよう
にしている。

次に組立の手順を第２図〜第６図によって説明する。

まず、円形の開口７を中央に有する金属製円筒状のキャ
ップ１を製作する。

サファイヤ板、ガラス板などの透明基体２の上に、第７
図に示すような、ダイボンド用メタライズパターン４と
、ワイヤボンディング用メタライズパターン５とを厚膜
印刷などによって形成する。

ダイボンド用メタライズパターン４は、透明基体２の中
央に、広い正方形のパッド部を有し、この中心にメタラ
イズのない欠損部８を持っている。

ワイヤボンディング用メタライズパターン５は、単純な
帯状のパターンである。

メタライズパターンを形成するためには、基板にＷをコ
ーティングし、さらにＮｉをコーティングする事もある
。外部に露出するパターンの場合は、その上にＡｕをコ
ーティングする。これはワイヤボンドするためと、酸化
を防ぐためである。メタライズパターンは印刷法で形成
する事が多く、膜厚は１０μｍ〜３０μｍと厚いことが
多い。

加工の順序を説明する。

メタライズパターンを形成した透明基体２と、キャップ
１とを低融点ガラス２１によって固着する。

さらに、透明基体２のダイボンド用メタライズパターン
４には、受光、発光素子である光素子チップ３をダイボ
ンドする。

受光部、発光部の方がボンディング面となる。

この際、欠損部８と光素子チン１３０機能領域が合致す
るようにする。

このように、透明基体２のキャップ１への固着を先に行
なう理由は次のとおりである。

光素子は、一般に熱に弱い。高温にさらすのは望ましく
ない。キャップ１と透明基体２とを低融点ガラス２１を
融かして固着するが、低融点といっても、数百塵の高温
であって、ガラスの熱によって、光素子が熱損傷を受け
る可能性がある。このため、キャップ１に透明基体２を
付けてから、光素子のダイボンド、ワイヤボンドを行な
う。

第２図はここまでの工程によって作られたものを示して
いる。

光素子チップ３の上面に設けた電極部が、ダイボンド用
メタライズパターン４に対し、電気的に接続される事に
なる。

光素子チップ３の下面に設けた電極部と、ワイヤボンデ
ィング用メタライズパターン５とをＡｕなどのワイヤ６
によってワイヤボンディングする。

第３図は、アイレット９にキャップ１を嵌合する直前の
状態を示す。

透明基体２のダイボンド用メタライズパターン４の端部
と、ワイヤボンディング用メタライズパターン５の端部
とに、ハンダ１１．１１を盛る。加熱されていて溶融状
態にあるハンダを盛るが、すぐに表面張力で半球形にな
り、冷却固化する。

アイレット９の通し穴１０ヘシール材料とともに、リー
ド１５．１６を通す。リード１５．１６は釘のように頭
部の拡がった形状になっている。リード１５．１６の頭
部にも加熱溶融したハンダ１２．１２を盛る。表面張力
により、頭部を囲む球形状となり、このま−冷却固化す
る。

リード１５．１６のアイレット９の面からの高さは、予
め調整する。キャップ１をアイレット９に嵌合した時に
、リード頭部と透明基体２の間隙が１朋程度、或はそれ
以下にしておく。

次に第４図に示すように、キャップ１をアイレット９に
嵌合する。キャップ外縁１７とアイレット外縁１８とを
重合して気密封止する。

メタライズパターン４．５のハンダ１１と、リード１５
．１６の頭部のハンダ１２とが接触する状態となる。

これを炉に入れて加熱しハンダリフローを行なう。

ハンダ１１、ハンダ１２が加熱され溶融されると、これ
が一体となる。一体となって融液となるが、表面張力が
あるので、メタライズパターン４．５とリード１５．１
６間にハンダの橋ができる。このハンダ１３が冷却固化
すると、第５図のようになる。ハンダ１３は、メタライ
ズパターン４．５とリード１５．１６の間隔が多少異な
っていても、これらを架橋する事ができる。間隔の誤差
をハンダの表面張力によって吸収するのである。

メタライズパターン４．５とリード１５．１６の電気的
接続はハンダ１３．１３によってなされる。

メタライズパターン４．５とリード１５，１６のハンダ
付は面積が狭いから、リード１５．１６をハンダによっ
て機械的保持するという事ができない。

しかしながら、アイレット９の通し穴１０にシール１４
によって、リード１５，１６が固定されている。

パッケージに対するリードの機械的保持は、通し穴１０
に於ける固定によって十分に与えられる。

このようにして、透明基体２に光素子チップ３がダイボ
ンドされ、しかも、ＴＯ−１８型のパッケージに光素子
チップが収容されている、という、所望のパッケージ構
造が得られる。

第６図は本発明の光素子パッケージに対して、光ファイ
バ２０を対向させた状態の断面図を示している。

光ファイバ２０の端部は透明基体２の極めて近傍に位置
させる事ができる。光素子チップの機能領域は、透明基
体２の側にある。このため、光ファイバ２０の端部と、
光素子チップの機能領域との間隔は極めて狭いものにな
る。

つまり、光ファイバと光素子との結合効率が高い０しかも、パッケージは、従来から頻用されるＴＯ−１８
型にする事ができる。取扱いに便利で、実装の上でも有
利である。

ａ）リードとメタライズパターンの接続に関する改良リ
ード１５．１６の頭にハンダ１２を盛り、メタライズパ
ターン４．５の面にハンダ１１を盛る。

もちろん、いずれか一方だけであってもよい。

ハンダ面を接触させて、加熱するとハンダがいったん溶
融し、表面張力によって最適の架橋形状になる。この状
態で冷却固化するから、ハンダによる橋ができる。

第１図〜第６図に示すように、リード頭を単に釘頭のよ
うにしても、ハンダ１３により、リードとメタライズパ
ターンを架橋する事ができる。

ただし、キャップをアイレットに嵌合した時に、ハンダ
１１．１２が接触していなければならない。

もしも、離隔していれば、ハンダ１１．１２が融けても
、両者が一体とならず、架橋構造を作らない０、底金時に於て、ハンダ１１．１２の接触をより確実に
するには、弾性機構をリードの頭部とメタライズパター
ンの間に介在させればよいのである。

第８図〜第１１図は弾性機構を設けたリード、メタライ
ズパターンのハンダ付は構造を示している。

第８図の改良例に於ては、リード１５．１６の頭部に弾
性薄片２２が形成されている。弾性薄片２２の下方は切
欠き２３になっている。圧力がかかると、弾性薄片２２
は下方へ撓むことができる。

ハンダ１１，１２がメタライズパターンとリード頭部に
盛り上げられている。キャップ１をアイレット９に嵌合
した時、ハンダ１１．１２が衝突する。

しかし、弾性薄片２２が撓むので、ハンダ１１．１２が
厚くても、キャップとアイレットの嵌合の妨げとはなら
ない。ハンダ１１．１２を加熱すると、これが融けて一
体化し、弾性薄片２２に押されて拡がり、広い面に於て
メタライズパターンとリード頭部とを接合する。

第９図の改良例に於ては、リードの頭部がコイルスプリ
ング２４に賦型されている。コイルスプリング２４は圧
力によって縮むことができる。メタライズパターンとコ
イルスプリングのハンダが接触しても、コイルスプリン
グが撓むので、キャップ１をアイレット９へ正しく嵌合
できる。ハンダが融けると、コイルスプリング２４によ
って加圧されて拡がり、広い範囲でハンダが固まる。

第１０図の改良例に於ては、メタライズパターン４．５
の上にＦ状バネ板２５を固着しである。ｒ状ハネ板２５
の側面、リードの側面にハンダヲ盛り上げておく。これ
を組合わせて、加熱すると、ハンダが融け、Ｆ状バネ板
２５とリードとがハンダ付けされる。

この構造では、Ｆ状バネ板２５の側面にリードの側面が
接触するので、キャップ１をアイレット９に嵌合する際
、ハンダの存在が妨げにはならない。反面、Ｆ状バネ板
２５は、側面方向に弾性力を及ぼすので、バネ板とリー
ドのハンダ付けを確実にする。

第１１図の改良例に於ては、メタライズパターン４．５
の上に、Ｈ状バネ板２７を固着しである。

Ｈ状バネ板２７の内面にハンダを盛り上げておく。

リード側面にもハンダを盛り上げておく。

リードをＨ状バネ板２７に下方から挿入して、これを加
熱すると、ハンダが融けて、リードとＨ状バネ板２７の
間に拡がる。表面張力で、凹型の適当な形状になる。こ
れを冷却固化すると、リードとＨ状バネ板２７が電気的
に接続される。

（至）実施例透明基体２として、サファイア板を用いた。

サファイア板の上に、第７図のように、中間に欠損部８
を有するダイボンド用メタライズパターン４と、ワイヤ
ボンディング用メタライズパターン５とをスクリーンを
用いて厚膜印刷する。

このサファイア板をキャップ１に低融点ガラス２１で固
定する。サファイア板のメタライズパターンに、フォト
ダイオードチップ３をＡｕＳｎ共晶により固定した。Ａ
ｕワイヤ６をフォトダイオードチップ３の電極と、ワイ
ヤボンディング用メタライズパターン５との間にボンデ
ィングする。

他方、ネイルヘッド状に成形したリード１４．１５を、
アイレット９の通し穴１０に通して固定した。

このリード１４１．１５の上にＡｇフィラー入り導電性
樹脂を塗布する。メタライズパターンにも導電性樹脂を
塗布する。

アイレットとキャップとを組合わせ、電気溶接によって
キャップとアイレットとを気密封止する。

これをオーブン加熱し、導電性樹脂を溶融固化する。

このようにして、第１図に示すような光素子パッケージ
を作った。光ファイバを前面に位置させて、光を通すと
、光は欠損部８を通ってフォトダイオードチップに入射
した。

し）効　果透明基体の上に光素子−ｆ・ツブをダイボンドしている
から、光ファイバの端面と光素子チップの能動領域との
距離が短くなる。このため光素子と光ファイバとの結合
効率が向上する。

透明基体をパッケージの下ではなく、上に設けるので、
平行リードを下方に向けて出す事ができる。

リードを下方に出した場合、最も困難な問題は、リード
とメタライズパターンの電気的接続である。

ワイヤボンディングは使えない。メタライズパターンに
リードを押しつけてロウ付けするという事もできない。

このような難点を克服するため、本発明に於ては、ハン
ダや導電性樹脂のように、融けた状態で、表面張力によ
り、任意に変形する事のできるものを用いて、電気的接
続を行なっている。

汎用性の高いＴｏタイプのパッケージに、光素子チップ
を実装する事ができる。汎用タイプのパッケージである
から、安価であるし、取扱いも一便利である。光コネク
タの中へ収容する際も、既存のものが利用できて、好都
合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光素子用パッケージの全体の縦断面図
。第２図はキャップに透明基体を付は光素子チップをダイ
ボンドした状態の縦断面図。第３図はキャップにア・ルットを結合する直前の状態の
縦断面図。第４図はキャップにアイレットを嵌込んだ直後の状態の
縦断面図。第５図は加熱されてハンダが一体化した後、固化した状
態の縦断面図。第６図は完成後の光素子パッケージに光ファイバ端を近
接して設けた状態の縦断面図。第７図は透明基体の上に形成したメタライズパターンの
平面図。第８図はリードとメタライズパターンのハンダ付は部分
の改良構造であってリードに弾性薄片を設けたものの縦
断面図。第９図はリードとメタライズパターンのハンダ付は部分
の改良構造であって、リードの頭部にコイルスプリング
を形成したものの縦断面図。第１０図はリードとメタライズパターンのハンダ付は部
分の改良構造であって、メタライズパターンにＦ状バネ
板を固着しておき、これとリードとをハンダ付けしたも
のの縦断面図。第１１図はリードとメタライズパターンのノ１ンダ付は
部分の改良構造であって、メタライズパターンにＨ状バ
ネ板を固着してふ・き、これどリードとをハンダ付けし
たものの縦断面図。第１２図は従来の、ＴＯ−１８型のパッケージを用いた
光素子用パッケージの縦断面図。第１３図は従来例に係るＴｏ−１８型パツケージを用い
た光素子用パッケージの縦断面図。第１４図は従来例に係るＴＯ−４６パツケージを用いた
光素子用パッケージの縦断面図。第１５図は従来例に係るＴｏ−４６パツケージを用いた
他の光素子用パッケージの縦断面図。第１６図は従来例に係るＴｏ−４６パツケージを用いた
他の光素子用パッケージの縦断面図。第１７図は本出願人が先に開発した光素子用セラミック
パッケージの縦断面図。１・・・・・・・・・・・・キャップ２・・・・・・・・・・・・透明基体３・・・・・・・・・・・・光素子チップ４・・・・・
・　ダイボンド用メタライズパターン５・・・・・・　
ワイヤボンディング用メタライズパターン６　・・・・
・・　　ワ　　イ　　ヤ７・・・・・・開　口８・・・・・・欠損部９・・・・・・　アイレット１０・・・・・・通し穴１１・・・・・・　リードに付けたハンダ又は導電性樹
脂１２・・・・・・メタライズパターンに付けたハンダ
又は導電性樹脂１３・・・・・・一体化した後のハンダ
又は導電性樹脂１４・・・・・・シール１５．１６・・・リ　−　ド１７・・・・・・キャップ外縁１８・・・・・・アイレット外縁２０・・・・・・光ファイバ２１・・・・・・低融点ガラス２２・・・・・・弾性薄片２３・・・・・・切　欠　き２４・・・・・・　コイルスフリング２５・・・・・・Ｆ状バネ板２７・・・・・・Ｈ状バネ板４１・・・・・・パッケージ本体４２・・・・・・キ　　ャ　　ッ　　プ４３・・・・・
・コバールガラス４４．４５・・・リ　　　　　−　　　　　　ド４６・
・・・・・サファイア板４７・・・・・・パッケージ本体４８・・・・・・キ　ャ　ッ　プ４９・・・・・・貫　通　穴５０・・・・・・通　し　穴５１・・・・・・コバールガラス６０・・・・・・セラミック基板６１・・・・・・サファイア板６２・・・・・・ダイボンド用メタライズ配線６３・・
・・・・電極用メタライズ配線６４．６５・・・リ　　
　　−　　　　ドロ６・・・・・・セラミック枠６７−・・・・キャップセラミック６８・・・・・・低融点ガラス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基体２と、透明基体２の上に形成され光を通
すべき欠損部８を有し光素子チップ３をダイボンドすべ
きダイボンド用メタライズパターン４と、透明基体２の
上に形成されたワイヤボンディング用メタライズパター
ン５と、中央に開口７を有し略円筒形である金属性のキ
ャップ１と、該キャップ１に嵌合することができ通し穴
１０を穿孔したアイレツト９と、アイレツト９の通し穴
１０に絶縁体シール１４を介して保持される下向き平行
リード１５、１６とよりなり、透明基体２のダイボンド
用メタライズパターン４には光素子チップ３を、欠損部
８を通して能動領域に光が出入りできるようにダイボン
ドし、光素子チップ３の裏面の電極とワイヤボンディン
グ用メタライズパターン５とをワイヤ６によつて接続し
、透明基体２はキャップ１に対し開口Ｔの内側に取付け
、リード１５、１６の頭部はダイボンド用メタライズパ
ターン４、ワイヤボンディング用メタライズパターン５
に対し垂直になるようハンダ１３又は導電性樹脂により
電気的接続する事を特徴とする光素子用パッケージ。
（２）透明基体がサファイア板であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の光素子用パツケージ。
（３）リード１５、１６の頭部が釘頭状に拡大している
事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光素子
用パツケージ。
（４）リードの頭部が撓みやすい弾性薄片２２となつて
おり、ハンダを押圧できる構造となつている事を特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の光素子用パツケー
ジ。
（５）リードの頭部がコイルスプリング２４となつてお
り、ハンダが融けた時にこれを押圧できる構造となつて
いる事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光
素子用パッケージ。
（６）メタライズパターン４、５の裏面にΓ状バネ板２
５が固着してあり、リード１５、１６とΓ状バネ板２５
をハンダ又は導電性樹脂により電気的接続している事を
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光素子用パ
ッケージ。
（７）メタライズパターン４、５の裏面にΠ状バネ板２
７が固着してあり、リード１５、１６とΠ状バネ板２７
をハンダ又は導電性樹脂により電気的接続している事を
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光素子用パ
ツケージ。
（８）透明基体２がコバールガラスである事を特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の光素子用パツケージ
。