KR890003386B1 - 광소자용 패키지 - Google Patents

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Abstract

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Description

광소자용 패키지
제1(a)도 및 제1(b)도, 제2도 제3도 제4도는 각각 종래의 광소자용 패키지의 제1예, 제2예, 제3예 및 제4예를 설명하기 위한 도면.
제5(a)도 및 제5(b)도는 종래의 광소자용 패키지의 결점을 설명하기 위한 도면.
제6(a)도 및 제6(b)도는 각각 본 발명의 기본구조의 상면도 및 측면도.
제7(a)도, 제7(b)도는 각각 본 발명의 실시예의 상면 및 측면도.
제8도는 본 발명의 실시예를 광전다이오우드에 적용한 예를 설명하기 위한 도면.
제9(a)도, 제9(b)도는 각각 종래 기술을 설명하기 위한 도면 및 본 발명의 기술을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11a,11b : TO-18형 패키지 12a12b223242 : 캡
13a,13b : 투명코바아유리 13b,61,71,81,94 : 사파이어판
14a,14b,24,34,44,83 : 금선 16a,16b,26,36,46 : 광파이버
15a,15b,25,35,45,52a,52b,82,91a,92b : 광전다이우오드
21,31,41 : TO-46형 패키지 23,33,55a,55b : 관통구멍
51a,51b,92a,92b : 광전다이오우드의 수광영역
53a,53b : 금속 또는 세라믹의 기체 62,72,95 : 다이본드용패드
54a,54b,93 : 금속 또는 세라믹기체에 형성한 관통구멍 가장자리부분
63,73 : 다이본드용 패드 중앙의 결손부 74,76,84,86 : 알루미나
75a,75b,85a,85b : 리이드
본 발명은, 발광다이오우드나 광전다아오우드로 대표되는 광소자를 수납하는 광소자용 패키지에 관한 것이다.
광소자를 수납하는 광소자용 패키지에 요구되는 주요한 기술요소는, ① 광을 집어넣거나 광을 꺼내기 위해서 대상이 되는 광에 대해서 투명하게 되는 광도입용의 구조를 가질것, ② 광소자에 다이본드 및 와이어본드 등의 배선을 행하고, 광소자로부터 전극을 꺼내는 구조를 가질것, 및 ③ 광소자의 내환경성 및 신뢰성을 향상시키기 위한 기밀봉지구조를 가지고 있는 것이다. 이하 종래 사용되어 왔던 구조에 대해서 광전다이오우드에의 적용을 예로 설명한다.
제1(a) 및 제1(b)도에 종래부터 사용되어 왔던 구조인 제1예를 표시한다. TO-18형 패키지(11a)(11b)에 광전다이오우드(15a)(15b)가, 에폭시수지나, 공정(公晶)땜납 등으로 다이본드되고, 금선(14a)(14b)이 와이어본드된 뒤, 코바아유리(13a)나 사파이어판(13b)의 광투과용의 창구가 형성된 캡(12a)(12b)이, TO-18패키지(11a)(11b)에 제1(a)도 및 제1(b)도에 표시한 바와 같이 용접된 구조로 되어 있다. 이 경우, 캡(12a)(12b)과 TO-18패키지(11a)(11b)의 제조상의 치수정밀도 및, 금선(14a)(14b)이 장해가 되어, 광전다이오우드(15a)(15b)의 상면과 코바아유리(13a), 사파이어판(13b)과의 거리가 커져서, 광전다이오우드(15a)(15b)와 광파이버(16a)(16b)의 결합효율이 나빠진다는 결점을 가지고 있다.
다음에, 제1예인 종래 기술과 다른 광의 도입방식을 이용한 제2의 종래 기술예를 제2도에 표시한다. 통상의 TO-46형 페키지(21)에 관통구멍(23)이 형성되며, 관통구멍(23)의중심에 축을 맞춰서 광전다이오우드(25)가 다이본드되고, 금선(24)이 와이어본드된 다음, 캡(22)이 제2도에 표시한 바와같이, 용접된 구조로 되어 있다. 본 방식에 있어서도 제1의 종래 기술과 마찬가지로 광전다이오우드(25)와 팡파이버(26)의 거리가 커지며, 광전다이오우드(25)와 팡파이버(26)의 결합효율이 나빠진다는 결점을 가지고 있다.
제3도에는, 제2의 종래 기술의 결점을 개선하기 위해서 이루어진 제3의 종래 기술예를 표시한다. 이 구조는 제2의 종래 기술에 대해서 관통구멍(33)에 광파이버(36)를 삽입가능하도록 한 것으로서, 광전다이오우드(35)와 광파이버(36)의 거를 짧게하는 것이 가능하나, 광파이버(36)의 삽입시에 광파이버(36)가 광전다이오우드(35)에 접촉해서, 광전다이오우드(35)가 파손되는 위험이 있으며, 조립이 곤란하다는 결점을 가지고 있다.
다음에 제4도에는, 종래 기술에 덧붙여서 관통부를 코바아유리(43)로 봉지한 제4의 종래 기술예를 표시한다. 이에 대해서도 제2의 종래 기술과 같은 결점을 가지고 있다는 것은 용이하게 판단할 수 있다.
다른 금속이나 세라믹에 관통구멍을 형성해서, 이상 설명해온 5가지 종래 기술예와 유사한 구조를 채용한 경우에 대해서도, 같은 결점을 피할 수 없다는 것은 말할 나위없다.
여기서, 제2의 종래 기술,제3의 종래 기술 및 제4의 종래 기술에 공통되는 결점에 대해서 설명한다. 제5도는 제2, 제3, 제4의 종래 기술인 광의 도입부분을 표시한 모식도이다. 제5(a)도는 금속 또는 세라믹의 기체(53a)상에 수광영역(51a)을 가진을 광전다이오우드(52a)를 다이본드한 상황을 표시한 것이다. 도입되는 광은 기체(53a)의 가장자리부분(54a)이 장해가 되어, 개구각도가 제한되어있다. 다음에 제5(b)도에 다이본드시에 광전다이오우드(52b)가 위치가 벗어졌을때의 도면을 표시한다. 개구각도가 한쪽에서 크게 제한되며, 매우 정밀한 다이본드기술이 요구된다는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 개구각도를 넓게 하기 위해서는 기체(53a)(53b)의 두께를 얇게 하고, 또한 관통구멍(55a)(55b)의 단면적으로 넓게 하지 않으면 안된다. 그러나, 기체(53a)(53b)의 두께를 얇게하면 패키지 자체가 강도적인 문제가 생기고, 또, 관통구멍(55a)(55b)의 단면적을 넓게하면, 이에 수반해서 광전다이오우드(52a)(52b)의 사이즈를 크게 하지 않으면 안된다고 하는 문제가 생긴다. 또, 세라믹이나 금속에 관통구멍을 어떠한 방법으로 가공할 필요가 있으나, 기계가공에 의한 정밀도를 패키지의 구조가 제한된다는 결점도 있다.
본 발명은, 이상 설명해온 바와같은 종래의 패키지의 문제점 및 결점을 제거하여, 사파이어기체상에, 결손부분을 형성한 다이본드용 패드를 가지고, 이 다이본드용 패드상에 광소자가 다이본드되어, 상기 사파이어기체쪽으로부터 들어온 광을 이 결손부분을 개재해서광소자에 들여넣는 구조를 포함해서 된 것을 특징으로한 신규한 광소자용 패키지를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해서 상세히 설명한다.
제6(a)도 및 제6(b)도에 본 발명의 기본도를 표시한다. 제6(a)도는 상면도, 제6(b)도는 측면도이다. 사파이어기체(61)상에 결손부(63)를 형성한 다이본드용 패드(62)가 메탈라이즈되어 있다. 결손부의 형상은, 원형으로 하지 않아도 되며, 이떠한 형상으로도 적용할 수 있다.
제7(a)도 및 제7(b)도에 본 발명의 실시예를 표시한다. 사파이어기체(71)상에 결손부(73)를 가진 다이본드용 패드(72)를 가지고, 알루미나(74)(76)로 형성된 주변부와, 전극인출용의 리이드75a)(76b)를 제7(a)도 및 제7(b)도에 표시한 바와같이 형성했다. 사파이어기체(71)와 알루미나(76)와의 접착은 납땜, 알루미나(74)와 알루미나(76)의 접착에는 절연성의 수지를 사용했다.
또 제8도에 광전다이오우드를 부착한 본 발명의 실시예의 단면도를 표시한다. 광전다이오우드(82)는 예를 들면 AuSn공정과 같은 링땜납을 사용해서 다이본드를 행하여, 금선과 같은 리이드ㆍ와이어(83)를 도면에 표시한 바와 같이 와이어본드했다. 기밀봉지를 하려면, 알루미나(84)상에 알루미나캡을 사용해서 봉지하면 된다.
본 발명은, 광소자와 광파이버의 결합을 용이하게 하기 위해서 이루어진 것이다 이하, 도면에 의해서 본 발명의 효과에 대해서 설명한다.
제9(a)도 및 제9(b)도에 종래 기술과 본 발명의 패키지의 광도입부분의 단면모식도를 표시한다. 종래 기술의 기체(93)는 금속이나 세라믹등의 불투명재질을 사용하고 있느데 비해, 본 발명의 기체(94)는 사파이어를 재질로 하고 있기 때문에, 광에 대해서 투명하다. 그때문에, 입사광에 대한 개구각도가 대폭적으로 넓게 되어 있다. 즉 광파이버와의 결합효율이 대폭 개선되게 되는 것이다. 또 본 발명에서는 사파이어를 기체로 사용하고 있기 때문에, 기체 두깨의 제약이 없고, 자유로히 패키지를 설계할 수 있다.
다음에 광의 도입부분의 형성방법에 대해서, 종래 기술에서는 관통구멍을 형성하기 위하여, 기계가공을 이용할 필요가 있었으나, 본 발명에 의하면, 다이본드용 패드의 사진석판에 의한 메탈라이즈 가공으로 할 수 있고, 임의의 미세가공을 용이하게 할 수 있다.
이상, 본 발명을 광전다이오우드용으로 적용한 예에 대해서 설명하여 왔으나, 발광다이오우드에도 적용할 수 있는 자명한 일이며, 광을 들여넣거나, 또는 꺼내거나 하는 필요가 있는 광소자 전체에 적용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 사파이어기체위에 결손부를 형성한 다이본드용 패드를 가지고, 이 다이본드용 패드위에 광소자가 다이본드되며, 상기 사파이어기체쪽으로부터 입사된 광을 이 결손부를 개재해서 광소자에 들여넣는 구성을 포함해서 이루어진 것을 특징으로하는 광소자용 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다이본드용 패드가 형서된 사파이어기체와 세라믹재료가 복합화되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 광소자용 패키지.
KR1019840001480A 1983-05-31 1984-03-22 광소자용 패키지 KR890003386B1 (ko)

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JP58097628A JPS59220982A (ja) 1983-05-31 1983-05-31 光素子用パッケ−ジ

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KR840009372A KR840009372A (ko) 1984-12-26
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