JP2011146493A - Package for integrated optical semiconductor module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積光半導体モジュール用パッケージに関する。 The present invention relates to an integrated optical semiconductor module package.
半導体LD素子等の光源と光変調器、光合分波器等の導波路型光制御デバイスを機密封止された1つのパッケージ内に集積する技術には、大別して2つの技術が用いられてきた。一つは、モノリシック集積と言われる技術である(例えば、非特許文献1参照)。この技術の特徴は、集積する光機能素子を全て同一の半導体ウェハ上に形成し、各機能素子間は同時に形成した半導体導波路で接続される点である。 As a technique for integrating a light source such as a semiconductor LD element and a waveguide type light control device such as an optical modulator and an optical multiplexer / demultiplexer in a single sealed package, two techniques have been roughly classified. . One is a technique called monolithic integration (see, for example, Non-Patent Document 1). The feature of this technique is that all the optical functional elements to be integrated are formed on the same semiconductor wafer, and the functional elements are connected by the semiconductor waveguide formed simultaneously.
このようなモノリシック集積技術で作製された集積光半導体チップには、光の出力ポート又は入力ポートは1つしか無く、通常の半導体LDモジュールと同様の実装技術でモジュール化でき、実装技術面では新技術や新発明を必要としていない。その反面、モノリシック集積技術では、チップ作製工程が複雑化し、歩留まり低下が懸念される。半導体LD素子、半導体光増幅器、半導体変調器、及びこれらのデバイス間を接続する半導体導波路等の集積化する全てのデバイスが所望の性能を満たさねばならない。 An integrated optical semiconductor chip manufactured by such monolithic integration technology has only one optical output port or input port, and can be modularized by the same mounting technology as a normal semiconductor LD module. No technology or new invention is required. On the other hand, in the monolithic integration technology, the chip manufacturing process is complicated, and there is a concern that the yield may be reduced. All integrated devices such as semiconductor LD elements, semiconductor optical amplifiers, semiconductor modulators, and semiconductor waveguides connecting these devices must satisfy the desired performance.
しかし、各デバイスの歩留りが90%であったとしても、集積光半導体チップの歩留りは60〜70%まで低下してしまう。さらに、集積半導体チップのサイズも大型化するため、ウェハ1枚あたりから取れるチップ数も減少してしまう。これらの理由により、チップコストの上昇が生じ、商品化を阻んでいた。 However, even if the yield of each device is 90%, the yield of the integrated optical semiconductor chip is reduced to 60 to 70%. Furthermore, since the size of the integrated semiconductor chip is increased, the number of chips that can be taken per wafer is also reduced. For these reasons, chip costs have risen, hindering commercialization.
一方、ハイブリッド集積と呼ばれる技術では、個別の半導体光デバイスチップ間をレンズ又は異種材料光導波路により接続して集積化する。異種材料光導波路としては、石英系材料を用いた平面光回路(通称、PLC)が広く用いられている。しかし、PLCに用いられる石英系材料の光通信波長域での屈折率は1.5以下であるのに対して、光半導体素子材料であるInPの屈折率は3.5であり、両者のモードフィールド径は整合していない。さらに、半導体LD素子のモードフィールド形状は楕円であるのに対して、PLCのモードフィールド形状は円形であり、両者を直接接続した場合には、大きな光結合損失(結合効率:20〜30%程度)が発生する。 On the other hand, in a technique called hybrid integration, individual semiconductor optical device chips are integrated by being connected by lenses or different material optical waveguides. As the different-material optical waveguide, a planar optical circuit (commonly known as PLC) using a quartz-based material is widely used. However, while the refractive index in the optical communication wavelength region of the silica-based material used for the PLC is 1.5 or less, the refractive index of InP, which is an optical semiconductor element material, is 3.5. The field diameter is not consistent. Furthermore, the mode field shape of the semiconductor LD element is an ellipse, whereas the mode field shape of the PLC is a circle. When the two are directly connected, a large optical coupling loss (coupling efficiency: about 20 to 30%). ) Occurs.
一方、石英系PLCは同じ石英系素材の光ファイバとモードフィールド形状の相性が極めて良く、光ファイバとの間には高効率な光接続を実現することができる。そのため、PLCを用いたハイブリッド集積技術は、主に光半導体チップと光ファイバ間に石英系の光機能回路(合分波器、光路切り替えスイッチ等)を挿入する場合に用いられ、大きな光結合損失が2回発生する光半導体チップ間の集積には用いられていない(例えば、非特許文献2参照)。 On the other hand, silica-based PLC is extremely compatible with the optical fiber of the same silica-based material in the mode field shape, and high-efficiency optical connection can be realized with the optical fiber. Therefore, the hybrid integration technology using PLC is mainly used when a silica-based optical functional circuit (such as a multiplexer / demultiplexer or an optical path switching switch) is inserted between an optical semiconductor chip and an optical fiber, resulting in a large optical coupling loss. Is not used for integration between optical semiconductor chips that occur twice (for example, see Non-Patent Document 2).
このように、複数の光半導体チップを一つのパッケージ内にハイブリッド集積するには、光半導体チップ間の空間にレンズを挿入して光結合する手法が低損失かつ現実的である。この場合、光半導体チップ間のモードフィールドに生じる不整合は小さく、70〜80%程度のチップ間光結合効率が期待できる。なお、レンズによる光半導体チップのハイブリッド集積の例は、非特許文献3等に開示されている。
As described above, in order to hybridly integrate a plurality of optical semiconductor chips in one package, a technique of inserting a lens into a space between the optical semiconductor chips and performing optical coupling is low loss and realistic. In this case, mismatch occurring in the mode field between the optical semiconductor chips is small, and an inter-chip optical coupling efficiency of about 70 to 80% can be expected. An example of hybrid integration of an optical semiconductor chip using a lens is disclosed in Non-Patent
上述したように、チップコストの上昇を避けて低損失な光半導体素子チップの集積を実現するには、レンズを用いた空間光結合が現実的な技術である。しかし、レンズによる光半導体チップのハイブリッド集積は、従来、図7に示すような手順で行われてきた。 As described above, spatial optical coupling using a lens is a realistic technique for realizing integration of low-loss optical semiconductor element chips while avoiding an increase in chip cost. However, the hybrid integration of the optical semiconductor chip by the lens has been conventionally performed according to the procedure shown in FIG.
図7に示すように、キャリア101上にはLDチップ103、変調器チップ104、ステージ106、レンズ110,111,113が設置されており、パッケージ107には温度調節器(TEC)108、端子118が設置されている。また、パッケージ107には光透過窓119が形成されている。
As shown in FIG. 7, an
すなわち、従来技術では、LDチップ103、変調器チップ104等の複数の光半導体チップをキャリア101と呼ばれる部材に固定した後、LDチップ103、変調器チップ104間にレンズ110,111を調芯固定する。このようにして、LDチップ103、変調器チップ104とレンズ110,111を搭載したキャリア101をさらに図7中に矢印で示すようにパッケージ107内のTEC108上にハンダ固定する。
That is, in the prior art, after fixing a plurality of optical semiconductor chips such as the
しかしながら、このハンダ固定プロセスの温度は、230〜280℃程度になるため、熱歪によりキャリア101やレンズ110,111の筐体が微少変形を引き起こす。これにより、過剰な光損失を誘起し、歩留り低下を招いていた。なお、このような問題があるのにもかかわらず半田固定プロセスが用いられているのは、樹脂接着剤による固定では熱伝導率が不足するため、キャリア101とパッケージ107とを半田固定することにより高い熱伝導性を確保する必要があるためと、樹脂接着剤による固定では経年劣化しやすいため、キャリア101とパッケージ107とを半田固定することにより長期信頼性を確保する必要があるためである。
However, since the temperature of the solder fixing process is about 230 to 280 ° C., the housing of the
そして、熱歪によりキャリア101が変形することを避けるため、キャリア101の厚みを増して機械的強度を向上させ、これにより歩留まり低下を防いでいるが、キャリア101の価格上昇やキャリア101の熱容量増大による温調電力の増加につながり、真の意味での問題解決とはなっていない。
In order to avoid the deformation of the
以上のことから、本発明は、キャリア101やレンズ110,111の筐体の熱変形を誘起する調芯後の高温プロセスを排除し、集積光半導体モジュールの製造歩留まりの向上、キャリア101の小型化による部材コストの低減及び温調電力削減を実現することができる集積光半導体モジュール用パッケージを提供することを目的とする。
From the above, the present invention eliminates the high-temperature process after alignment that induces thermal deformation of the housing of the
上記の課題を解決するための第1の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージは、
2個以上の光半導体素子が光学素子を介して光結合して構成される集積光半導体素子を収容するパッケージにおいて、
信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる光透過窓以外に、前記光学素子の実装を行うための1箇所以上の実装用光透過窓を設ける
ことを特徴とする。
An integrated optical semiconductor module package according to a first invention for solving the above-mentioned problems is
In a package containing an integrated optical semiconductor element configured by optically coupling two or more optical semiconductor elements via an optical element,
In addition to the light transmission window used for signal light input or output or input / output, one or more mounting light transmission windows for mounting the optical element are provided.
上記の課題を解決するための第2の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージは、
第1の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいて、
前記実装用光透過窓は、前記パッケージの壁面に設けられた信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる前記光透過窓とは異なる壁面に設けられる
ことを特徴とする。
An integrated optical semiconductor module package according to a second invention for solving the above-mentioned problems is
In the integrated optical semiconductor module package according to the first invention,
The mounting light transmission window is provided on a wall surface different from the light transmission window used for input or output of signal light or input / output provided on the wall surface of the package.
上記の課題を解決するための第3の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージは、
第1の発明又は第2の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいて、
前記実装用光透過窓は、光を透過する材料で気密封止される
ことを特徴とする。
An integrated optical semiconductor module package according to a third invention for solving the above-described problems is
In the package for the integrated optical semiconductor module according to the first invention or the second invention,
The light transmission window for mounting is hermetically sealed with a material that transmits light.
上記の課題を解決するための第4の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージは、
第1の発明から第3の発明のいずれかひとつに係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいて、
前記光学素子は、前記パッケージの外部に設置されたYAGレーザーにより前記実装用光透過窓を介して溶接固定できる位置に配置し、
前記実装用光透過窓は、前記光学素子をYAGレーザーにより溶接固定できる大きさとする
ことを特徴とする。
An integrated optical semiconductor module package according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is
In the integrated optical semiconductor module package according to any one of the first to third inventions,
The optical element is arranged at a position where it can be fixed by welding through the mounting light transmission window by a YAG laser installed outside the package;
The mounting light transmitting window is sized so that the optical element can be fixed by welding with a YAG laser.
上記の課題を解決するための第5の発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージは、
第1の発明から第3の発明のいずれかひとつに係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいて、
前記光学素子は、前記パッケージの外部に設置されたUV(Ultra Violet:紫外)光源により前記実装用光透過窓を介して接着剤を硬化させて固定できる位置に配置し、
前記実装用光透過窓は、前記光学素子をUV光により接着固定できる大きさとする
ことを特徴とする。
An integrated optical semiconductor module package according to a fifth invention for solving the above-mentioned problems is
In the integrated optical semiconductor module package according to any one of the first to third inventions,
The optical element is disposed at a position where the adhesive can be cured and fixed via the mounting light transmission window by a UV (Ultra Violet) light source installed outside the package,
The mounting light transmission window is sized so that the optical element can be bonded and fixed by UV light.
本発明によれば、集積光半導体モジュールの製造歩留りの向上と消費電力を削減することができる集積光半導体モジュール用パッケージを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the package for integrated optical semiconductor modules which can improve the manufacture yield of an integrated optical semiconductor module and can reduce power consumption can be provided.
以下、本発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージを実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明の効果を示すための例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行い得ることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments for implementing a package for an integrated optical semiconductor module according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the Example shown below is the illustration for showing the effect of this invention, and it cannot be overemphasized that a various change can be made within the range which does not deviate from the main point of this invention.
以下、本発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージの第1の実施例について説明する。
本実施例においては、集積される光半導体素子がDFB−LDチップ(DFB−レーザーダイオードチップ)と半導体MZ変調器(マッハツェンダー変調器)であり、これら2つのチップ間を光学素子である2枚のレンズで光結合する場合を例として説明する。
Hereinafter, a first embodiment of a package for an integrated optical semiconductor module according to the present invention will be described.
In this embodiment, the integrated optical semiconductor elements are a DFB-LD chip (DFB-laser diode chip) and a semiconductor MZ modulator (Mach-Zehnder modulator), and the two chips are optical elements between the two chips. As an example, the case of optical coupling with the lens will be described.
〔第1の工程「キャリアの作製」〕
第1の工程においては、最初に行うキャリア上への光半導体チップの搭載固定工程を示している。図1に示すように、銅・タングテン合金製のキャリア1上の所定の位置に、窒化アルミ製のサブキャリア2を介してDFB−LDチップ3が金錫ハンダにより固定される。
[First step "Production of carrier"]
In the first step, an optical semiconductor chip mounting and fixing step on the carrier which is performed first is shown. As shown in FIG. 1, a DFB-
続いて、キャリア1上の所定の位置にMZ変調器4がサブキャリア5を介して金錫ハンダにより固定される。キャリア1のDFB−LDチップ3とMZ変調器4の搭載部の間には、後述する第1のレンズ10及び第2のレンズ11を調芯固定するための窪みがあり、そこには、第1のレンズ10及び第2のレンズ11をYAGレーザーにより溶接固定するためのコバールと呼ばれる合金で作製したステージ6が金ゲルマニウムハンダで予め取り付けてある。
Subsequently, the
このステージ6の中央部に光アイソレータ14をパッシブ搭載し、YAGレーザーにより溶接固定する。DFB−LDチップ3とMZ変調器4の固定後、高周波信号終端抵抗、チップコンデンサ、温度調節用サーミスタ、モニタPD等の付属部品17が、ハンダ及び導電性接着剤を用いてキャリア1上に固定される。
An
〔第2の工程「パッケージへの部品搭載」〕
続いて、図2に示すように、パッケージ7にTEC8と呼ばれる温度調節素子を融点210〜250℃程度の鉛フリーハンダを用いて固定する。ここで用いるパッケージ7には、実装用光透過窓9が設けられている。この実装用光透過窓9は、信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる光透過窓19の設けられたパッケージ7の壁面とは異なる壁面に設けられる。
[Second step "Mounting parts on the package"]
Subsequently, as shown in FIG. 2, a temperature control element called
本実施例においては、実装用光透過窓9は透明なサファイア基板17で封止されている場合を例として説明するが、第2の実施例で示すように、窓無しで穴が開いているだけであっても良い。また、サファイア基板17表面には、YAGレーザー光線の反射を防ぐためのARコートを設けているが、YAGレーザーによる溶接条件を調整しさえすればARコート無しであっても問題は無い。
In this embodiment, the case where the mounting
TEC8固定後、TEC8の通電端子は、パッケージ7の対応する端子18と接続される。次に、TEC8上に第1の工程で完成したキャリア1を鉛フリーハンダで固定する。この時、キャリア1上のステージ6とパッケージ7上の実装用光透過窓9との位置が合うよう調整して固定する。固定後、キャリア1上のDFB−LDチップ3、MZ変調器4、その他の付属部品17はワイヤボンディングにより、パッケージ7の対応する端子18と接続される。なお、実装用光透過窓9は、第1のレンズ10と第2のレンズ11をYAGレーザーにより溶接固定できる大きさとする
After fixing the
〔第3の工程「チップ間光接続」〕
第2の工程で部品搭載の完了したパッケージ7を調芯装置に取り付け、DFB−LDチップ3に50mA程度の順方向電流を通電し、発光させる。図3に示すように、ステージ6上に第1のレンズ10と第2のレンズ11の2枚のレンズを挿入し、DFB−LDチップ3とMZ変調器4との光結合効率が最大となるよう調芯する。なお、本実施例においては、光学素子として第1のレンズ10と第2のレンズ11を用いた場合を例として説明するが、この他にも光フィルタを用いることも可能である。
[Third step "optical connection between chips"]
The
調芯後、第1のレンズ10と第2のレンズ11を実装用光透過窓9越しに図3中に矢印で示すようにYAGレーザーを照射し、ステージ6上に溶接固定する。以上の調芯工程により、DFB−LDチップ3とMZ変調器4との間の高効率(75%程度)な光結合を実現することができる。
After alignment, the
〔第4の工程「完成」〕
続いて、図4に示すように、パッケージ7にリッド12と呼ばれる蓋を乾燥窒素雰囲気中で抵抗溶接し、パッケージ7は気密封止される。なお、この工程は、室温で行う。続いて、パッケージ7をファイバ調芯装置に取り付け、DFB−LDチップ3に50mA通電、MZ変調器4に透過光強度が最大になるよう電圧を印加して、図4中に矢印で示すように外部レンズ13と光ファイバ15を調芯し、YAGレーザーの照射により溶接固定する。なお、この工程も室温で行う。以上の工程により、本実施例に係る集積光半導体モジュールが完成する。
[Fourth process "completion"]
Subsequently, as shown in FIG. 4, a lid called
第1〜4の工程で示したように、本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージを用いることで、チップ間光調芯工程を全てのハンダプロセス完了後に行うことが可能となるため、熱歪による光軸ズレの影響を排除することができる。 As shown in the first to fourth steps, by using the integrated optical semiconductor module package according to this embodiment, the inter-chip optical alignment step can be performed after all the solder processes are completed. The influence of the optical axis shift due to distortion can be eliminated.
〔性能評価〕
完成した本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいて、DFB−LDチップ3にチップ温度40℃で80mAの直流を印加し、MZ変調器4の信号端子に振幅2Vの10Gbps擬似ランダム信号(231−1)を与えたところ、発振波長1552nm、平均出力+8dBm、消光比15dBの良好なアイパタンが得られた。
[Performance evaluation]
In the completed package for the integrated optical semiconductor module according to the present embodiment, a DC current of 80 mA is applied to the DFB-
また、DFB−LDチップ3のチップ温度を10〜60℃、LD電流を50〜100mAまで変化させることで、発振波長を1545〜1555nmで変化させることができた。全波長範囲でシングルモードファイバ120km伝送後のパワーペナルティは0.7dB以下であり、分散耐性も良好であった。
Further, by changing the chip temperature of the DFB-
また、キャリア1に搭載したDFB−LDチップ3とMZ変調器4との間の光損失が光軸ずれ等で2.5dB以上になったものを不良品とした場合、製造歩留まりは、従来方法では歩留まり70%前後なのに対して、本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいては、通常のLDモジュールと同等な96%に達している。
In addition, when the optical loss between the DFB-
また、本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいては、ケース温度70℃時の消費電力は1.6Wであり、従来技術を用いて作製したモジュールに比べて20%削減することができている。これは、本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージにおいては、厚みの薄いキャリア1を用いることができるようになったため、温度調整に用いているペルチェ素子の負荷が低下したことが挙げられる。
Further, in the package for the integrated optical semiconductor module according to this example, the power consumption at the case temperature of 70 ° C. is 1.6 W, which can be reduced by 20% compared with the module manufactured using the conventional technology. Yes. This is because, in the integrated optical semiconductor module package according to the present embodiment, since the
以下、本発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージの第2の実施例について説明する。
本実施例においては、第1の実施例と同様のモジュールを実装用光透過窓9が封止されていない貫通穴である場合を例として説明する。
The second embodiment of the integrated optical semiconductor module package according to the present invention will be described below.
In the present embodiment, the same module as in the first embodiment will be described as an example in which the mounting
〔第1の工程「キャリアの作製」〕
本実施例における第1の工程は、図1に示した第1の実施例と同じ工程でキャリア1を完成させる。
[First step "Production of carrier"]
In the first process of this embodiment, the
〔第2の工程「パッケージへの部品搭載」〕
続いて、パッケージ7にTEC8と呼ばれる温度調節素子を融点210〜250℃程度の鉛フリーハンダを用いて固定する。ここで用いるパッケージ7には、図5に示すように実装用光透過窓9が設けられている。この実装用光透過窓9は、信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる光透過窓19の設けられたパッケージ7の壁面とは異なる壁面に設けられる。
[Second step "Mounting parts on the package"]
Subsequently, a temperature control element called TEC8 is fixed to the
本実施例においては、実装用光透過窓9に封止用窓材は付いておらず、貫通穴が開いている。また、実装用光透過窓9は、大きめの穴を左右両側に各1個ずつ開けても、小さめの穴を必要なだけ開けても良い。TEC8固定後、TEC8の通電端子は、パッケージ7の対応する端子18と接続される。
In this embodiment, the mounting
次に、TEC8上に第1の工程で完成したキャリア1を鉛フリーハンダで固定する。この時、キャリア1上のステージ6とパッケージ7上の実装用光透過窓9との位置が合うよう調整して固定する。固定後、キャリア1上のDFB−LDチップ3、MZ変調器4、その他の付属部品17はワイヤボンディングにより、パッケージ7の対応する端子18と接続される。なお、実装用光透過窓9は、第1のレンズ10と第2のレンズ11をUVによりUV固定できる大きさとする。
Next, the
〔第3の工程「チップ間光接続」〕
第2の工程で部品搭載の完了したパッケージ7を調芯装置に取り付け、DFB−LDチップ3に50mA程度の順方向電流を通電し、発光させる。図3に示すように、ステージ6上に第1のレンズ10と第2のレンズ11の2枚のレンズを挿入し、DFB−LDチップ3とMZ変調器4との光結合効率が最大となるよう調芯する。なお、本実施例においては、光学素子として第1のレンズ10と第2のレンズ11を用いた場合を例として説明するが、この他にも光フィルタを用いることとすることも可能である。
[Third step "optical connection between chips"]
The
調芯後、第1のレンズ10と第2のレンズ11を実装用光透過窓9越しに図3中に矢印で示すようにYAGレーザーを照射し、ステージ6上に溶接固定する。以上の調芯工程により、DFB−LDチップ3とMZ変調器4との間の高効率(75%程度)な光結合を実現することができる。
After alignment, the
なお、本実施例においては、第1のレンズ10と第2のレンズ11の固定をYAGレーザーによる溶接固定で行ったが、第1のレンズ10と第2のレンズ11の固定を実装用光透過窓9を通じてUV光を照射して固定するUV固定により行っても良い。なお、UV光を照射して接着固定を行う場合、第1のレンズ10と第2のレンズ11の固定にはUV光で硬化する光硬化接着剤を用いることとする。
In this embodiment, the
その後、図6に示すように実装用光透過窓9をTO−CANパッケージで用いられる封止用金属キャップ16で抵抗溶接器を用いて封止する。なお、この工程は室温及び大気中で行って良い。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the mounting
〔第4の工程「完成」〕
続いて、パッケージ7にリッド12と呼ばれる蓋を乾燥窒素雰囲気中で抵抗溶接し、パッケージ7は気密封止される。なお、この工程は、室温で行う。続いて、パッケージ7をファイバ調芯装置に取り付け、DFB−LDチップ3に50mA通電、MZ変調器4に透過光強度が最大になるよう電圧を印加して、外部レンズ13と光ファイバ15を調芯し、YAGレーザーの照射により溶接固定する。なお、この工程も室温で行う。以上の工程により、本実施例に係る集積光半導体モジュールは完成する。
[Fourth process "completion"]
Subsequently, a lid called a
第1〜4の工程で示したように、本実施例に係る集積光半導体モジュール用パッケージを用いることで、チップ間光調芯工程を全てのハンダプロセス完了後に行うことが可能になり、熱歪による光軸ズレの影響を排除することができる。さらに、ハンダプロセス時の高温保持に伴うUV接着剤の劣化を避けることも可能になり、UV接着工程の信頼性を維持することができる。
なお、完成したモジュールは第1の実施例におけるモジュールと同等の性能を有していることは言うまでもない。
As shown in the first to fourth steps, by using the integrated optical semiconductor module package according to the present embodiment, the inter-chip optical alignment step can be performed after completion of all the solder processes, and thermal distortion It is possible to eliminate the influence of optical axis misalignment due to. Furthermore, it becomes possible to avoid the deterioration of the UV adhesive accompanying the high temperature holding during the solder process, and the reliability of the UV bonding process can be maintained.
Needless to say, the completed module has the same performance as the module of the first embodiment.
以上説明したように、本発明に係る集積光半導体モジュール用パッケージによれば、キャリア1や第1のレンズ10及び第2のレンズ11の筐体の熱変形を誘起する調芯後の高温プロセスを排除し、集積光半導体モジュールの製造歩留まりの向上、キャリア1の小型化による部材コストの低減及び温調電力削減を実現することができる。
As described above, according to the integrated optical semiconductor module package of the present invention, the post-alignment high-temperature process that induces thermal deformation of the housing of the
本発明は、例えば、主として光通信システムや光情報処理システムにおいて用いられる光半導体モジュールにおける、信号光の送受信、増幅、変調、合分波等の機能の内から少なくとも2つ以上の機能を1つのパッケージ内に集積化した集積光半導体モジュールの作製に利用することが可能である。 The present invention provides, for example, at least two or more functions out of functions such as transmission / reception of signal light, amplification, modulation, and multiplexing / demultiplexing in an optical semiconductor module mainly used in an optical communication system or an optical information processing system. It can be used for manufacturing an integrated optical semiconductor module integrated in a package.
1 キャリア
2,5 サブキャリア
3 DFB−LDチップ
4 MZ変調器
6 ステージ
7 パッケージ
8 TEC
9 実装用光透過窓
10 第1のレンズ
11 第2のレンズ
12 リッド
13 外部レンズ
14 光アイソレータ
15 光ファイバ
16 気密封止用キャップ
17 サファイア基板
18 端子
19 光透過窓
1
DESCRIPTION OF
Claims (5)
信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる光透過窓以外に、前記光学素子の実装を行うための1箇所以上の実装用光透過窓を設ける
ことを特徴とする集積光半導体モジュール用パッケージ。 In a package containing an integrated optical semiconductor element configured by optically coupling two or more optical semiconductor elements via an optical element,
A package for an integrated optical semiconductor module, characterized in that, in addition to a light transmission window used for input or output of signal light or input / output, one or more mounting light transmission windows for mounting the optical element are provided.
前記実装用光透過窓は、前記パッケージの壁面に設けられた信号光の入力もしくは出力又は入出力に用いる前記光透過窓とは異なる壁面に設けられる
ことを特徴とする集積光半導体モジュール用パッケージ。 The integrated optical semiconductor module package according to claim 1,
The package for an integrated optical semiconductor module, wherein the light transmission window for mounting is provided on a wall surface different from the light transmission window used for input or output of signal light or input / output provided on the wall surface of the package.
前記実装用光透過窓は、光を透過する材料で気密封止される
ことを特徴とする集積光半導体モジュール用パッケージ。 In the package for integrated optical semiconductor modules according to claim 1 or 2,
The package for an integrated optical semiconductor module, wherein the light transmitting window for mounting is hermetically sealed with a material that transmits light.
前記光学素子は、前記パッケージの外部に設置されたYAGレーザーにより前記実装用光透過窓を介して溶接固定できる位置に配置し、
前記実装用光透過窓は、前記光学素子をYAGレーザーにより溶接固定できる大きさとする
ことを特徴とする集積光半導体モジュール用パッケージ。 The package for an integrated optical semiconductor module according to any one of claims 1 to 3,
The optical element is arranged at a position where it can be fixed by welding through the mounting light transmission window by a YAG laser installed outside the package;
The package for an integrated optical semiconductor module, wherein the mounting light transmission window is sized so that the optical element can be fixed by welding with a YAG laser.
前記光学素子は、前記パッケージの外部に設置されたUV光源により前記実装用光透過窓を介して接着剤を硬化させて固定できる位置に配置し、
前記実装用光透過窓は、前記光学素子をUVによりUV固定できる大きさとする
ことを特徴とする集積光半導体モジュール用パッケージ。 The package for an integrated optical semiconductor module according to any one of claims 1 to 3,
The optical element is disposed at a position where the adhesive can be cured and fixed via the mounting light transmission window by a UV light source installed outside the package,
The package for an integrated optical semiconductor module, wherein the mounting light transmission window is sized so that the optical element can be UV-fixed by UV.
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JP2010005506A JP2011146493A (en) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | Package for integrated optical semiconductor module |
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2010
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