JP3453989B2 - 光半導体素子モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、温度制御が必要
な光半導体素子の出射光を光ファイバーに結合する光半
導体素子モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は例えば気密を有する容器と、容器
内部に電子冷却素子を接合し、電子冷却素子の上に切削
加工により形成した平坦なＷとＣｕを主成分とする材料
のベースを接合し、ベースの上に絶縁基板と接合してい
る光半導体素子と、温度検知部品と接合している絶縁基
板或いは温度検知部品と、片端が前記容器と接合してい
る電子回路部品と、レンズ保持部品と同一材料よりなる
ポストを接合し、ポストにレンズ保持部品を溶接してい
る従来の光半導体素子モジュールの構成説明用断面図で
あり、図２（ｂ）は図２（ａ）の右側より見た図であ
る。図において１は容器、２はレンズ保持部品、３はポ
スト、４はベース、５は電子回路部品、６は電子冷却素
子、７は絶縁基板と接合された光半導体素子、８は温度
検知部品である。

【０００３】次に動作について説明する。光半導体素子
７は駆動する際の自己発熱と、光半導体素子モジュール
の置かれる外部環境と、光半導体素子モジュール内部の
電子回路部品５の発熱により温度が変化する。

【０００４】そして、温度検知部品８が検知した温度が
設定温度と異なる場合には光半導体素子モジュール外部
の電子冷却素子駆動装置は電子冷却素子６を温度検知部
品８が設定温度になるまで駆動する。これにより温度検
知部品８は常に設定温度で一定となる。よって温度検知
部品８と同様にベース４上に接合された光半導体素子も
ある一定温度となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
半導体素子モジュールでは容器１の内面上に電子冷却素
子６を接合しているため、電子冷却素子６で発生した熱
を光半導体素子モジュールの放熱面である容器１の外面
まで伝導する間に、容器１の熱抵抗や容器１と電子冷却
素子６の接合部の接触熱抵抗により温度差を生じ、光半
導体素子モジュールの冷却能力が悪かった。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、光半導体素子モジュールの外部環
境温度と光半導体素子の設定動作温度に大きな温度差を
生じた場合においても、光半導体素子にあまり影響を与
えずに正常に動作させることができる光半導体素子モジ
ュールを得るものである。

【００１４】また、この発明は、光半導体素子モジュー
ルに使用する電子冷却素子の消費電力を低減するもので
ある。

【００１５】

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明の光半導体素子
モジュールは、容器１の一部或いは全部が電子冷却素子
６の絶縁基板で構成されているものである。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す断
面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）を右側より見た図であ
り、図において２，３，４，５，６，７，８は従来の技
術と全く同一のものであるが、容器１の面は、電子冷却
素子６が挿入される開口部を有しており、電子冷却素子
６が挿入された状態において、電子冷却素子６の面と同
一平面上にあり、電子冷却素子６の面とで光半導体素子
モジュールの主要な放熱面を構成する。また、容器１と
電子冷却素子６のはめあい部分は、必要に応じて気密封
止する。

【００２１】従来の容器１の底部に載せていた構造では
電子冷却素子６の放熱面から出る熱は、容器１の底部に
伝わり、容器１の底部外面より外部へ放熱されていたた
め、容器１と電子冷却素子６の放熱面との接触熱抵抗と
容器１の材料特性、形状による熱抵抗により光半導体素
子モジュールの放熱効率を悪くしていた。

【００２２】また、従来の光半導体素子モジュールにお
いて、容器１の底面での熱抵抗を減らすために底面の厚
さを薄くする方法もあるが、容器１の形状、材料特性に
より容器１の剛性バランスから光半導体素子モジュール
取付けの際の応力によって、容器１の主要な放熱面であ
る底面が撓み、取付面との間に隙間を生み、光半導体素
子モジュールの放熱効果を悪くする恐れがあった。

【００２３】そこで、前記のような構成による光半導体
素子モジュールにすると、電子冷却素子の放熱面が直接
外部に出ることにより、前記容器１と電子冷却素子６の
絶縁基板との接触熱抵抗と、容器１の材料特性、形状に
よる熱抵抗が削減でき、剛性バランスについては容器１
の底部厚みが光半導体素子モジュールの放熱効率に与え
る影響が小さくなるので、厚くすることもでき、光半導
体素子モジュールの熱効率を改善できる。なお、上記実
施の形態１では容器１の一部を電子冷却素子６の絶縁基
板で構成したが、容器１の全部を上記絶縁基板で構成し
ても良い。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、従来の構造に比べ、
容器１と電子冷却素子６の絶縁基板との接触熱抵抗、容
器１の材料特性、形状による熱抵抗がなくなり、電子冷
却素子６の消費電力を低減、或いは光半導体素子モジュ
ールの冷却能力を改善できる。

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による光半導体素子モジュールの実
施の形態１を示す断面図である。

【図２】 従来の光半導体素子モジュールを示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 容器、２ レンズ保持部品、３ ポスト、４ ベー
ス、５ 電子回路部品、６ 電子冷却素子、７ 光半導
体素子、８ 温度検知部品。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光半導体素子と、 前記光半導体素子に熱的に結合された電子冷却素子と、 前記光半導体素子に熱的に結合された温度検知部品と、前記光半導体素子および温度検知部品を収容するととも
   に、前記電子冷却素子の放熱面を直接外部に露出させる
   ように、当該電子冷却素子が挿入され嵌合された開口部
   を底部に有した容器とを備えた光半導体素子モジュール
   であって、 当該光半導体素子モジュールの取付けの際の応力によっ
   て、前記容器の底面が撓まないように、当該容器におけ
   る底部の厚みを厚くした ことを特徴とする光半導体素子
   モジュール。
2. 【請求項２】 前記容器は、底面を取り付ける取付面と
   の間に隙間を生じないように、底部の厚みを厚くしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光半導体素子モジュー
   ル。
3. 【請求項３】 前記容器は、底面が前記電子冷却素子の
   底面と同一平面上にあって、当該電子冷却素子との嵌合
   部を気密封止したこと特徴とする請求項１記載の光半導
   体素子モジュール。