JP3702200B2

JP3702200B2 - 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置

Info

Publication number: JP3702200B2
Application number: JP2001171532A
Authority: JP
Inventors: 和弘川畑; 信幸田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2021-06-06
Also published as: JP2002368322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ（ＬＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子を収容するための光半導体素子収納用パッケージ、およびその光半導体素子収納用パッケージを用いた光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光半導体素子収納用パッケージ（以下、光半導体パッケージという）を図６に平面図、図７に図６のＢ−Ｂ’の断面図、図８に図６のネジ取付部の部分拡大平面図で示す。これらの図において、１０１は基体、１０２は枠体、１０３は入出力端子、１０４は内部にレンズ等の透光性部材を有する筒状の光ファイバ固定部材（以下、固定部材という）、１０６は蓋体を示し、これら基体１０１，枠体１０２，入出力端子１０３，固定部材１０４，蓋体１０６とで、内部空間に光半導体素子１０５を収容する容器が基本的に構成される。
【０００３】
基体１０１は、銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金や鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属材料から成り、上面に光半導体素子１０５を載置する略四角形の載置部１０１ａを有するとともに、基体１０１の四隅に外側に延出して設けられた張出部に貫通穴または切欠きから成るネジ穴１０１ｃが設けられたネジ取付部１０１ｂを有する。この基体１０１は、光半導体素子１０５が載置部１０１ａに載置固定され作動した際に、光半導体素子１０５が発する熱を効率良く外部電気回路基板（図示せず）のヒートシンク部に伝達する、所謂熱伝達媒体として機能し、またネジ取付部１０１ｂのネジ穴１０１ｃにネジを挿入し外部電気回路基板にネジ止めして固定される。
【０００４】
基体１０１の上面には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成り、側部に貫通開口または切欠き部から成る入出力端子取付部１０２ａを、他の側部に貫通孔から成る光ファイバ固定部材取付部（以下、固定部材取付部という）１０２ｂを有する枠体１０２が、載置部１０１ａを囲繞するように銀（Ａｇ）ロウ等のロウ材で接合される。
【０００５】
また、固定部材取付部１０２ｂの外側開口の周辺部またはその内周面には、光半導体素子１０５と光信号を入出力する光ファイバ（図示せず）が接続される筒状の固定部材１０４が取着される。また、入出力端子取付部１０２ａの内周面には、光半導体素子１０５と外部電気回路基板との高周波信号の入出力を行う入出力端子１０３が取着される。なお、入出力端子１０３には、高周波信号が伝送されるメタライズ層１０３ａが形成されている。
【０００６】
なお、図８に示すように、ネジ取付部１０１ｂのネジ穴１０１ｃの中心１０１ｃ−Ａは、基体１０１の隣接する二辺の延長線Ｌに挟まれる領域の外側に位置する。即ち、ネジ取付部１０１ｂの張出部は基体１０１の隅部で一辺側にのみつながるように形成されており、その張出部内にネジ穴１０１ｃが設けられている。
【０００７】
このような構成の光半導体パッケージに光半導体素子１０５を載置固定した後、光半導体素子１０５とメタライズ層１０３ａとをボンディングワイヤ（図示せず）で電気的に接続し、蓋体１０６により光半導体素子１０５を気密に封止することにより、製品としての光半導体装置となる。なお、光半導体素子１０５は、外部電気回路基板から入力される高周波信号、または光ファイバから入力される光信号により作動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ネジ取付部１０１ｂのネジ穴１０１ｃの中心１０１ｃ−Ａが、基体１０１の隣接する二辺の延長線Ｌに挟まれる領域の外側に位置するため、ネジ穴１０１ｃにネジを挿入して外部電気回路基板にネジ止め固定する際、入出力端子１０３等が取着されている枠体１０２と基体１０１とのわずかな熱膨張差による基体１０１の反りを平坦に矯正しようとする大きな応力が、中心１０１ｃ−Ａを起点としてネジ取付部１０１ｂから枠体１０２に伝わる。そのため、この応力が枠体１０２と入出力端子１０３とを接合した際に内在した応力に加わることとなり、枠体１０２と入出力端子１０３との間で剥がれが発生する場合があった。その結果、光半導体素子１０５の気密性が損なわれるという問題点があった。
【０００９】
また、中心１０１ｃ−Ａを起点としてネジ取付部１０１ｂから枠体１０２に伝わる大きな応力が固定部材１０４に伝わることにより固定部材１０４が変形し、光ファイバの光入出力端面が光半導体素子１０５の光入出力端面と位置ずれを起こし、それらの光の結合効率が劣化する。その結果、光半導体素子１０５の作動性が損なわれるという問題点があった。
【００１０】
従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、ＬＤ，ＰＤ等の光半導体素子の気密性を確実なものとするとともに、光半導体素子と光ファイバとの光の結合効率を良好なものとすることにより、光半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体パッケージは、略四角形であり、上面に光半導体素子を載置する載置部が設けられているとともに四隅に外側に延出して設けられた張出部に円形の貫通穴または円弧状の切欠きが形成されて成るネジ取付部を有する基体と、該基体の上面に前記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通開口または切欠き部から成る入出力端子取付部を有する枠体と、前記入出力端子取付部に取着された入出力端子とを具備した光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記ネジ取付部は、前記張出部が前記基体の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられているとともに前記基体との間の継ぎ目部が幅方向両側を凹状と成すように括れており、前記円形の貫通穴または円弧状の切欠きの中心が前記延長線上または前記延長線に挟まれた内側に位置していることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記の構成により、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に発生する大きな応力が、ネジ穴の中心からネジ取付部、枠体へと伝わり難くなり、枠体と入出力端子との間で剥がれを発生させない。その結果、光半導体素子の気密性を確実に保持できる。また、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子の光入出力端面との位置ずれを有効に防止できる。そのため、光ファイバと光半導体素子との光の結合効率が十分なものとなり、光半導体素子の作動性が良好となる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記ネジ取付部の継ぎ目部は円弧状に括れていることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、上記の構成により、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に継ぎ目部が適度に変形するため、発生した応力を十分に吸収し緩和できる。そのため、光半導体素子の気密性，作動性を、より確実に良好なものとできる。
【００１５】
本発明の光半導体装置は、上記本発明の光半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定され前記入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記の構成により、光半導体素子に誤作動や酸化腐食等を発生させず、光半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。従って、信頼性の高い光半導体装置となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の光半導体パッケージについて以下に詳細に説明する。図１に本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図を、図２に図１のＡ−Ａ’線の断面図を、図３に図１の要部の部分拡大平面図を示す。これらの図において、１は略四角形の基体、２は枠体、３は入出力端子、４は固定部材、６は蓋体を示し、これら基体1，枠体２，入出力端子３，固定部材４，蓋体６とで、内部空間に光半導体素子５を収容する容器が基本的に構成される。
【００１８】
本発明の基体１は、Ｃｕ−Ｗ合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成り、上面に光半導体素子５を載置する載置部１ａが設けられているとともに四隅に外側に延出して設けられた張出部に円形の貫通穴または円弧状の切欠き（ネジ穴１ｃ）が形成されて成るネジ取付部１ｂを有する。この基体１は、光半導体素子５が載置部１ａの上面に載置固定され作動した際に、光半導体素子５が発する熱を効率良く外部電気回路基板のヒートシンク部に伝達する、所謂熱伝達媒体として機能し、またネジ取付部１ｂのネジ穴１ｃにネジを挿入し外部電気回路基板にネジ止めして固定される。
【００１９】
また、基体１は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る場合、この合金のインゴットに圧延加工やプレス加工等の金属加工を施すことにより所定の形状に作製される。また、その表面には酸化腐食の防止や光半導体素子５の載置固定を良好なものとするために、厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍの金（Ａｕ）層等の金属層をメッキ法により被着させておくと良い。
【００２０】
本発明において、図３に示すように、ネジ取付部１ｂは張出部が基体１の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられており、ネジ取付部１ｂのネジ穴１ｃは、円形の貫通穴または円弧状の切欠きの中心１ｃ−Ａが延長線上または延長線に挟まれた内側に位置している。図３の場合、円形の貫通穴から成るネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａは略四角形の基体１の略対角線の延長線上に位置する。
【００２１】
ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａをこのような位置に設けているため、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に発生する大きな応力が、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａからネジ取付部１ｂ、枠体２へと伝わり難くなり、枠体２と入出力端子３との間で剥がれを発生させない。そのため、光半導体素子５の気密性を確実に保持できる。さらには、中心１ｃ−Ａを起点としてネジ取付部１ｂから枠体２に伝わる応力が固定部材４にも伝わり難くなり、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子５の光入出力端面との位置ずれを有効に防止できる。その結果、光ファイバと光半導体素子５との光の結合効率が非常に良好なものとなる。
【００２２】
また、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａを基体１の隅部から略対角線上で適度な距離でもって離すことにより、光半導体パッケージをネジ止め固定した際に発生する応力を小さくできる。即ち、この応力は、載置部１ａ直下部の反りを略平坦に矯正させ得る程度の大きさであり、枠体２，固定部材４まで大きな強度で伝わることはなくなる。
【００２３】
また、中心１ｃ−Ａは、基体１の隅部の角から２〜１０ｍｍ離れていることが良く、２ｍｍ未満の場合、ネジ止め固定した際に中心１ｃ−Ａから枠体２，固定部材４に大きな応力が伝わり、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子５の光入出力端面との位置ずれを発生させ易い。一方、１０ｍｍを超えると、光半導体パッケージ自体が大型化して近時の小型化から外れるとともに、載置部１ａ直下の面の反りを平坦に矯正することが全くできなくなり、光半導体素子５が作動時に発する熱を効率良く外部電気回路基板のヒートシンク部に伝達させ難くなる。
【００２４】
なお、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａは、ネジ取付部１ｂの略中央部に位置する必要はなく、例えば図４（ａ）に示すように、ネジ取付部１ｂの一方の延長線側にあっても良い。この場合にも、ネジ止め固定した際に発生する応力は、載置部１ａ直下の面の反りをほぼ平坦に矯正し得る程度のものであり、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子５の光入出力端面との位置ずれが発生する程度に大きくなることはない。
【００２５】
また、ネジ取付部１ｂの外周縁とネジ穴１ｃの内周面との距離は０．５〜５ｍｍであれば良く、この範囲内であれば図４（ｂ）に示すようにネジ取付部１ｂの外周縁の近傍にネジ穴１ｃの内周面全面が位置するように設けても良い。
【００２６】
中心１ｃ−Ａの内周面とネジ取付部１ｂの外周縁との距離が０．５ｍｍ未満の場合、この距離が非常に短いため、ネジ止め固定した際に中心１ｃ−Ａを起点としてネジ取付部１ｂから枠体２、固定部材４に大きな応力が伝わり易い。そのため、光半導体素子５の気密性や、光ファイバと光半導体素子５との光の結合効率が損なわれ、光半導体素子５に誤作動や酸化腐食等を発生させることとなる。一方、距離が５ｍｍを超える場合、光半導体パッケージ自体が大型化し近時の小型化から外れるとともに、載置部１ａ直下の面の反りを平坦に矯正することが全くできなくなり、光半導体素子５が作動時に発する熱を効率良く外部電気回路基板のヒートシンク部に伝達させ難くなる。
【００２７】
なお、ネジ穴１ｃは上述のような貫通穴に限らず、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような円弧状の切欠きであっても良く、この場合仮想円（仮想貫通穴）の中心が中心１ｃ−Ａとなる。
【００２８】
この場合においても、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａが基体１の隣接する二辺の延長線上または延長線に挟まれた内側に位置するように構成しており、これにより、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に発生する応力が、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａからネジ取付部１ｂ、枠体２へと伝わり難くなり、枠体２と入出力端子３との間で剥がれを発生させず光半導体素子５の気密性を確実に保持できる。さらには、応力が枠体２に伝わり難いため固定部材４にはほとんど伝わらない。そのため、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子５の光入出力端面との位置ずれが発生せず、それらの光の結合効率が良好に保持される。その結果、光半導体素子５の作動性が非常に良好なものとなる。
【００２９】
また、図５（ａ）は、中心１ｃ−Ａが略四角形の張出部で基体１の角から遠い方の隣接した二辺の延長線の交点上にある構成である。図５（ｂ）は、中心１ｃ−Ａが略四角形の張出部で基体１の角から遠い方の隣接した二辺の延長線の交点よりも基体１の角側（内側）にある構成である。図５（ｃ）は、中心１ｃ−Ａが略四角形の張出部で基体１の角から遠い方の隣接した二辺の延長線の交点よりも外側にある構成である。このように、中心１ｃ−Ａは、略四角形の張出部で基体１の角から遠い方の隣接した二辺の延長線の交点上、交点の内側、交点の外側のいずれに位置してもよい。
【００３０】
また、図５（ｄ）は、中心１ｃ−Ａが、略四角形の張出部で基体１の角に近い方の一辺と隣接した遠い方の一辺の延長線の交点よりも、遠い方の一辺上で張出部の最外角側にある構成である。この場合、中心１ｃ−Ａは、基体１の辺の延長線のうち近い方との距離が０ｍｍを超え７ｍｍ以下であれば良い。この距離が７ｍｍを超える場合は、光半導体パッケージ自体が大型化し近時の小型化から外れるものとなり易い。
【００３１】
上記実施の形態では、ネジ取付部１ｂの張出部は略四角形であるが、正方形，長方形等の四角形に限らず、菱形，平行四辺形，円形，楕円形等種々の形状とし得る。
【００３２】
本発明では、このようにネジ取付部１ｂは、その張出部が基体１の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられ、ネジ穴１ｃの中心１ｃ−Ａが延長線上または延長線に挟まれた内側に位置していることにより、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に発生する応力は、載置部１ａ直下の面の反りをほぼ平坦に矯正し得る程度のものとなり、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子５の光入出力端面との位置ずれを発生させる程度には大きくならない。その結果、光半導体素子５の気密性，作動性を非常に良好なものとできる。
【００３３】
また、本発明において、ネジ取付部１ｂの基体１との継ぎ目部が括れており、その継ぎ目部は曲率半径が０．５〜３ｍｍの円弧状に括れていることが好ましい。この構成により、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に括れ部が適度に変形して、発生した応力を十分に吸収し緩和できる。即ち、ネジ取付部１ｂが括れ部を有することにより、ネジ止め固定した際の応力が、載置部１ａ直下の面の反りのみをほぼ平坦に矯正できる程度となるように、より確実に小さくできる。その結果、この応力は、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバと光半導体素子５との光の結合効率が損なわれる程度に大きくはならない。
【００３４】
継ぎ目部の曲率半径が０．５ｍｍ未満の場合、ネジ止め固定した際の応力が枠体２や固定部材４まで伝わり、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバと光半導体素子５との光の結合効率が損なわれる場合がある。一方、５ｍｍを超えると、ネジ止め固定した際の応力を継ぎ目部が大きく変形することで十分すぎる程度に吸収し緩和してしまい、載置部１ａ直下の面の反りを平坦に矯正できなくなる。そのため、光半導体素子５が作動時に発する熱を外部電気回路基板に効率良く伝え難くなり、光半導体素子５が誤作動を起こす場合がある。
【００３５】
また、継ぎ目部の最小幅は１〜５ｍｍ程度がよく、１ｍｍ未満の場合、ネジ止め固定した際の応力を継ぎ目部が大きく変形することで十分すぎる程度に吸収し緩和してしまい、載置部１ａ直下の面の反りを平坦に矯正できなくなる。５ｍｍを超えると、ネジ止め固定した際の応力が枠体２や固定部材４まで伝わり易くなり、枠体２と入出力端子３との間の剥がれや、光ファイバと光半導体素子５との光の結合効率が損なわれる場合がある。
【００３６】
このようなネジ取付部１ｂを有する基体１の上面には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成り、側部に貫通開口または切欠き部から成る入出力端子取付部２ａを有し、他の側部に貫通孔から成る固定部材取付部２ｂを有する枠体２が、載置部１ａを囲繞するようにＡｇロウ等のロウ材で接合される。この枠体２は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る場合、基体１と同様に、合金のインゴットに圧延加工やプレス加工等の金属加工を施すことにより所定の形状に作製される。また、その表面には酸化腐食を有効に防止するために、厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層等の金属層をメッキ法により被着させておくと良い。
【００３７】
また、固定部材取付部２ｂの枠体２の外側開口の周辺部またはその内周面には、光半導体素子５と光信号を入出力する光ファイバが接続される、筒状の固定部材４がＡｇロウ等のロウ材で取着される。また、入出力端子取付部２ａの内周面には、光半導体素子５と外部電気回路基板との高周波信号の入出力を行う入出力端子３がＡｇロウ等のロウ材で取着される。なお、入出力端子３には、高周波信号が伝送されるメタライズ層３ａが形成される。
【００３８】
固定部材４は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成り、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る場合、基体１や枠体２と同様に、合金のインゴットに圧延加工やプレス加工等の金属加工を施すことにより所定の形状に作製される。また、その表面には酸化腐食を有効に防止するために、厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層等の金属層をメッキ法により被着させておくと良い。なお、光ファイバを固定部材４に固定するために、光ファイバを支持しているホルダーが固定部材４の端部にＹＡＧレーザ溶接等で接合される。
【００３９】
なお、固定部材４の内周面には、集光レンズとして機能するとともに光半導体パッケージの内部を塞ぐ非晶質ガラス等から成る透光性部材７が、その接合部の表面に形成されたメタライズ層を介して、２００〜４００℃の融点を有するＡｕ−Ｓｎ合金等の低融点ロウ材で接合される。
【００４０】
透光性部材７は、熱膨張係数が４〜１２ｐｐｍ／℃（室温〜４００℃）のサファイア（単結晶アルミナ）や非晶質ガラス等から成り、球状，半球状，凸レンズ状，ロッドレンズ状等の形状である。そして、光ファイバを伝わってきた外部のレーザ光等の光を光半導体素子５に入力させる、または光半導体素子５で出力したレーザ光等の光を光ファイバに入力させるための集光用部材として用いられる。透光性部材７が、例えば結晶軸の存在しない非晶質ガラスの場合、酸化珪素（ＳｉＯ₂），酸化鉛（ＰｂＯ）を主成分とする鉛系、またはホウ酸やケイ砂を主成分とするホウケイ酸系のものを用いる。
【００４１】
また、透光性部材７は、その熱膨張係数が枠体２のそれと異なっていても、固定部材４が熱膨張差による応力を吸収し緩和するので、結晶軸が応力のためにある方向に揃うことにより光の屈折率の変化を起こすようなことは発生し難い。従って、このような透光性部材７を用いることにより、光半導体素子５と光ファイバとの間の光の結合効率を高くできる。
【００４２】
また、入出力端子取付部２ａには、その内周面に入出力端子３がＡｇロウ等のロウ材を介して嵌着されている。入出力端子３は、絶縁性のセラミック基板に導電性のメタライズ層３ａが被着されたものであり、光半導体パッケージ内部の気密性を保持する機能を有するとともに、光半導体パッケージと外部電気回路基板との高周波信号の入出力を行う機能を有する。なお、セラミック基板の材料は、誘電率や熱膨張係数等の特性に応じて、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミックスや窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス等のセラミックス材料から選定される。
【００４３】
入出力端子３は、メタライズ層３ａとなるタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ）等の粉末に有機溶剤，溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、セラミック基板となる原料粉末に適当な有機バインダや溶剤等を添加混合しペースト状と成すとともに、このペーストをドクターブレード法やカレンダーロール法によって形成されたセラミックグリーンシートに、予め従来周知のスクリーン印刷法により所望の形状に印刷塗布し、約１６００℃の高温で焼結することにより作製される。
【００４４】
また、メタライズ層３ａの枠体２外側の上面には、入出力端子３との接合を強固なものとするために、熱膨張係数が入出力端子３のセラミック基板に近似した材料から成るリード端子（図示せず）がＡｇロウ等のロウ材で接合される。例えば入出力端子３のセラミック基板がＡｌ₂Ｏ₃セラミックスから成る場合、リード端子はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金から成る。
【００４５】
入出力端子３や固定部材４が取着される枠体２の上面には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等から成る金属製の蓋体６、またはＡｌ₂Ｏ₃セラミックス，ＡｌＮセラミックス等から成るセラミックス製の蓋体６が接合され、この蓋体６により光半導体素子５を光半導体パッケージ内部に気密に封止する。
【００４６】
このように、本発明の光半導体パッケージは、略四角形であり、上面に光半導体素子５を載置する載置部１ａが設けられているとともに四隅に外側に延出して設けられた張出部に円形の貫通穴または円弧状の切欠きが形成されて成るネジ取付部１ｂを有する基体１と、基体１の上面に載置部１ｂを囲繞するように接合され、側部に貫通開口または切欠き部から成る入出力端子取付部２ａを有するとともに他の側部に貫通孔から成る光ファイバ固定部材取付部２ｂを有する枠体２と、入出力端子取付部２ａに取着された入出力端子３と、光ファイバ固定部材取付部２ｂに取着された筒状の光ファイバ固定部材４とを具備し、ネジ取付部１ｂは、張出部が基体１の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられているとともに基体１との継ぎ目部が括れており、円形の貫通穴または円弧状の切欠きの中心が延長線上または延長線に挟まれた内側に位置している。
【００４７】
また、上記本発明の光半導体パッケージと、載置部１ｂに載置固定され入出力端子３に電気的に接続された光半導体素子５と、枠体２の上面に接合された蓋体６とを具備したことにより、製品としての光半導体装置となる。なお、固定部材４に端部が挿着される光ファイバは、一般に光半導体装置の使用時に設けられるが、単品としての光半導体装置に付加されていてもよく、または光半導体装置が外部電気回路基板に固定されて使用される際に取り付けるようにしてもよい。
【００４８】
具体的には、載置部１ａの上面に光半導体素子５をガラス，樹脂，ロウ材等の接着剤を介して接着固定するとともに光半導体素子５の電極をボンディングワイヤを介して所定のメタライズ層３ａに電気的に接続させ、しかる後、枠体２の上面に蓋体６をガラス，樹脂，ロウ材，シーム溶接等により接合することにより、基体１，枠体２，入出力端子３，固定部材４，透光性部材５から成る光半導体パッケージの内部に光半導体素子５を収容した製品としての光半導体装置となる。
【００４９】
このような光半導体装置は、例えば外部電気回路基板から供給される高周波信号により光半導体素子５を光励起させ、励起したレーザ光等の光を透光性部材７を通して光ファイバに授受させるとともに光ファイバ内を伝送させることにより、大容量の情報を高速に伝送できる光電変換装置として機能し、光通信分野等に多く用いることができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何等支障ない。例えば、光半導体装置は、内部または外部に、または枠体２外側の光ファイバの途中に、戻り光防止用の光アイソレータを設けてもよい。この場合、光半導体素子５と光ファイバとの光の結合効率がさらに良好になる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、略四角形であり、四隅に外側に延出して設けられた張出部に円形の貫通穴または円弧状の切欠きが形成されて成るネジ取付部を有する基体のそのネジ取付部は、張出部が基体の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられているとともに基体との間の継ぎ目部が幅方向両側を凹状と成すように括れており、円形の貫通穴または円弧状の切欠きの中心が延長線上または延長線に挟まれた内側に位置していることにより、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に発生する大きな応力が、ネジ穴の中心からネジ取付部、枠体へと伝わり難くなり、枠体と入出力端子との間で剥がれを発生させない。その結果、光半導体素子の気密性を確実に保持できる。また、光ファイバの光入出力端面と光半導体素子の光入出力端面との位置ずれを有効に防止できる。そのため、光ファイバと光半導体素子との光の結合効率が十分なものとなり、光半導体素子の作動性が良好となる。
【００５２】
本発明は、好ましくはネジ取付部の継ぎ目部は円弧状に括れていることにより、光半導体パッケージを外部電気回路基板にネジ止め固定した際に継ぎ目部が適度に変形するため、発生した応力を十分に吸収し緩和できる。そのため、光半導体素子の気密性および作動性をより確実に良好なものとできる。
【００５３】
本発明の光半導体装置は、上記本発明の光半導体素子収納用パッケージと、載置部に載置固定され入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことにより、光半導体素子に誤作動や酸化腐食等を発生させず、光半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。従って、信頼性の高い光半導体装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の光半導体パッケージのＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】図１の光半導体パッケージの要部の部分拡大平面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示し、それぞれ要部の部分拡大平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示し、それぞれ要部の部分拡大平面図である。
【図６】従来の光半導体パッケージの平面図である。
【図７】図６の光半導体パッケージのＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図８】図６の光半導体パッケージのネジ取付部の部分拡大平面図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：載置部
１ｂ：ネジ取付部
１ｃ：ネジ穴
１ｃ−Ａ：ネジ穴の中心
２：枠体
２ａ：入出力端子取付部
２ｂ：光ファイバ固定部材取付部
３：入出力端子
４：光ファイバ固定部材
５：光半導体素子
６：蓋体

Claims

略四角形であり、上面に光半導体素子を載置する載置部が設けられているとともに四隅に外側に延出して設けられた張出部に円形の貫通穴または円弧状の切欠きが形成されて成るネジ取付部を有する基体と、該基体の上面に前記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通開口または切欠き部から成る入出力端子取付部を有する枠体と、前記入出力端子取付部に取着された入出力端子とを具備した光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記ネジ取付部は、前記張出部が前記基体の隣接する二辺の延長線に挟まれるように設けられているとともに前記基体との間の継ぎ目部が幅方向両側を凹状と成すように括れており、前記円形の貫通穴または円弧状の切欠きの中心が前記延長線上または前記延長線に挟まれた内側に位置していることを特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
前記ネジ取付部の継ぎ目部は円弧状に括れていることを特徴とする請求項１記載の光半導体素子収納用パッケージ。
請求項１または請求項２記載の光半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定され前記入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする光半導体装置。