JPH09246440A

JPH09246440A - パッケージの製造方法

Info

Publication number: JPH09246440A
Application number: JP5752096A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Murata; 秀明村田; Kazuto Ono; 和人小野; Takuya Suzuki; 卓哉鈴木; Masayuki Sakamoto; 真幸坂本
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】パッケージの底部をなす放熱板の反りを防ぐ
ことができるパッケージの製造方法を提供する。【解決手段】放熱板４はＮｉ、Ｆｅを含有し、さらに
必要に応じてＭｏを含有し、残りがＷと不可避不純物か
らなる組成を有するＷ基焼結合金からなるパッケージ１
の製造方法において、ケース２、セラミック端子３およ
びリード５を硬ろう付けする工程と、前記硬ろう付けさ
れたケース２、セラミック端子３およびリード５にＡｕ
／Ｎｉめっきを施す工程と、放熱板４にＡｕ／Ｎｉめっ
きを施す工程と、前記硬ろう付けされたケース２、セラ
ミック端子３およびリード５と、前記めっきを施された
放熱板４を軟ろう付けする工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体を用いた光
モジュールなどのパッケージの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信装置などに用いられる光モジュー
ルのパッケージの一例として、図２にバタフライ形光モ
ジュールパッケージを示す。通常、このバタフライ型光
モジュールパッケージ１は主要構成部材として、ケース
２、セラミック端子３、放熱板４、リード５およびシー
ルリング６からなっている。ケース２は、パッケージ１
の外形を形づくり、内部部品格納およびセラミック端子
３や光ファイバーのホルダー（図示されず）との接合の
基材としての役割を有している。放熱板４は、パッケー
ジ１の底部を形づくり、特にパッケージ１の内部で発生
した熱を効率よく外部へ放つ役割を有している。セラミ
ック端子３は、絶縁性のセラミックの上にＡｕ等により
配線が形成されており、パッケージ１の外部から内部へ
電流を導入する役割を有している。セラミック端子３の
各々の配線の一方の端部はパッケージ１の内部に、他方
の端部は外部に位置するように配置されている。リード
５は、通常金属製で、セラミック端子３のパッケージ１
の外部側に接合されている。リード５はプリント基板な
どとの電気的接続に利用される。通常、材質としては、
ケース２はコバール（ＦｅＮｉＣｏ合金）、放熱板４は
ＣｕＷ、セラミック端子３はアルミナ、リード５はコバ
ールからなっている。

【０００３】パッケージ１の組み立ては、以下のように
して行われる。即ち、１）先ず、各部材に銀ろう付けの前処理を施す。即ち、
ＣｕＷからなる放熱板４にはＮｉめっきを施す。また、
アルミナからなるセラミック端子３には、ＷまたはＭｏ
Ｍｎのメタライズ処理とＮｉめっきを施す。コバールか
らなるケース２とリード５にはＮｉめっきを施す。２）次いで、これらの構成部材を、銀ろうとともに組み
立て、加熱して硬ろう付けする。３）組み立てられたパッケージ１は、通常Ａｕ／Ｎｉめ
っきが施される。このメッキ処理は、半田材の濡れ性や
ボンディング接合性をよくすためのもので、Ａｕメッキ
層の厚さは１μｍ以上の厚さとする。４）さらに、必要に応じて、ケースパイプ部７にはサフ
ァイア等の材質からなるウインドウがろう付けされる場
合がある。この接合方法としては、通常ＡｕＧｅ，Ａｕ
Ｓｉ，ＡｕＳｎ等の軟ろう付け、低融点ガラスによる接
合が用いられる。

【０００４】ところで、パッケージ１の放熱板４には、
通常パッケージ１をプリント基板などへ固定するための
ネジ穴８が設けられている。ところが、パッケージ１を
ネジ止めする時、ＣｕＷ材質からなる放熱板４のネジ穴
８またはその付近が折れやすいという欠点があった．こ
れは、放熱板４の材質であるＣｕＷが脆い性質を有する
ために生じている。

【０００５】そこで、放熱板４をＮｉ、Ｆｅを含有し、
さらに必要に応じてＭｏを含有し、残りがＷと不可避不
純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構成する技術
が開示されている（特開平３−２２６５４１１号公報参
照）。この合金は、ＣｕＷと比較して、引張強度が大き
く、伸びも大きく、可撓性がある材料である。また、こ
の合金は、金属射出成形法によって、所望の形状に形成
でき、機械加工を大幅に省略して低コストで加工できる
材料でもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放熱板
を上記Ｗ基焼結合金で形成すると、以下のような問題が
あった。即ち、この合金は平均熱膨張係数がＣｕＷより
も若干小さく、４〜６×１０^-6／℃であり、銀ろうなど
の硬ろう付けを行うと、熱応力によって、放熱板が若干
反るという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、放熱
板、ケース、セラミック端子およびリードを有するパッ
ケージの製造方法であって、放熱板はＮｉ、Ｆｅを含有
し、さらに必要に応じてＭｏを含有し、残りがＷと不可
避不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金からなるパ
ッケージの製造方法において、ケース、セラミック端子
およびリードを硬ろう付けする工程と、前記硬ろう付け
されたケース、セラミック端子およびリードにＡｕ／Ｎ
ｉめっきを施す工程と、放熱板にＡｕ／Ｎｉめっきを施
す工程と、前記硬ろう付けされたケース、セラミック端
子およびリードと、前記めっきを施された放熱板を軟ろ
う付けする工程とを有することを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、放熱板、ケ
ース、セラミック端子およびリードを有するパッケージ
の製造方法であって、放熱板はＮｉ、Ｆｅを含有し、さ
らに必要に応じてＭｏを含有し、残りがＷと不可避不純
物からなる組成を有するＷ基焼結合金からなるパッケー
ジの製造方法において、放熱板、ケース、セラミック端
子およびリードを硬ろう付けする工程と、前記硬ろう付
けされた放熱板、ケース、セラミック端子およびリード
にＡｕ／Ｎｉめっきを施す工程と、前記Ａｕ／Ｎｉめっ
きを施された放熱板の外表面を研削する工程とを有する
ことを特徴とするものである。

【０００９】上記請求項１に記載のごとく、ろう付工程
を２段階に分けて、ケース、セラミック端子、リードを
銀ろうなどで硬ろう付けし、上述のＷ基焼結合金からな
る放熱板をＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、またはＡｕＳｎなどで
軟ろう付けすると、放熱板のろう付け温度は低温になる
ため、放熱板のろう付けにより発生する反りを小さくす
ることができる。

【００１０】また、上記請求項２に記載のごとく、硬ろ
う付けされた上述のＷ基焼結合金からなる放熱板の外表
面を研削すると、硬ろう付けで発生した放熱板の反りを
小さくすることができる。なお、上述のＷ基焼結合金は
研削加工することが容易であって、研削加工で欠けたり
割れたりすることはない。また、研削加工すると、放熱
板の外表面にはＡｕ／Ｎｉめっきがなくなるが、このＷ
基焼結合金は十分な耐食性を有しているので、腐食によ
るパッケージの損傷の恐れはない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるパッケージ
の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。先ず、パッ
ケージの部材としてケース（コバール）、セラミック端
子（アルミナ）、シールリング（コバール）、リード
（コバール）、放熱板、ウインドウ（サファイア）を用
意する。ケースは、金属射出成形法と機械加工によって
所望の形状を形成する。セラミック端子は、グリーンシ
ート法によって、内部にＷペーストを使用して配線を形
成しつつ、グリーン体を形成して焼成し、両端はさらに
研磨加工して寸法精度を確保し、研磨加工した部分にＭ
ｏＭｎメタライズを施し、Ｎｉめっきして、作製する。
シールリングは、コバール板をプレス加工して作製す
る。リードは、コバール板をエッチングして作製する。
ウインドウは、サファイア単結晶を切断研磨し、接合す
る部分にＡｕ／Ｎｉ／Ｃｒの蒸着メタライズ処理を施
し、また、中央部分に反射防止膜を蒸着して、作製す
る。放熱板は、いずれも平均の粒径が５μｍ以下のＷ粉
末、Ｎｉ粉末、Ｆｅ粉末を金属射出成形法により、射出
成形し、特に１５００℃以上の温度で液相焼結して所望
の形状を得る。焼結後にできたＷＮｉＦｅ(Ni3wt%-Fe1.
5wt%) 合金の、Ｗを主成分とする粒の平均の粒径は１５
〜２５μｍである。さらに、この焼結合金を機械加工し
て、所望の形状の放熱板を得る。このようにして製作し
た部材を以下の実施例に示す方法で組み立てて、パッケ
ージを製作した。

【００１２】

【実施例】以下に、上述の部材を用いたパッケージの製
造方法に関し、その組み立て工程を変えた実施例につい
て説明する。（実施例１）図１は本実施例の製造工程説明図である。
工程１．放熱板４には、Ａｕ／Ｎｉめっきを施した。得
られた放熱板底面（３０ｍｍ×１２．７ｍｍ）は、予め
定盤上でシックネスゲージを用いて検査し、反りが２０
μｍ以下であることを確認した。工程２．ケース２、セ
ラミック端子３、リード５、シールリング６は、接合部
分に銀ろう（ＢＡｇ−８）の箔を挟んで、カーボン治具
を用いて組み立て、固定保持し、連続式のベルト炉によ
って、約８１０℃まで加熱して、硬ろう付した。さら
に、この銀ろう付された組立部材に、Ａｕ／Ｎｉめっき
を施した。工程３．次いで、上記組立部材と放熱板４の
間に、ＡｕＧｅろう材を挟んで、カーボン治具により保
持固定し、連続式のベルト炉で、約３７０℃まで加熱し
て、組立部材と放熱板を軟ろう付けした。工程４．さら
に、この後に、ケースのパイプ部７にウインドウ９をＡ
ｕＳｎろう材で軟ろう付けした。

【００１３】（実施例２）工程１〜３は実施例１と同一
である。実施例１の工程４を省略し、ウインドウを設け
ない。本実施例は、実施例１と比較して、ウィンドウの
ろう付けの有無が放熱板の反りに及ぼす影響をみるため
に行った。

【００１４】（実施例３）工程１、２は実施例１と同一
である。工程３．組立部材と放熱板の間に、ＡｕＳｉろ
う材を挟んで、カーボン治具により保持固定し、連続式
のベルト炉で、約４００℃まで加熱して、組立部材と放
熱板を軟ろう付けした。工程４は実施例１と同一であ
る。本実施例は、実施例１と比較して、放熱板を軟ろう
付けするろう材の違いによる影響をみるために行った。

【００１５】（実施例４）工程１、２は実施例１と同一
である。工程３．組立部材と放熱板の間に、ＡｕＳｉろ
う材を挟んで、組立部材と放熱板を軟ろう付けした。実
施例１の工程４を省略し、ウインドウを設けない。本実
施例は、実施例２と比較して、放熱板の軟ろう付けする
ろう材の違いによる影響をみるために行った。

【００１６】（実施例５）工程１、２は実施例１と同一
である。工程３．ケースのパイプ部にウインドウをＡｕ
Ｇｅろう材で軟ろう付けした。工程４．工程３で形成さ
れた組み立て部材と放熱板の間に、ＡｕＳｎろう材を挟
んで、カーボン治具により保持固定し、連続式のベルト
炉で、約３００℃まで加熱して、組立部材と放熱板を軟
ろう付けした。本実施例は、ウインドウをろう付けした
後に放熱板をろう付けする点で、実施例１と相違する。

【００１７】（実施例６）工程１、２は実施例１と同一
である。工程３．ケースのパイプ部にウインドウをＡｕ
Ｓｉろう材軟ろう付した。工程４は実施例５と同一であ
る。本実施例は、ウインドウをろう付けするろう材が実
施例５と異なる。

【００１８】（実施例７）本実施例は、実施例５におい
て工程３を除き、ウインドウをろう付けしない点を除
き、実施例５と同様である。

【００１９】（実施例８）工程１．放熱板には、Ｎｉめっきを施した。得られた放
熱板底面（３０ｍｍ×１２．７ｍｍ）は、予め定盤上で
シックネスゲージを用いて検査し、反りが２０μｍ以下
であることを確認した。工程２．ケース、セラミック端子、シールリング、リー
ドおよび放熱板は、接合部分に銀ろう（ＢＡｇ−８）の
箔を挟んで、カーボン治具を用いて組み立て、固定保持
し、連続式のベルト炉によって、約８１０℃まで加熱し
て、硬ろう付けした。さらに、この硬ろう付けされた組
立部材に、Ａｕ／Ｎｉめっきを施した。工程３．放熱板底面を仮基準面として、ケースの上側に
ろう付けされたシールリングを平面研削加工し、さらに
このシールリング面を基準面として放熱板底面を平面研
削加工した。工程４．ケースパイプ部にウインドウをＡｕＳｎで軟ろ
う材けした。

【００２０】次に、以下のような比較例を製作した。工程１．放熱板には、Ｎｉめっきを施した。得られた放
熱板底面（３０ｍｍ×１２．７ｍｍ）は、予め定盤上で
シックネスゲージを用いて検査し、反りが２０μｍ以下
であることを確認した。工程２．ケース、セラミック端子、シールリング、リー
ドおよび放熱板は、接合部分に銀ろう（ＢＡｇ−８）の
箔を挟んで、カーボン治具を用いて組み立て、固定保持
し、連続式のベルト炉によって、約８１０℃まで加熱し
て、硬ろう付した。さらに、この硬ろう付された組立部
材に、Ａｕ／Ｎｉめっきを施した。工程３．ケースパイプ部にウインドウをＡｕＳｎで軟ろ
う材けした。本比較例は、放熱板底面を平面研削加工し
ない点を除き、実施例８と同一である。

【００２１】次に、これらの実施例および比較例の製造
方法で、それぞれ４０個のパッケージを製作し、反りの
状態を検査した。この検査は、パッケージ底面（すなわ
ち、放熱板底面）を、定盤上でシックネスゲージを用い
て、反りが２０μｍ以下かどうかを調べた。その結果、
実施例１〜８については、すべてのパッケージが２０μ
ｍ以下の反りであった。一方、比較例については、４０
個のうち、１４個が２０μｍを越える反りを示した。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のパッケ
ージの製造方法によれば、ケース、セラミック端子およ
びリードを硬ろう付けする工程と、前記硬ろう付けされ
たケース、セラミック端子およびリードにＡｕ／Ｎｉめ
っきを施す工程と、放熱板にＡｕ／Ｎｉめっきを施す工
程と、前記硬ろう付けされたケース、セラミック端子お
よびリードと、前記めっきを施された放熱板を軟ろう付
けする工程とを有するため、パッケージの底部をなす放
熱板の反りを防ぐことができるという優れた効果があ
る。また、請求項２のパッケージの製造方法によれば、
放熱板、ケース、セラミック端子およびリードを硬ろう
付けする工程と、前記硬ろう付けされた放熱板、ケー
ス、セラミック端子およびリードにＡｕ／Ｎｉめっきを
施す工程と、前記Ａｕ／Ｎｉめっきを施された放熱板の
外表面を研削する工程とを有することを特徴とするた
め、パッケージの底部をなす放熱板の反りを防ぐことが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパッケージの製造方法の一実施例
の工程説明図である。

【図２】パッケージの説明図である。

【符号の説明】

１パッケージ２ケース３セラミック端子４放熱板５リード６シールリング７ケースパイプ部８ネジ穴９ウインドウ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂本真幸東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放熱板、ケース、セラミック端子および
リードを有するパッケージの製造方法であって、放熱板
はＮｉ、Ｆｅを含有し、さらに必要に応じてＭｏを含有
し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を有するＷ基
焼結合金からなるパッケージの製造方法において、ケー
ス、セラミック端子およびリードを硬ろう付けする工程
と、前記硬ろう付けされたケース、セラミック端子およ
びリードにＡｕ／Ｎｉめっきを施す工程と、放熱板にＡ
ｕ／Ｎｉめっきを施す工程と、前記硬ろう付けされたケ
ース、セラミック端子およびリードと、前記めっきを施
された放熱板を軟ろう付けする工程とを有することを特
徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】放熱板、ケース、セラミック端子および
リードを有するパッケージの製造方法であって、放熱板
はＮｉ、Ｆｅを含有し、さらに必要に応じてＭｏを含有
し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を有するＷ基
焼結合金からなるパッケージの製造方法において、放熱
板、ケース、セラミック端子およびリードを硬ろう付け
する工程と、前記硬ろう付けされた放熱板、ケース、セ
ラミック端子およびリードにＡｕ／Ｎｉめっきを施す工
程と、前記Ａｕ／Ｎｉめっきを施された放熱板の外表面
を研削する工程とを有することを特徴とするパッケージ
の製造方法。