JPH02119194A - 光電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は光電子装置、特にパッケージ底上に低融点半田
でペルチェ素子を固定しかつこのペルチェ素子上に光素
子を搭載したサブキャリアを低融点半田で固定した構造
からなる光電子装置に関する。

〔従来の技術〕

光通信用光源の一つとして、半導体レーザ装置が使用さ
れている。この光通信用レーザモジュール（半導体レー
ザ装置）については、たとえば、ｒＮＥＣ技報ＪＶ０１
．３８、Ｎｏ、２／１９８５、Ｐ８４〜Ｐ８９に記載さ
れている。

この文献には、レーザ光を発光するレーザ素子、このレ
ーザ素子から発光される後方放射光をモニターするＧｅ
−ＰＤ（受光素子）、前記レーザ素子の温度をモニター
するサーミスタ、温度調整用のクーラ（ペルチェ素子）
がそれぞれパッケージに内蔵されているとともに、レー
ザ光をパッケージ外に案内する光ファイバが配設されて
いる。前記ペルチェ素子の低温側はソルダーによって放
熱板に固定されている。また、外部端子となるリードは
デュアルインライン型となっている。前記デュアルイン
ライン型リードの構造の一つとして、リードが絶縁性の
ガラスを介してパッケージの底に貫通状態で取り付けら
れたものが記載されている。

一方、特願昭６１−１１９２３８号には、パッケージ底
とペルチェ素子との間に熱伝導率が高い銅タングステン
（ＣｕＷ）からなる台座を介させて、パッケージに速や
かに放熱を図った光電子装置が開示されている。また、
前記ペルチェ素子と台座は、ペルチェ素子を組み立てる
際使用されている半田の融点よりも融点が低い低融点半
田、すなわち１２０℃融点のＩｎＳｎからなる低融点半
田（ソルダー）によって固定されている。また、ペルチ
ェ素子上にはフラックスレスの半田によってサブキャリ
アが固定されている。このサブキャリアの上にはレーザ
ダイオードチップ、受光素子。

サーミスタ等が固定されているとともに、前記レーザダ
イオードチップに先端と対面させる光ファイバも固定さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題］ 光電子装置を光通信用機器として充分な機能を発渾させ
るためには、各部の位置関係を高精度に組み立てる技術
が必要であるとともに、高精度な位置関係を長期に亘っ
て損なうことなく維持させる技術が必要である。

ところで、上記のように、ペルチェ素子にあっては、そ
の各構成部品を結合する接合体として、−船釣に１３０
°Ｃと低融点の半田が使用されている。この結果、前記
ペルチェ素子と他の部品との接合に用いられる接合体と
しては、ペルチェ素子を構成する半田（ソルダー）の融
点よりも低い融点を有するＩｎＳｎ等の低融点半田が使
用されている。

したがって、このような低融点半田によるパッケージお
よびサブキャリアとの接合構造では、耐高温性試験にお
いて光出力の変動を来すものが発生することが本発明者
によってあきらかにされた。

すなわち、たとえば−４５°Ｃ〜＋８０°Ｃに亘る１０
０サイクルの熱サイクルテストを行った場合、光出力の
変化率が±１５％と大きくなるものもあり、選別基準の
±１０％を越えるものが発生した。

この光出力の変動は、光ファイバとレーザダイオードチ
ップとの間の光軸のずれにあり、両者の位置関係を阻害
する因子の一つとして、前記低融点半田の高温域での強
度低下による熱歪の発生によるものと判明した。換言す
るならば、高温域では、半田の強度が低下するため、ペ
ルチェ素子とパッケージおよびサブキャリアとの間に生
じる熱応力によって、サブキャリアの位置が変動する。

この結果、光ファイバにも応力が加わり、光フアイバ先
端の位置が前記レーザダイオードチップに対して微妙に
変動して、ファイバ光出力が低下してしまう。

一方、他の問題として、半田とリードとの短絡不良現象
が発生することもあることが本発明者によってあきらか
にされた。第９図は光電子装置の一部を示す拡大図であ
る。同図においてパッケージの底、すなわちパッケージ
ｌを構成するパッケージ本体７の底上には、低融点半田
５０によってペルチェ素子１０が固定されているととも
に、このペルチェ素子１０上には低融点半田５１によっ
てサブキャリア１１が固定されている。ペルチェ素子１
０はその上下に矩形状からなる電極板２７を有していて
、この電極板２７の部分が低融点半田５０．５１でそれ
ぞれパンケージあるいはサブキャリア１１に接合され、
これによりサブキャリア１１．ペルチェ素子１０はパッ
ケージ１と一体的になる。また、パッケージ１の底には
ガラスからなる絶縁性支持体２１を介してリード６が貫
通状態で固定されている。前記リード６とペルチェ素子
１０およびサブキャリア１１との間隔Ｗは、たとえば、
ｌ、５ｍｍ前後と狭くなっている。このため、低融点半
田５１でペルチェ素子１ｏにサブキャリア１１を固定し
た際、固定時の押し付は力によって低融点半田５１が、
同図のようにペルチェ素子ＩＯとサブキャリア１１の端
から食み出す。このような食み出し部５２は低融点半田
５１が導電性であることから、前記リード６に近接ある
いは接触すると、短絡（ショート）不良を起こしてしま
う、前記ペルチェ素子１ｏの下の電極板２７とパンケー
ジ１の底との間でも同様に低融点半田５０の食み出し現
象が生じるが、前記絶縁性支持体２１は半田の漏れ性が
悪いガラスで形成されていることから、低融点半田５ｏ
の食み出し部５３は前記絶縁性支持体２１に至ると停止
し、絶縁性支持体２１上には拡がらない。この結果、ペ
ルチェ素子１０の下の電極板２７を接着する低融点半田
５０の食み出し部５３によるショート不良は発生しない
。

このような半田の食み出しによるショート不良は、食み
出した半田を取り除くことによって解消するが、この検
査および除去作業は製品のコスト高騰の原因ともなり好
ましくない。

本発明の目的は、温度変動によってファイバ光出力が変
動し難い光電子装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ペルチェ素子とサブキャリアを接
合する低融点半田に起因するショート不良を防止できる
光電子装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ペルチェ素子およびサブキャリア
の固定時、高精度な位置合わせが行える光電子装置を提
供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
零朋細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の光電子装置にあっては、パンケージ
の底上に低融点半田によってペルチェ素子を固定すると
ともに、このペルチェ素子上に光素子等の部品を上面に
固定したサブキャリアを低融点半田によって固定する構
造となっているが、前記パッケージの底には前記ペルチ
ェ素子およびサブキャリアの矩形体状の電極板周面の三
面を囲むようにコの字状に延在する位置規定体が固定さ
れ、前記ペルチェ素子およびサブキャリアはこの位置規
定体で位置決めされかつ低融点半田で接合される。また
、前記位置規定体はリードに短絡しないことを限度とし
て近接配置されている。

〔作用〕 上記した手段によれば、本発明の光電子装置にあっては
、パッケージの底上に低融点半田でペルチェ素子が固定
されるとともに、このペルチェ素子上に低融点半田でサ
ブキャリアが固定されるが、いずれも矩形状となるペル
チェ素子の電極板およびサブキャリアはパンケージの底
に固定されたコの字状に延在する位置規定体で位置決め
されて低融点半田によって接合される結果、固定後は低
融点半田が熱によって強度が低下しても、この位置規定
体にペルチェ素子およびサブキャリアが接触しかつ規定
されているため、位置変動が生じ難くなる。このため、
温度変動によってもサブキャリアの位置変動が起き難く
なる結果、サブキャリアの上面に固定された光ファイバ
に大きな応力が加わることもなくなって光ファイバの変
動も起き難くなり、レーザダイオードチップから発光さ
れたレーザ光の光ファイバへの取込み状態も変動し難く
なる。したがって、本発明によればファイバ光出力の変
動の少ない信頼度の高い光電子装置を提供することがで
きる。

また、本発明の光電子装置にあっては、ペルチェ素子お
よびサブキャリアを低融点半田で固定した際、低融点半
田はペルチェ素子およびサブキャリアの３辺に沿って延
在する位置規定体によって溢れ出すことが抑止される結
果、近接配置されたリードとの間でショート不良を生じ
させることもなくなり、信軽度も向上する。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

ここで、図面について簡単に説明する。第１図は本発明
の一実施例による光電子装置の要部を示す平面図、第２
図は同じく要部を示す断面図、第３図は本発明の一実施
例による光電子装置の一部を切り欠いた状態の斜視図、
第４図は同しく断面図、第５図は同じく光電子装置を構
成するサブキャリアを示す斜視図、第６図は同じくサブ
キャリアにおけるレーザダイオードチップの搭載状態を
示す斜視図、第７図は同じくペルチェ素子およびサブキ
ャリアに対面するリードと位置規定体の一部を示す断面
図である。

この実施例では、波長が１．３μｍあるいは１゜５μｍ
となるレーザ光を発光するレーザダイオードチップを内
蔵した光通信における発信装置としての光電子装置に本
発明を適用した例について説明する。

先ず最初に本発明の特徴部分について説明する。

すなわち、本発明の光電子装置は、第１図および第２図
に示されるように、箱型のパンケージ１の底上、評言す
るならばパッケージ本体７の底上に１、コの字状に延在
する位置規定体６０が溶接によって固定されている。そ
して、この位置規定体６０の内側にペルチェ素子１０お
よびサブキャリア１１が重ねられるように配設されてい
る。前記ペルチェ素子１０はその下端の矩形の電極板２
７が低融点半田５０によってパッケージ底に接合される
ように固定されている。また、前記サブキャリア１１は
ペルチェ素子１０の上端の矩形の電極板２７に低融点半
田５１によって接合されることによって固定されている
。前記低融点半田５０．５１は、融点が約１２０°Ｃと
なり、前記ペルチェ素子ｌＯの各構成部分を接合するた
めに使用されている半田の融点の１３０°Ｃに比較して
低くなっていることから、［ｎＳｎからなる低融点半田
でペルチェ素子１０とサブキャリア１１の接合およびペ
ルチェ素子１０とパンケージ１の底の接合を行った際、
ペルチェ素子１０の半田が溶けることのないようになっ
ている。

また、前記ペルチェ素子１０の上下の矩形板となる電極
板２７の３辺に、矩形体となるサブキャリア１１の３辺
が一部して重なるようになっている。そして、前記位置
規定体６０は前記ペルチェ素子１０の電極板２７および
サブキャリア１１の３辺の位置を規定するようにコの字
状に延在している。この位置規定体６０およびパンケー
ジ本体７ならびにサブキャリア１１は、いずれも鉄−二
νケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金からなるコ
バールによって形成されている。また、前記ペルチェ素
子１０の電極板２７はアルミナ系セラミックで形成され
ている。

前記位置規定体６０は、低融点半田５０でペルチェ素子
１０をパッケージ本体７に固定する際およびサブキャリ
ア１１を低融点半田５１でペルチェ素子１０に固定する
際、それぞれペルチェ素子１０およびサブキャリア１１
の固定位置を規定する役割を果たすとともに、ペルチェ
素子１０およびサブキャリア１１の固定後は、相互の部
品の熱膨張定数の違いによって発生する熱応力による歪
みを抑止させる役割を果たす。すなわち、位置規定体６
０は前記ペルチェ素子１０およびサブキャリア１１に対
してその３辺が密着するように加工され、あるいはパン
ケージ本体７に溶接され、コの字状に延在する形状でペ
ルチェ素子１０およびサブキャリア１１の位置決めある
いは位置変動を抑止する。

また、前記サブキャリア１１の上には、光素子としてレ
ーザダイオードチップ１５が固定されているとともに、
このレーザダイオードチップ１５から発光されるレーザ
光をその先端に取り込む光ファイバ１６が固定されてい
る。また、温度変動が生じ、前記ペルチェ素子１０およ
びサブキャリア１１を固定する低融点半田５０．５１の
強度が低下してペルチェ素子１０やサブキャリア１１の
位置が変動しようとしても、前記ペルチェ素子１０およ
びサブキャリア１１は位置規定体６０によってその位置
を規定されていることから動かない。

したがって、パンケージにも固定される光ファイバ１６
と、前記レーザダイオードチップ１５との間の位置変動
は殆どなく、光ファイバに取り込まれるレーザ光の取込
み効率は、光ファイバとレ−ザダイオードチップとの光
軸設定状態のままとなり、ファイバ光出力の低下は起き
なくなり、光電子装置の信転度が高くなる。

また、第７図に示されるように、前記ペルチェ素子１０
およびサブキャリア１１が固定されるパッケージ底の近
傍には、リード６がガラスからなる絶縁性支持体２１を
介して貫通状態で固定されているが、ペルチェ素子１０
およびサブキャリア１１のリード６に対面する部分は、
前記のように位置規定体６０で囲まれているため、ペル
チェ素子ｌＯやサブキャリア１１を固定するために使用
される低融点半田５０．５１が、ペルチェ素子ＩＯやサ
ブキャリア１１の縁から食み出てリード６に近接あるい
は接触するようなこともなく、ショート不良は起きない
。たとえば、前記位置規定体６０は、０．５ｍｍの厚さ
のコバール板で形成されているとともに、近接配設され
ているリード６との間に１ｍｍの間隔を有している。

つぎに、光電子装置の全体について説明する。

光電子装置は、第３図および第４図に示されるように、
外観的には、コバールによって形成された箱型のパッケ
ージ１と、このパッケージ１の一端にパッケージ１を取
り付けるための取付孔２を設けたフランジ３と、前記パ
ッケージ１の他端に貫通状態で取り付けられかつ光フア
イバケーブル５を案内する筒状のファイバ支持体４と、
前記パッケージ１の底に取り付けられた複数のリード６
とからなっている。

前記パッケージｌは、一端にフランジ３を有しかつ上部
が開口した箱型のパンケージ本体７と、このパンケージ
本体７の開口部を気密的に被うコバールからなるパッケ
ージ蓋８とからなっている。

前記パッケージ本体７の他端に取り付けられたファイバ
支持体４は、それぞれ筒体からなるアウター支持体２５
と、このアウター支持体２５の内端に嵌合されるインナ
ー支持体２６とからなっている。アウター支持体２５は
その内端をパッケージ本体７の端に貫通状態でかつ気密
的に固定されている。また、このアウター支持体２５の
外端部は薄肉管構造となり、カシメによって容易に潰れ
るようになっている。また、前記インナー支持体２６は
外端を前記アウター支持体２５の内端に嵌合させる構造
となる２ともに、内端は細く延在しかつ先端は傾斜面と
なっている。

前記ファイバ支持体４に挿入される光フアイバケーブル
５は、前記アウター支持体２５の途中部分から内方部分
ではナイロンジャゲント等の被覆体が除去され、コアと
このコアを被うクランドからなる芯線、すなわち、光フ
ァイバ１６となっている。前記ジャケット部分はアウタ
ー支持体２５の外端のカシメによって固定されている。

また、光ファイバ１６は前記インナー支持体２６の内端
部分において半田３０で固定されている。そして、前記
光ファイバ１６の先端部分は後述するサブキャリア１１
に取り付けられる筒体からなる位置決め固定体１７内に
挿入され、かつ先端はレーザダイオードチップＩ５の出
射面に対面するようになっている。

前記リード６は前記パッケージ１の底に２列に亘って設
けられ、デュアルインライン構造を構成している。各リ
ード６はパッケージ本体７の底板を貫通するとともに、
底板を構成するコバールと熱膨張係数が略等しいホウケ
イ酸ガラスからなる絶縁性支持体２１によってパッケー
ジ本体７に絶縁的に固定されている。

つぎに、光電子装置の内部構造について説明する。

前記パッケージ本体７の底上にはペルチェ素子ＩＯが固
定され、このペルチェ素子１０上にはサブキャリア１１
が固定されている。また、前記パッケージ１の底には、
第１図〜第４図および第７図に示され４ように、位置規
定体６０が溶接によって固定されている。この位置規定
体６０はコの字状に延在し前記ペルチェ素子１０および
サブキャリア１１の３側面を密着状態で取り囲んで位置
規定するようになっている。また、前記ペルチェ素子１
０はその下端の電極板２７がＩ　ｎｓｎからなる低融点
半田５０によってパッケージ１の底、すなわち、パンケ
ージ本体７の底に固定されることによって固定されてい
る。また、ペルチェ素子１０の上端の電極板２７には、
ＩｎＳｎからなる低融点半田５Ｉによりてサブキャリア
１１が固定されている。

前記サブキャリア１１は、第５図に示されるように、矩
形板からなるヒートシンク１４を主構成部品としている
。このヒートシンク１４はその主面に搭載部１２および
支持部１３を有している。

これら搭載部Ｉ２および支持部１３は突条となっている
。搭載部１２はヒートシンク１４の主面の中央領域を横
切るように配設されるとともに、支持部１３は一端側に
かつ前記搭載部１２に平行に延在している。また、これ
ら搭載部１２および支持部１３はヒートシンク１４の中
心線に対して所望角度傾斜して延在している。また、前
記支持部１３には筒状の位置決め固定体１７が貫通固定
されている。この位置決め固定体１７は、光ファイバ１
６を案内する支持体軸となるとともに、光ファイバ１６
の先端位置を調整できる調整可能な軸となっている。こ
のため、位置決め固定体１７は塑性変形し易い材料で形
成されるとともに、第４図に示されるように、支持部１
３に挿嵌される細い変形可能な調整軸２８と、支持部１
３の外側壁に段付面が当接する大径の支持体軸２９とか
らなっている。また、支持体軸２９の外端の孔部分はテ
ーパ状となり、光ファイバ１６が挿入し易いようになっ
ている。また、位置決め固定体１７の内径は光ファイバ
１６の直径の４１２５μｍよりも僅かに太い径となって
いる。

また、前記位置決め固定体１７の先端、すなわち、調整
軸２８の先端延長線上の搭載部１２上には、サブマウン
ト３２がフラッグスレスの低融点半田、たとえば、Ｐｂ
−３ｎ−Ｉｎからなる半田で固定される。前記サブマウ
ント３２は、熱伝導度が高くかつ熱膨張係数αがＳｉや
化合物半導体に近似した絶縁性の５ｉＣ（α１．７Ｘ１
０−’／°Ｃ）で構成されている。また、第６図に示さ
れるように、前記サブマウント３２の主面には、導電性
のメタライズ層３３が設けられている。そして、このメ
タライズ層３３上には、それぞれＡｕ−５ｎ共晶層３４
．３５を介してそれぞれ独立してレーザダイオードチッ
プ１５およびＡｕからなるペデスタル３６が固定されて
いる。したがって、前記レーザダイオードチップ１５の
下部電極はメタライズ層３３を介して前記ペデスタル３
６と電気的に接続されている。前記レーザダイオードチ
ップ■５は、第６図に示されるように、レーザ光３７を
出射する共振器３８がサブマウント３２から遠く離れる
、いわゆるｐ−ｕｐの状態でサブマウント３２に固定さ
れている。また、前記レーザダイオードチップ１５の上
面の電極は２本のワイヤ２０によって搭載部１２に電気
的に接続されるとともに、前記ペデスタル３６とリード
６とは、第３図に示されるように、２本のワイヤ２゜で
電気的に接続される。これは、前記レーザダイオードチ
ップ１５の上部電極の搭載部１２との接続、ペデスタル
３６とリード６とのワイヤ２ｏによる接続は、この光電
子装置にあっては、レーザダイオードチップ１５をドラ
イブする側を高速トランジスタの関係からマイナスとし
て使用するための極性変更のためである。なお、前記レ
ーザダイオードチップ１５はサブマウント３２に搭載さ
れた状態で搭載部１２上に固定される。

また、前記ヒートシンク１４の主面には受光素子１８を
取り付けたチップキャリア３９がＡｕ　−３ｎ共品層を
介して固定されている。前記チップキャリア３９はセラ
ミ・ンクのフ゛ロンクからなるとともに、その−側面（
主面）および上面に亘って素子固定用メタライズ層４０
およびワイヤ固定用メタライズ層４１がそれぞれ設けら
れている。受光素子１８は前記素子固定用メタライズ層
４０上にＡｕ−３ｉ共晶層を介して固定されている。ま
た、この受光素子１８の上面の電極と、前記ワイヤ固定
用メタライズ層４ｚとはワイヤ４２で電気的に接続され
ている。なお、前記チップキャリア３９はチップキャリ
ア３９の矩形の一辺がヒートシンク１４の一辺と一致す
るようにヒートシンク１４に固定されるため、受光素子
１８の受光面は、レーザ光３７に対して垂直とはならず
傾斜する。

このため、受光素子１８の受光面での反射光がレーザダ
イオードチップ】５の出射面に戻らないことから、戻り
光による雑音の発生は防げる。

また、前記ヒートシンク１４の支持部１３の上面には、
ヒートシンク１４の温度をモニターするサーミスタ１９
がサーミスタ支持チップ４３を介して固定されている。

前記サーミスタ支持チップ４３はセラミックブロックか
らなるとともに、その表裏面に図示しないメタライズ層
を有している。

そして、サーミスタ１９はＡｕ−５ｉ共晶層によってサ
ーミスタ支持チップ４３の上面に固定される。この結果
、サーミスタ支持チップ４３の露出するメタライズ層部
分はサーミスタ１９の下部電極に導通状態となる。そこ
で、サーミスタ１９の電極とリード６との導通を図る場
合は、第３図に示されるように、所定のり一ド６とサー
ミスタ１９の上部電極とが２本のワイヤ２０で接続され
、所定のり一ド６とサーミスタ支持チップ４３のメタラ
イズ層とが２本のワイヤ２０で接続されることになる。

また、一部については説明済であるが、各素子および電
極部は、外部端子となるリード６とそれぞれ第３図に示
されるように、ワイヤで電気的に接続される。なお、各
リード６は、たとえば、第３図に示されるように、手前
および後側のリード列の左端のり一ド６がそれぞれ受光
素子１８の外部端子となるとともに、手前側のリード列
の左から２本目および３本目のり−ド６はレーザダイオ
ードチップ１５の外部端子となり、かつ、手前側のリー
ド列の左から４本目および５本目のり一ド６はサーミス
タ１９の外部端子となる。また、手前および後側のリー
ド列の右端のり一ド６は、それぞれペルチェ素子１０の
外部端子となる。そして、他のり−ド６はこの実施例で
は使用しない空きリードとなる。前記ペルチェ素子ｌＯ
に繋がるワイヤ２０は樹脂やフラックスを使用しない溶
接等によってリード６に接続されるが、それ以外のワイ
ヤ２０は、リード６に超音波ワイヤボンディングによっ
て接続される。この実施例では、超音波ワイヤボンディ
ングによってワイヤ２０が接続されるリード６は、絶縁
性のセラミックからなる補強板２２によって連結され、
超音波ワイヤボンディング時、リード６が撮動しないよ
うになっていて、確実にワイヤボンディングが行えるよ
うになっている。

前記光ファイバ１６はサブキャリア１１上の支持部１３
に貫通固定された位置決め固定体１７に挿入されかつカ
シメ等によって固定されている。

そして、光ファイバ１６の先端は、レーザ光３７を最大
限取り込める位置に設定されている。すなわち、光ファ
イバ１６のレーザダイオードチップ１５に対する光軸合
わせは、レーザダイオードチップ１５を駆動させてレー
ザ光３７を発光させ、このレーザ光３７を光ファイバ１
６の先端から取り込んでレーザ光３７の光強度を検出し
なからレーザダイオードチップ１５と光ファイバ１６の
光軸合わせを行う。この先軸合わせは、塑性変形し易い
調整軸２８に外力を与えて変形させることによって行わ
れる。前記調整軸２８は塑性変形することから、光軸合
わせ後は戻り等がなく、末永く設定時の高い光結合状態
を維持するようになる。

また、この実施例では前記ファイバ支持体と位置決め固
定体１７との間に亘って延在する光ファイバ１６は、第
１図に示されるように、曲線を搭いて延在している。こ
のように、光ファイバ１６が固定される２点間で曲線を
描いて延在することは、温度変動に伴って固定２点間距
離が変化しても、光ファイバ１６に無理な力が加わらな
くなり、通信に支障を来さなくなる。

なお、この光電子装置はそのパッケージ内に樹脂や半田
付は用のフラックスを内在させないものとし、これら樹
脂等に起因する特性劣化を生じさせないように配慮され
ている。

このような光電子装置は、前記レーザダイオードチップ
１５からレーザ光を発光させ、この発光させたレーザ光
を光フアイバケーブル５によって所望個所に伝送するこ
とによって光通信を行う。

この際、この光電子装置は、受光素子１８でレーザ光を
モニターし、この情報に基づいてレーザダイオードチッ
プ１５の出力を制御し、安定した光通信を行う。また、
この光電子装置は、前記サーミスタ１９でヒートシンク
１４の温度をモニターし、この情報に基づいてペルチェ
素子１０を制御して常時レーザダイオードチップ１５が
一定の温度域で駆動するようにし、光通信の安定を図る
ようになっている。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明の光電子装置にあっては、ペルチェ素子は
低融点半田によってパッケージ底に固定されるとともに
、前記ペルチェ素子上には低融点半田によってサブキャ
リアが固定される構造となっているが、前記ペルチェ素
子およびサブキャリアは前記パッケージ底に溶接で固定
された位置規定体にその位置が変動しないように接触状
態で規定されていることから、高温となって前記低融点
半田が機械強度が低下してペルチェ素子およびサブキャ
リアがその位置を熱応力によって変動させるような状態
に陥りでも、位置の変動は抑止される結果、前記サブキ
ャリアに固定されたレーザダイオードチップと光ファイ
バとの光軸の変動も起きという効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明の光電子装置は、温度
変化によってもファイバ光出力の変動が少ないことから
、信頬度の高いものとなるという効果が得られる。

（３）上記（１）により、本発明の光電子装置は、ペル
チェ素子およびサブキャリアの取付作業時、パッケージ
底に固定された位置規定体を利用して位置決めされるた
め、位置決め精度が高くなるとともに、取付作業性が向
上するという効果が得られる。

（４）上記−（３）により、本発明によれば、ペルチェ
素子およびサブキャリアの取付作業が正確でかつ作業性
も高いことから、歩留りの向上、生産性の向上によって
コストの低減が達成できるという効果が得られる。

（５）本発明の光電子装置にあっては、ペルチェ素子お
よびサブキャリアのリードに対面する部分は位置規定体
によって囲まれているため、前記ペルチェ素子およびサ
ブキャリアを低融点半田で固定した際、低融点半田がペ
ルチェ素子およびサブキャリアの端から溢れ出て前記リ
ードとの間でショート不良を生じさせることもなくなる
という効果が得られる。

（６）上記（１）〜（５）により、本発明によれば、熱
サイクルに対してもファイバ光出力が低下し難い光電子
装置を安価に提供することができるという相乗効果が得
られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、第８図に示さ
れるように、前記パッケージ本体７の底に段差６１を設
け、この段差６１に位置規定体６０の側面を当てて位置
規定体６０の位置決めを行って、位置規定体６ｏをパッ
ケージ本体７に固定する構造とすれば、位置規定体６０
の固定が容易かつ確実となる。

また、他の実施例としては、パッケージ本体７Φ底とペ
ルチェ素子ｌＯの下の電極板２７との間に熱伝導率の高
い台座を介在させ、これによって熱放散性の向上を図っ
てもよい、すなわち、−船釣に前記ペルチェ素子１０の
上下の電極板２７は、熱膨張係数が６．　７　Ｘ　１０
−’／’　ｃ程度となるアルミナセラミックによって構
成されている。また、前述のようにパッケージにリード
を貫通させかつ絶縁的に支持させる場合は、パッケージ
底板はコバールで構成せざるを得ない。しかし、前記コ
バールは熱伝導率が０．０４ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃＣと
低いため、ペルチェ素子の熱放散性は良好であるとは言
えない。そこで、ペルチェ素子の高温部側でのより早い
熱放散を図るために、ペルチェ素子とパッケージ底との
間に、熱伝導度の良好な銅タングステン（ＣｕＷ）を介
在させてもよい。この場合、台座は前記位置規定体の開
口した後方に長く延在させて前記ペルチェ素子の電極板
２７よりも面積を広くさせ、より広い面積でパッケージ
の底面に接触するようになっている。前記ＣｕＷは熱膨
張係数が、たとえば、６．０〜７゜０　Ｘ　Ｉ　Ｏ−’
　／　＠Ｃ％熱伝導度が０．５〜０．６７ｃａ１／ｃｍ
−ｓｅｃ−＠ｃとなっている。したがって、この台座の
介在によってペルチェ素子の高温部の熱放散性が向上す
る。また、前記台座を構成するＣｕＷとパッケージを構
成するコバールの熱膨張率は前記のように近位している
ことから、両者間に介在される接合体が熱疲労で劣化す
るようなこともなく接合の信頼度が高くなる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である光通信用光電子装置
の製造技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではない。

本発明は少なくともソルダーを用いて物品を固定する技
術には適用できる。

〔発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明の光電子装置にあっては、パッケージの底上に低
融点半田でペルチェ素子が固定されるとともに、このペ
ルチェ素子上に低融点半田でサブキャリアが固定される
が、いずれも矩形状となるペルチェ素子の電極板および
サブキャリアはパッケージの底に固定されたコの字状に
延在する位置規定体で位置決めされて低融点半田によっ
て接合される。この結果、組立時の位置決めが正確でか
つ作業も容易となり歩留りおよび生産性が向上する。ま
た、本発明によれば、ペルチェ素子およびサブキャリア
の固定後は低融点半田が熱によって強度が低下しても、
前記位置規定体によってペルチェ素子およびサブキャリ
アが規定されるため、位置変動が生じ難くなる。したが
って、温度変動によるサブキャリアおよびこれに支持さ
れる光ファイバの位置変動が起き難くなり、ファイバ光
出力の変動の少ない信転度の高い光電子装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光電子装置の要部を示
す平面図、 第２図は同じく要部を示す断面図、 第３図は本発明の一実施例による光電子装置の一部を切
り欠いた状態の斜視図、 第４図は同じく断面図、 第５図は同じく光電子装置を構成するサブキャリアを示
す斜視図、 第６図は同じくサブキャリアにおけるレーザダイオード
チップの搭載状態を示す斜視図、第７図は同じくペルチ
ェ素子およびサブキャリアに対面するリードと位置規定
体の一部を示す断面図、 第８図は本発明の他の実施例による位１規定体の固定状
態を示す一部の断面図、 第９図は従来の光電子装置におけるペルチェ素子および
サブキャリアとリードとの関係を示す一部の断面図であ
る。 １・・・パッケージ、２・・・取付孔、３・・・フラン
ジ、４・・・ファイバ支持体、５・・・光フアイバケー
ブル、６・・・リード、７・・・パッケージ本体、８・
・・パッケージ蓋、１ｏ・・・ペルチェ素子、１１・・
・サブキャリア、１２・・・搭載部、１３・・・支持部
、１４・・・ヒートシンク、１５・・・レーザダイオー
ドチップ、１６・・・光ファイバ、１７・・・位置決め
固定体、１８・・・受光素子、１９・・・サーミスタ、
２０・・・ワイヤ、２１・・・絶縁性支持体、２２・・
・補強板、２５・・・アウター支持体、２６・・・イン
ナー支持体、２７・・・電極板、２８・・・調整軸、２
９・・・支持体軸、３０・・・半田、３２・・・サブマ
ウント、３３・・・メタライズ層、３４．３５・・・Ａ
ｕ−３ｎ共晶層、３６・・・ペデスタル、３７・・・レ
ーザ光、３８・・・共振器、３９・・・チップキャリア
、４０・・・素子固定用メタライズ層、４１・・・ワイ
ヤ固定用メタライズ層、４２・・・ワイヤ、４３・・・
サーミスタ支持チップ、５０゜５１・・・低融点半田、
５２．５３・・・食み出し部、６０・・・位置規定体、
６１・・・段差。 第 第 １ｏ−へ０ル手ｆ−孝「チ １１−す７゛ヤイリア １５−レ−ｆＹ″４オードナツ７０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パッケージと、このパッケージ底上に低融点半田に
   よって固定されるペルチェ素子と、前記ペルチェ素子上
   に低融点半田によって固定されかつ光素子を搭載したサ
   ブキャリアとを有する光電子装置であって、前記パッケ
   ージの底には前記ペルチェ素子およびサブキャリアの位
   置を規定する位置規定体が固定されていることを特徴と
   する光電子装置。 ２、前記サブキャリアにはレーザダイオードチップが搭
   載されているとともに、このレーザダイオードチップの
   出射面に先端を対面させる光ファイバが固定されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光電子装
   置。 ３、前記パッケージの底には電気的に絶縁状態で貫通固
   定されたリードが複数配設されているとともに、前記リ
   ードの幾本は前記ペルチェ素子およびサブキャリアに１
   乃至２ｍｍの間隔を隔てて位置しかつこれらのリードと
   前記ペルチェ素子およびサブキャリアとの間には前記位
   置規定体が位置していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光電子装置。