JPH02187074A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPH02187074A JPH02187074A JP1006780A JP678089A JPH02187074A JP H02187074 A JPH02187074 A JP H02187074A JP 1006780 A JP1006780 A JP 1006780A JP 678089 A JP678089 A JP 678089A JP H02187074 A JPH02187074 A JP H02187074A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical semiconductor
- peripheral circuit
- semiconductor device
- semiconductor element
- circuit components
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/753—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
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、光ファイバと光結合される発光素子若しくは
受光素子といった光半導体素子と、これに電気接続され
るトランジスタ、チップコンデンサー、チップ抵抗等の
周辺回路部品とを有する光半導体装置に関する。
受光素子といった光半導体素子と、これに電気接続され
るトランジスタ、チップコンデンサー、チップ抵抗等の
周辺回路部品とを有する光半導体装置に関する。
第３図に、従来から知られている光半導体装置を示す。
従来の光半導体装置は、図示したように、チップ状の光
半導体素子（発光素子又は受光素子）１を単体で絶縁基
板２上に実装し、この絶縁基板２を金属製のボトムケー
ス３上に固定した後、窓ガラス４が嵌め込まれた金属製
の窓付きキャップうで覆って構成されている。
半導体素子（発光素子又は受光素子）１を単体で絶縁基
板２上に実装し、この絶縁基板２を金属製のボトムケー
ス３上に固定した後、窓ガラス４が嵌め込まれた金属製
の窓付きキャップうで覆って構成されている。
このように構成された光半導体装置は、光ファイバと光
結合され、光通信に用いられる。
結合され、光通信に用いられる。
第４図に、上述した光半導体装置と光ファイバとを光結
合する際に用いるレセプタクル６を示す。
合する際に用いるレセプタクル６を示す。
レセプタクル６は、略円筒形に形成され、その−端にて
、光ファイバ７の一端を担持し、その他端には、上述し
た光半導体装置に嵌脱自在に外嵌する嵌合凹部が形成さ
れている。レセプタクル６内には、光半導体装置の光半
導体素子（発光素子または受光素子）１と光ファイバ７
とを光結合するレンズ８が設けられている。そして、こ
のレンズ８の焦点距離に合わせて、光ファイバ７と光半
導体装置との間における光の結合効率が最高となるよう
に、レンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ、
及び光ファイバ７の一端とレンズ８との間隔Ｓ２が定め
られている。
、光ファイバ７の一端を担持し、その他端には、上述し
た光半導体装置に嵌脱自在に外嵌する嵌合凹部が形成さ
れている。レセプタクル６内には、光半導体装置の光半
導体素子（発光素子または受光素子）１と光ファイバ７
とを光結合するレンズ８が設けられている。そして、こ
のレンズ８の焦点距離に合わせて、光ファイバ７と光半
導体装置との間における光の結合効率が最高となるよう
に、レンズ８と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ、
及び光ファイバ７の一端とレンズ８との間隔Ｓ２が定め
られている。
ところで、最近、上述した光半導体装置に、その周辺回
路部品を内蔵させることが要望されている。周辺回路部
品は、例えば、光半導体素子１としてフォトダイオード
等の受光素子を有した光半導体装置の場合には、受光素
子から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構
成するアンプＩＣ，チップコンデンサー、電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）、チップ抵抗等の部品であり、光半
導体素子１としてレーザダイオード等の発光素子を有し
た光半導体装置の場合には、発光素子を駆動するための
駆動回路を構成する部品である。
路部品を内蔵させることが要望されている。周辺回路部
品は、例えば、光半導体素子１としてフォトダイオード
等の受光素子を有した光半導体装置の場合には、受光素
子から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構
成するアンプＩＣ，チップコンデンサー、電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）、チップ抵抗等の部品であり、光半
導体素子１としてレーザダイオード等の発光素子を有し
た光半導体装置の場合には、発光素子を駆動するための
駆動回路を構成する部品である。
しかし、第５図に示したように、これら周辺回路部品１
０ａ、１０ｂを、単に、光半導体素子１が実装されてい
る絶縁基板２上に実装したのでは、周辺回路部品の高さ
寸法（例えば、アンプＩＣで２００〜６００μｍ１チツ
プコンデンサーで０．６〜１．２ｍｍ）が、光半導体素
子１の高さ寸法（フォトダイオードで１４０μｍ）より
も大きいため、窓付きキャップ５と周辺回路部品１０ａ
若しくは１０ｂとの干渉を避けるのに、窓付きキャップ
５の高さ寸法を大きくする必要が生ずる。
０ａ、１０ｂを、単に、光半導体素子１が実装されてい
る絶縁基板２上に実装したのでは、周辺回路部品の高さ
寸法（例えば、アンプＩＣで２００〜６００μｍ１チツ
プコンデンサーで０．６〜１．２ｍｍ）が、光半導体素
子１の高さ寸法（フォトダイオードで１４０μｍ）より
も大きいため、窓付きキャップ５と周辺回路部品１０ａ
若しくは１０ｂとの干渉を避けるのに、窓付きキャップ
５の高さ寸法を大きくする必要が生ずる。
この為、窓付きキャップ５に嵌め込まれた窓ガラス４と
光半導体素子１との間隔Ｌｏ （第３図に示す）がり
、に拡張されることとなる。この結果、第５図に示した
光半導体装置を、第４図に示したレセプタクル６の嵌合
凹部に嵌め合わせた場合、レンズ８と光半導体装置の窓
ガラス４との間隔Ｓ、は変わらないが、窓ガラス４と光
半導体素子１との間隔がり。からＬｌに拡張された分、
１ノンズ８と光半導体素子１の相互間の光路長が長くな
って、光の結合効率が低下する不都合があり、この結合
効率の低下を防止するためには、それ専用に、レンズ８
と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ１を短縮化した
レセプタクル６を用意しなければならなかった。
光半導体素子１との間隔Ｌｏ （第３図に示す）がり
、に拡張されることとなる。この結果、第５図に示した
光半導体装置を、第４図に示したレセプタクル６の嵌合
凹部に嵌め合わせた場合、レンズ８と光半導体装置の窓
ガラス４との間隔Ｓ、は変わらないが、窓ガラス４と光
半導体素子１との間隔がり。からＬｌに拡張された分、
１ノンズ８と光半導体素子１の相互間の光路長が長くな
って、光の結合効率が低下する不都合があり、この結合
効率の低下を防止するためには、それ専用に、レンズ８
と光半導体装置の窓ガラス４との間隔Ｓ１を短縮化した
レセプタクル６を用意しなければならなかった。
そこで、本発明は、上述の事情に鑑み、周辺回路部品を
内蔵させても、それ専用のレセプタクルを必要とせず、
周辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置と
の互換性を有し、周辺回路部品が内蔵されていない光半
導体装置用のレセプタクルを用いても、光ファイバとの
光の結合効率が低下することのない光半導体装置を提供
することを目的としている。
内蔵させても、それ専用のレセプタクルを必要とせず、
周辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置と
の互換性を有し、周辺回路部品が内蔵されていない光半
導体装置用のレセプタクルを用いても、光ファイバとの
光の結合効率が低下することのない光半導体装置を提供
することを目的としている。
上述の目的を達成するため、本発明による光半導体装置
においては、周辺回路部品が実装される基板の中央部上
方までリード線を延在させ、該基板の中央部上方に位置
したリード線の上面に光半導体素子を実装した構成とな
っている。
においては、周辺回路部品が実装される基板の中央部上
方までリード線を延在させ、該基板の中央部上方に位置
したリード線の上面に光半導体素子を実装した構成とな
っている。
この様な構成とすることによって、周辺回路部品よりも
高い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、
光半導体素子を窓ガラスに近付けることが出来るように
なる。
高い位置に光半導体素子を配置することが可能となり、
光半導体素子を窓ガラスに近付けることが出来るように
なる。
以下、本発明の実施例について第１図及び第２図を参照
しつつ、説明する。
しつつ、説明する。
第１図は、受光素子を有する光半導体装置に、本発明を
適用した実施例の縦断面図であり、第２図は、第１図に
示した光半導体装置の骨部斜視図である。
適用した実施例の縦断面図であり、第２図は、第１図に
示した光半導体装置の骨部斜視図である。
図示した光半導体装置は、ボトムケース１１と、これに
担持される絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に実装され
る周辺回路部品１３ａ及び１３ｂ等と、ボトムケース１
１を下方から上方に貫通して絶縁基板１２の中央部上方
まで延在したリード線１５ａと、絶縁基板１２の中央部
上方に位置したリード線１５ａの上面に実装れれる光半
導体素子１６と、これらを光半導体素子１６の上方から
覆ってボトムケース１１に固定される窓付きキャップ１
７とを備えている。
担持される絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に実装され
る周辺回路部品１３ａ及び１３ｂ等と、ボトムケース１
１を下方から上方に貫通して絶縁基板１２の中央部上方
まで延在したリード線１５ａと、絶縁基板１２の中央部
上方に位置したリード線１５ａの上面に実装れれる光半
導体素子１６と、これらを光半導体素子１６の上方から
覆ってボトムケース１１に固定される窓付きキャップ１
７とを備えている。
ボトムケース１１は、金属製であり、これには、これを
下方から上方に貫通した４本のリード線１５ａ〜１５ｄ
が、ケースの接地用のリード線を除いて、樹脂等によっ
て絶縁されつつ、固定されている。ボトムケース１１の
上面には、絶縁基板１２が固定されている。また、絶縁
基板１２の上面には、周辺回路部品１３ａ及び１３ｂ等
が実装されている。なお、図示は省略したが、絶縁基板
１２の上面には、メタライズパターンが、スクリーンを
用いた厚膜印刷、或いは、蒸着、スパッタによる薄膜形
成等の方法によって形成されている。
下方から上方に貫通した４本のリード線１５ａ〜１５ｄ
が、ケースの接地用のリード線を除いて、樹脂等によっ
て絶縁されつつ、固定されている。ボトムケース１１の
上面には、絶縁基板１２が固定されている。また、絶縁
基板１２の上面には、周辺回路部品１３ａ及び１３ｂ等
が実装されている。なお、図示は省略したが、絶縁基板
１２の上面には、メタライズパターンが、スクリーンを
用いた厚膜印刷、或いは、蒸着、スパッタによる薄膜形
成等の方法によって形成されている。
ボトムケース１１に固定されているリード線１５ａ〜１
５ｄの内の一本１５ａは、絶縁基板１２の側方上部にて
屈曲し、絶縁基板１２の中央部上方まで延在している。
５ｄの内の一本１５ａは、絶縁基板１２の側方上部にて
屈曲し、絶縁基板１２の中央部上方まで延在している。
このリード線１５ａの絶縁基板１２の中央部上方に位置
した部分の上面には、フォトダイオード等のチップ状の
光半導体索子１６がダイボンディングされている。なお
、リード線１５ａの絶縁基板１２の中央部上方に位置し
た部分の上面は、光半導体素子１６のダイボンディング
を容易にするため平坦になっている。
した部分の上面には、フォトダイオード等のチップ状の
光半導体索子１６がダイボンディングされている。なお
、リード線１５ａの絶縁基板１２の中央部上方に位置し
た部分の上面は、光半導体素子１６のダイボンディング
を容易にするため平坦になっている。
リード線の太さは、例えば、０．５１１Ｉ１１程度であ
り、絶縁基板１２の中央部上方に位置した部分は、これ
を屈曲させ、その上面を平坦に加工して形成されるので
、その厚みも、はぼ０．５ｍｍ程度となる。
り、絶縁基板１２の中央部上方に位置した部分は、これ
を屈曲させ、その上面を平坦に加工して形成されるので
、その厚みも、はぼ０．５ｍｍ程度となる。
光半導体索子１６は、ワイヤボンディングによって周辺
回路部品１３ａ、１３ｂ若しくは絶縁基板１２上のメタ
ライズパターンと接続されており、また、周辺回路部品
１３ａ、１３ｂ若しくは絶縁基板１２上のメタライズパ
ターンは、ワイヤボンディングによってリード線１５ａ
〜１５ｂに接続されている。周辺回路部品１３ａ及び１
３ｂは、例えば、電界効果トランジスタ及びチップ抵抗
であり、メタライズパターンによって相互に接続され、
図示しない他の周辺回路部品と共に、光半導体索子１６
から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構成
する。
回路部品１３ａ、１３ｂ若しくは絶縁基板１２上のメタ
ライズパターンと接続されており、また、周辺回路部品
１３ａ、１３ｂ若しくは絶縁基板１２上のメタライズパ
ターンは、ワイヤボンディングによってリード線１５ａ
〜１５ｂに接続されている。周辺回路部品１３ａ及び１
３ｂは、例えば、電界効果トランジスタ及びチップ抵抗
であり、メタライズパターンによって相互に接続され、
図示しない他の周辺回路部品と共に、光半導体索子１６
から取り出される信号を増幅するための増幅回路を構成
する。
絶縁基板１２、周辺回路部品１３ａ、、１３ｂｓ光半導
体素子１６等は、第１図に示したように、窓付きキャッ
プ１７によって覆われている。窓付きキャップ１７は、
略円筒状の金属製の部材で、その底部にてボトムケース
１１の外周部に外嵌して固定される。窓付きキャップ１
７の頂部には、光半導体素子１６の上面と対向して窓ガ
ラス１８が嵌め込まれている。
体素子１６等は、第１図に示したように、窓付きキャッ
プ１７によって覆われている。窓付きキャップ１７は、
略円筒状の金属製の部材で、その底部にてボトムケース
１１の外周部に外嵌して固定される。窓付きキャップ１
７の頂部には、光半導体素子１６の上面と対向して窓ガ
ラス１８が嵌め込まれている。
上述したように構成された本発明による光半導体装置に
おいては、リード線１５ａを絶縁基板１２の中央部上方
に延在させ、その上面に光半導体素子１６を実装してい
るので、光半導体素子１６を最も窓ガラス１８に近接さ
せて配置でき、窓ガラス１８と周辺回路部品１３ａ、１
３ｂとの干渉を避けるために、光半導体素子１６と窓ガ
ラス１８との相互間隔Ｌ２を拡張する必要はなく、該相
互間隔Ｌ２を自由に決定することができる。
おいては、リード線１５ａを絶縁基板１２の中央部上方
に延在させ、その上面に光半導体素子１６を実装してい
るので、光半導体素子１６を最も窓ガラス１８に近接さ
せて配置でき、窓ガラス１８と周辺回路部品１３ａ、１
３ｂとの干渉を避けるために、光半導体素子１６と窓ガ
ラス１８との相互間隔Ｌ２を拡張する必要はなく、該相
互間隔Ｌ２を自由に決定することができる。
従って、Ｌ２を第３図に示したし。に一致させることが
容易にでき、従来の周辺回路部品が内蔵されていない光
半導体装置用のレセプタクルを用いて、光の結合効率を
低下させることなく、光ファイバと光結合させることが
できる。
容易にでき、従来の周辺回路部品が内蔵されていない光
半導体装置用のレセプタクルを用いて、光の結合効率を
低下させることなく、光ファイバと光結合させることが
できる。
なお、上述した実施例においては、光半導体素子１５と
して、フォトダイオード等の受光素子を用いているが、
光半導体素子１５は、レーザダイオード等の発光素子で
あってもよい。この場合には、周辺回路部品は、発光素
子を駆動する駆動回路を構成する部品となる。
して、フォトダイオード等の受光素子を用いているが、
光半導体素子１５は、レーザダイオード等の発光素子で
あってもよい。この場合には、周辺回路部品は、発光素
子を駆動する駆動回路を構成する部品となる。
また、上述した実施例は、４本のリード線を有する光半
導体装置に本発明を適用したものであるが、リード線の
本数はこれに限定されるものではない。
導体装置に本発明を適用したものであるが、リード線の
本数はこれに限定されるものではない。
以上説明したように、本発明による光半導体装置におい
ては、周辺回路部品が実装される基板の中央部上方まで
リード線を延在させ、該基板の中央部上方に位置したリ
ード線の上面に光半導体素子を実装した構成となってい
るので、周辺回路部品よりも高い位置に光半導体素子を
配置することが可能となり、光半導体素子を窓ガラスに
近接させることができる。それゆえ、光半導体素子より
も高さ寸法が大きい周辺回路部品を内蔵させることによ
って光半導体素子と窓ガラスとの相互間隔が拡張するこ
とを防止でき、光半導体素子と窓ガラスとの間隔を、周
辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置のそ
れに一致させることが可能となる。よって、周辺回路部
品が内蔵されていない従来の光半導体装置との互換性を
有するようになり、周辺回路部品が内蔵されていない光
半導体装置用に作製されたレセプタクルを用いても、光
ファイバとの光の結合効率が低下することがない。
ては、周辺回路部品が実装される基板の中央部上方まで
リード線を延在させ、該基板の中央部上方に位置したリ
ード線の上面に光半導体素子を実装した構成となってい
るので、周辺回路部品よりも高い位置に光半導体素子を
配置することが可能となり、光半導体素子を窓ガラスに
近接させることができる。それゆえ、光半導体素子より
も高さ寸法が大きい周辺回路部品を内蔵させることによ
って光半導体素子と窓ガラスとの相互間隔が拡張するこ
とを防止でき、光半導体素子と窓ガラスとの間隔を、周
辺回路部品が内蔵されていない従来の光半導体装置のそ
れに一致させることが可能となる。よって、周辺回路部
品が内蔵されていない従来の光半導体装置との互換性を
有するようになり、周辺回路部品が内蔵されていない光
半導体装置用に作製されたレセプタクルを用いても、光
ファイバとの光の結合効率が低下することがない。
３．１１・・・ボトムケース、４．１８・・・窓ガラス
、５．１７・・・窓付きキャップ、６・・・レセプタク
ル、７・・・光ファイバ、８・・・レンズ、ｌ Ｑ ａ
１１０ ｂ＋１３ａ、１３ｂ−・・周辺回路部品、１
５ａ 〜１５ｄ・・・リード線。
、５．１７・・・窓付きキャップ、６・・・レセプタク
ル、７・・・光ファイバ、８・・・レンズ、ｌ Ｑ ａ
１１０ ｂ＋１３ａ、１３ｂ−・・周辺回路部品、１
５ａ 〜１５ｄ・・・リード線。
第１図は本発明による光半導体装置の縦断面図、第２図
は第１図に示した本発明による光半導体装置の部分斜視
図、第３図は従来の光半導体素子を示した縦断面図、第
４図は光半導体装置と光ファイバをレセプタクルを用い
て光結合したところを示した部分断面斜視図、第５図は
第３図に示した光半導体装置の絶縁基板上に周辺回路部
品を実装した場合の縦断面図である。 １゜１６・・・光半導体素子、２．１２・・・絶縁基板
、特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹炙 ｐ？ｉ
啓１Δ 爽 犬 炉Ｊ 第１図 第２図 ３足 釆 づ３フ１Ｊ 第 図 た￥−講４本仮ｌとし℃アタフル 篇巨７ｙｋご児べ粗過回アトい品】りｕくし孜七中１１
）条灸１第 図
は第１図に示した本発明による光半導体装置の部分斜視
図、第３図は従来の光半導体素子を示した縦断面図、第
４図は光半導体装置と光ファイバをレセプタクルを用い
て光結合したところを示した部分断面斜視図、第５図は
第３図に示した光半導体装置の絶縁基板上に周辺回路部
品を実装した場合の縦断面図である。 １゜１６・・・光半導体素子、２．１２・・・絶縁基板
、特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹炙 ｐ？ｉ
啓１Δ 爽 犬 炉Ｊ 第１図 第２図 ３足 釆 づ３フ１Ｊ 第 図 た￥−講４本仮ｌとし℃アタフル 篇巨７ｙｋご児べ粗過回アトい品】りｕくし孜七中１１
）条灸１第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光半導体素子を収容したケースに設けられた窓を通して
光ファイバと前記光半導体素子とが光結合される光半導
体装置であって、 前記光半導体素子に電気接続される周辺回路部品と、前
記周辺回路部品が実装される基板と、前記ケースの外部
から内部に貫入し、前記基板の中央部上方にその少なく
とも一部が延在するリード線とを備え、前記基板の中央
部上方に位置した前記リード線の上面に前記光半導体素
子を実装したことを特徴とする光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006780A JPH02187074A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006780A JPH02187074A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187074A true JPH02187074A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11647690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1006780A Pending JPH02187074A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187074A (ja) |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1006780A patent/JPH02187074A/ja active Pending
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