JPH10104470A - Optical semiconductor package and method of manufacturing the same - Google Patents
Optical semiconductor package and method of manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JPH10104470A JPH10104470A JP26296996A JP26296996A JPH10104470A JP H10104470 A JPH10104470 A JP H10104470A JP 26296996 A JP26296996 A JP 26296996A JP 26296996 A JP26296996 A JP 26296996A JP H10104470 A JPH10104470 A JP H10104470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical semiconductor
- metal
- bottom plate
- semiconductor package
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面の耐蝕性めっき層の上に直接、レーザ溶
接により光ファイバ固定部品を信頼性よく固定すること
ができる光半導体パッケージを提供する。
【解決手段】 光半導体素子を搭載する金属底板4と、
前記光半導体素子を囲繞し、光ファイバを保持する窓枠
7を設けた金属枠体2とを有し、前記金属枠体2が前記
金属底板4上に接合されて形成された光半導体パッケー
ジ1において、金属底板4と金属枠体2の外表面にパラ
ジウムめっきを施す。
(57) [Problem] To provide an optical semiconductor package that can reliably fix an optical fiber fixing component directly on a surface of a corrosion-resistant plating layer by laser welding with high reliability. SOLUTION: A metal bottom plate 4 on which an optical semiconductor element is mounted,
A metal frame 2 surrounding the optical semiconductor element and having a window frame 7 for holding an optical fiber, wherein the metal frame 2 is joined to the metal bottom plate 4 to form an optical semiconductor package 1; , Palladium plating is applied to the outer surfaces of the metal bottom plate 4 and the metal frame 2.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体素子を収
納して気密に封じ込め、かつ前記光半導体素子と光信号
のやりとりを行うための光ファイバを保持する光半導体
パッケージ、およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor package for accommodating and enclosing an optical semiconductor element in an airtight manner and for holding an optical fiber for exchanging optical signals with the optical semiconductor element, and a method of manufacturing the same. .
【0002】[0002]
【従来の技術】内部に半導体レーザ素子やフォトダイオ
ードなどの光半導体素子を搭載して、気密に封じ込め、
かつ前記光半導体素子と光信号のやりとりを行うための
光ファイバを保持する光半導体パッケージの一例を図1
に示す。通常、この光半導体素子パッケージ1は主要構
成部材として、金属枠体2、セラミック端子3、金属底
板4、リード5、シールリング6および光ファイバが取
り付けられる円筒状の窓枠7からなっている。金属枠体
2の上端には、シールリング6を介して金属蓋体(図示
されず)が気密に取り付けられる。2. Description of the Related Art An optical semiconductor device, such as a semiconductor laser device or a photodiode, is mounted inside and hermetically sealed.
FIG. 1 shows an example of an optical semiconductor package holding an optical fiber for exchanging optical signals with the optical semiconductor element.
Shown in Normally, the optical semiconductor element package 1 includes, as main components, a metal frame 2, a ceramic terminal 3, a metal bottom plate 4, a lead 5, a seal ring 6, and a cylindrical window frame 7 to which an optical fiber is attached. A metal lid (not shown) is hermetically attached to the upper end of the metal frame 2 via a seal ring 6.
【0003】上記金属枠体2は光半導体パッケージ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
や光ファイバを接合する基材としての役割を有してい
る。この金属枠体2は、通常、Fe−Ni−Co合金
(通称、コバール)で構成されている。[0003] The metal frame 2 forms the outer shape of the optical semiconductor package 1, stores internal components, and forms ceramic terminals 3.
And has a role as a base material for bonding optical fibers. The metal frame 2 is usually made of an Fe—Ni—Co alloy (commonly called Kovar).
【0004】また、金属底板4は光半導体パッケージ1
の底部を形づくり、上面中央部に配置される光半導体素
子を冷却するための冷却素子が搭載される載置部4aを
有する。また、金属底板4の両端には、光半導体パッケ
ージ1を外部部材に取り付けるためのネジ穴8が設けら
れている。この金属底板4は、通常、放熱性のよい銅−
タングステン合金からなり、光半導体パッケージ1の内
部で発生した熱を効率よく外部へ放熱する機能を有して
いる。The metal bottom plate 4 is used for the optical semiconductor package 1.
And a mounting portion 4a on which a cooling element for cooling an optical semiconductor element arranged in the center of the upper surface is mounted. At both ends of the metal bottom plate 4, screw holes 8 for attaching the optical semiconductor package 1 to an external member are provided. The metal bottom plate 4 is usually made of copper-
It is made of a tungsten alloy and has a function of efficiently radiating heat generated inside the optical semiconductor package 1 to the outside.
【0005】光半導体パッケージ1の組み立ては、以下
のようにして行う。即ち、金属底板4を金属枠体2にろ
う付け、一般には銀ろう付けする。次いで、金属底板4
の載置部4aに冷却素子を取り付け、その上部に光半導
体素子などを取り付け、セラミック端子3と各素子間を
ボンディングワイヤで接続し、シールリング6を介して
金属蓋体(図示されず)をつけて気密に封止する。[0005] The assembly of the optical semiconductor package 1 is performed as follows. That is, the metal bottom plate 4 is brazed to the metal frame 2, generally silver brazing. Next, the metal bottom plate 4
A cooling element is mounted on the mounting portion 4a, an optical semiconductor element or the like is mounted thereon, the ceramic terminal 3 and each element are connected by a bonding wire, and a metal cover (not shown) is attached via a seal ring 6. Attach and seal hermetically.
【0006】この光半導体パッケージ1には、光ファイ
バがフランジ(通常、ステンレス鋼からなる)などの光
ファイバ固定部品を介して窓枠7(金属枠体2と同じ金
属からなる)に取り付けられる。この際、例えば半導体
レーザ素子からのレーザ光の光軸と光ファイバの光軸が
一致するように、正確に位置合わせし、フランジを窓枠
7にレーザ溶接で固定する。In this optical semiconductor package 1, an optical fiber is attached to a window frame 7 (made of the same metal as the metal frame 2) via an optical fiber fixing part such as a flange (usually made of stainless steel). At this time, for example, the optical axis of the laser beam from the semiconductor laser element is accurately aligned with the optical axis of the optical fiber, and the flange is fixed to the window frame 7 by laser welding.
【0007】この光半導体パッケージ1の表面露出部分
には、酸化防止のためにNiめっきを下地とするAuめ
っきが施されている。また、セラミック端子3上には、
形成された配線パターン3aへのAuワイヤボンディン
グのためにAuめっきが施されている。さらに、金属底
板4の載置部4aには、冷却素子を半田付けする際の半
田付け性を確保するために、Auめっきが施されてい
る。The exposed surface of the optical semiconductor package 1 is plated with Au with Ni plating as a base to prevent oxidation. Also, on the ceramic terminal 3,
Au plating is performed for Au wire bonding to the formed wiring pattern 3a. Further, the mounting portion 4a of the metal bottom plate 4 is plated with Au in order to ensure solderability when soldering the cooling element.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように光半導体パッケージ1にAuめっきを施すと、金
属枠体2に取り付けられている窓枠7の表面にもAuが
付着するため、次の様な問題が生じる。即ち、光ファイ
バをフランジを介して窓枠7に取り付けるために、フラ
ンジを窓枠7にレーザ溶接するが、この溶接箇所にレー
ザ光を照射すると、レーザ光が光半導体パッケージ1の
露出面に施されたAuめっき層に反射されて、レーザ溶
接が困難になる。また、レーザ光によるスポット溶接で
は、溶融部の凝固は、溶融部の周囲から融点の高い材料
の順に進行し、最後に比較的融点の低いAuが溶融部の
中央部に集中して凝固する。この際、Auは熱伝導性が
よいために、スポット溶接部の外周から中心への凝固速
度が速く、内部応力が発生する。このため、Auが集中
する中心部では材質がもろくなり、クラックが発生し、
良好な接合ができなかった。However, if the optical semiconductor package 1 is plated with Au as described above, Au also adheres to the surface of the window frame 7 attached to the metal frame 2, so that Such problems arise. That is, in order to attach the optical fiber to the window frame 7 via the flange, the flange is laser-welded to the window frame 7. When the welded portion is irradiated with laser light, the laser light is applied to the exposed surface of the optical semiconductor package 1. The reflected Au plating layer makes laser welding difficult. Further, in spot welding using laser light, solidification of the molten portion proceeds in the order of the material having a higher melting point from the periphery of the molten portion, and finally Au having a relatively lower melting point is concentrated and solidified in the central portion of the molten portion. At this time, since Au has good thermal conductivity, the solidification speed from the outer periphery to the center of the spot weld is high, and internal stress is generated. For this reason, the material becomes brittle at the center where Au is concentrated, cracks occur,
Good bonding could not be achieved.
【0009】そこで、以下のような対策を採っていた。
即ち、 1)Auめっきを施した後に、研削などの機械加工によ
り窓枠7のレーザ溶接部7a(窓枠7の端面)や、場合
によってはレーザ溶接部7b(窓枠7の端部側面)のA
uめっきを除去する。 2)あるいは、Auめっきの際にあらかじめレーザ溶接
部7aおよび7bにレジストなどでマスキングをし、A
uめっき後にこのマスキングを除去する。 3)あるいは、窓枠7の先端に絶縁物からなる部材を取
り付け、その先にレーザ溶接用の金属部品を取り付け
て、窓枠7と金属部品の間を電気的に絶縁し、金属枠体
2にAuめっきを施しても、この金属部品にはAuめっ
きが施されないようにする。 4)Auめっきのかわりに、Niめっきのみを施す。し
かしながら、第1、第2の方法では工程数が増えるとい
う問題があり、第3の方法では部品数が増え、第4の方
法ではワイヤボンディング性や半田濡れ性が低下すると
いう問題があった。Therefore, the following measures have been taken.
1) After applying Au plating, the laser welded portion 7a of the window frame 7 (the end surface of the window frame 7) or, in some cases, the laser welded portion 7b (the end side surface of the window frame 7) by machining such as grinding. A
Remove u plating. 2) Alternatively, mask the laser welds 7a and 7b with a resist or the like in advance during Au plating, and
This masking is removed after u plating. 3) Alternatively, a member made of an insulator is attached to the tip of the window frame 7, and a metal part for laser welding is attached to the tip of the member to electrically insulate the window frame 7 from the metal part. Even if Au plating is applied to this metal part, Au plating is not applied to this metal part. 4) Only Ni plating is applied instead of Au plating. However, the first and second methods have a problem that the number of steps increases, the third method has a problem that the number of components increases, and the fourth method has a problem that wire bonding property and solder wettability decrease.
【0010】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は光ファイバを強固に固定し、光半導体素
子と光ファイバとの間での光信号のやりとりを良好に行
うことができる光半導体パッケージを提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to fix an optical fiber firmly, and to perform an optical signal exchange between an optical semiconductor element and an optical fiber satisfactorily. It is to provide a semiconductor package.
【0011】[0011]
【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、光半導体素子を搭載する金属
底板と、前記光半導体素子を囲繞し、光ファイバを保持
する窓枠を設けた金属枠体とを有し、前記金属枠体が前
記金属底板上に接合されて形成された光半導体パッケー
ジにおいて、金属底板と金属枠体の外表面にパラジウム
めっきを施したことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and comprises a metal bottom plate on which an optical semiconductor element is mounted, and a window frame surrounding the optical semiconductor element and holding an optical fiber. An optical semiconductor package formed by bonding the metal frame on the metal bottom plate, wherein the outer surfaces of the metal bottom plate and the metal frame are subjected to palladium plating. Is what you do.
【0012】パラジウムめっき層はAuめっき層に比較
してレーザ光の反射率が小さい。従って、レーザ溶接部
にパラジウムめっき層が存在しても、レーザ溶接は可能
になる。また、パラジウムめっき層の熱伝導率は70W
/m・Kであり、Auめっき層の熱伝導率の311W/
m・Kの1/4以下と小さいため、パラジウムめっき層
が存在するレーザ溶接部が凝固する際には、Auめっき
層が存在する場合よりも凝固速度が遅く、凝固後にクラ
ックの発生が抑制され、レーザ溶接の信頼性が向上す
る。以上のことから、光半導体パッケージの金属底板と
金属枠体の外表面にパラジウムめっきを施した場合に
は、パラジウムめっき層の上に直接レーザ溶接を行うこ
とができるので、部分的にパラジウムめっき層を除去し
たり、めっき時にマスキングしたりする作業が不要にな
る。なお、パラジウムは、耐蝕性、ワイヤボンディング
性、半田濡れ性についてはAuと同等の性質を有するた
め、これらの点については何ら問題はない。さらにパラ
ジウムはAuよりも安価(約1/4)であり、コストの
点でも優れている。The palladium plating layer has a lower laser light reflectance than the Au plating layer. Therefore, laser welding becomes possible even if the palladium plating layer exists in the laser welded portion. The thermal conductivity of the palladium plating layer is 70 W
/ M · K, which is 311 W / of the thermal conductivity of the Au plating layer.
Since it is as small as 1/4 or less of m · K, when the laser welded portion where the palladium plating layer exists is solidified, the solidification speed is slower than in the case where the Au plating layer is present, and the occurrence of cracks after solidification is suppressed. In addition, the reliability of laser welding is improved. From the above, when palladium plating is applied to the metal bottom plate of the optical semiconductor package and the outer surface of the metal frame, laser welding can be performed directly on the palladium plating layer, so that the palladium plating layer is partially formed. This eliminates the necessity for the work of removing the metal and masking at the time of plating. In addition, palladium has properties equivalent to Au in terms of corrosion resistance, wire bonding property, and solder wettability, and thus there is no problem in these points. Further, palladium is cheaper (about 1/4) than Au and is also superior in cost.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1に示した光半導体パッケージの外表面に全面
にわたって、2〜5μm厚のNi下地めっき層の上に、
1μm厚のパラジウムめっき層を形成した。上記光半導
体パッケージのレーザ溶接部7a、7bに、YAGレー
ザ光(波長:1.06μm)を照射して光ファイバ固定
部品を溶接したところ、工業的に十分に溶接が可能であ
った。なお、Auめっき層によるYAGレーザ光の反射
率は90%以上であったが、パラジウムめっき層による
YAGレーザ光の反射率は50〜60%程度であり、F
eやNiと同程度であった。また、YAGレーザ光で溶
融した箇所が凝固する際には、クラックの発生は認めら
れなかった。さらに、パラジウムめっき層は、耐蝕性、
ワイヤボンディング性、半田濡れ性についてはAuめっ
き層と同等であった。なお、上記実施例形態では、パラ
ジウムめっき層の密着性を向上させる下地めっき層とし
てNiを用いたが、Coを用いてもよい。Embodiments of the present invention will be described below. Over the entire outer surface of the optical semiconductor package shown in FIG. 1, on a Ni base plating layer having a thickness of 2 to 5 μm,
A 1 μm thick palladium plating layer was formed. When the YAG laser light (wavelength: 1.06 μm) was applied to the laser welds 7a and 7b of the optical semiconductor package to weld the optical fiber fixed part, it was possible to perform industrially sufficient welding. Although the reflectance of the YAG laser light by the Au plating layer was 90% or more, the reflectance of the YAG laser light by the palladium plating layer was about 50 to 60%.
e and Ni were comparable. No crack was observed when the portion melted by the YAG laser light was solidified. Furthermore, the palladium plating layer has corrosion resistance,
The wire bonding property and the solder wettability were equivalent to those of the Au plating layer. In the above embodiment, Ni is used as the base plating layer for improving the adhesion of the palladium plating layer, but Co may be used.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属底板と金属枠体の外表面にパラジウムめっきを施した
ため、めっき層を除去することなく、めっき層上に直接
レーザ溶接により光ファイバ固定部品を信頼性よく固定
することができるという優れた効果がある。As described above, according to the present invention, since the palladium plating is applied to the outer surfaces of the metal bottom plate and the metal frame, the optical fiber is directly laser-welded onto the plating layer without removing the plating layer. There is an excellent effect that the fixing component can be fixed with high reliability.
【図1】光半導体パッケージの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an optical semiconductor package.
1 光半導体素子パッケージ 2 金属枠体 3 セラミック端子 3a 配線パターン 4 金属底板 4a 載置部 5 リード 6 シールリング 7 窓枠 7a、7b レーザ溶接部 8 ネジ穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical semiconductor element package 2 Metal frame 3 Ceramic terminal 3a Wiring pattern 4 Metal bottom plate 4a Placement part 5 Lead 6 Seal ring 7 Window frame 7a, 7b Laser welding part 8 Screw hole
Claims (3)
記光半導体素子を囲繞し、光ファイバを保持する窓枠を
設けた金属枠体とを有し、前記金属枠体が前記金属底板
上に接合されて形成された光半導体パッケージにおい
て、金属底板と金属枠体の外表面にパラジウムめっきを
施したことを特徴とする光半導体パッケージ。1. A metal bottom plate on which an optical semiconductor element is mounted, and a metal frame surrounding the optical semiconductor element and having a window frame for holding an optical fiber, wherein the metal frame is provided on the metal bottom plate. An optical semiconductor package formed by bonding palladium plating to an outer surface of a metal bottom plate and a metal frame body.
枠体がFe−NiまたはFe−Ni−Co合金からなる
ことを特徴とする請求項1記載の光半導体パッケージ。2. The optical semiconductor package according to claim 1, wherein the metal bottom plate is made of Cu @ W alloy, and the metal frame is made of Fe--Ni or Fe--Ni--Co alloy.
ムめっきを施した後、レーザ溶接により光ファイバ固定
部品を前記窓枠に固定して、光ファイバを固定すること
を特徴とする請求項1または2記載の光半導体パッケー
ジの製造方法。3. The optical fiber is fixed by applying palladium plating to the metal bottom plate and the outer surface of the metal frame, and then fixing the optical fiber fixing component to the window frame by laser welding. 3. The method for manufacturing an optical semiconductor package according to 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26296996A JPH10104470A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Optical semiconductor package and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26296996A JPH10104470A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Optical semiconductor package and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104470A true JPH10104470A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17383070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26296996A Pending JPH10104470A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Optical semiconductor package and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104470A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104412144A (en) * | 2013-01-29 | 2015-03-11 | 京瓷株式会社 | Package for housing optical semiconductor element and optical semiconductor device |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP26296996A patent/JPH10104470A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104412144A (en) * | 2013-01-29 | 2015-03-11 | 京瓷株式会社 | Package for housing optical semiconductor element and optical semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3432988B2 (en) | Metal lid substrate for electronic component package and method of manufacturing metal lid | |
| US4634638A (en) | High melting point copper-gold-tin brazing alloy for chip carriers | |
| US6031253A (en) | Package for housing photosemiconductor device | |
| US6426591B1 (en) | Package for housing photosemiconductor element | |
| KR20060021744A (en) | Lead frame and manufacturing method | |
| JP3779218B2 (en) | Submount and semiconductor device | |
| JP2011243752A (en) | Semiconductor device manufacturing method, internal semiconductor connection member, and internal semiconductor connection member group | |
| JP2008235531A (en) | Hermetically sealed package and connection structure | |
| JPH10104470A (en) | Optical semiconductor package and method of manufacturing the same | |
| JPH0760906B2 (en) | Optical device package | |
| JP3766589B2 (en) | Optical semiconductor element storage package | |
| JPH05315517A (en) | Semiconductor device | |
| JP2007214185A (en) | Lead frame | |
| JPH10313087A (en) | Lead materials for electronic components | |
| JP3652255B2 (en) | Package for storing semiconductor elements | |
| CN114823942B (en) | Semiconductor packaging structure and packaging method | |
| JP2581319B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP4659653B2 (en) | Electronic component storage package and method for manufacturing seal ring used in electronic component storage package | |
| JP4025612B2 (en) | Optical semiconductor element storage package and optical semiconductor device | |
| JPH06252278A (en) | Package for accommodating optical semiconductor element | |
| JPH0713231Y2 (en) | Integrated circuit package | |
| JP3921082B2 (en) | Optical semiconductor element storage package and optical semiconductor device | |
| JP2947317B2 (en) | Optical coupler | |
| WO1995008842A1 (en) | Integrated circuit package having a lid that is specially adapted for attachment by a laser | |
| JPS635234Y2 (en) |