JPS59101882A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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JPS59101882A
JPS59101882A JP57212354A JP21235482A JPS59101882A JP S59101882 A JPS59101882 A JP S59101882A JP 57212354 A JP57212354 A JP 57212354A JP 21235482 A JP21235482 A JP 21235482A JP S59101882 A JPS59101882 A JP S59101882A
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JP
Japan
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cap
optical semiconductor
stem
fitting
semiconductor device
Prior art date
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Application number
JP57212354A
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English (en)
Inventor
Shozo Noguchi
野口　召三
Shoji Hashizume
昭二 橋詰
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/407—Optical elements or arrangements indirectly associated with the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • 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
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • 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
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
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    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped

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  • Led Device Packages (AREA)
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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】 本発明は光半導体装置の構造に関し、特に光を集光、あ
るいは平行光線に変換する為のレンズが取付けられてい
る光半導体装置の構造に関するものである。
一般に光半導体装置に於ては、光半導体素子より発光し
た光をその伝送媒体となる光フアイバ一端面に効率よく
集め、光ファイバーの結合効率を大きくとること、なら
びに光ファイバーとの結合の際の結合位置調整の許容範
囲（以下トレランスと記す）を太きくシ、調整を容易に
することが重要となる。
そこで光ファイバーとの結合効率を太きくし、結合のト
レランスを大きくする為、光半導体素子よシ発光した光
を集光したり、実質的に平行光線にかえ、元ファイバ一
端面に入光させる目的で、光軸に垂直な面で屈折率に勾
配をもたせた柱状レンズとか球レンズが光半導体装置に
取付けられている。
従来のこれらレンズの取付けられた光半導体装置として
は、光半導体素子をステムに固定した後例えば中央部に
ガラスあるいはサファイア等よりなる光透過性の窓部を
有し、該窓部にレンズを樹脂等で固定してなるキャップ
を封止した構造、あるいは、中央部にガラスあるいはサ
ファイア等よりなる光透過性の窓部を有するキャップを
封止した後、レンズを光半導体装置外部に取付けた構造
が多く彩用されている。
このような従来の光半導体装置に於いては、光ファイバ
ーとの結合効率及び結合のトレランスを大きくする為に
は、光半導体素子の発光部とレンズとの光軸を精度よく
合わせることが必要で、ステムにキャップを取付ける際
光半導体素子とレンズの位置調整を行なった後、キャッ
プをステムに固定しなければならず、この位置調整及び
キャップの固定作業が困難で手間がかかるといった欠点
および光半導体素子とレンズを最適位置に調整してもキ
ャップを固定する際に新たに位置ずれを生じ結合効率が
低下し、結合のトレランスが小さくなるという欠点を有
している。
本発明は従来の光半導体装置のかかる欠点を除去し、光
ファイバーとの結合効率及び結合のトレランスに優れた
ブＣ半導体装置を容易に提供することを目的とするもの
である。
即ち本発明は、ステムのキャップを取付ける面に凹部／
凸部を設け、かつキャップのステムに取付けられる面に
凸部／凹部を設け、キャップをステムＶぽ全量ることの
できる構造を有していることを特徴とするものである。
このような本発明の光半導体装置に於いては、ステムの
光半導体素子のマウント位置に対し、凹部／凸部を精度
よく形成し、キャップのレンズ取付は位置に対し凸部／
凹部を精度よく形成し、両者を嵌合させることによシス
テムとキャップ、即ち、ステム上に固定された光半導体
素子とキャップに取付けられたレンズとを精度よく、位
置決めすることができる。また、このような本発明の光
半導体装置に於いては、キャップをステムに固定する際
、キャップは予めステムに嵌合されている為、新たな位
置ずれを生じるのを防ぐことができる。この為、光ファ
イバとの結合効率及び結合のトレラン哀に優れた光半導
体装置を容易に提供することが可能となる。
次に本発明を更に詳細に説明する為、従来の光半導体装
置ならびに本発明の光半導体装置の一実施例につき図面
を参照して説明する。
第１図は、従来の光半導体装置の縦断面図であシ、第２
図は本発明の光半導体装置の一実施例を示す縦断面図第
３図は、第２図の実施例で、第２図の実施例で、第２図
断面と直交する位置に於ける縦断面図である。
第１図に於”〔て、１００はステムで、ステムベース１
０１に外部導出リード１０２がガラス１０３で気蟹封着
されている。光半導体素子１０４はステムベース１０１
の中央に同定され光半導体素子１０４の電極は外部導出
リード１０２と金属細線１０５で電気的に接続される。
しかる後中央に光透過性の窓部材１０９が壁部材用に気
密封止され、かつ窓部材１０９の中央部に例えばガラス
、サファイア、あるいはルビー等よりなる球状レンズ１
０６が樹脂１０７等で固定されてなるキャップ１０８が
ステムベース１０１上に装置内部が気密になるよう取付
けられている。このような従来の光半導体装置に於いて
は光半導体素子１０４０発光部と球レンズ１０６の光軸
を精度よく合わせる為にステムベース１０１にキャップ
１０８を取付ける際両者の位置調整を行なった後、キャ
ップ１０８をステムベース１０１に固定しなければなら
ずこの位置調整及び固定作業が困難で手間がかかるとい
う欠点を有している。更にこのような従来の光半導体装
置に於いては、光半導体素子１０俵球レンズ１０６を最
適位置に調整してもキャップ１０８を固定する際、新た
に位置ずれを生じ、光ファイバーとの結合効率を低下さ
せ、結合のトレランス小さくするといった欠点を有して
いる。
本発明は従来の光半導体装置のかかる欠点を除去するこ
とを目的とするものである。
次に本発明の光半導体装置の一実施例につき、図面を参
照して説明する。
第２図、第３図に於いて、２００はステムでステムベー
ス２０１に外部導出リード２０２がガラス２０３で気密
封着されている。ステムベース２０１には光半導体素子
２０４を固定する際に位置決めをする為のマウント用凹
部とキャップ２０８を取付ける際の位置決めを行なう為
の嵌合凹部２１２とが設けられている。光半導体素子２
０４はステムベース２０１の凹部２１４に固定され光半
導体素子２０４の電極は、外部導出リード２０２と金属
細線２０５で電気的に接続されている。しかる後、中央
にガラス、サファア、あるいはルビー等よりなる球状レ
ンズ２０６がガラス２１０で、壁部材２１１に封着され
、かつ壁部材２１１にステムへの取付けの際の位置決め
を行なう為の嵌合凸部２１３の設けられたキャップ２０
８が、嵌合凸部２１３とステムベース２０１の嵌合凹部
２１２とで嵌合され、しかる後ステムベース２０１に装
置内部が気密になるよう、抵抗溶接等により固定される
。
このような、本発明の光半導体装置によれば。
ステムベース２０１の嵌合凹部２１２に対する。光半導
体素子２０４を固定するマウント用凹部２１４の位置な
らびにキャップ２０８の壁部材２１１の嵌合凸部２１３
に対する球レンズ２０６の取付は部の位置を精度よく形
成することが可能で、ステムベース２０１上に固定され
た光半導体素子２０４とキャップ２０８に取付けられた
球レンズ２０６とを精度良く容易に、・・位置決めする
ことができ、かつ、キャップ２０８をステムベース２１
１に抵抗溶接等に固定する際、両者は予め嵌合されてい
る為新たな位置ずれを生じることなく固定ができる。こ
の為、光ファイバーとの結合効率及び法会のトレランス
に優れた光半導体装置を容易に提供することが可能とな
る。
以上、本発明の実施例として光半導体発光装置への適用
例につき説明したが、本発明は、発光受光装置の別なく
有効で、かつレンズの材質・形状等によシ、何ら制限を
受けるものではなく、特許請求範囲に記す全ての光半導
体装置に及ぶことは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の光半導体装置の縦断面図であシ、第２
図は、本発明の光半導体装置の一実施例を示す縦断面図
、第３図は、第２図の実施例で、第２図断面と直交する
位置に於ける縦断面図である。 １００．２００・・・・・・ステム、１０１，２０１・
・・・・・ステムベース、１０２，２０２・・・・・・
外部導出リード、１０３゜２０３・・・・・・ガラス、
１０４，２０４−・・・・・光半導体素子、１０５．２
０５・・・・・・金属細線、１０６，２０６・・・・・
・球状レンズ、１０７・・・・・・樹脂、１０８，２０
８・・・・・・キャップ。 １０９・・・・・・窓部材、２１０・・・・・・ガラス
、１１１，２１１・・・・・・壁部材、２１２・・・・
・・嵌合用凹部、２１３・・・・・・嵌合用凸部、２１
４・・・・・・マウント用凹部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光半導体素子が塔載されたステムに、レンズの取付けら
    れたキャップを封止してなる光半導体装置において、ス
    テムとキャップのそれぞれの取付面に嵌合用の凹凸部を
    形成し、両者を嵌合した後、キャップをステムに固定し
    てなることを特徴とする光半導体装置。
JP57212354A 1982-12-03 1982-12-03 光半導体装置 Pending JPS59101882A (ja)

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