JPS59220982A - 光素子用パッケ−ジ - Google Patents

光素子用パッケ−ジ

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JPS59220982A
JPS59220982A JP58097628A JP9762883A JPS59220982A JP S59220982 A JPS59220982 A JP S59220982A JP 58097628 A JP58097628 A JP 58097628A JP 9762883 A JP9762883 A JP 9762883A JP S59220982 A JPS59220982 A JP S59220982A
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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】 （技術分野） 本発明は、発光ダイオードやフ第１・ダイオードに代表
される光素子を収納する光素子用パッケージに関するも
のである。
（従来の技術） 光素子を収納する光素子用パッケージに要求される主な
技術要素は、■光を取り入れるか又は光を取り出す為に
対象とを６光ｔ７：、対して透明となる光導入用の構造
を有する事、■光素子にダイボンド及びワイヤーボンド
等の配線を行い、光素子から電極を取り出す構造を有す
る事、及び■光素子の耐環境性及び信頼性を向上させる
為の気密封止の構造を有する事である。以下従来用いら
れて゛きた構造についてフォトダイオードへの適用を例
に説明する。
図１　ａ）及び図１ｂ）Ｉｃ従来用いられてきた構造の
第１の例を示す。Ｔｏ−１８型パツケージ１１°ａ＋＝
１１ｂにフォトダイオード１５ａ、１５ｂが、エポキシ
樹脂や、共晶ハンダ等によりグイボンドされ、金線１４
、ａ、１４ｂがワイヤーボンドされた後、コバールガラ
ス１３ａヤサフアイア板１８、ｂの光透過用の窓が設け
られたキャップ１２ａ、１２ｂが、Ｔｏ−１８パッケー
ジＩｌａ、ｌｌｂに図１　ａ）及び図ｉ　ｂ）に示す如
く溶接された構造になっている。この場合、キャップ１
２ａ、１２ｂ　とＴＯ−ＩＲパッケージｌｌａ、ｌｌｂ
の製造」二の寸法精度及び、金線１４ａ、１４ｂが障害
となり、フォトダイオード１５ａ、１５ｂの上面と、コ
バールガラス１３ａ、サファイア板１３ｂとの距離が太
ぎくなり、フォトダイオード１５ａ、１５ｂ　　と光フ
ァイバｉ６ａ、１（ｉｂ　との結合効率が悪くなるとい
う欠点を有している。
次に、第１の従来技術と異なる光の導入方式を用いた第
２の従来技術の例を図２に示す。通常のＴｏ−４６型パ
ッケージ２１に貫通穴２３が設けられ、貫通穴２３の中
心に軸を合わせてフォトダイオード２５がダイボンドさ
れ、金線２４がワイヤーボンドされた後、キャップ２２
が図２に示す如く、溶接された構造になっている。本方
式においても第１の従来技術と同様に）第１・ダイオー
ド２５と光ファイバ２６の距ｒｉｌ！、が大きくなり、
フォトダイオード２５と光ファイバ２６との結合効率が
悪くなるという欠点を有する。
図３には、第２の従来技術の欠点を改善する為に成され
た第３の従来技術の例を示す。この構造は第２の従来技
術に対して貫通穴３３に光ファイバ８６を挿−人可能な
様にしたもので、フォトダイオード３５と光ファイバ３
６の距臨を短かくする事が可能であるが、光ファイバ３
６の挿入時に光ファイバ３６がフォトダイオード３５に
接触し、フォトダイオード８５を破損する危険が有り、
組立てが困難であるという欠点を有している。
次に図４には、第２の従来技術に加えて貫通部をコバー
ルガラス４３で封止した第４の従来技術の例を示す。こ
れについても第２の従来技術と同様の欠点を有する事は
容易に判断できる。
他の金属やセラミックに貫通穴を設け、以上述べてきた
５つの従来技術例と類似の構造を採用した場合について
も、同様の欠点は避けられない事は言うまでもない。
ここで、第２の従来技術、第３の従来技術及び第４の従
来技術に共通する欠点について説明する。
図５は第２、第３及び第４の従来技術の光の導入部を示
す模式図である。図５　ａ）は金属又はセラミックの基
体Ｌ９ａ上に受光領域５１ａを有するフォトダイオード
５２ａをダイボンドした状況を示すものである。導入さ
れる光は基体５３ａのエッヂ部５４ａが障害となり、開
口角が制限されている。次に図５　ｂ）にダイボンド時
にフォトダイオード５２ｂが位置ずれを起した図を示す
。開口角が片側で大きく制限され、非常に精密なダイボ
ンド技術が要求される事がわかる。
すなわち、前記開口角を広くする為には基体５３ａ。
５３ｂの厚さを薄くし、かつ貫通穴５５ａ、５．５ｂの
断面積を広くしなければならない。しかしながら、基体
５３ａ、５３ｂの厚さを薄くするとパッケージ自体の強
度的な問題が生じ、又、貫通穴５５ａ、５５ｂの断面積
を広くすると、それに伴いフォトダイオード５２ａ＋５
２ｂのサイズを太きくしなければならないという問題が
生じる。
また、七ラミックや金属に貫通穴を何らかの方法で加工
する必要が有るが、機械加工による精度でパッケージの
構造が制限されるという欠点も有するのである。
（発明の構成） 本発明は、以上述べてきた様な従来のパッケージの問題
点及び欠点を除き、サファイア基体上に、欠損部を設け
たグイボンド用パッドを有し、該ダイボンド用パッド上
に光素子がダイボンドされ、前記サファイア基体側から
入射した光を該欠損部を介して光素子に取り入れる構造
を含んで成る事を特徴とする新規な光素子用パッケージ
を提供するものである。
以下、本発明を実施例を用い詳細に説明する。
図６　ａ）及び図６　ｂ）に本発明の基本図を示す。図
６　ａ）は上面図、図６　ｂ）は側面図である。サファ
イア基体６１上に欠損部６３を設けたダイボンド用パッ
ド６２がメタライズされている。欠損部の形状は、円形
にしなくても良く、いかなる形状にも適用できる。
図’７　ａ）及び図７ｂ丹ζ本発明の実施例を示す。サ
ファイア基体７１上に欠損部７３を有するグイボンド用
パッド７２を有し、アルミナ７４．７６より成る周辺部
と、電極引出し用のリード７５ａ、７５ｂを図７　ａ）
及び図７　ｂ）に示す如く形成した。サファイア基体７
１とアルミナ７６との接着は、ロウ利け、アルミナ７４
・とアルミナ７６の接着には絶縁１生の１１１１力行を
用いた。
また図８にフ第１・ダイオードを実装した本発明の実施
例の断面図を示す。フォトダイオード８２は例えばＡｕ
Ｓｎ　　共晶のようなリングハンダを用いグイボンドを
行い、金線の如きリード・ワイヤ８３を図に示す如くワ
イヤーボンドした。気密封止を行うには、アルミナ８４
・上にアルミナキャップを用いて封止すれば良い。
（発明の効果） 本発明は、光素子と光ファイバーとの結合を容易にする
為に成されたものである。以下、図面を用いて本発明の
効果について説明する。
図９　ａ）及び図９　ｂ）に従来技術と本発明のパッケ
ージの光導入部の断面模式図を示す。従来技術の基体９
３は金属や七ラミック等の不透明材質を用いているのに
対し、本発明の基体９４・はサファイアを利質としてい
る為、光に対し透明である。その為、入射光に対する開
１」角が大中に広くなっている。すなわち光ファイバー
との結合効率が太［１］に改善される事になる。また本
発明ではサファイアを基体として用いている為、基体の
厚さの制約がなく、自由にパッケージを設計する事がで
きる。
次に光の導入部の形成方法であるが、従来技術では貫通
穴を形成する為、機械加工を用いる必要が有ったが、本
発明によると、グイボンド用パッドのフォトリソグラフ
ィーによるメタライズ加工で良く、任意の微細加工が容
易に出来る。
以上、本発明をフォトダイオード用に適用した例につい
て説明してきたが、発光ダイオードにも適用しうる事は
自明であり、光を取り込んだり、又は取り出したりする
事の必要な光素子すべてに適用する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
図１　ａ）及び図１　ｂ）、図２、図３並びに図４は、
それぞれ従来の光素子用パッケージの第１の例、第２の
例、第３の例並びに第４の例を示す為の図、図５　ａ）
及び図５　ｂ）は従来の光素子用パッケージの欠点を説
゛明する為の図、 図６　ａ）及び図６　ｔ５）は、本発明の基本措造を示
す為の図（上面図、側面図）、 図７　ａ）及び図７　ｂ）は本発明の実施例を示す為の
図（上面図、側面図）、 図８は本発明の実施例をフォトダイオードに適用した例
を示すための図、 図９　ａ）及び図９　ｂ）は従来技術と本発明の詳細な
説明する為の図である。 １１ａ、１１ｂ　・・・・・ＴＯ−１８型パツケージ１
２ａ＋１２ｂｔ２ｉ３２，４＋２　””’キャップ１３
ａ、４・３．・・・・・透明コバールガラス１３ｂ　、
６１．７１．８１．９４　　・・・・・サファイア板１
４ａ＋１４Ｉｂ＋２４４＋３４＋４１４ｔｔ８３　””
”金線１５ａ＋１５ｂ＋２５＋３５ｔ４５＋５２ａ＋５
２ｂ＋８２＋９１ａ＋９１ｂ・・・・・フ第１・ダイオ
ード １６ａ、１６ｂ、２６，３６．’４６　”・光ファイバ
２１．３１，４１・・・・・Ｔｏ−４６型パッケージ２
：Ｌ３３，５５ａ＋５５’ｂ　＋＋＋＋＋貫通穴５１ａ
、５１ｂ、９２ａ、９２ｂ　　・”・・フォトダイオー
ドの受光領域 ５３ａ、５３ｂ・・・・・金属又はセラミックの基体５
４ａ、５４ｂ、９３・・・・・金属又はセラミック基体
に設けた貫通穴エッチ部 ６２．７２．９５　・・・・・　グイボンド用パッド６
３．７３・・・・・　グイボンド用パッド中の欠損部？
４，７６．８４．８６　　・・・・・　アルミナ７５ａ
、７５ｂｓ８５ａｔ８５ｂ　　＋＋＋＊＋　リードα）
　　　　　　　　　　ｂ） 回１ 圓２　　　　　　　図３　　　　　・図４図　５ 図面の１）・岩（内容、こ変更なし） 図６ 図面の浄書（内容に変更なし） １ 図７ 図　８ 図面の浄書（内容に変更なし） ｂ’）　　　　　　　９２ｂ 図９ 手続補正帯（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８年特許願　第　９７６２８　　号２、発明の名
称 光素子用バンクージ ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名称（２１
３）住友電気工業株式会社 社長　用上哲部 ４・１代理人 住所　　　　　大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電
気工業株式会社内 （電話　大阪４６１−１ｏｓｔ） 氏名（７８８１）弁理士　上代哲司 ６、補正の対象 明細書中図面の簡単な説明の欄及び図面７補正の内容 （１）明細書中第８頁第２０行乃旨第９頁第３行の１−
図６　ａ）及び図６　ｂ）は、本発明の基本構造を示す
為の図（上面図、側面図）、図７　ａ）及び図７　ｂ）
は本発明の実施例を示す為の図（」二面図、側面図）」
を「図６ａ）２図６　ｂ）は、それぞれ本発明の基本構
造の上面を示すだめの図、側面を示すだめの図、図７３
）１図７　ｂ）は、それぞれ本発明の実施例の上面を示
すだめの図、側面を示すための図」と補正する。 （２）明細書中温９頁第６行目乃至第７行目の「図９ａ
）及び図９１〕）は従来技術と本発明の違を説明する為
の図である。」を「図９ａ）９図９　ｂ）は、それぞれ
従来技術を示すための図、本発明の技術を示すだめの図
である。」と補正する。 （３）図面中説明文字を削除した第６．７．９図を別紙
の如く提出します。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）サファイア基体上に欠損部を設けたダイボンド用
    パッドを有し、該ダイボンド用パッド上に光素子がグイ
    ボンドされ、前記サファイア基体側から入射した光を該
    欠損部を介して光素子に取り入れるイ１１￥造を含んで
    成る事を特徴とする光素子用パッケージ。
  2. （２）前記ダイボンド用パッドが形成されたサファイア
    基体とセラミック利料が複合化されて成る事を特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の光素子用パッケージ。
JP58097628A 1983-05-31 1983-05-31 光素子用パッケ−ジ Granted JPS59220982A (ja)

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