JPS62276892A - 電子部品 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はパッケージ底上に台座を介してペルチェ素子を
固定した電子部品、特に、前記台座上に固定されたペル
チェ素子上にレーザダイオードチップを搭載したサブキ
ャリアを有する電子部品に関する。

〔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、７１面嘱報ＪＶｏ１．
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、温度調整用のターラ（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
ザ光をパフ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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記文献にも記載されているように、リードをデュアル
インライン型とする一つの構造としては、パッケージの
底に２列にリードを配設する構造がある。この場合、前
記リードを導電性のパフケージに絶縁的に固定するため
、ガラスが使用されるが、パッケージを構成する金属と
ガラスは、相互に略同−の熱膨張係数を有する材質が選
ばれて使用されていて、一般的には、パッケージをＦｅ
−Ｎｉ　−Ｃｏ　（コバール）、で構成するとともに、
リードをホウケイ酸ガラス（コバールガラス）で固定し
ている。

本発明者は、前記ペルチェ素子の放熱効果を高める技術
について検討した。以下は、公知とされた技術ではない
が、本発明者によって検討された技術であり、その概要
は次のとおりである。

すなわち、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、前述のようにパフケージ底板はコバ
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−ｓｅｃ・０ｃ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熟成ｎ
ｔ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板からなる台座を介在させた。

この構造は、パッケージ底からの熱伝導度向上による熱
放散性が良くなることから、ペルチェ素子の上部に搭載
されるレーザダイオードチップを効果的に冷却できる。

しかし、前記ペルチェ素子の電極板はアルミナセラミッ
クとなっているため、熱サイクル試験を行うと、熱膨張
係数の大きい銅板との間に繰り返し熱応力が発生し、ア
ルミナセラミック板と銅板を固定する半田が疲労破壊を
起こしてしまうことが本発明者によってあきらかにされ
た。

本発明の目的は放熱性の良好な電子部品を提供すること
にある。

本発明の他の目的はペルチェ素子を台座に固定する半田
の疲労破壊が起き難い高信頼性構造の電子部品を提供す
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、
本明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。

Ｃ問題点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
を而単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の光通信用光電子装置にあっては、ペ
ルチェ素子とパッケージの底との間に介在される台座を
、前記ペルチェ素子のアルミナセラミックからなる電極
板と熱膨張係数が近似し、かつ熱伝導度が高い銅タング
ステンで構成するとともに、前記ペルチェ素子を低融点
の半田で固定している。

〔作用〕

上記した手段によれば、光通信用光電子装置にあっては
、ペルチェ素子とパッケージの底との間に介在される台
座を、前記ペルチェ素子のアルミナセラミックからなる
電極板と熱膨張係数が近似し、かつ熱伝導度が高い銅タ
ングステンで構成しているため、台座とペルチェ素子を
接続する半田が疲労破壊し難くなり、接合の信頼性が高
くなるとともに、熱伝導性が良好となることから、熱放
散性も安定し、安定した光通信が達成できる。

〔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におけるペルチェ素子を半
田を介して台座に固定した状態を示す拡大断面図、第２
図は同じく光電子装置の要部を示す斜視図、第３図は同
じくパッケージ蓋を取り除いた状態の平面図、第４図は
同じく光電子装置の断面図、第５図は同じくパッケージ
本体を示す斜視図、第６図は同じくサブキャリアを示す
斜視図、第７図は同じくサブキャリアにおけるヒートシ
ンクの平面図、第８図は同じく位置決め固定体の内端の
半田リングを示す断面図、第９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１０図は同じく光ファイバの固定状態を示す模式
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。

ここで、本発明の光電子装置の構造について説明する。

光電子装置は、第２図〜第４図に示されるように、パッ
ケージ１は箱型となるとともに、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を有し、かつ他端にファイバ支持体４を有し
て光フアイバケーブル５を案内する構造となっている。

この光電子装置は、前記パッケージ１の底から２列に亘
ってリード６を突出させ、デュアルインライン構造を構
成している。前記パッケージ１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ッケージ本体７と、こ
のパッケージ本体７の開口部を機密的に被うパフケージ
蓋８とからなっている。

また、前記パッケージ本体７の底上には台座９が固定さ
れているとともに、この台座９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。このサブキャリア１１は、搭載
部１２および支持部１３なる突部を主面に存するヒート
シンク１４を台座部材とし、このヒートシンク１４上に
レーザダイオードチップ１５．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先端（内端）から取
り込む光ファイバ１６を案内する筒状の位置決め固定体
１７．前記レーザ光をモニターする受光素子！８．前記
ヒートシンク１３の温度をモニターするサーミスタ１９
が、それぞれ固定されている。そして、前記光フアイバ
ケーブル５のパッケージ１内における部分は、ジャケッ
トが除去されてコアとこのコアを被うクラフトからなる
光ファイバ１６となり、かつ前記位置決め固定体１７に
案内されてその先端を前記レーザダイオードチップ１５
の一方の出射面に対面させている。また、各素子の電極
と所定のリード６間は導電性のワイヤ２０によって電気
的に接続されている。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−トチ・
ノブ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。

ここで、光電子装置の構造各部の説明を行う前に、本発
明に係わる部分、すなわち、前記サブキャリア１１とパ
ッケージ底との間に介在される台座９について説明する
。

第１図に示されるように、前記台座９は、その上に半田
４７を介してペルチェ素子１０が固定されるため、放熱
のために熱伝導度の良好なものが望まれるが、このペル
チェ素子１０の上下の電極板２７は、熱膨張係数が６．
７Ｘ１０−ｂ／’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。前記台座９として熱膨張係数が１
７．０Ｘ１０−”／’ｃとなる熱伝導度の良好な銅等を
用いると、台座９と電極板２７とを接合する半田４７が
、温度サイクルにより疲労破壊することから、これを避
けるため、前記台座９は、熱膨張係数がたとえば、６．
０〜７．Ｑｘｌ　０−ｂ／’　ｃ、熱伝導度が０．５〜
０．６７ｃａｌ／ｃｍ＝ｓｅｃ−″ｃとなる銅タングス
テン（ＣｕＷ）によって構成されている。また、この台
座９は電極板２７よりも面積が広くなり、より広い面積
のパッケージ本体７の底面に熱を伝達するようになって
いる。

また、前記ペルチェ素子１０は通常１３０’Ｃ程度の低
融点の半田で組み立てられている。このため、前記半田
４７の融点が高いと、ペルチェ素子１０の台座９への固
定時、ペルチェ素子１０の組立が損なわれてしまう。そ
こで、前記半田４７は融点が１２０°Ｃ程度のＩｎＳｎ
からなる半田が用いられている。また、前記台座９はフ
ランクスレスによる接続、すなわち、鑞付けによってパ
ッケージ本体７の底に固定されている。

このような台座９を用いることによって、ペルチェ素子
１０の高温部側の熱は熱伝導度の大きいＣｕＷからなる
台座９によって、ペルチェ素子１０の電極板２７よりも
広い面積のパッケージ本体７の底板面に熱を効率よく伝
達するため、ペルチェ素子１０による冷却効果が増大し
放熱効果が安定する。

この光電子装置は、鉄−ニッケルーコバルト（ＦｅＮｉ
−Ｃｏ）合金からなるコバールによって形成された平板
なパッケージ蓋８、光フアイバケーブル５、ペルチェ素
子１０のような個別部品といくつかのサブアセンブリ部
品によって構成されている。

つぎに、このような光電子装置の各部について説明する
。

パフケージ本体７を主要構成部品とするバフケージ本体
サブアセンブリ部品は、第５図に示されるように、パッ
ケージ本体７．フランジ３．ファイバ支持体４．リード
６、台座９からなっている。

パッケージ本体７は、その一端に取付孔２を有するフラ
ンジ３を張り付けた構造となっている。また、第３図に
も示されるように、パッケージ本体７の底には２列に亘
ってそれぞれ７本のリード６が配設されている。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コバール
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。これらのり一ド６は、
たとえば、第２図および第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木目および３本口のり一ド６はレーザダイオ
ードチンフ゛１５の外部端子となり、かつ、手前側のリ
ード列の左から４本口および５木目のり一ド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、他のり一ト°′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り一ド６に接続され
るが、それ以外のワイヤ２０ば、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。超音波ワイヤボ
ンディングは超音波振動を利用してワイヤボンディング
を行うため、図のように長いリード６の上端にワイヤ２
０を接続する場合、リード６が振動してボンディングが
確実に行えなくなる。そこで、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、第２図、第３図、第５図に示されるように、
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が振動しないようになっている。

また、前記補強板２２は、以下の構造を採用することに
よって、光電子装置の高周波域での使用を安定させる役
割をも果たしている。すなわち、前記補強板２２は絶縁
性のセラミック板からなるとともに、リード６との接、
鋳面は、それぞれ部分的にメクライズが施されている。

このメタライズ層は、リード６に沿って一定の幅を有す
るように設けられているため、リード６における電流の
流れる面積が増大し、寄生インダクタンスが低くなり、
５６５　Ｍ　ｂ　ｉ　ｔにも及ぶ高周波域での光通信も
安定して行えるようになっている。

パッケージ本体サブアセンブリ部品は、パッケージ本体
７のフランジ３とは逆となる端面にファイバ支持体４が
取り付けられている。このファイバ支持体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鑞接されている。

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とともに、内端
は細く延在しかつ先端は傾斜面となっている。また、こ
の傾斜面部分にはリング状の半田３０が設けられている
。

このようなファイバ支持体４にあって、光フアイバケー
ブル５は、ファイバ支持体４に挿入されるに先立って、
その先端側は一定の長さに亘ってジャケットが除去され
るが、そのジャケットが除去された光フアイバ１６部分
が前記インナー支持体２６全域およびアウター支持体２
５の一部に亘って延在し、ジャケットが付いた部分がア
ウター支持体２５の外端部分に延在するようになる。

パッケージ本体サブアセンブリ部品は、その底上に台座
９が固定されている。この台座９はパッケージ本体７の
フランジ３側底面に鑞付けによって固定されている。こ
の台座９は前記ペルチェ素子１０上下の電極板２７が熱
膨張係数が６．７×１０−６／’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ことからこの電極板
２７と熱膨張係数が６．０〜？、０ＸＩＯ−６／’ｃと
なる銅タングステン（ＣｕＷ）によって構成されている
。また、このＣｕＷは熱伝導度が０．　５〜０゜６７ｃ
ａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ−’ｃと高く、ペルチェ素子１０の
熱放散性を高めるようになっている。

また、前記台座９の一端はフランジ３側のパッケージ本
体７の周壁に接触し、台座９から周壁を介してフランジ
３に熱が伝わるようになっている。

なお、パッケージ本体７の底を構成するコバールの熱膨
張係数は５．３ｘｌＯ−６／’ｃである。また、前記台
座９として使用できるものとしては、他にＳｉＣ等があ
る。

サブアセンブリ部品としてのサブキャリア１１は、第６
図に示されるような構造となっている。

このサブキャリア１１は、第６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１２および支持
部１３は突状となっている。搭載部１２はヒートシンク
Ｉ４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１
３はヒートシンク１４の中心線に対してθはど傾斜した
傾斜軸に直交する方向に延在している。

また、前記支持部１３には筒状の位置決め固定体Ｉ７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１６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、たとえば、キュプロニッケルで形成されるととも
に、第４図に示されるように、支持部Ｉ３に挿嵌される
細い変形可能な調整軸２８と、支持部１３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φ
１２５μｍよりも僅かζこ太い径となっている。

また、前記調整軸２８の先端は、光ファイバ１６を調整
軸２８に固定するための接合面積を増大するために、は
すに切られて傾斜面を有するようになっている。また、
このはすに切られた部分には、第８図に示されるように
、ブランクスの付着していない半田３０があらかじめ取
り付けられている。前記半田３０は、最初にφ１２５μ
ｍの光ファイバ１６よりも僅かに太いダミー３１、たと
えば、φ１５０μｍのピアノ線を位置決め固定体１７に
挿入させ、この状態で、位置決め固定体１７の調整軸２
８の先端に半田を付着させ、その後、第８図に示される
ように、前記ダミー３１であるピアノ線を抜き取り、か
つ超音波洗浄等によって付着しているフラックス等を除
去することによって形成する。なお、この半田３０の形
成方法は、前記ファイバガイド４のインナーガイド２６
の先端のはす部分に設ける場合にも同様にして行われる
。

一方、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がフラック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（α：３．７Ｘ
ｌＯ−ｂｌｏＣ）で構成されている。また、第９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３
４．３５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
３６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１５は、第９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２図および第３図に示されるように、２本
のワイヤ２０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とり−ド６とのワイヤ２０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、この実施例の光電子装置では、レーザダイオード
チップ１５をヒートシンク１４の中心線から外して一方
に偏らせている。これは、前記ペデスタル３６とリード
６との間に張られるワイヤ２０の長さを短くするためで
あり、ワイヤ２０の長さを短くすることによって寄生イ
ンダクタンスの低減を図り、光電子装置を高周波域でも
安定して駆動させるためである。

また、前記レーザダイオ−トチ、プ１５がヒートシンク
１４の中心線から外れ、かつ光ファイバ１６を案内する
位置決め固定体１７が中心線から外れていることから、
パッケージ本体サブアセンブリ部品のファイバ支持体４
の延長線上には位置決め固定体１７は位置しなくなる。

この結果、ファイバ支持体４から位置決め固定体１７に
亘って延在する光ファイバ１６を無理な力が加わらない
ように配設すると、第１０図に示されるように、光ファ
イバ１６は曲線を描いて延在することになる。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。すなわち、固定２点間に
おいて光ファイバ１６が直線的にビンと張った状態とな
っていると、熱膨張・熱収縮によって、前記光ファイバ
１６の２個所の相対的位置関係が変化した場合、光ファ
イバ１６に力が加わり、あるいは光ファイバ１６が破断
したりするが、第１Ｏ図に示されるように、光ファイバ
１６が曲線を描いて延在していることから、光ファイバ
１６の２点間の間隔が常温状態のＡ点から高温状態のＢ
点に延びたりあるいはＡ点から低温状態の０点に縮んだ
りした場合、光ファイバ１６は一点鎖線あるいは二点鎖
線で示すように屈曲して変化対応するため、光ファイバ
１６に無理な応力が加わらなくなり、光ファイバ１６の
損傷は防止できるようになる。

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共晶層を介
して固定されている。前記チ・ノブキャリア３９はセラ
ミックのブロッ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共品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４１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３
９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１頃
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１５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はセラミックプロ・ツク
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−３ｉ共品層によってサ
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の電極とり一部６との導通を図る場
合は、第２図および第３図に示されるように、所定のり
一部６とサーミスタ１９の上部電極とが２本のワイヤ２
０で接続され、所定のり一部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、前記ヒートシンク１４には、第６図
に示されるように、窪み４４あるいは孔４５が設けられ
ている。これらの窪み４４および孔４５には、同図の二
点鎖線に示されるように、位置調整用レバー４６等の先
端が入れられ、窪み４４や孔４５の周壁の一部を前記位
置調整用レバー４６の支点として動かし、位置調整用レ
バー４６の他端側で位置決め固定体１７の調整軸２８を
上下左右に塑性変形させて光ファイバ１６との光軸合わ
せを行うようになっている。

このような構造のサブキャリア１１のサブアセンブリは
、次の手順で行われる。最初にヒートシンク１４の支持
部１３に位置決め固定体１７がフラックスレスの鑞接に
よって挿嵌固定される。つぎに、サーミスタ１９が搭載
されたサーミスタ支持子・ノブ４３が、Ａｕ−３ｎ共晶
層によってヒートシンク１４の支持部１３上に固定され
る。つぎに、受光素子１８を搭載したチップキャリア３
９がＡｕ−３ｎ共晶層によってヒートシンク１４に固定
される。そして、最後にレーザダイオードチップ１５を
搭載したサブマウント３２がヒートシンク１４の搭載部
１２に固定され、第６図に示されるようなサブキャリア
１１が製造される。

つぎに、光電子装置を組み立てる場合は、最初に、前述
のようなサブアセンブリ部品およびペルチェ素子１０．
光フアイバケーブル５．パッケージＭ８等の個別部品が
用意される。その後、パッケージ本体サブアセンブリ部
品のパッケージ本体７の底に固定された台座９上に、ペ
ルチェ素子ｌＯがフラックスレスの半田４７で固定され
る。その後、このペルチェ素子１０上にサブキャリア１
１がフラックスレスの半田で固定される。つぎに、ペル
チェ素子リード２０とリード６を接続する。

続いて先端から所定長さに亘ってジャケントが除去され
た光フアイバケーブル５が前記ファイバガイド４および
位置決め固定体１７に挿入されるとともに、先端はレー
ザダイオードチップ１５の出射面の手前数十μｍの位置
に静止させられる。この状態では、前記ファイバ支持体
４の外端の薄肉部分がカシメられる。この結果、光フア
イバケーブル５は、このカシメによってジャケット部分
が押し潰されるため仮固定される。つぎに、ファイバ支
持体４の内端の光フアイバ１６部分が前記リング状のフ
ラックスレスの半田３０の一時的な溶融によって固定さ
れる。

つぎに、レーザダイオードチップ１５．受光素子１８．
サーミスタ１９の電極と、リード６とを電気的にワイヤ
２０を用いて接続する。この際、前記ワイヤ２０の接続
は超音波ワイヤボンディングによって行われるが、ワイ
ヤ２０のリード６の上端への接続時、リード６は補強板
２２で補強されていることから、リード６が超音波ワイ
ヤボンディング時の振動につられて振動することがなく
、確実なワイヤボンディングが行えることになる。

つぎに、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。

この光軸合わせ時、第６図に示されるように、位置調整
用レバー４６によって位置決め固定体１７の調整軸２８
を２次元的に塑性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（、末永く設定時の高い光結合状態を維持す
るようになる。

つぎに、パッケージＭ８をパッケージ本体７の開口部に
鑞接等によって気密的に取り付けることによって、第４
図に示されるような光電子装置が組み立てられる。

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）本発明によれば、光電子装置にあっては、ペルチ
ェ素子とパッケージ本体の底との間には熱伝導度がよい
銅タングステンからなる台座が介在されていることから
、ペルチェ素子の高温部側の熱放散が効率的に行え、効
果的にペルチェ素子上のサブキャリアを冷却できるため
、光電子装置が安定動作するという効果が得られる。

（２）本発明の光電子装置にあっては、ペルチェ素子と
パッケージ本体の底との間に介在される台座は、ペルチ
ェ素子の電極板の熱膨張係数に近似した値を存する熱膨
張係数を有する銅タングステンによって構成されている
ため、熱サイクルをかけても、電極板と台座との間には
大きな熱応力は加わらず、台座と電極板を接続する半田
が疲労破壊するようなことはなくなり、接合の信頼度が
安定するという効果が得られる。

（３）上記（２）により、本発明の光電子装置にあって
は、ペルチェ素子を台座に固定する半田の劣化は起きな
いことから、半田の熱抵抗は小さくかつ一定するため、
冷却が安定し、光通信が安定して行えるという効果が得
られる。

（４）本発明によれば、レーザダイオードチップ。

受光素子、サーミスタ、光ファイバを案内する位置決め
固定体はヒートシンクに一体的に組み込まれてサブキャ
リアとなっている。また、パッケージ本体、フランジ、
リード、台座、ファイバガイドは一体となってパッケー
ジ本体サブアセンブリ部品となっている。したがって、
光電子装置の組立にあっては、このサブキャリアをバ・
７ケ一ジ本体サブアセンブリ部品に固定されたペルチェ
素子上に固定すること、前記サブキャリアの位置決め固
定体に固定された光ファイバとレーザダイオードチップ
との光軸合わせを行うことによって、重要部分の組立が
終了するため、高精度の組立が可能となるという効果が
得られる。

（５）上記（４）により、本発明によれば、２つのサブ
アセンブリ部品と数個の個別部品による組立によるため
、生産性が高くなるという効果が得られる。

（６）本発明の光電子装置は、その組立において、レー
ザダイオードチップと光ファイバとの光軸合わせは、サ
ブキャリアの位置決め固定体の首振り状の位置調整で行
われるため高精度の光軸合わせが行えるため、品質が裔
いという効果が得られる。

（７）本発明の光電子装置は、レーザダイオードチップ
と光ファイバとの光軸合わせ時、位置決め固定体を位置
変動させるが、この位置変動は位置決め固定体の塑性変
形によって行われるため、塑性変形させた後は、元に戻
ったりすることもないので、常に設定時の光結合状態を
維持できることになり信頼性が安定するという効果が得
られる。

（８）本発明の光電子装置は、バ、ケージ内において、
光ファイバは固定２点間では曲線を描くように延在して
いることから、温度変動があっても、光ファイバはその
曲率を変えて延在するだけであることから光ファイバに
損傷が一切発生せず特性が安定する。

（９）本発明の光電子装置にあっては、レーザダイオー
ドチップが一方に偏って配設されているため、レーザダ
イオードチップとリードとの間に亘って張られるワイヤ
の長さが短くなり、高周波域での使用も安定する。

（１０）上記（１）〜（９）により、本発明によれば、
所望温度で安定して動作する高精度な光電子装置を安価
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１１図に示
されるように、台座９のフランジ３例の端を折り曲げて
、この折曲部分４８をフランジ３側のパフケージ本体７
の周壁に密着させる構造とすれば、より放熱効果が増大
する。

また、第１２図に示されるように、本発明の光電子装置
は、フランジ３をパッケージ本体７の底側に設けるとと
もに、リード６をパッケージ本体７両側から突出させる
構造としても、前記実施例同様な効果が得られる。

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半田を用いてペルチェ素子を台座に
固定する技術に適用できる他、接着材に固定した場合に
も同様の効果がある。

〔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。

本発明の光通信用光電子装置にあっては、ペルチェ素子
とパッケージの底との間に介在される台座を、前記ペル
チェ素子のアルミナセラミックからなる電極板と熱膨張
係数が近似し、かつ熱伝導度が高い銅タングステンで構
成しているため、台座とペルチェ素子を接続する半田が
疲労破壊し難くなり、信乾性が高くなるとともに、熱伝
導性が良好となることから、熱放散性も安定し、安定し
た光通信が達成できる。

【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におけるペ
ルチェ素子を半田を介して台ａｔこ固定した状態を示す
拡大断面図、 第２図は同じく光電子装置の要部を示す斜視図、第３図
は同じくパッケージ蓋を取り除いた状態の平面図、 第４図は同じく光電子装置の断面図、 第５図は同じくパッケージ本体を示す斜視図、第６図は
同じくサブキャリアを示す斜視図、第７図は同じくサブ
キャリアにおけるヒートシンクの平面図、 第８図は同じく位置決め固定体の内端の半田リングを示
す断面図、 第′９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１０図は同、しく
光ファイバの固定状態を示す模式図、 第１１図は本発明の他の実施例による光電子装置を示す
斜視図、 第１２図は本発明の他の実施例による光電子装置を示す
斜視図である。 １０１．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、９・・・台座、１０・・・ペルチェ
素子、１１・・・サブキャリア、１２・・・搭載部、１
３・・・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、２３・・・ガイド孔、２４・
・・支持体、２４ａ・・・支持ブロック、２５・・・ア
ウター支持体、２６・・・インナー支持体、２７・・・
電極板、２８・・・調整軸、２９・・・支持体軸、３０
・・・半田、３１・・・ダミー、３２・・・サブマウン
ト、３３・・・メタライズ層、３４．３５・・・Ａｕ−
５ｎ共品層、３６・・・ペデスタル、３７・・・レーザ
光、３８・・・共振器、３９・・・チップキャリア、４
０・・・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、４４・・・窪み、４５・・・孔、４
６・・・位置調整用レバー、４７・・・半田、４８・・
・折曲部分。

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固定される台
   座と、この台座上に搭載されるペルチェ素子とを有する
   電子部品であって、前記台座は前記ペルチェ素子の下部
   電極板と熱膨張係数が近似した材質で構成されているこ
   とを特徴とする電子部品。 ２、前記台座は銅タングステンで構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子部品。 ３、前記パッケージの底はコバールガラスで支持された
   貫通状態のリードが配設されているとともに、前記台座
   は銅タングステンで構成されかつ半田を介して前記ペル
   チェ素子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項記載の電子部品。 ４、前記ペルチェ素子上にはレーザダイオードチップを
   搭載したサブキャリア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項記載の電子部品。