JP2008263099A - 光半導体素子用パッケージ及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効果的な迷光対策を簡単に行うことができる光半導体素子用パッケージ及び光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも発光用及び受光用の各光半導体素子を搭載するためのステム１０と、各素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓２４を有し、ステム１０を気密封止するよう適応された保護キャップ２０とを備えた光半導体素子用パッケージにおいて、ステム１０の表面に無光沢パラジウムめっき膜１２が被着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスク装置や光通信装置等に用いられる光ピックアップ装置に関し、より詳細には、レーザダイオードや受光素子等の光半導体素子を搭載するためのステムと、上面に光を透過させるための窓（光透過窓）を有し、ステムを気密封止すると共に、光透過窓上にホログラム素子が搭載されるよう適応された保護キャップとから構成される光半導体素子用パッケージ及びこのパッケージを用いた光ピックアップ装置に関する。

図４は従来の光ピックアップ装置の構成例を透視斜視図の形態で概略的に示したものである。この光ピックアップ装置は、特許文献１に記載されている。

図示のように光ピックアップ装置は、ステム５１上に、レーザ出射光軸がステム５１の上面と平行で、且つモニタ用受光素子５２を内蔵したシリコンサブマウント上に配置された半導体レーザ素子５３と、この半導体レーザ素子５３の前面からの出射光をステム５１の上面と垂直な方向に反射する反射ミラー５４と、外部の光ディスク等の記録媒体（図示せず）で反射された光（戻り光）を受光する信号検出用受光素子５５とが、上面に光透過部５６を有する保護キャップ５７によって覆われており、さらに保護キャップ５７の光透過部５６上にホログラム素子５８が、例えば紫外線硬化接着剤５９によって固定されている。ホログラム素子５８には、レーザ光６０を２つのトラッキング用副ビームと記録媒体からの情報読み出し用主ビームとに分けるための２つの回折格子、すなわち、トラッキングビーム生成用の回折格子６１が下面に形成され、且つ上面に記録媒体からの反射光を信号検出用受光素子５５に導くための１次回折格子６２が形成されている。また、保護キャップ５７は、搭載される各素子の信頼性保護を目的とする気密封止のために、ステム５１上に溶接されている。

このようにホログラム方式の光ピックアップ装置においては、発光素子５３と共に受光素子５２，５５がパッケージ内に実装されているため、装置外部の光ディスク等で反射されたレーザ光をパッケージ内の信号検出用受光素子５５に戻す必要があるが、その際、パッケージの組立て精度によっては受光すべき部分（受光素子５５）以外の部分にもその戻り光の一部が不要な光（以下、「迷光」という）となって当たってしまう。このような迷光は、外部からの戻り光のみによってひき起こされるだけでなく、半導体レーザ素子５３の後面から出射されたレーザ光が保護キャップ５７内で乱反射されて、その乱反射したレーザ光が本来の戻り光に干渉することによってもひき起こされる。このような迷光が増えると、検出した信号量（戻り光）に対してオフセット補正を行わなければならないという問題が生じるため、迷光を低減もしくは実質的に無くすための対策が不可欠であった。

迷光対策のためには、基本的にキャップ本体（キャップの金属部分）の内面での光の反射率が低いこと（つまり、迷光を吸収し得ること）が望ましい。その一つの方法として、従来は、キャップに黒色めっきを施すことで迷光対策を行っていた。これは、キャップ本体（金属部分）に溶着材を用いて光透過窓（ガラス板）を溶着した後に黒色めっきを施す方法であり、従来は、その溶着材として鉛（Ｐｂ）を含有する低融点ガラスが使用されていた。

しかし、近年の環境への影響を配慮した無鉛化（鉛フリー化）のトレンドにより、それまでキャップの作製に際しキャップ本体（金属）と光透過窓（ガラス）を溶着するのに使用されていた鉛（Ｐｂ）系の低融点ガラスが使用できなくなり、その代替として鉛フリーの低融点ガラスが使用されるようになってきている。当社では、その鉛フリーの低融点ガラスとしてビスマス（Ｂｉ）を含有するビスマス系の低融点ガラスを使用している。このビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスと金属（キャップ本体）を密着させるためには貴金属めっきを必要とし、当社ではパラジウム（Ｐｄ）めっきを行っていた。その際、Ｐｄめっきを施しただけではそのめっき表面は銀色もしくは白色系に近い光沢面となり反射するため、さらに迷光対策のための黒色めっきをキャップに施す必要があった。

この場合、キャップ本体（金属）に光透過窓（ガラス）を溶着する前に黒色めっきを施す方法と、溶着後に黒色めっきを施す方法が考えられる。しかしながら、溶着前に黒色めっきを施す方法では、溶着の際にキャップ本体が加熱されることにより、黒色めっきの色調異常（変色）が生じてしまい、迷光対策にはならないという問題があった。また、ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス（溶着材）と金属（キャップ本体）との密着度を高めるために施したはずのパラジウム（Ｐｄ）めっきの上に黒色めっきが重畳する形で成膜されるため、その密着度（溶着部での強度）が低下するという問題もあった。

一方、溶着後に黒色めっきを施す方法では、光透過窓（ガラス）が溶着されたキャップに対して黒色めっき（黒化処理）が行われるため、そのガラス面に汚れが多く発生して不良品となっているという実態があった。また、めっき処理を行う前には一般にめっき前処理（酸やアルカリ系の薬液を用いた表面洗浄処理など）が行われるが、ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスは耐酸性／耐アルカリ性が非常に低いため、黒色めっきを施す前にめっき前処理を行うと、その前処理液によってＢｉ系ガラスの本来の機能が損なわれ、そのために溶着強度が低下し、場合によってはガラスが取れてしまう（つまり、光透過窓が脱落してしまう）という問題もあった。

このように溶着材として使用されるビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスと金属（キャップ本体）を密着させるのに必要なパラジウム（Ｐｄ）めっきを行った場合、従来行われていたような迷光対策のための黒色めっきを行うことが難しかった。

そこで、かかる不都合に対処するため、本願の発明者は、キャップに無光沢パラジウムめっきを施す方法を検討した。無光沢パラジウムめっきとは、後で詳述するように、めっき表面が無光沢に仕上がるパラジウムめっきをいい、そのめっき表面にパラジウムの「針状結晶」が形成されたものである。上述したような通常のパラジウム（Ｐｄ）めっきを施した場合には、そのめっき表面は銀色もしくは白色系に近い光沢面となるのに対して、この無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきを施した場合は、そのめっき表面は濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となる。つまり、従来行われていたような黒色めっき（黒化処理）に相当する処理が施されるので、キャップ本体（金属部分）の内面での光の反射を抑制することに寄与し、有効な迷光対策が期待される。

上記の従来技術に関連する技術としては、例えば、特許文献２に記載されるように、金属からなるキャップ本体に鉛を含有しない低融点ガラスを封着材として光透過窓を封着して半導体装置用キャップを製造するにあたり、キャップ本体の表面に無光沢パラジウムめっきを施し、低融点ガラスとキャップ本体との界面に形成される共晶合金層を介して、キャップ本体に光透過窓を封着するようにしたものがある。
特開平８−１６１７６６号公報 特開２００６−１２０８６４号公報

上述したように従来の光ピックアップ装置に使用されるパッケージ（光半導体素子を搭載するステムと、これを気密封止するキャップ）については、迷光対策のための黒色めっき（黒化処理）に相当する処理として無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきをキャップに施す方法が検討されていた。

しかしながら、キャップ本体（金属）に光透過窓（ガラス）を溶着する前に無光沢Ｐｄめっきを行った場合、その溶着の際に再結晶化（つまり、キャップ本体が加熱されることによってめっき表面の「針状結晶」が無くなってしまい、表面が部分的に平坦な状態となること）が進み、めっき表面に光沢むらが生じてしまうという課題があった。一方、溶着後に無光沢Ｐｄめっきを行った場合は、上述した通常のＰｄめっきの場合と同様に、そのめっき前処理の際に酸やアルカリ系の薬液によってビスマス（Ｂｉ）系低融点ガラスの本来の機能が損なわれ、その溶着強度が低下する（場合によってはガラスが取れてしまう）という課題があった。

このように従来の技術では、パッケージを構成するキャップに対し、光透過窓（ガラス板）をキャップ本体（金属）に溶着するにあたり鉛フリーの低融点ガラスを溶着材として使用する一方で、黒色めっき（黒化処理）を施して効果的な迷光対策を行うことは非常に難しかった。

本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、効果的な迷光対策を簡単に行うことができる光半導体素子用パッケージ及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記の従来技術の課題を解決するため、本発明に係る光半導体素子用パッケージは、少なくとも発光用及び受光用の各光半導体素子を搭載するためのステムと、前記各光半導体素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓を有し、前記ステムを気密封止するよう適応された保護キャップとを備え、前記ステムの表面に無光沢パラジウムめっき膜が被着されていることを特徴とする。

パッケージの基体を構成するステム側には、従来、その基材（鉄（Ｆｅ）等の金属材）上にニッケル（Ｎｉ）めっきを施し、さらに金（Ａｕ）めっきを施していたが、ステムとしての主な機能（光半導体素子を搭載すること）を考慮すると、その最表面に要求される属性（搭載する素子との電気的接続を行い易くするためのボンディング性、はんだの濡れ性など）が維持されていれば特に問題はない。本発明では、この点に着目し、従来のＡｕめっきに代えて、これと同等の属性を呈するパラジウム（Ｐｄ）めっきを施し、特に、光沢剤を含まないパラジウムめっき液を使用した無光沢パラジウムめっきを施している。

本発明に係る光半導体素子用パッケージの構成によれば、パッケージ外部の光ディスク等の記録媒体で反射されてパッケージ内に戻ってくる光の一部が「迷光」となって受光素子（光半導体素子）以外の部分に当たった場合でも、当該部分（ステム上）には無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜が被着されているので、当該部分での光の反射が抑制され、効果的な迷光防止作用が奏される。つまり、従来のステム側で行っていたＡｕめっきをそのまま無光沢Ｐｄめっきに置き換えることで、簡単に迷光対策を行うことができる。

このため、従来行われていたキャップ側での迷光対策（黒色めっき）が不要となり、その分、パッケージの製造に係るプロセスが簡素化されるので、従来形のものと比べて有利である。

また、本発明の他の形態によれば、上述した形態に係る光半導体素子用パッケージと、前記保護キャップの前記光透過窓上に搭載され、２つの回折格子を有したホログラム素子と、前記ステム上に搭載され、出射したレーザ光が前記光透過窓を透過して前記ホログラム素子の一方の回折格子に指向されるように配置された半導体レーザ素子と、前記ステム上に搭載され、前記半導体レーザ素子から前記光透過窓及びホログラム素子を透過して出射されたレーザ光に応答して外部で反射された光を前記ホログラム素子の他方の回折格子及び前記光透過窓を通して検知し得るように配置された受光素子とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置が提供される。

本発明に係る光半導体素子用パッケージ等の他の構成上の特徴及びそれに基づく有利な利点等については、後述する発明の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る光半導体素子用パッケージの構成を一部切り欠いて分解斜視図の形態で示したものである。また、図２はその光半導体素子用パッケージをＡ−Ａ線に沿って見たときの断面構造を示したものである。

本実施形態に係る光半導体素子用パッケージ３０は、ＣＤ再生装置やＤＶＤ記録再生装置等の光ディスク装置に使用されるホログラム方式の光ピックアップ装置（発光素子と受光素子がパッケージ内で近接配置されているタイプのもの）に適用されるものであり、その基本構成として、半導体レーザ素子や受光素子等の光半導体素子を搭載するためのステム１０と、このステム１０を覆って気密封止する保護キャップ２０（以下、単に「キャップ」ともいう）とを備えている。キャップ２０には、その上面にレーザ光を透過させるための窓（光透過窓２４）が設けられている。そして、後の段階で（客先にて）、所要の光半導体素子をステム１０上に実装してキャップ２０で気密封止し、さらに、キャップ２０の光透過窓２４上にホログラム素子を搭載し、その他所要の光学素子を備えて光ピックアップ装置が作製される。

本実施形態に係るパッケージ３０の基体を構成するステム１０は、所要形状（図１の例では、競技場のトラックに類似した形状）に加工成形されたアイレット１２と、このアイレット１２上に立設された放熱部１４と、アイレット１２に設けた複数のリード１６，１６Ｇとを備えて構成されている。このアイレット１２には、その厚さ方向にそれぞれ貫通する複数の貫通孔１２ａが設けられており、各々の貫通孔１２ａにそれぞれリード１６が挿通され、ガラス１８によって各貫通孔１２ａにそれぞれ封着されて固定されている。また、一部のリード１６Ｇはアイレット１２の下面にスポット溶接されて設けられており、グランド端子として機能する。つまり、複数のリードのうち一部のリード１６Ｇはアイレット１２に電気的に接続された状態で設けられ、他のリード１６はすべて封着ガラス１８を介してアイレット１２から電気的に絶縁された状態で設けられている。

アイレット１２及び放熱部１４は、例えば、金属立体を鍛造技術（プレス加工）によって成形することで一体的に得ることができ、その材料として、本実施形態では鉄（Ｆｅ）を使用している。ただし、銅（Ｃｕ）やＣｕ合金など他の材料を使用してもよいことはもちろんである。また、放熱部１４はアイレット１２と共に一体成形してもよいが、別個に所要形状のブロックに加工成形した後、アイレット１２上に「ろう接」してもよい。その場合、放熱部１４の材料としては、その放熱機能を高めるために熱伝導性の高いＣｕを使用することが好ましい。この放熱部１４には、後の段階で、その側面の適当な箇所に半導体レーザ素子等の発光素子が実装（図３において実装面１４ａに発光素子３２が実装）されると共に、その上面の適当な箇所に受光素子が実装（図３において実装面１４ｂに受光素子３４が実装）されるようになっている。

また、リード１６，１６Ｇは、金属線をそれぞれ所定の長さに切断することによって得ることができ、その材料としては、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバール（鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）からなる合金）などが好適に使用される。

ステム１０は、例えば、以下の方法で組み立てることができる。先ず、金属材（Ｆｅ）をプレス加工によって所要の形状に成形し、所定の箇所にそれぞれ厚さ方向に貫通する複数の貫通孔１２ａを設けたアイレット１２と、金属材（Ｃｕ）を所要形状のブロックに加工成形した放熱部１４と、それぞれ所定の長さに切断加工した所要本数のリード１６，１６Ｇと、必要な量の封着用のガラス１８とを用意する。次に、アイレット１２上に、図１に示すような位置関係をもって放熱部１４をろう接し、さらにアイレット１２の下面（外側の面）にグランド用のリード１６Ｇをスポット溶接する。次に、これら各部品をカーボン治具にセットする。すなわち、カーボン治具上で、アイレット１２に設けた複数の貫通孔１２ａ内にそれぞれリード１６を挿通し、且つ各々の貫通孔１２ａ内の隙間に所要量のガラス１８を埋め込んだ状態で位置合わせしてセットする。そして、これらの部品をセットしたカーボン治具を加熱炉に入れ、ガラス１８が溶融される温度（８００℃前後）まで加熱することによって、各リード１６がそれぞれ対応する貫通孔１２ａ内でガラス１８によって封着され、固定される（ステム１０の完成）。

本実施形態に係る光半導体素子用パッケージ３０において特徴的な構成は、図２に示すように、ステム１０の表面全体を覆ってその最表面に無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１を被着させたことにある。また、本実施形態では、ステム１０の保護も兼ねて無光沢パラジウムめっき（Ｐ１）の下地めっきとしてニッケル（Ｎｉ）めっきを施している。無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）の下地めっきとしては、Ｎｉめっき以外のめっきによることも可能であり、下地めっきを異種金属による複数層に形成することもできる。下地めっきとしてのＮｉめっき及び無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）は、バレルを用いた電解めっきによって行うことができる。バレルめっき法を用いることで、ステム１０の外面の全面にＮｉめっきと無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）が施される。

ステム１０の最表面に無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１を被着させる理由は、かかる無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）を施すことで、ステム１０の表面からの光反射を抑制し、効果的に迷光を抑えることが可能になるからである。無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきとは、めっき表面が無光沢に仕上がるパラジウムめっきをいい、この無光沢Ｐｄめっきをステム１０の表面に施した場合、そのめっき表面は濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となる。

無光沢パラジウムめっきは、光沢剤を含まないパラジウムめっき液（パラジウムめっき液の例としては、特開２００１−３３５９８６号公報等を参照）を使用し、ハルセル銅板を使用して無光沢めっきがなされる電流密度条件を設定することによって行われる。本実施形態で無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきを施しためっき条件は、電流密度０．２５（Ａ／ｄｍ² ）、５分間である。

無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１を被着させたステム１０の表面状態を電子顕微鏡で観察したところ、そのめっき表面に「針状結晶」が形成されていた。無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）を施したステム１０の外観が濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となるのは、パラジウムめっきの表面が針状結晶による極めて微細な凹凸面に形成され、ステム１０の表面で光が乱反射し、散乱されることによると考えられる。すなわち、無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきは、めっき表面に「針状結晶」が形成されるめっき条件でめっきを施すことにより、形成することができる。

また、無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１は、そのめっき厚が薄いと十分な無光沢面に仕上がらず、黒色系の色調が薄くなる。従って、ステム１０の表面に無光沢Ｐｄめっきを施す場合には、黒色系に近い無光沢面に仕上がる十分な厚さに形成する必要がある。本実施形態では、無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１を０．３μｍ以上の厚さに形成した。

一方、キャップ２０は、キャップ用アイレット（キャップ本体）２２に、光透過窓２４としてのガラス板（例えば、アルカリ含有の硼珪酸ガラス）を、低融点ガラス２６を溶着材として溶着して形成されている。キャップ本体２２は、薄板状の金属材をプレス加工することによって、上部に光透過孔（開口部）２２ａが形成されたキャップ状に、かつ、その下部の周縁部分が外方に突出してフランジを規定するように成形されている。キャップ本体２２の材料としては、鉄（Ｆｅ）、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）の合金、鉄−ニッケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）の合金（コバール）などが好適に使用される。

本実施形態では、金属（キャップ本体２２）にガラス（光透過窓２４）を溶着する溶着材として、鉛（Ｐｂ）を含有しないビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス２６を使用している。そして、このＢｉ系低融点ガラス２６を使用することから、キャップ本体２２の最表面に、Ｂｉ系低融点ガラス２６に含まれているビスマス（Ｂｉ）と光透過窓２４を溶着する温度で共晶反応する金属を被着し、Ｂｉとの共晶合金層を形成して光透過窓２４を溶着するようにしている。

光透過窓２４を溶着する温度でＢｉ系低融点ガラス２６との間で共晶反応を起こす金属としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、パラジウム（Ｐｄ）等がある。本実施形態では、これらの金属のうち、キャップ本体２２の最表面に被着して形成する金属としてＰｄ（パラジウム）を使用し、Ｐｄめっき膜Ｐ２を被着させている。また、本実施形態では、ステム１０側と同様に、キャップ本体２２の保護も兼ねてパラジウム（Ｐｄ）めっき（Ｐ２）の下地めっきとしてニッケル（Ｎｉ）めっきを施している。Ｐｄめっきの下地めっきとしては、Ｎｉめっき以外のめっきによることも可能であり、下地めっきを異種金属による複数層に形成することもできる。下地めっき及びＰｄめっき（Ｐ２）は、バレルを用いた電解めっきによって行うことができる。バレルめっき法を用いることで、キャップ本体２２の外面の全面にＮｉめっきとＰｄめっき（Ｐ２）が施される。

本実施形態において、キャップ本体２２の最表面にパラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ２を被着させる理由は、パラジウム（Ｐｄ）と、Ｂｉ系低融点ガラス２６に含まれているビスマス（Ｂｉ）とが、光透過窓２４を溶着する際の溶着温度で共晶反応を起こして容易に共晶合金層が形成され得るからである。このＰｄ−Ｂｉ共晶合金層を介して光透過窓２４はキャップ本体２２（開口部２２ａの周辺部分）に確実に溶着される。

また、光透過窓２４の溶着に用いるビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス２６として、本実施形態では、少なくともＢｉ２ Ｏ３ 、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｂ２ Ｏ３ 、ＭｇＯ、ＺｎＯを含むものを使用した。ここで、Ｂｉ２ Ｏ３ はこのＢｉ系低融点ガラス２６を構成する主要成分であり、キャップ本体２２の表面に被着されたパラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ２のＰｄと共晶反応して光透過窓２４を気密に溶着するＰｄ−Ｂｉ共晶合金層を形成するものであるから、使用する低融点ガラス中に相当程度（３０重量％以上程度）含有されている必要がある。本実施形態では、Ｂｉ２ Ｏ３ を５０重量％含有する低融点ガラス２６を使用した。このＢｉ系低融点ガラス２６は、キャップ本体２２の開口部（光透過孔）２２ａの寸法に合わせてあらかじめリング状のタブレットに粉末成形したもの、あるいはペースト状に成形して使用される。

キャップ２０は、カーボン治具に、表面にＰｄめっき（Ｐ２）が施されたキャップ本体２２（中央に所要の大きさで開口部（光透過孔２２ａ）が形成されたもの）と、Ｂｉ系低融点ガラス２６からなるタブレットと、光透過窓２４（キャップ本体２２の開口部２２ａよりも少し大きめに成形されたガラス板）とを位置合わせしてセットし、これらの部品をセットしたカーボン治具を加熱炉に入れ、低融点ガラス２６が溶融される温度まで加熱することによって得られる。本実施形態では、窒素ガス雰囲気中で５００℃まで加熱炉で加熱して、キャップ本体２２に光透過窓２４を溶着した。

以上説明したように、本実施形態に係る光半導体素子用パッケージ３０の構成（図１、図２）によれば、パッケージ外部の光ディスク等の記録媒体（図示せず）で反射されてパッケージ内に戻ってくる光（戻り光）の一部が「迷光」となって受光素子（図３に例示する受光素子３４）以外の部分に当たった場合でも、その部分（ステム１０の最表面）には無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１が被着されているので、当該部分での光の反射が抑制され、効果的な迷光防止作用を奏することができる。つまり、従来のパッケージにおいてはステムの最表面に金（Ａｕ）めっきを施していたが、本実施形態では、このＡｕめっきをそのまま無光沢Ｐｄめっき（Ｐ１）に置き換えることで、効果的な迷光対策を簡単に行うことができる。

このため、従来行われていたキャップ側での迷光対策（黒色めっき）が不要となり、その不要になった分、パッケージの製造に係るプロセスが簡素化されるというメリットも得られる。

本実施形態に係る光半導体素子用パッケージ３０は、前述したように光ピックアップ装置に好適に使用され得る。図３はその場合の構成例を一部切り欠いて分解斜視図の形態で示したものである。

図３に示す光ピックアップ装置４０において、保護キャップ２０の光透過窓２４上にホログラム素子３６が搭載され、このホログラム素子３６は、図４に例示したホログラム素子５８と同様に、２つの回折格子を有している。また、ステム１０において放熱部１４の側面の適当な箇所（実装面１４ａ）に半導体レーザ素子（チップ）３２が搭載され、放熱部１４の上面の適当な箇所（実装面１４ｂ）に受光素子（チップ）３４が搭載される。その際、半導体レーザ素子３２は、その前面から出射したレーザ光が光透過窓２４を透過してホログラム素子３６の一方の回折格子に指向されるように配置され、一方、受光素子３４は、半導体レーザ素子３２から光透過窓２４及びホログラム素子３６を透過して出射されたレーザ光に応答して外部（光ディスク等の記録媒体）で反射された光をホログラム素子３６の他方の回折格子及び光透過窓２４を通して検知し得るように配置される。また、各光半導体素子３２，３４は、図３には示していないが、ワイヤを介してそれぞれ対応するリード１６，１６Ｇの接続部、すなわち、アイレット１２上から僅かに突出している各リードの上面であって無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１が被着されている面に電気的に接続されている。

さらに、必要に応じて、ステム１０の無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１の上面に、厚さが０．００３〜０．０１５μｍ程度の極めて薄いＡｕめっき膜を設けてもよい。このＡｕめっき膜により、無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１の色調を損なうことなく、ワイヤの接合強度を更に高めることができる。

なお、図３に示す構成例では特に示していないが、ステム１０上には、図４に例示したようなモニタ用受光素子５２に相当する光半導体素子も搭載されており、また、ホログラム素子３６以外にも、光ピックアップ装置４０の機能として必要な他の光学素子（ホログラム素子と装置外部の光ディスク等の記録媒体との間に設けられる対物レンズなど）も含まれている。

この光ピックアップ装置４０によれば、半導体レーザ素子３２の後面（図示の例では、下側の面）から出射されたレーザ光のほとんどが、ステム１０上に被着された無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１に吸収されるため、従来形に見られたような保護キャップ内でのレーザ光の乱反射が抑制される。その結果、光ディスク等からの戻り光との干渉も抑制され、迷光量が低減されることにより、信号量（戻り光）のオフセット成分の少ない光ピックアップ装置４０を得ることができる。

上述した実施形態では、光透過窓２４をキャップ本体２２に溶着する低融点ガラスとして鉛フリーのビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス２６を用いた場合を例にとって説明したが、鉛フリーの低融点ガラスはビスマス（Ｂｉ）系のものに限定されないことはもちろんである。例えば、バナジン酸塩系の低融点ガラス（バナジウム（Ｖ）を主要な構成成分とする低融点ガラス）等の他の低融点ガラスを使用することも可能である。バナジン酸塩系の低融点ガラスを使用した場合もキャップ本体２２に無光沢パラジウムめっきを施すことにより、光透過窓２４を溶着する際に、低融点ガラスとキャップ本体との界面に、バナジン酸塩系の低融点ガラスに含まれるバナジウム（Ｖ）とパラジウム（Ｐｄ）との共晶合金層が形成され、キャップ本体２２に低融点ガラスを密着して光透過窓２４を気密に溶着することができる。

本発明の一実施形態に係る光半導体素子用パッケージの構成を一部切り欠いて示す分解斜視図である。 図１の光半導体素子用パッケージをＡ−Ａ線に沿って見たときの断面図である。 図１の光半導体素子用パッケージを用いた光ピックアップ装置の概略構成を一部切り欠いて示す分解斜視図である。 従来の光ピックアップ装置の構成例を概略的に示す透視斜視図である。

符号の説明

１０…ステム、
１２…アイレット、
１４…放熱部、
１４ａ，１４ｂ…（光半導体素子の）実装面、
１６，１６Ｇ…リード、
１８…封着用ガラス、
２０…（保護）キャップ、
２２…キャップ用アイレット（キャップ本体）、
２２ａ…光透過孔（開口部）、
２４…ガラス板（光透過窓）、
２６…ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス（溶着材）、
３０…光半導体素子用パッケージ、
３２…半導体レーザ素子（発光素子）、
３４…受光素子、
３６…ホログラム素子、
４０…光ピックアップ装置、
Ｐ１…無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっき膜、
Ｐ２…パラジウム（Ｐｄ）めっき膜。

Claims (6)

1. 少なくとも発光用及び受光用の各光半導体素子を搭載するためのステムと、
   前記各光半導体素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓を有し、前記ステムを気密封止するよう適応された保護キャップとを備え、
   前記ステムの表面に無光沢パラジウムめっき膜が被着されていることを特徴とする光半導体素子用パッケージ。
2. 前記無光沢パラジウムめっき膜は、めっき表面にパラジウムの針状結晶が形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用パッケージ。
3. 前記無光沢パラジウムめっき膜は、０．３μｍ以上の厚さに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光半導体素子用パッケージ。
4. 前記ステムは、所要形状に成形された金属材からなり、且つその所定の箇所に厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられたアイレットと、該アイレット上に立設された放熱部と、前記貫通孔に挿通され、且つガラスによって当該貫通孔に封着されて固定されたリードとを備え、前記アイレット、放熱部及びリードを含めてステム全体の表面に前記無光沢パラジウムめっき膜が被着されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用パッケージ。
5. 前記保護キャップは、前記光透過窓の大きさよりも小さい開口部を有してキャップ状に成形された薄板状の金属材からなり、且つその表面にパラジウムめっき膜が被着されたキャップ本体と、前記光透過窓としてのガラス板とを備え、前記キャップ本体の前記開口部の周辺部分に、鉛を含有しない低融点ガラスを溶着材として前記ガラス板が溶着されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用パッケージ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の光半導体素子用パッケージと、
   前記保護キャップの前記光透過窓上に搭載され、２つの回折格子を有したホログラム素子と、
   前記ステム上に搭載され、出射したレーザ光が前記光透過窓を透過して前記ホログラム素子の一方の回折格子に指向されるように配置された半導体レーザ素子と、
   前記ステム上に搭載され、前記半導体レーザ素子から前記光透過窓及びホログラム素子を透過して出射されたレーザ光に応答して外部で反射された光を前記ホログラム素子の他方の回折格子及び前記光透過窓を通して検知し得るように配置された受光素子とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。

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