JPH11307692A - 半導体素子支持部材及びこれを用いた半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
半導体素子支持部材及びこれを用いた半導体素子収納用パッケージInfo
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- JPH11307692A JPH11307692A JP10113438A JP11343898A JPH11307692A JP H11307692 A JPH11307692 A JP H11307692A JP 10113438 A JP10113438 A JP 10113438A JP 11343898 A JP11343898 A JP 11343898A JP H11307692 A JPH11307692 A JP H11307692A
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- Die Bonding (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体素子支持部材に半導体素子を強固に接着
固定することができない。 【解決手段】上面に半導体素子４が低融点ロウ材９を介
して接着固定される半導体素子支持部材であって、基板
５と、該基板５の上面に被着され、半導体素子４が低融
点ロウ材９を介して接合される金から成る金属層７と、
該金属層７と低融点ロウ材９との間に配される白金およ
び／またはロジウムから成るバリア層８とか成る。
固定することができない。 【解決手段】上面に半導体素子４が低融点ロウ材９を介
して接着固定される半導体素子支持部材であって、基板
５と、該基板５の上面に被着され、半導体素子４が低融
点ロウ材９を介して接合される金から成る金属層７と、
該金属層７と低融点ロウ材９との間に配される白金およ
び／またはロジウムから成るバリア層８とか成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子を支持す
るための支持部材及び該支持部材を搭載した半導体素子
収納用パッケージに関するものである。
るための支持部材及び該支持部材を搭載した半導体素子
収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子、特にガリウムー砒素
等から成る光半導体素子を収容するための半導体素子収
納用パッケージは一般に、銅や鉄ーニッケルーコバルト
合金、鉄ーニッケル合金等の金属材料から成る基体と、
該基体上に取着され、上面に光半導体素子が載置される
酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る半
導体素子支持部材と、該半導体素子支持部材を囲繞する
ようにして前記基体上に取着され、側面に光ファイバー
が固定される固定領域を有する枠体と、前記基体もしく
は枠体に絶縁物を介して固定された外部リード端子と、
前記枠体の上面に取着され、枠体の内側を気密に封止す
る蓋体とで構成されており、半導体素子支持部材上に光
半導体素子を金ー錫合金等の低融点ロウ材を介して接着
固定するとともに該光半導体素子の各電極をボンデイン
グワイヤ等の電気的接続手段を介して外部リード端子に
接続し、次に枠体の上面に蓋体を取着させ、基体と枠体
と蓋体とから成る容器内部に光半導体素子を収容し、最
後に枠体側面に設けた光ファイバー固定領域に光ファイ
バーを取着されたフランジをレーザー光線の照射による
溶接によって接合させ、光ファイバーを枠体側面に固定
することによって製品としての光半導体装置となる。
等から成る光半導体素子を収容するための半導体素子収
納用パッケージは一般に、銅や鉄ーニッケルーコバルト
合金、鉄ーニッケル合金等の金属材料から成る基体と、
該基体上に取着され、上面に光半導体素子が載置される
酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る半
導体素子支持部材と、該半導体素子支持部材を囲繞する
ようにして前記基体上に取着され、側面に光ファイバー
が固定される固定領域を有する枠体と、前記基体もしく
は枠体に絶縁物を介して固定された外部リード端子と、
前記枠体の上面に取着され、枠体の内側を気密に封止す
る蓋体とで構成されており、半導体素子支持部材上に光
半導体素子を金ー錫合金等の低融点ロウ材を介して接着
固定するとともに該光半導体素子の各電極をボンデイン
グワイヤ等の電気的接続手段を介して外部リード端子に
接続し、次に枠体の上面に蓋体を取着させ、基体と枠体
と蓋体とから成る容器内部に光半導体素子を収容し、最
後に枠体側面に設けた光ファイバー固定領域に光ファイ
バーを取着されたフランジをレーザー光線の照射による
溶接によって接合させ、光ファイバーを枠体側面に固定
することによって製品としての光半導体装置となる。
【０００３】かかる光半導体装置は外部電気回路から供
給される駆動信号によって光半導体素子に光信号を励起
させ、該励起された光信号を光ファイバーを介して外部
に伝送することによって高速光通信等に使用される光半
導体装置として機能する。
給される駆動信号によって光半導体素子に光信号を励起
させ、該励起された光信号を光ファイバーを介して外部
に伝送することによって高速光通信等に使用される光半
導体装置として機能する。
【０００４】なお、前記半導体素子収納用パッケージに
おいては、半導体素子支持部材の上面に予めチタンー白
金ー金から成る金属層が薄膜形成技術によって光半導体
素子と同一、或いは若干大きな寸法に被着されており、
該金属層に光半導体素子を金ー錫合金から成る低融点ロ
ウ材を介しロウ付けすることによって光半導体素子は支
持部材上に接着固定されるようになっている。
おいては、半導体素子支持部材の上面に予めチタンー白
金ー金から成る金属層が薄膜形成技術によって光半導体
素子と同一、或いは若干大きな寸法に被着されており、
該金属層に光半導体素子を金ー錫合金から成る低融点ロ
ウ材を介しロウ付けすることによって光半導体素子は支
持部材上に接着固定されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子収納用パッケージにおいては、半導体素
子支持部材の上面に被着されている金属層に光半導体素
子を低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金
が低融点ロウ材中に拡散してロウ材の融点を高いものと
してしまい、その結果、所定の低温で低融点ロウ材を完
全に溶融させることができず、光半導体素子の半導体素
子支持部材上への接着固定が強度の弱いものとなる欠点
を有していた。
来の半導体素子収納用パッケージにおいては、半導体素
子支持部材の上面に被着されている金属層に光半導体素
子を低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金
が低融点ロウ材中に拡散してロウ材の融点を高いものと
してしまい、その結果、所定の低温で低融点ロウ材を完
全に溶融させることができず、光半導体素子の半導体素
子支持部材上への接着固定が強度の弱いものとなる欠点
を有していた。
【０００６】またこれを解消するためにロウ付け温度を
上げ、ロウ材を完全に溶融させることも考えられるが、
ロウ付け温度を上げると光半導体素子に不要な熱負荷が
印加されて光半導体素子に熱破壊が招来したり、特性に
熱劣化を招来し、光半導体素子が誤動作するという欠点
を誘発してしまう。
上げ、ロウ材を完全に溶融させることも考えられるが、
ロウ付け温度を上げると光半導体素子に不要な熱負荷が
印加されて光半導体素子に熱破壊が招来したり、特性に
熱劣化を招来し、光半導体素子が誤動作するという欠点
を誘発してしまう。
【０００７】本発明は上記諸欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は半導体素子支持部材に設けた金属層に半
導体素子を低融点ロウ材を介して接着固定するにあた
り、金属層を形成している金が低融点ロウ材に拡散して
低融点ロウ材の融点が上昇するのを有効に防止し、低融
点ロウ材の溶融温度を低温として半導体素子を半導体素
子支持部材上にを熱破壊や特性に劣化を招来することな
く確実、強固に接着固定することができる半導体素子支
持部材及びこれを用いた半導体素子収納用パッケージを
提供することにある。
で、その目的は半導体素子支持部材に設けた金属層に半
導体素子を低融点ロウ材を介して接着固定するにあた
り、金属層を形成している金が低融点ロウ材に拡散して
低融点ロウ材の融点が上昇するのを有効に防止し、低融
点ロウ材の溶融温度を低温として半導体素子を半導体素
子支持部材上にを熱破壊や特性に劣化を招来することな
く確実、強固に接着固定することができる半導体素子支
持部材及びこれを用いた半導体素子収納用パッケージを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体素子支持
部材は、基板と、該基板の上面に被着され、半導体素子
が低融点ロウ材を介して接合される金から成る金属層
と、該金属層と低融点ロウ材との間に配される、厚さ
が、例えば、１０ｎｍ以上の白金および／またはロジウ
ムから成るバリア層とで形成されていることを特徴とす
るものである。
部材は、基板と、該基板の上面に被着され、半導体素子
が低融点ロウ材を介して接合される金から成る金属層
と、該金属層と低融点ロウ材との間に配される、厚さ
が、例えば、１０ｎｍ以上の白金および／またはロジウ
ムから成るバリア層とで形成されていることを特徴とす
るものである。
【０００９】また本発明は、基体と、該基体の上面に取
着された枠体と、前記基体もしくは枠体に固定された外
部リード端子と、前記枠体の上面に取着され、枠体の内
側を気密に封止する蓋体とから成るパッケージ本体の内
部に前記半導体素子支持部材を配したことを特徴とする
ものである。
着された枠体と、前記基体もしくは枠体に固定された外
部リード端子と、前記枠体の上面に取着され、枠体の内
側を気密に封止する蓋体とから成るパッケージ本体の内
部に前記半導体素子支持部材を配したことを特徴とする
ものである。
【００１０】本発明の半導体素子支持部材によれば、基
板の上面に被着された金から成る金属層と半導体素子を
接着固定する低融点ロウ材との間に白金及び／またはロ
ジウムから成るバリア層を配したことから、半導体素子
支持部材の上面に被着されている金属層に半導体素子を
低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金が低
融点ロウ材中に拡散するのが前記バリア層によって有効
に防止され、その結果、低融点ロウ材はその融点が高く
なることはなく、所定の低温で完全に溶融して半導体素
子を半導体素子支持部材上に確実、強固に接着固定する
ことが可能となる。
板の上面に被着された金から成る金属層と半導体素子を
接着固定する低融点ロウ材との間に白金及び／またはロ
ジウムから成るバリア層を配したことから、半導体素子
支持部材の上面に被着されている金属層に半導体素子を
低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金が低
融点ロウ材中に拡散するのが前記バリア層によって有効
に防止され、その結果、低融点ロウ材はその融点が高く
なることはなく、所定の低温で完全に溶融して半導体素
子を半導体素子支持部材上に確実、強固に接着固定する
ことが可能となる。
【００１１】また低融点ロウ材は低いロウ付け温度で溶
融するため、半導体素子に不要な熱負荷が印加されるこ
とはなく、半導体素子に熱破壊や特性に熱劣化を招来す
るのを有効に防止して半導体素子を常に正常、かつ安定
に作動させることができる。更に、前記半導体素子支持
部材を使用した半導体素子収納用パッケージは、パッケ
ージ内での半導体素子の接着固定が強固となって、半導
体素子と外部リード端子との電気的接続を確実となすこ
とができ、その結果、半導体素子を所定の外部電気回路
に正確に電気的接続して半導体素子を常に正常に作動さ
せることが可能となる。同時にパッケージ内での半導体
素子の固定位置が正確となって、半導体素子が光半導体
素子である場合、光半導体素子と光ファイバーとの光結
合が良好となり、光半導体素子の発する光を光ファイバ
ーに効率良く授受させることができる。
融するため、半導体素子に不要な熱負荷が印加されるこ
とはなく、半導体素子に熱破壊や特性に熱劣化を招来す
るのを有効に防止して半導体素子を常に正常、かつ安定
に作動させることができる。更に、前記半導体素子支持
部材を使用した半導体素子収納用パッケージは、パッケ
ージ内での半導体素子の接着固定が強固となって、半導
体素子と外部リード端子との電気的接続を確実となすこ
とができ、その結果、半導体素子を所定の外部電気回路
に正確に電気的接続して半導体素子を常に正常に作動さ
せることが可能となる。同時にパッケージ内での半導体
素子の固定位置が正確となって、半導体素子が光半導体
素子である場合、光半導体素子と光ファイバーとの光結
合が良好となり、光半導体素子の発する光を光ファイバ
ーに効率良く授受させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１及び図２は本発明にかかる半導体素
子支持部材及び該半導体素子支持部材を用いた半導体素
子収納用パッケージの一実施例を示し、１は基体、２は
枠体、３は蓋体である。この基体１と枠体２と蓋体３と
で内部に半導体素子、例えば、ガリウムー砒素等から成
る光半導体素子４を収容するための容器が構成される。
前記基体１は例えば、銅や鉄−ニッケルーコバルト合
金、銅ータングステン合金等の金属材料から成り、銅等
のインゴット（塊）に圧延加工法やプレス打ち抜き加工
法等、従来周知の金属加工法を採用することによって所
定の板状に形成される。
細に説明する。図１及び図２は本発明にかかる半導体素
子支持部材及び該半導体素子支持部材を用いた半導体素
子収納用パッケージの一実施例を示し、１は基体、２は
枠体、３は蓋体である。この基体１と枠体２と蓋体３と
で内部に半導体素子、例えば、ガリウムー砒素等から成
る光半導体素子４を収容するための容器が構成される。
前記基体１は例えば、銅や鉄−ニッケルーコバルト合
金、銅ータングステン合金等の金属材料から成り、銅等
のインゴット（塊）に圧延加工法やプレス打ち抜き加工
法等、従来周知の金属加工法を採用することによって所
定の板状に形成される。
【００１３】また前記基体１はその上面に、光半導体素
子４が接着固定された半導体素子支持部材Ａが取着され
ており、該半導体素子支持部材Ａは光半導体素子４を基
体１に対し電気的に絶縁した状態で支持する作用をな
す。
子４が接着固定された半導体素子支持部材Ａが取着され
ており、該半導体素子支持部材Ａは光半導体素子４を基
体１に対し電気的に絶縁した状態で支持する作用をな
す。
【００１４】前記半導体素子支持部材Ａは図１に示す如
く、電気絶縁性の基板５とその上下両面に被着された下
部金属層６及び上部金属層７とから構成されており、下
部金属層６を基体１の上面に金ー錫合金等から成るロウ
材を介しロウ付けすることによって半導体素子支持部材
Ａは基体１上に取着される。
く、電気絶縁性の基板５とその上下両面に被着された下
部金属層６及び上部金属層７とから構成されており、下
部金属層６を基体１の上面に金ー錫合金等から成るロウ
材を介しロウ付けすることによって半導体素子支持部材
Ａは基体１上に取着される。
【００１５】前記半導体素子支持部材Ａの基板５は酸化
アルミニウム質焼結体、石英、窒化アルミニウム質焼結
体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体、シ
リコンの少なくとも１種より成り、例えば、酸化アルミ
ニウム質焼結体からなる場合には、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の粉末
及び適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して原料粉
末を調整し、次に前記原料粉末を所定金型内に充填する
とともに一定圧力で押圧して成形体を得、最後に前記成
形体を約１６００℃の温度で焼成することによって製作
される。
アルミニウム質焼結体、石英、窒化アルミニウム質焼結
体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体、シ
リコンの少なくとも１種より成り、例えば、酸化アルミ
ニウム質焼結体からなる場合には、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の粉末
及び適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して原料粉
末を調整し、次に前記原料粉末を所定金型内に充填する
とともに一定圧力で押圧して成形体を得、最後に前記成
形体を約１６００℃の温度で焼成することによって製作
される。
【００１６】なお、前記半導体素子支持部材Ａの基板５
は、窒化アルミニウム質焼結体や炭化珪素質焼結体、或
いはシリコンで形成しておくと、該窒化アルミニウム質
焼結体、炭化珪素質焼結体、シリコン等はその熱伝導率
が４０Ｗ／ｍ・ｋ以上と高いため半導体素子支持部材Ａ
の上面に接着固定される光半導体素子４が駆動時に熱を
発生したとしてもその熱は半導体素子支持部材Ａを介し
て基体１に良好に伝達されるとともに基体１を介して大
気中に放散され、その結果、光半導体素子４は常に適温
となり、光半導体素子４を長期間にわたり正常、且つ安
定に作動させることが可能となる。
は、窒化アルミニウム質焼結体や炭化珪素質焼結体、或
いはシリコンで形成しておくと、該窒化アルミニウム質
焼結体、炭化珪素質焼結体、シリコン等はその熱伝導率
が４０Ｗ／ｍ・ｋ以上と高いため半導体素子支持部材Ａ
の上面に接着固定される光半導体素子４が駆動時に熱を
発生したとしてもその熱は半導体素子支持部材Ａを介し
て基体１に良好に伝達されるとともに基体１を介して大
気中に放散され、その結果、光半導体素子４は常に適温
となり、光半導体素子４を長期間にわたり正常、且つ安
定に作動させることが可能となる。
【００１７】また前記半導体素子支持部材Ａの基板５を
ガラスセラミックス焼結体や石英等で形成しておくと該
ガラスセラミックス焼結体や石英は比誘電率が小さいた
め光半導体素子４に電気信号を高速で伝達させることが
可能となる。
ガラスセラミックス焼結体や石英等で形成しておくと該
ガラスセラミックス焼結体や石英は比誘電率が小さいた
め光半導体素子４に電気信号を高速で伝達させることが
可能となる。
【００１８】前記半導体素子支持部材Ａはまた基板５の
上下両面に下部金属層６及び上部金属層７が各々、薄膜
形成技術によって被着されており、該基板５の下面に被
着されている下部金属層６は半導体素子支持部材Ａを基
体１上にロウ付け取着する際の下地金属層として作用
し、下部金属層６と基体１とを例えば、金一錫合金から
成るロウ材で取着することによって半導体素子支持部材
Ａは基体１の上面所定位置に固定され、また基板５上面
に被着されている上部金属層７は光半導体素子４を半導
体素子支持部材Ａに低融点ロウ材９を介し接着固定する
際の下地金属層として作用し、上部金属層７に光半導体
素子４を金ー錫合金から成る低融点ロウ材９を介しロウ
付けすることによって光半導体素子４は半導体素子支持
部材Ａ上に接着固定される。
上下両面に下部金属層６及び上部金属層７が各々、薄膜
形成技術によって被着されており、該基板５の下面に被
着されている下部金属層６は半導体素子支持部材Ａを基
体１上にロウ付け取着する際の下地金属層として作用
し、下部金属層６と基体１とを例えば、金一錫合金から
成るロウ材で取着することによって半導体素子支持部材
Ａは基体１の上面所定位置に固定され、また基板５上面
に被着されている上部金属層７は光半導体素子４を半導
体素子支持部材Ａに低融点ロウ材９を介し接着固定する
際の下地金属層として作用し、上部金属層７に光半導体
素子４を金ー錫合金から成る低融点ロウ材９を介しロウ
付けすることによって光半導体素子４は半導体素子支持
部材Ａ上に接着固定される。
【００１９】前記基板５の上下両面に被着される下部金
属層６及び上部電極層７は図１に示す如く、例えば、厚
さ１００ｎｍのチタン層６ａ、７ａと、厚さ２００ｎｍ
の白金層６ｂ、７ｂと、厚さ５００ｎｍの金層６ｃ、７
ｃとから成り、基板５の上下両面にチタン、白金、金を
順次、スパッタリング法やイオンプレーティング法、蒸
着法等の従来周知の薄膜形成技術を採用し被着させるこ
とによって基板５の上下両面に被着形成される。
属層６及び上部電極層７は図１に示す如く、例えば、厚
さ１００ｎｍのチタン層６ａ、７ａと、厚さ２００ｎｍ
の白金層６ｂ、７ｂと、厚さ５００ｎｍの金層６ｃ、７
ｃとから成り、基板５の上下両面にチタン、白金、金を
順次、スパッタリング法やイオンプレーティング法、蒸
着法等の従来周知の薄膜形成技術を採用し被着させるこ
とによって基板５の上下両面に被着形成される。
【００２０】前記半導体素子支持部材Ａは更にその上面
に被着されている上部金属層７の表面にバリア層８が被
着されている。
に被着されている上部金属層７の表面にバリア層８が被
着されている。
【００２１】前記バリア層８は上部金属層７に光半導体
素子４を金ー錫合金等から成る低融点ロウ材９を介して
ロウ付けする際、上部金属層７の金層７ｃが低融点ロウ
材９中に拡散し、低融点ロウ材９の融点を上げるのを有
効に防止する作用をなし、これによって低融点ロウ材９
はその融点が高くなることはなく、所定の低温で完全に
溶融し、光半導体素子４を半導体素子支持部材Ａ上に確
実、強固に接着固定することが可能となる。
素子４を金ー錫合金等から成る低融点ロウ材９を介して
ロウ付けする際、上部金属層７の金層７ｃが低融点ロウ
材９中に拡散し、低融点ロウ材９の融点を上げるのを有
効に防止する作用をなし、これによって低融点ロウ材９
はその融点が高くなることはなく、所定の低温で完全に
溶融し、光半導体素子４を半導体素子支持部材Ａ上に確
実、強固に接着固定することが可能となる。
【００２２】また同時に前記低融点ロウ材９は低いロウ
付け温度で溶融するため、光半導体素子４に不要な熱負
荷が印加されることはなく、光半導体素子４に熱破壊や
特性に熱劣化を招来することはなく、光半導体素子４を
常に正常、かつ安定に作動させることができる。
付け温度で溶融するため、光半導体素子４に不要な熱負
荷が印加されることはなく、光半導体素子４に熱破壊や
特性に熱劣化を招来することはなく、光半導体素子４を
常に正常、かつ安定に作動させることができる。
【００２３】更に前記半導体素子支持部材Ａへの光半導
体素子４の接着固定が強固となるため半導体素子支持部
材Ａにおける光半導体素子４の位置決めも正確となり、
その結果、光半導体素子４と後述する外部リード端子１
０との電気的接続を確実となして光半導体素子４を所定
の外部電気回路に正確に電気的接続することができ、ま
た光半導体素子４と後述する光ファイバー１３との光結
合も極めて良好なものとなすことができる。
体素子４の接着固定が強固となるため半導体素子支持部
材Ａにおける光半導体素子４の位置決めも正確となり、
その結果、光半導体素子４と後述する外部リード端子１
０との電気的接続を確実となして光半導体素子４を所定
の外部電気回路に正確に電気的接続することができ、ま
た光半導体素子４と後述する光ファイバー１３との光結
合も極めて良好なものとなすことができる。
【００２４】前記バリア層８は白金および／またはロジ
ウムから成り、上部金属層７の金層７ｃ表面に白金また
はロジウムをスパッタリング法やイオンプレーティング
法、蒸着法等の薄膜形成技術を採用することによって金
層７ｃの表面に所定厚みに被着形成される。
ウムから成り、上部金属層７の金層７ｃ表面に白金また
はロジウムをスパッタリング法やイオンプレーティング
法、蒸着法等の薄膜形成技術を採用することによって金
層７ｃの表面に所定厚みに被着形成される。
【００２５】なお、前記白金および／またはロジウムか
ら成るバリア層８はその厚みが１０ｎｍ未満となると金
層７ｃの金が低融点ロウ材９に拡散するのを有効に防止
することができず、低融点ロウ材の融点を高いものとし
てしまう。従って、前記白金および／またはロジウムか
ら成るバリア層８はその厚みを１０ｎｍ以上、経済性を
考慮すれば、１０ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲としておく
ことが好ましく、より好適には１００ｎｍ〜５００ｎｍ
の範囲としておくのがよい。
ら成るバリア層８はその厚みが１０ｎｍ未満となると金
層７ｃの金が低融点ロウ材９に拡散するのを有効に防止
することができず、低融点ロウ材の融点を高いものとし
てしまう。従って、前記白金および／またはロジウムか
ら成るバリア層８はその厚みを１０ｎｍ以上、経済性を
考慮すれば、１０ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲としておく
ことが好ましく、より好適には１００ｎｍ〜５００ｎｍ
の範囲としておくのがよい。
【００２６】また一方、前記上面に半導体素子支持部材
Ａが取着された基体１は、その支持部材Ａの周辺に該基
体１を貫通する複数個の外部リード端子１０がガラス等
の絶縁物１１を介して固定されている。
Ａが取着された基体１は、その支持部材Ａの周辺に該基
体１を貫通する複数個の外部リード端子１０がガラス等
の絶縁物１１を介して固定されている。
【００２７】前記外部リード端子１０は光半導体素子４
の各電極を外部の電気回路に電気的に接続する作用をな
し、その一端に光半導体素子４の電極がボンデインクワ
イヤ等の電気的接続手段１２を介して接続され、また他
端側は外部電気回路に半田等のロウ材を介して接続され
る。
の各電極を外部の電気回路に電気的に接続する作用をな
し、その一端に光半導体素子４の電極がボンデインクワ
イヤ等の電気的接続手段１２を介して接続され、また他
端側は外部電気回路に半田等のロウ材を介して接続され
る。
【００２８】前記外部リード端子１０は鉄−ニッケルー
コバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属材料から成
り、基体１への固定は、基体１に外部リード端子１０よ
り若干大きな径の穴をあけておき、この穴にリング状の
ガラスから成る絶縁物１１と外部リード端子１０を挿通
させ、しかる後、前記ガラスから成る絶縁物１１を加熱
溶融させることによって行われる。
コバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属材料から成
り、基体１への固定は、基体１に外部リード端子１０よ
り若干大きな径の穴をあけておき、この穴にリング状の
ガラスから成る絶縁物１１と外部リード端子１０を挿通
させ、しかる後、前記ガラスから成る絶縁物１１を加熱
溶融させることによって行われる。
【００２９】前記外部リード端子１０はまたその表面に
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つ
ロウ材と濡れ性が良いメッキ金属層を１μｍ乃至２０μ
ｍの厚みに被着させておくと外部リード端子１０の酸化
腐蝕を有効に防止することができるとともに外部リード
端子１０とボンデイングワイヤ等の電気的接続手段１２
との接続を強固なものとなすことができる。従って、前
記外部リード端子１０はその表面にニッケルメッキ層、
金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性が良
いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２０μｍの厚みに被着
させておくことが好ましい。
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つ
ロウ材と濡れ性が良いメッキ金属層を１μｍ乃至２０μ
ｍの厚みに被着させておくと外部リード端子１０の酸化
腐蝕を有効に防止することができるとともに外部リード
端子１０とボンデイングワイヤ等の電気的接続手段１２
との接続を強固なものとなすことができる。従って、前
記外部リード端子１０はその表面にニッケルメッキ層、
金メッキ層等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性が良
いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２０μｍの厚みに被着
させておくことが好ましい。
【００３０】更に前記基体１の上面には半導体素子支持
部材Ａを囲繞するようにして枠体２が接合されており、
これによって枠体２内側に光半導体素子４を収容するた
めの空所が形成される。
部材Ａを囲繞するようにして枠体２が接合されており、
これによって枠体２内側に光半導体素子４を収容するた
めの空所が形成される。
【００３１】前記枠体２は例えば、銅、鉄−ニッケルー
コバルト合金、鉄ーニッケル合金等の金属材料から成
り、基体１の上面で、光半導体素子４が接着固定される
半導体素子支持部材Ａを囲繞するようにして銀ロウ等の
ロウ材を介して接合される。
コバルト合金、鉄ーニッケル合金等の金属材料から成
り、基体１の上面で、光半導体素子４が接着固定される
半導体素子支持部材Ａを囲繞するようにして銀ロウ等の
ロウ材を介して接合される。
【００３２】前記枠体２は更にその側面に貫通孔２ａが
設けてあり、該貫通孔２ａは光ファイバー１３を固定す
る固定領域として作用し、貫通孔２ａ内に光ファイバー
１３の先端を光半導体素子４と対向するようにして挿通
させるとともに該光ファイバー１３に取着されたフラン
ジ１４を枠体２にレーザー光線の照射による溶接によっ
て接合固定し、これによって枠体２に光ファイバー１３
を取着するようになっている。
設けてあり、該貫通孔２ａは光ファイバー１３を固定す
る固定領域として作用し、貫通孔２ａ内に光ファイバー
１３の先端を光半導体素子４と対向するようにして挿通
させるとともに該光ファイバー１３に取着されたフラン
ジ１４を枠体２にレーザー光線の照射による溶接によっ
て接合固定し、これによって枠体２に光ファイバー１３
を取着するようになっている。
【００３３】前記枠体２に取着される光ファイバー１３
は光半導体素子４との間で光信号の授受を行い、光半導
体素子４が励起した光信号を外部に伝送する作用をな
す。
は光半導体素子４との間で光信号の授受を行い、光半導
体素子４が励起した光信号を外部に伝送する作用をな
す。
【００３４】更に前記枠体２の上面には例えば、銅や鉄
ーニッケルーコバルト合金、鉄−ニッケル合金等の金属
材料からなる蓋体３が接合され、これによって基体１と
枠体２と蓋体３とから成る容器内部に光半導体素子４が
気密に封止されることとなる。
ーニッケルーコバルト合金、鉄−ニッケル合金等の金属
材料からなる蓋体３が接合され、これによって基体１と
枠体２と蓋体３とから成る容器内部に光半導体素子４が
気密に封止されることとなる。
【００３５】前記蓋体３の枠体２上面への接合は例え
ば、シームウェルド法等の溶接によって行われる。
ば、シームウェルド法等の溶接によって行われる。
【００３６】かくして上述の半導体素子支持部材を使用
した半導体素子収納用パッケージによれば、基体１上面
に搭載されている半導体素子支持部材Ａ上に光半導体素
子４を低融点ロウ材９を介してロウ付け取着するととも
に光半導体素子４の各電極をボンデイングワイヤ等の電
気的接続手段１２を介して外部リード端子１０に電気的
に接続し、次に枠体２の上面に蓋体３を接合させ、基体
１と枠体２と蓋体３とから成る容器内部に光半導体素子
４を気密に収容させ、最後に枠体２の光ファイバー固定
傾域に光ファイバー１３を取着させれば最終製品として
の光半導体装置が完成し、外部電気回路から供給される
駆動信号によって光半導体素子４に光を励起させ、該励
起した光信号を光ファイバー１３に授受させるとともに
光ファイバー１３内を伝送させることによって高速光通
信等に使用される。
した半導体素子収納用パッケージによれば、基体１上面
に搭載されている半導体素子支持部材Ａ上に光半導体素
子４を低融点ロウ材９を介してロウ付け取着するととも
に光半導体素子４の各電極をボンデイングワイヤ等の電
気的接続手段１２を介して外部リード端子１０に電気的
に接続し、次に枠体２の上面に蓋体３を接合させ、基体
１と枠体２と蓋体３とから成る容器内部に光半導体素子
４を気密に収容させ、最後に枠体２の光ファイバー固定
傾域に光ファイバー１３を取着させれば最終製品として
の光半導体装置が完成し、外部電気回路から供給される
駆動信号によって光半導体素子４に光を励起させ、該励
起した光信号を光ファイバー１３に授受させるとともに
光ファイバー１３内を伝送させることによって高速光通
信等に使用される。
【００３７】なお、本発明は上述の実施例に限定される
もではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では外部リ
ード端子１０を基体１に設けたがこれを枠体２に設けて
もよく、また上述の実施例では基体１と枠体２とを別個
に準備したがこれを一体的に形成したものを使用しても
よい。
もではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では外部リ
ード端子１０を基体１に設けたがこれを枠体２に設けて
もよく、また上述の実施例では基体１と枠体２とを別個
に準備したがこれを一体的に形成したものを使用しても
よい。
【００３８】更に上述の実施例では半導体素子支持部材
Ａの下部金属層６及び上部金属層７を各々、厚さ１００
ｎｍのチタン層６ａ、７ａと、厚さ２００ｎｍの白金層
６ｂ、７ｂと、厚さ５００ｎｍの金層６ｃ、７ｃとで形
成したが、これに特定されるものではなく、上部金属層
７の最外部に金の層が形成されておれば、その他の層は
他の材料で形成されていてもよい。
Ａの下部金属層６及び上部金属層７を各々、厚さ１００
ｎｍのチタン層６ａ、７ａと、厚さ２００ｎｍの白金層
６ｂ、７ｂと、厚さ５００ｎｍの金層６ｃ、７ｃとで形
成したが、これに特定されるものではなく、上部金属層
７の最外部に金の層が形成されておれば、その他の層は
他の材料で形成されていてもよい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の半導体素子支持部材によれば、
基板の上面に被着された金から成る金属層と半導体素子
を接着固定する低融点ロウ材との間に白金及び／または
ロジウムから成るバリア層を配したことから、半導体素
子支持部材の上面に被着されている金属層に半導体素子
を低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金が
低融点ロウ材中に拡散するのが前記バリア層によって有
効に防止され、その結果、低融点ロウ材はその融点が高
くなることはなく、所定の低温で完全に溶融して半導体
素子を半導体素子支持部材上に確実、強固に接着固定す
ることが可能となる。
基板の上面に被着された金から成る金属層と半導体素子
を接着固定する低融点ロウ材との間に白金及び／または
ロジウムから成るバリア層を配したことから、半導体素
子支持部材の上面に被着されている金属層に半導体素子
を低融点ロウ材を介して接着固定する際、金属層の金が
低融点ロウ材中に拡散するのが前記バリア層によって有
効に防止され、その結果、低融点ロウ材はその融点が高
くなることはなく、所定の低温で完全に溶融して半導体
素子を半導体素子支持部材上に確実、強固に接着固定す
ることが可能となる。
【００４０】また低融点ロウ材は低いロウ付け温度で溶
融するため、半導体素子に不要な熱負荷が印加されるこ
とはなく、半導体素子に熱破壊や特性に熱劣化を招来す
るのを有効に防止して半導体素子を常に正常、かつ安定
に作動させることができる。更に、前記半導体素子支持
部材を使用した半導体素子収納用パッケージは、パッケ
ージ内での半導体素子の接着固定が強固となって、半導
体素子と外部リード端子との電気的接続を確実となすこ
とができ、その結果、半導体素子を所定の外部電気回路
に正確に電気的接続して半導体素子を常に正常に作動さ
せることが可能となる。同時にパッケージ内での半導体
素子の固定位置が正確となって、半導体素子が光半導体
素子である場合、光半導体素子と光ファイバーとの光結
合が良好となり、光半導体素子の発する光を光ファイバ
ーに効率良く授受させることができる。
融するため、半導体素子に不要な熱負荷が印加されるこ
とはなく、半導体素子に熱破壊や特性に熱劣化を招来す
るのを有効に防止して半導体素子を常に正常、かつ安定
に作動させることができる。更に、前記半導体素子支持
部材を使用した半導体素子収納用パッケージは、パッケ
ージ内での半導体素子の接着固定が強固となって、半導
体素子と外部リード端子との電気的接続を確実となすこ
とができ、その結果、半導体素子を所定の外部電気回路
に正確に電気的接続して半導体素子を常に正常に作動さ
せることが可能となる。同時にパッケージ内での半導体
素子の固定位置が正確となって、半導体素子が光半導体
素子である場合、光半導体素子と光ファイバーとの光結
合が良好となり、光半導体素子の発する光を光ファイバ
ーに効率良く授受させることができる。
【図１】本発明の半導体素子支持部材の一実施例を示す
拡大断面図。
拡大断面図。
【図２】図１に示す半導体素子支持部材を用いた半導体
素子収納用パッケージの一実施例を示す断面図である。
素子収納用パッケージの一実施例を示す断面図である。
１・・・・・・基体 ２・・・・・・枠体 ３・・・・・・蓋体 ４・・・・・・光半導体素子 ５・・・・・・基板 ６・・・・・・下部金属層 ７・・・・・・上部金属層 ８・・・・・・バリア層 ９・・・・・・低融点ロウ材 １０・・・・・・外部リード端子 １３・・・・・・光ファイバー Ａ・・・・・・半導体素子支持部材
Claims (3)
- 【請求項１】基板と、該基板の上面に被着され、半導体
素子が低融点ロウ材を介して接合される金から成る金属
層と、該金属層と低融点ロウ材との間に配される白金お
よび／またはロジウムから成るバリア層とで形成された
半導体素子支持部材。 - 【請求項２】前記バリア層の厚みが１０ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子支持部
材。 - 【請求項３】基体と、該基体の上面に取着された枠体
と、前記基体もしくは枠体に固定された外部リード端子
と、前記枠体の上面に取着され、枠体の内側を気密に封
止する蓋体とから成るパッケージ本体、および基板と、
該基板の上面に被着され、半導体素子が低融点ロウ材を
介して接合される金から成る金属層と、該金属層と低融
点ロウ材との間に配される白金および／またはロジウム
から成るバリア層とで形成された半導体素子支持部材と
から成り、前記枠体の内側に位置する基体上面に半導体
素子支持部材が取着されている半導体素子収納用パッケ
ージ。
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| JP11343898A JP3500304B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 半導体素子支持部材及びこれを用いた半導体素子収納用パッケージ |
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