JPS60110185A - 光集積回路パッケ−ジ - Google Patents
光集積回路パッケ−ジInfo
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- JPS60110185A JPS60110185A JP58218025A JP21802583A JPS60110185A JP S60110185 A JPS60110185 A JP S60110185A JP 58218025 A JP58218025 A JP 58218025A JP 21802583 A JP21802583 A JP 21802583A JP S60110185 A JPS60110185 A JP S60110185A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
来光８Ａは、たとえば光フアイバー通信等の各種光学機
器に用いる光集積回路パッケージに関する。
器に用いる光集積回路パッケージに関する。
従来例の構成とその問題点
ＧａＡｓ系あるいはＩｎＰ系化合物半導体材料等を用い
て構成される発光素子及び受光素子は、光通信装置等へ
の実用化につき研究、開発が進められている。発光素子
としては半導体レーザの研究が特に活発に進められてき
ているが、最近半導体レーザとその駆動回路を同一基板
上にモノリフツクに一体化した、所謂光集積回路の研究
が注目されてきている。これらの素子は従来の半導体レ
ーザあるいはＰｉｎフォトダイオード等の単体素子と異
なり、１チツプ内に数個の素子を形成するので取り出し
用の電イ返叔もチップあた！２数鯛ないし数十個になる
。従って、これらの光集積回路チップ用のパッケージと
して、従来の半導体レーザパッケージやＴｏ−５，１８
等のパッケージでは電極数が少ないため使用不可という
ものであった。そこで提案されたのが、汎用集積回路用
パッケージ、所謂Ｄ Ｉ Ｐ （Ｄｕａｌ Ｉｎ１ｉｎ
ｅ Ｐａｃｋａｇｅ ） ′ｆ：用いるものである。Ｄ
ＩＰは世界的に規格が統一されており非常に汎用性があ
るので、システム等にでも簡単に組み込めるという利点
がある。
て構成される発光素子及び受光素子は、光通信装置等へ
の実用化につき研究、開発が進められている。発光素子
としては半導体レーザの研究が特に活発に進められてき
ているが、最近半導体レーザとその駆動回路を同一基板
上にモノリフツクに一体化した、所謂光集積回路の研究
が注目されてきている。これらの素子は従来の半導体レ
ーザあるいはＰｉｎフォトダイオード等の単体素子と異
なり、１チツプ内に数個の素子を形成するので取り出し
用の電イ返叔もチップあた！２数鯛ないし数十個になる
。従って、これらの光集積回路チップ用のパッケージと
して、従来の半導体レーザパッケージやＴｏ−５，１８
等のパッケージでは電極数が少ないため使用不可という
ものであった。そこで提案されたのが、汎用集積回路用
パッケージ、所謂Ｄ Ｉ Ｐ （Ｄｕａｌ Ｉｎ１ｉｎ
ｅ Ｐａｃｋａｇｅ ） ′ｆ：用いるものである。Ｄ
ＩＰは世界的に規格が統一されており非常に汎用性があ
るので、システム等にでも簡単に組み込めるという利点
がある。
半導体レーザ素子は大電流で駆動されるためジュール熱
を効率よく放散させなければならないが、熱抵抗が太き
いと熱が十分放散されず、そのためチップ温度の上昇を
招き、長寿命化、高信頼化に不安をきたすものである。
を効率よく放散させなければならないが、熱抵抗が太き
いと熱が十分放散されず、そのためチップ温度の上昇を
招き、長寿命化、高信頼化に不安をきたすものである。
実際、この一体化装置の寿命試験を行ったところ１０時
間程度で劣化し、レーザ発振が止った。これは、一体化
素子のレーザ部で発生する熱が十分放散されず従ってチ
ップ温度が高くなり発振しきい値電流の増加、発振効率
の低下を招き、駆動電流が増加し、さらに温度が」二昇
するというサーマル・ランチウェイにより劣化したもの
である。従って、長寿命化、高信頼化のためには熱抵抗
を下げ、チップの温度上昇を極力防ぐ必要がある。この
ためには素子の構造を改善すると共に、熱放散の優れた
パッケージが必要であり、従来のパッケージでは不十分
であった。
間程度で劣化し、レーザ発振が止った。これは、一体化
素子のレーザ部で発生する熱が十分放散されず従ってチ
ップ温度が高くなり発振しきい値電流の増加、発振効率
の低下を招き、駆動電流が増加し、さらに温度が」二昇
するというサーマル・ランチウェイにより劣化したもの
である。従って、長寿命化、高信頼化のためには熱抵抗
を下げ、チップの温度上昇を極力防ぐ必要がある。この
ためには素子の構造を改善すると共に、熱放散の優れた
パッケージが必要であり、従来のパッケージでは不十分
であった。
発明の目的
本発明は、従来例で述べたような欠点に鑑みて熱放散が
良く長寿命化、高信頼化を可能とし、がつ汎用性に優れ
た光集積回路パッケージを提供することにある。
良く長寿命化、高信頼化を可能とし、がつ汎用性に優れ
た光集積回路パッケージを提供することにある。
発明の構成
本発明は、凹部を設けたセラミック基板上に端子引出し
線をメタライズした第１のパッケージに、熱伝導率の大
きな固体片（例えば銅を材料とする金属片）の−面上に
前記第１のパッケージに設けた凹部に結合してなる凸部
を設けた第２のパッケージｄａ合し、前記第２のパッケ
ージの凸部に光集積回路チップをダイボンディングし、
前記第１のパッケージの端子引出し線と前記光集積回路
チップ間をワイヤーボンディングすることを特徴とする
光集積回路パッケージである。
線をメタライズした第１のパッケージに、熱伝導率の大
きな固体片（例えば銅を材料とする金属片）の−面上に
前記第１のパッケージに設けた凹部に結合してなる凸部
を設けた第２のパッケージｄａ合し、前記第２のパッケ
ージの凸部に光集積回路チップをダイボンディングし、
前記第１のパッケージの端子引出し線と前記光集積回路
チップ間をワイヤーボンディングすることを特徴とする
光集積回路パッケージである。
実施例の説明
本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図は、１
辺に四部２を設けたセラミック基板１上に外部リード３
１（接続された引出し線４をメタライズし、さらに引出
し線４に内部リード６を接続したパッケージを示すもの
である。
辺に四部２を設けたセラミック基板１上に外部リード３
１（接続された引出し線４をメタライズし、さらに引出
し線４に内部リード６を接続したパッケージを示すもの
である。
第２図は、セラミックパッケージに設けた凹部２に結合
される凸部１１を設けた例えば銅を材料とする金属片１
ｏを示すもので、同図ａは上面図、同図ｂＩｌ−１：人
方向側面図、同図ＣはＢ方向側面図である。
される凸部１１を設けた例えば銅を材料とする金属片１
ｏを示すもので、同図ａは上面図、同図ｂＩｌ−１：人
方向側面図、同図ＣはＢ方向側面図である。
第３図は第１図に示すセラミックのパッケージに、Ｍ２
図に示す金属片１０を凹凸部が合うように結合し一体化
した本発明に係る光集積回路用パッケージを示すもので
、同図ａは平面図、同図すはＣ方向側面図、同図０ （
４Ｄ方向側面図である。
図に示す金属片１０を凹凸部が合うように結合し一体化
した本発明に係る光集積回路用パッケージを示すもので
、同図ａは平面図、同図すはＣ方向側面図、同図０ （
４Ｄ方向側面図である。
セラミック基板１と金属片１ｏとの結合は、導電性接着
剤あるいは非導電性接着剤（例えばエポキシ系樹脂）等
いずれを用いてもかまわない。
剤あるいは非導電性接着剤（例えばエポキシ系樹脂）等
いずれを用いてもかまわない。
以下、第３図を用いて一体化パックージに光集積回路チ
ップをボンディングする方法について述べる。例として
、半導体レーザと駆動回路を一体化した光集積回路チッ
プについて述べる。金属片１０の凸部１１にその端面に
沿って、まずＳｉ サブマウント２１′ｆ：、続いてチ
ップ２’０ｆＬ−ダイボンディングする。然る後、チッ
プ２０の電極パッド２３とパッケージの内部リード６の
間をワイヤー２２にてワイヤーボンディングする。Ｓｉ
サブマウント２１を介してチップ２ｏをボンディングす
るのは、金属片１ｏの端面がシャープでないため（ミク
ロンオーダーで）、チップを直接金属片の端面に沿って
ダイボンディングするとチップから発するレーザ光がケ
ラレる恐れがあるためであり、従来の半導体レーザ単体
をパッケージにダイボンディングする場合でも常識とな
っているものである。Ｓｌ サブマウント２１と金属片
１ｏとの接着にはＰｂ −Ｓｎハンダ、Ｓｉサブマウン
ト５とチップ６との接着にはＡｕ −Ｓｎ合金を用いれ
ばよい。
ップをボンディングする方法について述べる。例として
、半導体レーザと駆動回路を一体化した光集積回路チッ
プについて述べる。金属片１０の凸部１１にその端面に
沿って、まずＳｉ サブマウント２１′ｆ：、続いてチ
ップ２’０ｆＬ−ダイボンディングする。然る後、チッ
プ２０の電極パッド２３とパッケージの内部リード６の
間をワイヤー２２にてワイヤーボンディングする。Ｓｉ
サブマウント２１を介してチップ２ｏをボンディングす
るのは、金属片１ｏの端面がシャープでないため（ミク
ロンオーダーで）、チップを直接金属片の端面に沿って
ダイボンディングするとチップから発するレーザ光がケ
ラレる恐れがあるためであり、従来の半導体レーザ単体
をパッケージにダイボンディングする場合でも常識とな
っているものである。Ｓｌ サブマウント２１と金属片
１ｏとの接着にはＰｂ −Ｓｎハンダ、Ｓｉサブマウン
ト５とチップ６との接着にはＡｕ −Ｓｎ合金を用いれ
ばよい。
またワイヤーボンディングは、通常の超音波ボンディン
ダ装置により行なえばよい。
ダ装置により行なえばよい。
チップ２１ば、レーザ光をパッケージ外部に取出す必要
があるのでレーザ共振器が金属片１０の端面に垂直な方
向になるようにボンディングすることが必要である。ま
た、チップ２１をボンディングする位置は発光端面が金
属片１ｏの端面に一致するかあるいは数μｍ程度外側に
出るようにボンディングする。そうすることによって、
例えば光ファイバーと容易に結合することが可能となる
以上の通り構成した半導体レーザと駆動回路をモノリン
ツクに一体化した光集積回路チップをボンディングした
後、熱抵抗を測定したところ２０〜ｂ １１５〜１／８に下った。これは、チップ２０で発生し
たジュール熱はパッケージを伝導して放熱されるわけで
あるが、従来の方法ではパッケージがセラミックであっ
たために熱伝導率が小さく放熱が十分でなかったのに比
べ、本発明では熱は熱伝導率の大きい金属片１ｏを伝わ
るので放熱が良くなる。
があるのでレーザ共振器が金属片１０の端面に垂直な方
向になるようにボンディングすることが必要である。ま
た、チップ２１をボンディングする位置は発光端面が金
属片１ｏの端面に一致するかあるいは数μｍ程度外側に
出るようにボンディングする。そうすることによって、
例えば光ファイバーと容易に結合することが可能となる
以上の通り構成した半導体レーザと駆動回路をモノリン
ツクに一体化した光集積回路チップをボンディングした
後、熱抵抗を測定したところ２０〜ｂ １１５〜１／８に下った。これは、チップ２０で発生し
たジュール熱はパッケージを伝導して放熱されるわけで
あるが、従来の方法ではパッケージがセラミックであっ
たために熱伝導率が小さく放熱が十分でなかったのに比
べ、本発明では熱は熱伝導率の大きい金属片１ｏを伝わ
るので放熱が良くなる。
１だ、本発明に係る光集積回路用パッケージに半導体レ
ーザと駆動回路一体化素子をボンディングし寿命試験を
行ったところ、１００時間以上の寿命が確認でき、十分
光集積回路パッケージとして価値のあるものである。
ーザと駆動回路一体化素子をボンディングし寿命試験を
行ったところ、１００時間以上の寿命が確認でき、十分
光集積回路パッケージとして価値のあるものである。
なお１本実施例では凸部を設けた熱伝導率の大きい固体
片として銅を材料とする金属片を例にとったが、鋸身外
の金属片として例えば、金あるい０ は銀等でもよく、
また金属片に限らず熱伝導率の大きい固体であればダイ
ヤモンドのような絶縁体でもよい。
片として銅を材料とする金属片を例にとったが、鋸身外
の金属片として例えば、金あるい０ は銀等でもよく、
また金属片に限らず熱伝導率の大きい固体であればダイ
ヤモンドのような絶縁体でもよい。
また本実施例では、半導体レーザと、駆動回路の一体化
光集Ａｆｔ回路素子について述べたが、 Ｐｉｎフォト
ダイオードと駆動回路の一体化光集積回路素子、あるい
は半導体レーザ、Ｐｉｎ ７オトダイオード、及び駆動
回路すべてを一体化した複合光集積回路素子等にも適用
できることＵ−＝５１でもない。
光集Ａｆｔ回路素子について述べたが、 Ｐｉｎフォト
ダイオードと駆動回路の一体化光集積回路素子、あるい
は半導体レーザ、Ｐｉｎ ７オトダイオード、及び駆動
回路すべてを一体化した複合光集積回路素子等にも適用
できることＵ−＝５１でもない。
発明の効果
以上述べたように、本発明による光集積回路パッケージ
によれば熱抵抗は従来に比べ１１５〜１／８になり長寿
命化、高信頼化に優れた効果を発揮すると共に、安価で
非常に汎用性があり、その効果は絶大なものである。
によれば熱抵抗は従来に比べ１１５〜１／８になり長寿
命化、高信頼化に優れた効果を発揮すると共に、安価で
非常に汎用性があり、その効果は絶大なものである。
第１図は１辺に凹部を設けたセラミック基板上に端子引
出し線をメタライズしたパッケージの平面図、第２図は
凸部を設けた金属片を示す図であり、同図＆は平面図、
同図すは入方向側面図、同図ＣはＢ方向側面図、第３図
は第１図に示すセラミック基板と第２図に示す金属片と
を凹凸部が合うように結合し一体化した本発明に係るパ
ッケージを示す図で、同図ａは平面図、同図すはＣ方向
側面図、同図ＣはＤ方向側面図である。 １・・・・・・セラミック基板、２・・・・・・凹部、
４・旧・・引出し勝、ＩＱ・・・・・・金属片、１１・
・・・・・凸部、２０・°。 ・・・光集積回路チップ、２１・・・・・・ｓ１サブマ
ウント、２２・・・・・・ワイヤー、２３・・・・・・
電極パッド。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第３図 ↑ （ｃ＋
出し線をメタライズしたパッケージの平面図、第２図は
凸部を設けた金属片を示す図であり、同図＆は平面図、
同図すは入方向側面図、同図ＣはＢ方向側面図、第３図
は第１図に示すセラミック基板と第２図に示す金属片と
を凹凸部が合うように結合し一体化した本発明に係るパ
ッケージを示す図で、同図ａは平面図、同図すはＣ方向
側面図、同図ＣはＤ方向側面図である。 １・・・・・・セラミック基板、２・・・・・・凹部、
４・旧・・引出し勝、ＩＱ・・・・・・金属片、１１・
・・・・・凸部、２０・°。 ・・・光集積回路チップ、２１・・・・・・ｓ１サブマ
ウント、２２・・・・・・ワイヤー、２３・・・・・・
電極パッド。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第３図 ↑ （ｃ＋
Claims (2)
- （１）少なくとも１辺に四部を設けたセラミック基板」
二に端子引出し線をメタライズした第１のパッケージと
、熱伝導率の大きな固体片の一面上゛に前記第１のパッ
ケージに設けた四部に結合してなる凸部を有する第２の
パンケージと、前記第２のパッケージの凸部に接着され
た光集積回路チップと金備え、前記第１のパッケージの
端子引出し線と前記光集積回路チップ間をワイヤボンデ
ィングしてなる光集積回路パッケージ。 - （２）凹部を設けた第１のパッケージの４ｉ子引出し線
は、外部リードと接続してなる特許請求の範囲第１項に
記載の光集積回路パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218025A JPS60110185A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 光集積回路パッケ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218025A JPS60110185A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 光集積回路パッケ−ジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60110185A true JPS60110185A (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=16713451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58218025A Pending JPS60110185A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 光集積回路パッケ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60110185A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0571907A3 (ja) * | 1992-05-29 | 1994-02-16 | Eastman Kodak Co | |
| EP1220390A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | Corning O.T.I. S.p.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
| WO2002054118A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Corning O.T.I. S.P.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
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1983
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