(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路と光学素子とを光学的に結合させるために、光学素子を光電変換素子に接続させ、前記光電変換素子を集積回路に接続させた実装体が具備された光パッケージにおいて、前記実装体は、集積回路実装体と光電変換素子実装体と枠部とを一体化させて構成し、前記光電変換素子実装体が前記集積回路実装体に取り付けられたものであり、前記枠部と集積回路実装体には同等の材質を用い、前記集積回路実装体は光電変換素子実装体よりも誘電率が低く、熱伝導性が低く、熱膨張率が高いことを特徴とする光パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は集積回路と光ファイバ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、またはフォトダイオード（ＰＤ）などの光学素子とを光学的に結合させるために使用する光パッケージに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の光パッケージは、図２の斜視概略図に示すように、表面に光信号と電気信号とを変換させる光電変換部を有する光集積回路を実装し、光ファイバを載置するためのＶ溝２０と光集積回路に接続されるリードピン２１とを有する実装体２２と、実装体２２を覆うための蓋体２３とよりなり、実装体２２内に光集積回路を実装し、Ｖ溝２０内に光ファイバを載置した後、接着剤により実装体２２と蓋体２３とを一体化させ、同時に光ファイバをＶ溝２０内で固定させる構成、あるいは図３の斜視概略図に示すように、実装体２２の底面に孔部２４を設け、実装体２２の底面上に光集積回路Ｄを設置し、かつ孔部２４に光ファイバＣを挿入して接着剤により固定させる構成があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、電気的接続に関しては、高周波領域での電気的クロストークを改善させるために、誘電率が低い材質が好ましく、一般的にその材質としては柔らかい材質が多い。また、光学的結合に関しては、発熱による光学素子の特性変化や熱膨張によるズレにより低損失な結合となることを避けるために、熱伝導性がよく、熱膨張率が低い材質が好ましく、一般的にその材質としては硬い材質で、誘電率が高いものが多い。ところが、図２、図３に示すような従来の光パッケージでは、内部で電気的接続と光学的結合の両方を行うが、実装体２２の材質としては１種類の材質しか使用できず、両方にとって好適な材質の光パッケージとすることができないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点に鑑みて本発明は、集積回路と光学素子とを光学的に結合させるために、光学素子を光電変換素子に接続させ、前記光電変換素子を集積回路に接続させた実装体が具備された光パッケージにおいて、前記実装体は、集積回路実装体と光電変換素子実装体と枠部とを一体化させて構成し、前記光電変換素子実装体が前記集積回路実装体に取り付けられたものであり、前記枠部と集積回路実装体には同等の材質を用い、前記集積回路実装体は光電変換素子実装体よりも誘電率が低く、熱伝導性が低く、熱膨張率が高いことを特徴とする。
【０００５】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１（ａ）（ｂ）の斜視概略図と断面概略図に示すように、本発明の光パッケージ１は、集積回路Ａを実装する実装体２と、その実装体２を覆う蓋体３よりなり、実装体２は、集積回路Ａを実装する凹部４を有し、実装された集積回路Ａとボンディングワイヤ５でつなげられ外部側面まで延出している電極６を有する集積回路実装体７と、集積回路実装体７を囲み、前記電極６と接続されるように光電変換素子８が実装されている光電変換素子実装体９と、集積回路実装体７と光電変換素子実装体９を実装し、アレイブロックＢに固定された複数の光ファイバＣを設置するための光ファイバ設置用凹部１０と、集積回路実装体７の底面に延出している電極６と接続されるように設置されたリードピン１１とを有する枠部１２を一体化させて構成される。
【０００６】
ここで、電極６は、光電変換素子実装体９と枠部１２との接続面に延出するように構成する。また、集積回路実装体７は、電気的接続を行う部分であるため、高周波領域での電気的クロストークを改善させるために誘電率が低い材質である樹脂やポリイミドなどで形成し、光電変換素子実装体９は、光学的結合を行う部分であるため、発熱による光学素子の特性変化や熱膨張によるズレにより高損失な結合となることを避けるために熱伝導性がよく、かつ熱膨張率が低い材質である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などで形成することが好ましい。また、光電変換素子実装体９に実装される光電変換素子８には、面発光型の量子井戸構造半導体レーザチップを使用し、集積回路実装体７の方向に電気的接続部、光電変換素子実装体９の外側方向に発光部または受光部を向けて必要個数実装する。なお、光電変換素子８の電気的接続部と発光部または受光部とは、光電変換素子実装体９の側面に出るように実装する。
【０００７】
このような構成とすることにより、光パッケージ１は、集積回路実装体７には電気的接続にとって好ましい誘電率の低い材質を使用でき、光電変換素子実装体９には光学的結合にとって好ましい熱伝導性がよく、かつ熱膨張率が低い材質を使用することができるために、電気的接続に関して問題となる高周波領域での電気的クロストークが改善でき、光学的結合に関して問題となる発熱による光学素子の特性変化や熱膨張によるズレの発生が抑えられて結合損失が小さなものとすることができる。
【０００８】
なお、本実施例では、光電変換素子実装体９を枠状の形状としたが、少なくとも光ファイバを設置する部分に光電変換素子８が配置されるような形状であればよく、例えば板状であってもよい。また、集積回路実装体７は、底面を有する構成としたが、底面がなく、集積回路Ａを直接枠部１２の面上に設置する構成としてもよい。また、枠部１２は、光電変換素子実装体９とアレイブロックＢを完全に固定すれば、電気的接続を行う部分と考えられるので、集積回路実装体７と同様の材質を用いればよい。また、本実施例では、枠部１２を設けたが、例えばアレイブロックＢなどの光学素子を直接光電変換素子実装体９に接続し、かつリードピン１１が設けられた基板を集積回路実装体７の下面に接続させるような光パッケージの構造であっても何ら問題はない。さらに、本実施例では、光学素子として光ファイバＣを用いたが、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、またはフォトダイオード（ＰＤ）などを用いても全く同様である。また、光電変換素子実装体９に実装する光電変換素子８としては、光ファイバＣからの光信号を受光し、それを電気信号に変換して電極６に送信させる場合には、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光素子、また、電極６からの電気信号を受け、それを光信号に変換して出射し、光ファイバＣに入射させる場合には発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を実装すればよい。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光パッケージによれば、実装体が、集積回路実装体と光電変換素子実装体とを具備し、光電変換素子実装体が集積回路実装体に取り付けられることによって、さらに、集積回路実装体は光電変換素子実装体よりも誘電率が低く、光電変換素子実装体は集積回路実装体よりも熱伝導性がよく、熱膨張率が低いことによって、光パッケージ内部で電気的接続と光学的結合を行う場合でも、電気的接続に関して問題となる高周波領域での電気的クロストークが改善でき、光学的結合に関して問題となる発熱による光学素子の特性変化や熱膨張によるズレの発生が抑えられて結合損失の小さい光パッケージが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光パッケージを示す斜視概略図であり、（ｂ）は（ａ）の一体化した後のＸーＸ線断面図である。
【図２】従来の光パッケージを示す斜視概略図である。
【図３】従来の光パッケージを示す斜視概略図である。
【符号の説明】
１：光パッケージ                    １０：光ファイバ設置用凹部
２、２２：実装体                    １１、２１：リードピン
３、２３：蓋体                      １２：枠部
４：凹部                            ２０：Ｖ溝
５：ボンディングワイヤ              ２４：孔部
６：電極                            Ａ：集積回路
７：集積回路実装体                  Ｂ：アレイブロック
８：光電変換素子                    Ｃ：光ファイバ
９：光電変換素子実装体              Ｄ：光集積回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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