(57)【要約】【課題】光反射を用いることなく、所望の光結合角を可能にする構造を有する光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、第１軸の方向に配列された天井壁部及び底開口、第１軸に交差する第２軸の方向に配列された第１側壁部及び側開口、並びに第１軸及び第２軸に交差する第３軸の方向に第１側壁部上において配列された第２側壁部及び第３側壁部を有するセラミック製ベース、並びに電極を含むパッケージと、パッケージ内に設けられた半導体光デバイスと、側開口を塞ぐ側蓋と、底開口を塞ぐ光学窓部品を備え、第１側壁部は、第２軸に交差する方向に延在する第１基準面に沿って延在する外側面と、第１基準面に鋭角を成して交差する第２基準面に沿って延在する傾斜部分を有する内側面とを有し、半導体光デバイスは、第１側壁部の傾斜部分上に設けられる。【選択図】図１
2019175986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光モジュールであって、
第１軸の方向に配列された天井壁部及び底開口、前記第１軸に交差する第２軸の方向に配列された第１側壁部及び側開口、並びに前記第１軸及び前記第２軸に交差する第３軸の方向に前記第１側壁部上において配列された第２側壁部及び第３側壁部を有するセラミック製ベース、並びに電極を含むパッケージと、
前記パッケージ内に設けられた半導体光デバイスと、
前記側開口を塞ぐ側蓋と、
前記底開口を塞ぐ光学窓部品と、
を備え、
前記セラミック製ベースは、スルーホールを有し、前記電極が前記スルーホールを延在しており、
前記第１側壁部は、前記第２軸に交差する方向に延在する第１基準面に沿って延在する外側面と、前記第１基準面に鋭角を成して交差する第２基準面に沿って延在する傾斜部分を有する内側面とを有し、
前記半導体光デバイスは、前記第１側壁部の前記傾斜部分上に設けられ、
前記半導体光デバイス及び前記光学窓部品は、前記第１軸に沿って配列される、光モジュール。
【請求項２】
前記スルーホールは、前記第１側壁部を前記外側面から前記内側面への方向に延在するように設けられ、
前記電極は、前記傾斜部分上に設けられた内導電層と、前記第１側壁部の前記スルーホールに設けられた貫通金属体と、前記第１側壁部の前記外側面上に設けられた外導電層とを備える、請求項１に記載された光モジュール。
【請求項３】
前記第１側壁部は、前記傾斜部分において前記天井壁部から前記底開口への方向に単調に減少する厚さを有し、
前記半導体光デバイスは、発光素子を含む、請求項１又は請求項２に記載された光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光源アセンブリを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許８７７２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光源アセンブリは、半導体レーザ及び反射鏡部品を含む。半導体レーザは、レーザマウント上に設けられ、半導体レーザ及びマウント、並びに反射鏡部品は、シリコンベンチ上に搭載される。光源アセンブリは、シリコンベンチの底面を反射鏡部品は、半導体レーザからの光をシリコンベンチトの主面に向けて反射し、反射光は、シリコンベンチを介して光源アセンブリの外に出射される。
【０００５】
光源アセンブリは、光源アセンブリの外面のいずれかで支持台に設置される。この設置により、光源アセンブリの向きが規定される。設置された光源アセンブリは、反射鏡部品を用いて、シリコンベンチの主面に沿って進むレーザビームを所望の光結合角の方向に向け付ける。この光反射は、光学損失を引き起こす。
【０００６】
求められていることは、光反射を用いることなく、光モジュールに所望の光結合角を提供できる構造である。半導体発光素子を含む光モジュールは、提供された光結合角で、半導体発光素子からの光ビームを出射する。半導体受光素子を含む光モジュールは、提供された光結合角で、該半導体受光素子に光ビームを提供する。
【０００７】
本発明の一側面は、光反射を用いることなく、所望の光結合角を可能にする構造を有する光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る光モジュールは、第１軸の方向に配列された天井壁部及び底開口、前記第１軸に交差する第２軸の方向に配列された第１側壁部及び側開口、並びに前記第１軸及び前記第２軸に交差する第３軸の方向に前記第１側壁部上において配列された第２側壁部及び第３側壁部を有するセラミック製ベース、並びに電極を含むパッケージと、前記パッケージ内に設けられた半導体光デバイスと、前記側開口を塞ぐ側蓋と、前記底開口を塞ぐ光学窓部品と、を備え、前記セラミック製ベースは、スルーホールを有し、前記電極が前記スルーホールを延在しており、前記第１側壁部は、前記第２軸に交差する第１基準面に沿って延在する外側面と、前記第１基準面に鋭角を成して交差する第２基準面に沿って延在する傾斜部分を有する内側面とを有し、前記半導体光デバイスは、前記第１側壁部の前記傾斜部分上に設けられ、前記半導体光デバイス及び前記光学窓部品は、前記第１軸に沿って配列される。
【０００９】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、光反射を用いることなく、所望の光結合角を可能にする構造を有する光モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係る光処理装置を模式的に示す図面である。
【図２】図２は、本実施形態に係る光モジュール及び半導体デバイスを模式的に示す分解図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってとられた断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図１に示されたＩＶ−ＩＶ線に沿ってとられた断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図１に示されたＶ−Ｖ線に沿ってとられた断面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。
【図７】図７は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。
【図８】図８は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。
【図９】図９は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る光モジュールを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る光モジュールを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る光モジュールを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
いくつかの具体例を説明する。
【００１３】
具体例に係る光モジュールは、（ａ）第１軸の方向に配列された天井壁部及び底開口、前記第１軸に交差する第２軸の方向に配列された第１側壁部及び側開口、並びに前記第１軸及び前記第２軸に交差する第３軸の方向に前記第１側壁部上において配列された第２側壁部及び第３側壁部を有するセラミック製ベース、並びに電極を含むパッケージと、（ｂ）前記パッケージ内に設けられた半導体光デバイスと、（ｃ）前記側開口を塞ぐ側蓋と、（ｄ）前記底開口を塞ぐ光学窓部品と、を備え、前記セラミック製ベースは、スルーホールを有し、前記電極が前記スルーホールを延在しており、前記第１側壁部は、前記第２軸に交差する第１基準面に沿って延在する外側面と、前記第１基準面に鋭角を成して交差する第２基準面に沿って延在する傾斜部分を有する内側面とを有し、前記半導体光デバイスは、前記第１側壁部の前記傾斜部分上に設けられ、前記半導体光デバイス及び前記光学窓部品は、前記第１軸に沿って配列される。
【００１４】
光モジュールによれば、半導体光デバイス及び光学窓部品は、天井壁部から底開口への方向に沿って配列されることができる。第１側壁部は、第１基準面に沿って延在する外側面、及び第２基準面に沿って延在する傾斜部分を有する内側面を有する。内側面の傾斜部分は、外側面から独立した角度で傾斜する。半導体光デバイスは、第１側壁部の内側面の傾斜部分上に設けられる。第１側壁部の傾斜部分は、半導体光デバイスが、光ビームを光学窓部品に向けて出射することを可能にする。この光ビームは、第１基準面に鋭角を成す第２基準面に沿ってパッケージ内を伝搬して、光学窓部品を通して光モジュールの外部に放出される。この鋭角は、光結合角に関連付けられる。
【００１５】
天井壁部、第１側壁部、第２側壁部及び第３側壁部を有するセラミック製ベースは、単一の焼結体である。単一の焼結体は、パッケージの電極を支持しており、電極は、半導体光デバイスへの給電を可能にする。
【００１６】
半導体発光素子を含む光モジュールは、提供された光結合角で、半導体発光素子からの光ビームを出射する。また、半導体受光素子を含む光モジュールは、提供された光結合角で、半導体受光素子に光ビームを提供する。
【００１７】
具体例に係る光モジュールでは、前記スルーホールは、前記第１側壁部を前記外側面から前記内側面への方向に延在するように設けられ、前記電極は、前記傾斜部分上に設けられた内導電層と、前記第１側壁部の前記スルーホールに設けられた貫通金属体と、前記第１側壁部の前記外側面上に設けられた外導電層とを備える。
【００１８】
光モジュールによれば、第１側壁部が、電気的接続のために構造を提供する。第１側壁部は、外側面から内側面への方向に延在するスルーホールを有する。
【００１９】
具体例に係る光モジュールでは、前記第１側壁部は、前記傾斜部分において前記天井壁部から前記底開口への方向に単調に減少する厚さを有し、前記半導体光デバイスは、発光素子を含む。
【００２０】
光モジュールによれば、第１側壁部は、底開口から天井壁部への方向に単調に増加する厚さを有するセラミックベースの傾斜部分において、低い熱抵抗の放熱経路を半導体光デバイスに提供する。傾斜部分において天井壁部から底開口へ向かう単調に減少する厚さを有する第１側壁部によれば、光ビームの出射及び／又は入射に、所望のサイズの底開口を提供できる。
【００２１】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、光モジュールに係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る光処理装置を模式的に示す図面である。図２は、本実施形態に係る光処理装置を模式的に示す分解図である。
【００２３】
光処理装置１１は、光モジュール１３及び半導体デバイス１５を含む。半導体デバイス１５は、光導波路１５ａ、及びグレーティングカプラといった光結合素子１５ｂを含み、具体的には光信号を処理する光学素子１５ｃ、例えばフォダイオード及び／又はマッハツェンダ変調器、並びに電気信号を処置する電子回路１５ｄ、例えば変調器のドライバ及び／又は光電流のアンプを含むことができる。光モジュール１３は、半導体デバイス１５上に搭載されて、半導体デバイス１５の光結合素子１５ｂに光学的に結合される。具体的には、光モジュール１３は、半導体デバイス１５に接着部材１６によって接着される。
【００２４】
光モジュール１３は、パッケージ１７、半導体光デバイス１９、側蓋２１、及び光学窓部品２３を備える。半導体光デバイス１９は後端１９ａ及び前端１９ｂを有する。半導体光デバイス１９、例えば前端１９ｂは光学窓部品２３に光学的に結合される。パッケージ１７は、セラミック製ベース２５及び電極２７を含む。セラミック製ベース２５は、天井壁部２９、底開口３１、側開口３３、第１側壁部３５、第２側壁部３７、及び第３側壁部３９を有する。図２に示されるように、天井壁部２９及び底開口３１は、第１軸Ａｘ１の方向に配列される。側開口３３及び第１側壁部３５は、第２軸Ａｘ２の方向に配列され、第２軸Ａｘ２は、第１軸Ａｘ１に交差する。第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第３軸Ａｘ３の方向に第１側壁部上において配列される。第３軸Ａｘ３は、第１軸Ａｘ１及び第２軸Ａｘ２に交差する。天井壁部２９、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第１側壁部３５から第２軸Ａｘ２の方向に延在して、側開口３３を規定する。セラミック製ベース２５は、スルーホール２５ａ、２５ｂを有する。電極２７はスルーホール２５ａ、２５ｂ内に設けられる。
【００２５】
側蓋２１は、側開口３３を塞ぐ。光学窓部品２３は、底開口３１を塞ぐ。光学窓部品２３は、外側面２３ａ又は内側面２３ｂを有する。図２に示されるように、光学窓部品２３は、外側面２３ａ又は内側面２３ｂの少なくともいずれか一方に設けられた反射防止膜２４を有することができる。パッケージ１７、側蓋２１、及び光学窓部品２３は、気密封止を可能にするキャビティを形成できる。半導体光デバイス１９及び光学窓部品２３は、パッケージ１７内において、天井壁部２９から底開口３１への方向、例えば第１軸Ａｘ１に沿って配列される。半導体光デバイス１９は、具体的には、パッケージ１７の第１側壁部３５の傾斜部分３５ｃ上に設けられる。
【００２６】
第１側壁部３５は、外側面３６ａ及び内側面３６ｂを有する。外側面３６ａは、第２軸Ａｘ２に交差する方向に延在する第１基準面Ｒ１ＥＦに沿って延在する。内側面３６ｂは、傾斜部分３５ｃを有しており、傾斜部分３５ｃは、第１基準面Ｒ１ＥＦに鋭角ＡＣＧを成して交差する第２基準面Ｒ２ＥＦに沿って延在する。
【００２７】
光モジュール１３によれば、半導体光デバイス１９及び光学窓部品２３を天井壁部２９から底開口３１への方向に沿って配列する。第１側壁部３５の内側面３６ｂは、外側面３６ａから独立した角度（ＡＣＧ）で外側面３６ａに対して傾斜する。内側面３６ｂの傾斜部分３５ｃは、外側面３６ａに沿って延在する第１基準面Ｒ１ＥＦに対して鋭角を成す第２基準面Ｒ２ＥＦに沿って延在する。
【００２８】
光処理装置１１の例示。
半導体デバイス１５：シリコンフォトニクス半導体素子。
光モジュール１３。
半導体光デバイス１９：レーザダイオード。
側蓋２１：金属板、樹脂板、ガラス板。
光学窓部品２３：ガラス板、樹脂板。
セラミック製ベース２５：窒化アルミニウム、炭化シリコン、アルミナ。
電極２７：金、ニッケル、銅、タングステン。
内側面３６ｂと外側面３６ａとの角度（ＡＣＧ）：１２度〜１９度。
【００２９】
図２に示されるように、天井壁部２９は、外側面２８ａ及び内側面２８ｂを有する。外側面２８ａ及び内側面２８ｂは、第２軸Ａｘ２の方向に沿って延在する。
【００３０】
第２側壁部３７は、外側面３８ａ及び内側面３８ｂを有する。外側面３８ａ及び内側面３８ｂは、第２軸Ａｘ２の方向に沿って延在する。第３側壁部３９は、外側面４０ａ及び内側面４０ｂを有する。外側面４０ａ及び内側面４０ｂは、第２軸Ａｘ２の方向に沿って延在する。
【００３１】
光モジュール１３では、半導体光デバイス１９は、第１側壁部３５の内側面３６ｂの傾斜部分３５ｃ上に、サブマントを用いて又は直接に設けられる。半導体光デバイス１９に係る光ビーム（入射ビーム又は出射ビーム）は、第１基準面Ｒ１ＥＦに鋭角ＡＣＧを成す第２基準面Ｒ２ＥＦに沿ってパッケージ１７内を伝搬する。このような光ビームの伝搬は、半導体光デバイス１９と光学窓部品２３との光学的な結合によって可能になる。
【００３２】
光モジュール１３は、必要な場合には、半導体光デバイス１９と光学窓部品２３との間に設けられたレンズ４１を更に備えることができる。半導体光デバイス１９及び光学窓部品２３の一方は、レンズ４１を介して他方に光学的に結合される。
【００３３】
本実施例では、半導体光デバイス１９は、発光素子及び／又は受光素子を含む。発光素子は、例えばレーザダイオード及び発光ダイオードを包含する。受光素子は、例えばフォトダイオードを包含する。
【００３４】
光モジュール１３は、必要な場合には、シリコンサブマウント４３といった搭載部材を更に備えることができ、シリコンサブマウント４３は、半導体光デバイス１０及びレンズ４1を搭載する。レンズ４1は、シリコンサブマウント４３上において半導体光デバイス１９に光学的に結合される。
【００３５】
半導体光デバイス１９から光学窓部品２３へ向かう光ビーム（出射ビーム）は、第１基準面Ｒ１ＥＦに鋭角ＡＣＧを成す第２基準面Ｒ２ＥＦに沿ってパッケージ１７内を伝搬して、光学窓部品２３を通して光モジュール１３の外部に放出される。この角度は、光モジュール１３と半導体デバイス１５との光結合角ＡＣＰに関連付けられる。第１側壁部３５の傾斜部分３５ｃは、半導体光デバイス１９が、光ビームを光学窓部品２３に向けて出射することを可能にする。この光ビームは、光学窓部品２３を介して半導体デバイス１５の光結合素子１５ｂに提供される。
【００３６】
光モジュール１３は、必要な場合には、光学窓部品２３と半導体光デバイス１９の発光素子との間に設けられたアイソレータ４５を更に備えることができる。
【００３７】
また、光学窓部品２３から半導体光デバイス１９へ向かう光ビーム（入射ビーム）は、光学窓部品２３を通して光モジュール１３の内部に入射して第１基準面Ｒ１ＥＦに鋭角ＡＣＧを成す第２基準面Ｒ２ＥＦに沿ってパッケージ１７内を伝搬する。この角度（ＡＣＧ）は、光結合角ＡＣＰに関連付けられる。第１側壁部３５の傾斜部分３５ｃは、半導体光デバイス１９が、光学窓部品２３からの光ビームを受けることを可能にする。この光ビームは、光学窓部品２３を介して半導体デバイス１５の光結合素子１５ｂから提供される。
【００３８】
既に説明したように、セラミック製ベース２５は、スルーホール２５ａ、２５ｂを有しており、電極２７はスルーホール２５ａ、２５ｂを延在する。光モジュール１３によれば、第１側壁部３５が、電気的接続のために構造を提供する。具体的には、第１側壁部３５は、スルーホール２５ａ、２５ｂを有し、スルーホール２５ａ、２５ｂは、外側面３６ａから内側面３６ｂへの方向に延在して第１側壁部３５を貫通する。電極２７は、内側面３６ｂ上に設けられる内金属層（図６〜図９に示される（第１内導電層２７ａ及び第２内導電層２７ｂ）と、外側面３６ａ上に設けられる外金属層（図６〜図９に示される第１外導電層２７ｃ及び第２外導電層２７ｄ）と、スルーホール２５ａ、２５ｂ内に設けられ内金属層を外金属層に接続する貫通金属体（図６〜図９に示される第１ビア導電体２７ｅ及び第２ビア導電体２７ｆ）とを備える。電極２７では、内金属層は、傾斜部分３５ｃ上に設けられ、貫通金属体は第１側壁部３５のスルーホール２５ａ、２５ｂに設けられ、外金属層は、第１側壁部３５の外側面３６ａ上に設けられる。第１側壁部３５上の外金属層は、光モジュール１３への電気接続を容易にする。
【００３９】
天井壁部２９、第１側壁部３５、第２側壁部３７、及び第３側壁部３９を有するセラミック製ベース２５は、単一の焼結体である。単一の焼結体は、パッケージ１７の電極２７を支持しており、電極２７は、半導体光デバイス１９への給電を可能にする。具体的には、セラミック製ベース２５は、スルーホール２５ａ、２５ｂ、底開口３１、及び側開口３３を規定する一体の焼結体である。
【００４０】
図１を参照すると、必要な場合には、光処理装置１１は、光モジュール１３及び半導体デバイス１５に加えて、更に、放熱器１４を含むことができる。放熱器１４は、セラミック製ベース２５の天井壁部２９上に設けられる。
【００４１】
図３の（ａ）部は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図２に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってとられた断面図である。図３の（ｂ）部〜（ｆ）部の各々は、ＩＩＩ−ＩＩＩ線に等価な断面線にそって取られており、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す。例えば、図３の（ａ）部（同様に、図３の（ｂ）部〜（ｆ）部）を参照すると、セラミック製ベース２５の第１側壁部３５は、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃを備え、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃは、天井壁部２９から底開口３１への方向、例えば第１軸Ａｘ１の方向に沿って順に配置される。
【００４２】
半導体光デバイス１９は、発光素子を含み、発光素子は、例えばレーザダイオード及び発光ダイオードを包含する。発光素子といった半導体光デバイス１９は、第１側壁部３５の第２部分３４ｂ上に設けられる。半導体発光素子を含む光モジュール１３は、提供された光結合角ＡＣＰで、半導体発光素子からの光ビームを出射する。
【００４３】
具体的には、第１側壁部３５は、図３の（ａ）部に示されるように、傾斜部分３５ｃにおいて天井壁部２９から底開口３１への方向に単調に減少する壁厚ＷＴを有する。光モジュール１３によれば、第１側壁部３５は、底開口３１から天井壁部２９への方向に単調に増加する厚さを有するセラミック製ベース２５の傾斜部分３５ｃにおいて、低い熱抵抗の放熱経路を半導体光デバイス１９に提供する。
【００４４】
半導体光デバイス１９は、受光素子を含み、受光素子は、例えばフォトダイオードを包含する。受光素子といった半導体光デバイス１９は、第１側壁部３５の第２部分３４ｂ上に設けられる。また、半導体受光素子を含む光モジュール１３は、提供された光結合角ＡＣＰで、外部からの光ビームを該半導体受光素子に提供する。
【００４５】
本実施例では、セラミック製ベース２５の天井壁部２９を基準にして、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃを以下のように規定する。
【００４６】
本実施例では、天井壁部２９の内側面２８ｂは、第１軸Ａｘ１に交差する後基準面ＲＢＥＦに沿って延在する。半導体光デバイス１９は、第２部分３４ｂ上に設けられる。半導体光デバイス１９の後端１９ａ及び前端１９ｂは、後基準面ＲＢＥＦに平行な背基準面ＤＢＲＦ及び前基準面ＤＦＲＦの所に位置する。第１側壁部３５において、第１部分３４ａは、背基準面ＤＢＲＦから天井壁部２９（例えば後基準面ＲＢＥＦ）まで部分として規定され、第２部分３４ｂは、背基準面ＤＢＲＦから前基準面ＤＦＲＦまで部分として規定される。第３部分３４ｃは、前基準面ＤＦＲＦから前方（第１側壁部３５の残りの部分）として規定される。
【００４７】
或いは、光学窓部品２３を搭載するセラミック製ベース２５の前端を基準にして、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃを以下のように規定するようにしてもよい。
【００４８】
本実施例では、光学窓部品２３の内側面２３ｂは、セラミック製ベース２５の前端に固定される。セラミック製ベース２５の前端は、第１軸Ａｘ１に交差する先基準面ＲＦＥＦ上に位置する。半導体光デバイス１９の後端１９ａ及び前端１９ｂは、同様に、後基準面ＲＢＥＦに平行な前基準面ＤＦＲＦ及び背基準面ＤＢＲＦの所に位置しており、半導体光デバイス１９は、第２部分３４ｂ上に設けられる。第１側壁部３５において、第３部分３４ｃは、先基準面ＲＦＥＦから光学窓部品２３まで部分として規定され、第２部分３４ｂは、前基準面ＤＦＲＦから背基準面ＤＢＲＦまで部分として規定される。第１部分３４ａは、背基準面ＤＢＲＦから後方（第１側壁部３５の残りの部分）として規定される。
【００４９】
図３の（ａ）部を参照すると、第１側壁部３５は、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃの上面に傾斜部分３５ｃを有する。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界において最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。また、第１部分３４ａは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第１厚Ｄ１を有することが良い。さらに、第１部分３４ａの厚さは、第３部分３４ｃの最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい最小値Ｄ１ＭＩＮを有する。第１部分３４ａの最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。
【００５０】
図３の（ｂ）部を参照すると、第１側壁部３５は、第１部分３４ａ、第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃの上面に傾斜部分３５ｃを有する。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界において最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。また、第１部分３４ａは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第１厚Ｄ１を有することが良い。さらに、第１部分３４ａの厚さは、第３部分３４ｃの最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい最小値Ｄ１ＭＩＮを有する。第１部分３４ａの最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。第３部分３４ｃは、底開口３１の付近に窪み３４ｄを有する。この窪みは、底開口３１が十分な開口サイズを有することを可能にする。また、十分な開口サイズの底開口３１に加えて、底開口３１のサイズから独立した所望の厚さを第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃに提供できる。
【００５１】
図３の（ｃ）部を参照すると、第１側壁部３５は、第１部分３４ａ及び第２部分３４ｂの上面に傾斜部分３５ｃを有する。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界において最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。また、第１部分３４ａは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第１厚Ｄ１を有することが良い。さらに、第１部分３４ａの厚さは、第３部分３４ｃの最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい最小値Ｄ１ＭＩＮを有する。第１部分３４ａの最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。第３部分３４ｃは、第２軸Ａｘ２の方向に延在する谷３４ｅ形状を有しており、第３部分３４ｃの厚さは、底開口３１の付近において、セラミック製ベース２５の先端に向けて増加する。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界から離れて最小値Ｄ３ＭＩＮを取る。
【００５２】
図３の（ｄ）部を参照すると、第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界から離れて最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。第１部分３４ａの最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。第１部分３４ａは、第３軸Ａｘ３の方向に延在する窪み３４ｆを有する。
【００５３】
図３の（ｅ）部を参照すると、第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界から離れて最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。
第２部分３４ｂは、第２部分３４ｂと第１部分３４ａとの境界において最大値Ｄ２ＭＡＸを取る。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界から離れて最小値Ｄ３ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。第１部分３４ａの最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。第３部分３４ｃは、底開口３１の付近に窪みを有する。この窪みは、底開口３１が十分な開口サイズを有することを可能にする。また、十分な開口サイズの底開口３１に加えて、底開口３１のサイズから独立した所望の厚さを第２部分３４ｂ及び第３部分３４ｃに提供できる。
【００５４】
図３の（ｆ）部を参照すると、第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界において最大値Ｄ３ＭＡＸを取る。第１部分３４ａは、第１部分３４ａと第２部分３４ｂとの境界から離れて最小値Ｄ１ＭＩＮを取る。第３部分３４ｃは、第２部分３４ｂと第３部分３４ｃとの境界から離れて最小値Ｄ３ＭＩＮを取る。第１側壁部３５において、第２部分３４ｂは、第３部分３４ｃの厚さにおける最大値Ｄ３ＭＡＸより大きい第２厚Ｄ２を有する。第１部分３４ａは、第３軸Ａｘ３の方向に延在する窪み３４ｆを有する。第３部分３４ｃは、第３軸Ａｘ３の方向に延在する谷３４ｅ形状を有しており、第３部分３４ｃの厚さは、底開口３１の付近において、セラミック製ベース２５の先端に向けて増加する。
【００５５】
図３に示されるように、第１側壁部３５では、第１部分３４ａの厚さにおける最小値Ｄ１ＭＩＮは、第３部分３４ｃの厚さにおける最小値Ｄ３ＭＩＮより大きい。この第１側壁部３５は、第２部分３４ｂから天井壁部２９至る放熱経路に低い熱抵抗を提供できる。
【００５６】
図４は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図２に示されたＩＶ−ＩＶ線に沿ってとられた断面図である。図５は、本実施形態に係るパッケージを示しており、図２に示されたＶ−Ｖ線に沿ってとられた断面図である。図４及び図５を参照しながら為される記述は、図２に示された光モジュールについて為される。しかしながら、この記述は、図３の（ｂ）部〜（ｆ）部に示されたパッケージ１７を含む光モジュールにも同様に当てはまる。
【００５７】
図４の（ａ）部及び図５の（ａ）部を参照すると、第１側壁部３５の内側面３６ｂは、第２側壁部３７から第３側壁部３９まで第３軸Ａｘ３の方向に延在する。具体的には、内側面３６ｂは、第２側壁部３７の内側面３８ｂに繋がり、また第３側壁部３９の内側面４０ｂに繋がる。第１側壁部３５の外側面３６ａは、第２側壁部３７の外側面３８ａ及び第３側壁部３９の外側面４０ａに繋がる。
【００５８】
図４の（ｂ）部及び図５の（ｂ）部を参照すると、第１側壁部３５は、内側面３６ｂを提供する盛上部３６ｃを有する。盛上部３６ｃは、第２側壁部３７及び第３側壁部３９から隔置されて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する。具体的には、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２により盛上部３６ｃから離される。第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、天井壁部２９から第１軸Ａｘ１の方向に延在する。
【００５９】
また、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、盛上部３６ｃが底開口３１から天井壁部２９への方向に単調に増加する厚さを有する結果として、底開口３１から天井壁部２９への方向に単調に深くなるように規定されることができる。この構造は、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２の底における第１側壁部３５にほぼ一定の厚さを提供する。
【００６０】
図４の（ｃ）部及び図５の（ｃ）部を参照すると、第１側壁部３５は、内側面３６ｂを提供する盛上部３６ｃを有する。盛上部３６ｃは、第２側壁部３７及び第３側壁部３９から隔置される。具体的には、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２により盛上部３６ｃから離される。第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、天井壁部２９から第１軸Ａｘ１の方向に延在する。
【００６１】
第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、盛上部３６ｃの厚さの増加から独立して、底開口３１から天井壁部２９への方向に内側面３６ｂを基準にして単調に深くなるように規定されることができる。
【００６２】
図４の（ｄ）部及び図５の（ｄ）部を参照すると、第１側壁部３５は、内側面３６ｂを提供する盛上部３６ｃを有する。盛上部３６ｃは、第２側壁部３７及び第３側壁部３９から隔置される。具体的には、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２により盛上部３６ｃから離される。第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、天井壁部２９から第１軸Ａｘ１の方向に延在する。
【００６３】
第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、盛上部３６ｃの厚さの増加から独立して、底開口３１から天井壁部２９への方向に内側面３６ｂを基準にして単調に浅くなるように規定されることができる。この構造は、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２の底をおいて第１側壁部３５に、底開口３１から天井壁部２９への方向に単調に増加する厚さを提供できる。
【００６４】
図４の（ｂ）部〜（ｄ）部及び図５の（ｂ）部〜（ｄ）部に示されるように、第１溝Ｇ１及び第２溝Ｇ２は、天井壁部２９から底開口３１への方向に延在することができる。盛上部３６ｃは、底開口３１から天井壁部２９への方向に単調に増加する厚さを有する。
【００６５】
図６は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。図６の（ａ）部は、パッケージを示す正面図である。図６の（ｂ）部は、図６の（ａ）部に示されたＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿って取られた断面を示し、図６の（ｃ）部は、図６の（ａ）部に示されたＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿って取られた断面を示す。図６の（ｄ）部は、パッケージを示す背面図である。図６の（ｅ）部は、パッケージを示す底面図である。
【００６６】
セラミック製ベース２５は、底開口３１を有する底壁部４７を更に含む。底壁部４７は、第１側壁部３５、第２側壁部３７及び第３側壁部３の底端から延出する。底壁部４７は、外側面４８ａ及び内側面４８ｂを有する。光モジュールによれば、底壁部４７が、底開口３１を提供でき、光学窓部品２３を支持する。光学窓部品２３は、底壁部４７の外側面４８ａ上に設けられて、底開口３１を塞ぐ。
【００６７】
具体的には、底壁部４７は、第１枠部４９ａ、第２枠部４９ｂ、第３枠部４９ｃ及び第４枠部４９ｄを有する。第１枠部４９ａは、第２軸Ａｘ２の方向に延在して、第１側壁部３５に繋がる。第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃは、それぞれ、第３軸Ａｘ３の方向に延在して、第２側壁部３７及び第３側壁部３９に繋がる。第４枠部４９ｄは、第１枠部４９ａから離れており、第２枠部４９ｂを第３枠部４９ｃに繋ぎ、閉じた底開口３１を規定する。第１枠部４９ａ、第２枠部４９ｂ、第３枠部４９ｃ及び第４枠部４９ｄは、光学窓部品２３を支持する。光学窓部品２３は、底壁部４７の外側面４８ａに接着材（図１に示された接着材２２）を介して固定されえる。
【００６８】
側開口３３は、天井壁部２９、第２側壁部３７及び第３側壁部３９、並びに底壁部４７の第４枠部４９ｄの側端によって規定される。側蓋２１は、天井壁部２９、第２側壁部３７、第３側壁部３９、及び底壁部４７の第４枠部４９ｄに接着材（図１に示された接着材２０）を介して固定されえる。
【００６９】
図６の（ａ）部。（ｂ）部、（ｃ）部及び（ｄ）部を参照すると、パッケージ１７は、セラミック製ベース２５上に設けられた電極２７を含む。本実施例では、電極２７は、第１内導電層２７ａ、第２内導電層２７ｂ、第１外導電層２７ｃ、第２外導電層２７ｄ、第１ビア導電体２７ｅ、及び第２ビア導電体２７ｆを備える。電極２７とは別に、パッケージ１７は、ダイボンド用の金属層２６を含む。第１内導電層２７ａ、第２内導電層２７ｂ、及び金属層２６は、第１側壁部３５の内側面３６ｂ上に設けられる。第１外導電層２７ｃ及び第２外導電層２７ｄは、第１側壁部３５の外側面３６ａ上に設けられる。第１ビア導電体２７ｅ及び第２ビア導電体２７ｆは、第１側壁部３５の外側面３６ａから内側面３６ｂに貫通するスルーホール２５ａ、２５ｂ内を延在する。第１ビア導電体２７ｅは、第１内導電層２７ａを第１外導電層２７ｃに接続し、第２ビア導電体２７ｆは、第２内導電層２７ｂを第２外導電層２７ｄに接続する。金属層２６は、第１内導電層２７ａと第２内導電層２７ｂとの間に設けられ、第１内導電層２７ａ及び第２内導電層２７ｂから絶縁される。
【００７０】
図７は、パッケージを示す背面図である。第１外導電層２７ｃ及び第２外導電層２７ｄは、図６の（ｄ）部に示されルパターン及び配置に限定されることなく、図７に示されるパターン及び配置を有することができる。
【００７１】
図８は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。図８の（ａ）部は、パッケージを示す正面図である。図８の（ｂ）部は、図８の（ａ）部に示されたＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿って取られた断面を示し、図８の（ｃ）部は、図８の（ａ）部に示されたＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線に沿って取られた断面を示す。図８の（ｄ）部は、パッケージを示す背面図である。
【００７２】
セラミック製ベース２５は、底開口３１を有する底壁部４７を更に含む。底壁部４７は、第１側壁部３５、第２側壁部３７及び第３側壁部３の底端から延出する。光モジュール１３によれば、底壁部４７が、底開口３１を提供でき、光学窓部品２３を支持する。光学窓部品２３は、底壁部４７の外側面４８ａ上に設けられて、底開口３１を塞ぐ。
【００７３】
具体的には、底壁部４７は、第１枠部４９ａ、第２枠部４９ｂ、及び第３枠部４９ｃを有する。第１枠部４９ａは、第２軸Ａｘ２の方向に延在して、第１側壁部３５に繋がる。第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃは、それぞれ、第３軸Ａｘ３の方向に延在して、第２側壁部３７及び第３側壁部３９に繋がる。底開口３１は、第１枠部４９ａ、第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃによって規定される。底壁部４７は、第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃを繋ぐ架橋を含まない。第１枠部４９ａ、第２枠部４９ｂ、及び第３枠部４９ｃは、光学窓部品２３を支持する。具体的には、光学窓部品２３は、底壁部４７の外側面４８ａに接着材（図１に示された接着材２２）を介して固定される。
【００７４】
側開口３３は、天井壁部２９、第２側壁部３７、第３側壁部３９、底壁部４７の第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃ、並びに光学窓部品２３の側端によって規定される。側蓋２１は、天井壁部２９、第２側壁部３７及び第３側壁部３９、第２枠部４９ｂ及び第３枠部４９ｃ、並びに光学窓部品２３の側端に接着材（図１に示された接着材２０）を介して固定されえる。
【００７５】
第１側壁部３５の外側面３６ａ上の第１外導電層２７ｃ及び第２外導電層２７ｄは、図６の（ｄ）部又は図７に示されるパターン及び配置を有することができる。
【００７６】
図９は、本実施形態に係る光モジュールのためのパッケージを示す図面である。図９の（ａ）部は、パッケージを示す正面図である。図９の（ｂ）部は、図９の（ａ）部に示されたＩＸｂ−ＩＸｂ線に沿って取られた断面を示し、図９の（ｃ）部は、図９の（ａ）部に示されたＩＸｃ−ＩＸｃ線に沿って取られた断面を示す。図９の（ｄ）部は、パッケージを示す底面図である。
【００７７】
第１側壁部３５、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、天井壁部２９上において第１軸Ａｘ１の方向に延在して、底開口３１を規定する。天井壁部２９、第２側壁部３７及び第３側壁部３９は、第１側壁部３５上において第２軸Ａｘ２の方向に延在して、側開口３３を規定する。具体的には、光学窓部品２３は、第１側壁部３５、第２側壁部３７及び第３側壁部３９の底端面に接着材（図１に示された接着材２２）を介して固定される。側蓋２１は、天井壁部２９、第２側壁部３７、第３側壁部３９、及び光学窓部品２３の側端に接着材（図１に示された接着材２０）を介して固定されえる。
【００７８】
第１側壁部３５の外側面３６ａ上の第１外導電層２７ｃ及び第２外導電層２７ｄは、図６の（ｄ）部及び図７に示されルパターン及び配置を有することができる。
【００７９】
パッケージサイズの例示。
第２側壁部３７の外側面３８ａと第３側壁部３９の外側面４８ａとの間隔：２．６（２．５５〜２．６５）ミリメートル。
第２側壁部２３７の内側面３８ｂと第３側壁部３９の内側面４０ｂとの間隔：２．０（１．９５〜２．０５）ミリメートル。
天井壁部２９、第２側壁部３７、第３側壁部３９及び底壁部４７の壁幅：０．３（０．２５〜０．３５）ミリメートル。
天井壁部２９の内側面２８ｂと底壁部４７の内側面４８ｂとの間隔：３．１（３．０５〜３．１５）ミリメートル。
底壁部４７の外側面４８ａと天井壁部２９の外側面２８ａとの間隔（第１側壁部３５、第２側壁部３７及び第３側壁部３９の壁高）：３．４（３．３５〜３．４５）ミリメートル。
スルーホール２５ａ、２５ｂの径：０．１６（０．１３〜０．１９）ミリメートル。
側開口３３のサイズ：３．１ミリメートル×２．０ミリメートル。
【００８０】
図１０の（ａ）部及び（ｂ）部、図１１の（ａ）部及び（ｂ）部、及び図１２の（ａ）部及び（ｂ）部は、本実施形態に係る光モジュールを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。図１０の（ｂ）部は、図１０の（ａ）部に示されたＸｂ−Ｘｂ線に沿って取られた断面を示す。図１１の（ｂ）部は、図１１の（ａ）部に示されたＸＩｂ−ＸＩｂ線に沿って取られた断面を示す。図１２の（ｂ）部は、図１２の（ａ）部に示されたＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿って取られた断面を示す。
【００８１】
図１０の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、パッケージ１７、半導体光デバイス１９、及びシリコンサブマウント４３を準備する。半導体光デバイス１９をシリコンサブマウント４３にダイボンドして、サブアセンブリ５１を形成する。側開口３３からサブアセンブリ５１をパッケージ１７内に入れると共に、サブアセンブリ５１をパッケージ１７の金属層２６上に固定する。サブアセンブリ５１及び半導体光デバイス１９を、金線といった金属導電体５３ａ、５３ｂを介して第１内導電層２７ａ及び第２内導電層２７ｂに接続する。サブアセンブリ５１は、パッケージ１７に位置決めされている。
【００８２】
図１１の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、側開口３３を介してレンズ４１をシリコンサブマウント４３上に配置すると共に、側開口３３を介してアイソレータ４５を半導体光デバイス１９と底開口３１との間に配置する。アイソレータ４５は半導体光デバイス１９に対して位置決めされる。
【００８３】
図１２の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、側蓋２１を側開口３３に合わせて接着材５５を用いてパッケージ１７に固定すると共に、光学窓部品２３を底開口３１に合わせて接着材５７を用いてパッケージ１７に固定して、光モジュール１３を作製する。光モジュール１３は、半導体光デバイス１９、レンズ４１、及びアイソレータ４５をパッケージ１７内に封止する。
【００８４】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本実施形態によれば、光反射を用いることなく、所望の光結合角を可能にする構造を有する光モジュールが提供される。
【符号の説明】
【００８６】
１１…光処理装置、１３…光モジュール、１５…半導体デバイス、１４…放熱器、１７…パッケージ、１９…半導体光デバイス、２１…側蓋、２３…光学窓部品、２５…セラミック製ベース、２７…電極、２９…天井壁部、３１…底開口、３３…側開口、３５…第１側壁部、３７…第２側壁部、３９…第３側壁部、Ａｘ１…第１軸、Ａｘ２…第２軸、Ａｘ３…第３軸。
【図１】
2019175986.tif 000003
【図２】
2019175986.tif 000004
【図３】
2019175986.tif 000005
【図４】
2019175986.tif 000006
【図５】
2019175986.tif 000007
【図６】
2019175986.tif 000008
【図７】
2019175986.tif 000009
【図８】
2019175986.tif 000010
【図９】
2019175986.tif 000011
【図１０】
2019175986.tif 000012
【図１１】
2019175986.tif 000013
【図１２】
2019175986.tif 000014