(57)【要約】【課題】パッケージコストおよびＬＤモジュールの組立コストが安く、熱放散性に優れ、高周波特性の劣化のないＬＤモジュール用パッケージを提供すること。【解決手段】ＬＤ８と駆動用ＩＣ１５とを一体に搭載したＬＤモジュール用パッケージ７において、ＬＤ８を含む光学系のみをレンズキャップ１２を用いて気密封止する構造にすると共に、ＬＤ搭載部および駆動用ＩＣ搭載部を、線膨張率がＬＤ８の材料であるＩｎＰやＧａＡｓなどに近いＡｌＮ若しくはＣｕＷで構成する。また、ＬＤ搭載部と駆動用ＩＣ搭載部の高周波端子との接続構造として、インピーダンス整合されたガラスにピンを同軸状に設けた構造とする。【選択図】　図５
2004006450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＤと駆動用ＩＣとを一体に搭載したＬＤモジュール用パッケージにおいて、該ＬＤを含む光学系のみをレンズキャップを用いて気密封止したことを特徴とするＬＤモジュール用パッケージ。
【請求項２】
ＬＤ搭載部および駆動用ＩＣ搭載部がＡｌＮ若しくはＣｕＷで構成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＤモジュール用パッケージ。
【請求項３】
ＬＤ搭載部と駆動用ＩＣ搭載部の高周波端子の接続に、インピーダンス設計されたガラスとピンを同軸状にした構造若しくはセラミックフィードスルー構造を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＤモジュール用パッケージ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のＬＤモジュール用パッケージを用いて作製されたことを特徴とするＬＤモジュール。
【請求項５】
ＬＤと駆動用ＩＣを基板実装後に別々に検査を行ってから一体化することが可能な請求項１〜３の何れかに記載のＬＤモジュール用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信等に用いられる、レーザダイオード（以下「ＬＤ」という）とこれを駆動するＩＣとを収納したＬＤモジュール用パッケージおよびＬＤモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一つの光ファイバに多数の波長を通過させるＷＤＭ（波長分割多重：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術の進展に伴って、光通信の光源にはＬＤ（レーザーダイオード）が用いられるようになってきた。ＷＤＭにおいては多数の光源が用いられるために、多数のＬＤモジュールが同一システム内で使用されるようになってきた。
【０００３】
このＬＤモジュールを作製するために用いられてきた従来のパッケージとしては、図１に示すような、バタフライパッケージと呼ばれるパッケージが用いられ、図２に示すようなＬＤおよび駆動用ＩＣの全てをパッケージ内に気密封止したＬＤモジュールが製造されていた。
【０００４】
ＷＤＭでは多くの光源を使用するために、安価なＬＤモジュールが求められている。しかし、従来のパッケージでは、気密封止が不要なＩＣをも気密封止する構造となっているためにパッケージのコストが高くなり、また、ＬＤモジュール組立費も高くなるという欠点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点に鑑み、ＩＣ部分を気密封止しない構造を有し、パッケージコストおよびＬＤモジュール組立コストを安くしたＬＤモジュール用パッケージおよびＬＤモジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、動作中に温度上昇の激しいＬＤおよびＩＣからの放熱性を良くしたＬＤモジュール用パッケージおよびＬＤモジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、ＬＤ搭載部と駆動用ＩＣ搭載部の高周波端子の接続における高周波特性の劣化を防ぎかつＬＤ実装部の気密封止を保持できる構造を有するＬＤモジュール用パッケージおよびＬＤモジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
その上、本発明は、ＬＤ及び駆動用ＩＣについて基板実装後に別々に検査を行ってから一体化することが可能なパッケージにより、ＬＤ及び駆動用ＩＣが各々良品であることを確認してからＬＤモジュールを組み立てることを可能とし、ＬＤモジュールの組立歩留まりが向上して、モジュールの組立費を低減させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明は次の構成を有する。
（１）ＬＤと駆動用ＩＣとを一体に搭載したＬＤモジュール用パッケージにおいて、該ＬＤを含む光学系のみをレンズキャップを用いて気密封止したことを特徴とするＬＤモジュール用パッケージ。
（２）ＬＤ搭載部および駆動用ＩＣ搭載部がＡｌＮ若しくはＣｕＷで構成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＤモジュール用パッケージ。
【００１０】
（３）ＬＤ搭載部と駆動用ＩＣ搭載部の高周波端子の接続に、インピーダンス設計されたガラスとピンを同軸状にした構造若しくはセラミックフィードスルー構造を用いることを特徴とするＬＤモジュール用パッケージ。
（４）上記（１）〜（３）に記載のＬＤモジュール用パッケージを用いて作製されたことを特徴とするＬＤモジュール。
（５）ＬＤと駆動用ＩＣを基板実装後に別々に検査を行ってから一体化することが可能な上記（１）〜（３）に記載のＬＤモジュール用パッケージ。
【００１１】
上記のように、本発明のＬＤモジュール用パッケージは、パッケージコストおよびＬＤモジュール組立コストを安くするという目的を達成するために、ＬＤ搭載部と駆動用ＩＣとを一体的に搭載したＬＤモジュール用パッケージにおいて、ＬＤ搭載部のみをレンズキャップを用いて溶接等により気密封止し、駆動用ＩＣ搭載部を気密封止しない構造とした。
【００１２】
また、本発明のＬＤモジュール用パッケージは、ＬＤおよびＩＣからの放熱性を良くするために、ＬＤ搭載部および駆動用ＩＣ搭載部の材料として、熱伝導率が高く、線膨張率がＬＤもしくはＩＣの素材と近いＡＩＮ若しくはＣｕＷで構成した。
【００１３】
さらに、本発明のＬＤモジュール用パッケージは、高周波特性の劣化を防ぎかつＬＤ実装部の気密封止を保持するために、ＬＤとＩＣの高周波接続に、ガラスとピンを同軸状にした構造若しくはセラミックフィードスルー構造を用いた。
その上、ＬＤ及び駆動用ＩＣについて基板実装後に別々に検査を行ってから一体化することが可能なパッケージとすることにより、ＬＤ及び駆動用ＩＣが各々良品であることを確認してからＬＤモジュールを組み立てることを可能として、ＬＤモジュールの組立歩留まりを向上させ、モジュールの組立費を低減させるようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施の形態を以下で、図面に基づいて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの具体例によって何ら限定されるものではない。
【００１５】
（実施形態１）
図３は本発明のＬＤモジュール用パッケージを用いてＬＤモジュールを組み立てる工程の一例を示す図である。
【００１６】
ＬＤモジュールのパッケージ筐体１は、直径５．６ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの円柱状の形状を有しており、ＣｕＷやＡＩＮなどの、熱伝導性が良くかつ線膨張率がＬＤの材料であるＩｎＰやＧａＡｓなどに近い材質から作製している。
【００１７】
このパッケージ筐体１には、ガラス封止用のガラスビーズ２が透過するガラスビーズ透過用穴３とＬＤを搭載するＬＤ搭載部４とを設けている。
このパッケージ筐体１に、例えば米国コーニング社から発売されている７０７０のようなガラスを図３に示すような円柱状のガラスビーズ２に加工し、この中に例えばコバールで出来たリードピン５を挿入する。
【００１８】
パッケージ筐体１のガラスビーズ透過用穴３とリードピン５の直径は、高周波インピーダンスが所要の値となるようにする。例えば、上記コーニング７０７０を用いたガラスビーズ２で特性インピーダンスを２０Ωとするために、パッケージのガラスビーズ透過用穴３の直径を０．９ｍｍとし、リードピン５の直径を０．４５ｍｍとしている。
【００１９】
パッケージ筐体１のガラスビーズ透過用穴３に、ピンを挿入したガラスビーズを挿入し、１０００℃程度に加熱してガラスビーズを溶融してピン及びガラスをパッケージに接合し、この後に、８００℃程度にパッケージを加熱して、さらにパッケージの底面にグランドピンを、またパッケージの上面にコバールで作製されたシールリング６を銀鑞にて鑞付けすることにより、図４に示す本発明におけるＬＤモジュール用パッケージ７が作製される。
【００２０】
次に、図５に示すように、３００℃にパッケージを加熱し、ＡｕＳｎを用いて、このパッケージにＬＤ８、ＰＤサブマウント（ＰＤヒートシンク）９、ＰＤ１０および回路基板１１を搭載し、ワイヤボンドを行いさらに球レンズのついたスチール製のキャップ１２を抵抗加熱溶接機で接合して気密封止を行う。次に、このパッケージのピンを適当な長さに切断する。
【００２１】
他方で、高い放熱性を有し、かつ、ＩＣの材料であるＧａＡｓなどと線膨張率の近い材料であるＣｕＷやＡＩＮで作製した搭載板１３に回路基板１４を銀鑞付けする。次いで、実装基板リード１６および駆動用ＩＣをＡｕＳｎによって搭載し、ワイヤボンドを行ってＬＤ搭載部基板（７ｍｍ×１２ｍｍ）１７を作製する。
この状態で、ＬＤを実装したパッケージ及び駆動用ＩＣを実装した基板について個々にデバイスの動作試験を実施することが可能であり、試験の良品のみを選択する。
【００２２】
そして、図６に示すように、前記パッケージを前記基板１７に搭載することにより、図７に示すような、ＬＤと駆動用ＩＣとを一体的に搭載することが可能であり、該ＬＤを含む光学系のみをレンズキャップを用いて気密封止することが可能な本発明のＬＤモジュール１８を得ることができる。
【００２３】
（実施形態２）
図８は、本発明のＬＤモジュール用パッケージを用いてＬＤモジュールを組み立てる工程の他の例を示す図である。
【００２４】
ＬＤモジュールのパッケージ筐体２０は、直径５．６ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの円柱状の形状を有しており、ＣｕＷやＡＩＮなどの、熱伝導性が良くかつ線膨張率がＬＤの材料であるＩｎＰやＧａＡｓなどに近い材質から作製している。
このパッケージ筐体２０には、回路基板２１が搭載される基板透過穴（２．８×０．５ｍｍ）２２、ＬＤを搭載するＬＤ搭載部２３および基板保持部２４が設けられている。
【００２５】
他方で、パッケージ円板部との高周波接続を行うためのフィードスルー部２５を設けかつインピーダンス設計を行った高周波線路を作製した回路基板２１を作製する。
フィードスルー部の概略を例示すると次の通りである。
フィードスルー部は、メタルパッケージなどの周りが金属で囲われるパッケージの端子として用いられ、例えば図１２の（Ａ）図に示すような、セラミックの単板の上に配線パターンが形成されたセラミック基板の一部分に、他のセラミック基板を（Ｂ）図に示すように重ねた構造の端子であり、実際には例えばアルミナのグリーンシート上にＷペーストなどで配線の印刷を行った後、別のグリーンシートを重ねて１４００〜１５００℃で焼成する同時焼成法によって形成する。
【００２６】
そして、前記パッケージに前記回路基板２１のフィードスルー部２５を銀鑞付けによって固定し、さらにシールリング８も銀鑞付けによってパッケージ筐体２０に取り付ける。このような組立を行うことにより本発明のＬＤモジュール用パッケージが作製される。
【００２７】
次に、図９に示すように、このパッケージにＬＤ８，ＰＤ９およびＰＤサブマウント１０をＡｕＳｎによって接合し、ワイヤボンドを行い、さらに図１０に示すように、キャップ１２を抵抗溶接によって接合することにより気密封止を行う。
【００２８】
次いで、駆動用ＩＣ１５、リード１６をＡｕＳｎによって取り付け、ワイヤボンディングを行うことにより、図１１に示すような本発明のパッケージを用いた本発明のＬＤモジュールを作製することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のパッケージを用いることにより、ＬＤと駆動用ＩＣが一体化前に試験可能であり、また、小型、安価で放熱特性の良好な本発明のＬＤモジュールを作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＬＤモジュールパッケージの例を示す図である。
【図２】従来のＬＤモジュールパッケージの断面を示す図である。
【図３】本発明のＬＤモジュールパッケージの組立工程の一例を示す図である。
【図４】本発明のＬＤモジュールパッケージを示す図である。
【図５】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤモジュール組立工程の一工程を示す図である。
【図６】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤモジュール組立工程の他の工程を示す図である。
【図７】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤモジュールの一例を示す図である。
【図８】本発明のＬＤモジュールパッケージの組立工程の他の例を示す図である。
【図９】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤモジュールの組立工程の一工程を示す図である。
【図１０】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤモジュール組立工程の他の工程を示す図である。
【図１１】本発明のＬＤモジュールパッケージを用いたＬＤＣモジュールの他の例を示す図である。
【図１２】ＬＤモジュールパッケージのブレークスルー部の構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，２０　パッケージ筐体
２　ガラスビーズ
３　ガラスビーズ透過用穴
４，２３　ＬＤ搭載部
５　リードピン
６　シールリング
７　ＬＤモジュール用パッケージ
８　ＬＤ
９　ＰＤサブマウント（ＰＤヒートシンク）
１０　ＰＤ
１１，２１　回路基板
１２　キャップ
１３　搭載板
１４　回路基板
１５　駆動用ＩＣ
１６　リード
１７　基板
１８，２６　ＬＤモジュール
２２　基板透過穴
２４　基板保持部
２５　フィードスルー部
【図１】
2004006450.tif 000003
【図２】
2004006450.tif 000004
【図３】
2004006450.tif 000005
【図４】
2004006450.tif 000006
【図５】
2004006450.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004006450.tif 000011
【図１０】
2004006450.tif 000012
【図１１】
2004006450.tif 000013
【図１２】
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