(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側主面に光半導体素子が熱電冷却素子を介して載置される載置部を有する基体と、前記上側主面に前記載置部を囲繞するように取着された金属製の枠体と、該枠体を貫通してまたは切り欠いて形成された入出力端子の取付部と、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された複数のメタライズ配線層を有する誘電体から成る平板部および該平板部の上面に前記複数のメタライズ配線層を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から構成され、前記取付部に嵌着された入出力端子とを具備した光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記平板部の上面の前記枠体内側の部位に、前記一辺側の端面に開口を有するように切り欠かれて成り、かつ前記平板部の上面側からみた開口の幅が前記一辺側より前記枠体側で大きくなっている切欠き部が設けられており、該切欠き部の底面に前記メタライズ配線層に接続されたメタライズ層が形成されているとともに略同形状の金属片が前記切欠き部に嵌着されて前記メタライズ層にロウ付けされていることを特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記金属片は、その上面に前記一辺側の端面に開口を有する溝が形成されているとともに、下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の光半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の光半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置された前記熱電冷却素子と、前記熱電冷却素子の上面に載置され前記入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光半導体素子を収納するための光半導体素子収納用パッケージに関し、特に光半導体素子収納用パッケージに設けられる入出力端子における熱電冷却素子のリード線の接続部を改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波信号を用いる半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子を収納するための光半導体素子収納用パッケージ（以下、光半導体パッケージという）を図４〜図６に示す。同図において、１０１は基体、１０２は枠体、１０３は蓋体、１０４は光半導体素子、１０７は入出力端子を示す。これら基体１０１、枠体１０２、蓋体１０３、入出力端子１０７とで、光半導体素子１０４を光半導体パッケージ内に収容する容器が基本的に構成される。
【０００３】
基体１０１は、上側主面に光半導体素子１０４を載置する載置部１０１ａを有し、載置部１０１ａには光半導体素子１０４が熱電冷却素子１０５を間に介して金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）ロウ材等の接着剤により接着固定されるものであり、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。
【０００４】
枠体１０２は、基体１０１の上側主面に載置部１０１ａを囲繞するように銀ロウ等のロウ材で接合され、側部に入出力端子１０７を嵌着する取付部１０２ａが形成されたものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成る。
【０００５】
入出力端子１０７は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），窒化アルミニウム（ＡｌＮ），ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）等のセラミックスから成り、枠体１０２の内外に突出する平板部１０７ａの突出部１１７ａ，１１７ｂと枠体１０２に嵌着される立壁部１０７ｂとを有している。また、光半導体パッケージの内外を導通するようにモリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ），Ｗ等から成る金属ペーストを焼結したメタライズ配線層１１２が平板部１０７ａの上面に被着されて光半導体素子１０４と外部電気回路基板とを電気的に接続する。また、入出力端子１０７は、枠体１０２を貫通してまたは切り欠いて形成された取付部１０２ａに銀ロウ等のロウ材で嵌着される。
【０００６】
その入出力端子１０７の熱電冷却素子１０５のリード線１１５の接続部は、図５のように、入出力端子１０７のメタライズ配線層１１２上の枠体１０２内側の部位に、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成る金属端子１０６がその一端を入出力端子１０７から内側に突出するようにして銀ロウ等のロウ材を介して接合されている。これにより、金属端子１０６にリード線１１５を接続することにより隣接するメタライズ配線層１１２間に短絡を発生させることなく溶接または半田等により容易に接続することができ、その結果、内部に収容する熱電冷却素子１０５および光半導体素子１０４を常に正常かつ安定に作動させ得るものが提案されている（特開平１１−２１４５９７号公報参照）。
【０００７】
リード端子１１６は、入出力端子１０７のメタライズ配線層１１２に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、外部電気回路と入出力端子１０７との高周波信号の入出力を行うものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成る。また、シールリング１０８は、枠体１０２の上面に銀ロウ等のロウ材で接合され入出力端子１０７を上方より挟持するとともに、上面に蓋体１０３をシーム溶接等により接合するための接合媒体として機能する。
【０００８】
光ファイバ固定部材１０９は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成り、例えばＦｅ−Ｎｉ合金のインゴット（塊）をプレス加工により所定の筒状に製作される。この光ファイバ固定部材１０９は、光ファイバ１１０を挿通可能な貫通孔を有する筒体であり、枠体１０２内側の端部がサファイアやガラス等の透光性材料から成る窓部材１１１で塞がれており、外側端部から光ファイバ１１０の一端が挿通固定される。また、光ファイバ１１０は、その外側端部に金属製フランジ１１０ａをＹＡＧレーザ溶接法等で光ファイバ固定部材１０９に溶接することにより枠体１０２に固定される。これにより、光ファイバ１１０を介して内部に収容する光半導体素子１０４と外部との光信号の授受が可能となる。
【０００９】
また、メタライズ配線層１１２の枠体１０２外側の部位には、外部電気回路との高周波信号の入出力を行うために、導電性を有するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成るリード端子１１６が銀ロウ等のロウ材で接合されるとともに、枠体１０２内側の部位には、光半導体素子１０４と電気的に接続するためのボンディングワイヤ１１４が接合される。
【００１０】
そして、基体１０１の載置部１０１ａに光半導体素子１０４が熱電冷却素子１０５を間に介して接着固定され、光半導体素子１０４の電極をボンディングワイヤ１１４を介してメタライズ配線層１１２に接続させるとともに、熱電冷却素子１０５の電極に接続されたリード線１１５をメタライズ配線層１１２に半田を介して電気的に接続する。次に、枠体１０２の上面に蓋体１０３を接合させ、基体１０１と枠体１０２と入出力端子１０７とシールリング１０８と蓋体１０３とから成る容器内部に、光半導体素子１０４及び熱電冷却素子１０５を気密に収容する。最後に、枠体１０２の光ファイバ固定部材１０９に光ファイバ１１０の一端を挿通させるとともに、これを半田等の接着剤やレーザ溶接によって接合させ、光ファイバ１１０を枠体１０２に固定することによって、最終製品としての光半導体装置となる。そして、光ファイバ１１０を介して内部に収容する光半導体素素子１０４と外部との光信号の授受が可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−２１４５９７号公報に記載された光半導体パッケージにおいては、熱電冷却素子１０５のリード線１１５を金属端子１０６の先端に押さえつけて、リード線１１５を半田付けまたは溶接する際に、金属端子１０６の先端が上下に動いてしまいリード線１１５を定位置で接合することが困難であった。その結果、リード線１１５と金属端子１０６間での接続の信頼性が低下し、導通不良が発生して熱電冷却素子１０５の冷却機能が働かなくなり、光半導体素子１０４を正常に作動させることができなくなる場合があった。
【００１２】
また、入出力端子１０７の平板部１０７ａから枠体１０２の内側に突出している金属端子１０６自体は、熱電冷却素子１０５や光半導体素子１０４を実装する際、障害物となり作業性が低下する場合があった。さらに、金属端子１０６が障害物となるため、熱電冷却素子１０５自体を大きくすることができず冷却能力が低下し、光半導体素子１０４の長期信頼性の低下につながる場合があった。光半導体素子１０４、入出力端子１０７の平板部１０７ａの幅を小さくしたりして熱電冷却素子１０５自体を大きくして冷却する構成を採り得るが、その場合、光半導体パッケージの大型化やリード線１１５と金属端子１０６間での接続強度が低下し導通不良等が発生する場合があった。
【００１３】
さらに、板状の金属端子１０６の代わりに棒状の接続端子を立設し、その棒状部にリード線１１５を巻き付けてロウ付けする構成も採り得るが、その場合リード線１１５の巻き付け作業が煩雑なうえ、製品毎で一様な巻き付けが困難であり、巻き付けられたリード線１１５へのロウ材の濡れ具合や体積が不均一になり易い。そのため、製造の作業性が悪く歩留まりが低下するとともに、棒状の接続端子部で電気抵抗等の特性が製品によって変化し易くなるという問題点があった。
【００１４】
従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、熱電冷却素子のリード線をメタライズ配線層にロウ付けされた金属片に確実に接続することができ、その結果、内部に収容する熱電冷却素子および光半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させることである。また、リード線のメタライズ配線層への接続作業が簡易化され、接続部での電気抵抗等の特性が製品によって一定したものとすることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体パッケージは、上側主面に光半導体素子が熱電冷却素子を介して載置される載置部を有する基体と、前記上側主面に前記載置部を囲繞するように取着された金属製の枠体と、該枠体を貫通してまたは切り欠いて形成された入出力端子の取付部と、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された複数のメタライズ配線層を有する誘電体から成る平板部および該平板部の上面に前記複数のメタライズ配線層を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から構成され、前記取付部に嵌着された入出力端子とを具備した光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記平板部の上面の前記枠体内側の部位に、前記一辺側の端面に開口を有するように切り欠かれて成り、かつ前記平板部の上面側からみた開口の幅が前記一辺側より前記枠体側で大きくなっている切欠き部が設けられており、該切欠き部の底面に前記メタライズ配線層に接続されたメタライズ層が形成されているとともに略同形状の金属片が前記切欠き部に嵌着されて前記メタライズ層にロウ付けされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記の構成により、熱電冷却素子のリード線を金属片上に半田付けまたは溶接するときに、リード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなることから、リード線を容易に接続できる。そのため、熱電冷却素子のリード線と金属片との間での接続信頼性が向上し、熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、光半導体素子を正常に作動させることができる。
【００１７】
さらに、入出力端子の平板部上にある金属片は、平板部から枠体内側に突出していないため、熱電冷却素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。また、光半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の突出幅を小さくせずに熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し、光半導体素子の長期信頼性を向上させることができる。さらに、金属片の上面におけるリード線を接続するための半田等のロウ材の濡れ具合や体積は製品毎で均一化されるので、その接続部での電気抵抗等の特性が製品毎に一定化されるという作用効果も有する。
【００１８】
また、切欠き部は平板部の上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体側で大きくなっていることから、平板部と金属片を接続する際の位置決めおよび金属片の嵌合が容易になり、金属片の嵌め込みの作業性が向上する。また、金属片に熱電冷却素子のリード線を接続する際にも、金属片の位置が製品毎に固定されているので、リード線の接続位置のばらつきも抑えることができる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、前記金属片は、その上面に前記一辺側の端面に開口を有する溝が形成されているとともに、下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、上記の構成により、金属片と熱電冷却素子のリード線を接続する際には、リード線の接続位置が常に一定の位置になるので、リード線を取り付ける際の位置決めが容易にできるとともにリード線の接続位置のばらつきを確実に抑えることができる。さらに、金属片の下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることで、金属片の下側と切欠き部の内面との間の隙間にロウ材のフィレットを形成することが可能となり、接続強度をさらに強化できる。
【００２１】
本発明の光半導体装置は、上記本発明の光半導体パッケージと、前記載置部に載置された前記熱電冷却素子と、前記熱電冷却素子の上面に載置され前記入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことを特徴とする。
【００２２】
本発明は、上記の構成により、上記本発明特有の作用効果を有する光半導体パッケージを用いた信頼性の高い光半導体装置を提供できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の光半導体パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の例を示す断面図であり、図２は図１の斜視図を示し、図３，図７は図２の入出力端子を示し、図３の（ａ）は金属片周辺の部分拡大斜視図、（ｂ）は金属片と金属片を載置する前の切欠き部周辺の部分拡大斜視図である。図１において、１は基体、２は枠体、３は蓋体、７は入出力端子、８はシールリングであり、これらで光半導体素子４を内部に収容するための容器が主に構成される。
【００２４】
本発明の基体１は、その上側主面にＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子４が熱電冷却素子５を間に介して載置するための載置部１ａを有している。この基体１は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｃｕ−Ｗ等の金属材料や、アルミナ，窒化アルミニウム，ムライト等のセラミックスから成る。金属材料から成る場合、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のインゴット（塊）に圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定の形状に製作される。一方、セラミックスから成る場合、その原料粉末に適当な有機バインダや溶剤等を添加混合しペースト状と成し、このペーストをドクターブレード法やカレンダーロール法によってセラミックグリーンシートと成し、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、これを複数枚積層し焼成することによって作製される。
【００２５】
なお、基体１が金属材料から成る場合、その表面に耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層を順次メッキ法により被着しておくのがよく、基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、基体１の上側主面の載置部１ａに光半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して強固に接着固定することができる。一方、基体１がセラミックスから成る場合、光半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して載置する載置部１ａに耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ０．５〜９μｍのＮｉ層と厚さ０．５〜５μｍのＡｕ層を順次メッキ法により被着しておくのがよく、基体１の上側主面の載置部１ａに光半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して強固に接着固定することができる。
【００２６】
枠体２は、基体１の上側主面に載置部１ａを囲繞するように取着され、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成る。例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のインゴットをプレス加工により所定の枠状となすことによって製作される。また、枠体２には、内部に収容する光半導体素子４との間で光信号を授受するための光ファイバ１０が挿通固定される筒状の光ファイバ固定部材９が、枠体２を貫通して銀ロウ等のロウ材を介して接合される。
【００２７】
入出力端子７は、基体１，枠体２に熱膨張係数が近似するアルミナセラミックス等のセラミックスから成り、枠体２の内外に突出する平板部７ａの突出部１７ａ，１７ｂと枠体２に嵌着される立壁部７ｂとを有している。また、光半導体パッケージの内外を導通するようにＭｏ−Ｍｎ，Ｗ等から成る金属ペーストを焼結したメタライズ配線層１２が平板部７ａ上面に被着されて、光半導体素子４と外部電気回路基板とを電気的に接続する。この入出力端子７は、枠体２を貫通してまたは切り欠いて形成された取付部２ａに銀ロウ等のロウ材で嵌着される。
【００２８】
本発明において、図３に示すように、入出力端子７の平板部７ａの上面の枠体２内側の部位に、平板部７ａの上面の一辺側の端面に開口を有するように切り欠かれて成り、かつ平板部７ａの上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体２側で大きくなっている切欠き部１８が設けられている。切欠き部１８の底面にメタライズ配線層１２に接続されたメタライズ層１３が形成されているとともに略同形状の金属片６が切欠き部１８に嵌着されてメタライズ層１３にロウ付けされている。なお、平板部７ａは多層構成のセラミックス等の誘電体から成り、７ｈは切欠き部１８が形成された平板部７ａの上層部、７ｉは切欠き部１８より下側の平板部７ａの下層部である。
【００２９】
本発明の金属片６は、熱電冷却素子５のリード線１５を電気的に接続するためのものである。図３においては、切欠き部１８の平板部７ａの上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体２側で大きくなっているため、金属片６が容易に嵌着できるようになっているとともに、金属片６が平板部７ａの側面から枠体２内側に飛び出すのを防ぐことができる。
【００３０】
上記のような構成により、熱電冷却素子５のリード線１５を金属片６上に半田付けや溶接で接合するとき、リード線１５を金属片６に押さえつけた際に、金属片６が上下動することがなくなることから、リード線１５を容易に接続できる。そのため、熱電冷却素子５のリード線１５と金属片６との接続信頼性が向上し熱電冷却素子５の冷却機能が良好に働くことから、光半導体素子４を正常に作動させることができる。
【００３１】
また、金属片６は入出力端子７の平板部７ａの側面から枠体内側に突出していないため、熱電冷却素子５および光半導体素子４を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。さらに、光半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子７の平板部７ａの突出幅を小さくせずに熱電冷却素子５自体を大きくすることができるので冷却能力が向上する。その結果、光半導体素子４を一定温度に冷却できる環境温度をより高く設定できるとともに、同一環境温度において、光半導体素子４をより低い温度設定で冷却可能となり、光半導体素子４の長期信頼性を向上させ得る。
【００３２】
また、より好ましくは、図３のように切欠き部１８の平板部７ａの上面側からみた開口の形状および金属片６を略Ｔ字型に形成し、そのＴ字型の左右両端を円弧状（Ｒをつけた形状）にすることがよい。この構成により、金属片６の膨大部が切欠き部１８の膨大部にひっかかり、金属片６が切欠き部１８から枠体２内側に飛び出そうとするのを防ぐことができ、確実に枠体２内側の空間を確保することができる。また、金属片６の膨大部の左右両端を円弧状にするのに合わせて、切欠き部１８の膨大部の左右両端を円弧状にすることで、平板部７ａへの応力を緩和し切欠き部１８の膨大部の左右両端からのクラック発生を防止できる。
【００３３】
図３では、切欠き部１８の平板部７ａの上面側からみた開口の形状および金属片６の平面視形状を略Ｔ字型にしているが、この他略逆三角形状、略逆台形状、略菱形、略十字状等にすることもできる。この場合、左右両端（略十字状の場合上端も含む）を円弧状にすることが上記の理由で好ましい。
【００３４】
また、金属片６と、平板部７ａの枠体２外側の突出部１７ｂのメタライズ配線層１２上に接続されたリード端子１６とは、切欠き部１８の底面にメタライズ配線層１２に接続されたメタライズ層１３を形成することにより、電気的に接続される。この構成により、平板部７ａの枠体２内側の突出部１７ａにおいて切欠き部１８の平板部７ａの上面側からみた開口の幅が枠体２側で大きくなっており、切欠き部１８と隣接するメタライズ配線層１２との間隔が小さくなっても、切欠き部１８の内側面によってメタライズ層１３と隣接したメタライズ配線層１２との間の短絡を防ぐことができる。また、金属片６を大きくできるためリード線１５の実装面積を広くすることができる。
【００３５】
この金属片６はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等から成るのが良く、この場合リード線１５を金属片６に容易に溶接することができる。従って、溶接に手間取って隣接するメタライズ配線層１２間で短絡を発生させるようなことなく、リード線１５を電気的に接続することができる。
【００３６】
また、切欠き部１８の深さは０．２〜０．４ｍｍがよい。０．２ｍｍ未満の場合、浅すぎて金属片６をしっかり嵌合し固定することができず、金属片６が外れる場合がある。また、０．４ｍｍを超える場合、平板部７ａを作製するためのセラミックグリーンシートを２層以上打ち抜いて切欠き部１８を形成しなければならない場合があり、セラミックグリーンシートを積層した際の積層ずれにより、切欠き部１８を所定の形状に形成できない場合がある。
【００３７】
金属片６の厚さは０．２５〜１ｍｍとするのが好ましい。０．２５ｍｍ未満だと、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になる。また、金属片６が薄すぎるため、切欠き部１８に金属片６を嵌着した際にロウ材が金属片６上面に這い上がってしまい、金属片６とリード線１５を溶接する際にロウ材が支障となりリード線１５が強固に接続できない場合がある。また、１ｍｍを超えると、プレス加工による金属片６の作製が困難となり、切削加工で作製せざるを得なくなる。すると、加工コストの上昇につながるという問題点がある。
【００３８】
また図３（ａ）に示すように、金属片６の一辺側の端面（枠体２内側に露出した端面）は平板部７ａの端面より内側に後退し引っ込んで位置しているのがよく、金属片６の一辺側の端面と平板部７ａの端面との距離Ｘを０．２〜０．５ｍｍとするのが好ましい。この範囲内にすることで、切欠き部１８に金属片６を嵌着する際に、はみ出したロウ材が距離Ｘによる隙間に流れ込むことによって、金属片６上面への這い上がりを抑えることができる。０．２ｍｍ未満だと、切欠き部１８に金属片６を嵌着しロウ付けした際にロウ材が金属片６上面に這い上がってしまい、金属片６とリード線１５を溶接する際にロウ材が支障となりリード線１５を強固に接続できない場合がある。また、０．５ｍｍを超えると、切欠き部１８が大きくなって入出力端子７自体が大きくなり、光半導体パッケージの大型重量化につながり易くなる。
【００３９】
さらに、好ましくは図７のように、金属片は、その上面に一辺側の端面に開口を有する溝１９が形成されているとともに、下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることがよい。この構成により、切欠き部１８に金属片６を嵌着する際の位置決めおよび金属片６の嵌合が容易になり、金属片の嵌め込みの作業性が向上する。また、金属片６と熱電冷却素子５のリード線１５を接続する際には、リード線１５の接続位置が常に一定の位置になるので、リード線１５を取り付ける際の位置決めが容易にできるとともにリード線１５の接続位置のばらつきも確実に抑えることができる。さらに金属片６の下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることで、金属片６の下面側と切欠き部１８の内面との隙間にロウ材のフィレットを形成することが可能となり、接続強度をさらに強化できる。
【００４０】
溝１９の深さは、金属片６の厚さをＺとした場合に０．１Ｚ〜０．６Ｚとするのが好ましい。０．１Ｚ未満だと、溝１９とリード線１５との接触面積が小さくなりリード線１５の固定が困難になり、０．６Ｚを超えると、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になる。
【００４１】
かくして、本発明は、入出力端子の平板部の上面の枠体内側の部位に、一辺側の端面に開口を有するように切り欠かれて成り、かつ平板部の上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体側で大きくなっている切欠き部が設けられており、切欠き部の底面にメタライズ配線層に接続されたメタライズ層が形成されているとともに略同形状の金属片が切欠き部に嵌着されてメタライズ層にロウ付けされていることにより、リード線を金属片上に溶接するためにリード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなり、リード線を容易に接続できる。そのため、リード線と金属片との間での接続性が向上し熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、光半導体素子を正常に作動させることができる。
【００４２】
さらに、入出力端子のメタライズ配線層の端から金属片が枠体内側に突出しないため、熱電冷却素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。また、光半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の突出幅を小さくせずに熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し光半導体素子の長期信頼性が向上する。さらに、金属片の上面におけるリード線を接続するための半田等のロウ材の濡れ具合や体積は製品毎で均一化されるので、その接続部での電気抵抗等の特性が製品毎に一定化されるという作用効果も有する。
【００４３】
また、切欠き部の平板部の上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体側で大きくなっていることにより、平板部と金属片を接続する際の位置決めおよび金属片の嵌合が容易になり、金属片の嵌め込みの作業性が向上する。また、金属片に熱電冷却素子のリード線を接続する際にも、金属片の位置が製品毎に固定されているので、リード線の接続位置のばらつきも抑えることができる。
【００４４】
また好ましくは、金属片は、その上面に一辺側の端面に開口を有するように溝が形成されているとともに、下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることにより、金属片と熱電冷却素子のリード線を接続する際に、リード線の接続位置が常に一定の位置になるので、リード線を取り付ける際の位置決めが容易にできるとともにリード線の接続位置のばらつきも確実に抑えることができる。
【００４５】
本発明の光半導体装置は、本発明の光半導体パッケージと、載置部に載置された熱電冷却素子と、熱電冷却素子の上面に載置され入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことにより、上記本発明の作用効果を有する光半導体パッケージを用いた信頼性の高いものとなる。この光半導体装置において、光ファイバは光半導体装置が外部電気回路基板等に搭載された後に設けることもでき、または製品としての光半導体装置自体に設けておくこともできる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、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る。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、入出力端子の平板部の上面の枠体内側の部位に、一辺側の端面に開口を有するように切り欠かれて成り、かつ平板部の上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体側で大きくなっている切欠き部が設けられており、切欠き部の底面にメタライズ配線層に接続されたメタライズ層が形成されているとともに略同形状の金属片が切欠き部に嵌着されてメタライズ層にロウ付けされていることにより、熱電冷却素子のリード線を金属片上に半田付けまたは溶接するときに、リード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなることから、リード線を容易に接続できる。そのため、熱電冷却素子のリード線と金属片との間での接続信頼性が向上し、熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、光半導体素子を正常に作動させることができる。
【００４８】
さらに、入出力端子の平板部上にある金属片は、平板部から枠体内側に突出していないため、熱電冷却素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。また、光半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の突出幅を小さくせずに熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し、光半導体素子の長期信頼性を向上させることができる。さらに、金属片の上面におけるリード線を接続するための半田等のロウ材の濡れ具合や体積は製品毎で均一化されるので、その接続部での電気抵抗等の特性が製品毎に一定化されるという作用効果も有する。
【００４９】
また、切欠き部は平板部の上面側からみた開口の幅が一辺側より枠体側で大きくなっていることから、平板部と金属片を接続する際の位置決めおよび金属片の嵌合が容易になり、金属片の嵌め込みの作業性が向上する。また、金属片に熱電冷却素子のリード線を接続する際にも、金属片の位置が製品毎に固定されているので、リード線の接続位置のばらつきも抑えることができる。
【００５０】
本発明は、好ましくは金属片は、その上面に一辺側の端面に開口を有する溝が形成されているとともに、下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることにより、金属片と熱電冷却素子のリード線を接続する際には、リード線の接続位置が常に一定の位置になるので、リード線を取り付ける際の位置決めが容易にできるとともにリード線の接続位置のばらつきを確実に抑えることができる。さらに、金属片の下面側で横断面における外形形状が小さくなっていることで、金属片の下面側と切欠き部の内面との間の隙間にロウ材のフィレットを形成することが可能となり、接続強度をさらに強化できる。
【００５１】
本発明の光半導体装置は、上記本発明の光半導体パッケージと、載置部に載置された熱電冷却素子と、熱電冷却素子の上面に載置され入出力端子に電気的に接続された光半導体素子と、枠体の上面に接合された蓋体とを具備したことにより、上記本発明特有の作用効果を有する光半導体パッケージを用いた信頼性の高い光半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体パッケージについて実施の形態の例を示す断面図である。
【図２】図１の光半導体パッケージの斜視図である。
【図３】図１の光半導体パッケージの入出力端子を示し、（ａ）は金属片周辺の部分拡大斜視図、（ｂ）は金属片および金属片を載置する前の切欠き部周辺の部分拡大斜視図である。
【図４】従来の光半導体パッケージの断面図である。
【図５】図４の光半導体パッケージの斜視図である。
【図６】図４の光半導体パッケージの入出力端子における金属端子周辺の部分拡大斜視図である。
【図７】図１の光半導体パッケージの入出力端子について実施の形態の他の例を示し、（ａ）は金属片周辺の部分拡大斜視図、（ｂ）は金属片および金属片を載置する前の切欠き部周辺の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：取付部
３：蓋体
４：光半導体素子
５：熱電冷却素子
６：金属片
７：入出力端子
７ａ：平板部
７ｂ：立壁部
１２：メタライズ配線層
１３：メタライズ層
１８：切欠き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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