(57)【要約】【課題】基板と枠体との接合箇所、或いは、固定部材と枠体との接合箇所からはみ出したロウ材によって、固定部材と基板の上面とが直接に接合される可能性がある。このような場合、ロウ材と枠体との熱膨張差によって、固定部材の位置ずれが引き起こされる可能性がある。【解決手段】上面に光半導体素子が載置される載置領域を有する基板と、基板の主面上に載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する貫通孔を有する枠体と、基板および枠体の間に位置して、基板および枠体を接合する接合部材と、貫通孔に挿入固定された、光ファイバが固定される筒状の固定部材とを備え、基板が、枠体が接合される領域の周縁部分であって、基板を平面視した場合に固定部材と重なり合う部分に凹部を有する素子収納用パッケージとする。【選択図】図１
2012008265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に光半導体素子が載置される載置領域を有する基板と、
該基板の主面上に前記載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する貫通孔を有する枠体と、
前記基板および前記枠体の間に位置して、前記基板および前記枠体を接合する接合部材と、
前記貫通孔に挿入固定された、光ファイバが固定される筒状の固定部材とを備え、
前記基板は、前記枠体が接合される領域の周縁部分であって、前記基板を平面視した場合に前記固定部材と重なり合う部分に凹部を有することを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記固定部材が前記貫通孔に挿入されている方向に対して垂直で、かつ前記基板の上面に対して平行な方向を第１の方向としたときに、前記凹部における前記第１の方向の幅が前記固定部材における前記第１の方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項３】
前記基板を平面視した場合に、前記接合部材の一部が前記凹部と重なり合うことを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項４】
前記基板を平面視した場合に、前記凹部の一部が前記枠体と重なり合うことを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項５】
前記枠体が前記貫通孔を複数有し、これら貫通孔のそれぞれに前記固定部材が挿入固定されており、前記基板は、前記枠体が接合される領域の周縁部分であって、前記基板を平面視した場合に複数の前記固定部材と重なり合う部分に、それぞれ前記凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の素子収納用パッケージと、
該素子収納用パッケージの前記載置領域内に載置された前記光半導体素子と、
前記枠体と接合された、前記光半導体素子を封止する蓋体とを備えた光モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の光モジュールと、
前記固定部材に固定された光ファイバとを備えた光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＤ（レーザダイオード）、ＰＤ（フォトダイオード）に代表される光半導体素子を収納する素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光半導体素子を収納する素子収納用パッケージとしては、例えば、特許文献１に記載された光モジュールが知られている。特許文献１に記載された光モジュールは、パッケージ側面に貫通孔が設けられるとともに、この貫通孔に、フェルール、フェルールホルダ及び気密封止窓からなり、光ファイバを固定する固定部材が挿入固定されている。固定部材により固定された光ファイバは、パッケージ内に収納された光半導体素子と光学的に結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０４１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パッケージ本体を構成する基板と枠体とを接合する際、および固定部材を貫通孔内に挿入固定する際、これらの部材はそれぞれロウ材のような接合部材を介して接合される。近年、素子収納用パッケージとしては小型集積化が進み、素子収納用パッケージの低背化が進んでいる。そのため、素子収納用パッケージ内において、固定部材と基板の上面との間隔が小さくなっている。
【０００５】
そのため、上記の接合箇所からはみ出した接合部材によって、固定部材と基板の上面とが直接に接合される可能性がある。このような場合、接合部材と枠体との熱膨張差によって、固定部材と基板との間で、固定部材に圧縮応力あるいは引っ張り応力が加わる。このような力が固定部材に加わると、固定部材の位置ずれが引き起こされて、光ファイバと光半導体素子との光学的な結合が精度の低いものとなる可能性が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、素子収納用パッケージを低背化した場合であっても高い精度の光学結合を行うことができる素子収納用パッケージ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】
【０００７】
本発明の一つの態様に基づく素子収納用パッケージは、上面に光半導体素子が載置される載置領域を有する基板と、該基板の主面上に前記載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する貫通孔を有する枠体と、前記基板および前記枠体の間に位置して、前記基板および前記枠体を接合する接合部材と、前記貫通孔に挿入固定された、光ファイバが固定される筒状の固定部材とを備えている。そして、前記基板が、前記枠体が接合される領域の周縁部分であって、前記基板を平面視した場合に前記固定部材と重なり合う部分に凹部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一つの態様に基づく素子収納用パッケージにおいては、基板が、枠体が接合される領域の周縁部分であって、基板を平面視した場合に固定部材と重なり合う部分に凹部
を有している。そのため、固定部材と基板とが重なり合う部分においては、固定部材と基板の上面との間隔を大きくすることができるので、素子収納用パッケージを低背化しつつも、固定部材と基板の上面とが直接に接合部材を介して接合される可能性を小さくすることができる。
【０００９】
また、基板と枠体とを接合する際、或いは固定部材を貫通孔内に挿入固定する際、これらの部材を接合する接合部材が接合箇所からはみ出したとしても、上記の凹部に接合部材が溜まるので、予想外の位置に接合部材が流れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかる素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す素子収納用パッケージの平面図である。
【図３】図２に示す素子収納用パッケージのＡ−Ａ断面における固定部材の近傍の拡大断面図である。
【図４Ａ】図３に示す素子収納用パッケージの第１の変形例を示す拡大断面図である。
【図４Ｂ】図３に示す素子収納用パッケージの第２の変形例を示す拡大断面図である。
【図４Ｃ】図３に示す素子収納用パッケージの第３の変形例を示す拡大断面図である。
【図５】第２の実施形態にかかる素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置を示す斜視図である。
【図６】図５に示す素子収納用パッケージの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態にかかる素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る素子収納用パッケージは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜３に示すように、第１の実施形態にかかる素子収納用パッケージ１は、上面に光半導体素子３が載置される載置領域５ａを有する基板５と、基板５の主面上に載置領域５ａを囲むように配設された、内周面および外周面に開口する貫通孔７を有する枠体９と、基板５および枠体９の間に位置して、基板５および枠体９を接合する接合部材１１ａ（以下、第１の接合部材１１ａともいう）と、貫通孔７に挿入固定された、光ファイバ１３が固定される筒状の固定部材１５とを備えている。そして、基板５が、枠体９が接合される領域より内側の領域の周縁部分であって、基板５を平面視した場合に固定部材１５と重なり合う部分に凹部１７を有している。
【００１３】
このように、基板５を平面視した場合に固定部材１５と重なり合う部分に凹部１７を有していることから、固定部材１５と基板５とが重なり合う部分においては、固定部材１５と基板５の上面との間隔を大きくすることができる。そのため、素子収納用パッケージ１を低背化しつつも、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性を小さくすることができる。
【００１４】
また、基板５と枠体９とを第１の接合部材１１ａを介して接合する際、或いは固定部材
１５を貫通孔７内に後述する第２の接合部材１１ｂを介して挿入固定する際、これらの部材を接合する第１の接合部材１１ａまたは第２の接合部材１１ｂが接合箇所からはみ出したとしても、凹部１７にこれらの接合部材１１を溜めることができるので、予想外の位置に接合部材１１が流れることを抑制できる。
【００１５】
本実施形態における基板５は、四角板形状であって、主面上に光半導体素子３が載置される載置領域５ａを有している。なお、本実施形態において載置領域５ａとは、基板５を平面視した場合に光半導体素子３と重なり合う領域を意味している。
【００１６】
本実施形態においては載置領域５ａが主面の中央部に形成されているが、光半導体素子３が載置される領域を載置領域５ａとしていることから、例えば、基板５の主面の端部に載置領域５ａが形成されていても何ら問題ない。また、本実施形態の基板５は一つの載置領域５ａを有しているが、基板５が複数の載置領域５ａを有し、それぞれの載置領域５ａに光半導体素子３が載置されていてもよい。
【００１７】
そして、本実施形態の素子収納用パッケージ１における基板５は、枠体９が接合される領域の周縁部分であって、基板５を平面視した場合に固定部材１５と重なり合う部分に凹部１７を有している。上述の通り、このような凹部１７を有していることにより、固定部材１５と基板５とが重なり合う部分においては、固定部材１５と基板５の上面との間隔を大きくすることができる。また、この凹部１７に接合部材１１が溜まるので、予想外の位置に接合部材１１が流れることを抑制できる。
【００１８】
凹部１７の形状としては、固定部材１５と基板５の上面との間隔を大きくすることができる形状であればよく、また、基板５と枠体９とを第１の接合部材１１ａを介して接合する際、或いは固定部材１５を貫通孔７内に第２の接合部材１１ｂを介して挿入固定する際に、それぞれの接合箇所から接合部材１１がはみ出したとしても、これらのはみ出した接合部材１１を溜めることができる形状であればよい。具体的には、例えば図３に示すように、凹部１７を断面視した場合に、底面及びこの底面を挟むように位置する２つの側面を有する構成であればよい。このとき、図４Ａに示すように、底面と側面の境界部分が曲面形状であることが好ましい。凹部１７内に接合部材１１が溜まった場合に、接合部材１１が膨張収縮することに起因して基板５に加わる応力が局所的に集中することを抑制することができるからである。
【００１９】
また、凹部１７の形状としては、図４Ｂに示すように、２つの側面から構成されるＶ字形状、或いは、図４Ｃに示すように、底面における幅よりも開口部の幅の大きい台形形状であってもよい。凹部１７がこれらの形状である場合には、２つの側面が平行ではなく、開口部に向かって幅が広がる形状であることから、凹部１７内に接合部材１１が溜まった場合に、接合部材１１が膨張収縮することに起因して基板５に加わる応力の影響を小さくすることができる。具体的には、接合部材１１が両側面と接するように凹部１７内に溜まっている場合において、基板５の上方に接合部材１１が膨張収縮しやすくなる。そのため、接合部材１１の膨張収縮に起因して基板５の上面に平行な方向に加わる応力を基板５の上面に垂直な方向に分散させることができる。
【００２０】
凹部１７の深さＤとしては、第１の接合部材１１ａの厚みＴよりも大きいことが好ましい。これにより、基板５と枠体９との間から第１の接合部材１１ａの一部がはみ出した場合であっても、安定して凹部１７内に第１の接合部材１１ａを溜めることができる。そのため、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性をさらに小さくすることができる。
【００２１】
また、凹部１７の深さＤとしては、基板５の厚みに対して１０〜５０％であることが好
ましい。１０％以上であることにより、安定して凹部１７内に第１の接合部材１１ａを溜めることができる。また、基板５のうち、凹部１７の下方に位置する部分は相対的に厚みが小さくなるが、凹部１７の深さＤが、基板５の厚みに対して５０％以下であることにより、上記の相対的に厚みが小さい部分においても、十分な基板５の厚みを確保することができる。結果として、基板５の耐久性が過度に低下することを抑制できる。
【００２２】
第１の接合部材１１ａの厚みＴよりも大きいことが好ましい。これにより、基板５と枠体９との間から第１の接合部材１１ａの一部がはみ出した場合であっても、安定して凹部１７内に第１の接合部材１１ａを溜めることができる。そのため、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性をさらに小さくすることができる。
【００２３】
固定部材１５が貫通孔７に挿入されている方向に対して垂直で、かつ基板５の上面に対して平行な方向を第１の方向としたときに、凹部１７における第１の方向の幅Ｗ１が固定部材１５における第１の方向の幅Ｗ２よりも大きいことが好ましい。凹部１７の少なくとも一部が、基板５を平面視した場合に固定部材１５と重なり合わない部分にも位置することから、凹部１７内に接合部材１１が流れた場合であっても固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性をさらに小さくすることができる。
【００２４】
また、基板５を平面視した場合に、接合部材１１の一部が凹部１７と重なり合うことが好ましい。接合部材１１の少なくとも一部が凹部１７と重なり合うように位置していることによって、接合部材１１が接合箇所からはみ出したとしても、凹部１７に接合部材１１をより確実に流れさせて凹部１７に溜めることができる。そのため、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性をさらに小さくすることができる。
【００２５】
また、基板５を平面視した場合に、凹部１７の一部が枠体９と重なり合うことが好ましい。基板５と枠体９とを接合する第１の接合部材１１ａが接合箇所からはみ出したとしても、凹部１７に第１の接合部材１１ａをより確実に流れさせて凹部１７に溜めることができる。そのため、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性をさらに小さくすることができる。
【００２６】
既に示したように、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合されることによって固定部材１５に位置ずれが生じる可能性があるが、特に、枠体９から離れた部分において固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合される場合よりも、枠体９に近い部分において固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合される場合の方が、より大きな位置ずれが固定部材１５に生じやすい。しかしながら、基板５を平面視した場合に、凹部１７の一部が枠体９と重なり合う場合には、固定部材１５の枠体９に近い部分において、その直下に凹部１７が存在していることとなる。そのため、上記する固定部材１５の大きな位置ずれを安定して抑制することができる。
【００２７】
基板５の主面には複数の配線導体１９が配設されている。これらの配線導体１９を介して光半導体素子３と外部配線（不図示）との間で信号の入出力を行うことができる。このように、基板５の主面には配線導体１９が配設されることから、基板５としては、少なくとも配線導体１９が配設される部分には高い絶縁性を有していることが求められる。本実施形態にかかる基板５は、複数の絶縁性基板を積層することにより作製される。そして、この絶縁性基板の上に配線導体１９が配設される。絶縁性基板としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００２８】
これらのガラス粉末およびセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製する。作製された複数のセラミックグリーンシートを積層することにより複数の積層体を作製する。複数の積層体をそれぞれ約１６００度の温度で一体焼成することにより基板５が作製される。
【００２９】
なお、基板５としては、複数の絶縁性基板が積層された構成に限られるものではない。一つの絶縁性基板により基板５が構成されていてもよい。また、基板５として、少なくとも配線導体１９が配設される部分に高い絶縁性を有していることが求められることから、例えば、金属基板上に絶縁性基板を積層した構成としてもよい。特に、基板５に対して高い放熱性が求められる場合、基板５が上記の構成であることが好ましい。金属部材は高い放熱性を有しているからである。金属基板上に絶縁性基板を積層した構成とすることで、基板５の放熱性を高めることができる。
【００３０】
具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって基板５を構成する金属基板を作製することができる。
【００３１】
このように作製された基板５の上面における、枠体９が接合される領域の周縁部分であって、基板５を平面視した場合に固定部材１５と重なり合う箇所を部分的に切削することによって、凹部１７を形成することができる。また、凹部１７は上記のように基板５を部分的に切削することにより形成してもよいが、例えば、基板５となるセラミックグリーンシートを積層する際に、最上部に位置するセラミックグリーンシートに貫通孔７を設けることによって凹部１７を形成してもよい。
【００３２】
複数の配線導体１９は、それぞれ枠体９で囲まれた領域の内側から外側にかけて位置している。これにより、枠体９で囲まれた領域の内側と外側との間で電気的な接続を図ることができる。これら複数の配線導体１９は、互いに電気的に短絡することの無いように所定の間隔をあけて配設されている。配線導体１９としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を配線導体１９として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。
【００３３】
配線導体１９は、リード端子２１などを介して外部配線（不図示）と光半導体素子３とを電気的に接続するための部材である。そのため、本実施形態における配線導体１９は基板５の主面上のみに配設されているが、特にこれに限られるものではない。例えば、配線導体１９の一部が基板５に埋設されていてもよい。特に、配線導体１９の一部が基板５に埋設されている場合、この埋設されている部分においては、複数の配線導体１９の間に絶縁性部材からなる基板５が存在することとなる。そのため、複数の配線導体１９の間における絶縁性を高めることができる。また、配線導体１９の一部が基板５に埋設されている場合、基板５の側面から配線導体１９を引き出して、この基板５の側面において露出している部分でリード端子２１と電気的に接続してもよい。
【００３４】
リード端子２１としては、配線導体１９と同様に導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料をリード端子２１として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。
【００３５】
本実施形態の素子収納用パッケージ１は、載置領域５ａ上に配設された、光半導体素子３を載置するための載置基板２３を備えている。光半導体素子３を基板５に対して直接に載置してもよいが、本実施形態の素子収納用パッケージ１のように、載置基板２３を備えるとともに、この載置基板２３上に光半導体素子３が載置されていることが好ましい。光半導体素子３と固定部材１５の高さのずれを小さくすることができるので、光半導体素子３と光ファイバ１３との光学的な結合を容易にできるからである。
【００３６】
本実施形態の素子収納用パッケージ１においては、枠体９に設けられた貫通孔７に固定部材１５が挿入固定されている。そのため、固定部材１５は基板５から所定の距離をあけて離隔している。光半導体素子３が基板５に対して直接に載置されている場合、光半導体素子３と固定部材１５との間に高さ方向のずれが生じやすい。一方、載置基板２３を備えるとともに、この載置基板２３上に光半導体素子３が載置されている場合には、この高さのずれを小さくすることができる。そのため、光半導体素子３と光ファイバ１３との間で安定して光学結合を行うことができる。
【００３７】
載置基板２３としては、絶縁性基板５と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００３８】
枠体９は、平面視した場合に載置領域５ａを囲むように基板５の主面に設けられている。枠体９は、内周面および外周面に開口する貫通孔７を有している。そして、この貫通孔７には光ファイバ１３が固定される筒状の固定部材１５が挿入固定されている。貫通孔７は、例えばドリル孔あけ加工によって枠体９に形成することができる。
【００３９】
枠体９としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって基板５を構成する金属基板５を作製することができる。また、枠体９としてセラミック部材を用いてもよい。また、枠体９は、一つの部材からなっていてもよいが、複数の部材の積層構造であってもよい。
【００４０】
なお、金属部材からなる枠体９を備えている場合、この枠体９と配線導体１９との絶縁性を確保するため、枠体９に開口部を設けるとともにこの開口部内において配線導体１９と枠体９との間に絶縁部材が配設されていることが好ましい。
【００４１】
本実施形態の素子収納用パッケージ１は、基板５および枠体９の間に位置して、基板５および枠体９を接合する第１の接合部材１１ａを備えている。第１の接合部材１１ａとしては、例えばロウ材を用いることができる。例示的なロウ材としては、銀ロウが挙げられる。
【００４２】
基板５と枠体９との接合性及び素子収納用パッケージ１の気密性を高めるため、図３に示すように、第１の接合部材１１ａの幅Ｗ３としては、枠体９の厚みＷ４よりも大きいことが好ましい。第１の接合部材１１ａの幅Ｗ３が枠体９の厚みＷ４よりも大きい場合には、基板５と枠体９との接合性及び素子収納用パッケージ１の気密性を高めることができる一方で、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性がある。しかしながら、本実施形態の素子収納用パッケージ１においては、基板５が凹部１７を有していることから、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性を小さくすることができる。
【００４３】
本実施形態の素子収納用パッケージ１は、光ファイバ１３が固定される筒状の固定部材１５を備えている。より具体的には、図１〜３に示すように、固定部材１５は、一端が枠体９の内側に位置するとともに、他端が枠体９の外側に位置するように枠体９に固定されている。本実施形態における固定部材１５は、光ファイバ１３を固定して位置決めを図るとともに、筒状であることによって、この筒形状の中空部分で光半導体素子３と光ファイバ１３との間での光の伝達を行うことができる。
【００４４】
固定部材１５としては、少なくとも光ファイバ１３を固定できる程度の強度を有していることが好ましい。具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって筒状の固定部材１５を作製することができる。
【００４５】
特に、枠体９と固定部材１５とが、同じ金属部材を用いて形成されていることが好ましい。枠体９及び固定部材１５の熱膨張差を小さくすることができるので、枠体９と固定部材１５との間に生じる応力を小さくすることができるからである。
【００４６】
本実施形態の素子収納用パッケージ１は、枠体９と固定部材１５との間に位置して、枠体９および固定部材１５を接合する第２の接合部材１１ｂを備えている。枠体９に形成された貫通孔７の内径と固定部材１５の外径とを等しくすることにより、貫通孔７に固定部材１５を嵌め込んでもよいが、枠体９と固定部材１５との間に位置する第２の接合部材１１ｂを用いて枠体９および固定部材１５を接合することが好ましい。
【００４７】
貫通孔７に固定部材１５を嵌め込む場合、貫通孔７に固定部材１５を固定するためには貫通孔７の内径及び固定部材１５の外径に高い精度の加工が要求されるが、第２の接合部材１１ｂを用いて枠体９および固定部材１５を接合することにより、容易に貫通孔７に固定部材１５を固定することができる。第２の接合部材１１ｂとしては、例えばロウ材を用いることができる。例示的なロウ材としては、銀ロウが挙げられる。
【００４８】
本実施形態の素子収納用パッケージ１においては、基板５がこの貫通孔７の下方に凹部１７を有していることから、第２の接合部材１１ｂの一部が枠体９と固定部材１５との間から流れ出た場合であっても、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合されて固定部材１５に応力が加わり固定部材１５が位置ずれを起こす可能性を小さくすることができる。
【００４９】
筒状の固定部材１５内には、固定部材１５の穴を塞ぐように透光性部材２５が配設されている。透光性部材２５は固定部材１５の内側を塞ぎ、素子収納用パッケージ１の気密性を保持するとともに固定部材１５の内部空間を伝達する光半導体素子３の励起した光をそのまま固定部材１５に取着接続される光ファイバに伝達させる作用をなす。透光性部材２５としては、例えば、酸化珪素、酸化鉛を主成分とした鉛系及びホウ酸、ケイ砂を主成分としたホウケイ酸系の非晶質ガラスを用いることができる。
【００５０】
本実施形態の光モジュール２７は、上記の実施形態に代表される素子収納用パッケージ１と、素子収納用パッケージ１の載置領域５ａ内に載置された光半導体素子３と、枠体９と接合された、光半導体素子３を封止する蓋体２９とを備えている。
【００５１】
本実施形態の光モジュール２７においては、基板５の載置領域５ａに光半導体素子３が載置されている。また、光半導体素子３と配線導体１９とが導線を介して電気的に接続されている。この光半導体素子３に外部配線、配線導体１９および導線を介して外部信号を入力することにより、光半導体素子３から所望の出力を得ることができる。光半導体素子
３としては、例えば、ＬＤ素子に代表される、光ファイバ１３に対して光を出射する発光素子、ＰＤ素子に代表される、光ファイバ１３に対して光を受光する受光素子が挙げられる。
【００５２】
光半導体素子３と配線導体１９とは、例えば、導線を介して、いわゆるワイヤーボンディングにより電気的に接続することができる。また、光半導体素子３の直下まで配線導体１９を延設して、ロウ材のような導電性接着剤を介して光半導体素子３と配線導体１９とを接合する、いわゆるフリップチップにより光半導体素子３と配線導体１９とが電気的に接続されていてもよい。
【００５３】
蓋体２９は、枠体９と接合され、光半導体素子３を封止するように設けられている。蓋体２９は、枠体９の上面に接合されている。そして、基板５、枠体９および蓋体２９で囲まれた空間において光半導体素子３を封止している。このように光半導体素子３を封止することによって、長期間の素子収納用パッケージ１の使用による光半導体素子３の劣化を抑制することができる。蓋体２９としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。また、枠体９と蓋体２９は、例えばシーム溶接法によって接合することができる。また、枠体９と蓋体２９は、例えば、金−錫ロウを用いて接合してもよい。
【００５４】
本実施形態の光半導体装置３１は、上記の実施形態に代表される光モジュール２７と、固定部材１５に固定された光ファイバ１３とを備えている。光ファイバ１３は、枠体９の外側に位置する端面において固定部材１５に固定されていてもよく、また、光ファイバ１３の一部を固定部材１５に挿入することによって固定部材１５に固定してもよい。
【００５５】
次に、第２の実施形態の素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置について図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００５６】
図５〜６に示すように、第２の実施形態の素子収納用パッケージ１は、枠体９が貫通孔７を複数有し、これらの貫通孔７のそれぞれに固定部材１５が挿入固定されている。そして、基板５は、枠体９が接合される領域の周縁部分であって、基板５を平面視した場合に複数の固定部材１５と重なり合う部分に、それぞれ凹部１７を有している。
【００５７】
このように、基板５を平面視した場合に各固定部材１５と重なり合う部分にそれぞれ凹部１７を有していることから、固定部材１５と基板５とが重なり合う部分においては、固定部材１５と基板５の上面との間隔をそれぞれ大きくすることができる。そのため、素子収納用パッケージ１を低背化しつつも、固定部材１５と基板５の上面とが直接に接合部材１１を介して接合される可能性を小さくすることができる。
【００５８】
凹部１７が形成されている場合には、この凹部１７の下方における基板５の厚みが相対的に小さくなるため、基板５のこの部分に応力が加わりやすくなるが、本実施形態の素子収納用パッケージ１は、複数の凹部１７を有している、換言すると、これらの凹部１７の間に、凹部１７の下方における基板５の厚みと比較して厚みが相対的に大きい部分が形成されている。このように、凹部１７の下方であって基板５の厚みが相対的に小さい部分の間に厚みが相対的に大きい部分が存在しているので、凹部１７の下方であって基板５の厚みが相対的に小さい部分に加わる応力によって基板５の耐久性が低下することを抑制できる。
【００５９】
本実施形態の素子収納用パッケージ１においては、それぞれの凹部１７の深さが等しい
ことが好ましい。凹部１７の深さのばらつきが大きいと、上記の応力が基板５の一部に集中しやすくなるが、凹部１７の深さが等しいことによって、それぞれの凹部１７の下方に位置する基板５の部位に加わる応力のばらつきを小さくすることができる。結果として、基板５の耐久性を向上させることができる。
【００６０】
以上、本発明の各実施形態にかかる素子収納用パッケージ並びにこれを備えた光モジュール及び光半導体装置について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・素子収納用パッケージ
３・・・光半導体素子
５・・・基板
５ａ・・・載置領域
７・・・貫通孔
９・・・枠体
１１・・・接合部材
１１ａ・・・第１の接合部材
１１ｂ・・・第２の接合部材
１３・・・光ファイバ
１５・・・固定部材
１７・・・凹部
１９・・・配線導体
２１・・・リード端子
２３・・・載置基板
２５・・・透光性部材
２７・・・光モジュール
２９・・・蓋体
３１・・・光半導体素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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