專利名稱：半導(dǎo)體器件組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的封裝，特別地，涉及光纖耦合半導(dǎo)體器件的絕熱封裝。
背景技術(shù)：
諸如激光二極管、激光二極管陣列和發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光半導(dǎo)體器件經(jīng)常與 光纖結(jié)合以將所發(fā)射的光傳輸?shù)酵獠课矬w。在耦合到半導(dǎo)體器件的光纖的正常操作期間， 必須維持半導(dǎo)體芯片和光傳輸光纖之間的光耦合效率。大多數(shù)半導(dǎo)體芯片的發(fā)光區(qū)域相當(dāng)小，在垂直于半導(dǎo)體器件的薄膜層平面的方向 只有幾微米。通常，小尺寸的發(fā)光區(qū)域是好的，是期望的光源形狀，因?yàn)槠鋷砉庠吹母吡?度，例如，允許光源產(chǎn)生的光被緊聚焦。為了保持半導(dǎo)體光源的亮度，優(yōu)選地利用具有小纖 芯直徑的光纖。由于小尺寸的發(fā)光區(qū)域和小的纖芯直徑，所以光纖必須精確對準(zhǔn)半導(dǎo)體芯 片。此外，為了在器件的壽命期間維持發(fā)光功率水平，必須在器件的壽命期間維持光纖和半 導(dǎo)體芯片之間的精確對準(zhǔn)。參照圖1，所示的是現(xiàn)有的耦合光纖的激光二極管組件10。激光二極管組件10已 經(jīng)被轉(zhuǎn)讓給JDS單相公司的Ziari等人的美國專利US 6，758，610所公開，通過參考將其結(jié) 合于此。激光二極管組件10包括基座11，激光芯片子支架12，激光芯片13，包括頂部14A 的光纖子支架14，以及光纖15。子支架12和14通過焊接層16被固定到基座11，而激光芯 片13通過焊接層16被固定到激光芯片子支架12。利用焊接珠17將光纖15連接到光纖子 支架14。金屬化光纖15，以使其具有金屬化層18，從而通過焊接珠17的金屬焊接材料提高 光纖15的濕潤性。頂部14A具有低熱導(dǎo)率，以在焊接操作期間起到熱障作用。光纖15的 前表面19被透鏡化，以提高光纖耦合效率。不利地，即使在利用熱電冷卻器(TEC)穩(wěn)定激光二極管組件10的溫度的情況下， 激光二極管組件10的光纖耦合效率也隨著環(huán)境溫度而改變。圖1未示出TEC。為了移除激 光二極管組件10的熱量，基座11配置在TEC的頂表面，而TEC的底表面連接到外部熱沉， 未示出。當(dāng)環(huán)境溫度與激光二極管組件10的基座11的溫度不同時，TEC的內(nèi)側(cè)表面和外側(cè) 表面具有不同的溫度。溫差將導(dǎo)致其上安裝有基座11的內(nèi)側(cè)TEC表面變形，這將導(dǎo)致激光 二極管組件10的基座11變形?；?1的變形導(dǎo)致光纖15相對于激光二極管芯片13的 偏移，這將造成光纖耦合效率損失，最終導(dǎo)致輸出光功率和激光二極管組件10的轉(zhuǎn)換效率 降低。Miyokawa等人的美國專利US 6，734，517和US 7，030，422公開了一種提高光纖 耦合二極管激光中光纖耦合效率穩(wěn)定性的現(xiàn)有方法，通過參考將其結(jié)合于此。Miyokawa等 人公開了一種半導(dǎo)體激光二極管模塊，該模塊被構(gòu)造以減少光纖耦合效率對于溫度的相關(guān) 性。在Miyokawa等人公開的半導(dǎo)體激光二極管模塊中，選擇支撐激光芯片的基座的材料，
4以匹配光纖固定器的材料。此外，光纖固定器具有兩個部分，一部分被安裝到基座，而另一 個部分支撐光纖套圈。安裝到基座的部分被整形，以使其不妨礙基座的激光二極管的安裝 區(qū)域。不利地，Miyokawa等人的模塊相當(dāng)復(fù)雜，需要許多激光焊接部分以固定所有焊接元 件的所有部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單和便宜的光纖耦合半導(dǎo)體器件，其中在不同環(huán)境溫 度下的正常操作期間能維持光纖耦合效率。本發(fā)明的另一個目的是提供這種器件的組裝方 法。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)光纖和激光芯片之間的對準(zhǔn)損失主要是由于支撐激光二極管子組 件的平臺的變形導(dǎo)致的。本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在平臺下面設(shè)置具有小于該平臺面積的導(dǎo) 熱襯墊，在提供充分的熱沉以將激光芯片保持在期望的溫度時，能夠顯著減少平臺的變形。根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體器件組件，包括基座；安裝在基座上的襯墊；半導(dǎo)體器件子組件，其包括具有底表面的平臺，該平臺具有安裝到襯墊上的平臺 安裝區(qū)域，以及具有活性層的半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片熱耦合到平臺，用于移除該半導(dǎo)體 芯片產(chǎn)生的熱量；固定到半導(dǎo)體器件子組件的光纖支架，該光纖支架具有光纖安裝平面；以及光纖，其在光纖安裝平面被固定到光纖支架，并光耦合到半導(dǎo)體芯片，以接收從半 導(dǎo)體芯片發(fā)出的光；其中，平臺安裝區(qū)域小于平臺底表面的總區(qū)域，從而降低半導(dǎo)體芯片和光纖之間 的光耦合相對于基座變形的靈敏度。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，活性層的平面垂直于光纖安裝平面，以用于降低半導(dǎo) 體芯片和光纖之間的光耦合相對于組件的溫度變化的靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，半導(dǎo)體器件組件還包括具有底表面的子支架，用于支撐 半導(dǎo)體芯片和將半導(dǎo)體芯片熱耦合到平臺，其中所述底表面具有安裝在平臺上的子支架安 裝區(qū)域。光纖支架優(yōu)選地被直接固定到子支架，以降低半導(dǎo)體芯片和光纖之間的光耦合相 對于基座變形的靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的組裝方法，包括(a)提供基座；(b)在基座上安裝襯墊；(c)提供半導(dǎo)體器件子組件，該子組件包括具有底表面的平臺，該底表面具有平 臺安裝區(qū)域；具有活性層的半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片熱耦合到平臺，以移除該半導(dǎo)體芯片 產(chǎn)生的熱量；固定到半導(dǎo)體器件子組件上的光纖支架，該光纖支架具有光纖安裝平面；以 及在光纖安裝平面固定到光纖支架的光纖，所述光纖光耦合到半導(dǎo)體芯片以接收其發(fā)出的 光；以及將平臺安裝區(qū)域安裝到襯墊上，以使平臺安裝區(qū)域小于平臺底表面的總區(qū)域，從 而降低半導(dǎo)體芯片和光纖之間的光耦合相對于基座變形的靈敏度。


下面將結(jié)合附圖描述示范性實(shí)施例，其中圖1是現(xiàn)有光纖耦合激光二極管組件的；圖2是根據(jù)本發(fā)明的激光二極管器件組件的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3是安裝在熱電冷卻器(TEC)上的圖2所示的半導(dǎo)體器件組件的三維圖，其中 示出了 TEC的變形的夸大形式；圖4A和4B是圖2所示的激光二極管組件的立體圖，其示出了透鏡化的光纖到垂 直表面的安裝；圖5是本發(fā)明的封裝的激光二極管組件的立體圖；圖6是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件組件的橫截面?zhèn)纫晥D，具有固定到激光二極管芯片子 支架的光纖支架；以及圖7是安裝到TEC并被密閉封裝的圖6所示的半導(dǎo)體器件組件的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式雖然結(jié)合不同實(shí)施例和例子描述了本發(fā)明的內(nèi)容，但是并不將本發(fā)明的內(nèi)容限定 到這些實(shí)施例中。相反，本發(fā)明的內(nèi)容包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識到的不同的替換物，改進(jìn) 以及等價物。參照圖2，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件組件20包括基座21，安裝在基座21上的襯墊22， 安裝在襯墊22上的半導(dǎo)體器件子組件23，安裝在半導(dǎo)體器件子組件23上的光纖支架26， 以及安裝到光纖支架26上的光纖27。半導(dǎo)體器件子組件23包括平臺24，安裝在平臺24 上的子支架28，以及安裝在子支架28上的半導(dǎo)體芯片25。半導(dǎo)體芯片25通過子支架28 熱耦合到平臺24。半導(dǎo)體芯片25光耦合到光纖27，以接收來自未示出的半導(dǎo)體芯片25的 活性層(active layer)的光。子支架28是可選的。當(dāng)不使用子支架時，半導(dǎo)體芯片25被 直接安裝到平臺24。平臺24的底表面包括與襯墊22接觸的安裝區(qū)域。平臺24的安裝區(qū) 域小于平臺24的底表面的總區(qū)域，這樣基座21的變形不會引起平臺24的變形，或者至少 減少了平臺24的變形。因此，降低了半導(dǎo)體芯片25和光纖27之間的光耦合相對于基座21 的變形的靈敏度。如上所述，由于基座21的變形是因?yàn)榄h(huán)境溫度的改變導(dǎo)致的，所以光耦 合相對于環(huán)境溫度改變的靈敏度也同樣降低。半導(dǎo)體芯片25優(yōu)選的是激光二極管芯片，但是，其可以是能夠發(fā)光的任何其它類 型的半導(dǎo)體芯片，例如發(fā)光二極管(LED)芯片。光纖27優(yōu)選的是在其尾端具有失真光纖透 鏡(anamorphic fiber lens)的透鏡化光纖，所述失真光纖透鏡用于提高半導(dǎo)體芯片25和 光纖27之間的光耦合。失真透鏡可以包括在兩個平面或僅在一個平面具有聚焦能力的雙 錐或鑿式透鏡，柱面透鏡，等等。此外，也可以使用非失真光纖透鏡，例如形成在光纖尖端的 圓錐透鏡。也可以使用分離的透鏡?？蛇x擇地，光纖27可以平接耦合到半導(dǎo)體芯片25。優(yōu)選地，半導(dǎo)體芯片25的活性層的平面垂至于光纖27的安裝平面。例如，在圖2 的側(cè)視圖中，活性層的平面是水平的，而光纖安裝平面是垂直的，也就是說，平行于圖2的 平面。光纖27的垂直安裝減少了水平安裝的半導(dǎo)體芯片25和光纖27之間的光耦合的熱 相關(guān)性。下面將對這種有利效果進(jìn)行解釋。
6
在一個實(shí)施例中，平臺24上的支架28的安裝區(qū)域的長度在襯墊22上的平臺24 安裝區(qū)域直接設(shè)置在平臺安裝區(qū)域之上也是同樣期望的，如圖2所示。這些構(gòu)造特征都能 導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片25處的機(jī)械應(yīng)力的減少并能提高光學(xué)穩(wěn)定性。襯墊22優(yōu)選地由具有高熱導(dǎo)率的材料制成，例如，氮化鋁或銅。作為例子，襯墊22 的熱導(dǎo)率可以位于200W/m ·Κ和400W/m ·Κ之間?；?1可由便宜的鋼制成，雖然也可以 用其它材料。轉(zhuǎn)到圖3，所示的是三維結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件組件30。半導(dǎo)體器件組件30類似于圖 2中的半導(dǎo)體器件組件20，具有襯墊22，平臺24，子支架28，半導(dǎo)體器件芯片25，光纖支架 26，以及光纖27，除了基座21被熱電冷卻器(TEC) 31上部板33代替。TEC 31安裝在外部 熱沉32上。TEC用來維持半導(dǎo)體器件芯片25處于工作溫度，并且外部熱沉用來移除TEC運(yùn) 轉(zhuǎn)所釋放的熱。如上所述，由于TEC運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的溫差導(dǎo)致所示的TEC31是變形的。TEC 31 的變形被夸大以說明利用襯墊22的優(yōu)點(diǎn)。從圖3可以看出，由于襯墊22的存在，TEC 31的上部板33的變形不會導(dǎo)致平臺 24的變形，從而減小了半導(dǎo)體芯片25和光纖27之間的光耦合相對于基座變形的靈敏度，在 此情況下，基座是TEC 31的上部板33?，F(xiàn)在參照圖4Α和4Β，如XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)40所示，半導(dǎo)體芯片25被設(shè)置在XZ平面。 光纖27被固定到設(shè)置在YZ平面的光纖支架26的垂直表面41。因此，半導(dǎo)體器件25的平 面垂至于垂直表面41的平面，光纖27安裝到該垂直表面。這種光纖附件的幾何結(jié)構(gòu)提高 了光耦合相對于溫度變化的穩(wěn)定性，原因如下。優(yōu)選地，利用紫外(UV)可固化的環(huán)氧樹脂42將光纖27固定到垂直表面41。當(dāng) 光纖27被固定時，由于光纖27，光纖支架26，和環(huán)氧樹脂42之間的熱失配，其在XY平面是 有些彎曲的。當(dāng)溫度改變，彎曲度改變，這導(dǎo)致光纖27的端部沿著X軸移動。如果光纖27 被固定到水平表面(平行于XZ平面)，與現(xiàn)有技術(shù)相同并且是事實(shí)上如圖1中的現(xiàn)有技術(shù) 所示，此時光纖端部將沿著Y軸移動。然而，沿著Y軸的移動將導(dǎo)致更多地減少光纖耦合效 率，因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片25的發(fā)光區(qū)域的光斑尺寸在Y方向總是小于X方向。因此，將光纖27 安裝到光纖支架26的垂直表面41將導(dǎo)致半導(dǎo)體器件組件20中的光耦合穩(wěn)定性的提高。有 利地，這種提高的穩(wěn)定性不僅在半導(dǎo)體器件組件20的正常操作期間能夠觀察到，而且在半 導(dǎo)體器件組件20的建造期間也能觀察到。特別參考圖4Α中的A-A視圖，光纖27是在其端部具有用于提高耦合效率的失真 光纖透鏡27Α的透鏡化光纖。光纖透鏡27Α是失真的，因?yàn)?，如上所述，半?dǎo)體芯片25具有 失真光場，其需要被耦合進(jìn)入圓形光纖27。失真光纖透鏡27Α具有相互正交的平行于XZ和 YZ平面的第一和第二光平面。第一平面內(nèi)的失真光纖透鏡27Α的聚焦強(qiáng)度通常不同于第二 平面內(nèi)的聚焦強(qiáng)度?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，封裝的激光二極管組件50具有圖2、4Α和4Β中的半導(dǎo)體器件組件 20中的所有元件，包括基座21，安裝在基座21上的襯墊22，安裝在襯墊22上的平臺24，安 裝在平臺24上的子支架28，安裝在子支架28上的半導(dǎo)體器件芯片25，安裝在平臺24上的 光纖支架26，以及安裝在子支架26的垂直表面41上的光纖27。激光二極管組件50也包 括框架51 (在圖5中只有部分可見)，用于密封半導(dǎo)體器件組件20，引線52，用于提供必要 的電連接，以及連接到引線52的電極53，用于穿過框架51提供電連接到激光二極管組件50的外部控制器?；?1被固定到框架51的底部?？蛇x擇地，基座21是框架51的一部 分。參考圖6，半導(dǎo)體器件組件60具有如圖2、4A和4B中的半導(dǎo)體器件組件20相同 的元件。半導(dǎo)體器件組件20和60之間的一個不同是在半導(dǎo)體器件組件60中，光纖支架 26被固定到激光二極管芯片子支架28而不是平臺24。這進(jìn)一步提高了光耦合相對于基座 21的變形的穩(wěn)定性，因?yàn)槠脚_24的變形對光纖支架26的位置幾乎沒有影響。優(yōu)選地，光纖 27被安裝到光纖支架26的垂直表面41。進(jìn)一步，優(yōu)選地，光纖被透鏡化，在其端部具有失 真光纖透鏡27A?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，本發(fā)明的封裝的半導(dǎo)體器件組件70具有如圖6中的半導(dǎo)體器件組 件60相同的元件，除了基座21，其被具有上部板73，多個珀耳帖元件74和底板75的TEC 72所代替。TEC 72安裝在密封封裝71內(nèi)，該封裝71具有用于光纖27的通孔76和用于電 接觸的電通孔77。光纖支架26連接到子支架28。優(yōu)選地，利用UV可固化環(huán)氧樹脂將光纖 27固定到光纖支架26。利用UV環(huán)氧樹脂是有利的，因?yàn)槠湓试S將元件快速固定到一起而 不用加熱。至少一些類型的UV環(huán)氧樹脂和其它類型的環(huán)氧樹脂相比具有一個缺點(diǎn)，即相對 于潮濕的靈敏度增加，然而這在使用密閉的密封封裝71的時候是不重要的。當(dāng)然，也可以 使用其它類型的環(huán)氧樹脂，以及玻璃或金屬焊接，銅焊接，或激光焊接。雖然密封封裝通常 是優(yōu)選的，然而非密封封裝也是可用的。半導(dǎo)體器件組件20，30，50，60和70可以用下面的一般步驟制造提供基座21和/或TEC 31或72，子組件23將安裝在其上；提供襯墊22并在基座21和/或TEC上安裝襯墊22 ；提供子組件，該子組件包括安裝在子支架28上的半導(dǎo)體芯片25，該子支架28被 安裝在平臺24上，和被對準(zhǔn)用于光耦合到半導(dǎo)體芯片25并被安裝到光纖支架26上的光纖 27，該光纖支架26被安裝到平臺24或被直接安裝到子支架28，視情況而定；在襯墊22上安裝平臺24，以使平臺安裝區(qū)域小于平臺24的底表面的全部區(qū)域。 如上所述，這種安裝方法有助于減少半導(dǎo)體芯片25和光纖27之間的光耦合相對于基座21 的變形的靈敏度。在所述步驟(c)，子組件在平臺24上被對準(zhǔn)，所述平臺接下來被安裝到襯墊22上。 這減輕了在精確對準(zhǔn)配置中對于TEC 31或72的需要。當(dāng)然，已經(jīng)安裝在TEC 31或72上 的子組件同樣被對準(zhǔn)。步驟(c)可以包括將光纖27和半導(dǎo)體芯片25對準(zhǔn)，以接收其發(fā)出 的光的子步驟(cl)，以及將光纖25固定到光纖支架26以使活性層的平面(XZ平面)垂至 于光纖安裝平面(YZ平面)的子步驟(c2)。對于使用子支架28的器件，步驟(c)包括在 平臺24上安裝子支架28，以及在子支架28上安裝半導(dǎo)體芯片25，不需要精確地規(guī)定順序。 對于半導(dǎo)體器件組件60和70，步驟(c)也包括將光纖支架26安裝到子支架28。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件組件，包括基座；襯墊，所述襯墊被安裝在所述基座上；半導(dǎo)體器件子組件，其包括具有底表面的平臺，所述底表面具有安裝在所述襯墊上的平臺安裝區(qū)域；以及具有活性層的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片熱耦合到所述平臺，用于移除所述半導(dǎo)體芯片所產(chǎn)生的熱量；光纖支架，所述光纖支架被固定到所述半導(dǎo)體器件子組件上，并具有光纖安裝平面；以及光纖，所述光纖在所述光纖安裝平面被固定到所述光纖支架上，并光耦合到所述半導(dǎo)體芯片，以接收從所述半導(dǎo)體芯片發(fā)出的光；其中所述平臺安裝區(qū)域小于所述平臺的所述底表面的總區(qū)域，從而降低了所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光耦合相對于所述基座的變形的靈敏度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中包含所述活性層的平面垂直于所述光 纖安裝平面，從而減少所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光耦合相對于所述組件的溫度的 相關(guān)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述光纖是具有失真光纖透鏡的透鏡 化光纖，所述失真光纖透鏡具有相互正交的第一和第二光學(xué)平面，所述第一和第二光學(xué)平 面分別平行于所述活性層平面和所述光纖安裝平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述半導(dǎo)體器件子組件還包括具有底 表面的子支架，所述底表面具有安裝在所述平臺上的子支架安裝區(qū)域，用于支撐所述半導(dǎo) 體芯片，并且用于熱耦合所述半導(dǎo)體芯片到所述平臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述光纖支架被固定到所述子支架， 從而降低了所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光耦合相對于所述基座的變形的靈敏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述活性層的平面垂直于所述光纖安 裝平面，從而減少所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光耦合相對于所述組件的溫度的相關(guān) 性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述光纖是具有失真光纖透鏡的透鏡 化光纖，所述失真光纖透鏡具有相互正交的第一和第二光學(xué)平面，所述第一和第二光學(xué)平 面分別平行于所述活性層平面和所述光纖安裝平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述子支架安裝區(qū)域和所述平臺安裝 區(qū)域在所述光纖的長度方向上各有一段長度，其中所述子支架安裝區(qū)域的長度是所述平臺 安裝區(qū)域的長度的30%至80%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述子支架安裝區(qū)域被設(shè)置在所述平 臺安裝區(qū)域之上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述基座包括熱電冷卻器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述半導(dǎo)體芯片是激光芯片，并且其 中所述半導(dǎo)體器件子組件是半導(dǎo)體激光子組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述基座包括熱電冷卻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述襯墊的材料包括氮化鋁或銅。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述基座的材料包括鋼。
15.一種封裝的激光二極管裝置，包括權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件組件，其中所述半導(dǎo)體芯片是激光芯片，并且其中所述 半導(dǎo)體器件子組件是半導(dǎo)體激光子組件，以及框架，所述框架用于密封所述半導(dǎo)體激光子組件和所述光纖支架，其中所述熱電冷卻 器被固定到所述框架的內(nèi)側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封裝的激光二極管裝置，其中所述框架是具有用于所述光 纖的通孔的密封封裝。
17.一種半導(dǎo)體器件的組裝方法，包括(a)提供基座；(b)將襯墊安裝到所述基座上；(c)提供半導(dǎo)體器件子組件，所述子組件包括具有底表面的平臺，該底表面具有平臺 安裝區(qū)域；具有活性層的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片熱耦合到所述平臺，以移除所述半導(dǎo) 體芯片產(chǎn)生的熱量；固定到所述半導(dǎo)體器件子組件的光纖支架，所述光纖支架具有光纖安 裝平面；以及光纖，所述光纖在所述光纖安裝平面被固定到所述光纖支架，并光耦合到所述 半導(dǎo)體芯片，以接收從所述半導(dǎo)體芯片發(fā)出的光；以及(d)在所述襯墊上安裝所述平臺安裝區(qū)域，以使所述平臺安裝區(qū)域小于所述平臺的所 述底表面的總區(qū)域，從而降低所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光耦合相對于所述基座的 變形的靈敏度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述步驟(c)包括(cl)將所述光纖和所述半導(dǎo)體芯片對準(zhǔn)，以接收從所述半導(dǎo)體芯片發(fā)出的光，以及(c2)將所述光纖固定到所述光纖子支架，以使所述活性層的平面垂直于所述光纖安裝 平面。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件子組件還包括具有底表面的子 支架，其中所述底表面具有子支架安裝區(qū)域，其中所述步驟(c)包括(c3)在所述平臺上安裝所述子支架安裝區(qū)域，用于支撐所述半導(dǎo)體芯片，并用于將所 述半導(dǎo)體芯片熱耦合到所述平臺。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述步驟(c)還包括(c4)將所述光纖支架固定到所述子支架，以降低所述半導(dǎo)體芯片和所述光纖之間的光 耦合相對于所述基座的變形的靈敏度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纖耦合半導(dǎo)體器件，其相對于溫度變化具有提高的光穩(wěn)定性。該穩(wěn)定性提高通過將固定半導(dǎo)體芯片和光纖的平臺放置到安裝于基座上的襯墊上實(shí)現(xiàn)。該襯墊的面積小于平臺區(qū)域的面積，以使由于半導(dǎo)體器件的平臺的變形而導(dǎo)致的基座的熱誘導(dǎo)變形機(jī)械解耦。將光纖固定到光纖支架的垂直安裝表面，并且再將光纖支架固定到半導(dǎo)體芯片的子支架，以進(jìn)一步提高封裝器件的熱穩(wěn)定性。
文檔編號H01S5/022GK101986179SQ201010238868
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者勞拉·扎瓦拉, 普拉薩德·雅拉曼丘里, 杰伊·A.·斯基德莫爾, 理查德·L.·杜斯特博格, 瑞迪·拉賈, 邁克爾·阿尤, 邱向東 申請人:Jds尤尼弗思公司