特許 7279888 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-15

(45)【発行日】2023-05-23

(54)【発明の名称】光半導体装置及び光半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/02 20060101AFI20230516BHJP

【ＦＩ】

H01L31/02 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019177420

(22)【出願日】2019-09-27

(65)【公開番号】P2021057398

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-03-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】前川 享平

【審査官】原 俊文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８３２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１８７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９２５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５１２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１２１７３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／０３９２

Ｈ０１Ｌ ３１／０８－３１／１１９

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

Ｈ０１Ｓ ５／００－５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主面および前記主面とは反対側の裏面を有し、第１電極および前記第１電極とは反対導電型の第２電極を前記主面に有し、前記裏面から光を受ける半導体受光素子と、
互いに反対の方向を向く一対の電極を有するキャパシタと、
前記半導体受光素子及び前記キャパシタを搭載する搭載面を有し、誘電体を主に含むキャリアと、
前記キャリアの前記搭載面に設けられた導電膜と、
を備え、
前記導電膜は、
前記第１電極と導電接合される第１実装領域、及び、前記第１実装領域に対して前記搭載面の一端縁側に設けられた第１ボンディングパッドを含む第１導電パターンと、
前記第２電極と導電接合される第２実装領域、及び、前記第２実装領域に対して前記搭載面の他端縁側に設けられ前記キャパシタの一方の前記電極と導電接合される第３実装領域を含む第２導電パターンと、
前記搭載面の前記一端縁に前記第１ボンディングパッドと並んで設けられた第２ボンディングパッドを含む第３導電パターンと、
を含み、
前記第１導電パターン、前記第２導電パターン、及び前記第３導電パターンは互いに分離しており、
前記キャパシタの他方の前記電極と前記第３導電パターンとは、ボンディングワイヤを介して互いに電気的に接続されている、光半導体装置。

【請求項2】

前記導電膜は、前記搭載面の前記一端縁に前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを含む第４導電パターンを更に含み、
前記第１ボンディングパッドは前記第２ボンディングパッドと前記第３ボンディングパッドとの間に位置し、
前記第４導電パターンは、前記第１導電パターン、前記第２導電パターン、及び前記第３導電パターンから分離しており、
前記キャパシタの前記他方の電極と前記第４導電パターンとは、ボンディングワイヤを介して互いに電気的に接続されている、請求項１に記載の光半導体装置。

【請求項3】

前記第３導電パターン及び前記第４導電パターンは、前記第１導電パターンを挟んで互いに線対称な平面形状を有する、請求項２に記載の光半導体装置。

【請求項4】

前記第３導電パターンは、前記搭載面の前記一端縁に沿って前記第２ボンディングパッドから延在し、前記第１ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを更に含み、
前記第１ボンディングパッドは前記第２ボンディングパッドと前記第３ボンディングパッドとの間に位置する、請求項１に記載の光半導体装置。

【請求項5】

前記導電膜は、前記搭載面の前記一端縁に前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを更に含み、
前記第１ボンディングパッドは前記第２ボンディングパッドと前記第３ボンディングパッドとの間に位置し、
前記第２ボンディングパッドと前記第３ボンディングパッドとは、前記キャリアの側面に設けられた別の導電膜を介して電気的に接続されている、請求項１に記載の光半導体装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光半導体装置を製造する方法であって、
前記導電膜を前記搭載面に有する前記キャリアを準備する工程と、
前記第１電極及び前記第２電極を、それぞれ前記第１実装領域及び前記第２実装領域に導電接合する第１接合工程と、
前記第１接合工程の後、前記第１ボンディングパッドにプローブを、前記第２導電パターンに別のプローブをそれぞれ当接させ、前記プローブと前記別のプローブとの間に電圧を印加した状態で前記半導体受光素子の試験を行う工程と、
前記試験を行う工程の後、前記キャパシタの前記一方の電極を前記第３実装領域に導電接合する第２接合工程と、
前記第２接合工程の後、前記キャパシタの前記他方の電極と前記第３導電パターンとの間にワイヤボンディングを行う工程と、
を含む、光半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光半導体装置及び光半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光ファイバに取り付けられる同軸タイプの受光モジュールが開示されている。この受光モジュールは、パッケージと、パッケージ上面に設けられたフォトダイオードと、パッケージ上面に設けられたプリアンプＩＣと、を備える。フォトダイオードおよびプリアンプＩＣは、パッケージに固定された電源端子および信号出力端子と、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－１８３３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光の強度を電気信号に変換するために、フォトダイオードといった半導体受光素子が、例えば光通信用の受光モジュールなどにおいて用いられる。半導体受光素子のサイズが極めて小さい場合、導電膜を表面に有するキャリアの上に半導体受光素子を実装し（Chip on Carrier：ＣｏＣ）、その状態でバーンイン等の試験を行う。導電膜は、半導体受光素子の一方の電極と導電接合される一の導電パターンと、半導体受光素子の他方の電極と導電接合される別の導電パターンとを含む。試験の際、一の導電パターンに一のプローブを接触させ、別の導電パターンに別のプローブを接触させて、これらのプローブ間に試験電圧を印加する。

【0005】

しかしながら、近年、受光モジュールの小型化に伴い、キャリアの小型化が進んでいる。このため、キャリアの表面に設けられる導電パターンのサイズも小さくなっており、また、導電パターン同士の隙間も狭くなっている。故に、導電パターンに対してプローブを位置精度良く接触させることが容易ではなくなってきている。隣り合う２つの導電パターンに対して同時にプローブを接触させてしまうと、電位の異なるプローブ同士が短絡し、試験を適切に行うことができない。特に、半導体受光素子の一方の電極とコンタクトを得るためのボンディングパッドと、半導体受光素子の他方の電極とコンタクトを得るための別のボンディングパッドとが並んで配置され、一方のボンディングパッドに対してプローブを接触させる必要がある場合に、そのような問題が顕著である。

【0006】

そこで、本開示は、キャリア上に実装された半導体受光素子を試験する際にプローブ同士の短絡を回避することができる光半導体装置及び光半導体装置の製造方法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】

一実施形態に係る光半導体装置は、主面および主面とは反対側の裏面を有し、第１電極および第１電極とは反対導電型の第２電極を主面に有し、裏面から光を受ける半導体受光素子と、互いに反対の方向を向く一対の電極を有するキャパシタと、半導体受光素子及びキャパシタを搭載する搭載面を有し、誘電体を主に含むキャリアと、キャリアの搭載面に設けられた導電膜とを備える。導電膜は、第１電極と導電接合される第１実装領域、及び、第１実装領域に対して搭載面の一端縁側に設けられた第１ボンディングパッドを含む第１導電パターンと、第２電極と導電接合される第２実装領域、及び、第２実装領域に対して搭載面の他端縁側に設けられキャパシタの一方の電極と導電接合される第３実装領域を含む第２導電パターンと、搭載面の一端縁に第１ボンディングパッドと並んで設けられた第２ボンディングパッドを含む第３導電パターンとを含む。第１導電パターン、第２導電パターン、及び第３導電パターンは互いに分離している。キャパシタの他方の電極と第３導電パターンとは、ボンディングワイヤを介して互いに電気的に接続されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、キャリア上に実装された半導体受光素子を試験する際にプローブ同士の短絡を回避することができる光半導体装置及び光半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る受光モジュール１Ａの構成を示す断面図である。

【図2】図２は、受光部２０Ａの光半導体装置２Ａ付近の構成を拡大して示す断面図である。

【図3】図３は、パッケージ２２およびレンズ２３を取り除いた受光部２０Ａの平面図である。

【図4】図４は、光半導体装置２Ａを拡大して示す平面図である。

【図5】図５は、フォトダイオード２１の主面２１ａを示す平面図である。

【図6】図６は、キャリア２５の搭載面２５ｂの平面図である。

【図7】図７の（ａ）から（ｃ）は、一実施形態の光半導体装置２Ａを製造する方法を示す図である。

【図8】図８は、一実施形態の光半導体装置２Ａを製造する方法を示す図である。

【図9】図９は、一実施形態において用いられるプローブＰ１，Ｐ２の先端形状を示す図である。図９の（ａ）はプローブＰ１，Ｐ２の側面図であり、図９の（ｂ）はプローブＰ１，Ｐ２の正面図である。

【図10】図１０は、比較例として従来のプローブＰ３の先端形状を示す図である。図１０の（ａ）はプローブＰ３の側面図であり、図１０の（ｂ）はプローブＰ３の正面図である。

【図11】図１１は、プローブＰ１が第２ボンディングパッド３５１または第３ボンディングパッド３６１にも接触した様子を示す図である。

【図12】図１２は、第１変形例に係る受光部２０Ｂを示す平面図である。

【図13】図１３は、図１２に示されたキャリア２５の搭載面２５ｂを拡大して示す平面図である。

【図14】図１４は、第２変形例に係る受光部２０Ｃを示す平面図である。

【図15】図１５は、図１４に示されたキャリア２５の短辺２５ｃ付近の構成を拡大して示す斜視図である。

【図16】図１６は、キャリア２５の搭載面２５ｂ上に設けられた、比較例に係る導電膜６０の形状を示す平面図である。

【図17】図１７は、第３実装領域６２２を第２実装領域６２１及びプローブ当接パッド６２３から隔離した構成を示す図である。

【図18】図１８の（ａ）から（ｃ）は、比較例に係る光半導体装置の組立工程を示す図である。

【図19】図１９は、比較例に係る光半導体装置の組立工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態を列記して説明する。一実施形態に係る光半導体装置は、主面および主面とは反対側の裏面を有し、第１電極および第１電極とは反対導電型の第２電極を主面に有し、裏面から光を受ける半導体受光素子と、互いに反対の方向を向く一対の電極を有するキャパシタと、半導体受光素子及びキャパシタを搭載する搭載面を有し、誘電体を主に含むキャリアと、キャリアの搭載面に設けられた導電膜とを備える。導電膜は、第１電極と導電接合される第１実装領域、及び、第１実装領域に対して搭載面の一端縁側に設けられた第１ボンディングパッドを含む第１導電パターンと、第２電極と導電接合される第２実装領域、及び、第２実装領域に対して搭載面の他端縁側に設けられキャパシタの一方の電極と導電接合される第３実装領域を含む第２導電パターンと、搭載面の一端縁に第１ボンディングパッドと並んで設けられた第２ボンディングパッドを含む第３導電パターンとを含む。第１導電パターン、第２導電パターン、及び第３導電パターンは互いに分離している。キャパシタの他方の電極と第３導電パターンとは、ボンディングワイヤを介して互いに電気的に接続されている。

【0011】

半導体受光素子の試験を行う際には、通常、半導体受光素子をキャリア上に実装した状態で行われる。この光半導体装置では、第１ボンディングパッドが、第１電極と導電接合される第１実装領域とともに第１導電パターンに含まれている。また、第３実装領域が、第２電極と導電接合される第２実装領域とともに第２導電パターンに含まれている。従って、半導体受光素子の試験を行う際には、一方のプローブを第１ボンディングパッドに接触させ、他方のプローブを第２導電パターン（例えば第３実装領域）に接触させるとよい。但し、第１ボンディングパッドは、搭載面の一端縁に第２ボンディングパッドと並んで設けられている。故に、第１ボンディングパッドに対してプローブを接触させる際に、プローブの位置精度が低いと第２ボンディングパッドにも接触してしまう。もし仮に、第２ボンディングパッドが第２導電パターンに含まれていると、この接触によりプローブ同士が短絡してしまう。

【0012】

これに対し、上記の光半導体装置では、第２電極と導電接合される第２実装領域を含む第２導電パターンと、第２ボンディングパッドを含む第３導電パターンとが、互いに分離している。これにより、第１ボンディングパッドに接触するプローブが同時に第２ボンディングパッドに接触した場合であっても、プローブ同士の短絡を回避することができる。なお、第２導電パターンと第３導電パターンとは、試験の後にキャパシタを介して互いに接続され得るので、試験の際に互いに分離していても何ら問題はない。

【0013】

上記の光半導体装置において、導電膜は、搭載面の一端縁に第１ボンディングパッド及び第２ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを含む第４導電パターンを更に含み、第１ボンディングパッドは第２ボンディングパッドと第３ボンディングパッドとの間に位置し、第４導電パターンは、第１導電パターン、第２導電パターン、及び第３導電パターンから分離しており、キャパシタの他方の電極と第４導電パターンとは、ボンディングワイヤを介して互いに電気的に接続されてもよい。この構成によれば、第１導電パターンを含む信号経路を挟んで、第３導電パターンを含む信号経路と、第４導電パターンを含む信号経路とを互いに対称形に近づけることができる。この場合、信号伝達特性を高めることができる。

【0014】

上記の光半導体装置において、第３導電パターン及び第４導電パターンは、第１導電パターンを挟んで互いに線対称な平面形状を有してもよい。この構成によれば、第１導電パターンを含む信号経路を挟んで、第３導電パターンを含む信号経路と、第４導電パターンを含む信号経路とが互いに対称形となる。故に、信号伝達特性を更に高めることができる。

【0015】

上記の光半導体装置において、第３導電パターンは、搭載面の一端縁に沿って第２ボンディングパッドから延在し、第１ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを更に含み、第１ボンディングパッドは第２ボンディングパッドと第３ボンディングパッドとの間に位置してもよい。この場合、上記の第４導電パターンを設ける場合と比べて、キャリアの搭載面の横幅（搭載面の一端縁及び他端縁に沿う方向の幅）を小さくすることができ、光半導体装置の小型化に寄与できる。或いは、第４導電パターンを設けていた領域に別の回路部品を配置することができる。

【0016】

上記の光半導体装置において、導電膜は、搭載面の一端縁に第１ボンディングパッド及び第２ボンディングパッドと並んで設けられた第３ボンディングパッドを更に含み、第１ボンディングパッドは第２ボンディングパッドと第３ボンディングパッドとの間に位置し、第２ボンディングパッドと第３ボンディングパッドとは、キャリアの側面に設けられた別の導電膜を介して電気的に接続されてもよい。この場合、上記の第４導電パターンを設ける場合と比べて、キャリアの搭載面の横幅（搭載面の一端縁及び他端縁に沿う方向の幅）を小さくすることができ、光半導体装置の小型化に寄与できる。或いは、第４導電パターンを設けていた領域に別の回路部品を配置することができる。更には、搭載面上の導電膜のうち第２ボンディングパッドと第３ボンディングパッドとを接続する第３導電パターンの部分が不要となるので、キャリアの搭載面を更に小さくすることができ、光半導体装置の小型化に、より一層寄与できる。

【0017】

一実施形態に係る光半導体装置の製造方法は、上記いずれかの光半導体装置を製造する方法であって、導電膜を搭載面に有するキャリアを準備する工程と、第１電極及び第２電極を、それぞれ第１実装領域及び第２実装領域に導電接合する工程と、第１ボンディングパッドにプローブを、第２導電パターンに別のプローブをそれぞれ当接させ、プローブと別のプローブとの間に電圧を印加した状態で試験を行う工程と、試験を行う工程の後、キャパシタの一方の電極を第３実装領域に導電接合する工程と、キャパシタの他方の電極と第３導電パターンとの間にワイヤボンディングを行う工程とを含む。

【0018】

この製造方法では、半導体受光素子をキャリア上に実装した状態で半導体受光素子の試験を行う。このとき、第２電極と導電接合される第２実装領域を含む第２導電パターンと、第２ボンディングパッドを含む第３導電パターンとが、互いに分離している。これにより、第１ボンディングパッドに接触するプローブが同時に第２ボンディングパッドに接触した場合であっても、プローブ同士の短絡を回避することができる。

【0019】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の光半導体装置及び光半導体装置の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0020】

図１は、一実施形態に係る受光モジュール１Ａの構成を示す断面図であって、入射光の光軸に沿った断面を示している。受光モジュール１Ａは、長距離光通信に用いられる光受信器の一部を構成する。図１に示されるように、本実施形態の受光モジュール１Ａは、光ファイバと接続される光レセプタクル１０と、光レセプタクル１０に固定された受光部２０Ａとを備える。また、光レセプタクル１０は、ファイバスタブ（スタブフェルール）１２と、金属部材１４と、スリーブ１６と、外郭部材（シェル）１８とを有する。ファイバスタブ１２は、フェルール１１と、光ファイバ１３とを有する。

【0021】

フェルール１１は、円筒形状（または円柱形状）を有する部材である。フェルール１１の中心軸線は方向Ｄ１に沿って延びており、フェルール１１の該中心軸線に垂直な断面は円形である。フェルール１１は、方向Ｄ１において並ぶ基端面１１ａ及び先端面１１ｂを有する。先端面１１ｂは、光レセプタクル１０に接続される光コネクタのフェルールとフィジカルコンタクトを行う面であって、例えば球面状に研磨されている。基端面１１ａは、先端面１１ｂとは反対側の面であって、この光レセプタクル１０に取り付けられる受光部２０Ａと対向する。基端面１１ａは、フェルール１１の中心軸線に垂直な面に対して僅かに（例えば８°程度）傾斜している。フェルール１１は、円柱面である外周面１１ｃを更に有する。

【0022】

フェルール１１は、ファイバ保持孔１１ｄを更に有する。ファイバ保持孔１１ｄは、方向Ｄ１に沿って延びており、フェルール１１の中心軸上に形成されている。ファイバ保持孔１１ｄの断面は円形状であり、その内径は光ファイバ１３の外径よりも僅かに大きい。ファイバ保持孔１１ｄの一方の開口は先端面１１ｂに含まれ、ファイバ保持孔１１ｄの他方の開口は基端面１１ａに含まれる。すなわち、ファイバ保持孔１１ｄは、フェルール１１の基端面１１ａと先端面１１ｂとの間を方向Ｄ１に沿って貫通している。フェルール１１は、例えばジルコニア（ＺｒＯ₂）製である。靱性及びヤング率が高いジルコニアによってフェルール１１が構成されることにより、先端面１１ｂにおいてフィジカルコンタクトを好適に行うことができる。

【0023】

光ファイバ１３は、例えばシングルモードファイバであって、樹脂被覆が除去された裸ファイバである。光ファイバ１３は、例えば石英製である。光ファイバ１３は、方向Ｄ１を長手方向（光軸方向）として延びており、一端１３ａ及び他端１３ｂを有する。光ファイバ１３は、ファイバ保持孔１１ｄに挿入される。そして、先端面１１ｂ側のファイバ保持孔１１ｄの開口から一端１３ａが露出し、基端面１１ａ側のファイバ保持孔１１ｄの開口から他端１３ｂが露出する。一端１３ａは、光レセプタクル１０に接続される光コネクタ側の光ファイバの一端と接触する。他端１３ｂは、受光部２０Ａのフォトダイオード２１（後述）と光学的に結合される。光ファイバ１３の外径は、例えば１２５μｍである。

【0024】

金属部材１４は、方向Ｄ１に延びる貫通孔１４ａを有し、貫通孔１４ａ内にファイバスタブ１２を保持する部材である。金属部材１４は、例えばステンレスといった金属材料からなる。金属部材１４は方向Ｄ１に沿って延びる円筒形状を有する。金属部材１４は、基端面１４ｂ及び先端面１４ｃ、並びに外周面１４ｄを有する。基端面１４ｂ及び先端面１４ｃは方向Ｄ１において並んでおり、貫通孔１４ａは基端面１４ｂと先端面１４ｃとの間を貫通している。方向Ｄ１に垂直な貫通孔１４ａの断面は円形である。基端面１４ｂは、受光部２０Ａのパッケージ２２（後述）と対向する。ファイバスタブ１２は、方向Ｄ１に沿って、金属部材１４の貫通孔１４ａに圧入されている。すなわち、フェルール１１の外周面１１ｃは、貫通孔１４ａの内面と接しており、これによりファイバスタブ１２が金属部材１４に固定されている。

【0025】

スリーブ１６は、方向Ｄ１に沿って延びる円筒状の部材であり、例えばセラミック製である。一例では、スリーブ１６はフェルール１１と同じ材料（例えばジルコニア）からなる。スリーブ１６の内径は、ファイバスタブ１２の外径とほぼ等しい。スリーブ１６は、方向Ｄ１において並ぶ基端１６ａ及び先端１６ｂを有する。また、スリーブ１６は、外周面１６ｃ及び内周面１６ｄを有する。スリーブ１６の基端１６ａ側の開口からは、ファイバスタブ１２が挿入されている。言い換えれば、スリーブ１６の基端１６ａ側の一部は、フェルール１１の外周面１１ｃと金属部材１４との隙間に挿入されている。従って、スリーブ１６の外周面１６ｃは金属部材１４と接しており、スリーブ１６の内周面１６ｄはフェルール１１の外周面１１ｃと接している。スリーブ１６の先端１６ｂ側の開口からは、光コネクタフェルールが挿入される。フェルール１１の先端面１１ｂと光コネクタフェルールの先端面とは、スリーブ１６内において互いに接触する。これにより、フェルール１１が保持する光ファイバ１３と、光コネクタフェルールが保持する光ファイバとが、高い結合効率でもって互いに光結合される。

【0026】

外郭部材１８は、金属部材１４に固定されるとともに光コネクタと接続される部材である。外郭部材１８は、方向Ｄ１に沿って延びる円筒状の部材であり、例えばステンレスといった金属製である。外郭部材１８は、フランジ部１８ａと、方向Ｄ１に沿って延びる貫通孔１８ｄとを有する。また、外郭部材１８は、方向Ｄ１において並ぶ基端面１８ｂ及び先端部１８ｃを有する。フランジ部１８ａは、外郭部材１８の外側に向けて突出した円盤状の部分である。フランジ部１８ａは、外郭部材１８の基端面１８ｂ側に設けられており、本実施形態ではフランジ部１８ａの一方の面が基端面１８ｂを構成する。貫通孔１８ｄは、基端面１８ｂと先端部１８ｃとの間を貫通している。方向Ｄ１に垂直な貫通孔１８ｄの断面は円形であり、その中心軸線は、ファイバスタブ１２及び金属部材１４の中心軸線と重なる。外郭部材１８は、貫通孔１８ｄの一部として、基端面１８ｂ側の第１の部分１８ｅと、先端部１８ｃ側の第２の部分１８ｆとを含む。第１の部分１８ｅは、基端面１８ｂから方向Ｄ１に沿って第２の部分１８ｆまで延びている。第２の部分１８ｆは、先端部１８ｃから方向Ｄ１に沿って第１の部分１８ｅまで延びている。そして、第１の部分１８ｅ及び第２の部分１８ｆは、スリーブ１６の先端１６ｂと先端部１８ｃとの間において相互に連結（連通）している。第１の部分１８ｅの内径は、スリーブ１６の外周面１６ｃの外径とほぼ等しいか、僅かに大きい。第２の部分１８ｆの内径は、スリーブ１６の内周面１６ｄの内径よりも僅かに大きい。このように、第１の部分１８ｅの内径は第２の部分１８ｆの内径よりも大きいので、第１の部分１８ｅと第２の部分１８ｆとの間には段差面１８ｇが形成されている。段差面１８ｇは、スリーブ１６の先端１６ｂと対向している。

【0027】

受光部２０Ａは、光半導体装置２Ａ、パッケージ２２、レンズ２３、ステム２４、集積回路チップ２６、及び複数のリードピン２７ａ～２７ｆを有する。

【0028】

ステム２４は、略円形の平板状の絶縁性部材であり、平坦な主面２４ａを有する。主面２４ａは、光レセプタクル１０に接続される光ファイバの光軸（すなわち光ファイバ１３の光軸）と交差する。一例では、主面２４ａは、光レセプタクル１０に接続される光ファイバの光軸（光ファイバ１３の光軸）に対して垂直である。ステム２４は、例えばセラミックといった材料からなる。

【0029】

パッケージ２２は、略円筒状の金属部材であり、その中心軸は光ファイバ１３の光軸に沿っている。光ファイバ１３の光軸方向におけるパッケージ２２の基端側の一端２２ａは、円環状の部材２９を介してステム２４の主面２４ａに固定されている。具体的には、円環状の部材２９は該光軸方向における一端面２９ａおよび他端面２９ｂを有する。パッケージ２２の基端側の一端２２ａは部材２９の一端面２９ａに固着されており、ステム２４の主面２４ａは部材２９の他端面２９ｂに固着されている。また、光ファイバ１３の光軸方向におけるパッケージ２２の先端側の他端２２ｂは、円筒状の部材１９を介して金属部材１４に固定されている。具体的には、部材１９の先端側の一端から金属部材１４が挿入され、金属部材１４の外周面と部材１９の内周面とが互いに固着されている。また、パッケージ２２の先端側の他端２２ｂが部材１９の基端側の面に固着されている。パッケージ２２は、例えば鉄ニッケル合金といった材料からなる。

【0030】

光半導体装置２Ａは、キャリア２５と、キャリア２５上に搭載されたフォトダイオード２１（半導体受光素子）とを有する。フォトダイオード２１は、光ファイバ１３の他端１３ｂと光学的に結合されており、光レセプタクル１０に接続される光ファイバからの光を受けて該光の強度に応じた大きさの電流信号を出力する。フォトダイオード２１は、誘電体を主に含む（一実施例では誘電体のみからなる）キャリア２５上に搭載され、キャリア２５は集積回路チップ２６上に配置されている。すなわち、フォトダイオード２１は、キャリア２５を介して集積回路チップ２６上に搭載されている。フォトダイオード２１としては、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）といった種々のフォトダイオードを適用できる。キャリア２５は、例えばセラミック製または石英製の平板状の部材である。集積回路チップ２６は、フォトダイオード２１からの電流信号を受けて、該電流信号を電圧信号に変換する半導体ＩＣである。

【0031】

複数のリードピン２７は、ステム２４の主面２４ａと交差する方向に延びる棒状の金属部材である。複数のリードピン２７は、ステム２４を貫通して設けられ、ステム２４に固定されている。複数のリードピン２７は、パッケージ２２、ステム２４及び部材２９によって画成される空間内に配置されるフォトダイオード２１及び集積回路チップ２６に対し、電気信号および電源電力の授受を行う。

【0032】

レンズ２３は、パッケージ２２の内側に保持され、パッケージ２２の内周面に対し樹脂２３ａを介して固定されている。レンズ２３は、光透過部材からなる集光レンズであり、光ファイバ１３の光軸上に配置されている。レンズ２３は、光ファイバ１３の他端１３ｂから出射された光をフォトダイオード２１付近に向けて集光する。フォトダイオード２１からの戻り光を防ぐ為、レンズ２３の光軸は、光ファイバ１３の光軸に対して僅かにオフセットされている。

【0033】

ここで、図２は、受光部２０Ａの光半導体装置２Ａ付近の構成を拡大して示す断面図である。図２に示されるように、集積回路チップ２６は、面２６ａ及び面２６ａとは反対側の面２６ｂを有する。面２６ａ及び２６ｂは、光ファイバ１３の光軸方向に並んでおり、該光軸方向と交差する（例えば直交する）平面に沿って延びている。集積回路チップ２６は、面２６ａにおいてステム２４の主面２４ａと対向する。キャリア２５は、面２５ａ及び面２５ａとは反対側の搭載面２５ｂを有する。キャリア２５は、面２５ａにおいて集積回路チップ２６の面２６ｂと対向する。また、フォトダイオード２１は、主面２１ａ及び主面２１ａとは反対側の裏面２１ｂを有し、裏面２１ｂから光を受ける。キャリア２５は、搭載面２５ｂとフォトダイオード２１の主面２１ａとが対向するように、搭載面２５ｂ上にフォトダイオード２１を搭載する。

【0034】

図３は、パッケージ２２およびレンズ２３を取り除いた受光部２０Ａの平面図である。図３に示されるように、ステム２４の主面２４ａ上には、基準電位（グランド電位）に規定されるＧＮＤパターン２４ｂが設けられている。また、ステム２４の周縁部には、複数のリードピン２７ａ～２７ｆが設けられている。

【0035】

集積回路チップ２６の面２６ｂは、集積回路チップ２６の短手方向に沿って延びる一対の辺（短辺）と、長手方向に沿って延びる一対の辺（長辺）とを有する長方形状を呈している。集積回路チップ２６は、複数の電極パッドを面２６ｂ上に有する。これらの電極パッドのうち、一方の短辺に沿って並ぶ３つの電極パッド２８ａ～２８ｃは、フォトダイオード２１と電気的に接続される。具体的には、２つの電極パッド２８ａ，２８ｃは、キャパシタ３１を介して、フォトダイオード２１のカソード電極に接続される。電極パッド２８ｂはフォトダイオード２１のアノード電極に接続され、フォトダイオード２１から出力された電流信号を受ける。

【0036】

面２６ｂにおける一方の長辺寄りに位置する２つの電極パッド２８ｄは、集積回路チップ２６への電源電圧を受光モジュール１Ａの外部から入力する。図３に示されるように、これらの電極パッド２８ｄは、ＧＮＤパターン２４ｂ上に実装されたキャパシタ（チップコンデンサ）４１の一方の電極と、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。キャパシタ４１の該一方の電極は、更に、ボンディングワイヤを介してリードピン２７ｄと電気的に接続されている。キャパシタ４１の他方の電極は、ＧＮＤパターン２４ｂに導電性接着剤（例えばはんだ等）を介して電気的に接続されている。キャパシタ４１は、バイパスコンデンサとして機能する。

【0037】

面２６ｂにおける他方の短辺に沿って並ぶ電極パッド２８ｇ，２８ｈは、フォトダイオード２１からの電流信号に基づいて生成された電圧信号を受光モジュール１Ａの外部へ出力する。図３に示されるように、一方の電極パッド２８ｇは、ボンディングワイヤを介してリードピン２７ｅと電気的に接続されている。また、他方の電極パッド２８ｈは、ボンディングワイヤを介して別のリードピン２７ｆと電気的に接続されている。

【0038】

図４は、光半導体装置２Ａを拡大して示す平面図である。キャリア２５の搭載面２５ｂは、長方形状を呈しており、短手方向に沿って延びる一対の辺（短辺）２５ｃ，２５ｄと、長手方向に沿って延びる一対の辺（長辺）２５ｅ，２５ｆとを有する。図３に示されるように、キャリア２５の長手方向は、集積回路チップ２６の長手方向と一致する。キャリア２５の搭載面２５ｂの面積は、集積回路チップ２６の面２６ｂの面積の半分以上である。一例では、キャリア２５の長手方向の長さは７６０μｍであり、短手方向の長さは５３０μｍである。

【0039】

光半導体装置２Ａは、キャリア２５及びフォトダイオード２１に加えて、キャパシタ３１を更に有する。キャパシタ３１は、フォトダイオード２１とともにキャリア２５の搭載面２５ｂ上に搭載されている。具体的には、フォトダイオード２１は搭載面２５ｂの長手方向における短辺２５ｃ寄りの位置に配置され、キャパシタ３１は搭載面２５ｂの長手方向における短辺２５ｄ寄りの位置（すなわち、フォトダイオード２１と短辺２５ｄとの間）に配置されている。キャパシタ３１は、互いに反対の方向を向く一対の電極と、該一対の電極に挟まれた誘電体（例えばＳｉＮ）とを有する。以下、キャパシタ３１の一方の電極を裏面電極と称し、他方の電極を表面電極３１ａと称する。キャパシタ３１の裏面電極は、搭載面２５ｂと対向している。キャパシタ３１の表面電極３１ａは、搭載面２５ｂと同じ方向を向いている。キャパシタ３１の容量値は、例えば１００ｐＦである。キャパシタ３１の平面形状は、例えば一辺２５０μｍの正方形である。

【0040】

図５は、フォトダイオード２１の主面２１ａを示す平面図である。主面２１ａの平面形状は長方形状または正方形状である。フォトダイオード２１は、第１電極２１１及び第１電極２１１とは反対導電型の第２電極２１２を主面２１ａに有する。例えば、第１電極２１１はアノード電極であり、第２電極２１２はカソード電極である。一例では、フォトダイオード２１の主面２１ａの中央に第１電極２１１が配置され、フォトダイオード２１の主面２１ａの四隅それぞれに第２電極２１２が配置される。主面２１ａの寸法は、例えば一辺３００μｍ程度である。

【0041】

図６は、キャリア２５の搭載面２５ｂの平面図である。図６には、領域Ａ１～Ａ３が破線によって示されている。領域Ａ１は、フォトダイオード２１の第１電極２１１が導電接合される領域である。領域Ａ２は、第２電極２１２が導電接合される領域である。領域Ａ３は、キャパシタ３１の裏面電極が導電接合される領域である。

【0042】

図６に示されるように、キャリア２５の搭載面２５ｂには、導電膜３２が設けられている。導電膜３２は、搭載面２５ｂに固着した金属膜であって、例えばチタン（Ｔｉ）を下地とする金（Ａｕ）膜を主に含む。導電膜３２は、第１導電パターン３３、第２導電パターン３４、第３導電パターン３５、及び第４導電パターン３６を含む。これらの導電パターン３３～３６は、搭載面２５ｂ上において互いに分離している。なお、導電パターンが互いに分離しているとは、空気又は絶縁性材料を介して導電パターン同士が隔てられていることをいい、キャリア２５及び導電膜３２からなる構造体において導電パターン同士が互いに電気的に孤立（アイソレーション）していることをいう。

【0043】

第１導電パターン３３は、搭載面２５ｂの長手方向に沿って延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短手方向における中央部分であって短辺２５ｃ寄りの位置に設けられている。第１導電パターン３３は、第１実装領域３３１及び第１ボンディングパッド３３２を含む。第１実装領域３３１は、第１導電パターン３３の短辺２５ｄ側の一端部を構成する円形のパターンである。第１実装領域３３１は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の第１電極２１１と導電接合される。第１ボンディングパッド３３２は、第１実装領域３３１に対して搭載面２５ｂの一端縁（短辺２５ｃ）側に設けられた多角形状のパターンである。第１ボンディングパッド３３２は、第１導電パターン３３の短辺２５ｃ側の他端部を構成する。第１ボンディングパッド３３２には、図３に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ｂから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。

【0044】

第２導電パターン３４は、搭載面２５ｂの長手方向に沿って延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短手方向における中央部分であって短辺２５ｄ寄りの位置に設けられている。第２導電パターン３４は、第２実装領域３４１、第３実装領域３４２、及び流れ止め領域３４３を含む。第２実装領域３４１は、第２導電パターン３４の短辺２５ｃ側の一端部を構成するＵ字形のパターンである。第２実装領域３４１は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の４つの第２電極２１２と導電接合される。第２実装領域３４１の中央の空隙には、第１導電パターン３３の第１実装領域３３１が配置されている。

【0045】

第３実装領域３４２は、第２実装領域３４１に対して搭載面２５ｂの他端縁（短辺２５ｄ）側に設けられた長方形状のパターンである。第３実装領域３４２は、第２導電パターン３４の短辺２５ｄ側の他端部を構成する。第３実装領域３４２は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、キャパシタ３１の裏面電極と導電接合される。流れ止め領域３４３は、第２実装領域３４１と第３実装領域３４２との間に設けられ、これらの領域３４１，３４２を物理的に隔離している。流れ止め領域３４３は、第２実装領域３４１から第３実装領域３４２への導電性接着剤の流入、及び第３実装領域３４２から第２実装領域３４１への導電性接着剤の流入を抑止する。流れ止め領域３４３は、導電性接着剤に対する濡れ性が領域３４１，３４２よりも低い材料、例えばクロム（Ｃｒ）からなる表面を有する膜である。

【0046】

なお、キャパシタ３１の裏面電極と導電接合される領域Ａ３は、第３実装領域３４２における長辺２５ｆ寄りの位置に設けられている。第３実装領域３４２における長辺２５ｅ寄りの部分には、図４に示されるようにボンディングワイヤ４６の一端が接合している。ここで、再び図３を参照すると、ボンディングワイヤ４６の他端は、ＧＮＤパターン２４ｂ上に実装されたキャパシタ（チップコンデンサ）４２の一方の電極に接合している。すなわち、第３実装領域３４２は、ボンディングワイヤ４６を介してキャパシタ４２の一方の電極と電気的に接続されている。キャパシタ４２の該一方の電極は、更に、ボンディングワイヤを介してリードピン２７ａと電気的に接続されている。キャパシタ４２の他方の電極は、ＧＮＤパターン２４ｂに導電性接着剤（例えばはんだ等）を介して電気的に接続されている。キャパシタ４２は、バイパスコンデンサとして機能する。

【0047】

再び図６を参照する。第３導電パターン３５は、搭載面２５ｂの長手方向に沿って延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短辺２５ｃ寄り且つ長辺２５ｅ寄りの部分に設けられている。第３導電パターン３５は、第２ボンディングパッド３５１及び第４ボンディングパッド３５２を含む。第２ボンディングパッド３５１は、第３導電パターン３５の短辺２５ｃ側の一端部を構成する。第２ボンディングパッド３５１には、図３に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ａから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。第４ボンディングパッド３５２は、第３導電パターン３５の短辺２５ｄ側の他端部を構成する。第４ボンディングパッド３５２とキャパシタ３１の表面電極３１ａとは、ボンディングワイヤ４４（図４を参照）によって互いに電気的に接続される。すなわち、第４ボンディングパッド３５２にはボンディングワイヤ４４の一端が接合しており、表面電極３１ａにはボンディングワイヤ４４の他端が接合している。

【0048】

第４導電パターン３６は、搭載面２５ｂの長手方向に沿って延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短辺２５ｃ寄り且つ長辺２５ｆ寄りの部分に設けられている。第４導電パターン３６は、第３ボンディングパッド３６１及び第５ボンディングパッド３６２を含む。第３ボンディングパッド３６１は、第４導電パターン３６の短辺２５ｃ側の一端部を構成する。第３ボンディングパッド３６１には、図３に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ｃから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。第５ボンディングパッド３６２は、第４導電パターン３６の短辺２５ｄ側の他端部を構成する。第５ボンディングパッド３６２とキャパシタ３１の表面電極３１ａとは、ボンディングワイヤ４５（図４を参照）によって互いに電気的に接続される。すなわち、第５ボンディングパッド３６２にはボンディングワイヤ４５の一端が接合しており、表面電極３１ａにはボンディングワイヤ４５の他端が接合している。

【0049】

第２ボンディングパッド３５１、第１ボンディングパッド３３２、及び第３ボンディングパッド３６１は、搭載面２５ｂの一端縁に、この順で並んで配置されている。すなわち、第１ボンディングパッド３３２は、短辺２５ｃに沿って並ぶ第２ボンディングパッド３５１及び第３ボンディングパッド３６１の間に位置する。

【0050】

第３導電パターン３５及び第４導電パターン３６は、第１導電パターン３３を挟んで互いに線対称な平面形状を有する。具体的には、第１導電パターン３３の中心線からの第３導電パターン３５の距離と、同中心線からの第４導電パターン３６の距離とは互いに等しく、また、第３導電パターン３５の平面形状は、第４導電パターン３６の平面形状を反転した形状である。第１導電パターン３３は、搭載面２５ｂの短手方向において第３導電パターン３５と第４導電パターン３６との間に位置する。第２導電パターン３４の第２実装領域３４１もまた、搭載面２５ｂの短手方向において第３導電パターン３５と第４導電パターン３６との間に位置する。

【0051】

以上の構成を備える本実施形態の受光部２０Ａの動作について説明する。受光部２０Ａの動作中、集積回路チップ２６の電極パッド２８ｄには、集積回路チップ２６を駆動するための電源電圧が、リードピン２７ｄからボンディングワイヤを介して印加される。この電源電圧の大きさは、例えば３．３Ｖである。この電源電圧に含まれるノイズは、キャパシタ４１を通じて除去される。また、第２導電パターン３４の第３実装領域３４２には、フォトダイオード２１を駆動するためのバイアス電圧が、リードピン２７ａからボンディングワイヤ４６を介して印加される。このバイアス電圧の大きさは、例えば２０Ｖである。このバイアス電圧に含まれるノイズは、キャパシタ４２を通じて除去される。

【0052】

第３実装領域３４２に提供されたバイアス電圧は、第２導電パターン３４を通じてフォトダイオード２１の第２電極２１２に印加される。この状態で、フォトダイオード２１の裏面２１ｂに光が入射すると、フォトダイオード２１の内部において電流が生じる。この電流は、フォトダイオード２１の第１電極２１１から出力され、第１導電パターン３３を通じて第１ボンディングパッド３３２に達する。そして、この電流は、ボンディングワイヤを通って集積回路チップ２６の電極パッド２８ｂに入力される。その際、この電流と同じ大きさのリターン電流が、集積回路チップ２６の電極パッド２８ａ，２８ｃからボンディングワイヤを通って第３導電パターン３５及び第４導電パターン３６に戻る。リターン電流は、キャパシタ３１及び第２導電パターン３４を通って、第２電極２１２からフォトダイオード２１に吸収される。なお、電極パッド２８ａ，２８ｃから第２電極２１２に至る経路を、リターンパスと称する。キャパシタ３１は、フォトダイオード２１へのバイアス電圧（例えば２０Ｖ）が、このリターンパスを介して集積回路チップ２６（耐圧３Ｖ程度）へ印加されることを防ぐ。集積回路チップ２６は、電極パッド２８ｂに入力された電流の大きさに応じた電圧信号を生成する。電圧信号は、集積回路チップ２６の電極パッド２８ｇ，２８ｈからリードピン２７ｅ，２７ｆを通って受光部２０Ａの外部へ出力される。

【0053】

ここで、本実施形態の光半導体装置２Ａを製造する方法について、図７の（ａ）から（ｃ）及び図８を参照しながら説明する。まず、導電膜３２を搭載面２５ｂに有するキャリア２５を準備する。次に、フォトダイオード２１の第１電極２１１及び第２電極２１２を、それぞれ第１実装領域３３１及び第２実装領域３４１に導電接合することにより、図７の（ａ）に示されるようにフォトダイオード２１を搭載面２５ｂ上に実装する。

【0054】

続いて、図７の（ｂ）に示されるように、第１ボンディングパッド３３２にプローブＰ１を、第２導電パターン３４に別のプローブＰ２をそれぞれ当接させる。より詳細には、第２導電パターン３４の第３実装領域３４２に対してプローブＰ２を当接させる。プローブＰ１、Ｐ２は、それぞれ試験装置に接続されている。そして、プローブＰ１とプローブＰ２との間に電圧を印加した状態で、フォトダイオード２１のバーンイン（エージング試験とも称する）等の試験を行う。バーンインは、デバイスに電圧、温度等の負荷を与えることにより、初期不良のデバイスを見出す試験である。なお、ＡＰＤのバーンインにおける通電条件は、例えば２５０℃、２４時間、１２０μＡである。

【0055】

図９は、本実施形態において用いられるプローブＰ１，Ｐ２の先端形状を示す図である。図９の（ａ）はプローブＰ１，Ｐ２の側面図であり、図９の（ｂ）はプローブＰ１，Ｐ２の正面図である。プローブＰ１，Ｐ２は、円柱状の外観を有しており、その軸方向の一端に円形の平坦な端面Ｐａを有する。複数（図では４つ）の三角錐状の突起Ｐｂが、端面Ｐａの周方向に並んで端面Ｐａから突き出ている。端面Ｐａの直径は、例えば０．２ｍｍである。

【0056】

図１０は、比較例として従来のプローブＰ３の先端形状を示す図である。図１０の（ａ）はプローブＰ３の側面図であり、図１０の（ｂ）はプローブＰ３の正面図である。従来のプローブＰ３は、円柱状の外観を有しており、その軸方向の一端部は円錐状に尖っている。そして、円錐状の尖頭部を導電パターンに接触させることにより、試験装置と導電パターンとの導通を行う。しかし、このようなプローブＰ３の先端形状では、導電パターンに対する十分な接触が難しいという問題がある。これに対し、図９に示したプローブＰ１，Ｐ２の先端形状によれば、先端の接触面積が増すので、導電パターンに対する接触性を改善することができる。

【0057】

再び図７及び図８を参照する。続いて、キャパシタ３１の裏面電極を第３実装領域３４２に導電接合することにより、図７の（ｃ）に示されるように、キャパシタ３１を搭載面２５ｂ上に実装する。そして、図８に示されるように、キャリア２５を集積回路チップ２６の面２６ｂ上に搭載する。その後、キャパシタ３１の表面電極３１ａと第４ボンディングパッド３５２とをボンディングワイヤ４４によって電気的に接続するとともに、表面電極３１ａと第５ボンディングパッド３６２とをボンディングワイヤ４５によって電気的に接続する。また、その前または後に、第２ボンディングパッド３５１、第１ボンディングパッド３３２、及び第３ボンディングパッド３６１それぞれと、電極パッド２８ａ、２８ｂ、及び２８ｃそれぞれとを、ボンディングワイヤによって電気的に接続する。なお、ボンディングワイヤ４４，４５による接続を、キャリア２５を集積回路チップ２６上に搭載する前に行ってもよい。

【0058】

以上に説明した本実施形態に係る光半導体装置２Ａによって得られる効果について説明する。通常、フォトダイオード２１の試験を行う際には、フォトダイオード２１をキャリア２５上に実装した状態で行われる。本実施形態の光半導体装置２Ａでは、第１ボンディングパッド３３２が、第１電極２１１と導電接合される第１実装領域３３１とともに第１導電パターン３３に含まれている。また、第３実装領域３４２が、第２電極２１２と導電接合される第２実装領域３４１とともに第２導電パターン３４に含まれている。従って、フォトダイオード２１の試験を行う際には、図７の（ｂ）に示したように、一方のプローブＰ１を第１ボンディングパッド３３２に接触させ、他方のプローブＰ２を第２導電パターン３４（例えば第３実装領域３４２）に接触させるとよい。但し、第１ボンディングパッド３３２は、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに第２ボンディングパッド３５１及び第３ボンディングパッド３６１と並んで設けられている。故に、第１ボンディングパッド３３２に対してプローブＰ１を接触させる際に、プローブＰ１の位置精度が低いと、図１１に示されるように、第２ボンディングパッド３５１または第３ボンディングパッド３６１にも接触してしまう。特に、図９に示された本実施形態のプローブ形状の場合、図１０に示された従来のプローブ形状と比較して接触領域が広いため、このような現象が生じ易い。もし仮に、第２ボンディングパッド３５１または第３ボンディングパッド３６１が第２導電パターン３４に含まれていると、この接触によりプローブＰ１，Ｐ２同士が短絡してしまう。

【0059】

これに対し、本実施形態の光半導体装置２Ａでは、第２電極２１２と導電接合される第２実装領域３４１を含む第２導電パターン３４と、第２ボンディングパッド３５１及び第３ボンディングパッド３６１をそれぞれ含む第３導電パターン３５及び第４導電パターン３６とが、互いに分離している。これにより、第１ボンディングパッド３３２に接触するプローブＰ１が同時に第２ボンディングパッド３５１または第３ボンディングパッド３６１に接触した場合であっても、プローブＰ１，Ｐ２同士の短絡を回避することができる。なお、第２導電パターン３４と第３導電パターン３５とは、試験の後にキャパシタ３１を介して互いに接続され得るので、試験の際に互いに分離していても何ら問題はない。

【0060】

本実施形態のように、導電膜３２は、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに第１ボンディングパッド３３２及び第２ボンディングパッド３５１と並んで設けられた第３ボンディングパッド３６１を含む第４導電パターン３６を更に含み、第１ボンディングパッド３３２は第２ボンディングパッド３５１と第３ボンディングパッド３６１との間に位置し、第４導電パターン３６は、第１導電パターン３３、第２導電パターン３４、及び第３導電パターン３５から分離しており、キャパシタ３１の表面電極３１ａと第４導電パターン３６とは、ボンディングワイヤ４５を介して互いに電気的に接続されてもよい。この構成によれば、第１導電パターン３３を含む信号経路を挟んで、第３導電パターン３５を含む信号経路と、第４導電パターン３６を含む信号経路とを互いに対称形に近づけることができる。この場合、信号伝達特性を高めることができる。また、第１ボンディングパッド３３２が、搭載面２５ｂの短手方向における略中央に位置することで、キャリア２５とプローブＰ１との同方向における相対位置が大きくずれた場合であっても、第１ボンディングパッド３３２に対してプローブＰ１を安定して接触させ得る。

【0061】

本実施形態のように、第３導電パターン３５及び第４導電パターン３６は、第１導電パターン３３を挟んで互いに線対称な平面形状を有してもよい。この構成によれば、第１導電パターン３３を含む信号経路を挟んで、第３導電パターン３５を含む信号経路と、第４導電パターン３６を含む信号経路とが互いに対称形となる。故に、信号伝達特性を更に高めることができる。

【0062】

本実施形態に係る光半導体装置２Ａの製造方法では、フォトダイオード２１をキャリア２５上に実装した状態でフォトダイオード２１の試験を行う。このとき、第２電極２１２と導電接合される第２実装領域３４１を含む第２導電パターン３４と、第２ボンディングパッド３５１を含む第３導電パターン３５、及び第３ボンディングパッド３６１を含む第４導電パターン３６とが、互いに分離している。これにより、第１ボンディングパッド３３２に接触するプローブＰ１が同時に第２ボンディングパッド３５１または第３ボンディングパッド３６１に接触した場合であっても、プローブＰ１，Ｐ２同士の短絡を回避することができる。

【0063】

（第１変形例）
図１２は、上記実施形態の第１変形例に係る受光部２０Ｂを示す平面図である。この受光部２０Ｂは、光半導体装置２Ｂを備えている。なお、受光部２０Ｂ及び光半導体装置２Ｂにおいて、キャリア２５上の導電膜の形状を除く他の構成は、上記実施形態と同様である。図１３は、図１２に示されたキャリア２５の搭載面２５ｂを拡大して示す平面図である。図１３には、領域Ａ１～Ａ３が破線によって示されている。領域Ａ１は、フォトダイオード２１の第１電極２１１が導電接合される領域である。領域Ａ２は、第２電極２１２が導電接合される領域である。領域Ａ３は、キャパシタ３１の裏面電極が導電接合される領域である。

【0064】

図１３に示されるように、キャリア２５の搭載面２５ｂには、上記実施形態の導電膜３２に代えて、導電膜５２が設けられている。導電膜５２は、搭載面２５ｂに固着した金属膜である。導電膜５２の構成材料は、上記実施形態の導電膜３２と同様である。導電膜５２は、第１導電パターン５３、第２導電パターン５４、及び第３導電パターン５５を含む。これらの導電パターン５３～５５は、搭載面２５ｂ上において互いに分離している。

【0065】

第１導電パターン５３は、搭載面２５ｂの長手方向に沿って延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短手方向における中央部分であって短辺２５ｃ寄りの位置に設けられている。第１導電パターン５３は、第１実装領域５３１及び第１ボンディングパッド５３２を含む。第１実装領域５３１は、第１導電パターン５３の短辺２５ｄ側の一端部を構成する円形のパターンである。第１実装領域５３１は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の第１電極２１１と導電接合される。第１ボンディングパッド５３２は、第１実装領域５３１に対して搭載面２５ｂの一端縁（短辺２５ｃ）側に設けられた四角形状のパターンである。第１ボンディングパッド５３２は、第１導電パターン５３の短辺２５ｃ側の他端部を構成する。第１ボンディングパッド５３２には、図１２に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ｂから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。

【0066】

第２導電パターン５４は、搭載面２５ｂの長手方向から短手方向に沿ってＬ字形に延在する配線パターンである。第２導電パターン５４は、第２実装領域５４１、第３実装領域５４２、ボンディングパッド５４３、及び流れ止め領域５４４，５４５を含む。

【0067】

第２実装領域５４１は、第２導電パターン５４の短辺２５ｃ側の一端部を構成するＵ字形のパターンであって、搭載面２５ｂの短手方向における長辺２５ｆ寄りの位置に設けられている。第２実装領域５４１は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の４つの第２電極２１２と導電接合される。第２実装領域５４１の中央の空隙には、第１導電パターン５３の第１実装領域５３１が設けられている。

【0068】

第３実装領域５４２は、第２実装領域５４１に対して搭載面２５ｂの他端縁（短辺２５ｄ）側に設けられた正方形状のパターンである。第３実装領域５４２は、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、キャパシタ３１の裏面電極と導電接合される。ボンディングパッド５４３には、図１２に示すボンディングワイヤ４６の一端が接合する。つまり、ボンディングパッド５４３は、ボンディングワイヤ４６を介して、キャパシタ４２の一方の電極と電気的に接続される。ボンディングパッド５４３は、第３実装領域５４２に対して長辺２５ｅ側、すなわち搭載面２５ｂの短辺２５ｄ寄り且つ長辺２５ｅ寄りの位置に設けられている。

【0069】

流れ止め領域５４４は、第２実装領域５４１と第３実装領域５４２との間に設けられ、これらの領域５４１，５４２を物理的に隔離している。流れ止め領域５４４は、第２実装領域５４１から第３実装領域５４２への導電性接着剤の流入、及び第３実装領域５４２から第２実装領域５４１への導電性接着剤の流入を抑止する。また、流れ止め領域５４５は、第３実装領域５４２とボンディングパッド５４３との間に設けられ、第３実装領域５４２とボンディングパッド５４３とを物理的に隔離している。流れ止め領域５４５は、第３実装領域５４２からボンディングパッド５４３への導電性接着剤の流入を抑止する。流れ止め領域５４４及び５４５は、導電性接着剤に対する濡れ性が領域５４１及び５４２並びにボンディングパッド５４３よりも低い材料、例えばクロム（Ｃｒ）からなる表面を有する膜である。

【0070】

第３導電パターン５５は、搭載面２５ｂの長手方向から短手方向に沿ってＬ字形に延在する配線パターンであって、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに沿って延在する部分と、長辺２５ｅに沿って延在する部分とを含む。このうち長辺２５ｅに沿って延在する部分は、第２ボンディングパッド５５１及び第４ボンディングパッド５５３を含む。第２ボンディングパッド５５１は、第３導電パターン５５の当該部分における短辺２５ｃ側の一端部を構成する。第２ボンディングパッド５５１には、図１２に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ａから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。第４ボンディングパッド５５３は、第３導電パターン５５の当該部分における短辺２５ｄ側の他端部を構成する。第４ボンディングパッド５５３とキャパシタ３１の表面電極３１ａとは、ボンディングワイヤによって互いに電気的に接続される。

【0071】

第３導電パターン５５は、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに沿って第２ボンディングパッド５５１から延在する第３ボンディングパッド５５２を更に含む。第３ボンディングパッド５５２は、第２ボンディングパッド５５１に対して長辺２５ｆ側に設けられた正方形状のパターンである。第３導電パターン５５は、短辺２５ｃ寄り且つ長辺２５ｆ寄りの位置に設けられている。第３導電パターン５５のうち短辺２５ｃに沿って延在する部分は、第１導電パターン５３の第１ボンディングパッド５３２と短辺２５ｃとの間に設けられ、第２ボンディングパッド５５１から第３ボンディングパッド５５２にわたって搭載面２５ｂの短手方向に延在している。すなわち、第２ボンディングパッド５５１は第３導電パターン５５の当該部分の一端を成し、第３ボンディングパッド５５２は第３導電パターン５５の当該部分の他端を成す。

【0072】

第２ボンディングパッド５５１、第１ボンディングパッド５３２、及び第３ボンディングパッド５５２は、搭載面２５ｂの短辺２５ｃにこの順で並んで設けられている。すなわち、第１ボンディングパッド５３２は、搭載面２５ｂの短手方向において、第２ボンディングパッド５５１と第３ボンディングパッド５５２との間に位置する。第３ボンディングパッド５５２には、図３に示される集積回路チップ２６の電極パッド２８ｃから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。

【0073】

本変形例のように、第３導電パターン５５は、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに第１ボンディングパッド５３２及び第２ボンディングパッド５５１と並んで設けられた第３ボンディングパッド５５２を含み、第１ボンディングパッド５３２は第２ボンディングパッド５５１と第３ボンディングパッド５５２との間に位置してもよい。この場合、上記実施形態のように第４導電パターン３６を設ける場合と比べて、キャリア２５の搭載面２５ｂの短手方向の幅（搭載面２５ｂの短辺２５ｃ，２５ｄに沿う方向の幅）を小さくすることができ、光半導体装置の小型化に寄与できる。或いは、第４導電パターン３６を設けていた領域に別の回路部品を配置することができる。

【0074】

（第２変形例）
図１４は、上記実施形態の第２変形例に係る受光部２０Ｃを示す平面図である。この受光部２０Ｃは、光半導体装置２Ｃを備えている。なお、受光部２０Ｃ及び光半導体装置２Ｃにおいて、キャリア２５上の導電膜の形状を除く他の構成は、上記実施形態と同様である。また、キャリア２５上の導電膜の形状は、次に説明する部分を除いて、第１変形例と同様である。

【0075】

図１５は、図１４に示されたキャリア２５の短辺２５ｃ付近の構成を拡大して示す斜視図である。本変形例の導電膜５２は、第１変形例と同様に、搭載面２５ｂの短辺２５ｃに第１ボンディングパッド５３２及び第２ボンディングパッド５５１と並んで設けられた第３ボンディングパッド５５２を含む。そして、第１ボンディングパッド５３２は、第２ボンディングパッド５５１と第３ボンディングパッド５５２との間に位置する。但し、搭載面２５ｂ上の第３導電パターン５５は、短辺２５ｃに沿って延在する部分を有しておらず、その代わりに、キャリア２５の短辺２５ｃを含む側面上に、導電膜５６が設けられている。導電膜５６は、キャリア２５の側面に固着した金属膜であって、例えば導電膜３２と同じ材料からなる。導電膜５６は、キャリア２５の側面の全面にわたって延在しており、短辺２５ｃ上において第２ボンディングパッド５５１及び第３ボンディングパッド５５２と接している。これにより、第２ボンディングパッド５５１と第３ボンディングパッド５５２とが、導電膜５６を介して互いに電気的に接続される。

【0076】

本変形例によれば、第１変形例と同様、上記実施形態のように第４導電パターン３６を設ける場合と比べて、キャリア２５の搭載面２５ｂの短手方向の幅を小さくすることができ、光半導体装置の小型化に寄与できる。或いは、第４導電パターン３６を設けていた領域に別の回路部品を配置することができる。更には、搭載面２５ｂ上の導電膜５２のうち第２ボンディングパッド５５１と第３ボンディングパッド５５２とを接続する第３導電パターン５５の部分が不要となるので、キャリア２５の搭載面２５ｂを更に小さくすることができ、光半導体装置の小型化に、より一層寄与できる。また、第３導電パターン５５と集積回路チップ２６の電極パッド２８ａ及び２８ｃとを、導電膜５６を介して電気的に接続することも可能である。その場合、搭載面２５ｂ上のワイヤの本数を低減することができる。

【0077】

（比較例）
図１６は、キャリア２５の搭載面２５ｂ上に設けられた、比較例に係る導電膜６０の形状を示す平面図である。この導電膜６０は、互いに離れて設けられた、第１導電パターン６１及び第２導電パターン６２を有する。第１導電パターン６１は、第１実装領域６１１及び第１ボンディングパッド６１２を含む。第１実装領域６１１は、第１導電パターン６１の一端部を構成し、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の第１電極２１１と導電接合される。第１ボンディングパッド６１２は、第１導電パターン６１の他端部を構成する。第１ボンディングパッド６１２には、集積回路チップ２６の電極パッド２８ｂから延びるボンディングワイヤの一端が接続される。

【0078】

第２導電パターン６２は、第２実装領域６２１、第３実装領域６２２、及びプローブ当接パッド６２３を含む。第２実装領域６２１は、搭載面２５ｂの略中央部に設けられたＵ字形のパターンであって、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、フォトダイオード２１の４つの第２電極２１２と導電接合される。第２実装領域６２１の中央の空隙には、第１導電パターン６１の第１実装領域６１１が配置されている。第３実装領域６２２は、搭載面２５ｂの一端辺に沿って第１ボンディングパッド６１２と並んで設けられ、ＡｕＳｎはんだ等の導電性接着剤を介して、キャパシタ３１の裏面電極と導電接合される。プローブ当接パッド６２３は、搭載面２５ｂの他端辺側に設けられている。プローブ当接パッド６２３は、試験の際にプローブを接触させるための領域である。

【0079】

この比較例では、フォトダイオード２１の試験を行う際に、第１ボンディングパッド６１２に一方のプローブを接触させ、第１ボンディングパッド６１２に対して対角に位置するプローブ当接パッド６２３に他方のプローブを接触させる。そのとき、プローブの位置精度が低いと、一方のプローブが第３実装領域６２２にも接触してしまうおそれがある。その場合、電位の異なるプローブ同士が短絡し、試験を適切に行うことができない。そこで、図１７に示されるように、第３実装領域６２２を第２実装領域６２１及びプローブ当接パッド６２３から隔離することが考えられる。これにより、一方のプローブが第３実装領域６２２に接触した場合であっても、プローブ同士の短絡を防ぐことができる。

【0080】

図１８及び図１９は、比較例に係る光半導体装置の組立工程を示す図である。まず、図１８の（ａ）に示されるように、搭載面２５ｂ上にフォトダイオード２１を実装した状態で、プローブＰ１を第１ボンディングパッド６１２に接触させ、プローブＰ２をプローブ当接パッド６２３に接触させる。プローブＰ１、Ｐ２は、それぞれ試験装置に接続されている。そして、プローブＰ１とプローブＰ２との間に電圧を印加した状態で、バーンイン等の試験を行う。次に、図１８の（ｂ）に示されるように、例えば導電性樹脂７１等を用いて、第２実装領域６２１と第３実装領域６２２とを相互に電気的に接続する。なお、導電性樹脂７１に代えて、はんだ又はワイヤボンディングを用いてもよい。続いて、図１８の（ｃ）に示されるように、キャパシタ３１を第３実装領域６２２上に実装する。最後に、図１９に示されるように、集積回路チップ２６の電極パッド２８ｂと第１ボンディングパッド６１２との間にワイヤボンディングを行う。また、集積回路チップ２６の電極パッド２８ａ，２８ｃとキャパシタ３１の表面電極３１ａとの間にワイヤボンディングを行う。

【0081】

しかしながら、この比較例に係る光半導体装置には次の問題がある。まず、導電性樹脂７１等により第３実装領域６２２が狭くなるので、図１８の（ｃ）に示される工程においてキャパシタ３１を搭載する領域が制限され、キャパシタ３１の選択の自由度が低下してしまう。また、第２実装領域６２１と第３実装領域６２２とワイヤボンディングを用いて接続する場合、ワイヤと隣接する領域にキャパシタ３１を実装することとなり、実装時にワイヤを切断するおそれもある。

【0082】

これらの問題に対し、上記実施形態及び各変形例では、キャパシタ３１を搭載する領域を、第２ボンディングパッド３５１および第３ボンディングパッド３６１とは反対側の短辺２５ｄ寄りに配置することにより、キャパシタ３１の搭載面積が制限されないので、キャパシタ３１の選択の自由度を低下させずに済む。また、キャパシタ３１を実装する領域はワイヤと隣接しないので、キャパシタ３１の実装時にワイヤを切断するおそれもない。

【0083】

本開示による光半導体装置及び光半導体装置の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び各変形例では、光通信用の受光モジュールに本開示の光半導体装置を適用した場合を例示したが、本開示の光半導体装置はこれ以外にも様々なモジュールに適用可能である。

【符号の説明】

【0084】

１Ａ 受光モジュール
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 光半導体装置
１０ 光レセプタクル
１１ フェルール
１１ａ 基端面
１１ｂ 先端面
１１ｃ 外周面
１１ｄ ファイバ保持孔
１２ ファイバスタブ
１３ 光ファイバ
１３ａ 一端
１３ｂ 他端
１４ 金属部材
１４ａ 貫通孔
１４ｂ 基端面
１４ｃ 先端面
１４ｄ 外周面
１６ スリーブ
１６ａ 基端
１６ｂ 先端
１６ｃ 外周面
１６ｄ 内周面
１８ 外郭部材
１８ａ フランジ部
１８ｂ 基端面
１８ｃ 先端部
１８ｄ 貫通孔
１８ｅ，１８ｆ 部分
１８ｇ 段差面
１９ 部材
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 受光部
２１ フォトダイオード
２１ａ 主面
２１ｂ 裏面
２２ パッケージ
２２ａ 一端
２２ｂ 他端
２３ レンズ
２３ａ 樹脂
２４ ステム
２４ａ 主面
２４ｂ パターン
２５ キャリア
２５ａ 面
２５ｂ 搭載面
２５ｃ，２５ｄ 短辺
２５ｅ，２５ｆ 長辺
２６ 集積回路チップ
２６ａ，２６ｂ 面
２７ａ～２７ｆ リードピン
２８ａ～２８ｄ，２８ｇ，２８ｈ 電極パッド
２９ 部材
２９ａ 一端面
２９ｂ 他端面
３１ キャパシタ
３１ａ 表面電極
３２ 導電膜
３３ 第１導電パターン
３４ 第２導電パターン
３５ 第３導電パターン
３６ 第４導電パターン
４１，４２ キャパシタ
４４，４５，４６ ボンディングワイヤ
５２，５６，６０ 導電膜
５３，６１ 第１導電パターン
５４，６２ 第２導電パターン
５５ 第３導電パターン
７１ 導電性樹脂
２１１ 第１電極
２１２ 第２電極
３３１，５３１，６１１ 第１実装領域
３３２，５３２，６１２ 第１ボンディングパッド
３４１，５４１，６２１ 第２実装領域
３４２，５４２，６２２ 第３実装領域
３４３ 流れ止め領域
３５１，５５１ 第２ボンディングパッド
３５２，５５３ 第４ボンディングパッド
３６１，５５２ 第３ボンディングパッド
３６２ 第５ボンディングパッド
５４３ ボンディングパッド
５４４，５４５ 流れ止め領域
６２３ プローブ当接パッド
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 領域
Ｄ１ 方向
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ プローブ
Ｐａ 端面
Ｐｂ 突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】