JP2000261085A - レーザダイオード装置及びその製造方法 - Google Patents
レーザダイオード装置及びその製造方法Info
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Abstract
熱性を要求される赤色より波長の短いレーザダイオード
装置を低コストで行なうの組立技術。 【解決手段】 レーザダイオード装置を構成するレーザ
ダイオード4とサブマウント1は、半田接合以前に予め
それぞれ半田層3を形成させておく。
Description
装置の組立技術に関するもので、特に放熱性を要求され
る赤色より波長の短いレーザダイオード装置の組立技術
に関する。
置)の各種装置への応用例としては、コンパクトディス
ク等の光情報機器用への応用に使用されている、波長が
0.78μmのAlGaAsレーザと、光通信用の装置
に応用されている際に用いられている、波長が1.3μ
mの光通信用のInGaAsPレーザが広く知られてい
る。
ては、光出力が30〜50mWの高出力レーザが用いら
れている。一方、光通信用としては中距離から25Km
で電送容量が500Mb/sまでの光通信用の光源とし
て実用化されている。
構造を以下に図面を参照して説明すると、図5はLD装
置の接合状況を示す模式側面図で、図6はLD装置の組
立構造を示す側面図である。
するため、成長層(P面が多い)を下にしてマウントす
るいわゆるアップサイドダウン方式が主流である。
ステム(外囲器)12との接合は、リボン半田等の半田
材13を相互のマウント直前に、それぞれステム12や
サブマウント11等に供給し、その状態で相手部品をダ
イボンダ等によりそれぞれ実装してマウントを行い、そ
の後にリフロー炉を通過させてはんだ付による固定を行
なっている。
ント11に半田材13を蒸着法により形成しておき、そ
れにLD14のマウントを行つた後、ステム12に半田
を供給してLD14がマウントされたサブマウント11
をステム12にマウントし、その後、同様にリフロー炉
を通過させて半田付による固定を行なっている。
ワイヤーボンダでワイヤ15配線を行なってい、その際
のLD14とステム12との配線は、サブマウント11
に設けられたスルホール16を介してサブマウント11
のの両面に設けられた電極17a、17bを用いて行な
っている。
ば、DVD等のディスク用に使用した場合は、特性面か
らN極(N面)側をステムグランドにすることが多い。
ードが標準規格で規定されているため、通常の場合は自
由度がなく変更ができないので、標準規格より領域を広
く取ることが出来ない。そのため、従来の半田供給方法
では半田量が多いため、LDのN電極のワイヤーをダイ
レクトにステムに落とすことは極めて困難であった。
にするため、SiあるいはAlN等のサブマウントに加
工を施して極性を逆転させていたが、サブマウントがS
iであれば不純物拡散による導通領域の作成が必要にな
り、また、AlN等の焼結材料であればスルーホール加
工等の加工が必要となる。さらに、P面側の配線領域を
確保する必要もあり、煩雑なサブマウントの製作を行な
わなければならずコストアップが避けられなかった。
LD装置とその製造方法において、コストアップになら
ないで、かつ、熱対策が十分に配慮された組立性のよい
LD装置とその製造方法を提供するものである。
ダイオードがサブマウントに半田接合され、このサブマ
ウントがステムに半田接合されたレーザダイオード装置
において、前記レーザダイオードとサブマウントは、半
田接合以前に予めそれぞれ半田層が形成されていること
を特徴とするレーザダイオード装置にある。
に半田接合以前に予め形成された半田層は、電子銃か蒸
着によって形成されていることを特徴とするレーザダイ
オード装置にある。
に半田接合以前に予め形成された半田層は、膜厚が数μ
mであることを特徴とするレーザダイオード装置にあ
る。
をサブマウント1に半田接合し、このサブマウントにス
テムを半田接合するレーザダイオード装置の製造方法に
おいて、前記レーザダイオードとサブマウントは、半田
接合以前に予めそれぞれ半田層が形成されているものを
用いて半田接合することを特徴とするレーザダイオード
装置の製造方法にある。
は、ウエハの両面に電極を形成後に前記ステムとの接合
面に半田層を形成することを特徴とするレーザダイオー
ド装置の製造方法にある。
に半田接合以前に予め形成された半田層は、電子銃か蒸
着によって形成することを特徴とするレーザダイオード
装置の製造方法にある。
接合されたレーザダイオードは、前記サブマウントとの
接合面と逆方向の電極を直接に前記ステムに配線するこ
とを特徴とするレーザダイオード装置の製造方法にあ
る。
は、光出力密度がある限界値に達すると、光共振器の端
面破壊を生ずることである。通常のLDでは、レーザ光
が端面と垂直なpn接合に沿って外部に放出されるが、
注入キャリアの端面での表面再結合のために、端面付近
の反転分布が不十分でレーザ光を吸収するようになって
いる。
界値に達すると、吸収・発熱効果でレーザ光をとり出す
端面部の温度が結晶の融点に達し、熔融・破壊する。こ
の端面破壊を生ずる光出力密度は材料によって異なり、
特に、AlGaAsでは数MW/cm2と低く問題とな
る。このためLD装置では放熱に関する対策を講じてい
るが、それらがコストアップにならないことが重要であ
る。
Dともに蒸着あるいは電子銃(E−GUN)により半田
材を形成して、ステムにサブマウント、LDの順にマウ
ントするものである。
め、半田材のはみ出しを極力押さえることが可能であ
り、従来のようにサブマウントに一部導通を取るための
配線領域を確保する等の特殊な加工を施さなくてもワイ
ヤー配線を行なうことが可能である。
用してもコスト増にならず、放熱性が必要な赤色LDに
適用すると特に有効である。
説明する。
側面図で、図2は本発明のLD装置の側面図で、図3は
本発明のLD装置の組立順序を示すフロー図である。
2との熱膨張係数差を吸収する(あるいは極性を逆転さ
せる)機能が要求されるので、図示しないAlNウエハ
の両面に電極を形成する(S1)。この電極が形成され
たAlNウエハのステム2との接触面になる側にAuG
e、AuSn等の半田材を電子銃(E−GUN)あるい
は蒸着により数μmの半田層3を形成する(S2)。
エハをブレードダイシングによりチップ状に切断しチッ
プを形成する(S3)。さらに、この形成されたチップ
を加熱してステム2の所定箇所に接合する(S4)。
(S5)。この電極形成後、端面へスパッタリングを施
しスパッタ膜を形成する(S6)。さらにLD4の諸性
能に関する特性試験等行う(S7)。この特性試験の項
目は出力、順電流、順電圧、波長、ビーム広がり角等で
ある。
4をステム2に接合されたサブマウント1のチップの上
に接合する(S8)。これらの接合により各部品が固定
された後に、所定箇所をワイヤボンダを用いてワイヤ5
の配線を行なう(S9)。
ー図である。
2との熱膨張係数差を吸収する(あるいは極性を逆転さ
せる)機能が要求されるので、AlNウエハの両面に電
極を形成する(S11)。この電極が形成されたAlN
ウエハのステム2との接触面になる側にAuGe、Au
Sn等の半田材を電子銃(E−GUN)あるいは蒸着に
より数μmの半田層3を形成する(S12)。
エハをブレードダイシングによりチップ状に切断しチッ
プを形成する(S13)。
(S15)。この電極形成後、端面へスパッタリングを
施しスパッタ膜を形成する(S16)。さらにLD4の
緒性能に関する特性試験等行う(S17)。この特性試
験の項目は出力、順電流、順電圧、波長、ビーム広がり
角等である。
4をステム2に接合されたサブマウント1のチップの上
に接合する(S18)。さらに、この接合されたチップ
を加熱してステム2の所定箇所に接合する(S14)。
に、所定箇所をワイヤボンダを用いてワイヤ5の配線を
行なう(S19)。
の半田層3の形成を電子銃(E−GUN)あるいは蒸着
により数μmの半田層3を形成し、その後、蒸着原子の
表面拡散を促進させることでも改良することができる。
例えば、Alの場合は300℃以上でステップカバレー
ジを改良できる。
〜6×10−3Torr)、蒸着原子の平均自由工程を
小さくする方法もステップカバレージの改良に効果があ
る。
ント1の半田層3の形成を電子銃(E−GUN)あるい
は蒸着により数μmの半田層3を形成しているので、い
ずれの場合でもサブマウント1の半田のはみ出しが、従
来のプリフオーム半田供給方式に比べ極力押さえられ
る。そのため、第4図に示すようにステム2に直接に配
線することが可能になる。
ト1、ステム2を各々マウント直前に半田をリボン/ワ
イヤ5等で供給するため、供給動作分だけ時間が必要で
あつたが、一方、上述の技術では半田は各々素子につけ
られた状態で供給されるため、マウント時間の短縮が図
れる。
と異なり、半田量を極力少なく出来るため素子が半田の
影響で動くこともなく、高精度で接合可能である。
ステム2との接合部での半田はみ出しが100μm以下
に出来る。その結果、ステム2に直接に配線する配線方
法が可能になる。
導体素子では、Siより放熱特性の良いAIN等の焼結
材料が用いられることが多いが、従来の技術ではA1N
等にスルーホール加工する必要があったが、上述の技術
ではワイヤ5をダイレクトにステム2に落とすことが可
能であるので、サブマウント1に特に加工を施す必要が
なく、非常に安価なコストでサブマウント1を作成でき
る。
イドマウント方式が赤色のLD4では主流であり、客先
要求で外囲器グランドになる極性を逆にする必要がある
場合にも適応することができる。
対策が十分に配慮され、かつ、組立性がよくコストダウ
ンしたLD装置とその製造方法が得られる。
を示す側面図。
フロー図。
層、4、14…LD、5、15…ワイヤ、13…半田
材、16…スルホール、17a、17b…電極
Claims (7)
- 【請求項1】 レーザダイオードがサブマウントに半田
接合され、このサブマウントがステムに半田接合された
レーザダイオード装置において、 前記レーザダイオードとサブマウントは、半田接合以前
に予めそれぞれ半田層が形成されていることを特徴とす
るレーザダイオード装置。 - 【請求項2】 前記サブマウントに半田接合以前に予め
形成された半田層は、電子銃か蒸着によって形成されて
いることを特徴とする請求項1記載のレーザダイオード
装置。 - 【請求項3】 前記サブマウントに半田接合以前に予め
形成された半田層は、膜厚が数μmであることを特徴と
する請求項1記載のレーザダイオード装置。 - 【請求項4】 レーザダイオードをサブマウントに半田
接合し、このサブマウントにステムを半田接合するレー
ザダイオード装置の製造方法において、 前記レーザダイオードとサブマウントは、半田接合以前
に予めそれぞれ半田層が形成されているものを用いて半
田接合することを特徴とするレーザダイオード装置の製
造方法。 - 【請求項5】 前記サブマウントは、ウエハの両面に電
極を形成後に前記ステムとの接合面に半田層を形成する
ことを特徴とする請求項4記載のレーザダイオード装置
の製造方法。 - 【請求項6】 前記サブマウントに半田接合以前に予め
形成された半田層は、電子銃か蒸着によって形成するこ
とを特徴とする請求項4記載のレーザダイオード装置の
製造方法。 - 【請求項7】 前記ステムに半田接合されたレーザダイ
オードは、前記サブマウントとの接合面と逆方向の電極
を直接に前記ステムに配線することを特徴とする請求項
4記載のレーザダイオード装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11061701A JP2000261085A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | レーザダイオード装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11061701A JP2000261085A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | レーザダイオード装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000261085A true JP2000261085A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13178822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11061701A Pending JP2000261085A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | レーザダイオード装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000261085A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005091383A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Renesas Yanai Semiconductor Inc. | 発光装置の製造方法および発光装置 |
US7100815B2 (en) * | 2001-07-12 | 2006-09-05 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Ptd. Ltd. | Diebond strip |
US7684459B2 (en) | 2005-08-18 | 2010-03-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Semiconductor laser apparatus and fabrication method of the same |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP11061701A patent/JP2000261085A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101131259B1 (ko) | 2004-03-24 | 2012-03-30 | 스탄레 덴끼 가부시키가이샤 | 발광 장치의 제조방법 및 발광 장치 |
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