JPH03150891A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH03150891A JPH03150891A JP29086589A JP29086589A JPH03150891A JP H03150891 A JPH03150891 A JP H03150891A JP 29086589 A JP29086589 A JP 29086589A JP 29086589 A JP29086589 A JP 29086589A JP H03150891 A JPH03150891 A JP H03150891A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体装置に関し、特に発光素子及び発光素
子と電子回路で構成された光電子集積回路の構造に関す
るものである。
子と電子回路で構成された光電子集積回路の構造に関す
るものである。
第3図は現在実用化されているレーザーダイオードの斜
視図で、ダブルへテロ接合のレーザーダイオードの構造
を示す。図において、 utgは―M基板で、n−Al
GaAs層(151、n−GaAs 1iQ41 、
n−AIGaAJ II Q3 、 n −oaAa層
α2はciaAs基板αe上にエピタキシャル成長する
ことにより作成する。これらの層はAl伽As / G
aAsダブルへテロ接合を形成する。αηはp+ z、
拡散層、α9 p −Zn拡散層で、これらの拡散層α
のαεによりダブルへテロ接合に沿ってs p′p”
ホモ接合が形成され、このときp領域は活性領域となる
。叫はp電極、συはn電極で、p領域及びn領域の表
面に金属膜を蒸着した後s n−GaAg層αりをメサ
エッチングにて分離する事により形成する。第4図(a
l〜rc+はダブルへテロ構造レーザーダイオードの動
作原理を示す説明図で、ダブルへテロ接合を用いるレー
ザーダイオードでは活性領域はバンドギャップが小す<
、かつ、非常に薄い。
視図で、ダブルへテロ接合のレーザーダイオードの構造
を示す。図において、 utgは―M基板で、n−Al
GaAs層(151、n−GaAs 1iQ41 、
n−AIGaAJ II Q3 、 n −oaAa層
α2はciaAs基板αe上にエピタキシャル成長する
ことにより作成する。これらの層はAl伽As / G
aAsダブルへテロ接合を形成する。αηはp+ z、
拡散層、α9 p −Zn拡散層で、これらの拡散層α
のαεによりダブルへテロ接合に沿ってs p′p”
ホモ接合が形成され、このときp領域は活性領域となる
。叫はp電極、συはn電極で、p領域及びn領域の表
面に金属膜を蒸着した後s n−GaAg層αりをメサ
エッチングにて分離する事により形成する。第4図(a
l〜rc+はダブルへテロ構造レーザーダイオードの動
作原理を示す説明図で、ダブルへテロ接合を用いるレー
ザーダイオードでは活性領域はバンドギャップが小す<
、かつ、非常に薄い。
また、この活性層はバンドギャップの大きいn型クラッ
ド層及びp型クラッド層にてサンドインチ状に挾まれて
いる。このような構造において、p側を+、n側を−に
なるように順バイアスを印加した場合、活性領域にnク
ラッド層から電子、pクラッド層から正孔が注入される
が、活性領域と各クラッド層間の高い障壁電位の念めに
拡散が抑制され、電子及び正孔は活性領域に閉じ込めら
れる。注入された電子及び正孔は再結合により光を放出
するが、第4図[01に示すように光に対する屈折率が
活性領域で大きく、クラッド層では小さいので1発生し
た光は活性領域内に閉じ込められ、活性領域に沿って伝
ばんする。ところが、第4図fatに示されるようにレ
ーザ一端面はへき開により鏡面となっているので、光は
端面にて反射され誘導放出を繰り返して増幅でれる。こ
のうち、鏡面(レーザ一端面)を透過した光がレーザー
の出力光となる。
ド層及びp型クラッド層にてサンドインチ状に挾まれて
いる。このような構造において、p側を+、n側を−に
なるように順バイアスを印加した場合、活性領域にnク
ラッド層から電子、pクラッド層から正孔が注入される
が、活性領域と各クラッド層間の高い障壁電位の念めに
拡散が抑制され、電子及び正孔は活性領域に閉じ込めら
れる。注入された電子及び正孔は再結合により光を放出
するが、第4図[01に示すように光に対する屈折率が
活性領域で大きく、クラッド層では小さいので1発生し
た光は活性領域内に閉じ込められ、活性領域に沿って伝
ばんする。ところが、第4図fatに示されるようにレ
ーザ一端面はへき開により鏡面となっているので、光は
端面にて反射され誘導放出を繰り返して増幅でれる。こ
のうち、鏡面(レーザ一端面)を透過した光がレーザー
の出力光となる。
次に、このレーザーをパンケージジグし、た半導体装置
について述べる。レーザーダイオードにおいてレーザ光
はチップ側面より出力されるために、第5図に示すよう
に素子がパッケージに対し、垂直になるように組立られ
た構造のものが一般に用いられている。図において、(
ア)はCAMパッケージ、(8)はピンで、パッケージ
表面はピン(8)の中の1つに接続されており通常グラ
ンドである。(9)はレーザー素子、(4)はパッケー
ジ表面にダイボンドされた導電性のブロックで、レーザ
ー素子(9)はパッケージ(7)表面に対し垂直に、ブ
ロック側面にグイボンドされている。レーザー作動時に
は、レーザー素子(91自身より放出される熱により動
作点が変動するので、ブロック(4)には放熱性の高い
ものを用いている。ααはレーザーのp電極、aυはn
電極、(6!は金ワイヤで、それぞれp電極αQとピン
(8)nil極(IDとブロック(4)とを接続してい
る。(211はキャップで、光が取シ出せるように表面
にガラス窓がついた構造になっている。
について述べる。レーザーダイオードにおいてレーザ光
はチップ側面より出力されるために、第5図に示すよう
に素子がパッケージに対し、垂直になるように組立られ
た構造のものが一般に用いられている。図において、(
ア)はCAMパッケージ、(8)はピンで、パッケージ
表面はピン(8)の中の1つに接続されており通常グラ
ンドである。(9)はレーザー素子、(4)はパッケー
ジ表面にダイボンドされた導電性のブロックで、レーザ
ー素子(9)はパッケージ(7)表面に対し垂直に、ブ
ロック側面にグイボンドされている。レーザー作動時に
は、レーザー素子(91自身より放出される熱により動
作点が変動するので、ブロック(4)には放熱性の高い
ものを用いている。ααはレーザーのp電極、aυはn
電極、(6!は金ワイヤで、それぞれp電極αQとピン
(8)nil極(IDとブロック(4)とを接続してい
る。(211はキャップで、光が取シ出せるように表面
にガラス窓がついた構造になっている。
このような構造において、n電極συはグランドに接続
されておシ、一方p電極叫に正の電圧を印加すると、レ
ーザー素子(9)に順方向電流が流れ、活性領域に注入
された電子のエネルギーが光に変換され、レーザー側面
より光が発射される。光はキャップ(211のガラス窓
を通過して外部1て取り出される。
されておシ、一方p電極叫に正の電圧を印加すると、レ
ーザー素子(9)に順方向電流が流れ、活性領域に注入
された電子のエネルギーが光に変換され、レーザー側面
より光が発射される。光はキャップ(211のガラス窓
を通過して外部1て取り出される。
従来の半導体装置は上記のように構成されていたので、
端面発光型レーザー素子と電子回路とを集積化した光電
子集積回路に適用する場合、第6図に示すように、レー
ザー単体に比べ、送信用光電子集積回路(9)はチップ
サイズが大きくチップ上のパッド数も増えるが、チップ
をパッケージに垂直に組み立てた時、チップの上側にパ
ッドがあるとパッドとピン(6)間でボンディング時に
金ワイヤ(7)が長くなることにより、寄生インダクタ
ンスが大きくなるため、回路の特性に影響を及ぼし2、
従って、バンドはチップの下側に集められなければなら
ず、このようにパッド位置が制約されるためパターンの
自由度が少なく設計が難し、くなるという問題点かあつ
次。
端面発光型レーザー素子と電子回路とを集積化した光電
子集積回路に適用する場合、第6図に示すように、レー
ザー単体に比べ、送信用光電子集積回路(9)はチップ
サイズが大きくチップ上のパッド数も増えるが、チップ
をパッケージに垂直に組み立てた時、チップの上側にパ
ッドがあるとパッドとピン(6)間でボンディング時に
金ワイヤ(7)が長くなることにより、寄生インダクタ
ンスが大きくなるため、回路の特性に影響を及ぼし2、
従って、バンドはチップの下側に集められなければなら
ず、このようにパッド位置が制約されるためパターンの
自由度が少なく設計が難し、くなるという問題点かあつ
次。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、発光素子単体及び発光素子を含む光電子集積
回路のマスク設計において、パッド位置の制限をなくす
ようにした半導体装置を得ることを目的とするものであ
る。
たもので、発光素子単体及び発光素子を含む光電子集積
回路のマスク設計において、パッド位置の制限をなくす
ようにした半導体装置を得ることを目的とするものであ
る。
この発明に係る半導体装置は、端面発光型光素子単体及
び少なくとも1つの端面発光型光素子と電子回路で構成
される光電子集積回路において、光素子あるいは回路の
各端子とパッケージのピン部間の接続を少なくとも1つ
の基板を介し、て行なうようにしたものである。
び少なくとも1つの端面発光型光素子と電子回路で構成
される光電子集積回路において、光素子あるいは回路の
各端子とパッケージのピン部間の接続を少なくとも1つ
の基板を介し、て行なうようにしたものである。
この発明における半導体装置は、回路の各端子とパッケ
ージのピン部との接続を少なくとも1枚の基板を介して
行なうことにより、回路各端子のパッドがチップ上のど
の位置にあっても、基板の配線パターンを変えることに
よりパッドの近くで配線と接続することができ、その分
パッドの位置が自由に設計できる。
ージのピン部との接続を少なくとも1枚の基板を介して
行なうことにより、回路各端子のパッドがチップ上のど
の位置にあっても、基板の配線パターンを変えることに
よりパッドの近くで配線と接続することができ、その分
パッドの位置が自由に設計できる。
以下、この発明の一実施例を図に従って説明する。
第1図(al〜(C1はこの発明の一実施例である送信
用光電子集積回路を固定する基板の構造を示す正面図、
側面図および背面図、第2図はこの発明の一実施例によ
る半導体装置の構造を示す斜視図である。
用光電子集積回路を固定する基板の構造を示す正面図、
側面図および背面図、第2図はこの発明の一実施例によ
る半導体装置の構造を示す斜視図である。
第1図(al〜(C1に示すように、光電子集積回路(
1)のパッド位置に合わせて、セラミック基板1(8)
に配線(2Jを石を蒸着することにより形成する。セラ
ミック基板1(8)だけでは放熱性が悪いためチップを
固定する部分は導電性でかつ放熱性のよいOuWのブロ
ック(4)に直付けできるようにセラミック基板1(8
1に穴をあけである。また、ブロック(4)はセラミッ
ク基板1(8)の穴に当る部分がちょうど凸部で、セラ
ミック基板1(8)をはんだ付けし、たときに凸部表面
がセラミック表面と一致するようにしである。チップは
ブロック(4)の凸部にダイボンドL1蒸着配線12)
とパッド間をワイヤボンディングする。次に、セラミッ
ク基板IC8)上の配線とセラミック基板2(6)の各
々の配線間を金リボン(221で接続し、た後、第2図
に示すように、ブロック(4)及びセラミック基板2(
6)をパッケージ(7)表面にダイボンドする。次に、
セラミック基板2(6)上の配線(21とパッケージの
各ピン(8)間をワイヤボンディングする。
1)のパッド位置に合わせて、セラミック基板1(8)
に配線(2Jを石を蒸着することにより形成する。セラ
ミック基板1(8)だけでは放熱性が悪いためチップを
固定する部分は導電性でかつ放熱性のよいOuWのブロ
ック(4)に直付けできるようにセラミック基板1(8
1に穴をあけである。また、ブロック(4)はセラミッ
ク基板1(8)の穴に当る部分がちょうど凸部で、セラ
ミック基板1(8)をはんだ付けし、たときに凸部表面
がセラミック表面と一致するようにしである。チップは
ブロック(4)の凸部にダイボンドL1蒸着配線12)
とパッド間をワイヤボンディングする。次に、セラミッ
ク基板IC8)上の配線とセラミック基板2(6)の各
々の配線間を金リボン(221で接続し、た後、第2図
に示すように、ブロック(4)及びセラミック基板2(
6)をパッケージ(7)表面にダイボンドする。次に、
セラミック基板2(6)上の配線(21とパッケージの
各ピン(8)間をワイヤボンディングする。
上記実施例においてはチップのパッド位置に応じた配線
が施された導電性の2層構造のセラミック基板1(8)
とセラミック基板2(6)を介することによりパッド位
置が制約されないので、マスク設計において自由度が増
しパターンが最適化できる。
が施された導電性の2層構造のセラミック基板1(8)
とセラミック基板2(6)を介することによりパッド位
置が制約されないので、マスク設計において自由度が増
しパターンが最適化できる。
尚、上記実施例では基& (81(6)Icセラミック
を用いた場合を示したが、その表面に配線I2)がパタ
ーニングできるものなら他のサファイヤ基板等でも、こ
の発明を適用することが出き同様の効果が得られる。
を用いた場合を示したが、その表面に配線I2)がパタ
ーニングできるものなら他のサファイヤ基板等でも、こ
の発明を適用することが出き同様の効果が得られる。
また、上記実施例では基板を2枚用いた場合を示したが
、ワイヤボンドを行なう点が光電子集積回路の各バンド
と水平で、かつパッケージのピンとも水平となる構造で
あるならば、基板は1枚でも、また、2枚以上であって
もよい。
、ワイヤボンドを行なう点が光電子集積回路の各バンド
と水平で、かつパッケージのピンとも水平となる構造で
あるならば、基板は1枚でも、また、2枚以上であって
もよい。
また1上記実施例ではセラミックと銅タングステンの二
層構造とした場合を示したが、放熱性のよい材料である
ならば一層構造であっても同様の効果を得ることができ
る。
層構造とした場合を示したが、放熱性のよい材料である
ならば一層構造であっても同様の効果を得ることができ
る。
以上のようにこの発明によれば、端面発光型光素子単体
、及び少なくとも1つの端面発光型光素子と電子回路で
構成される光電子集積回路において、素子あるいは回路
の各端子とパッケージのピン部間の接続を、少なくとも
1つの基板を介して行なうようにし、九ので、チップ上
のパッド位置に応じて基板上に配線をパターニングする
ことにより、チップ上のパッド位置が制限されないため
マスク設計上の自由度が増すという効果がある。
、及び少なくとも1つの端面発光型光素子と電子回路で
構成される光電子集積回路において、素子あるいは回路
の各端子とパッケージのピン部間の接続を、少なくとも
1つの基板を介して行なうようにし、九ので、チップ上
のパッド位置に応じて基板上に配線をパターニングする
ことにより、チップ上のパッド位置が制限されないため
マスク設計上の自由度が増すという効果がある。
第1図(al〜tc+はこの発明の一実施例によるセラ
ミック基板の構造を示す正面図、側面図及び底面図、第
2図は第1図のセラミック基板を取付けた半導体装置の
斜視図、第3図は従来のダブルへテロ構造レーザーダイ
オードの構造を示す斜視図、第4図(al〜+CIは従
来のダブルへテロ構造レーザーダイオードの動作原理を
示す説明図、第5図は従来の半導体装置の構造を示す展
開斜視図、第6図は従来の送信用光電子集積回路を含む
半導体装置の構造を示す斜視図である。 図において、(1)は送信用光電子集積回路、(2)は
配線、(8)はセラミック基板1、(4)は導電性ブロ
ック、Cδ:は金ワイヤ、(6)はセラミック基板2、
(γ)はパッケージ、(8)はピン、のは金リボンを示
す。 なお、図中、同一符号は同一 ま念は相当部分を示す。
ミック基板の構造を示す正面図、側面図及び底面図、第
2図は第1図のセラミック基板を取付けた半導体装置の
斜視図、第3図は従来のダブルへテロ構造レーザーダイ
オードの構造を示す斜視図、第4図(al〜+CIは従
来のダブルへテロ構造レーザーダイオードの動作原理を
示す説明図、第5図は従来の半導体装置の構造を示す展
開斜視図、第6図は従来の送信用光電子集積回路を含む
半導体装置の構造を示す斜視図である。 図において、(1)は送信用光電子集積回路、(2)は
配線、(8)はセラミック基板1、(4)は導電性ブロ
ック、Cδ:は金ワイヤ、(6)はセラミック基板2、
(γ)はパッケージ、(8)はピン、のは金リボンを示
す。 なお、図中、同一符号は同一 ま念は相当部分を示す。
Claims (1)
- 端面発光型光素子単体及び少なくとも1つの端面発光型
素子と電子回路で構成される光電子集積回路において、
光素子あるいは回路の各端子とパッケージのピン部間の
接続を少なくとも1つの基板を介して行なうことを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29086589A JPH03150891A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29086589A JPH03150891A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03150891A true JPH03150891A (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=17761498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29086589A Pending JPH03150891A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03150891A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6879440B1 (ja) * | 2020-07-06 | 2021-06-02 | 三菱電機株式会社 | 光受信モジュール |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP29086589A patent/JPH03150891A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6879440B1 (ja) * | 2020-07-06 | 2021-06-02 | 三菱電機株式会社 | 光受信モジュール |
WO2022009259A1 (ja) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | 三菱電機株式会社 | 光受信モジュール |
US11953375B2 (en) | 2020-07-06 | 2024-04-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Light receiving module comprising stem and block on an upper surface of the stem |
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