JPH0758413A - 光半導体装置 - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
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- H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光半導体装置において要求のある端子接続を実
現する。 【構成】上部を直交する2つ以上の面にボンディングで
きるように立方体に加工したリード2の上面からアルミ
ナディスク8へ受光素子カソード側ボンディングワイヤ
12をボンディングし、その次にリード2における面の
うち半導体レーザ7のボンディング面と平行な面からヒ
ートシンク6に半導体レーザアノード側ボンディングワ
イヤ11aをボンディングすることにより、すべてのボ
ンディングを平行面間にて行い、図3(B)に示す端子
接続を実現している。
現する。 【構成】上部を直交する2つ以上の面にボンディングで
きるように立方体に加工したリード2の上面からアルミ
ナディスク8へ受光素子カソード側ボンディングワイヤ
12をボンディングし、その次にリード2における面の
うち半導体レーザ7のボンディング面と平行な面からヒ
ートシンク6に半導体レーザアノード側ボンディングワ
イヤ11aをボンディングすることにより、すべてのボ
ンディングを平行面間にて行い、図3(B)に示す端子
接続を実現している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光半導体装置に関し、特
に半導体レーザと受光素子を搭載した光半導体装置に関
する。
に半導体レーザと受光素子を搭載した光半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光半導体装置では、発光素子である半導
体レーザと、その出力をモニタする受光素子を金属ステ
ムに搭載している。この光半導体装置に用いる金属ステ
ムは、図2(A)に示すように、円柱状の4本のリード
2、3、4、5が固定された金属製の円板状基板1に、
素子搭載部である金属製のブロック14が載置・固定又
は基板と一体に形成されている。4本のリードのうちの
1本(リード5)は基板1と電気的に接続しており、他
の3本のリード2、3、4は基板と電気的に絶縁されて
基板1を貫通して先端が基板上面に突き出ている。この
3本のリード2、3、4のうちの1本(リード4)は先
端が偏平に加工されている。ブロック14は素子搭載部
に当る一側面が平らになっている。
体レーザと、その出力をモニタする受光素子を金属ステ
ムに搭載している。この光半導体装置に用いる金属ステ
ムは、図2(A)に示すように、円柱状の4本のリード
2、3、4、5が固定された金属製の円板状基板1に、
素子搭載部である金属製のブロック14が載置・固定又
は基板と一体に形成されている。4本のリードのうちの
1本(リード5)は基板1と電気的に接続しており、他
の3本のリード2、3、4は基板と電気的に絶縁されて
基板1を貫通して先端が基板上面に突き出ている。この
3本のリード2、3、4のうちの1本(リード4)は先
端が偏平に加工されている。ブロック14は素子搭載部
に当る一側面が平らになっている。
【0003】光半導体装置は、半導体レーザ7がヒート
シンク6を介してブロック14の平らな側面に接着・固
定され、ブロック近傍の基板上に、アルミナディスク8
に接着・固定されたモニタ用の受光素子9が設置・固定
され、リード2、3、4と半導体レーザ7及び受光素子
9がボンディングワイヤ10、11、12、13により
電気的に接続されている。
シンク6を介してブロック14の平らな側面に接着・固
定され、ブロック近傍の基板上に、アルミナディスク8
に接着・固定されたモニタ用の受光素子9が設置・固定
され、リード2、3、4と半導体レーザ7及び受光素子
9がボンディングワイヤ10、11、12、13により
電気的に接続されている。
【0004】なお、ヒートシンク6は絶縁体で構成さ
れ、その表面(半導体レーザを接着する面)に金属層が
形成されている。
れ、その表面(半導体レーザを接着する面)に金属層が
形成されている。
【0005】これら半導体レーザと受光素子の端子接続
の仕方にはいくつかの方法がある。図2(A)は、半導
体レーザ7のアノード側が基板1と導通し、受光素子9
は基板1から電気的に絶縁された配線を示した図であ
る。図2(B)は、図2(A)の端子接続を示した模式
図である。半導体レーザ7は、カソード側に負電荷を印
加することにより駆動し、受光素子9は半導体レーザ7
とは電気的に絶縁された回路により駆動される。
の仕方にはいくつかの方法がある。図2(A)は、半導
体レーザ7のアノード側が基板1と導通し、受光素子9
は基板1から電気的に絶縁された配線を示した図であ
る。図2(B)は、図2(A)の端子接続を示した模式
図である。半導体レーザ7は、カソード側に負電荷を印
加することにより駆動し、受光素子9は半導体レーザ7
とは電気的に絶縁された回路により駆動される。
【0006】図3(A)は、半導体レーザ7のアノード
側が受光素子9のカソード側と接続し、基板1からは電
気的に絶縁された配線を示した図である。図3(B)
は、図3(A)の端子接続を示した模式図である。
側が受光素子9のカソード側と接続し、基板1からは電
気的に絶縁された配線を示した図である。図3(B)
は、図3(A)の端子接続を示した模式図である。
【0007】市場要求は、図2(B)の端子接続が主流
であるが、図3(B)の端子接続の要求も高まりつつあ
る。
であるが、図3(B)の端子接続の要求も高まりつつあ
る。
【0008】従来の半導体装置において、図3(B)の
端子接続については次のように対応していた。図3
(A)において、まず、リード3から受光素子9に受光
素子アノード側ボンディングワイヤ13をボンディング
し、次にアルミナディスク8からリード2へ受光素子カ
ソード側ボンディングワイヤ12をボンディングする。
次にリード2からヒートシンク6へ半導体レーザアノー
ド側ボンディングワイヤ11をボンディングし、さらに
半導体レーザ7からリード4へと半導体レーザカソード
側ボンディングワイヤ10をボンディングすることによ
り図3(B)に示す端子接続となる。
端子接続については次のように対応していた。図3
(A)において、まず、リード3から受光素子9に受光
素子アノード側ボンディングワイヤ13をボンディング
し、次にアルミナディスク8からリード2へ受光素子カ
ソード側ボンディングワイヤ12をボンディングする。
次にリード2からヒートシンク6へ半導体レーザアノー
ド側ボンディングワイヤ11をボンディングし、さらに
半導体レーザ7からリード4へと半導体レーザカソード
側ボンディングワイヤ10をボンディングすることによ
り図3(B)に示す端子接続となる。
【0009】この場合、半導体レーザ7のボンディング
面とリード2のボンディング面とが直交するため、半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ11を90°ね
じり、基板を90°回転させてボンディングを行う必要
があった。
面とリード2のボンディング面とが直交するため、半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ11を90°ね
じり、基板を90°回転させてボンディングを行う必要
があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】通常、平行面間にてボ
ンディングを行った場合と比較して、図3(A)に示す
ように直交の位置関係にて90°ねじってボンディング
した場合には、ボンディング強度が著しく低下してしま
い、ボンディングの信頼性を保証するのが難しくなる。
このため図3(A)の構成の光半導体装置は信頼性が劣
る。また、この場合基板を90°回転させながらボンデ
ィングするための回転機構の付いた設備が必要となり、
コスト高になるという問題があった。
ンディングを行った場合と比較して、図3(A)に示す
ように直交の位置関係にて90°ねじってボンディング
した場合には、ボンディング強度が著しく低下してしま
い、ボンディングの信頼性を保証するのが難しくなる。
このため図3(A)の構成の光半導体装置は信頼性が劣
る。また、この場合基板を90°回転させながらボンデ
ィングするための回転機構の付いた設備が必要となり、
コスト高になるという問題があった。
【0011】このような問題点を解決して図3(B)の
端子接続を実現する一例が特開平2−86184号公報
に記載されている。特開平2−86184号公報記載の
光半導体装置は、図4に示す構成になっている。すなわ
ち、この光半導体装置は、基板1上の所定位置にヒート
シンクを兼ねたブロック14が設けられ、その側面に半
導体レーザ7が取り付けられている。基板1にはリード
2、3、5がガラス20により基板1と絶縁された状態
で取り付けられている。リード2、3は基板上に突出し
た端部にボンディング面21を有している。ブロック1
6の隣には、このブロックに接してアルミナ、SiC、
ZiO2 、Si3 N4 等のセラミックからなる直方体の
絶縁材22が設けられており、絶縁体21の上面と側面
には、これら両面に延材するようにメタライズにより金
層23が形成されている。この絶縁体22の上面はリー
ド2の頂部とほぼ同じ平行面に形成されており、側面は
半導体レーザとほぼ同じ平行面に形成されている。半導
体レーザ7は絶縁体上に形成された金層23のうち、半
導体レーザとほぼ同じ平行面に形成された金層にボンデ
ィングワイヤ11により接続されている。絶縁体上面の
金層はリード2のボンディング面21にボンディングワ
イヤ24により接続されている。受光素子9はブロック
近傍の基板上に接着され、リード3に接続されている。
端子接続を実現する一例が特開平2−86184号公報
に記載されている。特開平2−86184号公報記載の
光半導体装置は、図4に示す構成になっている。すなわ
ち、この光半導体装置は、基板1上の所定位置にヒート
シンクを兼ねたブロック14が設けられ、その側面に半
導体レーザ7が取り付けられている。基板1にはリード
2、3、5がガラス20により基板1と絶縁された状態
で取り付けられている。リード2、3は基板上に突出し
た端部にボンディング面21を有している。ブロック1
6の隣には、このブロックに接してアルミナ、SiC、
ZiO2 、Si3 N4 等のセラミックからなる直方体の
絶縁材22が設けられており、絶縁体21の上面と側面
には、これら両面に延材するようにメタライズにより金
層23が形成されている。この絶縁体22の上面はリー
ド2の頂部とほぼ同じ平行面に形成されており、側面は
半導体レーザとほぼ同じ平行面に形成されている。半導
体レーザ7は絶縁体上に形成された金層23のうち、半
導体レーザとほぼ同じ平行面に形成された金層にボンデ
ィングワイヤ11により接続されている。絶縁体上面の
金層はリード2のボンディング面21にボンディングワ
イヤ24により接続されている。受光素子9はブロック
近傍の基板上に接着され、リード3に接続されている。
【0012】しかし、この光半導体装置は、絶縁体にパ
ターン化した金層を形成すると共に絶縁体を基板に接着
する必要がある。このため製造工程及び装置構造が複雑
になる。また、部品点数,材料費も増えコスト高にな
る。
ターン化した金層を形成すると共に絶縁体を基板に接着
する必要がある。このため製造工程及び装置構造が複雑
になる。また、部品点数,材料費も増えコスト高にな
る。
【0013】この発明は、前述の問題点を解決し、ボン
ディングワイヤをねじることなく、簡単な構造で図3
(B)の端子接続を実現した、信頼性の高い光半導体装
置を提供することを目的としている。
ディングワイヤをねじることなく、簡単な構造で図3
(B)の端子接続を実現した、信頼性の高い光半導体装
置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の光半導体装置
は、金属製の基板に複数のリードを取り付けて成る金属
ステムに、発光素子と受光素子を搭載し、直交する2つ
以上の面に配線を接続するための領域を有したリードを
もつ構成になっている。
は、金属製の基板に複数のリードを取り付けて成る金属
ステムに、発光素子と受光素子を搭載し、直交する2つ
以上の面に配線を接続するための領域を有したリードを
もつ構成になっている。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は、他面に配線を接続することのできる
リード2を有した半導体の一実施例を示した斜視図であ
る。この実施例の光半導体装置は先端が立方体状に加工
されたリード2を備えている。この他の部分は図3の従
来例と同じであるので詳細は省略する。リード2は、直
径0.45mmの金属柱(例えば50Ni−Fe)から
成り、その頂部2a、つまりボンディング用部分を0.
5mm角の立方体に加工し、直交する2つ以上の面から
ボンディングできる構造となっている。この立方体の一
側面は半導体レーザ側のボンディング面と平行面になっ
ている。この光半導体装置は以下の手順で作製する。ま
ず、図3(A)と同様に半導体レーザ7、受光素子9を
ブロック14及び基板1にそれぞれ取り付ける。次いで
リード2の上面からアルミナディスク8へ受光素子カソ
ード側ボンディングワイヤ12をボンディングし、次に
受光素子9からリード8へ受光素子アノード側ボンディ
ングワイヤ13をボンディングする。その次に、リード
2の頂部2aの立方体における面のうち半導体レーザ7
のボンディング面と平行な面からヒートシンク6に半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ11をボンディ
ングし、さらに半導体レーザ7からリード4に半導体レ
ーザカソード側ボンディングワイヤ10をボンディング
することにより、すべてのボンディングを平行面間にて
行い、図3(B)と同等の端子接続を実現している。
説明する。図1は、他面に配線を接続することのできる
リード2を有した半導体の一実施例を示した斜視図であ
る。この実施例の光半導体装置は先端が立方体状に加工
されたリード2を備えている。この他の部分は図3の従
来例と同じであるので詳細は省略する。リード2は、直
径0.45mmの金属柱(例えば50Ni−Fe)から
成り、その頂部2a、つまりボンディング用部分を0.
5mm角の立方体に加工し、直交する2つ以上の面から
ボンディングできる構造となっている。この立方体の一
側面は半導体レーザ側のボンディング面と平行面になっ
ている。この光半導体装置は以下の手順で作製する。ま
ず、図3(A)と同様に半導体レーザ7、受光素子9を
ブロック14及び基板1にそれぞれ取り付ける。次いで
リード2の上面からアルミナディスク8へ受光素子カソ
ード側ボンディングワイヤ12をボンディングし、次に
受光素子9からリード8へ受光素子アノード側ボンディ
ングワイヤ13をボンディングする。その次に、リード
2の頂部2aの立方体における面のうち半導体レーザ7
のボンディング面と平行な面からヒートシンク6に半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ11をボンディ
ングし、さらに半導体レーザ7からリード4に半導体レ
ーザカソード側ボンディングワイヤ10をボンディング
することにより、すべてのボンディングを平行面間にて
行い、図3(B)と同等の端子接続を実現している。
【0016】通常、平行面間にてボンディングを行った
場合、ボンディング強度は安定してほぼ6g程度ある
が、直交の位置関係にあるボンディング面間において9
0°ねじってボンディングした場合、ボンディング強度
4g以下が約1割発生しボンディングの信頼性を保証す
るのが難しい。しかし、本発明の実施例では、すべての
ボンディングを平行面間で行うため、安定したボンディ
ング強度を得る。
場合、ボンディング強度は安定してほぼ6g程度ある
が、直交の位置関係にあるボンディング面間において9
0°ねじってボンディングした場合、ボンディング強度
4g以下が約1割発生しボンディングの信頼性を保証す
るのが難しい。しかし、本発明の実施例では、すべての
ボンディングを平行面間で行うため、安定したボンディ
ング強度を得る。
【0017】実施例ではリード2の先端形状を立方体と
したが、他の形状、例えば直方体、三角柱、半円柱等、
側面の少くとも一部と頂面が平坦で、かつ、平坦な側面
が半導体レーザ側のボンディング面と平行になればどの
ような形状としてもよい。また、リード先端に限らずリ
ード全体を多角柱等にしても実施例と同様の効果が得ら
れる。
したが、他の形状、例えば直方体、三角柱、半円柱等、
側面の少くとも一部と頂面が平坦で、かつ、平坦な側面
が半導体レーザ側のボンディング面と平行になればどの
ような形状としてもよい。また、リード先端に限らずリ
ード全体を多角柱等にしても実施例と同様の効果が得ら
れる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、他面に
配線を接続できるリードを有することにより、半導体レ
ーザ用ステムの基板上のブロックの形状を変えることな
く、すべてのボンディングを十分なボンディング強度が
安定して得られる平行面間で行いかつ、要求のある端子
接続を満たす配線を行うことができる。また、図4の例
のように、配線のために絶縁体のような中継部材を設け
ないので、製造工程もその分少なくてすみ、さらに、部
品点数,材料費が増加することもなく、装置構造も簡単
になる。
配線を接続できるリードを有することにより、半導体レ
ーザ用ステムの基板上のブロックの形状を変えることな
く、すべてのボンディングを十分なボンディング強度が
安定して得られる平行面間で行いかつ、要求のある端子
接続を満たす配線を行うことができる。また、図4の例
のように、配線のために絶縁体のような中継部材を設け
ないので、製造工程もその分少なくてすみ、さらに、部
品点数,材料費が増加することもなく、装置構造も簡単
になる。
【図1】本発明の一実施例における俯瞰図。
【図2】従来技術における俯瞰図、及び端子接続の模式
図。
図。
【図3】従来技術における俯瞰図、及び端子接続の模式
図。
図。
【図4】従来技術における俯瞰図。
1 基板 2 リード 3 リード 4 リード 5 リード 6 ヒートシンク 7 半導体レーザ 8 アルミナディスク 9 受光素子 10 半導体レーザカソード側ボンディングワイヤ 11 半導体レーザアノード側ボンディングワイヤ 12 受光素子カソード側ボンディングワイヤ 13 受光素子アノード側ボンディングワイヤ 14 ブロック
Claims (1)
- 【請求項1】 金属製の基板に外部導出リードが複数本
取り付けられている金属ステムに、発光素子と受光素子
を搭載した光半導体装置において、直交する2つ以上の
面に配線を接続するための領域を有したリードを有する
ことを特徴とした光半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20133793A JPH0758413A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光半導体装置 |
US08/290,503 US5504349A (en) | 1993-08-13 | 1994-08-15 | Optoelectronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20133793A JPH0758413A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0758413A true JPH0758413A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16439353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20133793A Pending JPH0758413A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5504349A (ja) |
JP (1) | JPH0758413A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6562693B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-05-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and wire bonding method capable of easily performing reliable wire bonding |
JP2005340517A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュール |
US7037001B2 (en) | 2003-03-19 | 2006-05-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module having an extension member for connecting a device to a lead terminal disposed behind the sub-mount |
US8335242B2 (en) | 2004-01-21 | 2012-12-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor laser device mounted on a stem |
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JP3887124B2 (ja) * | 1999-04-30 | 2007-02-28 | ローム株式会社 | チップ型半導体発光素子 |
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US20040076383A1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-04-22 | Huei Peng | Self-aligned metal base/window cap and methods of aligning a laser diode chip to a window cap for high speed semiconductor laser package |
DE10255462B4 (de) * | 2002-11-25 | 2005-07-07 | Infineon Technologies Ag | Elektrische Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Anordnung |
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KR100707870B1 (ko) | 2004-04-27 | 2007-04-13 | 럭스피아(주) | 복수개의 발광 다이오드칩이 배치된 발광 다이오드 패캐지 |
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JPH04199588A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光半導体素子用ステム |
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JPH0286184A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Hitachi Ltd | 光電子装置 |
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1993
- 1993-08-13 JP JP20133793A patent/JPH0758413A/ja active Pending
-
1994
- 1994-08-15 US US08/290,503 patent/US5504349A/en not_active Expired - Lifetime
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JP2005340517A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュール |
US7595510B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-09-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor laser module improved in high frequency response |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5504349A (en) | 1996-04-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971028 |