CN102738699A - 半导体激光器模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

为了减小加在LD芯片上的应力并且为了充分确保LD芯片的热辐射性质,一种LD模块包括PLC板、LD芯片和焊接凸块。PLC板包括PLC电极。LD芯片包括LD电极以及在与LD电极相邻的内部形成的条形有源层。焊接凸块只设置在有源层的正下方,结合PLC电极和LD电极。

Description

半导体激光器模块及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年4月14日递交的日本专利申请No.2011-090342,并要求其优先权,将其公开全部合并在此作为参考。
技术领域
本发明涉及用于光通信等的半导体激光器模块及其制造方法。
背景技术
近年来的技术发展导致了光通信系统的巨大进步。特别是,诸如高速光信号及其波长复用之类的技术正在进步,以便增加光纤的利用率。根据技术发展,对于光通信系统中所使用部件的要求正逐年变得越来越苛刻。
同时,根据FTTH(光纤到户)的发展,所使用部件成本的减少已经成为重要的问题。近来,对于FTTH增速的需求在增加。例如,最初使用约100Mbps的传输速度。但是,近来2.4Gbps传输速度的FTTH被引入了市场。另外,10Gbps传输速度的FTTH也将出现在市场上。
如上所述,在要求几个Gbps通信容量的条件下,需要采用单模振荡的激光二极管(下文中称作“LD”)。通常,使用DFB(分布反馈)-LD。为了将从DFB-LD发射的信号有效地耦合到光纤中,要求亚微米级别的位置对准。对准所需的步骤数目在减小成本方面是个大问题。作为克服这种问题的措施,存在这样一种方法:通过被动对准将LD安装到平面光波回路(下文中称作“PLC”)上(日本未审专利公开Hei09-304663(专利文献1))。利用这种方法,不需要为对准耗费时间,使得可以实现成本的极大减小。
日本未审专利公开Hei09-304663(专利文献1)、日本未审专利公开2003-023200(专利文献2)、日本未审专利公开2009-212176(专利文献3)、日本未审专利公开Hei 07-072352(专利文献4)和日本未审专利公开Hei 11-233877(专利文献5)公开了一种LD模块,其包括基板、LD芯片和用于将基板和LD芯片结合的焊接凸块(solder bump)。在专利文献1的图1和0013段中,描述了将焊接凸块设置在LD芯片的中心。然而,没有提到关于焊接凸块宽度和LD芯片的有源层宽度的关系。在专利文献2的图1和图7中,焊接凸块几乎散布在LD芯片的整个表面上。在专利文献3的第0028段中,描述了将焊料散布在尽可能宽的区域上。在专利文献4的图2中,通过在LD芯片的中心和四个角中设置焊接凸块,将焊接凸块基本上散布在几乎整个表面上。在专利文献5的图6和0003-0005段中,描述了将焊接电极处理为条形。然而,没有提到关于焊接凸块宽度和LD芯片的有源层宽度的关系。将如下所述定义本说明书中的“宽度”。
下文中需要注意的是“LD”主要意味着“DFB-LD”。其中将LD芯片安装到PLC板上的LD模块的优势在于可以低成本制造。同时,这种LD模块具有以下缺点:边模抑制比(下文中称作“SMSR”)容易改变。这是因为对于应力敏感的LD芯片通过焊接结合而安装到PLC板上。也就是说,由于焊接结合而将应力施加于LD的有源层,使得LD的振荡状态变得不稳定。这导致了SMSR的退化。
根据相关技术的LD芯片安装方法如下。首先,在PLC板上的电极上形成焊接凸块。随后,将LD芯片放置到焊接凸块上,使得具有有源层的一面朝向焊接凸块一侧。最后,向PLC板加热以熔化焊料,并且在熔化之后冷却焊料,从而完成了LD模块。由于焊接结合,LD的有源层受到由于焊料的热收缩而引起的应力。
作为用于减小施加于有源层上的应力的技术,提出了这样一种技术:在LD芯片有源层下方的外围不形成电极(专利文献3)。利用这种技术,在没有形成电极的LD芯片部分中不会使LD芯片表面和焊料合金化,使得可以减小加在LD芯片上的应力。然而利用这种技术,即使可以减小加在LD芯片上的应力,由于根据LD动作引起的升温,在光学表面中产生了性质退化。这是因为以下原因。也就是说,位于有源层正下方的焊接结合区域变小,并且从LD产生的热的废热路径变窄,使得LD芯片的热辐射性质退化。因为热辐射性质较差,由LD产生的热继续存在于LD的外围。这增加了LD的内部温度,并且使光输出退化。LD具有在温度升高时光输出减弱的特性,使得强烈希望LD外围中的热辐射性质较好。
如上所述,安装LD时的关键点在于减小加在LD芯片上的应力,并且充分确保LD芯片的热辐射性质。因此,本发明的示例目的是提供一种同时满足以上两点的LD模块,并且提供其制造方法。
发明内容
根据本发明示例方面的半导体激光器模块的特征在于包括:基板,具有基板侧电极;半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;以及焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极。
根据本发明另一示例方面的半导体激光器模块制造方法是一种用于制造根据本发明的半导体激光器模块的方法,并且所述方法的特征在于包括:将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块上;以及通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
附图说明
图1A和1B示出了根据本发明的LD模块的第一示例实施例的透视图,其中图1A示出了安装LD芯片之后的状态,图1B示出了安装LD芯片之前的状态;
图2是示出了图1A的LD模块的详细透视图;
图3是示出了图1A的LD模块的部分放大正视图;
图4A和4B示出了根据本发明的LD模块的第二示例实施例的透视图,其中图4A示出了安装LD芯片之后的状态,图4B示出了安装LD芯片之前的状态;
图5是示出了图4A的LD模块的详细透视图;
图6A至6C示出了用于描述图4A所示LD模块的效果的示意性正视图,其中图6A示出了根据比较示例在刚熔化焊料之后的状态,图6B示出了根据比较示例固化焊料之后的状态,以及图6C示出了根据第二示例实施例固化焊料之后的状态;
图7A至7C示出了在安装LD芯片之前根据本发明的LD模块的第三示例实施例的透视图,其中图7A示出了第一示例,图7B示出了第二示例,图7C示出了第三示例;以及
图8是在安装LD芯片之前的根据本发明的LD模块的第三示例实施例的透视图,其示出了第四示例。
具体实施方式
在下文中,参考附图描述本发明的实现模式(下文中称作示例实施例)。另外,附图中所示的部件可能被示出为大于实际尺寸,每一部分的放大比率可以不同,并且可以省略或简化其中的部分,以易于理解。在本说明书和附图中,相同的参考数字基本上针对相同的结构部件。
注意:以下示例实施例中的“PLC电极”、“PLC板”、“LD电极”、“LD芯片”和“LD模块”对应于所附权利要求范围内的“基板侧电极”、“基板”、“芯片侧电极”、“半导体激光器芯片”和“半导体激光器模块”的相应示例。
图1A和1B示出了根据本发明的LD模块的第一示例实施例的透视图,其中图1A示出了安装LD芯片之后的状态,图1B示出了安装LD芯片之前的状态。图2是示出了图1A的LD模块的详细透视图,图3是示出了图1A的LD模块的部分放大正视图。下文中将参考这些附图进行解释。
如图1和图2所示,第一示例实施例的LD模块10包括PLC板20、LD芯片30和焊接凸块40。PLC板20包括PLC电极21。LD芯片30包括LD电极31以及在与LD电极31相邻的内部形成的条形有源层32。焊接凸块40结合PLC电极21和LD电极31,并且只设置在位于有源层32正下方的部分中。这里应该注意,“在有源层32正下方”意味着当有源层32设置在其上时位于正下方的部分,并且在概念性上也表示当有源层32设置在其下时位于正上方的部分。
例如如图3所示,假设在LD电极31和焊接凸块40彼此接触的表面11中沿与有源层32的延伸方向正交的方向的尺寸是宽度,则焊接凸块40的宽度40W最大是100μm或以下。
更具体地,假设LD电极31和焊接凸块40彼此接触的表面11中与有源层32的延伸方向正交的方向是X轴,沿X轴的尺寸是宽度,有源层32的宽度32w的中心是X轴的原点0,X轴上的有源层32的宽度32w的坐标是±a,以及X轴上焊接凸块40的宽度40w的坐标是±b,则以下表达式适用:
|2a|<|2b|≤100[μm]---[1]
在图3中,凹槽33和34(所谓的阶台(mesa))沿有源层32的延伸方向形成于有源层32的两侧。在其他图中省略了凹槽33和34。例如,有源层32的宽度32w是约5μm。焊接凸块40是长方体形状,例如其高度40h是约10μm,并且其长度(深度方向)是约200至500μm。另外,尽管PLC电极21和LD电极32几乎形成于一个表面的整个部分上,这些电极毫无疑问也可以形成特定的形状。
接下来,将描述LD模块10的制造方法。
首先,将焊接凸块40放置到PLC板20的PLC电极21上(图1B)。随后,使LD电极31面朝焊接凸块40(图1A),将LD芯片30放置到焊接凸块40上。最后,加热和熔化焊接凸块40以结合PLC电极31和LD电极31(图1A)。
当加热和熔化焊接凸块40时,优选的是固定PLC板20和LD芯片30,使得PLC电极21和LD电极31之间的距离D变为预先定义的值。另外,在略微高于焊接凸块40的熔点的温度下加热焊接凸块40较短的时间。因此,熔化且固化后焊接凸块40的形状几乎保持焊接凸块40熔化前的形状。
接下来将描述LD模块10的效果。
因为只将焊接凸块40放置在有源层32的正下方,与焊接凸块设置在LD芯片的较宽范围中的现有技术相比,可以减小由于焊接凸块40的热收缩引起的加在LD芯片30上的应力。此外,焊接凸块40存在于有源层32的正下方,使得LD芯片30的热辐射性质不会退化。
具体地,通过将焊接凸块40的宽度40w设置为最大100μm或以下,可以更加有效地减少加在LD芯片30上的应力。另外,通过定义为如上所述表达式[1]中的“|2a|<|2b|”,可以更加可靠地维持LD芯片30的热辐射性质。
作为根据本发明的示例优势,可以通过将焊接凸块只设置在半导体激光器芯片的有源层正下方,来减少加在半导体激光器芯片上的应力,并且充分确保半导体激光器芯片的热辐射性质。
图4A和4B示出了根据本发明的LD模块的第二示例实施例的透视图,其中图4A示出了安装LD芯片之后的状态,图4B示出了安装LD芯片之前的状态。图5是示出了图4A的LD模块的详细透视图。在下文中将参考这些附图进行说明。在图4A、4B和5中,相同的参考数字应用于与图1和图2相同的部件。
第二示例实施例的LD模块15与第一示例实施例的LD模块的不同之处在于:PLC板20包括底座(pedestal)22和23。底座22和23将与PLC电极21和LD电极31之间的距离D(图3)相对应的焊接凸块40(图3)的高度40h设置为预先定义的值。另外,在PLC板20中形成底座22和23的位置是LD芯片30的两端接触的位置。这两端是沿与有源层32的延伸方向正交的方向的两端。例如,通过刻蚀PLC板20形成底座22和23。尽管在第二示例实施例中将底座22和23设置在PLC板20中,也可以将底座设置在LD芯片30中,或者可以将底座设置在PLC板20以及LD芯片30中。底座22、23与LD芯片30简单地彼此接触,但是没有通过粘合剂彼此结合或连接。
接下来将描述LD模块15的制造方法。
首先,将焊接凸块40放置到PLC板20的PLC电极21上(图4B)。随后,使LD电极31面朝焊接凸块40(图4A),将LD芯片31放置到焊接凸块40和底座22、23上(图4A)。最后,加热和熔化焊接凸块40以结合PLC电极21和LD电极31(图4A)。
接下来将描述LD模块15的效果。
利用第二实施例的LD模块15,因为PLC板20包括底座22和23,除了实现第一示例实施例的LD模块的效果之外,还可以精确且容易地获得PLC电极21和LD电极31之间的距离D(图3)。
第二示例实施例的LD模块15的其他结构、功能和效果与第一示例实施例的LD模块的结构、功能和效果相同。
图6A至6C示出了用于描述LD模块15效果的示意性正视图,其中图6A示出了根据比较示例刚刚熔化焊料之后的状态,图6B示出了根据比较示例固化焊料之后的状态,图6C示出了根据第二示例实施例固化焊料之后的状态。在下文中,参考图4A至图6C来详细地描述LD模块15的效果。
在第二示例实施例中,通过设计焊接凸块40的尺寸和布局位置,实现了加在LD芯片30上的应力的减少和足够的热辐射性质。下文中将描述其详情。在LD芯片30的有源层32的正下方,沿光振荡方向设置焊接凸块40(图4B),其中焊接凸块40的尺寸使得在熔化焊料之后只有有源层32正下方的部分完全浸润(wet)。此时,通过使用在熔化焊料之后只有有源层32正下方的部分浸润的焊料量,可以降低除了有源层32正下方的部分之外的其他部分加在LD芯片30上的应力。另外,通过利用焊料只完全浸润作为发热源的有源层32正下方的部分,可以在不使热辐射性质退化的情况下来安装LD芯片30。
在PLC板20上形成PLC电极21和用于加载LD芯片的底座22、23(图5)。然后,在PLC电极21上形成焊接凸块40(图4B)。例如,将较大的板型焊料冲压成焊接凸块40的形状,并且同时将焊接凸块40放置到PLC电极21上。在形成焊接凸块40之后,使具有有源层32的表面朝向PLC电极21一侧,将LD芯片30放置到底座22、23上,并且通过向PLC板22加热来熔化焊接凸块40(图4A)。通过焊接结合,LD芯片30的有源层32开始具有由于焊接凸块40的热收缩引起的应力。接下来,将简单描述产生应力的原因。
焊接凸块40的热膨胀系数大于PLC板20的热膨胀系数。例如,作为焊接凸块40示例的AuSn(金锡)的热膨胀系数是17.5×10-6/℃,作为PLC板20主要材料的Si(硅)的热膨胀系数是2.4×10-6/℃,作为LD芯片30主要材料的InP(磷化铟)的热膨胀系数是4.5×10-6/℃。因此,当在安装LD芯片30之后将焊接凸块40和PLC板20冷却到室温时,焊接凸块40比PLC板20收缩地更多。
结果如图6C所示,产生了将LD芯片30拉向PLC板一侧的应力45。另外,焊接凸块40比PLC收缩地更多,使得产生了将LD芯片30拉向焊接凸块40中心的应力46、47。应力45至47改变了LD芯片30的有源层的折射率,使得LD的振荡状态不稳定,并且引起SMSR性质的退化。因此,需要降低加在LD芯片30上的应力以便改善SMSR性质。
同时,在图6A和图6B所示的比较示例中,使用的是分布于LD芯片30的一个表面的大部分中的焊接凸块50。因此,比较示例中将LD芯片30拉向PLC板一侧的应力51、52和53以及将LD芯片30拉向焊接凸块50中心的应力54、55(图6B)比第二示例实施例的应力45至47(图6C)大得多。换句话说,第二示例实施例使得可以比比较示例更多地减小加在LD芯片30上的应力。尽管这里已经详细描述了第二示例实施例的效果,第一示例实施例的效果也是相同的。
图7A至7C和图8示出了在安装LD芯片之前根据本发明的LD模块的第三示例实施例的透视图,其中图7A示出了第一示例,图7B示出了第二示例,图7C示出了第三示例,图8示出了第四示例。在图7A至7C和图8中,相同的参考数字应用于与图4A、4B和图5相同的部件。在下文中,将参考这些附图进行说明。
在图7A所示的第一示例中,焊接凸块41是平坦的椭圆柱形。将其设置为使得焊接凸块41的长轴411是有源层的延伸方向。由于上述原因,焊接凸块41的宽度,即短轴412,优选地是100μm或以下。焊接凸块41形成为平坦的椭圆柱形状,使得可以利用第一示例实现以下效果。在LD芯片中,越靠近中心,热越可能积聚。因此,通过将位于LD芯片中心的焊接凸块41的中心加粗,可以精细地维持LD芯片的热辐射性质。此外,通过将焊接凸块41的两端减细,可以进一步降低加在LD芯片上的应力。
在图7B所示的第二示例中,将焊接凸块421和422形成为平坦的圆柱形状。由于上述原因,焊接凸块421和422的宽度,即直径423,优选地是100μm或以下。将焊接凸块421和422形成为平坦的圆柱形状,使得利用第二示例可以实现以下效果。无需留意焊接凸块421和422的面朝方向,使得可以改善在PLC电极21上形成焊接凸块421和422时的可加工性。
在图7C所示的第三示例中,存在三个平坦的圆柱形状焊接凸块431、432和433。由于上述原因,焊接凸块431至433的宽度,即直径436,优选地是100μm或以下。此外,第三示例还包括焊接凸块434和435(第二焊接凸块)。焊接凸块434和435将PLC电极21和LD电极结合在一起,并且设置在焊接凸块431、432、433(第一焊接凸块)和LD芯片的边缘(fringe)之间。如上所述,在专利文献4的图2中,通过在中心和四角(即LD芯片的边缘)中设置焊接凸块,焊接凸块实质上分布在整个表面上。同时,利用第三示例,不是将焊接凸块434和435设置在LD芯片的边缘,而是设置在焊接凸块431、432、433和LD芯片的边缘之间。因此,与专利文献4的相关技术的情况相比可以降低应力。
在图8所示的第四示例中,焊接凸块60包括主体61和突出部42,主体61的宽度61w最大是100μm或以下,突出部42的宽度42w大于100μm。这样定义使得这里的突出部42的形状是长方体形,在此设置的突出部的数目是2(一对),并且其放置位置实质上在主体61的中心。然而,对这些设置没有特定的限制。另外,尽管这里将主体61限定为长方体形,但是其可以形成为诸如椭圆柱形或圆柱形之类的任意形状。
关于圆柱形焊接凸块,可以使用四个或四个以上。在第三示例实施例中,如同在第一和第二示例实施例中那样,焊接凸块的形状在安装LD芯片之前和之后几乎相同。第三示例实施例的LD模块的其他结构、功能和效果与第一和第二示例实施例的LD模块相同。
另外,在需要避免加在LD芯片的特定部分上的应力的情况下,例如,可以将焊接凸块设置在该特定的部分,使得焊料如同在第二示例和第三示例那样(图7B和图7C)不会浸润。可以确定焊接凸块的形状、大小和数目以满足所需的应力减小效果和热辐射性质。因此,无需要求焊料在有源层正下方的整个表面上浸润。
在上述的每一个示例实施例中,一般地使用常用的AuSn作为焊料材料。然而,可以使用任意其他材料,并且也可以使用具有不同成分的多种材料。“不同成分”包括不同元素名称的成分以及具有相同元素名称但是具有不同成分比例的成分。假设来自在PLC板上安装的LD的光入射到PLC板上的波导上。然而,例如发射的光也可以无需入射到波导上,而是可以耦合到透镜上。在每一个示例实施例中,应力的减小包括应力不均匀性的减小。当加在有源层上的应力极大地依赖于有源层的位置而变化时,有源层内部折射率的变化也依赖于有源层的位置而变化。因此,有源层的折射率变得不均匀,从而使得SMSR性质退化。因此,应力的不均匀性的减小也是重要的。在许多情况下,如果可以减小加在有源层上的应力,则可以减小加在有源层上的应力的不均匀性。在本说明书中将焊接凸块的形状表达为“长方体形”、“椭圆柱形”和“圆柱形”,并且为了便于理解,在每一幅图中将每一表面图示为彼此以尖锐角度相交。然而,这些表面中的每一表面实际上可以按照圆角侧边彼此相交(所谓的倒角状态),并且应该注意的是“立方体形”、“椭圆柱形”和“圆柱形”包括那些倒角状态的形状。
换句话说,本发明的特征在于放置和安装焊料,使得当将半导体激光器芯片焊接和安装到基板时只有有源层正下方的部分浸润有足够的焊料。也就是说,通过只将焊料设置在有源层正下方的部分中使得焊料足够地浸润,可以减小加在LD上的应力并且获取足够的热辐射性质。
尽管以上已经参考每一示例实施例描述了本发明,本发明不只局限于那些示例实施例中的每一实施例。本领域普通技术人员想到的各种变化和修改可以应用于本发明的结构和细节。另外,本发明包括上述实施例中每一实施例的结构的一部分或整个部分的组合。
示例实施例的一部分或整个部分可以描述如下。然而应该注意的是,本发明不只局限于下述结构。
(补充说明1)
一种半导体激光器模块,包括:基板,具有基板侧电极;半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;以及焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明2)
根据补充说明1所述的半导体激光器模块,其中:假设在芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中沿与有源层的延伸方向正交的方向的尺寸是宽度,则焊接凸块的宽度最大是100μm或以下。
(补充说明3)
根据补充说明1或2所述的半导体激光器模块,其中:假设芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中与有源层的延伸方向正交的方向是X轴,沿X轴的尺寸是宽度,有源层宽度的中心是X轴的原点,有源层宽度在X轴上的坐标是±a,以及焊接凸块的宽度在X轴上的坐标是±b,则以下表达式适用:|2a|<|2b|≤100[μm]。
(补充说明4)
根据补充说明1至3中任一项所述的半导体激光器模块,其中:基板或半导体激光器芯片的至少一个包括底座,所述底座将与基板侧电极和芯片侧电极之间的距离相对应的焊接凸块的高度设置为预先限定的值。
(补充说明5)
根据补充说明4所述的半导体激光器模块,其中:所述底座形成于基板上半导体激光器芯片沿与有源层延伸方向正交的方向的两端接触的位置处。
(补充说明6)
根据补充说明1至5中任一项所述的半导体激光器模块,其中:所述焊接凸块是椭圆柱形,并且设置为使得焊接凸块的长轴处于有源层的延伸方向。
(补充说明7)
根据补充说明1至5中任一项所述的半导体激光器模块,其中:所述焊接凸块是圆柱形。
(补充说明8)
一种制造根据补充说明1至3中任一项所述的半导体激光器模块的方法,包括:将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块上;以及通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明9)
一种制造根据补充说明5中所述的半导体激光器模块的方法,包括:将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块和底座上;以及通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明10)
一种制造半导体激光器模块的方法,所述半导体激光器模块包括:基板,具有基板侧电极;半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;以及焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极,所述方法包括:将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块上;以及通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明11)
一种制造半导体激光器模块的方法,所述半导体激光器模块包括:基板,具有基板侧电极;半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极;以及底座,所述底座形成于基板上半导体激光器芯片沿与有源层延伸方向正交的方向的两端接触的位置处,用于将与基板侧电极和芯片侧电极之间的距离相对应的焊接凸块的高度设置为预先限定的值,所述方法包括:将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块和底座上;以及通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明12)
根据补充说明1至7中任一项所述的半导体激光器模块,其中当将焊接凸块定义为第一焊接凸块时,所述半导体激光器模块还包括第二焊接凸块,设置在第一焊接凸块和半导体激光器芯片的边缘之间,用于结合基板侧电极和芯片侧电极。
(补充说明13)
根据补充说明1所述的半导体激光器模块,其中:假设在芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中沿与有源层的延伸方向正交的方向的尺寸是宽度,则焊接凸块包括宽度最大为100μm或以下的主体以及宽度大于100μm的突出部。
工业应用性
本发明可以用于诸如FTTH之类的光通信中。

Claims (10)

1.一种半导体激光器模块,包括:
基板,具有基板侧电极;
半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;以及
焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
假设在芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中沿与有源层的延伸方向正交的方向的尺寸是宽度,则焊接凸块的宽度最大是100μm或以下。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
假设芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中与有源层的延伸方向正交的方向是X轴,沿X轴的尺寸是宽度,有源层宽度的中心是X轴的原点,有源层的宽度在X轴上的坐标是±a,以及焊接凸块的宽度在X轴上的坐标是±b,则以下表达式适用:
|2a|<|2b|≤100[μm]。
4.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
基板或半导体激光器芯片的至少一个包括底座,所述底座将与基板侧电极和芯片侧电极之间的距离相对应的焊接凸块的高度设置为预先限定的值。
5.根据权利要求4所述的半导体激光器模块,其中:
所述底座形成于基板上半导体激光器芯片沿与有源层延伸方向正交的方向的两端接触的位置处。
6.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
所述焊接凸块是椭圆柱形,并且设置为使得焊接凸块的长轴处于有源层的延伸方向。
7.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
所述焊接凸块是圆柱形。
8.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中当将所述焊接凸块定义为第一焊接凸块时,所述半导体激光器模块还包括第二焊接凸块,设置在第一焊接凸块和半导体激光器芯片的边缘之间,用于结合基板侧电极和芯片侧电极。
9.根据权利要求1所述的半导体激光器模块,其中:
假设在芯片侧电极和焊接凸块接触的表面中沿与有源层的延伸方向正交的方向的尺寸是宽度,则焊接凸块包括宽度最大为100μm或以下的主体以及宽度大于100μm的突出部。
10.一种用于制造半导体激光器模块的方法,
所述半导体激光器模块包括:
基板,具有基板侧电极;
半导体激光器芯片,具有芯片侧电极以及在与芯片侧电极相邻的内部形成的条形有源层;以及
焊接凸块,只设置在有源层的正下方,用于结合基板侧电极和芯片侧电极,
所述方法包括:
将焊接凸块放置到基板的基板侧电极上;
通过使芯片侧电极面朝焊接凸块,将半导体激光器芯片放置到焊接凸块上;以及
通过加热和熔化焊接凸块来结合基板侧电极和芯片侧电极。
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