DE3231443A1 - LASER DIODE - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG: DESCRIPTION :
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserdiode.The present invention relates to a laser diode.
Eine Laserdiode mit einem Doppel-Hetero-Aufbau entsprechend der Fig. 1 ist im Stand der Technik bekannt. Eine solche Laserdiode besteht entsprechend der Fig. 1 aus einer aktiven GaAs-Schicht 2, die für Laserschwingungen in einem Halbleitersubstrat 1 angeordnet ist, und aus einer Elektrode 3, die auf der Substratoberfläche angeordnet ist und %an der ein Au-Draht 4 befestigt ist.A laser diode with a double hetero structure according to FIG. 1 is known in the prior art. Such a laser diode is corresponding to FIG. 1 from a GaAs active layer 2, which is arranged for laser oscillation in a semiconductor substrate 1, and% is at the fixed a Au wire 4 of an electrode 3 which is disposed on the substrate surface and .
Gewöhnlich ist die oben erwähnte aktive Schicht 2 in der Gestalt eines Bandes und mit einer Tiefe von etwa 2 um in der Mitte eines Substrates 1 gebildet und von einer vergrabenen, auf der Substratoberfläche befindlichen GaAlAs-Schicht 5 eingeschlossen, wie dd.es die Fig. 1 darstellt. Um hierbei die Herstellung von Drahtverbindungen zu erleichtern, wird beim Stand der Technik das Befestigen des Au-Drahtes 4 entsprechend der Fig. 1 in dem zentralen Teil der Substratoberfläche ausgeführt. Da aber ein Teil der aktiven Schicht 2 sich genau unter der Verbindungsfläche befindet, besteht das Problem, daß durch den beim Verbinden hervorgerufenen Druck die aktive GaAs-Schicht 2 oder Ga1- Al As-Schi chte.n 6 (x bezeichnet hier den Mol-Anteil), die sich uninitl elbar unter der Anschlußfläche oder an einer darunt er] ieqenclen cirenzf lache, befinden, mechanisch bor.chä-Usually, the above-mentioned active layer 2 is in the form of a band and about 2 µm deep in the center of a substrate 1 and is enclosed by a buried GaAlAs layer 5 located on the substrate surface, as shown in FIG. 1 represents. In order to facilitate the production of wire connections, in the prior art the fastening of the Au wire 4 is carried out according to FIG. 1 in the central part of the substrate surface. However, since a part of the active layer 2 is located exactly under the connecting surface, there is the problem that the active GaAs layer 2 or Ga 1 -Al As layers 6 (where x denotes the mol -Portion), which are uninitl elable under the connection surface or on a surface underneath it, mechanically bor.chä-
:rUO· Ζ·.:. 323Η43 : rUO · Ζ ·.:. 323-43
-A--A-
digt werden, so daß die Lebensdauer drvr Laserdiode verschlechtert wird.be digt, so that the life of the drvr laser diode deteriorates will.
Eine Methode zum Verhindern der erwähnten mechanischen Be-Schädigungen sieht einen Aufbau vor, bei der äiο Laserdiode an einer unteren Fassung 7 befestigt ist, so daß die Oberfläche, die näher zu der aktiven GaAs-Schicht 2 gelegen ist, entsprechend der Fig. 2 unten liegt und bei der der Au-Draht 4 auf der Rückseite des Substrates und (mit einem Abstand von etwa 98 pm) entfernt von der aktiven GaAs-Schicht 2 befestigt ist. Obgleich mit dieser Maßnahme eine Verschlechterung der Lebensdauer der Laserdiode leicht reduziert wird, indem der thermische Widerstand in gewissem Ausmaß verbessert wird, wird doch nichts daran geändert, daß der Au-Draht 4 mit der aktiven Schicht 2 derart verbunden ist, daß eine Verschlechterung der Lebensdauer nicht vermieden werden kann, was aus einer mechanischen Beschädigung der aktiven Schicht 2 herrührt.A method for preventing the mentioned mechanical loading damage provides a structure, is mounted at the ai ο laser diode at a lower frame 7 so that the surface closer to the GaAs active layer 2 is located, corresponding to FIG. 2 is at the bottom and in which the Au wire 4 is attached to the rear side of the substrate and (at a distance of about 98 μm) away from the GaAs active layer 2. Although this measure slightly reduces deterioration in the life of the laser diode by improving the thermal resistance to some extent, it does not change the fact that the Au wire 4 is connected to the active layer 2 in such a manner that deterioration in the life which results from mechanical damage to the active layer 2 cannot be avoided.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deirin·, die-er-' wähnten Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Verschlechterung der Lebensdauer einer Laserdiode in großem Umfang zu verhindern und eine Laserdiode zu schaffen, die genauer und wirkungsvoller ist.The object of the present invention is deirin ·, the-er ' claimed to eliminate difficulties and to deteriorate the life of a laser diode on a large scale prevent and create a laser diode that is more accurate and effective.
Diese Aufgabe wird mit einer im Oberbegriff der. Patentanspruches 1 angegebenen Laserdiode gelöst, die c emäß der Erfindung nach dem kennzeichnenden Teil des Pater.tanspruches 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist.This task is categorized with one of the. Claim 1 specified laser diode solved, the c according to the invention is designed according to the characterizing part of Pater.t claims 1 specified manner.
Weitere, vorteilhaft Ausgestaltungen der Erfindung orgeben sich aus den Untcransprüchen. Further, advantageous refinements of the invention result from the unclaims.
Gemäß der Erfindung ist ein Aufbau vorgesehen, bei der die Lage der aktiven Schicht und die Lage der Verbindung gegen-According to the invention, a structure is provided in which the position of the active layer and the position of the connection are opposite.
einander versetzt sind, d.h. bei der sich unter einem Drahtkügelchen keine aktive Schicht befindet.are offset from one another, i.e. where they are located under a wire ball there is no active layer.
Mit dem insoweit beschriebenen Aufbau ist es möglich,eine Laserdiode zu schaffen, deren aktive Schicht geringere mechanische Schäden aufweist.With the structure described so far, it is possible to have a To create a laser diode, the active layer of which has less mechanical damage.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiole beschrieben und näher erläutert.In the following the invention is described and in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the figures explained.
Fig. 1 und 2 zeigen Querschnitte durch eine Laserdiode gemäß dem Stande der Technik,1 and 2 show cross sections through a laser diode according to the prior art,
Fig. 3A zeigt in einem Querschnitt den Aufbau einer •Laserdiode nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,Fig. 3A shows in a cross section the structure of a laser diode according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 3B-' 7.&xq\. eine Draufsicht auf die gleiche Laserdiode, . .Fig. 3B- ' 7. & xq \. a plan view of the same laser diode. .
Fig. 4A zeigt in einem Querschnitt den Zustand, in dem die LaserdJode eingebettet 1st,4A shows in a cross section the state in which the laser diode is embedded,
Fig. 4B zeigt eine entsprechende Draufsicht, 254B shows a corresponding plan view, 25
Fig. 5 ze·igt in einem Querschnitt den Aufbau einer Laserdiode nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,5 shows the structure of a laser diode in a cross section according to a second embodiment of the present invention,
Fig. 6A bis 6C zeigen Teile der Verfahrensschritte für den Wafer-Verfahrensschritt beim dem Herstellungsverfahren einer Laserdiode gemäß der vorliegenden Erfindung,6A to 6C show parts of the method steps for the wafer process step in the manufacturing process a laser diode according to the present invention,
Fig. 7 zeigt mit einer Kennlinie die Änderung der Lichtausgangsleistung der Laserdiode in Abhängigkeit von derFig. 7 shows the change in the light output with a characteristic curve the laser diode depending on the
Lebensdauerprüfung,Service life test,
ΰ ■ΰ ■
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch ein· weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
58 shows a cross section through a further exemplary embodiment of the invention.
5
Die Fig. 3A zeigt schomatisch einen 'Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeinpiel der Laserdiode gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem der Ort der Drahtverbindung bezüglich einer Oberflächenelektrode 20 gegenüber dem Ort der im Substrat zentral angeordneten aktiven Schicht 13 versetzt ist. Bei der Fig. 3A bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein η-artiges GaAs-Substrat, das einen Hauptteil des Chip bildet, das Bezugszeichen 11 eine vergrabene, n-dotierte GaAlAs-Schicht und das Bezugszeichen 12 eine p-artige vergrabene GaAlAs-Schicht. Dieses Gebiet, das von den anderen Gebieten durch die vergrabenen Schichten 11 und 12 getrennt ist, umfaßt die aktive GaAs-Schicht 13 mit einer Breite von 2 bis 3 um für Laseroszillationen, eine als optische Führungsschicht dienende p-dotierte CaAlAs-Schicht 14, eine η-dotierte GaAlAu-Schicht 15, eine η-dotierte.GaAlAs- * Schicht 16 und eine Zn-diffundierte Schicht 17. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Rückseitenelektrode aus einem komplexen Film eines Metalles der Goldgruppe, das Bezugszeichen 19 einen Isolationsfilm und das Bozugszoichen 20 die Oberflächenelektrode aus einem komplexen Film eines Metalles der Goldgruppe. Der Laserdiodenchip 21 mit dem insoweit beschriebenen Aufbau ist an einen Träger 23 mittels eines Lötmittels 22 befestigt, wobei die rückseitige Elektrode 18 nach unten liegt. Ein Au-Draht 26 mit einem Durchmesser von 25 um ist mittels Thermokompression an der Oberflächenelektrode 20 befestigt, wobei er der in Form eines Bandes' durch den zentralen Teil des Chip verlaufenden aktiven Schicht 13 ausweicht. Da der Verbindungsteil eine Breite W-. von etwa 90 pm besitzt, wohingegen der Chip 21 und die aktive Schicht 13 Breiten W1 bzw. W^ von 400 um3A schematically shows a cross section through a first exemplary embodiment of the laser diode according to the present invention, in which the location of the wire connection with respect to a surface electrode 20 is offset from the location of the active layer 13 arranged centrally in the substrate. In Fig. 3A, reference numeral 10 denotes an η-type GaAs substrate constituting a main part of the chip, reference numeral 11 denotes an n-type buried GaAlAs layer, and reference numeral 12 denotes a p-type buried GaAlAs layer. This region, which is separated from the other regions by the buried layers 11 and 12, comprises the active GaAs layer 13 with a width of 2 to 3 µm for laser oscillations, a p-doped CaAlAs layer 14 serving as an optical guide layer, a η-doped GaAlAu layer 15, an η-doped GaAlAs- * layer 16, and a Zn-diffused layer 17. Numeral 18 denotes a back electrode made of a complex film of a gold group, numeral 19 denotes an insulating film, and the drawing area 20 the surface electrode made of a complex film of a metal of the gold group. The laser diode chip 21 with the structure described so far is attached to a carrier 23 by means of a solder 22, with the rear electrode 18 lying down. An Au wire 26 with a diameter of 25 µm is attached to the surface electrode 20 by thermocompression, avoiding the active layer 13 running in the form of a ribbon through the central part of the chip. Since the connecting part has a width W-. of about 90 µm, whereas the chip 21 and the active layer 13 have widths W 1 and W ^ of 400 µm, respectively
i / / ο . : \ .. γί 44 J i / / ο . : \ .. γ ί 44 J
bzw. von 2 bis 3 um besitzen, kann der Bonding-Prozeß ausreichend ausgeführt werden, während er von der am zentralen Teil des Chip angeordneten aktiven Schicht 13 ferngehalten wird- Fig. 3B zeigt eine Draufsicht auf den insoweit beschriebenen Aufbau.or from 2 to 3 µm, the bonding process may suffice while being kept away from the active layer 13 disposed on the central part of the chip Fig. 3B shows a plan view of the structure thus far described.
Sofern die :JteJIe der Verbindung gegenüber dem Chipzentrum verschoben ist, ist es notwendig, ein relativ hartes Lötmittel wie z.B. ein PbSn-Lot als Lot 22 zum Verbinden der rückseitigen Elektrode 18 des Substrates mit dem Träger 23 zu verwenden. Diese Notwendigkeit rührt daher, da die Präzision der Positionierung und der thermische Widerstand gegenüber Störungen geschützt werden müssen, die daherrühren, daß der Chip 21 sich neigt (kippt), wenn während des Verbindungsvorganges der Druck unregelmäßig auf den Chip ausgeübt wird. Demzufolge ist es möglich, eine Laserdiode mit hoher Präzision und Wirksamkeit zu liefern.If the: JteJIe of the connection opposite the chip center is shifted, it is necessary to use a relatively hard solder such as PbSn solder as solder 22 for connecting the rear electrode 18 of the substrate with the carrier 23 to use. This need arises from the positioning precision and thermal resistance must be protected against disturbances which result from the fact that the chip 21 tilts (tilts) when during the Connection process the pressure is exerted irregularly on the chip. As a result, it is possible to use a laser diode to deliver with high precision and effectiveness.
Die FLg;' 4A und 4B zeigen einen schematischen Querschnitt und eine Draufsicht auf eine Laserdiodenvorrichtung in eingekapseltem Zustand. In den Figuren bezeichnen das Bezugszeichon 21 den Laserdiodenchip, 23 den den Laserchip tragenden Träger, 26 den Golddraht, 2 5 einen zylindrischen, aus einem Isolator bestehenden RahmGn, 27 einen als Anode dienenden Leiter, 29 eine Monitor-Faser, 24 ein als Kathode dienendes leitendes Gehäuse, 28 ein mit einem eine Reflexion verhindernden filmbeschichtets Glasfenster. Um die Laserdiode in Vorwärtsrichtung vorzuspannen, wird über den Träger 23 und das Lot 22 auf die rückseitige Elektrode 18 des Chip 21 eine negative Spannung eingeprägt, während das leitende Gehäuse 24 als Kathode dient. Auf der anderen Seite ist der leitende Anodenanschluß (d.h. der Leiter) 27 an das Gehäuse 24 über einen Isolator 25 befestigt, jedoch von diesem Gehäuse 24 elektrisch isoliert, und eine positive Spannung wird von der Anode 27 über den Draht 26The FLg; ' 4A and 4B show a schematic cross section and a top view of a laser diode device in an encapsulated state. In the figures, the reference numerals denote 21 the laser diode chip, 23 the carrier carrying the laser chip, 26 the gold wire, 25 a cylindrical one an insulator, 27 a conductor serving as an anode, 29 a monitor fiber, 24 a cathode serving conductive housing, 28 a glass window with a reflection preventing film coating. To the Forward biasing the laser diode is applied to the rear electrode 18 via the carrier 23 and solder 22 the chip 21 is impressed with a negative voltage, while the conductive housing 24 serves as a cathode. On the other On the other hand, the conductive anode terminal (i.e. the conductor) 27 is attached to the housing 24 via an insulator 25 electrically isolated from this housing 24, and a positive voltage is supplied from the anode 27 via the wire 26
323 K43323 K43
auf die Oberflächenelektrode 20 des Cl}ip 21 eingeprägt.embossed on the surface electrode 20 of the Cl} ip 21.
Dci gemäß dom Aufbau der vorliegenden Erfindung die Verbindungsstelle des Golddrahtes 26 von der aktiven Schicht ferngehalten ist, d.h. weil die aktive Schicht 13 nicht unmittelbar unter dem Kügelchen des Drahtes 26 vorhanden ist, wird der beim Verbindungsvorgang entstehende Druck nicht direkt auf die aktive Schicht 13 ausgeübt. Dementsprechend werden die aktive Schicht.13, die optischen Leiterschichten 14 und 15 oder deren Grenzflächen davor geschützt, daß sie bei dem Verbindungsvorgang durch den Druck mechanisch beschädigt werden, so daß demzufolge eine Verschlechterung der Lebensdauer in weitem Umfang vermieden wird.Dci according to the structure of the present invention, the connection point of the gold wire 26 is kept away from the active layer, i.e. because the active layer 13 is not is immediately below the bead of the wire 26, the pressure generated during the connection process becomes not directly applied to the active layer 13. The active layer.13, the optical Protected conductor layers 14 and 15 or their interfaces from being during the connection process by the Print are mechanically damaged, so that consequently a deterioration in the service life largely avoided will.
Da weiterhin ein relativ hartes Lot als Lot 22 verwendet wird, ist es möglich, eine Verschlechterung der Präzision der Positionierung und des thermischen Widerstandes zu verhindern,' welche dadurch verursacht werden können, daß aufgrund einer ungleichgowichtigen Ausübung des Druckes und des Umstandes, daß di<> Verbindungsstelle nicht im zentralen Teil des Chip 21 angeordnet ist, der Chip 21 sich neigt.Further, since a relatively hard solder is used as the solder 22, it is possible that the precision may deteriorate the positioning and the thermal resistance, which can be caused by due to an unequal exercise of pressure and the fact that di <> Junction is not located in the central part of the chip 21, the chip 21 is inclined.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel einer Laserdiodenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 6C beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aus der Beschreibung der eingekapselte Zustand weggelassen, weil er dergleiche ist wie bei dem ersten, in den Fig. 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispiel. In the following a second embodiment of a laser diode arrangement according to the present invention is under Will be described with reference to Figs. 5 to 6C. In this embodiment, from the description, the encapsulated State omitted because it is the same as the first embodiment shown in Figs. 4A and 4B.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Laserdiode, sie entspricht der das erste Ausführungsbeispiel darstellenden Fig. 3. Bei der Fig. 5 sind die gleichen Teile wie bei der Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen,Fig. 5 shows schematically a cross section through a laser diode, it corresponds to that representing the first embodiment Fig. 3. In Fig. 5, the same parts as in Fig. 3 are provided with the same reference numerals,
ihre Erläuterung wird weggelassen.their explanation is omitted.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch den Umstand aus, daß die aktive Schicht 13 an einer gegenüber dem zentralen "Teil des Chip 21 entfernten Stelle angeordnet ist und daß die Verbindungsstelle des Golddrahtes 26 von der erwähnten aktiven Schicht 13 entfernt gehalten ist, d.h. sich im zentralen Teil des Chip 21 befindet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der während des Verbindungsvorgangs für den Draht herrschende Druck auf den zentralen Teil des Chip 21 ausgeübt. Da die aktive Schicht 13 von dem zentralen Toil entfernt angeordnet is L, treten die oben erwähnten mechanischen Beschädigungen, die durch den Druck verursacht werden könnten,^ nicht auf, so daß eine Verschlechterung der Lebensdauer der Laserd Lode weitgehend vermieden wird. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verbindungsstelle im Zentrum angeordnet ist, wird der Chip • 21 auch dann daran gehindert, sich zu neigen bzw. zu kippen, wenn ein relativ weiches Lot wie z.B. Indium als Lot 22 verwendet wird.The second embodiment is characterized by the fact from that the active layer 13 at one opposite the central "part of the chip 21 is arranged and that the connection point of the gold wire 26 from the mentioned active layer 13 is kept away, i.e. located in the central part of the chip 21. According to this Embodiment is the pressure prevailing during the connection process for the wire on the central part of the Chip 21 exercised. Since the active layer 13 from the central Toil remotely located is L, the above-mentioned mechanical damage caused by the pressure occurs could not be, so that a deterioration in the service life of the Laserd Lode largely avoided will. In the present embodiment, since the connection point is located in the center, the chip • 21 prevented from tilting or tilting even when a relatively soft solder such as indium is used as solder 22 will.
Übrigens sehen die Chipabmessungen eine Breite W1 von 100 μη, eine Dicke von 300 pn und eine Höhe von 100 ^m vor, während die aktive Schicht 13 eine Breite W„ und höchstens 2 μτα besitzt, so daß die Kenngrößen der Laserdiode nicht verändert werden, selbst wenn die Position der aktiven Schicht 13 bis zu etwa 100 um gegenüber dem zentralen Teil des Chip versetzt ist, an den der Au-Draht 26 befestigt werden soll.Incidentally, the chip dimensions provide a width W 1 of 100 μm, a thickness of 300 pn and a height of 100 m, while the active layer 13 has a width W 1 and at most 2 μm , so that the parameters of the laser diode are not changed even if the position of the active layer 13 is offset up to about 100 µm from the central part of the chip to which the Au wire 26 is to be attached.
Die Fig. 6A bis 6C zeigen einen Teil für den Herstellungsprozeß einer Laserdiode gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. FIGS. 6A to 6C show a part for the manufacturing process of a laser diode according to the second embodiment.
Zunächst werden ohne Änderung des Herstellungsverfahrens einer Laserdiode inJl einem vercjrabenen hotarocienon AufbauFirst of all, without changing the manufacturing process a laser diode in a buried hotarocienon structure
/•I·· UO · = :=..:: 323 H43/ • I ·· UO · =: = .. :: 323 H43
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend der Fig. 5 folgernde Verfahrensschritte aufgeführt:according to the first embodiment of the invention the following procedural steps are listed in FIG. 5:
(1) Vier epitaxiale Schichten 16, 15, 13 und 14 werden nacheinander auf einem η-dotierten GaAs-Substrat (oder einem Wafer) gebildet.(1) Four epitaxial layers 16, 15, 13 and 14 become successively formed on an η-doped GaAs substrate (or a wafer).
(2) Die mit den vergrabenen Schichten 11 und 12 zu versehenden Gebiete werden selektiv mit einem chemischen Ätzverfahren entfernt.(2) Those to be provided with the buried layers 11 and 12 Areas are selectively removed using a chemical etching process.
(3) Die vergrabenen Schichten 11. und 12 werden durch Epitaxialwachstum gebildet,(3) The buried layers 11 and 12 are epitaxial growth educated,
(4) Eine Zn-Ampulle wird diffundiert, und(4) A Zn ampoule is diffused, and
(5) die Oberflächen- und die Rückseitenelektroden werden sodann gebildet, so daß1 die Laserdiode vervollständig wird.(5) The surface and back electrodes are then formed so that 1 the laser diode is completed.
Die in der Fig. 6A schraffierten Teile 31 zeigen die Lagen der aktiven Schicht 13 an. In diesem Zustand ist der Wafer 33 an einer weichen Platte 32 befestigt und wird von der Wafer-Seite zur Bildung von Spaltflächen 34 gespalten, die die Laufrichtung der aktiven Schichten im rechten Winkel durchsetzen. Die Fig. 6A zeigt einen Zustand., bei dem der mit den erwähnten Laserdioden versehene Wafer gespalten ist.The parts 31 hatched in FIG. 6A show the positions of the active layer 13. In this state, the wafer 33 is attached to a soft plate 32 and is of the Wafer side cleaved to form cleavage surfaces 34, which the running direction of the active layers at right angles push through. Fig. 6A shows a state in which the wafer provided with the aforementioned laser diodes is cleaved is.
Sodann werden entlang den Laufrichtunqen der aktiven Schichten 31 entsprechend den strichpunktierten Linicm 35 der Fig. 6B Zerteilungsvorgänge vorgenommen. Hierbei sind die aktiven Schichten 31 entfernt von den zwischen den Zerteilungslinien 35 liegenden Zentren angeordnet- Die Fig. 6C zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Dig. 6B. Danach werden die Chips 33 von der Platte 32 abgelöst und voneinander getrennt, und die erwähnten Spaltflächen der Chips 33 werden einer Passivation mit SiO2 oder einem ähnlichen Material mittels eines Sputter-Prozesses unterworfen, um die Laserdiodenelemente weiter zu vervollständigen.Then, dividing processes are carried out along the running directions of the active layers 31 in accordance with the dash-dotted lines 35 in FIG. 6B. In this case, the active layers 31 are arranged at a distance from the centers lying between the dividing lines 35. FIG. 6C schematically shows a cross section along the line AA of Dig. 6B. The chips 33 are then detached from the plate 32 and separated from one another, and the aforementioned gap surfaces of the chips 33 are subjected to passivation with SiO 2 or a similar material by means of a sputtering process in order to further complete the laser diode elements.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es damit möglich, einen in Fig. 5 dargestellten Laserdiodenchip zu liefern, indem bloß die Positionen der Zerschnoidungsvorgänge verschoben werden und ohne daß der aus dem Stand der Technik bekannte Herste:llurigsprozeß der Laserdiode verändert wird.According to the present invention, it is thus possible to provide a laser diode chip shown in FIG. 5 by only the positions of the shredding processes can be shifted and without that known from the prior art Manufacturing process of the laser diode is changed.
Gemäß dem insoweit beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Lebensdauer der Laserdiode bemerkenswert verbessert.According to the exemplary embodiment described so far the service life of the laser diode is remarkably improved.
Die Fig. 7 stellt die Testergebnisse für die Lebensdauer einer Laserdiode gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Wenn die Screening-Tests (d.h. die Tests für einen kontinuierlichen Betrieb bei hoher Temperatur über 20 Stunden) der jeweiligen Laserdiodenvorrichtungen nach dem Bonding-Vorgang ausgelührt werden, so ist bei 2 bis 3 % der gemäß dem Stand der Technik ausgestalteten Vorrichtungen die Lichtausgangsleistung aufgrund von mechanischen Beschädigungen ■ abrupt verschlechtert, wie dies durch die Kurve B in der Fig. 7 angedeutet ist.' Demgegenüber zeigen die meisten, gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestalteten Laserdi'odenvorrichtungen Lichtausgangsleistungen, die durch die Kurve A in derFig. 7 gegeben sind, und nur wenig von ihnen sind abrupt vorschlochtert. Dies erkLärt sich daraus, daß es möglich ist, den Ort der aktiven Schicht und den Ort der Drahtverbindung gegeneinander zu verschieben und zu verhindern, daß die aktive Schicht oder ähnliche Schichten mechanisch durch den beim Verbindungsvorgang auftretenden Druck beschädigt werden.Fig. 7 shows the test results for the life of a laser diode according to the present invention the screening tests (i.e. the tests for continuous operation at high temperature for 20 hours) of the respective Laser diode devices are guided out after the bonding process, so is at 2 to 3% according to the Prior art devices designed the light output power due to mechanical damage ■ deteriorated abruptly, as indicated by curve B in the Fig. 7 is indicated. ' In contrast, most of the laser diode devices configured in accordance with the present invention show Light output powers indicated by curve A in Fig. 7 are given, and few are of them abruptly vorschlochtert. This is explained by the fact that it it is possible to shift and prevent the location of the active layer and the location of the wire connection from one another, that the active layer or similar layers mechanically by the occurring during the connection process Print will be damaged.
Da weiterhin während des Verbindungsvorganges die Verbindungsstelle im Chipzentrum angeordnet ist, wird die Kraft im Mittel auf den ganzen Aufbau des Chip übertragen. Demzufolcfe wird verhindert, daß der Chip 21 sich neigt, wodurch Veaschlechterungen des thormischen Widerstandes und der Präzision der Positionierung ausgeschaltet werden.Since the connection point continues during the connection process is arranged in the center of the chip, the force is transmitted on average to the entire structure of the chip. As a result the chip 21 is prevented from tilting, thereby causing deterioration in the thermal resistance and the precision of the positioning.
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Übrigens könnon al.ηIiehe Effekte selbst dann er/.ielt werden, wenn In, Au, Sn oder ähnliche Materialien .ils Lot in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.Incidentally, the same effects can be obtained even if if In, Au, Sn or similar materials .ils solder in of the present invention can be used.
Da weiterhin weder eine mechanische Beschädigung noch eine Neigung des Chip auftritt, kann die bei dem Verbindungsvorgang herrschende Last vergrößert werden. Demzufolge kann die Verbindung eines Au-Drahtes in ihrer Zuverlässigkeit verbessert werden. Auf der anderen Seite kann die Zeitdauer für den Verbindungsvorgang abgekürzt werden, so daß die Bearbeitbarkeit verbessert wird.Furthermore, since there is no mechanical damage or tilt of the chip, the joining process can prevailing load can be increased. As a result, the connection of an Au wire can be reduced in reliability be improved. On the other hand, the time for the connection process can be shortened so that the Workability is improved.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die bislang beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abgeändert werden.The present invention is not restricted to the exemplary embodiments described so far, but can can be modified in various ways.
Die Fig. 8 zeigt eine Abwandlung einer Laserdiod-e mit einem vergrabenen Heteroaufbau, bei dem das zweite Am;führungsbeispiel so modifiziert ist, daß der. Laserdiodenchip uragekehrt auf dem Träger befestigt ist. Bei dieser Abwand·" lung ist ebenfalls die Position der aktiven Schicht 13 gegenüber dem zentralen Teil des Chip 21 in einem solchen Umfang versetzt, wie dies- durch die Charakteristika ermöglicht ist und der Golddraht 26 ist an den zentralen Teil 5 des Chip 21 befestigt. Daher treten bei dieser Abwandlung die gleichen günstigen Effekte auf wie bei dem voranbeschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel.Fig. 8 shows a modification of a laser diode-e with a buried heterostructure, in which the second example is modified so that the. Laser diode chip is attached to the carrier upside down. With this wall · " ment is also the position of the active layer 13 relative to the central part of the chip 21 in such a The circumference is offset as the characteristics allow and the gold wire 26 is attached to the central portion 5 of the chip 21 attached. Therefore, this modification has the same beneficial effects as that second embodiment described above.
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