JP2007048937A - Semiconductor laser and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CD、DVD(デジタル多用途ディスク;digital versatile disk)、DVD−ROM、データ書き込み可能なCD−R/RW、DVD−R/RWなどのピックアップ用光源に用いるのにとくに適した半導体レーザおよびその製法に関する。さらに詳しくは、ステム型の半導体レーザで、ベースとリードとのメッキを別々に行い、それほどAuメッキを厚く必要としないベースに無駄なAuメッキをしなくても済む構造の半導体レーザおよびその製法に関する。 The present invention is a semiconductor particularly suitable for use as a light source for pickup such as CD, DVD (digital versatile disk), DVD-ROM, data writable CD-R / RW, DVD-R / RW. The present invention relates to a laser and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a semiconductor laser having a structure in which a base and a lead are separately plated with a stem type semiconductor laser, and a base that does not require a large Au plating does not need to be wasted Au and a manufacturing method thereof .
従来のCD用のピックアップなどに用いられるステムタイプの半導体レーザは、図3に示されるような構造になっている(たとえば特許文献1参照)。すなわち、鉄などの金属材料を冷間鍛造法により成形して、ベース21の中心部の一部を盛り上げてヒートシンク部22を形成し、リード23、25をガラス26などにより固定したステム20が用いられ、このヒートシンク部22に半導体レーザ素子31がシリコン基板などからなるサブマウント34を介してマウントされ、一方の電極(チップ31の裏側)がサブマウント34の中継部38を介してワイヤ33によりリード23と電気的に接続され、他方の電極はワイヤ33を介してサブマウント34に接続され、その裏面を介してヒートシンク部22およびベース21を経てコモンリード24と電気的に接続されている。
A stem type semiconductor laser used for a conventional CD pickup or the like has a structure as shown in FIG. 3 (see, for example, Patent Document 1). That is, a
この構造で、半導体レーザ素子31の1つの電極は、リード23とワイヤ33により接続されるため、ワイヤボンディングをする必要があり、リードのワイヤボンディング部分は充分なAuメッキが施されていないと信頼性のあるワイヤボンディングを行うことができない。そのため、ベース21にリード23、25を固定した後に、バレルメッキなどにより、たとえばNi/Auメッキが施され、Auメッキは0.1μm程度設けられている。なお、32はモニタ用の受光素子で、一方の電極はワイヤ33を介してリード25と、他方の電極はサブマウント34、ヒートシンク部22およびベース21を介してコモンリード24とそれぞれ電気的に接続されている。そしてその周囲にFe-Ni-Co合金などの鉄系材料からなるキャップ35が被せられることにより形成されている。キャップ35の頂部中央部には半導体レーザ素子31により発光する光が透過するように貫通孔35aが設けられ、ガラス板36が低融点ガラス37により封着されている。
With this structure, since one electrode of the
一方、最近のDVD−ROMやデータ書き込み可能なCD−R/RW、DVD−R/RWなどのピックアップ用光源では、非常に高出力化されており、発熱量も多くなっているため、効率的な熱放散を行わないと、半導体レーザ素子の寿命が低下するという問題が生じてきており、ステムに銅系材料を用いることにより熱放散を良くする工夫がなされている。この場合、銅系材料を用いているためキャップを溶接することができず、キャップを形成せずにヒートシンクで防御部を形成する構造が提案されている(たとえば特許文献2参照)。すなわち、図4に示されるように、銅などからなるアイレット41と一体にヒートシンク42および防御部43が形成され、そのアイレット41にリード44〜46が設けられている。
前述のように、従来のステム型の半導体レーザは、ベースに固定されたリードとヒートシンクに固定された半導体レーザ素子の電極とを金線などのワイヤで電気的に接続する必要がある。そのため、リードには少なくとも0.1μm程度のAuメッキを施す必要がある。このメッキは、前述のように、ベースにリードを低融点ガラスなどにより溶着した後にバレルメッキなどにより行われるため、リードだけではなく、ベースにも同じ厚さのメッキが形成される。ベースにはワイヤボンディングはなされないため、厚いAuメッキは必要ないが、リードと同じ厚さのAuメッキが付着し、リードより遥かに面積の大きいベースの両面に厚いAuメッキが付着することになり、非常にコストアップになるという問題がある。 As described above, the conventional stem-type semiconductor laser needs to electrically connect the lead fixed to the base and the electrode of the semiconductor laser element fixed to the heat sink by a wire such as a gold wire. Therefore, it is necessary to apply Au plating of at least about 0.1 μm to the lead. As described above, the plating is performed by barrel plating after the lead is welded to the base with a low melting point glass or the like. Therefore, the plating having the same thickness is formed not only on the lead but also on the base. Since the base is not wire-bonded, thick Au plating is not necessary, but Au plating with the same thickness as the lead adheres, and thick Au plating adheres to both sides of the base that is much larger in area than the lead. There is a problem that the cost will be very high.
また、メッキはバレルメッキで一般的に行われるが、バレルメッキではリードがベースに固定された状態で撹拌しながら行われるため、リードが曲がって相互に絡みやすく、メッキ後に解したりリードを延ばしたりする作業が必要となり、この観点からもコストアップになるという問題がある。 Plating is generally performed by barrel plating. In barrel plating, the lead is fixed with the base while stirring, so the leads are easily bent and entangled with each other. There is a problem that the cost increases from this viewpoint.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、無駄なAuメッキをしたり、メッキ後に解し作業をしたりすることをなくし、コストダウンをすることができる構造の半導体レーザおよびその製法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a semiconductor laser having a structure capable of reducing cost by eliminating unnecessary Au plating or disassembling after plating. It aims at providing the manufacturing method.
本発明の他の目的は、CD−R/RW用やDVD−R/RW用のような高出力の半導体レーザでも、レーザ素子で発生する熱を効率よく放散させることができる構造の半導体レーザを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser having a structure that can efficiently dissipate heat generated by a laser element even in a high-power semiconductor laser such as for CD-R / RW and DVD-R / RW. It is to provide.
本発明による半導体レーザは、表面にメッキが施される平面形状がほぼ円形のベースと、該ベースに電気的絶縁性材料により固定され、最表面にAuメッキが施される少なくとも1本のリードと、前記ベースの一面側に設けられるヒートシンクと、該ヒートシンクに固着される半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子の電極の少なくとも一方を前記リードと接続するワイヤとを具備する半導体レーザであって、前記リードに施される最表面のAuメッキが前記ベースの最表面に施されるメッキの材料またはAuメッキの厚さと異なるように前記ベースおよびリードにメッキが施されている。 The semiconductor laser according to the present invention includes a base having a substantially circular planar shape whose surface is plated, and at least one lead fixed to the base with an electrically insulating material and Au plated on the outermost surface. A semiconductor laser comprising: a heat sink provided on one surface side of the base; a semiconductor laser element fixed to the heat sink; and a wire connecting at least one of electrodes of the semiconductor laser element to the lead, The base and the lead are plated so that the outermost Au plating applied to the lead is different from the plating material or Au plating thickness applied to the outermost surface of the base.
ここにほぼ円形のベースとは、完全な円形だけを意味するのではなく、位置決め用のスロットなどがベース周端部に数箇所形成されているもの、ベース周端部の一部が欠落しているものなども含む意味である。 Here, the substantially circular base does not mean only a complete circular shape, but a positioning slot or the like formed in several places on the peripheral edge of the base, and a part of the peripheral edge of the base is missing. It means to include what is.
前記ベースおよびヒートシンクが鉄よりも熱伝導率の優れた金属により形成され、前記ヒートシンクが、前記半導体レーザ素子がマウントされる平坦なマウント面を囲うように該マウント面の端部からマウント面と垂直方向に突出する側壁を有するように形成されていることが、高出力で発熱しやすい半導体レーザでも、レーザ素子で発生する熱を効率よく放熱することができるため好ましい。 The base and the heat sink are formed of a metal having a higher thermal conductivity than iron, and the heat sink is perpendicular to the mount surface from the end of the mount surface so as to surround a flat mount surface on which the semiconductor laser element is mounted. It is preferable to have a side wall projecting in the direction because a semiconductor laser that easily generates heat with high output can efficiently dissipate heat generated in the laser element.
前記リードが、前記ベースに電気的絶縁性の樹脂または接着剤を介して固定されることにより、ガラスで溶着する場合のようにリードを高温に加熱する必要がないので、予めメッキをしておくことができ、ベースに固着する前にリードのメッキをすることができるため、必要な部分のみに必要な厚さのメッキをすることができると共に、リードが絡み合ったり、曲がったりすることがない。 Since the lead is fixed to the base via an electrically insulating resin or adhesive, it is not necessary to heat the lead to a high temperature as in the case of welding with glass. In addition, since the lead can be plated before being fixed to the base, the necessary thickness can be plated only on a necessary portion, and the lead is not entangled or bent.
前記ベースおよびヒートシンクが、銅もしくは銅合金またはアルミニウムにより一体に形成されていることにより、より一層熱伝導に優れているため、熱放散をしやすく好ましい。 Since the base and the heat sink are integrally formed of copper, a copper alloy, or aluminum, it is more preferable for heat dissipation because it is further excellent in heat conduction.
本発明による半導体レーザの製法は、金属板を冷間鍛造法により成形して平面形状がほぼ円形で、リードを挿入する貫通孔を有するベースおよび該ベースの表面上に突出するように延びるヒートシンクを一体に形成し、該ベースおよびヒートシンクの表面に少なくともNiを含むメッキを施し、前記ベースに挿入するリードを形成して、少なくとも最表面にAuメッキ膜を有するようにメッキを施し、該リードを前記ベースの貫通孔内に電気的絶縁性の樹脂または接着剤により固着し、前記ヒートシンクに半導体レーザ素子をマウントし、該半導体レーザ素子の電極をワイヤボンディングにより前記リードと電気的に接続することを特徴とする。ステム部(ベースおよびヒートシンク部)の形成は、冷間鍛造法に代えて、アルミニウムを用いたダイカスト法により形成することもできる。 A method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention includes a base having a through hole into which a lead is inserted and a heat sink extending so as to protrude on a surface of the base by forming a metal plate by a cold forging method and having a substantially circular planar shape. Formed integrally, plated with at least Ni on the surface of the base and the heat sink, formed a lead to be inserted into the base, plated to have an Au plated film on at least the outermost surface, A semiconductor laser element is mounted on the heat sink, and an electrode of the semiconductor laser element is electrically connected to the lead by wire bonding. And The stem portion (base and heat sink portion) can be formed by a die casting method using aluminum instead of the cold forging method.
本発明によれば、ベースとリードとのメッキが異なる仕様で施されているため、ワイヤボンディングのために必要な厚いAuメッキは、リードのみに施すことができ、ベースの部分に厚いAuメッキを施す必要がない。その結果、リードよりも遥かに表面積が大きいベースのAuメッキをリードよりも薄くすることができ、大幅なコストダウンを達成することができる。すなわち、従来のこの種のステムを用いた半導体レーザでは、ステムとキャップとを気密封止していたため、キャップの窓部もガラス板などを低融点ガラスにより気密封止すると共に、ステムもベースとリードとを低融点ガラスなどにより気密に封止されていた。そのため、リードに予めメッキを施すとガラス封止の際にメッキが熱に犯されるため、ガラス封止後でしかメッキをすることができず、ベースにもリードと同じ量のメッキがなされていた。しかし、本発明では、熱放散を効率よくできるようにステムに熱伝導率の優れた材料を用いることに主眼をおき、銅などからなるステムには溶接しにくいキャップを除去することにしたため、リードのベースへの固着を樹脂などにより比較的低温で行うことができ、予めリードにメッキをし、ベースへの厚いAuメッキなどの不要なメッキを減らして、コストダウンを達成している。 According to the present invention, since the plating of the base and the lead is performed with different specifications, the thick Au plating necessary for wire bonding can be applied only to the lead, and the thick Au plating is applied to the base portion. There is no need to apply. As a result, the base Au plating having a surface area much larger than that of the lead can be made thinner than the lead, and a significant cost reduction can be achieved. That is, in the conventional semiconductor laser using this type of stem, the stem and the cap are hermetically sealed. Therefore, the window portion of the cap is hermetically sealed with a low melting glass, and the stem and the base are also sealed. The lead was hermetically sealed with low melting point glass or the like. For this reason, if the lead is plated in advance, the plating is violated by heat at the time of glass sealing. Therefore, the plating can be performed only after the glass sealing, and the same amount of plating as the lead has been made on the base. . However, the present invention focuses on using a material with excellent thermal conductivity for the stem so as to efficiently dissipate heat and removes the cap that is difficult to weld to the stem made of copper or the like. Can be fixed to the base at a relatively low temperature with a resin or the like, and the lead is plated in advance, and unnecessary plating such as thick Au plating on the base is reduced, thereby achieving cost reduction.
また、リードとベースに別々に所望のメッキを施してからベースとリードとを固着することにより、ベースと垂直方向に延びるリードをベースに固着した後にバレルメッキなどをしなくてもよいため、リードが絡み合ったり曲がったりすることがなく、その後の作業も非常に容易となり、ワイヤボンディングも非常に確実に行うことができる。その結果、メッキによるコストダウンのみならず、リード伸ばしなど余計な工数も不要となり、より一層のコストダウンを達成することができる。また、リードとベースとを樹脂や接着剤などにより固着することにより、熱膨張係数などの問題も余り生じなくなり、リードの固着自身も容易となる。さらに、ベース、ヒートシンクなどを銅または銅合金、アルミニウムなどの鉄よりも熱伝導率の優れた材料により形成することにより、非常に熱放散が優れ、放熱特性の優れた半導体レーザが得られる。 In addition, it is not necessary to perform barrel plating after fixing the lead extending in the direction perpendicular to the base to the base by fixing the lead and the base separately after applying desired plating separately to the base. Are not entangled or bent, the subsequent work is very easy, and wire bonding can be performed very reliably. As a result, not only the cost reduction by plating, but also an extra man-hour such as lead extension becomes unnecessary, and a further cost reduction can be achieved. Further, by fixing the lead and the base with a resin, an adhesive, or the like, problems such as a thermal expansion coefficient do not occur so much and the fixing of the lead itself becomes easy. Furthermore, by forming the base, the heat sink and the like with a material having a thermal conductivity superior to that of iron such as copper, a copper alloy, or aluminum, a semiconductor laser having excellent heat dissipation and excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
つぎに、図面を参照しながら本発明の半導体レーザについて説明をする。本発明による半導体レーザは、その一実施形態の斜視説明図が図1に、ステム部分の分解図が図2に断面説明図でそれぞれ示されるように、表面にメッキが施される平面形状がほぼ円形のベース11に、最表面にAuメッキが施される少なくとも1本のリード13、15が電気的絶縁性材料により固定され、そのベース11の一面側にヒートシンク12が設けられることによりステム1が形成されている。このヒートシンク12に半導体レーザ素子2が、たとえばサブマウント3を介して固着され、その半導体レーザ素子2の電極の少なくとも一方はリード13とワイヤ8により接続されている。本発明では、このリード13、15に施される最表面のAuメッキが、ベース11の最表面に施されるメッキの材料またはAuメッキの厚さと異なるようにベース11およびリード13、15にメッキが施されている。なお、図1の例ではリード13、15が2本の例であるが、受光素子が不要であれば1本でもよく、3本になる場合もあり得る。すなわち、逆に言うと、ベース11とリード12、13のメッキが別々に行われ、それぞれに所望のメッキが所望のメッキ厚で形成されていることに特徴がある。
Next, the semiconductor laser of the present invention will be described with reference to the drawings. The semiconductor laser according to the present invention has a planar shape in which the surface is plated, as shown in the perspective view of FIG. 1 and the exploded view of the stem portion in FIG. At least one
ベース11およびヒートシンク12は、たとえば銅板などを冷間鍛造法により成形することにより、図1に示されるように、板状のベース11と一体にヒートシンク12が突出するように形成されている。ヒートシンクは、ほぼ円形のベースの中心部にベース11の面と垂直に平坦なボンディング面12aが形成されると共に、そのボンディング面12aを両側から覆うように側壁部12bが両側に形成され、上面から見ると3の字状に形成されている。このヒートシンク12の高さは、たとえば2mm程度に形成されている。その結果、一対のリード13、15のサイドは側壁部12bで囲われ、横側からの作業者などによる触手から保護し得る構造になっており、後述するワイヤボンディング部や半導体レーザ素子2を保護することができる。
The
このベース11およびヒートシンク12を構成する材料は、この例で示される銅のように、熱伝導の良好な材料が好ましく、銅の他にも、リン青銅などの銅合金で銅を50at%以上含む銅系の材料を用いることができる。また、銅系の材料でなくても、たとえばアルミニウムなど鉄よりも熱伝導率のよい材料であれば用いることができる。たとえばアルミニウムであればダイカストによりベース11とヒートシンク12を一体に型成形することができ、マウント面12aやベース11の表面の基準面となる部分だけを機械加工により寸法出しをすれば、放熱性の優れたステム部を安価に得ることができる。
The material constituting the
なお、図1に示される例では、ヒートシンク12は中心部にマウント面12aを有し、その両側に側壁部12bを有することにより上面図が3の字状に形成されているが、この形状には限定されない。ヒートシンク12のマウント面12aに半導体レーザ素子2がマウントされることにより、半導体レーザ素子2から出射されるレーザ光がほぼステム1の中心から上方(ベース面と垂直な方向)に出射するように形成されていれば、後は自由な形状に形成することができ、放熱性のよい形状に設計することができる。しかし、図1に示されるように、半導体レーザ素子2およびそのワイヤボンディング部を被覆するように形成されていれば、それらを作業者などの触手から保護することができるため好ましい。また、図1に示される例では、ベース11とヒートシンク12とが一体に形成されているが、ヒートシンク12をベース11と別個に製造してベース11に固着することもできる。
In the example shown in FIG. 1, the
このベース11は、厚さが、たとえば1.2mm程度で、その径が5.6mmφ程度に形成され、図2にリード13、15を挿入する前の断面図が示されるように、リード13、15を挿入する貫通孔11aが形成されると共に、外周には位置決め溝11b、11cが形成されている。また、中央部のマウント面12aの前には、受光素子4をマウントする傾斜面が形成された凹部11dが形成されている。リード13、15を挿入する貫通孔の径は、たとえば1mmφ程度で、その間隔は2mm程度に形成されている。また、ベース11の裏面には、コモンリードとするリード14がロウ付けなどにより固着されている。これらの加工成形後に、図示されていないが全表面に、たとえばNiが2μm程度とAuが0.008μm程度のメッキが施されている。
The
リード13、15は、たとえば0.45mmφ程度のFe-Ni合金棒またはコバール(登録商標)などからなり、予めその表面に、Niが2μm程度、Auが0.1μm程度形成されている。このリード13、15には、後述する金線などのワイヤがボンディングされるため、金線との馴染みを良くするために0.1μm程度のAuメッキが必要となる。
The leads 13 and 15 are made of, for example, an Fe—Ni alloy rod having a diameter of about 0.45 mmφ or Kovar (registered trademark). Since a wire such as a gold wire, which will be described later, is bonded to the
このようにメッキが施されたベース11の貫通孔11a内にメッキが施されたリード13、5を挿入して、所定の寸法に位置合せをした状態で、貫通孔11a内にたとえばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を塗布して、たとえば200〜300℃程度で、10〜200分程度の焼成を行うことにより固着することができる。この程度の温度に上昇しても、前述のベース11やリード13、15に施したメッキは何らの影響を受けない。リードを固定する樹脂は、エポキシ樹脂のほかにもポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、またはシリカ粉末が混入されたシリコーン樹脂などを用いることができる。これらの樹脂は、リード13、15を機械的に接合することができると共に、電気的に絶縁することができる。また、樹脂の他にもエポキシ系または2液性などの接着剤を用いることもできる。
In the state where the plated leads 13 and 5 are inserted into the through holes 11a of the base 11 thus plated and aligned to a predetermined dimension, for example, epoxy resin or the like is placed in the through holes 11a. Can be fixed by applying a thermosetting resin of, for example, baking at about 200 to 300 ° C. for about 10 to 200 minutes. Even if the temperature rises to this level, the plating applied to the
半導体レーザ素子2は、レーザ光を出射するように形成され、ベアチップの状態でサブマウント3を介してヒートシンク12上にマウントされているが、その大きさはCD再生用では250μm×250μm程度であり、DVD再生用では250μm×350μm程度、CD−R/RW用では250μm×900μm程度となる。しかし、この一番大きいチップでも非常に小さく、その取扱を容易にし、さらに放熱性を確保するため、前述のように、通常0.8mm×1mm程度の大きさのシリコン基板またはAlN(アルミナイトライド)などからなるサブマウント3上にボンディングされている。そして、図1〜2に示されるように、一方の電極はサブマウント3に金線8などのワイヤボンディングにより接続されてその裏面から導電性接着剤によりヒートシンク12、ベース11を介してコモンリード14に接続され、他方の電極(裏面電極)はサブマウント3上の接続部(図示せず)を介して金線8などのワイヤボンディングによりリード13と接続されている。
The
この半導体レーザ素子2がボンディングされたサブマウント3は吸着コレットにより搬送され、ヒートシンク12にマウントされる。また、半導体レーザ素子2の発光出力をモニタするための受光素子4がベース11表面に形成された凹部11d内にマウントされ、その一方の電極はベース11を介してコモンリード14に接続され、他方の電極は金線8などのワイヤボンディングによりリード15と電気的に接続されている。なお、この受光素子4は、サブマウント12上または半導体レーザの外側に設けられてもよい。
The
本発明の半導体レーザによれば、ベース11とリード13、15のメッキがそれぞれ別々に行われているため、ワイヤボンディングのため厚いAuメッキが必要なリードのみに厚いAuメッキを行い、ワイヤボンディングが行われないベースには、必要最小限のメッキまたは省略をすることができ、非常にコストダウンに寄与する。さらに、ベースとリードとを接合する前にメッキをしておくことにより、バレルメッキをしてもリードが絡み合ったり曲がったりすることがなく、非常に作業工程を単純化することができる。さらに、本発明では、キャップをなくする構造としながら、ヒートシンクと連続して側壁を形成する構造にしているため、これらの全てを銅などの熱伝導率の優れた材料で構成することができ、半導体レーザ素子で発生する熱をヒートシンクの側壁およびベースに伝達させて、それぞれから熱輻射により放熱することができ、CD−R/RWやDVD−R/RWのような高出力の半導体レーザ素子で発熱量が大きくても、速やかに放熱することができ、半導体レーザ素子の信頼性を向上させることができる。
According to the semiconductor laser of the present invention, since the
また、キャップがないものの、ヒートシンクに側壁が形成されているため、半導体レーザ素子およびワイヤボンディング部分は、その側壁で囲まれた内部に位置しており、予期しない触手などによるワイヤボンディング部分の破損などを防止することができる。 In addition, although there is no cap, since the side wall is formed on the heat sink, the semiconductor laser element and the wire bonding part are located inside the side wall, and the wire bonding part is damaged by unexpected tentacles, etc. Can be prevented.
つぎに、この半導体レーザの製法について説明をする。本発明の半導体レーザの製法は、前述のように、ベースにリードを固着した後にメッキを施すのではなく、その前に別々にメッキを施し、それぞれに必要なメッキを必要な厚さだけ形成することに特徴がある。その結果、ベース11にはリードより遥かに薄いAuメッキで済ませることができる。
Next, a method for manufacturing this semiconductor laser will be described. As described above, the semiconductor laser manufacturing method of the present invention does not perform plating after the leads are fixed to the base, but separately performs plating before that to form the necessary plating for each of the necessary thicknesses. There is a special feature. As a result, the
具体的には、まず、銅板などの金属板を冷間鍛造法により成形して平面形状がほぼ円形で、リードを挿入する貫通孔11aを有するベース11およびベース11の表面上に突出するように延びるヒートシンク12を一体に形成する。この際、前述のように、円形状ベース11のほぼ中心部に半導体レーザ素子2をマウントすることができるように、平坦なマウント面12aが形成されるようにヒートシンク12を形成すると共に、その両サイドに側壁12bを形成することが好ましい。また、このベース11には、リード13、15を挿入する貫通孔11aおよび周端部に位置決め用などの凹部11b、11cなどを同時に形成する。また、ベース11のヒートシンク12が設けられる面と反対面にコモンリード14をロウ付けなどにより形成してから、NiメッキおよびAuメッキを行い、メッキ膜を形成する。Auメッキは0.008μm程度と非常に薄く形成することができる。
Specifically, first, a metal plate such as a copper plate is formed by a cold forging method so that the planar shape is substantially circular, and has a through hole 11a into which a lead is inserted and protrudes on the surface of the
一方、Fe-Ni合金などからなる0.45mmφ程度の棒材を準備し、その表面にNiおよびAuメッキを行う。この場合のAuメッキは0.1μm程度の厚さを確保する。このリード13、15をベース11の貫通孔11a内に挿入して、挿入高さを位置合せすると共に貫通孔11aの中心部に保持し、エポキシ樹脂などの樹脂ペーストを貫通孔11a内に流し込み、200〜300℃程度に加熱して硬化させる。
On the other hand, a rod of about 0.45 mmφ made of Fe—Ni alloy or the like is prepared, and Ni and Au plating is performed on the surface thereof. In this case, the Au plating ensures a thickness of about 0.1 μm. The leads 13 and 15 are inserted into the through hole 11a of the
その後は、従来の半導体レーザの製造と同様に、半導体レーザ素子2をダイボンディングした、たとえばシリコン基板からなるサブマウント3をコレットで吸着してヒートシンク12のマウント面12a上の所定の位置に導電性接着剤またはInなどによりボンディングする。そして、受光素子4も所定の場所に導電性接着剤などによりボンディングし、半導体レーザ素子2および受光素子4のそれぞれの一方の電極を金線8などのワイヤを用いてリード13、15と電気的に接続する。なお、電気的に接続としたのは、半導体レーザ素子2の電極とリード13とを直接ワイヤボンディングしないで、サブマウント3などを介してワイヤボンディングされる場合があることを考慮したものである。本発明では、このワイヤボンディングにより半導体レーザの製造は完了し、この上にキャップは被せられない。
After that, as in the conventional semiconductor laser manufacturing, the
前述の例では、銅板などを冷間鍛造法により加工することにより、ベースおよびヒートシンクのステム部を形成したが、たとえばアルミニウムを用いたダイカスト法により、前述と同様の構造のベース11およびヒートシンク12を有するステム部を形成することができる。この場合は、たとえばマウント面12aおよびベース11の表面外周は、寸法精度が要求されるので、後から機械加工により寸法出しをするのが好ましい。その他の製造工程は、前述の例と同様であるので、詳細は省略する。
In the above example, the base portion and the heat sink stem portion are formed by processing a copper plate or the like by the cold forging method. For example, the
1 ステム
2 半導体レーザ素子
3 サブマウント
4 受光素子
8 金線
11 ベース
12 ヒートシンク
13 リード
13a Ni/Auメッキ
14 コモンリード
15 リード
15a Ni/Auメッキ
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