JP2012089798A

JP2012089798A - Soldering structure and mounting structure

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Publication number: JP2012089798A
Application number: JP2010237608A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kobayashi; 小林　　直樹; Ryosuke Ezoe; 亮介江副; Hiroyuki Yamazaki; 裕幸山崎; Mitsuru Kurihara; 充栗原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-05-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soldering structure and a soldering method, capable of further reducing a stress corresponding to a light emitting region of a semiconductor laser to be mounted, and capable of assuring a bonding strength to the semiconductor laser.SOLUTION: The soldering structure allows a semiconductor laser containing a light emitting region to be mounted. The soldering structure includes a first electrode, a first solder formed in a first region of the first electrode, and a second solder formed in a second region of the first electrode. The first region is such region, on the surface of the first electrode, as positioned directly below the light emitting region when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure. The second region is such region as excluding the first region on the surface of the first electrode. The tensile strength of the first solder is lower than the tensile strength of the second solder. The first solder and the second solder do not contact each other under such condition as the semiconductor laser is mounted on the soldering structure.

Description

本発明は、電極上に半田が形成された半田付け構造及び実装構造に関する。 The present invention relates to a soldering structure and a mounting structure in which solder is formed on an electrode.

近年の技術の発展に伴い、光通信システムは飛躍的な伸びを見せている。特にファイバの利用効率を高めるため、光信号の高速化、多波長化といった技術が進展している。このような技術進展に伴い、使用される部品への要求は増々厳しくなっている。 With the recent development of technology, optical communication systems are growing dramatically. In particular, in order to increase the utilization efficiency of the fiber, technologies such as speeding up of optical signals and increasing the number of wavelengths have been developed. With such technological progress, the demands on the parts used are becoming increasingly severe.

一方、ＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）の進展に伴い、部品の低コスト化が重要となっている。また、最近はＦＴＴＨにおいても高速化の要求が増えている。そのため、光信号の伝送速度は、以前の１００Ｍｂｐｓ程度から２．４Ｇｂｐｓへと高速化しており、更には１０Ｇｂｐｓとすることも検討され始めている。 On the other hand, with the progress of FTTH (Fiber To The Home), it is important to reduce the cost of components. Recently, there is an increasing demand for higher speeds in FTTH. For this reason, the transmission speed of optical signals has been increased from about 100 Mbps to 2.4 Gbps, and it has begun to be studied to further increase to 10 Gbps.

このような状況下においては、Ｓｉｎｇｌｅｍｏｄｅ発振する半導体レーザ（ＬＤ：ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ）を採用することが必須であり、一般的にはＤＦＢ−ＬＤ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−ｆｅｅｄｂａｋｌａｚｅｒｄｉｏｄｅ）が用いられる。また、ＤＦＢ−ＬＤから出射された信号をファイバに効率的に結合させるには、サブミクロンレベルでの位置調芯が必要である。そのため、位置調芯に掛かるコストが、製造コストの削減における大きな課題であった。 Under such circumstances, it is essential to employ a semiconductor laser (LD: laser diode) that oscillates in a single mode, and generally a DFB-LD (distributed-feedback laser diode) is used. Further, in order to efficiently couple the signal emitted from the DFB-LD to the fiber, position alignment at the submicron level is required. Therefore, the cost required for position alignment has been a major issue in reducing manufacturing costs.

製造コストを削減するための手段の一例として、パッシブアライメントでＰＬＣ（ＰｌａｎａｒＬｉｇｈｔｗａｖｅＣｉｒｃｕｉｔ）上に半導体レーザを実装する方法がある。この方法を用いることで、位置調芯に要する時間が不要になるため、製造コストの削減が可能となる。 As an example of means for reducing the manufacturing cost, there is a method of mounting a semiconductor laser on a PLC (Planar Lightwave Circuit) by passive alignment. By using this method, the time required for position alignment is not required, so that the manufacturing cost can be reduced.

このような技術は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１記載の半導体レーザの実装方法を、図１を用いて説明する。 Such a technique is described in Patent Document 1, for example. A semiconductor laser mounting method described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.

初めに、図１（ａ）に示すように、ＰＬＣ基板（図示せず）上に電極１および半導体レーザ搭載用の台座２を形成する。次に、図１（ｂ）に示すように、シート状の半田を極小径の棒で打ち抜くことにより、ＰＬＣ基板上の電極１に半田バンプ３を形成する。この時、形成した半田バンプ３は、通常は台座２の高さよりも高いものとなる。これは、使用するシート状の半田の厚みが通常は数十ｕｍあり、台座の厚みである数ｕｍ〜数十ｕｍよりも厚いためである。半田バンプ３の形成後、図１（ｃ）に示すように、板形状の成形ツールを押し付けて半田バンプ３を台座２の高さまで成形する。そして、図１（ｄ）に示すように、半導体レーザ４を台座２まで押し込み実装を行う。この時、半導体レーザ４のうち、メサ形状が形成されている面が、電極１と対向するように実装する。 First, as shown in FIG. 1A, an electrode 1 and a base 2 for mounting a semiconductor laser are formed on a PLC substrate (not shown). Next, as shown in FIG. 1B, a solder bump 3 is formed on the electrode 1 on the PLC substrate by punching out sheet-like solder with a very small diameter rod. At this time, the formed solder bump 3 is usually higher than the height of the base 2. This is because the thickness of the sheet-like solder to be used is usually several tens of um, which is thicker than the pedestal thickness of several um to several tens of um. After the formation of the solder bumps 3, as shown in FIG. 1C, the solder bumps 3 are formed to the height of the base 2 by pressing a plate-shaped forming tool. And as shown in FIG.1 (d), the semiconductor laser 4 is pushed in to the base 2, and mounting is performed. At this time, the semiconductor laser 4 is mounted such that the surface on which the mesa shape is formed faces the electrode 1.

これらの工程において、図１（ｃ）に示す半田バンプ３の成形工程および図１（ｄ）に示す半導体レーザ４の実装工程は、半田バンプ３の融点以上の温度で行う必要がある。そして、半導体レーザ４の実装後は、半導体レーザ４の発光領域５の直下の領域においても、半田バンプ３を介して、電極１と半導体レーザ４とが接合する。図２には、半導体レーザ４をＰＬＣ基板上に実装した実装構造を示す。図２（ａ）は、実装構造の外観を示す。図２（ｂ）は、線Ａ−Ａ´における断面図を示す。 In these steps, the solder bump 3 forming step shown in FIG. 1C and the semiconductor laser 4 mounting step shown in FIG. 1D need to be performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder bump 3. After the mounting of the semiconductor laser 4, the electrode 1 and the semiconductor laser 4 are bonded via the solder bump 3 even in the region immediately below the light emitting region 5 of the semiconductor laser 4. FIG. 2 shows a mounting structure in which the semiconductor laser 4 is mounted on a PLC substrate. FIG. 2A shows the appearance of the mounting structure. FIG. 2B shows a cross-sectional view taken along line AA ′.

しかしながら、図１に示す方法で半導体レーザをＰＬＣ基板上に実装すると、ＳＭＳＲ（Ｓｕｂ−ＭｏｄｅＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎＲａｔｉｏ、副モード抑圧比）歩留まりが悪くなるという問題が生じる。これは、応力に対して敏感な半導体レーザ（特にＤＦＢ−ＬＤ）の発光領域が、ＰＬＣ基板に実装された状態において、半田から応力を受けるためである。この応力によって、半導体レーザの発振状態は不安定になり、ＳＭＳＲが劣化するのである。 However, when the semiconductor laser is mounted on the PLC substrate by the method shown in FIG. 1, there is a problem that the SMSR (Sub-Mode Suppression Ratio) sub-yield ratio is deteriorated. This is because the light emitting region of a semiconductor laser (especially DFB-LD) sensitive to stress receives stress from the solder in a state where it is mounted on the PLC substrate. Due to this stress, the oscillation state of the semiconductor laser becomes unstable and the SMSR deteriorates.

半導体レーザの発光領域が受ける応力を低減するための技術が、例えば特許文献２に記載されている。特許文献２に記載の半導体レーザ装置の構造の一例を図３に示す。図３に示す半導体レーザ装置においては、発光領域６の直下に位置する半田を、低融点半田７としている。一般的に、金属は融点が低い程、柔らかい場合が多い。そのため、図３のように低融点半田７を用いることで、発光領域が受ける応力をある程度低減することができる。 A technique for reducing the stress applied to the light emitting region of the semiconductor laser is described in Patent Document 2, for example. An example of the structure of the semiconductor laser device described in Patent Document 2 is shown in FIG. In the semiconductor laser device shown in FIG. 3, the solder located immediately below the light emitting region 6 is the low melting point solder 7. In general, the lower the melting point of the metal, the softer in many cases. Therefore, by using the low melting point solder 7 as shown in FIG. 3, the stress applied to the light emitting region can be reduced to some extent.

特許第２８２３０４４号公報Japanese Patent No. 2823044 特開平９−０６４４７９号公報JP-A-9-064479

しかしながら、特許文献２に記載の方法においては、ヒートシンク上に、低融点でない半田（以下、高融点半田８とする）と低融点半田７とを隣接して形成している。そして、図３に示すように、ヒートシンク上に半導体レーザが実装された状態においては、高融点半田８と低融点半田７とが互いに接触する。すなわち、両方の半田の溶融時には、異種の半田同士が一部混ざり合った状態となる。そのため、低融点半田７を設けることによる、発光領域に対する応力低減の効果が損なわれてしまう。 However, in the method described in Patent Document 2, solder having a low melting point (hereinafter referred to as high melting point solder 8) and low melting point solder 7 are formed adjacent to each other on the heat sink. As shown in FIG. 3, in the state where the semiconductor laser is mounted on the heat sink, the high melting point solder 8 and the low melting point solder 7 are in contact with each other. That is, when both solders are melted, different kinds of solders are partially mixed. Therefore, the effect of reducing the stress on the light emitting region by providing the low melting point solder 7 is impaired.

一方で、高融点半田８を用いず、低融点半田７のみを用いることとすると、ヒートシンクと半導体レーザとの接合強度が確保できなくなるという問題が生じる。 On the other hand, if only the low melting point solder 7 is used without using the high melting point solder 8, there arises a problem that the bonding strength between the heat sink and the semiconductor laser cannot be secured.

本発明は、このような問題に鑑み、実装する半導体レーザの発光領域に対する応力をより低減し、且つ、半導体レーザとの接合強度を確保することができる半田付け構造及び実装構造を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides a soldering structure and a mounting structure that can further reduce the stress on the light emitting region of the semiconductor laser to be mounted and ensure the bonding strength with the semiconductor laser. Objective.

本発明の半田付け構造は、発光領域を有する半導体レーザを実装可能な半田付け構造であって、第一の電極と、第一の電極の第一領域に形成された第一の半田と、第一の電極の第二領域に形成された第二の半田と、を有し、第一領域は、第一の電極の表面のうち、半田付け構造に半導体レーザが実装された場合に、発光領域の直下に位置する領域であり、第二領域は、第一の電極の表面のうち、第一の領域を除いた領域であり、第一の半田の引張強度は、第二の半田の引張強度よりも小さく、第一の半田と第二の半田とは、半田付け構造に半導体レーザが実装された状態において、互いに接触しない。 The soldering structure of the present invention is a soldering structure capable of mounting a semiconductor laser having a light emitting region, the first electrode, the first solder formed in the first region of the first electrode, A second solder formed in the second region of the one electrode, and the first region is a light emitting region when a semiconductor laser is mounted on the soldering structure on the surface of the first electrode. The second region is a region excluding the first region on the surface of the first electrode, and the tensile strength of the first solder is the tensile strength of the second solder. The first solder and the second solder do not contact each other when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure.

本発明の実装構造は、本発明の半田付け構造に、半導体レーザが実装される。 In the mounting structure of the present invention, a semiconductor laser is mounted on the soldering structure of the present invention.

本発明における半田付け構造及び実装構造は、実装する半導体レーザの発光領域に対する応力をより低減し、且つ、半導体レーザとの接合強度を確保することが可能となる。 The soldering structure and the mounting structure in the present invention can further reduce the stress on the light emitting region of the semiconductor laser to be mounted and ensure the bonding strength with the semiconductor laser.

本発明に関連する実装方法の一例を示す。An example of the mounting method relevant to this invention is shown. 本発明の関連する実装構造の一例を示す。An example of the related mounting structure of this invention is shown. 本発明の関連する半導体レーザ装置の構造の一例を示す。1 shows an example of the structure of a semiconductor laser device related to the present invention. 本発明の第１の実施形態における半田付け構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the soldering structure in the 1st Embodiment of this invention is shown. 本発明の第１の実施形態における半田付け構造に半導体レーザを実装した場合の構造の一例を示す。1 shows an example of a structure when a semiconductor laser is mounted on a soldering structure according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態における半田付け構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the soldering structure in the 2nd Embodiment of this invention is shown. 半田の濡れ性について示す。The solder wettability will be described. 本発明の第２の実施形態における半田付け構造の製造工程の一例を示す。An example of the manufacturing process of the soldering structure in the 2nd Embodiment of this invention is shown. 本発明の第２の実施形態における半田付け構造に半導体レーザを実装した場合の構造の一例を示す。An example of a structure when a semiconductor laser is mounted on a soldering structure according to a second embodiment of the present invention is shown. 本発明の第３の実施形態における半田付け構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the soldering structure in the 3rd Embodiment of this invention is shown. 本発明の第４の実施形態における半田付け構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the soldering structure in the 4th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第５の実施形態における半田付け構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the soldering structure in the 5th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第６の実施形態における実装構造の構成の一例を示す。An example of the structure of the mounting structure in the 6th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第６の実施形態における実装構造が備える半導体レーザの構成の一例を示す。An example of the structure of the semiconductor laser with which the mounting structure in the 6th Embodiment of this invention is provided is shown.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、係る形態は本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such a form does not limit the technical scope of the present invention.

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態における半田付け構造について、図４を用いて説明する。 [First Embodiment]
A soldering structure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態における半田付け構造１０は、発光領域を有する半導体レーザを実装可能な構造であり、電極１１と、第一の半田１２と、第二の半田１３と、を備える。 The soldering structure 10 in the present embodiment is a structure capable of mounting a semiconductor laser having a light emitting region, and includes an electrode 11, a first solder 12, and a second solder 13.

なお、発光領域とは、半導体レーザの活性層に含まれる領域であり、活性層内で電流及び光が部分的に閉じ込められることによってレーザ光を発光する領域を示す。 The light emitting region is a region included in the active layer of the semiconductor laser, and indicates a region that emits laser light when current and light are partially confined in the active layer.

第一の半田１２は電極１１の第一領域１４に形成される。第一領域１４とは、電極１１の表面のうち、半田付け構造１０に半導体レーザが実装された場合に、半導体レーザの発光領域の直下に位置する領域である。 The first solder 12 is formed in the first region 14 of the electrode 11. The first region 14 is a region located immediately below the light emitting region of the semiconductor laser when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 10 on the surface of the electrode 11.

第二の半田１３は、電極１１の第二領域１５に形成される。第二領域１５とは、電極１１の表面のうち、第一領域１４を除いた領域である。 The second solder 13 is formed in the second region 15 of the electrode 11. The second region 15 is a region excluding the first region 14 on the surface of the electrode 11.

また、第一の半田１２の引張強度は、第二の半田１３の引張強度よりも小さい。そして、第一の半田１２と第二の半田１３とは、電極１１に半導体レーザが実装された状態において、互いに接触しないように形成される。 Further, the tensile strength of the first solder 12 is smaller than the tensile strength of the second solder 13. The first solder 12 and the second solder 13 are formed so as not to contact each other when the semiconductor laser is mounted on the electrode 11.

なお、半田等の金属の引張強度は、金属の硬さと相関性があることが分かっている。具体的には、半田の引張強度が高いほど、ビッカース硬さの数値が高い半田、すなわち硬い半田であることが知られている。また、半田の引張強度が低いほど、ビッカース硬さの数値が低い半田、すなわち柔らかい半田であることが知られている。以下、「引張強度が大きい半田」とは、「硬い半田」を示し、「引張強度が小さい半田」とは、「柔らかい半田」を示すこととする。また、引張強度は、例えば、ＪＩＳＺ２２４１規格の「金属材料引張試験方法」に定める方法に従って測定される。 It has been found that the tensile strength of a metal such as solder has a correlation with the hardness of the metal. Specifically, it is known that the higher the tensile strength of the solder, the higher the Vickers hardness value, that is, the hard solder. Further, it is known that the lower the tensile strength of the solder, the lower the Vickers hardness value, that is, the soft solder. Hereinafter, “solder with high tensile strength” indicates “hard solder”, and “solder with low tensile strength” indicates “soft solder”. Further, the tensile strength is measured, for example, according to a method defined in “Metal material tensile test method” of JIS Z2241 standard.

次に、本実施形態における半田付け構造１０の製造方法について述べる。 Next, a method for manufacturing the soldering structure 10 in this embodiment will be described.

初めに、電極１１の第二領域１５に第二の半田１３を形成する。次に、電極１１の第一領域１４に第一の半田１２を形成する。以上のようにして、本実施形態における半田付け構造１０が形成される。 First, the second solder 13 is formed in the second region 15 of the electrode 11. Next, the first solder 12 is formed in the first region 14 of the electrode 11. As described above, the soldering structure 10 according to this embodiment is formed.

なお、半田付け構造１０に半導体レーザ６０を実装した後の構造を図５に示す。図５（ａ）は、実装構造の外観を示す。図５（ｂ）は、線Ｂ−Ｂ´における断面図を示す。なお、半導体レーザ６０の実装は、第一の半田１２の融点以上かつ第二の半田１３の融点以上の温度で行われる。図５（ｂ）に示すように、半導体レーザ６０の発光領域６１の直下の領域である第一領域１４における電極１１は、第一の半田１２を介して、半導体レーザ６０と接合している。また、第二領域１５における電極１１は、第二の半田１３を介して、半導体レーザ６０と接合している。そして、第一の半田１２と第二の半田１３とは、半導体レーザ６０が実装された状態において、互いに接触していないことが分かる。 A structure after the semiconductor laser 60 is mounted on the soldering structure 10 is shown in FIG. FIG. 5A shows the appearance of the mounting structure. FIG. 5B shows a cross-sectional view taken along line BB ′. The semiconductor laser 60 is mounted at a temperature equal to or higher than the melting point of the first solder 12 and equal to or higher than the melting point of the second solder 13. As shown in FIG. 5B, the electrode 11 in the first region 14, which is a region immediately below the light emitting region 61 of the semiconductor laser 60, is joined to the semiconductor laser 60 via the first solder 12. The electrode 11 in the second region 15 is bonded to the semiconductor laser 60 via the second solder 13. It can be seen that the first solder 12 and the second solder 13 are not in contact with each other when the semiconductor laser 60 is mounted.

以上のように、本実施形態における半田付け構造は、半導体レーザを実装した場合において、半導体レーザの発光領域の直下となる領域に、第二の半田１３と比較して引張強度が小さい第一の半田１２が形成される。そのため、電極１１に形成する半田を全て第二の半田１３とした場合と比較して、半導体レーザを実装した場合に発光領域にかかる応力を低減することができる。 As described above, when the semiconductor laser is mounted, the soldering structure according to the present embodiment has a first tensile strength lower than that of the second solder 13 in a region immediately below the light emitting region of the semiconductor laser. Solder 12 is formed. Therefore, compared with the case where all the solder formed on the electrode 11 is the second solder 13, the stress applied to the light emitting region when the semiconductor laser is mounted can be reduced.

また、第二領域１５には第二の半田１３が形成される。ここで、引張強度が高い半田ほど、実装する半導体レーザとの接合強度は高くなる。そのため、電極１１の表面のうち、第一領域１４を除いた第二領域１５には第二の半田１３を形成することで、電極１１に形成する半田を全て第一の半田１２とした場合と比較して、高い接合強度を確保することができる。 A second solder 13 is formed in the second region 15. Here, the higher the tensile strength, the higher the bonding strength with the semiconductor laser to be mounted. Therefore, the second solder 13 is formed in the second region 15 excluding the first region 14 on the surface of the electrode 11, so that all the solder formed on the electrode 11 is the first solder 12. In comparison, high bonding strength can be ensured.

更に、本実施形態の半田付け構造１０は、半導体レーザを実装した場合において、第一の半田１２と第二の半田１３とが互いに接触しない構造とした。そのため、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことなく、半導体レーザを実装することが可能となる。 Furthermore, the soldering structure 10 of the present embodiment has a structure in which the first solder 12 and the second solder 13 do not contact each other when a semiconductor laser is mounted. Therefore, the semiconductor laser can be mounted without impairing the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser.

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態における半田付け構造について述べる。 [Second Embodiment]
Next, a soldering structure according to the second embodiment of the present invention will be described.

一般的に、半導体レーザの実装に用いられる半田としては、ＡｕＳｎが用いられることが多い。これはＡｕＳｎの融点が、半導体レーザの実装以外の工程で使用される半田の融点よりも高いからである。すなわち、半導体レーザの実装以外の半田付け工程における、ＡｕＳｎの溶融および形状変化を防ぐことが可能となる。また、融点が高いことに加えて、ＡｕＳｎからなる半田は接合強度が強く、接合の長期信頼性を確保できるという長所を持つ。しかしながら、ＡｕＳｎからなる半田のような引張強度の大きい、すなわち硬い半田を用いた場合、上述したように、半導体レーザの実装後、半導体レーザの発光領域に強い応力を与えることとなる。 In general, AuSn is often used as solder used for mounting a semiconductor laser. This is because the melting point of AuSn is higher than the melting point of solder used in processes other than the mounting of the semiconductor laser. That is, it is possible to prevent AuSn from melting and changing its shape in a soldering process other than mounting the semiconductor laser. Further, in addition to a high melting point, the solder made of AuSn has an advantage that the bonding strength is strong and long-term reliability of the bonding can be secured. However, when using a solder having a high tensile strength such as a solder made of AuSn, that is, a hard solder, as described above, a strong stress is applied to the light emitting region of the semiconductor laser after mounting the semiconductor laser.

一方、ＡｕＳｎからなる半田の代わりに、引張強度の小さい、すなわち柔らかい半田を使用すれば、半導体レーザの発光領域にかかる応力が低減できると考えられる。しかし、一般的に、柔らかい半田は融点が低く、接合強度が低い場合が多い。そのため、引張強度の小さい半田のみによって半導体レーザを実装することは非常に困難である。 On the other hand, it is considered that the stress applied to the light emitting region of the semiconductor laser can be reduced by using a solder having a small tensile strength, that is, a soft solder instead of the solder made of AuSn. However, in general, soft solder has a low melting point and often has low bonding strength. For this reason, it is very difficult to mount a semiconductor laser only with solder having a low tensile strength.

そこで、本実施形態における半田付け構造２０は、半導体レーザを実装した場合に、発光領域の直下の位置となる領域に形成される半田には、ＡｕＳｎよりも引張強度が小さいＳｎＳｂを用いることとする。一方、半導体レーザを実装した場合に、レーザ側電極の直下の位置となる領域に形成される半田には、ＡｕＳｎを用いることとする。 Therefore, in the soldering structure 20 in the present embodiment, SnSb having a tensile strength lower than that of AuSn is used for the solder formed in a region immediately below the light emitting region when a semiconductor laser is mounted. . On the other hand, when a semiconductor laser is mounted, AuSn is used for the solder formed in the region located immediately below the laser side electrode.

本実施形態の半田付け構造２０を、図６に示す。図６（ａ）は、半田付け構造２０を斜め上方向から見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す半田付け構造２０を上面から見た図である。なお、図６（ｂ）の点線で示す円は、半田付け構造２０に半導体レーザを実装する際に、それぞれの半田が濡れ広がる範囲を示す。 A soldering structure 20 of the present embodiment is shown in FIG. FIG. 6A is a diagram of the soldering structure 20 viewed from an obliquely upward direction, and FIG. 6B is a diagram of the soldering structure 20 shown in FIG. A circle indicated by a dotted line in FIG. 6B indicates a range in which each solder spreads when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 20.

本実施形態における半田付け構造２０は、レーザ側電極と発光領域とを有する半導体レーザを実装可能な構造であり、基板２１と、電極２２と、第一の半田２３と、第二の半田２４と、台座２５と、を備える。 The soldering structure 20 in the present embodiment is a structure capable of mounting a semiconductor laser having a laser side electrode and a light emitting region, and includes a substrate 21, an electrode 22, a first solder 23, and a second solder 24. And a pedestal 25.

電極２２は、基板２１上に形成される。電極２２は、第一の半田２３及び第二の半田２４が濡れる金属、例えばＡｕからなる。 The electrode 22 is formed on the substrate 21. The electrode 22 is made of a metal that wets the first solder 23 and the second solder 24, for example, Au.

第一の半田２３は、電極２２の第一領域２６に形成される。第一領域２６とは、電極２２の表面のうち、半田付け構造２０に半導体レーザが実装された場合に、半導体レーザの発光領域の直下に位置する領域である。 The first solder 23 is formed in the first region 26 of the electrode 22. The first region 26 is a region located immediately below the light emitting region of the semiconductor laser when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 20 on the surface of the electrode 22.

第二の半田２４は、電極２２の第二領域２７に形成される。第二領域２７とは、電極２２の表面のうち、第一領域２６を除いた領域である。 The second solder 24 is formed in the second region 27 of the electrode 22. The second region 27 is a region excluding the first region 26 on the surface of the electrode 22.

また、第一の半田２３の引張強度は、第二の半田２４の引張強度よりも小さい。本実施形態における第一の半田２３は、ＳｎＳｂを材料とする半田を用いる。また、第二の半田２４は、ＡｕＳｎを材料とする半田を用いる。 Further, the tensile strength of the first solder 23 is smaller than the tensile strength of the second solder 24. The first solder 23 in this embodiment uses a solder made of SnSb. The second solder 24 is made of AuSn.

また、本実施形態においては、第一領域２６と第二領域２７との間に、第三領域２８が形成される。第三領域２８は、第一の半田２３及び第二の半田２４が、第一の領域２６及び第二の領域２７と比較して、濡れにくい領域である。ここで、半田の濡れやすさは、定量的には、例えば、図７に示すように、液体の半田が母材に接触した時の角度θで表す。なお、θは、半田と母材、フラックスの界面張力等が影響し合って決まる。そして、半田Ｂのように、θが小さい程、半田が「濡れやすい」ことを示す。そして、半田Ａのように、θが大きい程、半田が「濡れにくい」ことを示す。 In the present embodiment, a third region 28 is formed between the first region 26 and the second region 27. The third region 28 is a region in which the first solder 23 and the second solder 24 are less likely to get wet compared to the first region 26 and the second region 27. Here, the wettability of the solder is quantitatively expressed, for example, by an angle θ when the liquid solder contacts the base material as shown in FIG. Note that θ is determined by the influence of the solder, the base material, the interfacial tension of the flux, and the like. And like solder B, it shows that solder is "easy to get wet", so that (theta) is small. As shown in the solder A, the larger θ is, the more difficult the solder is to get wet.

本実施形態においては、第三領域２８は、電極２２が形成されず、基板２１が露出した面であることとする。基板２１は、例えばシリコン基板であり、電極２２と比較して半田が濡れにくい材料から形成される。そのため、第一領域２６及び第二領域２７に形成された第一の半田２３及び第二の半田２４は、第三の領域２８に濡れ広がりにくい。これにより、半田付け構造２０に半導体レーザを実装した場合、第一の半田２３と第二の半田２４とが接触することを防止することができる。 In the present embodiment, the third region 28 is a surface where the electrode 22 is not formed and the substrate 21 is exposed. The substrate 21 is, for example, a silicon substrate, and is formed of a material that makes it difficult for the solder to get wet compared to the electrode 22. Therefore, the first solder 23 and the second solder 24 formed in the first region 26 and the second region 27 are unlikely to wet and spread in the third region 28. Thereby, when a semiconductor laser is mounted on the soldering structure 20, it is possible to prevent the first solder 23 and the second solder 24 from coming into contact with each other.

そのため、本実施形態の半田付け構造２０は、第一の実施形態と同様、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことなく、半導体レーザを実装することが可能となる。 Therefore, as in the first embodiment, the soldering structure 20 of the present embodiment can mount a semiconductor laser without impairing the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser. It becomes.

なお、図６に示した電極２２の形状や半田の数は、本実施形態における半田付け構造の一例に過ぎず、適宜変更可能である。例えば、電極２２の形状を、次に述べる図８に示すような形状としても良い。また、半田の数についても、図８に示すように、第一の半田２３を２以上設けることとしても良い。 The shape of the electrode 22 and the number of solders shown in FIG. 6 are merely examples of the soldering structure in the present embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the electrode 22 may have a shape as shown in FIG. As for the number of solders, two or more first solders 23 may be provided as shown in FIG.

次に、本実施形態における半田付け構造の製造方法の一例を、図８を用いて説明する。 Next, an example of the manufacturing method of the soldering structure in this embodiment is demonstrated using FIG.

初めに、基板２１にフォトリソグラフィによってフォトレジスト膜をパターニングした後、エッチングによって台座２５を形成する（図８（ａ））。台座２５は、半田付け構造２０に半導体レーザを実装するための台座である。 First, after patterning a photoresist film on the substrate 21 by photolithography, a base 25 is formed by etching (FIG. 8A). The pedestal 25 is a pedestal for mounting the semiconductor laser on the soldering structure 20.

次に、電極２２のパターニングを行い、第一領域２６と第二領域２７に電極２２を形成する（図８（ｂ））。この時、第一領域２６と第二領域２７との間に形成される第三領域２８には、電極２２が形成されないようにする。すなわち、第三領域２８は、基板２１が露出した面となる。 Next, the electrode 22 is patterned to form the electrode 22 in the first region 26 and the second region 27 (FIG. 8B). At this time, the electrode 22 is not formed in the third region 28 formed between the first region 26 and the second region 27. That is, the third region 28 is a surface where the substrate 21 is exposed.

次に、第二領域２７に、第二の半田２４を形成する。第二の半田２４は、例えば、半田のシートの一部をポンチによって打ち抜くことで形成される。この時、第二の半田２４の縁にはバリが形成されることがある。バリとは、材料を切ったり削ったりした際に、材料の角にできるトゲ状の出っ張りのことである。そして、バリが形成された状態で、半田付け構造２０に半導体レーザなどの電子部品を実装すると、バリが該電子部品を損壊させる可能性がある。そのため、第二の半田２４に形成されたバリは除去する必要がある。 Next, the second solder 24 is formed in the second region 27. The second solder 24 is formed, for example, by punching a part of the solder sheet with a punch. At this time, burrs may be formed on the edge of the second solder 24. A burr is a thorn-shaped bulge that forms at the corner of a material when the material is cut or shaved. If an electronic component such as a semiconductor laser is mounted on the soldering structure 20 in a state where the burr is formed, the burr may damage the electronic component. Therefore, it is necessary to remove burrs formed on the second solder 24.

バリを除去する方法としては、例えば、第二の半田２４を、第二の半田２４の融点以上の温度まで加熱して柔らかくする。そして、平らな面を有する物体の該平らな面を上から押し付けることで、バリを除去する。そして、このようにバリを除去する工程を、半田の成形と呼ぶ。なお、成形を行う際、第二の半田２４は、台座２５の高さと一致する高さまで押え付けられる。そのため、第二の半田２４の成形後は、第二の半田２４と台座２５の高さは同じとなる（図８（ｃ））。 As a method for removing burrs, for example, the second solder 24 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the second solder 24 to be softened. Then, the burr is removed by pressing the flat surface of the object having the flat surface from above. The process of removing burrs in this way is called solder molding. When forming, the second solder 24 is pressed down to a height that matches the height of the pedestal 25. Therefore, after the second solder 24 is molded, the height of the second solder 24 and the base 25 is the same (FIG. 8C).

次に、第一領域２６に、第一の半田２３を形成する。この時、第二の半田２４と同様、第一の半田２３の縁にはバリが形成されることがある。そのため、第一の半田２３の融点以上かつ第二の半田２４の融点以下の温度で、第一の半田２３の成形を行う（図８（ｄ））。なお、第一の半田２３の材料であるＳｎＳｂの融点は、第二の半田２４の材料であるＡｕＳｎの融点よりも低い。 Next, the first solder 23 is formed in the first region 26. At this time, as with the second solder 24, burrs may be formed on the edge of the first solder 23. Therefore, the first solder 23 is molded at a temperature not lower than the melting point of the first solder 23 and not higher than the melting point of the second solder 24 (FIG. 8D). Note that the melting point of SnSb, which is the material of the first solder 23, is lower than the melting point of AuSn, which is the material of the second solder 24.

以上のようにして、本実施形態における半田付け構造２０が形成される。 As described above, the soldering structure 20 in the present embodiment is formed.

そして、半田付け構造２０に半導体レーザを実装する場合には、第一の半田２３と第二の半田２４との融点以上の温度で実装が行われる。これにより、半導体レーザの実装時には、第一の半田２３と第二の半田２４は溶融する。 When the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 20, the mounting is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the first solder 23 and the second solder 24. Thereby, the first solder 23 and the second solder 24 are melted when the semiconductor laser is mounted.

本実施形態における半田付け構造２０に、半導体レーザ７０を実装した後の実装構造を図９に示す。図９（ａ）は、実装構造の外観を示す。図９（ｂ）は、線Ｃ−Ｃ´における断面図を示す。図９（ｂ）に示すように、半導体レーザ７０の発光領域７１の直下となる第一領域２６における電極２２は、第二の半田２４と比較して引張強度の小さい第一の半田２３を介して、半導体レーザ７０と接合している。そのため、発光領域７１にかかる応力を低減することができる。また、第二領域２７における電極２２は、第一の半田２３と比較して引張強度の大きい第二の半田２４を介して、レーザ側電極７２と接合している。そのため、電極同士の接合強度は十分に確保される。 FIG. 9 shows a mounting structure after the semiconductor laser 70 is mounted on the soldering structure 20 in the present embodiment. FIG. 9A shows the appearance of the mounting structure. FIG. 9B shows a cross-sectional view taken along line CC ′. As shown in FIG. 9B, the electrode 22 in the first region 26 immediately below the light emitting region 71 of the semiconductor laser 70 passes through the first solder 23 having a lower tensile strength than the second solder 24. The semiconductor laser 70 is joined. Therefore, the stress applied to the light emitting region 71 can be reduced. In addition, the electrode 22 in the second region 27 is joined to the laser-side electrode 72 through the second solder 24 having a higher tensile strength than the first solder 23. Therefore, the bonding strength between the electrodes is sufficiently ensured.

また、図９（ｂ）に示すように、第一の半田２３と第二の半田２４は、半田付け構造２０に半導体レーザ７０を実装した状態においても、互いに接触しない。これは、第一の半田２３が形成される第一領域２６と、第二の半田２４が形成される第二領域２７との間に、第一領域２６と第二領域２７と比較して半田が濡れ広がりにくい第三領域２８が形成されているためである。そのため、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことがない。 Further, as shown in FIG. 9B, the first solder 23 and the second solder 24 do not contact each other even when the semiconductor laser 70 is mounted on the soldering structure 20. This is because the first area 26 where the first solder 23 is formed and the second area 27 where the second solder 24 is formed are compared with the first area 26 and the second area 27. This is because the third region 28 that is difficult to wet and spread is formed. Therefore, the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser are not impaired.

更に、第一の半田２３として、放熱特性の良い半田を用いることとすれば、図９に示す実装構造は、高放熱特性をも実現することが可能となる。 Furthermore, if a solder with good heat dissipation characteristics is used as the first solder 23, the mounting structure shown in FIG. 9 can also realize high heat dissipation characteristics.

また、本実施形態においては、第三領域２８は、基板２１が露出した面とした。そのため、製造工程において、第三領域２８を形成するための追加工程は必要ない。すなわち、電極２２のパターニングの際に、第三領域２８に電極２２が形成されないよう、パターニングを行えば良い。そのため、製造工程を複雑化することはなく、第三領域２８を形成することができる。 In the present embodiment, the third region 28 is a surface on which the substrate 21 is exposed. Therefore, an additional process for forming the third region 28 is not necessary in the manufacturing process. That is, patterning may be performed so that the electrode 22 is not formed in the third region 28 when the electrode 22 is patterned. Therefore, the third region 28 can be formed without complicating the manufacturing process.

また、本実施形態においては、第一の半田２３及び第二の半田２４は第三領域２８を避けて濡れ広がることになるため、第三領域２８を形成しない場合と比較して濡れ広がる領域は変化する。例えば、図６（ｂ）においては、第一の半田２３及び第二の半田２４がそれぞれ、第三領域２８を避けて、楕円状に濡れ広がることが分かる。この場合、第三領域２８を避けるためにＸ方向への濡れ広がりが抑制された分、Ｙ方向に多めに濡れ広がったということになる。しかし、濡れ広がる面積自体は、第三領域２８を形成しなかった場合と比較して、ほとんど変わらない。そのため、半田が濡れ広がる面積が低減することによる、接合強度の低下や放熱特性の低下が生じることもない。 Further, in the present embodiment, the first solder 23 and the second solder 24 spread out by avoiding the third region 28, so that the region where the third region 28 is not formed is larger than the region where the third region 28 is not formed. Change. For example, in FIG. 6 (b), it can be seen that the first solder 23 and the second solder 24 each spread out in an elliptical shape avoiding the third region 28. In this case, in order to avoid the third region 28, the amount of wetting and spreading in the X direction is suppressed, so that the amount of wetting and spreading in the Y direction is increased. However, the wet spread area itself is almost the same as when the third region 28 is not formed. Therefore, there is no reduction in bonding strength and heat dissipation characteristics due to a reduction in the area where the solder spreads.

なお、本実施形態においては、第一の半田２３はＳｎＳｂを材料とし、第二の半田２４はＡｕＳｎを材料とすることとしたが、これに限らない。すなわち、第一領域２６に形成される半田を、第二領域２７に形成される半田よりも引張強度が小さい半田とすることで、本実施形態の効果が得られる。 In the present embodiment, the first solder 23 is made of SnSb and the second solder 24 is made of AuSn. However, the present invention is not limited to this. That is, the effect of this embodiment can be obtained by making the solder formed in the first region 26 a solder having a lower tensile strength than the solder formed in the second region 27.

なお、金属は一般的に、硬いほど、すなわち引張強度が高いほど、融点も高くなる。そのため、第一の半田２３の融点は、第二の半田２４の融点よりも低い場合が多い。本実施形態においても、第一の半田２３の材料であるＳｎＳｂは、第二の半田２４の材料であるＡｕＳｎよりも融点が低い。しかしながら、材料によっては、第一の半田２３の融点が第二の半田２４の融点よりも高い場合も有り得る。この場合には、第一の半田２３と第二の半田２４との形成順序を逆にする必要がある。すなわち、第一の半田２３を形成した後、第二の半田２４の融点以上かつ第一の半田２３の融点以下の温度で、第二の半田２４を形成する必要がある。 In general, the harder the metal, that is, the higher the tensile strength, the higher the melting point. Therefore, the melting point of the first solder 23 is often lower than the melting point of the second solder 24. Also in this embodiment, SnSb, which is the material of the first solder 23, has a lower melting point than AuSn, which is the material of the second solder 24. However, depending on the material, the melting point of the first solder 23 may be higher than the melting point of the second solder 24. In this case, it is necessary to reverse the formation order of the first solder 23 and the second solder 24. That is, after forming the first solder 23, it is necessary to form the second solder 24 at a temperature not lower than the melting point of the second solder 24 and not higher than the melting point of the first solder 23.

また、本実施形態においては、第三領域２８は基板２１が露出した面であるとしたが、これに限らない。例えば、第三領域２８には、ＳｉＯ_２などの誘電体からなる膜を形成することとしても良い。これにより、第三領域２８を、基板２１が露出した面とする場合と同様、第一の半田２３と第二の半田２４とが、互いに接触することを防止することができる。あるいは、第三領域２８には、電極２２と比較して、半田が濡れ広がりにくい材料からなる電極を形成することとしても良い。半田の濡れ性は、その半田の材料によっても多少異なるが、一般的に、ＴｉやＮｉなどの金属は濡れにくい。そのため、第三領域２８には、ＴｉやＮｉからなる電極を形成することとしても良い。 In the present embodiment, the third region 28 is the surface from which the substrate 21 is exposed. However, the present invention is not limited to this. For example, a film made of a dielectric material such as SiO ₂ may be formed in the third region 28. Thereby, it is possible to prevent the first solder 23 and the second solder 24 from coming into contact with each other, as in the case where the third region 28 is a surface where the substrate 21 is exposed. Alternatively, the third region 28 may be formed with an electrode made of a material in which the solder hardly spreads compared to the electrode 22. The wettability of solder varies somewhat depending on the material of the solder, but in general, metals such as Ti and Ni are difficult to wet. Therefore, an electrode made of Ti or Ni may be formed in the third region 28.

なお、上述した通り、半田の数については、図６や図８に示したものに限らない。しかしながら、半田の大きさや数を決定する際には、次のような点を考慮する必要がある。すなわち、半導体レーザの発光領域から発生する熱を排熱するため、発光領域の直下に位置する半田の数は多い方が望ましい。一方で、発光領域に与える応力の低減を考慮すると、発光領域の直下に位置する半田の数は少ない方が望ましい。すなわち、放熱特性の向上と応力の低減とはトレードオフの関係にある。そのため、実際の実装においては、発光領域から発生する熱の大きさ等を考慮して、適宜設計する必要がある。また、半導体レーザを実装後、半田が電極から漏れ出ることのないように、半田の数、大きさを調整することが望ましい。 As described above, the number of solders is not limited to that shown in FIGS. However, the following points need to be taken into consideration when determining the size and number of solder. That is, in order to exhaust heat generated from the light emitting region of the semiconductor laser, it is desirable that the number of solders located immediately below the light emitting region is large. On the other hand, considering the reduction of stress applied to the light emitting region, it is desirable that the number of solders located directly under the light emitting region is small. That is, there is a trade-off relationship between improvement of heat dissipation characteristics and reduction of stress. Therefore, in actual mounting, it is necessary to design appropriately in consideration of the magnitude of heat generated from the light emitting region. In addition, it is desirable to adjust the number and size of the solder so that the solder does not leak from the electrode after mounting the semiconductor laser.

なお、図８における電極２２は、スリットによって３つに分断されているが、これに限らない。例えば、電極２２のうち、第一の半田２３及び第二の半田２４が濡れ広がらない領域においては、電極は分断されずに、連続して形成されていても構わない。すなわち、電極のうち、半田が濡れ広がる領域部分にのみ、第三領域２８を形成することとしても良い。このように、第三領域２８を形成する領域を半田が濡れ広がる領域のみとすることで、第一の半田２３と第二の半田２４とが接触することを防止しつつ、且つ、実装する半導体レーザとの電気的な接続を良好にすることが可能となる。 In addition, although the electrode 22 in FIG. 8 is divided into three by the slit, it is not restricted to this. For example, in the region of the electrode 22 where the first solder 23 and the second solder 24 are not wet and spread, the electrode may be continuously formed without being divided. That is, it is good also as forming the 3rd area | region 28 only in the area | region part which a solder spreads among electrodes. As described above, the region where the third region 28 is formed is only the region where the solder spreads out, thereby preventing the first solder 23 and the second solder 24 from coming into contact with each other and mounting the semiconductor. It is possible to improve the electrical connection with the laser.

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態における半田付け構造について述べる。 [Third Embodiment]
Next, a soldering structure according to the third embodiment of the present invention will be described.

本実施形態における半田付け構造３０を、図１０に示す。図１０（ａ）は、半田付け構造３０を斜め上方向から見た図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す半田付け構造３０を上面から見た図である。なお、図１０（ｂ）の点線で示す円は、半田付け構造３０に半導体レーザを実装する際に、それぞれの半田が濡れ広がる範囲を示す。 A soldering structure 30 in this embodiment is shown in FIG. FIG. 10A is a diagram of the soldering structure 30 viewed from an obliquely upward direction, and FIG. 10B is a diagram of the soldering structure 30 shown in FIG. In addition, when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 30, the circle indicated by the dotted line in FIG.

半田付け構造３０は、レーザ側電極と発光領域とを有する半導体レーザを実装可能な構造であり、基板３１と、電極３２と、第一の半田３３と、第二の半田３４と、台座３５と、を備える。 The soldering structure 30 is a structure capable of mounting a semiconductor laser having a laser side electrode and a light emitting region, and includes a substrate 31, an electrode 32, a first solder 33, a second solder 34, and a base 35. .

電極３２は、基板３１上に形成される。電極３２は、第一の半田３３及び第二の半田３４が濡れる金属、例えばＡｕからなる。 The electrode 32 is formed on the substrate 31. The electrode 32 is made of a metal, for example, Au, on which the first solder 33 and the second solder 34 get wet.

第一の半田３３は、電極３２の第一領域３６に形成される。第一領域３６とは、電極３２の表面のうち、半田付け構造３０に半導体レーザが実装された場合に、半導体レーザの発光領域の直下に位置する領域である。 The first solder 33 is formed in the first region 36 of the electrode 32. The first region 36 is a region located immediately below the light emitting region of the semiconductor laser when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 30 on the surface of the electrode 32.

第二の半田３４は、電極３２の第二領域３７に形成される。第二領域３７とは、電極３２の表面のうち、第一領域３６を除いた領域である。 The second solder 34 is formed in the second region 37 of the electrode 32. The second region 37 is a region excluding the first region 36 on the surface of the electrode 32.

台座３５は、半田付け構造３０に半導体レーザを実装するための台座である。 The pedestal 35 is a pedestal for mounting the semiconductor laser on the soldering structure 30.

また、第一の半田３３の引張強度は、第二の半田３４の引張強度よりも小さい。本実施形態における第一の半田３３は、ＳｎＳｂを材料とする半田を用いる。また、第二の半田３４は、ＡｕＳｎを材料とする半田を用いる。 Further, the tensile strength of the first solder 33 is smaller than the tensile strength of the second solder 34. The first solder 33 in the present embodiment uses a solder made of SnSb. The second solder 34 is made of AuSn.

また、本実施形態における第一の半田３３と第二の半田３４とは、半導体レーザが実装された後においても互いに接触しない程度に離れている。すなわち、第一の半田３３と第二の半田３４とは、半導体レーザが実装された状態において、互いに接触しない。 Further, the first solder 33 and the second solder 34 in the present embodiment are separated so as not to contact each other even after the semiconductor laser is mounted. That is, the first solder 33 and the second solder 34 are not in contact with each other when the semiconductor laser is mounted.

なお、第一の半田３３と第二の半田３４との間の距離を確保するために、第一の半田３３と第二の半田３４の大きさを調整することとしても良い。すなわち、本実施形態においては、図１０に示すように、第一の半田３３と第二の半田３４の大きさを、図６に示す半田と比較して小さくすることとしても良い。あるいは、半田の大きさではなく、半田の数や位置を調整することで、第一の半田３３と第二の半田３４とが所定の距離以上離れるようにすることとしても良い。 In order to secure a distance between the first solder 33 and the second solder 34, the sizes of the first solder 33 and the second solder 34 may be adjusted. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the size of the first solder 33 and the second solder 34 may be made smaller than that of the solder shown in FIG. Alternatively, the first solder 33 and the second solder 34 may be separated from each other by a predetermined distance or more by adjusting the number and position of the solder instead of the size of the solder.

そして、本実施形態における半田付け構造３０に半導体レーザを実装した場合、第２の実施形態と同様に、半導体レーザの発光領域の直下となる第一領域３６における電極３２は、第二の半田３４と比較して引張強度の小さい第一の半田３３を介して、半導体レーザと接合する。そのため、発光領域にかかる応力を低減することができる。また、第二領域３７における電極３２は、第一の半田３３と比較して引張強度の大きい第二の半田３４を介して、レーザ側電極と接合する。そのため、電極同士の接合強度は十分に確保される。 When the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 30 in the present embodiment, the electrode 32 in the first region 36 immediately below the light emitting region of the semiconductor laser is the second solder 34 as in the second embodiment. It joins with a semiconductor laser via the 1st solder 33 with small tensile strength compared with. Therefore, the stress applied to the light emitting region can be reduced. Further, the electrode 32 in the second region 37 is joined to the laser side electrode via the second solder 34 having a higher tensile strength than the first solder 33. Therefore, the bonding strength between the electrodes is sufficiently ensured.

更に、第一の半田３３と第二の半田３４は、半田付け構造３０に半導体レーザを実装した状態においても、互いに接触しない。これにより、本実施形態の半田付け構造３０は、第１の実施形態と同様、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことなく、半導体レーザを実装することが可能となる。 Further, the first solder 33 and the second solder 34 do not contact each other even when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 30. As a result, the soldering structure 30 of the present embodiment can mount the semiconductor laser without damaging the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser, as in the first embodiment. It becomes possible.

なお、本実施形態における半田付け構造３０の製造方法は、電極のパターニングの際に第三領域を設けないこと、及び第一の半田と第二の半田との距離を調整することを除けば、第２の実施形態における半田付け構造２０の製造方法と同様である。 In addition, the manufacturing method of the soldering structure 30 in the present embodiment, except that the third region is not provided during the patterning of the electrodes and the distance between the first solder and the second solder is adjusted, This is the same as the manufacturing method of the soldering structure 20 in the second embodiment.

すなわち、本実施形態においても、第２の実施形態と同様、製造工程を複雑化することはなく、半導体レーザを実装した場合において、第一の半田３３と第二の半田３４とが接触することを防ぐことができる。 That is, in this embodiment as well as the second embodiment, the manufacturing process is not complicated, and the first solder 33 and the second solder 34 are in contact with each other when the semiconductor laser is mounted. Can be prevented.

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態における半田付け構造について述べる。 [Fourth Embodiment]
Next, a soldering structure according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態における半田付け構造４０を図１１に示す。半田付け構造４０は、レーザ側電極と発光領域とを有する半導体レーザを実装可能な構造であり、基板４１と、電極４２と、第一の半田４３と、第二の半田４４と、台座４５と、保護膜４８と、を備える。 A soldering structure 40 in this embodiment is shown in FIG. The soldering structure 40 is a structure capable of mounting a semiconductor laser having a laser side electrode and a light emitting region, and includes a substrate 41, an electrode 42, a first solder 43, a second solder 44, and a pedestal 45. , And a protective film 48.

電極４２は、基板４１上に形成される。電極４２は、第一の半田４３及び第二の半田４４が濡れる金属、例えばＡｕからなる。 The electrode 42 is formed on the substrate 41. The electrode 42 is made of a metal, for example, Au, on which the first solder 43 and the second solder 44 get wet.

第一の半田４３は、電極４２の第一領域４６に形成される。第一領域４６とは、電極４２の表面のうち、半田付け構造４０に半導体レーザが実装された場合に、半導体レーザの発光領域の直下に位置する領域である。 The first solder 43 is formed in the first region 46 of the electrode 42. The first region 46 is a region located immediately below the light emitting region of the semiconductor laser when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 40 on the surface of the electrode 42.

第二の半田４４は、電極４２の第二領域４７に形成される。第二領域４７とは、電極４２の表面のうち、第一領域４６を除いた領域である。 The second solder 44 is formed in the second region 47 of the electrode 42. The second region 47 is a region excluding the first region 46 on the surface of the electrode 42.

台座４５は、半田付け構造４０に半導体レーザを実装するための台座である。 The pedestal 45 is a pedestal for mounting the semiconductor laser on the soldering structure 40.

保護膜４８は、第一の半田４３と第二の半田４４とが接触することを防止する保護膜であり、例えば、ＳｉＯ_２などの誘電体からなる保護膜である。誘電体は、半田が濡れないという性質に加え、半田と合金化しないため、半田を透過させない性質を有する。そのため、本実施形態における保護膜の材料に適している。保護膜４８は、第二の半田４４の側面に形成される。 The protective film 48 is a protective film that prevents the first solder 43 and the second solder 44 from contacting each other. For example, the protective film 48 is a protective film made of a dielectric such as SiO ₂ . In addition to the property that the solder does not get wet, the dielectric does not alloy with the solder, and therefore has a property that does not allow the solder to pass therethrough. Therefore, it is suitable for the material of the protective film in this embodiment. The protective film 48 is formed on the side surface of the second solder 44.

また、第一の半田４３の引張強度は、第二の半田４４の引張強度よりも小さい。本実施形態における第一の半田４３は、ＳｎＳｂを材料とする半田を用いる。また、第二の半田４４は、ＡｕＳｎを材料とする半田を用いる。 Further, the tensile strength of the first solder 43 is smaller than the tensile strength of the second solder 44. For the first solder 43 in this embodiment, a solder made of SnSb is used. The second solder 44 is made of AuSn.

本実施形態においては、第二の半田４４の側面に、保護膜４８が形成されている。そのため、半田付け構造４０に半導体レーザを実装する際の、第二の半田４４の濡れ広がりを抑制することができる。これにより、第一の半田４３と第二の半田４４とが、半導体レーザを実装した場合において、互いに接触することを防止することができる。 In the present embodiment, a protective film 48 is formed on the side surface of the second solder 44. Therefore, wetting and spreading of the second solder 44 when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 40 can be suppressed. Thereby, the first solder 43 and the second solder 44 can be prevented from contacting each other when the semiconductor laser is mounted.

また、第一の半田４３が濡れ広がることにより、第一の半田４３が第二領域４７まで到達し、保護膜４８と接触した場合においても、保護膜４８によって、第一の半田４３と第二の半田４４とが混ざり合うことを防止することができる。 Further, the first solder 43 reaches the second region 47 due to the wet spreading of the first solder 43, and even when the first solder 43 comes into contact with the protective film 48, the first solder 43 and the second solder are separated by the protective film 48. It is possible to prevent the solder 44 from being mixed.

次に、本実施形態の半田付け構造４０の製造方法について述べる。半田付け構造４０の製造方法のうち、第一の半田及び第二の半田を成形するまでの工程については、第三領域を形成しないことを除き、第２の実施形態で述べた製造方法と同様である。 Next, a method for manufacturing the soldering structure 40 of the present embodiment will be described. Of the manufacturing method of the soldering structure 40, the steps up to molding the first solder and the second solder are the same as the manufacturing method described in the second embodiment, except that the third region is not formed. It is.

次に、保護膜４８の形成工程について説明する。なお、保護膜４８はＳｉＯ_２からなる保護膜であるとする。 Next, a process for forming the protective film 48 will be described. Note that the protective film 48 is a protective film made of SiO ₂ .

第一の半田４３と第二の半田４４とが成形された後、保護膜４８を形成する必要のない領域に、マスクを行う。このマスクとは、保護膜４８の材料であるＳｉＯ_２が付着することを防ぐためのレジストとして使用する樹脂膜である。保護膜４８を形成する必要のない領域とは、例えば、台座４５の上面等である。 After the first solder 43 and the second solder 44 are formed, a mask is applied to an area where the protective film 48 does not need to be formed. This mask is a resin film used as a resist for preventing SiO ₂ which is a material of the protective film 48 from adhering. The area | region which does not need to form the protective film 48 is the upper surface of the base 45 etc., for example.

次に、マスクがされていない第二の半田４４に、スパッタによりＳｉＯ_２を付着させる。これにより、第二の半田４４の外表面にＳｉＯ_２膜が形成される。その後、第二の半田４４の上面（Ｚ方向）から、イオンエッチング等によってＳｉＯ_２膜を除去する。この時、イオンは第二の半田４４の上面に対して垂直方向に当たるため、第二の半田４４の側面のＳｉＯ_２膜は除去されない。以上のようにして、第二の半田４４の側面に、保護膜４８が形成される。 Next, SiO ₂ is attached to the second solder 44 not masked by sputtering. As a result, a SiO ₂ film is formed on the outer surface of the second solder 44. Thereafter, the SiO ₂ film is removed from the upper surface (Z direction) of the second solder 44 by ion etching or the like. At this time, since the ions hit the upper surface of the second solder 44 in the vertical direction, the SiO ₂ film on the side surface of the second solder 44 is not removed. As described above, the protective film 48 is formed on the side surface of the second solder 44.

なお、保護膜４８が形成されると、保護膜４８が形成された半田の成形が困難になる。すなわち、保護膜４８が形成されると、半田の上面に形成されるバリを除去する工程が困難になる。そのため、半田の成形後に保護膜４８を形成することが望ましい。 If the protective film 48 is formed, it becomes difficult to mold the solder on which the protective film 48 is formed. That is, when the protective film 48 is formed, the process of removing burrs formed on the upper surface of the solder becomes difficult. Therefore, it is desirable to form the protective film 48 after solder molding.

そして、本実施形態における半田付け構造４０に半導体レーザを実装した場合、第２の実施形態と同様に、半導体レーザの発光領域の直下となる第一領域４６における電極４２は、第二の半田４４と比較して引張強度の小さい第一の半田４３を介して、半導体レーザと接合する。また、第二領域４７における電極４２は、第一の半田４３と比較して引張強度の大きい第二の半田４４を介して、レーザ側電極と接合する。更に、第一の半田４３と第二の半田４４は、半田付け構造４０に半導体レーザを実装した状態においても、互いに接触しない。そのため、本実施形態の半田付け構造４０は、第１の実施形態と同様、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことなく、半導体レーザを実装することが可能となる。 When the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 40 in the present embodiment, the electrode 42 in the first region 46 immediately below the light emitting region of the semiconductor laser is the second solder 44 as in the second embodiment. It joins with a semiconductor laser through the 1st solder 43 whose tensile strength is small compared with. The electrode 42 in the second region 47 is joined to the laser side electrode via the second solder 44 having a higher tensile strength than the first solder 43. Further, the first solder 43 and the second solder 44 do not contact each other even when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 40. Therefore, as in the first embodiment, the soldering structure 40 of the present embodiment can mount a semiconductor laser without impairing the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser. It becomes.

なお、本実施形態においては、第二の半田４４の側面に保護膜４８を形成することとしたが、これに限らない。すなわち、第一の半田４３の側面に保護膜を形成することとしても良い。あるいは、第一の半田４３と第二の半田４４のいずれにも、保護膜を形成することとしても良い。 In the present embodiment, the protective film 48 is formed on the side surface of the second solder 44. However, the present invention is not limited to this. That is, a protective film may be formed on the side surface of the first solder 43. Alternatively, a protective film may be formed on both the first solder 43 and the second solder 44.

また、本実施形態においては、保護膜４８の材料としてＳｉＯ_２などの誘電体を挙げたが、これに限らない。例えば、Ｓｉ等の半導体を用いることとしても良い。あるいは、金属の中でも、半田に対する濡れ性及び拡散係数が低い金属であれば、本実施形態における保護膜として用いることも可能である。 In the present embodiment, a dielectric such as SiO ₂ is used as the material of the protective film 48, but the material is not limited to this. For example, a semiconductor such as Si may be used. Alternatively, any metal having low wettability and diffusion coefficient with respect to solder can be used as the protective film in the present embodiment.

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態における半田付け構造について述べる。 [Fifth Embodiment]
Next, a soldering structure according to the fifth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態における半田付け構造５０を図１２に示す。半田付け構造５０は、レーザ側電極と発光領域とを有する半導体レーザを実装可能な構造であり、基板５１と、電極５２と、第一の半田５３と、第二の半田５４と、台座５５と、を備える。 A soldering structure 50 in this embodiment is shown in FIG. The soldering structure 50 is a structure capable of mounting a semiconductor laser having a laser side electrode and a light emitting region, and includes a substrate 51, an electrode 52, a first solder 53, a second solder 54, and a pedestal 55. .

電極５２は、基板５１上に形成される。電極５２は、第一の半田５３及び第二の半田５４が濡れる金属、例えばＡｕからなる。 The electrode 52 is formed on the substrate 51. The electrode 52 is made of a metal, for example, Au, on which the first solder 53 and the second solder 54 get wet.

第一の半田５３は、電極５２の第一領域５６に形成される。第一領域５６とは、電極５２の表面のうち、半田付け構造５０に半導体レーザが実装された場合に、半導体レーザの発光領域の直下に位置する領域である。 The first solder 53 is formed in the first region 56 of the electrode 52. The first region 56 is a region located immediately below the light emitting region of the semiconductor laser when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 50 on the surface of the electrode 52.

第二の半田５４は、電極５２の第二領域５７に形成される。第二領域５７とは、電極５２の表面のうち、第一領域５６を除いた領域である。 The second solder 54 is formed in the second region 57 of the electrode 52. The second region 57 is a region excluding the first region 56 on the surface of the electrode 52.

台座５５は、半田付け構造５０に半導体レーザを実装するための台座であり、第一の半田５３と第二の半田５４との間に形成される。 The pedestal 55 is a pedestal for mounting the semiconductor laser on the soldering structure 50, and is formed between the first solder 53 and the second solder 54.

また、第一の半田５３の引張強度は、第二の半田５４の引張強度よりも小さい。本実施形態における第一の半田５３は、ＳｎＳｂを材料とする半田を用いる。また、第二の半田５４は、ＡｕＳｎを材料とする半田を用いる。 Further, the tensile strength of the first solder 53 is smaller than the tensile strength of the second solder 54. The first solder 53 in this embodiment uses a solder made of SnSb. The second solder 54 is made of AuSn.

本実施形態においては、第一の半田５３と第二の半田５４との間に台座５５が形成されている。そのため、半田付け構造５０に半導体レーザを実装した場合において、第一の半田５３と第二の半田５４とは、互いに接触しない。これにより、上述した各実施形態と同様に、半導体レーザの発光領域に対する応力低減の効果及び半導体レーザとの接合強度を損なうことなく、半導体レーザを実装することが可能となる。 In the present embodiment, a pedestal 55 is formed between the first solder 53 and the second solder 54. Therefore, when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure 50, the first solder 53 and the second solder 54 do not contact each other. As a result, as in the above-described embodiments, the semiconductor laser can be mounted without impairing the stress reduction effect on the light emitting region of the semiconductor laser and the bonding strength with the semiconductor laser.

なお、本実施形態における半田付け構造５０の製造方法は、電極のパターニングの際に第三領域を設けないこと、及び、台座の形成位置を第一の半田５３と第二の半田５４との間とすることを除けば、第２の実施形態における製造方法と同様である。 In the method of manufacturing the soldering structure 50 according to the present embodiment, the third region is not provided when the electrode is patterned, and the pedestal is formed between the first solder 53 and the second solder 54. Is the same as the manufacturing method in the second embodiment.

すなわち、本実施形態においても、第２の実施形態と同様、製造工程を複雑化することはなく、半導体レーザを実装した場合において、第一の半田５３と第二の半田５４とが接触することを防ぐことができる。 That is, in this embodiment as well, as in the second embodiment, the manufacturing process is not complicated, and the first solder 53 and the second solder 54 are in contact with each other when the semiconductor laser is mounted. Can be prevented.

また、本実施形態においては、第一の半田５３及び第二の半田５４は台座５５を避けて濡れ広がることになるため、第一の半田５３と第二の半田５４との間に台座５５を形成しない場合と比較して濡れ広がる領域は変化する場合がある。すなわち、第２の実施形態と同様、第一の半田５３と第二の半田５４はそれぞれ楕円状に濡れ広がる場合がある。しかし、濡れ広がる面積自体は、第一の半田５３と第二の半田５４との間に台座を形成しなかった場合と比較して、ほとんど変わらない。そのため、半田が濡れ広がる面積が低減することによる、接合強度の低下や放熱特性の低下が生じることもない。 In the present embodiment, the first solder 53 and the second solder 54 are wet and spread around the pedestal 55, so that the pedestal 55 is interposed between the first solder 53 and the second solder 54. There are cases in which the wet and spread area changes as compared with the case where it is not formed. That is, as in the second embodiment, the first solder 53 and the second solder 54 may spread in an elliptical shape. However, the wetted area itself is almost the same as when the pedestal is not formed between the first solder 53 and the second solder 54. Therefore, there is no reduction in bonding strength and heat dissipation characteristics due to a reduction in the area where the solder spreads.

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態における実装構造について述べる。 [Sixth Embodiment]
Next, a mounting structure according to the sixth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態における実装構造１００を図１３に示す。図１３（ａ）は、実装構造１００の外観を示す。なお、図１３（ａ）には、半導体レーザを実装する前の状態を示す。実装構造１００は、第１の実施形態に示す半田付け構造１０を備える平面光回路（ＰＬＣ：ｐｌａｎａｒｌｉｇｈｔｗａｖｅｃｉｒｃｕｉｔ）１０１と、半導体レーザ１０２と、を備える。 A mounting structure 100 in this embodiment is shown in FIG. FIG. 13A shows the appearance of the mounting structure 100. FIG. 13A shows a state before the semiconductor laser is mounted. The mounting structure 100 includes a planar light circuit (PLC) 101 including the soldering structure 10 shown in the first embodiment, and a semiconductor laser 102.

平面光回路１０１は、ＰＬＣ基板１０３と、半田付け構造１０と、積層構造１０４と、を備える。積層構造１０４には、導波路が含まれる。積層構造１０４に含まれる導波路は、半導体で形成されることとしても良い。あるいは、誘電体によって形成されることとしても良い。 The planar optical circuit 101 includes a PLC substrate 103, a soldering structure 10, and a laminated structure 104. The laminated structure 104 includes a waveguide. The waveguide included in the stacked structure 104 may be formed of a semiconductor. Alternatively, it may be formed of a dielectric.

半導体レーザ１０２は、発光領域１０５と、レーザ側電極１０６と、を備える。半導体レーザ１０２の構造の一例を図１４に示す。図１４に示すように、半導体レーザ１０２の上面には、窪み１０７が形成されることで、メサトップ１０８が形成されている。発光領域１０５は、半導体レーザ１０２の活性層のうち、このメサトップ１０８の直下に位置する領域に形成される。なお、図１４においては、半導体レーザ１０２のうち、平面光回路１０１に実装する際に半田付け構造１０と対向する面を、上面として記載している。すなわち、実装の際には、メサトップ１０８が形成された面が、半田付け構造１０と対向して接合されることになる。 The semiconductor laser 102 includes a light emitting region 105 and a laser side electrode 106. An example of the structure of the semiconductor laser 102 is shown in FIG. As shown in FIG. 14, a mesa top 108 is formed on the upper surface of the semiconductor laser 102 by forming a recess 107. The light emitting region 105 is formed in a region located immediately below the mesa top 108 in the active layer of the semiconductor laser 102. In FIG. 14, the surface of the semiconductor laser 102 that faces the soldering structure 10 when mounted on the planar optical circuit 101 is described as the upper surface. That is, at the time of mounting, the surface on which the mesa top 108 is formed is bonded to face the soldering structure 10.

積層構造１０４は、ＰＬＣ基板１０３の一部に形成される。半田付け構造１０は、ＰＬＣ基板１０３のうち、積層構造１０４が形成されていない領域に形成される。なお、半導体レーザ１０２から出射する光は、積層構造１０４の導波路と結合する。 The laminated structure 104 is formed on a part of the PLC substrate 103. The soldering structure 10 is formed in a region of the PLC substrate 103 where the laminated structure 104 is not formed. Note that light emitted from the semiconductor laser 102 is coupled to the waveguide of the stacked structure 104.

半導体レーザ１０２は、平面光回路１０１のうち、半田付け構造１０が形成されている領域に実装される。 The semiconductor laser 102 is mounted in a region of the planar optical circuit 101 where the soldering structure 10 is formed.

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す半導体レーザ１０２を、矢印の方向に下ろして平面光回路１０１に実装した後における、線Ｄ−Ｄ´の断面図を示す。本実施形態における実装構造１００においては、半導体レーザ１０２の発光領域１０５の直下の領域における電極１１は、第二の半田１３と比較して引張強度の小さい第一の半田１２を介して、半導体レーザ１０２と接合する。そのため、電極１１に形成する半田を全て第二の半田１３とした場合と比較して、発光領域１０５にかかる応力を低減することができる。また、半導体レーザ１０２の発光領域１０５の直下の領域を除いた領域における電極１１は、第一の半田１２と比較して引張強度の大きい第二の半田１３を介して、レーザ側電極１０６と接合される。そのため、電極１１に形成する半田を全て第一の半田１２とした場合と比較して、高い接合強度を確保することができる。更に、第一の半田１２と第二の半田１３とは、互いに接触していない。そのため、半導体レーザ１０２の発光領域１０５に対する応力低減の効果及び半導体レーザ１０２との接合強度を損なうことがない。 FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line DD ′ after the semiconductor laser 102 shown in FIG. 13A is mounted in the planar optical circuit 101 by being lowered in the direction of the arrow. In the mounting structure 100 according to this embodiment, the electrode 11 in the region immediately below the light emitting region 105 of the semiconductor laser 102 is connected to the semiconductor laser via the first solder 12 having a lower tensile strength than the second solder 13. Bonded to 102. Therefore, the stress applied to the light emitting region 105 can be reduced as compared with the case where all the solder formed on the electrode 11 is the second solder 13. In addition, the electrode 11 in the region excluding the region immediately below the light emitting region 105 of the semiconductor laser 102 is joined to the laser side electrode 106 via the second solder 13 having a higher tensile strength than the first solder 12. Is done. Therefore, compared with the case where all the solders formed on the electrode 11 are the first solder 12, a high bonding strength can be ensured. Furthermore, the first solder 12 and the second solder 13 are not in contact with each other. Therefore, the stress reduction effect on the light emitting region 105 of the semiconductor laser 102 and the bonding strength with the semiconductor laser 102 are not impaired.

以上のように、本実施形態における実装構造１００は、半導体レーザ１０２の発光領域１０５に対する応力をより低減し、且つ、半導体レーザ１０２との接合強度を確保できる。 As described above, the mounting structure 100 according to this embodiment can further reduce the stress on the light emitting region 105 of the semiconductor laser 102 and ensure the bonding strength with the semiconductor laser 102.

なお、本実施形態における平面光回路１０１は、半田付け構造１０を備えることとしたが、これに限らない。すなわち、平面光回路１０１は、半田付け構造１０に代えて、第２の実施形態乃至第５の実施形態における半田付け構造２０、３０、４０、又は５０を備えることとしても良い。 In addition, although the planar optical circuit 101 in this embodiment was provided with the soldering structure 10, it is not restricted to this. That is, the planar optical circuit 101 may include the soldering structures 20, 30, 40, or 50 in the second to fifth embodiments instead of the soldering structure 10.

また、本実施形態における実装構造は、平面光回路１０１と半導体レーザ１０２の実装構造としたが、これに限らない。すなわち、半導体レーザ１０２が実装されるのは、半田付け構造１０を備える他の電子部品、例えばヒートシンクであっても良い。このような場合でも、実装する半導体レーザの発光領域に対する応力をより低減し、且つ、半導体レーザとの接合強度を確保できるという、本実施形態の効果を奏することができる。 In addition, the mounting structure in the present embodiment is a mounting structure of the planar optical circuit 101 and the semiconductor laser 102, but is not limited thereto. That is, the semiconductor laser 102 may be mounted on another electronic component including the soldering structure 10, for example, a heat sink. Even in such a case, it is possible to achieve the effects of the present embodiment that the stress on the light emitting region of the semiconductor laser to be mounted can be further reduced and the bonding strength with the semiconductor laser can be secured.

なお、上記各実施形態に記載した構成は、それぞれ、適宜組み合わせることも可能である。例えば、第一の半田と第二の半田との間に台座を形成し、且つ、第一の半田及び第二の半田の少なくともいずれか一方の側面に保護膜を形成することとしても良い。あるいは、第一の半田と第二の半田との間の領域に基板が露出した領域を設けた上で、第一の半田及び第二の半田の少なくともいずれか一方の側面に保護膜を形成することとしても良い。 Note that the configurations described in each of the above embodiments can be combined as appropriate. For example, a pedestal may be formed between the first solder and the second solder, and a protective film may be formed on at least one side surface of the first solder and the second solder. Alternatively, a region where the substrate is exposed is provided in a region between the first solder and the second solder, and a protective film is formed on at least one side surface of the first solder and the second solder. It's also good.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

（付記１）発光領域を有する半導体レーザを実装可能な半田付け構造であって、第一の電極と、前記第一の電極の第一領域に形成された第一の半田と、前記第一の電極の第二領域に形成された第二の半田と、を有し、前記第一領域は、前記第一の電極の表面のうち、前記半田付け構造に前記半導体レーザが実装された場合に、前記発光領域の直下に位置する領域であり、前記第二領域は、前記第一の電極の表面のうち、前記第一の領域を除いた領域であり、前記第一の半田の引張強度は、前記第二の半田の引張強度よりも小さく、前記第一の半田と前記第二の半田とは、前記半田付け構造に前記半導体レーザが実装された状態において、互いに接触しないことを特徴とする、半田付け構造。 (Appendix 1) A soldering structure capable of mounting a semiconductor laser having a light emitting region, wherein the first electrode, the first solder formed in the first region of the first electrode, and the first solder A second solder formed in a second region of the electrode, and the first region, when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure of the surface of the first electrode, The region located immediately below the light emitting region, the second region is a region excluding the first region of the surface of the first electrode, and the tensile strength of the first solder is: Less than the tensile strength of the second solder, the first solder and the second solder do not contact each other in a state where the semiconductor laser is mounted on the soldering structure, Soldering structure.

（付記２）前記第一の半田と前記第二の半田との間には、前記第一の電極と比較して、前記第一の半田及び前記第二の半田が濡れにくい領域である第三領域が形成されていることを特徴とする付記１に記載の半田付け構造。 (Appendix 2) A third region between the first solder and the second solder is a region in which the first solder and the second solder are less likely to get wet as compared with the first electrode. The soldering structure according to appendix 1, wherein a region is formed.

（付記３）基板を更に有し、前記第一の電極は、前記基板上に形成され、前記第三領域は、前記基板が露出した領域であることを特徴とする付記２に記載の半田付け構造。 (Supplementary note 3) The soldering according to supplementary note 2, further comprising a substrate, wherein the first electrode is formed on the substrate, and the third region is a region where the substrate is exposed. Construction.

（付記４）前記第三領域は、前記第一の電極とは異なる材料から形成された第二の電極の表面であることを特徴とする付記２に記載の半田付け構造。 (Additional remark 4) The said 3rd area | region is the surface of the 2nd electrode formed from the material different from said 1st electrode, The soldering structure of Additional remark 2 characterized by the above-mentioned.

（付記５）前記第一の半田と前記第二の半田とは、所定の距離以上離れていることを特徴とする付記１乃至４の何れか一つに記載の半田付け構造。 (Supplementary note 5) The soldering structure according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the first solder and the second solder are separated by a predetermined distance or more.

（付記６）前記第一の半田または前記第二の半田のうち少なくとも一方の側面には、前記第一の半田と前記第二の半田とが接触することを防止する保護膜が形成されていることを特徴とする付記１乃至５の何れか一つに記載の半田付け構造。 (Appendix 6) A protective film for preventing the first solder and the second solder from contacting each other is formed on at least one side surface of the first solder or the second solder. The soldering structure according to any one of appendices 1 to 5, characterized in that:

（付記７）前記保護膜は、誘電体材料から形成されることを特徴とする、付記６に記載の半田付け構造。 (Supplementary note 7) The soldering structure according to Supplementary note 6, wherein the protective film is formed of a dielectric material.

（付記８）前記第一の半田と前記第二の半田との間には、台座が形成されていることを特徴とする付記１乃至７の何れか一つに記載の半田付け構造。 (Supplementary note 8) The soldering structure according to any one of supplementary notes 1 to 7, wherein a pedestal is formed between the first solder and the second solder.

（付記９）前記第一の電極は、平面光回路の基板上に形成された電極であることを特徴とする、付記１乃至８の何れか一つに記載の半田付け構造。 (Supplementary note 9) The soldering structure according to any one of supplementary notes 1 to 8, wherein the first electrode is an electrode formed on a substrate of a planar optical circuit.

（付記１０）付記１乃至付記９の何れか一つに記載の半田付け構造に、前記半導体レーザを実装した実装構造。 (Supplementary Note 10) A mounting structure in which the semiconductor laser is mounted on the soldering structure according to any one of Supplementary notes 1 to 9.

（付記１１）前記半導体レーザは、第三の電極を有し、前記第三の電極と、前記第一の電極とは、前記第二の半田を介して接合されることを特徴とする、付記１０に記載の実装構造。 (Supplementary Note 11) The semiconductor laser has a third electrode, and the third electrode and the first electrode are joined via the second solder. The mounting structure according to 10.

（付記１２）発光領域を有する半導体レーザを実装可能な半田付け構造の製造方法であって、第一の電極を形成する工程と、前記第一の電極の第一領域に第一の半田を形成する工程と、前記第一の電極の第二領域に第二の半田を形成する工程と、を備え、前記第一領域は、前記第一の電極の表面のうち、前記半田付け構造に前記半導体レーザが実装された場合に、前記発光領域の直下に位置する領域であり、前記第二領域は、前記第一の電極の表面のうち、前記第一の領域を除いた領域であり、前記第一の半田の引張強度は、前記第二の半田の引張強度よりも小さく、前記第一の半田と前記第二の半田とは、前記半田付け構造に前記半導体レーザが実装された状態において、互いに接触しないことを特徴とする、半田付け構造の製造方法。 (Additional remark 12) It is a manufacturing method of the soldering structure which can mount the semiconductor laser which has a light emission area | region, Comprising: The process of forming a 1st electrode, and forming 1st solder in the 1st area | region of said 1st electrode And a step of forming a second solder in the second region of the first electrode, wherein the first region is formed on the surface of the first electrode with the semiconductor on the soldering structure. When a laser is mounted, the second region is a region located immediately below the light emitting region, and the second region is a region excluding the first region of the surface of the first electrode. The tensile strength of one solder is smaller than the tensile strength of the second solder, and the first solder and the second solder are mutually connected in a state where the semiconductor laser is mounted on the soldering structure. A method of manufacturing a soldering structure, characterized by not contacting.

（付記１３）前記第一の半田と前記第二の半田との間に、前記第一の電極と比較して、前記第一の半田及び前記第二の半田が濡れにくい領域である第三領域を形成する工程を更に備えることを特徴とする付記１２に記載の半田付け構造の製造方法。 (Supplementary Note 13) A third region between the first solder and the second solder, which is a region where the first solder and the second solder are less likely to get wet as compared with the first electrode. The method of manufacturing a soldering structure according to appendix 12, further comprising the step of forming

（付記１４）基板上に前記第一の電極を形成する工程を更に備え、前記第三領域は、前記基板が露出した領域であることを特徴とする付記１３に記載の半田付け構造の製造方法。 (Supplementary note 14) The method for manufacturing a soldering structure according to supplementary note 13, further comprising the step of forming the first electrode on a substrate, wherein the third region is a region where the substrate is exposed. .

（付記１５）前記第三領域は、前記第一の電極とは異なる材料から形成された第二の電極の表面であることを特徴とする付記１３に記載の半田付け構造の製造方法。 (Additional remark 15) The said 3rd area | region is the surface of the 2nd electrode formed from the material different from said 1st electrode, The manufacturing method of the soldering structure of Additional remark 13 characterized by the above-mentioned.

（付記１６）前記第一の半田と前記第二の半田とは、所定の距離以上離れていることを特徴とする付記１２乃至１５の何れか一つに記載の半田付け構造の製造方法。 (Supplementary Note 16) The method for manufacturing a soldering structure according to any one of Supplementary notes 12 to 15, wherein the first solder and the second solder are separated by a predetermined distance or more.

（付記１７）前記第一の半田または前記第二の半田のうち少なくとも一方の側面に、前記第一の半田と前記第二の半田とが接触することを防止する保護膜を形成する工程を更に備えることを特徴とする付記１２乃至１６の何れか一つに記載の半田付け構造の製造方法。 (Additional remark 17) The process of forming the protective film which prevents that said 1st solder and said 2nd solder contact on at least one side surface of said 1st solder or said 2nd solder further A method for manufacturing a soldering structure according to any one of appendices 12 to 16, further comprising:

（付記１８）前記保護膜は、誘電体材料から形成されることを特徴とする、付記１７に記載の半田付け構造の製造方法。 (Additional remark 18) The said protective film is formed from a dielectric material, The manufacturing method of the soldering structure of Additional remark 17 characterized by the above-mentioned.

（付記１９）前記第一の半田と前記第二の半田との間に、台座を形成する工程と更に備えることを特徴とする付記１２乃至１８の何れか一つに記載の半田付け構造の製造方法。 (Supplementary note 19) The manufacturing of the soldering structure according to any one of supplementary notes 12 to 18, further comprising a step of forming a pedestal between the first solder and the second solder. Method.

（付記２０）前記第一の電極は、平面光回路の基板上に形成された電極であることを特徴とする、付記１１乃至１９の何れか一つに記載の半田付け構造の製造方法。 (Supplementary note 20) The method for manufacturing a soldering structure according to any one of supplementary notes 11 to 19, wherein the first electrode is an electrode formed on a substrate of a planar optical circuit.

（付記２１）付記１乃至付記９の何れか一つに記載の半田付け構造に、前記半導体レーザを実装する工程を備える、実装方法。 (Supplementary note 21) A mounting method comprising a step of mounting the semiconductor laser on the soldering structure according to any one of supplementary notes 1 to 9.

（付記２２）前記半導体レーザは、第三の電極を有し、前記第三の電極と、前記第一の電極とは、前記第二の半田を介して接合されることを特徴とする、付記２１に記載の実装方法。 (Supplementary note 22) The semiconductor laser has a third electrode, and the third electrode and the first electrode are joined via the second solder. The mounting method according to 21.

１、１１、２２、３２、４２、５２電極
２、２５、３５、４５、５５台座
３半田バンプ
４、６０、７０、１０２半導体レーザ
５、６１、７１、１０５発光領域
６発光領域
７低融点半田
８高融点半田
１０、２０、３０、４０、５０半田付け構造
１２、２３、３３、４３、５３第一の半田
１３、２４、３４、４４、５４第二の半田
１４、２６、３６、４６、５６第一領域
１５、２７、３７、４７、５７第二領域
２１、３１、４１、５１基板
２８第三領域
４８保護膜
７２、１０６レーザ側電極
１００実装構造
１０１平面光回路
１０３ＰＬＣ基板
１０４積層構造
１０７窪み
１０８メサトップ 1, 11, 22, 32, 42, 52 Electrodes 2, 25, 35, 45, 55 Base 3 Solder bumps 4, 60, 70, 102 Semiconductor laser 5, 61, 71, 105 Light emitting region 6 Light emitting region 7 Low melting point solder 8 High melting point solder 10, 20, 30, 40, 50 Soldering structure 12, 23, 33, 43, 53 First solder 13, 24, 34, 44, 54 Second solder 14, 26, 36, 46, 56 First region 15, 27, 37, 47, 57 Second region 21, 31, 41, 51 Substrate 28 Third region 48 Protective film 72, 106 Laser side electrode 100 Mounting structure 101 Planar optical circuit 103 PLC substrate 104 Multilayer structure 107 Dimple 108 Mesa Top

Claims

A soldering structure capable of mounting a semiconductor laser having a light emitting region,
A first electrode;
A first solder formed in a first region of the first electrode;
A second solder formed in the second region of the first electrode,
The first region is a region located immediately below the light emitting region when the semiconductor laser is mounted on the soldering structure of the surface of the first electrode.
The second region is a region excluding the first region of the surface of the first electrode,
The tensile strength of the first solder is smaller than the tensile strength of the second solder,
The soldering structure, wherein the first solder and the second solder do not contact each other in a state where the semiconductor laser is mounted on the soldering structure.

A third region is formed between the first solder and the second solder, which is a region in which the first solder and the second solder are less likely to get wet as compared with the first electrode. The soldering structure according to claim 1, wherein:

Further comprising a substrate,
The first electrode is formed on the substrate;
The soldering structure according to claim 2, wherein the third region is a region where the substrate is exposed.

The soldering structure according to claim 2, wherein the third region is a surface of a second electrode formed of a material different from that of the first electrode.

5. The soldering structure according to claim 1, wherein the first solder and the second solder are separated by a predetermined distance or more. 6.

A protective film for preventing the first solder and the second solder from contacting each other is formed on at least one side surface of the first solder or the second solder. The soldering structure according to any one of claims 1 to 5.

The soldering structure according to claim 1, wherein a pedestal is formed between the first solder and the second solder.

The soldering structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the first electrode is an electrode formed on a substrate of a planar optical circuit.

The mounting structure which mounted the said semiconductor laser in the soldering structure as described in any one of Claims 1 thru | or 8.

The semiconductor laser has a third electrode,
The mounting structure according to claim 9, wherein the third electrode and the first electrode are joined via the second solder.