JP2546974Y2

JP2546974Y2 - レーザダイオードユニット

Info

Publication number: JP2546974Y2
Application number: JP1988164118U
Authority: JP
Inventors: 治夫田中; 直太郎中田
Original assignee: ローム株式会社
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2003-12-19
Also published as: JPH0284358U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、フォトダイオードから出力される電流に基
づいて、レーザダイオードの発光パワーを自動制御する
のに好適なレーザダイオードユニットに関する。

〈従来の技術〉第３図には、従来のこの種のレーザダイオードユニッ
ト100が示されており、ステム101には３本のリード端子
102,104,106がステム101の厚さ方向に貫通・突出させて
設けられている。

リード端子102は、前記突出された端部がレーザダイ
オード108と電気的に接続されて、レーザダイオード108
へ電流を供給させる機能を有し、リード端子104は、前
記突出された端部がフォトダイオード110と電気的に接
続されて、フォトダイオード110から出力される電流を
取り出す機能を有する。

すなわち、レーザダイオード108から発せられたレー
ザ光はフォトダイオード110で受光され、その受光され
た光量に比例した電流がフォトダイオード110からリー
ド端子104に出力される。

従って、その電流の値に基づいてレーザダイオード10
8の発光パワーを自動制御（APC:Automatic Power Contr
ol）することが可能となる。

なお、リード端子106は、レーザダイオード108とフォ
トダイオード110とを接地接続させる機能を有する。

そして、ステム101にはリング状の連結部材112が取り
付けられて一体化されており、連結部材112にはレーザ
ダイオード108等を封入するため、一端が開口された有
底円筒状のキャップ113が取り付けられている。

なお、ステム101と連結部材112、および連結部材112
とキャップ113とは、各々抵抗溶接等により一体化され
る。

また、キャップ113の有底面には開口窓113Aが形成さ
れ、開口窓113Aはガラスカバー114により閉塞されてい
るので、レーザダイオード108のレーザ光は、開口窓113
Aから外部へ出射される。

なお、以上のように構成されたレーザダイオードユニ
ット100の内部には、一般に窒素ガス等の不活性ガスが
充填され、特にレーザダイオード108の発光端面の酸化
防止が図られている。

〈考案が解決しようとする課題〉そして、上記従来のレーザダイオードユニット100で
は、各リード端子102,104,106はステム101に対し、ハー
メチックシールによる固定が行われているため、コスト
高となる。

また、ガラスカバー114は、ARコート（アンチリフレ
ックスコート）が施されて、レーザ光がガラスカバー11
4により反射される割合を小さくするようにしているた
め、そのARコート作業によってもコスト高となる。

さらに、リード端子102とレーザダイオード108とを電
気的に接続させるワイヤの一方端部とリード端子102と
がボンディングされている部分等は金メッキされるとと
もに、ステム101はニッケル，金等によりメッキされる
ため、それらメッキによってもコスト高にならざるを得
ない。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、この種の主レーザダイオードユニット
の製造コストを低減させることにある。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本考案は、基板の厚さ方
向一側面上に、レーザダイオードのレーザ光を受光する
フォトダイオードをその一部に構成するサブマウント用
基台が設けられ、前記サブマウント用基台の厚さ方向一
側面上にはレーザダイオードが配設され、前記基板に
は、前記レーザダイオードに所望の電流を供給する第１
のリード部と、前記フォトダイオードから出力される電
流を取り出す第２のリード部とが設けられたレーザダイ
オードユニットにおいて、前記基板には、前記レーザダ
イオードおよび前記フォトダイオードを覆う保護カバー
が設けられ、当該保護カバーの下面には、前記レーザダ
イオードのレーザ射出側の反対側から放射されたレーザ
光を前記フォトダイオードの受光面方向へ略全反射させ
る反射部が形成されたことを特徴とする。

〈作用〉本考案に係るレーザダイオードユニットでは、基板に
設けられた保護カバーがレーザダイオードおよびフォト
ダイオードの機械的破損を防止するとともに、この保護
カバーに形成された反射部がレーザダイオードのレーザ
光をフォトダイオードの受光面方向へ反射させる。

〈実施例〉以下、本考案に係るレーザダイオードユニット（以
下、単にユニットと略称する）１の好適な実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図には、本実施例におけるユニット１の全体概略
図が示されており、第２図には第１図におけるII-II線
断面図が示されている。

両図において、シリコン等の導電性材料で板状に形成
されたサブマウント用導電性基台３が、基板９の厚さ方
向一側面上における長手方向一方端部に、インジウムIn
等によりボンディング・固定されている。

基板９は、いわゆる高熱伝導タイプのプリント基板で
あって、アルミニウム等の板状部材9Aの厚さ方向一側面
に非導電性材料からなる絶縁膜9Cを介して銅などの導電
性薄膜9Bをコーティング形成することにより形成されて
おり、その銅薄膜9Bが形成された一側面には、リード部
11（第１のリード部），リード部13（第２のリード
部），及び接地用のリード部15が、従来公知の方法で余
分な銅薄膜9Bを除去することにより形成されている。

なお、各リード部11,13,15は、電気的短絡を防止する
ために、各々適宜な間隔を介する位置に形成されてい
る。

一方、基台３の表面における長手方向一方端部には、
レーザダイオード５が、金と錫の合金等によりボンディ
ング・固定され、レーザダイオード５と基台３とは、ワ
イヤ17により電気的に接続されている。

また、本実施例では、基台３がシリコンSiで形成さ
れ、第１図中点線で示された領域２には、基台３をＮ領
域とした場合に、Ｐ領域となるように不純物が拡散され
てＰ−Ｎ接合が形成されており、その結果、基台３自体
がフォトダイオードとしての機能を有している。

そして、レーザダイオード５が設けられている基台３
の一側面3Aは、二酸化シリコンSiO₂で被覆されてている
とともに、レーザダイオード５へ電流を供給するアルミ
ニウム配線４と、基台３（フォトダイオード）に生じた
電流を取り出すアルミニウム配線６とが公知の手段によ
り設けられている。

さらに、アルミニウム配線４の一方端部にはレーザダ
イオード５がボンディング・固定されているとともに、
アルミニウム配線６の他方端部には、ワイヤ19の一方端
部がボンディング・固定され、さらにワイヤ19の他方端
部はリード部11にボンディング・固定されている。

アルミニウム配線４の一方端部は公知の方法により、
領域２部分と電気的に接合されているとともに、アルミ
ニウム配線４の他方端部はワイヤ21の一方端部がボンデ
ィング・固定され、さらにワイヤ21の他方端部はリード
部13にボンディング・固定されている。

なお、ワイヤ17の一方端部は、前述したように基台３
に接続されているが、その接続部分近傍の二酸化シリコ
ンは第１図から理解されるように、剥離されている。

次に、各リード部11,13,15が他の外部電気回路（図示
せず）と接続される部分を除き、レーザダイオード5,基
台３（フォトダイオード），ワイヤ17、19、21及び各リ
ード部11,13,15の一部は、酸化アルミニウムAl₂O₃等の
誘電性を有する保護膜26でスパッタリング等によりコー
ティングされている。

さらに、基板９には、レーザダイオード５等の機械的
破壊を防止等する保護カバー23が設けられており、保護
カバー23は断面略コ字状に形成され、レーザダイオード
５の発光端面を露呈させた状態で、レーザダイオード５
を主体とするユニット１の主要な機能部分が保護される
ように設定されている。

そして、保護カバー23は、適宜な透明樹脂にルチル等
の反射率の高い金属を含有させた高反射樹脂で形成され
ているとともに、その裏面側には、基台３の位置と対応
させた位置に、テーパ面25Aを有する反射部25が一体に
形成されている。

反射部25のテーパ面25Aの傾きは、レーザダイオード
５のレーザ光が、効率良く領域２、すなわちフォトダイ
オードの受光面方向へ反射されるように設定されてい
る。

なお、保護カバー23を基板９に固定する場合、保護カ
バー23と一体に設けられたエンボス（図示せず）を基板
９に形成された貫通孔9Dに挿通させて基板９の裏面側に
突出させ、その突出部分をカシメるようにすると好適で
あり、その他、前記エンボスにネジ溝を刻設しておき、
前記突出部にナットを螺合させる構成も好適である。

また、保護カバー23の両端面側を、ガラス等、レーザ
光が通過可能な部材で閉塞するとともに、保護カバー23
内に窒素ガス等の不活性ガスを封入して、レーザダイオ
ード５の端面等の酸化防止をさらに向上させることも好
適である。

以上説明したように本実施例では、ユニット１は基台
３と基板９とを有し、基台３は基板９上に設けられ、基
台３にレーザダイオード5,フォトダイオード等、ユニッ
ト１の主要な機能部がサブマウントされている。

従って、従来のようなリード線のガラス粉末の焼結に
よる固定処理等が不要となるため、ユニット１の製造コ
ストを低減させることができる。

また、保護膜26を形成したので、特にレーザダイオー
ド５の発光端面の酸化防止、およびユニット１の耐湿性
が向上され、ユニット１の耐久性、信頼性が優れる。

さらに、保護カバー23を設けるとともに、保護カバー
23には反射部25を形成したので、ユニット１の主要部の
機械的破壊等が有効に回避されるとともに、フォトダイ
オードではレーザダイオード５のレーザ光を効率よく受
光することができる。

その結果、フォトダイオードの出力電流が適正に得ら
れるので、確実なAPCが行える。

また、レーザダイオード５等の主要な機能部は、基台
３上にサブマウントされているので、例えば基板９とレ
ーザダイオード５との熱膨張係数の違いにより、レーザ
ダイオード５等にひずみが生ずる等の不都合がないとと
もに、フォトダイオードを兼ねた基台３上にレーザダイ
オード５がボンディングされているので、レーザダイオ
ード５の位置決めが容易に行える。

〈効果〉以上の説明から理解されるように、本考案に係るレー
ザダイオードユニットでは、基板には、レーザダイオー
ドおよびフォトダイオードを覆う保護カバーが設けら
れ、当該保護カバーには、前記レーザダイオードのレー
ザ光を前記フォトダイオードの受光面方向へ反射させる
反射部が形成されている。

このため、レーザダイオードおよびフォトダイオード
の機械的破損が有効に回避されるとともに、フォトダイ
オードはレーザダイオードのレーザ光を効率よく受光す
ることができる。すなわち、フォトダイオードの受光率
が向上する。その結果、フォトダイオードの出力電流が
適正に得られる。したがって、このフォトダイオードの
電流値に基づいてレーザダイオードの発光パワーのAPC
が確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るレーザダイオードユニットの好
適な実施例を示す全体概略図、第２図は、第１図におけ
るII-II線断面図、第３図は、従来のレーザダイオード
ユニットの概略図である。１……レーザダイオードユニット、２……Ｐ−Ｎ接合領
域、３……基台（フォトダイオード）、５……レーザダ
イオード、９……基板、9C……絶縁膜、11……リード部
（第１のリード部）、13……リード部（第２のリード
部）、15……リード部、23……保護カバー、25……反射
部、25A……テーパ面、26……保護膜。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基板の厚さ方向一側面上に、レーザダイオ
ードのレーザ光を受光するフォトダイオードをその一部
に構成するサブマウント用基台が設けられ、前記サブマウント用基台の厚さ方向一側面上にはレーザ
ダイオードが配設され、前記基板には、前記レーザダイオードに所望の電流を供
給する第１のリード部と、前記フォトダイオードから出
力される電流を取り出す第２のリード部とが設けられた
レーザダイオードユニットにおいて、前記基板には、前記レーザダイオードおよび前記フォト
ダイオードを覆う保護カバーが設けられ、当該保護カバーの下面には、前記レーザダイオードのレ
ーザ射出側の反対側から放射されたレーザ光を前記フォ
トダイオードの受光面方向へ略全反射させる反射部が形
成されたことを特徴とするレーザダイオードユニット。