JP2547466B2 - レーザダイオード - Google Patents
レーザダイオードInfo
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- laser diode
- diode chip
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- resin
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
- H01S5/02234—Resin-filled housings; the housings being made of resin
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
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- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、レーザダイオードに関する。
（ロ）従来の技術 従来レーザダイオードには、いわゆるカンシールタイ
プのものや、ユニットタイプのものが使用されている。
第４図及び第５図は、従来のユニットタイプのレーザダ
イオード21の断面図を示している。このユニットタイプ
のレーザダイオード21では、基板22上にサブマウント23
を介してレーザダイオードチップ29をダイボンディング
してなるものである。また、サブマウント23にはモニタ
素子27としてのホトダイオードが作りこまれている。
プのものや、ユニットタイプのものが使用されている。
第４図及び第５図は、従来のユニットタイプのレーザダ
イオード21の断面図を示している。このユニットタイプ
のレーザダイオード21では、基板22上にサブマウント23
を介してレーザダイオードチップ29をダイボンディング
してなるものである。また、サブマウント23にはモニタ
素子27としてのホトダイオードが作りこまれている。
このモニタ素子27は、レーザダイオードチップ29の後
方劈開面29bから出射するレーザ光を受光する。このモ
ニタ素子27の受光電流（モニタ電流）に基づいてAPC回
路により、レーザダイオードチップ29のレーザ光出力が
所定の値になるよう、駆動電流が制御される。
方劈開面29bから出射するレーザ光を受光する。このモ
ニタ素子27の受光電流（モニタ電流）に基づいてAPC回
路により、レーザダイオードチップ29のレーザ光出力が
所定の値になるよう、駆動電流が制御される。
サブマウント23上には、レーザダイオードチップ29や
モニタ素子27に導通するアルミ配線25、26が形成されて
おり、これらアルミ配線25、26及び基板22はフレキシブ
ル回路34上のリード34a、34b、34cとワイヤＷによりワ
イヤボンディングされている。
モニタ素子27に導通するアルミ配線25、26が形成されて
おり、これらアルミ配線25、26及び基板22はフレキシブ
ル回路34上のリード34a、34b、34cとワイヤＷによりワ
イヤボンディングされている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来のレーザダイオード21においては、レーザダ
イオードがオープンにされた場合に、この前方劈開面29
aが外気にさらされて、特に空気中の水分により表面状
態が変化するという、耐環境性に劣る問題点があった。
カンシールタイプの場合には、密封されているからこの
問題は生じにくいが、レーザダイオードの小形化が図れ
ない。
イオードがオープンにされた場合に、この前方劈開面29
aが外気にさらされて、特に空気中の水分により表面状
態が変化するという、耐環境性に劣る問題点があった。
カンシールタイプの場合には、密封されているからこの
問題は生じにくいが、レーザダイオードの小形化が図れ
ない。
この発明は上記に鑑みなされたもので、耐環境性の向
上を図れるレーザダイオードチップの提供を目的として
いる。
上を図れるレーザダイオードチップの提供を目的として
いる。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 上記課題を解決するため、この発明のレーザダイオー
ドは、基板上にサブマウントを介してレーザダイオード
チップをボンディングしてなるものにおいて、前記レー
ザダイオードチップの前方劈開面及びレーザダイオード
チップの底面とサブマウントの上面との間隙を透明樹脂
で被覆したことを特徴とするものである。
ドは、基板上にサブマウントを介してレーザダイオード
チップをボンディングしてなるものにおいて、前記レー
ザダイオードチップの前方劈開面及びレーザダイオード
チップの底面とサブマウントの上面との間隙を透明樹脂
で被覆したことを特徴とするものである。
この透明樹脂は、液状のものを前方劈開面及びレーザ
ダイオードチップの底面とサブマウントの上面との間隙
に付着し、これを硬化させたものである。液状の透明樹
脂を付着した時、この液状の透明樹脂表面は、表面張力
により平坦となって前方劈開面を被覆し、硬化後もその
状態が保持される。
ダイオードチップの底面とサブマウントの上面との間隙
に付着し、これを硬化させたものである。液状の透明樹
脂を付着した時、この液状の透明樹脂表面は、表面張力
により平坦となって前方劈開面を被覆し、硬化後もその
状態が保持される。
このように前方劈開面が透明樹脂で被覆され、外気が
遮断されるため、前方劈開面の表面状態の変化、特に湿
度による変化を防止することができる。
遮断されるため、前方劈開面の表面状態の変化、特に湿
度による変化を防止することができる。
（ホ）実施例 この発明の一実施例を、第１図乃至第３図に基づいて
以下に説明する。
以下に説明する。
この実施例レーザダイオード１は、いわゆるユニット
タイプのものであり、第１図は、その中央縦断面図、第
３図は、保護樹脂層13を除いて示す外観斜視図である。
タイプのものであり、第１図は、その中央縦断面図、第
３図は、保護樹脂層13を除いて示す外観斜視図である。
基板２は、アルミニウム板の表面にニッケルメッキ及
び金メッキを施したものである。
び金メッキを施したものである。
基板２の前方中央部には、サブマウント３がインジウ
ム等の接続材料により載置固定される。サブマウント３
は、シリコン製の矩形板材により基本的に構成され、そ
の表面には二酸化シリコン皮膜４を介して、レーザダイ
オードチップ９に電力を供給するためのアルミニウム配
線５、後記するモニタ素子７の作動によりサブマウント
３に生じた電流を取り出すためのアルミニウム配線６が
形成される。
ム等の接続材料により載置固定される。サブマウント３
は、シリコン製の矩形板材により基本的に構成され、そ
の表面には二酸化シリコン皮膜４を介して、レーザダイ
オードチップ９に電力を供給するためのアルミニウム配
線５、後記するモニタ素子７の作動によりサブマウント
３に生じた電流を取り出すためのアルミニウム配線６が
形成される。
前記サブマウント３上における前方中央部には、前記
アルミニウム配線５が延びてボンディング面を形成して
おり、このボンディング面上に、レーザダイオードチッ
プ９が導電性ロウ材10によってボンディングされる。こ
の時、レーザダイオードチップ９の二つの劈開面9a、9b
は、それぞれサブマウント３の前後方向を向くようにさ
れる。
アルミニウム配線５が延びてボンディング面を形成して
おり、このボンディング面上に、レーザダイオードチッ
プ９が導電性ロウ材10によってボンディングされる。こ
の時、レーザダイオードチップ９の二つの劈開面9a、9b
は、それぞれサブマウント３の前後方向を向くようにさ
れる。
導電性ロウ材10は、第２図にも示すようにレーザダイ
オードチップ９の底面9c全体を固着しているのではな
く、間隙ｇ、ｇが残される。
オードチップ９の底面9c全体を固着しているのではな
く、間隙ｇ、ｇが残される。
一方、前記サブマウント３の表面中央部、すなわちレ
ーザダイオードチップ９の後方劈開面9bと隣接する領域
には、サブマウント３表面からＰ型不純物を拡散させて
PN接合を形成した、ホトダイオード素子が一体に作り込
まれており、これがモニタ素子７として機能する。この
モニタ素子７には、前記アルミニウム配線６が連絡され
ている。
ーザダイオードチップ９の後方劈開面9bと隣接する領域
には、サブマウント３表面からＰ型不純物を拡散させて
PN接合を形成した、ホトダイオード素子が一体に作り込
まれており、これがモニタ素子７として機能する。この
モニタ素子７には、前記アルミニウム配線６が連絡され
ている。
アルミニウム配線５、６は、それぞれ基板２上接続す
るフレキシブル回路14上の対応するリード14a、14bにワ
イヤW1、W2によりワイヤボンディングされている。ま
た、レーザダイオードチップ９の負極は、サブマウント
３上の二酸化シリコン皮膜４を窓開けして内部導通させ
られたパッド８に、ワイヤW4でワイヤボンディングする
ことにより基板２に電気的に接続される。さらに基板２
は、ワイヤW3により、フレキシブル回路14のリード14c
とワイヤW3によりワイヤボンディングされる。
るフレキシブル回路14上の対応するリード14a、14bにワ
イヤW1、W2によりワイヤボンディングされている。ま
た、レーザダイオードチップ９の負極は、サブマウント
３上の二酸化シリコン皮膜４を窓開けして内部導通させ
られたパッド８に、ワイヤW4でワイヤボンディングする
ことにより基板２に電気的に接続される。さらに基板２
は、ワイヤW3により、フレキシブル回路14のリード14c
とワイヤW3によりワイヤボンディングされる。
レーザダイオードチップ９は、透明樹脂12で被覆され
る。この透明樹脂12は、前方劈開面9aを被覆するだけで
なく、レーザダイオードチップ９の後方にも拡がり、後
方劈開面9bとモニタ素子７を結ぶ固体導波路12aを構成
する。
る。この透明樹脂12は、前方劈開面9aを被覆するだけで
なく、レーザダイオードチップ９の後方にも拡がり、後
方劈開面9bとモニタ素子７を結ぶ固体導波路12aを構成
する。
この透明樹脂12には、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等
が使用され、これらの樹脂を液状とし、レーザダイオー
ドチップ９に付着する。この液状の樹脂は、前方劈開面
9aにおいてその表面張力により平坦な表面を形成する。
また、この液状の樹脂は、レーザダイオードチップ底面
9cとサブマウント３上面との間隙ｇ、ｇ内を毛管現象に
より満たす。
が使用され、これらの樹脂を液状とし、レーザダイオー
ドチップ９に付着する。この液状の樹脂は、前方劈開面
9aにおいてその表面張力により平坦な表面を形成する。
また、この液状の樹脂は、レーザダイオードチップ底面
9cとサブマウント３上面との間隙ｇ、ｇ内を毛管現象に
より満たす。
この状態で樹脂が硬化すると、前方劈開面9aでは、樹
脂表面の平坦さが保持されたまま硬化し、平坦な出射面
12bが形成される。また、レーザダイオードチップ９の
全体が透明樹脂12で封止される。
脂表面の平坦さが保持されたまま硬化し、平坦な出射面
12bが形成される。また、レーザダイオードチップ９の
全体が透明樹脂12で封止される。
基板２上には、さらに保護樹脂層13が形成され、サブ
マウント３、ワイヤW1〜W4等が被覆保護される。従っ
て、レーザダイオード１を指やピンセット等でそのまま
挟んで取り扱うことができる。
マウント３、ワイヤW1〜W4等が被覆保護される。従っ
て、レーザダイオード１を指やピンセット等でそのまま
挟んで取り扱うことができる。
この実施例レーザダイオード１では、前方劈開面9aか
ら発したレーザ光は、透明樹脂12の平坦な出射面12bよ
り前方に出射する。
ら発したレーザ光は、透明樹脂12の平坦な出射面12bよ
り前方に出射する。
また、後方劈開面9bより出射した光は、固体導波路12
a中を進行し、透明樹脂12と保護樹脂層13との境界面で
反射してモニタ素子７に受光される。なお、保護樹脂層
13を透明樹脂とし、その中に白色顔料や酸化チタン等を
分散させておけば、固体導波路12a外に透過した光は、
保護樹脂層13内で散乱反射し、再び固体導波路12a中に
戻りモニタ素子に受光され、このモニタ素子７の受光量
をより大きくすることができる。
a中を進行し、透明樹脂12と保護樹脂層13との境界面で
反射してモニタ素子７に受光される。なお、保護樹脂層
13を透明樹脂とし、その中に白色顔料や酸化チタン等を
分散させておけば、固体導波路12a外に透過した光は、
保護樹脂層13内で散乱反射し、再び固体導波路12a中に
戻りモニタ素子に受光され、このモニタ素子７の受光量
をより大きくすることができる。
一方、レーザダイオードチップ９が透明樹脂12で封止
されるため、レーザダイオードチップ９が外気より遮断
され、外気、特に湿度による劈開面9a、9b、底面9c等の
表面状態の変化を防止することができる。従って、ユニ
ットタイプでもカンシールタイプに劣らぬ耐環境性、特
に耐湿性を持たせることができる。
されるため、レーザダイオードチップ９が外気より遮断
され、外気、特に湿度による劈開面9a、9b、底面9c等の
表面状態の変化を防止することができる。従って、ユニ
ットタイプでもカンシールタイプに劣らぬ耐環境性、特
に耐湿性を持たせることができる。
従来のカンシールタイプのレーザダイオードでは、小
さくても直径5.6mm程度であったものが、この実施例レ
ーザダイオード１では、1mm角（フレキシブル回路14は
除いての大きさ）にまですることが可能であり、しかも
カンシールタイプに劣らぬ耐環境性を有しているから、
レーザダイオードの大幅な小形化を図ることが可能とな
る。
さくても直径5.6mm程度であったものが、この実施例レ
ーザダイオード１では、1mm角（フレキシブル回路14は
除いての大きさ）にまですることが可能であり、しかも
カンシールタイプに劣らぬ耐環境性を有しているから、
レーザダイオードの大幅な小形化を図ることが可能とな
る。
なお、上記実施例では、透明樹脂12は、レーザダイオ
ードチップ９を封止するだけではなく、固体導波路12a
までも形成しているが、透明樹脂は、レーザダイオード
チップ９表面のみを被覆する構成としてもよく適宜設計
変更可能である。
ードチップ９を封止するだけではなく、固体導波路12a
までも形成しているが、透明樹脂は、レーザダイオード
チップ９表面のみを被覆する構成としてもよく適宜設計
変更可能である。
また、この発明は、カンシールタイプのレーザダイオ
ードにも適用可能である。
ードにも適用可能である。
（ヘ）発明の効果 以上説明したように、この発明のレーザダイオード
は、レーザダイオードチップの前方劈開面及びレーザダ
イオードチップの底面とサブマウントの上面との間隙を
透明樹脂で被覆したことを特徴とするものであるから、
前方劈開面を外気より遮断し、耐環境性、特に耐湿性の
向上を図れる利点を有している。また、ユニットタイプ
のレーザダイオードでは、その小形化を図れる利点を有
している。さらに、レーザダイオードチップの底面とサ
ブマウントの上面との間隙も透明樹脂で被覆してあるの
で、樹脂は前方劈開面ではその表面の平坦さが保持され
たまま硬化し、平坦な出射面が形成される。
は、レーザダイオードチップの前方劈開面及びレーザダ
イオードチップの底面とサブマウントの上面との間隙を
透明樹脂で被覆したことを特徴とするものであるから、
前方劈開面を外気より遮断し、耐環境性、特に耐湿性の
向上を図れる利点を有している。また、ユニットタイプ
のレーザダイオードでは、その小形化を図れる利点を有
している。さらに、レーザダイオードチップの底面とサ
ブマウントの上面との間隙も透明樹脂で被覆してあるの
で、樹脂は前方劈開面ではその表面の平坦さが保持され
たまま硬化し、平坦な出射面が形成される。
第１図は、この発明の一実施例に係るレーザダイオード
の中央縦断面図、第２図は、同レーザダイオードの要部
拡大断面図、第３図は、同レーザダイオードの保護樹脂
を除いて示す斜視図、第４図は、従来のレーザダイオー
ドの外観斜視図、第５図は、同従来のレーザダイオード
の中央縦断面図である。 2:基板、3:サブマウント、 9:レーザダイオードチップ、 9a:前方劈開面、12:透明樹脂。
の中央縦断面図、第２図は、同レーザダイオードの要部
拡大断面図、第３図は、同レーザダイオードの保護樹脂
を除いて示す斜視図、第４図は、従来のレーザダイオー
ドの外観斜視図、第５図は、同従来のレーザダイオード
の中央縦断面図である。 2:基板、3:サブマウント、 9:レーザダイオードチップ、 9a:前方劈開面、12:透明樹脂。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上にサブマウントを介してレーザダイ
オードチップをボンディングしてなるレーザダイオード
において、 前記レーザダイオードチップの前方劈開面及びレーザダ
イオードチップの底面とサブマウントの上面との間隙を
透明樹脂で被覆したことを特徴とするレーザダイオー
ド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123587A JP2547466B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | レーザダイオード |
| US07/946,022 US5226052A (en) | 1990-05-08 | 1992-09-10 | Laser diode system for cutting off the environment from the laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123587A JP2547466B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | レーザダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0423381A JPH0423381A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2547466B2 true JP2547466B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=14864286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2123587A Expired - Fee Related JP2547466B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-14 | レーザダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2547466B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414293A (en) * | 1992-10-14 | 1995-05-09 | International Business Machines Corporation | Encapsulated light emitting diodes |
| US5913108A (en) | 1998-04-30 | 1999-06-15 | Cutting Edge Optronics, Inc. | Laser diode packaging |
| US6636538B1 (en) | 1999-03-29 | 2003-10-21 | Cutting Edge Optronics, Inc. | Laser diode packaging |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276554U (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-16 | ||
| JPS6428882A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Hitachi Ltd | Photoelectronic device, manufacture thereof, and lead frame used in same manufacture |
| JPH02159084A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Mitsubishi Electric Corp | モールド発光素子 |
| JPH02209785A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-21 | Sony Corp | 光半導体装置 |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP2123587A patent/JP2547466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423381A (ja) | 1992-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |