JP3216396B2 - 発光素子用ステム及び発光装置 - Google Patents
発光素子用ステム及び発光装置Info
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- JP3216396B2 JP3216396B2 JP03169994A JP3169994A JP3216396B2 JP 3216396 B2 JP3216396 B2 JP 3216396B2 JP 03169994 A JP03169994 A JP 03169994A JP 3169994 A JP3169994 A JP 3169994A JP 3216396 B2 JP3216396 B2 JP 3216396B2
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- 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
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子用ステムとそれ
を用いた発光装置に関する。発光素子, とりわけ光ディ
スクやPOS 端末の電源等に用いられる半導体レーザに用
いられるステムは, 素子のマウントスペースが制約さ
れ，特にマイナス側接地／プラス駆動の装置用のレーザ
についてはその制約は厳しい。本発明はこの点を改良す
る。
を用いた発光装置に関する。発光素子, とりわけ光ディ
スクやPOS 端末の電源等に用いられる半導体レーザに用
いられるステムは, 素子のマウントスペースが制約さ
れ，特にマイナス側接地／プラス駆動の装置用のレーザ
についてはその制約は厳しい。本発明はこの点を改良す
る。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク等に用いられるレーザ等の発
光素子のステムは, 外形がほぼ円形のキャンタイプのも
のが多用されている。このステムの外形は9 mmφのもの
と5.6mmφのものが業界の標準として用いられているが,
近年レーザを使用する装置の小型化にともない, 5.6 m
mφのものが多く用いられるようになった。
光素子のステムは, 外形がほぼ円形のキャンタイプのも
のが多用されている。このステムの外形は9 mmφのもの
と5.6mmφのものが業界の標準として用いられているが,
近年レーザを使用する装置の小型化にともない, 5.6 m
mφのものが多く用いられるようになった。
【０００３】図３(A),(B) は従来用いられている外形が
5.6 mmφのステムの説明図であり，図３(A) は発光素子
をマウントしたステムの平面図, (B) は側面図を示す。
図において， 1はベース基台, 2はリード, 2Bはベース
基台に直付けされたベース基台側リード, 3は封止ガラ
ス, 4と発光素子を搭載するスタンド, 5は発光素子
（レーザ）, 6は発光素子とスタンド間に挟んだ絶縁板
である。
5.6 mmφのステムの説明図であり，図３(A) は発光素子
をマウントしたステムの平面図, (B) は側面図を示す。
図において， 1はベース基台, 2はリード, 2Bはベース
基台に直付けされたベース基台側リード, 3は封止ガラ
ス, 4と発光素子を搭載するスタンド, 5は発光素子
（レーザ）, 6は発光素子とスタンド間に挟んだ絶縁板
である。
【０００４】スタンド 4はベース基台 1の上面に突出す
る形で設けられており，スタンド 4のベース基台 1の上
面に対して垂直な面にレーザ 5が固着される。レーザ 5
を固着するスタンドの垂直面は２個のリードの中心線を
含む面に平行であり，レーザ5の発光点はステムの中心
にくるようにマウントされる。
る形で設けられており，スタンド 4のベース基台 1の上
面に対して垂直な面にレーザ 5が固着される。レーザ 5
を固着するスタンドの垂直面は２個のリードの中心線を
含む面に平行であり，レーザ5の発光点はステムの中心
にくるようにマウントされる。
【０００５】5.6 mmφのステムにおいては，リードの間
隔は2 mmであり，封止孔の間隔は 1mmであるのが標準寸
法である。
隔は2 mmであり，封止孔の間隔は 1mmであるのが標準寸
法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年，本発明者等は図
４に示されるような，エッチング加工した基板の傾斜部
分に発光部が形成された S-Cube レーザ (S3レーザ, Se
lfaligned Stepped Sub-strate Laser) を開発した。こ
のレーザは発光部を斜めにすることによりレーザ光の非
点収差を改善するとともに，従来成長過程を３回必要と
したのを１回のみで行え生産性が向上できる特徴をもっ
ている。
４に示されるような，エッチング加工した基板の傾斜部
分に発光部が形成された S-Cube レーザ (S3レーザ, Se
lfaligned Stepped Sub-strate Laser) を開発した。こ
のレーザは発光部を斜めにすることによりレーザ光の非
点収差を改善するとともに，従来成長過程を３回必要と
したのを１回のみで行え生産性が向上できる特徴をもっ
ている。
【０００７】しかしながら，このレーザは発光部が傾斜
しているためレーザをステムに取りつける時点で，スタ
ンドを回転させて取りつけ面の傾きを補正する必要があ
った。
しているためレーザをステムに取りつける時点で，スタ
ンドを回転させて取りつけ面の傾きを補正する必要があ
った。
【０００８】このレーザは，レーザをスタンドに固着す
る際には, 放熱性を高めるため，基板表面を下側にする
フェイスダウンボンディングでスタンドに固着される
が, この場合，このレーザはｎ型半導体基板上に成膜し
て形成されているため，レーザを駆動するプラス電極
(ｐ側電極) がベース基台側に面する構造となる。
る際には, 放熱性を高めるため，基板表面を下側にする
フェイスダウンボンディングでスタンドに固着される
が, この場合，このレーザはｎ型半導体基板上に成膜し
て形成されているため，レーザを駆動するプラス電極
(ｐ側電極) がベース基台側に面する構造となる。
【０００９】ところが，レーザを用いる装置内の電気回
路系は一般にプラス駆動に対応するような極性で構成さ
れており，このレーザのようにｎ型半導体基板上に成膜
して形成されるレーザの場合には, レーザ駆動系を別電
源にして，ｐ側電極をベース基台に固着してプラス極性
としてｎ型基板側をマイナス極性 (マイナス駆動型)に
するか，レーザの接続時にプラスとマイナスを入れ換え
る必要がある。
路系は一般にプラス駆動に対応するような極性で構成さ
れており，このレーザのようにｎ型半導体基板上に成膜
して形成されるレーザの場合には, レーザ駆動系を別電
源にして，ｐ側電極をベース基台に固着してプラス極性
としてｎ型基板側をマイナス極性 (マイナス駆動型)に
するか，レーザの接続時にプラスとマイナスを入れ換え
る必要がある。
【００１０】この場合, レーザの駆動系のみを別電源に
することは, 装置のコストアップにつながり, レーザ部
で極性を入れ換える方法がとられることが多い。図５を
用いてその方法を説明する。
することは, 装置のコストアップにつながり, レーザ部
で極性を入れ換える方法がとられることが多い。図５を
用いてその方法を説明する。
【００１１】図において， 1はベース基台, 2はベース
基台と封止ガラスによって絶縁されたリード, 2Bはベー
ス基台に直付けされたベース基台側リード, 3は封止ガ
ラス, 4は発光素子を搭載するスタンド, 5はレーザ,
6は発光素子とスタンド間に挟んだ絶縁板， 7は絶縁板
上に形成されたメタライズ層, 8はボンディングワイ
ヤ, 9はボンディング用コレットである。
基台と封止ガラスによって絶縁されたリード, 2Bはベー
ス基台に直付けされたベース基台側リード, 3は封止ガ
ラス, 4は発光素子を搭載するスタンド, 5はレーザ,
6は発光素子とスタンド間に挟んだ絶縁板， 7は絶縁板
上に形成されたメタライズ層, 8はボンディングワイ
ヤ, 9はボンディング用コレットである。
【００１２】ベース基台 1の上面に設けられたスタンド
4の発光素子固着面の一部に絶縁膜6を形成し，この絶
縁板 6にメタライズ層 7を介してレーザ 5のｐ側電極を
固着する。メタライズ層 7はボンディングワイヤ 8で一
方の (プラス側) リード 2と接続されるため，ｐ側電極
とプラス側リードとの接続がなされる。レーザ 2のｎ型
基板はボンディングワイヤ 8を用いてスタンド 4に接続
され, ベース基台側(マイナス側) リード 2B と接続さ
れることにより，ｎ型基板とマイナス側リードとの接続
がなされる。
4の発光素子固着面の一部に絶縁膜6を形成し，この絶
縁板 6にメタライズ層 7を介してレーザ 5のｐ側電極を
固着する。メタライズ層 7はボンディングワイヤ 8で一
方の (プラス側) リード 2と接続されるため，ｐ側電極
とプラス側リードとの接続がなされる。レーザ 2のｎ型
基板はボンディングワイヤ 8を用いてスタンド 4に接続
され, ベース基台側(マイナス側) リード 2B と接続さ
れることにより，ｎ型基板とマイナス側リードとの接続
がなされる。
【００１３】なお，ボンディングワイヤ 8の接続はそれ
ぞれボンディング用コレット 9を用いて行われる。上記
の構成により, ｐ側電極はベース基台と絶縁されるとと
もに, プラス側リードと接続され, ｎ型基板はベース基
台とともにマイナス側リードに接続されることで, プラ
ス駆動に対応することが可能となる。
ぞれボンディング用コレット 9を用いて行われる。上記
の構成により, ｐ側電極はベース基台と絶縁されるとと
もに, プラス側リードと接続され, ｎ型基板はベース基
台とともにマイナス側リードに接続されることで, プラ
ス駆動に対応することが可能となる。
【００１４】ところが，5.6 mmφの小型ステムではリー
ドの封止孔の間隔が 1 mm しかなく, レーザの上下の電
極配線を入れ換えるためのスペースがとれないで，プラ
スとマイナスの極性を入れ換えることは困難であった。
なお，図示のボンディング用コレット 9はボンディング
スペースとの比較のためにその大きさを点線で示す。
ドの封止孔の間隔が 1 mm しかなく, レーザの上下の電
極配線を入れ換えるためのスペースがとれないで，プラ
スとマイナスの極性を入れ換えることは困難であった。
なお，図示のボンディング用コレット 9はボンディング
スペースとの比較のためにその大きさを点線で示す。
【００１５】本発明は, 傾斜発光部を有する可視光レー
ザチップ等ｎ型基板上に形成された発光素子をフェイス
ダウンでボンディングする際に, プラス駆動型のレーザ
を実現できる小型ステムの提供を目的とする。
ザチップ等ｎ型基板上に形成された発光素子をフェイス
ダウンでボンディングする際に, プラス駆動型のレーザ
を実現できる小型ステムの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）２個のリードと、前記リードが封止孔を貫通してガ
ラスで固着されたベース基台と、前記ベース基台の上面
にあって、前記ベース基台に垂直な発光素子固着面を有
するスタンドとを有し、前記発光素子固着面が、前記２
個のリードの中心線を含む平面に対して傾斜して形成さ
れ、前記発光素子固着面は封止孔の一方に概ね接するよ
うに配置されていることを特徴とする発光素子用ステ
ム、あるいは ２）前記１）記載のステムの前記発光素子固着面に, 電
気的に絶縁して発光素子が固着され，該発光素子上面の
電極と前記スタンドが接続され，該発光素子下面の電極
と一方のリードが接続されていることを特徴とする半導
体発光装置、あるいは ３）前記発光素子の発光部が基板主面に対して傾斜して
形成されている前記２）記載の半導体発光装置により達
成される。
ラスで固着されたベース基台と、前記ベース基台の上面
にあって、前記ベース基台に垂直な発光素子固着面を有
するスタンドとを有し、前記発光素子固着面が、前記２
個のリードの中心線を含む平面に対して傾斜して形成さ
れ、前記発光素子固着面は封止孔の一方に概ね接するよ
うに配置されていることを特徴とする発光素子用ステ
ム、あるいは ２）前記１）記載のステムの前記発光素子固着面に, 電
気的に絶縁して発光素子が固着され，該発光素子上面の
電極と前記スタンドが接続され，該発光素子下面の電極
と一方のリードが接続されていることを特徴とする半導
体発光装置、あるいは ３）前記発光素子の発光部が基板主面に対して傾斜して
形成されている前記２）記載の半導体発光装置により達
成される。
【００１７】
【作用】図１(A),(B) 及び図２は本発明の説明図であ
り，図１(A) は発光素子をマウントしたステムの平面
図，図１(B) は側面図，図２はその詳細図である。
り，図１(A) は発光素子をマウントしたステムの平面
図，図１(B) は側面図，図２はその詳細図である。
【００１８】なお，図中の符号は図３，図５で用いられ
たものと，同じものまたは相当するものを示す。本発明
では，ベース基台 1の上面に設けられたスタンド 4の発
光素子固着面が, リードの中心線を含む面から傾斜して
いる。この傾斜によりレーザの発光面の傾きを補正する
と同時にスタンド 4の発光素子固着面の面積を従来例に
比べて広くとることが可能となり，発光素子の上下の電
極の配線を入れ換えるための十分なボンディングスペー
スをとることが可能となる。
たものと，同じものまたは相当するものを示す。本発明
では，ベース基台 1の上面に設けられたスタンド 4の発
光素子固着面が, リードの中心線を含む面から傾斜して
いる。この傾斜によりレーザの発光面の傾きを補正する
と同時にスタンド 4の発光素子固着面の面積を従来例に
比べて広くとることが可能となり，発光素子の上下の電
極の配線を入れ換えるための十分なボンディングスペー
スをとることが可能となる。
【００１９】
【実施例】図１(A),(B) , 図２及び図４を用いて本発明
の一実施例を説明する。図１(A),(B) に示されるよう
に，従来例と同様にスタンド 4はベース基台 1の上面に
突出する形で設けられており，スタンド 4のベース基台
1の上面に対して垂直な面にレーザ 5が固着される。レ
ーザ 5を固着するスタンドの垂直面は, リード 2の中心
線を含む面に対して15°傾斜しており封止孔の外径に接
する形で形成されている。レーザの発光点は，この場合
もステムの中心にくるようにマウントされる。
の一実施例を説明する。図１(A),(B) に示されるよう
に，従来例と同様にスタンド 4はベース基台 1の上面に
突出する形で設けられており，スタンド 4のベース基台
1の上面に対して垂直な面にレーザ 5が固着される。レ
ーザ 5を固着するスタンドの垂直面は, リード 2の中心
線を含む面に対して15°傾斜しており封止孔の外径に接
する形で形成されている。レーザの発光点は，この場合
もステムの中心にくるようにマウントされる。
【００２０】図４は本発明のステムにマウントした発光
素子の斜視図である。このレーザは光ディスクの光源等
に用いられる可視光 (波長 670〜690 nm) の前記 S-Cub
e レーザである。
素子の斜視図である。このレーザは光ディスクの光源等
に用いられる可視光 (波長 670〜690 nm) の前記 S-Cub
e レーザである。
【００２１】図において，11はｎ型(n-)GaAs基板, 12は
n-AlGaInP層, 13はGaInP 活性層,14はｐ型(p-)AlGaInP
層, 15は AlGaInP電流制限層, 16はp-GaAs層, 17はｐ
側電極 (上部電極), 18はｎ側電極 (下部電極) であ
る。
n-AlGaInP層, 13はGaInP 活性層,14はｐ型(p-)AlGaInP
層, 15は AlGaInP電流制限層, 16はp-GaAs層, 17はｐ
側電極 (上部電極), 18はｎ側電極 (下部電極) であ
る。
【００２２】発光部は点線で示されるように基板に対し
て15°傾斜した活性層である。この発光部はステムの中
心にくるようにマウントする。図２に示されるように，
ベース基台 1の上面に設けられたスタンド 4の発光素子
固着面の一部に絶縁膜 6を形成し，この絶縁板 6にメタ
ライズ層 7を介して図４で示したレーザ 5のｐ側電極17
を固着する。メタライズ層 7はボンディングワイヤ 8で
一方の (プラス側) リード 2と接続されるため，ｐ側電
極とプラス側リードとの接続がなされる。レーザ 2のｎ
型電極18はボンディングワイヤ 8を用いてスタンド 4に
接続され, ベース基台側 (マイナス側) リード 2B と接
続されることにより，ｎ型基板とマイナス側リードとの
接続がなされる。
て15°傾斜した活性層である。この発光部はステムの中
心にくるようにマウントする。図２に示されるように，
ベース基台 1の上面に設けられたスタンド 4の発光素子
固着面の一部に絶縁膜 6を形成し，この絶縁板 6にメタ
ライズ層 7を介して図４で示したレーザ 5のｐ側電極17
を固着する。メタライズ層 7はボンディングワイヤ 8で
一方の (プラス側) リード 2と接続されるため，ｐ側電
極とプラス側リードとの接続がなされる。レーザ 2のｎ
型電極18はボンディングワイヤ 8を用いてスタンド 4に
接続され, ベース基台側 (マイナス側) リード 2B と接
続されることにより，ｎ型基板とマイナス側リードとの
接続がなされる。
【００２３】本発明ではスタンド 4をレーザの活性層の
傾斜に合わせて傾けているため，レーザ 5のｎ型基板と
スタンド 4とを接続するボンディングワイヤ 8の接続ス
ペースを大きくとることができ, 容易にプラスとマイナ
スの極性を入れ換える配線を形成することができる。
傾斜に合わせて傾けているため，レーザ 5のｎ型基板と
スタンド 4とを接続するボンディングワイヤ 8の接続ス
ペースを大きくとることができ, 容易にプラスとマイナ
スの極性を入れ換える配線を形成することができる。
【００２４】なお, 本発明には関係はないが，余剰にな
っている封止孔内のリード 2とベース基台 1間にレーザ
光をモニタするフォトダイオードが接続される。
っている封止孔内のリード 2とベース基台 1間にレーザ
光をモニタするフォトダイオードが接続される。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば, ｎ型基板上に形成さ
れ, 傾斜発光部を有する可視光レーザチップ等をフェイ
スダウンでボンディングする際に, プラス駆動型のレー
ザを実現できる小型ステムを提供することができた。さ
らに，発光素子の放熱効果を増大させることができた。
れ, 傾斜発光部を有する可視光レーザチップ等をフェイ
スダウンでボンディングする際に, プラス駆動型のレー
ザを実現できる小型ステムを提供することができた。さ
らに，発光素子の放熱効果を増大させることができた。
【図１】 本発明の実施例の説明図
【図２】 実施例の詳細図
【図３】 従来の外形が5.6 mmφのステムの説明図
【図４】 本発明のステムにマウントした発光素子の斜
視図
視図
【図５】 従来例の詳細図
1 ベース基台 2, 2B リード 3 封止ガラス 4 発光素子を搭載するスタンド 5 発光素子でレーザ 6 発光素子とスタンド間に挟んだ絶縁板 7 絶縁板上に形成されたメタライズ層 8 ボンディングワイヤ 9 ボンディング用コレット 11 n-GaAs基板 12 n-AlGaInP 層 13 GaInP 活性層 14 p-AlGaInP 層 15 AlGaInP 電流制限層 16 p-GaAs層 17 ｐ側電極 (上部電極) 18 ｎ側電極 (下部電極)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−24978（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−249383（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−15980（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−28282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 23/02
Claims (3)
- 【請求項１】 ２個のリードと、 前記リードが封止孔を貫通してガラスで固着されたベー
ス基台と、 前記ベース基台の上面にあって、前記ベース基台に垂直
な発光素子固着面を有するスタンドとを有し、 前記発光素子固着面が、 前記２個のリードの中心線を含む平面に対して傾斜して
形成され、 前記発光素子固着面は封止孔の一方に概ね接するように
配置されていることを特徴とする発光素子用ステム。 - 【請求項２】 請求項１記載のステムの前記発光素子固
着面に, 電気的に絶縁して発光素子が固着され，該発光
素子上面の電極と前記スタンドが接続され，該発光素子
下面の電極と一方のリードが接続されていることを特徴
とする半導体発光装置。 - 【請求項３】 前記発光素子の発光部が基板主面に対し
て傾斜して形成されていることを特徴とする請求項２記
載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03169994A JP3216396B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 発光素子用ステム及び発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03169994A JP3216396B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 発光素子用ステム及び発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240565A JPH07240565A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3216396B2 true JP3216396B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12338327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03169994A Expired - Fee Related JP3216396B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 発光素子用ステム及び発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216396B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6922425B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-07-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and optical pickup device |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4550386B2 (ja) | 2003-03-27 | 2010-09-22 | 三菱電機株式会社 | 光半導体素子用パッケージ |
| JP2005033019A (ja) | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
| US7218657B2 (en) | 2003-07-09 | 2007-05-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitting module having a can type package and providing a temperature sensor therein |
| US7463659B2 (en) | 2003-07-09 | 2008-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Can-type optical transmitting module utilizing a laser diode with impedance matching resistors |
| US7192201B2 (en) | 2003-07-09 | 2007-03-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitting module having a de-coupling inductor therein |
| JP2007227724A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光装置 |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP03169994A patent/JP3216396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6922425B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-07-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and optical pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07240565A (ja) | 1995-09-12 |
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