JP6680800B2 - 基板と半導体レーザとを備える装置 - Google Patents

基板と半導体レーザとを備える装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6680800B2
JP6680800B2 JP2017555749A JP2017555749A JP6680800B2 JP 6680800 B2 JP6680800 B2 JP 6680800B2 JP 2017555749 A JP2017555749 A JP 2017555749A JP 2017555749 A JP2017555749 A JP 2017555749A JP 6680800 B2 JP6680800 B2 JP 6680800B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
recess
contact
semiconductor laser
contact pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017555749A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018515916A (ja
Inventor
ローラント エンツマン
ローラント エンツマン
マルクス アルツベルガー
マルクス アルツベルガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of JP2018515916A publication Critical patent/JP2018515916A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6680800B2 publication Critical patent/JP6680800B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355Fixing laser chips on mounts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • H01S5/02375Positioning of the laser chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02315Support members, e.g. bases or carriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/0234Up-side down mountings, e.g. Flip-chip, epi-side down mountings or junction down mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355Fixing laser chips on mounts
    • H01S5/0237Fixing laser chips on mounts by soldering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02469Passive cooling, e.g. where heat is removed by the housing as a whole or by a heat pipe without any active cooling element like a TEC
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

本発明は、請求項1に係る基板と半導体レーザとを備える装置、及び請求項1に係るその製造方法に関する。
本出願は、独国特許出願第102015106712.9号の優先権を主張するものであり、この文書の開示内容は参照により本明細書に援用される。
先行技術として、半導体レーザをキャリアに実装することが、例えば、特許文献1から知られている。その製造は比較的複雑である。
欧州特許第1792373号明細書
本発明の目的は、簡単かつ低コストに製造しうる、基板とレーザとを備える装置を提供することである。
この目的は請求項1、及び請求項1によって達成される。
さらなる実施形態は、従属請求項で提供される。
提供する装置の効果の1つは、半導体レーザによって発せられる電磁放射に対する基板の影響がより少ないことである。これは、半導体レーザの電磁放射を発する領域が基板の第1の凹部上に配置されていることで達成される。電磁放射が発せられる領域における半導体レーザの側面は、基板の上面に対する突出部を有する。基板は、基板の上面に設けられた第1の凹部を有する。この凹部によって、より多くの自由空間が電磁放射に利用可能となる。
さらなる実施形態は、従属請求項で提供される。
一実施形態において、第1の凹部は基板の側面を縁取るように設けられており、第1の凹部は側面で側方に開口している。このように、電磁放射を発するためのより多くの自由空間が提供される。
さらなる一実施形態において、第1のコンタクトパッドが基板の上面に構成されており、第1のコンタクトパッドは上面から少なくとも第1の凹部内に延在し、半導体レーザの第1の電気端子が第1のコンタクトパッドと接続されている。このように、半導体レーザの第1の電気コンタクトとキャリアのコンタクトとを接続する際により高い柔軟性が提供される。さらに、第1のコンタクトパッドによって、簡単かつ確実な半導体レーザの電気コンタクトが可能となる。
さらなる一実施形態において、第1の凹部は基板の上面から基板の下面まで延在している。さらに、第1のコンタクトパッドは基板の上面から第1の凹部を介して基板の下面まで延在している。このように、半導体レーザの第1の電気端子は基板の下面を介して電気コンタクトしうる。従って、半導体レーザの簡単な実装、及びコンタクトがキャリアを介して可能である。
さらなる一実施形態において、少なくとも1つの第2の凹部が上面に設けられており、第2の凹部は基板の側面を縁取っている、及び/又は基板の上面から基板の下面まで延在している。さらに、第2のコンタクトパッドが基板の上面に構成されており、第2のコンタクトパッドは基板の上面から少なくとも第2の凹部内に延在している。また、半導体レーザの第2の電気端子が、第2のコンタクトパッドと接続されている。このように、半導体レーザの第2の電気端子の簡単かつ確実な電気コンタクトが提供され、さらに半導体レーザの第2の電気コンタクトの簡単かつ確実な実装、及び電気コンタクトが、対応する側面又は下面を介した基板の実装によって可能である。
さらなる一実施形態において、第2の凹部は基板の上面から基板の下面まで延在しており、第2のコンタクトパッドは、基板の上面から第2の凹部を介して基板の下面まで延在している。このように、半導体レーザの第2の電気端子の簡単な電気コンタクトが、基板の下面を介して生じうる。
さらなる一実施形態において、少なくとも1つの第3の凹部が基板の上面に設けられており、第3の凹部は、基板の側面と接触しているか、又は基板の上面から基板の下面まで延在している。さらに、第3のコンタクトパッドが基板の上面に構成されており、第3のコンタクトパッドは少なくとも第3の凹部内に延在しており、第3のコンタクトパッドは半導体レーザの第2の電気端子と接続されている。このように、半導体レーザの電気インピーダンスの低減が達成される。
さらなる一実施形態において、基板は、第1の凹部が構成されている側面を介してキャリアに実装されている。さらに、キャリアは、第1のコンタクトパッドと導電接続される、特に直に機械的に接続される、第1の付設電気コンタクトを有する。このように、キャリア上への装置の簡単な実装が可能となり、キャリアと半導体レーザの第1の電気端子との間の簡単で確実な電気コンタクトが同時に確立される。
さらなる一実施形態において、キャリアは第2の付設電気コンタクトを有し、基板の第2のコンタクトパッドはキャリアの第2の付設電気コンタクトと導電接続されており、特に直に機械的に接続されている。このように、半導体レーザの第2の電気端子もまた簡単かつ確実にキャリアの第2の付設電気コンタクトと導電接続される。
選択する実施形態によっては、キャリアは第3の付設電気コンタクトを有し、基板の第3のコンタクトパッドはキャリアの第3の付設電気コンタクトと導電接続されており、特に直に機械的に接続されている。このように、第3のコンタクトパッドもまた簡単かつ確実にキャリアの第3の付設電気コンタクトと電気的及び/又は機械的に接続される。
選択する実施形態によっては、第1、第2、及び/又は第3の凹部は穴の形態で、又は側方に開口している縦方向に沿った穴の形態で基板に構成されうる。穴の配置は簡単な手段で低コストに行われる。穴は基板の上面から下面まで延在しうる。
提供される方法には、基板と半導体レーザとを備える装置が簡単な方法で製造しうるという効果がある。これは、複数の凹部を有する基板プレートが利用可能とされることで達成される。さらに、電磁放射を発する側面の領域が第1の凹部上となるように複数の半導体レーザがそれぞれ配置されるように、半導体レーザが基板プレートに実装される。その後、基板プレートは少なくとも1つの半導体レーザを有する基板に分割される。上記記載の方法によって、少なくとも1つの半導体レーザを有する基板の製造時間が、半導体レーザを基板に個別に実装するのと比べて短縮され簡単になる。
方法のさらなる一実施形態において、互いに離間した複数の第1のコンタクトパッドが基板プレートの上面から関連づけられた第1の凹部内に延在するように、第1のコンタクトパッドは前記基板プレートの上面に載置される。さらに、半導体レーザの第1の電気端子は各第1のコンタクトパッドに導電接続される、特に、半導体レーザが第1のコンタクトパッド上に設置され、それによって半導体レーザの第1の電気端子が第1のコンタクトパッドと直に機械的かつ電気的に接続される。このように、半導体レーザの簡単かつ確実なコンタクトが提供される。
方法のさらなる一実施形態において、基板は、第1の凹部が接する側面又は下面を介してキャリアに配置される。キャリアは第1の付設電気コンタクトを有し、基板の第1のコンタクトパッドがキャリアの第1の付設電気コンタクトと導電接続され、特に直に機械的に接続される。このように、基板のキャリアへの簡単かつ確実な実装が達成され、さらに基板の第1のコンタクトパッドとキャリアの第1の付設電気コンタクトとの間の確実な電気コンタクトが達成される。
さらなる一実施形態において、基板プレートが切断動作によって個々の基板に分割される。選択する実施形態によっては、設定した破断端がレーザによって基板プレートの下面に設けられる。その後、基板プレートは設定した破断端に沿って切断される。このように、基板プレートを簡単かつ確実に個々の基板に分割する方法が提供される。
本発明の上記特性、特徴、及び効果、ならびにそれらの実現方法は、図面を用いてより詳細に説明される例示的な実施形態の以下の記述によりさらに明らかとなり、またさらに明確に理解されうる。
図1は、基板プレートの一領域を示す。 図2は、半導体レーザを備える基板プレートの一領域を示す。 図3は、基板プレートの下面の図である。 図4は、基板プレートの一領域の斜視図である。 図5は、半導体レーザを有する基板を示す。 図6は、半導体レーザを有するさらなる基板を示す。 図7は、第2の縦側面から見た図6の装置を示す。 図8は、半導体レーザを有する基板を備えるキャリアを示す。 図9は、半導体レーザを有する基板を備えるキャリアを示す。 図10は、半導体レーザを有するさらなる基板を示す。 図11は、基板に対する半導体の横方向の突出部の模式図である。
図1は、電気絶縁材料で製造された基板プレート1の一領域の概略図である。基板プレート1は例えば、窒化アルミニウム、シリコン、炭化ケイ素、又は酸化アルミニウムからなってもよい。基板プレート1は凹部7、8、9を有する。図示する例示的な実施形態においては、凹部7、8、9は基板プレート1の上面3から下面まで延在しており、連続する穴の形態で構成されている。選択する実施形態によっては、凹部7、8、9は基板プレート1の上面3の限定された深さにのみ設けられ、基板プレート1の下面まで構成されていなくてもよい。さらに、基板プレート1は、上面3に第1のコンタクトパッド4、第2のコンタクトパッド5、及び第3のコンタクトパッド6を有する。選択する実施形態によっては、コンタクトパッド4、5、6は省いてもよいし、他の形態で構成されていてもよい。第1のコンタクトパッド4は、上面3で細長い長方形の領域として構成され、第1の凹部7まで延在している。さらに、図示する実施形態の第1のコンタクトパッド4は、第1の凹部7の内側にも構成され、基板プレート1の下面まで延在している。選択する実施形態によっては、第1のコンタクトパッド4が第1の凹部7内に延在していれば十分でありうる。とりわけ第1の凹部7が止まり穴の形態である実施形態においては、第1のコンタクトパッド4は基板プレート1の下面まで延在していない。
第1のコンタクトパッド4に加えて、第2のコンタクトパッド5が基板プレート1の上面3に配置されている。図示する実施形態においては、第2のコンタクトパッド5は、第1のコンタクトパッド4の長手方向と平行に配置された段のある条片(strip)として構成されている。第2のコンタクトパッド5は、幅広い条片領域を介して第2の凹部8まで延在し、図示した実施形態における第2のコンタクトパッド5も第2の凹部8の内壁に構成され基板プレート1の下面まで延在している。選択する実施形態によっては、第2のコンタクトパッド5が第2の凹部8内に延在してはいるが基板プレート1の下面まで延在していなくとも十分でありうる。とりわけ第2の凹部8が止まり穴の形態である実施形態においては、第2のコンタクトパッド5は基板プレート1の下面まで延在していない。
さらに、第3のコンタクトパッド6が、第1のコンタクトパッド4に対して第2のコンタクトパッド5と向かい合って基板プレート1の上面に構成されている。図示する実施形態においては、第3のコンタクトパッド6が、第1のコンタクトパッド4に対して第2のコンタクトパッド5とミラー対称に配置、及び構成されている。また、第3のコンタクトパッド6は第3の凹部9まで延在している。図示する実施形態において、第3のコンタクトパッド6は第3の凹部9の内壁に沿って基板プレート1の下面まで延在している。選択する実施形態によっては、第3のコンタクトパッド6、及び第3の凹部9は省いてもよい。第1、第2及び第3の凹部7、8、9、並びに第1、第2及び第3のコンタクトパッド4、5、6を有する複数のユニット10が基板プレート1上に構成されている。ユニット10は明確な格子として配置され、図示する実施形態において凹部7、8、9の間の間隔は、x方向、及びy方向において同等の大きさである。x方向、及びy方向は、互いに直角に図1で描かれている。また、凹部の間隔はx方向よりもy方向において大きい。さらに、コンタクトパッド4、5、6はy軸と平行に延在している。第2及び第3のコンタクトパッド5、6における段のある構成は、コンタクトパッド5、6の構成のためのコンタクト材料の節約となる。さらに、後述する破断端19が線の形態で図示されている。
図2は、半導体レーザ11が各第1のコンタクトパッド4に載置された図1の装置を示す。半導体レーザ11は、第1の端部12を少なくとも部分的に第1の凹部7上にして配置されている。第1の端部12は、電磁放射が発せられる半導体レーザ11の側面を有している。ミラーが反対の第2の端部13に構成されており、レーザ放射の反射を可能としている。このように、半導体レーザ11の第1の端部12は、基板プレート1の上面3の縁領域上に突出し、これは図2の半導体レーザ11の下の列において特に明らかである。選択する実施形態によっては、半導体レーザ11によって電磁放射が発せられる第1の端部12が、隣接するユニット10の第1の凹部7上に配置されるように、半導体レーザ11が配置されていてもよい。
図3は、基板プレート1の下面14の一領域を示す。導電性を有するコンタクト条片15、16、17が配置され、第1のコンタクト条片15はそれぞれ第1の凹部7を介して第1のコンタクトパッド4と導電接続されている。とりわけ、コンタクト条片15は第1のコンタクトパッド4と同じ材料からなっていてもよい。第2のコンタクト条片16は第2の凹部8を介して第2のコンタクトパッド5と導電コンタクトしている。
第3のコンタクト条片17は第3の凹部9を介して第3のコンタクトパッド6と導電コンタクトしている。とりわけ、コンタクト条片15、16、17は、コンタクトパッド4、5、6と同じ材料で製造されている。コンタクトパッド4、5、6、及びコンタクト条片15、16、17は、例えば堆積工程によって基板プレート1の上面3、凹部7、8、9、又は基板プレート1の下面14に載置されうる。
半導体レーザ11は、例えばp側を介して基板プレート1に実装されている。半導体レーザ11は、半導体レーザのp側の表面付近に配置された活性領域を含む。従って、特にp−ダウン実装(p−down mounting)の場合において、半導体レーザ11によって発せられる電磁放射の伝播が、例えば基板プレート1の上面又はコンタクトパッドなどの隣接材によって損なわれない。
電磁放射の出射が損なわれないという効果は、コンタクトパッド4、5、6の形状、及び配置に依存せずに、第1の凹部7によっても達成されうる。
コンタクトパッド4、5、6、及びコンタクト条片15、16、17は、例えば、基板プレート1の上面3、凹部7、8、9の内側、及び基板プレートの下面14に載置、特に蒸着された金属層から製造される。
半導体レーザ11は、例えば接着、銀焼結によって、又は金/錫共晶はんだを介して、基板プレート1の上面3、特に第1のコンタクトパッド4に取り付けられている。
切断溝18が、基板プレート1の下面14に設けられている。切断溝18は、例えばスクライブ動作又はレーザビームによって形成されうる。選択する実施形態によっては、基板プレート1が少なくとも1つの半導体レーザ11を備える基板に、例えば、のこ挽き(sawing)工程で細分される場合、切断溝18を省くことが可能である。
図4は、複数のユニット10を有する細長い棒の形態で構成された基板プレート1の一領域の斜視図である。一領域は、例えば基板プレート1をのこ挽き又は切断することで製造されている。ユニット10は、列として配置されており機械的に互いに連結されている。所望の破断端19がユニット10間の線として図示されている。切断溝18は、所望の破断端19に沿って基板プレート1の下面14に構成されている。基板プレート1の切断のために、所望の破断端19に沿って、切断縁を有する切断工具20が基板プレート1の上面3に当てられている。切断工具20は、逆三角形の形状で模式的にのみ図示されている。その後、基板プレート1は、2つの押圧板21、22によって切断工具20に向かって上側に押圧される。それによって、基板プレート1は所望のユニット10に切断される。他領域も同様に基板プレート1から製造されうる。
図5は、図2から図4の基板プレートから個片化された半導体レーザ11を備える基板23を示す。半導体レーザ11によって電磁放射が発せられる半導体レーザ11の側面24が第1の凹部7上に配置されていることが明らかである。このように、電磁放射は干渉を受けることなく基板23の上面から半導体レーザ11によって発せられうる。選択する実施形態によっては、電磁放射が発せられる側面24の領域と基板23の上面3との間の横方向の突出は、例えば0.1から20μmの間又は20μm以上の範囲でありうる。図5に図示する実施形態では、半導体レーザ11の側面24は、第1のコンタクトパッド4が延在している第1の凹部7上に配置されている。さらに、第1のボンディングワイヤ25が設けられ、半導体レーザ11の第2の電気端子37を第2のコンタクトパッド5と導電接続している。さらに、第2のボンディングワイヤ26が設けられ、半導体レーザ11の第2の電気端子37を第3のコンタクトパッド6と導電接続している。すでに上述したように、第2のボンディングワイヤ26は省いてもよい。半導体レーザ11の第1の電気端子36は、第1のコンタクトパッド4、及び対応して構成された半導体レーザ11の下面の電気コンタクト部を介して電気コンタクトをとっている。
図6は、本質的に図5の実施形態で構成されているが、半導体レーザ11の電磁放射を発する側面24が図5の実施形態と反対側に配置されている、基板23のさらなる実施形態を示す。この実施形態において、側面24は、第1のコンタクトパッド4が延在していないさらなる第1の凹部7上に配置されている。さらなる第1の凹部7は、第1の凹部7と反対側に配置されている。基板23は2つの向かい合う縦側面28、29を有し、3つの凹部7、8、9が各縦側面28、29に設けられている。3つの凹部7、8、9は、基板23の上面3から基板23の下面14まで延在している。凹部7、8、9は、上面3に垂直に配置された半円筒の形状で構成されている。また、凹部7、8、9は同じ形状を有する。さらに、縦側面28、29の凹部間の間隔は、同程度である。2つの縦側面28、29の凹部7、8、9は、同一に構成されている。第2の縦側面29の凹部7、8、9も導電コンタクトパッド34によってその内側が覆われている。さらに、図3から明らかなように、2つの縦側面28、29に向かい合って配置された凹部のコンタクトパッド34は、下面に配置されたコンタクト条片15、16、17を介して相互接続されている。
図6の装置において、第1のコンタクトパッド4は第2の縦側面29の第1の凹部7まで延在していない。このように、第2の縦側面29の第1の凹部7に接する上面3がコンタクトパッドによって覆われていないので、半導体レーザ11の側面24は第1の凹部7の内側に、より小さな突起を有しうる。このように、この実施形態において第1のコンタクトパッド4の材料による側面24の汚染の恐れが低減される。汚染は、例えば半導体レーザ11の実装時、つまり基板3又は第1のコンタクトパッド4との機械的かつ電気的な接続時に起こりうる。
図7は、第2の縦側面29から見た図6の装置を示す。
図8は、図5又は図6の実施形態で構成され、下面14を介してキャリア30に実装された基板23を備える装置を示す。図8は、第1の縦側面28から見た基板23を示す。キャリア30は、付設電気コンタクト31、32、33を上面に有する。付設電気コンタクト31、32、33は、例えばコンタクトパッドの形態で構成されている。下面14に配置され、第1のコンタクトパッド4に導電接続されている基板23の第1のコンタクト条片15は、キャリア30の第1の付設電気コンタクト31に載っている。基板23の下面14に配置され、第2のコンタクトパッド5に導電接続されている基板23の第2のコンタクト条片16は、第2の付設電気コンタクト32に載っている。基板23の下面14に配置され、第3のコンタクトパッド6に導電接続されている基板23の第3のコンタクト条片17は、第3の付設電気コンタクト33に載っている。このように、第1の付設電気コンタクト31と第1のコンタクトパッド4との間、第2の電気コンタクト32と第2のコンタクトパッド5との間、及び第3の付設電気コンタクト33と第3のコンタクトパッド6との間に導電接続が構成されている。
選択する実施形態によっては、コンタクト条片15、16、17と付設電気コンタクト31、32、33との対応する機械的な接合を介して、基板23がキャリア30に取り付けられてもよい。また、基板23をキャリア30に機械的に取り付けるために、依存的に又は付加的にさらなる接合層、特に接着剤層が基板23の下面14とキャリア30の上面との間に構成されうる。
図9は、図6の実施形態の基板23が第1の縦側面28を介してキャリア30の上面に取り付けられているさらなる実施形態を示す。この場合、キャリア30の第1の付設電気コンタクト31は、第1の凹部7で第1のコンタクトパッド4と導電接続されている。また、キャリア30の第2の付設電気コンタクト32は、第2の凹部8領域で第2のコンタクトパッド5に導電接続されている。さらに、第3の付設電気コンタクト33は、第3の凹部9の第3のコンタクトパッド6と導電接続されている。この実施形態において、半導体レーザ11の側面24は、第2の縦側面29に構成された第1の凹部7の縁領域を超えて突出している。このように、半導体レーザ11は、電磁放射をキャリア30とは反対側に発する。
しかしながら、選択する実施形態によっては、半導体レーザ11は、側面24がキャリア30の側に配置されるようにも実装されうる。しかしながら、このような実施形態においては、半導体レーザ11の電磁放射がキャリア30を超えて発せられるように、半導体レーザ11の高さがキャリア30に対して補われていなければならない。
図10は、第1、第2及び第3の凹部7、8、9が凹部の形態で構成されているが、基板23の下面14まで延在していない、半導体レーザを備える基板23の実施形態を示す。この実施形態においても、説明してきた効果が半導体レーザ11の実装に活かされうる。この場合、図5に図示したように、電磁放射を発する半導体レーザ11の側面24は、基板23に対して、第1のコンタクトパッド4が延在している第1の凹部7の第1の縦側面28から突出していてもよい。また、この実施形態においても、図6に図示したように、半導体レーザ11は、半導体レーザ11の第1のコンタクトパッド4が延在していない第2の縦側面29の第1の凹部7から突出していてもよい。
図11は、レーザ放射を発する側面24の、第1の凹部7からの横方向の間隔35の模式図を示す。
図に示した凹部7、8、9は、円形の断面を有する。選択する実施形態によっては、特に第1の凹部が第2の凹部と異なり、第2の凹部が第3の凹部と異なる他の断面も有しうる。
さらに、基板プレート1から個片化された基板23は、複数の半導体レーザ11、それと対応する複数の第1、第2及び第3の凹部7、8、9、並びにそれと対応する第1、第2及び第3のコンタクトパッド4、5、6を有しうる。
半導体レーザ11のp側は、基板23又は基板プレート1に対向しうる。その結果、半導体レーザ11のn側よりもp側に近接して配置される活性領域が、基板プレート1の上面3又は基板23の上面3に近接して配置される。
例えば、レーザダイオードの形態で構成される半導体レーザ11の代わりに、側面24で電磁放射を発する、発光ダイオードも設けられうる。
選択する実施形態によっては、第1、第2及び第3の凹部7、8、9内のコンタクトパッド4、5、6という構成でなくてもよい。とりわけ、基板23が第1の縦側面28を介してキャリア30に実装される場合に可能である。
本発明について好ましい例示的な実施形態に基づいて図示、及びより詳しく説明してきたが、本発明は、開示したこれらの例に限定されない。当業者は、本発明の保護範囲から逸脱することなく、好ましい例示的な実施形態から別の変形形態を導くことができるであろう。
1 基板プレート
3 上面
4 第1のコンタクトパッド
5 第2のコンタクトパッド
6 第3のコンタクトパッド
7 第1の凹部
8 第2の凹部
9 第3の凹部
10 ユニット
11 半導体レーザ
12 第1の端部
13 第2の端部
14 下面
15 第1のコンタクト条片
16 第2のコンタクト条片
17 第3のコンタクト条片
18 切断溝
19 破断端
20 切断工具
21 第1の押圧板
22 第2の押圧板
23 基板
24 側面
25 第1のボンディングワイヤ
26 第2のボンディングワイヤ
28 第1の縦側面
29 第2の縦側面
30 キャリア
31 第1の付設電気コンタクト
32 第2の付設電気コンタクト
33 第3の付設電気コンタクト
34 コンタクトパッド
35 間隔
36 第1の電気端子
37 第2の電気端子

Claims (11)

  1. 基板(23)と半導体レーザ(11)とを備え、
    前記基板(23)は上面(3)、側面(28,29)、及び下面(14)を有しており、
    少なくとも1つの第1の凹部(7)が前記上面(3)に設けられており、
    前記第1の凹部(7)は前記基板(23)の前記上面(3)から前記基板(23)の前記下面(14)まで延在しており、
    前記半導体レーザ(11)は、電磁放射が発せられる自身の側面(24)の領域が前記第1の凹部(7)の上方に配置されるように、前記基板(23)の前記上面(3)に配設されており、
    第1のコンタクトパッド(4)が前記基板(23)の前記上面(3)に形成されており、
    前記第1のコンタクトパッド(4)は、前記上面(3)から前記第1の凹部(7)を介して前記基板(23)の前記下面(14)まで延在しており、
    前記半導体レーザ(11)の第1の電気端子(36)が前記第1のコンタクトパッド(4)と導電接続されており、
    少なくとも1つの第2の凹部(8,9)が前記基板(23)の前記上面(3)に設けられており、
    前記第2の凹部(8,9)は前記基板の前記側面(28,29)を縁取っているか、又は前記基板(23)の前記上面(3)から前記基板(23)の前記下面(14)まで延在しており、
    第2のコンタクトパッド(5)が前記基板(23)の前記上面(3)に形成されており、
    前記第2のコンタクトパッド(5)は前記上面(3)から少なくとも前記第2の凹部(8,9)内まで延在しており、
    前記半導体レーザ(11)の第2の電気端子(37)が前記第2のコンタクトパッド(5)と導電接続されている、
    装置。
  2. 前記第1の凹部(7)は前記基板(23)の前記側面(28,29)を縁取るように設けられており、
    前記第1の凹部(7)は前記側面(28,29)で側方に開口している、
    請求項1に記載の装置。
  3. 前記第2の凹部(8)は前記基板(23)の前記上面(3)から前記基板(23)の前記下面(14)まで延在しており、
    前記第2のコンタクトパッド(5)は前記上面(3)から前記第2の凹部(8)を介して前記基板(23)の前記下面(14)まで延在している、
    請求項1又は2に記載の装置。
  4. 少なくとも1つの第3の凹部(9)が前記基板(23)の前記上面(3)に設けられており、
    前記第3の凹部(9)は前記基板(23)の前記側面(28,29)を縁取っているか、又は前記基板(23)の前記上面(3)から前記基板(23)の前記下面(14)まで延在しており、
    第3のコンタクトパッド(6)が前記基板(23)の前記上面(3)に形成されており、
    前記第3のコンタクトパッド(6)は少なくとも前記第3の凹部(9)内まで延在しており、
    前記第3のコンタクトパッド(6)は前記半導体レーザ(11)の前記第2の電気端子(37)と導電接続されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記第1の凹部(7)は前記基板(23)の前記側面(28,29)に形成されているか、又は前記下面(14)まで延在してキャリア(30)上に配置されており、
    前記キャリア(30)は第1の付設電気コンタクト(31)を有しており、
    前記第1のコンタクトパッド(4)は前記キャリア(30)の前記第1の付設電気コンタクト(31)と接続されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記キャリア(30)は第2の付設電気コンタクト(31)を有し、
    前記第2のコンタクトパッド(5)は前記キャリア(30)の前記第2の付設電気コンタクト(31)と接続されている、
    請求項に記載の装置。
  7. 前記キャリアは第3の付設電気コンタクト(32)を有し、
    前記第3のコンタクトパッド(6)は前記キャリア(30)の前記第3の付設電気コンタクト(32)と接続されている、
    請求項又はに記載の装置。
  8. 前記第1、第2及び第3の凹部の少なくとも一は穴の形態で、又は側方に開口している縦方向に沿った穴の形態で構成されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の装置。
  9. 基板と半導体レーザとを備える請求項1に記載の装置の製造方法であって、
    基板プレートが、上面と下面を有し、
    複数の第1の凹部が前記上面内に設けられ、
    複数の前記半導体レーザが、電磁放射が発せられる自身の側面の領域が前記第1の凹部の上方に配置されるように、前記基板プレートの前記上面上に配設され、
    複数の第1のコンタクトパッドが、前記基板プレートの前記上面上に構成され、
    複数の前記第1のコンタクトパッドそれぞれが、前記上面から、複数の前記第1の凹部の少なくとも一つの中まで延在し、
    複数の前記半導体レーザそれぞれの第1の電気端子が、複数の前記第1のコンタクトパッドの一つに接続され、
    少なくとも複数の第2の凹部が、前記基板プレートの前記上面内に設けられ、
    複数の前記第2の凹部が、前記基板プレートの前記上面から前記基板プレートの前記下面まで延在し、
    複数の第2のコンタクトパッドが、前記基板プレートの前記上面上に構成され、
    複数の前記第2のコンタクトパッドそれぞれは、前記上面から複数の前記第2の凹部の一つの中に延在し、
    複数の前記半導体レーザそれぞれの第2の電気端子が、複数の前記第2のコンタクトパッドの一つに電気接続され、
    前記基板プレートは、その後、少なくとも1つの半導体レーザを有する基板を備える請求項1に記載の装置に分割される、方法
  10. 前記基板は、前記第1の凹部が縁取られた自身の側面を介して又は自身の下面を介してキャリア上に配置され、
    前記キャリアは第1の付設電気コンタクトを有し、
    前記基板の前記第1のコンタクトパッドは前記キャリアの前記第1の付設電気コンタクトと導電接続される、
    請求項に記載の方法。
  11. 前記基板プレートは切断動作によって前記基板に分割され、
    破断寸法はレーザによって特に前記基板プレートの下面において規定され、
    その後に前記基板プレートは破断溝に沿って切断される、
    請求項又は10に記載の方法。
JP2017555749A 2015-04-30 2016-04-29 基板と半導体レーザとを備える装置 Expired - Fee Related JP6680800B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015106712.9 2015-04-30
DE102015106712.9A DE102015106712A1 (de) 2015-04-30 2015-04-30 Anordnung mit einem Substrat und einem Halbleiterlaser
PCT/EP2016/059674 WO2016174238A1 (de) 2015-04-30 2016-04-29 Anordnung mit einem substrat und einem halbleiterlaser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018515916A JP2018515916A (ja) 2018-06-14
JP6680800B2 true JP6680800B2 (ja) 2020-04-15

Family

ID=55860870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017555749A Expired - Fee Related JP6680800B2 (ja) 2015-04-30 2016-04-29 基板と半導体レーザとを備える装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180090908A1 (ja)
JP (1) JP6680800B2 (ja)
CN (1) CN107534269B (ja)
DE (2) DE102015106712A1 (ja)
WO (1) WO2016174238A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6986453B2 (ja) 2018-01-12 2021-12-22 ローム株式会社 半導体レーザ装置
JP2022180123A (ja) * 2021-05-24 2022-12-06 日亜化学工業株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
DE102023100478A1 (de) 2023-01-11 2024-07-11 Ams-Osram International Gmbh Halbleiterlaservorrichtung

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69204828T2 (de) * 1992-06-09 1996-05-02 Ibm Herstellung von Laserdioden mit durch Spaltung erzeugten Stirnflächen auf einem vollständigen Wafer.
JPH06350202A (ja) * 1993-06-10 1994-12-22 Toshiba Corp 半導体発光装置
US5627851A (en) * 1995-02-10 1997-05-06 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor light emitting device
US5903584A (en) * 1998-01-05 1999-05-11 Youngtek Electronics Laser diode package
JP2001036178A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2002344063A (ja) * 2001-05-17 2002-11-29 Ricoh Co Ltd 半導体レーザ装置、サブマウントの製造方法、及び半導体レーザチップのマウント方法
CA2447368A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Xanoptix, Inc. Opto-electronic device integration
US6724794B2 (en) * 2001-06-29 2004-04-20 Xanoptix, Inc. Opto-electronic device integration
JP2003046181A (ja) * 2001-07-27 2003-02-14 Ricoh Co Ltd サブマウント、半導体装置およびサブマウントの製造方法
JP2003043181A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tokyo Electric Power Co Inc:The 原子炉建屋
US20030046181A1 (en) * 2001-09-04 2003-03-06 Komsource, L.L.C. Systems and methods for using a conversation control system in relation to a plurality of entities
JP2003282945A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Sanyo Electric Co Ltd 半導体発光素子
JP2003304002A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Sharp Corp 面実装型光半導体装置の製造方法
JP4088867B2 (ja) * 2002-05-01 2008-05-21 株式会社リコー 半導体発光素子の固着方法
US7264378B2 (en) * 2002-09-04 2007-09-04 Cree, Inc. Power surface mount light emitting die package
JP4536429B2 (ja) * 2004-06-04 2010-09-01 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ装置及びその製造方法
WO2006032252A1 (de) 2004-09-22 2006-03-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Seitlich optisch gepumpter oberflächenemittierender halbleiterlaser auf einer wärmesenke
JP2006302926A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Seiko Epson Corp レーザスクライブ用シリコン基板及びシリコン基板のダイシング方法
JP2007189030A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザ装置
JP5273922B2 (ja) * 2006-12-28 2013-08-28 株式会社アライドマテリアル 放熱部材および半導体装置
WO2009036919A2 (de) * 2007-09-13 2009-03-26 Dirk Lorenzen Verfahren zur herstellung wenigstens einer strahlungsquelle
JP5003464B2 (ja) * 2007-12-21 2012-08-15 三菱電機株式会社 光伝送モジュール
US9018074B2 (en) * 2009-10-01 2015-04-28 Excelitas Canada, Inc. Photonic semiconductor devices in LLC assembly with controlled molding boundary and method for forming same
DE102010009455B4 (de) * 2010-02-26 2021-07-08 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlaservorrichtung mit einem Halbleiterlaserchip und Verfahren zu dessen Herstellung
CN104040809B (zh) * 2012-04-05 2017-03-22 松下知识产权经营株式会社 半导体激光器装置以及其制造方法
JP2015019066A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 エクセリタス カナダ,インコーポレイテッド 成形境界を制御したllc組立における光半導体デバイス及びこれを形成するための方法
DE102013223110A1 (de) * 2013-11-13 2015-05-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013223115A1 (de) * 2013-11-13 2015-05-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016174238A1 (de) 2016-11-03
US20180090908A1 (en) 2018-03-29
DE102015106712A1 (de) 2016-11-03
DE112016002001A5 (de) 2018-01-11
CN107534269B (zh) 2019-11-08
CN107534269A (zh) 2018-01-02
JP2018515916A (ja) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6680800B2 (ja) 基板と半導体レーザとを備える装置
JP4698234B2 (ja) 表面実装型半導体素子
CN104112982B (zh) 光源装置
JP2023014090A (ja) 光源装置
JP2017201675A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2012064855A (ja) 半導体装置
JP6034175B2 (ja) Ledモジュール
JP6539956B2 (ja) リードフレーム、樹脂成型体、表面実装型電子部品、表面実装型発光装置、及びリードフレーム製造方法
JP6149727B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
US11551984B2 (en) Package
JP5804550B2 (ja) 発光装置
KR20160002962A (ko) 광전자 반도체 칩 및 광전자 반도체 컴포넌트
JP7072045B2 (ja) 多数個取り素子収納用パッケージおよび多数個取り光半導体装置
KR20150037216A (ko) 발광 디바이스
KR101819907B1 (ko) 반도체 발광소자용 기판
KR101778138B1 (ko) 반도체 발광소자용 기판
JP2014022486A (ja) ワイヤボンディング構造、及びその製造方法
KR102327950B1 (ko) 반도체 패키지
KR20140085918A (ko) 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
CN110959199B (zh) 光电子半导体器件和用于形成光电子半导体器件的方法
US8524541B2 (en) Processes for manufacturing an LED package with top and bottom electrodes
JP2014090117A (ja) 半導体装置、半導体装置の実装構造、および半導体装置の製造方法
JPS63102387A (ja) 半導体レ−ザ−装置用パツケ−ジ
JP2003008069A (ja) 発光装置
CN103426979B (zh) 发光二极管的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171025

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190726

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200303

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200319

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6680800

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees