JPH01268074A

JPH01268074A - 光電子装置

Info

Publication number: JPH01268074A
Application number: JP63095508A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Yasuda; 洋一安田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光電子装置、たとえば、サブマウント上に固
定された発光ダイオード素子の順方向電圧をワイヤボン
ディングによって選択できる光電子装置に関する。

〔従来の技術〕

発光ダイオードは、光通信用および情報処理用の光源と
して広く使用されている。たとえば、工業調査会発行「
電子材料Ｊ　１９Ｂ７年９月号、昭和６２年９月１日発
行、Ｐ６３〜Ｐ７１には、カメラのフォーカス表示用に
ＬＥＤ　（発光ダイオード）が組み込まれていることが
表示されている。

また、発光ダイオードの一つとして、光発光部分がドー
ム形状をしたものが知られている。ドーム状の発光ダイ
オードについては、たとえば、日立評論社発行「日立評
論、１９８３年第１０号、昭和５８年１０月２５日発行
、Ｐ４９〜Ｐ５２に記載されている。この構造の発光ダ
イオ、−ド素子は、アノード電極およびカソード電極が
平坦な面に設けられていることから、主面に配線層を有
するサブマウント（支持板）に機械的かつ電気的に固定
した状態で使用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

−船釣に、発光ダイオードの駆動電源は乾電池が使用さ
れることが多い、この場合、発光ダイオードは定電圧駆
動で使用される。°カメラオートフォーカス用の発光ダ
イオードも、同様に電源の制約から定電圧駆動である。

しかし、発光ダイオードはある程度の範囲で順方向電圧
がバラツクため、別に抵抗を取り付けて順方向電圧を一
定にした後使用されている。

すなわち、現状の製造技術においては、発光ダイオード
のシリーズ抵抗Ｒ８を完全に制御することは難しく、ウ
ェハロット間で順方向電圧のバラツキを生じる。この結
果、光出力を一定にする等、同一駆動条件で発光ダイオ
ードを駆動する必要がある場合、発光ダイオードの順方
向電圧に応じて外付けの抵抗を変えることにより、駆動
電流を一定にして使用している。

しかし、上記方法においては、順方向電圧のグレード別
は作業や発光ダイオードの取付けの際、別に所定値の抵
抗を新たに取り付ける等の作業が増え、コスト高騰を招
く。

本発明の目的は、光素子の順方向電圧の調整が可能な光
電子装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の発光ダイオード装置は、主面に配線
層を有するサブマウント上に発光ダイオード素子がその
電極を介して前記配線層に接続されている。また、この
サブマウントの主面には前記発光ダイオードと直列に繋
がる抵抗層が設けられている。また、この抵抗層の上に
は、接続された抵抗のシリーズ抵抗ｒ、が異なるような
ワイヤボンディングパッドが複数設けられている。そし
て、実装される発光ダイオードのシリーズ抵抗Ｒ３に対
応して前記ワイヤボンディングパッドが選択され、その
選択されたワイヤボンディングパッドと外部引き出し端
子とが導電性のワイヤで接続されるようになっている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明の発光ダイオード装置に
あっては、発光ダイオードのシリーズ抵抗Ｒ，とサブマ
ウントのシリーズ抵抗ｒ、は直列に繋がり、駆動時の抵
抗Ｒは、Ｒ−Ｒｓ　＋ｒｓとなることから、抵抗層上に
設けられた複数のワイヤボンディングパッドのうちから
所望のワイヤボンディングパッドを選んでワイヤを接続
することによって、発光ダイオードのシリーズ抵抗Ｒ９
のバラツキに応じてサブマウントのシリーズ抵抗ｒ、の
選択を行うことができ、実質的に順方向電圧のバラツキ
の少ない発光ダイオード装置が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による発光ダイオード装置を
示す断面図、第２図は同じくサブマウントに実装された
ドーム状発光ダイオード素子を示す断面図、第３図は同
じ（サブマウントの平面図、第４図は同じく発光ダイオ
ード素子の平面図である。

この実施例の発光ダイオード装置は、第１図に示される
ように、Ｔｏ−１８型のステムｌと、このステム１の主
面に固定されたサブマウント２と、このサブマウント２
の主面に取り付けられたドーム状の発光ダイオード素子
（チップ）３とからなっている。前記ステム１は金属か
らなるステム本体４と、このステム本体４の一部に埋め
込まれた絶縁体５とからなっている。前記ステム本体４
はコバール等の金属板を成形して形成され、中央部分は
一段高い円形台座部分６を構成し、周囲はキャップを取
り付けるためのフランジ７となっている。また、前記円
形台座部分６には二つ“の孔８゜９が設けられ、この孔
８．９にはアノードリード１０またはカソードリード１
１がそれぞれ遊嵌かつ貫通状態で挿入されている。そし
て、前記円形台座部分６の裏側の富んだ部分には、ホウ
ケイ酸ガラスが充填され、前記アノードリード１０およ
びカソードリード１１が絶縁状態でステム本体４に固定
されている。

一方、前記サブマウント２はシリコン基板で形成されて
いるとともに、その主面にはＳ　ｉ　Ｏを膜からなる絶
縁膜１２が部分的に設けられている。

そして、この絶縁膜１２上には、第２図および第４図に
示されるようなドーム状の発光ダイオード素子３の電極
パターンに一部が対応した配線層１３が設けられている
。前記発光ダイオード素子３は光を出す面はドーム状と
なり、裏面は略平坦な面となっている。そして、この平
坦な面の中央には、第４図において破線で示すように円
形のアノード電極１４が設けられるとともに、その周囲
には馬蹄形のカソード電極１５が設けられている。

したがって、前記サブマウント２の主面に設けられた配
線層１３は、第３図に示されるように、前記発光ダイオ
ード素子３のアノード電極１４に対応する直線状に延在
するアノード配線層１６と、前記カソード電極１５に対
応する逆Ｃ字状のカソード配線層１７とからなっている
。また、前記サブマウント２の主面の絶縁膜１２は部分
的に除去されていて、この除去領域には所望の不純物が
拡散されて抵抗層１８が形成されている。前記カソード
配線層Ｉ７はその一部が部分的に延在し、この抵抗層１
日に電気的に接続されている。

他方、前記抵抗層１８の延在方向に沿ってその上面には
導体で形成されるワイヤボンディングパッド１９．２０
が設けられている。これら２つのワイヤボンディングパ
ッド１９．２０は前記カソード配線層１７の接続端から
の距離がＬ＋、Ｌｘと異なることから、これらワイヤボ
ンディングパッド１９．２０における抵抗のシリーズ抵
抗ｒ。

も、たとえば、ｒｓ＋＋ｒｓオと異なっている。

このようなステム１にあって、各部品はっぎのような手
順で取り付けられる。すなわち、最初にサブマウント２
をＡｕ−３ｉによってステム１の円形台座部分６の主面
に固定する。その後、アノード配線層１６の端とアノー
ドリード１０の上端とがＡｕのワイヤ２１で接続される
。また、カソードリード１１の上端と２つのワイヤボン
ディングパッド１９．２０のどちらかがＡｕのワイヤ２
２で接続される。このワイヤ２２の接続個所は、その後
に取り付けられる発光ダイオード素子３のシリーズ抵抗
Ｒ１の数値の如何によって判断される。したがって、発
光ダイオード素子３のシリーズ抵抗Ｒ８が小さい場合に
は、抵抗層１８のシリーズ抵抗がｒ、！と大きくなるワ
イヤボンディングパッド２０にワイヤ２２が接続され、
発光ダイオード素子３のシリーズ抵抗Ｒ，が大きい場合
には、抵抗層１８のシリーズ抵抗がｒ□と大きくなるワ
イヤボンディングパッド１９にワイヤ２２が接続される
。

この結果、発光ダイオード素子３をフェイスダウンボン
ディングでサブマウント２の主面の配線層１３に固定し
た後の状態では、発光ダイオードとしてのシリーズ抵抗
Ｒ＝−ＲＳ　＋　ｒ　ｓをほぼ一定にすることが可能で
ある。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明の発光ダイオード装置にあっては、ドーム
状の発光ダイオード素子はサブマウントに接続されてい
るが、前記サブマウントには前記発光ダイオード素子に
直列に繋がる抵抗層が設けられていて、外部端子となる
リードとの間を接続するワイヤは、前記抵抗層上に設け
られた２つのワイヤボンディングパッドのうちの１つに
、前記発光ダイオード素子のシリーズ抵抗Ｒ８の数値の
大小に基づいて選択して接続されていることから、発光
ダイオードとしてのシリーズ抵抗をほぼ規定の数値内に
することができるという効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明の発光ダイオード装置
は、シリーズ抵抗を一定にして供給することができるた
め、各種機器への取り付けの際、新たに単体部品である
抵抗を外付けする必要もなくなることからコストが安く
なるという効果が得られる。

（３）上記（２）により、本発明の発光ダイオード装置
はシリーズ抵抗が一定となることがら、各種機器への取
り付けの際、新たに単体の抵抗を組み込む必要もなくな
り、作業性が向上するという効果が得られる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば、順
方向電圧（シリーズ抵抗）のバラツキの少ない発光ダイ
オード装置を安価に選択することができるため、この発
光ダイオード装置を組み込んだ機器のコスト低減が達成
できるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、抵抗層上に設
けるワイヤボンディングパッドはさらに多くすれば、発
光ダイオード装置のシリーズ抵抗のバラツキをさらに小
さくできる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である発光ダイオード装置
の組立技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、半導体レーザ等にも同様に適
用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明の発光ダイオード装置にあっては、発光ダイオー
ドのシリーズ抵抗Ｒ８とサブマウントのシリーズ抵抗ｒ
、は直列に繋がり、駆動時の抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒ，＋ｒ、
となることから、抵抗層上に設けられた複数のワイヤボ
ンディングパッドのうちから所望のワイヤボンディング
パッドを選んでワイヤを接続することによって、発光ダ
イオードのシリーズ抵抗Ｒ８のバラツキに応じてサブマ
ウントのシリーズ抵抗「、の選択を行うことができ、実
質的に順方向電圧のバラツキの少ない発光ダイオード装
置が得られる。したがって、各種機器に組み込む場合、
従来のように新たに抵抗を選択して取り付ける必要もな
くなり、工数低減２部品点数削減から、各種機器の生産
コストの低減が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による発光ダイオード装置を
示す断面図、第２図は同じくサブマウントに実装されたドーム状発光
ダイオード素子を示す断面図、第３図は同じくサブマウ
ントの平面図、第４図は同じく発光ダイオード素子の平
面図である。１・・・ステム、２・・・サブマウント、３・・・発光
ダイオード素子（チップ）、４・・・ステム本体、５・
・・絶縁体、６・・・円形台座部分、７・・・フランジ
、８．９・・・孔、１０・・　・アノードリード、１１
・　・　・カソードリード、１２・・・絶縁膜、１３・
・・配線層、１４・・・アノード電極、１５・・・カソ
ード電極、１６・・・アノード配線層、１７・・・カソ
ード配線層、１８・・・抵抗層、１９．２０・・・ワイ
ヤ第　　１　　図Ｏ第　　２　図マ／７−ｙｙ　ソート引どま斥２印ｌ　タ　Ｚｏ−ワイｑ＊’；プ’！’−り・ノｖ＝ｔト
”２２−ワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】１、主面に配線層を有する支持板と、この支持板の主面
の配線層に電極を介して機械的かつ電気的に接続される
光素子と、前記支持板主面に設けられかつ前記光素子と
直列になる抵抗層と、この抵抗層上に設けられた複数の
ワイヤボンディングパッドと、前記ワイヤボンディング
パッドのいずれかに接続されたワイヤとを有することを
特徴とする光電子装置。２、前記抵抗層上の各ワイヤボンディングパッドでは前
記光素子の順方向電圧が異なることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光電子装置。