JPH02296388A - Mounting of semiconductor light-emitting element - Google Patents
Mounting of semiconductor light-emitting elementInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光ディスクや光通信などに用いられる半導体レ
ーザなどの半導体発光素子の実装方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for mounting semiconductor light emitting devices such as semiconductor lasers used in optical discs, optical communications, and the like.
従来の技術
半導体レーザは光ディスク、レーザプリンタ、バーコー
ドリーダなどに用いる光源あるいは光通信用の光源とし
て広く民生用機器や産業用機器に利用されている。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are widely used in consumer and industrial equipment as light sources for optical discs, laser printers, bar code readers, etc., or as light sources for optical communications.
一般的に半導体レーザは電流を光に変換する変換効率(
量子効率)が高い。しかし、レーザ発振を起こすための
発振しきい電流値は周囲の温度の変化にともなって変化
するため半導体レーザに定電流源を接続するだけでは安
定して一定の光出力を得ることが困難であり、光出力を
ホトダイオードでモニターして光出力が一定になるよう
にしている。In general, semiconductor lasers have a conversion efficiency (
quantum efficiency) is high. However, the oscillation threshold current value for laser oscillation changes with changes in the surrounding temperature, so it is difficult to obtain a stable and constant optical output simply by connecting a constant current source to the semiconductor laser. The light output is monitored by a photodiode to ensure a constant light output.
第2図に光出力モニター用のホトダイオードを実装した
従来の半導体レーザの実装方法を示す。FIG. 2 shows a conventional method for mounting a semiconductor laser equipped with a photodiode for monitoring optical output.
第2図において201は半導体レーザおよびホトダイオ
ードを接着するための支持体(ステム)であり、202
は半導体レーザチップ、203はホトダイオードチップ
である。第2図に示すように半導体レーザ202からは
前方および後方の両端面から光が出射する。半導体レー
ザ202の後方端面から出射した光はホトダイオード2
03に入射して電気信号に変換される。ホトダイオード
203で反射された光が半導体レーザ202に入射する
と半導体レーザ202の雑音が増加してしまうのでホト
ダイオード203を接着する支持体201の表面はホト
ダイオード203で反射された光が半導体レーザ202
に再び入射することのないように半導体レーザ202の
主面とは900以外の角度に傾斜するように形成されて
いる。半導体レーザ202およびホトダイオード203
の電極からはそれぞれリード線204および20F5に
ワイヤー(Au)20Bおよび207がボンディングさ
れる。In FIG. 2, 201 is a support (stem) for bonding a semiconductor laser and a photodiode, and 202
203 is a semiconductor laser chip, and 203 is a photodiode chip. As shown in FIG. 2, light is emitted from the semiconductor laser 202 from both front and rear end faces. The light emitted from the rear end facet of the semiconductor laser 202 is transmitted to the photodiode 2.
03 and is converted into an electrical signal. When the light reflected by the photodiode 203 enters the semiconductor laser 202, the noise of the semiconductor laser 202 increases.
The main surface of the semiconductor laser 202 is formed to be inclined at an angle other than 900 to prevent the light from entering the semiconductor laser 202 again. Semiconductor laser 202 and photodiode 203
Wires (Au) 20B and 207 are bonded from the electrodes to lead wires 204 and 20F5, respectively.
発明が解決しようとする課題
」二連の従来の半導体レーザの実装方法において、半導
体レーザ202およびホトダイオード203は互いにほ
ぼ90’異なる角度で支持体201に接着される。した
がって半導体レーザ202およびホトダイオード203
を接着する場合それぞれにチップを接着しやすいように
支持体201の向きを変えて接着しなければならなかっ
た。またワイヤー206および207のボンディングの
際も同様であり作業が複雑であった。[Problems to be Solved by the Invention] In a conventional method for mounting two series of semiconductor lasers, a semiconductor laser 202 and a photodiode 203 are bonded to a support 201 at angles that differ from each other by approximately 90'. Therefore, the semiconductor laser 202 and the photodiode 203
When bonding the chips, it was necessary to change the direction of the support 201 so that the chips could be easily bonded to each chip. Further, the bonding of the wires 206 and 207 was similar, and the work was complicated.
また従来の半導体レーザの実装方法においては半導体レ
ーザ202とホトダイオード203との距離を接近させ
ることは困難であり、ホトダイオード203の受光効率
を」二げるために大きな受光面積のホトダイオードを必
要としていた。Furthermore, in the conventional semiconductor laser mounting method, it is difficult to make the distance between the semiconductor laser 202 and the photodiode 203 close, and in order to increase the light receiving efficiency of the photodiode 203, a photodiode with a large light receiving area is required.
課題を解決するための手段
本発明は上述のような従来の半導体レーザの実装方法に
おける課題を解決するためになされたもので、端面発光
型半導体発光素子を接着するための支持体の一部に前記
半導体発光素子の後方からの出射光を反射するための傾
斜部を有し、前記傾斜部で反射された前記出射光をホト
ダイオードに入射させるという手段を有する。Means for Solving the Problems The present invention has been made in order to solve the problems in the conventional semiconductor laser mounting method as described above. The device has a slope portion for reflecting light emitted from the rear of the semiconductor light emitting element, and means for causing the light reflected by the slope portion to enter a photodiode.
作用
このような手段により本発明は、半導体レーザチップと
ホトダイオードチップとが互いの主面が平行になるよう
に配置することができるのでチップの接着およびワイヤ
ーのボンディングの工程が簡略化されるという作用を存
する。Effect: By using such means, the present invention has the effect that the semiconductor laser chip and the photodiode chip can be arranged so that their main surfaces are parallel to each other, thereby simplifying the process of adhering the chips and bonding the wires. exists.
また半導体レーザとホトダイオードとの距離を接近させ
ることができるので小さな受光面積のホトダイオードで
高い受光効率を得ることができるという作用もをする。Furthermore, since the distance between the semiconductor laser and the photodiode can be brought closer, high light-receiving efficiency can be obtained with a photodiode having a small light-receiving area.
実施例
以下本発明を実施例にしたがって説明する。第1図に本
発明の一実施例の半導体発光素子の実装方法を示す。第
1図(a)において101は半導体レーザおよびホトダ
イオードを接着するための支持体(ステム)であり、1
02は半導体レーザチップ、 104はホトダイオード
チップ、 105および106はリード線、107およ
び108はそれぞれ半導体レーザチップ102およびホ
トダイオード104とリード線105および106を接
続するワイヤーである。第1図(b)にA(第1図(a
)に表示)の矢印の方向からみた半導体レーザチップ1
02の周囲の拡大図を示す。第1図(b)に示すように
半導体レーザ102からは前方及び後方の両端面から光
9.Q2が出射する。EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples. FIG. 1 shows a method for mounting a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1(a), 101 is a support (stem) for bonding a semiconductor laser and a photodiode;
02 is a semiconductor laser chip, 104 is a photodiode chip, 105 and 106 are lead wires, and 107 and 108 are wires that connect the semiconductor laser chip 102 and the photodiode 104 to the lead wires 105 and 106, respectively. Figure 1 (b) shows A (Figure 1 (a)
) Semiconductor laser chip 1 viewed from the direction of the arrow
An enlarged view of the area around 02 is shown. As shown in FIG. 1(b), light 9. is emitted from the semiconductor laser 102 from both front and rear end faces. Q2 is emitted.
半導体レーザ102の後方端面から出射した光21は半
導体レーザ102の後方に設けられた傾斜部103によ
って反射され光路が曲げられる。傾斜部103によって
反射した光は図に示すようにポトダイオード104の主
面(受光面)10に入射する。傾斜部103は支持体1
01を切削して形成することも可能であるが、例えば厚
さ200μmのシリコン基板113をテーパー状にエツ
チングしたのちたとえば表面にCr / A uを蒸着
して、第1図(b)に示すように支持体101に半田で
接着することにより形成できる。ホトダイオード104
は第1図(b)に示すように受光面となる主面10を傾
斜部103側に向け、傾斜部103に覆いかぶさるよう
に、支持体101の平坦部あるいは傾斜部を設けたシリ
コン基板113の平坦部に接着する。Light 21 emitted from the rear end facet of the semiconductor laser 102 is reflected by the inclined portion 103 provided at the rear of the semiconductor laser 102, and its optical path is bent. The light reflected by the inclined portion 103 enters the main surface (light receiving surface) 10 of the potodiode 104 as shown in the figure. The inclined part 103 is the support body 1
Although it is possible to form the silicon substrate 113 by cutting 01, for example, after etching the silicon substrate 113 with a thickness of 200 μm into a tapered shape, for example, Cr/Au is vapor-deposited on the surface, as shown in FIG. 1(b). It can be formed by adhering to the support 101 with solder. Photodiode 104
As shown in FIG. 1(b), a silicon substrate 113 is provided with a flat part or an inclined part of the support 101 so as to cover the inclined part 103 with the principal surface 10 serving as a light-receiving surface facing the inclined part 103. Glue on the flat part of the
以上の説明からもわかるように本発明によれば半導体レ
ーザ102の主面11とホトダイオード104の主面1
0とが互いに平行になるように配置することができるの
で、従来のように支持体を回転させることなく半導体レ
ーザ102とホトダイオード104を支持体に接着する
ことができる。As can be seen from the above description, according to the present invention, the main surface 11 of the semiconductor laser 102 and the main surface 1 of the photodiode 104
Since the semiconductor laser 102 and the photodiode 104 can be arranged so that they are parallel to each other, the semiconductor laser 102 and the photodiode 104 can be bonded to the support without rotating the support as in the conventional case.
さらにワイヤー107.108をリード線105.10
6に接続する際も同様に支持体101の向きを変える必
要がないので組み立て作業が簡単になる。Furthermore, wire 107.108 is lead wire 105.10.
Similarly, there is no need to change the orientation of the support 101 when connecting it to the support 101, which simplifies the assembly work.
またこのようにすることによって半導体レーザ102と
ホトダイオード104との距離を従来の約3mmから1
mm以内に接近させることができるのでホトダイオード
の受光面積を小さくすることができ、さらに後方から出
射した光をほとんどすべてホトダイオードに入射させる
ことができるのでホトダイオードの受光効率も良くなる
。In addition, by doing this, the distance between the semiconductor laser 102 and the photodiode 104 is reduced from about 3 mm in the conventional case to 1 mm.
Since they can be brought close to each other within a millimeter, the light-receiving area of the photodiode can be reduced, and since almost all of the light emitted from the rear can be incident on the photodiode, the light-receiving efficiency of the photodiode can also be improved.
第1図(C)に傾斜部を凹面鏡にした場合の本発明の他
の実施例を半導体レーザチップの周囲の拡大図で示す。FIG. 1C shows an enlarged view of the periphery of a semiconductor laser chip, showing another embodiment of the present invention in which the inclined portion is a concave mirror.
第1図(C)では傾斜部と半導体レーザ102を接着す
るサブマウントを一体化した一例を示す。傾斜部は例え
ば厚さ300μmのシリコン基板123をテーパー状に
曲率をもたせてエツチングしたのちたとえば表面にCr
/ A uを蒸着して、第1図(C)に示すように支
持体101に半田で接着することにより形成できる。ホ
トダイオード104は第1図(C)に示すように受光面
となる主面を傾斜部103側に向け、傾斜部103に覆
いかぶさるように、傾斜部を設けたシリコン基板123
の平坦部に接着する。FIG. 1C shows an example in which the inclined portion and the submount to which the semiconductor laser 102 is bonded are integrated. The inclined portion is formed by etching a silicon substrate 123 having a thickness of 300 μm in a tapered shape, for example, and then coating the surface with Cr.
/ Au can be formed by vapor-depositing and adhering to the support 101 with solder as shown in FIG. 1(C). As shown in FIG. 1(C), the photodiode 104 is made of a silicon substrate 123 provided with an inclined part so as to cover the inclined part 103 with its main surface serving as a light-receiving surface facing the inclined part 103.
Glue on the flat part of the
半導体レーザ102の後方から出射した光がホトダイオ
ード104の主面(受光面)に集光されるようにシリコ
ン基板123に設けた傾斜部103の曲率を調整すると
ホトダイオードの受光効率は第1図(b)に示した本発
明の一実施例よりもさらに良くなり、受光面積も小さく
てすむ。When the curvature of the inclined portion 103 provided on the silicon substrate 123 is adjusted so that the light emitted from the rear of the semiconductor laser 102 is focused on the main surface (light receiving surface) of the photodiode 104, the light receiving efficiency of the photodiode becomes as shown in FIG. ) is even better than the embodiment of the present invention shown in FIG.
また第1図(C)のようにするとホトダイオード104
に対して光は斜めに入射するのでホトダイオード104
で反射された光が半導体レーザ102に入射して半導体
レーザ102の雑音を増加させることもない。Also, if it is configured as shown in FIG. 1(C), the photodiode 104
Since the light is obliquely incident on the photodiode 104
The light reflected by the semiconductor laser 102 does not enter the semiconductor laser 102 and increase the noise of the semiconductor laser 102.
発明の効果
以」−述べてきたように本発明は、端面発光型半導体発
光素子を接着するための支持体の一部に光出力モニター
光を反則するための傾斜部を有し、前記傾斜部で反射さ
れた前記モニター光をホトダイオードに入射させるとい
う構成により、半導体レーザチップとホトダイオ−トチ
・ツブとが互いの主面が平行になるように配置すること
ができるのでチップの接着およびワイヤーのボンディン
グの工程が簡略化されるという効果を有する。"Effects of the Invention" - As described above, the present invention has an inclined part for reflecting light output monitor light on a part of the support for adhering an edge-emitting semiconductor light emitting element, and the inclined part By making the monitor light reflected by the photodiode enter the photodiode, the semiconductor laser chip and the photodiode tip can be arranged so that their main surfaces are parallel to each other, making it easy to bond the chips and bond the wires. This has the effect of simplifying the process.
また半導体レーザとホトダイオードとの距離を接近させ
ることができるので小さな受光面積のホトダイオードで
高い受光効率を得ることができるという効果も有する。Furthermore, since the distance between the semiconductor laser and the photodiode can be brought closer, there is also the effect that high light receiving efficiency can be obtained with a photodiode having a small light receiving area.
第1図(a)は本発明の半導体レーザの実装方法を用い
た装置の概略斜視図、第1図(bL (C)は本発明
の一実施例および他の実施例の半導体レーザの実装方法
により作成さ−れた装置の要部断面図、第2図は従来の
半導体レーザの実装方法により作成された装置の概略斜
視図である。
101・拳・支持体、102・11φ半導体レーザチッ
プ、 103・・・傾斜部、 104−・・ホトダイオ
ード、 113、123・・・シリコン基板。FIG. 1(a) is a schematic perspective view of a device using the semiconductor laser mounting method of the present invention, and FIG. 1(C) is a semiconductor laser mounting method of one embodiment and another embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of a device made by a conventional semiconductor laser mounting method. 101・Fist・Support body, 102・11φ semiconductor laser chip, 103... Slanted portion, 104-... Photodiode, 113, 123... Silicon substrate.
Claims (5)
体の一部に前記半導体発光素子の後方からの出射光を反
射するための傾斜部を有し、前記傾斜部で反射された前
記出射光をホトダイオードに入射させることを特徴とす
る半導体発光素子の実装方法。(1) A part of the support for adhering an edge-emitting type semiconductor light-emitting element has a sloped part for reflecting light emitted from the rear of the semiconductor light-emitting element, and the light emitted from the rear side of the semiconductor light-emitting element is reflected by the sloped part. A method for mounting a semiconductor light emitting device, characterized by making incident light incident on a photodiode.
平行に実装することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体発光素子の実装方法。(2) A method for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the main surfaces of the semiconductor light emitting device and the photodiode are mounted parallel to each other.
れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体発光素子の実装方法。(3) The method for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the inclined portion is formed by etching a crystal.
とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の半導体発光
素子の実装方法。(4) A method for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 4, characterized in that the main surface of the photodiode is bonded to the main surface of the crystal.
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体発光素子の
実装方法。(5) The method for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the inclined portion forms a concave surface with curvature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11801189A JPH02296388A (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Mounting of semiconductor light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11801189A JPH02296388A (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Mounting of semiconductor light-emitting element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02296388A true JPH02296388A (en) | 1990-12-06 |
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JP11801189A Pending JPH02296388A (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Mounting of semiconductor light-emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH02296388A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5875205A (en) * | 1993-12-22 | 1999-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic component and method for the manufacture thereof |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP11801189A patent/JPH02296388A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5875205A (en) * | 1993-12-22 | 1999-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic component and method for the manufacture thereof |
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