JPH0378262A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH0378262A JPH0378262A JP1215208A JP21520889A JPH0378262A JP H0378262 A JPH0378262 A JP H0378262A JP 1215208 A JP1215208 A JP 1215208A JP 21520889 A JP21520889 A JP 21520889A JP H0378262 A JPH0378262 A JP H0378262A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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。
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、光学的情報記録再生装置において、コリメー
ト光または集束光の光源として用いられる半導体発光装
置に関する。
ト光または集束光の光源として用いられる半導体発光装
置に関する。
〈従来の技術〉
従来のこの種の半導体発光装置として、第７図に示すよ
うに、レーザダイオード（ＬＤ）ｔｔからのレーザ光を
非球面レンズ群１２によりコリメートまたは集束して出
射するように構成したものがある。レーザダイオード１
）からのレーザ光のパワーを安定したものとするための
モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）１３を備えている。
うに、レーザダイオード（ＬＤ）ｔｔからのレーザ光を
非球面レンズ群１２によりコリメートまたは集束して出
射するように構成したものがある。レーザダイオード１
）からのレーザ光のパワーを安定したものとするための
モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）１３を備えている。
〈発明が解決しようとする課題〉
この従来例の場合、次のような問題がある。
（ｉ）非球面レンズ群１２を用いているため、全体が大
型化かつ重量化している。
型化かつ重量化している。
（ｉｉ）光源としてレーザダイオード１）を用いている
ため、光パワーの安定化対策が必要であり、モニタ用フ
ォトダイオード１３、前置増幅器、スレッシュレベルを
きめる基準電源、差動増幅器、電力増幅器等の出力安定
化回路を必要とする。
ため、光パワーの安定化対策が必要であり、モニタ用フ
ォトダイオード１３、前置増幅器、スレッシュレベルを
きめる基準電源、差動増幅器、電力増幅器等の出力安定
化回路を必要とする。
（ｉｉｉ ）レーザダイオードは、−船釣に、寿命が比
較的短く、また、信頼性の点でも問題がある。
較的短く、また、信頼性の点でも問題がある。
（ｉｖ ）記録媒体で反射されたレーザ光を再生用信号
光やトラッキングサーボ、フォーカスサーボのための制
御光として利用する場合に、安全規格を遵守しなければ
ならず、使用者は使用に際して多大な注意を払う必要が
ある。
光やトラッキングサーボ、フォーカスサーボのための制
御光として利用する場合に、安全規格を遵守しなければ
ならず、使用者は使用に際して多大な注意を払う必要が
ある。
ところで、上記各問題を解消する方策として、光源とし
てレーザダイオードに代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）
を用いる一方、コリメート化または集束化するレンズと
して非球面レンズ群に代えてフレネルレンズを用いるこ
とが考えられる。
てレーザダイオードに代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）
を用いる一方、コリメート化または集束化するレンズと
して非球面レンズ群に代えてフレネルレンズを用いるこ
とが考えられる。
しかし、通常の発光ダイオードとフレネルレンズとの組
み合わせでは発光径が大きくなりすぎるということ、お
よび、通常の発光ダイオードの出射光哄インコヒーレン
トで波長領域がかなり広く、しかも、その中心波長はフ
レネルレンズの設計波長との間で大きなずれがあるため
に所定の光学的特性が得られないということから、光学
的情報の記録／再生には不適当である。
み合わせでは発光径が大きくなりすぎるということ、お
よび、通常の発光ダイオードの出射光哄インコヒーレン
トで波長領域がかなり広く、しかも、その中心波長はフ
レネルレンズの設計波長との間で大きなずれがあるため
に所定の光学的特性が得られないということから、光学
的情報の記録／再生には不適当である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、小型・軽量かつ長寿命、高信頼性であり、光パワー
の安定化対策が不要で取り扱い性も良い半導体発光装置
を提供することを目的とする。
て、小型・軽量かつ長寿命、高信頼性であり、光パワー
の安定化対策が不要で取り扱い性も良い半導体発光装置
を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
このような目的を達成するために、本発明の半導体発光
装置は、マイクロフレネルレンズと、このマイクロフレ
ネルレンズの設計波長の近傍の中心波長をもつ端面発光
型発光ダイオードとを組み合わせた構成としである。
装置は、マイクロフレネルレンズと、このマイクロフレ
ネルレンズの設計波長の近傍の中心波長をもつ端面発光
型発光ダイオードとを組み合わせた構成としである。
〈作用〉
本発明の上記構成による作用は、次のとおりである。
光源として通常の発光ダイオードではなく、マイクロフ
レネルレンズの設計波長の近傍の中心波長をもつ端面発
光型発光ダイオードを用いているから、マイクロフレネ
ルレンズと端面発光型発光ダイオードとの組み合わせが
可能となり、その結果、レーザダイオード並みの微小発
光径の出射光が得られるとともに、所定の光学的特性も
得られる。
レネルレンズの設計波長の近傍の中心波長をもつ端面発
光型発光ダイオードを用いているから、マイクロフレネ
ルレンズと端面発光型発光ダイオードとの組み合わせが
可能となり、その結果、レーザダイオード並みの微小発
光径の出射光が得られるとともに、所定の光学的特性も
得られる。
なお、出射光をコリメート光にするか集束光にするかは
、端面発光型発光ダイオードの出射点とマイクロフレネ
ルレンズとの距離による。
、端面発光型発光ダイオードの出射点とマイクロフレネ
ルレンズとの距離による。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
員土大隻斑
第１図は半導体発光装置の一部破断の斜視図である。
ステム１にＬ形のヒートシンク２が取り付けられており
、このヒートシンク２の下側部分の端面に端面発光型発
光ダイオード３が実装されている一方、ヒートシンク２
の立ち上げ壁部分の頂面にガラス基板４が実装され、こ
のガラス基板４上に紫外線硬化樹脂をもってプロファイ
ルが形成されたマイクロフレネルレンズ５が接合されて
いる。
、このヒートシンク２の下側部分の端面に端面発光型発
光ダイオード３が実装されている一方、ヒートシンク２
の立ち上げ壁部分の頂面にガラス基板４が実装され、こ
のガラス基板４上に紫外線硬化樹脂をもってプロファイ
ルが形成されたマイクロフレネルレンズ５が接合されて
いる。
マイクロフレネルレンズ５の光軸は端面発光型発光ダイ
オード３の光軸と一致している。
オード３の光軸と一致している。
端面発光型発光ダイオード３は、その中心波長がマイク
ロフレネルレンズ５の設計波長の近傍の波長となるよう
に構成されており、この端面発光型発光ダイオード３と
マイクロフレネルレンズ５との組み合わせによって、レ
ーザダイオード並みの微小発光径の光ビームが出射され
るように構成されている。
ロフレネルレンズ５の設計波長の近傍の波長となるよう
に構成されており、この端面発光型発光ダイオード３と
マイクロフレネルレンズ５との組み合わせによって、レ
ーザダイオード並みの微小発光径の光ビームが出射され
るように構成されている。
第２図の（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）はそれぞれ、
レーザダイオード、通常の発光ダイオード、および、端
面発光型発光ダイオードの中心波長のスペクトル分布を
示す。
レーザダイオード、通常の発光ダイオード、および、端
面発光型発光ダイオードの中心波長のスペクトル分布を
示す。
レーザダイオードは、単一波長のコヒーレント性の高い
光ビームを出射する。これに対して、通常の発光ダイオ
ードは、波長分布が大きく広がった複数波長のインコヒ
ーレントな光を出射する。
光ビームを出射する。これに対して、通常の発光ダイオ
ードは、波長分布が大きく広がった複数波長のインコヒ
ーレントな光を出射する。
そして、端面発光型発光ダイオードは、波長成分の数が
通常の発光ダイオードに比べて充分に少なく、かつ、そ
の波長分布が非常に狭い領域に収まっている。したがっ
て、端面発光型発光ダイオード３は、その中心波長がマ
イクロフレネルレンズ５の設計波長と同等の波長となる
ように構成することができるのであり、その出射光ビー
ムの発光径はレーザダイオード並みの微小発光径となる
のである。
通常の発光ダイオードに比べて充分に少なく、かつ、そ
の波長分布が非常に狭い領域に収まっている。したがっ
て、端面発光型発光ダイオード３は、その中心波長がマ
イクロフレネルレンズ５の設計波長と同等の波長となる
ように構成することができるのであり、その出射光ビー
ムの発光径はレーザダイオード並みの微小発光径となる
のである。
ヒートシンク２．端面発光型発光ダイオード３゜ガラス
基板４およびマイクロフレネルレンズ５は、ステム１上
に取り付けた金属ケース６によってパンケージ化され、
金属ケース６の開口部には透明板７が取り付けられてい
る。
基板４およびマイクロフレネルレンズ５は、ステム１上
に取り付けた金属ケース６によってパンケージ化され、
金属ケース６の開口部には透明板７が取り付けられてい
る。
なお、第１図に示した半導体発光装置においては、マイ
クロフレネルレンズ５の焦点が端面発光型発光ダイオー
ド３の出射点に位置するようにマイクロフレネルレンズ
５と端面発光型発光ダイオード３との距離が定められて
おり、端面発光型発光ダイオード３からの光ビームがマ
イクロフレネルレンズ５を通った後、実線で示すように
コリメート化（光線束の平行化）が行われているが、端
面発光型発光ダイオード３からの距離がマイクロフレネ
ルレンズ５の焦点距離より短い範囲内にマイクロフレネ
ルレンズ５を配置すると、二点鎖線で示すように光ビー
ムの集束化が行われる。
クロフレネルレンズ５の焦点が端面発光型発光ダイオー
ド３の出射点に位置するようにマイクロフレネルレンズ
５と端面発光型発光ダイオード３との距離が定められて
おり、端面発光型発光ダイオード３からの光ビームがマ
イクロフレネルレンズ５を通った後、実線で示すように
コリメート化（光線束の平行化）が行われているが、端
面発光型発光ダイオード３からの距離がマイクロフレネ
ルレンズ５の焦点距離より短い範囲内にマイクロフレネ
ルレンズ５を配置すると、二点鎖線で示すように光ビー
ムの集束化が行われる。
蚤１大庄±
次に、第２実施例を第３図および第４図に基づいて説明
する。
する。
端面発光型発光ダイオード３の端面およびそれの一方の
電極がヒートシンクを兼ねるリードフレーム８ａに機械
的かつ電気的に接合されているとともに、他方の電極が
リード線９を介してリードフレーム８ｂに接続されてい
る０両リードフレーム８ａ、８ｂは互いに平行であると
ともに、端面発光型発光ダイオード３の出射点を構成す
る端面に対しても平行となっている。
電極がヒートシンクを兼ねるリードフレーム８ａに機械
的かつ電気的に接合されているとともに、他方の電極が
リード線９を介してリードフレーム８ｂに接続されてい
る０両リードフレーム８ａ、８ｂは互いに平行であると
ともに、端面発光型発光ダイオード３の出射点を構成す
る端面に対しても平行となっている。
そして、端面発光型発光ダイオード３、両リードフレー
ム８ａ、８ｂおよびリード線９が透明な樹脂１０によっ
てモールドされている。このモールド樹脂１０は、リー
ドフレーム８ａ、８ｂと平行な方向に沿った充分に薄い
ものとなっている。
ム８ａ、８ｂおよびリード線９が透明な樹脂１０によっ
てモールドされている。このモールド樹脂１０は、リー
ドフレーム８ａ、８ｂと平行な方向に沿った充分に薄い
ものとなっている。
一方、ガラス基板４上に紫外線硬化樹脂をもってプロフ
ァイルが形成されたマイクロフレネルレンズ５が接合さ
れており、このマイクロフレネルレンズ５を形成したガ
ラス基板４が透明接着剤１）を介してモールド樹脂１０
に接合されている。ｉ３明接着剤１）の厚みを調整する
ことにより、出射光ビームをコヒーレント光としたり集
束光としたりできる。その他の構成は第１実施例と同様
であるので、説明を省略する。
ァイルが形成されたマイクロフレネルレンズ５が接合さ
れており、このマイクロフレネルレンズ５を形成したガ
ラス基板４が透明接着剤１）を介してモールド樹脂１０
に接合されている。ｉ３明接着剤１）の厚みを調整する
ことにより、出射光ビームをコヒーレント光としたり集
束光としたりできる。その他の構成は第１実施例と同様
であるので、説明を省略する。
この第２実施例の場合、ステムを用いておらず、かつ、
リードフレーム１３ａ、３ｂとともに端面発光型発光ダ
イオード３を薄いモールド樹脂１０で覆っであるので、
第１実施例と比べて大幅な薄肉化とともに、小型・軽量
化、構造簡素化が図られている。
リードフレーム１３ａ、３ｂとともに端面発光型発光ダ
イオード３を薄いモールド樹脂１０で覆っであるので、
第１実施例と比べて大幅な薄肉化とともに、小型・軽量
化、構造簡素化が図られている。
裏」１口１ガ
次に、第３実施例を第５図および第６図に基づいて説明
する。
する。
この実施例は、第２実施例におけるモールド樹脂１０と
マイクロフレネルレンズ５とを最初から一体化したもの
に相当する。すなわち、端面発光型発光ダイオード３、
両リードフレーム８ａ、８ｂおよびリード線９をモール
ド樹脂１０によってモールド成形する際に、マイクロフ
レネルレンズのプロファイルが形成されている金型を用
いて成形し、モールド樹脂１０の表面にマイクロフレネ
ルレンズ５を同時形成したものである。
マイクロフレネルレンズ５とを最初から一体化したもの
に相当する。すなわち、端面発光型発光ダイオード３、
両リードフレーム８ａ、８ｂおよびリード線９をモール
ド樹脂１０によってモールド成形する際に、マイクロフ
レネルレンズのプロファイルが形成されている金型を用
いて成形し、モールド樹脂１０の表面にマイクロフレネ
ルレンズ５を同時形成したものである。
なお、端面発光型発光ダイオード３の出射点を構成する
端面とマイクロフレネルレンズ５との間の樹脂の厚みに
よって、コリメートタイプと集光タイプとを作り分けら
れる。
端面とマイクロフレネルレンズ５との間の樹脂の厚みに
よって、コリメートタイプと集光タイプとを作り分けら
れる。
この実施例の場合、第２実施例と比べて、同時成形ゆえ
にコストダウンが図られるとともに、−層の薄肉化が図
られる。
にコストダウンが図られるとともに、−層の薄肉化が図
られる。
〈発明の効果〉
光源として、マイクロフレネルレンズの設計波長の近傍
の中心波長をもつ端面発光型発光ダイオードを採用した
ので、出射光の発光径をレーザダイオード並みの微小発
光径にすることができるとともに、所定の光学的特性を
得ることができ、光学的情報の記録／再生に適した半導
体発光装置とすることができる。そして、マイクロフレ
ネルレンズと端面発光型発光ダイオードとを組み合わせ
たことによって、次の効果も奏することができる。
の中心波長をもつ端面発光型発光ダイオードを採用した
ので、出射光の発光径をレーザダイオード並みの微小発
光径にすることができるとともに、所定の光学的特性を
得ることができ、光学的情報の記録／再生に適した半導
体発光装置とすることができる。そして、マイクロフレ
ネルレンズと端面発光型発光ダイオードとを組み合わせ
たことによって、次の効果も奏することができる。
■ 出射光のコリメート化または集束化を行うためのレ
ンズとしてマイクロフレネルレンズを用いているから、
非球面レンズ群を用いた従来例に比べて大幅な小型化と
軽量化とを達成できる。
ンズとしてマイクロフレネルレンズを用いているから、
非球面レンズ群を用いた従来例に比べて大幅な小型化と
軽量化とを達成できる。
■ 端面発光型発光ダイオードは、レーザダイオードに
比べて長寿命かつ高信頼性である。
比べて長寿命かつ高信頼性である。
■ 端面発光型発光ダイオードは、レーザダイオードの
場合に不可欠であった光パワーの安定化対策が不要であ
るため、全体構成の簡素化を図ることができる。
場合に不可欠であった光パワーの安定化対策が不要であ
るため、全体構成の簡素化を図ることができる。
■ 端面発光型発光ダイオードは、レーザダイオードの
ような安全規格の遵守といった問題がなく、取り扱い性
が良い。
ような安全規格の遵守といった問題がなく、取り扱い性
が良い。
第１図は本発明の第１実施例に係る半導体発光装置の一
部破断の斜視図、第２図はレーザダイオード、通常の発
光ダイオードおよび端面発光型発光ダイオードの中心波
長のスペクトル分布図、第３図は第２実施例に係る半導
体発光装置の斜視図、第４図はその断面図、第５図は第
３実施例に係る半導体発光装置の斜視図、第６図はその
断面図、第７図は従来例の半導体発光装置の断面図であ
る。 ３・・・端面発光型発光ダイオード ５・・・マイクロフレネルレンズ
部破断の斜視図、第２図はレーザダイオード、通常の発
光ダイオードおよび端面発光型発光ダイオードの中心波
長のスペクトル分布図、第３図は第２実施例に係る半導
体発光装置の斜視図、第４図はその断面図、第５図は第
３実施例に係る半導体発光装置の斜視図、第６図はその
断面図、第７図は従来例の半導体発光装置の断面図であ
る。 ３・・・端面発光型発光ダイオード ５・・・マイクロフレネルレンズ
Claims (1)
- （１）マイクロフレネルレンズと、このマイクロフレネ
ルレンズの設計波長の近傍の中心波長をもつ端面発光型
発光ダイオードとを組み合わせてなる半導体発光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215208A JPH0378262A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 半導体発光装置 |
| US07/533,764 US5130531A (en) | 1989-06-09 | 1990-06-06 | Reflective photosensor and semiconductor light emitting apparatus each using micro Fresnel lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215208A JPH0378262A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378262A true JPH0378262A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16668485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1215208A Pending JPH0378262A (ja) | 1989-06-09 | 1989-08-21 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378262A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106636A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Okaya Electric Ind Co Ltd | レンズ付発光ダイオード及び表示灯 |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP1215208A patent/JPH0378262A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106636A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Okaya Electric Ind Co Ltd | レンズ付発光ダイオード及び表示灯 |
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