JPH06350202A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH06350202A JPH06350202A JP13841293A JP13841293A JPH06350202A JP H06350202 A JPH06350202 A JP H06350202A JP 13841293 A JP13841293 A JP 13841293A JP 13841293 A JP13841293 A JP 13841293A JP H06350202 A JPH06350202 A JP H06350202A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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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- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector 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
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector 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
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体発光素子をサブマウント上に固着させる
際に、半導体発光素子端面からの出射光が半田により遮
られることがないように固着された半導体発光装置を提
供することである。 【構成】ヒ−トシンク１１上にサブマウント１２が載置
され、サブマウント１２はその上面と側面とを連続する
ように形成されたＡｕ層１５により被覆されている。半
導体レ−ザ１３はサブマウント１２を被覆するＡｕ層１
５上にＡｕＳｎ共晶半田１６を用いてダイボンディング
される。
際に、半導体発光素子端面からの出射光が半田により遮
られることがないように固着された半導体発光装置を提
供することである。 【構成】ヒ−トシンク１１上にサブマウント１２が載置
され、サブマウント１２はその上面と側面とを連続する
ように形成されたＡｕ層１５により被覆されている。半
導体レ−ザ１３はサブマウント１２を被覆するＡｕ層１
５上にＡｕＳｎ共晶半田１６を用いてダイボンディング
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光装置に関し、
特に端面発光型素子をジャンクションダウンで搭載した
半導体発光装置に関するものである。
特に端面発光型素子をジャンクションダウンで搭載した
半導体発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎＰ、ＧａＡｓ基板を用いた半導体発
光素子が数多く開発されており、その内の一つに半導体
レ−ザがある。半導体レ−ザを効率よく発振させるに
は、半導体レ−ザに注入される電流により発生する温度
上昇を低く抑える必要がある。そのため、ｐｎ接合が形
成されている面をサブマウントあるいはヒ−トシンクに
固着させるジャンクションダウンマウント方法を用いて
放熱効果を高めている。
光素子が数多く開発されており、その内の一つに半導体
レ−ザがある。半導体レ−ザを効率よく発振させるに
は、半導体レ−ザに注入される電流により発生する温度
上昇を低く抑える必要がある。そのため、ｐｎ接合が形
成されている面をサブマウントあるいはヒ−トシンクに
固着させるジャンクションダウンマウント方法を用いて
放熱効果を高めている。
【０００３】従来の半導体レ−ザの実装構造を図２を参
照して説明する。ヒ−トシンク（Ｃｕ等）２１上に半田
２２を用いてシリコン等からなるサブマウント２３が固
定される。サブマウント２３上面にはＡｕ層２４が形成
されており、Ａｕ層２４上にＡｕＳｎ共晶半田２５を介
して、半導体レ−ザ２６はｐｎ接合部２７がサブマウン
ト２３側になるようにダイボンディングされる。
照して説明する。ヒ−トシンク（Ｃｕ等）２１上に半田
２２を用いてシリコン等からなるサブマウント２３が固
定される。サブマウント２３上面にはＡｕ層２４が形成
されており、Ａｕ層２４上にＡｕＳｎ共晶半田２５を介
して、半導体レ−ザ２６はｐｎ接合部２７がサブマウン
ト２３側になるようにダイボンディングされる。
【０００４】ダイボンディングする際に、ＡｕＳｎ共晶
半田２５がＡ部分に示されるようにはみ出すことがあ
る。半導体レ−ザ２６はジャンクションダウン方式によ
りマウントされているため、ｐｎ接合部２７はＡｕＳｎ
共晶半田２５から数μｍの至近距離の位置にある。従っ
て、半導体レ−ザ２６が端面発光型素子の場合、はみ出
した半田が発光領域の近傍に盛り上がると、発光領域か
らの出射光２８がはみ出し半田に遮られたり反射したり
するため、出射光２８の遠近視野像が乱れるという問題
があった。
半田２５がＡ部分に示されるようにはみ出すことがあ
る。半導体レ−ザ２６はジャンクションダウン方式によ
りマウントされているため、ｐｎ接合部２７はＡｕＳｎ
共晶半田２５から数μｍの至近距離の位置にある。従っ
て、半導体レ−ザ２６が端面発光型素子の場合、はみ出
した半田が発光領域の近傍に盛り上がると、発光領域か
らの出射光２８がはみ出し半田に遮られたり反射したり
するため、出射光２８の遠近視野像が乱れるという問題
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体発光素子がジャンクションダウン方式によりサブマウ
ントに半田を用いて固着された半導体発光装置におい
て、半導体発光素子端面からの出射光がはみ出した半田
に遮ることがないように半導体発光素子が固着された半
導体発光装置を提供することである。
体発光素子がジャンクションダウン方式によりサブマウ
ントに半田を用いて固着された半導体発光装置におい
て、半導体発光素子端面からの出射光がはみ出した半田
に遮ることがないように半導体発光素子が固着された半
導体発光装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
装置は、半導体発光素子と、上記半導体発光素子が載置
されるサブマウントとからなり、上記サブマウントは上
記半導体発光素子が固着される上面と少なくとも一つの
側面とに連続して設けられた金属層により被覆されてお
り、上記半導体発光素子は上記サブマウントの上面に設
けられた上記金属層上に半田を介して固着される。
装置は、半導体発光素子と、上記半導体発光素子が載置
されるサブマウントとからなり、上記サブマウントは上
記半導体発光素子が固着される上面と少なくとも一つの
側面とに連続して設けられた金属層により被覆されてお
り、上記半導体発光素子は上記サブマウントの上面に設
けられた上記金属層上に半田を介して固着される。
【０００７】
【作用】上記半田は上記金属層と濡れ性がよいため、上
記半田は上記金属層の領域に広がる。従って、上記半導
体発光素子を上記サブマウント上に固着する際に、上記
サブマウント上面の金属層に置かれた上記半田が端部に
はみ出したとしても、はみ出した半田は上記サブマウン
トの側面の金属層に沿って広がる。それゆえ、上記半導
体素子の発光領域からの光は遮られることなく出射され
る。
記半田は上記金属層の領域に広がる。従って、上記半導
体発光素子を上記サブマウント上に固着する際に、上記
サブマウント上面の金属層に置かれた上記半田が端部に
はみ出したとしても、はみ出した半田は上記サブマウン
トの側面の金属層に沿って広がる。それゆえ、上記半導
体素子の発光領域からの光は遮られることなく出射され
る。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照して説明す
る。Ｃｕからなるヒ−トシンク１１上にシリコン等から
なるサブマウント１２が半田金属で融着されている。但
し、ヒ−トシンク１１は表面がＡｕ金属により被覆され
ている。半導体レ−ザ１３は、放熱特性を良好なものに
するためｐｎ接合部１４が融着部側になるジャンクショ
ンダウン方式により、サブマント１２を被覆するＡｕ層
１５上にＡｕＳｎ共晶半田（Ａｕ８０ｗｔ％，Ｓｎ２０
ｗｔ％）１６用いてダイボンディングされる。
る。Ｃｕからなるヒ−トシンク１１上にシリコン等から
なるサブマウント１２が半田金属で融着されている。但
し、ヒ−トシンク１１は表面がＡｕ金属により被覆され
ている。半導体レ−ザ１３は、放熱特性を良好なものに
するためｐｎ接合部１４が融着部側になるジャンクショ
ンダウン方式により、サブマント１２を被覆するＡｕ層
１５上にＡｕＳｎ共晶半田（Ａｕ８０ｗｔ％，Ｓｎ２０
ｗｔ％）１６用いてダイボンディングされる。
【０００９】ここで、サブマウント１２は半導体レ−ザ
１３とヒ−トシンク１１の熱膨張係数の中間の値を有し
ており、半導体レ−ザ１３をダイボンディングするとき
の熱サイクルによるストレスが発生するのを防止する。
また、Ａｕ層１５はサブマウント１２の上面のうち少な
くとも半導体レ−ザ１３がマウントされる領域とサブマ
ウント１２の側面とを連続して被覆している。側面部分
のＡｕ層１５ａは下面に到達しない程度に形成されてお
り、Ａｕ層１５が形成される側面は半導体レ−ザ１３の
発光端面と同一面であることが望ましい。
１３とヒ−トシンク１１の熱膨張係数の中間の値を有し
ており、半導体レ−ザ１３をダイボンディングするとき
の熱サイクルによるストレスが発生するのを防止する。
また、Ａｕ層１５はサブマウント１２の上面のうち少な
くとも半導体レ−ザ１３がマウントされる領域とサブマ
ウント１２の側面とを連続して被覆している。側面部分
のＡｕ層１５ａは下面に到達しない程度に形成されてお
り、Ａｕ層１５が形成される側面は半導体レ−ザ１３の
発光端面と同一面であることが望ましい。
【００１０】ダイボンディングは以下のように行われ
る。サブマウント１２をＡｕＳｎ共晶半田１６の融点
（２８０℃）以下に保持しつつ、半導体レ−ザ１３はＡ
ｕＳｎ共晶半田１６が形成された領域に載置される。そ
の後、ホ−ミングガス（Ｎ2 ９３％，Ｈ2 ７％）を熱風
として吹き付けＡｕＳｎ共晶半田１６を溶融して半導体
レ−ザ１３を融着する。溶融したＡｕＳｎ共晶半田１６
はＡｕ層１５にそって広がり、出射面直下にはみ出した
ＡｕＳｎ共晶半田１６ａは側面Ａｕ層１５ａに沿って広
がる。それら溶融したＡｕＳｎ共晶半田１６が十分に広
がり、特に半導体レ−ザ１３の出射面下にはみ出したＡ
ｕＳｎ共晶半田１６ａの盛り上がりが無くなった後、上
記ホ−ミングガスを冷風に切り替えて固着させる。
る。サブマウント１２をＡｕＳｎ共晶半田１６の融点
（２８０℃）以下に保持しつつ、半導体レ−ザ１３はＡ
ｕＳｎ共晶半田１６が形成された領域に載置される。そ
の後、ホ−ミングガス（Ｎ2 ９３％，Ｈ2 ７％）を熱風
として吹き付けＡｕＳｎ共晶半田１６を溶融して半導体
レ−ザ１３を融着する。溶融したＡｕＳｎ共晶半田１６
はＡｕ層１５にそって広がり、出射面直下にはみ出した
ＡｕＳｎ共晶半田１６ａは側面Ａｕ層１５ａに沿って広
がる。それら溶融したＡｕＳｎ共晶半田１６が十分に広
がり、特に半導体レ−ザ１３の出射面下にはみ出したＡ
ｕＳｎ共晶半田１６ａの盛り上がりが無くなった後、上
記ホ−ミングガスを冷風に切り替えて固着させる。
【００１１】このような構造では、半導体レ−ザ１３出
射面にＡｕＳｎ共晶半田１６が盛り上がることがないた
め、出射光１７が遮られたり遠近視野像が乱れることが
少なくなる。また、ＡｕＳｎ共晶半田１６の厚さを厚く
したり、ボンディング加重を大きくすることができ、半
導体レ−ザ１３の接着強度を大きくすることが可能であ
る。
射面にＡｕＳｎ共晶半田１６が盛り上がることがないた
め、出射光１７が遮られたり遠近視野像が乱れることが
少なくなる。また、ＡｕＳｎ共晶半田１６の厚さを厚く
したり、ボンディング加重を大きくすることができ、半
導体レ−ザ１３の接着強度を大きくすることが可能であ
る。
【００１２】尚、本実施例では半田金属としてＡｕＳｎ
合金を用いているが、ＡｕＳｎの他にＡｕＧｅ，ＡｕＳ
ｉ，ＰｂＳｎなどでも同様の効果が得られる。半田金属
はサブマウント側に形成してあるが、半導体レ−ザ側に
形成しても同様の効果が得れる。また、マウントする半
導体発光素子は半導体レ−ザに限らない。
合金を用いているが、ＡｕＳｎの他にＡｕＧｅ，ＡｕＳ
ｉ，ＰｂＳｎなどでも同様の効果が得られる。半田金属
はサブマウント側に形成してあるが、半導体レ−ザ側に
形成しても同様の効果が得れる。また、マウントする半
導体発光素子は半導体レ−ザに限らない。
【００１３】
【発明の効果】本発明による半導体発光装置によれば、
半導体発光素子は半田が半導体発光素子端面に盛り上が
ることがなく固着されるため、半田に遮られずに光が出
射される。また、半導体発光素子の接着強度を大きくす
ることが可能となり放熱効果の高く信頼性の高い半導体
発光装置を提供することができる。
半導体発光素子は半田が半導体発光素子端面に盛り上が
ることがなく固着されるため、半田に遮られずに光が出
射される。また、半導体発光素子の接着強度を大きくす
ることが可能となり放熱効果の高く信頼性の高い半導体
発光装置を提供することができる。
【図１】本発明による実施例の半導体発光装置を示す断
面図である。
面図である。
【図２】従来の半導体発光装置を示す断面図である。
１１…ヒ−トシンク、１２…サブマウント、１３…半導
体レ−ザ １４…ｐｎ接合部、１５…Ａｕ層、１６…ＡｕＳｎ共晶
半田、１７…出射光
体レ−ザ １４…ｐｎ接合部、１５…Ａｕ層、１６…ＡｕＳｎ共晶
半田、１７…出射光
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体発光素子と、上記半導体発光素子
を搭載し金属層に被覆されたサブマウントとからなり、
上記半導体発光素子が半田を介して上記金属層上に固着
される半導体発光装置において、 上記金属層は、上記サブマウント上面のうち上記半導体
発光素子が固着する領域と上記領域に連続する上記サブ
マウントの少なくとも一側面の一部とを被覆することを
特徴する半導体発光装置。 - 【請求項２】 上記半田はＡｕＳｎ共晶半田であり、上
記金属層は表面がＡｕからなることを特徴とする請求項
１記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13841293A JPH06350202A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13841293A JPH06350202A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350202A true JPH06350202A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15221361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13841293A Pending JPH06350202A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350202A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2672437A1 (fr) * | 1991-02-01 | 1992-08-07 | Alcatel Espace | Dispositif rayonnant pour antenne plane. |
| JPH08330672A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
| WO2001011616A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Hitachi, Ltd. | Module laser, tete optique comprenant ledit module, et dispositif d'enregistrement/reproduction d'informations optiques |
| JPWO2004077630A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2006-06-08 | ソニー株式会社 | 半導体レーザアセンブリ |
| EP1939993A2 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-02 | A.L.M.T. Corp. | Heat spreader and semiconductor device using the same |
| JP2008288500A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光デバイス、及びその製造方法 |
| WO2013150715A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | パナソニック株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
| US8625646B2 (en) | 2010-04-07 | 2014-01-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
| JP2018515916A (ja) * | 2015-04-30 | 2018-06-14 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 基板と半導体レーザとを備える装置 |
| KR20190045833A (ko) * | 2017-10-24 | 2019-05-03 | 엑스센스 테크놀로지 코포레이션 | 소자 서브마운트 및 이의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP13841293A patent/JPH06350202A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2672437A1 (fr) * | 1991-02-01 | 1992-08-07 | Alcatel Espace | Dispositif rayonnant pour antenne plane. |
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| WO2001011616A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Hitachi, Ltd. | Module laser, tete optique comprenant ledit module, et dispositif d'enregistrement/reproduction d'informations optiques |
| JP4626517B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2011-02-09 | ソニー株式会社 | 半導体レーザアセンブリ |
| JPWO2004077630A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2006-06-08 | ソニー株式会社 | 半導体レーザアセンブリ |
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| US7768120B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-08-03 | A.L.M.T. Corp. | Heat spreader and semiconductor device using the same |
| JP2008166579A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Allied Material Corp | 放熱部材および半導体装置 |
| JP2008288500A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光デバイス、及びその製造方法 |
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| CN104040809A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-09-10 | 松下电器产业株式会社 | 半导体激光器装置以及其制造方法 |
| US8897328B2 (en) | 2012-04-05 | 2014-11-25 | Panasonic Corporation | Semiconductor laser apparatus and method for manufacturing same |
| EP2835882A4 (en) * | 2012-04-05 | 2015-09-02 | Panasonic Ip Man Co Ltd | SEMICONDUCTOR LASER DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| JPWO2013150715A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2015-12-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
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| JP2019080045A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 英屬維京群島商艾格生科技股分有限公司 | サブマウントおよびその製造方法 |
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