JPH0758413A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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JPH0758413A
JPH0758413A JP20133793A JP20133793A JPH0758413A JP H0758413 A JPH0758413 A JP H0758413A JP 20133793 A JP20133793 A JP 20133793A JP 20133793 A JP20133793 A JP 20133793A JP H0758413 A JPH0758413 A JP H0758413A
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semiconductor laser
bonding
semiconductor device
substrate
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Takashi Yoshino
隆 吉野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光半導体装置において要求のある端子接続を実
現する。 【構成】上部を直交する２つ以上の面にボンディングで
きるように立方体に加工したリード２の上面からアルミ
ナディスク８へ受光素子カソード側ボンディングワイヤ
１２をボンディングし、その次にリード２における面の
うち半導体レーザ７のボンディング面と平行な面からヒ
ートシンク６に半導体レーザアノード側ボンディングワ
イヤ１１ａをボンディングすることにより、すべてのボ
ンディングを平行面間にて行い、図３（Ｂ）に示す端子
接続を実現している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光半導体装置に関し、特
に半導体レーザと受光素子を搭載した光半導体装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光半導体装置では、発光素子である半導
体レーザと、その出力をモニタする受光素子を金属ステ
ムに搭載している。この光半導体装置に用いる金属ステ
ムは、図２（Ａ）に示すように、円柱状の４本のリード
２、３、４、５が固定された金属製の円板状基板１に、
素子搭載部である金属製のブロック１４が載置・固定又
は基板と一体に形成されている。４本のリードのうちの
１本（リード５）は基板１と電気的に接続しており、他
の３本のリード２、３、４は基板と電気的に絶縁されて
基板１を貫通して先端が基板上面に突き出ている。この
３本のリード２、３、４のうちの１本（リード４）は先
端が偏平に加工されている。ブロック１４は素子搭載部
に当る一側面が平らになっている。
【０００３】光半導体装置は、半導体レーザ７がヒート
シンク６を介してブロック１４の平らな側面に接着・固
定され、ブロック近傍の基板上に、アルミナディスク８
に接着・固定されたモニタ用の受光素子９が設置・固定
され、リード２、３、４と半導体レーザ７及び受光素子
９がボンディングワイヤ１０、１１、１２、１３により
電気的に接続されている。
【０００４】なお、ヒートシンク６は絶縁体で構成さ
れ、その表面（半導体レーザを接着する面）に金属層が
形成されている。
【０００５】これら半導体レーザと受光素子の端子接続
の仕方にはいくつかの方法がある。図２（Ａ）は、半導
体レーザ７のアノード側が基板１と導通し、受光素子９
は基板１から電気的に絶縁された配線を示した図であ
る。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の端子接続を示した模式
図である。半導体レーザ７は、カソード側に負電荷を印
加することにより駆動し、受光素子９は半導体レーザ７
とは電気的に絶縁された回路により駆動される。
【０００６】図３（Ａ）は、半導体レーザ７のアノード
側が受光素子９のカソード側と接続し、基板１からは電
気的に絶縁された配線を示した図である。図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）の端子接続を示した模式図である。
【０００７】市場要求は、図２（Ｂ）の端子接続が主流
であるが、図３（Ｂ）の端子接続の要求も高まりつつあ
る。
【０００８】従来の半導体装置において、図３（Ｂ）の
端子接続については次のように対応していた。図３
（Ａ）において、まず、リード３から受光素子９に受光
素子アノード側ボンディングワイヤ１３をボンディング
し、次にアルミナディスク８からリード２へ受光素子カ
ソード側ボンディングワイヤ１２をボンディングする。
次にリード２からヒートシンク６へ半導体レーザアノー
ド側ボンディングワイヤ１１をボンディングし、さらに
半導体レーザ７からリード４へと半導体レーザカソード
側ボンディングワイヤ１０をボンディングすることによ
り図３（Ｂ）に示す端子接続となる。
【０００９】この場合、半導体レーザ７のボンディング
面とリード２のボンディング面とが直交するため、半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ１１を９０°ね
じり、基板を９０°回転させてボンディングを行う必要
があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】通常、平行面間にてボ
ンディングを行った場合と比較して、図３（Ａ）に示す
ように直交の位置関係にて９０°ねじってボンディング
した場合には、ボンディング強度が著しく低下してしま
い、ボンディングの信頼性を保証するのが難しくなる。
このため図３（Ａ）の構成の光半導体装置は信頼性が劣
る。また、この場合基板を９０°回転させながらボンデ
ィングするための回転機構の付いた設備が必要となり、
コスト高になるという問題があった。
【００１１】このような問題点を解決して図３（Ｂ）の
端子接続を実現する一例が特開平２−８６１８４号公報
に記載されている。特開平２−８６１８４号公報記載の
光半導体装置は、図４に示す構成になっている。すなわ
ち、この光半導体装置は、基板１上の所定位置にヒート
シンクを兼ねたブロック１４が設けられ、その側面に半
導体レーザ７が取り付けられている。基板１にはリード
２、３、５がガラス２０により基板１と絶縁された状態
で取り付けられている。リード２、３は基板上に突出し
た端部にボンディング面２１を有している。ブロック１
６の隣には、このブロックに接してアルミナ、ＳｉＣ、
ＺｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 等のセラミックからなる直方体の
絶縁材２２が設けられており、絶縁体２１の上面と側面
には、これら両面に延材するようにメタライズにより金
層２３が形成されている。この絶縁体２２の上面はリー
ド２の頂部とほぼ同じ平行面に形成されており、側面は
半導体レーザとほぼ同じ平行面に形成されている。半導
体レーザ７は絶縁体上に形成された金層２３のうち、半
導体レーザとほぼ同じ平行面に形成された金層にボンデ
ィングワイヤ１１により接続されている。絶縁体上面の
金層はリード２のボンディング面２１にボンディングワ
イヤ２４により接続されている。受光素子９はブロック
近傍の基板上に接着され、リード３に接続されている。
【００１２】しかし、この光半導体装置は、絶縁体にパ
ターン化した金層を形成すると共に絶縁体を基板に接着
する必要がある。このため製造工程及び装置構造が複雑
になる。また、部品点数，材料費も増えコスト高にな
る。
【００１３】この発明は、前述の問題点を解決し、ボン
ディングワイヤをねじることなく、簡単な構造で図３
（Ｂ）の端子接続を実現した、信頼性の高い光半導体装
置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の光半導体装置
は、金属製の基板に複数のリードを取り付けて成る金属
ステムに、発光素子と受光素子を搭載し、直交する２つ
以上の面に配線を接続するための領域を有したリードを
もつ構成になっている。
【００１５】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は、他面に配線を接続することのできる
リード２を有した半導体の一実施例を示した斜視図であ
る。この実施例の光半導体装置は先端が立方体状に加工
されたリード２を備えている。この他の部分は図３の従
来例と同じであるので詳細は省略する。リード２は、直
径０．４５ｍｍの金属柱（例えば５０Ｎｉ−Ｆｅ）から
成り、その頂部２ａ、つまりボンディング用部分を０．
５ｍｍ角の立方体に加工し、直交する２つ以上の面から
ボンディングできる構造となっている。この立方体の一
側面は半導体レーザ側のボンディング面と平行面になっ
ている。この光半導体装置は以下の手順で作製する。ま
ず、図３（Ａ）と同様に半導体レーザ７、受光素子９を
ブロック１４及び基板１にそれぞれ取り付ける。次いで
リード２の上面からアルミナディスク８へ受光素子カソ
ード側ボンディングワイヤ１２をボンディングし、次に
受光素子９からリード８へ受光素子アノード側ボンディ
ングワイヤ１３をボンディングする。その次に、リード
２の頂部２ａの立方体における面のうち半導体レーザ７
のボンディング面と平行な面からヒートシンク６に半導
体レーザアノード側ボンディングワイヤ１１をボンディ
ングし、さらに半導体レーザ７からリード４に半導体レ
ーザカソード側ボンディングワイヤ１０をボンディング
することにより、すべてのボンディングを平行面間にて
行い、図３（Ｂ）と同等の端子接続を実現している。
【００１６】通常、平行面間にてボンディングを行った
場合、ボンディング強度は安定してほぼ６ｇ程度ある
が、直交の位置関係にあるボンディング面間において９
０°ねじってボンディングした場合、ボンディング強度
４ｇ以下が約１割発生しボンディングの信頼性を保証す
るのが難しい。しかし、本発明の実施例では、すべての
ボンディングを平行面間で行うため、安定したボンディ
ング強度を得る。
【００１７】実施例ではリード２の先端形状を立方体と
したが、他の形状、例えば直方体、三角柱、半円柱等、
側面の少くとも一部と頂面が平坦で、かつ、平坦な側面
が半導体レーザ側のボンディング面と平行になればどの
ような形状としてもよい。また、リード先端に限らずリ
ード全体を多角柱等にしても実施例と同様の効果が得ら
れる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、他面に
配線を接続できるリードを有することにより、半導体レ
ーザ用ステムの基板上のブロックの形状を変えることな
く、すべてのボンディングを十分なボンディング強度が
安定して得られる平行面間で行いかつ、要求のある端子
接続を満たす配線を行うことができる。また、図４の例
のように、配線のために絶縁体のような中継部材を設け
ないので、製造工程もその分少なくてすみ、さらに、部
品点数，材料費が増加することもなく、装置構造も簡単
になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における俯瞰図。
【図２】従来技術における俯瞰図、及び端子接続の模式
図。
【図３】従来技術における俯瞰図、及び端子接続の模式
図。
【図４】従来技術における俯瞰図。
【符号の説明】
１ 基板 ２ リード ３ リード ４ リード ５ リード ６ ヒートシンク ７ 半導体レーザ ８ アルミナディスク ９ 受光素子 １０ 半導体レーザカソード側ボンディングワイヤ １１ 半導体レーザアノード側ボンディングワイヤ １２ 受光素子カソード側ボンディングワイヤ １３ 受光素子アノード側ボンディングワイヤ １４ ブロック

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属製の基板に外部導出リードが複数本
    取り付けられている金属ステムに、発光素子と受光素子
    を搭載した光半導体装置において、直交する２つ以上の
    面に配線を接続するための領域を有したリードを有する
    ことを特徴とした光半導体装置。
JP20133793A 1993-08-13 1993-08-13 光半導体装置 Pending JPH0758413A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20133793A JPH0758413A (ja) 1993-08-13 1993-08-13 光半導体装置
US08/290,503 US5504349A (en) 1993-08-13 1994-08-15 Optoelectronic device

Applications Claiming Priority (1)

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JP20133793A JPH0758413A (ja) 1993-08-13 1993-08-13 光半導体装置

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JP20133793A Pending JPH0758413A (ja) 1993-08-13 1993-08-13 光半導体装置

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