JPH11163467A - Semiconductor device, its manufacturing method, and heat sink - Google Patents

Semiconductor device, its manufacturing method, and heat sink

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JPH11163467A
JPH11163467A JP32592197A JP32592197A JPH11163467A JP H11163467 A JPH11163467 A JP H11163467A JP 32592197 A JP32592197 A JP 32592197A JP 32592197 A JP32592197 A JP 32592197A JP H11163467 A JPH11163467 A JP H11163467A
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JP
Japan
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heat sink
semiconductor device
joined
semiconductor element
thermal expansion
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JP32592197A
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Japanese (ja)
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Nozomi Yamaguchi
望 山口
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Original Assignee
Sony Corp
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device, its manufacturing method, and a heat sink wherein a deflected laser bar is planarized, without being damaged by jointing it to a heat sink. SOLUTION: Through the use of a copper 3 with high coefficient of thermal expansion and a tungsten 2 with low coefficient of thermal expansion, a heat sink 1 is constituted with a laminate of different coefficients of thermal expansion, with the heat sink 1 being allocated over and under a deflected semiconductor device main body 5 for die bonding. Thus, the heat sink 1 is jointed in deflection similar to a semiconductor element main body 5 under heating at die bonding, and after being cooled down, the semiconductor element main body 5 is corrected to be flat accompanying the restoration in shape of the heat sink 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、一方の面
側に湾曲した半導体素子本体とヒートシンクとが接合さ
れ、この状態では前記半導体素子本体の湾曲が矯正され
ている半導体素子、及びその製造方法、並びにその半導
体素子に用いるヒートシンクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a semiconductor element in which a semiconductor element main body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this state, the semiconductor element main body has a straightened curve, and its manufacture. The present invention relates to a method and a heat sink used for the semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは、位相が揃った波長光を
出射する光源として、コンパクトディスクやビデオディ
スク等の記録信号の読取り用のほか、各種の用途に用い
られている。このような半導体レーザは例えば、GaA
s(ガリウム、砒素)基板上に所定のプロセスで形成さ
れるが、そのレーザ構造を形成するために、GaAs基
板上に複数の異なる組成の材料(例えば、AlGaAs
(アルミニウム、ガリウム、砒素)とGaAs)を積層
状態で結晶成長させている。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser is used as a light source for emitting light of a wavelength having a uniform phase, for reading recorded signals from a compact disk, a video disk or the like, and also for various uses. Such a semiconductor laser is, for example, GaAs
Although formed on a s (gallium, arsenic) substrate by a predetermined process, a plurality of materials having different compositions (for example, AlGaAs) are formed on a GaAs substrate to form the laser structure.
(Aluminum, gallium, arsenic) and GaAs) are grown in a stacked state.

【0003】即ち、結晶成長によって、GaAsからな
る活性層を挟んで、AlGaAs層からなる複数のクラ
ッド層等がGaAs基板上に積層される。例えば、活性
層の両面にPN接合を形成し、このPN接合を用いた注
入形エレクトロルミネセンスによってレーザ光を誘導放
出させるものであって、屈折率がガイド型やゲインガイ
ド型が知られている。
That is, a plurality of AlGaAs clad layers and the like are stacked on a GaAs substrate with an active layer made of GaAs interposed therebetween by crystal growth. For example, a PN junction is formed on both surfaces of an active layer, and a laser beam is induced and emitted by injection type electroluminescence using the PN junction, and a guide type and a gain guide type having a known refractive index are known. .

【0004】図4〜図12は、このような半導体レーザ
の製造工程を示すものである。
FIGS. 4 to 12 show the steps of manufacturing such a semiconductor laser.

【0005】図4は、ウエハ(GaAs基板)の外周の
不要部分を除去した状態のウエハ10Aの素子形成面1
0aに、上記した各層の結晶成長及び上部電極の形成
(但し、これらはここでは図示せず)を行った状態を示
す。
FIG. 4 shows an element forming surface 1 of a wafer 10A in a state where unnecessary portions on the outer periphery of the wafer (GaAs substrate) are removed.
0a shows a state in which the above-described crystal growth of each layer and formation of the upper electrode (however, these are not shown here) are performed.

【0006】次に、このウエハ10Aは、素子形成面1
0aの反対側の面が研磨され、図5に示すように、全体
の厚みtが約100μmに形成される。この状態でウエ
ハ裏面10bに下部電極を形成する。
Next, the wafer 10A is placed on the element forming surface 1
The surface on the opposite side of Oa is polished to form a total thickness t of about 100 μm as shown in FIG. In this state, a lower electrode is formed on the back surface 10b of the wafer.

【0007】そして、図6に示すように、へき開面に沿
ってダイヤモンドカッタを用いて所定の幅にけがき線1
1を入れる。
Then, as shown in FIG. 6, a scribe line 1 having a predetermined width is formed along the cleavage surface by using a diamond cutter.
Insert 1.

【0008】次は、図7に示すように、けがきしたウエ
ハ10Aを例えばスポンジ状のマット13の上に載せ、
ウエハ10Aの上から例えばローラ12を転がしながら
押圧することにより、上記したへき開面に沿って容易に
分割し、多数のレーザバー14を作製する。
Next, as shown in FIG. 7, the scribed wafer 10A is placed on a sponge-like mat 13, for example.
For example, by pressing the roller 12 while rolling it from above the wafer 10A, the wafer 10A is easily divided along the cleavage plane, and a large number of laser bars 14 are manufactured.

【0009】図8は、分割されたレーザバー14を示す
斜視図であるが、このレーザバーの拡大概略図である図
9に示すように、裏面に金属からなる下部電極(共通電
極)22を設けたn−GaAsからなる基板10の上
に、n型AlGaAsからなるクラット層16、n型G
aAsからなる活性層17、p型AlGaAsからなる
クラッド層18が中央部で凸状に形成して積層され、こ
のクラッド層18の凸部の両側にn型GaAsからなる
電流狭窄層20、凸部の上にp型GaAsからなるコン
タクト層21及び金属からなる上部電極23が積層され
て、へき開面24の活性層17の中央部にレーザ出射部
19が形成される。
FIG. 8 is a perspective view showing the divided laser bar 14. As shown in FIG. 9, which is an enlarged schematic view of the laser bar, a lower electrode (common electrode) 22 made of metal is provided on the back surface. On a substrate 10 made of n-GaAs, a clat layer 16 made of n-type AlGaAs and an n-type G
An active layer 17 made of aAs and a clad layer 18 made of p-type AlGaAs are formed in a convex shape at the center and laminated, and a current confinement layer 20 made of n-type GaAs and a convex part are formed on both sides of the protrusion of the clad layer 18. A contact layer 21 made of p-type GaAs and an upper electrode 23 made of a metal are stacked on top of each other, and a laser emitting portion 19 is formed at the center of the active layer 17 on the cleavage surface 24.

【0010】このような素子本体は、半導体アレイレー
ザとして使用される場合は、図8に示したレーザバー1
4が用いられるが、半導体チップとして用いられる場合
は、図10に示すように、チップ15としてレーザバー
14の状態から更に分割する。図9において仮想線で示
した境界27はチップ15として切り出す際の切断位置
を示している。
When such an element body is used as a semiconductor array laser, the laser bar 1 shown in FIG.
4 is used, but when used as a semiconductor chip, the chip 15 is further divided from the state of the laser bar 14 as shown in FIG. In FIG. 9, a boundary 27 indicated by a virtual line indicates a cutting position when cutting as the chip 15.

【0011】このようにして形成されたレーザバー14
又はチップ15は、上記した結晶成長時の温度が常温に
比べればかなり高温(例えば800℃)であり、この温
度で格子整合がとれるようになっているので、室温で
は、組成の違いによる熱膨張率の差により、異なる組成
で形成されている層間の歪みにより熱膨張率の高いAl
GaAs層側14bが伸び、GaAsからなる基板側1
4aへ反ってしまう。
The laser bar 14 thus formed is
Alternatively, the temperature of the chip 15 at the time of crystal growth is considerably higher than the normal temperature (for example, 800 ° C.), and lattice matching can be achieved at this temperature. Coefficient of thermal expansion due to the strain between layers formed with different compositions
The GaAs layer side 14b extends, and the GaAs substrate side 1
It warps to 4a.

【0012】図11は、このように反って湾曲した状態
のレーザバー14を示す概略図であるが、この反りは、
数μmから数十μmとなることがある。
FIG. 11 is a schematic view showing the laser bar 14 in such a state that it is warped and curved.
It may be several μm to several tens μm.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
アレイレーザでは、ファイバーアレイやレンズアレイ、
或いはファイバーレンズやシリンドリカルレンズなどで
集光する際、発光点が直線上に平坦に並んでいることが
好ましいが、このような反りは、集光特性悪化の原因と
なる。
However, in a semiconductor array laser, a fiber array, a lens array,
Alternatively, when light is condensed by a fiber lens, a cylindrical lens, or the like, it is preferable that the light emitting points are arranged in a straight line and flat, but such a warp causes deterioration of light condensing characteristics.

【0014】そこで、図12に示すように、レーザバー
14をヒートシンク25に半田等でマウント(ダイボン
ド)する際、約250℃の温度(H)で加熱しながら、
押さえ板26で圧力(P)をかけてレーザバー14を押
さえつけ、反りを矯正しながらマウント(ダイボンド)
した後、冷却により半田が固まるまで待つというような
方法がとられることもある。
Therefore, as shown in FIG. 12, when the laser bar 14 is mounted (die-bonded) on the heat sink 25 by soldering or the like, the laser bar 14 is heated at a temperature (H) of about 250 ° C.
A pressure (P) is applied to the laser bar 14 by the pressing plate 26 to mount the die (die bond) while correcting the warpage.
After that, a method of waiting until the solder hardens by cooling may be adopted.

【0015】しかし、この方法では、平坦なヒートシン
ク25に湾曲したレーザバー14を押さえつける結果、
加重が不均一になってレーザーバー14の凸状の中心部
が半田に埋没してしまったり、半田層の膜厚がレーザバ
ー14の中心部と端の部分で不均一になる、或いは加重
の不均一によるレーザバー14へのダメージ等の不具合
が生じる。
However, according to this method, the curved laser bar 14 is pressed against the flat heat sink 25,
The load becomes non-uniform, so that the convex central part of the laser bar 14 is buried in the solder, the thickness of the solder layer becomes non-uniform at the central part and the end part of the laser bar 14, or the load is not uniform. Problems such as damage to the laser bar 14 due to the uniformity occur.

【0016】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、湾曲したレーザーバー等の素子本体とヒート
シンクとの接合プロセス中に、ヒートシンクと素子本体
との間に常に均等な加重を加え、接合材層が均一な厚み
に形成された状態で、それまで湾曲していた素子本体を
平坦化し、これによってレンズアレイやファイバーアレ
イの如き光学部品との光学的結合が正確かつ容易とな
り、特にレーザとして用いる場合の特性や信頼性を向上
させることのできる半導体素子、及びその製造方法、並
びにヒートシンクを提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and always applies a uniform load between the heat sink and the element body during the bonding process between the element body such as a curved laser bar and the heat sink. In the state where the bonding material layer is formed to a uniform thickness, the previously curved element body is flattened, whereby the optical coupling with an optical component such as a lens array or a fiber array becomes accurate and easy. It is an object of the present invention to provide a semiconductor element capable of improving characteristics and reliability when used as a laser, a method for manufacturing the same, and a heat sink.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、効果的な解決
策を見出し、本発明に到達したものである。
Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned objects, and as a result, has found an effective solution, and has reached the present invention.

【0018】即ち、本発明は、一方の面側に湾曲した半
導体素子本体とヒートシンクとが接合され、この接合状
態では前記半導体素子本体の湾曲が矯正されている半導
体素子において、前記ヒートシンクが熱膨張率の異なる
複数の材料層で構成され、温度変化に伴う前記ヒートシ
ンクの形状変化によって前記半導体素子本体の前記矯正
がなされていることを特徴とする半導体素子に係るもの
である。
That is, according to the present invention, in a semiconductor device in which a semiconductor element body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this joined state, the curvature of the semiconductor element body is corrected, the heat sink is thermally expanded. A semiconductor device according to the present invention, comprising a plurality of material layers having different rates, wherein the correction of the semiconductor device body is performed by a shape change of the heat sink according to a temperature change.

【0019】本発明の半導体素子によれば、熱膨張率の
異なる複数の材料層によってヒートシンクが構成され、
温度変化に伴うこのヒートシンクの形状変化を利用して
いるので、このヒートシンク及び半導体素子本体が矯正
時に不均一な圧力を受けるが如き加重を受けることな
く、ヒートシンクの温度変化に伴う形状変化に従って半
導体素子本体が矯正される。その結果、均一な加重によ
り、接合材層が均一な厚みに形成され、平坦性が良好で
特にレンズアレイやファイバーアレイとの光学的結合が
正確で容易であり、ヒートシンクによる熱放散の十分な
半導体素子を提供することができる。
According to the semiconductor element of the present invention, a heat sink is constituted by a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion.
Since the shape change of the heat sink according to the temperature change is utilized, the heat sink and the semiconductor element body are not subjected to a load such as being subjected to uneven pressure at the time of straightening, and the semiconductor element is not changed according to the shape change according to the temperature change of the heat sink. The body is straightened. As a result, the bonding material layer is formed to a uniform thickness by the uniform load, the flatness is good, the optical coupling with the lens array or the fiber array is particularly accurate and easy, and the heat sink by the heat sink is sufficient. An element can be provided.

【0020】また、本発明は、一方の面側に湾曲した半
導体素子本体とヒートシンクとが接合され、この接合状
態では前記半導体素子本体の湾曲が矯正されている半導
体素子の製造方法において、前記ヒートシンクを熱膨張
率の異なる複数の材料層で構成し、前記接合時に温度変
化に伴って前記ヒートシンクを形状変化させ、これによ
って前記半導体素子本体の前記矯正を行うことを特徴と
する半導体素子の製造方法(以下、本発明の製造方法と
称する。)に係るものである。
The present invention also relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this joined state, the curvature of the semiconductor element body is corrected. Comprising a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion, and changing the shape of the heat sink with a change in temperature during the bonding, thereby performing the correction of the semiconductor element body. (Hereinafter, referred to as a manufacturing method of the present invention).

【0021】本発明の製造方法によれば、ヒートシンク
を熱膨張率の異なる複数の材料層で構成し、このヒート
シンクと半導体素子との接合時の温度変化に伴って、こ
のヒートシンクの形状を変化させるので、例えば、常温
では平坦なヒートシンクをダイボンド時には湾曲した半
導体素子本体と同一の曲率で湾曲させて接合し、冷却化
に伴って平坦に復元するヒートシンクによって半導体素
子本体を矯正させると共に、ダイボンドプロセス中に均
等に加重させて接合材料層も均一な厚みに形成し、半導
体素子本体のダメージを避けることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the heat sink is composed of a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion, and the shape of the heat sink changes with the temperature change when the heat sink and the semiconductor element are joined. So, for example, a flat heat sink at normal temperature is bent and bonded at the same curvature as the semiconductor element body that is curved at the time of die bonding, and the semiconductor element body is corrected by the heat sink that recovers flat with cooling, and during the die bonding process. Thus, the bonding material layer is formed to have a uniform thickness, so that the semiconductor element body can be prevented from being damaged.

【0022】また、本発明は、一方の面側に湾曲した半
導体素子本体と接合され、この接合状態では前記半導体
素子本体の湾曲を矯正しているヒートシンクにおいて、
熱膨張率の異なる複数の材料層で構成され、温度変化に
伴う形状変化によって前記半導体素子本体の前記矯正が
なされることを特徴とするヒートシンクに係るものであ
る。
Further, the present invention provides a heat sink which is joined to a semiconductor element body curved to one surface side, and in this joined state, corrects the curvature of the semiconductor element body.
The present invention relates to a heat sink comprising a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion, wherein the correction of the semiconductor element body is performed by a shape change with a temperature change.

【0023】本発明のヒートシンクによれば、上記した
製造方法に基づいてヒートシンクが構成されているの
で、上記した半導体素子を製造するための良好なヒート
シンクを提供することができる。
According to the heat sink of the present invention, since the heat sink is configured based on the above-described manufacturing method, a good heat sink for manufacturing the above-described semiconductor element can be provided.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】上記した本発明の半導体素子及び
製造方法、並びにヒートシンクにおいては、前記ヒート
シンクが、昇温時には前記半導体素子本体と同形状に湾
曲しかつ冷却時には原形に復元する性質を有することが
望ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the above-described semiconductor device, manufacturing method, and heat sink according to the present invention, the heat sink has a property of being curved in the same shape as the semiconductor device main body when the temperature is raised, and restoring to its original shape when cooling. It is desirable.

【0025】そして、前記ヒートシンクが、前記半導体
素子本体の少なくとも一方の面に接合され、前記ヒート
シンクが、熱膨張率の小さい材料層の側で前記半導体素
子本体の湾曲時の凸面に接合されていることが望まし
い。
The heat sink is joined to at least one surface of the semiconductor element body, and the heat sink is joined to a curved convex surface of the semiconductor element body on the side of the material layer having a small coefficient of thermal expansion. It is desirable.

【0026】しかし、前記ヒートシンクが、熱膨張率の
大きい材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面
に接合されていてもよい。
However, the heat sink may be joined to the curved concave surface of the semiconductor element body on the side of the material layer having a high coefficient of thermal expansion.

【0027】また、一方のヒートシンクが熱膨張率の小
さい材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凸面に
接合され、他方のヒートシンクが熱膨張率の大きい材料
層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面に接合され
ているように構成してもよい。
One of the heat sinks is joined to the curved convex surface of the semiconductor element body on the side of the material layer having a low coefficient of thermal expansion, and the other heat sink is connected to the semiconductor element body on the side of the material layer having a large coefficient of thermal expansion. It may be configured to be joined to the concave surface when curved.

【0028】この場合、前記半導体素子本体がレーザバ
ー又はレーザチップであり、このレーザ出射面の両側に
存在する面に、前記ヒートシンクが接合されるように構
成することができる。
In this case, the semiconductor element body may be a laser bar or a laser chip, and the heat sink may be joined to the surface on both sides of the laser emission surface.

【0029】更に、上記の如く構成して、前記ヒートシ
ンクを電極として用いることが望ましい。
Further, it is preferable that the heat sink is used as an electrode by configuring as described above.

【0030】以下、本発明の半導体素子及び製造方法、
並びにヒートシンクの好ましい実施形態を図面を参照し
ながら具体的に説明する。
Hereinafter, the semiconductor device and the manufacturing method of the present invention,
Preferred embodiments of the heat sink will be specifically described with reference to the drawings.

【0031】図1は、第1の実施形態を示すものであ
る。本実施形態の半導体素子(例えば半導体レーザアレ
イ素子)は、異なる熱膨張率を有する2つ以上の材料の
層から成り立つヒートシンクを用いていることにより、
上述したような半導体レーザのレーザバー14(もしく
はチップ15)の湾曲を矯正するものである。
FIG. 1 shows a first embodiment. The semiconductor element (for example, a semiconductor laser array element) of the present embodiment uses a heat sink composed of two or more material layers having different coefficients of thermal expansion.
This is to correct the curvature of the laser bar 14 (or the chip 15) of the semiconductor laser as described above.

【0032】即ち、ヒートシンクがダイボンド時の高温
状態ではレーザバーと同じように湾曲し、常温では平坦
になるようにすればダイボンドプロセス中はヒートシン
クとレーザバーとが常に同じ曲率を持つことができ、均
一に加重をかけることが可能となる。
That is, if the heat sink is curved in the same state as the laser bar in the high temperature state at the time of die bonding, and is flat at normal temperature, the heat sink and the laser bar can always have the same curvature during the die bonding process, and can be uniformly formed. Weighting can be applied.

【0033】半導体レーザの場合、前述したように、基
板となっている材料はGaAsであり、その上にGaA
sに一定量のAl(アルミニウム)をいれたAlx Ga
1-xAs(例えばxは0.1から0.6程度)層が複数
存在している。GaAsの熱膨張率は6.5×10-6
℃であり、Alの混晶比xによってAlx Ga1-x As
の熱膨張率は6.5×10-6/℃から変化することにな
る。
In the case of a semiconductor laser, as described above, the substrate material is GaAs, and GaAs is
Al x Ga containing a fixed amount of Al (aluminum) in s
There are a plurality of 1-x As (for example, x is about 0.1 to 0.6) layers. The thermal expansion coefficient of GaAs is 6.5 × 10 −6 /
° C and Al x Ga 1 -x As depending on the mixed crystal ratio x of Al.
Has a coefficient of thermal expansion of 6.5 × 10 −6 / ° C.

【0034】このように熱膨張率の異なる組成の材料が
高温(例えば800℃)で結晶成長されることにより、
図1(a)に示すように、レーザバー5は室温に冷却状
態では層間の歪みが生じる(なお、このレーザバー5に
は前述した上部及び下部電極が既に設けられている)。
従って、図1(a)に示すように、ヒートシンク1は熱
膨張率の低い材料(以下、低膨張材と称する。)2と、
熱膨張率の高い材料(以下、高膨張材と称する。)3と
により構成する。
As described above, the materials having different compositions of thermal expansion are crystal-grown at a high temperature (for example, 800 ° C.).
As shown in FIG. 1A, when the laser bar 5 is cooled to room temperature, interlayer distortion occurs (the laser bar 5 is provided with the above-described upper and lower electrodes).
Therefore, as shown in FIG. 1A, the heat sink 1 is made of a material having a low coefficient of thermal expansion (hereinafter, referred to as a low expansion material) 2 and
A material having a high coefficient of thermal expansion (hereinafter, referred to as a high-expansion material) 3.

【0035】例えば、Alの混晶比xが平均的に0.5
であれば、Alx Ga1-x Asの熱膨張率は5.9×1
-6/℃となり、これと基板のGaAsの熱膨張率6.
5×10-6/℃との差、即ち0.6×10-6/℃だけ、
高膨張材3と低膨張材2とでは熱膨張率の違う材料を用
いてヒートシンク1を構成すれば、ダイボンド時にヒー
トシンク1がレーザバー5と同じように湾曲することに
なる。
For example, the mixed crystal ratio x of Al is 0.5 on average.
Then, the coefficient of thermal expansion of Al x Ga 1 -x As is 5.9 × 1
0 −6 / ° C., and the thermal expansion coefficient of GaAs and the substrate.
The difference from 5 × 10 −6 / ° C., ie 0.6 × 10 −6 / ° C.,
If the heat sink 1 is made of a material having a different coefficient of thermal expansion between the high expansion material 3 and the low expansion material 2, the heat sink 1 will be curved in the same manner as the laser bar 5 during die bonding.

【0036】従って、本実施形態においては、図1に示
すように上記の如く構成したヒートシンク1をレーザバ
ー5の上下に配する。即ち、上方のヒートシンク1は高
膨張材3側をレーザバー5の湾曲凹面側に接触させ、下
方のヒートシンク1’は低膨張材2側をレーザバー5の
湾曲凸面側に接触させ、また、それぞれのヒートシンク
1、1’にはレーザバー5との接触面に蒸着などにより
半田を予め付着させておく。
Therefore, in the present embodiment, the heat sink 1 configured as described above is disposed above and below the laser bar 5 as shown in FIG. That is, the upper heat sink 1 makes the high expansion material 3 contact the curved concave surface of the laser bar 5, and the lower heat sink 1 ′ makes the low expansion material 2 contact the curved convex surface of the laser bar 5. Solders 1 and 1 'are previously attached to the contact surfaces with the laser bar 5 by vapor deposition or the like.

【0037】そして、図1(b)に示すように、ヒータ
等で加熱可能な定盤7の上に載せ、加熱(H)しながら
上方のヒートシンク1に加重(P)をかけるが、この
際、上下のヒートシンク1、1’が上記した高膨張材と
低膨張材との積層体であるために、レーザバー5と同様
な曲率で同じ方向に湾曲する。従って、ヒートシンク1
とレーザバー5が均等に接触し、その接触面によって両
者が均等に加重され、半田層(図示省略:以下、同様)
2a、3aも均等な厚みで形成することができる。
Then, as shown in FIG. 1 (b), the heat sink 1 is placed on a surface plate 7 which can be heated by a heater or the like, and a weight (P) is applied to the upper heat sink 1 while heating (H). Since the upper and lower heat sinks 1 and 1 ′ are a laminate of the above-described high expansion material and low expansion material, they are curved in the same direction with the same curvature as the laser bar 5. Therefore, the heat sink 1
And the laser bar 5 are evenly contacted with each other, and the two are evenly weighted by the contact surface, and a solder layer (not shown: the same applies hereinafter)
2a and 3a can also be formed with a uniform thickness.

【0038】図1(c)は、ボンディング後に室温に冷
却された状態を示すものであるが、上記したように、ヒ
ートシンク1が低膨張材2と高膨張材3とによる熱膨張
率の異なる組成の材料で構成されているため、ボンディ
ング時には図1(b)の如く湾曲していたヒートシンク
1が冷却に伴って平坦な形状に復元し、これらに接合さ
れているレーザバー5も平坦に矯正される。このような
レーザバー5の矯正により、レンズアレイやファイバー
アレイとの光学的結合が正確で容易に行うことができ
る。
FIG. 1C shows a state in which the heat sink 1 is cooled to room temperature after bonding. As described above, the heat sink 1 is composed of the low expansion material 2 and the high expansion material 3 having different thermal expansion coefficients. During bonding, the heat sink 1 that has been curved as shown in FIG. 1B is restored to a flat shape with cooling, and the laser bar 5 joined thereto is also corrected to be flat. . Such correction of the laser bar 5 enables accurate and easy optical coupling with a lens array or a fiber array.

【0039】このようなヒートシンク1として使用可能
な材料としては、銅とタングステンが好適であるが、こ
のほかにも銅−モリブデン、アルミニウム−シリコン−
炭素等が挙げられる。
As materials that can be used for such a heat sink 1, copper and tungsten are suitable, but in addition, copper-molybdenum, aluminum-silicon-
And carbon.

【0040】本実施形態は、図9に示したように、上部
及び下部電極が設けられたレーザバー5にヒートシンク
1、1’をそれぞれ上下に接合するものであるが、これ
ら上下のヒートシンクは電極として用いることもでき
る。特に、上部(基板側)のヒートシンク1はその後の
工程におけるワイヤボンド(図9のような場合は個々の
電極23を電源端子にワイヤボンドする必要がある。)
が不要となるか、或いは1体のワイヤボンドで済み、そ
の分製造工程を簡素化できると共にワイヤボンドによる
レーザバーの劣化が避けられる。但し、図9に示したよ
うな上下の電極は予め設けずにヒートシンクで電極を兼
ねてもよいし、またレーザバーではなく、図10に示し
たチップに本実施形態を適用してもよい(以下、他の実
施形態も同様)。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, heat sinks 1 and 1 'are vertically joined to a laser bar 5 provided with upper and lower electrodes, respectively. It can also be used. In particular, the upper heat sink 1 (substrate side) is wire-bonded in a subsequent step (in the case of FIG. 9, the individual electrodes 23 need to be wire-bonded to the power supply terminals).
Is unnecessary, or only one wire bond is required, so that the manufacturing process can be simplified and deterioration of the laser bar due to the wire bond can be avoided. However, the upper and lower electrodes as shown in FIG. 9 may not be provided in advance and may also serve as electrodes with a heat sink, and the present embodiment may be applied to a chip shown in FIG. The same applies to other embodiments).

【0041】また、上部のヒートシンク1は、ワイヤボ
ンド等による電極取り出しの方法に比べ格段に大きな熱
放散性があると共に、ワイヤボンド等に比べると均一に
レーザバー5にコンタクトしているので、均一な電流分
布が得られ、特性及び信頼性を向上させることができ
る。
The upper heat sink 1 has a remarkably large heat dissipation compared to the method of taking out electrodes by wire bonding or the like, and has a uniform contact with the laser bar 5 as compared with the wire bonding or the like. A current distribution can be obtained, and characteristics and reliability can be improved.

【0042】なお、ヒートシンクとレーザバーとの接合
は半田などの導電性接合材で行うのがよいが、絶縁性接
合材を用いることもできる。この場合は、ヒートシンク
は必ずしも電極として用いなくてもよい。
It is preferable that the heat sink and the laser bar are joined with a conductive joining material such as solder, but an insulating joining material can also be used. In this case, the heat sink need not necessarily be used as an electrode.

【0043】図2は第2の実施形態を示すものである
が、本実施形態においては、図2に示すように、ヒート
シンク1’は低膨張材2側をレーザバー5に接してレー
ザバー5の下方のみに設けてもよい。図2(a)は接合
前の状態であるが、図1により前述した場合と同様に、
ヒートシンク1’の低膨張材2側の面には予め半田を蒸
着しておく。
FIG. 2 shows a second embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the heat sink 1 ′ has the low expansion material 2 side in contact with the laser bar 5, and It may be provided only in the case. FIG. 2 (a) shows a state before joining, as in the case described above with reference to FIG.
Solder is vapor-deposited on the surface of the heat sink 1 'on the side of the low expansion material 2 in advance.

【0044】次に、図2(b)に示すように、このヒー
トシンク1’とレーザバー5とを重ねた状態で、ヒータ
等で加熱可能な定盤7の上に載せて加熱しながら、レー
ザバー5の上方から例えば板ばね8を当てて押圧する。
これにより、前述した図1の場合いと同様な原理でヒー
トシンク1’がレーザバー5と同様に湾曲して双方が均
等な圧力で接合され、半田層も均等な厚みに形成でき
る。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the heat sink 1 'and the laser bar 5 are placed on a surface plate 7 which can be heated by a heater or the like while being heated. The plate spring 8 is pressed from above.
Thereby, the heat sink 1 'is curved in the same manner as the laser bar 5 on the same principle as in the case of FIG. 1 described above, and both are joined with equal pressure, and the solder layer can also be formed with a uniform thickness.

【0045】そして、これが室温に冷却後は図2(c)
に示すように、ヒートシンク1’の平坦な状態への復元
に伴ってレーザバー5も平坦な形状に矯正される。従っ
て、レンズアレイやファイバーアレイとの光学的結合も
正確で容易に行うことが可能になる。
After this is cooled to room temperature, FIG.
As shown in (1), the laser bar 5 is corrected to a flat shape as the heat sink 1 'is restored to a flat state. Therefore, optical coupling with a lens array or a fiber array can be performed accurately and easily.

【0046】図3は、第3の実施形態を示すものである
が、本実施形態においては、図3に示すように、ヒート
シンク1はレーザバー5の上方のみに設けてもよい。こ
の場合は、ヒートシンク1の高膨張材3側の面に予め半
田を蒸着等により付着させておき、図3(a)に示すよ
うにレーザバー5の上にヒートシンク1を重ね、ヒータ
等で加熱可能な定盤7上で加熱しながら、ヒートシンク
1に上方から均等に加重する。
FIG. 3 shows the third embodiment. In this embodiment, the heat sink 1 may be provided only above the laser bar 5 as shown in FIG. In this case, solder is previously adhered to the surface of the heat sink 1 on the side of the high expansion material 3 by vapor deposition or the like, and the heat sink 1 is overlaid on the laser bar 5 as shown in FIG. While heating on the surface plate 7, the heat sink 1 is evenly loaded from above.

【0047】これにより、室温に冷却後は図3(b)に
示すように、ヒートシンク1が平坦な状態に復元するの
に伴いレーザバー5も平坦な形状に矯正される。従っ
て、この場合も上記した第1の実施形態と同様の効果を
奏することができる。
Thus, after cooling to room temperature, as shown in FIG. 3B, as the heat sink 1 is restored to a flat state, the laser bar 5 is also corrected to a flat shape. Therefore, also in this case, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明を実施例について具体的に説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to embodiments.

【0049】上記した本発明の好ましい第1の実施形態
に伴い半導体素子を作製した。図1は、本実施例の半導
体素子及びその製造工程の概略を示す要部の概略断面図
である。なお、前述の実施形態と共通部位については同
じ符号を用いる。
A semiconductor device was manufactured according to the above-described first preferred embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part showing an outline of a semiconductor device of the present embodiment and a manufacturing process thereof. Note that the same reference numerals are used for the same parts as those in the above-described embodiment.

【0050】本実施例のヒートシンク1は、熱膨張率の
高い材料として銅3を用い、熱膨張率の低い材料として
はタングステン2を用いて層構成したものである。従っ
て、このヒートシンク1はそのまま電極としても使用可
能な高導電性を有すると共に、双方の熱膨張率の差を利
用し、銅3とタングステン2との構成比率によって加熱
時にレーザバー5の湾曲と同様の曲率を形成することが
できる。
The heat sink 1 of this embodiment has a layer structure using copper 3 as a material having a high coefficient of thermal expansion and tungsten 2 as a material having a low coefficient of thermal expansion. Therefore, this heat sink 1 has high conductivity that can be used as an electrode as it is, and utilizes the difference in the coefficient of thermal expansion between the two, and the same ratio as the curvature of the laser bar 5 at the time of heating by the composition ratio of copper 3 and tungsten 2. A curvature can be formed.

【0051】前述した如く、レーザバー5はその基板の
材料となっているところの、熱膨張率6.5×10-6
℃のGaAs(ガリウム、砒素)の層と、これに隣接
し、Al(アルミニウム)が混合された熱膨張率5.9
×10-6/℃のAlx Ga1-xAsの層とが、例えば8
00℃の高温の下で結晶成長された後、室温に冷却され
た際に層間に歪みが生じて湾曲が形成されるものであ
る。このようなレーザバー5とヒートシンク1とを上記
した結晶温度よりは低い温度(例えば250℃)でダイ
ボンドする際に、ヒートシンク1をレーザバー5と同様
の曲率で湾曲させるためには、銅3とタングステン2と
の構成比率を調整することによって対応することができ
る。
As described above, the laser bar 5 has a thermal expansion coefficient of 6.5 × 10 -6 /
C. GaAs (gallium, arsenic) layer and a thermal expansion coefficient of 5.9 mixed with Al (aluminum) adjacent thereto.
The layer of Al x Ga 1-x As of 10-6 / ° C is, for example, 8
After the crystal is grown at a high temperature of 00 ° C., when the layer is cooled to room temperature, a distortion occurs between the layers and a curve is formed. When such a laser bar 5 and the heat sink 1 are die-bonded at a temperature lower than the above-mentioned crystal temperature (for example, 250 ° C.), copper 3 and tungsten 2 This can be dealt with by adjusting the composition ratio.

【0052】即ち、銅タングステンは銅3とタングステ
ン2の比率を1:9から2:8に変化させていくことに
より熱膨張率を6.5×10-6/℃から8.5×10-6
/℃へ変化させることができる。これは、上記したGa
Asの熱膨張率6.5×10-6/℃とAlx Ga1-x
sの熱膨張率との差分である0.6×10-6/℃を与え
るのに十分な熱膨張率の変化である。
That is, the coefficient of thermal expansion of copper tungsten is changed from 6.5 × 10 −6 / ° C. to 8.5 × 10 by changing the ratio of copper 3 to tungsten 2 from 1: 9 to 2: 8. 6
/ ° C. This is because Ga
The thermal expansion coefficient of As is 6.5 × 10 −6 / ° C. and Al x Ga 1 -x A
This is a change in the coefficient of thermal expansion sufficient to give a difference of 0.6 × 10 −6 / ° C. from the coefficient of thermal expansion of s.

【0053】しかし、上記した如く、実際には、レーザ
バー5の湾曲は結晶成長時の800℃と室温(25℃)
の大きな温度差によっており、このレーザバー5とヒー
トシンク1とのダイボンド時の温度(例えば250℃)
の時と室温の小さな温度差で同じ湾曲を与えるために
は、約3.4倍の熱膨張率の差が必要となる。これは、
約2.0×10-6/℃の熱膨張率の差に相当し、銅3と
タングステン2の構成比を1:9から2:8に変化させ
た場合に相当する。
However, as described above, the curvature of the laser bar 5 is actually 800 ° C. during crystal growth and room temperature (25 ° C.).
The temperature at the time of die bonding between the laser bar 5 and the heat sink 1 (for example, 250 ° C.)
In order to give the same curvature at a small temperature difference between room temperature and room temperature, a difference in thermal expansion coefficient of about 3.4 times is required. this is,
This corresponds to a difference in coefficient of thermal expansion of about 2.0 × 10 −6 / ° C., and corresponds to a case where the composition ratio of copper 3 and tungsten 2 is changed from 1: 9 to 2: 8.

【0054】従って、上記の如き銅3とタングステン2
との構成比率によってヒートシンク1を構成したもので
ある。そして、図1に示すように、上記の如く構成した
ヒートシンク1をレーザバー5の上下に配し接合させ
た。このようにヒートシンク1を配置した半導体素子の
製造工程は概略次のようになる。
Accordingly, copper 3 and tungsten 2 as described above are used.
The heat sink 1 is constituted by the composition ratio of the above. Then, as shown in FIG. 1, the heat sink 1 configured as described above was arranged above and below the laser bar 5 and joined. The manufacturing process of the semiconductor element in which the heat sink 1 is arranged as described above is roughly as follows.

【0055】まず、図1(a)に示すように、上方のヒ
ートシンク1の銅層3の下面3aと下方のヒートシンク
1’のタングステン層2の上面2aとに半田(図示省
略)を蒸着などで付着させ、これらで半導体レーザバー
5を挟む。
First, as shown in FIG. 1A, solder (not shown) is deposited on the lower surface 3a of the copper layer 3 of the upper heat sink 1 and the upper surface 2a of the tungsten layer 2 of the lower heat sink 1 'by vapor deposition or the like. The semiconductor laser bar 5 is sandwiched between them.

【0056】そして、図1(b)に示すように、ヒータ
(図示省略)を内蔵した定盤7の上に載せ、上から加重
(P)を加えながら定盤7側からは250℃の温度
(H)で加熱し、半田を溶かす。これにより、室温では
フラットな形状のヒートシンク1がレーザバー5と同じ
曲率で湾曲する。
Then, as shown in FIG. 1 (b), the heater (not shown) is placed on a surface plate 7 having a built-in heater. Heat at (H) to melt the solder. As a result, at room temperature, the flat heat sink 1 is curved with the same curvature as the laser bar 5.

【0057】このように熱膨張率の差を有する材料でヒ
ートシンク1を構成することにより、室温では平坦であ
るが、ダイボンド時にはレーザバー5と同じ曲率でヒー
トシンク1も湾曲するため、レーザバー5とヒートシン
ク1との間は均等に加重され、半田層も均一な厚さに形
成することができた。
Since the heat sink 1 is made of a material having a difference in coefficient of thermal expansion as described above, the heat sink 1 is flat at room temperature, but also has the same curvature as the laser bar 5 at the time of die bonding. And the solder layer could be formed with a uniform thickness.

【0058】レーザバー5とヒートシンクを接合後は、
加重を加えたまま半田が固まるまで冷却する。そして、
室温になったとき、図1(c)に示すように、ヒートシ
ンク1は平坦な形状に復元し、これに伴って挟まれてい
るレーザバー5も平坦な形状に矯正される。
After joining the laser bar 5 and the heat sink,
Cool until the solder solidifies while applying weight. And
When the temperature reaches room temperature, as shown in FIG. 1C, the heat sink 1 is restored to a flat shape, and the laser bar 5 sandwiched between the heat sink 1 is also corrected to a flat shape.

【0059】本実施例によれば、ダイボンド時にレーザ
バー5の湾曲と同じ曲率を形成するように、熱膨張率の
異なる材料でヒートシンク1を構成すれば、室温では平
坦なヒートシンク1がダイボンド時にはレーザバー5と
同じ曲率で接合され、冷却後はヒートシンク1と共にレ
ーザバー5も平坦な形状に矯正することができる。
According to the present embodiment, if the heat sink 1 is made of a material having a different coefficient of thermal expansion so as to form the same curvature as the curvature of the laser bar 5 at the time of die bonding, the flat heat sink 1 at room temperature becomes After cooling, the laser bar 5 as well as the heat sink 1 can be corrected to a flat shape after cooling.

【0060】また、上部のヒートシンクを電極として用
いることができるので、ワイヤボンドが不要となり、ワ
イヤボンドに起因するレーザの劣化が避けられると共
に、製造工程を簡素化することができる。
Further, since the upper heat sink can be used as an electrode, wire bonding becomes unnecessary, so that laser deterioration due to wire bonding can be avoided and the manufacturing process can be simplified.

【0061】更に、上部のヒートシンクは、ワイヤボン
ド等による電極取り出しの方法に比べて格段に大きな熱
放散に寄与すると共に、ワイヤボンド等に比べると、均
一にレーザバー5にコンタクトしているので、均一な電
流分布が得られ、特性及び信頼性を向上させることがで
きる。
Further, the upper heat sink contributes to a much larger heat dissipation than the method of taking out the electrodes by wire bonding or the like, and more uniformly contacts the laser bar 5 than the wire bonding or the like. A high current distribution can be obtained, and characteristics and reliability can be improved.

【0062】[0062]

【発明の作用効果】上述した如く、本発明は、一方の面
側に湾曲した半導体素子本体とヒートシンクとが接合さ
れ、この接合状態では前記半導体素子本体の湾曲が矯正
されている半導体素子において、前記ヒートシンクが熱
膨張率の異なる複数の材料層で構成され、温度変化に伴
う前記ヒートシンクの形状変化によって前記半導体素子
本体の前記矯正がなされるので、矯正時に圧力が不均一
になるが如き加重を受けることがなく、ヒートシンクに
接合されている半導体素子本体が、ヒートシンクの温度
変化に伴う形状変化に追従して自然に矯正される。その
結果、接合のための接合材層も均一な厚さに形成された
平坦性が良好でヒートシンクによる熱放散が十分な半導
体素子が提供され、特にレンズアレイやファイバーアレ
イとの光学的結合を正確かつ容易に行うことができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a semiconductor device in which a semiconductor element body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this joined state, the curvature of the semiconductor element body is corrected. The heat sink is composed of a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion, and the correction of the semiconductor element body is performed by a shape change of the heat sink according to a temperature change. Without being affected, the semiconductor element body joined to the heat sink is naturally corrected following the shape change accompanying the temperature change of the heat sink. As a result, the bonding element layer for bonding is formed to a uniform thickness, and a semiconductor element with good flatness and sufficient heat dissipation by a heat sink is provided.In particular, accurate optical coupling with a lens array or a fiber array is provided. And can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による半導体素子とその製造方法の一例
を示し、(a)は接合前の工程、(b)はダイボンド工
程、(c)は接合後の工程を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention, wherein (a) shows a step before bonding, (b) shows a die bonding step, and (c) shows a step after bonding.

【図2】本発明による半導体素子の他の例を示し、
(a)は接合前の状態、(b)はダイボンド中の状態、
(c)は接合後の状態を示す概略断面図である。
FIG. 2 shows another example of a semiconductor device according to the present invention;
(A) is a state before joining, (b) is a state during die bonding,
(C) is a schematic sectional view showing a state after joining.

【図3】同、半導体素子の更に他の例を示し、(a)は
ダイボンド中の状態、(b)は接合後の状態を示す概略
断面図である。
3A and 3B are schematic cross-sectional views showing still another example of the semiconductor element, in which FIG. 3A shows a state during die bonding, and FIG. 3B shows a state after bonding.

【図4】従来例による半導体チップの一製造工程を示す
概略斜視図である。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing one manufacturing process of a semiconductor chip according to a conventional example.

【図5】同、他の一工程を示す概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing another process.

【図6】同、他の一工程を示す概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing another process of the same.

【図7】同、他の一工程を示す概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view showing another process of the same.

【図8】同、更に他の一工程を示す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing still another process.

【図9】同、レーザバーの概略拡大斜視図である。FIG. 9 is a schematic enlarged perspective view of the same laser bar.

【図10】同、切り出されたレーザチップの概略斜視図
である。
FIG. 10 is a schematic perspective view of the cut laser chip.

【図11】同、レーザバーの概略図である。FIG. 11 is a schematic view of the laser bar.

【図12】同、半導体素子のボンディング方法を示す概
略図である。
FIG. 12 is a schematic view showing a bonding method of the semiconductor element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’…ヒートシンク、2…タングステン(低膨張
材)、3…銅(高膨張材)、5、14…レーザバー、7
…定盤、8…板ばね、10…基板(n−GaAs)、1
0A…ウエハ、10a…素子形成面、15…レーザチッ
プ、16…クラッド層(n型GaAlAs)、17…活
性層(n型GaAs)、18…クラッド層(p型GaA
lAs)、19…出射部、20…電流狭窄層(n型Ga
As)、21…コンタクト層(p型GaAs)、22…
下部電極、23…上部電極、H…熱、P…圧力
1, 1 ': heat sink, 2: tungsten (low expansion material), 3: copper (high expansion material), 5, 14: laser bar, 7
... Surface plate, 8 leaf spring, 10 substrate (n-GaAs), 1
0A wafer, 10a element formation surface, 15 laser chip, 16 cladding layer (n-type GaAlAs), 17 active layer (n-type GaAs), 18 cladding layer (p-type GaAs)
lAs), 19: emission part, 20: current confinement layer (n-type Ga
As), 21 ... contact layer (p-type GaAs), 22 ...
Lower electrode, 23: upper electrode, H: heat, P: pressure

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の面側に湾曲した半導体素子本体と
ヒートシンクとが接合され、この接合状態では前記半導
体素子本体の湾曲が矯正されている半導体素子におい
て、前記ヒートシンクが熱膨張率の異なる複数の材料層
で構成され、温度変化に伴う前記ヒートシンクの形状変
化によって前記半導体素子本体の前記矯正がなされてい
ることを特徴とする半導体素子。
In a semiconductor device in which a semiconductor element body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this joined state, the semiconductor element body has a corrected curvature, the heat sink has a plurality of different thermal expansion coefficients. Wherein the correction of the semiconductor element body is performed by a shape change of the heat sink according to a temperature change.
【請求項2】 前記ヒートシンクが、昇温時には前記半
導体素子本体と同形状に湾曲しかつ冷却時には原形に復
元する性質を有する、請求項1に記載した半導体素子。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the heat sink has a property of being curved in the same shape as the semiconductor device main body when the temperature rises and restoring to its original shape when cooling.
【請求項3】 前記ヒートシンクが、前記半導体素子本
体の少なくとも一方の面に接合されている、請求項1に
記載した半導体素子。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the heat sink is joined to at least one surface of the semiconductor device body.
【請求項4】 前記ヒートシンクが、熱膨張率の小さい
材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凸面に接合
されている、請求項3に記載した半導体素子。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the heat sink is joined to a curved convex surface of the semiconductor device body on a side of a material layer having a small coefficient of thermal expansion.
【請求項5】 前記ヒートシンクが、熱膨張率の大きい
材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面に接合
されている、請求項3に記載した半導体素子。
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein said heat sink is joined to a concave surface of said semiconductor device body when curved on a side of a material layer having a high coefficient of thermal expansion.
【請求項6】 一方のヒートシンクが熱膨張率の小さい
材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凸面に接合
され、他方のヒートシンクが熱膨張率の大きい材料層の
側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面に接合されてい
る、請求項3に記載した半導体素子。
6. One of the heat sinks is joined to the curved convex surface of the semiconductor element body on the side of the material layer having a low coefficient of thermal expansion, and the other heat sink is connected to the semiconductor element body on the side of the material layer having a large coefficient of thermal expansion. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device is joined to the concave surface when the surface is curved.
【請求項7】 前記半導体素子本体がレーザバー又はレ
ーザチップであり、このレーザ出射面の両側に存在する
面に、前記ヒートシンクが接合されている、請求項1に
記載した半導体素子。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device main body is a laser bar or a laser chip, and said heat sink is joined to surfaces present on both sides of said laser emission surface.
【請求項8】 前記ヒートシンクが、電極として用いら
れる、請求項7に記載した半導体素子。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein said heat sink is used as an electrode.
【請求項9】 一方の面側に湾曲した半導体素子本体と
ヒートシンクとが接合され、この接合状態では前記半導
体素子本体の湾曲が矯正されている半導体素子の製造方
法において、前記ヒートシンクを熱膨張率の異なる複数
の材料層で構成し、前記接合時に温度変化に伴って前記
ヒートシンクを形状変化させ、これによって前記半導体
素子本体の前記矯正を行うことを特徴とする半導体素子
の製造方法。
9. A method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element body curved to one surface side and a heat sink are joined, and in this joined state, the curvature of the semiconductor element body is corrected. Wherein the shape of the heat sink is changed in accordance with a change in temperature during the bonding, thereby performing the correction of the semiconductor element body.
【請求項10】 前記ヒートシンクを、昇温時には前記
半導体素子本体と同形状に湾曲させ、かつ冷却時には原
形に復元させる、請求項9に記載した半導体素子の製造
方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the heat sink is curved to have the same shape as the semiconductor device body when the temperature is raised, and is restored to an original shape when cooled.
【請求項11】 前記ヒートシンクを、前記半導体素子
本体の少なくとも一方の面に接合する、請求項9に記載
した半導体素子の製造方法。
11. The method according to claim 9, wherein the heat sink is joined to at least one surface of the semiconductor element body.
【請求項12】 前記ヒートシンクを、熱膨張率の小さ
い材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凸面に接
合する、請求項11に記載した半導体素子の製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the heat sink is joined to a curved convex surface of the semiconductor device body on a side of a material layer having a small coefficient of thermal expansion.
【請求項13】 前記ヒートシンクを、熱膨張率の大き
い材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面に接
合する、請求項11に記載した半導体素子の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the heat sink is joined to a concave surface of the semiconductor device main body at the side of the material layer having a large coefficient of thermal expansion.
【請求項14】 一方のヒートシンクを熱膨張率の小さ
い材料層の側で前記半導体素子本体の湾曲時の凸面に接
合し、他方のヒートシンクを熱膨張率の大きい材料層の
側で前記半導体素子本体の湾曲時の凹面に接合する、請
求項11に記載した半導体素子の製造方法。
14. One of the heat sinks is joined to the curved convex surface of the semiconductor element main body on the side of the material layer having a low coefficient of thermal expansion, and the other heat sink is connected to the semiconductor element main body on the side of the material layer having a large coefficient of thermal expansion The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is bonded to a concave surface when the semiconductor device is curved.
【請求項15】 前記半導体素子本体をレーザバー又は
レーザチップとし、このレーザ出射面の両側に存在する
面に、前記ヒートシンクを接合する、請求項9に記載し
た半導体素子の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the semiconductor device main body is a laser bar or a laser chip, and the heat sink is joined to surfaces present on both sides of the laser emission surface.
【請求項16】 前記ヒートシンクを、電極として用い
る、請求項15に記載した半導体素子の製造方法。
16. The method according to claim 15, wherein the heat sink is used as an electrode.
【請求項17】 一方の面側に湾曲した半導体素子本体
と接合され、この接合状態では前記半導体素子本体の湾
曲を矯正しているヒートシンクにおいて、熱膨張率の異
なる複数の材料層で構成され、温度変化に伴う形状変化
によって前記半導体素子本体の前記矯正がなされること
を特徴とするヒートシンク。
17. A heat sink, which is joined to a semiconductor element body curved to one surface side and in which the semiconductor element body is curved in this joined state, is constituted by a plurality of material layers having different coefficients of thermal expansion; A heat sink, wherein the correction of the semiconductor element body is performed by a shape change due to a temperature change.
【請求項18】 昇温時には前記半導体素子本体と同形
状に湾曲しかつ冷却時には原形に復元する性質を有す
る、請求項17に記載したヒートシンク。
18. The heat sink according to claim 17, wherein the heat sink has a property of being curved in the same shape as the semiconductor element main body at the time of raising the temperature and of returning to the original shape at the time of cooling.
【請求項19】 前記半導体素子本体の少なくとも一方
の面に接合されている、請求項17に記載したヒートシ
ンク。
19. The heat sink according to claim 17, wherein the heat sink is joined to at least one surface of the semiconductor element body.
【請求項20】 熱膨張率の小さい材料層の側で前記半
導体素子本体の湾曲時の凸面に接合される、請求項19
に記載したヒートシンク。
20. The semiconductor element body is joined to a convex surface of the semiconductor element body when curved on a side of a material layer having a small coefficient of thermal expansion.
The heat sink described in.
【請求項21】 熱膨張率の大きい材料層の側で前記半
導体素子本体の湾曲時の凹面に接合される、請求項19
に記載したヒートシンク。
21. The semiconductor element body is joined to a concave surface of the semiconductor element body when curved on a side of a material layer having a high thermal expansion coefficient.
The heat sink described in.
【請求項22】 前記半導体素子本体がレーザバー又は
レーザチップであり、このレーザ出射面の両側に存在す
る面に接合される、請求項17に記載したヒートシン
ク。
22. The heat sink according to claim 17, wherein the semiconductor element main body is a laser bar or a laser chip, and is bonded to surfaces present on both sides of the laser emission surface.
【請求項23】 電極として用いられる、請求項22に
記載したヒートシンク。
23. The heat sink according to claim 22, which is used as an electrode.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464449B1 (en) * 2002-01-17 2005-01-03 삼성전자주식회사 Method for fabricating laser diode spacer
JP2007073549A (en) * 2005-09-02 2007-03-22 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor laser module, semiconductor laser stack and process for fabricating semiconductor laser module
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JP2020061591A (en) * 2014-10-22 2020-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Laser module

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