JPS59134882A - 発光半導体装置の製造方法 - Google Patents

発光半導体装置の製造方法

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JPS59134882A
JPS59134882A JP58007247A JP724783A JPS59134882A JP S59134882 A JPS59134882 A JP S59134882A JP 58007247 A JP58007247 A JP 58007247A JP 724783 A JP724783 A JP 724783A JP S59134882 A JPS59134882 A JP S59134882A
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JP
Japan
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optical fiber
light emitting
stem
cap
emitting element
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Application number
JP58007247A
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English (en)
Inventor
Yoichi Yasuda
洋一 安田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバー付発光半導体装置の製造方法に関
する。
光通信に用いる光通信用装置の一つとして、従来第1図
に示すような光ファイバー付近算外発光ダイオード装置
(工RED )が開発されている。
この装置は、図示のように、金属製のステム1の主面中
央に平面型の発光素子2を上面に固定したサブマウント
3を固定した構造となっている。
また、ステム1にはガラス4を介して2本のり一ド5が
貫通固定でれている。これらリード5けワイヤ6に介し
てサブマウント3の図示しない電極および発光素子2の
上部電極7と電気的に接続される。また、サブマウント
3の電極は発光素子2の上部電極8と導通状態となって
いる。一方、ステム1の主面には金属製のキヤ・ツブ9
がgvb付はうしている。このキャップ9けフランジ1
0を有する帽子型構造となっていて、フランジ10の工
面に設けたプロジェクション11を介してリングウェル
ドによってステム1に気密的に固定されている。′!た
、キャップ9の中央上部にはセラミックヌリーブ12が
挿嵌されるとともに、このセラミックスリーブ12のガ
イド孔13の延長下方部分には、キャップ9を穿設した
挿入孔14が設けられている。そして、これらガイド孔
13および挿入孔】4には1本の光ファイバー15が挿
入でれ、かつ挿入孔】4に注入した半田16によってキ
ャップ9に固定されている。また、光ファイバー15の
内端は半球状の先球部17となシ、発光素子2から発光
された光を穆シ込み、光ファイバー15を介して外部に
取シ出すようになっている。
ところで、この装置の組立にあっては、発光素子2を増
シ付けたステム1と、光フアイバー15ヲ烙シ付けたキ
ャップ9とを、それぞれ用意した後、ステム1上にキャ
ップ9を重ね、リングウェルドして一体化を図っている
。そして、ステム1の主面からの発光素子2の上面迄の
高き、キャップ9に対する光ファイバ15の先球部17
の固定高さは庖定の高さに製造訃れ、かつリングウェル
ドによるプロジェクション部分の潰し高さも一定となる
ようにして組み立てられる。
しかし、このように各部の組立精度向上を図っても、装
置外にをり出す光の取出し効充が極めて悪いものが製造
婆れることがある。本発明者はこのような不良はつぎの
ようなことに起因して生じることを知った。この装置は
、発光素子から発光された光の取込み効出金向上させる
ために、光ファイバー15の先球部17を発光素子2の
真近に配設させる構造を採用する結果、サブマウント3
発光素子2等の個々の厚さの不均一および発光素子2お
よびサブマウント3を固定するための接合材の厚ざばら
つき等によってステム主面からの発光素子2の上面迄の
高さが不均一になり、最悪の場合には先球部17が発光
素子2に当接して光ファイバー15が曲が9、光のを9
込みができなくなる。また、先球部17と発光素子2と
の間隔が大きい稈元ファイバー15にを9込む光の取込
量は小で〈々す、光耶込効出は低下する。
したがって、本発明の目的は光を込効高が高くかつ量産
性に適した光フアイバー付発光半導体装置の製造方法を
提供することによって、信頼度が高くかつ安価外光ファ
イバー付発光半導体装置を得ることにある。
ルノ下、実施例1により本発明を説明する。
第2図((a)〜+(11は本発明の一実施例による光
フアイバー付近赤外発光ダイオード装置の製造方法を示
す断面図である。
この実施例では、同図(at K示すように、2本のり
一部5をガラス4を介して貫通固定した金属製のステム
1の主面(上面)中央に平面型の発光素子2を固定した
サブマウント3會固定する。発光素子2け下部電極8を
介してサブマウント30表層部に設けられた配線層(図
示せず)上に固定される。捷た、この配線層の一部であ
る電極と一方のリード5とはワイヤ6で電気的に接続さ
れる。
また、他方のリード5と発光素子2の上部電極7けワイ
ヤ6で電気的に接続される。このように組み立てられた
単一組立ロットのステム群に苅して抜き14y、a測定
を行ない、ステム1の主面と発光素子2の上面の高さh
4測定する。そして、これら測定情報またはこれら測定
情報および過去の実験データによって単一組立ロフトの
ステムにおける高1hの分布傾向を求める。
つぎに、この分布仰向によってキャップ9に取シ付ケる
光ファイバー15の高さを決定する。すなわち、同図f
blに示すように、金属製のキャップ9を用意する。こ
のキャップ9け下端縁にドーナツ状のフランジ10を有
する卵子型構造となっていて、中央上部にはセラミック
スリーブ12が嵌合これかつ鋼鑵によって固定されてい
る。fた、セラミックスリーブ12のガイド孔13の延
長下方部分にはキャップ9を穿設した挿入孔14が設け
られている。貫だ、フランジ10の下面にはその中央に
沿ってドーナツ状に延在するプロジェクション11が設
けられている。そこで、プロジェクション11の下端を
支持する基憩面18を有し、かつ中央にこの基準面18
からHなる高さだけ突出した台座19を有する治具20
會用意する。この治具20の台座19はキャップ9の内
方に嵌合し、キャップ9の挿入孔14に台座面21を対
面させる。治具20はあらかじめ高ζHの数値の異なる
もの全複数用意しておく。そして、前記高婆りの実測あ
るいは想定による最大値hmaz== Hとなる治具2
0會運ひ、との治具20で光ファイバー15の高さ決め
および仮固定を行なう。すなわち、同図1blで示すよ
うに、この選択にょる治具2゜上に順次各ギャップ9を
載せ、光ファイバー15をセラミックスリーブ12内の
ガイド孔13および挿入孔14内に挿し込む。光ファイ
バー15の先球部17は治具20の台座面21に当接し
て停止することから、セラミックスリーブ12の上端面
部分に突出する光ファイバー15をエポキシレジン等の
接着剤22で31定する1、その後、このキャップ9?
治具2oから酸9外し、ガイド孔13内に鋼材、たとえ
ば半田16を流し込んで光ファイバー15の本固定を行
なう。
つぎに、同図1cIに示すように、セラミックスリーブ
12の端面を研摩して余分な光フアイバ一部分および接
着剤22を除去する。そして、このキャップ9をステム
1上に重ねるとともに、キャップ9をステム1に対して
相対的に水平移動させて光ファイバー15に有り込む光
量が最大になる位置を捜し、その位置でリングウェルド
を行なってプロジェクション11金潰し、同図tdlで
示すような気密封止された工REDを製造する。
このような方法によれば、単一組立ロットの工RIDは
すべて充分な光を込効高ヲ有した製品となシ、歩留が向
上する。また、単一組立ロフトの各キャップにおける光
ファイバーのをシ付は高さ調整は前記治具を用いること
から、その作業性は高くなシ、量産化も可能となる。
また、治具の高さ■の数値決定は、実測によるhの分布
範囲が狭く、hの最大と最小では光取込効庵が大きく変
化しない場合には、実測値の最大値または退去の同様の
データを加味して実測値の最大値よりもわずかに大きな
数値を最大値とする。
また、実測によるhの分布範囲が広すぎ、かつ最大値お
よび最小値に位置する数が少ない場合には、組立歩留1
00%を断念し、Hは実測のhmaXよシも小さな数値
とする。この場合の数値の決定Kid過去の同様のデー
タをも参考にして決定する。
さらに、実測によるhの分布範囲が広すぎ、かつ最大、
最小領域の数も多い場合には、ステムを2乃至3のグル
ープに測定によって分け、各グループに対してHの数値
を決定する。、 本発明は光ファイバーを半田のような鋼材でキャップに
固定したものに適用したが、レジンで光ファイバーを固
定するものに対しても同様に適用でき同様の効果會得る
ことができる。
また、本発明は平面型の発光素子の例を示したが、ドー
ム型の発光素子のものにも同様に適用できる。
以上のように、本発明によれば、光を込効毘が高くかつ
歩留向上が図れる量産化に適した光フアイバー付発光半
導体装置の製造方法に提供することができるうとの結呆
、信頼度が高くかつ安価な光ファイバー付発光半導体装
貿孕提供することができる−1
【図面の簡単な説明】
第1図は光ファイバー付工REDの断面図、第2図+a
l〜+dlは本発明の一実施例による元ファイバー+1
’ I RE Dの製造方法を示す断面図である。 1・・・ステム 2 発光素子、3・・・サブマウント
、5・・・リード、9・・・キャップ、11・・・プロ
ジェクション、12・・・セラミックスリーブ、15・
・・光ファイバー、16・・半田、17・・・先球部、
20・・・治具、21・・・台座面、22・・・接着剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 1+−ド全装着したステムの主面に発光素子をを
    り付けた支持体を固定する工程と、前記支持体の電極部
    とリードとをワイヤで接続する工程と、光ファイバーを
    中央部に貫通固定したキャップ奮光ファイバーの先端が
    前記発光素子に対面するようにしてステム主面に固定す
    る工程と、からなる光フアイバー付発光半導体装置の製
    造方法において、前記キャップに光フアイバー全固定す
    る際には、あらかじめ支持体を固定した単一組立ロット
    のステムにおけるステム主面からの発光素子上面の高さ
    の分布傾向を測定しておき、この測定情報に基いてキャ
    ップに対する光ファイバーの固定高テヲ決定して固定す
    ることを特徴とする光ファイバー伺発光半導体装置の製
    造方法。
JP58007247A 1983-01-21 1983-01-21 発光半導体装置の製造方法 Pending JPS59134882A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077878A (en) * 1990-07-11 1992-01-07 Gte Laboratories Incorporated Method and device for passive alignment of diode lasers and optical fibers
US5163108A (en) * 1990-07-11 1992-11-10 Gte Laboratories Incorporated Method and device for passive alignment of diode lasers and optical fibers
US5182782A (en) * 1990-07-11 1993-01-26 Gte Laboratories Incorporated Waferboard structure and method of fabricating

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5163108A (en) * 1990-07-11 1992-11-10 Gte Laboratories Incorporated Method and device for passive alignment of diode lasers and optical fibers
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