JPS62260385A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPS62260385A JPS62260385A JP10531786A JP10531786A JPS62260385A JP S62260385 A JPS62260385 A JP S62260385A JP 10531786 A JP10531786 A JP 10531786A JP 10531786 A JP10531786 A JP 10531786A JP S62260385 A JPS62260385 A JP S62260385A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、モニタ用受光素子とレーザダイオードとを内
蔵してなる半導体装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device incorporating a monitoring light receiving element and a laser diode.
従来よシ、この種の装置として半導体装置ＭＬ４４０２
（三菱電機製）、ＨＬ７８３１Ｇ （日立製作成製〕
、ＲＬＤ−７８Ａ （”−ム製〕 等が市販されている
。第４図は、これら半導体装置の基本構成を示す一部破
断外観斜視図であり、第５図（ａ）は第４図におげろＡ
矢視縦断面図、第５図ｆｂ）は第４図におけるＢ矢視縦
断面図である。これらの図において、１はレーザダイオ
ード、２はこのレーザダイオード１をサブマウント３を
介して取着してなるブロック、４は受光素子、５はこの
受光素子４およびブロック２をその上面にボンディング
してなるステム、６ａ〜６ｃはリードビン、７ａはレー
ザダイオード１とリードビン６ａとを接続するリード線
、７ｂは受光素子４とリードビン６ｂ とを接続するリ
ード線、８はステム５の外周鍔部に嵌合されると共にレ
ーザダイオード１および受光素子４を収納するキャップ
、９はこのキャップ８の上面部に開設されたレーザビー
ム出射光８ａの下面側に配設されたガラス板である。Conventionally, the semiconductor device ML4402 was used as this type of device.
(manufactured by Mitsubishi Electric), HL7831G (made by Hitachi)
, RLD-78A (manufactured by MU), etc. are commercially available. Fig. 4 is a partially cutaway external perspective view showing the basic structure of these semiconductor devices, and Fig. 5 (a) is similar to Fig. 4. Ogero A
5 fb) is a longitudinal sectional view taken along arrow B in FIG. 4. In these figures, 1 is a laser diode, 2 is a block to which the laser diode 1 is attached via a submount 3, 4 is a light receiving element, and 5 is a block to which this light receiving element 4 and the block 2 are bonded to the upper surface thereof. 6a to 6c are lead bins, 7a is a lead wire that connects the laser diode 1 and the lead bin 6a, 7b is a lead wire that connects the light receiving element 4 and the lead bin 6b, and 8 is fitted to the outer periphery of the stem 5. A cap 9, which is fitted together and accommodates the laser diode 1 and the light receiving element 4, is a glass plate provided on the lower surface side of the laser beam emitted light 8a, which is opened on the upper surface of the cap 8.
レーザダイオード１は、第４図および第５図においてそ
の上下方向にレーザビームを発射するように配置されて
おシ、上方側に発射されるレーザビームが出力レーザビ
ームとしてキャップ８の出射孔８ａを介して外部に出射
されるようになっている。そして、下方側に発射される
レーザビームがモニタ用レーザビームとして、このレー
ザビームの出射方向に対して所定の傾斜角度でステム５
上に載置された受光素子４に照射されるようになってお
シ、この受光素子４におけるモニタ用レーザビームに基
づいて出射孔８ａを介して出射される出力レーザビーム
の調整を可能とするように構成されている。レーザダイ
オード１はその動作時の発熱によシ動作が不安定となる
ので、その放熱性を良くするために熱伝導性の良い一般
に金属材よりなるブロック２に取着してお勺、両者の熱
膨張の差が直接レーザダイオード１に作用しないように
、レーザダイオード１とブロック２との間に一般にシリ
コン材よシなるサブマウント３を介装している。The laser diode 1 is arranged so as to emit a laser beam in the vertical direction in FIGS. 4 and 5, and the laser beam emitted upward passes through the emission hole 8a of the cap 8 as an output laser beam. It is designed to be emitted to the outside through. The laser beam emitted downward is used as a monitoring laser beam, and is attached to the stem 5 at a predetermined inclination angle with respect to the emission direction of this laser beam.
The light receiving element 4 placed above is irradiated with the laser beam, and the output laser beam emitted through the emission hole 8a can be adjusted based on the monitoring laser beam in the light receiving element 4. It is configured as follows. The laser diode 1 becomes unstable due to the heat it generates during operation, so in order to improve its heat dissipation, it is attached to a block 2 which is generally made of a metal material with good thermal conductivity. A submount 3 generally made of silicon material is interposed between the laser diode 1 and the block 2 so that the difference in thermal expansion does not directly act on the laser diode 1.
そして、このような構成の半導体装置を製造する場合、
キャップ８を取着する前までの工程で、ステム５上に受
光素子４をグイボンドしてリード線７ｂをワイヤボンド
する工程と、ブロックｚ上にサブマウント３およびレー
ザダイオード１をグイボンドした後、このブロック２を
ステム５上にボンディングしてリード線７＆をワイヤボ
ンドする工程とがあシ、画素子でダイボンドおよびワイ
ヤボンド工程を別々に行っている。When manufacturing a semiconductor device with such a configuration,
In the process before attaching the cap 8, there is a process of firmly bonding the light receiving element 4 on the stem 5 and wire bonding the lead wire 7b, and a process of firmly bonding the submount 3 and the laser diode 1 on the block z. In addition to the step of bonding the block 2 onto the stem 5 and wire-bonding the lead wires 7&, the die-bonding and wire-bonding steps are performed separately for the pixel element.
しかしながら、このような半導体装置によると、その製
造過程において、レーザダイオード１９１１Ｊと受光素
子４９１１１とでそのダイボンドおよびワイヤボンド工
程を別々に行っているので、生産性が悪く、コストアッ
プの要因となっていた。However, in the manufacturing process of such a semiconductor device, the die bonding and wire bonding processes are performed separately for the laser diode 1911J and the light receiving element 49111, resulting in poor productivity and increased costs. Ta.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、その生産性を向上させると共に
安価な半導体装置を提供することにある。The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to improve the productivity and provide an inexpensive semiconductor device.
このような目的を達成するために、本発明は、レーザダ
イオードのモニタ用レーザビームを通光ロッドを用いて
受光素子に案内するようにしたものである。In order to achieve such an object, the present invention is configured to guide a monitoring laser beam of a laser diode to a light receiving element using a light passing rod.
したがってこの発明によれば、レーザダイオードと受光
素子とを同一方向側から基板に配置し同一工程でボンデ
ィングを行うことが可能となる。Therefore, according to the present invention, it is possible to arrange the laser diode and the light receiving element on the substrate from the same direction and perform bonding in the same process.
以下、本発明に係る半導体装置を詳細に説明する。第２
図はこの半導体装置の一実施例を示す縦断面図である。Hereinafter, the semiconductor device according to the present invention will be explained in detail. Second
The figure is a longitudinal sectional view showing one embodiment of this semiconductor device.
同図において、第４図および第５図と同一符号は同一構
成部材および素子を示しその説明は省略する。図におい
て１０は熱伝導率の高い例えばＳｉＣ，ＡｔＮ等より形
成されてなる基板、１１はこの基板１０上に配置された
通光ロッドであり、キャップ８の下端開口部は樹脂等の
封止材１２によシ密閉されている。第１図は、基板１０
へのレーザダイオード１．受光素子４および通光ロッド
１１の取着状態を示す外観斜視図であシ、レーザダイオ
ード１および受光素子４は基板１０の同一平面上に固層
されている。レーザダイオード１は図示上下方向にレー
ザビームを発射するように配置されておシ、受光素子４
はレーザダイオード１のモニタ用レーザビームの出射方
向側に配置され、このレーザダイオード１と受光素子４
との間に通光ロッド１１が配設されている。そして、こ
の通光ロッド１１を介してレーザダイオード１の出射す
るモニタ用レーザビームが案内され、受光素子４の受光
面４ａに照射されるようになっている。In this figure, the same reference numerals as in FIGS. 4 and 5 indicate the same constituent members and elements, and the explanation thereof will be omitted. In the figure, 10 is a substrate made of a material with high thermal conductivity such as SiC, AtN, etc., 11 is a light transmitting rod arranged on this substrate 10, and the lower end opening of the cap 8 is made of a sealing material such as resin. It is sealed by 12. FIG. 1 shows a substrate 10
Laser diode to 1. 1 is an external perspective view showing how a light receiving element 4 and a light transmitting rod 11 are attached; the laser diode 1 and the light receiving element 4 are fixedly layered on the same plane of a substrate 10. FIG. The laser diode 1 is arranged to emit a laser beam in the vertical direction in the figure, and the light receiving element 4
is arranged on the side in the emission direction of the monitoring laser beam of the laser diode 1, and the laser diode 1 and the light receiving element 4
A light transmitting rod 11 is disposed between the two. A monitoring laser beam emitted from the laser diode 1 is guided through the light-transmitting rod 11 and is irradiated onto the light-receiving surface 4a of the light-receiving element 4.
したがって、この受光素子４において照射され検出され
るモニタ用レーザビームに基ツいてレーザダイオード１
の発射する出力レーザビームの調整が可能となる。レー
ザダイオード１はその動作時に発熱するが、基板１０が
熱伝導性の良いＳｉＣ等よシ形成されているので、速や
かに外部に放熱され、また線膨張係数もレーザダイオー
ド１に近いため、レーザダイオード１へ作用する熱応力
も小さくなる。尚、基板１０には配線パターン１３ａ〜
１３ｃが描かれておシ、レーザダイオード１がリード線
７ａを介して配線パターン１３ａ に、受光素子４がリ
ード線７ｂを介して配線パターン１３ｂ に接続されて
いる。Therefore, based on the monitoring laser beam irradiated and detected by this light receiving element 4, the laser diode 1
The output laser beam emitted by the laser beam can be adjusted. The laser diode 1 generates heat during its operation, but since the substrate 10 is made of a material such as SiC with good thermal conductivity, the heat is quickly dissipated to the outside, and the coefficient of linear expansion is close to that of the laser diode 1, so the laser diode The thermal stress acting on 1 also becomes smaller. Note that the board 10 has wiring patterns 13a to 13a.
13c is drawn, the laser diode 1 is connected to the wiring pattern 13a through the lead wire 7a, and the light receiving element 4 is connected to the wiring pattern 13b through the lead wire 7b.
ところで、このように構成された半導体装置においては
、その製造過程において、レーザダイオード１と受光素
子４とを同一方向側から基板１０に配置し、同一工程で
そのダイボンドおよびワイヤボンドを行っている。すな
わち、通光ロッド１１を用いてレーザダイオード１のモ
ニタ用レーザビームを案内して受光素子４に導くように
構成することによシ、レーザダイオード１と受光素子４
とを基板１０の同一平面上に配置することが可能となシ
、各素子におけるダイボンドおよびワイヤボンド工程を
同時に行うことかで亀ており、その製造工程数の減少に
よシ生産性の向上およびコストダウン化が図られている
。By the way, in the semiconductor device configured as described above, in the manufacturing process, the laser diode 1 and the light receiving element 4 are placed on the substrate 10 from the same direction, and die bonding and wire bonding are performed in the same process. That is, by configuring the monitoring laser beam of the laser diode 1 to be guided to the light receiving element 4 using the light passing rod 11, the laser diode 1 and the light receiving element 4 can be connected to each other.
It is possible to arrange the elements on the same plane of the substrate 10, but it is possible to perform the die bonding and wire bonding processes for each element at the same time, and by reducing the number of manufacturing processes, it is possible to improve productivity and Efforts are being made to reduce costs.
尚、本実施例においては、レーザダイオード１と受光素
子４とを基板１０の同一平面上に配置した例について説
明したが、第３図に示すように、レーザダイオード１と
基板１０との間にサブマウント３を介装してもよく、こ
のようにすることによって基板１０とレーザダイオード
１との熱膨張係数の違いにより生ずる熱応力を緩和する
ことができる。つまシ、レーザダイオード１と受光素子
４とを同一方向１４１１からダイボンドおよびワイヤボ
ンドすることができれば、基板１０に対して平行な面上
にレーザダイオード１および受光素子４を配置してもよ
い。In this embodiment, an example was explained in which the laser diode 1 and the light receiving element 4 were arranged on the same plane of the substrate 10, but as shown in FIG. A submount 3 may be interposed, and by doing so, thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between the substrate 10 and the laser diode 1 can be alleviated. As long as the laser diode 1 and the light receiving element 4 can be die-bonded and wire-bonded from the same direction 1411, the laser diode 1 and the light receiving element 4 may be arranged on a plane parallel to the substrate 10.
以上説明したように本発明による半導体装置によると、
レーザダイオードのモニタ用レーザビームを通光ロッド
を用いて受光素子に案内するようにしたので、レーザダ
イオードと受光素子とを同一方向側から基板に配置し同
一工程でボンディングを容易に行うことが可能となシ、
その生産性が向上すると共にコストダウン化が図られる
。As explained above, according to the semiconductor device according to the present invention,
Since the laser beam for monitoring the laser diode is guided to the light receiving element using a light rod, it is possible to arrange the laser diode and the light receiving element on the board from the same direction and easily perform bonding in the same process. Tonashi,
The productivity is improved and costs are reduced.
第１図は第２図に示しだ半導体装置の基板への各部品の
取着状態を示す外観斜視図、第２図は本発明に係る半導
体装置の一実施例を示す縦断面図、第３図はサブマウン
トを介装してレーザダイオードを基板に取着した例を示
す側面図、第４図は従来の半導体装置の基本構成を示す
一部破断外観斜視図、第５図（ａ）および（′ｂ）は第
４図におけるＡ矢視およびＢ矢視縦断面図である。
１・・φ・レーザダイオード、４・・・・受光素子、４
ａ ・・・・受光面、１０・・・・基板、１１・・−・
通光ロッド。1 is an external perspective view showing how each component is attached to the substrate of the semiconductor device shown in FIG. 2; FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of the semiconductor device according to the present invention; The figure is a side view showing an example in which a laser diode is attached to a substrate via a submount, FIG. 4 is a partially cutaway external perspective view showing the basic configuration of a conventional semiconductor device, and FIGS. ('b) is a longitudinal cross-sectional view taken along arrows A and B in FIG. 4. 1...φ laser diode, 4...light receiving element, 4
a... Light receiving surface, 10... Substrate, 11...
Light passing rod.
Claims (3)
の一方をモニタ用レーザビームとするレーザダイオード
と、このレーザダイオードのモニタ用レーザビームを受
光素子に案内する通光ロッドとを備えてなる半導体装置
。(1) A semiconductor device comprising a laser diode that emits a laser beam in at least two directions, one of which serves as a monitoring laser beam, and a light passing rod that guides the monitoring laser beam of the laser diode to a light receiving element. .
方向側から配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体装置。(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the laser diode and the light receiving element are arranged on the substrate from the same direction.
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導体装置
。(3) The semiconductor device according to claim 2, wherein the substrate is made of a material with good thermal conductivity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531786A JPS62260385A (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531786A JPS62260385A (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260385A true JPS62260385A (en) | 1987-11-12 |
Family
ID=14404331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10531786A Pending JPS62260385A (en) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62260385A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5052005A (en) * | 1988-12-19 | 1991-09-24 | Rohm Co., Ltd. | Method of mounting a laser diode unit |
| US5177753A (en) * | 1990-06-14 | 1993-01-05 | Rohm Co., Ltd. | Semi-conductor laser unit |
| US5233580A (en) * | 1988-12-19 | 1993-08-03 | Rohm Co., Ltd. | Laser diode unit welded to a mounting member by laser light |
| EP1220390A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | Corning O.T.I. S.p.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
| WO2002054118A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Corning O.T.I. S.P.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP10531786A patent/JPS62260385A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5177753A (en) * | 1990-06-14 | 1993-01-05 | Rohm Co., Ltd. | Semi-conductor laser unit |
| EP1220390A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | Corning O.T.I. S.p.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
| WO2002054118A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Corning O.T.I. S.P.A. | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
| WO2002054118A3 (en) * | 2000-12-28 | 2003-08-28 | Corning Oti Spa | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
| US6888860B2 (en) | 2000-12-28 | 2005-05-03 | Corning Incorporated | Low cost optical bench having high thermal conductivity |
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