JPS62271483A - 半導体レ−ザ素子の製造方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、組立時の位置精朋の向上とすぐれた＠度特
性を有する半導体レーザの製造方法に関するものである
。

（従来の技術） 従来の半導体レーザに関しては、たとえば「光通信素子
工学」（米津著、工学図誓）に記載されている。第３図
は従来の一般的な半導体レーザの組立図である。

この第３図において、ヘッダ１にＳｔ　などのヒートシ
ンク材２ｔ＝Ａｕ−Ｇｅなどのハンダ材でゼンデイング
し、その上にＡｕ、Ｓｎなどのハンダ材でゼンデイング
し、その上にＡｕ−８ｎなどのハンダ材で半導体レーザ
３をゼンディングするっ次に、Ａｕワイヤ４などで配線
して素子化する。

一方、第４図は従来の半導体レーザの一般的なマウント
方法を示す図である。この第４図において、ヒートシン
ク５　（Ｓｉ　など）の上に半４体レーザ６をハンダ材
７（Ａｕ−８ｎなど）でゼンディングし、Ａｕ　ワイヤ
８等で配線する。

この際、半導体レーザ６の発光部６ａの＠度上昇？おき
えるため、通常発光部（活性層）側かヒ−トシンク側に
なるようにボンディングする。々お、６ｂ、６ｃは′ｒ
ｌＬｉである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記第３図の場合において、２ンデイングの位置合わせ
は目視で行うため、通常数１０μｍ８度の位置ずれお工
び数置程度の角度ずれが生じる。

特に、ボンディング時には、半導体レーザ光の出射位置
がわからないことが多く、ヘキ開時のずれがあると、さ
らに位置ずれが大きくなる。このため、ファイ・々や受
光素子などの他の光学部品との結合時に問題があった。

また、第４図の場合には、半導本レーザ６は温度上昇と
ともに効率が低下し、出力が低下する。

特に、ＩｎＧａＡｓＰ系半導木レーデは＠度特性が悪く
、上記の構成でも１００℃程度までしか発振が得られず
、さらに温度特性を改善したいという要望があるっ この発明は、前記従来技術がもっている問題点のうち、
ボンディング時に位置ずれが生じて他の光学部品との結
合時に位置ずれが生じる点と、窟度特注に問題点がある
点について解決した半導体レーザ素子の製造方法を提供
するものである。

（問題点？解決するだめの手段） この発明は半導体レーザ素子の製造方法において、半導
体レーザをヒートシンク内にはめ込むようにボンディン
グする工程全導入したものである。

（作　用） この発明によれば、半導体レーザ素子の製造方法におい
て、以上のような工程を導入したので、ヒートシンクに
半導体レーザをはめ込んで立ｉｌ、ｊ？ンディング時の
位置出しを行うとともに、ヒートシンクに放熱するよう
に作用し、したがって、前記問題点全除去できる。

（実施例） 以下、この発明の半導体レーザ素子の製造方法の実施例
について図面に基づき説明する。第１図はその一実施例
の組立図である。この第１図において、ヘッダ１１の中
心位置に溝１１ａを形成する（溝１１ａの幅としては、
たとえば、１００〜２００μｍ８度で、溝１１ａの深さ
としては、たとえば１０〜５０μｍ程度である）。

また、ヒートシンク１２には、上記溝１１ａにはめ込む
ことができる凸状のストライプ１２ａｉ形成し、このス
トライプ１２ａに丁度逆側にヘッダ１１に形成したよう
な溝１２ｂｔ−形成する。

さらに、半導体レーザ１３には、ヒートシンク１２の溝
１２ｂにはめ込むことのできる凸状のストライプ１３ａ
？形成する。

次に、以上の各部材？ボンディングするが、まず、ヘッ
ダ１１の溝１１ａにヒートシンク１２のストライプ１２
ａｉはめ込み、ヒートシンク１２の溝１２ｂに半導体レ
ーザ１３のストライプ１３ａ金はめ込み、ハンダ材でボ
ンディングする。

最後に、Ａｕワイヤ１４によりワイヤボンディング全行
う、なお、１３ｂは発光部を示す。

このように組み立てることにより、半導体レーザ１３の
位置合わせ金フオ）　ＩＪソの精度程度（位置精度〜１
０μｍ、角度精度１°〜２°）で行うことができる。

第２図はこの発明の第２の実施例を説明するための断面
図であるっこの第２図において、まず、半導体レーザ２
１に図に示すように発光部２１ａ以外の部分全反応性イ
オンエツチングなどでエツチングすることにより、発光
部２１ａｉストライプ状に突出させる。

ここで、半導体レーザ２１の発光部２１ａは通常表面か
ら１〜２μｍにあり、ストライプ幅は１〜２μｍ８度で
あり、この部分が突起部内にあるようにストライプを形
成する。

したがって、寸法としてはたとえば幅１０μｍ。

高さ１０μｍ程度とする。

次にプロトン照射などにより、ストライプ状の凸部（発
光部２１ａ）の上面金除き、高抵抗層２２金形成する。

次に全面に電極２３　ａ　、　２３　ｂ　ｋつけ、この
凸部に丁度はめ込める溝２４ａをつけたＳｉなどのヒー
トシンク２４にハンダ２５でボンディングする。なお、
２６はＡｕワイヤである。

なお、参考のために各材料の熱伝導率？示すと、次の第
１表のようになるっ く　　第　　１　　　表　　〉 この第１表よりわかるように、ＩｎＰ　　の熱伝導率は
Ｓｔの半分程度であり、発光部２１ａをなるべ（Ｓｉに
近づけた第２図の構造により発光部２１ａの熱を効率よ
くヒートシンク２４に逃がし、発光部２１ａのＡ度上昇
を低くおさえることができる。

な２、ヒートシンク２４の材料としてダイヤモンド？用
いればさらに改善が期待されるが加工が難しいという問
題がある。

以上のように、この第２図の実施例では、熱伝導率の小
さい半導体部の熱流の・ぞスが小きく、発光部２１ａの
まわりをヒートシンク２４が取シ囲んだ構成となってい
るため、発光部２１ａの温度上昇が低くおさえられ、温
度特性の優れた半導体レーザを得ることが期待される。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、ヒート
シンクに半導体レーザをはめ込んで位置出しと放熱を行
うようにしたので、半導体レーザの位置合わせ？フオ）
　ＩＪソの精度程度に行うことができ、位置ずれを小さ
くできるとともに、半導体レーザ素子の発光部がヒート
シンクの溝に対応し、発光部の放熱を容易にし、したが
って、＠贋上昇を抑制でき、すぐれた＠度特性が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の半４体レーザ素子の製造方法の一実
施例の組立例を示す図、第２図はこの発明の半導体レー
ザ素子の他の実施例の工糧を説明するための断面図、第
３図および第４図はそれぞれ従来の半導体レーザ素子の
組立図である。 １２　、２４　・・・ヒートシンク、ｌｌａ、１２ｂ。 ２４ａ・・・溝、１２ａ、１３ａ・・・ストライプ、１
３゜２１・・・半２８体レーザ、２１ａ・・・発光部、
２２・・・高抵抗層、２５・・ハンダ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）ヒートシンクに溝を形成し、 （ｂ）上記溝にはめ込むように半導体レーザの発光部に
   対応する個所をストライプ状の凸部を形成し、 （ｃ）上記凸部を上記溝にはめ込むことを特徴とする半
   導体レーザ素子の製造方法。
2. （２）上記凸部を溝にはめ込んでハンダボンディングす
   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
   レーザ素子の製造方法。
3. （３）半導体レーザ素子は凸部の上面を除いて高抵抗層
   を形成した後電極を形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の半導体レーザ素子の製造方法。