JPS63144588A - Sub-mount for semiconductor chip laser - Google Patents
Sub-mount for semiconductor chip laserInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高出力タイプの半導体レーザや単一モード
発信する半導体レーザの組立に用いるサブマウントに関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a submount used for assembling a high-output type semiconductor laser or a semiconductor laser emitting single mode.
(従来の技術)
第3図(a)は一般的に使われている従来のこの種のサ
ブマウントを示す一例である。また、第3図(b)は従
来のサブマウントを用いた組立状態を示す一例である。(Prior Art) FIG. 3(a) shows an example of a commonly used conventional submount of this type. Further, FIG. 3(b) shows an example of an assembled state using a conventional submount.
第3図(a)、(b)において、1は絶縁体からなるサ
ブマウント本体、2は前記サブマウント本体1上に形成
されたチップ接着部、5はこのチップ接着部2に接着さ
れた半導体レーザチップ(以下単にチップという)、6
はステム(またはパッケージ)、7は前記ステム6と、
サブマウント本体1とを接着するハンダである。In FIGS. 3(a) and (b), 1 is a submount body made of an insulator, 2 is a chip adhesive part formed on the submount body 1, and 5 is a semiconductor bonded to this chip adhesive part 2. Laser chip (hereinafter simply referred to as chip), 6
is a stem (or package), 7 is the stem 6,
This is solder for bonding the submount body 1 together.
従来のサブマウントは、サブマウント本体1にメッキや
蒸着等の技術により導電性のチップ接着部2が設けであ
る。チップ5はサブマウント本体1を介してステム6に
組み込まれる。チップ5を直接ステム6に組み込んだ場
合、チップ5とステム6の線膨張係数の違いにより、チ
ップ5の発光領域に機械的歪が加わり、劣化の原因とな
る。サブマウントは熱伝導性の良い材料を用いるため、
サブマウントを介しても放熱性は悪くならない。In a conventional submount, a conductive chip bonding portion 2 is provided on a submount body 1 using a technique such as plating or vapor deposition. The chip 5 is assembled into the stem 6 via the submount body 1. When the chip 5 is directly assembled into the stem 6, mechanical strain is applied to the light emitting region of the chip 5 due to the difference in linear expansion coefficient between the chip 5 and the stem 6, causing deterioration. Since the submount uses a material with good thermal conductivity,
Heat dissipation does not deteriorate even if the submount is used.
チップ5の一方の電極面は、サブマウント上のチップ接
着面2とハンダ7によって完全に接着されており、チッ
プ5に均一に電流が注入されるようになっている。One electrode surface of the chip 5 is completely bonded to the chip adhesive surface 2 on the submount by solder 7, so that current is uniformly injected into the chip 5.
〔発明が解決しようとする問題点)
通常の半導体レーザを高出力で動作させた場合、レーザ
端面への電流の集中により、端面近傍の温度が活性層内
部に比べ数倍以上に上がり、端面劣、化の原因となるこ
とが知られている。そのため、レーザの端面近傍に非注
入領域を設けて端面近傍の温度上昇をおさえている。し
かし、レーザ内部にこのような領域を設けることは、技
術的に難しく、かつ歩留を下げるという問題がある。ま
た、単一モードレーザ(例えばDFBレーザ)では活性
領域の軸方向に利得分布制御を行った場合、より安定な
単一波長発信が期待できる。しかし、上述したような従
来のサブマウントを用いた場合、チップ5の接着面が完
全に導電性材料でできているため、電流が均一にチップ
5内を流れるため、活性領域の軸方向に注入電流を変化
させ利得分布を変化させることができないという問題点
があった。[Problems to be Solved by the Invention] When a normal semiconductor laser is operated at high output, the temperature near the end face increases several times that of the inside of the active layer due to the concentration of current at the laser end face, resulting in end face deterioration. , is known to cause oxidation. Therefore, a non-injected region is provided near the end face of the laser to suppress the temperature rise near the end face. However, providing such a region inside the laser is technically difficult and has the problem of lowering yield. Further, in a single mode laser (for example, a DFB laser), more stable single wavelength emission can be expected when gain distribution is controlled in the axial direction of the active region. However, when using the conventional submount as described above, the adhesive surface of the chip 5 is completely made of conductive material, so the current flows uniformly within the chip 5, so that the injection is performed in the axial direction of the active region. There was a problem in that it was not possible to change the gain distribution by changing the current.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので2、チップへの注入電流領域を変えることが
でき、容易に、かつ安定に半導体レーザを動作できる半
導体レーザ用サブマウントを得ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems. 2. It provides a submount for a semiconductor laser that can change the region of current injected into the chip and that can easily and stably operate the semiconductor laser. The purpose is to obtain.
この発明に係る半導体チップレーザ用サブマウントは、
サブマウント本体を熱伝導率が良好で、電気的に絶縁体
からなる材料で構成し、このサブマウント本体の表面に
半導体レーザチップを接着する導電性のチップ接着部と
、ワイヤを接着する導電性のワイヤ接着部とを備え、前
記半導体レーザチップを接着する導電性のチップ接着部
に1箇所以上の所要形状の絶縁部分を形成したものであ
る。The semiconductor chip laser submount according to the present invention includes:
The submount body is made of a material that has good thermal conductivity and is an electrical insulator, and the submount body has a conductive chip adhesive part that adheres the semiconductor laser chip to the surface of the submount body, and a conductive chip adhesive part that adheres the wire to the surface of the submount body. A conductive chip bonding portion to which the semiconductor laser chip is bonded has one or more insulating portions having a predetermined shape formed therein.
〔作用]
この発明においては、半導体レーザチップと接着する導
電性のチップ接着部に1箇所以上の絶縁部分を形成した
ことにより、このチップ接着部に接着された半導体レー
ザチップ全域にわたって均一に電流が流れなくなり、チ
ップ接着部に接着された部分にのみ電流が流れるように
なる。[Function] In the present invention, by forming one or more insulating portions in the conductive chip bonding portion that is bonded to the semiconductor laser chip, a current can be uniformly applied over the entire area of the semiconductor laser chip bonded to the chip bonding portion. The current will no longer flow, and the current will only flow through the part that is bonded to the chip bonding area.
第1図(a)、(b)はこの発明の一実施例を示す図で
、第1図(a)はサブマウントの斜視図であり、第1図
(b)は、第1図(a)のサブマウントを用いた半導体
レーザチップの組立状態を示す図である。1(a) and 1(b) are views showing one embodiment of the present invention, FIG. 1(a) is a perspective view of a submount, and FIG. 1(b) is a diagram showing an embodiment of the present invention. ) is a diagram showing an assembled state of a semiconductor laser chip using a submount.
第1図において、1は絶縁体からなるサブマウント本体
で、熱伝導率が良好な材料で構成されている。このサブ
マウント本体1上には、チップ接着部2とワイヤ接着部
3とが電気的に絶縁された状態で形成されている。4は
前記チップ接着部2内に1箇所以上形成された絶縁部分
である。また、サブマウント本体1としては、酸化ベリ
リウム(Bed)、シリコンカーバイト(S i C)
。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a submount body made of an insulator, which is made of a material with good thermal conductivity. On this submount body 1, a chip bonding section 2 and a wire bonding section 3 are formed in an electrically insulated state. Reference numeral 4 denotes an insulating portion formed at one or more locations within the chip bonding portion 2. In addition, as the submount body 1, beryllium oxide (Bed), silicon carbide (S i C)
.
ダイヤモンド、チッ化アルミニウム(AJ!N)等を含
む絶縁体が用いられる。Insulators containing diamond, aluminum nitride (AJ!N), etc. are used.
このように構成されたサブマウントを用いて、第1図(
b)のように半導体レーザチップ(以下単にチップとい
う)5の組み立てを行う。すなわち、サブマウント上の
チップ接着部2上にチップ5を接着し、このサブマウン
トをステム6上にハンダ7により接着して組み立てられ
る。8は前記チップ5の発光領域を示す。なお、図示は
していないがチップ接着部2.ワイヤ接着部3.チップ
5、ステム6との間はボンディングワイヤにより所定の
配線が施される。Using the submount constructed in this way, the structure shown in Fig. 1 (
As shown in b), a semiconductor laser chip (hereinafter simply referred to as a chip) 5 is assembled. That is, the chip 5 is bonded onto the chip bonding portion 2 on the submount, and this submount is bonded onto the stem 6 with solder 7, thereby being assembled. 8 indicates a light emitting region of the chip 5. Note that although not shown in the figure, the chip bonding portion 2. Wire adhesive part 3. Predetermined wiring is provided between the chip 5 and the stem 6 using bonding wires.
第2図(a)、(b)は、この発明の他の実施例を示す
もので、サブマウント本体1上に形成されるワイヤ接着
部3を分離して絶縁部分4を形成し、サブマウントを構
成したものである。なお、他の構成および組立は第1図
と同様であるので、その説明は省略する。FIGS. 2(a) and 2(b) show another embodiment of the present invention, in which the wire adhesive part 3 formed on the submount main body 1 is separated to form an insulating part 4, and the submount It is composed of Note that other configurations and assemblies are the same as those shown in FIG. 1, so explanations thereof will be omitted.
第1図の実施例は、高出力タイプのチップ5に用いるサ
ブマウントおよび組立法に関するものである。チップ5
は、サブマウント上のチップ接着部2に基板を上(発光
領域8を下)にして接着される。サブマウントは、熱伝
導性が良く、また、チップ5との線膨張係数の等しい材
料が用いられるため、放熱効果が十分にある。チップ接
着部2は、一部に絶縁部分4が形成されているため、チ
ップ5とチップ接着部2に接着した場合、チップ5の両
端面部分が接着されない。チップ5とワイヤ接着部3と
ステム6とチップ接着部2に適当にワイヤをはることに
より、チップ5に電流が流れ発光領域8からレーザ光を
得ることができる。通常、半導体レーザを高出力で動作
させた場合、レーザ端面への電流の集中により、端面近
傍の温度が活性層内部に比べ数倍以上に上がり、端面劣
化の原因となるが、このサブマウントを用いた場合、端
面部分がチップ接着部2の導電体部分と接着していない
ため、端面に電流が集中しにくくなり、端面部分の温度
上昇をおさえることができる。The embodiment shown in FIG. 1 relates to a submount and assembly method used for a high-output type chip 5. chip 5
is bonded to the chip bonding portion 2 on the submount with the substrate facing upward (with the light emitting region 8 downward). Since the submount is made of a material that has good thermal conductivity and has the same coefficient of linear expansion as the chip 5, it has a sufficient heat dissipation effect. Since the insulating portion 4 is formed in a part of the chip bonding portion 2, when the chip 5 is bonded to the chip bonding portion 2, both end face portions of the chip 5 are not bonded. By appropriately connecting wires to the chip 5, the wire bonding portion 3, the stem 6, and the chip bonding portion 2, current flows through the chip 5 and laser light can be obtained from the light emitting region 8. Normally, when a semiconductor laser is operated at high output, the temperature near the end face increases several times that of the inside of the active layer due to current concentration at the laser end face, causing end face deterioration. When used, since the end face portion is not bonded to the conductor portion of the chip bonding portion 2, current is less likely to concentrate on the end face, and temperature rise at the end face portion can be suppressed.
第2図の実施例は、単一モード(例えばDFBレーザ)
タイプの半導体レーザチップに用いるサブマウントおよ
び組立法に関するものである。チップ接着部2に絶縁部
分4が形成されているため、チップ5との接着部が分割
される。チップ5とワイヤ接着部3とステム6とチップ
接着部2に適当にワイヤをはることにより、チップ5に
電流が流れ、発光領域からレーザ光が得られる。The embodiment of FIG. 2 is a single mode (e.g. DFB laser)
The present invention relates to a submount and an assembly method for use in a type of semiconductor laser chip. Since the insulating portion 4 is formed in the chip bonding portion 2, the bonding portion with the chip 5 is divided. By appropriately connecting wires to the chip 5, the wire bonding portion 3, the stem 6, and the chip bonding portion 2, a current flows through the chip 5, and laser light is obtained from the light emitting region.
チップ5とチップ接着部2に完全に接着された場合、電
流がチップ5内に均一に流れるが、接着部分が分割され
ているため、チップ5の活性領域の軸方向に対して、注
入電流が不均一になる。チップ5が接続されている部分
の長さを適当に変えることにより、注入電流を変え、活
性領域の軸方向に利得分布制御を行うことができ、レー
ザは利得制御を行わない場合に比べ、単一モード発振し
易くなる。・
なお、上記各実施例は、サブマウント本体1が直接ステ
ム(またはパッケージ)6に接着された場合について説
明したが、サブマウント本体1を導電体を介してステム
6に接着することもできる。When the chip 5 is completely bonded to the chip adhesive part 2, current flows uniformly within the chip 5, but since the bonded part is divided, the injected current flows in the axial direction of the active region of the chip 5. becomes uneven. By appropriately changing the length of the part to which the chip 5 is connected, it is possible to change the injection current and control the gain distribution in the axial direction of the active region. It becomes easier to oscillate in one mode. - In each of the above embodiments, the case where the submount main body 1 is directly bonded to the stem (or package) 6 has been described, but the submount main body 1 can also be bonded to the stem 6 via a conductor.
以上説明したようにこの発明は、熱伝導率が良好で、電
気的に絶縁体からなる材料で構成されたサブマウント本
体上に、半導体レーザチップを接着する導電性のチップ
接着部とワイヤを接着する導電性のワイヤ接着部とを備
え、半導体レーザチップを接着する導電性のチップ接着
部に1箇所以上の所要形状の絶縁部分を形成したので、
半導体レーザチップに不均一に電流を注入することがで
き、高出力タイプの半導体レーザの場合には、端面への
電流集中をおさえ、また、単一モードタイプの場合には
、軸方向の利得分布の制御による単一モード発振がし易
くなり、半導体レーザを安定に動作させることができる
。As explained above, the present invention is capable of bonding a conductive chip bonding portion for bonding a semiconductor laser chip and a wire onto a submount body made of an electrically insulating material with good thermal conductivity. A conductive wire bonding portion for bonding the semiconductor laser chip is provided, and one or more insulating portions having a desired shape are formed on the conductive chip bonding portion to which the semiconductor laser chip is bonded.
Current can be injected non-uniformly into the semiconductor laser chip, and in the case of high-output type semiconductor lasers, current concentration on the end face can be suppressed, and in the case of single mode types, the gain distribution in the axial direction can be injected non-uniformly. Single mode oscillation is facilitated by the control of , and the semiconductor laser can be operated stably.
第1図(a)、(b)はこの発明の一実施例を示す図で
、第1図(a)はサブマウントの構成斜視図、第1図(
b)は、第1図(a)のサブマウントを用いた組立状態
を示す概略構成を示す斜視図、第2図(a)、(b)は
この発明の他の実施例を示す図で、第1図<a)、<b
>とそれぞれ同様な斜視図であり、第3図<a>i
<b>は従来のサブマウントと、このサブマウントを用
いた組立状態を示す斜視図である。
図において、1はサブマウント本体、2はチップ接着部
、3はワイヤ接着部、4は絶縁部分、5はチップ、6は
ステム、7はハンダ、8はレーザの発光領域である。
なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
代理人 大 岩 増 雄 (外2名)第1図
第2図
第3図FIGS. 1(a) and 1(b) are views showing one embodiment of the present invention, FIG. 1(a) is a perspective view of the submount structure, and FIG.
b) is a perspective view showing a schematic configuration using the submount of Fig. 1(a), and Figs. 2(a) and 2(b) are views showing other embodiments of the present invention. Figure 1 <a), <b
3 is a perspective view similar to <a> i.
<b> is a perspective view showing a conventional submount and an assembled state using this submount. In the figure, 1 is a submount body, 2 is a chip bonding part, 3 is a wire bonding part, 4 is an insulating part, 5 is a chip, 6 is a stem, 7 is solder, and 8 is a laser light emitting area. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa (2 others) Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (7)
で構成されたサブマウント本体上に、半導体レーザチッ
プを接着する導電性のチップ接着部とワイヤを接着する
導電性のワイヤ接着部とを備え、前記半導体レーザチッ
プを接着する導電性のチップ接着部に1箇所以上の所要
形状の絶縁部分を形成したことを特徴とする半導体チッ
プレーザ用サブマウント。(1) A conductive chip adhesive part that adheres the semiconductor laser chip and a conductive wire adhesive that adheres the wire to the submount body, which is made of an electrically insulating material with good thermal conductivity. 1. A submount for a semiconductor chip laser, characterized in that an insulating part having a desired shape is formed at one or more places on a conductive chip bonding part to which the semiconductor laser chip is bonded.
ワイヤを接着するワイヤ接着部は、電気的に分離されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
半導体チップレーザ用サブマウント。(2) a chip bonding part for bonding the semiconductor laser chip;
A submount for a semiconductor chip laser according to claim 1, wherein the wire bonding portion for bonding the wire is electrically isolated.
特許請求の範囲第(1)項記載の半導体チップレーザ用
サブマウント。(3) The submount for a semiconductor chip laser according to claim (1), wherein the insulator contains beryum oxide.
とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体チップレ
ーザ用サブマウント。(4) A submount for a semiconductor chip laser according to claim (1), wherein the insulator includes silicon carbide.
特許請求の範囲第(1)項記載の半導体チップレーザ用
サブマウント。(5) A submount for a semiconductor chip laser according to claim (1), wherein the insulator contains diamond.
とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体チップレ
ーザ用サブマウント。(6) A submount for a semiconductor chip laser according to claim (1), wherein the insulator contains aluminum nitride.
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体チ
ップレーザ用サブマウント。(7) The submount for a semiconductor chip laser according to claim (1), wherein the submount is integrated with an electrical conductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29271886A JPS63144588A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Sub-mount for semiconductor chip laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29271886A JPS63144588A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Sub-mount for semiconductor chip laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63144588A true JPS63144588A (en) | 1988-06-16 |
Family
ID=17785412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29271886A Pending JPS63144588A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Sub-mount for semiconductor chip laser |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS63144588A (en) |
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1986
- 1986-12-09 JP JP29271886A patent/JPS63144588A/en active Pending
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