KR0138846B1 - Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure - Google Patents

Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure

Info

Publication number
KR0138846B1
KR0138846B1 KR1019940034651A KR19940034651A KR0138846B1 KR 0138846 B1 KR0138846 B1 KR 0138846B1 KR 1019940034651 A KR1019940034651 A KR 1019940034651A KR 19940034651 A KR19940034651 A KR 19940034651A KR 0138846 B1 KR0138846 B1 KR 0138846B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser diode
transmission line
mount
ultra
diamond substrate
Prior art date
Application number
KR1019940034651A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR960027097A (en
Inventor
박성수
송민규
한학수
김동구
Original Assignee
양승택
한국전자통신원구원
조백제
한국전기통신공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 양승택, 한국전자통신원구원, 조백제, 한국전기통신공사 filed Critical 양승택
Priority to KR1019940034651A priority Critical patent/KR0138846B1/en
Publication of KR960027097A publication Critical patent/KR960027097A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR0138846B1 publication Critical patent/KR0138846B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345Wire-bonding

Abstract

본 발명은 초고속 레이저다이오드를 조립하여 전송 모듈을 제조함에 있어서 임피던스 정합을 고려한 전송선을 사용하고, 와이어 본딩 개소를 감소시킴으로써 고주파 특성을 향상시키며, 다이아몬드 기판을 사용하여 열 특성의 향상을 도모하고, 와이어 본딩 개소를 감소시킴으로써 조립공정의 단순화로 인하여 제작을 용이하여 결과적으로 신뢰성있는 초고속 레이저다이오드 전송 모듈의 구조 및 제조 방법에 관한 것으로서, 평면 산화알루미늄 등의 기판에 순금 박막도선을 제작하여 전송선이 되도록 형성하며, 상기 전송선의 끝부분에 박막저항을 형성하여 임피던스 정합을 도모하고, 상기 전송선의 최종단부에 6면이 전부 금속화처리된 다이아몬드 기판을 부착하여 효과적인 열전달을 달성하며, 상기 전송선우에 접합된 레이저다이오드의 n측과 전기적으로 연결되도록 하며, 또한 접지 금속판의 넓은 면적에 상기 레이저다이오드의 p측을 와이어 본딩에 의하여 접지면으로 연결되게 함으로써 전기적으로 폐회로를 형성하게 한다.The present invention uses a transmission line considering impedance matching in fabricating a transmission module by assembling an ultrafast laser diode, improves high frequency characteristics by reducing wire bonding points, and improves thermal characteristics using a diamond substrate. The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a reliable ultra-fast laser diode transmission module, which is easy to manufacture due to the simplification of the assembly process by reducing the bonding point, and is formed to be a transmission line by manufacturing a pure gold thin film wire on a substrate such as planar aluminum oxide. And forming a thin film resistor at the end of the transmission line to achieve impedance matching, and attaching a diamond substrate on which all six surfaces are metallized to the final end of the transmission line to achieve effective heat transfer. N side and front of laser diode And so coupled to, and also to form a closed circuit in the electrical connection by having the p-side of the laser diode to the ground plane by a bonding wire to a large area of the ground plate.

이상과 같이 본 발명에 따른 초고속 전송용 레이저자디오드 모듈의 구조 및 제조 방법에 의하여 임피던스 정합을 고려한 전송선을 사용하고, 열 특성 향상을 위하여 다이아몬드 기판을 사용하고 전송선위에 직접 레이저다이오드를 부착함으로써 종래의 초고속 레이저다이오드 모듈과 비교하여 간단한 구조로 형성되어 있으므로 제조가 용이하고, 초고주파 신호에도 적응력이 우수하게 되므로 10Gbps 이상의 초고속 레이저다이오드 모듈의 제조에 적용하여 생산성을 향상시키고, 고성능의 효과를 볼 수 있다.As described above, by using a transmission line considering impedance matching according to the structure and manufacturing method of the ultra-fast transmission laser diode module according to the present invention, using a diamond substrate to improve thermal characteristics, and attaching a laser diode directly on the transmission line, Compared to the ultra-high speed laser diode module, the structure is simpler, so it is easier to manufacture, and the adaptability to the ultra-high frequency signal is excellent.

Description

초고속 레이저 다이오드 전송 모듈의 구조 및 제조방법(Fabrication Method of Packaging Ultra High Speed Laser Dicde Transmission Module and Package Structure produced by the Method)Fabrication Method of Packaging Ultra High Speed Laser Dicde Transmission Module and Package Structure produced by the Method

제 1a도는 상부가 p-측인 레이저 다이오드의 평면도이다.Figure 1a is a plan view of a laser diode with the p- side on top.

제 1b도는 레이저 다이오드의 측면도이다.1B is a side view of the laser diode.

제 2a도는 금속화로 되어 있는 상단면 전체의 일부분이 Au-Sn솔더로 피복된 다이아몬드 기판의 평면도이다.2A is a plan view of a diamond substrate in which a portion of the entire upper surface of the metallization is coated with Au—Sn solder.

제 2b도는 다이아몬드 기판의 측면도이다.2b is a side view of the diamond substrate.

제 3a도는 레이저 다이오드 기판의 역할과 전송선의 역할을 동시에 수행하는 전송선의 평면도이다.3A is a plan view of a transmission line that simultaneously performs the role of a laser diode substrate and the role of a transmission line.

제 3b도는 전송선의 측면도이다.3B is a side view of the transmission line.

제 4a도는 다이아몬드 기판 및 레이저 다이오드가 부착된 전송선의 평면도이다.4A is a plan view of a transmission line to which a diamond substrate and a laser diode are attached.

제 4b도는 더이아몬드 기판 및 레이저 다이오드가 부착된 전송선의 측면도이다.4B is a side view of the transmission line to which the diamond substrate and the laser diode are attached.

제 5a도는 모니터 포토다이어드용 마운트의 평면도이다.5A is a plan view of a mount for monitor photodiode.

제 5b도는 모니터 포토다이오드용 마운트의 측면도이다.5B is a side view of a mount for monitor photodiode.

제 5C도는 모니터 포토다이오드용 마운트의 배면도이다.5C is a rear view of the mount for monitor photodiode.

제 6a도는 모니터 포토다이오드를 부착한 포토다이오드의 마운트의 평면도이다.6A is a plan view of a mount of a photodiode with a monitor photodiode attached.

제 6b도는 모니터 포토다이오드를 부착한 포토다이오드 마운트의 측면도이다.6B is a side view of the photodiode mount with the monitor photodiode attached.

제 6c도는 모니터 포토다이오드를 부착한 포토다이오드 마운트의 배면도이다.6C is a rear view of the photodiode mount to which the monitor photodiode is attached.

제 7a도는 모니터 포토다이오드가 부착된 포토다이오드를 레이저 다이오드가 부착된 전송선상에 조립한 상태의 평면도이다.FIG. 7A is a plan view of the photodiode with a monitor photodiode assembled on a transmission line with a laser diode.

제 7b도는 모니터 포토다이오드가 부착된 포토다이오드를 레이저 다이오드가 부착된 전송선상에 조립한 상태의 측면도이다.7B is a side view of a state in which the photodiode with the monitor photodiode is assembled on the transmission line with the laser diode.

제 8a도는 더미스터 마운트의 평면도이다.8A is a plan view of the dummyster mount.

제 8b도는 더미스터 마운트의 측면도이다.8B is a side view of the dummyster mount.

제 9a도는 더미스트를 부착한 더미스트 마운트의 평면도이다.9A is a plan view of a dummy mount to which a dummy is attached.

제 9b도는 더미스트를 부착한 더미스트 마운트의 측면도이다.9B is a side view of the dummy mount to which the dummy is attached.

제 10a도는 조립이 완성된 접지판의 평면도이다.Figure 10a is a plan view of the ground plate is assembled.

제 10b도는 조립이 완성된 접지판의 평면도이다.Figure 10b is a plan view of the ground plate is assembled.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

2:레이저 다이오드2: laser diode

5:다이오드 기판5: diode substrate

7:다이아몬드 기판의 측면 금속화 부분7: side metallization of diamond substrate

9:전송선9: transmission line

10:임피던스 정합을 위한 박막저항10: Thin Film Resistance for Impedance Matching

13:모니터 포토다이오드 마운트13: Monitor photodiode mount

16:모니터 포토다이오드18:더미스트 마운트16: Monitor photodiode 18: the mist mount

21:더미스트23:접지판21: the mist 23: ground plate

본 발명은 반도체 장치의 패킹징 및 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 전송선을 포함한 전송선위에 직접 초고속 전송용 레이저 다이오드를 다이본딩하는 패키지 구조 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for packing and manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a package structure and a manufacturing method for die-bonding ultrafast transmission laser diodes directly on a transmission line including a transmission line.

종래의 초고속 전송용 레이저다이오드는 전송선을 포함하지 않는 구조로 되어 있는 경우와 또한, 전송선을 포함하더라도 레이저다이오드를 다른 기판위에 다이본딩하여 이중의 와이어 본딩을 하는 구조로 되어 있다.Conventional ultra-fast transmission laser diodes have a structure that does not include a transmission line, and also has a structure where double wire bonding is performed by die bonding the laser diode on another substrate even if the transmission line is included.

초고속 전송용 레이저다이오드 모듈은 본딩 와이어에 의한 유도저항(inductance) 성분으로 인하여 다수의 부분에 와이어 본딩하였을 경우 전체적으로 유도저항 성분이 증가하게 되므로 초고속 전송용 모듈로서는 부적합하다.The ultra-fast transmission laser diode module is not suitable as a high-speed transmission module because the inductive resistance component increases as a whole when wire bonding to a plurality of parts due to the inductance component by the bonding wire.

특히 10Gbps 이상의 전송속도를 이국하기 위해서는 와이어 본딩에 의한 유도저항은 0.8nH이하로 조절해야만 한다.In particular, in order to transfer more than 10Gbps transmission speed, the inductive resistance by wire bonding should be adjusted below 0.8nH.

그러나, 1GHz 이상에서 일반적으로 상당수 사용되는 직경 25.4㎛의 금선 본딩와이어의 유도저항은 1㎜당 0.7nH를 나타내므로 와이어 본딩 부분을 극소로 줄여야하는 문제점이 있다.However, since the induction resistance of the gold wire bonding wire of 25.4 μm in diameter, which is generally used at 1 GHz or more, represents 0.7 nH per 1 mm, there is a problem in that the wire bonding portion is minimized.

따라서, 본 발명은 초고속 레이저다이도으를 조립하여 전송 모듈을 제조하는데 있어서, 임피던스 정합을 고려한 전송선을 사용하고, 동시에 와이어 본딩의 개소(個所)를 감소시킴으로써 고주파 특성을 향상시키며, 다이오몬드 기판을 사용함으로써 열 특성의 향상을 도모하고, 와이어 본딩의 개소를 줄임으로써 조립 공정의 단순화에 의하여 제조가 용이한 신뢰성 있는 초고속 레이저다이오드 전송 모듈의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention uses a transmission line in consideration of impedance matching in fabricating an ultrafast laser die assembly, and at the same time improves high frequency characteristics by reducing the location of wire bonding, and uses a diode substrate. It is therefore an object of the present invention to provide a method of manufacturing a reliable ultra-fast laser diode transmission module that is easy to manufacture by simplifying an assembly process by improving thermal characteristics and reducing wire bonding points.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소신호 변조 대역폭의 향상을 위한 본딩 와이어의 유도저항을 감소시키기 위하여 p-측 상위 레이저다이오드(2)를 다이아몬드 기판(5)에 장착한 후에 상기 다이아몬드 기판(5)을 전송선(9)상에 부착시키는 공정과; 모니터용 포토다이오드(16)를 모니터 포토다이오드 마운트(13)에 장착한 후에 상기 전송선(9)상에 부착시키는 공정과; 상기 레이저다이오드(2)의 온도상승을 검출하기 위한 더미스터(21)를 더미스트 마운트(18)에 장착시키는 공정과; 조립이 완성된 상기 전송섬(9) 및 상기 더미스터 마운트(18)을 넓은 접지 금속판(23)에 부착시키는 공정; 및 상기 레이저다이오드(2)의 폐회로를 구성하기 위하여 상기 레이저다이도드(2)의 p-측 전극을 상기 접지 금속판(22)의 포스트(24)에 와이어 본딩하는 공정으로 완성되는 제조 방법과 상기 제조 방법에 의하여 형성된 구조를 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the diamond substrate 5 after mounting the p-side upper laser diode 2 to the diamond substrate 5 in order to reduce the inductive resistance of the bonding wire for improving the small signal modulation bandwidth. ) Is attached to the transmission line (9); Attaching a monitor photodiode (16) to the monitor photodiode mount (13) and then attaching it to the transmission line (9); Mounting a dummyster (21) on the dummy mount (18) for detecting a temperature rise of the laser diode (2); Attaching the transfer island (9) and the dummyster mount (18) to which the grounded metal plate (23) is assembled; And wire bonding the p-side electrode of the laser diode 2 to the post 24 of the ground metal plate 22 to form a closed circuit of the laser diode 2. The structure formed by the method is characterized by the above-mentioned.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 있어서, 기존의 p-측상위 구조(p-side up structure)의 레이저다이오드를 그대로 사용하며, 효과적인 열방출을 위하여 레이저다이오드의 하부에 다이아몬드 기판을 사용하고, 상기 다이아몬드 기판은 6면이 전부 금속화되어 있으므로 전기적으로도 레이저다이오드의 n-측과 연결되어 전송선과 직접 전기적 접속이 가능한 구조로 되어 있다.In addition, in the present invention for achieving the above object, using a conventional laser diode of the p-side up structure (p-side up structure) as it is, using a diamond substrate in the lower portion of the laser diode for effective heat dissipation In addition, since all six surfaces of the diamond substrate are metallized, the diamond substrate is electrically connected to the n-side of the laser diode to allow direct electrical connection with the transmission line.

전기적으로 접지인 p-측은 전송선의 바닥 금속화 부분과 와이어 본딩 됨으로써 전기적으로 폐회로를 구성하게 된다.The p-side, which is electrically grounded, is wire bonded with the bottom metallization of the transmission line to form an electrically closed circuit.

본 발명에 따른 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈 패키지의 구조에 있어서 와이어 본딩에 의한 유도저항은 0.7nH 정도를 우지할 수 있으므로 10Gbps 이상의 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈을 구성할 수 있다.In the structure of the ultra-high-speed transmission laser diode module package according to the present invention, the inductive resistance by wire bonding can support about 0.7 nH, and thus, the ultra-high-speed transmission laser diode module can be configured.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

제 1a도, 및 제 1b도는 상부가 p-측인 레이저다이오드(2)의 평면도 및 측면도를 도시한 것으로서, 본 발명과 관련하여 p-측(1)은 접지와 연결될 수 있도록 순금으로 금속화되어 있고 n-측(4)도 신호측과 연결될 수 있도록 순금으로 금속화되어 있다.1a and 1b show a plan view and a side view of a laser diode 2 with a p-side on the top, in the context of the invention the p-side 1 being metalized with pure gold so that it can be connected to ground. The n-side 4 is also metalized with pure gold so that it can be connected to the signal side.

금속화 두께는 3000Å정도이고 상기 레이저다이오드의 하부 금속측은 Ti(1500)Å/Pt(3000)Å/Au(500)Å을 E-beam으로 증착한다.The metallization thickness is about 3000 microns and the lower metal side of the laser diode is deposited Ti (1500) / Pt (3000) / Au (500).

제 2a도 및 제 2b도는 상단면 전체가 금속화 되어있고 일부분이 Au-Su 솔더로 피복되어 있는 다이어몬드 기판(5)을 도시한 도면으로서, 본 발명과 관련하여 다이아몬드의 6면을 전부 순금으로 3000정도 증착시킨 후, 상단면에 Au-Sn(6)을 증착한다.2A and 2B show a diamond substrate 5 in which the entire upper surface is metallized and a portion is covered with Au-Su solder. In connection with the present invention, all six faces of the diamond are made of pure gold. After about 3000 deposition, the Au-Sn (6) is deposited on the upper surface.

상기 다이아몬드 기판은 화학증착법(Chemical Vapor Deposition)으로 성장시킨 것을 사용한다.The diamond substrate is grown by chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition) is used.

상기 다이아몬드 기판(6)의 열전도도는 13W/㎝℃로서 구리의 3.9W/㎝℃보다 3배나 높다.The thermal conductivity of the diamond substrate 6 is 13W / cm 占 폚, which is three times higher than 3.9W / cm 占 폚 of copper.

따라서 레이저다이오드로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.Therefore, the heat generated from the laser diode can be effectively released.

또한 상기 다이아몬드 기판(5) 이외에도 탄화실리콘(SiC) 기판을 사용할 수 있다.In addition to the diamond substrate 5, a silicon carbide (SiC) substrate may be used.

제 3a도 및 제 3b도에서는 상기 레이저다이오드(2)의 기판 역할을 하면서 동시에 전송선의 역할을 수행하는 전송선(9)을 도시한 것으로서, 본 발명과 관련하여 두께 0.635㎜의 산화알루미늄 또는 질화알루미늄 기판에 대하여 각각 25Ω, 50Ω인 경우에는 기판 금속(11)의 폭이 0.381㎜, 1.194㎜가 되도록 형성한다.3A and 3B show a transmission line 9 which serves as a substrate of the laser diode 2 and at the same time serves as a transmission line. An aluminum oxide or aluminum nitride substrate having a thickness of 0.635 mm in accordance with the present invention. In the case of 25 mW and 50 mW respectively, the substrate metal 11 is formed to have a width of 0.381 mm and 1.194 mm.

상기와 같이 형성하는 이유는 레이저다이오드 전송 모듈의 입력 임피던스가 전송시스템에 따라서 25Ω인 경우와 50Ω인 경우가 있기 때문이다.The reason for forming as above is that the input impedance of the laser diode transmission module may be 25 kHz or 50 kHz depending on the transmission system.

상기와 같이 기판 금속을 형성하는 공정중에 레이저다이오드의 내부저항이 7Ω이면 각각의 임피던스 정합을 위하여 박막저항(10)을 18Ω, 43Ω이 되도록 형성한다.As described above, when the internal resistance of the laser diode is 7 kW during the process of forming the substrate metal, the thin film resistor 10 is formed to be 18 kW or 43 kW for impedance matching.

산화알루미늄의 열전도도는 0.2W/㎝℃ 이므로 대략 8배 이상 높으므로 열특성을 개선하기 위해서는 질화알루미늄을 사용하도록 한다.Since the thermal conductivity of aluminum oxide is about 0.2 times higher than 0.2W / cm ° C., aluminum nitride should be used to improve thermal characteristics.

전송선(microstrip line)의 기판 뒷면은 전 기판에 걸쳐서 순금을 도금한다.The substrate back side of the microstrip line plated pure gold over the entire substrate.

제 4a도 및 제 4b도는 상기 다이아몬드 기판(5)과 상기 레이저다이오드(2)를 부착시킨 전송선(9)을 도시한 것으로서, 본 발명관 관련하여 상기 다이아몬드 기판(5)과 상기 레이저다이오드(2)를 상기 전송선(9)에 부착하는 공정시에 공정온도는 305±5℃이다.4A and 4B show the transmission line 9 to which the diamond substrate 5 and the laser diode 2 are attached. The diamond substrate 5 and the laser diode 2 are related to the present invention. The process temperature at the time of attaching the to the transmission line 9 is 305 ± 5 ℃.

상기 다이아몬드 기판(5)과 전송선(9)과의 부착을 위하여 은(Ag)이 함유된 에폭시(epoxy: Epo Tek 사이 H20E)로 부착시킨다.In order to attach the diamond substrate 5 and the transmission line 9, the diamond substrate 5 is attached with an epoxy containing silver (H20E between Epo Tek).

이때 경화온도는 150℃이며, 경화시간은 5분이다.At this time, the curing temperature is 150 ℃, curing time is 5 minutes.

제 5a도 내지 제 5b도에 있어서 모니터용 포토다이오드를 부착시키기 위한 모니터 포토다이오드 마운트(13)를 도시한 것으로서, 본 발명과, 관련하여 재질은 산화알루미늄이며 상기 전송선(9)위에 상기 제 5a도의 모양으로 조립될 것으로 ㄷ자 형태의 모양(제 5b도)을 취하고, 상기 레이저다이오드(2)의 후방으로 나오는 레이저광선의 세기를 측정하기 위하여 모니터 포터다이오드가 올려질 부분(14)과 모니터 포토다이오드의 n-측과 와이어 본딩될 부분(15)으로 이루어져 있으며 p, n-측의 전극은 상단으로 연장되어 있다.(제 5a도)The monitor photodiode mount 13 for attaching the monitor photodiode in FIGS. 5A to 5B is shown, in the context of the present invention in which the material is aluminum oxide and on the transmission line 9 of FIG. The portion 14 and the monitor photodiode on which the monitor porter diode is to be mounted to measure the intensity of the laser beam coming out of the rear of the laser diode 2 will be assembled into a shape. The n-side and the portion 15 to be wire bonded are formed, and the electrodes on the p and n-sides extend to the top (FIG. 5a).

상기 레이저다이오드(2)로부터 방출된 빛이 포토다이오드(16)에서 재반사되어 레이저다이오드로 귀환하지 못하게 하기 위하여 10-15°의 경사를 취하여 제작되어 있다.In order to prevent the light emitted from the laser diode 2 from being reflected back from the photodiode 16 and returning to the laser diode, it is manufactured with an inclination of 10-15 °.

제 6a도 내지 제 6c도에서는 상기 모니터 포토다이오드(16)가 부착된 상기 모니터 포토다이오드 마운트(13)를 도시하였으며, 본 발명과 관련하여 상기 모니터 포토다이오드의 마운트(13)에 상기 포토다이오드(16)를 부착시키는 공정에 있어서 Au-Sn 솔더를 사용하여 305±5℃에서 실시한 후에 상기 포토다이오드(16)의 n-측 전극과 상기 마운트(13)의 연결전극(15)을 와이어 본딩(17)한다.6A to 6C show the monitor photodiode mount 13 to which the monitor photodiode 16 is attached, and in accordance with the present invention the photodiode 16 is mounted to the mount 13 of the monitor photodiode. In the step of attaching Au) to the n-side electrode of the photodiode 16 and the connecting electrode 15 of the mount 13 by wire bonding (17). do.

상기 마운트의 전극(14,15)은 각각 모니터 포토다이오드의 p,n측의 전극이 된다.The electrodes 14 and 15 of the mount become electrodes on the p and n sides of the monitor photodiode, respectively.

제 7a도 및 제 7b도는 상기 전송선(9)위에 완성된 상기 포토다이오드 마운트(13)을 조립한 상태를 도시한 도면으로서, 본 발명과 관련하여 상기와 같이 조립하는 공정에 있어서 은(Ag)이 함유되지 않은 에폭시(Epo-Tek 사의 353ND)를 사용하여 150℃에서 1분간 경화시킨다.7A and 7B show a state in which the completed photodiode mount 13 is assembled on the transmission line 9, and in the process of assembling as described above, silver (Ag) Curing was carried out at 150 ° C. for 1 minute using an epoxy-free (353ND from Epo-Tek).

제 8a도 및 제 8b도에서는 더미스터를 부착시키기 위한 더미스터 마운트(18)을 도시하였으며, 본 발명과 관련하여 상기 레이저다이오드(2)의 온도상승을 검출하기 위한 상기 더미스터 마운트(18)의 제조과정에 있어서 더미스터(21)는 한쪽 면이 순금으로 처리되어 있고 다른 쪽면은 납땜이 가능하도록 땜납 처리가 되어 있으므로 상기 더미스터(21)가 부착될 부분이면서 외부로 와이어 본딩할 부분의 패턴은 상기 제 8a, 및 제 8b도의 (19)와 같이 제조한다.8A and 8B illustrate a dummyster mount 18 for attaching a dummyster, and in connection with the present invention, the dummyster mount 18 for detecting a temperature rise of the laser diode 2 is shown. In the manufacturing process, the dummyster 21 is treated with pure gold on one side and soldered to allow soldering on the other side, so that the pattern of the portion to which the dummyster 21 is attached and wire bonded to the outside is It manufactures as (19) of said 8a and 8b.

더미스터용 마운트(18) 자체를 접지 금속판에 부착시키기 위하여 밑면의 모든 부분을 순금 처리(20)한다.In order to attach the dummyster mount 18 itself to the ground metal plate, all parts of the bottom surface are purely processed 20.

제 9a도 및 제 9b도에서는 상기 더미스터(21)를 상기 더미스터 마운트(18)에 부착시킨 상태를 도시한 도면으로서, 본 발명과 관련하여 상기 더미스터(21)를 상기 더미스트 마운드(18)에 부착시키는 공정에 있어서 일반 납땜을 이용하여 210℃정도에서 실시한다.9A and 9B illustrate the state in which the dummyster 21 is attached to the dummyster mount 18. In accordance with the present invention, the dummyster 21 is connected to the dummy mound 18. FIG. ) In the step of attaching it), it is carried out at about 210 ℃ using general soldering.

제 10a도 및 제 10b도는 상기 제 7도 및 상기 제9도에서 완성된 상기 전송선(9)과 상기 레이저다이오드(2)와 상기 모니터 포토다이오드(16), 및 더미스트(21)를 넓은 접지 금속판(23)에 조립시킨 상태를 도시한 도면으로서, 본 발명과 관련하여 상기 전송선(9)는 은이 함유된 에폭시(25)로 부착시키고 더미스터 마운트(18)는 은이 함유되지 않은 에폭시(25)로 부착시킨다.10A and 10B illustrate a ground metal plate having the transmission line 9, the laser diode 2, the monitor photodiode 16, and the dummy 21 completed in FIGS. 7 and 9. As shown in Fig. 23, the transmission line 9 is attached with an epoxy 25 containing silver and the dummyster mount 18 is made of an epoxy 25 containing no silver. Attach.

상기와 같은 부착공정시에 공정온도는 각각 150, 120℃에서 5, 1분간 실시한 후에 상기 레이저다이오드(2)이 p-측 전극(1)을 접지 금속판의 포스트(24)에 와이어 본딩시켜 상기 레이저다이오드(2)는 전기적으로 폐회로가 될 수 있도록 한다.In the deposition process as described above, the process temperature is performed at 150 and 120 ° C. for 5 minutes for 1 minute, and the laser diode 2 wire-bonds the p-side electrode 1 to the post 24 of the ground metal plate. The diode 2 makes it possible to electrically close the circuit.

이와같이 상기 제 10도는 완성된 임피던스 및 열 특성 향상을 고려한 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈의 완성도를 보여준다.As such, FIG. 10 shows the completeness of the ultra-high speed laser diode module considering the improved impedance and thermal characteristics.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 평면 산화알루미늄 등의 기판에 순금 박막도선을 제작하여 전송선이 되도록 하며 상기 전송선의 끝쪽에 박막저항을 형성하여 임피던스 정합을 도모하고 6면이 전부금속화 처리된 다이아몬드 기판을 부착하여 효과적인 열전달을 달성하며, 상기 기판에 접합된 레이저다이오드의 n측과 전기적으로 연결되도록 한다.As described above, the present invention produces a pure gold thin film lead on a substrate such as planar aluminum oxide so as to be a transmission line, and forms a thin film resistor at the end of the transmission line to achieve impedance matching, and a six-sided all-metalized diamond substrate. Adhere to achieve effective heat transfer and are electrically connected to the n side of the laser diode bonded to the substrate.

또한 넓은 면적의 접지면으로 상기 레이저다이오드의 p측을 와이어 본딩에 의하여 연결시킴으로써 전기적으로 폐회로를 구성하고, 레이저다이오드의 방향은 상기 전송선과 일치하도록 하여 레이저 광선이 모듈의 전면에서 방출되도록 한 반면, 고주파 신호는 모듈의 후면으로 유입되도록 되어 있는 구조로 구성되어, 임피던스 정합을 고려한 전송선 기판을 사용하고 열 특성 향상을 위하여 다이아몬드 기판을 사용하여 전송선 위에 직접 레이저다이오드를 부착함으로써 종래의 초고속 레이저다이오드 모듈과 비교하여 간단한 구조로 형성되어 제작이 용이하고 초고주파 신호에도 적응력이 우수하도록 설계되어 있으므로 10Gbps 이상의 초고속 레이저다이오드 모듈의 제작에 적용하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 고성능으로 개선할 수 있다.In addition, by connecting the p side of the laser diode to the ground plane of a large area by wire bonding to form a closed circuit, and the direction of the laser diode to match the transmission line so that the laser beam is emitted from the front of the module, The high frequency signal is composed of the structure which is introduced to the back of the module. It uses a transmission line substrate considering impedance matching and uses a diamond substrate to improve the thermal characteristics and attaches a laser diode directly on the transmission line. Compared with a simple structure, it is designed to be easy to manufacture and adaptable to ultra-high frequency signals, so that it can be applied to the manufacture of ultra-fast laser diode modules of 10Gbps or more, thereby improving productivity and improving performance.

Claims (6)

임피던스 정합 및 특성 향상을 개선하기 위한 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈에 있어서,In the ultra-fast transmission laser diode module for improving impedance matching and characteristic improvement, 넓은 접지 금속판(23)과:With a wide ground metal plate (23): 상기 접지 금속판(23)에 부착시킨 더미스트 마운트(18)와;A dummy mount (18) attached to the ground metal plate (23); 상기 더미스터 마운트(18)에 장착된 더미스터(21)와;A dummyster 21 mounted on the dummyster mount 18; 상기 접지 금속판(23)상에 부착시킨 박막저항(10)이 형성된 전송선(9)과;A transmission line 9 having a thin film resistor 10 attached to the ground metal plate 23; 상기 전송선(9)상에 부착시킨 다이아몬드 기판(5)과;A diamond substrate 5 attached on the transmission line 9; 상기 다이아몬드 기판(5)에 장착된 p-측 상위 레이저다이오드(2)와;A p-side upper laser diode (2) mounted on the diamond substrate (5); 상기 전송선(9)상에 부착시킨 모니터 포토다이오드 마운트(13)와;A monitor photodiode mount (13) attached on the transmission line (9); 상기 모니터 포토다이오드 마운트(13)에 장착된 모니터용 포터다이오드(16); 및A monitor porter diode (16) mounted on the monitor photodiode mount (13); And 상기 레이저다이오드(2)의 p-측 전극을 상기 접지 금속판(23)에 와이어 본딩시켜서 상기 레이저다이오드(2)를 전기적으로 폐회로가 형성되게 하는 포스트(24)로 구성됨을 특징으로 하는 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈 구조.Ultra-fast transmission laser, characterized in that the post-24 is formed by electrically bonding the p-side electrode of the laser diode 2 to the ground metal plate 23 so that the laser diode 2 is electrically closed. Diode module structure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모니터용 포토다이오드(16)를 장착하여 상기 전송선(9)위를 통과할 수 있는 상기 모니터 포토다이오드 마운트(13)가 ㄷ형태인 것을 특징으로 하는 초고속 레이저 전송 모듈의 구조.The monitor photodiode mount (13), which is mounted on the monitor photodiode (16) and can pass on the transmission line (9), is characterized in that the c-shaped structure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 본딩 돠이어에 의한 유도저항을 감소시키기 위하여 상기 전송선(9)상에 상기 레이저다이오드(2)가 장착된 상기 다이아몬드 기판(5)이 직접 접합되어 본딩 와이어의 개소가 감소되는 것을 특징으로 하는 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈 구조.In order to reduce the induction resistance caused by the bonding tire, the diamond substrate 5 on which the laser diode 2 is mounted is directly bonded on the transmission line 9 so that the location of the bonding wire is reduced. Laser diode module structure for 임피던스 정합 및 열 특성 향상을 개선하기 위한 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈을 제조하는데 있어서,In manufacturing a ultra-fast transmission laser diode module for improving impedance matching and improving thermal characteristics, p-측 상위 레이저다이오드(2)를 다이아몬드 기판(5)에 장착한 후에 상기 다이아몬드 기판(5)을 전송선(9)상에 부착시키는 공정과;attaching the p-side upper laser diode (2) to the diamond substrate (5) and then attaching the diamond substrate (5) on the transmission line (9); 모니터용 포토다이오드(16)를 모니터 포토다이오드 마운트(13)에 장착한 후에 상기 전송선(9)상에 부착시키는 공정과;Attaching a monitor photodiode (16) to the monitor photodiode mount (13) and then attaching it to the transmission line (9); 상기 레이저다이오드(2)의 온도상승을 검출하기 위한 더미스터(21)를 더미스터 마운트(18)에 장착시키는 공정; 및Mounting a dummyster (21) on the dummyster mount (18) for detecting a temperature rise of the laser diode (2); And 조립이 완성된 상기 전송선(9) 및 상기 더미스트 마운트(18)를 넓은 접지 금속판(23)에 부착시키는 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈의 제조 방법.And a step of attaching the assembled transmission line (9) and the dummy mount (18) to a wide ground metal plate (23). 제 4도에 있어서,In Figure 4, 본딩 와이어에 의한 유도저항을 감소시키기 위하여 상기 전송선(9)상에 상기 레이저다이오드(2)가 장착된 상기 다이아몬드 기판(5)을 직접 접합시켜 본딩 와이어의 개소를 감소시키는 것을 특징으로 하는 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈의 제조방법.In order to reduce the induction resistance caused by the bonding wire, the diamond substrate 5 on which the laser diode 2 is mounted is directly bonded to the transmission line 9 to reduce the location of the bonding wire. Method of manufacturing a laser diode module. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이저다이오드(2)의 폐회로를 구성하기 위하여 상기 레이저다이오드(2)의 p-측 전극을 상기 접지 금속판(23)의 포스트(24)에 와이어 본딩하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고속 전송용 레이저다이오드 모듈의 제조 방법.Ultra-fast transmission, comprising a step of wire bonding the p-side electrode of the laser diode 2 to the post 24 of the ground metal plate 23 to form a closed circuit of the laser diode 2. Method of manufacturing a laser diode module.
KR1019940034651A 1994-12-16 1994-12-16 Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure KR0138846B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940034651A KR0138846B1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940034651A KR0138846B1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960027097A KR960027097A (en) 1996-07-22
KR0138846B1 true KR0138846B1 (en) 1998-06-01

Family

ID=19401861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940034651A KR0138846B1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0138846B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015012603A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 주식회사 포벨 Optical module for ultrahigh-speed communication

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015012603A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 주식회사 포벨 Optical module for ultrahigh-speed communication
CN105409072A (en) * 2013-07-24 2016-03-16 光速株式会社 Optical module for ultrahigh-speed communication
US9941659B2 (en) 2013-07-24 2018-04-10 Phovelco.Ltd. Optical module for ultrahigh-speed communication
CN105409072B (en) * 2013-07-24 2019-03-01 光速株式会社 Optical module is used in ultrahigh speed communication

Also Published As

Publication number Publication date
KR960027097A (en) 1996-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1169735B1 (en) Semiconductor radiation emitter package
JP3047735B2 (en) Optical receiving module and method of manufacturing the same
JPH0637202A (en) Package for microwave ic
JPH1051065A (en) Semiconductor laser device
CA2071496A1 (en) Direct thermocompression bonding for thin electronic power chips
JP2006510235A (en) Inexpensive high-frequency package
KR0138846B1 (en) Fabrication method of packaging ultra-high speed laser diode transmission module and package structure
JPH1174439A (en) Resin mold package
JP2004335584A (en) Semiconductor package
JPH09172221A (en) Mounting structure of optical semiconductor device
US5959352A (en) Chip arrangement and method of producing the same
KR20030005008A (en) Circuit board, method for manufacturing same, and high-output module
WO2023089059A2 (en) Laser package and method for manufacturing a laser package
JPS62124780A (en) Optical semiconductor module
KR0149129B1 (en) Method of packaging laser diode transmission module
KR100216523B1 (en) Structure and manufacturing method of electroabsorption modulator
JP2005191347A (en) Chip carrier for semiconductor optical component, optical module, and optical transceiver
JP2004342882A (en) Semiconductor stem
JP2003227969A (en) Optical module and method of manufacturing the same
JP4479168B2 (en) Optical module
JP2728104B2 (en) Semiconductor laser module
CN111416269B (en) Light emitting device
JP2002111110A (en) Optical communication module
JP2581319B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20220376469A1 (en) Optical-device-mounting package, electronic device, and electroniic module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20030130

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee