JPH01150379A - Light emitting device - Google Patents
Light emitting deviceInfo
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- JPH01150379A JPH01150379A JP62310174A JP31017487A JPH01150379A JP H01150379 A JPH01150379 A JP H01150379A JP 62310174 A JP62310174 A JP 62310174A JP 31017487 A JP31017487 A JP 31017487A JP H01150379 A JPH01150379 A JP H01150379A
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- pellet
- light emitting
- semiconductor laser
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は発光装置に関し、特にヒートミンクの構造に特
徴のある発光装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a light emitting device, and particularly to a light emitting device characterized by a heat mink structure.
従来の発光装置、例えば半導体レーザ（以下半導体レー
ザを代表側として説明する）においては、第５図〜第６
図に示すように高抵抗シリコンより成るヒートシンク（
２）により、半導体レーザペレット（１）のヒート７／
りへのマウント面側を銅ブロック（５）から電気的に浮
かしてヒー）−Ｚンク（２）の表面に形成した金電極（
４）を介してリード（７）に接続し、さらに半導体レー
ザペレットのワイヤボンディング面側電極をステム（２
０）に接続している銅ブロック（５）のボンディング部
（１２）接続して作製されていたＯ
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述しｔ従来の構造においては一般にヒート７／りの幅
が半導体レーザペレットの幅より大きいため、通常の熱
圧着によるボールボンド法を用いて金線（１１）でワイ
ヤボンディングを行う場合にはヒートシンク（２）との
接触を皆無にすることが極めて困難であった。In a conventional light emitting device, for example, a semiconductor laser (hereinafter, the semiconductor laser will be explained as a representative side), FIGS.
As shown in the figure, a heat sink made of high-resistance silicon (
2), the semiconductor laser pellet (1) is heated 7/
The gold electrode (2) formed on the surface of the heat sink (2) with the mounting surface side electrically suspended from the copper block (5).
4) to the lead (7), and further connect the wire bonding surface side electrode of the semiconductor laser pellet to the stem (2).
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional structure described above, the heat 7/R is generally Since the width is larger than the width of the semiconductor laser pellet, it is extremely difficult to eliminate contact with the heat sink (2) when performing wire bonding with the gold wire (11) using the normal thermocompression ball bonding method. Met.
本発明による半導体レーザは少なくとも動作時に実効的
に電気的に絶縁されたアイランド部を有するヒートシン
クを有し、該アイランド部に半導体レーザペレットをマ
ウントした構造から成り、半導体レーザペレットのマウ
ント面側電極とリードとが前記ヒートン／り上の電極を
介して電気的に金線等のワイヤにより接続されるように
するため、ヒートシンク上にボンディング部を有し、ま
た半導体レーザペレットの極性が変っても半導体レーザ
のリードの極性を変えないようにするため、ペレットの
ワイヤボンディング面側電極とステムのブロック部と全
ヒートシンクを介して接続することにより、ワイヤボン
ティング線がヒートシンクと接触して、半導体レーザペ
レットのマウント面側と該ワイヤボンディング線とが電
気的に導通することを避けることが可能なヒートシンク
の構造を有するものである。The semiconductor laser according to the present invention has a heat sink having an island portion that is effectively electrically insulated at least during operation, and has a structure in which a semiconductor laser pellet is mounted on the island portion, and the semiconductor laser pellet has a mounting surface side electrode. A bonding part is provided on the heat sink so that the leads are electrically connected to each other by wires such as gold wires through the electrodes on the heat sink. In order to avoid changing the polarity of the laser lead, by connecting the electrode on the wire bonding side of the pellet to the block part of the stem through the entire heat sink, the wire bonding wire comes into contact with the heat sink, and the semiconductor laser pellet The heat sink has a structure that can avoid electrical continuity between the mounting surface side of the wire bonding line and the wire bonding line.
実施例１ 次に本発明について図面を参照して説明する。 Example 1 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図、第２図および第３図に本発明による実施例１を
示す。第３図はヒートシンク（２）の部分の断面図であ
る。本実施例は、ＧａＡ＃Ａｓ 結晶ａＩ層体より成る
半導体レーザベレッ） （１１と、ｎ型不純物が拡散さ
れた不純物披散仙域（２１）を備えたＰ型シリコン基板
から成るヒートシンク（２）と、ステムとから成ってい
る。ヒートシンク（２には金１１Ｌ極（４）を蒸着し、
さらにロー材である錫（３）全不純物拡散領域（２１）
の上部のペレットマツノド部分に蒸着し、かつ非拡散領
域を一部残し、該非拡散領域に前記金電極形成時と同様
に金が蒸着され几ボンディング部（１２〕が形成されて
いる。前記錫（３）の蒸着されたペレットマウント部上
に、温度２８０℃でヒートン／り（２）全加熱して錫（
３）ｔ−溶融させ、半導体レーザペレット（１）の裏面
側に蒸着した金とを溶融させた後に冷却して半導体レー
ザベレッｌ）？固定する。次にレーザビームのモニタ用
ホトダイオード（１０〕を銀鉛半田合金によシステム（
２０）に接着した後、前述の半導体レーザペレット（１
）が接着されたヒートシンク（２）全通常の鉛懸半田に
よりステム（２０）の銅ブロック（５）上に接着する。Embodiment 1 according to the present invention is shown in FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 3 is a sectional view of the heat sink (2). In this embodiment, a semiconductor laser beam (11) made of a GaA#As crystal aI layer body, a heat sink (2) made of a P-type silicon substrate with an impurity scattering region (21) in which an n-type impurity is diffused, It consists of a heat sink (2 has a gold 11L pole (4) deposited on it,
Furthermore, tin (3), which is a brazing material, and the entire impurity diffusion region (21)
Gold is vapor-deposited on the upper part of the pellet pine tree, leaving a part of the non-diffusion region, and gold is vapor-deposited in the non-diffusion region in the same manner as in the formation of the gold electrode to form the bonding part (12). On the pellet mount part that had been vapor-deposited in (3), apply heaton/reply at a temperature of 280°C (2).
3) After melting and melting the gold deposited on the back side of the semiconductor laser pellet (1), the semiconductor laser pellet (1) is cooled to form a semiconductor laser pellet (1). Fix it. Next, a photodiode (10) for monitoring the laser beam is attached to the system (10) using a silver-lead solder alloy.
After adhering to the semiconductor laser pellet (20), the semiconductor laser pellet (1
) is glued onto the copper block (5) of the stem (20), all by normal lead-hanging solder.
その後２５μｍφの金線（１１）により半導体レーザペ
レット（１）とヒートン／りのボンディング４！ （１
２）とが接続され、さらにヒートシンクのベレフトマウ
ント部分と接続している金電極（４）Ｉが、リード（７
）と醗上述のように２５μｍφの金線（６）で接続され
る。ま友モニタ用のホトダイオード（１０）も同様にリ
ード（８）と２５μｍφの金線（９）によって接続され
、その後ガラス窓付キャップによプ封止し、半導体レー
ザが作製されるものである。After that, the semiconductor laser pellet (1) is bonded to the heaton/ri using a gold wire (11) with a diameter of 25 μm (4!). (1
The gold electrode (4) I, which is connected to the lead (2) and further connected to the top mount part of the heat sink, is connected to the lead (7).
) is connected with the gold wire (6) of 25 μmφ as described above. A photodiode (10) for a friend monitor is similarly connected to a lead (8) by a gold wire (9) of 25 μmφ, and then sealed with a cap with a glass window to produce a semiconductor laser.
この半導体レーザは、半導体レーザペレットのワイヤボ
ンディング面側に接続した金線（ｌυが、Ｐ型シリコン
基板を介して銅ブロック、すなわちステムに電気的に接
続しているヒートシンク上のボンディング部に接続され
る構造である九め、金線（１１）が銅ブロックに接触し
て短絡するのを防止できる。ま九、動作時はヒートシン
クのｐｎ接合に逆方向の電圧が印加されるので、半導体
レーザペレットのマウント面側はｐ型シリコン基板とは
実効的に絶縁され、ボンディング面側との短絡の心配は
ない。In this semiconductor laser, a gold wire (lυ) connected to the wire bonding surface side of the semiconductor laser pellet is connected to a bonding part on a heat sink that is electrically connected to a copper block, that is, a stem, through a P-type silicon substrate. Ninth, the gold wire (11) can be prevented from contacting the copper block and causing a short circuit. Ninth, during operation, a voltage in the opposite direction is applied to the pn junction of the heat sink, so the semiconductor laser pellet The mounting surface side is effectively insulated from the p-type silicon substrate, and there is no fear of short circuit with the bonding surface side.
実施例２
本発明による実施例２として、実施例１と異なり半導体
レーザペレットの極性が逆になった場合を示す。この場
合は前述の実施例１とヒートシンクの極性を逆にしてい
る。すなわち、ｎ型シリコン基板にｐ型不純物拡散領域
を形成したシートシンクを用いている。この他は実施例
１と同じである。本実施例によれば、半導体レーザペレ
ットの極性が変った場合にも、従来例によるリードの極
性と同様の半導体レーザを実現することができ、組立上
の利点も全く同等である。Example 2 As Example 2 according to the present invention, a case will be shown in which, unlike Example 1, the polarity of the semiconductor laser pellet is reversed. In this case, the polarity of the heat sink is reversed from that in the first embodiment. That is, a sheet sink is used in which a p-type impurity diffusion region is formed on an n-type silicon substrate. The rest is the same as in the first embodiment. According to this embodiment, even if the polarity of the semiconductor laser pellet is changed, it is possible to realize a semiconductor laser with the same lead polarity as in the conventional example, and the advantages in terms of assembly are also completely the same.
実施例３
第４図に本発明の第３の実施例を示す。この実施例では
シリコン基板上にダイヤモンド薄膜から成る絶縁膜（２
２）を形成し、この絶縁膜（２２）により半導体レーザ
ペレット（１）のマウント面側をシリコン基板すなわち
ヒートシンク（２から絶縁している。この他、金電極（
４）、錫（３）、金線（１１）等は実施例１と同じに形
成しである。効果も実施例１と同じである。Embodiment 3 FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In this example, an insulating film (2
2) is formed, and this insulating film (22) insulates the mounting surface side of the semiconductor laser pellet (1) from the silicon substrate, that is, the heat sink (2).
4), tin (3), gold wire (11), etc. are formed in the same manner as in Example 1. The effect is also the same as in Example 1.
以上説明したように本発明は少なくとも動作時に実効的
に電気的に絶縁し之アイランド部を有するヒートシンク
を有し、該アイランド部に発光素子ペレットをマウント
し、ペレットのマウント面側とステムのリードとを前記
ヒートシンク上のアイランド部に形成されたｔ極を介し
て電気的に接続し、かつ、ペレットの前記マウント面に
相対する面とステムとが、前記ヒートシンクを介して電
気的に接続されて発光装置を栴成するものである。As explained above, the present invention has a heat sink having an island portion that is effectively electrically insulated at least during operation, and a light emitting element pellet is mounted on the island portion, and the mounting surface side of the pellet and the lead of the stem are connected to each other. are electrically connected to each other via a T-pole formed on an island portion on the heat sink, and a surface of the pellet facing the mounting surface and the stem are electrically connected to each other via the heat sink to emit light. It is used to create a device.
本発明によれば、金線を用い友通常の熱圧着ボールボン
ドによるワイヤポンディング法を用いて、金線接触等の
不具合が全くなく、従来例と同等の発光装置を実現する
ことができる。According to the present invention, it is possible to realize a light emitting device equivalent to the conventional example without any problems such as gold wire contact by using a wire bonding method using a gold wire and a conventional thermocompression ball bond.
また本発明において熱抵抗の増加は極めて小さく実用上
信頼度に関し何ら問題はない。Further, in the present invention, the increase in thermal resistance is extremely small and poses no problem in terms of practical reliability.
なお本発明の実施例においては半導体レーザペレットｆ
ＧａＡｌＡｓ 、ヒートシンクをシリコン、ステムの
ブロック部を銅としたがこれらの材料にかかわらず、他
の同等な材料についても共通であり、同様な効果が得ら
れることは言う迄もない。ま九本発明の実施例において
は半導体レーザにおける使用例を示し念が、他の発光集
子、例えば発光ダイオード、等にも広く適用できるもの
である。Note that in the embodiment of the present invention, the semiconductor laser pellet f
Although GaAlAs was used, the heat sink was made of silicon, and the block portion of the stem was made of copper, it goes without saying that other equivalent materials can be used regardless of these materials, and the same effect can be obtained. In the embodiments of the present invention, an example of use in a semiconductor laser is shown, but it can be widely applied to other light emitting collectors, such as light emitting diodes.
第１図は本発明による半導体レーザの実施例１の斜視図
、第２図はその上面図、第３図はヒートシンクの部分の
側面図、第４図は実施例３のヒートシンク部分の側面図
、第５図は従来の半導体レーザの斜視図、第６図はその
上面図である。
ｌ・・・・・・半導体レーザペレット、２・・・・・・
ヒートシンク、３・・・・・・錫、４・・・・・・金電
極、５・・・・・・銅ブロック、６・・・・・・金線、
７・・・・・・リード、８・・・・・・リード、９・・
・・・・金線、１０・・・・・・ホトダイオード、１１
・・・・・・金線、１２・・・・・・ボンディング部、
２０・・・・・・ステム、２１・・・・・・不純物拡散
領域、２２・・・・・・ダイヤモンド薄膜。
代理人 弁理士 Ｐ３ 原 晋す１１１イ本１
＝ソ・°へ°トント1 is a perspective view of Example 1 of the semiconductor laser according to the present invention, FIG. 2 is a top view thereof, FIG. 3 is a side view of the heat sink portion, and FIG. 4 is a side view of the heat sink portion of Example 3. FIG. 5 is a perspective view of a conventional semiconductor laser, and FIG. 6 is a top view thereof. l... Semiconductor laser pellet, 2...
Heat sink, 3...Tin, 4...Gold electrode, 5...Copper block, 6...Gold wire,
7...Lead, 8...Lead, 9...
...Gold wire, 10...Photodiode, 11
...Gold wire, 12...Bonding part,
20... Stem, 21... Impurity diffusion region, 22... Diamond thin film. Agent Patent Attorney P3 Shinsu Hara 111 Book 1
= so・°to°tonto
Claims (1)
ランド部を有するヒートシンクを有し、該アイランド部
に発光素子ペレットがマウントされ、前記発光素子ペレ
ットのワイヤボンディング面側電極が前記アイランド部
以外のヒートシンク部に電気的に接続されて成ることを
特徴とした発光装置。The heat sink has an island portion that is effectively electrically insulated at least during operation, and a light emitting element pellet is mounted on the island portion, and the wire bonding surface side electrode of the light emitting element pellet is connected to a heat sink portion other than the island portion. A light emitting device characterized by being electrically connected to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62310174A JPH01150379A (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62310174A JPH01150379A (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Light emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150379A true JPH01150379A (en) | 1989-06-13 |
Family
ID=18002064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62310174A Pending JPH01150379A (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01150379A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03263388A (en) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Nec Corp | Optical semiconductor element and manufacture thereof |
| JPH0758413A (en) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Nec Corp | Optical semiconductor device |
| US6561849B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-05-13 | Tyco Electronics. Amp, K.K. | Electrical connector having an improved outer conductive shell |
| US6872084B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-03-29 | Tyco Electronics Amp, K.K. | Electrical connector assembly |
| WO2005059436A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | 1662801 Ontario Inc. | Lighting assembly, heat sink and heat recovery system therefor |
| JP2007227724A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor light emitting device |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62310174A patent/JPH01150379A/en active Pending
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| JP2007227724A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor light emitting device |
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