JPH03183178A - 半導体レーザの接合方法 - Google Patents
半導体レーザの接合方法Info
- Publication number
- JPH03183178A JPH03183178A JP1321883A JP32188389A JPH03183178A JP H03183178 A JPH03183178 A JP H03183178A JP 1321883 A JP1321883 A JP 1321883A JP 32188389 A JP32188389 A JP 32188389A JP H03183178 A JPH03183178 A JP H03183178A
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- Japan
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- layer
- chip
- widths
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体レーザの半田接合方法に関するもので
ある。
ある。
第２図は従来の半導体レーザの接合方法を示す断面図で
ある。図にかいて、（１）は半導体レーザチップＣ以下
ＬＤチップと称す）、伐）はＬＤチップ（１）の裏面電
極で、最表面Ａｕ層で形成されている。
ある。図にかいて、（１）は半導体レーザチップＣ以下
ＬＤチップと称す）、伐）はＬＤチップ（１）の裏面電
極で、最表面Ａｕ層で形成されている。
（３）はＡｕ８ｎ半田ペレツトで、ｓｒｌが２０％（Ｗ
ｔ＊）のもの、（４）はサブマウント、（５）はサブマ
ウント（４）の主面及び裏面に形成された最表面Ａｕ層
より成るバリヤ層、（６）は放熱用ブロックで、仕上げ
はＡｕめつき層より成るっ 次に動作について説明する。ＬＤチップ（１）はｌｉ！
装状態に於いて議事領域からの発光以外は熱に変換され
かなりの高温状態になり、この熱によりレーザ特性が低
下する。従って、−収約には熱伝導の高い金属ブロック
に載置されるが、熱膨張 の差に起因して寿命特性が
悪くなることから、ＬＤチップ（１）はサブマウント（
４）を介して放熱用ブロック（６）に載置される。接着
は、従来、信頼性（特にヒートサイク〃特性）の高いＡ
ｕＳｎ （Ｓｒ＋２０Ｉｖｗｔ％）半田を用いて行って
いた。サブマウント（４）の主面（ＬＤチップ（１）が
載置される側）に、Ａｕ５ＬＩＴペレツト（３）を仮付
し、ＬＤチップ（１）をスクラブして、ＬＤチップ（１
）の裏面に形成された最表面Ａｕ層より成る裏面型！Ｍ
（２）とサブマウント（４）の主面に形成された最表面
Ａｕ層より成るバリヤ層との間で合金接着を行っていた
。次に、放熱用ブロック（６）の上に、同様にＡｕＳｎ
ベレット（３）を仮付し、ＬＤチップ（１）が接着され
たサブマウント（４）をスクラブし、サブマウント（４
）の裏面に形成された最表面Ａｕ層より成るバリヤ層（
５）と最表面仕上げＡｕ層より成る放熱用ブロック（６
）との間で合金接着を行なっていた。
ｔ＊）のもの、（４）はサブマウント、（５）はサブマ
ウント（４）の主面及び裏面に形成された最表面Ａｕ層
より成るバリヤ層、（６）は放熱用ブロックで、仕上げ
はＡｕめつき層より成るっ 次に動作について説明する。ＬＤチップ（１）はｌｉ！
装状態に於いて議事領域からの発光以外は熱に変換され
かなりの高温状態になり、この熱によりレーザ特性が低
下する。従って、−収約には熱伝導の高い金属ブロック
に載置されるが、熱膨張 の差に起因して寿命特性が
悪くなることから、ＬＤチップ（１）はサブマウント（
４）を介して放熱用ブロック（６）に載置される。接着
は、従来、信頼性（特にヒートサイク〃特性）の高いＡ
ｕＳｎ （Ｓｒ＋２０Ｉｖｗｔ％）半田を用いて行って
いた。サブマウント（４）の主面（ＬＤチップ（１）が
載置される側）に、Ａｕ５ＬＩＴペレツト（３）を仮付
し、ＬＤチップ（１）をスクラブして、ＬＤチップ（１
）の裏面に形成された最表面Ａｕ層より成る裏面型！Ｍ
（２）とサブマウント（４）の主面に形成された最表面
Ａｕ層より成るバリヤ層との間で合金接着を行っていた
。次に、放熱用ブロック（６）の上に、同様にＡｕＳｎ
ベレット（３）を仮付し、ＬＤチップ（１）が接着され
たサブマウント（４）をスクラブし、サブマウント（４
）の裏面に形成された最表面Ａｕ層より成るバリヤ層（
５）と最表面仕上げＡｕ層より成る放熱用ブロック（６
）との間で合金接着を行なっていた。
〔発明が解決しようとする１１題Ｊ
従来の半導体レーザ装置の接合方法は以上のように構成
されていたので、作業者が限矯されると共に、ＡｕＳｎ
半田ベレットを供給して接着する場合に、Ａｕ８口半田
ベレットの表面に形成された酸化膜を除去する為にスク
ラブ作業を必要とし、量産する上でネックとなり、特に
ＡｕＳｎ合金中の鋤はエントロピーが高く、酸化膜を除
去する為のスクラブ作業を避けられないなどの問題点が
あった。
されていたので、作業者が限矯されると共に、ＡｕＳｎ
半田ベレットを供給して接着する場合に、Ａｕ８口半田
ベレットの表面に形成された酸化膜を除去する為にスク
ラブ作業を必要とし、量産する上でネックとなり、特に
ＡｕＳｎ合金中の鋤はエントロピーが高く、酸化膜を除
去する為のスクラブ作業を避けられないなどの問題点が
あった。
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、半田供給及びスクラブ作業を不要にした信頼
性の高い半導体レーザの接合方法を得ることを目的とす
る。
たもので、半田供給及びスクラブ作業を不要にした信頼
性の高い半導体レーザの接合方法を得ることを目的とす
る。
第１の発明に係る半導体レーザの接合方法は、サブマウ
ントの主面（ＬＤチップが接着する面）及び裏面の最表
面に、Ａｕ層とＳｎ層を交互にあるピッチで（Ｓｎ層の
幅をＷｌ、Ａｕ層の幅をＷ２とした場合、 Ｗ２＝１，
５ＸＷＩ ）蒸着により形成し、半田溶融時にＡｕＳｎ
合金半田（８０２０％：ｗｔ％）を形成して接着したも
のである。
ントの主面（ＬＤチップが接着する面）及び裏面の最表
面に、Ａｕ層とＳｎ層を交互にあるピッチで（Ｓｎ層の
幅をＷｌ、Ａｕ層の幅をＷ２とした場合、 Ｗ２＝１，
５ＸＷＩ ）蒸着により形成し、半田溶融時にＡｕＳｎ
合金半田（８０２０％：ｗｔ％）を形成して接着したも
のである。
〔作用］
この発明にかける半導体レーザの接合方法は、サブマウ
ントの主面及び裏面に各々Ａｕ層とＳｎ層が交互に形成
されている為、半田溶融時に８０層の中にＡｕ、１１１
が拡散しｓ Ａｕ８ｎの合金半田が形成されると共に、
金属の幅Ｗ２＝１．５Ｘ（Ｓｎ層の幅Ｗｌ）としている
事で、信頼性の高いＡｕＳｎ合金半田（５ｎ２０ｑ６：
ｗｔ９６）が形成される。
ントの主面及び裏面に各々Ａｕ層とＳｎ層が交互に形成
されている為、半田溶融時に８０層の中にＡｕ、１１１
が拡散しｓ Ａｕ８ｎの合金半田が形成されると共に、
金属の幅Ｗ２＝１．５Ｘ（Ｓｎ層の幅Ｗｌ）としている
事で、信頼性の高いＡｕＳｎ合金半田（５ｎ２０ｑ６：
ｗｔ９６）が形成される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図にかいて、（１）はＬＤチップ、伐）はＬＤチップ（
１）の裏面電極（最表面Ａｕ層よシ成る）（６）は放熱
用ブロック、（７）はＡｕ層（７１） ＆１層（７２）
が交互に蒸着により形成された蒸着層で、サブマウント
（４）の主面及び裏面のバリヤ層（５）の上に形成され
ている。
図にかいて、（１）はＬＤチップ、伐）はＬＤチップ（
１）の裏面電極（最表面Ａｕ層よシ成る）（６）は放熱
用ブロック、（７）はＡｕ層（７１） ＆１層（７２）
が交互に蒸着により形成された蒸着層で、サブマウント
（４）の主面及び裏面のバリヤ層（５）の上に形成され
ている。
火に、この発明のｔＩｊＪ作について説明する。
サブマウント（４）の主面（ＬＤチップ（１）が載置さ
れる面）及び裏面（放熱用ブロック（６）と接着する面
）に、最表面Ａｕ層より成るバリヤ層（５）を形成し、
このバリヤ層（５）の上には、主面側に、ＬＤチップ（
１）が載置される領域に釦層（７１） （＠Ｗ２ ）
、加層（７２）（幅Ｗｌ）を交互にメタルマスクを用い
て蒸着形成する。裏面側に、全領域に、Ａｕ層（７１）
（幅Ｗ２）、Ｓｎ層（７２） （［Ｗｌ ）を交互に
、蒸着形成する。
れる面）及び裏面（放熱用ブロック（６）と接着する面
）に、最表面Ａｕ層より成るバリヤ層（５）を形成し、
このバリヤ層（５）の上には、主面側に、ＬＤチップ（
１）が載置される領域に釦層（７１） （＠Ｗ２ ）
、加層（７２）（幅Ｗｌ）を交互にメタルマスクを用い
て蒸着形成する。裏面側に、全領域に、Ａｕ層（７１）
（幅Ｗ２）、Ｓｎ層（７２） （［Ｗｌ ）を交互に
、蒸着形成する。
この時、Ａｕ層（７１）とＳｎ層（７２）の膜厚は同じ
にし、幅をＷ２＝１．５ｘＷｔに設定する。サブマウン
トを用いて、ＬＤチップ（１）、放熱用ブロック（６）
を同時にある一定荷重で加圧して加熱すると、鋤層（７
２）の中に、Ａｕ層（７１）が拡散し、んとＳｎが合金
半田を形成するっ全層とＳＫ１層の比は、 Ｗ２＝１．
５ｘＷ＋としている事から、信頼性の高いＡｕ８ｎ （
Ｓｎ ２０％：ｗｔ％）の共晶合金が形成され、ＬＤチ
ップ（１）とサブマウント（４）放熱用ブロック（６）
の接合面カ１共晶合金で接着されることになる。
にし、幅をＷ２＝１．５ｘＷｔに設定する。サブマウン
トを用いて、ＬＤチップ（１）、放熱用ブロック（６）
を同時にある一定荷重で加圧して加熱すると、鋤層（７
２）の中に、Ａｕ層（７１）が拡散し、んとＳｎが合金
半田を形成するっ全層とＳＫ１層の比は、 Ｗ２＝１．
５ｘＷ＋としている事から、信頼性の高いＡｕ８ｎ （
Ｓｎ ２０％：ｗｔ％）の共晶合金が形成され、ＬＤチ
ップ（１）とサブマウント（４）放熱用ブロック（６）
の接合面カ１共晶合金で接着されることになる。
なか、上記実施例で＃ｉＡｕ層と８口層の幅をある一定
比率になる様にした場合を示したが、幅を同じにして、
Ａｕ層の厚みｔ２．５ＸＩＩ層の厚みｔｌとした場合、
ｔ２＝ｊｌとなる様に蒸着してもよい。
比率になる様にした場合を示したが、幅を同じにして、
Ａｕ層の厚みｔ２．５ＸＩＩ層の厚みｔｌとした場合、
ｔ２＝ｊｌとなる様に蒸着してもよい。
又、蒸着形成以外はスパッタでもよい。
〔発明の効果ｊ
以上のようにこの発明によれば、サブマウントの主面及
び裏面のバリヤ層の上に、Ａｕ層（輻Ｗ２）、８ｒ＋層
（幅Ｗｌ）を１２ ＝ １．５ Ｗｌとなる様に交互に
蒸着形成したので、作業時に半田供給を必要とせず、又
、Ａｕと鋤が別々に形成されて、半田溶融時に、ＡｕＳ
ｎ （５ｎ２０％ ： ｗｔ％ ）共晶合金が形成され
る為に、スクラブ作業を不要とし、量産性に適合した信
頼性の高い接合が得られる。
び裏面のバリヤ層の上に、Ａｕ層（輻Ｗ２）、８ｒ＋層
（幅Ｗｌ）を１２ ＝ １．５ Ｗｌとなる様に交互に
蒸着形成したので、作業時に半田供給を必要とせず、又
、Ａｕと鋤が別々に形成されて、半田溶融時に、ＡｕＳ
ｎ （５ｎ２０％ ： ｗｔ％ ）共晶合金が形成され
る為に、スクラブ作業を不要とし、量産性に適合した信
頼性の高い接合が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザの接合
方法を示す断面図、第２図は従来の半導体レーザの接合
方法を示す断面図であるう図に釦いて、（１）はＬＤチ
ップ、（２）はＬＤチップ（１）の裏面！極、（４）は
すブマウン１− 、（５）はサブマウント（４）の主面
及び裏面に形成されたバリヤ層、（６）は放熱用ブロッ
ク、（７）はＡｕ層（７１）、お層（７２）が各々交互
に蒸着により形成された蒸着層を示すつ尚１図中、同一
符号は同一、又は相当部分を示す。
方法を示す断面図、第２図は従来の半導体レーザの接合
方法を示す断面図であるう図に釦いて、（１）はＬＤチ
ップ、（２）はＬＤチップ（１）の裏面！極、（４）は
すブマウン１− 、（５）はサブマウント（４）の主面
及び裏面に形成されたバリヤ層、（６）は放熱用ブロッ
ク、（７）はＡｕ層（７１）、お層（７２）が各々交互
に蒸着により形成された蒸着層を示すつ尚１図中、同一
符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- レーザチップがサブマウントを介して放熱用ブロックに
固着される接合に於いて、前記サブマウントの主面及び
裏面にはバリヤ層が形成され、そのバリヤ層上に、主面
側には前記レーザチップが載置される領域に、裏面側に
は全領域に、２元より成る合金半田を最終的に形成する
為の各々の金属を交互にあるピッチで形成した事を特徴
とする半導体レーザの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321883A JPH03183178A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 半導体レーザの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321883A JPH03183178A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 半導体レーザの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183178A true JPH03183178A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18137470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1321883A Pending JPH03183178A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 半導体レーザの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03183178A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5305340A (en) * | 1992-12-16 | 1994-04-19 | International Business Machines Corporation | Waveguide ridge laser device with improved mounting and ridge protection |
| US5307357A (en) * | 1992-11-05 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Protection means for ridge waveguide laser structures using thick organic films |
| JPH0891970A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-09 | Nippon Steel Corp | セラミックス表面に銅合金層を形成させる方法 |
| JP2010073758A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1321883A patent/JPH03183178A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5307357A (en) * | 1992-11-05 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Protection means for ridge waveguide laser structures using thick organic films |
| US5305340A (en) * | 1992-12-16 | 1994-04-19 | International Business Machines Corporation | Waveguide ridge laser device with improved mounting and ridge protection |
| JPH0891970A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-09 | Nippon Steel Corp | セラミックス表面に銅合金層を形成させる方法 |
| JP2010073758A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
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