JPH053377A - レーザーダイオード - Google Patents
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- JPH053377A JPH053377A JP3264067A JP26406791A JPH053377A JP H053377 A JPH053377 A JP H053377A JP 3264067 A JP3264067 A JP 3264067A JP 26406791 A JP26406791 A JP 26406791A JP H053377 A JPH053377 A JP H053377A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー光の吸収率が低くしかも耐熱性を有
する層によって封止樹脂層を保護して、信頼性が高いレ
ーザーダイオードを実現すること。 【構成】 発光端面ａを有するレーザーダイオードチッ
プ１をエポキシ系などの封止樹脂層９によって樹脂封止
したレーザーダイオードにおいて、発光端面ａの上に
は、レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低く、
結合エネルギーが高いシリコン系樹脂からなる端面破壊
防止層１０が形成されている。ここで、端面破壊防止層
１０は、厚さが約２０〜３０μｍの層である。
する層によって封止樹脂層を保護して、信頼性が高いレ
ーザーダイオードを実現すること。 【構成】 発光端面ａを有するレーザーダイオードチッ
プ１をエポキシ系などの封止樹脂層９によって樹脂封止
したレーザーダイオードにおいて、発光端面ａの上に
は、レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低く、
結合エネルギーが高いシリコン系樹脂からなる端面破壊
防止層１０が形成されている。ここで、端面破壊防止層
１０は、厚さが約２０〜３０μｍの層である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザーダイオードチ
ップを樹脂封止して形成したレーザーダイオードに関
し、特にレーザー発光に伴う発光端面上の樹脂破壊を防
止する技術に関するものである。
ップを樹脂封止して形成したレーザーダイオードに関
し、特にレーザー発光に伴う発光端面上の樹脂破壊を防
止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザーダイオードは、たとえ
ば、図６に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、
ＡｌＧａＡｓ（アルミニウム−ガリウム−砒素）からな
るｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）から
なる活性層４、ｐ型クラッド層５、及びｐ型キャップ層
６を積層し、更にｐ型キャップ層６の開口部の表面側に
選択的に電極７を被着する一方、ＧａＡｓ基板２の裏面
側に背面電極８を被着して、ＤＨ構造（ダブルヘテロ接
合構造）のレーザーダイオードチップ１を形成すると共
に、図７に示すように、このレーザーダイオードチップ
１を放熱板２３ａの上に取り付け、周囲を透明なエポキ
シ樹脂等の封止樹脂層９で封止したものが知られてい
る。ここで、２０ａはリードフレーム、２１は各電極の
配線に用いた金ワイヤで、２２はフォトダイオードであ
る。
ば、図６に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、
ＡｌＧａＡｓ（アルミニウム−ガリウム−砒素）からな
るｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）から
なる活性層４、ｐ型クラッド層５、及びｐ型キャップ層
６を積層し、更にｐ型キャップ層６の開口部の表面側に
選択的に電極７を被着する一方、ＧａＡｓ基板２の裏面
側に背面電極８を被着して、ＤＨ構造（ダブルヘテロ接
合構造）のレーザーダイオードチップ１を形成すると共
に、図７に示すように、このレーザーダイオードチップ
１を放熱板２３ａの上に取り付け、周囲を透明なエポキ
シ樹脂等の封止樹脂層９で封止したものが知られてい
る。ここで、２０ａはリードフレーム、２１は各電極の
配線に用いた金ワイヤで、２２はフォトダイオードであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザーダ
イオードにおいては、レーザーダイオードチップ１の発
光領域Ａからレーザー光が射出する端面ａ（以下、発光
端面ａという。）上に対し、直接にエポキシ樹脂が接し
ているため、レーザーダイオードを連続発振させると、
発光端面ａ近傍の封止樹脂層９が発熱して分解するとい
う問題点があった。この樹脂の分解はレーザーダイオー
ドの発光効率を低下させることから、更に発熱が増して
分解が進み、発光端面ａ近傍の封止樹脂層９が空洞化す
る場合もあった。
イオードにおいては、レーザーダイオードチップ１の発
光領域Ａからレーザー光が射出する端面ａ（以下、発光
端面ａという。）上に対し、直接にエポキシ樹脂が接し
ているため、レーザーダイオードを連続発振させると、
発光端面ａ近傍の封止樹脂層９が発熱して分解するとい
う問題点があった。この樹脂の分解はレーザーダイオー
ドの発光効率を低下させることから、更に発熱が増して
分解が進み、発光端面ａ近傍の封止樹脂層９が空洞化す
る場合もあった。
【０００４】たとえば、出力５０ｍＷ、発振波長７８０
ｎｍのレーザーダイオードを最大定格に近い状態で連続
発振させた場合、約１０００時間後には、発光端面ａ上
の封止樹脂９に、発光端面ａ側に直径５μｍの底面を有
し、高さ５μｍの円錐状の破壊領域が形成されることが
わかっている。
ｎｍのレーザーダイオードを最大定格に近い状態で連続
発振させた場合、約１０００時間後には、発光端面ａ上
の封止樹脂９に、発光端面ａ側に直径５μｍの底面を有
し、高さ５μｍの円錐状の破壊領域が形成されることが
わかっている。
【０００５】また、光記録媒体からのピックアップ用に
用いる最大定格５ｍＷのレーザーダイオードを、温度が
約６０℃の雰囲気中で、約５５ｍＡの動作電流で連続使
用した場合には、約４０〜６０時間でレーザー光の光エ
ネルギーによって、発光端面ａの近傍の封止樹脂層９が
溶融、破壊して穿孔が発生し、レーザー光の光波が乱れ
ることなどもわかっている。
用いる最大定格５ｍＷのレーザーダイオードを、温度が
約６０℃の雰囲気中で、約５５ｍＡの動作電流で連続使
用した場合には、約４０〜６０時間でレーザー光の光エ
ネルギーによって、発光端面ａの近傍の封止樹脂層９が
溶融、破壊して穿孔が発生し、レーザー光の光波が乱れ
ることなどもわかっている。
【０００６】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
レーザー光の吸収率が低くしかも耐熱性を有する層を発
光端面上に形成することによって、レーザー光から封止
樹脂を保護して、信頼性が高いレーザーダイオードを実
現することにある。
レーザー光の吸収率が低くしかも耐熱性を有する層を発
光端面上に形成することによって、レーザー光から封止
樹脂を保護して、信頼性が高いレーザーダイオードを実
現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、少なくとも１の発光端面を有するレーザーダイオ
ードチップを樹脂封止して形成されたレーザーダイオー
ドにおいて、本発明が講じた手段は、発光端面上には、
少なくともレーザー光の波長帯において光の吸収係数が
低く、解離エネルギーが約９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上で
ある有機樹脂からなる端面破壊防止層が約５μｍ以上の
厚さに形成されていることである。本発明において解離
エネルギーとは、有機樹脂の基本骨格などを構成する原
子同士を結合状態から解離状態に分解するためのエネル
ギー、すなわち、乖離に必要なエネルギー（乖離エネル
ギー）であり、ポリマーの原子同士の結合エネルギーに
相当する。
めに、少なくとも１の発光端面を有するレーザーダイオ
ードチップを樹脂封止して形成されたレーザーダイオー
ドにおいて、本発明が講じた手段は、発光端面上には、
少なくともレーザー光の波長帯において光の吸収係数が
低く、解離エネルギーが約９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上で
ある有機樹脂からなる端面破壊防止層が約５μｍ以上の
厚さに形成されていることである。本発明において解離
エネルギーとは、有機樹脂の基本骨格などを構成する原
子同士を結合状態から解離状態に分解するためのエネル
ギー、すなわち、乖離に必要なエネルギー（乖離エネル
ギー）であり、ポリマーの原子同士の結合エネルギーに
相当する。
【０００８】ここで、端面破壊防止層には、たとえば、
ジメチルポリシロキサン（｛（ＣＨ3 )2 ＳｉＯ｝n ）
を主成分とするシリコン系樹脂、または、ポリメチルメ
タアクリレート樹脂などのアクリル系樹脂などを用いる
ことができる。
ジメチルポリシロキサン（｛（ＣＨ3 )2 ＳｉＯ｝n ）
を主成分とするシリコン系樹脂、または、ポリメチルメ
タアクリレート樹脂などのアクリル系樹脂などを用いる
ことができる。
【０００９】本発明においては、端面破壊防止層とし
て、有機樹脂材料に代えて、少なくともレーザー光の波
長帯において光の吸収係数が低い無機材料からなる約５
μｍ以上の厚さのものを用いることもできる。
て、有機樹脂材料に代えて、少なくともレーザー光の波
長帯において光の吸収係数が低い無機材料からなる約５
μｍ以上の厚さのものを用いることもできる。
【００１０】ここで、端面破壊防止層には、たとえば、
アルミニウム酸化物またはシリコン酸化物が主成分であ
るもの、または、低融点ガラスが主成分であるものなど
を用いることができる。
アルミニウム酸化物またはシリコン酸化物が主成分であ
るもの、または、低融点ガラスが主成分であるものなど
を用いることができる。
【００１１】本発明においては、端面破壊防止層の厚さ
を約２０μｍから約３０μｍまでの範囲とすることによ
って、封止樹脂層を通過するレーザー光のレーザー密度
を規定して、封止樹脂層への保護効果をさらに高めるこ
とが好ましい。
を約２０μｍから約３０μｍまでの範囲とすることによ
って、封止樹脂層を通過するレーザー光のレーザー密度
を規定して、封止樹脂層への保護効果をさらに高めるこ
とが好ましい。
【００１２】
【作用】かかる手段によれば、発光端面においてレーザ
ー光に対する吸収係数の低い端面破壊防止層が形成され
ているので、界面部におけるレーザー光の吸収による発
熱量自体が少なく、また、レーザーダイオードチップの
発熱に基づく発光端面からの熱伝導があっても、端面破
壊防止層は耐熱性が高い材料からなるので、分解等の破
壊が発生しない。従って、最も破壊が生じ易い部分に変
質しない端面破壊防止層が形成されているので、レーザ
ーダイオードチップの発光端面近傍の樹脂に分解等が発
生せず、レーザーダイオードの発光特性の安定化、長寿
命化など信頼性を高めることができる。
ー光に対する吸収係数の低い端面破壊防止層が形成され
ているので、界面部におけるレーザー光の吸収による発
熱量自体が少なく、また、レーザーダイオードチップの
発熱に基づく発光端面からの熱伝導があっても、端面破
壊防止層は耐熱性が高い材料からなるので、分解等の破
壊が発生しない。従って、最も破壊が生じ易い部分に変
質しない端面破壊防止層が形成されているので、レーザ
ーダイオードチップの発光端面近傍の樹脂に分解等が発
生せず、レーザーダイオードの発光特性の安定化、長寿
命化など信頼性を高めることができる。
【００１３】また、端面破壊防止層の厚さを約２０μｍ
から約３０μｍまでの範囲に設定した場合には、レーザ
ー光が端面破壊防止層を通過することによって、端面破
壊防止層内部でレーザー光のビーム面積が拡大され、こ
の状態でレーザー光は封止樹脂層を通過する。従って、
レーザー光は、エネルギー密度を低い状態で封止樹脂層
を通過するので、封止樹脂層の損傷がより発生しにくく
なる。
から約３０μｍまでの範囲に設定した場合には、レーザ
ー光が端面破壊防止層を通過することによって、端面破
壊防止層内部でレーザー光のビーム面積が拡大され、こ
の状態でレーザー光は封止樹脂層を通過する。従って、
レーザー光は、エネルギー密度を低い状態で封止樹脂層
を通過するので、封止樹脂層の損傷がより発生しにくく
なる。
【００１４】
【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について説明する。
について説明する。
【００１５】〔実施例１〕図１は本発明の実施例１に係
るレーザーダイオードに用いたレーザーダイオードチッ
プの断面図であり、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）を材料
とするＤＨ構造（ダブルヘテロ接合構造）のレーザーダ
イオードチップの発光端面上に、耐熱性の有機樹脂層か
らなる端面破壊防止層をコーティングした状態を示す断
面図である。
るレーザーダイオードに用いたレーザーダイオードチッ
プの断面図であり、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）を材料
とするＤＨ構造（ダブルヘテロ接合構造）のレーザーダ
イオードチップの発光端面上に、耐熱性の有機樹脂層か
らなる端面破壊防止層をコーティングした状態を示す断
面図である。
【００１６】図２（ａ）は本発明の実施例１に係るレー
ザーダイオードの正面図、図２（ｂ）はその側面図、図
２（ｃ）はその平面図である。
ザーダイオードの正面図、図２（ｂ）はその側面図、図
２（ｃ）はその平面図である。
【００１７】ここで、本例のレーザーダイオードチップ
は、図６に示すダイオードチップ１と略同様な構成を有
しているので、共通する部分には同符号を付してある。
は、図６に示すダイオードチップ１と略同様な構成を有
しているので、共通する部分には同符号を付してある。
【００１８】これらの図において、レーザーダイオード
チップ１は、たとえば、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、
ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガ
リウム−砒素）からなる活性層４、ｐ型クラッド層５、
及びｐ型キャップ層６が順次積層され、更にｐ型キャッ
プ層６の開口部の表面側には選択的に電極７が被着され
ていると共に、ＧａＡｓ基板２の裏面側には背面電極８
が被着されたＤＨ構造のレーザーダイオードチップであ
る。このレーザーダイオードチップ１は、３本のリード
フレーム２０のうち中央部のリードフレームの先端側に
シリコンサブマウント層２３を介して固着され、このシ
リコンサブマウント層２３およびｐ型キャップ層６から
金ワイヤ６などのボンディングワイヤが各リードフレー
ム２０に配線されている。
チップ１は、たとえば、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、
ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガ
リウム−砒素）からなる活性層４、ｐ型クラッド層５、
及びｐ型キャップ層６が順次積層され、更にｐ型キャッ
プ層６の開口部の表面側には選択的に電極７が被着され
ていると共に、ＧａＡｓ基板２の裏面側には背面電極８
が被着されたＤＨ構造のレーザーダイオードチップであ
る。このレーザーダイオードチップ１は、３本のリード
フレーム２０のうち中央部のリードフレームの先端側に
シリコンサブマウント層２３を介して固着され、このシ
リコンサブマウント層２３およびｐ型キャップ層６から
金ワイヤ６などのボンディングワイヤが各リードフレー
ム２０に配線されている。
【００１９】さらに、レーザーダイオードチップ１は、
その周囲が透明なエポキシ樹脂等の封止樹脂９により封
止されて、レーザーダイオードとして用いられている
が、本例においては、ダイオードチップ１の発光端面ａ
に、レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低く、
約９０ｋａｌ／ｍｏｌ以上の解離エネルギーを有する約
５μｍ以上の厚さの有機樹脂層からなる端面破壊防止層
１０が形成される。
その周囲が透明なエポキシ樹脂等の封止樹脂９により封
止されて、レーザーダイオードとして用いられている
が、本例においては、ダイオードチップ１の発光端面ａ
に、レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低く、
約９０ｋａｌ／ｍｏｌ以上の解離エネルギーを有する約
５μｍ以上の厚さの有機樹脂層からなる端面破壊防止層
１０が形成される。
【００２０】ここで、端面破壊防止層１０は、ジメチル
ポリシロキサン（｛（ＣＨ3 ）2 −Ｓｉ−Ｏ｝n ）から
構成されたシリコン系樹脂からなり、たとえば、ジメチ
ルポリシロキサンを発光端面ａ上に塗布し、１５０℃で
４時間キュアー処理することによって５μｍ以上の厚さ
に形成したものである。なお、ジメチルポリシロキサン
を発光端面ａ上に塗布する工程は、レーザーダイオード
チップ１が単品の状態で、または、リードフレーム２０
に搭載された状態で行われる。このジメチルポリシロキ
サンのＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合エネルギーは約１０８ｋｃ
ａｌ／ｍｏｌであって、通常のエポキシ樹脂に比較して
充分高く、また、ＧａＡｓレーザーダイオードの発振波
長７８０ｎｍ近傍に吸収帯を持たない。
ポリシロキサン（｛（ＣＨ3 ）2 −Ｓｉ−Ｏ｝n ）から
構成されたシリコン系樹脂からなり、たとえば、ジメチ
ルポリシロキサンを発光端面ａ上に塗布し、１５０℃で
４時間キュアー処理することによって５μｍ以上の厚さ
に形成したものである。なお、ジメチルポリシロキサン
を発光端面ａ上に塗布する工程は、レーザーダイオード
チップ１が単品の状態で、または、リードフレーム２０
に搭載された状態で行われる。このジメチルポリシロキ
サンのＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合エネルギーは約１０８ｋｃ
ａｌ／ｍｏｌであって、通常のエポキシ樹脂に比較して
充分高く、また、ＧａＡｓレーザーダイオードの発振波
長７８０ｎｍ近傍に吸収帯を持たない。
【００２１】かかる構成の最大定格が５ｍＷのＧａＡｓ
レーザーダイオードを、温度が約６０℃の雰囲気中で約
５５ｍＡの動作電流で連続使用した場合における端面破
壊防止層１０の厚さと、寿命との関係を図３に示す。こ
こで、寿命時間は、封止樹脂層６（モールド樹脂層）が
損傷してレーザー出力に変動などが生じるまでの時間に
相当する。
レーザーダイオードを、温度が約６０℃の雰囲気中で約
５５ｍＡの動作電流で連続使用した場合における端面破
壊防止層１０の厚さと、寿命との関係を図３に示す。こ
こで、寿命時間は、封止樹脂層６（モールド樹脂層）が
損傷してレーザー出力に変動などが生じるまでの時間に
相当する。
【００２２】図３において、横軸は、端面破壊防止層１
０たるジメチルポリシロキサン層の厚さと、この厚さに
対応するレーザー光のビーム面積とを示し、縦軸は寿命
時間を示す。なお、レーザー光は、図４に一点鎖線Ｂで
示すように射出方向に向かってビーム面積が拡大される
ように射出され、図３におけるビーム面積は、端面破壊
防止層１０と封止樹脂層９との界面におけるビーム面積
である。
０たるジメチルポリシロキサン層の厚さと、この厚さに
対応するレーザー光のビーム面積とを示し、縦軸は寿命
時間を示す。なお、レーザー光は、図４に一点鎖線Ｂで
示すように射出方向に向かってビーム面積が拡大される
ように射出され、図３におけるビーム面積は、端面破壊
防止層１０と封止樹脂層９との界面におけるビーム面積
である。
【００２３】図３に実線Ｃで示すように、レーザーダイ
オードの寿命時間は、端面破壊防止層１０の厚さを厚く
する程に延びている。たとえば、端面破壊防止層１０を
設けない場合には、寿命時間が５０時間以下であるのに
対し、端面破壊防止層１０の厚さを約５μｍとした場合
には、寿命時間は約１５０時間以上にまで改善される。
さらに、ジメチルポリシロキサン層の厚さを厚くして、
端面破壊防止層１０の厚さを約２０〜約３０μｍとした
場合には、寿命は約３８００時間〜約１２０００時間に
まで延長されて、光記録媒体のピックアップ用レーザー
ダイオードとして充分対応可能な寿命時間を有するまで
に改善される。
オードの寿命時間は、端面破壊防止層１０の厚さを厚く
する程に延びている。たとえば、端面破壊防止層１０を
設けない場合には、寿命時間が５０時間以下であるのに
対し、端面破壊防止層１０の厚さを約５μｍとした場合
には、寿命時間は約１５０時間以上にまで改善される。
さらに、ジメチルポリシロキサン層の厚さを厚くして、
端面破壊防止層１０の厚さを約２０〜約３０μｍとした
場合には、寿命は約３８００時間〜約１２０００時間に
まで延長されて、光記録媒体のピックアップ用レーザー
ダイオードとして充分対応可能な寿命時間を有するまで
に改善される。
【００２４】このように、本実施例のレーザーダイオー
ドにおいては、発光端面ａ上に接しているのはエポキシ
樹脂などの封止樹脂層９ではなく、レーザー光の波長帯
において光の吸収係数が低く、耐熱性が高いシリコン系
樹脂層からなる端面破壊防止層１０であり、最も熱スト
レスが加わる部分に端面破壊防止層１０が形成されてい
る。従って、封止樹脂層９は、発光端面ａ上から伝導す
る熱、またはレーザー光の吸収による発熱などを直接受
けないので、発光端面ａ近傍で分解等が発生せず、レー
ザーダイオードの発光特性の安定化、長寿命化など信頼
性の向上を達成することができる。
ドにおいては、発光端面ａ上に接しているのはエポキシ
樹脂などの封止樹脂層９ではなく、レーザー光の波長帯
において光の吸収係数が低く、耐熱性が高いシリコン系
樹脂層からなる端面破壊防止層１０であり、最も熱スト
レスが加わる部分に端面破壊防止層１０が形成されてい
る。従って、封止樹脂層９は、発光端面ａ上から伝導す
る熱、またはレーザー光の吸収による発熱などを直接受
けないので、発光端面ａ近傍で分解等が発生せず、レー
ザーダイオードの発光特性の安定化、長寿命化など信頼
性の向上を達成することができる。
【００２５】ここで、図３に実線Ｃでプロットしたとお
り、寿命時間と表面破壊防止層１０の厚さとの関係は、
寿命時間とビーム面積との関係として見做した方が相関
性がより高い。従って、発光端面ａ上の表面破壊防止層
１０の封止樹脂層９に対する作用は、前述の熱からの直
接的な保護作用に加えて、封止樹脂層９の内部における
レーザー光のエネルギーを分散させて低エネルギー密度
化する作用とも関係する。すなわち、レーザー光が端面
破壊防止層１０を通過することによって、端面破壊防止
層１０の内部でレーザー光のビーム面積が拡大され、こ
の状態でレーザー光は封止樹脂層９を通過する。従っ
て、レーザー光は、エネルギー密度が低い状態で封止樹
脂層９を通過するので、封止樹脂層９の損傷がより発生
しにくくなる。このため、端面破壊防止層１０の厚さを
所定の厚さに規定しておくことで、透明モールド樹脂層
が受けるストレスを緩和し、寿命を延長することができ
ることになる。本例においては、レーザーダイオードを
光記録媒体のピックアップ用に用いるものして、端面破
壊防止層１０の厚さを約２０〜３０μｍに設定して、目
標寿命時間である約３５００時間以上をクリアした。
り、寿命時間と表面破壊防止層１０の厚さとの関係は、
寿命時間とビーム面積との関係として見做した方が相関
性がより高い。従って、発光端面ａ上の表面破壊防止層
１０の封止樹脂層９に対する作用は、前述の熱からの直
接的な保護作用に加えて、封止樹脂層９の内部における
レーザー光のエネルギーを分散させて低エネルギー密度
化する作用とも関係する。すなわち、レーザー光が端面
破壊防止層１０を通過することによって、端面破壊防止
層１０の内部でレーザー光のビーム面積が拡大され、こ
の状態でレーザー光は封止樹脂層９を通過する。従っ
て、レーザー光は、エネルギー密度が低い状態で封止樹
脂層９を通過するので、封止樹脂層９の損傷がより発生
しにくくなる。このため、端面破壊防止層１０の厚さを
所定の厚さに規定しておくことで、透明モールド樹脂層
が受けるストレスを緩和し、寿命を延長することができ
ることになる。本例においては、レーザーダイオードを
光記録媒体のピックアップ用に用いるものして、端面破
壊防止層１０の厚さを約２０〜３０μｍに設定して、目
標寿命時間である約３５００時間以上をクリアした。
【００２６】なお、本例においては、有機樹脂材料を使
用した端面破壊防止層１０として、ジメチルポリシロキ
サンから構成されたシリコン系樹脂を用いたが、これに
限らず、他のシリコン系樹脂、または、ポリメチルメタ
アクリレート樹脂などのアクリル系樹脂を用いてもよ
い。
用した端面破壊防止層１０として、ジメチルポリシロキ
サンから構成されたシリコン系樹脂を用いたが、これに
限らず、他のシリコン系樹脂、または、ポリメチルメタ
アクリレート樹脂などのアクリル系樹脂を用いてもよ
い。
【００２７】〔実施例２〕次に、本発明の実施例２とし
て、端面破壊防止層に無機材料を用いたものにつて説明
する。
て、端面破壊防止層に無機材料を用いたものにつて説明
する。
【００２８】図５は本発明の実施例２に係るレーザーダ
イオードに用いたレーザーダイオードチップの断面図で
あり、第６図に示すＤＨ構造を備えたＡｌＧａＡｓ（ア
ルミニウム−ガリウム−砒素）を材料とするレーザーダ
イオードチップ１の発光端面ａ上に、無機材料からなる
端面破壊防止層をコーティングした状態を示す。なお、
本例のレーザーダイオードの構成は、実施例１のレーザ
ーダイオードと同様の構成を有しており、共通する部分
には同符号を付して、それらの説明を省略する。
イオードに用いたレーザーダイオードチップの断面図で
あり、第６図に示すＤＨ構造を備えたＡｌＧａＡｓ（ア
ルミニウム−ガリウム−砒素）を材料とするレーザーダ
イオードチップ１の発光端面ａ上に、無機材料からなる
端面破壊防止層をコーティングした状態を示す。なお、
本例のレーザーダイオードの構成は、実施例１のレーザ
ーダイオードと同様の構成を有しており、共通する部分
には同符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２９】図５において、端面破壊防止層としての無
機質層１１は、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 、またはＰｂ
（鉛）やＺｎ（亜鉛）等を添加した低融点ガラスの粉末
をアルコール等を溶媒中にスラリー状に分散させ、これ
を発光端面ａ上に塗布した後、４５０℃程度に加熱して
形成したものである。
機質層１１は、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 、またはＰｂ
（鉛）やＺｎ（亜鉛）等を添加した低融点ガラスの粉末
をアルコール等を溶媒中にスラリー状に分散させ、これ
を発光端面ａ上に塗布した後、４５０℃程度に加熱して
形成したものである。
【００３０】この無機質層１１も、レーザー光の波長７
８０ｎｍに対してはほぼ透明であり、また、耐熱性も充
分に高いことから、有機樹脂（ジメチルポリシロキサ
ン）層を用いた端面破壊防止層１０と同様に、レーザー
光に破壊されることなく、レーザーダイオードの発光特
性の安定化及び長寿命化を図ることができる。さらに、
その厚さを約２０〜約３０μｍとした場合には、実施例
１と同様に、その耐熱性の直接的な作用に加えて、レー
ザー光をビーム径を拡大させた状態で封止樹脂層内部を
通過するように作用して、レーザーダイオードの寿命を
延長する。
８０ｎｍに対してはほぼ透明であり、また、耐熱性も充
分に高いことから、有機樹脂（ジメチルポリシロキサ
ン）層を用いた端面破壊防止層１０と同様に、レーザー
光に破壊されることなく、レーザーダイオードの発光特
性の安定化及び長寿命化を図ることができる。さらに、
その厚さを約２０〜約３０μｍとした場合には、実施例
１と同様に、その耐熱性の直接的な作用に加えて、レー
ザー光をビーム径を拡大させた状態で封止樹脂層内部を
通過するように作用して、レーザーダイオードの寿命を
延長する。
【００３１】以上のとおり、実施例１および実施例２の
いずれのレーザーダイーオードにおいても、表面破壊防
止層の形成によって、封止樹脂層をレーザー光から保護
して封止樹脂層の変質、分解などを抑制するため、レー
ザーダイオードの発光特性の安定化及びレーザーダイオ
ードの長寿命化を図ることができる。ここで、各レーザ
ーダイオードチップの形状および各構成部分の材質、レ
ーザーダイオード自身の形状などは、上記実施例に限定
されることなく、要求されるレーザー光出力、用途など
に応じて最適な条件に設定されるべき性質のものであ
る。
いずれのレーザーダイーオードにおいても、表面破壊防
止層の形成によって、封止樹脂層をレーザー光から保護
して封止樹脂層の変質、分解などを抑制するため、レー
ザーダイオードの発光特性の安定化及びレーザーダイオ
ードの長寿命化を図ることができる。ここで、各レーザ
ーダイオードチップの形状および各構成部分の材質、レ
ーザーダイオード自身の形状などは、上記実施例に限定
されることなく、要求されるレーザー光出力、用途など
に応じて最適な条件に設定されるべき性質のものであ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レーザ
ーダイオードチップを樹脂封止して形成したレーザーダ
イオードにおいて、チップの発光端面上にレーザー光波
長に対して低吸収係数を有し、耐熱性が高い端面破壊防
止層を設けることに特徴を有する。従って、本発明によ
れば、チップの発熱に基づく熱伝導及びレーザー光吸収
に起因する発熱などによっては変質しない端面破壊防止
層が発光端面上に存在していることにより、封止樹脂層
が保護されてその分解などが防止されていることから、
レーザーダイオードの発光特性の安定化及び長寿命化な
ど、信頼性の向上を図ることができるという効果を奏す
る。
ーダイオードチップを樹脂封止して形成したレーザーダ
イオードにおいて、チップの発光端面上にレーザー光波
長に対して低吸収係数を有し、耐熱性が高い端面破壊防
止層を設けることに特徴を有する。従って、本発明によ
れば、チップの発熱に基づく熱伝導及びレーザー光吸収
に起因する発熱などによっては変質しない端面破壊防止
層が発光端面上に存在していることにより、封止樹脂層
が保護されてその分解などが防止されていることから、
レーザーダイオードの発光特性の安定化及び長寿命化な
ど、信頼性の向上を図ることができるという効果を奏す
る。
【００３３】特に、端面破壊防止層の厚さを約２０μｍ
から約３０μｍまでの範囲に設定した場合には、レーザ
ー光は、端面破壊防止層中でビーム面積が拡大され、エ
ネルギー密度が小さい状態で封止樹脂層を通過する。こ
のため、封止樹脂層へのストレスが緩和されて、光記録
媒体のピックアップ用レーザーダイオードなどとして充
分に使用可能な寿命時間を有するレーザーダイオードを
実現できる。
から約３０μｍまでの範囲に設定した場合には、レーザ
ー光は、端面破壊防止層中でビーム面積が拡大され、エ
ネルギー密度が小さい状態で封止樹脂層を通過する。こ
のため、封止樹脂層へのストレスが緩和されて、光記録
媒体のピックアップ用レーザーダイオードなどとして充
分に使用可能な寿命時間を有するレーザーダイオードを
実現できる。
【図１】本発明の実施例１に係るレーザーダイオードに
用いたレーザーダイオードチップの発光端面に表面破壊
防止層を形成した状態を示す断面図である。
用いたレーザーダイオードチップの発光端面に表面破壊
防止層を形成した状態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施例１に係るレーザーダイ
オードの概略正面図、（ｂ）はその概略側面図、（ｃ）
はその平面図である。
オードの概略正面図、（ｂ）はその概略側面図、（ｃ）
はその平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーザーダイオードに
おける寿命時間と表面破壊防止層の厚さおよびレーザー
光のビーム面積との関係を示すグラフ図である。
おける寿命時間と表面破壊防止層の厚さおよびレーザー
光のビーム面積との関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレーザーダイオードが
レーザー光を射出している状態を示す斜視図である。
レーザー光を射出している状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例２に係るレーザーダイオードに
用いたレーザーダイオードチップの発光端面に無機質層
を形成した状態を示す断面図である。
用いたレーザーダイオードチップの発光端面に無機質層
を形成した状態を示す断面図である。
【図６】レーザーダイオードチップの構成を示す斜視図
である。
である。
【図７】従来のレーザーダイオードの構成を示す断面図
である。
である。
１・・・レーザーダイオードチップ
２・・・ＧａＡｓ基板
３・・・ｎ型クラッド層
４・・・発光層
５・・・ｐ型クラッド層
６・・・ｐ型キャップ層
７・・・電極
８・・・背面電極
９・・・封止樹脂層
１０・・・端面破壊防止層
１１・・・無機質層（端面破壊防止層）
Ａ・・・発光領域
ａ・・・発光端面。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 23/31
(72)発明者 中田 勝栄
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも１の発光端面を有するレーザ
ーダイオードチップを樹脂封止して形成されたレーザー
ダイオードにおいて、前記発光端面上には、少なくとも
レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低く、解離
エネルギーが約９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上である有機樹
脂からなる端面破壊防止層が約５μｍ以上の厚さに形成
されていることを特徴とするレーザーダイオード。 - 【請求項２】 請求項１において、前記端面破壊防止層
は、シリコン系樹脂およびアクリル系樹脂のうちのいず
れかの有機樹脂からなることを特徴とするレーザーダイ
オード。 - 【請求項３】 請求項２において、前記シリコン系樹脂
は、ジメチルポリシロキサンを主成分として構成されて
いることを特徴とするレーザーダイオード。 - 【請求項４】 請求項２において、前記アクリル系樹脂
は、ポリメチルメタアクリレート樹脂であることを特徴
とするレーザーダイオード。 - 【請求項５】 少なくとも１の発光端面を有するレーザ
ーダイオードチップを樹脂封止して形成されたレーザー
ダイオードにおいて、前記発光端面上には、少なくとも
レーザー光の波長帯において光の吸収係数が低い無機材
料からなる端面破壊防止層が約５μｍ以上の厚さに形成
されていることを特徴とするレーザーダイオード。 - 【請求項６】 請求項５において、前記端面破壊防止層
は、その主成分がアルミニウム酸化物およびシリコン酸
化物のうちのいずれかの酸化物であることを特徴とする
レーザーダイオード。 - 【請求項７】 請求項５において、前記端面破壊防止層
は、その主成分が低融点ガラスであることを特徴とする
レーザーダイオード。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかの項
において、前記端面破壊防止層は、その厚さが約２０μ
ｍから約３０μｍまでの範囲であることを特徴とするレ
ーザーダイオード。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264067A JPH053377A (ja) | 1990-11-07 | 1991-10-11 | レーザーダイオード |
| TW080108709A TW205607B (ja) | 1990-11-07 | 1991-11-05 | |
| KR1019910019614A KR920011006A (ko) | 1990-11-07 | 1991-11-06 | 발광단면상에 보호층을 구비하는 레이저다이오드 |
| US08/043,482 US5444726A (en) | 1990-11-07 | 1993-04-06 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30225890 | 1990-11-07 | ||
| JP2-302258 | 1990-11-07 | ||
| JP3264067A JPH053377A (ja) | 1990-11-07 | 1991-10-11 | レーザーダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053377A true JPH053377A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=26546330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264067A Pending JPH053377A (ja) | 1990-11-07 | 1991-10-11 | レーザーダイオード |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053377A (ja) |
| KR (1) | KR920011006A (ja) |
| TW (1) | TW205607B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6784511B1 (en) | 1994-01-20 | 2004-08-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resin-sealed laser diode device |
| CN113678270A (zh) * | 2019-04-11 | 2021-11-19 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 电子组件和安装电子组件的方法 |
| JP2024527687A (ja) * | 2021-08-23 | 2024-07-26 | アブソリックス インコーポレイテッド | 基板およびそれを含むパッケージ基板 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3264067A patent/JPH053377A/ja active Pending
- 1991-11-05 TW TW080108709A patent/TW205607B/zh active
- 1991-11-06 KR KR1019910019614A patent/KR920011006A/ko not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6784511B1 (en) | 1994-01-20 | 2004-08-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resin-sealed laser diode device |
| CN113678270A (zh) * | 2019-04-11 | 2021-11-19 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 电子组件和安装电子组件的方法 |
| JP2022526423A (ja) * | 2019-04-11 | 2022-05-24 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電子部品及び電子部品の実装方法 |
| CN113678270B (zh) * | 2019-04-11 | 2025-02-07 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 电子组件和安装电子组件的方法 |
| JP2024527687A (ja) * | 2021-08-23 | 2024-07-26 | アブソリックス インコーポレイテッド | 基板およびそれを含むパッケージ基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920011006A (ko) | 1992-06-27 |
| TW205607B (ja) | 1993-05-11 |
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