JPH11354829A - 光半導体素子 - Google Patents
光半導体素子Info
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- JPH11354829A JPH11354829A JP10159008A JP15900898A JPH11354829A JP H11354829 A JPH11354829 A JP H11354829A JP 10159008 A JP10159008 A JP 10159008A JP 15900898 A JP15900898 A JP 15900898A JP H11354829 A JPH11354829 A JP H11354829A
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- Japan
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- semiconductor device
- photodiode
- optical semiconductor
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度測定が正確で応答性が良く、小型化及び
組立工数削減が可能な光半導体素子を実現する。 【解決手段】 光半導体素子において、光素子と、この
光素子を固定するＳｉ基板と、Ｓｉ基板であって光素子
が固定される位置の下に設けられた温度センサとを備
え、光素子の温度を温度センサによりモニタする。
組立工数削減が可能な光半導体素子を実現する。 【解決手段】 光半導体素子において、光素子と、この
光素子を固定するＳｉ基板と、Ｓｉ基板であって光素子
が固定される位置の下に設けられた温度センサとを備
え、光素子の温度を温度センサによりモニタする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体素子に関
し、特に化合物半導体を使用した場合の実装方法を改善
した光半導体素子に関する。
し、特に化合物半導体を使用した場合の実装方法を改善
した光半導体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光半導体素子は受光素子や発光素
子等の光素子として化合物半導体を用いた場合には光素
子である化合物半導体と信号処理回路等が形成されるＳ
ｉ基板とがサブマウント等を介して接続されている。
子等の光素子として化合物半導体を用いた場合には光素
子である化合物半導体と信号処理回路等が形成されるＳ
ｉ基板とがサブマウント等を介して接続されている。
【０００３】図４はこのような従来の光半導体素子の一
例を示す平面図及び側面図である。図４において１はサ
ブマウント、２はＳｉ基板、３は光素子であるＩｎＧａ
Ａｓ等の化合物半導体で構成されるフォトダイオードア
レイ、４はサーミスタである。また、１〜４はパッケー
ジに封入され光半導体素子５０を構成する。
例を示す平面図及び側面図である。図４において１はサ
ブマウント、２はＳｉ基板、３は光素子であるＩｎＧａ
Ａｓ等の化合物半導体で構成されるフォトダイオードア
レイ、４はサーミスタである。また、１〜４はパッケー
ジに封入され光半導体素子５０を構成する。
【０００４】サブマウント１上にはＳｉ基板２及びフォ
トダイオードアレイ３が搭載され、また、サブマウント
１上にはサーミスタ４が搭載される。Ｓｉ基板２及びフ
ォトダイオードアレイ３からの出力信号は光半導体素子
５０のパッケージのピンに適宜接続される。
トダイオードアレイ３が搭載され、また、サブマウント
１上にはサーミスタ４が搭載される。Ｓｉ基板２及びフ
ォトダイオードアレイ３からの出力信号は光半導体素子
５０のパッケージのピンに適宜接続される。
【０００５】ここで、図４に示す従来例の動作を説明す
る。フォトダイオードアレイ３の出力信号はＳｉ基板２
上に形成された信号処理回路等により適宜増幅などされ
て加工されて光半導体素子５０のパッケージのピンを介
して外部に取り出される。また、サーミスタ４はフォト
ダイオードアレイ３の温度変化をモニタし、外部回路上
上に設けられた温度制御回路はこのサーミスタ４の出力
に基づきフォトダイオードアレイ３が適切な動作をする
ようにペルチエ素子等の温度制御素子（図示せず。）を
用いて温度を制御する。
る。フォトダイオードアレイ３の出力信号はＳｉ基板２
上に形成された信号処理回路等により適宜増幅などされ
て加工されて光半導体素子５０のパッケージのピンを介
して外部に取り出される。また、サーミスタ４はフォト
ダイオードアレイ３の温度変化をモニタし、外部回路上
上に設けられた温度制御回路はこのサーミスタ４の出力
に基づきフォトダイオードアレイ３が適切な動作をする
ようにペルチエ素子等の温度制御素子（図示せず。）を
用いて温度を制御する。
【０００６】この結果、サブマント１に設けられたサー
ミスタ４に基づきフォトダイオードアレイ３を常に適切
な温度において動作させることが可能になる。
ミスタ４に基づきフォトダイオードアレイ３を常に適切
な温度において動作させることが可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す従
来例ではサーミスタ４が温度をモニタしたいフォトダイ
オードアレイ３から離れた位置に設けられているためサ
ブマウント１の熱伝導に依存して応答性が悪く、正確な
温度測定が困難であると言った問題点があった。また、
サブマウント１上にはサーミスタ４を実装するスペース
が必要になり、さらには、サーミスタ４を実装する組立
工数が必要になると言った課題があった。従って本発明
が解決しようとする課題は、温度測定が正確で応答性が
良く、小型化及び組立工数削減が可能な光半導体素子を
実現することにある。
来例ではサーミスタ４が温度をモニタしたいフォトダイ
オードアレイ３から離れた位置に設けられているためサ
ブマウント１の熱伝導に依存して応答性が悪く、正確な
温度測定が困難であると言った問題点があった。また、
サブマウント１上にはサーミスタ４を実装するスペース
が必要になり、さらには、サーミスタ４を実装する組立
工数が必要になると言った課題があった。従って本発明
が解決しようとする課題は、温度測定が正確で応答性が
良く、小型化及び組立工数削減が可能な光半導体素子を
実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、光半導
体素子において、光素子と、この光素子を固定するＳｉ
基板と、前記Ｓｉ基板であって前記光素子が固定される
位置の下に設けられた温度センサとを備え、前記光素子
の温度を前記温度センサによりモニタすることにより、
温度測定が正確で応答性が良く、小型化及び組立工数削
減が可能になる。
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、光半導
体素子において、光素子と、この光素子を固定するＳｉ
基板と、前記Ｓｉ基板であって前記光素子が固定される
位置の下に設けられた温度センサとを備え、前記光素子
の温度を前記温度センサによりモニタすることにより、
温度測定が正確で応答性が良く、小型化及び組立工数削
減が可能になる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明である光半導体素子において、前記温度センサが前記
Ｓｉ基板に形成されたトランジスタであることにより、
温度センサのＳｉ基板での形成が容易になる。
明である光半導体素子において、前記温度センサが前記
Ｓｉ基板に形成されたトランジスタであることにより、
温度センサのＳｉ基板での形成が容易になる。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１及び請求
項２記載の発明である光半導体素子において、前記光素
子がフォトダイオード若しくはフォトダイオードアレイ
であることにより、フォトダイオード若しくはフォトダ
イオードアレイの温度測定が正確で応答性が良くなる。
項２記載の発明である光半導体素子において、前記光素
子がフォトダイオード若しくはフォトダイオードアレイ
であることにより、フォトダイオード若しくはフォトダ
イオードアレイの温度測定が正確で応答性が良くなる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記フ
ォトダイオードの信号処理回路を形成したことにより、
小型化及び組立工数削減が可能になる。
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記フ
ォトダイオードの信号処理回路を形成したことにより、
小型化及び組立工数削減が可能になる。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項３記載の発
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記フ
ォトダイオードアレイの駆動・信号処理回路を形成した
ことにより、小型化及び組立工数削減が可能になる。
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記フ
ォトダイオードアレイの駆動・信号処理回路を形成した
ことにより、小型化及び組立工数削減が可能になる。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１及び請求
項２記載の発明である光半導体素子において、前記光素
子がレーザダイオードであることにより、レーザダイオ
ードの温度測定が正確で応答性が良くなる。
項２記載の発明である光半導体素子において、前記光素
子がレーザダイオードであることにより、レーザダイオ
ードの温度測定が正確で応答性が良くなる。
【００１４】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記レ
ーザダイオードの駆動回路を形成したことにより、小型
化及び組立工数削減が可能になる。
明である光半導体素子において、前記Ｓｉ基板に前記レ
ーザダイオードの駆動回路を形成したことにより、小型
化及び組立工数削減が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係る光半導体素子の一実施例
を示す斜視図である。図１において５は光素子であるＩ
ｎＰ／ＩｎＧａＡｓフォトダイオード（以下、単にフォ
トダイオードと呼ぶ。）、６はＳｉ基板である。
説明する。図１は本発明に係る光半導体素子の一実施例
を示す斜視図である。図１において５は光素子であるＩ
ｎＰ／ＩｎＧａＡｓフォトダイオード（以下、単にフォ
トダイオードと呼ぶ。）、６はＳｉ基板である。
【００１６】図１において、Ｓｉ基板６上にはフォトダ
イオード５が固定される。フォトダイオード５が固定さ
れるＳｉ基板６の位置の真下には温度センサ（図示せ
ず。）が形成される。
イオード５が固定される。フォトダイオード５が固定さ
れるＳｉ基板６の位置の真下には温度センサ（図示せ
ず。）が形成される。
【００１７】ここで、図１に示す実施例の動作を説明す
る。フォトダイオード５の温度は固定された位置の真下
に形成された温度センサによりモニタしてフォトダイオ
ード５が適切な動作をするようにペルチエ素子等の温度
制御素子（図示せず。）を用いて温度を制御する。
る。フォトダイオード５の温度は固定された位置の真下
に形成された温度センサによりモニタしてフォトダイオ
ード５が適切な動作をするようにペルチエ素子等の温度
制御素子（図示せず。）を用いて温度を制御する。
【００１８】この場合、図４に示す従来例と比較して温
度センサが温度をモニタしたいフォトダイオード５の直
下に設けられているため応答性が向上し、正確な温度測
定が可能になる。また、従来例のように温度センサであ
るサーミスタを実装するスペースが不要で、サーミスタ
を実装する工数も不要になると言った効果が生じる。
度センサが温度をモニタしたいフォトダイオード５の直
下に設けられているため応答性が向上し、正確な温度測
定が可能になる。また、従来例のように温度センサであ
るサーミスタを実装するスペースが不要で、サーミスタ
を実装する工数も不要になると言った効果が生じる。
【００１９】この結果、Ｓｉ基板６のフォトダイオード
５を固定する位置の真下に温度センサを形成することに
より、温度測定が正確で応答性が良く、小型化及び工数
削減が可能になる。
５を固定する位置の真下に温度センサを形成することに
より、温度測定が正確で応答性が良く、小型化及び工数
削減が可能になる。
【００２０】また、Ｓｉ基板６の詳細を図２を用いて説
明する。図２はＳｉ基板６の詳細な例を示す斜視図及び
Ａ−Ａ’断面図である。但し、説明の簡単のために固定
されるフォトダイオード５の記載は省略する。
明する。図２はＳｉ基板６の詳細な例を示す斜視図及び
Ａ−Ａ’断面図である。但し、説明の簡単のために固定
されるフォトダイオード５の記載は省略する。
【００２１】図２において６は図１と同一符号付してあ
り、７はフォトダイオード５の信号取り出し用パッド、
８は固定用導電層、９，１０及び１１は温度センサの信
号取り出し用パッド、１２，１３及び１５は絶縁層、１
４はｐ型Ｓｉ基板、１６は導電層、１７はｎ＋型不純物
拡散層、１８及び２０はｎ型不純物拡散層、１９はｐ型
不純物拡散層、２１，２２及び２３は電極である。
り、７はフォトダイオード５の信号取り出し用パッド、
８は固定用導電層、９，１０及び１１は温度センサの信
号取り出し用パッド、１２，１３及び１５は絶縁層、１
４はｐ型Ｓｉ基板、１６は導電層、１７はｎ＋型不純物
拡散層、１８及び２０はｎ型不純物拡散層、１９はｐ型
不純物拡散層、２１，２２及び２３は電極である。
【００２２】ｐ型Ｓｉ基板１４には不純物拡散やエッチ
ング等により不純物拡散層１７，１８，１９及び２０が
順次形成され、不純物拡散層１８，１９及び２０には電
極２３，２１及び２２が設けられる。電極２１〜２３は
絶縁層１３によりそれぞれ絶縁されると共に電極２１，
２２及び２３はパッド９，１０及び１１に配線される。
ング等により不純物拡散層１７，１８，１９及び２０が
順次形成され、不純物拡散層１８，１９及び２０には電
極２３，２１及び２２が設けられる。電極２１〜２３は
絶縁層１３によりそれぞれ絶縁されると共に電極２１，
２２及び２３はパッド９，１０及び１１に配線される。
【００２３】さらに、Ｓｉ基板１４の両面には絶縁層１
２及び１５が形成され、Ｓｉ基板１４の裏面には導電層
１６が形成され、不純物拡散層１８〜２０の上の部分に
は固定用導電層８が形成される。
２及び１５が形成され、Ｓｉ基板１４の裏面には導電層
１６が形成され、不純物拡散層１８〜２０の上の部分に
は固定用導電層８が形成される。
【００２４】ここで、図２に示すＳｉ基板６の動作等に
ついて説明する。図２の断面図から明らかなように不純
物拡散層１７〜２０によりＮＰＮ型のトランジスタが形
成されており、その上面は絶縁層１２及び固定用導電層
８で覆われている。
ついて説明する。図２の断面図から明らかなように不純
物拡散層１７〜２０によりＮＰＮ型のトランジスタが形
成されており、その上面は絶縁層１２及び固定用導電層
８で覆われている。
【００２５】図１に示したようにフォトダイオードは固
定用導電層８に固定されるので、フォトダイオードの熱
は真下に構成されているトランジスタに熱伝導する。そ
の時の温度変化はトランジスタのベース・エミッタ間電
圧”Ｖｂｅ”によってモニタされるのでこの電圧をパッ
ド９〜１１により取り出すことにより温度測定や温度制
御が可能になる。
定用導電層８に固定されるので、フォトダイオードの熱
は真下に構成されているトランジスタに熱伝導する。そ
の時の温度変化はトランジスタのベース・エミッタ間電
圧”Ｖｂｅ”によってモニタされるのでこの電圧をパッ
ド９〜１１により取り出すことにより温度測定や温度制
御が可能になる。
【００２６】この結果、Ｓｉ基板６のフォトダイオード
５を固定する位置の真下に温度センサとしてトランジス
タを形成し、トランジスタのベース・エミッタ間電圧を
モニタすることにより、温度測定が正確で応答性が良
く、小型化及び組立工数削減が可能になる。また、温度
センサとしてトランジスタを用いることにより、温度セ
ンサのＳｉ基板での形成が容易になる。
５を固定する位置の真下に温度センサとしてトランジス
タを形成し、トランジスタのベース・エミッタ間電圧を
モニタすることにより、温度測定が正確で応答性が良
く、小型化及び組立工数削減が可能になる。また、温度
センサとしてトランジスタを用いることにより、温度セ
ンサのＳｉ基板での形成が容易になる。
【００２７】なお、図１に示す実施例では光素子である
フォトダイオード５をＳｉ基板６上に固定しているがフ
ォトダイオード５の代わりに光素子であるレーザダイオ
ードを固定しても構わない。例えば、図３はレーザダイ
オードをＳｉ基板に固定した他の実施例を示す斜視図で
ある。図３において６は図１と同一符号を付してあり、
２４は光素子であるレーザダイオードである。
フォトダイオード５をＳｉ基板６上に固定しているがフ
ォトダイオード５の代わりに光素子であるレーザダイオ
ードを固定しても構わない。例えば、図３はレーザダイ
オードをＳｉ基板に固定した他の実施例を示す斜視図で
ある。図３において６は図１と同一符号を付してあり、
２４は光素子であるレーザダイオードである。
【００２８】また、Ｓｉ基板６にはトランジスタ等の温
度センサのみならず、様々な回路を形成しても良い。例
えば、このような回路としては固定されたフォトダイオ
ード５の受光出力信号を処理する信号処理回路や、フォ
トダイオード５がフォトダイオードアレイである場合に
はにはアレイを駆動し検出信号取り出す駆動・信号処理
回路や、固定されたレーザダイオード２４の駆動回路等
が考えられる。
度センサのみならず、様々な回路を形成しても良い。例
えば、このような回路としては固定されたフォトダイオ
ード５の受光出力信号を処理する信号処理回路や、フォ
トダイオード５がフォトダイオードアレイである場合に
はにはアレイを駆動し検出信号取り出す駆動・信号処理
回路や、固定されたレーザダイオード２４の駆動回路等
が考えられる。
【００２９】このような場合にはフォトダイオード等の
光素子の信号処理や駆動処理を行う回路をＳｉ基板に形
成できるので、小型化及び組立工数削減が可能になる。
光素子の信号処理や駆動処理を行う回路をＳｉ基板に形
成できるので、小型化及び組立工数削減が可能になる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項１の発明
によれば、Ｓｉ基板の光素子であるフォトダイオードを
固定する位置の真下に温度センサを形成して光素子の温
度をモニタすることにより、温度測定が正確で応答性が
良く、小型化及び組立工数削減が可能な光半導体素子が
実現できる。
本発明によれば次のような効果がある。請求項１の発明
によれば、Ｓｉ基板の光素子であるフォトダイオードを
固定する位置の真下に温度センサを形成して光素子の温
度をモニタすることにより、温度測定が正確で応答性が
良く、小型化及び組立工数削減が可能な光半導体素子が
実現できる。
【００３１】また、請求項２の発明によれば、温度セン
サとしてトランジスタを用いることにより、温度センサ
のＳｉ基板での形成が容易になる。
サとしてトランジスタを用いることにより、温度センサ
のＳｉ基板での形成が容易になる。
【００３２】また、請求項３の発明によれば、光素子と
してフォトダイオード若しくはフォトダイオードアレイ
を用いることにより、フォトダイオード若しくはフォト
ダイオードアレイの温度測定が正確で応答性が良くな
る。
してフォトダイオード若しくはフォトダイオードアレイ
を用いることにより、フォトダイオード若しくはフォト
ダイオードアレイの温度測定が正確で応答性が良くな
る。
【００３３】また、請求項４及び請求項５の発明によれ
ば、Ｓｉ基板にフォトダイオードの信号処理回路やフォ
トダイオードアレイの駆動・信号処理回路を形成するこ
とにより、小型化及び組立工数削減が可能になる。
ば、Ｓｉ基板にフォトダイオードの信号処理回路やフォ
トダイオードアレイの駆動・信号処理回路を形成するこ
とにより、小型化及び組立工数削減が可能になる。
【００３４】また、請求項６の発明によれば、光素子と
してレーザダイオードを用いることにより、レーザダイ
オードの温度測定が正確で応答性が良くなる。
してレーザダイオードを用いることにより、レーザダイ
オードの温度測定が正確で応答性が良くなる。
【００３５】また、請求項７の発明によれば、Ｓｉ基板
にレーザダイオードの駆動回路を形成することにより、
小型化及び組立工数削減が可能になる。
にレーザダイオードの駆動回路を形成することにより、
小型化及び組立工数削減が可能になる。
【図１】本発明に係る光半導体素子の一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】Ｓｉ基板の詳細な例を示す斜視図及び断面図で
ある。
ある。
【図３】レーザダイオードをＳｉ基板に固定した他の実
施例を示す斜視図である。
施例を示す斜視図である。
【図４】従来の光半導体素子の一例を示す平面図及び側
面図である。
面図である。
１ サブマウント ２，６ Ｓｉ基板 ３ フォトダイオードアレイ ４ サーミスタ ５ フォトダイオード ７，９，１０，１１ パッド ８ 固定用導電層 １２，１３，１５ 絶縁層 １４ ｐ型Ｓｉ基板 １６ 導電層 １７ ｎ＋型不純物拡散層 １８，２０ ｎ型不純物拡散層 １９ ｐ型不純物拡散層 ２１，２２，２３ 電極 ２４ レーザダイオード ５０ 光半導体素子
フロントページの続き (72)発明者 三浦 明 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 赤坂 恭一 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 藤田 忠重 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】光半導体素子において、 光素子と、 この光素子を固定するＳｉ基板と、 前記Ｓｉ基板であって前記光素子が固定される位置の下
に設けられた温度センサとを備え、 前記光素子の温度を前記温度センサによりモニタするこ
とを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項２】前記温度センサが前記Ｓｉ基板に形成され
たトランジスタであることを特徴とする請求項１記載の
光半導体素子。 - 【請求項３】前記光素子がフォトダイオード若しくはフ
ォトダイオードアレイであることを特徴とする請求項１
及び請求項２記載の光半導体素子。 - 【請求項４】前記Ｓｉ基板に前記フォトダイオードの信
号処理回路を形成したことを特徴とする請求項３記載の
光半導体素子。 - 【請求項５】前記Ｓｉ基板に前記フォトダイオードアレ
イの駆動・信号処理回路を形成したことを特徴とする請
求項３記載の光半導体素子。 - 【請求項６】前記光素子がレーザダイオードであること
を特徴とする請求項１及び請求項２記載の光半導体素
子。 - 【請求項７】前記Ｓｉ基板に前記レーザダイオードの駆
動回路を形成したことを特徴とする請求項６記載の光半
導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159008A JPH11354829A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 光半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159008A JPH11354829A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 光半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354829A true JPH11354829A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15684237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10159008A Withdrawn JPH11354829A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 光半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104248A1 (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 発光素子駆動用半導体チップ、発光装置及び照明装置 |
| WO2005104249A1 (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 発光素子駆動用半導体チップ、発光装置、及び照明装置 |
| US8395159B2 (en) | 2002-11-11 | 2013-03-12 | Oki Data Corporation | Semiconductor apparatus with thin semiconductor film |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP10159008A patent/JPH11354829A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8395159B2 (en) | 2002-11-11 | 2013-03-12 | Oki Data Corporation | Semiconductor apparatus with thin semiconductor film |
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