JPS6092688A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
発光装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6092688A JPS6092688A JP59199671A JP19967184A JPS6092688A JP S6092688 A JPS6092688 A JP S6092688A JP 59199671 A JP59199671 A JP 59199671A JP 19967184 A JP19967184 A JP 19967184A JP S6092688 A JPS6092688 A JP S6092688A
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- Japan
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- layer
- light emitting
- lens
- semiconductor device
- lacquer
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Device Packages (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】
本発明番ヨ平坦な透明窓を具えるキャンプを発光半導体
装置を支持する支持体上に配置し、該キャップを支持体
に気密封止し、前記窓にレンズを設けて成る発光装置を
製造する方法に関するものである。本発明は発光半導体
装置が配設された支持体と、該支持体上に配置されこれ
に気密封止されたレンズイ１き窓を具えるキャンプとを
具える上記の方法で製造される発光装置にも関するもの
である。
装置を支持する支持体上に配置し、該キャップを支持体
に気密封止し、前記窓にレンズを設けて成る発光装置を
製造する方法に関するものである。本発明は発光半導体
装置が配設された支持体と、該支持体上に配置されこれ
に気密封止されたレンズイ１き窓を具えるキャンプとを
具える上記の方法で製造される発光装置にも関するもの
である。
米国特許第３８１６８４７号明細書には半球レンズを平
らなガラス板上に適当な接着材料により固着する方法が
開示されている。この既知の方法はレンズを外囲器内に
配置された半導体装置に対し正しく位置合わせすること
が難しく、時間がかかり、且つ時間の経過に伴う接着剤
の変色や接着強度の劣化を避けるために接着剤に極めて
厳しい要件が課されるという欠点を有する。
らなガラス板上に適当な接着材料により固着する方法が
開示されている。この既知の方法はレンズを外囲器内に
配置された半導体装置に対し正しく位置合わせすること
が難しく、時間がかかり、且つ時間の経過に伴う接着剤
の変色や接着強度の劣化を避けるために接着剤に極めて
厳しい要件が課されるという欠点を有する。
本発明の目的はレンズと窓との間に接着剤を設ける必要
なしにレンズを半導体装置に対し正しい位置に自動的に
設けることができる方法を提供することにある。
なしにレンズを半導体装置に対し正しい位置に自動的に
設けることができる方法を提供することにある。
この目的のために、本発明方法においては、前記キャン
プに透明板を配置し、線板は前記半導体装置と対向する
少なくとも内側層が高い屈折率の材料から成るものとし
、前記キャップを支持体に接続後前記板の外側面上に感
光ラッカーの層を設け、斯かる後に該ラッカ一層の一部
分を前記半導体装置により発生される光に露光させ、現
像して前記半導体装置に体向して位置するこの露光部の
みを残存させ、次いでこの露光部を融点まで加熱してラ
ッカーの滴体を形成し、斯かる後に前記板の外側層及び
ラッカーの滴体を非選択エツチング法により腐蝕除去し
て前記半導体装置に対向して位置するレンズとこれを囲
む平坦な窓を同時に形成することを特徴とする。
プに透明板を配置し、線板は前記半導体装置と対向する
少なくとも内側層が高い屈折率の材料から成るものとし
、前記キャップを支持体に接続後前記板の外側面上に感
光ラッカーの層を設け、斯かる後に該ラッカ一層の一部
分を前記半導体装置により発生される光に露光させ、現
像して前記半導体装置に体向して位置するこの露光部の
みを残存させ、次いでこの露光部を融点まで加熱してラ
ッカーの滴体を形成し、斯かる後に前記板の外側層及び
ラッカーの滴体を非選択エツチング法により腐蝕除去し
て前記半導体装置に対向して位置するレンズとこれを囲
む平坦な窓を同時に形成することを特徴とする。
ここで、高い屈折率とは半導体装置により発生される光
に対し１．７以上の屈折率を意味する。感光ラッカ一層
は半導体装置自身により露光されるため、レンズは半導
体装置の光が窓から出る位置に自動的に形成される。加
熱によりう・ツカ−が溶融するということはラッカーが
液体酸は軟化して表面張力のために収縮して略々ドーム
状の滴体になることを意味する。レンズと窓を同一の材
料で形成するため、窓とレンズとの接着のために別個に
接着剤を必要としない。
に対し１．７以上の屈折率を意味する。感光ラッカ一層
は半導体装置自身により露光されるため、レンズは半導
体装置の光が窓から出る位置に自動的に形成される。加
熱によりう・ツカ−が溶融するということはラッカーが
液体酸は軟化して表面張力のために収縮して略々ドーム
状の滴体になることを意味する。レンズと窓を同一の材
料で形成するため、窓とレンズとの接着のために別個に
接着剤を必要としない。
本発明の好通例においては、窓とレンズを形成するのに
用いる前記板はキャンプの外面側に、その内側層の材料
より低い屈折率を有する材料の外側層を具えるものとし
、前記エツチング処理を少なくともこの外側層がレンズ
の区域において完全に除去されるまで続けるようにする
。本例ではこの低屈折率を有する外側層の屈折率及び厚
さを適当に選択することによりレンズの寸法を制御する
ことができる。本例方法は本願人が先に提案した非露光
半導体レーザの表面にレンズを設ける方法に好適である
。
用いる前記板はキャンプの外面側に、その内側層の材料
より低い屈折率を有する材料の外側層を具えるものとし
、前記エツチング処理を少なくともこの外側層がレンズ
の区域において完全に除去されるまで続けるようにする
。本例ではこの低屈折率を有する外側層の屈折率及び厚
さを適当に選択することによりレンズの寸法を制御する
ことができる。本例方法は本願人が先に提案した非露光
半導体レーザの表面にレンズを設ける方法に好適である
。
本発明による発光装置はレンズと窓を高い屈折率を有す
る材料の層から一体に形成されていることを特徴とする
。その半導体装置は半導体レーザとするのが好適である
。
る材料の層から一体に形成されていることを特徴とする
。その半導体装置は半導体レーザとするのが好適である
。
図面につき本発明を説明する。
第１図は本発明装置の製造方法の一例の第１工程を示す
。本例では装置は突部３を有する金属支持体ｌを具え、
その突部３には発光半導体装置５（半導体レーザ）が設
けである。このレーザ５の一方の電極は突部３及び接続
ワイヤ７を経て第１接続ビン９に接続し、他方の電極は
接続ワイヤ１１を経て第２接続ピン１３に接続しである
。
。本例では装置は突部３を有する金属支持体ｌを具え、
その突部３には発光半導体装置５（半導体レーザ）が設
けである。このレーザ５の一方の電極は突部３及び接続
ワイヤ７を経て第１接続ビン９に接続し、他方の電極は
接続ワイヤ１１を経て第２接続ピン１３に接続しである
。
支持体１上には金属キャンプ１９を配置し、これを支持
体に溶接部２１により気密封止しである。この種の気密
封止外囲器は例えば米国特許第４２９５１５２号明細書
から既知である。
体に溶接部２１により気密封止しである。この種の気密
封止外囲器は例えば米国特許第４２９５１５２号明細書
から既知である。
キャップ１９にはレーザ５に対向して（第１図において
上側に）開口があり、これをレーザからの光を通す透明
板２３で気密に封止する。第１図に示す工程において、
板２３の外側面（レーザと反対側の面）上に感光ラッカ
ーの層２５を設ける。レーザ５から光ビーム２７を発生
させてレーザの真上に位置するラッカ一層２５の部分を
露光する。
上側に）開口があり、これをレーザからの光を通す透明
板２３で気密に封止する。第１図に示す工程において、
板２３の外側面（レーザと反対側の面）上に感光ラッカ
ーの層２５を設ける。レーザ５から光ビーム２７を発生
させてレーザの真上に位置するラッカ一層２５の部分を
露光する。
第２図はレーザ５の上方に位置するラッカ一層２５を具
える板２３の一部分の拡大図を示す。第２図にはレーザ
５の活性部を２９で示しである。ラッカ一層２５はレー
ザ５により発生される。例えば８５０ｎＩ１１の波長の
光に感光するラッカーで構成する。斯るタイプのラッカ
ーは例えばコダック４７及びツルパリス） ５００ （
商品名）として市販されている。
える板２３の一部分の拡大図を示す。第２図にはレーザ
５の活性部を２９で示しである。ラッカ一層２５はレー
ザ５により発生される。例えば８５０ｎＩ１１の波長の
光に感光するラッカーで構成する。斯るタイプのラッカ
ーは例えばコダック４７及びツルパリス） ５００ （
商品名）として市販されている。
前記の露光により露光部の現像剤中における溶解性が減
少する。
少する。
図示の例では、板２３は２個の層、即ち外囲器の内側に
（レーザ５に対向して）位置する高屈折率の材料から成
る第１層３１と、低屈折率の材料から成る第２（外側）
層３３とから成る。第１層３１の材料はレーザ５により
発生される光に対し少なくとも１．７の屈折率を有する
。この層に好適な材料としては例えば’Ｉｔ ０３ 、
ＤＶｔ ０３ 、 Ｇｄｚ Ｏａ 。
（レーザ５に対向して）位置する高屈折率の材料から成
る第１層３１と、低屈折率の材料から成る第２（外側）
層３３とから成る。第１層３１の材料はレーザ５により
発生される光に対し少なくとも１．７の屈折率を有する
。この層に好適な材料としては例えば’Ｉｔ ０３ 、
ＤＶｔ ０３ 、 Ｇｄｚ Ｏａ 。
Ｔｔｎｚ Ｏ！Ｉ Ｉ Ｖｂｉ Ｏｓ ＋ Ｙｂｉ Ｏ
ｘ 、 Ｇａｇ Ｏｓ ＊ ＨｆＯｚ ＋ＺｎＳがある
。更に、高い屈折率を有する種々のガラスも市販されて
いる。第２層は低屈折率を有する材料、例えば５ｔ（ｈ
＋Ｍｇ１ｈ又はＡｔ、 ０３で構成する。
ｘ 、 Ｇａｇ Ｏｓ ＊ ＨｆＯｚ ＋ＺｎＳがある
。更に、高い屈折率を有する種々のガラスも市販されて
いる。第２層は低屈折率を有する材料、例えば５ｔ（ｈ
＋Ｍｇ１ｈ又はＡｔ、 ０３で構成する。
レーザ５により発生された光ビーム２７の発散は第１層
においてレーザと第１層との間の空間よりもかなり小さ
くなり、次いで屈折率の低い第２層において再び大きく
なる。従って、主として外側層３３の厚さによりラッカ
一層２５におけるビーム２７の幅が決まる。これがため
、この層３３の厚さく及びその屈折率）を選択すること
によってラッカ一層２５の露光部３５の横方向寸法を決
めることができる。尚、ラッカ一層の露光部３５の幅を
大きくする必要がない場合には外側層３３を省略するこ
とができること明らかである。
においてレーザと第１層との間の空間よりもかなり小さ
くなり、次いで屈折率の低い第２層において再び大きく
なる。従って、主として外側層３３の厚さによりラッカ
一層２５におけるビーム２７の幅が決まる。これがため
、この層３３の厚さく及びその屈折率）を選択すること
によってラッカ一層２５の露光部３５の横方向寸法を決
めることができる。尚、ラッカ一層の露光部３５の幅を
大きくする必要がない場合には外側層３３を省略するこ
とができること明らかである。
露光後、ラッカ一層２５を現像し、露光部３５のみを残
す。この状態を第３図に示す。
す。この状態を第３図に示す。
次にこの露光ラッカ一部３５をその溶融温度まで加熱す
る。この温度は殆んどのラッカーに対し１００℃以下で
ある。この加熱は、例えば装置全体を炉内に配置するか
、或いは露光ラッカ一部３５を赤外線で照射することに
より行なうことができる。
る。この温度は殆んどのラッカーに対し１００℃以下で
ある。この加熱は、例えば装置全体を炉内に配置するか
、或いは露光ラッカ一部３５を赤外線で照射することに
より行なうことができる。
溶融中、露光ラッカ一部３５はランカーの滴体３７の形
状を呈する。即ち表面張力により滴体３７の表面は第４
図に示すように球状になる。滴体３７の形状及び寸法は
露光ラッカ一部３５の形状および寸法により決まり、従
って外側層３３の厚さによっても決まる。
状を呈する。即ち表面張力により滴体３７の表面は第４
図に示すように球状になる。滴体３７の形状及び寸法は
露光ラッカ一部３５の形状および寸法により決まり、従
って外側層３３の厚さによっても決まる。
滴体３７の硬化後に、滴体３７、外側層３３及び内側層
３１の一部分を非選択上っチング法により除去して第５
図に示す最終形状にする。ここで、非選択エツチング法
とは、層２５．３３．３１の３つの材料を略々同一の速
度でエツチングして最終的に滴体３７の形状に略々等し
い形状のレシズ３９を層３１に形成するエツチング法を
意味する。好適なエツチング法は例えば反応性イオンエ
ツチングである。層３１のレンズ３９に隣接する部分は
平坦窓４１を形成する。
３１の一部分を非選択上っチング法により除去して第５
図に示す最終形状にする。ここで、非選択エツチング法
とは、層２５．３３．３１の３つの材料を略々同一の速
度でエツチングして最終的に滴体３７の形状に略々等し
い形状のレシズ３９を層３１に形成するエツチング法を
意味する。好適なエツチング法は例えば反応性イオンエ
ツチングである。層３１のレンズ３９に隣接する部分は
平坦窓４１を形成する。
第５図には上述の方法によりレンズ３９がレーザ５の活
性部２９の真上に正確に自動的に形成されることが明瞭
に示されている。
性部２９の真上に正確に自動的に形成されることが明瞭
に示されている。
第６図は上述の方法の実施後の完成発光装置の断面図を
示す。エツチング処理中キャップ１９からは材料を何も
除去しないこと明らかである。これは、ラッカー２５及
び板２３の層材料をエツチングするがキャンプ１９の金
属は殆んどエツチングしないエツチング法を選択するこ
とにより達成することができる。或は又、キャップ１９
をエツチング中手中ツブの窓を残してラッカ一層（図示
せず）で保護することにより達成することもできる。
示す。エツチング処理中キャップ１９からは材料を何も
除去しないこと明らかである。これは、ラッカー２５及
び板２３の層材料をエツチングするがキャンプ１９の金
属は殆んどエツチングしないエツチング法を選択するこ
とにより達成することができる。或は又、キャップ１９
をエツチング中手中ツブの窓を残してラッカ一層（図示
せず）で保護することにより達成することもできる。
第１図は本発明発光装置の製造方法の第１工程における
気密封止外囲器とその中の半導体レーザの断面図、 第２図は第１図の部分拡大図、 第３〜第５図は本発明方法の順次の工程を示す部分拡大
図、 第６図は本発明方法の実施後の完成発光装置の断面図で
ある。 １・・・支持体 ２・・・突部 ５・・・発光半導体装置（半導体レーザ）７．１１・・
・接続ワイヤ ９，１３・・・接続ピン１９・・・キャ
ップ ２１・・・溶接部２３・・・透明板 ２５・・・
感光ラッカ一層２７・・・光ビーム ２９・・・活性部
３１・・・高屈折率の第１ （内側）層３３・・・低屈
折率の第２（外側）層 ３５・・・露光部 ３７・・・滴体 ３９・・・レンズ ４１・・・窓
気密封止外囲器とその中の半導体レーザの断面図、 第２図は第１図の部分拡大図、 第３〜第５図は本発明方法の順次の工程を示す部分拡大
図、 第６図は本発明方法の実施後の完成発光装置の断面図で
ある。 １・・・支持体 ２・・・突部 ５・・・発光半導体装置（半導体レーザ）７．１１・・
・接続ワイヤ ９，１３・・・接続ピン１９・・・キャ
ップ ２１・・・溶接部２３・・・透明板 ２５・・・
感光ラッカ一層２７・・・光ビーム ２９・・・活性部
３１・・・高屈折率の第１ （内側）層３３・・・低屈
折率の第２（外側）層 ３５・・・露光部 ３７・・・滴体 ３９・・・レンズ ４１・・・窓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平坦な透明窓を具えるキャップを発光半導体装置を
支持する支持体上に配置し、該キャップを支持体に気密
封止し、且つ前記窓にレンズを設けて成る発光装置の製
造方法において、前記キャンプに透明板を配置し、線板
は前記半導体装置と対向する少なくとも内側層が高い屈
折率の材料から成るものとし、前記キャップを支持体に
接続後前記板の外側面上に感光ラッカーの層を設け、斯
かる後に該ラッカ一層の一部分を前記半導体装置により
発生される光に露光させ、現像して前記半導体装置に体
向して位置するこの露光部のみを残存させ、次いでこの
露光部を融点まで加熱してラッカーの滴体を形成し、斯
かる後に前記板の外側層及びラッカーの滴体を非選択エ
ツチング法により腐蝕除去して前記半導体装置に対向し
て位置するレンズとこれを囲む平坦な窓を同時に形成す
ることを特徴とする発光素子の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記窓
及びレンズを形成するのに用いる前記板は前記キャップ
の外面側に、その内側層の材料より低い屈折率を有する
材料の外側層を具え、前記エツチング処理は少なくとも
前記外側層がレンズの区域において完全に除去されるま
で続けることを特徴とする発光装置の製造方法。 ３、 発光半導体装置が設けられた支持体と、該支持体
上に配置され、これに気密封止されたキャップを具え、
該キャンプにはレンズを具える窓が設けられている発光
装置において、前記レンズと窓は高い屈折享有する材料
の層で一体に形成されていることを特徴とする発光装置
。 ４、特許請求の範囲第３項に記載の装置において、前記
半導体装置は半導体レーザであることを特徴とする発光
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8303316A NL8303316A (nl) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting voor het uitzenden van licht. |
| NL8303316 | 1983-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092688A true JPS6092688A (ja) | 1985-05-24 |
Family
ID=19842460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199671A Pending JPS6092688A (ja) | 1983-09-28 | 1984-09-26 | 発光装置の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4692208A (ja) |
| EP (1) | EP0137555B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6092688A (ja) |
| DE (1) | DE3470364D1 (ja) |
| NL (1) | NL8303316A (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04121768U (ja) * | 1991-04-19 | 1992-10-30 | ローム株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| JPH06204622A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-07-22 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 光モジュールおよびカプセル封止方法 |
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| US5398041A (en) | 1970-12-28 | 1995-03-14 | Hyatt; Gilbert P. | Colored liquid crystal display having cooling |
| US4758764A (en) * | 1985-06-05 | 1988-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting device for automatic focus adjustment apparatus |
| FR2713401B1 (fr) * | 1993-09-29 | 1997-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif à semiconducteurs optique. |
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| US9869464B2 (en) | 2015-09-23 | 2018-01-16 | Cooper Technologies Company | Hermetically-sealed light fixture for hazardous environments |
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-
1983
- 1983-09-28 NL NL8303316A patent/NL8303316A/nl not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-09-14 EP EP84201341A patent/EP0137555B1/en not_active Expired
- 1984-09-14 DE DE8484201341T patent/DE3470364D1/de not_active Expired
- 1984-09-26 US US06/654,834 patent/US4692208A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-26 JP JP59199671A patent/JPS6092688A/ja active Pending
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Also Published As
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