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JPH053377A - Laser diode - Google Patents

Laser diode

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser diode
face
layer
resin
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3264067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Amano
彰 天野
Yoichi Shindo
洋一 進藤
Nobutaka Suganuma
信孝 菅沼
Katsue Nakada
勝栄 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP3264067A priority Critical patent/JPH053377A/en
Priority to TW080108709A priority patent/TW205607B/zh
Priority to KR1019910019614A priority patent/KR920011006A/en
Publication of JPH053377A publication Critical patent/JPH053377A/en
Priority to US08/043,482 priority patent/US5444726A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H10W72/01515
    • H10W72/075
    • H10W74/00
    • H10W90/756

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • 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。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize a highly reliable laser diode by protecting the encapsulating resin layer with a layer having low absorptance of laser light and having heat resistance. In a laser diode in which a laser diode chip 1 having a light emitting end face a is resin-sealed with a sealing resin layer 9 such as an epoxy resin, a light absorption coefficient in the wavelength band of laser light is provided on the light emitting end face a. Low,
An end face fracture prevention layer 10 made of a silicon-based resin having high binding energy is formed. Here, the end surface destruction prevention layer 10 is a layer having a thickness of about 20 to 30 μm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode formed by sealing a laser diode chip with a resin, and more particularly to a technique for preventing resin destruction on a light emitting end face due to laser light emission.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laser diode is provided on an n-type GaAs substrate 2 as shown in FIG.
An n-type clad layer 3 made of AlGaAs (aluminum-gallium-arsenic), an active layer 4 made of GaAs (gallium-arsenic), a p-type clad layer 5, and a p-type cap layer 6 are laminated, and further a p-type cap layer 6 is formed. The electrode 7 is selectively deposited on the front surface side of the opening of the GaAs substrate 2, and the back electrode 8 is deposited on the back surface side of the GaAs substrate 2 to form the laser diode chip 1 having the DH structure (double heterojunction structure). At the same time, as shown in FIG. 7, it is known that this laser diode chip 1 is mounted on a heat dissipation plate 23a and the periphery thereof is sealed with a sealing resin layer 9 such as a transparent epoxy resin. Here, 20a is a lead frame, 21 is a gold wire used for wiring of each electrode, and 22 is a photodiode.

【0003】[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。
In the conventional laser diode described above, the epoxy resin is directly applied to the end face a (hereinafter referred to as the light emitting end face a) from which the laser light is emitted from the light emitting region A of the laser diode chip 1. Since they are in contact with each other, when the laser diode is oscillated continuously,
There is a problem that the sealing resin layer 9 near the light emitting end face a generates heat and decomposes. Since the decomposition of this resin lowers the light emission efficiency of the laser diode, the heat generation is further increased and the decomposition progresses, and the sealing resin layer 9 in the vicinity of the light emitting end face a may be hollow.

【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。
For example, output 50 mW, oscillation wavelength 780
When a laser diode of nm is continuously oscillated in a state close to the maximum rating, after about 1000 hours, the sealing resin 9 on the light emitting end face a has a bottom face with a diameter of 5 μm on the light emitting end face a side and a height of 5 μm. It has been found that a conical fracture region of is formed.

【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。
When a laser diode having a maximum rating of 5 mW used for pickup from an optical recording medium is continuously used in an atmosphere having a temperature of about 60 ° C. and an operating current of about 55 mA, it takes about 40 to 60 hours. It is also known that the light energy of the laser light melts and destroys the sealing resin layer 9 in the vicinity of the light emitting end face a to generate perforations, which disturbs the light wave of the laser light.

【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。
In view of the above problems, the object of the present invention is to
By forming a layer having a low absorptance of laser light and having heat resistance on the light emitting end face, the sealing resin is protected from the laser light, and a highly reliable laser diode is realized.

【0007】[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。
In order to solve the above problems, in a laser diode formed by resin-sealing a laser diode chip having at least one light emitting end face, the means taken by the present invention is: On the end face,
That is, the end face destruction prevention layer made of an organic resin having a low light absorption coefficient at least in the wavelength band of laser light and a dissociation energy of about 90 kcal / mol or more is formed to a thickness of about 5 μm or more. In the present invention, the dissociation energy is the energy for decomposing the atoms constituting the basic skeleton of the organic resin from the bonded state to the dissociated state, that is, the energy required for dissociation (dissociation energy), and the atoms of the polymer Corresponds to the binding energy of.

【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。
Here, for example, the end face destruction preventing layer is formed of
Dimethylpolysiloxane ({(CH 3) 2 SiO } n)
It is possible to use a silicon-based resin containing as a main component, or an acrylic-based resin such as a polymethylmethacrylate resin.

【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。
In the present invention, the end face destruction preventing layer is made of an inorganic material having a low light absorption coefficient at least in the wavelength band of laser light, instead of the organic resin material.
It is also possible to use one having a thickness of μm or more.

【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。
Here, for example, the end face breakage prevention layer is made of
Aluminum oxide or silicon oxide as a main component, low melting point glass as a main component, or the like can be used.

【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。
In the present invention, the thickness of the end face destruction preventing layer is set in the range of about 20 μm to about 30 μm, whereby the laser density of the laser beam passing through the sealing resin layer is regulated and the sealing resin layer is defined. It is preferable to further enhance the protection effect against

【0012】[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。
According to such means, since the end face destruction preventing layer having a low absorption coefficient for the laser light is formed on the light emitting end face, the heat generation amount itself due to the absorption of the laser light at the interface portion is small, and the laser diode chip Even if there is heat conduction from the light emitting end face due to heat generation, the end face breakage prevention layer is made of a material having high heat resistance, so that destruction such as decomposition does not occur. Therefore, since the end face destruction prevention layer that does not deteriorate is formed in the part where the destruction is most likely to occur, the resin in the vicinity of the light emitting end face of the laser diode chip does not decompose and the emission characteristics of the laser diode are stabilized, and the life is long. Reliability can be improved.

【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。
Further, the thickness of the end face destruction preventing layer is about 20 μm.
To 30 μm, the laser light passes through the end face destruction prevention layer, so that the beam area of the laser light is expanded inside the end face destruction prevention layer. In this state, the laser light is sealed by the sealing resin. Pass through the layers. Therefore,
Since the laser light passes through the sealing resin layer with a low energy density, the sealing resin layer is less likely to be damaged.

【0014】[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。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

【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。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view of a laser diode chip used in a laser diode according to Embodiment 1 of the present invention, in which a DH structure (double heterojunction structure) made of GaAs (gallium-arsenic) is used. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which an end face destruction prevention layer made of a heat resistant organic resin layer is coated on the light emitting end face of the laser diode chip of FIG.

【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。
FIG. 2 (a) is a front view of the laser diode according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 (b) is a side view thereof, and FIG. 2 (c) is a plan view thereof.

【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。
Here, since the laser diode chip of this example has substantially the same structure as the diode chip 1 shown in FIG. 6, common parts are designated by the same reference numerals.

【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。
In these figures, the laser diode chip 1 is, for example, on an n-type GaAs substrate 2,
An n-type cladding layer 3 made of AlGaAs, an active layer 4 made of GaAs (gallium-arsenic), a p-type cladding layer 5,
And a p-type cap layer 6 are sequentially laminated, and an electrode 7 is selectively deposited on the front surface side of the opening of the p-type cap layer 6, and a back electrode 8 is formed on the back surface side of the GaAs substrate 2.
Is a laser diode chip having a DH structure coated with. The laser diode chip 1 is fixed to the front end side of the lead frame at the center of the three lead frames 20 via a silicon submount layer 23. The silicon submount layer 23 and the p-type cap layer 6 are connected to a gold wire. Bonding wires such as 6 are wired to each lead frame 20.

【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。
Further, the laser diode chip 1 is
The periphery thereof is sealed with a sealing resin 9 such as a transparent epoxy resin and used as a laser diode. In this example, the light emitting end face a of the diode chip 1 is used.
In addition, the absorption coefficient of light is low in the wavelength band of laser light,
The end face fracture prevention layer 10 made of an organic resin layer having a dissociation energy of about 90 kal / mol or more and a thickness of about 5 μm or more is formed.

【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。
Here, the end face breakage prevention layer 10 is made of a silicon-based resin composed of dimethyl polysiloxane ({(CH 3 ) 2 —Si—O} n ). For example, dimethyl polysiloxane is formed on the light emitting end face a. And is cured at 150 ° C. for 4 hours to have a thickness of 5 μm or more. The step of applying dimethylpolysiloxane to the light emitting end surface a is performed in the state where the laser diode chip 1 is a single product or the lead frame 20.
It is carried out in the state where it was installed in. The bond energy of Si-O-Si of this dimethylpolysiloxane is about 108 kc.
Al / mol, which is sufficiently higher than that of a normal epoxy resin, and has no absorption band near the oscillation wavelength of 780 nm of a GaAs laser diode.

【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。
GaAs having a maximum rating of 5 mW in such a structure
FIG. 3 shows the relationship between the thickness of the end face breakdown prevention layer 10 and the life when the laser diode is continuously used at an operating current of about 55 mA in an atmosphere at a temperature of about 60 ° C. Here, the life time corresponds to the time until the sealing resin layer 6 (mold resin layer) is damaged and the laser output fluctuates.

【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。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the end face destruction preventing layer 1.
The thickness of the dimethylpolysiloxane layer which is 0 and the beam area of the laser beam corresponding to this thickness are shown, and the vertical axis shows the life time. The laser light is emitted so that the beam area is expanded in the emission direction as shown by the chain line B in FIG. 4, and the beam area in FIG. 3 is the end surface destruction prevention layer 10 and the sealing resin layer 9. It is the beam area at the interface with.

【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。
As shown by the solid line C in FIG. 3, the life time of the laser diode extends as the thickness of the end face destruction prevention layer 10 increases. For example, when the end face fracture prevention layer 10 is not provided, the life time is 50 hours or less, whereas when the end face fracture prevention layer 10 has a thickness of about 5 μm, the life time is about 150 hours or more. Will be improved.
Furthermore, increase the thickness of the dimethylpolysiloxane layer,
When the thickness of the end face destruction prevention layer 10 is set to about 20 to about 30 μm, the life is extended to about 3800 hours to about 12000 hours, which is a life time which is sufficiently applicable as a laser diode for pickup of an optical recording medium. To be improved.

【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。
As described above, in the laser diode of this embodiment, it is not the sealing resin layer 9 such as epoxy resin that is in contact with the light emitting end face a, but the light absorption coefficient is low in the wavelength band of the laser light. The end face destruction prevention layer 10 is made of a silicon-based resin layer having high heat resistance, and the end face destruction prevention layer 10 is formed at a portion where the heat stress is most applied. Therefore, the encapsulating resin layer 9 does not directly receive heat conducted from the light emitting end face a or heat generated by absorption of laser light, so that decomposition or the like does not occur in the vicinity of the light emitting end face a and the emission characteristics of the laser diode are It is possible to achieve improvement in reliability such as stabilization and longer life.

【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。
Here, as plotted by the solid line C in FIG. 3, the relationship between the life time and the thickness of the surface breakdown preventing layer 10 is
The correlation is higher when the relationship between the lifetime and the beam area is considered. Therefore, the function of the surface breakage prevention layer 10 on the light emitting end face a on the sealing resin layer 9 is to directly disperse the energy of the laser light inside the sealing resin layer 9 in addition to the above-mentioned direct protection function from heat. It is also related to the effect of lowering the energy density. That is, as the laser light passes through the end face destruction preventing layer 10, the beam area of the laser light is expanded inside the end face destruction preventing layer 10, and the laser light passes through the sealing resin layer 9 in this state. Therefore, since the laser light passes through the sealing resin layer 9 in a state where the energy density is low, the sealing resin layer 9 is less likely to be damaged. Therefore, by prescribing the thickness of the end face damage prevention layer 10 to a predetermined thickness, the stress applied to the transparent mold resin layer can be relieved and the life can be extended. In this example, a laser diode is used for pickup of an optical recording medium, the thickness of the end face destruction preventing layer 10 is set to about 20 to 30 μm, and a target life time of about 3500 hours or more is cleared. .

【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。
In this example, the silicon-based resin composed of dimethylpolysiloxane was used as the end face destruction preventing layer 10 using the organic resin material, but the invention is not limited to this, and other silicon-based resin or An acrylic resin such as polymethylmethacrylate resin may be used.

【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。
Example 2 Next, as Example 2 of the present invention, an example in which an inorganic material is used for the end face fracture prevention layer will be described.

【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。
FIG. 5 is a sectional view of a laser diode chip used in a laser diode according to a second embodiment of the present invention, which is made of AlGaAs (aluminum-gallium-arsenic) having a DH structure shown in FIG. The light emitting end face a of the laser diode chip 1 is coated with an end face destruction prevention layer made of an inorganic material. In addition,
The configuration of the laser diode of this example has the same configuration as that of the laser diode of the first embodiment, and common parts are denoted by the same reference numerals and their description is omitted.

【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 3 ,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。
In FIG. 5, the inorganic layer 11 as an end face destruction preventing layer is made of Al 2 O 3 , SiO 2 or Pb.
A powder of low melting point glass to which (lead), Zn (zinc) or the like is added is dispersed in alcohol in a solvent in the form of a slurry, which is applied on the light emitting end face a and then heated to about 450 ° C. It is a thing.

【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。
This inorganic layer 11 also has a wavelength of laser light of 7
Since it is almost transparent to 80 nm and has sufficiently high heat resistance, it is not destroyed by laser light, like the end face destruction prevention layer 10 using an organic resin (dimethylpolysiloxane) layer. The emission characteristics of the laser diode can be stabilized and the life can be extended. further,
When the thickness is about 20 to about 30 μm, in addition to the direct effect of the heat resistance, the inside of the encapsulating resin layer is expanded in the state where the beam diameter of the laser beam is expanded, as in Example 1. Acts to pass through and extends the life of the laser diode.

【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。
As described above, in any of the laser diodes of Examples 1 and 2, the formation of the surface destruction preventing layer protects the encapsulating resin layer from the laser beam and changes the quality of the encapsulating resin layer. Since the decomposition is suppressed, the emission characteristics of the laser diode can be stabilized and the life of the laser diode can be extended. Here, the shape of each laser diode chip and the material of each constituent part, the shape of the laser diode itself, etc. are not limited to the above-mentioned embodiment, and the optimum conditions are set according to the required laser light output, application, etc. It is of a nature to be set.

【0032】[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。
As described above, according to the present invention, a laser diode formed by resin-sealing a laser diode chip has a low absorption coefficient for the laser light wavelength on the light emitting end face of the chip and is heat resistant. The feature is that an end face destruction prevention layer having high property is provided. Therefore, according to the present invention, the sealing resin layer is protected by the presence of the end face destruction prevention layer on the light emitting end face that does not deteriorate due to heat conduction due to heat generation of the chip and heat generation due to laser light absorption. Since it is prevented from disassembling,
It is possible to improve the reliability such as stabilization of the light emitting characteristics of the laser diode and extension of the life.

【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。
Particularly, the thickness of the end face destruction preventing layer is set to about 20 μm.
To 30 μm, the laser beam passes through the sealing resin layer in a state where the beam area is enlarged in the end face destruction prevention layer and the energy density is small. Therefore, the stress on the encapsulating resin layer is relieved, and a laser diode having a lifetime that can be sufficiently used as a pickup laser diode for an optical recording medium can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a surface breakdown prevention layer is formed on a light emitting end surface of a laser diode chip used in a laser diode according to a first embodiment of the present invention.

【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。
2A is a schematic front view of a laser diode according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2B is a schematic side view thereof, and FIG.
Is a plan view thereof.

【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。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the lifetime of the laser diode according to Example 1 of the present invention, the thickness of the surface breakdown prevention layer, and the beam area of laser light.

【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。
FIG. 4 is a perspective view showing a state where the laser diode according to the first embodiment of the present invention emits laser light.

【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。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which an inorganic layer is formed on a light emitting end surface of a laser diode chip used in a laser diode according to a second embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a laser diode chip.

【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。
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a conventional laser diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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。 1. Laser diode chip 2 ... GaAs substrate 3 ... n-type clad layer 4 ... Light emitting layer 5 ... p-type cladding layer 6 ... p-type cap layer 7 ... Electrode 8 ... Back electrode 9 ... Sealing resin layer 10 ... End face destruction prevention layer 11 ... Inorganic layer (end face destruction prevention layer) A: Light emitting area a ... Light emitting end face.

───────────────────────────────────────────────────── 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─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H01L 23/31 (72) Inventor Katsue Nakata 1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fuji Electric Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A laser diode formed by resin-sealing a laser diode chip having at least one light emitting end face, wherein the light emitting end face has a low light absorption coefficient at least in a wavelength band of laser light, and dissociates. A laser diode, wherein an end face destruction preventing layer made of an organic resin having an energy of about 90 kcal / mol or more is formed to a thickness of about 5 μm or more.
【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。
2. The laser diode according to claim 1, wherein the end face destruction preventing layer is made of an organic resin selected from the group consisting of a silicon resin and an acrylic resin.
【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。
3. The laser diode according to claim 2, wherein the silicon-based resin is mainly composed of dimethylpolysiloxane.
【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。
4. The laser diode according to claim 2, wherein the acrylic resin is polymethylmethacrylate resin.
【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。
5. A laser diode formed by resin-sealing a laser diode chip having at least one light emitting end face, wherein an inorganic material having a low light absorption coefficient at least in the wavelength band of laser light is provided on the light emitting end face. A laser diode in which an end face breakdown prevention layer made of is formed to a thickness of about 5 μm or more.
【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。
6. The laser diode according to claim 5, wherein the end face destruction preventing layer has a main component of one of aluminum oxide and silicon oxide.
【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。
7. The laser diode according to claim 5, wherein the end face destruction preventing layer has a low melting point glass as a main component.
【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。
8. The end face destruction preventing layer according to claim 1, wherein the end face destruction preventing layer has a thickness of about 20 μm.
A laser diode having a range of m to about 30 μm.
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