半導体発光装置
【課題】インダクタンスを低減する。
【解決手段】本発明に係る半導体発光装置は、ステムボディと、ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、ヒートシンクブロックの側面に接合され、ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、サブマウントの金属膜にP側電極が接合された発光素子と、ステムボディの下面に溶接され、ステムボディ及びヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、ステムボディとは絶縁された状態でステムボディを上下に貫通する第2リードと、発光素子のN型電極とヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、サブマウントの金属膜と第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、ヒートシンクブロックの側面のうち、サブマウントが接合された部分よりも、第1ワイヤが接続された部分の方が、発光素子に近付くように突出している。
【解決手段】本発明に係る半導体発光装置は、ステムボディと、ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、ヒートシンクブロックの側面に接合され、ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、サブマウントの金属膜にP側電極が接合された発光素子と、ステムボディの下面に溶接され、ステムボディ及びヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、ステムボディとは絶縁された状態でステムボディを上下に貫通する第2リードと、発光素子のN型電極とヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、サブマウントの金属膜と第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、ヒートシンクブロックの側面のうち、サブマウントが接合された部分よりも、第1ワイヤが接続された部分の方が、発光素子に近付くように突出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高出力型の半導体発光素子、特に記録型高出力レーザダイオードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
記録型のDVDドライブにおいて、記録時の倍速が上がるにつれて、記録型高出力レーザダイオードに要求される光出力が益々増大してきている。例えば16倍速の2層記録に対応しようとした場合、レーザダイオードの光出力として300mW以上が必要となる。このような高出力では、供給する電力も非常に大きくなるために、パルス動作させたときパッケージのインダクタンスの影響で立ち上がり波形がなまり、正常なパルス波形が得られないという問題がある。そして、このインダクタンスは、主にワイヤのインダクタンスである。そこで、従来は、ワイヤを二本ずつ設けることでインダクタンスを低減していた。
【0003】
図17は、従来の半導体発光装置を示す上面図であり、図18はその側面図である。図示のように、半導体発光装置は、ステムボディ11と、ヒートシンクブロック12と、サブマウント14と、発光素子15と、第1リード16と、第2リード18と、第1ワイヤ19と、第2ワイヤ20とを有する(例えば、特許文献1参照)。そして、従来は、第1ワイヤ19と第2ワイヤ20が、それぞれ二本ずつ設けられていた。
【0004】
【特許文献1】特開平07−240565号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ステムボディの外形が5.6mmΦの従来の半導体発光装置において、ワイヤを一本ずつ設けた場合、インダクタンスの実測値は2.8nHであった。これに対し、高周波シミュレータでインダクタンスを計算したところ、実測値とほぼ同じ値が得られた。ただし、Auワイヤの径を25μmΦ、リード径を0.45μmΦ、ステムボディの厚みを1.2mm、インナーリードの長さを1.3mm、アウターリードの長さを1mm、Auワイヤの長さの合計を1.9mmとした。なお、高周波シミュレータで調べたところ、インダクタンスは、Auワイヤ部で2.25nH、その他の部分が0.55nHであり、ほとんどAuワイヤ部で決まっていることが分かった。
【0006】
これに対し、従来のようにワイヤを二本ずつ設けた場合は、インダクタンスが1.8nH程度になった。この場合、装置全体のインダクタンスが2.3nH以下という目標値を達成することができた。
【0007】
しかし、従来の半導体発光装置では、ワイヤを二本ずつ設けるため、ワイヤ打ちに要する時間が二倍になり、生産能力が半減していた。そこで、新規の装置を導入する必要があるが、特に記録型のDVDドライブは生産量が多いため、ワイヤボンディング装置導入にかかる費用は膨大になるという問題があった。
【0008】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、第1ワイヤと第2ワイヤを一本ずつ設けた場合でも、インダクタンスを低減することができる半導体発光装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る半導体発光装置は、ステムボディと、ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、ヒートシンクブロックの側面に接合され、ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、サブマウントの金属膜にP側電極が接合された発光素子と、ステムボディの下面に溶接され、ステムボディ及びヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、ステムボディとは絶縁された状態でステムボディを上下に貫通する第2リードと、発光素子のN型電極とヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、サブマウントの金属膜と第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、ヒートシンクブロックの側面のうち、サブマウントが接合された部分よりも、第1ワイヤが接続された部分の方が、発光素子に近付くように突出している。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【0010】
本発明により、第1ワイヤと第2ワイヤを一本ずつ設けた場合でも、インダクタンスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図2はその側面図であり、図3は要部を拡大した上面図である。図示のように、外形が5.6mmΦのステムボディ11の上面に突出するようにヒートシンクブロック12が設けられている。このヒートシンクブロック12は、ステムボディ11と一体形成されるか、又はステムボディ11にロー付けされている。
【0012】
また、ヒートシンクブロック12の側面に、半絶縁性のサブマウント14が半田接合されている。この半絶縁性のサブマウント14は、ヒートシンクブロック12と接する面の反対面に金属膜13が形成されている。そして、発光素子15のP側電極は、サブマウント14の金属膜13に半田接合されている。
【0013】
また、第1リード16は、ステムボディ11の下面に溶接され、ステムボディ11及びヒートシンクブロック12と共通電位になっている。そして、第2リード18は、ステムボディ11とは絶縁性ガラス17により絶縁された状態で固定され、ステムボディ11を上下に貫通する。この第1リード16と第2リード18に電力を供給することで、発光素子15を動作させて発光させる。なお、第2リード18は二本あるが、電極として使用するのは片方のみである。
【0014】
また、第1ワイヤ19は、Auワイヤであり、発光素子15のN型電極とヒートシンクブロック12の側面を接続する。そして、第2ワイヤ20は、Auワイヤであり、サブマウント14の金属膜13と第2リード18を接続する。
【0015】
ここで、従来の装置では、ヒートシンクブロック12は、絶縁性ガラス17に引っかからないように段差が設けられており、上面から見た場合の形状が左右対称であった。これにより、従来の装置では、ヒートシンクブロック12の側面のうち、サブマウント14が接合された部分よりも、第2ワイヤ20が接続された部分の方が、0.5mm程度、発光素子15から遠ざかっていた。このことが、ワイヤ長が長くなる原因となっていた。
【0016】
これに対し、本実施の形態では、ヒートシンクブロック12の側面のうち、サブマウント14が接合された部分よりも、第1ワイヤ19が接続された部分の方が、発光素子15に近付くように突出している。これにより、第1ワイヤ19の長さを0.7mm以下にすることで、従来の装置に比べてワイヤ長を短くすることができ、インダクタンスを低減することができる。
【0017】
ここで、図4は、ワイヤを一本ずつ設けた場合について、高周波シミュレータで求めた、ワイヤ長とワイヤ部のインダクタンスの関係を示す図である。従来の半導体発光装置では、ワイヤ部のインダクタンスは2.25nHで、ワイヤ長は1.9mmである。そして、装置全体のインダクタンスを目標値2.3nHにするためには、ワイヤ部のインダクタンスは1.7nHにしなければならない。この場合のワイヤ長は1.57mmである。従って、少なくとも0.33mmはワイヤ長を短くする必要がある。
【0018】
これに対し、ヒートシンクブロック12の側面の第2ワイヤ20が接続された部分と、発光素子15の第1ワイヤ19が接続された部分の高さを一致させると、ヒートシンクブロック12の段差分の0.5mmと、サブマウント14の厚み分の0.25mmと、発光素子15の厚み分の0.1mmとの合計0.85mm、ワイヤ長を短くすることができる。これにより、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.1nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.65nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0019】
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図6はその側面図である。本実施の形態では、実施の形態1に比べてヒートシンクブロック12の形状が異なる。
【0020】
実施の形態1のヒートシンクブロック12は、使用しない方の第2リード18に接触しないように下面がえぐれた複雑な構造になっている。これにより、製造時の歩留まり低下を招くと共に、コストがアップするという問題がある。
【0021】
そこで、本実施の形態では、第2ワイヤ20が接続された第2リード18以外のリードがステムボディ上に突出しないようにして、ヒートシンクブロック12の下面を平坦にしている。具体的には、使用しない方の第2リード18を第1リード16と同様にステムボディ11の下面に溶接して、ステムボディ11上に突出させないことで、ヒートシンクブロック12と接触しないようにしている。なお、使用上問題なければ、使用しない方の第2リード18そのものを省略しても良い。
【0022】
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図8はその側面図である。本実施の形態では、第2リード18を、発光素子15の方に近付くように曲げて、第2ワイヤの長さを0.7mm以下にしている。
【0023】
これにより、ワイヤ長の短縮分は0.4mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.60nHとなり、装置全体のインダクタンスは2.15nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。また、実施の形態1,2に比べて、本実施の形態では、ヒートシンクブロック12の構造が従来のものとほとんど変わらないため、安定した生産が期待できる。
【0024】
実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図10はその側面図である。本実施の形態では、第1リード16及び第2リード18が、発光素子15を中心とした同心円状に配置されている。そして、この同心円の半径は、第2ワイヤ20の長さが0.7mm以下となるように設定されている。
【0025】
具体的には、外形が5.6mmΦの従来の装置ではリードのPin Circle Diameter(P. C. D)は2mmであったが、これを外形が3.8mmΦの装置で使用されている1.43mmまで小さくする。これにより、ワイヤ長の短縮分は0.57mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.40nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.95nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0026】
なお、本実施の形態の半導体発光装置のリードを半田付けする基板の設計を変更する必要があるが、半導体発光装置の製造時の困難さは従来と同程度であり、従来と同程度の価格で製造することができる。
【0027】
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図12はその側面図である。本実施の形態では、従来の装置に比べてサブマウント14を大きくすることによって、サブマウント14の金属膜13と第2リード18を接続する第2ワイヤ20を0.7mm以下に短縮する。
【0028】
本実施の形態により、ワイヤ長の短縮分は0.5mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.48nHとなり、装置全体のインダクタンスは2.03nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0029】
なお、本実施の形態ではサブマウント14が大きくなることによるコストアップがあるが、他の構造は従来とほとんど同じなので、構造変更に伴う金型費用等の発生を抑えることができる。
【0030】
また、本実施の形態と実施の形態1とを組み合わせることで、ワイヤ長の短縮分は1.3mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを大きく上回り、ワイヤ部のインダクタンスは0.92nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.47Hとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0031】
実施の形態6.
図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図14はその側面図である。本実施の形態では、実施の形態5において、ヒートシンクブロック12の側面のサブマウント14が接合された部分と同じ部分に、第1ワイヤ19を接続することによって、第1ワイヤ19を0.7mm以下に短縮する。
【0032】
本実施の形態により、ワイヤ長の短縮分は1.0mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.04nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.59nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。なお、本実施の形態では、実施の形態5と同様にサブマウント14が大きくなることによるコストアップがあるが、実施の形態5よりも更にインダクタンスを小さくすることができる。
【0033】
実施の形態7.
図15は、本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図16はその側面図である。本実施の形態に係る半導体発光装置は、基板との間隔が1mmより狭くなるように基板に接続される。
【0034】
基板との間隔は通常は1mm程度であるが、この間隔を0.5mmまで短くすると装置全体のインダクタンスを0.4nH低減することができる。この構成を他の実施の形態と組み合わせることで、装置全体のインダクタンスを目標値2.3nH以下にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置の要部を拡大した上面図である。
【図4】ワイヤを一本ずつ設けた場合について、高周波シミュレータで求めた、ワイヤ長とワイヤ部のインダクタンスの関係を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図8】本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図9】本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図10】本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図11】本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図12】本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図13】本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図14】本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図15】本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図16】本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図17】従来の半導体発光装置を示す上面図である。
【図18】従来の半導体発光装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【0036】
11 ステムボディ
12 ヒートシンクブロック
13 金属膜
14 サブマウント
15 発光素子
16 第1リード
18 第2リード
19 第1ワイヤ
20 第2ワイヤ
【技術分野】
【0001】
本発明は、高出力型の半導体発光素子、特に記録型高出力レーザダイオードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
記録型のDVDドライブにおいて、記録時の倍速が上がるにつれて、記録型高出力レーザダイオードに要求される光出力が益々増大してきている。例えば16倍速の2層記録に対応しようとした場合、レーザダイオードの光出力として300mW以上が必要となる。このような高出力では、供給する電力も非常に大きくなるために、パルス動作させたときパッケージのインダクタンスの影響で立ち上がり波形がなまり、正常なパルス波形が得られないという問題がある。そして、このインダクタンスは、主にワイヤのインダクタンスである。そこで、従来は、ワイヤを二本ずつ設けることでインダクタンスを低減していた。
【0003】
図17は、従来の半導体発光装置を示す上面図であり、図18はその側面図である。図示のように、半導体発光装置は、ステムボディ11と、ヒートシンクブロック12と、サブマウント14と、発光素子15と、第1リード16と、第2リード18と、第1ワイヤ19と、第2ワイヤ20とを有する(例えば、特許文献1参照)。そして、従来は、第1ワイヤ19と第2ワイヤ20が、それぞれ二本ずつ設けられていた。
【0004】
【特許文献1】特開平07−240565号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ステムボディの外形が5.6mmΦの従来の半導体発光装置において、ワイヤを一本ずつ設けた場合、インダクタンスの実測値は2.8nHであった。これに対し、高周波シミュレータでインダクタンスを計算したところ、実測値とほぼ同じ値が得られた。ただし、Auワイヤの径を25μmΦ、リード径を0.45μmΦ、ステムボディの厚みを1.2mm、インナーリードの長さを1.3mm、アウターリードの長さを1mm、Auワイヤの長さの合計を1.9mmとした。なお、高周波シミュレータで調べたところ、インダクタンスは、Auワイヤ部で2.25nH、その他の部分が0.55nHであり、ほとんどAuワイヤ部で決まっていることが分かった。
【0006】
これに対し、従来のようにワイヤを二本ずつ設けた場合は、インダクタンスが1.8nH程度になった。この場合、装置全体のインダクタンスが2.3nH以下という目標値を達成することができた。
【0007】
しかし、従来の半導体発光装置では、ワイヤを二本ずつ設けるため、ワイヤ打ちに要する時間が二倍になり、生産能力が半減していた。そこで、新規の装置を導入する必要があるが、特に記録型のDVDドライブは生産量が多いため、ワイヤボンディング装置導入にかかる費用は膨大になるという問題があった。
【0008】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、第1ワイヤと第2ワイヤを一本ずつ設けた場合でも、インダクタンスを低減することができる半導体発光装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る半導体発光装置は、ステムボディと、ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、ヒートシンクブロックの側面に接合され、ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、サブマウントの金属膜にP側電極が接合された発光素子と、ステムボディの下面に溶接され、ステムボディ及びヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、ステムボディとは絶縁された状態でステムボディを上下に貫通する第2リードと、発光素子のN型電極とヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、サブマウントの金属膜と第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、ヒートシンクブロックの側面のうち、サブマウントが接合された部分よりも、第1ワイヤが接続された部分の方が、発光素子に近付くように突出している。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【0010】
本発明により、第1ワイヤと第2ワイヤを一本ずつ設けた場合でも、インダクタンスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図2はその側面図であり、図3は要部を拡大した上面図である。図示のように、外形が5.6mmΦのステムボディ11の上面に突出するようにヒートシンクブロック12が設けられている。このヒートシンクブロック12は、ステムボディ11と一体形成されるか、又はステムボディ11にロー付けされている。
【0012】
また、ヒートシンクブロック12の側面に、半絶縁性のサブマウント14が半田接合されている。この半絶縁性のサブマウント14は、ヒートシンクブロック12と接する面の反対面に金属膜13が形成されている。そして、発光素子15のP側電極は、サブマウント14の金属膜13に半田接合されている。
【0013】
また、第1リード16は、ステムボディ11の下面に溶接され、ステムボディ11及びヒートシンクブロック12と共通電位になっている。そして、第2リード18は、ステムボディ11とは絶縁性ガラス17により絶縁された状態で固定され、ステムボディ11を上下に貫通する。この第1リード16と第2リード18に電力を供給することで、発光素子15を動作させて発光させる。なお、第2リード18は二本あるが、電極として使用するのは片方のみである。
【0014】
また、第1ワイヤ19は、Auワイヤであり、発光素子15のN型電極とヒートシンクブロック12の側面を接続する。そして、第2ワイヤ20は、Auワイヤであり、サブマウント14の金属膜13と第2リード18を接続する。
【0015】
ここで、従来の装置では、ヒートシンクブロック12は、絶縁性ガラス17に引っかからないように段差が設けられており、上面から見た場合の形状が左右対称であった。これにより、従来の装置では、ヒートシンクブロック12の側面のうち、サブマウント14が接合された部分よりも、第2ワイヤ20が接続された部分の方が、0.5mm程度、発光素子15から遠ざかっていた。このことが、ワイヤ長が長くなる原因となっていた。
【0016】
これに対し、本実施の形態では、ヒートシンクブロック12の側面のうち、サブマウント14が接合された部分よりも、第1ワイヤ19が接続された部分の方が、発光素子15に近付くように突出している。これにより、第1ワイヤ19の長さを0.7mm以下にすることで、従来の装置に比べてワイヤ長を短くすることができ、インダクタンスを低減することができる。
【0017】
ここで、図4は、ワイヤを一本ずつ設けた場合について、高周波シミュレータで求めた、ワイヤ長とワイヤ部のインダクタンスの関係を示す図である。従来の半導体発光装置では、ワイヤ部のインダクタンスは2.25nHで、ワイヤ長は1.9mmである。そして、装置全体のインダクタンスを目標値2.3nHにするためには、ワイヤ部のインダクタンスは1.7nHにしなければならない。この場合のワイヤ長は1.57mmである。従って、少なくとも0.33mmはワイヤ長を短くする必要がある。
【0018】
これに対し、ヒートシンクブロック12の側面の第2ワイヤ20が接続された部分と、発光素子15の第1ワイヤ19が接続された部分の高さを一致させると、ヒートシンクブロック12の段差分の0.5mmと、サブマウント14の厚み分の0.25mmと、発光素子15の厚み分の0.1mmとの合計0.85mm、ワイヤ長を短くすることができる。これにより、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.1nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.65nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0019】
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図6はその側面図である。本実施の形態では、実施の形態1に比べてヒートシンクブロック12の形状が異なる。
【0020】
実施の形態1のヒートシンクブロック12は、使用しない方の第2リード18に接触しないように下面がえぐれた複雑な構造になっている。これにより、製造時の歩留まり低下を招くと共に、コストがアップするという問題がある。
【0021】
そこで、本実施の形態では、第2ワイヤ20が接続された第2リード18以外のリードがステムボディ上に突出しないようにして、ヒートシンクブロック12の下面を平坦にしている。具体的には、使用しない方の第2リード18を第1リード16と同様にステムボディ11の下面に溶接して、ステムボディ11上に突出させないことで、ヒートシンクブロック12と接触しないようにしている。なお、使用上問題なければ、使用しない方の第2リード18そのものを省略しても良い。
【0022】
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図8はその側面図である。本実施の形態では、第2リード18を、発光素子15の方に近付くように曲げて、第2ワイヤの長さを0.7mm以下にしている。
【0023】
これにより、ワイヤ長の短縮分は0.4mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.60nHとなり、装置全体のインダクタンスは2.15nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。また、実施の形態1,2に比べて、本実施の形態では、ヒートシンクブロック12の構造が従来のものとほとんど変わらないため、安定した生産が期待できる。
【0024】
実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図10はその側面図である。本実施の形態では、第1リード16及び第2リード18が、発光素子15を中心とした同心円状に配置されている。そして、この同心円の半径は、第2ワイヤ20の長さが0.7mm以下となるように設定されている。
【0025】
具体的には、外形が5.6mmΦの従来の装置ではリードのPin Circle Diameter(P. C. D)は2mmであったが、これを外形が3.8mmΦの装置で使用されている1.43mmまで小さくする。これにより、ワイヤ長の短縮分は0.57mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.40nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.95nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0026】
なお、本実施の形態の半導体発光装置のリードを半田付けする基板の設計を変更する必要があるが、半導体発光装置の製造時の困難さは従来と同程度であり、従来と同程度の価格で製造することができる。
【0027】
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図12はその側面図である。本実施の形態では、従来の装置に比べてサブマウント14を大きくすることによって、サブマウント14の金属膜13と第2リード18を接続する第2ワイヤ20を0.7mm以下に短縮する。
【0028】
本実施の形態により、ワイヤ長の短縮分は0.5mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.48nHとなり、装置全体のインダクタンスは2.03nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0029】
なお、本実施の形態ではサブマウント14が大きくなることによるコストアップがあるが、他の構造は従来とほとんど同じなので、構造変更に伴う金型費用等の発生を抑えることができる。
【0030】
また、本実施の形態と実施の形態1とを組み合わせることで、ワイヤ長の短縮分は1.3mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを大きく上回り、ワイヤ部のインダクタンスは0.92nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.47Hとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。
【0031】
実施の形態6.
図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図14はその側面図である。本実施の形態では、実施の形態5において、ヒートシンクブロック12の側面のサブマウント14が接合された部分と同じ部分に、第1ワイヤ19を接続することによって、第1ワイヤ19を0.7mm以下に短縮する。
【0032】
本実施の形態により、ワイヤ長の短縮分は1.0mmとなり、ワイヤ長の短縮目標である0.33mmを上回り、ワイヤ部のインダクタンスは1.04nHとなり、装置全体のインダクタンスは1.59nHとなって、目標値2.3nH以下にすることができる。なお、本実施の形態では、実施の形態5と同様にサブマウント14が大きくなることによるコストアップがあるが、実施の形態5よりも更にインダクタンスを小さくすることができる。
【0033】
実施の形態7.
図15は、本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す上面図であり、図16はその側面図である。本実施の形態に係る半導体発光装置は、基板との間隔が1mmより狭くなるように基板に接続される。
【0034】
基板との間隔は通常は1mm程度であるが、この間隔を0.5mmまで短くすると装置全体のインダクタンスを0.4nH低減することができる。この構成を他の実施の形態と組み合わせることで、装置全体のインダクタンスを目標値2.3nH以下にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る半導体発光装置の要部を拡大した上面図である。
【図4】ワイヤを一本ずつ設けた場合について、高周波シミュレータで求めた、ワイヤ長とワイヤ部のインダクタンスの関係を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図8】本発明の実施の形態3に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図9】本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図10】本発明の実施の形態4に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図11】本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図12】本発明の実施の形態5に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図13】本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図14】本発明の実施の形態6に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図15】本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す上面図である。
【図16】本発明の実施の形態7に係る半導体発光装置を示す側面図である。
【図17】従来の半導体発光装置を示す上面図である。
【図18】従来の半導体発光装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【0036】
11 ステムボディ
12 ヒートシンクブロック
13 金属膜
14 サブマウント
15 発光素子
16 第1リード
18 第2リード
19 第1ワイヤ
20 第2ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記ヒートシンクブロックの側面のうち、前記サブマウントが接合された部分よりも、前記第1ワイヤが接続された部分の方が、前記発光素子に近付くように突出していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項2】
前記第1ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置。
【請求項3】
前記第2ワイヤが接続された前記第2リード以外のリードは前記ステムボディ上に突出しておらず、
前記ヒートシンクブロックの下面は平坦であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体発光装置。
【請求項4】
前記第2リードは、前記発光素子の方に近付くように曲がっていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体発光装置。
【請求項5】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記第2リードは、前記発光素子の方に近付くように曲がっていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項6】
前記第2ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体発光装置。
【請求項7】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記第1リード及び前記第2リードが、前記発光素子を中心とした同心円状に配置され、
前記第2ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項8】
基板との間隔が1mmより狭くなるように前記基板に接続されることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の半導体発光装置。
【請求項1】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記ヒートシンクブロックの側面のうち、前記サブマウントが接合された部分よりも、前記第1ワイヤが接続された部分の方が、前記発光素子に近付くように突出していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項2】
前記第1ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置。
【請求項3】
前記第2ワイヤが接続された前記第2リード以外のリードは前記ステムボディ上に突出しておらず、
前記ヒートシンクブロックの下面は平坦であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体発光装置。
【請求項4】
前記第2リードは、前記発光素子の方に近付くように曲がっていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体発光装置。
【請求項5】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記第2リードは、前記発光素子の方に近付くように曲がっていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項6】
前記第2ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体発光装置。
【請求項7】
ステムボディと、
前記ステムボディの上面に突出するように設けられたヒートシンクブロックと、
前記ヒートシンクブロックの側面に接合され、前記ヒートシンクブロックと接する面の反対面に金属膜が形成された半絶縁性のサブマウントと、
前記サブマウントの前記金属膜にP側電極が接合された発光素子と、
前記ステムボディの下面に溶接され、前記ステムボディ及び前記ヒートシンクブロックと共通電位になっている第1リードと、
前記ステムボディとは絶縁された状態で前記ステムボディを上下に貫通する第2リードと、
前記発光素子のN型電極と前記ヒートシンクブロックの側面を接続する第1ワイヤと、
前記サブマウントの前記金属膜と前記第2リードを接続する第2ワイヤとを有し、
前記第1リード及び前記第2リードが、前記発光素子を中心とした同心円状に配置され、
前記第2ワイヤの長さは0.7mm以下であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項8】
基板との間隔が1mmより狭くなるように前記基板に接続されることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の半導体発光装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2007−227724(P2007−227724A)
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−48170(P2006−48170)
【出願日】平成18年2月24日(2006.2.24)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年2月24日(2006.2.24)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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