JPH0582904A - Semiconductor laser device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光通信機器あるいは
光ディスクプレーヤやレーザビームプリンタなどの光情
報再生機器に使用される半導体レーザ装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device used in optical communication equipment or optical information reproducing equipment such as optical disk players and laser beam printers.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、光通信機器あるいは光情報再
生機器に使用されるレーザダイオード装置にはレーザダ
イオード（以降、ＬＤと略称する）をパッケージのステ
ムの凸部にマウントし、ＬＤの自動出力制御（ＡＰＣ）
に用いられるフォトダイオード（以降、ＰＤと略称す
る）をパッケージのステムにマウントして、ＬＤとＰＤ
を一体に組み込んだ半導体レーザ装置が使用されてい
る。また、ＬＤをＰＤの上にマウントしてＬＤとＰＤを
一体にしたレーザダイオードオンフォトダイオード素子
（以降、ＬＯＰと略称する）をパッケージのステムの凸
部にマウントして構造を簡単にした半導体レーザ装置も
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, in a laser diode device used in an optical communication device or an optical information reproducing device, a laser diode (hereinafter abbreviated as LD) is mounted on a convex portion of a package stem to automatically output the LD. Control (APC)
The photodiode (hereinafter abbreviated as PD) used for
A semiconductor laser device in which the above is integrally incorporated is used. Further, a semiconductor laser having a simple structure in which a laser diode-on-photodiode element (hereinafter abbreviated as LOP) in which an LD is mounted on a PD and the LD and the PD are integrated is mounted on a convex portion of a stem of a package. There is also a device.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の半導体レーザ装置はＬＤの片側の電極がパッケージ
のステムの凸部に直接マウントされ、かつ、ＰＤの片側
の電極もパッケージのステムに直接マウントされている
ために、パッケージのステムがコモン端子とされ、ＬＤ
とＰＤの配線の組み合わせは１組に限定されてしまう。
また、ＬＯＰもＬＤのアノードとＰＤのカソードが接続
されており、かつ、ＰＤのカソードはパッケージのステ
ムの凸部にマウントされるために、半導体レーザ装置の
ＬＤのアノードとＰＤのカソードの交点はコモン端子と
して使用され、やはり、配線の組み合わせが１組に限定
されることになる。However, in the conventional semiconductor laser device, the electrode on one side of the LD is directly mounted on the convex portion of the stem of the package, and the electrode on one side of the PD is also directly mounted on the stem of the package. Therefore, the stem of the package is used as the common terminal, and the LD
The combination of wirings of PD and PD is limited to one set.
Further, in the LOP as well, the anode of the LD and the cathode of the PD are connected, and the cathode of the PD is mounted on the convex portion of the stem of the package. Therefore, the intersection of the anode of the LD and the cathode of the PD of the semiconductor laser device is It is used as a common terminal, and the combination of wiring is limited to one set.
【０００４】半導体レーザ装置を動作させるためには、
ＬＤのカソードはアノードに対して負電位にバイアスさ
れる必要があり、ＰＤのアノードはカソードに対して正
電位にバイアスされる必要があるが、従来技術の半導体
レーザ装置では、ＬＤの片側の電極例えばアノードとＰ
Ｄの片側の電極例えばカソードが接続され、かつ、その
交点はコモン端子とされているために、従来技術の半導
体レーザ装置を動作させるためには正電位および負電位
の二種類の電源を動作のために必要としており、単一の
電源のみでは動作しない。そこで、この半導体レーザ装
置を単一電源で動作させるために各種の提案がなされて
いる。そのうちの一つはＰＤをパッケージのステムに絶
縁してマウントした半導体レーザ装置（実開昭６２−１
６６６６１号公報参照）であり、ほかにＬＤをパッケー
ジのステムの凸部に絶縁してマウントした半導体レーザ
装置（実開昭６２−１６６６６２号公報参照）がある。In order to operate the semiconductor laser device,
The cathode of the LD needs to be biased at a negative potential with respect to the anode, and the anode of the PD needs to be biased at a positive potential with respect to the cathode. In the conventional semiconductor laser device, the electrode on one side of the LD is used. For example, anode and P
Since the electrode on one side of D, for example, the cathode is connected and the intersection is a common terminal, in order to operate the semiconductor laser device of the prior art, two kinds of power supplies of positive potential and negative potential are operated. It is necessary to do so and does not work with a single power supply alone. Therefore, various proposals have been made to operate this semiconductor laser device with a single power source. One of them is a semiconductor laser device in which a PD is insulated and mounted on the package stem (Actually, Shokai 62-1).
In addition, there is a semiconductor laser device (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-166662) in which an LD is mounted on a convex portion of a stem of a package while being insulated.
【０００５】しかしながら、実開昭６２−１６６６６１
号の半導体レーザ装置ではＬＤがステムの凸部に直接マ
ウントされているために、ＬＤのカソードがコモン端子
に接続され、ＰＤのみに配線の組み合わせの選択の自由
度が与えられ２組の配線の組み合わせの半導体レーザ装
置しか得られない。また、実開昭６２−１６６６６２号
の半導体レーザ装置ではＰＤがステムに直接マウントさ
れているために、ＰＤのカソードがコモン端子に接続さ
れ、ＬＤのみに配線の組み合わせの選択の自由度が与え
られ２組の配線の組み合わせの半導体レーザ装置しか得
られない。[0005] However, the actual exploitation Sho 62-166661
In the semiconductor laser device of No. 3, since the LD is directly mounted on the convex portion of the stem, the cathode of the LD is connected to the common terminal, and only PD has the degree of freedom in selecting the wiring combination, and thus the two wirings Only a combination of semiconductor laser devices can be obtained. Further, in the semiconductor laser device of Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-166662, since the PD is directly mounted on the stem, the cathode of the PD is connected to the common terminal, and only the LD has a degree of freedom in selecting a wiring combination. Only a semiconductor laser device having a combination of two wirings can be obtained.
【０００６】この発明の目的は、半導体レーザ装置の構
造を簡単にするために、ＬＯＰを使用した半導体レーザ
装置でありながら、配線の組み合わせの自由度を４組に
増やし、かつ、単一電源で動作する半導体レーザ装置を
提供することにある。An object of the present invention is to increase the degree of freedom of wiring combination to four sets and to use a single power source in a semiconductor laser device using an LOP in order to simplify the structure of the semiconductor laser device. An object is to provide a semiconductor laser device that operates.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】それ故、この発明では、
ＬＤのアノードとＰＤのカソード間を絶縁したＬＯＰ
を、半導体レーザ装置のパッケージのステムの凸部に絶
縁手段を介してマウントすることにより、先に述べたよ
うな課題を解決した。Therefore, in the present invention,
LOP with insulation between LD anode and PD cathode
The above-mentioned problem was solved by mounting the above-mentioned on the convex portion of the stem of the package of the semiconductor laser device via the insulating means.
【０００８】[0008]
【作用】したがって、この発明の半導体レーザ装置はＬ
ＤのアノードとＰＤのカソードが絶縁されているばかり
でなく、ＬＯＰ自体も半導体レーザ装置のパッケージの
ステムの凸部と絶縁されてマウントされているので、パ
ッケージの内部の配線をワイヤボンディングの際に変え
ることにより、４種類の配線の組み合わせの半導体レー
ザ装置を作ることができる。そこで、この半導体レーザ
装置をレーザダイオードドライバでドライブした際に、
レーザ発光出力を制御するＡＰＣ（オートパワーコント
ロール）の組み合わせの自由度を増やすことができる。Therefore, the semiconductor laser device of the present invention is L
Not only the anode of D and the cathode of PD are insulated, but also the LOP itself is mounted insulated from the convex portion of the stem of the package of the semiconductor laser device, so that the wiring inside the package is wire-bonded. By changing it, a semiconductor laser device having a combination of four types of wiring can be manufactured. Therefore, when driving this semiconductor laser device with a laser diode driver,
It is possible to increase the degree of freedom of combination of APC (auto power control) that controls the laser emission output.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の半導体レーザ装置に使用する
ＬＯＰの斜視図、図２は図１の構造を説明するための断
面図である。また、図３から図６はこの発明の半導体レ
ーザ装置の配線状態を示し、それぞれＡは斜視図、Ｂは
回路図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an LOP used in the semiconductor laser device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view for explaining the structure of FIG. 3 to 6 show wiring states of the semiconductor laser device of the present invention, where A is a perspective view and B is a circuit diagram, respectively.
【００１０】図１および図２に示すように、１はＮ+ 型
の半導体基板、２はこの半導体基板１の表面に形成され
たＮ- 型の半導体層、３はこの半導体層２の表面の一部
に選択的にＰ型不純物をドープすることにより形成され
たＰ+ 型の半導体領域（受光領域）であり、Ｎ+ 型の半
導体基板１とＮ- 型の半導体層２とＰ+ 型の半導体領域
３によってＰＩＮ型のＰＤ４が構成される。4aはこのＰ
Ｄ形成領域を示す。５はＰＤ４のアノード電極、６はＰ
Ｄ４のカソード電極である。そして、７はＮ- 型の半導
体層２のＰＤ形成領域4a以外の表面の一部に形成された
Ｐ+ 型の半導体層、８はこのＰ+ 型の半導体層７表面部
に形成されたＮ- 型の半導体層であり、Ｎ- 型の半導体
層２とＰ+ 型の半導体層７とＮ-型の半導体層８によっ
て電気的に絶縁されることにより、ＰＤ４と絶縁された
レーザチップボンディング領域９が構成される。10はレ
ーザチップボンディング領域９の絶縁層の上にはんだ層
11を介してマウントされたＬＤ、12はＬＤ10の活性層、
13はＬＤ10のアノード電極、14はＬＤ10のカソード電極
である。このようにしてＬＤ10とＰＤ４が絶縁されたＬ
ＯＰ15が作成される。As shown in FIGS. 1 and 2, 1 is an N + type semiconductor substrate, 2 is an N − type semiconductor layer formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and 3 is a surface of the semiconductor layer 2. It is a P + type semiconductor region (light receiving region) formed by selectively doping a P type impurity in a part, and includes an N + type semiconductor substrate 1, an N − type semiconductor layer 2 and a P + type semiconductor region 2. The semiconductor region 3 constitutes a PIN type PD 4. 4a is this P
A D formation area is shown. 5 is the anode electrode of PD4, 6 is P
It is a cathode electrode of D4. N type semiconductor layer of a portion which is formed on the P + -type semiconductor layer 2 of the PD formation region 4a other than the surface of the, 8 formed on the semiconductor layer 7 surface portion of the P + -type - and 7 N - a type semiconductor layer, N - type semiconductor layer 2 and the P + -type semiconductor layer 7 and the N - by being electrically insulated by type semiconductor layer 8, a laser chip bonding region which is insulated from the PD4 9 are configured. 10 is a solder layer on the insulating layer of the laser chip bonding area 9.
LD mounted via 11, 12 is the active layer of LD10,
Reference numeral 13 is an anode electrode of LD10, and 14 is a cathode electrode of LD10. In this way, LD10 and PD4 are insulated L
OP15 is created.
【００１１】つぎに、このＬＯＰ15を使用して４種類の
配線の組み合わせの半導体レーザ装置を作成する方法を
図３から図６を参照して説明する。まず、図３Ａに示す
ように、ＬＯＰ15をパッケージのステム23の凸部21に絶
縁手段として絶縁ペーストあるいは接着剤を塗布した絶
縁板より構成される絶縁層22を介して接着し、ＰＤ４の
カソード電極６とＬＤ10のアノード電極13からステム23
に、ＰＤ４のアノード電極５から第一のリード24に、Ｌ
Ｄ10のカソード電極14から第二のリード25にそれぞれボ
ンディングワイヤ26を配線して図３Ｂの回路図に示す第
一の実施例の半導体レーザ装置が完成する。つぎに、図
４Ａに示すように、ＰＤ４のアノード電極５とＬＤ10の
アノード電極13からステム23に、ＰＤ４のカソード電極
６から第一のリード24に、ＬＤ10のカソード電極14から
第二のリード25にそれぞれボンディングワイヤ26を配線
して図４Ｂの回路図に示す第二の実施例の半導体レーザ
装置が完成する。そして、図５Ａに示すように、ＰＤ４
のアノード電極５とＬＤ10のカソード電極14からステム
23に、ＰＤ４のカソード電極６から第一のリード24に、
ＬＤ10のアノード電極13から第二のリード25にそれぞれ
ボンディングワイヤ26を配線して図５Ｂの回路図に示す
第三の実施例の半導体レーザ装置が完成する。最後に、
図６Ａに示すように、ＰＤ４のカソード電極６とＬＤ10
のカソード電極14からステム23に、ＰＤ４のアノード電
極５から第一のリード24に、ＬＤ10のアノード電極13か
ら第二のリード25にそれぞれボンディングワイヤ26を配
線して図６Ｂの回路図に示す第四の実施例の半導体レー
ザ装置が完成する。Next, a method of using the LOP 15 to produce a semiconductor laser device having a combination of four types of wiring will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3A, the LOP 15 is adhered to the convex portion 21 of the stem 23 of the package through an insulating layer 22 composed of an insulating plate coated with an insulating paste or an adhesive as an insulating means, and a cathode electrode of the PD 4 is attached. 6 and LD 10 anode electrode 13 to stem 23
From the anode electrode 5 of the PD 4 to the first lead 24,
Bonding wires 26 are respectively wired from the cathode electrode 14 of D10 to the second lead 25 to complete the semiconductor laser device of the first embodiment shown in the circuit diagram of FIG. 3B. Next, as shown in FIG. 4A, from the anode electrode 5 of the PD 4 and the anode electrode 13 of the LD 10 to the stem 23, from the cathode electrode 6 of the PD 4 to the first lead 24, and from the cathode electrode 14 of the LD 10 to the second lead 25. Bonding wires 26 are respectively wired to the semiconductor laser device of the second embodiment shown in the circuit diagram of FIG. 4B. Then, as shown in FIG. 5A, PD4
Stem from anode electrode 5 of LD 10 and cathode electrode 14 of LD 10
23, from the cathode electrode 6 of the PD 4 to the first lead 24,
Bonding wires 26 are respectively wired from the anode electrode 13 of the LD 10 to the second leads 25 to complete the semiconductor laser device of the third embodiment shown in the circuit diagram of FIG. 5B. Finally,
As shown in FIG. 6A, the cathode electrode 6 of the PD 4 and the LD 10
The bonding wire 26 is wired from the cathode electrode 14 to the stem 23 of the PD 4, the anode electrode 5 of the PD 4 to the first lead 24, and the anode electrode 13 of the LD 10 to the second lead 25, respectively, as shown in the circuit diagram of FIG. 6B. The semiconductor laser device of the fourth embodiment is completed.
【００１２】このようにして、ＰＤ４とＬＤ10が絶縁さ
れたＬＯＰ15を使用した、この発明の４種類の配線の組
み合わせの半導体レーザ装置が作成され、それぞれの用
途に応じて選択して使用することができる。Thus, the semiconductor laser device of the combination of four kinds of wirings of the present invention using the LOP15 in which the PD4 and the LD10 are insulated is prepared, and can be selected and used according to each application. it can.
【００１３】この発明の半導体レーザ装置を、ステム23
に接続されたコモン端子と第一のリード24および第二の
リード25の３端子のパッケージを使用した半導体レーザ
装置により説明してきたが、この発明の半導体レーザ装
置は３端子のパッケージに限定されることはなく、ステ
ム23に接続されたコモン端子と第一のリード24および第
二のリード25以外に第三のリードを追加した４端子のパ
ッケージを作成し、例えばＬＤ10のアノード電極13から
ステム23に、ＰＤ４のアノード電極５から第一のリード
24に、ＬＤ10のカソード電極14から第二のリード25に、
ＰＤ４のカソード電極14から第三のリードにそれぞれボ
ンディングワイヤ26を配線して半導体レーザ装置とする
ことも可能である。このような４端子のパッケージの半
導体レーザ装置によれば、１種類の配線の半導体レーザ
装置により、外部配線を変えることにより４種類の配線
の組み合わせの半導体レーザ装置が作成され、それぞれ
の用途に応じて選択して使用することができる。The semiconductor laser device according to the present invention has a stem 23
The semiconductor laser device using the three-terminal package of the common terminal connected to the first lead 24 and the second lead 25 has been described, but the semiconductor laser device of the present invention is limited to the three-terminal package. However, a common terminal connected to the stem 23 and a four-terminal package in which a third lead is added in addition to the first lead 24 and the second lead 25 are prepared. For example, from the anode electrode 13 of the LD 10 to the stem 23. From the anode electrode 5 of PD4 to the first lead
24, from the cathode electrode 14 of the LD10 to the second lead 25,
It is also possible to wire a bonding wire 26 from the cathode electrode 14 of the PD 4 to each of the third leads to form a semiconductor laser device. According to the semiconductor laser device of such a four-terminal package, a semiconductor laser device of one type of wiring produces a semiconductor laser device of a combination of four types of wiring by changing the external wiring. Can be selected and used.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上に述べてきたことから明らかなよう
に、この発明によれば、半導体レーザ装置はＬＤのアノ
ードとＰＤのカソードが絶縁されているばかりでなく、
ＬＯＰ自体も半導体レーザ装置のパッケージのステムと
絶縁されてマウントされているので、パッケージの内部
の配線をワイヤボンディングの際に変えることにより、
４種類の配線の組み合わせの半導体レーザ装置を作るこ
とができ、それぞれの配線の組み合わせを用途に応じて
選択使用することのより、半導体レーザ装置を使用する
に際して正電位および負電位の二種類の電源を動作のた
めに必要とせず、単一の電源のみで半導体レーザ装置を
動作させることができるようになる。また、レーザダイ
オードドライバでドライブした際のＡＰＣの選択の自由
度が増え、最適なＡＰＣが可能になると同時にレーザダ
イオードドライバのコストダウンが可能となる。As is apparent from what has been described above, according to the present invention, in the semiconductor laser device, not only the anode of the LD and the cathode of the PD are insulated,
Since the LOP itself is also mounted so as to be insulated from the stem of the package of the semiconductor laser device, by changing the wiring inside the package at the time of wire bonding,
It is possible to make a semiconductor laser device with a combination of four types of wiring, and by selecting and using each combination of wirings according to the application, two types of power supplies, a positive potential and a negative potential, can be used when using the semiconductor laser device. Therefore, the semiconductor laser device can be operated with only a single power source. In addition, the degree of freedom in selecting the APC when driven by the laser diode driver is increased, which enables optimum APC and at the same time reduces the cost of the laser diode driver.
【図１】この発明の半導体レーザ装置に使用するＬＯＰ
の斜視図。FIG. 1 is an LOP used in a semiconductor laser device of the present invention.
FIG.
【図２】図１の構造を説明するための断面図。FIG. 2 is a sectional view for explaining the structure of FIG.
【図３】この発明の第一の実施例の半導体レーザ装置の
配線状態を示し、それぞれＡは斜視図、Ｂは回路図。FIG. 3 shows a wiring state of the semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention, where A is a perspective view and B is a circuit diagram.
【図４】この発明の第二の実施例の半導体レーザ装置の
配線状態を示し、それぞれＡは斜視図、Ｂは回路図。FIG. 4 shows a wiring state of a semiconductor laser device of a second embodiment of the present invention, where A is a perspective view and B is a circuit diagram.
【図５】この発明の第三の実施例の半導体レーザ装置の
配線状態を示し、それぞれＡは斜視図、Ｂは回路図。FIG. 5 shows a wiring state of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention, in which A is a perspective view and B is a circuit diagram.
【図６】この発明の第四の実施例の半導体レーザ装置の
配線状態を示し、それぞれＡは斜視図、Ｂは回路図であ
る。FIG. 6 shows a wiring state of a semiconductor laser device of a fourth embodiment of the present invention, where A is a perspective view and B is a circuit diagram.
１ 半導体基板 ２ 半導体層 ３ 半導体領域（受光領域） ４ フォトダイオード（ＰＤ） 4a ＰＤ領域 ５ アノード電極 ６ カソード電極 ７ 半導体層 ８ 半導体層 ９ レーザチップボンディング領域 10 レーザダイオード（ＬＤ） 11 はんだ層 12 活性層 13 アノード電極 14 カソード電極 15 レーザダイオードオンフォトダイオード素子（ＬＯ
Ｐ） 21 凸部 22 絶縁層 23 ステム 24 第一のリード 25 第二のリード 26 ボンディングワイヤ1 semiconductor substrate 2 semiconductor layer 3 semiconductor region (light receiving region) 4 photodiode (PD) 4a PD region 5 anode electrode 6 cathode electrode 7 semiconductor layer 8 semiconductor layer 9 laser chip bonding region 10 laser diode (LD) 11 solder layer 12 active Layer 13 Anode electrode 14 Cathode electrode 15 Laser diode on photodiode device (LO
P) 21 convex portion 22 insulating layer 23 stem 24 first lead 25 second lead 26 bonding wire
Claims (3)
にマウントしたレーザダイオードオンフォトダイオード
素子をパッケージのステムの凸部にマウントした半導体
レーザ装置において、 レーザダイオードのアノードとフォトダイオードのカソ
ード間を電気的に絶縁したレーザダイオードオンフォト
ダイオード素子を、前記パッケージのステムの凸部に絶
縁手段を介してマウントしたことを特徴とする半導体レ
ーザ装置。1. In a semiconductor laser device in which a laser diode on photodiode element in which a laser diode is mounted on a photodiode is mounted on a convex portion of a stem of a package, an anode of the laser diode and a cathode of the photodiode are electrically insulated from each other. A semiconductor laser device in which the laser diode-on-photodiode element described above is mounted on a convex portion of the stem of the package via an insulating means.
を特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the insulating means is an insulating paste.
であることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装
置。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the insulating means is an insulating plate coated with an adhesive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238295A JPH0582904A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238295A JPH0582904A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Semiconductor laser device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582904A true JPH0582904A (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=17028074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238295A Pending JPH0582904A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582904A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7113528B2 (en) | 2002-07-18 | 2006-09-26 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor laser device |
| US7483460B2 (en) | 2005-08-04 | 2009-01-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Transmitter optical subassembly and a transmitter optical module installing the same |
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1991
- 1991-09-18 JP JP3238295A patent/JPH0582904A/en active Pending
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