垂直共振腔面发射激光元件、垂直共振腔面发射激光阵列元件制造技术

技术编号:11058385 阅读:30 留言:0更新日期:2015-02-19 02:41
本发明专利技术提供垂直共振腔面发射激光元件。在垂直共振腔面发射激光元件(10)的表面配置有阴极用电极(911)、阴极用焊盘电极(912A、912B)、阴极用布线电极(913A、913B)、阳极用电极(921)、阳极用焊盘电极(922)、以及阳极用布线电极(923)。在阳极用电极(921)的正下方形成有构成为以包覆层以及DBR层夹着活性层的结构的发光区域多层部。形成有该发光区域多层部的区域成为发光区域(700)。发光区域(700)相对于第一方向,以与平筒夹吸附的吸附区域(800)相比在第一方向的一端侧与吸附区域(800)大致接触或者隔开规定距离的方式配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】垂直共振腔面发射激光元件、垂直共振腔面发射激光阵列元件
本专利技术涉及向与安装面正交的方向照射激光的垂直共振腔面发射激光元件、以及配列了多个这样的垂直共振腔面发射激光元件的垂直共振腔面发射激光阵列元件。
技术介绍
现在,作为半导体激光器的一种,垂直共振腔面发射激光元件(VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLASER))正被实用化。以下,将垂直共振腔面发射激光元件称为“VCSEL元件”。VCSEL元件的大致的结构例如如专利文献1所示,在基座基板的上层形成有第一DBR(多层分布式布拉格反射器)层。在第一DBR(多层分布式布拉格反射器)层的上层形成有第一隔离层。在第一隔离层的上层形成有具备量子阱的活性层。在活性层的上层形成有第二隔离层。在第二隔离层的上层形成有第二DBR层。在第二DBR层的上层形成有阳极电极。而且,通过对阳极电极与和第一DBR层导通的阴极电极间施加驱动信号,来产生向与基座基板垂直的(与层叠方向平行的)方向具有敏锐的指向性的激光。这样,VCSEL元件在基座基板的表面层叠上述各层形成层叠体,并从该层叠体的表面照射激光。而且,VCSEL元件在具备外部电路的安装电路基板上以基座基板侧抵接的方式安装。因此,将VCSEL元件安装于安装电路基板的情况下,在VCSEL元件的安装位置预先涂覆芯片焊接剂,并在涂覆的芯片焊接剂上放置垂直共振腔面发射激光元件。此时,VCSEL元件通过下面的工序而被安装。首先,使用模具筒夹等从安装前的配置位置(划片胶带的表面等)拾取VCSEL元件。VCSEL元件保持被模具筒夹拾取的状态被运送至安装电路基板上的安装位置。VCSEL元件通过模具筒夹而被放置在芯片焊接剂上。专利文献1:日本特开2007-250669号公报图8是用于说明将以往的VCSEL元件安装于安装电路基板时产生的问题点的图。图8(A)是表示进行了正常的拾取的情况下的VCSEL元件的拾取状态的图。图8(B)是表示进行了正常的拾取的情况下的VCSEL元件向安装电路基板的安装状态的图。图8(C)是表示以倾斜的状态拾取的情况下的垂直共振腔面发射激光元件的拾取状态的图。图8(D)是表示以倾斜的状态拾取的情况下的VCSEL元件向安装电路基板的安装状态的图。如图8(A)、(C)所示,以往,一般使用以仅接触VCSEL元件的角的方式拾取VCSEL元件的角锥筒夹作为模具筒夹DC。模具筒夹DC在VCSEL元件10P的发光面侧,从与该发光面正交的方向接近,并从发光面侧吸附VCSEL元件10P。此时,模具筒夹DC为角锥筒夹,且为与VCSEL元件10P的角部接触,来拾取该VCSEL元件10P的结构,所以在VCSEL元件10P的发光面与模具筒夹DC的拾取部的底面之间产生空间。进行了正常的拾取的情况下,如图8(A)所示,模具筒夹DC的拾取部的底面与VCSEL元件10P的发光面以及和该发光面对置的安装面平行。该情况下,若将VCSEL元件10P放置在芯片焊接剂DB的表面,则如图8(B)所示,VCSEL元件10P的安装面与安装电路基板PCB的安装面平行。因此,VCSEL元件10P的激光的照射方向与安装电路基板PCB的安装面正交,成为理想的安装状态。另一方面,如图8(C)所示,存在以模具筒夹DC的拾取部的底面与VCSEL元件10P的发光面、安装面具有规定的倾斜的状态拾取VCSEL元件10P的情况。该情况下,若将VCSEL元件10P放置于芯片焊接剂DB的表面,则如图8(D)所示,VCSEL元件10P的安装面与安装电路基板PCB的安装面不平行。因此,VCSEL元件10P的激光的照射方向不与安装电路基板PCB的安装面正交,在以与安装面正交的方向为传输方向的方式设置光纤电缆等波导的情况下,会产生传输损耗。因此,必须以VCSEL元件的安装面与安装电路基板的安装面准确地平行的方式拾取VCSEL元件。作为解决这样的问题的方法,有使用拾取面与VCSEL元件的发光面侧抵接的平筒夹作为模具筒夹DC的方法。然而,VCSEL元件的发光部容易因冲击而产生结晶脱落,并使用了平筒夹作为模具筒夹DC的情况下,存在模具筒夹DC与该发光部接触,导致垂直共振腔面发射激光元件容易破损这样的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供在将安装型的垂直共振腔面发射激光元件(VCSEL元件)安装于安装电路基板时不产生破损的垂直共振腔面发射激光元件以及垂直共振腔面发射激光阵列元件。该专利技术的垂直共振腔面发射激光元件具有下面的特征。垂直共振腔面发射激光元件具备:基座基板;形成在该基座基板的表面的N型半导体多层膜反射层、具备量子阱的活性层、以及P型半导体多层膜反射层;与P型半导体多层膜反射层连接的阳极用电极;以及与N型半导体多层膜反射层连接的阴极用电极。垂直共振腔面发射激光元件从基座基板的表面侧观察,在比基座基板狭窄的区域形成至少包含N型半导体多层膜反射层以上的层并发出激光的发光区域多层部。垂直共振腔面发射激光元件是通过基座基板的发光区域多层部侧被吸附而被安装于外部电路基板的。垂直共振腔面发射激光元件从基座基板的表面侧观察,发光区域多层部的形成区域与被吸附的区域不同。在该构成中,垂直共振腔面发射激光元件被吸附于吸附夹具时,能够防止该吸附夹具与通过层叠多层半导体而形成的发光区域多层部接触。另外,优选该专利技术的垂直共振腔面发射激光元件为下面的构成。基座基板在第一方向具有第一长度,在与该第一方向大致正交的第二方向具有第二长度,第一长度比第二长度长,吸附区域在第一方向以及第二方向这两方上与第二长度大致相同的情况下,发光区域多层部的形成区域以与吸附区域接触或者分离的方式配置在沿着吸附区域的第一方向的规定位置。在该构成中,示出了垂直共振腔面发射激光元件的更具体的结构。通常,在对安装型部件进行安装的情况下,特别是,如该专利技术的垂直共振腔面发射激光元件那样,外形形状小,并安装底面侧那样的安装型部件的情况下,一般来说吸附表面侧来进行安装。此时,为了提高吸附性能,作为吸附夹具的筒夹的吸附面相对于垂直共振腔面发射激光元件,尽量与表面侧抵接,并且,以不比垂直共振腔面发射激光元件的外形大的方式设定。因此,与第一方向的长度(第一长度)相比第二方向的长度(第二长度)短的情况下,若使第二长度与作为吸附夹具的筒夹的吸附面的长度一致,则吸附性能好。这样的情况下,若使用该构成,则即使筒夹的吸附面的整个面与垂直共振腔面发射激光元件的表面抵接,也能够防止筒夹与发光区域多层部接触。另外,优选该专利技术的垂直共振腔面发射激光元件为下面的构成。垂直共振腔面发射激光元件具备阳极用焊盘电极和阴极用焊盘电极。阳极用焊盘电极形成在基座基板的发光区域多层部侧,并与阳极用电极连接。阴极用焊盘电极形成在基座基板的发光区域多层部侧,并与阴极用电极连接。阳极用焊盘电极与阴极用焊盘电极沿着第二方向,相对于发光区域多层部被配置在同一侧。在该构成中,阳极用焊盘电极与阴极用焊盘电极相对于发光区域配置在同一侧,所以使用该阳极用焊盘电极和阴极用焊盘电极以引线接合的方式与外部电路基板连接的情况下,若以在阳极用焊盘电极和阴极用焊盘电极相同的方式向远离发光区域的方向进行引线接合,则能够防止俯视时引线与发光区域重合这一情况,并能够防止激光照射引线这一情况。另外,本文档来自技高网
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垂直共振腔面发射激光元件、垂直共振腔面发射激光阵列元件

【技术保护点】
一种垂直共振腔面发射激光元件,具备:基座基板;形成在该基座基板的表面的N型半导体多层膜反射层、具备量子阱的活性层、以及P型半导体多层膜反射层;阳极用电极,其与所述P型半导体多层膜反射层连接;以及阴极用电极,其与所述N型半导体多层膜反射层连接,从所述基座基板的表面侧观察,在比所述基座基板狭窄的区域形成至少包含所述N型半导体多层膜反射层以上的层,并发出激光的发光区域多层部,所述垂直共振腔面发射激光元件通过所述基座基板的所述发光区域多层部侧被吸附而被安装于外部电路基板,其中,从所述基座基板的表面侧观察,所述发光区域多层部的形成区域与所述被吸附的区域不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 JP 2012-1194591.一种垂直共振腔面发射激光元件,具备:基座基板;形成在该基座基板的表面的N型半导体多层膜反射层、具备量子阱的活性层、以及P型半导体多层膜反射层;阳极用电极,其与所述P型半导体多层膜反射层连接;以及阴极用电极,其与所述N型半导体多层膜反射层连接,从所述基座基板的表面侧观察,在比所述基座基板狭窄的区域形成至少包含所述N型半导体多层膜反射层以上的层,并发出激光的发光区域多层部,所述垂直共振腔面发射激光元件通过所述基座基板的所述发光区域多层部侧被吸附而被安装于外部电路基板,其中,从所述基座基板的表面侧观察,所述发光区域多层部的形成区域的任意区域都不与所述被吸附的区域重合,所述被吸附的区域不包含发光区域的任意区域。2.根据权利要求1所述的垂直共振腔面发射激光元件,其中,所述基座基板在第一方向具有第一长度,在与该第一方向大致正交的第二方向具有第二长度,第一长度比第二长度长,所述吸附区域在所述第一方向以及所述第二方向的双方上与所述第二长度大致相同的情况下,所述发光区域多层部的形成区域以与所述吸附区域接触或者分离的方式,配置在沿所述吸附区域的所述第一方向的规定位置。3.根据权利要求2所述的垂直共振腔面发射激光元件,其中,具备:阳极用焊盘电极,其形成在所述基座基板的所述发光区域多层部侧,并与所述阳极用电极连接;以及阴极用焊盘电极,其形成在所述基座基板的所述发光区域多层部侧,并与所述阴极用电极连接,所述阳极用焊盘电极与所述阴极用焊盘电极沿所述第二方向,相对于所述发光区域多层部配置在同一侧。4.根据权利要求3所述的垂直共振腔面发射激光元件,其中,所述阳极用焊盘电极与所述阴极用焊盘电极以沿所述第一方向配列的方式配置。5.根据权利要求4所述的垂直共振腔面发射激光元件,其中,所述阴极用焊盘电极为两个,这两个阴极用焊盘电极从所述基座基板的表面侧观察,形成在将所述阳极用焊盘电极夹着的位置。6.根据权利要求4或者权利要求5所述的垂直共振腔面发射激光元件,其中,所述阳极用焊盘电极与所述阴极用焊盘电极沿第一方向的间隔恒定。7.一种垂直共振腔面发射激光阵列元件,其中,具备多个权利要求1~6的任意一个所述的垂直共振腔面发射激光元件,并以各垂直共振腔面发射激光元件的各发光区域多层部分别以规定距离分离的方式配置。8.一种垂直共振腔面发射激光阵列元件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩田圭司松原一平粉奈孝行渡边博柳濑雅司
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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