JP3846884B2 - Semiconductor laser device mounting frame, semiconductor laser device, optical pickup device, and method of manufacturing semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device mounting frame, semiconductor laser device, optical pickup device, and method of manufacturing semiconductor laser device Download PDF

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Description

本発明は、例えばＣＤ（光ディスク）などの情報記録媒体に対して光学的に情報を記録したり再生したりする光ピックアップ装置などに用いられ、フレームレーザと称されるパッケージ構造を有する半導体レーザ装置およびその製造方法、この半導体レーザ装置を用いた光ピックアップ装置、半導体レーザ装置に用いられる半導体レーザ装置用フレームに関する。   The present invention is a semiconductor laser device having a package structure called a frame laser, which is used for an optical pickup device for optically recording and reproducing information on an information recording medium such as a CD (optical disk). The present invention also relates to a manufacturing method thereof, an optical pickup device using the semiconductor laser device, and a semiconductor laser device frame used in the semiconductor laser device.

この種の従来の光ピックアップ装置の概略構成について、図３を参照しながら説明する。   A schematic configuration of this type of conventional optical pickup device will be described with reference to FIG.

図３において、光ピックアップ装置２０は、半導体レーザ装置１、回折格子２、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、対物レンズ５、情報記録媒体６および光検出器７を有している。   In FIG. 3, the optical pickup device 20 includes a semiconductor laser device 1, a diffraction grating 2, a beam splitter 3, a collimator lens 4, an objective lens 5, an information recording medium 6, and a photodetector 7.

上記構成により、半導体レーザ装置１から出射された光は、回折格子２を通ってビームスプリッタ３に入射される。このビームスプリッター３を透過した光は、コリメートレンズ４および対物レンズ５によって集光されて情報記録媒体６の情報記録面上に照射される。情報記録媒体６の情報記録面上に照射された光は、情報記録面によって反射され、対物レンズ５およびコリメートレンズ４を介してビームスプリッタ３に入射される。このビームスプリッタ３に入射された光は、９０°方向変換されて光検出器７側に入射される。光検出器７では、入射光量に応じて信号電荷が検出されて、情報記録媒体６に記録された情報が読み取られる。   With the above configuration, the light emitted from the semiconductor laser device 1 is incident on the beam splitter 3 through the diffraction grating 2. The light transmitted through the beam splitter 3 is condensed by the collimating lens 4 and the objective lens 5 and irradiated on the information recording surface of the information recording medium 6. The light irradiated on the information recording surface of the information recording medium 6 is reflected by the information recording surface and enters the beam splitter 3 through the objective lens 5 and the collimating lens 4. The light incident on the beam splitter 3 is converted by 90 ° and incident on the photodetector 7 side. The photodetector 7 detects signal charges according to the amount of incident light, and reads information recorded on the information recording medium 6.

上記半導体レーザ装置１として、例えば図４（ａ）および図４（ｂ）に示すような平板型のフレームレーザ８を用いることができる。   As the semiconductor laser device 1, for example, a flat frame laser 8 as shown in FIGS. 4A and 4B can be used.

このフレームレーザ８は、レーザチップ１１、モニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２（サブマウント部）、放熱部１３ａ，１３ｂとＧＮＤ用フレーム１３ｃとダイボンド部１３ｄとを含むレーザチップ搭載用フレーム１３、レーザ駆動用フレーム１４、モニタ用フォトダイオード用フレーム１５、電気的接続を行うための金線１６および各フレームを一体化する樹脂部１７を有している。   The frame laser 8 includes a laser chip mounting frame 13 including a laser chip 11, a submount 12 (submount portion) on which a monitoring photodiode is mounted, heat radiation portions 13a and 13b, a GND frame 13c, and a die bond portion 13d. , A laser drive frame 14, a monitor photodiode frame 15, a gold wire 16 for electrical connection, and a resin portion 17 for integrating the frames.

レーザチップ１１およびモニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２は、レーザチップ搭載用フレーム１３の幅広部中央部に設けられたダイボンド部１３ｄに配置されてダイボンドされている。レーザチップ１１の電極は金線１６によってレーザ駆動用フレーム１４とワイヤボンドされており、モニタ用フォトダイオードの電極は金線１６によってモニタ用フォトダイオード用フレーム１５とワイヤボンドされている。レーザチップ搭載用フレーム１３、レーザ駆動用フレーム１４およびモニタ用フォトダイオード用フレーム１５は、樹脂部１７によって固定されている。   The submount 12 on which the laser chip 11 and the monitoring photodiode are mounted is disposed and die bonded to a die bond portion 13d provided at the center of the wide portion of the laser chip mounting frame 13. The electrode of the laser chip 11 is wire-bonded to the laser driving frame 14 by a gold wire 16, and the electrode of the monitoring photodiode is wire-bonded to the monitoring photodiode frame 15 by a gold wire 16. The laser chip mounting frame 13, the laser driving frame 14 and the monitor photodiode frame 15 are fixed by a resin portion 17.

このフレームレーザ８を用いる場合、例えば図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、フレームレーザ８を主として真鍮製円筒状ホルダ部９の内部に取り付けて固定してから用いることが多い。この真鍮製円筒状ホルダ部９の内部には、フレームレーザ８のサイズに合わせて切り欠き部１０が設けられており、この切り欠き部１０にフレームレーザ８の両端部分が固定される。この構成によれば、フレームレーザ８で発生した熱は、切り欠き部１０の周囲から真鍮製円筒状ホルダ部９に伝わり、これを介して放熱される。   When this frame laser 8 is used, for example, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), the frame laser 8 is often used after being mounted and fixed inside a brass cylindrical holder portion 9 in many cases. . A notch 10 is provided in the brass cylindrical holder 9 according to the size of the frame laser 8, and both end portions of the frame laser 8 are fixed to the notch 10. According to this configuration, the heat generated by the frame laser 8 is transmitted from the periphery of the notch 10 to the brass cylindrical holder 9 and is radiated through this.

また、例えば特許文献１には、このようなフレームレーザ８を円筒状ホルダ部に固定するために、レーザチップ搭載用フレームの形状を工夫した半導体レーザ装置が開示されている。この特許文献１に開示されている半導体レーザ装置においては、上記ダイボンド部と放熱部とによって構成される幅広部端面の一部から両側に張り出した一対の幅狭の露出片が設けられている。この露出片は、レーザチップの発光点を中心とする仮想円に内接する円弧片を有している。また、この露出片は、レーザチップの発光点を中心とする環状装着補助具の仮想円に内接して固定されるようになっている。   For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor laser device in which the shape of a laser chip mounting frame is devised in order to fix such a frame laser 8 to a cylindrical holder portion. In the semiconductor laser device disclosed in Patent Document 1, a pair of narrow exposed pieces projecting to both sides from a part of the end face of the wide portion constituted by the die bond portion and the heat radiating portion are provided. The exposed piece has an arc piece inscribed in a virtual circle centered on the light emitting point of the laser chip. The exposed piece is fixed in contact with a virtual circle of the annular mounting aid centering on the light emitting point of the laser chip.

この構成によれば、円弧片または環状装着補助具を円筒状ホルダ部に嵌め込んで装着固定でき、円弧片または環状装着補助具を位置決めすることによってレーザチップの発光点の位置を自動的に円筒状ホルダ部に固定することができる。また、円弧片がある程度の弾力性を有しているため、ホルダ部の内面に圧接され、容易にフレームを装着できる。また、環状装着補助具についても、開ループ状に形成することによって、同様に、ある程度の弾力性を与えることもできる。
特開平７−３３５９８０号公報 According to this configuration, the arc piece or the annular mounting aid can be fitted and fixed to the cylindrical holder portion, and the position of the light emitting point of the laser chip is automatically cylindrical by positioning the arc piece or the annular mounting aid. Can be fixed to the holder. Further, since the arc piece has a certain degree of elasticity, it is pressed against the inner surface of the holder part and can be easily attached to the frame. Similarly, the annular mounting aid can be given a certain degree of elasticity by being formed in an open loop shape.
JP 7-335980 A

上記図４に示す従来技術では、フレームレーザ８で発生した熱の放熱経路が、真鍮製円筒状ホルダ部９の内部に設けられた、接触が不安定な切り欠き部１０を介してその周辺に限定されるため、放熱効率が悪い。   In the prior art shown in FIG. 4, the heat dissipation path of the heat generated by the frame laser 8 is provided around the notch 10 provided in the brass cylindrical holder 9 and unstable in contact. Limited heat dissipation efficiency.

この図４に示す従来技術を用いても、例えば、情報読み出し用に用いられる７８０ｎｍ帯の低出力赤外レーザなどのように、発熱量が小さい場合には、特に問題は生じない。しかしながら、６５０ｎｍ帯の赤色レーザでは、７８０ｎｍ帯の低出力赤外レーザと比較して、バンドギャップ構造が異なるために高温雰囲気下での放熱効率が低く、高温動作時に電流が大きくなったりして、劣化や故障に至るものが発生する。   Even if the prior art shown in FIG. 4 is used, there is no particular problem when the amount of heat generation is small, such as a 780 nm band low-power infrared laser used for reading information. However, in the 650 nm band red laser, the heat dissipation efficiency in a high temperature atmosphere is low because the band gap structure is different compared to the low output infrared laser in the 780 nm band, and the current increases during high temperature operation. Something that leads to degradation or failure occurs.

また、赤外レーザであっても、情報書き込み用途に用いられる高出力レーザでは、駆動電流が大きく、発熱量が大きいため、図４に示す従来のフレームレーザ８では、高温時に劣化や故障に至るものが発生する。このため、従来のフレームレーザ８よりも更に放熱性が良好な新しい構造のフレームレーザが必要とされている。   Further, even in the case of an infrared laser, a high-power laser used for information writing uses a large drive current and a large amount of heat generation. Therefore, the conventional frame laser 8 shown in FIG. Things occur. Therefore, there is a need for a frame laser having a new structure with better heat dissipation than the conventional frame laser 8.

また、上記特許文献１に開示されている半導体レーザ装置において、フレームに設けられている円弧片または環状装着補助具は、円筒状ホルダ部内に嵌め込んで装着固定するためだけのものである。この円弧片または環状装着補助具は、幅広部から外側に張り出された細幅部であるため、放熱効率を更に向上させるためには不十分である。   Further, in the semiconductor laser device disclosed in Patent Document 1, the arc piece or the annular mounting aid provided on the frame is only for fitting and fixing in the cylindrical holder portion. Since the arc piece or the annular mounting aid is a narrow width portion that protrudes outward from the wide width portion, it is insufficient for further improving the heat radiation efficiency.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、更に放熱性がより良好な半導体レーザ装置用フレーム、これを用いた半導体レーザ装置、これを用いた光ピックアップ装置および半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and further provides a semiconductor laser device frame with better heat dissipation, a semiconductor laser device using the same, an optical pickup device using the same, and a method for manufacturing the semiconductor laser device The purpose is to provide.

本発明の半導体レーザ装置用フレームは、良好な放熱性を得るために、半導体レーザ素子を搭載可能とする所定幅の平面部と、該平面部の一方端および他方端の少なくともいずれかに連設され、外周面が仮想円筒形状の内周面に沿って圧接可能とする曲面部とを有し、該平面部および該曲面部は、該仮想円筒形状の中心軸に平行なスリットが少なくとも一つ外周壁に設けられ、該外周壁が半導体レーザ素子の上方を覆った筒状体に構成されており、該曲面部の幅は該平面部の所定幅よりも広く構成されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
 In order to obtain good heat dissipation, the semiconductor laser device frame of the present invention is connected to at least one of a planar portion having a predetermined width on which a semiconductor laser element can be mounted and one end and the other end of the planar portion. A curved surface portion whose outer peripheral surface is press-contactable along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape, and the flat surface portion and the curved surface portion have at least one slit parallel to the central axis of the virtual cylindrical shape. Provided on the outer peripheral wall, the outer peripheral wall is configured in a cylindrical body covering the upper side of the semiconductor laser element, the width of the curved surface portion is configured to be wider than the predetermined width of the plane portion, This achieves the above object.

また、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける半導体レーザ素子の発光点が前記仮想円筒形状の中心軸上または該中心軸近傍に配置可能なように前記平面部が設けられている。   Preferably, the planar portion is provided so that a light emitting point of the semiconductor laser element in the frame for a semiconductor laser device of the present invention can be arranged on or near the central axis of the virtual cylindrical shape.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部および曲面部は、断面形状が”ｅ”字状および”ｓ”字状のいずれかである。   Further preferably, the plane portion and the curved surface portion of the frame for a semiconductor laser device of the present invention have either an “e” shape or an “s” shape in cross section.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける曲面部の外周面は前記仮想円筒形状の内周面に対応した円弧状に構成されている。   Further preferably, the outer peripheral surface of the curved surface portion of the frame for a semiconductor laser device of the present invention is formed in an arc shape corresponding to the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部および曲面部は、金属材料で構成されている。   Further preferably, the flat surface portion and the curved surface portion in the frame for a semiconductor laser device of the present invention are made of a metal material.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部および曲面部は、可撓性を有する金属材料で構成されている。   Further preferably, the flat surface portion and the curved surface portion of the frame for a semiconductor laser device of the present invention are made of a flexible metal material.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部は、前記所定幅の矩形形状または正方形状である。   Still preferably, in a frame for a semiconductor laser device according to the present invention, the flat portion has a rectangular shape or a square shape with the predetermined width.

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部および曲面部は、金属材料であり、前記半導体レーザ素子からの熱を放熱する放熱部である。 Further preferably, the flat surface portion and the curved surface portion in the frame for a semiconductor laser device of the present invention are a metal material and are heat radiating portions for radiating heat from the semiconductor laser element .

さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置用フレームにおける平面部および曲面部は、形状記憶合金で構成されている。   Further preferably, the flat surface portion and the curved surface portion in the frame for a semiconductor laser device of the present invention are made of a shape memory alloy.

本発明の半導体レーザ装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の上記半導体レーザ装置搭載用フレームの平面部に、前記半導体レーザ素子の発光点が前記仮想円筒形状の中心軸上または該中心軸近傍に位置するように、該半導体レーザ素子が搭載されているかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部が搭載されており、そのことにより上記目的が達成される。   A semiconductor laser device according to the present invention includes a planar portion of the semiconductor laser device mounting frame according to any one of claims 1 to 10, wherein a light emitting point of the semiconductor laser element is on the central axis of the virtual cylindrical shape or the center The semiconductor laser element is mounted so as to be positioned in the vicinity of the axis, or a submount portion provided with the semiconductor laser element is mounted, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における半導体レーザ素子は赤色レーザ素子および情報書き込み用高出力レーザ素子のいずれかである。   Preferably, the semiconductor laser element in the semiconductor laser device of the present invention is either a red laser element or a high-power laser element for writing information.

本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、請求項１１に記載の上記半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方法であって、前記半導体レーザ装置搭載用フレームの平面部となる所定部分上に半導体レーザ素子を搭載するかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部を搭載する工程と、該平面部の一方端および他方端の少なくともいずれかに連設された曲面部となる所定部分を、その外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿う形状に加工することにより該曲面部を形成する工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A semiconductor laser device manufacturing method according to the present invention is a semiconductor laser device manufacturing method for manufacturing the semiconductor laser device according to claim 11, wherein the semiconductor laser device is formed on a predetermined portion which is a flat portion of the semiconductor laser device mounting frame. A step of mounting a semiconductor laser element or a step of mounting a submount provided with the semiconductor laser element, and a predetermined portion that becomes a curved surface portion connected to at least one of the one end and the other end of the plane portion And forming the curved surface portion by processing the outer peripheral surface into a shape along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape, whereby the above object is achieved.

本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、請求項１１に記載の上記半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方法であって、形状記憶合金を材質とする半導体レーザ装置搭載用フレームの所定部分を、その外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿う形状に加工して前記曲面部を形成し、該曲面部を加熱することにより形状記憶合金に形状を記憶させる工程と、この加工した曲面部を平板状に戻し、前記平面部となる所定部分上に該半導体レーザ素子を搭載するかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部を搭載する工程と、該半導体レーザ装置搭載用フレームを加熱して形状記憶合金の記憶形状に変形させる工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A semiconductor laser device manufacturing method according to the present invention is a semiconductor laser device manufacturing method for manufacturing the semiconductor laser device according to claim 11, wherein the semiconductor laser device mounting frame is made of a shape memory alloy. The outer peripheral surface is processed into a shape along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape to form the curved surface portion, and the curved surface portion is heated to store the shape in the shape memory alloy, and the processed Returning the curved surface portion to a flat plate shape, mounting the semiconductor laser element on a predetermined portion that becomes the flat surface portion, or mounting a submount portion provided with the semiconductor laser element, and mounting the semiconductor laser device And heating the frame to deform it into a memory shape of a shape memory alloy, whereby the above object is achieved.

また、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、曲面部を形成する工程は、該曲面部の外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿って圧接するように外径寸法が該仮想円筒形状の内径寸法よりも大きい寸法に加工する。   Preferably, in the method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, the step of forming the curved surface portion has an outer diameter dimension such that the outer peripheral surface of the curved surface portion is press-contacted along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape. Processing to a size larger than the inner diameter of the virtual cylindrical shape.

本発明の光ピックアップ装置は、請求項１１に記載の上記半導体レーザ装置における半導体レーザ装置搭載用フレームの曲面部が前記仮想円筒形状に対応した金属製円筒状保持部内に嵌め込まれ、前記半導体レーザ素子からのレーザ光を用いて、情報記録媒体に光学的に情報を記録可能とし、また情報記録媒体から光学的に情報を再生可能とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。   In the optical pickup device of the present invention, the curved surface portion of the semiconductor laser device mounting frame in the semiconductor laser device according to claim 11 is fitted in a metal cylindrical holding portion corresponding to the virtual cylindrical shape, and the semiconductor laser element The information can be optically recorded on the information recording medium and the information can be optically reproduced from the information recording medium, thereby achieving the above-described object.

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。   The operation of the present invention will be described below with the above configuration.

本発明にあっては、半導体レーザ素子（半導体レーザチップ）やそれを設けたサブマウント部が搭載される金属製などのフレームが、半導体レーザ素子の発光点を中心軸上（または中心軸近傍位置）とする仮想円筒形状の内周面に沿う例えば帯形状の曲面部と、この曲面部の少なくとも一方端が連設された平面部とを有する形状に加工されている。例えば、フレームを断面”ｅ”字状または”ｓ”字状など、曲面部をほぼ円筒形状（中心軸に平行な長手方向に開口するスリットを有する）に加工し、このフレームを電子情報機器に用いる光ピックアップ装置の金属製円筒状保持部（ホルダ部）に嵌め込むことにより、従来の場合に比べて、ホルダ部とフレームとの接触安定度を向上させると共に、接触面積を大きくして放熱性を向上させることができる。   In the present invention, the frame made of metal or the like on which the semiconductor laser element (semiconductor laser chip) or the submount portion provided with the semiconductor laser element is mounted is located on the central axis (or near the central axis). For example, a band-shaped curved surface portion along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape and a flat surface portion in which at least one end of the curved surface portion is continuously provided. For example, the curved surface is processed into a substantially cylindrical shape (having a slit that opens in the longitudinal direction parallel to the central axis), such as a frame having an “e” shape or “s” shape, and this frame is used as an electronic information device. By fitting into the metal cylindrical holding part (holder part) of the optical pickup device to be used, the contact stability between the holder part and the frame is improved as compared with the conventional case, and the contact area is increased to dissipate heat. Can be improved.

また、フレームを、円筒状ホルダ部よりも若干大きな寸法で作製することによって、フレームをホルダ部内に嵌め込んだときに、曲面部外周面がホルダ内周面に沿って圧接して密着性を向上させて、さらにより良好な放熱性を得ることができる。   In addition, by making the frame slightly larger than the cylindrical holder part, when the frame is fitted in the holder part, the outer peripheral surface of the curved surface is pressed along the inner peripheral surface of the holder to improve adhesion And even better heat dissipation can be obtained.

フレーム形状は、半導体レーザ素子やサブマウント部をフレームの所定位置に搭載するダイボンドやワイヤボンドなどを行う「前」または「後」に機械的に形状加工することができる。   The frame shape can be mechanically processed “before” or “after” in which die bonding, wire bonding, or the like for mounting the semiconductor laser element or the submount portion at a predetermined position of the frame is performed.

上記「前」の場合として、フレーム材料として形状記憶合金を用いる場合には、その形状記憶合金に曲面部と平面部との形状を記憶させ、ダイボンドやワイヤボンド時には平面状に戻して、半導体レーザ素子をアセンブリした後に加熱することにより、目的の形状に容易に変形させることが可能となる。   In the case of “previous”, when a shape memory alloy is used as the frame material, the shape memory alloy stores the shape of the curved surface portion and the flat surface portion, and returns to the flat shape at the time of die bonding or wire bonding. By heating after assembling the element, the element can be easily deformed into a target shape.

本発明では、放熱特性が良好であるため、発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザをフレーム上に搭載することもできる。また、通常、発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザのパッケージとして用いられているＣＡＮパッケージと比較して、高性能で安価なフレームレーザを提供することができる。   In the present invention, since the heat dissipation characteristics are good, a red laser or a high-power laser for information writing that generates a large amount of heat can be mounted on the frame. Further, it is possible to provide a high-performance and inexpensive frame laser as compared with a CAN package which is usually used as a package of a red laser or a high-power laser for writing information, which generates a large amount of heat.

以上により、本発明によれば、通常の平板型フレームレーザよりも放熱性が良好なフレームレーザを得ることができる。よって、発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザがフレーム上に搭載されても、信頼性が高い半導体レーザ装置および電子情報機器（例えば情報記録再生装置）の光ピックアップ装置を作製することができる。また、通常、発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザ素子のパッケージとして用いられているＣＡＮパッケージと比較して、安価なフレームレーザ素子により、熱による信頼性が高い半導体レーザ装置および電子情報機器の光ピックアップ装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a frame laser with better heat dissipation than a normal flat frame laser. Therefore, a highly reliable semiconductor laser device and an optical pickup device for an electronic information device (for example, an information recording / reproducing device) can be manufactured even when a red laser or a high-power laser for information writing is mounted on the frame. Can do. In addition, compared with a CAN package that is usually used as a package for a red laser or a high-power laser element for writing information that generates a large amount of heat, a semiconductor laser device and an electronic device that are highly reliable by heat using an inexpensive frame laser element. An optical pickup device for information equipment can be provided.

以下に、本発明の半導体レーザ装置をフレームレーザに適用した場合の各実施形態１〜３について、図面を参照しながら説明する。
なお、次の実施形態１〜３では、後述する平面部１３ｆまたは１３ｉは、所定幅の矩形形状（長方形状）で、後述する曲面部１３ｅまたは１３ｇ，１３ｈと同一幅で連設するものとして説明するが、平面部が曲面部と同一幅でなく、即ち、曲面部が平面部の所定幅よりも広く構成されている。この場合、曲面部の幅は平面部の幅を超え金属製円筒状保持部（ホルダ部）９Ａの幅（中心軸方向の奥行き寸法）以下である。また、この平面部は正方形状であってもよい。
Embodiments 1 to 3 when the semiconductor laser device of the present invention is applied to a frame laser will be described below with reference to the drawings.
In the following first to third embodiments, a flat surface portion 13f or 13i described later is a rectangular shape (rectangular shape) having a predetermined width, and is described as being continuously provided with the same width as a curved surface portion 13e or 13g, 13h described later. However, the flat portion is not the same width as the curved portion, that is, the curved portion is configured wider than the predetermined width of the flat portion. In this case, the width of the curved surface portion exceeds the width of the flat surface portion and is equal to or smaller than the width (depth dimension in the central axis direction) of the metal cylindrical holding portion (holder portion) 9A. In addition, the plane portion may be square.

（実施形態１）
本実施形態１では、断面”ｅ”字状（逆”ｅ”字状を含む）のフレームに半導体レーザ素子を搭載したフレームレーザおよびそのフレームレーザを保持部（ホルダ部）に嵌め込んで用いる電子情報機器の光ピックアップ装置について説明する。 (Embodiment 1)
In the first embodiment, a frame laser in which a semiconductor laser element is mounted on a frame having an “e” cross section (including an inverted “e” shape) and an electron used by fitting the frame laser into a holding portion (holder portion) An optical pickup device for information equipment will be described.

図１（ａ）は、本発明のフレームレーザの実施形態１における概略構成を示す平面図、図１（ｂ）はそのフレームレーザの斜視図であり、図１（ｃ）はそのフレームレーザを電子情報機器の金属製円筒状ホルダ部に嵌め込んだ状態を示す断面図である。なお、図１（ｂ）では半導体レーザチップ１１およびサブマウント１２については特に図示していない。   FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of a frame laser according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1B is a perspective view of the frame laser, and FIG. It is sectional drawing which shows the state engage | inserted by the metal cylindrical holder part of the information equipment. In FIG. 1B, the semiconductor laser chip 11 and the submount 12 are not particularly shown.

図１（ａ）において、フレームレーザ１８は、放熱部１３ａ，１３ｂとＧＮＤ用フレーム１３ｃとダイボンド部１３ｄとを含む半導体レーザ装置搭載用フレームとしてのレーザチップ搭載用フレーム１３Ａ、レーザ駆動用フレーム１４、モニタ用フォトダイオード用フレーム１５、および各フレームを一体化する樹脂部１７、半導体レーザチップ１１、モニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２（サブマウント部）、電気的接続のための金線１６を有している。   In FIG. 1A, a frame laser 18 includes a laser chip mounting frame 13A, a laser driving frame 14, and a semiconductor laser device mounting frame including heat dissipating sections 13a and 13b, a GND frame 13c, and a die bonding section 13d. A monitor photodiode frame 15, a resin portion 17 for integrating the frames, a semiconductor laser chip 11, a submount 12 (submount portion) on which the monitor photodiode is mounted, and a gold wire 16 for electrical connection. have.

レーザチップ搭載用フレーム１３Ａは可撓性を有する金属放熱フレームであり、図１（ｂ）示すように、幅広部が、所定の円筒形状（仮想円筒形状）の内周面に沿って圧接可能とする略円筒状の曲面部１３ｅと、曲面部１３ｅ一方端が連接されて設けられた平面部１３ｆとを有する断面”ｅ”字状に加工されている。レーザチップ搭載用フレーム１３Ａの平面部１３ｆおよび曲面部１３ｅは、仮想円筒形状の中心軸に沿ったスリット（開口部）が一つ外周壁（曲面部１３ｅ）に設けられたほぼ筒状体に構成されている。このスリットにより曲面部１３ｅに可撓性を持たすことができる。さらに、曲面部１３ｅの外周面は所定の円筒形状（仮想円筒形状；ホルダ部）の内周面に対応した円弧状に形成されている。   The laser chip mounting frame 13A is a flexible metal heat dissipating frame. As shown in FIG. 1B, the wide portion can be press-contacted along the inner peripheral surface of a predetermined cylindrical shape (virtual cylindrical shape). The curved surface portion 13e having a substantially cylindrical shape and a flat surface portion 13f provided with one end of the curved surface portion 13e connected to each other are processed into an “e” cross section. The flat surface portion 13f and the curved surface portion 13e of the laser chip mounting frame 13A are configured as a substantially cylindrical body in which one slit (opening) along the central axis of the virtual cylindrical shape is provided on the outer peripheral wall (curved surface portion 13e). Has been. This slit can give flexibility to the curved surface portion 13e. Furthermore, the outer peripheral surface of the curved surface portion 13e is formed in an arc shape corresponding to the inner peripheral surface of a predetermined cylindrical shape (virtual cylindrical shape; holder portion).

レーザチップ搭載用フレーム１３Ａの平面部１３ｆの中央部に設けられたダイボンド部１３ｄには、半導体レーザ素子（半導体レーザチップ１１）および、モニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２が配置されてダイボンドされている。これにより、半導体レーザチップ１１の発光点が仮想円筒形状の中心線上（または中心線近傍位置）に配置される。   A semiconductor laser element (semiconductor laser chip 11) and a submount 12 on which a monitoring photodiode is mounted are disposed in a die bond portion 13d provided at the center of the flat surface portion 13f of the laser chip mounting frame 13A. Has been. As a result, the light emitting point of the semiconductor laser chip 11 is arranged on the virtual cylindrical center line (or near the center line).

また、半導体レーザチップ１１の電極は、金線１６によってレーザ駆動用フレーム１４とワイヤボンドされており、モニタ用フォトダイオードの電極は金線１６によってモニタ用フォトダイオード用フレーム１５とワイヤボンドされている。半導体レーザチップ搭載用フレーム１３Ａ、レーザ駆動用フレーム１４およびモニタ用フォトダイオード用フレーム１５は、樹脂部１７によって固定されている。   The electrodes of the semiconductor laser chip 11 are wire-bonded to the laser driving frame 14 by a gold wire 16, and the electrodes of the monitoring photodiode are wire-bonded to the monitoring photodiode frame 15 by a gold wire 16. . The semiconductor laser chip mounting frame 13 </ b> A, the laser driving frame 14, and the monitor photodiode frame 15 are fixed by a resin portion 17.

この半導体レーザ装置１８は、以下のようにして作製することができる。   The semiconductor laser device 18 can be manufactured as follows.

金属材料からなるレーザチップ搭載用フレーム１３Ａにおいて、幅広部の一方側に設けられた放熱部１３ａ（図１（ａ）では右側）を、所定の円筒形状の円周とほぼ同程度の長さに形成する。半導体レーザチップ１１およびモニタ用フォトダイオードを搭載したサブマウント１２をダイボンド部１３ｄにダイボンドした後、各電極間を金線１６により接続する。その後、放熱部１３ａを機械的に形状加工して略円筒状の曲面部１３ｅと平面部１３ｆを形成し、図１（ｂ）に示すような断面”ｅ”字状のフレームとする。この場合、半導体レーザチップ１１の発光点は円筒形状の円の中心になっている。   In the laser chip mounting frame 13A made of a metal material, the heat dissipating part 13a (on the right side in FIG. 1A) provided on one side of the wide part has a length substantially the same as the circumference of a predetermined cylindrical shape. Form. After the submount 12 on which the semiconductor laser chip 11 and the monitoring photodiode are mounted is die-bonded to the die-bonding portion 13d, the electrodes are connected by the gold wire 16. Thereafter, the heat radiating portion 13a is mechanically processed to form a substantially cylindrical curved surface portion 13e and a flat surface portion 13f, thereby obtaining a frame having an e-shaped cross section as shown in FIG. In this case, the light emitting point of the semiconductor laser chip 11 is the center of a cylindrical circle.

このようにして作製された断面”ｅ”字状のフレームレーザ１８を、図１（ｃ）に示すように、電子情報機器における真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に嵌め込むことにより、フレームレーザ１８が真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に固定される。このようにして、電子情報機器に、例えば図３に示すような光ピックアップ装置１０を用いることができて、この光ピックアップ装置１０にフレームレーザ１８を用いることができる。   As shown in FIG. 1 (c), the frame laser 18 having a cross-section "e" shape produced in this way is fitted into a brass cylindrical holder portion 9A in an electronic information device, whereby a frame laser 18 is obtained. Is fixed in the brass cylindrical holder portion 9A. In this manner, for example, an optical pickup device 10 as shown in FIG. 3 can be used for an electronic information device, and a frame laser 18 can be used for the optical pickup device 10.

このフレームレーザ１８で発生した熱は、略円筒状の曲面部１３ｅから真鍮製円筒状ホルダ部９Ａに伝わって放熱される。これにより、図４に示す従来構成では真鍮製円筒状ホルダ部９の切り欠き部１０近傍からのみ放熱されていた熱が、真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内周のほぼ全面積で放熱するため、放熱効率を向上させることができる。さらに、金線１６が曲面部１３ｅと平面部１３ｆとで囲まれて通常の取り扱いでは手で触れられない位置に配置されるため、金線が倒れて異種電極間でショートが発生することも防ぐことができる。   The heat generated by the frame laser 18 is transferred from the substantially cylindrical curved surface portion 13e to the brass cylindrical holder portion 9A and radiated. Thereby, in the conventional configuration shown in FIG. 4, the heat radiated only from the vicinity of the notch 10 of the brass cylindrical holder portion 9 is radiated in almost the entire area of the inner periphery of the brass cylindrical holder portion 9A. The heat dissipation efficiency can be improved. Furthermore, since the gold wire 16 is surrounded by the curved surface portion 13e and the flat surface portion 13f and is disposed at a position where it cannot be touched by hand in normal handling, it is possible to prevent the gold wire from falling and causing a short circuit between different electrodes. be able to.

以上により、本実施形態１のフレームレーザ１８によれば、このように良好な放熱性能を確保することができるため、半導体レーザチップ１１として発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザなどを用いた場合でも、従来の高温時の劣化や故障を防いで信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the frame laser 18 of the first embodiment, such a good heat dissipation performance can be ensured. Therefore, as the semiconductor laser chip 11, a red laser having a large calorific value, a high-power laser for information writing, or the like is used. Even when it is used, it is possible to improve the reliability by preventing deterioration and failure at the time of conventional high temperature.

なお、放熱部１３ａを略円筒状の曲面部１３ｅに加工する際に、その外径寸法を真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法より若干大きくして、圧力を加えながら真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内にそのバネ性によって嵌め込むようにしてもよい。これにより、そのバネ性によって、真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ（仮想円筒形状）の内周面に沿った真鍮性円筒状ホルダ部９Ａとフレーム曲面部１３ｅとの密着度が向上して、より良好な放熱効率を得ることができる。   In addition, when processing the heat radiation part 13a into the substantially cylindrical curved surface part 13e, the outer diameter dimension is slightly larger than the inner diameter dimension of the brass cylindrical holder part 9A, and the brass cylindrical holder part is applied while applying pressure. You may make it fit in 9A with the spring property. Thereby, due to its spring property, the degree of adhesion between the brass cylindrical holder portion 9A along the inner peripheral surface of the brass cylindrical holder portion 9A (virtual cylindrical shape) and the frame curved surface portion 13e is improved. Heat dissipation efficiency can be obtained.

（実施形態２）
本実施形態２では、断面”ｓ”字状（逆”ｓ”字状を含む）のフレームに半導体レーザ素子を搭載したフレームレーザおよびこのフレームレーザをホルダ部内に嵌め込んで用いる電子情報機器の光ピックアップ装置について説明する。 (Embodiment 2)
In the second embodiment, a frame laser in which a semiconductor laser element is mounted on a frame having a cross-sectional “s” shape (including an inverted “s” shape), and light of an electronic information device that is used by fitting the frame laser in a holder portion. The pickup device will be described.

図２（ａ）は、本発明のフレームレーザの実施形態２における概略構成を示す平面図、図２（ｂ）はそのフレームレーザの斜視図、図２（ｃ）はそのフレームレーザを電子情報機器の金属製円筒状ホルダ部９Ａ内に嵌め込んだ状態を示す断面図である。なお、図２（ｂ）では半導体レーザチップ１１およびサブマウント１２については特に図示していない。   2A is a plan view showing a schematic configuration of a frame laser according to the second embodiment of the present invention, FIG. 2B is a perspective view of the frame laser, and FIG. 2C is an electronic information device. It is sectional drawing which shows the state engage | inserted in 9 A of metal cylindrical holder parts. In FIG. 2B, the semiconductor laser chip 11 and the submount 12 are not particularly shown.

図２（ａ）において、フレームレーザ１９は、半導体レーザチップ１１、モニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２（サブマウント部）、放熱部１３ａおよび１３ｂとＧＮＤ用フレーム１３ｃとダイボンド部１３ｄとを含む半導体レーザ装置搭載用フレームとしてのレーザチップ搭載用フレーム１３Ｂ、レーザ駆動用フレーム１４、モニタ用フォトダイオード用フレーム１５、電気的接続のための金線１６および各フレームを一体化する樹脂部１７を有している。   In FIG. 2A, a frame laser 19 includes a semiconductor laser chip 11, a submount 12 (submount portion) on which a monitoring photodiode is mounted, a heat radiating portion 13a and 13b, a GND frame 13c, and a die bond portion 13d. Including a laser chip mounting frame 13B as a semiconductor laser device mounting frame, a laser driving frame 14, a monitor photodiode frame 15, a gold wire 16 for electrical connection, and a resin portion 17 for integrating the frames. Have.

レーザチップ搭載用フレーム１３Ｂは可撓性を有する金属放熱フレームであり、図２（ｂ）示すように、幅広部が、所定の円筒形状（仮想円筒形状）の内周面に沿うように設けられた略半円筒状の曲面部１３ｇおよび１３ｈと、曲面部１３ｇおよび１３ｈの各端部がそれぞれ連接して設けられた平面部１３ｉとを有する断面”ｓ”字状の円筒状に加工されている。レーザチップ搭載用フレーム１３Ｂの平面部１３ｉおよび曲面部１３ｇ，１３ｈは、仮想円筒形状の中心軸に沿ったスリット（開口部）が二つ外周壁（曲面部１３ｇ，１３ｈ）に設けられたほぼ筒状体に構成されている。このスリットにより曲面部１３ｇ，１３ｈに可撓性を持たすことができる。   The laser chip mounting frame 13B is a flexible metal heat dissipation frame, and as shown in FIG. 2B, the wide portion is provided along the inner peripheral surface of a predetermined cylindrical shape (virtual cylindrical shape). Further, it is processed into a cylindrical shape having a cross-section “s” shape having curved surface portions 13g and 13h having a substantially semi-cylindrical shape, and a flat surface portion 13i provided with end portions of the curved surface portions 13g and 13h connected to each other. . The flat surface portion 13i and the curved surface portions 13g and 13h of the laser chip mounting frame 13B are substantially cylindrical in which two slits (openings) along the central axis of the virtual cylindrical shape are provided on the outer peripheral wall (curved surface portions 13g and 13h). It is configured in the shape. The slits can provide flexibility to the curved surface portions 13g and 13h.

レーザチップ搭載用フレーム１３Ｂの平面部１３ｉの中央部に設けられたダイボンド部１３ｄには、半導体レーザ素子としての半導体レーザチップ１１およびモニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント１２が配置されてダイボンドされている。これにより、半導体レーザチップ１１の発光点が仮想円筒形状の中心線上（または中心線近傍位置）に配置される。さらに、曲面部１３ｇ、１３ｈの各外周面は所定の円筒形状（仮想円筒形状；ホルダ部）の内周面に対応した円弧状に形成されている。   A semiconductor laser chip 11 as a semiconductor laser element and a submount 12 on which a monitoring photodiode is mounted are disposed and die bonded to a die bond portion 13d provided at the center of the flat surface portion 13i of the laser chip mounting frame 13B. ing. As a result, the light emitting point of the semiconductor laser chip 11 is arranged on the virtual cylindrical center line (or near the center line). Furthermore, each outer peripheral surface of the curved surface portions 13g and 13h is formed in an arc shape corresponding to the inner peripheral surface of a predetermined cylindrical shape (virtual cylindrical shape; holder portion).

また、上記実施形態１の場合と同様に、半導体レーザチップ１１の電極は金線１６によってレーザ駆動用フレーム１４とワイヤボンドされており、モニタ用フォトダイオードの電極は別の金線１６によってモニタ用フォトダイオード用フレーム１５とワイヤボンドされている。レーザチップ搭載用フレーム１３Ｂ、レーザ駆動用フレーム１４およびモニタ用フォトダイオード用フレーム１５は樹脂部１７によって固定されている。   As in the case of the first embodiment, the electrodes of the semiconductor laser chip 11 are wire-bonded to the laser driving frame 14 by the gold wires 16, and the electrodes of the monitor photodiode are monitored by another gold wire 16. It is wire-bonded to the photodiode frame 15. The laser chip mounting frame 13 </ b> B, the laser driving frame 14, and the monitor photodiode frame 15 are fixed by a resin portion 17.

この半導体レーザ装置１９は、以下のようにして作製することができる。   The semiconductor laser device 19 can be manufactured as follows.

金属材料からなるレーザチップ搭載用フレーム１３Ｂにおいて、幅広部の一方側に設けられた放熱部１３ａ（図２（ａ）では右側）を、所定の円筒形状における円周のほぼ半分程度の長さに形成する。また、幅広部の他方側に設けられた放熱部１３ｂ（図２（ａ）では左側）も、略同様の長さに形成する。サブマウント１２上に半導体レーザチップ１１を搭載する場合、半導体レーザチップ１１の発光点を円筒形状の円の中心線上に配置する必要がある。このため、サブマウント１２と半導体レーザチップ１１の高さの分だけ平面部１３ｉを円筒形状の中心線からずらす必要がある。したがって、放熱部１３ａを放熱部１３ｂよりも長く設定する必要が生じる。   In the laser chip mounting frame 13B made of a metal material, the heat dissipating part 13a (on the right side in FIG. 2A) provided on one side of the wide part is approximately half the circumference of a predetermined cylindrical shape. Form. Further, the heat dissipating part 13b (left side in FIG. 2A) provided on the other side of the wide part is also formed to have substantially the same length. When the semiconductor laser chip 11 is mounted on the submount 12, it is necessary to arrange the light emitting point of the semiconductor laser chip 11 on the center line of a cylindrical circle. For this reason, it is necessary to shift the plane portion 13i from the cylindrical center line by the height of the submount 12 and the semiconductor laser chip 11. Therefore, it is necessary to set the heat radiation part 13a longer than the heat radiation part 13b.

上記実施形態１の場合と同様に、半導体レーザチップ１１および、モニタ用フォトダイオードを搭載したサブマウント１２をダイボンド部１３ｄにダイボンドした後、各電極間を金線１６によりそれぞれ接続する。その後、放熱部１３ａおよび１３ｂを機械的に加工して略半円筒状の上下の曲面部１３ｇおよび１３ｈを形成し、図２（ｂ）に示すような断面”ｓ”字状の略筒状体のフレームとする。   Similarly to the case of the first embodiment, after the semiconductor laser chip 11 and the submount 12 on which the monitoring photodiode is mounted are die-bonded to the die-bonding portion 13d, the respective electrodes are connected by the gold wires 16. Thereafter, the heat radiating portions 13a and 13b are mechanically processed to form upper and lower curved surface portions 13g and 13h having a substantially semi-cylindrical shape, and a substantially cylindrical body having a cross section “s” shape as shown in FIG. Frame.

このようにして作製されたフレームレーザ１９を、図２（ｃ）に示すように、電子情報機器における真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に嵌め込むことにより、フレームレーザ１９が真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に固定される。この電子情報機器に、例えば図３に示すような光ピックアップ装置１０を用いることができて、この光ピックアップ装置１０にフレームレーザ１９を用いることができる。   As shown in FIG. 2C, the frame laser 19 manufactured in this manner is fitted into a brass cylindrical holder portion 9A in the electronic information device, so that the frame laser 19 is made of a brass cylindrical holder portion. It is fixed in 9A. For example, an optical pickup device 10 as shown in FIG. 3 can be used for the electronic information device, and a frame laser 19 can be used for the optical pickup device 10.

このフレームレーザ１９で発生した熱は、略半円筒状の曲面部１３ｇおよび１３ｈから真鍮製円筒状ホルダ部９Ａに伝わって放熱される。これにより、図４に示す従来構成では真鍮製円筒状ホルダ部９の切り欠き部１０の近傍からのみ放熱されていた熱が、真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内周のほぼ全面積で放熱されるため、放熱効率を向上させることができる。さらに、金線１６が曲面部１３ｇ，１３ｈと平面部１３ｉとで囲まれて通常の取り扱いではユーザの手で触れられない位置に配置されているため、金線１６が倒れて異種電極間でショートが発生することも防ぐことができる。   The heat generated by the frame laser 19 is transferred from the substantially semi-cylindrical curved surface portions 13g and 13h to the brass cylindrical holder portion 9A to be dissipated. As a result, in the conventional configuration shown in FIG. 4, the heat radiated only from the vicinity of the notch 10 of the brass cylindrical holder portion 9 is radiated in almost the entire area of the inner periphery of the brass cylindrical holder portion 9A. Therefore, the heat dissipation efficiency can be improved. Furthermore, since the gold wire 16 is surrounded by the curved surface portions 13g and 13h and the flat surface portion 13i and is disposed at a position where it cannot be touched by the user's hand under normal handling, the gold wire 16 falls and shorts between different electrodes. Can also be prevented.

以上により、本実施形態２のフレームレーザ１９によれば、このように良好な放熱性能を確保することができるため、半導体レーザチップ１１として発熱量が大きい赤色レーザや情報書き込み用高出力レーザなどを用いた場合でも、高温時の劣化や故障を防いで信頼性をより向上させることができる。   As described above, according to the frame laser 19 of the second embodiment, such a good heat dissipation performance can be ensured. Therefore, as the semiconductor laser chip 11, a red laser having a large heat generation amount, a high-power laser for writing information, and the like are used. Even when used, the reliability can be further improved by preventing deterioration and failure at high temperatures.

なお、放熱部１３ａおよび１３ｂを略半円筒状の曲面部１３ｇおよび１３ｈに加工する際に、その外径寸法を真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法より若干大きくして、そのバネ性（可撓性）によって曲面部１３ｇおよび１３ｈから真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内面に圧力を加えた状態で真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に嵌め込むようにしてもよい。そのバネ性によって、真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ（仮想円筒形状）の内周面に沿った真鍮性円筒状ホルダ部９Ａとフレーム曲面部１３ｇおよび１３ｈとの密着度が向上し、さらにより良好な放熱効率を得ることができる。   When the heat radiating portions 13a and 13b are processed into the substantially semi-cylindrical curved surface portions 13g and 13h, the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the brass cylindrical holder portion 9A, and its spring property (possible It may be inserted into the brass cylindrical holder portion 9A in a state where pressure is applied to the inner surface of the brass cylindrical holder portion 9A from the curved surface portions 13g and 13h by flexibility. The spring property improves the adhesion between the brass cylindrical holder portion 9A and the frame curved surface portions 13g and 13h along the inner peripheral surface of the brass cylindrical holder portion 9A (virtual cylindrical shape). Heat dissipation efficiency can be obtained.

（実施形態３）
本実施形態３では、フレーム材料として形状記憶合金を用いたフレームレーザについて説明する。 (Embodiment 3)
In the third embodiment, a frame laser using a shape memory alloy as a frame material will be described.

この場合、上記実施形態１においてフレームの放熱部１３ａを略円筒状の曲面部１３ｅに加工する工程、および上記実施形態２においてフレームの放熱部１３ａ，１３ｂを略半円筒状の曲面部１３ｇ，１３ｈに加工する工程は、上記実施形態１，２の場合と同様にダイボンドやワイヤボンドの後に行ってもよいが、ダイボンドやワイヤボンドの前に行うことも可能である。   In this case, in the first embodiment, the step of processing the heat radiating portion 13a of the frame into a substantially cylindrical curved surface portion 13e, and in the second embodiment, the heat radiating portions 13a and 13b of the frame are substantially semi-cylindrical curved surface portions 13g and 13h. The step of processing into may be performed after die bonding or wire bonding as in the first and second embodiments, but may be performed before die bonding or wire bonding.

例えば、上記実施形態１の断面”ｅ”字状のフレームレーザ１８には、以下のようにして作製することができる。   For example, the frame laser 18 having the “e” cross section of the first embodiment can be manufactured as follows.

まず、形状記憶合金からなるレーザチップ搭載用フレーム１３Ａにおいて、幅広部の一方側に設けられた放熱部１３ａ（図１（ａ）では右側）を、上記実施形態１の場合と同様に所定の円筒形状の円周とほぼ同程度の長さに形成する。放熱部１３ａを機械的に形状加工して略円筒状の曲面部１３ｅを形成し、図１（ｂ）に示すような断面”ｅ”字状のフレームとする。この段階で、フレームを温度Ｔ１に加熱して、目的とする形状を形状記憶合金に記憶させる。   First, in the laser chip mounting frame 13A made of a shape memory alloy, the heat dissipating part 13a (on the right side in FIG. 1A) provided on one side of the wide part is formed into a predetermined cylinder as in the case of the first embodiment. The length is approximately the same as the circumference of the shape. The heat radiating portion 13a is mechanically processed to form a substantially cylindrical curved surface portion 13e, and a frame having an e-shaped cross section as shown in FIG. At this stage, the frame is heated to a temperature T1, and the target shape is stored in the shape memory alloy.

次に、断面”ｅ”字状のフレームを機械的に元の平板状に戻した後、半導体レーザチップ１１および、モニタ用フォトダイオードを搭載したサブマウント１２をダイボンド部１３ｄにダイボンドした後、各電極間を金線１６によりそれぞれ接続する。   Next, after the frame having an “e” cross section is mechanically returned to the original flat plate shape, the semiconductor laser chip 11 and the submount 12 on which the monitoring photodiode is mounted are die-bonded to the die bond portion 13d. The electrodes are connected by gold wires 16, respectively.

この後、フレームを温度Ｔ２に加熱することにより、フレームが形状記憶合金に記憶されている断面”ｅ”字状の形状に自動的に変形される。ここで、Ｔ１＞Ｔ２＞ダイボンド温度である。   Thereafter, by heating the frame to a temperature T2, the frame is automatically deformed into a cross-sectional “e” shape stored in the shape memory alloy. Here, T1> T2> die bond temperature.

このようにして作製された断面”ｅ”字状の略筒状体のフレームレーザ１８を、図１（ｃ）に示すように、電子情報機器における真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に嵌め込むことにより、フレームレーザ１８が真鍮製円筒状ホルダ部９Ａ内に固定される。   As shown in FIG. 1 (c), the frame laser 18 having a substantially cylindrical shape having a cross section “e” shape thus produced is fitted into a brass cylindrical holder portion 9A in an electronic information device. Thus, the frame laser 18 is fixed in the brass cylindrical holder portion 9A.

なお、フレームを温度Ｔ１に加熱する前に、放熱部１３ａを略円筒状の曲面部１３ｅに加工する際に、その外径寸法を真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法より若干大きくし、フレームを温度Ｔ１に加熱して、放熱部１３ａをその外径寸法が真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法より若干大きい形状に形成してもよい。この場合、機械的に圧力を加えながら、放熱部１３ａの外径寸法を真鍮製円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法よりも若干小さい形状に加工する。真鍮製円筒状ホルダ部９Ａにフレームを嵌め込んだ後、フレームを温度Ｔ２に加熱すれば、フレーム曲面部１３ｅ（放熱部１３ａ）は、温度Ｔ１で記憶された、その外形寸法が真鍮性円筒状ホルダ部９Ａの内径寸法よりも若干大きい形状になろうとする。これにより、真鍮性円筒状ホルダ部９Ａとフレーム曲面部１３ｅとの密着度が更に向上し、さらに良好な放熱効率を得ることができる。   Before the frame is heated to the temperature T1, when the heat radiating portion 13a is processed into the substantially cylindrical curved surface portion 13e, the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the brass cylindrical holder portion 9A. May be heated to a temperature T1, and the heat radiating portion 13a may be formed in a shape whose outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the brass cylindrical holder portion 9A. In this case, while applying pressure mechanically, the outer diameter dimension of the heat radiating portion 13a is processed into a shape slightly smaller than the inner diameter dimension of the brass cylindrical holder portion 9A. After the frame is fitted into the brass cylindrical holder portion 9A, if the frame is heated to a temperature T2, the frame curved surface portion 13e (heat dissipating portion 13a) is stored in the temperature T1 and the outer dimension is a brass cylindrical shape. A shape that is slightly larger than the inner diameter of the holder portion 9A is to be obtained. As a result, the degree of adhesion between the brass cylindrical holder portion 9A and the frame curved surface portion 13e can be further improved, and better heat dissipation efficiency can be obtained.

以上により、本発明の実施形態１〜３によれば、形状記憶合金などの金属材料からなり、半導体レーザ素子の発光点を中心軸上（または中心軸近傍位置）とする仮想円筒形状の内周面に沿って圧接可能とする円筒状の曲面部１３ｅ（または１３ｇ，１３ｈ）と、曲面部１３ｅ（または１３ｇ，１３ｈ）に連設され、仮想円筒形状の内周面に少なくとも一方の端部が接するように設けられた平面部１３ｆ（または１３ｉ）とからなる幅広部を有する断面形状が”ｅ”字状または”ｓ”字状のフレーム１３Ａ（または１３Ｂ）を作製し、その平面部１３ｆ（または１３ｉ）上に半導体レーザ素子１および、モニタ用フォトダイオードが設けられたサブマウント１２を搭載する。このフレーム１３Ａを金属製円筒状保持部９Ａの内部に嵌め込む。フレーム１３Ａ（または１３Ｂ）のサイズ（外周径寸法または外周寸法）は、保持部９Ａのサイズ（外周径寸法または外周寸法）よりも若干大きな寸法に形成されており、フレーム１３Ａ（または１３Ｂ）の曲面部１３ｅ（または１３ｇ，１３ｈ）の外周面は、そのほぼ全面に沿って保持部９Ａの内面に圧接して密着する。これにより、放熱性がより良好なフレームレーザ１８，１９を得ることができる。   As described above, according to the first to third embodiments of the present invention, the inner circumference of the virtual cylindrical shape made of a metal material such as a shape memory alloy and having the light emitting point of the semiconductor laser element on the central axis (or near the central axis) A cylindrical curved surface portion 13e (or 13g, 13h) that can be press-contacted along the surface and a curved surface portion 13e (or 13g, 13h) are connected to each other, and at least one end portion is formed on the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape. A frame 13A (or 13B) whose cross-sectional shape is “e” -shaped or “s-shaped” having a wide portion made up of a planar portion 13f (or 13i) provided so as to be in contact with the planar portion 13f (or 13B) is produced. Alternatively, the semiconductor laser device 1 and the submount 12 provided with the monitoring photodiode are mounted on 13i). The frame 13A is fitted into the metal cylindrical holding portion 9A. The size of the frame 13A (or 13B) (outer diameter or outer dimension) is slightly larger than the size (outer diameter or outer dimension) of the holding portion 9A, and the curved surface of the frame 13A (or 13B). The outer peripheral surface of the portion 13e (or 13g, 13h) is in close contact with the inner surface of the holding portion 9A along almost the entire surface. Thereby, the frame lasers 18 and 19 with better heat dissipation can be obtained.

例えばＣＤ（光ディスク）などの情報記録媒体に対して光学的に情報を記録または再生可能とする光ピックアップ装置を有する電子情報機器（情報記録再生装置）の分野において、光ピックアップ装置に好適に用いられる、放熱性がより良好なフレームレーザを得ることができる。   For example, in the field of electronic information equipment (information recording / reproducing device) having an optical pickup device capable of optically recording or reproducing information with respect to an information recording medium such as a CD (optical disc), it is suitably used for an optical pickup device. A frame laser with better heat dissipation can be obtained.

（ａ）は本発明のフレームレーザの実施形態１における概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のフレームレーザの斜視図、（ｃ）は（ａ）のフレームレーザを電子情報機器のホルダ部内に嵌め込んだ状態を示す断面図である。(A) is a top view which shows schematic structure in Embodiment 1 of the frame laser of this invention, (b) is a perspective view of the frame laser of (a), (c) is a frame laser of (a) of electronic information equipment. It is sectional drawing which shows the state engage | inserted in the holder part. （ａ）は本発明のフレームレーザの実施形態２における概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のフレームレーザの斜視図、（ｃ）は（ａ）のフレームレーザを電子情報機器のホルダ部内に嵌め込んだ状態を示す断面図である。(A) is a top view which shows schematic structure in Embodiment 2 of the frame laser of this invention, (b) is a perspective view of the frame laser of (a), (c) is a frame laser of (a) of electronic information equipment. It is sectional drawing which shows the state engage | inserted in the holder part. 従来の光ピックアップ装置における光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system in the conventional optical pick-up apparatus. （ａ）は従来のフレームレーザの概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のフレームレーザの斜視図、（ｃ）は電子情報機器のホルダ部を示す斜視図、（ｄ）は（ａ）のフレームレーザを電子情報機器のホルダ部内に嵌め込んだ状態を示す断面図である。(A) is a plan view showing a schematic configuration of a conventional frame laser, (b) is a perspective view of the frame laser of (a), (c) is a perspective view showing a holder portion of an electronic information device, and (d) is ( It is sectional drawing which shows the state which fitted the frame laser of a) in the holder part of an electronic information device.

符号の説明Explanation of symbols

１ 半導体レーザ装置
９Ａ 真鍮製円筒状ホルダ部
１１ レーザチップ
１２ モニタ用フォトダイオードが搭載されたサブマウント
１３Ａ，１３Ｂ レーザチップ搭載用フレーム
１３ａ、１３ｂ 放熱部
１３ｃ ＧＮＤ用フレーム
１３ｄ ダイボンド部
１３ｅ，１３ｇ，１３ｈ 曲面部
１３ｆ，１３ｉ 平面部
１４ レーザ駆動用のフレーム
１５ モニタ用フォトダイオード用フレーム
１６ 金線
１７ 樹脂部
１８ 断面”ｅ”字状のフレームレーザ
１９ 断面”Ｓ”字状のフレームレーザ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser apparatus 9A Brass cylindrical holder part 11 Laser chip 12 Submount 13A, 13B on which monitor photodiode is mounted 13a, 13b Radiation part 13c Radiation part 13c GND frame 13d Die bond part 13e, 13g, 13h Curved surface portion 13f, 13i Planar portion 14 Frame for laser drive 15 Frame for monitor photodiode 16 Gold wire 17 Resin portion 18 Frame laser with cross section “e” shape 19 Frame laser with cross section “S” shape

Claims (15)

良好な放熱性を得るために、半導体レーザ素子を搭載可能とする所定幅の平面部と、該平面部の一方端および他方端の少なくともいずれかに連設され、外周面が仮想円筒形状の内周面に沿って圧接可能とする曲面部とを有し、該平面部および該曲面部は、該仮想円筒形状の中心軸に平行なスリットが少なくとも一つ外周壁に設けられ、該外周壁が半導体レーザ素子の上方を覆った筒状体に構成されており、該曲面部の幅は該平面部の所定幅よりも広く構成されている半導体レーザ装置搭載用フレーム。   In order to obtain good heat dissipation, a planar portion having a predetermined width on which a semiconductor laser element can be mounted and at least one of one end and the other end of the planar portion are connected to each other, and the outer peripheral surface has a virtual cylindrical shape. A curved surface portion that can be press-contacted along the peripheral surface, and the flat surface portion and the curved surface portion are provided with at least one slit parallel to the central axis of the virtual cylindrical shape on the outer peripheral wall, A frame for mounting a semiconductor laser device, wherein the frame is configured in a cylindrical body covering an upper portion of a semiconductor laser element, and the width of the curved surface portion is wider than a predetermined width of the flat surface portion. 前記半導体レーザ素子の発光点が前記仮想円筒形状の中心軸上または該中心軸近傍に配置可能なように前記平面部が設けられている請求項１に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 Said semiconductor laser semiconductor laser device mount frame of claim 1, the light emitting point is the said flat portion so as to be disposed near the central axis or on the central axis of the virtual cylinder shape is provided with elements. 前記平面部および曲面部は、断面形状が”ｅ”字状および”ｓ”字状のいずれかである請求項１に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 2. The semiconductor laser device mounting frame according to claim 1 , wherein the planar portion and the curved portion have a cross-sectional shape of either “e” shape or “s” shape. 前記曲面部の外周面は前記仮想円筒形状の内周面に対応した円弧状に構成されている請求項１に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 2. The semiconductor laser device mounting frame according to claim 1 , wherein an outer peripheral surface of the curved surface portion is formed in an arc shape corresponding to the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape. 前記平面部および曲面部は、金属材料で構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 The flat portion and the curved portion, the semiconductor laser device mounting frame according to any one of claims 1 to 4 which is composed of a metallic material. 前記平面部および曲面部は、可撓性を有する金属材料で構成されている請求項５に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 6. The semiconductor laser device mounting frame according to claim 5 , wherein the flat surface portion and the curved surface portion are made of a flexible metal material. 前記平面部は、前記所定幅の矩形形状または正方形状である請求項１に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 The semiconductor laser device mounting frame according to claim 1 , wherein the flat portion has a rectangular shape or a square shape with the predetermined width. 前記平面部および曲面部は、金属材料であり、前記半導体レーザ素子からの熱を放熱する放熱部である請求項１に記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 2. The semiconductor laser device mounting frame according to claim 1 , wherein the flat surface portion and the curved surface portion are metal materials and are heat radiating portions that radiate heat from the semiconductor laser element. 前記平面部および曲面部は、形状記憶合金で構成されている請求項１〜８のいずれかに記載の半導体レーザ装置搭載用フレーム。 The flat portion and the curved portion, the semiconductor laser device mounting frame according to any one of claims 1 to 8, which is composed of a shape memory alloy. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置搭載用フレームの平面部に、前記半導体レーザ素子の発光点が前記仮想円筒形状の中心軸上または該中心軸近傍に位置するように、該半導体レーザ素子が搭載されているかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部が搭載されている半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device flat portion of the mounting frame according to any one of claims 1 to 9, wherein as the light emitting point of the semiconductor laser element is positioned near the central axis or on the central axis of the virtual cylindrical A semiconductor laser device in which the semiconductor laser element is mounted or a submount portion provided with the semiconductor laser element is mounted. 前記半導体レーザ素子は赤色レーザ素子および情報書き込み用高出力レーザ素子のいずれかである請求項１０に記載の半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 10 , wherein the semiconductor laser element is one of a red laser element and a high-power laser element for writing information. 請求項１０に記載の半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記半導体レーザ装置搭載用フレームの平面部となる所定部分上に半導体レーザ素子を搭載するかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部を搭載する工程と、
該平面部の一方端および他方端の少なくともいずれかに連設された曲面部となる所定部分を、その外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿う形状に加工することにより該曲面部を形成する工程とを有する半導体レーザ装置の製造方法。 A semiconductor laser device manufacturing method for manufacturing the semiconductor laser device according to claim 10 , comprising:
Mounting a semiconductor laser element on a predetermined portion to be a planar portion of the semiconductor laser device mounting frame, or mounting a submount portion provided with the semiconductor laser element;
The curved surface portion is processed by processing a predetermined portion that becomes a curved surface portion connected to at least one of the one end and the other end of the flat surface portion into a shape in which the outer peripheral surface is along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape. A method of manufacturing a semiconductor laser device. 請求項１０に記載の半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方法であって、
形状記憶合金を材質とする半導体レーザ装置搭載用フレームの所定部分を、その外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿う形状に加工して前記曲面部を形成し、該曲面部を加熱することにより形状記憶合金に形状を記憶させる工程と、
加工した曲面部を平板状に戻し、前記平面部となる所定部分上に該半導体レーザ素子を搭載するかまたは、該半導体レーザ素子が設けられたサブマウント部を搭載する工程と、
該半導体レーザ装置搭載用フレームを加熱して形状記憶合金の記憶形状に変形させる工程とを有する半導体レーザ装置の製造方法。 A semiconductor laser device manufacturing method for manufacturing the semiconductor laser device according to claim 10 , comprising:
A predetermined portion of a semiconductor laser device mounting frame made of a shape memory alloy is processed into a shape in which an outer peripheral surface thereof follows the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape to form the curved surface portion, and the curved surface portion is heated. A step of memorizing the shape in the shape memory alloy,
Returning the processed curved surface portion to a flat plate shape, mounting the semiconductor laser element on a predetermined portion to be the flat surface portion, or mounting a submount portion provided with the semiconductor laser element;
And a step of heating the semiconductor laser device mounting frame to deform it into a memory shape of a shape memory alloy. 前記曲面部を形成する工程は、該曲面部の外周面が前記仮想円筒形状の内周面に沿って圧接するように外径寸法が該仮想円筒形状の内径寸法よりも大きい寸法に加工する請求項１２または１３に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 The step of forming the curved surface portion is processed such that an outer diameter dimension is larger than an inner diameter dimension of the virtual cylindrical shape so that an outer peripheral surface of the curved surface portion is pressed along the inner peripheral surface of the virtual cylindrical shape. Item 14. A method for manufacturing a semiconductor laser device according to Item 12 or 13 . 請求項１０に記載の半導体レーザ装置における半導体レーザ装置搭載用フレームの曲面部が前記仮想円筒形状に対応した金属製円筒状保持部内に嵌め込まれ、前記半導体レーザ素子からのレーザ光を用いて、情報記録媒体に光学的に情報を記録可能とし、また情報記録媒体から光学的に情報を再生可能とする光ピックアップ装置。
The curved surface portion of the semiconductor laser device mounting frame in the semiconductor laser device according to claim 10 is fitted into a metal cylindrical holding portion corresponding to the virtual cylindrical shape, and information is obtained using laser light from the semiconductor laser element. An optical pickup device capable of optically recording information on a recording medium and optically reproducing information from the information recording medium.
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