CN100370658C - 半导体激光装置及半导体激光器装配体 - Google Patents

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Abstract

提供一种半导体激光器装配体(1),具有半导体激光装置(6)和散热部件(24)。半导体激光装置(6)包括半导体激光元件(15)、引线框(11)、上下的封装(18、19)及与前述引线框(11)连接的板簧(21)。半导体激光元件(15)通过辅助固定件(16)载置在引线框(11)上。封装(18,19)在半导体激光元件(15)的激光出射方向具有开口。板簧(21)具有保持部(22)与翼部(23)。该保持部(22)的截面为C字形,将封装组合为一体。散热部件(24)具有形成贯通孔(25)的内壁面,收容半导体激光装置时,板簧(21)的翼部(23)将半导体激光装置(6)推压保持在散热部件的内壁面上。

Description

半导体激光装置及半导体激光器装配体
技术领域
本发明涉及一种半导体激光装置及收纳半导体激光装置并可稳定地散热的半导体激光器装配体。
背景技术
为了抑制因动作时的发热引起的温度上升,封装了半导体激光元件的半导体激光装置形成能够充分保证散热通路的构造。该半导体激光装置在装配到光拾波器等装置中时,也需要形成确保散热通路的构造,以能够将来自半导体激光装置的热量向外部散发。
以往,半导体激光装置使用在金属棒上通过辅助固定件载置半导体激光元件、并用金属性盒体来密封的所谓罐式封装(キャンタイプパツケ一ジ),但近年来,为了配合电子仪器的小型化和薄型化,开始普及一种在引线框上通过辅助固定件载置半导体激光元件、并以树脂包围的所谓引线框式的封装。
该引线框式的半导体激光装置例如图14的立体图示意性地所示,主要构件为:搭载于辅助固定件116上的芯片状的出射激光的半导体激光元件115;监测从半导体激光元件115出射的激光的受光元件(图示略);载置半导体激光元件115和受光元件的引线框111;包围半导体激光元件115与受光元件的周围的下部及上部封装118、119;在相对于出射的激光的相反侧从下部封装118向外侧伸出的引线端子112(例如参照专利文献1)。该半导体激光装置106由于搭载了形成单片的所谓双波长振荡型半导体激光元件115,具有4根引线端子112。
该半导体激光装置106例如在作为光拾波器用的部件使用的情况下,大多构成安装在热容量更大的例如作为金属制的外部散热器的散热部件上的构造体(以下称为半导体激光器装配体)。图15示意性地示出了该半导体激光器装配体从垂直于引线框111伸出的方向且平行于引线框111面的一侧所见的局剖侧视图。
如图15所示,半导体激光器装配体101在散热部件124的空隙125的规定位置上收纳半导体激光装置106,在上部封装119与空隙125的内壁的一面即上面127之间,插入例如具有弹性的板簧121并固定,成为利用板簧121的反弹力将半导体激光装置106的底部的引线框111与作为空隙125的内壁其他面的底面126接触的构造。通过构成半导体激光器装配体101,确保主要通过金属壁传导来传导的散热通路。同时,由于使由散热部124包围的部分的强度增加,半导体激光装置106在此后的装配工序中容易处理。
但是,将半导体激光装置106或散热部件124与作为另外部件的板簧,例如用镊子夹持着插入上部封装119与散热器124内壁的上面127之间而设置于规定的位置上,是需要时间的作业。更重要的是,不仅进行作业花费时间,如果从规定的位置错开地设置时,半导体装置106的引线框111与散热部件124的内壁底部126的接触会不充分,半导体激光元件115会高于规定的温度,容易产生光拾波器的性能得不到发挥或寿命会缩短的问题。
专利文献1:日本特开2003-3 1885号公报(第3页,图1)。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现散热特性的稳定、能够削减部件数量的半导体激光装置及半导体激光器装配体。
为了实现上述目的,本发明的一种半导体激光装置,具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,在所述半导体激光元件的激光的出射方向上具备开口且围住所述半导体激光元件周围的封装,以及与所述引线框相连接的弹性体。
本发明的一种半导体激光器装配体,具有:具备形成贯通孔的内壁面的散热部件和收容在所述散热部件的所述贯通孔中的半导体激光装置;所述半导体激光装置具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,在所述半导体激光元件的激光的出射方向具备开口且围住所述半导体激光元件周围的封装,以及与所述引线框相连接的弹性体;在所述半导体激光装置被收容在所述散热部件的所述贯通孔中时,所述弹性体将所述半导体激光装置推压在所述散热部件的所述内壁面上保持。
本发明的另一种半导体激光器装配体,具有:具备形成贯通孔的内壁面的散热部件和收容在所述散热部件的所述贯通孔中的半导体激光装置;所述半导体激光装置具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,与所述引线框相连接且在所述半导体激光元件的激光出射方向上具备开口并围住所述半导体激光元件周围的封装,与所述引线框相连接并在所述封装的外部形成的弹性体,以及在所述半导体激光元件的激光出射方向的相反侧且所述封装的外侧形成的引线端子;所述散热部件的所述内壁面与所述半导体激光装置相对应并将其收容在所述贯通孔中。
发明效果
根据本发明,能够提供一种实现散热性的稳定,削减部件数量的半导体激光装置及半导体激光器装配体。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光器装配体的构造的视图,图1A为局剖地示出内部的侧视图,图1B为正视图。
图2为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图2A为侧视图,图2B为正视图。
图3为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光装置的视图,图3A为俯视图,图3B为正视图。
图4为示意性地示出本发明的实施例2的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图。
图5为示意性地示出本发明的实施例2的半导体激光装置的视图,图5A为侧视图,图5B为俯视图,图5C为正视图。
图6为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图。
图7为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图7A为侧视图,图7B为俯视图。
图8为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光装置的视图,图8A为侧视图,图8B为俯视图。
图9为示意性地示出本发明的实施例4的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图。
图10为示意性地示出本发明的实施例4的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图10A为侧视图,图10B为俯视图。
图11为示意性地示出本发明的实施例5的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图。
图12为示意性地示出本发明的实施例5的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图12A为侧视图,图12B为俯视图。
图13为示意地示出本发明的实施例5的半导体激光装置的俯视图。
图14为示意性地示出以往的半导体激光装置的立体图。
图15为示意性地示出以往的半导体激光器装配体的局剖侧视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施例进行说明。在以下所示视图中,同一构件注以同一符号。
实施例1
参照图1至图3对本发明的实施例1的半导体激光装置及半导体激光装置装配体进行说明。图1为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光器装配体的构造的视图,图1A为局剖地示出内部的侧视图,图1B为正视图。图2为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图2A为侧视图,图2B为正视图。图3为示意性地示出本发明的实施例1的半导体激光装置的视图,图3A为俯视图,图3B为正视图。
首先,如图1所示,半导体激光器装配体1具有形成有作为弹性体的板簧21的半导体激光装置6和形成有收纳半导体激光装置6的贯通孔状的空隙25的长方体外形的散热部件24,成为在空隙25中载置了半导体激光装置6的引线端子12以外部分的构造。板簧21具有位于上部封装19的上部的翼部22、和保持上下封装19及18的保持部23。并且,利用板簧21的翼部22的反弹力,使半导体激光装置6底部的引线框11与作为散热部件24的空隙25的内壁一面的底面26接触。激光出射方向为引线端子1 2的相反方向,即图1A的图中左方向。
如图2所示,散热部件24是与半导体激光装置6相比、热容量较大的例如金属制的外部散热器,外形大致为长方体。在该长方体上形成有在相对置的2个面方向上贯通的空隙25,该空隙25由其内壁面和开口部大致形成长方体形状。与半导体激光装置6的引线框11接触的空隙25内壁的底面26、及板簧21接触的空隙25的内壁的另一面即上面27成为平面。散热部件24的壁厚,即金属部分的外壁面与空隙25的内壁面的距离例如为1~2mm左右,但可以根据使用半导体激光器装配体1的收纳环境等变化。
空隙25的两开口部之间的尺寸为,使引线框11与空隙25的内壁的底面26接触、半导体激光装置6的引线端子12的大部分以伸出到散热部件24外部的状态设置,且收纳引线框11、下部封装18及上部封装19的部分后,并稍留有富裕的程度。空隙25的开口部的长方形尺寸为,一个边为能够收纳与引线端子12相垂直方向的引线框11的最大尺寸部的大小,另一个边为比从引线框11到板簧21的前端部的尺寸小、例如0.5mm左右的大小。
如图3所示,半导体装置6的主要构件是:搭载在例如由热传导率高的氮化铝等构成的辅助固定件16上的芯片状的射出激光的半导体激光元件15;监测从半导体元件15出射的激光的受光元件(图示略);载置有半导体激光元件15和受光元件的、由铜系或铁系的材料构成的引线框11;以围住半导体激光元件15和受光元件的周围状态的2段式构成的封装,即树脂形成的下部封装18和树脂成形的罩状的上部封装19;相对于出射的激光在相反侧、从下部封装18向外侧伸出的引线端子12;与引线框11连接且在上部封装19的外侧上部成对地形成的板簧21。
与载置了半导体激光元件15的一主面相反侧的引线框11的另一主面、即底面被露出,与下部封装18的底面为同一平面乃至比下部封装18的底面稍向外侧伸出。半导体激光元件15载置于与引线端子12相反侧相接触的引线框11的端部,即接近图3A所示的俯视图的左侧面的、引线框11的图中上下方向的中心部。在与引线框11的一主面相接触的下部封装18上方,围住半导体激光元件15及受光元件等周围形成上部封装19,在图3A所示的俯视图的左侧构成用于射出半导体激光元件15的激光的开口。
半导体激光元件15及受光元件与引线端子12电连接。此外,半导体激光元件15是形成于单片上的所谓2波长震荡型,因此设置了4根引线端子12。
如图3B所示,板簧21位于与引线端子12相反侧的半导体激光元件15载置侧的端部,板簧21的面与引线端子12的伸长方向平行。即,板簧21的弯曲形状为,使应成为延长了引线框11的长方状的板簧21的部分,保持与引线端子12的伸长方向的平行,同时,首先沿着下部封装18及上部封装19的外侧面向图中的上部方向弯折,直到大致成为直角,然后沿着上部封装19外侧面(图的上面)弯折直到成为大致直角,在进入上部封装19的图中左右侧面之间的内侧约2/5左右的部分成U字状地弯曲,上部封装19上的板簧21的端部朝向上部封装19的左侧或右侧面上部方向敞开着。
此外,如图3B所示,板簧2 1在到达弯曲成U字状的附近,从下部封装18及上部封装19的外侧面离开大致一定距离而形成,组成对的板簧21的前端部的距离比引线框11的图中左右端的最大距离小。板簧21的前端部形成倒角,例如带有圆形。从引线框11的外侧底面到板簧21前端部的高度形成为,在组装进散热部件24中时板簧21的压缩距离例如为0.5mm。
以下,对租装半导体激光器装配体的方法进行说明。准备好半导体激光装置6和散热部件24,将半导体激光装置6的两板簧21与引线框11例如用前端宽度较宽的镊子(图示略)夹住,保持板簧压缩的状态,插入到散热部件24的空隙25中。在板簧21与引线框11的一部分位于空隙25的前端部中的状态下取出镊子,使半导体激光装置6向目标方向移动,能够设置在规定的位置上。由于板簧21的前端部被倒角,能够使板簧21的前端及引线框11底部等一边与散热部件24的空隙25的内壁接触、一边移动。
为了将半导体激光装置6固定在散热部件24的空隙25的规定的位置上,可使用树脂粘接剂(图示略)固定。此外,在夹持板簧21的镊子的力不稳定的情况下,为了不使板簧21过度压缩,可使用设置有在一定距离以下间隔不能进一步变窄的挡块的镊子(图示略)。
如上所述地制作的半导体激光器装配体1如图1所示,板簧21的翼部22与散热部件24的空隙25的内壁上面27接触,成为压缩的状态。板簧21的翼部22推压半导体激光装置6的上部封装19的上面。即,板簧21的反弹力作用,其结果,半导体激光装置6的引线框11的底部与散热部件24的空隙25的底面26接触。
包括与以往产品的比较,进行了该半导体激光器装配体1的通电评价。比较对象是,使用作为另外部件的板簧将不具有板簧这一点不同的以往的半导体激光装置按压在散热部件24上并固定的半导体激光器装配体。使环境温度变化的半导体激光器装配体1的电流-光输出特性等,表现出相对于作为比较对象的半导体激光器装配体1的特性来说完全不逊色的结果。此外,同时制作、评价的100个以上的半导体激光器装配体1,也能够稳定地得到同样的结果。
如上所述,半导体激光器装配体1利用与引线框11连接、且在上部封装19的外侧上部成对形成的板簧21的翼部22推压上面27的反弹力,由此将半导体激光装置6推压在散热部件24上,能够通过引线框11确保向散热部件24的散热通路,因此能够得到稳定的散热特性。由于板簧21与引线框11成为一体,不需要作为另外部件的板簧21,能够省略板簧21插入其它地方的工序。更重要的是,由于在装配工序中板簧2不会丢失,板簧21的位置不会错动,能够使装配工序简单化。
实施例2
参照图4及图5对本发明的实施例2的半导体激光装置及半导体激光器装配体进行说明。图4为示意性地示出本发明的实施例2的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图。图5为示意性地示出本发明的实施例2的半导体激光装置的视图,图5A为侧视图,图5B为俯视图,图5C为正视图。与实施例1的半导体激光装置的不同之处在于板簧的位置、弯折方向以及数量等。由于散热部件与实施例1同样,作为半导体激光器装配体的不同,也是与半导体激光装置的板簧相关的部分。此外,与实施例1相同构成的部分注以同一符号,省略对其说明。
首先,如图4所示,半导体激光器装配体2具有形成有作为弹性体的板簧31的半导体激光装置7和形成有收纳半导体激光装置7的贯通孔状的空隙25的长方体外形的散热部件24,成为在空隙25中载置半导体激光装置7的引线端子12以外部分的构造。板簧31具有翼部32和腿部33。并且,利用在半导体激光装置7的上部封装19的外部且图中上方形成的板簧31的翼部32的反弹力,使半导体激光装置7的底部的引线框11与散热部件24的空隙25内壁的一面即底面26接触。激光的出射方向是与引线端子12相反方向的图中左方向。
如图5所示,半导体激光装置7的板簧31在靠近引线端子12侧、在与上部封装19的引线框11相反侧并列3个,板簧31的面垂直于引线端子12的伸长方向且与平行引线框11的面平行。即,如图5A所示,板簧31的弯折形状为,将应成为向延长了引线框11的引线端子12方向伸出的长方状的板簧31的部分,一边保持在与引线端子12的伸长方向垂直且与平行于引线框11面的方向平行的同时,首先沿着下部封装18及上部封装19的侧面向图中的上部方向弯折直到成为大致直角,然后沿着上部封装19的外侧面(图的上表面)弯折直到成为大致直角,在上部封装19的图中左右侧面之间的大致中央部弯曲折成U字状,上部封装19上的板簧31的前端部朝向上部封装19的侧面上部方向敞开着。板簧31与引线端子12不接触。
此外,如图5A所示,板簧31在快弯折成U字状之前,从下部封装18及上部封装19离开大致一定距离而形成,相对于下部封装18或上部封装19的引线框11侧的外侧面的延长面,引导板簧31的前端部未伸出到引线框11侧。板簧31的前端部形成倒角,例如带有圆形。从引线框11的外侧底面到板簧31的前端部的高度形成为,在装入散热部件24时板簧31的压缩距离例如为0.5mm。
然后,通过例如用前端宽度较宽的镊子(图示略)夹住半导体激光装置7的板簧31和引线框11,能够与实施例1同样地进行半导体激光器装配体1的制作。或者在将激光出射侧先插入散热部件24的空隙25中的情况下,也可以不使用镊子等夹具。
如上所述制作的半导体激光器装配体2如图4所示,板簧31的翼部32与散热部件24的空隙25的内壁上表面27接触,成为被压缩的状态。板簧31的翼部32推压着半导体激光装置6的上部封装19的上表面。即,板簧31的反弹力作用,其结果,半导体激光装置7的引线框11的底部与散热部件24的空隙25的底面26接触。
如上所述,除了得到实施例1同样的效果以外,由于半导体激光装置7的板簧31能够利用与引线端子12并列的、以往不采用的引线框来形成,能够实现材料的有效利用。
实施例3
参照图6至图8对本发明的实施例3的半导体激光装置及半导体激光器装配体进行说明。图6为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光器装配体的构造的局剖侧视图,图7为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光器装配体的散热部件的视图,图7(a)为侧视图,图7B为俯视图。图8为示意性地示出本发明的实施例3的半导体激光装置的视图,图8A为侧视图,图8B为俯视图。
与实施例1或实施例2的半导体激光装置的不同之处在于板簧的位置、弯折方向以及数量等。与实施例1或实施例2的散热部件部件的不同之处在于空隙的形状、即内壁面的形状及大小,因而,半导体激光器装配体也较大。此外,与实施例1或实施例2相同的构成部分被注以同一符号,省略对其说明。
首先,如图6所示,半导体激光器装配体3具有形成有作为弹性体的板簧41的半导体激光装置8和形成有收纳半导体激光装置8的贯通孔状的空隙55的长方体外形的散热部件54,成为在空隙55中载置了半导体激光装置8的引线端子12以外部分的构造。并且,利用在半导体激光装置8的上部封装39的外部且引线端子12侧形成的反U字状的板簧41的反弹力,使半导体激光装置8的倾斜的上部封装39推压在作为散热部件54的空隙55的其它一个面的缓斜面(图的上面左侧)57a上,通过其反作用使半导体激光装置8底部的引线框11与作为散热部件54的空隙55的一个面即底面56接触。激光出射方向为与引线端子1 2相反方向的图中左方向。
如图7所示,散热部件54是与半导体激光装置8相比热容量较大的例如金属制的外部散热器,外形大致为长方体。形成有在长方体的相对的2面方向上贯通的空隙55。如图7A所示,沿着该空隙55一方的长方形开口(图中左侧)的相对置的上下方向延伸的2个边,成为与由半导体激光装置8的引线框11、下部封装18及上部封装39构成的激光出射方向端部的高度相同的长度,沿着另一方的长方形开口(图面右侧)的相对置的上下方向延伸的2个边,其高度比由半导体激光装置8的引线框11或下部封装18和上部封装19构成的引线端子12侧的高度大例如1~2mm左右,但可以根据半导体激光装置8的大小而变化。
作为散热部件54的空隙55内壁的其它面的上面,由图中左侧的缓斜面57a、右侧的急斜面57b构成。缓斜面57a的倾斜与半导体激光装置8的上部封装39的外侧面的倾斜相同,急斜面57b的倾斜比缓倾面57a的倾斜急。缓斜面57a与急斜面57b的边界,位于从缓斜面57a侧的开口部进入上部封装39的引线端子12伸长方向的尺寸的1/3~1/2左右内侧(右侧)的位置上。空隙55内壁的底面56靠近急斜面57b侧的开口部、即图中右端,在与半导体激光器装配体3装配时的板簧41相对应的位置上,具有突起59,突起59以外的底面56为平面。
散热部件54的壁厚,即金属部分的外壁面与空隙25的内壁面的距离例如为1~3mm左右,但可以根据使用半导体激光器装配体3的收纳环境等变化。
散热部件54的空隙55的两个开口部之间的尺寸是,使引线框11与空隙55的内壁的底面56接触,将半导体激光装置8的引线端子12的大部分放置在伸出散热部件54的外部的状态,具有能够收纳引线框11、下部封装18及上部封装39及板簧41的长度。
如图8所示,作为主要构件,半导体激光装置8用树脂成形的盖状上部封装39来替换实施例1的上部封装19,上部封装39是在夹着半导体激光元件15、并与引线框11相反侧的外侧面上具有使半导体激光元件15的激光出射方向侧低而相反侧高的倾斜,将实施例1的板簧21置换为与引线框11相连接、并在下部封装18及上部封装39的外部且引线端子12侧形成的反U字状的板簧41,是具有相同效果的结构。
如图8所示,半导体激光装置8的板簧41向下部封装18及上部封装39的外部的引线端子12侧伸出,并列有3个,板簧41的面与引线端子12的伸长方向垂直且与平行于引线框11面的方向平行。即、如图18A所示,板簧41的弯折形状为,将应成为在延长了引线框11的引线端子12方向伸出的长方状的板簧41的部分,保持与引线端子12的伸长方向垂直且与平行于引线框11面方向平行的同时,首先沿着下部封装18及上部封装39的外侧面向图中的上部方向弯折直到成为大致直角,然后在与上部封装39外侧面(图的上面)的高度相同的位置上弯曲成U字状,使板簧41与下部封装18的距离比板簧41与上部封装39的距离大,并向下侧开口着。板簧41不与引线端子12接触。
此外,如图8A所示,板簧41在被弯曲成就要成为U字状之前,从下部封装18及上部封装19的外侧面离开大致一定的离而形成,板簧41的前端部位于构成引线框11底面的平面的图中上侧。板簧41的前端部的引线端子12方向的位置是,在装入散热部件54时板簧41的压缩距离例如约为0.5mm。
以下,对装配半导体激光器装配体3的方法进行说明。准备半导体激光装置8和散热部件54,将半导体激光装置8从急斜面57b侧开口部插入,使其一边与散热部件54的空隙55的内壁接触一边压入,收纳在规定的位置之后,将板簧41的前端部架在突起59的空隙55侧并固定。为了将3个板簧41同时架在突起59上,最好使用前端部较薄的三联的叉状夹具。由于是将半导体激光装置8的激光出射侧端部嵌入到由散热部件54的缓斜面57a规定的空隙55中的结构,半导体激光装置8可容易地设置和固定在规定位置。
如上所述地制作的半导体激光器装配体3如图6所示,上部封装39与缓斜面57a接触,板簧41的前端部接触固定在散热部件54的空隙55的突起59上,成为被压缩状态。其结果,上部封装39由板簧41的反弹力被推压在缓斜面57a上,来自缓斜面57a的反作用力的朝图中下方的成分,使半导体激光装置8的引线框11的底部与散热部件54的空隙55的底面56接触。
所上所述,可同样地得到与实施例1或实施例2的效果之外,与散热部件54相对的半导体激光装置8,可能够以高精度地设置在规定位置上,散热性进一步稳定。
实施例4
参照图9及图10对本发明实施例4的半导体激光装置及半导体激光器组装体进行说明。图9为将半导体激光器装配体的构造局部剖开表示的侧视图。图10为示意性地示出半导体激光器装配体的散热部件的视图,图10A为侧视图,图10B为俯视图。与实施例3的散热部件的不同之处在于空隙的形状、即内壁的形状,上面不是倾斜面而是阶梯面。此外,与实施例1至实施例3相同的构成部分被赋予同一符号,省略对其说明。
首先,如图9所示,半导体激光器装配体4具有形成有作为弹性体的板簧41的半导体激光装置8和形成有收纳半导体激光装置8的贯通孔状的空隙65的长方体外形的散热部件64,是在空隙65中载置了半导体激光装置8的引线端子12以外部分的构造。并且,利用在半导体激光装置8的上部封装39的外部且引线端子12侧形成的反U字状的板簧41的反弹力,将半导体激光装置8的倾斜的上部封装39的外侧面推压在散热部件54的空隙55的其它面的一个即具有倒角的第2面67b上,通过其反作用使半导体激光装置8的底面的引线框11与散热部件64的空隙65的一面即底面56接触。激光出射方向为与引线端子12相反方向的图中左方向。
如图10所示,散热部件64是与半导体激光装置8相比热容量大的例如金属制的外部散热器,外形大致为长方体。形成有在该长方体的相对置的2个面方向上贯通的空隙55。如图10A所示,该空隙66的一方的长方形开口(图中左侧)的相对置的沿上下方向延伸的2个边,比由半导体激光装置8的引线框11、下部封装18及上部封装39构成的激光出射方向端部的高度大,另一方的长方形的开口(图面右侧)的相对的沿上下方向延伸的2个边,比由半导体激光装置8的引线框1 1或下部封装18和上部封装19构成的引线端子侧的高度例如大1~2mm左右,但可以根据半导体激光装置8的大小而变化。
如图10A所示,作为散热部件64的空隙65的内壁的其他面的上面,由从图中左侧开始的离开底面的距离为A的第1面67a、第2面67b、第3面67c、离开底面56的距离为B的第4面67d构成。第1面67a及第4面67d是与除空隙66的内壁的突起59以外的底面56平行的平面;第3面67c是与第4面67d连接且与第4面67d大致垂直的平面;第2面67b是与第1面67a及第3面67c连接且具有倒角,其截面构成大致圆弧状而形成。
第3面67c的位置处于从图中左侧开口部开始向内侧(右侧)进入上部封装39的引线端子12伸长方向尺寸的1/3~1/2左右处。空隙65的内壁的底面56与上面的第1面67a的距离是,在将半导体激光装置8插入该空隙66中且从板簧41侧推压时,能够使上部封装19外侧上面与第2面67b接触、且半导体激光装置8的激光出射侧端面与左侧开口大致成为同一面地固定。空隙65内壁的底面56,在接近图中右侧开口部并与装配半导体激光器装配体3时与板簧41相对应的位置,有突起59,突起59以外的底面56为平面。
散热部件64的壁厚,即金属部分的外壁面与空隙65的内壁面的距离例如为1~3mm左右,但可以根据使用半导体激光器装配体4的收纳环境等变化。
以下,对装配半导体激光器装配体4的方法进行说明。准备半导体激光装置8和散热部件64,将从半导体激光装置8的引线框11开始的高度为C的半导体激光装置8的激光出射侧端部从第4面67b侧的开口部插入,一边与散热部件64的空隙65的底面56接触一边压入,将半导体激光装置8的从引线框11开始的高度为D的与半导体激光装置8的激光出射侧的相反侧的端部插入,并收纳在规定位置之后,最后将板簧41的前端部架在突起59的空隙65侧上固定。
以上这样制作的半导体激光器装配体4如图9所示,上部封装39与第2面67b接触,板簧41的前端部接触固定在散热部件64的空隙65的突起59上,成为被压缩状态。其结果,上部封装39通过板簧41的反弹力被推压在第2面67b上,来自第2面67b的反作用力的朝图中下方的成分使半导体激光装置8的引线框11的底部与散热部件64的空隙65的底面56接触。
如上所述,在同样地得到与实施例1至实施例3的效果之外,由于在将半导体激光装置8插入散热部件64的空隙65中并保持在固定位置时,在空隙65中有余地,能够进一步顺畅地设置于规定位置上。
实施例5
参照图11至图13对本发明的实施例5的半导体激光装置及半导体激光器装配体进行说明。图11为将半导体激光器装配体的构造局部剖开表示的侧视图。图12为示意性地示出半导体激光器装配体的散热部件的视图,图12A为侧视图,图12B为俯视图。图13为示意地示出作为半导体激光器装配体的主要构件的半导体激光装置的俯视图。与实施例1至实施例4的半导体激光装置的不同之处是,不使用板簧,半导体装置的引线框的底部与散热部件接触。此外,与实施例1至实施例4相同的构成部分被赋予同一符号,省略对其说明。
首先,如图11所示,半导体激光器装配体5具有带有倾斜的上部封装39的半导体激光装置9和形成有收纳半导体激光装置9的贯通孔状的空隙75的长方体外形的散热部件74,成为在空隙75中载置了半导体激光装置9的引线端子12以外部分的构造。并且,将半导体激光装置9的倾斜的上部封装39推压在作为散热部件74的空隙55的其他面的斜面(图的上面)77上,用粘接剂79固定引线框11,以便通过其反作用将半导体激光装置8的底部的引线框11与作为散热部件74的空隙75的一平面的底面76接触。激光出射方向是与引线端子1 2相反方向的图中左方向。引线端子12的大部分伸出到散热部件74的空隙75的外部。
如图12所示,散热部件74是与半导体激光装置8相比热容量大的例如金属制的外部散热器,外形大致为长方体,形成有在长方体的相对置的2个面方向上贯通的空隙75。
散热部件74的空隙75的内壁的斜面77相对于作为平面的底面76,在尺寸上具有在激光出射方向侧小、在相反侧大的一定的倾斜。该倾斜与半导体激光装置9的上部封装39的外侧面的倾斜一致。散热部件74的空隙75的图中左侧及右侧的开口部之间的尺寸,具有使引线框11与空隙75的底面76接触且能够收纳引线框11、下部封装18、上部封装39的长度。
如图13所示,半导体激光装置9与从实施例3所示的从半导体激光装置8除去板簧41的部分后的结构大致相同。
以下,对装配半导体激光器装配体5的方法进行说明。准备半导体激光装置9和散热部件74,将半导体激光装置9从散热部件74的宽开口部侧、以激光出射方向为前地插入,并推压至空隙75的内壁的底面76和斜面77接触为止,在收纳于规定的位置后,通过利用弹簧等施加规定力地设定的推压夹具(图示略)临时固定,以使半导体激光装置9不移动。此后,例如将由环氧树脂等构成的粘接剂79用注入器等注入到把半导体激光装置9的引线框11固定在底面76上的位置。在粘接剂79固化后,取出临时固定用的夹具。此外,作为半导体激光装置9的固定方法,处了粘接剂79以外,也可在从散热部件74的外壁侧开始向斜面77连续的部分上形成缺口或孔等,例如将引线框11部用螺纹或销固定。
如上所述地制作的半导体激光器装配体5如图1所示,成为上部封装39与斜面77接触、引线框11与底面76接触的状态。这是通过粘接剂79把上部封装39推压在斜面77上、来自斜面77的反作用力的朝图中下方的成分使半导体激光装置9的引线框部11的底部与散热部件74的空隙75的底面76接触的状态进行固定。
如上所述,可与实施例1至实施例4的效果相同地实现散热性的稳定及部件数量的削减。此外,与散热部件74相对的半导体激光装置9,可精度更高地被设置于规定的位置上,使散热特性进一步稳定化。
本发明并不限于上述实施例,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。
例如示出了半导体激光元件使用形成单片的所谓双波长振荡器的例子,但也可为单波长振荡器,此时,可减少引线端子数量。
此外,散热部件形成有贯通状的空隙,但也可将一体的金属钻通形成,或金属部件装配而成。
此外,除了实施例5,示出了板簧数为2个或3个的例子,但只要能使半导体激光装置的引线框的外侧底部与散热部件的内壁面的底面均匀地接触,板簧的数量可为1个,也可以是3个以上。此外,示出了板簧的断面形状具有U字状的例子,但只要是能够利用反弹力的形状,也可为例如:L字状、V字状、S字状、Z字状、圆弧状、圆形状、椭圆形状或包含U字状的组合形状。
此外,在实施例3中示出了上面由倾斜不同的2种面构成的例子,在实施例5中示出由具有1个倾斜的斜面构成的例子,但也可由倾斜不同的2种以上的面构成。此外,上面也可是具有倾斜的面和与底面平行的面的组合。
另外,在实施例3或实施例4中,板簧的前端部朝向散热部件的底面侧,但也可通过弯曲,使板簧的前端部朝向散热部件的上面侧。在此情况下,可以成为固定板簧的突起设置于散热部件的上面侧的结构。
本发明也可考虑以下的付记所记载的结构。
一种半导体激光装置,具有半导体元件;引线框,前述半导体激光元件载置在其一主面上,与前述一主面相对的另一主面露出于外侧;封装与前述引线框的一主面接触,并在前述半导体激光元件的激光出射方向上具有开口,并围住前述半导体激光元件的周围;弹性体,与前述引线框相连接、并形成于前述封装外部上的;引线端子,在前述导体激光元件的激光出射方向相反侧、在前述封装的外侧形成的。
付记1所记载的半导体激光装置中,前述弹性体由一边保持与前述引线端子的伸长方向的平行、一边弯曲形成的面构成。
付记2所记载的半导体激光装置中,前述弹性体由一边保持垂直于前述引线端子的伸长方向且与前述引线框平行的方向的平行、一边弯曲形成的面构成。

Claims (8)

1.一种半导体激光装置,其特征在于,具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,在所述半导体激光元件的激光的出射方向上具备开口且围住所述半导体激光元件周围的封装,以及与所述引线框相连接的弹性体。
2.一种半导体激光器装配体,其特征在于,
具有:具备形成贯通孔的内壁面的散热部件和收容在所述散热部件的所述贯通孔中的半导体激光装置;
所述半导体激光装置具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,在所述半导体激光元件的激光的出射方向具备开口且围住所述半导体激光元件周围的封装,以及与所述引线框相连接的弹性体;
在所述半导体激光装置被收容在所述散热部件的所述贯通孔中时,所述弹性体将所述半导体激光装置推压在所述散热部件的所述内壁面上保持。
3.按照权利要求2所述的半导体激光器装配体,其特征在于,所述弹性体具有在保持所述封装的保持部分和所述半导体激光装置被收容在所述散热部件中的情况下、将所述半导体激光装置推压在所述散热部件上的弹性部分。
4.按照权利要求2所述的半导体激光器装配体,其特征在于,在所述散热部件的所述内壁面的一个面上,具有卡合固定所述弹性体的一端的突起。
5.按照权利要求3所述的半导体激光器装配体,其特征在于,为了在所述散热部件中导引并收容所述半导体激光装置,所述散热部件的所述内壁面的一个面和所述封装的上面倾斜。
6.按照权利要求3所述的半导体激光器装配体,其特征在于,为了将所述半导体激光装置导引并收容在所述散热部件中,所述散热部件具有上面、下面及侧面,上面由高度为A的低面和高度为B的高面以及台阶部构成,所述半导体激光装置的所述封装在高度上形成一端为C、另一端部为D的倾斜。
7.按照权利要求6所述的半导体激光器装配体,其特征在于,为了将所述半导体激光元件收容在所述散热部件的所述贯通孔中,具有将所述半导体激光元件固定在散热部件上的粘接剂。
8.一种半导体激光器装配体,其特征在于,
具有:具备形成贯通孔的内壁面的散热部件和收容在所述散热部件的所述贯通孔中的半导体激光装置;
所述半导体激光装置具有:半导体激光元件,载置所述半导体激光元件的引线框,与所述引线框相连接且在所述半导体激光元件的激光出射方向上具备开口并围住所述半导体激光元件周围的封装,与所述引线框相连接并在所述封装的外部形成的弹性体,以及在所述半导体激光元件的激光出射方向的相反侧且所述封装的外侧形成的引线端子;
所述散热部件的所述内壁面与所述半导体激光装置相对应并将其收容在所述贯通孔中。
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