DE102023110655A1

DE102023110655A1 - Lichtemittierende Vorrichtung und Befestigungsbauteil

Info

Publication number: DE102023110655A1
Application number: DE102023110655.4A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Enomoto; Masanori Uemura
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2023-04-26
Publication date: 2023-11-02
Also published as: US20230352904A1

Abstract

Ein Befestigungsbauteil enthält ein Substrat, eine erste Metallschicht, und eine zweite Metallschicht. Das Substrat weist eine isolierende Eigenschaft und eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Das Substrat weist eine Form auf, in der eine Länge in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu einer ersten Richtung ist, größer ist als eine Breite in der ersten Richtung in einer Draufsicht. Die erste Metallschicht ist auf der ersten Oberfläche angeordnet. Die zweite Metallschicht ist auf der zweiten Oberfläche angeordnet. Eine Breite der zweiten Metallschicht ist kleiner als eine Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung. Eine Differenz zwischen einer Länge der ersten Metallschicht und einer Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung ist kleiner als eine Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung und ein Befestigungsbauteil.
Eine lichtemittierende Vorrichtung, in der ein Laserelement auf einem Submount befestigt ist, ist bekannt. Eine elektronische Komponente, wie zum Beispiel ein Laserelement wird oftmals auf einem Befestigungsbauteil, wie zum Beispiel einem Submount, platziert und in einer Vorrichtung eingefügt.
Die japanische, ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2021-44468 offenbart einen Submount, in dem ein Laserelement befestigt ist.
Der Submount enthält ein AIN-Substrat und eine Kupferplattierung, die auf jeder der vorderen und hinteren Oberflächen des AIN-Substrats gebildet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es besteht Verbesserungsbedarf bei Befestigungsbauteilen, um die Größe der Vorrichtungen zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform enthält eine lichtemittierende Vorrichtung einen Submount und ein Halbleiterlaserelement. Der Submount enthält ein Substrat, eine erste Metallschicht und eine zweite Metallschicht. Das Substrat weist eine isolierende Eigenschaft auf. Das Substrat hat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Seite lokalisiert ist. Das Substrat weist eine Form auf, bei der in einer Draufsicht eine Länge in einer zweiten Richtung orthogonal zu einer ersten Richtung größer ist als eine Breite in der ersten Richtung, gesehen entlang einer Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche. Die erste Metallschicht ist auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet. Die zweite Metallschicht ist auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet. Das Halbleiterlaserelement ist auf einer Seite des Submounts angeordnet, auf der die erste Metallschicht angeordnet ist. Eine Breite der zweiten Metallschicht ist kleiner als eine Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung. Eine Differenz zwischen einer Länge der ersten Metallschicht und einer Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung ist kleiner als eine Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung.
Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält ein Befestigungsbauteil ein Substrat, eine erste Metallschicht und eine zweite Metallschicht. Das Substrat weist eine isolierende Eigenschaft auf. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Seite auf. Das Substrat weist eine Form auf, bei der eine Länge in einer zweiten Richtung orthogonal zu einer ersten Richtung größer ist als eine Breite in der ersten Richtung in einer Draufsicht gesehen entlang einer Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche. Die erste Metallschicht ist auf der ersten Oberfläche angeordnet. Die zweite Metallschicht ist auf der zweiten Oberfläche angeordnet. Eine Breite der zweiten Metallschicht ist kleiner als eine Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung. Eine Differenz zwischen einer Länge der ersten Metallschicht und einer Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung ist kleiner als eine Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen der Offenbarung kann ein Befestigungsbauteil vorgesehen werden, das zu einer Reduktion der Größe von Vorrichtungen beiträgt.
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
3 ist eine Draufsicht zur Darstellung jeder Komponente, die innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Querschnittslinie IV-IV von 2.
5 ist eine Draufsicht eines Befestigungsbauteils gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
6 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils entlang einer Querschnittslinie VI-VI von 5.
7 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils entlang einer Querschnittslinie VII-VII von 5.
8 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für den Zustand des Verbindens eines Submounts in der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
9 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels des Verbindens des Submounts in der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
10 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines unerwünschten Zustands des Verbindens der Submounts.
11 ist eine Draufsicht zur Darstellung jeder Komponente, die innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet ist.
12 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Querschnittslinie XII-XII von 11.
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Submounts in der Querschnittsansicht von 12.
14 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung einer zweiten Metallschicht eines Befestigungsbauteils gemäß einer Modifikation.
15 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung einer zweiten Metallschicht eines Befestigungsbauteils gemäß einer weiteren Modifikation.
16 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
17 ist eine Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
18 ist eine Draufsicht zur Darstellung jeder Komponente, die innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform angeordnet ist.
19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Querschnittslinie XIX-XIX von 18.
20 ist eine Draufsicht eines Befestigungsbauteils gemäß der dritten Ausführungsform.
21 ist eine Ansicht von unten auf das Befestigungsbauteil gemäß der dritten Ausführungsform.
22 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Zustands des Verbindens eines Submounts in der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Beschreibung oder im Umfang der Ansprüche werden Polygone wie Dreiecke und Vierecke, einschließlich Formen, bei denen die Ecken des Polygons abgerundet, abgeschrägt, gefast, gekehlt oder dergleichen sind, als Polygone bezeichnet. Darüber hinaus wird eine Form, die durch die Bearbeitung nicht nur der Ecken (Enden von Seiten), sondern auch eines zwischenliegenden Bereichs einer Seite erhalten wird, ebenfalls als Polygon bezeichnet. Das heißt, dass eine Form, die teilweise bearbeitet wird, während sie als Basis eine Polygonform bleibt, in der Interpretation von „Polygon“ enthalten ist, die in dieser Beschreibung und im Umfang der Ansprüche beschrieben wird.
Das Gleiche gilt nicht nur für Polygone, sondern auch für Wörter, die spezifische Formen wie Trapeze, Kreise, Vorsprünge und Aussparungen darstellen. Das Gleiche gilt außerdem, wenn es um jede Seite geht, die diese Form bildet. Das heißt, selbst wenn eine Bearbeitung an einer Ecke oder einem zwischenliegenden Bereich einer bestimmten Seite vorgenommen wird, enthält die Interpretation von „Seite“ den bearbeiteten Bereich. Es ist zu beachten, dass, wenn ein „Polygon“ oder eine „Seite“, die nicht teilweise bearbeitet wurde, von einer bearbeiteten Form unterschieden werden soll, „streng“ zur Beschreibung hinzugefügt wird, wie z.B. in „strenges Viereck“.
Ferner werden in der Beschreibung und den Ansprüchen Bezeichnungen wie oben und unten (nach oben gerichtet/nach unten gerichtet), links und rechts, oben und unten, vorne und hinten (vorwärts/rückwärts) sowie nah und fern lediglich zur Beschreibung der relativen Beziehung von Positionen, Orientierungen, Richtungen und dergleichen verwendet, und die Ausdrücke müssen nicht unbedingt mit einer tatsächlichen Beziehung zum Zeitpunkt der Verwendung übereinstimmen.
In den Zeichnungen können Richtungen wie eine X-Richtung, eine Y-Richtung und eine Z-Richtung unter Verwendung von Pfeilen angegeben werden. Die Richtungen der Pfeile sind über mehrere Zeichnungen der gleichen Ausführungsform hinweg konsistent. In den Zeichnungen wird die Richtung der Pfeile, die mit X, Y und Z bezeichnet sind, als positive Richtung bezeichnet, und die der positiven Richtung entgegengesetzte Richtung wird als negative Richtung bezeichnet. Zum Beispiel ist die Richtung, die mit X am Ende des Pfeils angegeben ist, die X-Richtung und die positive Richtung. Es ist zu beachten, dass eine Richtung, die die X-Richtung und die positive Richtung ist, als „positive Richtung von X“ bezeichnet wird, und eine Richtung, die der positiven Richtung von X entgegengesetzt ist, als „negative Richtung von X“ bezeichnet wird. Das Gleiche gilt für die Y-Richtung und die Z-Richtung.
In dieser Beschreibung können die Begriffe „Bauteil“ und „Bereich“ verwendet werden, um z.B. eine Komponente und dergleichen zu beschreiben. Der Begriff „Bauteil“ bezieht sich auf ein physisch allein behandeltes Objekt. Das Objekt, das physisch allein behandelt wird, kann ein Objekt sein, das in einem Herstellungsschritt als eine Komponente behandelt wird. Andererseits bezieht sich der Begriff „Bereich“ auf ein Objekt, das nicht allein physisch behandelt werden kann. Der Begriff „Bereich“ wird zum Beispiel verwendet, wenn ein Teil eines Bauteils teilweise betrachtet wird.
Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene Unterscheidung zwischen „Bauteil“ und „Bereich“ nicht darauf abzielt, den Umfang von Rechten bei einer Interpretation der Doktrin von Äquivalenten bewusst zu limitieren. Mit anderen Worten, selbst wenn eine Komponente in den Ansprüchen als „Bauteil“ beschrieben wird, bedeutet dies nicht, dass der Anmelder anerkennt, dass eine physische Behandlung der Komponente allein wesentlich für die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist.
Wenn in der Beschreibung oder in den Ansprüchen eine Mehrzahl bestimmter Komponenten voneinander unterschieden wird, können diese durch Hinzufügen der Begriffe „erste“ und „zweite“ am Anfang der Bezeichnung der Komponente unterschieden werden. Es kann Fälle geben, in denen die zu unterscheidenden Objekte in der Beschreibung und in den Ansprüchen unterschiedlich sind. Daher kann, selbst wenn einer Komponente in den Ansprüchen derselbe Begriff gegeben ist wie in der Beschreibung, das durch diese Komponente angegebene Objekt nicht konsistent zwischen der Beschreibung und den Ansprüchen sein.
Zum Beispiel, wenn es Komponenten gibt, die durch Hinzufügen der Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ in der Beschreibung unterschieden werden, und wenn die Komponenten mit den Begriffen „erste“ und „dritte“ in der Beschreibung in den Ansprüchen beschrieben werden, können diese Komponenten unterschieden werden, indem sie in den Ansprüchen zur besseren Verständlichkeit als „erste“ und „zweite“ bezeichnet werden. In diesem Fall beziehen sich die Komponenten mit dem Begriff „erste“ und „zweite“ in den Ansprüchen auf die Komponenten mit dem Begriff „erste“ bzw. „dritte“ in der Beschreibung. Es ist zu beachten, dass diese Regel nicht auf die Komponenten limitiert ist, sondern auch auf andere Objekte in angemessener und flexibler Weise angewandt werden kann.
Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Darüber hinaus werden spezifische Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen limitiert sind. Mit anderen Worten: Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen sind nicht die einzige Form, in der die vorliegende Erfindung realisiert wird. Es ist zu beachten, dass Größen, positionelle Beziehungen und dergleichen der in den Zeichnungen dargestellten Bauteile zum besseren Verständnis manchmal übertrieben dargestellt sein können.
Erste Ausführungsform
1 bis 10 sind Diagramme, die eine beispielhafte Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 100 und eines Befestigungsbauteils 300 gemäß der ersten Ausführungsform darstellen. 1 ist eine perspektivische Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung 100. 2 ist eine Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung 100. 3 ist eine Draufsicht, die die einzelnen Komponenten darstellt, die im Inneren der lichtemittierenden Vorrichtung 100 angeordnet sind. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Querschnittslinie IV-IV von 2. Es ist zu beachten, dass in 4 ein in 3 dargestellter Verbindungsbereich 60 weggelassen wurde. 5 ist eine Draufsicht des Befestigungsbauteils 300 (ein Submount 30). 6 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils 300 entlang einer Querschnittslinie VI-VI von 5. 7 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils 300 entlang einer Querschnittslinie VII-VII von 5. 8 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für den Zustand des Verbindens des Submounts 30 in der lichtemittierenden Vorrichtung 100. Es ist zu beachten, dass die Schraffur in 8 eine Region E1 darstellt. 9 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels eines Zustands des Verbindens des Submounts 30 in der lichtemittierenden Vorrichtung 100. 10 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für einen unerwünschten Zustand des Verbindens von Submounts. Es ist zu beachten, dass die Schraffur in 10 eine Region E2 darstellt. 10 stellt lediglich ein Beispiel dar, das zum besseren Verständnis der Erfindung angedacht ist, wobei die durch die vorliegende Erfindung zu lösenden technischen Probleme nicht auf den in 10 dargestellten Zustand limitiert sind, und die Effekte der vorliegenden Erfindung können nicht nur durch ein Vergleichen mit dem in 10 dargestellten Zustand bestätigt werden.
Die lichtemittierende Vorrichtung 100 enthält eine Mehrzahl von Komponenten. Die Mehrzahl der in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 vorgesehenen Komponenten enthält eine Basis 10, ein oder eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen 20, ein oder eine Mehrzahl von Submounts 30, ein oder eine Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 40, ein oder eine Mehrzahl von schützenden Elementen 50, ein oder eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen 60, eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitungen 70, ein Deckelbauteil 80, und ein Linsenbauteil 90.
Es ist zu beachten, dass die lichtemittierende Vorrichtung 100 auch eine andere Komponente als die oben beschriebenen Komponenten enthalten kann. Zum Beispiel kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 ferner ein lichtemittierendes Element zusätzlich zu dem einen oder der Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen 20 enthalten. Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann einige der oben beschriebenen Komponenten nicht enthalten.
Das Befestigungsbauteil 300 ist ein Bauteil, an dem eine elektronische Komponente, wie z.B. ein Halbleiterlaserelement, befestigt ist. Der in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 vorgesehene Submount 30 ist eine spezifische Ausführungsform des Befestigungsbauteils 300. Es ist zu beachten, dass die auf dem Befestigungsbauteil 300 befestigte elektronische Komponente nicht auf das Halbleiterlaserelement limitiert ist, und es sich auch um andere lichtemittierende Elemente handeln kann, wie z.B. eine lichtemittierende Diode, oder um andere als lichtemittierende Elemente.
Zuerst wird jede der Komponenten der lichtemittierenden Vorrichtung 100 beschrieben, und dann wird die lichtemittierende Vorrichtung 100 beschrieben.
Basis 10
Die Basis 10 enthält eine obere Oberfläche 11A, eine untere Oberfläche 11B und eine oder eine Mehrzahl von äußeren lateralen Oberflächen 11C. In einer Draufsicht weist eine äußere Kante der Basis 10 eine rechteckige Form auf. Diese rechteckige Form kann eine Form mit langen Seiten und kurzen Seiten sein. In der dargestellten Basis 10 ist eine Richtung der langen Seite des Rechtecks die gleiche wie die X-Richtung und eine Richtung der kurzen Seite die gleiche wie die Y-Richtung. Es ist zu beachten, dass die äußere Kante der Basis 10 in der Draufsicht keine rechteckige Form aufweisen muss.
In der Basis 10 ist eine ausgesparte Form gebildet. Eine von der oberen Oberfläche 11A nach unten ausgesparte Form wird von der oberen Oberfläche 11A gebildet. Eine Aussparung wird durch die vertiefte Form der Basis 10 definiert. Die Aussparung ist in der Draufsicht von der oberen Oberfläche 11A umgeben.
Eine innere Kante der oberen Oberfläche 11A definiert eine äußere Kante der Aussparung. Mit anderen Worten, eine Form der inneren Kante der oberen Oberfläche 11A und eine Form der äußeren Kante der Aussparung stimmen überein. In der Draufsicht weist eine Außenkante der Aussparung eine rechteckige Form auf. Diese rechteckige Form kann eine Form mit langen Seiten und kurzen Seiten sein. In der dargestellten Basis 10 ist eine Richtung der langen Seite des Rechtecks die gleiche Richtung wie die X-Richtung und eine Richtung der kurzen Seite die gleiche Richtung wie die Y-Richtung. Es ist zu beachten, dass die äußere Kante der Aussparung keine rechteckige Form aufweisen muss.
Die Basis 10 enthält eine Befestigungsoberfläche 11D. Die Basis 10 enthält eine oder eine Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E. Die Befestigungsoberfläche 11D ist unterhalb der oberen Oberfläche 11A und oberhalb der unteren Oberfläche 11B lokalisiert. Die Befestigungsoberfläche 11D ist eine obere Oberfläche. Es kann also gesagt werden, dass die Befestigungsoberfläche 11D eine obere Oberfläche ist, die sich von der oberen Oberfläche 11A unterscheidet. Die Befestigungsoberfläche 11D ist eine flache Oberfläche, die eine Form mit einer Breite in der X-Richtung aufweist, die größer als eine Länge in der Y-Richtung ist.
Die eine oder die Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E sind oberhalb der Befestigungsoberfläche 11D lokalisiert. Die eine oder die Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E treffen auf die obere Oberfläche 11A. Die Befestigungsoberfläche 11D und die eine oder die Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E sind in einer Mehrzahl von Oberflächen enthalten, die die Aussparung der Basis 10 definieren. Die eine oder die Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E definieren die äußere Kantenform der Aussparung.
Die eine oder die Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächen 11E sind orthogonal zu der Befestigungsoberfläche 11D vorgesehen. Die Beschreibung von „orthogonal“ erlaubt hier eine Abweichung innerhalb von ±3 Grad. Es ist zu beachten, dass die innere laterale Oberfläche 11E nicht orthogonal zu der Befestigungsoberfläche 11D stehen muss.
Die Basis 10 enthält einen oder eine Mehrzahl von abgestuften Bereichen 12C. Der abgestufte Bereich 12C enthält eine obere Oberfläche und eine innere laterale Oberfläche, die auf die obere Oberfläche trifft und sich von der oberen Oberfläche nach unten erstreckt. Der in dem abgestuften Bereich 12C enthaltene Oberfläche enthält keine innere laterale Oberfläche, die sich von der oberen Oberfläche nach oben erstreckt. Die obere Oberfläche des abgestuften Bereichs 12C trifft auf die innere laterale Oberfläche 11E. Die innere laterale Oberfläche 11E erstreckt sich von der oberen Oberfläche des abgestuften Bereichs 12C nach oben. Die innere laterale Oberfläche des abgestuften Bereichs 12C trifft auf die Befestigungsoberfläche 11D.
Der abgestufte Bereich 12C ist entlang eines Teils oder der Gesamtheit der inneren lateralen Oberfläche 11E in der Draufsicht gebildet. Der eine oder die Mehrzahl von abgestuften Bereichen 12C sind innerhalb der oberen Oberfläche 11A in der Draufsicht gebildet. Der eine oder die Mehrzahl von abgestuften Bereichen 12C sind innerhalb des einen oder der Mehrzahl von inneren lateralen Oberflächenbereichen 11E in der Draufsicht gebildet.
Die Basis 10 kann die Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C enthalten. Jeder der Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C ist entlang der inneren lateralen Oberfläche 11E in der Draufsicht gebildet. Die Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C enthält den abgestuften Bereich 12C, der entlang der inneren lateralen Oberfläche 11E über eine gesamte Länge der inneren lateralen Oberfläche 11E in der Draufsicht gebildet ist.
Die Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C enthält den abgestuften Bereich 12C, der entlang einer ersten inneren lateralen Oberfläche 11E (im Folgenden als erster abgestufter Bereich bezeichnet) gebildet ist, und den abgestuften Bereich 12C, der entlang einer zweiten inneren lateralen Oberfläche 11E (im Folgenden als zweiter abgestufter Bereich bezeichnet) in der Draufsicht gebildet ist. Die erste innere laterale Oberfläche 11E und die zweite innere laterale Oberfläche 11E sind einander zugewandt. Die erste innere laterale Oberfläche 11E und die zweite innere laterale Oberfläche 11E sind laterale Oberflächen, die sich in Y-Richtung erstrecken.
Der erste abgestufte Bereich 12C kann nur entlang der ersten inneren lateralen Oberfläche 11E gebildet werden. Der zweite abgestufte Bereich 12C kann nur entlang der zweiten inneren lateralen Oberfläche 11E gebildet werden. Die Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C kann nur aus dem ersten abgestuften Bereich 12C und dem zweiten abgestuften Bereich 12C gebildet werden. Es ist zu beachten, dass der abgestufte Bereich 12C vorgesehen werden kann, der entlang einer Mehrzahl der miteinander verbundenen lateralen Oberflächen 11E und nicht nur entlang einer einzigen lateralen Oberfläche 11E gebildet ist.
Der in 3 dargestellte erste abgestufte Bereich 12C ist nur entlang der ersten inneren lateralen Oberfläche 11E gebildet und nicht entlang der inneren lateralen Oberfläche 11E, die auf die erste innere laterale Oberfläche 11E trifft. Selbst wenn ein Bereich des ersten abgestuften Bereichs 12C mit einem Bereich der inneren lateralen Oberfläche 11E verbunden ist, der auf die erste innere laterale Oberfläche 11E trifft, als ein Resultat davon, dass er entlang der ersten inneren lateralen Oberfläche 11E gebildet ist, bedeutet dies nicht, dass der erste abgestufte Bereich 12C entlang der inneren lateralen Oberfläche 11E gebildet ist, die auf die erste innere laterale Oberfläche 11E trifft. Das Gleiche gilt für den gesamten abgestuften Bereich 12C, der den zweiten abgestuften Bereich 12C enthält.
Eine oder eine Mehrzahl von Verdrahtungsschichten 13 sind auf der oberen Oberfläche des abgestuften Bereichs 12C vorgesehen. Die Verdrahtungsschicht 13 ist über eine Verdrahtungsleitung, die innerhalb der Basis 10 verläuft, mit anderen Verdrahtungsschichten elektrisch verbunden. Andere Verdrahtungsschichten sind z.B. an der unteren Oberfläche der Basis 10 vorgesehen. Es ist zu beachten, dass die Verdrahtungsschicht 13 elektrisch mit der Verdrahtungsschicht an der oberen Oberfläche 11A oder der äußeren lateralen Oberfläche 11C verbunden sein kann.
Die Mehrzahl der Verdrahtungsschichten 13 kann an der oberen Oberfläche des einen oder der Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C vorgesehen sein. Die eine oder die Mehrzahl der Verdrahtungsschichten 13 kann an jedem der Mehrzahl der abgestuften Bereiche 12C vorgesehen sein. Es ist zu beachten, dass der Bereich der Basis 10, in dem die Verdrahtungsschicht 13 vorgesehen ist, nicht auf den abgestuften Bereich 12C begrenzt sein muss.
Die Basis 10 kann unter Verwendung von Keramik als Hauptmaterial gebildet werden. Die Basis 10 kann gebildet werden, indem ein Bodenbauteil, das unter Verwendung von Metall oder einem Metall enthaltenden Verbundwerkstoff als Hauptmaterial gebildet wird und die Befestigungsoberfläche 11D enthält, mit einem Rahmenbauteil verbunden wird, das unter Verwendung von Keramik als Hauptmaterial gebildet wird und das Verdrahtungsmuster 13 enthält.
Hier bezieht sich das Hauptmaterial auf ein Material, das in Bezug auf Gewicht oder Volumen den größten Anteil einer Zielformation einnimmt. Es ist zu beachten, dass, wenn eine Zielformation aus einem Material gebildet wird, dieses Material das Hauptmaterial ist. Das heißt, wenn ein bestimmtes Material das Hauptmaterial ist, kann der Anteil dieses Materials 100% betragen.
Beispiele der Keramik enthalten Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid und Siliziumkarbid. Beispiele für das Metall enthalten Kupfer, Aluminium und Eisen. Als metallhaltiger Verbundwerkstoff kann Kupfermolybdän, ein Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoff, Kupferwolfram und dergleichen verwendet werden.
Halbleiterlaserelement 20
Das Halbleiterlaserelement 20 enthält eine Lichtemissionsoberfläche, von der Licht emittiert wird. Das Halbleiterlaserelement 20 enthält eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine Mehrzahl von lateralen Oberflächen. Die obere Oberfläche oder die laterale Oberfläche des Halbleiterlaserelements 20 ist die Lichtemissionsoberfläche. Das Halbleiterlaserelement 20 enthält eine oder eine Mehrzahl der Lichtemissionsoberflächen.
Die obere Oberfläche des Halbleiterlaserelements 20 weist eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten auf. Eine laterale Oberfläche, die eine kurze Seite des Rechtecks aufweist, kann die Lichtemissionsoberfläche sein. Es ist zu beachten, dass die Form der oberen Oberfläche des Halbleiterlaserelements 20 nicht rechteckig sein muss.
Ein Einzel-Emitter-Halbleiterlaserelement kann für das Halbleiterlaserelement 20 verwendet werden. Ein Multi-Emitter-Halbleiterlaserelement, das eine Mehrzahl von Emittern enthält, kann für das Halbleiterlaserelement 20 verwendet werden.
Für das Halbleiterlaserelement 20 kann beispielsweise ein lichtemittierendes Element verwendet werden, das blaues Licht emittiert, ein lichtemittierendes Element, das grünes Licht emittiert, oder ein lichtemittierendes Element, das rotes Licht emittiert. Es ist zu beachten, dass das Halbleiterlaserelement 20 auch ein lichtemittierendes Element sein kann, das Licht in anderen Farben oder Wellenlängen emittiert.
Blaues Licht bezieht sich auf Licht, das eine Emissionspeak-Wellenlänge innerhalb eines Bereichs von 420 nm bis 494 nm aufweist. Grünes Licht bezieht sich auf Licht, das eine Emissionspeak-Wellenlänge innerhalb eines Bereichs von 495 nm bis 570 nm aufweist. Rotes Licht bezieht sich auf Licht, das eine Emissionspeak-Wellenlänge innerhalb eines Bereichs von 605 nm bis 750 nm aufweist.
Das Halbleiterlaserelement 20 emittiert Laserlicht, das eine Richtwirkung aufweist. Streuendes, divergentes Licht wird von der Lichtemissionsoberfläche des Halbleiterlaserelements 20 emittiert. Das von dem Halbleiterlaserelement 20 emittierte Licht bildet ein Fernfeldmuster (im Folgenden als „FFP“ bezeichnet), das eine elliptische Form in einer Ebene parallel zu einer austretenden Endoberfläche des Lichts aufweist. Das FFP zeigt eine Form und eine Lichtintensitätsverteilung des emittierten Lichts an einer von der Emissionsendoberfläche beabstandeten Position an.
Hier wird Licht, das durch das Zentrum der elliptischen Form des FFP hindurchgeht, mit anderen Worten, Licht, das eine Peak-Intensität in der Lichtintensitätsverteilung des FFP aufweist, als Licht bezeichnet, das sich auf einer optischen Achse fortbewegt oder Licht, das eine optische Achse durchläuft. Basierend auf der Lichtintensitätsverteilung des FFP wird Licht, das eine Intensität von 1/e² oder mehr in Bezug auf einen Peak-Intensitätswert aufweist, als ein Hauptbereich des Lichts bezeichnet.
Das FFP des von dem Halbleiterlaserelement 20 emittierten Lichts weist eine elliptische Form auf, die in einer Schichtungsrichtung länger ist als in einer Richtung orthogonal zu der Schichtungsrichtung in der Ebene parallel zu der austretenden Endoberfläche des Lichts. Die Schichtungsrichtung ist eine Richtung, in der eine Mehrzahl von Halbleiterschichten, die eine aktive Schicht enthalten, in dem Halbleiterlaserelement 20 geschichtet sind. Die Richtung orthogonal zu der Schichtungsrichtung kann auch als Ebenenrichtung der Halbleiterschicht bezeichnet werden. Ferner kann eine Richtung des langen Durchmessers der elliptischen Form des FFP auch als eine Richtung der schnellen Achse des Halbleiterlaserelements 20 bezeichnet werden, und eine Richtung des kurzen Durchmessers der elliptischen Form des FFP kann auch als eine Richtung der langsamen Achse des Halbleiterlaserelements 20 bezeichnet werden.
Basierend auf der Lichtintensitätsverteilung des FFP wird ein Winkel, bei dem Licht, das eine Lichtintensität von 1/e² einer Peak-Lichtintensität aufweist, divergiert, als ein Divergenzwinkel von Licht des Halbleiterlaserelements 20 bezeichnet. Ein Divergenzwinkel von Licht kann zum Beispiel auch aus der Lichtintensität bei der Hälfte der Peak-Lichtintensität bestimmt werden, zusätzlich zur Lichtintensität bei 1/e² der Peak-Lichtintensität. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „Divergenzwinkel von Licht" auf einen Divergenzwinkel von Licht bei der Lichtintensität von 1/e² der Peak-Lichtintensität. Es ist zu beachten, dass gesagt werden kann, dass ein Divergenzwinkel in Richtung der schnellen Achse größer ist als ein Divergenzwinkel in Richtung der langsamen Achse.
Beispiele für das Halbleiterlaserelement 20, das blaues Licht emittiert oder das Halbleiterlaserelement 20, das grünes Licht emittiert, enthalten ein Halbleiterlaserelement, das einen Nitrid-Halbleiter enthält. Als der Nitrid-Halbleiter kann z.B. ein Halbleiter auf GaN-Basis wie GaN, InGaN und AlGaN verwendet werden. Beispiele für das Halbleiterlaserelement 20, das rotes Licht emittiert, enthalten ein Halbleiterlaserelement, das einen Halbleiter auf InAIGaP-Basis, einen Halbleiter auf GaInP-Basis oder einen Halbleiter auf GaAs-Basis wie GaAs und AlGaAs enthält.
Submount 30
Der Submount 30 enthält ein Substrat 31, eine erste Metallschicht 32 und eine zweite Metallschicht 33. Der Submount 30 kann ferner eine Verdrahtungsschicht 34 enthalten.
Das Substrat 31 weist eine erste Oberfläche 31A und eine zweite Oberfläche 31B auf der der ersten Oberfläche 31A gegenüberliegenden Seite auf. Darüber hinaus enthält das Substrat 31 eine oder eine Mehrzahl von lateralen Oberflächen, die mit der ersten Oberfläche 31A und der zweiten Oberfläche 31B verbunden sind.
Das Substrat 31 weist in der Draufsicht entlang der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A eine Form auf, bei der die Breite in einer Richtung (im Folgenden als erste Richtung bezeichnet) kleiner ist als die Länge in der Richtung orthogonal zu der ersten Richtung (im Folgenden als zweite Richtung bezeichnet). Das Substrat 31 weist zum Beispiel eine quaderförmige Form auf. Es ist zu beachten, dass es kein Quader sein muss. Die erste Oberfläche 31A und die zweite Oberfläche 31B können eine rechteckige Form mit kurzen Seiten und langen Seiten aufweisen. Die Richtung der kurzen Seite kann die erste Richtung sein, und die Richtung der langen Seite kann die zweite Richtung sein.
Bei dem Substrat 31 liegt die Höhe (Dicke) zwischen der ersten Oberfläche 31A und der zweiten Oberfläche 31B in einem Bereich von 100 µm bis 300 µm. Die Breite des Substrats 31 in der ersten Richtung liegt in einem Bereich von 500 µm bis 1500 µm. Die Länge des Substrats 31 in der zweiten Richtung liegt in einem Bereich von 1000 µm bis 2500 µm. Es ist zu beachten, dass die Größe des Substrats 31 nicht auf das Obige limitiert ist.
Das Substrat 31 weist eine isolierende Eigenschaft auf. Das Substrat 31 wird z.B. aus Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumkarbid gebildet. Es ist bevorzugt, Keramik mit relativ hoher Wärmedissipation als Hauptmaterial des Substrats 31 zu wählen.
Die erste Metallschicht 32 ist an der ersten Oberfläche 31A des Substrats 31 vorgesehen. Die erste Metallschicht 32 kann direkt oder indirekt mit einer dazwischenliegenden anderen Komponente auf dem Substrat 31 angeordnet sein. In dem in der Zeichnung dargestellten Submount 30 ist die erste Metallschicht 32 direkt auf der ersten Oberfläche 31A des Substrats 31 angeordnet.
Die zweite Metallschicht 33 ist auf der zweiten Oberfläche 31B des Substrats 31 vorgesehen. Die zweite Metallschicht 33 kann direkt oder indirekt, mit einer dazwischenliegenden anderen Komponente, auf dem Substrat 31 angeordnet sein. In dem in der Zeichnung dargestellten Submount 30 ist die zweite Metallschicht 33 direkt auf der zweiten Oberfläche 31B des Substrats 31 angeordnet.
Ein Metall, wie z.B. Kupfer und Aluminium, wird als Hauptmaterial der ersten Metallschicht 32 verwendet. Die Höhe (Dicke) der ersten Metallschicht 32 in der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A liegt in einem Bereich von 30 µm bis 100 µm. In dem Submount 30 ist die erste Metallschicht 32 die dickste Metallschicht unter einer oder einer Mehrzahl von Metallschichten, die auf der Seite der ersten Oberfläche 31A des Substrats 31 angeordnet sind.
Ein Metall, wie z.B. Kupfer und Aluminium, wird als Hauptmaterial der zweiten Metallschicht 33 verwendet. Die zweite Metallschicht 33 kann aus demselben Material gebildet werden wie die erste Metallschicht 32. Die Höhe (Dicke) der zweiten Metallschicht 33 in der Richtung orthogonal zu der zweiten Oberfläche 31B liegt in einem Bereich von 30 µm bis 100 µm. In dem Submount 30 ist die zweite Metallschicht 33 die dickste Metallschicht unter einer oder einer Mehrzahl von Metallschichten, die auf der Seite der zweiten Oberfläche 31B des Substrats 31 angeordnet sind.
Die Breite der zweiten Metallschicht 33 ist kleiner als die der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung. Die Differenz zwischen der Länge der zweiten Metallschicht 33 und der Länge der ersten Metallschicht 32 in der zweiten Richtung ist kleiner als die Differenz zwischen der Breite der zweiten Metallschicht 33 und der Breite der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung.
Die Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht 32 und der Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung ist größer als 50 µm. Die Differenz zwischen der Länge der ersten Metallschicht 32 und der Länge der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung ist kleiner als 50 µm. Zum Beispiel ist die Länge der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung die gleiche wie die der ersten Metallschicht 32.
Die Breite der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung liegt in einem Bereich von 85% bis 100% der Breite der ersten Oberfläche 31A in der ersten Richtung. Die Länge der ersten Metallschicht 32 in der zweiten Richtung liegt in einem Bereich von 90% bis 100% der Länge der ersten Oberfläche 31A in der zweiten Richtung. Entlang der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A betrachtet, ist die erste Metallschicht 32 in der ersten Oberfläche 31A enthalten.
Die Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung liegt in einem Bereich von 70% bis 95% der Breite der zweiten Oberfläche 31B in der ersten Richtung. Die Länge der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung liegt in einem Bereich von 90% bis 100% der Länge der zweiten Oberfläche 31B in der zweiten Richtung. Entlang der Richtung orthogonal zu der zweiten Oberfläche 31B betrachtet, ist die zweite Metallschicht 33 in der zweiten Oberfläche 31B enthalten.
Das Gebiet der ersten Metallschicht 32 ist, entlang der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A gesehen, größer als das Gebiet der zweiten Metallschicht 33, entlang der Richtung orthogonal zu der zweiten Oberfläche 31B gesehen. Die erste Metallschicht 32 kann in einer quaderförmigen Form gebildet werden. Die zweite Metallschicht 33 kann in einer quaderförmigen Form gebildet werden.
Die Dicke der zweiten Metallschicht 33 liegt in einem Bereich von 80% bis 120% der Dicke der ersten Metallschicht 32. Vorzugsweise liegt die Dicke der zweiten Metallschicht 33 in einem Bereich von 100% bis 120% der Dicke der ersten Metallschicht 32. Durch ein Angleichen der Dicken der ersten Metallschicht 32 und der zweiten Metallschicht 33 kann die Spannung ausgeglichen werden. Eine andere Idee ist, die zweite Metallschicht 33 relativ dicker herzustellen, wenn man den Größenunterschied zwischen der ersten Metallschicht 32 und der zweiten Metallschicht 33 in der Draufsicht berücksichtigt.
Die Verdrahtungsschicht 34 ist auf der ersten Metallschicht 32 angeordnet. Das Gebiet der Verdrahtungsschicht 34 entlang der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A betrachtet ist kleiner als das Gebiet der zweiten Metallschicht 33 entlang der Richtung orthogonal zu der zweiten Oberfläche 31B betrachtet. Die Höhe (Dicke) der Verdrahtungsschicht 34 in der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A liegt in einem Bereich von 300 nm bis 1500 nm. Die Dicke der Verdrahtungsschicht 34 kann ein Zehntel oder weniger der Dicke der ersten Metallschicht 32 betragen.
Reflektierendes Bauteil 40
Das reflektierende Bauteil 40 enthält eine untere Oberfläche und eine lichtreflektierende Oberfläche, die Licht reflektiert. Die lichtreflektierende Oberfläche ist gegenüber der unteren Oberfläche geneigt. Das heißt, die lichtreflektierende Oberfläche ist von der unteren Oberfläche aus gesehen weder orthogonal noch parallel in einer Anordnungsbeziehung. Eine gerade Linie, die ein unteres Ende und ein oberes Ende der lichtreflektierenden Oberfläche verbindet, ist gegenüber der unteren Oberfläche des reflektierenden Bauteils 40 geneigt. Ein Winkel der lichtreflektierenden Oberfläche in Bezug auf die untere Oberfläche oder ein Winkel der geraden Linie, die das untere Ende und das obere Ende der lichtreflektierenden Oberfläche verbindet, in Bezug auf die untere Oberfläche wird als Neigungswinkel der lichtreflektierenden Oberfläche bezeichnet.
In dem dargestellten reflektierenden Bauteil 40 ist die lichtreflektierende Oberfläche eine flache Oberfläche und bildet einen Neigungswinkel von 45 Grad in Bezug auf die untere Oberfläche des reflektierenden Bauteils 40. Es ist zu beachten, dass die lichtreflektierende Oberfläche nicht auf eine flache Oberfläche limitiert ist, sondern zum Beispiel auch eine gekrümmte Oberfläche sein kann. Ferner darf die lichtreflektierende Oberfläche auch keinen Neigungswinkel von 45 Grad aufweisen.
Für das reflektierende Bauteil 40 kann Glas, Metall oder dergleichen als Hauptmaterial verwendet werden. Vorzugsweise wird ein hitzebeständiges Material als das Hauptmaterial verwendet, und zum Beispiel kann Glas, wie Quarz oder BK7 (Borosilikatglas), oder ein Metall, wie Aluminium, verwendet werden. Das reflektierende Bauteil 40 kann auch unter Verwendung von Si als das Hauptmaterial gebildet werden. Wenn das Hauptmaterial ein reflektierendes Material ist, kann die lichtreflektierende Oberfläche aus dem Hauptmaterial gebildet werden. Wenn die lichtreflektierende Oberfläche aus einem anderen Material als dem Hauptmaterial gebildet wird, kann die lichtreflektierende Oberfläche z.B. unter Verwendung eines Metalls wie Ag oder Al oder einer dielektrischen mehrschichtigen Folie wie Ta₂O₅/SiO₂, TiO_2/SiO₂ und Nb₂O_5/SiO₂ gebildet werden.
Auf der lichtreflektierenden Oberfläche beträgt der Reflexionsgrad für die Peak-Wellenlänge des auf die lichtreflektierende Oberfläche bestrahlten Lichts 90% oder mehr. Der Reflexionsgrad kann 95% oder mehr betragen. Der Reflexionsgrad kann 99% oder mehr betragen. Der Lichtreflexionsgrad beträgt 100% oder weniger oder weniger als 100%.
Schützendes Element 50
Das schützende Element 50 verhindert einen Bruch eines spezifischen Elements (z.B. des Halbleiterlaserelements) aufgrund eines übermäßigen Stromflusses durch das Element. Das schützende Element 50 ist zum Beispiel eine Zenerdiode. Ferner kann eine aus Si gebildete Zener-Diode als Zener-Diode verwendet werden.
Verbindungsbereich 60
Der Verbindungsbereich 60 ist ein ausgehärteter Bereich eines Verbindungsmaterials zum Verbinden einer Mehrzahl von Komponenten. Der Verbindungsbereich 60 enthält ein Metall. Der Verbindungsbereich 60 weist eine Leitfähigkeit auf. Als Verbindungsmaterial können z.B. metallhaltige Pasten verwendet werden. Als spezifisches Beispiel können silberhaltige Pasten verwendet werden. Darüber hinaus können auch gold- oder kupferhaltige Pasten verwendet werden. Ein Material, das bei einer Umgebungstemperatur von 250°C oder weniger verbunden werden kann, wenn der Verbindungsvorgang durchgeführt wird, wird vorzugsweise als Verbindungsmaterial verwendet. Dies kann das Risiko reduzieren, dass die Komponente durch die große Hitze während des Verbindungsvorgangs beschädigt wird.
Verdrahtungsleitung 70
Die Verdrahtungsleitung 70 ist ein lineares, leitfähiges Material mit Verbindungsbereichen an beiden Enden. Die Verbindungsbereiche an beiden Enden sind Verbindungsbereiche mit anderen Komponenten. Die Verdrahtungsleitung 70 ist zum Beispiel ein Metalldraht. Als das Metall kann zum Beispiel Gold, Aluminium, Silber, Kupfer oder dergleichen verwendet werden.
Deckelbauteil 80
Das Deckelbauteil 80 enthält eine untere Oberfläche und eine obere Oberfläche und ist in einer flachen, plattenartigen, quaderförmigen Form ausgebildet. Es ist zu beachten, dass es kein Quader sein muss. Das Deckelbauteil 80 weist eine Durchlässigkeit zum Durchlassen von Licht auf. Hier bedeutet die „Lichtdurchlässigkeit“, dass die Durchlässigkeit für Licht 80% oder mehr beträgt. Es ist zu beachten, dass es nicht notwendigerweise eine Durchlässigkeit von 80% oder mehr für Licht aller Wellenlängen aufweisen muss. Das Deckelbauteil 80 kann teilweise eine nicht lichtdurchlässige Region enthalten (eine Region ohne Durchlässigkeit).
Das Deckelbauteil 80 wird unter Verwendung von Glas als Hauptmaterial gebildet. Ein Hauptmaterial des Deckelbauteils 80 ist ein Material mit hoher Durchlässigkeit. Das Deckelbauteil 80 ist nicht auf Glas limitiert, sondern kann auch unter Verwendung von z.B. Saphir als Hauptmaterial gebildet werden.
Linsenbauteil 90
Das Linsenbauteil 90 enthält eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine laterale Oberfläche. Das Linsenbauteil 90 sieht optische Effekte vor, wie z.B. die Bündelung, Streuung und Kollimation von einfallendem Licht, und Licht, das den optischen Effekten ausgesetzt ist, wird von dem Linsenbauteil 90 emittiert.
Das Linsenbauteil 90 enthält eine oder eine Mehrzahl von Linsenoberflächen. Die eine oder die Mehrzahl der Linsenflächen sind auf der oberen Oberfläche des Linsenbauteils 90 vorgesehen. Es ist zu beachten, dass sie auf der Seite der unteren Oberfläche des Linsenbauteils 90 vorgesehen sein können. Die obere Oberfläche und die untere Oberfläche sind flache Oberflächen. Die eine oder die Mehrzahl der Linsenoberflächen treffen auf die obere Oberfläche. Die eine oder die Mehrzahl der Linsenoberflächen sind in der Draufsicht von der oberen Oberfläche umgeben. In der Draufsicht weist das Linsenbauteil 90 eine rechteckige äußere Form auf. Die untere Oberfläche des Linsenbauteils 90 weist eine rechteckige Form auf.
Von dem Linsenbauteil 90 ist ein Bereich, der die eine oder die Mehrzahl von Linsenoberflächen überlappt, ein Linsenbereich, und ein Bereich, der die eine oder die Mehrzahl von Linsenoberflächen nicht überlappt, ist ein Nicht-Linsenbereich in der Draufsicht. In dem Linsenbauteil 90 ist ein Bereich, der die obere Oberfläche in der Draufsicht überlappt, in dem Nicht-Linsenbereich enthalten. Eine Seite der Linsenoberfläche, wenn der Linsenbereich in einer virtuellen Ebene in zwei geteilt wird, die die obere Oberfläche enthält, ist ein linsenförmiger Bereich, und eine Seite der unteren Oberfläche ist ein flacher, plattenartiger Bereich. Die untere Oberfläche des Linsenbauteils 90 enthält eine untere Oberfläche des Linsenbereichs und eine untere Oberfläche des Nicht-Linsenbereichs.
Die eine oder die Mehrzahl der Linsenoberflächen des Linsenbauteils 90 sind kontinuierlich in einer Richtung ausgebildet. Das heißt, die eine oder die Mehrzahl der Linsenoberflächen sind so vorgesehen, dass die Linsenoberflächen miteinander gekoppelt und in dieselbe Richtung ausgerichtet sind. Das Linsenbauteil 90 ist so gebildet, dass ein Scheitelpunkt jeder Linsenoberfläche auf einer virtuellen geraden Linie lokalisiert ist. Diese virtuelle Linie liegt in der gleichen Richtung wie die X-Richtung.
Hier, in der Draufsicht, wird eine Richtung, in der die Mehrzahl der Linsenoberflächen ausgerichtet sind, als eine Kopplungsrichtung bezeichnet. Eine Länge von der Mehrzahl der Linsenoberflächen in der Kopplungsrichtung ist größer als eine Länge in einer Richtung orthogonal zu der Kopplungsrichtung in der Draufsicht. In dem in der Zeichnung dargestellten Linsenbauteil 90 liegt die Kopplungsrichtung in der gleichen Richtung wie die X-Richtung.
Das Linsenbauteil 90 weist eine Durchlässigkeit auf. Das Linsenbauteil 90 weist sowohl im Linsenbereich als auch im Nicht-Linsenbereich eine Durchlässigkeit auf. Das Linsenbauteil 90 kann unter Verwendung von Glas wie BK7 gebildet werden.
Die lichtemittierende Vorrichtung 100 wird als nächstes beschrieben.
Lichtemittierende Vorrichtung 100
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 sind das eine oder die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 auf der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10 angeordnet. Das eine oder die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 sind in einer Packung abgedichtet. Die Packung bildet einen abgedichteten Raum, der ein Innenraum ist, in dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist. Die Packung kann durch Verbinden des Deckelbauteils 80 mit der Basis 10 gebildet werden.
Das Halbleiterlaserelement 20 ist auf dem Submount 30 befestigt. Das Halbleiterlaserelement 20 ist auf der Seite des Submounts 30 angeordnet, auf der auch die erste Metallschicht 32 angeordnet ist. Dies verbessert die Wärmeableitung für die vom Halbleiterlaserelement 20 erzeugte Wärme. Das Halbleiterlaserelement 20 ist auf der Verdrahtungsschicht 34 angeordnet. Das Halbleiterlaserelement 20 ist mit der Verdrahtungsschicht 34 durch ein Verbindungsmaterial wie z.B. AuSn verbunden.
Das Halbleiterlaserelement 20 ist über den Submount 30 auf der Befestigungsoberfläche 11D befestigt. Der Submount 30 ist mit der Basis 10 auf der Seite verbunden, auf der die zweite Metallschicht 33 angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass die Seite, auf der die erste Metallschicht 32 angeordnet ist, und die Seite, auf der die zweite Metallschicht 33 angeordnet ist, mit dem Substrat 31 als Begrenzung spezifiziert werden können.
Das eine oder die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 sind auf den Submounts 30 unterschiedlich angeordnet. Ein Halbleiterlaserelement 20 ist auf einem Submount 30 angeordnet. Es ist zu beachten, dass eine Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 auf einem Submount 30 angeordnet sein kann.
Das Halbleiterlaserelement 20 ist so angeordnet, dass die Lichtemissionsoberfläche in der Nähe des Endbereichs oder der lateralen Oberfläche der ersten Metallschicht 32 des Submounts 30 angeordnet ist. Die laterale Oberfläche der ersten Metallschicht 32, die in der Nähe der Lichtemissionsoberfläche lokalisiert ist, wird als eine erste laterale Oberfläche 32A bezeichnet. Darüber hinaus wird die laterale Oberfläche der ersten Metallschicht 32 auf der der ersten lateralen Oberfläche 32A gegenüberliegenden Seite als zweite laterale Oberfläche 32B bezeichnet.
In der Draufsicht kann die Distanz der Lichtemissionsoberfläche des Halbleiterlaserelements 20 von der ersten lateralen Oberfläche 32A in einem Bereich von -50 µm bis +50 µm liegen. Das hier verwendete „-“ bedeutet, dass sich die Lichtemissionsoberfläche innerhalb der äußeren Kante der ersten Metallschicht 32 in der Draufsicht befindet, und das „+“ bedeutet, dass sich die Lichtemissionsoberfläche außerhalb der äußeren Kante befindet. Wenn die Lichtemissionsoberfläche auf der „-“-Seite lokalisiert ist, erhöht sich die Wärmeableitung an den Submount 30. Andererseits kann durch die Positionierung der Lichtemissionsoberfläche auf der „+“-Seite das Risiko reduziert werden, dass das Licht des Halbleiterlaserelements 20 auf den Submount 30 trifft, bevor es das Objekt erreicht. Wenn die Lichtemissionsoberfläche in der Nähe der ersten lateralen Oberfläche 32A angeordnet ist, können die Nachteile unterdrückt werden, während die Vorteile erhalten werden.
Die erste laterale Oberfläche 32A ist eine laterale Oberfläche, die sich in der Draufsicht in Richtung der kurzen Seite des Submounts 30 erstreckt. Darüber hinaus ist die zweite laterale Oberfläche 32B eine laterale Oberfläche, die sich in der Draufsicht in Richtung der kurzen Seite des Submounts 30 erstreckt. Das auf dem Submount 30 angeordnete Halbleiterlaserelement 20weist eine Form auf, bei der eine Länge des Halbleiterlaserelements 20 in der zweiten Richtung größer ist als die Breite des Halbleiterlaserelements 20 in der ersten Richtung. Auf diese Weise können die Richtungen der kurzen Seiten des Halbleiterlaserelements 20 und des Submounts 30 zueinander ausgerichtet werden, und dies trägt zu einer Reduktion der Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 bei.
Jeder Submount 30 wird unter Verwendung eines Verbindungsmaterials mit der Basis 10 verbunden. Jeder Submount 30 ist mit der Basis 10 über den Verbindungsbereich 60 verbunden, der zwischen der zweiten Metallschicht 33 und der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10 vorgesehen ist. Ein Bereich des Verbindungsbereichs 60, der den Submount 30 mit der Basis 10 verbindet, ist an einer Position gebildet, die näher an der lateralen Seite liegt als die zweite Metallschicht 33. Beim Verbindungsvorgang wird das Verbindungsmaterial mit dem Submount 30 und der Basis 10 zusammengedrückt und zerdrückt, so dass der Verbindungsbereich 60 bis zur lateralen Seite der zweiten Metallschicht 33 gebildet wird.
In der Draufsicht reicht der Verbindungsbereich 60, der gebildet wird, um den Submount 30 zu verbinden, bis zur Außenseite der äußeren Kante des Submounts 30. Die Tatsache, dass der Verbindungsbereich 60 die Außenseite des Submounts 30 erreicht, kann als Bedingung für die Bestätigung verwendet werden, dass der Submount 30 ausreichend mit der Basis 10 verbunden ist. Es ist zu beachten, dass der Verbindungsbereich 60 die Außenseite der äußeren Kante nicht über die gesamte äußere Kante des Submounts 30 erreichen kann.
Wenn andererseits der Verbindungsbereich 60 die Außenseite des Submounts 30 erreicht, ist die Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 umso größer, je weiter die Position, in der der Verbindungsbereich 60 den Submount 30 erreicht, entfernt ist. Indem die Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung im Vergleich zur ersten Metallschicht 32, die in einem großen Bereich für eine Wärmeableitung vorgesehen ist, reduziert wird, kann der Vorsprung des Verbindungsmaterials in einer näheren Position gehalten werden, was zur Reduktion der Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 beiträgt.
Die von dem Halbleiterlaserelement 20 erzeugte Wärme tendiert dazu, sich auf die Lichtemissionsoberfläche und der lateralen Oberfläche auf der der Lichtemissionsoberfläche gegenüberliegenden Seite zu konzentrieren. Wenn also die Differenz zwischen der Länge der ersten Metallschicht 32 und der Länge der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung kleiner ist als die Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht 32 und der Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung, kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 kompakter hergestellt werden, wobei die Wärmeabfuhr berücksichtigt wird.
Die Breite der ersten Metallschicht 32 des Submounts 30 in der ersten Richtung ist größer als die Breite des Halbleiterlaserelements 20 in der ersten Richtung, und die Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung ist größer als die Breite des Halbleiterlaserelements 20 in der ersten Richtung. Dementsprechend kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 unter Berücksichtigung der Wärmeableitung reduziert werden.
Die Länge der ersten Metallschicht 32 des Submounts 30 in der zweiten Richtung ist größer als die Länge des Halbleiterlaserelements 20 in der zweiten Richtung, und die Länge der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung ist größer als die Länge des Halbleiterlaserelements 20 in der zweiten Richtung.
Die Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht 32 und der Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung ist kleiner als die Breite des Halbleiterlaserelements 20 in der ersten Richtung. Es kann wünschenswert sein, diese Bedingung in Anbetracht des Effekts auf die Wärmeableitung zu erfüllen, wenn die zweite Metallschicht 33 kleiner als die erste Metallschicht 32 hergestellt wird.
Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 enthalten. Ferner kann die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 nebeneinander angeordnet sein. Wenn es sich bei dem Submount 30, auf dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, um einen Chip auf einem Submount (CoS) handelt, kann eine Mehrzahl der CoS in der ersten Richtung in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 nebeneinander angeordnet sein. Die Mehrzahl der Submounts 30 ist auf der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10 befestigt.
Jedes der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 emittiert Licht in der zweiten Richtung. Licht des FFP mit einer Richtung orthogonal zu der Befestigungsoberfläche 11D als Richtung der schnellen Achse wird von jeder der Lichtemissionsoberflächen der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 emittiert. Alle Halbleiterlaserelemente 20 weisen einen Divergenzwinkel von 20 Grad oder weniger in Richtung der langsamen Achse auf. Es ist zu beachten, dass der Divergenzwinkel ein Winkel größer als 0 Grad ist.
Jedes der Mehrzahl der ersten Halbleiterlaserelemente 20 emittiert Licht (im Folgenden als erstes Licht bezeichnet) einer ersten Farbe. Es ist zu beachten, dass die Mehrzahl der ersten Halbleiterlaserelemente 20 das Halbleiterlaserelement 20 enthalten kann, das Licht einer anderen Farbe als der des ersten Lichts emittiert. Die erste Farbe ist zum Beispiel rot. Es ist zu beachten, dass die erste Farbe nicht rot sein muss.
In dem Fall, in dem die Mehrzahl von CoS nebeneinander in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 angeordnet ist, kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 in der ersten Richtung umso kompakter sein, je geringer die Distanz zwischen den benachbarten Submounts 30 ist. Andererseits, wenn die Distanz zwischen den Submounts nahe ist, werden das Verbindungsmaterial, das durch ein Drücken und Zerdrücken durch die Submounts hervorsteht, und die Basis elektrisch mit dem auf dem Submount angeordneten Halbleiterlaserelement verbunden, was in einem Risiko resultiert, ein Stromleck zu erzeugen (siehe 10).
Indem die Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung kleiner als die der ersten Metallschicht 32 gemacht wird, trägt dies zur Reduktion der Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 bei, in der CoS in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind. In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 kann die Mehrzahl der Submounts 30 in einem Intervall von 350 µm oder weniger in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein. Darüber hinaus kann in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 die Mehrzahl der Submounts 30 in einem Intervall von 250 µm oder weniger in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein.
In dem Fall, in dem die CoS nahe beieinander angeordnet sind und jeder CoS auf der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10 mit einem Verbindungsmaterial befestigt ist, kann sich das Verbindungsmaterial, das zum Befestigen eines der Submounts 30 nebeneinander angeordnet ist, und das Verbindungsmaterial, das zum Befestigen des anderen vorgesehen ist, zwischen den benachbarten Submounts 30 vermischen, und infolgedessen kann der Verbindungsbereich 60 höher gebildet werden als in dem Fall, in dem der Verbindungsbereich 60 mit nur einem der Verbindungsmaterialien gebildet wird.
In diesem Fall ist der Verbindungsbereich 60 vorzugsweise innerhalb der Region E1 in einem Querschnitt parallel zur ersten Richtung ausgefüllt (siehe 8). Die Region E1 ist von virtuellen Ebenen umgeben, die jeweils die einander gegenüberliegenden lateralen Oberflächen der zweiten Metallschichten 33 der benachbarten Submounts 30, eine virtuelle Ebene, die die zweite Oberfläche 31B enthält, und eine virtuelle Ebene, die die Befestigungsoberfläche 11D enthält, enthalten. Diese Bedingung kann erfüllt werden, um die lichtemittierende Vorrichtung 100 kompakter herzustellen. Es ist zu beachten, dass der Verbindungsbereich 60 die Region E1 nicht vollständig ausfüllen muss (siehe 9).
Außerdem kann es sein, dass der Verbindungsbereich 60 innerhalb der Region E2 in Querschnittsansicht parallel zur ersten Richtung (die Region E2 siehe 10) nicht vollständig ausgefüllt ist. Die Region E2 ist von virtuellen Ebenen umgeben, die jeweils die einander gegenüberliegenden lateralen Oberflächen der zweiten Metallschichten 33 der benachbarten Submounts 30, eine virtuelle Ebene, die die erste Oberfläche 31A enthält, und die Befestigungsoberfläche 11D enthalten. Wenn der Verbindungsbereich 60 komplett bis zur Region E2 ausgefüllt ist, ist es wahrscheinlich, dass der Verbindungsbereich 60 oberhalb der ersten Oberfläche 31A gebildet wird, wodurch sich das Risiko eines Stromlecks erhöht. Es ist zu beachten, dass die Region E2 nicht die Region enthält, in der die Submounts 30 (d.h. die Substrate 31) vorhanden sind.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 sind ein oder eine Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 40 auf der Basis 10 angeordnet. Jedes der reflektierenden Bauteile 40 ist auf der Befestigungsoberfläche 11D angeordnet. Das von dem einen oder der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 emittierte Licht wird von der lichtreflektierenden Oberfläche des einen oder der Mehrzahl der reflektierenden Bauteile 40 reflektiert. Die lichtreflektierende Oberfläche ist in einem Winkel von 45 Grad zu einer Fortbewegungsrichtung von Licht geneigt, die durch eine optische Achse verläuft. Das von der lichtreflektierenden Oberfläche reflektierte Licht bewegt sich nach oben fort.
Das reflektierende Bauteil 40 kann in einer Eins-zu-Eins-Beziehung mit dem Halbleiterlaserelement 20 vorgesehen werden. Mit anderen Worten, die reflektierenden Bauteile 40 können in der gleichen Anzahl wie die Anzahl der Halbleiterlaserelemente 20 angeordnet sein. In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 kann die Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 40 in der ersten Richtung in der Draufsicht nebeneinander angeordnet sein. Alle reflektierenden Bauteile 40 weisen die gleiche Größe und Form auf.
Die lichtreflektierende Oberfläche des reflektierenden Bauteils 40 reflektiert 90% oder mehr des ausgestrahlten Hauptbereichs des Lichts. Es ist zu beachten, dass ein reflektierendes Bauteil 40 für die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 vorgesehen sein kann. Alternativ kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 das reflektierende Bauteil 40 nicht enthalten.
Hinsichtlich des Submounts 30, auf dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, ist in der Draufsicht die Distanz zwischen dem Submount 30 und dem reflektierenden Bauteil 40, das mit dem Licht des Halbleiterlaserelements 20 bestrahlt wird, kleiner als die Distanz zwischen diesem Submount 30 und dem Submount 30, der an diesen Submount 30 angrenzt. Während die Mehrzahl der Submounts 30 durch Auftragen des Verbindungsmaterials auf die gleiche Weise verbunden wird, müssen der Submount 30 und das reflektierende Bauteil 40 nicht auf die gleiche Weise verbunden werden. Wenn also die Distanz zwischen dem Submount 30 und dem reflektierenden Bauteil 40 auf eine geringere Distanz als die der Submounts 30 eingestellt werden kann, kann die Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 in der zweiten Richtung reduziert werden.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist das schützende Element 50 auf der Basis 10 befestigt. Das schützende Element 50 ist auf der oberen Oberfläche des abgestuften Bereichs 12C der Basis 10 angeordnet.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist das eine oder die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 über die Mehrzahl der Verdrahtungsleitungen 70 elektrisch mit der Basis 10 verbunden. Die Mehrzahl der Verdrahtungsleitungen 70 zur elektrischen Verbindung des einen oder der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 mit der Basis 10 enthält die Verdrahtungsleitung 70, die mit der Verdrahtungsschicht 13 verbunden ist, die für den ersten abgestuften Bereich 12C vorgesehen ist, und die Verdrahtungsleitung 70, die mit der Verdrahtungsschicht 13 verbunden ist, die für den zweiten abgestuften Bereich 12C vorgesehen ist.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist das Deckelbauteil 80 mit der Basis 10 verbunden. Das Deckelbauteil 80 ist an der oberen Oberfläche 11A der Basis 10 angeordnet. Darüber hinaus ist das Deckelbauteil 80 an der oberen Seite des abgestuften Bereichs 12C lokalisiert. Außerdem wird beim Verbinden des Deckelbauteils 80 ein geschlossener Raum gebildet, der durch die Basis 10 und das Deckelbauteil 80 definiert wird. Dieser Raum ist ein Raum, in dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist.
Wenn das Deckelbauteil 80 unter einer vorbestimmten Atmosphäre mit der Basis 10 verbunden wird, bildet sich ein luftdicht abgedichteter geschlossener Raum (Dichtungsraum). Durch das luftdichte Abdichten des Raums, in dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, kann eine Qualitätsverschlechterung aufgrund von Staubansammlungen unterdrückt werden. Das Deckelbauteil 80 weist eine Durchlässigkeit für das von dem Halbleiterlaserelement 20 emittierte Licht auf. 90% oder mehr des Hauptteils des vom Halbleiterlaserelement 20 emittierten Lichts wird durch das Deckelbauteil 80 durchgelassen und nach außen emittiert.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist das Linsenbauteil 90 an der Packung fixiert. Das Linsenbauteil 90 ist auf der oberen Seite des Deckelbauteils 80 angeordnet. Das Linsenbauteil 90 ist mit dem Deckelbauteil 80 verbunden. Licht, das von jedem der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 emittiert wird, wird von der Packung emittiert und tritt in das Linsenbauteil 90 ein. Das durch das Deckelbauteil 80 durchgelassene Licht tritt in die Einfallsoberfläche des Linsenbauteils 90 ein. Das auf die Einfallsoberfläche des Linsenbauteils 90 einfallende Licht wird von der Linsenoberfläche emittiert.
Die Anzahl der Linsenoberflächen des Linsenbauteils 90 ist die gleiche wie die Anzahl des einen oder der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20. Die Linsenoberflächen des Linsenbauteils 90 entsprechen den verschiedenen Halbleiterlaserelementen 20, und das von den Halbleiterlaserelementen 20 emittierte Licht durchläuft die entsprechenden Linsenoberflächen. Der Hauptteil des von den Halbleiterlaserelementen 20 emittierten Lichts durchläuft voneinander verschiedene Linsenoberflächen und wird von dem Linsenbauteil 90 emittiert. Das auf das Linsenbauteil 90 einfallende Licht wird von dem Linsenbauteil 90 beispielsweise als kollimiertes Licht emittiert.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine lichtemittierende Vorrichtung 101 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 1, 2, 5 bis 7 und 11 bis 13 sind Diagramme zur Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung 101 gemäß der zweiten Ausführungsform. 1 ist eine perspektivische Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung 101. 2 ist eine Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung 101. 5 ist eine Draufsicht des Befestigungsbauteils 300 (erster Submount 30A). 6 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils 300 entlang einer Querschnittslinie VI-VI von 5. 7 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsbauteils 300 entlang einer Querschnittslinie VII-VII von 5. 11 ist eine Draufsicht zur Darstellung jeder Komponente, die innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung 101 angeordnet ist. 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII in 11. 13 ist eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Submounts 30B in der Querschnittsansicht von 12.
Die lichtemittierende Vorrichtung 101 enthält eine Mehrzahl von Komponenten. Die Mehrzahl von Komponenten, die in der lichtemittierenden Vorrichtung 100 enthalten sind, umfassen eine Basis 10B, eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen 20, einen oder eine Mehrzahl von Submounts 30 (im Folgenden als erste Submounts 30A bezeichnet), einen oder eine Mehrzahl von zweiten Submounts 30B, ein oder eine Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 40, ein oder eine Mehrzahl von schützenden Elementen 50, ein oder eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen 60, eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitungen, ein Deckelbauteil 80 und ein Linsenbauteil 90.
Die lichtemittierende Vorrichtung 101 unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 100 dadurch, dass die Basis 10B anstelle der Basis 10 vorgesehen ist. Die lichtemittierende Vorrichtung 101 enthält die Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen 20, welche ein erstes Halbleiterlaserelement 20A und ein zweites Halbleiterlaserelement 20B enthalten, und den zweiten Submount 30B zusätzlich zu dem Submount 30.
Von der Beschreibung der lichtemittierenden Vorrichtung 100 und jeder Komponente der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind alle Inhalte, mit Ausnahme der Inhalte, die als widersprüchlich bezeichnet werden können, aus den 1, 2, 5 bis 7 und 11 bis 13, bezogen auf die lichtemittierende Vorrichtung 101, auch auf die Beschreibung der lichtemittierenden Vorrichtung 101 anwendbar. Alle nicht widersprüchlichen Inhalte werden hier nicht noch einmal beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung der Basis 10 der ersten Ausführungsform auch für die Beschreibung der Basis 10B gilt, soweit sie nicht widersprüchlich ist.
Lichtemittierende Vorrichtung 101
In der lichtemittierenden Vorrichtung 101 enthält die Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 ein oder eine Mehrzahl der ersten Halbleiterlaserelemente 20A und ein oder eine Mehrzahl der zweiten Halbleiterlaserelemente 20B. Das erste Halbleiterlaserelement 20A ist das Halbleiterlaserelement 20, das das erste Licht emittiert. Das zweite Halbleiterlaserelement 20B ist das Halbleiterlaserelement 20, das Licht emittiert, das sich von dem ersten Licht unterscheidet.
Das eine oder die Mehrzahl von zweiten Halbleiterlaserelementen 20B enthält das Halbleiterlaserelement 20, das Licht einer zweiten Farbe emittiert (im Folgenden als zweites Licht bezeichnet). Das zweite Licht ist Licht einer anderen Farbe als das erste Licht. Die zweite Farbe ist zum Beispiel blau. Es ist zu beachten, dass die zweite Farbe nicht blau sein muss.
Außerdem kann die Mehrzahl der zweiten Halbleiterlaserelemente 20B das Halbleiterlaserelement 20 enthalten, das Licht einer dritten Farbe emittiert (im Folgenden als drittes Licht bezeichnet). Das dritte Licht ist Licht einer Farbe, die sich von den Farben des ersten Lichts und des zweiten Lichts unterscheidet. Die dritte Farbe ist z.B. grün. Es ist zu beachten, dass die dritte Farbe nicht grün sein muss.
Das erste Licht, das zweite Licht und das dritte Licht sind Licht mit voneinander verschiedenen Farben, und die Farben sind ausgewählt aus Rot, Grün und Blau. Die lichtemittierende Vorrichtung 101 kann RGB-Licht emittieren.
Die Basis 10B enthält den abgestuften Bereich 12C, der nicht nur entlang einer inneren lateralen Oberfläche 11E, sondern auch entlang zweier miteinander verbundener innerer lateraler Oberflächen 11E gebildet wird. In der lichtemittierenden Vorrichtung 101 können die Halbleiterlaserelemente 20, die Licht in verschiedenen Farben emittieren, unabhängig voneinander betrieben werden. Der abgestufte Bereich 12C, der entlang zweier innerer lateraler Oberflächen 11E gebildet ist, erleichtert es, die Mehrzahl von Verdrahtungsschichten 13 auf dem abgestuften Bereich 12C vorzusehen.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 101 ist das erste Halbleiterlaserelement 20A an dem ersten Submount 30A angeordnet, und das zweite Halbleiterlaserelement 20B ist an dem zweiten Submount 30B angeordnet. Der zweite Submount 30B enthält das Substrat 31, das eine isolierende Eigenschaft aufweist, die erste Metallschicht 32 und die zweite Metallschicht 33.
In dem zweiten Submount 30B ist die Differenz zwischen der Breite der zweiten Metallschicht 33 und der Breite der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung kleiner als 50 µm. Bei dem zweiten Submount 30B ist die Differenz zwischen der Länge der zweiten Metallschicht 33 und der Länge der ersten Metallschicht 32 in der zweiten Richtung kleiner als 50 µm. Die erste Metallschicht 32 und die zweite Metallschicht 33 des in der Zeichnung dargestellten zweiten Submounts 30B weisen in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung die gleichen Breiten auf.
Die Breite des zweiten Submounts 30B in der ersten Richtung ist kleiner als die des ersten Submounts 30A. Die Länge des zweiten Submounts 30B in der zweiten Richtung kann kleiner sein als die des ersten Submounts 30A.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 101 sind der erste Submount 30A und der zweite Submount 30B nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet. Der erste Submount 30A und der erste Submount 30A können nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet sein. Der zweite Submount 30B und der zweite Submount 30B können nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet sein.
Die Distanz zwischen dem ersten Submount 30A und dem zweiten Submount 30B, die benachbart zueinander angeordnet sind, ist größer als die Distanz zwischen dem ersten Submount 30A und dem ersten Submount 30A, die benachbart zueinander angeordnet sind. Alternativ dazu ist die Distanz zwischen dem ersten Submount 30A und dem zweiten Submount 30B, die benachbart zueinander angeordnet sind, kleiner als die Distanz zwischen dem zweiten Submount 30B und dem zweiten Submount 30B, die benachbart zueinander angeordnet sind.
In der in der Zeichnung dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 101 vergrößert sich die Distanz in der Reihenfolge der Distanz zwischen dem ersten Submount 30A und dem ersten Submount 30A, die benachbart zueinander angeordnet sind, der Distanz zwischen dem ersten Submount 30A und dem zweiten Submount 30B, die benachbart zueinander angeordnet sind, der Distanz zwischen dem zweiten Submount 30B und dem zweiten Submount 30B, die benachbart zueinander angeordnet sind. Diese Bedingung kann auf die Submounts angewendet werden, wenn Licht in annähernd gleichmäßigen Intervallen von der Mehrzahl der Halbleiterlaserelemente 20 emittiert wird, die in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Wenn sich dann die Distanz zwischen den nebeneinander angeordneten Submounts vergrößert, können die erste Metallschicht 32 und die zweite Metallschicht 33 in der gleichen Form gebildet werden, und der zweite Submount 30B weist eine Struktur auf, die dem ersten Submount 30A in Bezug auf die Wärmeableitung überlegen ist, und kann eingesetzt werden.
Es ist zu beachten, dass zum Beispiel, wenn eine Mehrzahl von Submounts mit unterschiedlichen Größen in der Draufsicht aufgrund der unterschiedlichen Größen der anzuordnenden Halbleiterlaserelemente verwendet wird, die Menge des Verbindungsmaterials, die für das Verbinden der Submounts benötigt wird, je nach Größe unterschiedlich sein kann. Die Menge des Verbindungsmaterials, das zum Verbinden des zweiten Submounts 30B mit der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10B verwendet wird, ist geringer als die Menge des Verbindungsmaterials, das zum Verbinden des ersten Submounts 30A mit der Befestigungsoberfläche 11D der Basis 10B verwendet wird. Dies kann auch ein Grund dafür sein, den zweiten Submount 30B einzusetzen, der eine bessere Struktur zur Wärmeableitung aufweist als der erste Submount 30A.
Die zweiten Halbleiterlaserelemente 20B sind jeweils auf einem unterschiedlichen zweiten Submount 30B angeordnet. Ein zweites Halbleiterlaserelement 20B ist auf einem zweiten Submount 30B angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Mehrzahl der zweiten Halbleiterlaserelemente 20B auf einem zweiten Submount 30B angeordnet sein kann.
Variationen von Befestigungsbauteilen
Als nächstes werden Variationen des in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Befestigungsbauteils 300 beschrieben. 14 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung der zweiten Metallschicht 33 eines Befestigungsbauteils 301 gemäß der Variation. 15 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung der zweiten Metallschicht 33 eines Befestigungsbauteils 302 gemäß der Variation. 5 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung der ersten Metallschicht 32 der Befestigungsbauteile 301 und 302 gemäß der Variation. Jedes der Befestigungsbauteile 301 und 302 gemäß der Variation kann als der Submount 30 für die lichtemittierende Vorrichtung 100 und die lichtemittierende Vorrichtung 101 eingesetzt werden.
Von der Beschreibung des Submounts 30 in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind alle Inhalte, mit Ausnahme der Inhalte, die als widersprüchlich zu 14 oder 15 bezeichnet werden können, auch auf die Beschreibungen der Befestigungsbauteile 301 und 302 gemäß der Variation anwendbar. Alle nicht widersprüchlichen Inhalte werden hier nicht noch einmal beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.
Befestigungsbauteil 301
Das Befestigungsbauteil 301 unterscheidet sich von dem Befestigungsbauteil 300 dadurch, dass die zweite Metallschicht 33 einen Bereich mit einer geringeren Breite in der ersten Richtung aufweist als die erste Metallschicht 32. In dem Befestigungsbauteil 300 ist die Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung kleiner als die der ersten Metallschicht 32 über die gesamte Länge in der zweiten Richtung, während in dem Befestigungsbauteil 301 die Breite in der ersten Richtung die gleiche ist wie die der ersten Metallschicht 32 an beiden Endbereichen der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung.
Es ist zu beachten, dass obwohl die zweite Metallschicht 33 des Befestigungsbauteils 301 nicht die gleiche Breite in der ersten Richtung aufweisen muss wie die erste Metallschicht 32 an den Endbereichen in der zweiten Richtung, die zweite Metallschicht 33 einen breiten Bereich 33A mit einer relativ breiten Breite in der ersten Richtung und einen schmalen Bereich 33B mit einer relativ schmalen Breite in der ersten Richtung aufweist.
Mindestens einer der beiden Endbereiche der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung ist der breite Bereich 33A. In der lichtemittierenden Vorrichtung, in der das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass der Endbereich auf der Seite nahe der Lichtemissionsoberfläche der breite Bereich 33A ist. Durch Bilden der zweiten Metallschicht 33 mit einem breiteren Endbereich nahe der Lichtemissionsoberfläche, wo sich Wärme konzentriert, kann das Befestigungsbauteil eine bessere Wärmeableitung herstellen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Befestigungsbauteil 301 ist der Endbereich nahe der Lichtemissionsoberfläche der Endbereich auf der Seite der positiven Y-Richtung.
Der breite Bereich 33A kann an beiden Endbereichen der zweiten Metallschicht 33 in der zweiten Richtung vorgesehen sein. Da sich die Wärme nicht nur an der Lichtemissionsoberfläche, sondern auch an der lateralen Oberfläche auf der der Lichtemissionsoberfläche gegenüberliegenden Seite in dem Halbleiterlaserelement 20 konzentriert, wird ein Befestigungsbauteil für eine bessere Wärmeableitung hergestellt, indem der breite Bereich 33A an beiden Endbereichen und der schmale Bereich 33B am Zentrumsbereich zwischen den beiden Endbereichen vorgesehen ist.
Die Länge des schmalen Bereichs 33B in der zweiten Richtung ist größer als die Länge des breiten Bereichs 33A in der zweiten Richtung. Dadurch kann die Region zur Unterdrückung des Vorsprungs des Verbindungsmaterials ausreichend gesichert werden. Außerdem kann die Länge des schmalen Bereichs 33B in der zweiten Richtung größer sein als die Summe der Längen der breiten Bereiche 33A in der zweiten Richtung, die an beiden Endbereichen vorgesehen sind.
Befestigungsbauteil 302
In der zweiten Metallschicht 33 in dem Befestigungsbauteil 302 nimmt die Breite in der ersten Richtung von einem Ende in Richtung des anderen Endes in der zweiten Richtung schrittweise ab. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Befestigungsbauteil 302 nimmt die Breite in der ersten Richtung kontinuierlich von einem Ende in Richtung des anderen Endes in der zweiten Richtung ab.
In der zweiten Metallschicht 33 des Befestigungsbauteils 302 ist die Breite in der ersten Richtung am anderen Ende kleiner als an einem Ende der zwei Enden in der zweiten Richtung. In dem Fall, in dem das Befestigungsbauteil 302 für eine lichtemittierende Vorrichtung eingesetzt wird, in der das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, ist es wünschenswert, dass ein Ende (mit größerer Breite) ein Ende ist, das näher an der Lichtemissionsoberfläche liegt. Vergleicht man die Lichtemissionsoberfläche und die gegenüberliegende Oberfläche in dem Halbleiterlaserelement 20, so konzentriert sich die Wärme stärker auf die Lichtemissionsoberfläche, und daher kann durch Anordnen des Halbleiterlaserelements 20 auf dem Befestigungsbauteil 302, wie oben beschrieben, eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer besseren Wärmeableitung hergestellt werden.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird eine lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben. 16 bis 22 sind Diagramme zur Darstellung von beispielhaften Ausführungsformen der lichtemittierenden Vorrichtung 102 gemäß der dritten Ausführungsform. 16 ist eine perspektivische Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung 102. 17 ist eine Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung 102. 18 ist eine Draufsicht zur Darstellung jeder Komponente, die innerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung 102 angeordnet ist. 19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Querschnittslinie XIX-XIX von 18. 20 ist eine Draufsicht eines Befestigungsbauteils 303 (eines dritten Submounts 30C). 21 ist eine Ansicht von unten des Befestigungsbauteils 303. 22 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für einen Zustand des Verbindens des Submounts 30 in der lichtemittierenden Vorrichtung 102.
Die lichtemittierende Vorrichtung 102 enthält eine Mehrzahl von Komponenten. Die Mehrzahl der in der lichtemittierenden Vorrichtung 102 vorgesehenen Komponenten enthält eine Basis 10B, eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen 20, eine Mehrzahl von Submounts 30 (im Folgenden als dritter Submount 30C bezeichnet), ein oder eine Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 40, ein oder eine Mehrzahl von schützenden Elementen 50, ein oder eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen 60, eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitungen, ein Deckelbauteil 80 und ein Linsenbauteil 90.
Die lichtemittierende Vorrichtung 102 unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 100 und der lichtemittierenden Vorrichtung 101 dadurch, dass der dritte Submount 30C als der Submount 30 anstelle des ersten Submounts 30A vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass die lichtemittierende Vorrichtung 102 den ersten Submount 30A oder den zweiten Submount 30B enthalten kann. Die Anzahl der Halbleiterlaserelemente 20, die in den lichtemittierenden Vorrichtungen 102 befestigt sind, ist größer als die der lichtemittierenden Vorrichtung 100 und der lichtemittierenden Vorrichtung 101, und dementsprechend ist auch die Anzahl der Linsenoberflächen des Linsenbauteils 90 größer.
Von der Beschreibung der lichtemittierenden Vorrichtung 100, der lichtemittierenden Vorrichtung 101 und jeder Komponente der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind alle Inhalte, mit Ausnahme der Inhalte, die als widersprüchlich zu den 16 bis 22 in Bezug auf die lichtemittierende Vorrichtung 102 bezeichnet werden können, auch auf die Beschreibung der lichtemittierenden Vorrichtung 102 anwendbar. Alle nicht widersprüchlichen Inhalte werden hier nicht noch einmal beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.
Dritter Submount 30C
In der Draufsicht entlang der Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche 31A (im Folgenden als Draufsicht bezeichnet) ist in dem dritten Submount 30C der mittlere Punkt der Breite der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung (im Folgenden als zweiter mittlerer Punkt bezeichnet) gegenüber dem mittleren Punkt der Breite der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung (im Folgenden als erster mittlerer Punkt bezeichnet) versetzt (oder verschoben). Es ist zu beachten, dass der Zustand „in die erste Richtung versetzt (oder verschoben)“ nicht davon abhängt, ob der erste Mittelpunkt und der zweite Mittelpunkt in der zweiten Richtung versetzt sind. In der Draufsicht ist die Distanz vom Mittelpunkt der Breite des Substrats 31 in der ersten Richtung zum ersten Mittelpunkt kleiner als die Distanz vom Mittelpunkt der Breite des Substrats 31 in der ersten Richtung zum zweiten Mittelpunkt.
In der Draufsicht ist von den zwei lateralen Oberflächen des Substrats 31, die sich in der Richtung der langen Seite erstrecken, die Distanz von einer lateralen Oberfläche (im Folgenden als erste laterale Oberfläche 31C bezeichnet) zu der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung (im Folgenden als erste Distanz bezeichnet) kleiner als die Distanz von der anderen lateralen Oberfläche (im Folgenden als zweite laterale Oberfläche 31D bezeichnet) zu der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung (im Folgenden als zweite Distanz bezeichnet). In der Draufsicht ist die erste Distanz größer als die Distanz von der ersten lateralen Oberfläche zu der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung (im Folgenden als dritte Distanz bezeichnet).
Die Differenz zwischen der ersten Distanz und der zweiten Distanz kann in einem Bereich von 10 µm bis 250 µm liegen. Die zweite Distanz kann in einem Bereich von 20 µm bis 350 µm liegen. Die Differenz zwischen der ersten Distanz und der dritten Distanz kann in einem Bereich von 0 µm bis 50 µm liegen.
Lichtemittierende Vorrichtung 102
In der lichtemittierenden Vorrichtung 102 ist eine Mehrzahl der dritten Submounts 30C nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet. Die Mehrzahl der dritten Submounts 30C ist so angeordnet, dass bei zwei nebeneinander liegenden dritten Submounts 30C die erste laterale Oberfläche 31C des Substrats 31 des einen dritten Submounts 30C und die zweite laterale Oberfläche 31D des Substrats 31 des anderen dritten Submounts 30C einander zugewandt sind. Diese Anordnung kann das Hervorstehen des Verbindungsmaterials auf die gleiche Weise wie bei der lichtemittierenden Vorrichtung 100 unterdrücken und zur Reduktion der Größe der lichtemittierenden Vorrichtung beitragen.
In dem Halbleiterlaserelement 20 ist der Mittelpunkt der Breite in der ersten Richtung des Halbleiterlaserelements 20 an einer Position angeordnet, die in der ersten Richtung von dem Mittelpunkt der Breite in der ersten Richtung des Substrats 31 des dritten Submounts 30C, auf dem das Halbleiterlaserelement 20 angeordnet ist, versetzt ist. Das Halbleiterlaserelement 20 ist an einer Position angeordnet, die zur Richtung des zweiten Mittelpunkts vom Mittelpunkt des Substrats 31 in der ersten Richtung versetzt ist. Die zweite Metallschicht 33 ist ebenfalls von dem Zentrum des Substrats 31 in Übereinstimmung mit dem Halbleiterlaserelement 20, das auf dem dritten Submount 30C an einer Position angeordnet ist, die von dem Zentrum des Substrats 31 in der ersten Richtung versetzt ist, versetzt, wodurch die Wärmeableitungseigenschaften verbessert werden können.
In der Draufsicht ist die Distanz in der ersten Richtung von der ersten lateralen Oberfläche 31C des Substrats 31 des dritten Submounts 30C zum Halbleiterlaserelement 20, das an diesem dritten Submount 30C angeordnet ist, kleiner als die Distanz von der zweiten lateralen Oberfläche 31D des Substrats 31 von diesem dritten Submount 30C zu diesem Halbleiterlaserelement 20 in der ersten Richtung.
In der Draufsicht ist das Gebiet der größeren Region der zwei Regionen, die erhalten wird, indem die zweite Metallschicht 33 durch eine virtuelle Linie geteilt wird, die durch den Mittelpunkt des Substrats 31 in der ersten Richtung verläuft und parallel zur zweiten Richtung ist, größer als das Gebiet der größeren Region der zwei Regionen, die erhalten wird, indem die zweite Metallschicht 33 durch eine virtuelle Linie geteilt wird, die durch den Mittelpunkt des Halbleiterlaserelements 20, das auf dem dritten Submount 30 angeordnet ist, in der ersten Richtung verläuft und parallel zur zweiten Richtung ist.
In der Draufsicht ist, im Vergleich mit der Distanz vom ersten mittleren Punkt des dritten Submounts 30C zum Halbleiterlaserelement 20, das auf diesem dritten Submount 30C angeordnet ist, die Distanz vom zweiten mittleren Punkt dieses dritten Submounts 30C zu diesem Halbleiterlaserelement 20 kleiner.
In der Draufsicht überlappt das Zentrum der zweiten Metallschicht 33, das der Mittelpunkt der zweiten Metallschicht 33 in der ersten Richtung ist und der Mittelpunkt in der zweiten Richtung ist, das Halbleiterlaserelement 20. Es ist zu beachten, dass in der Draufsicht das Zentrum der zweiten Metallschicht 33 das Halbleiterlaserelement 20 nicht überlappen kann. In der Draufsicht überlappt das Zentrum der ersten Metallschicht 32, das der Mittelpunkt der ersten Metallschicht 32 in der ersten Richtung und der Mittelpunkt in der zweiten Richtung ist, das Halbleiterlaserelement 20 nicht.
Es ist zu beachten, dass der dritte Submount 30C ein anderes Beispiel für das Befestigungsbauteil 300 ist. Die Technik des Befestigungsbauteils 301 oder des Befestigungsbauteils 302 gemäß der oben beschriebenen Variation kann ferner auf den dritten Submount 30C angewendet werden.
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben sind, sind die lichtemittierende Vorrichtung und das Befestigungsbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die lichtemittierende Vorrichtung und das Befestigungsbauteil der Ausführungsformen limitiert. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung implementiert werden, ohne dass die äußeren Formen und Strukturen der lichtemittierenden Vorrichtung und des Befestigungsbauteils, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, limitiert sind. Die vorliegende Erfindung kann angewandt werden, ohne dass alle Komponenten ausreichend vorgesehen sein müssen. Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem einige der Komponenten des lichtemittierenden Moduls, die in den Ausführungsformen offenbart sind, nicht im Umfang der Ansprüche angegeben sind, der Grad der Freiheit bei der Gestaltung durch den Fachmann, wie z.B. Substitutionen, Auslassungen, Formmodifikationen und Materialänderungen für diese Komponenten, erlaubt, und dann wird die Erfindung, die im Umfang der Ansprüche angegeben ist, auf diese Komponenten angewendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021044468 [0003]

Claims

Lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: einen Submount enthaltend ein Substrat, das eine isolierenden Eigenschaft aufweist, und das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Seite lokalisiert ist, wobei das Substrat eine Form aufweist, bei der eine Länge in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu einer ersten Richtung ist, größer ist als eine Breite in der ersten Richtung in einer Draufsicht, gesehen entlang einer Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche, eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; und ein Halbleiterlaserelement, das auf einer Seite des Submounts angeordnet ist, auf der die erste Metallschicht angeordnet ist, wobei eine Breite der zweiten Metallschicht kleiner ist als eine Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung, und eine Differenz zwischen einer Länge der ersten Metallschicht und einer Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung kleiner ist als eine Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung größer als 50 µm ist; und die Differenz zwischen der Länge der ersten Metallschicht und der Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung kleiner als 50 µm ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Halbleiterlaserelement eine Form aufweist, bei der eine Länge des Halbleiterlaserelements in der zweiten Richtung größer ist als eine Breite des Halbleiterlaserelements in der ersten Richtung.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Submount eine Verdrahtungsschicht enthält, die auf der ersten Metallschicht angeordnet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Dicke der ersten Metallschicht 30 µm oder mehr beträgt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Dicke der zweiten Metallschicht 30 µm oder mehr beträgt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jede von der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung größer ist als eine Breite des Halbleiterlaserelements in der ersten Richtung.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung kleiner ist als eine Breite des Halbleiterlaserelements in der ersten Richtung.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend: eine Mehrzahl von Submounts, einschließlich des Submounts; und eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen, einschließlich des Halbleiterlaserelements, wobei die Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen jeweils auf der Mehrzahl von Submounts angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Submounts nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Basis, die eine Befestigungsoberfläche aufweist, auf der die Mehrzahl von Submounts angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Submounts in einem Intervall von 350 µm oder weniger in der ersten Richtung angeordnet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Verbindungsbereich, der zwischen der Befestigungsoberfläche und der zweiten Metallschicht von jedem von der Mehrzahl von Submounts angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, die Submounts mit der Basis zu verbinden, wobei in einer Querschnittsansicht parallel zu der ersten Richtung, der Verbindungsbereich innerhalb einer Region angeordnet ist, die von virtuellen Ebenen umgeben ist, die jeweils gegenüberliegende laterale Oberflächen der zweiten Metallschichten von benachbarten von der Mehrzahl von Submounts, eine virtuelle Ebene, die die zweite Oberfläche enthält, und eine virtuelle Ebene, die die Befestigungsoberfläche enthält, umfassen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Verbindungsbereich, der zwischen der Befestigungsoberfläche und der zweiten Metallschicht von jedem von der Mehrzahl von Submounts vorgesehen ist und dazu konfiguriert ist, den Submount mit der Basis zu verbinden, wobei in einer Querschnittsansicht, die parallel zu der ersten Richtung ist, der Verbindungsbereich innerhalb einer Region gefüllt ist, die von virtuellen Ebenen umgeben ist, die jeweils gegenüberliegende laterale Oberflächen der zweiten Metallschichten von benachbarten von den Submounts, eine virtuelle Ebene, die die zweite Oberfläche enthält, und eine virtuelle Ebene, die die Befestigungsoberfläche enthält, umfassen, und der Verbindungsbereich innerhalb einer Region nicht komplett gefüllt ist, die von virtuellen Ebenen umgeben ist, die jeweils gegenüberliegende laterale Oberflächen der zweiten Metallschichten der zueinander benachbarten Submounts, eine virtuelle Ebene, die die erste Oberfläche enthält, und die virtuelle Ebene, die die Befestigungsoberfläche enthält, umfassen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Halbleiterlaserelement so angeordnet ist, dass ein mittlerer Punkt einer Breite des Halbleiterlaserelements in der ersten Richtung an einer Position angeordnet ist, die in der ersten Richtung von einem mittleren Punkt der Breite des Substrats in der ersten Richtung versetzt ist, und in der Draufsicht ein mittlerer Punkt der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung von einem mittleren Punkt der Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung versetzt ist.
Befestigungsbauteil, umfassend: ein Substrat, das eine isolierende Eigenschaft aufweist, und das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Seite aufweist, wobei das Substrat eine Form aufweist, bei der eine Länge in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu einer ersten Richtung ist, größer ist als eine Breite in der ersten Richtung in einer Draufsicht, gesehen entlang einer Richtung orthogonal zu der ersten Oberfläche; eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche angeordnet ist; und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist, wobei eine Breite der zweiten Metallschicht kleiner ist als eine Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung, und eine Differenz zwischen einer Länge der ersten Metallschicht und einer Länge der zweiten Metallschicht in der zweiten Richtung kleiner ist als eine Differenz zwischen der Breite der ersten Metallschicht und der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung.
Befestigungsbauteil nach Anspruch 14, wobei in der Draufsicht ein mittlerer Punkt der Breite der zweiten Metallschicht in der ersten Richtung von einem mittleren Punkt der Breite der ersten Metallschicht in der ersten Richtung versetzt ist.