JP2001223425A - 半導体レーザ装置及びその製造方法及びそれを用いた光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性ダイボンドペーストが主出射側発光点
またはモニター側発光点を閉ぐことがなく、光ピックア
ップの戻り光による悪影響のない半導体レーザ装置及び
その製造方法及びそれを用いた光ピックアップを提供す
る。 【解決手段】 半導体レーザ装置において、ステム１１
の一端のヘッダー部１１ａまたはステム上に配設された
サブマウントの一端の端面から半導体レーザチップ１０
の主発光側発光点１６の端面を迫り出すように半導体レ
ーザチップ１０を配設する。半導体レーザチップ１０の
ダイボンドには導電性ダイボンドペースト１４を用い
る。ステム１１の一端のヘッダー部１１ａまたはステム
１１上に配設されたサブマウントの一端のヘッダー部に
面取り加工部１２ａまたはコーナー曲面加工部を配設す
る。光ピックアップは、少なくとも上記半導体レーザ装
置と回折格子と光検出器と集光レンズと対物レンズとか
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装置
に関し、特に半導体レーザチップの実装構造及びその製
造方法及びそれを用いた光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例の半導体レーザ装置を図６〜図９
に示し、従来例の半導体レーザ装置の製造方法における
ダイボンド工程を図１０（ａ），（ｂ）に示す。

【０００３】図６の従来例の半導体レーザ装置におい
て、半導体レーザチップ５０は、ステム５１の一端にあ
るヘッダー部５１ａの所定位置に、金属ロウ材（半田
等）５２を介して配設される。半導体レーザチップ５０
は、そのダイボンドされる場所において、金属ロウ材５
２によって接着される。したがって、ボンディング時に
は、半導体レーザチップ５０は動かないようにボンディ
ングコレット等（図示せず）で固定する必要がある。な
お、図６において、半導体レーザ装置の発光光軸５５
は、主出射側発光点５３とモニター側発光点５４とを結
んだ軸である。

【０００４】また、金属ロウ材（金−スズ合金半田等）
を用い、半導体レーザチップの大きさとマウントの凸部
（または、ヘッダー部）の大きさに着目した先行資料と
して、例えば、特開昭６３−１３８７９４号公報や特開
平５−２９１６９６号公報がある。これらを図７及び図
８を用いて説明する。

【０００５】図７において、従来例の半導体レーザ装置
６０は、シリコンをメサエッチしてマウント６３を作成
し、活性層６２をマウント側に向けた半導体レーザ素子
６１を、金−スズ合金半田６４を用いてマウント６３の
凸部にダイボンディングし、そして半導体レーザ素子６
１に金線６６をボンディングしたものである。また、マ
ウント６３の下には放熱板６５が設けられている。

【０００６】図７に示すように、半導体レーザ素子６１
とマウント６３とは、半導体レーザ素子６１の周辺部で
は接触していない。そのため、半導体レーザ素子６１の
ダイボンディング時に、マウント６３の凸部上面からは
み出した金−スズ合金半田６４は、マウント６３の凸部
周辺に溜まり、半導体レーザ素子６１の側面に盛り上が
ることがない。

【０００７】図８は、別の従来の半導体レーザ素子７０
の断面を示す。半導体レーザ素子７０は、レーザチップ
７１とヒートシンク７２を備えている。ヒートシンク７
２は断面が台形状の突起部８０を備え、突起部８０の上
面は、レーザチップ７１の下面よりも少し小さく、平坦
な搭載面７２ａを形成している。レーザチップ７１は、
ロウ材７３を介して、上記突起部８０の上面すなわち搭
載面７２ａに取り付けられている。

【０００８】この半導体レーザ素子７０の製造では、突
起部８０の上面に低融点ロウ材（例えばインジウム（Ｉ
ｎ））７３を塗布し、加熱溶融（温度３００℃）および
冷却を行って、レーザチップ７１を突起部８０に取り付
ける。

【０００９】このように、レーザチップ７１を、サブマ
ウントを介することなく、ロウ材７３によって直接ヒー
トシンク７２の突起部８０にダイボンドしている（直付
け方式）。したがって、半導体レーザ素子を低コストで
作製することができる。また、レーザチップ７１によっ
てヒートシンク７２の搭載面７２ａから押し出されたロ
ウ材７３は、加熱溶融時に突起部８０の側面に回り込
み、レーザチップ７１の側面上に盛り上がることがな
い。したがって、キャップ層７５を薄くして発光部分７
４をヒートシンク７２に近付けた場合であっても、レー
ザビームＬがロウ材７３によって乱反射されたり一部欠
落したりするのを防止でき、放射特性を良くすることが
できる。

【００１０】一方、近年、実装上の効率アップや手番短
縮、省人化によるバリューエンジニアリング（ＶＥ）等
による半導体レーザ装置の製造方法の生産性の向上が要
望されている。そして、従来の半導体レーザ装置におい
ては、金属ロウ材（金−スズ合金ハンダまたは低融点ロ
ウ材Ｉｎ）の加熱冷却サイクルに時間がかかること、ま
た金属ロウ材の材料コストが高いこと等が問題となって
いた。

【００１１】この改善策として、図９に示す半導体レー
ザ装置がある。図９において、５０は半導体レーザチッ
プ、５１はステム、５１ａはステムのヘッダー部、５３
は主出射側発光点、５４はモニター側発光点、５５は主
出射側発光点とモニター側発光点とを結ぶ半導体レーザ
装置の発光光軸である。図９の半導体レーザ装置では、
金属ロウ材５２の代わりに導電性ダイボンドペースト５
６を用いて半導体レーザチップ５０をダイボンドする。
導電性ダイボンドペースト５６を用いると、材料費が安
く、ペーストの加熱硬化はダイボンドした後でよい。し
たがって、ダイボンドペースト５６を使用すると、半導
体レーザ装置をボンディング場所またはボンディング装
置で加熱冷却する必要がないため、ダイボンド工程の時
間短縮、及びボンディング場所（またはボンディング装
置）の占有時間を短縮出来る。ダイボンドした半導体レ
ーザ装置は、別の場所に移して加熱冷却処理される。

【００１２】図１０（ａ），（ｂ）に、上記従来の半導
体レーザ装置の製造方法におけるダイボンド工程を示
す。図１０（ａ）において、ディスペンサのシリンジニ
ードルの針先５７から一定微量の導電性ダイボンドペー
スト５６を射出し、シリンジニードルの針先５７を下方
向５８Ａに下降させる。シリンジニードルの下降によっ
てステム５１のヘッダー部５１ａの所定位置に導電性ダ
イボンドペースト５６を塗布し、その後、図１０（ｂ）
に示すように、シリンジニードルの針先５７を上方向５
８Ｂに上昇させてシリンジニードルを遠ざける。次に、
この塗布された導電性ダイボンドペースト５６上に、半
導体レーザチップ５０を配設する。

【００１３】半導体レーザチップ５０のサイズは約０．
２ｍｍ角であり、発光点は半導体レーザチップ５０の下
面より約０．０５ｍｍの高さにある。一方、シリンジニ
ードルの針先５７は約φ０．３ｍｍである。シリンジニ
ードルの針先５７は小さい方が望ましいが、導電性ダイ
ボンドペースト５６の所定量を確実に塗布するために
は、φ０．３ｍｍ程度より小さく設定することは出来な
い。

【００１４】したがって、シリンジニードル針先５７の
大きさがφ０．３ｍｍ程度であり、半導体レーザチップ
５０の大きさが約０．２ｍｍ角であるため、導電性ダイ
ボンドペースト５６は半導体レーザチップ５０よりも広
い領域に塗布される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ装置においては、導電性ダイボンドペ
ーストの粘性の関係から、半導体レーザチップ５０の下
面から排出された導電性ダイボンドペースト５６の厚み
は約０．０５ｍｍにもなる。一方、半導体レーザチップ
５０の発光点は半導体レーザチップ５０の下面から約
０．０５ｍｍの高さに存在する。従って、導電性ダイボ
ンドペースト５６を用いて半導体レーザチップ５０をダ
イボンドした時に、図９に示すように、導電性ダイボン
ドペースト５６が半導体レーザチップ５０の端面および
側面に盛り上がり、主出射側発光点５３およびモニター
側発光点５４を塞いでしまうという不具合が発生し易く
なる。

【００１６】また、近年、光ディスク等の半導体レーザ
装置を用いた光ピックアップの用途が開発され、情報の
書き換え可能な光ピックアップには、光出力５０ｍＷ以
上という大出力レーザが用いるられるようになってきて
いる。ところが、光ピックアップ特に３ビーム方式を用
いた光ピックアップでは、サイドビームによる光ピック
アップのチップ面やステム面等の反射による戻り光が悪
影響を及ぼし、この戻り光の悪影響を除去することが求
められるようになって来た。

【００１７】そこで、本発明の目的は、導電性ダイボン
ドペーストが主出射側発光点またはモニター側発光点を
塞ぐことがなく、また光ピックアップの戻り光による悪
影響のない半導体レーザ装置及びその製造方法及びそれ
を用いた光ピックアップを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の半導体レーザ装置では、ステムの一端のヘ
ッダー部またはステム上に配設されたサブマウントの一
端のヘッダー部から半導体レーザチップの主発光側発光
点の端面を迫り出すように配設し、且つ、半導体レーザ
チップのダイボンドには導電性ダイボンドペーストを接
着剤として用いる構成としている。

【００１９】また、本発明の半導体レーザ装置では、ス
テムまたはサブマウントの一端のヘッダー部より迫り出
すように配設された半導体レーザチップの裏面に、導電
性ダイボンドペーストが配設されてなる構成としてい
る。

【００２０】また、本発明の半導体レーザ装置では、ス
テムの一端のヘッダー部またはステム上に配設されたサ
ブマウントの一端のヘッダー部に面取り加工部またはコ
ーナー曲面加工部を配設してなる構成としている。

【００２１】また、本発明の半導体レーザ装置では、半
導体レーザチップの発光点高さを半導体レーザチップの
ダイボンド面から約０．０３ｍｍ以上高くする構成とし
ている。

【００２２】また、本発明の半導体レーザ装置を用いた
光ピックアップでは、本発明の半導体レーザ装置を用
い、少なくとも、本発明の半導体レーザ装置と、回折格
子と、光検出器とを有する構成としている。

【００２３】さらに、本発明の半導体レーザ装置の製造
方法では、導電性ダイボンドペーストがディスペンサの
シリンジニードル先端より射出され塗布されるに際し、
シリンジニードル先端の一部が、ステムの一端のヘッダ
ー部またはステム上に配設されたサブマウントの一端の
ヘッダー部より迫り出す位置関係に配設してなる構成と
している。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の実施の形態
に関する半導体レーザ装置の図である。図１（ａ），
（ｂ）は本発明の第１の実施形態に関する半導体レーザ
装置の説明図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は本
発明の第１の実施形態に関する半導体レーザ装置の製造
方法におけるダイボンド工程の説明図である。図３は本
発明の第２の実施形態に関する半導体レーザ装置の説明
図である。図４（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施形
態に関する半導体レーザ装置の製造方法におけるダイボ
ンド工程の説明図である。図５は、本発明の半導体レー
ザ装置と、回折格子と光検出器とを有する光ピックアッ
プの図である。

【００２５】［第１の実施形態］図１（ａ）において、
１０は半導体レーザチップ、１１はステム、１１ａはス
テムのヘッダー部、１２ａはステムの一端のヘッダー部
に配設されている面取り加工部、１４は導電性ダイボン
ドペースト、１５ａは面取り加工部１２ａに流れた導電
性ダイボンドペースト、１６は主出射側発光点、１７は
モニター側発光点、１８は主出射側発光点とモニター側
発光点とを結ぶ半導体レーザ装置の発光光軸である。

【００２６】図１（ｂ）において、１２ｂがステムの一
端のヘッダー部に配設されているコーナー曲面加工部、
１５ｂがコーナー曲面加工部１２ｂに流れた導電性ダイ
ボンドペーストである。その他の構成要素は図１（ａ）
と同一であるので、それらの説明を省略する。

【００２７】図１（ａ），（ｂ）において、半導体レー
ザ装置のステム１１は、鉄系または銅系の金属合金の母
材を加工して形成され、ステム１１には金メッキ等の表
面処理が施されている。また、図１（ａ）と（ｂ）に示
すように、ヘッダー部の縁には、それぞれ、本発明の面
取り加工部１２ａとコーナー曲面（Ｒ：アール）加工部
１２ｂが配設されている。

【００２８】図１（ａ）に示されるように、面取り加工
部１２ａがステム１１の一端のヘッダー部１１ａに配設
され、半導体レーザチップ１０は上記ヘッダー部１１ａ
の端部から迫り出すようにしてボンディングされる。こ
のため、導電性ダイボンドペースト１４を用いて半導体
レーザチップ１０をステム１１に接合するとき、過剰と
なった導電性ダイボンドペースト１５ａは、面取り加工
部１２ａ上に流出する。したがって、導電性ダイボンド
ペースト１５ａが、半導体レーザチップ１０の端面にあ
る主出射側発光点１６およびモニター側発光点１７より
も盛り上がることがない。したがって、導電性ダイボン
ドペースト１４が半導体レーザチップ１０の主出射側発
光点１６あるいはモニター側発光点１７を塞ぐことはな
い。

【００２９】以上のように、この導電性ダイボンドペー
スト１４は、半導体レーザチップ１０の主出射側発光点
１６あるいはモニター側発光点１７を塞ぐことがない状
態で、半導体レーザチップ１０の裏面を支持し保護する
構成となるので、信頼性の高い半導体レーザ装置を得る
ことが出来る。さらに、面取り加工部等に垂れ下がった
導電性ダイボンドペースト１５ａが光を散乱しやすく反
射しにくいことから、戻り光を反射して半導体レーザ装
置が不具合となることを未然に防ぐと共に、戻り光に強
い信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００３０】一方、図１（ｂ）では、コーナー曲面加工
部１２ｂが、ステム１１のヘッダー部１１ａの一端に配
設される。図１（ｂ）に示すように、半導体レーザチッ
プ１０が、ステム１１の一端にあるヘッダー部１１ａの
端部からコーナー曲面加工部１２ｂに迫り出すようにし
て、ボンディングされている。このため、導電性ダイボ
ンドペースト１４を用いて半導体レーザチップ１０をス
テム１１に接合するときに、過剰となった導電性ダイボ
ンドペースト１５ｂは、コーナー曲面加工部１２ｂ上に
流出する。したがって、導電性ダイボンドペースト１４
が半導体レーザチップ１０の端面の主出射側発光点１６
およびモニター側発光点１７よりも盛り上がることがな
い。したがって、導電性ダイボンドペースト１４が半導
体レーザチップ１０の主出射側発光点１６あるいはモニ
ター側発光点１７を塞ぐことはない。

【００３１】以上のように、この導電性ダイボンドペー
スト１４は、半導体レーザチップ１０の主出射側発光点
１６あるいはモニター側発光点１７を塞ぐことなく、半
導体レーザチップ１０の裏面を支持し保護する構成とな
るので、信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることが出
来る。

【００３２】さらに、面取り加工部等に垂れ下がった導
電性ダイボンドペースト１５ｂが光を反射しにくいこと
から、戻り光を反射して半導体レーザ装置が不具合とな
ることを未然に防ぐと共に、戻り光に強い信頼性の高い
半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００３３】尚、コーナー曲面加工部１２ｂの曲率半径
は、半導体レーザ装置の使用目的等により異なるが、多
くの場合、曲率半径の範囲は３０〜７０μｍ程度、平均
曲率半径は４０〜５０μｍ程度である。

【００３４】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
第１の実施形態に関する半導体レーザ装置の製造方法に
おけるダイボンド工程の説明図である。

【００３５】図２（ａ）はダイボンド工程の第１の段階
の説明図であり、ディスペンサのシリンジニードルが降
下とその針先には一定微量射出された導電性ダイボンド
ペーストが示されている。図２（ｂ）はダイボンド工程
の第２の段階の説明図であり、シリンジニードル針先が
ステムに接触し、停止し、導電性ダイボンドペーストが
面取り加工部に垂れて流れる様子が示されている。図２
（ｃ）はダイボンド工程の第３の段階の説明図であり、
ディスペンサのシリンジニードル針先がステムから離れ
ている様子が示されている。図にもとづいて説明する。

【００３６】図２（ａ）に示すように、一定微量の導電
性ダイボンドペースト１４ａが、ディスペンサによって
ディスペンサのシリンジニードル針先１９に射出され
る。図２（ｂ）に示すように、シリンジニードル針先１
９を下方向２０Ａに下降させ、ステム１１のヘッダー部
１１ａの所定位置に、導電性ダイボンドペースト１４ａ
を付着させる。

【００３７】尚、シリンジニードル針先１９の面取り加
工部側最外周部は、ヘッダー部１１ａと面取り加工部１
２ａとにより形成される角部よりも外側に配置する。

【００３８】図２（ｂ）において、ヘッダー部１１ａの
一端に面取り加工部１２ａが配設され、シリンジニード
ル針先１９の一部１９ａがステム１１の一端のヘッダー
部１１ａの所定位置より迫り出す位置関係にあるので、
導電性ダイボンドペースト１４ａの一部は、面取り加工
部１２ａ上に垂れて、導電性ダイボンドペースト１４ｂ
となる。

【００３９】次に、図２（ｃ）に示されるように、シリ
ンジニードル針先１９を上方向２０Ｂに上昇させると、
導電性ダイボンドペースト１４ａは、ヘッダー部１１ａ
の所定位置に転写塗布されて、導電性ダイボンドペース
ト１４ｂ、１４ｃ及び、１４ｄとなる。ここで、１４ｂ
はコーナー面取り加工部１２ａに流れた導電性ダイボン
ドペースト、１４ｃはダイボンドするための導電性ダイ
ボンドペースト、１４ｄはシリンジニードル針先に残っ
た導電性ダイボンドペーストである。

【００４０】その結果、導電性ダイボンドペースト１４
ｃがステム１１のヘッダー部１１ａの所定位置に塗布さ
れる領域は、シリンジニードル針先１９の大きさである
φ０．３ｍｍ程度の円の一部が欠けた形となる。つま
り、導電性ダイボンドペースト１４ｃの塗布領域は、特
に、半導体レーザチップ１０がダイボンドされる方向
に、即ち、ステム１１の径方向に小さくすることが出来
る。

【００４１】このように、本発明の第１の実施形態に関
する半導体レーザ装置は、シリンジニードル１９の先端
の一部をボンディング位置からはみ出すように配置する
こと、及び、ヘッダー部１１ａに面取り加工部１２ａを
配設することにより、導電性ダイボンドペースト１４ｃ
が、ステム１１のヘッダー部１１ａの所定位置にある約
０．２ｍｍ角の半導体レーザチップ１０よりも小さい領
域に塗布される。

【００４２】また、最初にディスペンサによってシリン
ジニードル針先１９の先端から一定微量射出された導電
性ダイボンドペースト１４ａは塗布されてその一部がヘ
ッダー部１１ａの一端に配設された面取り加工部１２ａ
に流れることにより、導電性ダイボンドペースト１４ｃ
の厚みを約０．０５ｍｍよりも薄くすることが出来る。
すなわち、この導電性ダイボンドペースト１４ｃの厚み
は、半導体レーザチップ１０の発光点高さの平均値約
０．０５ｍｍよりも小さい値であり、導電性ダイボンド
ペーストの粘度や銀フィラーの含有量や作業温度等に依
るが、１０μｍ〜３０μｍ（０．０１ｍｍ〜０．０３ｍ
ｍ）厚程度である。

【００４３】また、実装する半導体レーザチップ１０
は、図１（ａ）,（ｂ）に示すように面取り加工部１２
ａに隣接した所定位置のヘッダー部１１ａ上に配設され
るが、その際、主発光側発光点１６の端面が上記角部よ
りも約１０〜６０μｍ（好ましくは約１０〜３０μｍ）
程度迫り出すように配設される。こうして、導電性ダイ
ボンドペースト１４は半導体レーザチップ１０の主出射
側発光点１６、及びモニター側発光点１７より高くに盛
り上がらない状態が得られる。

【００４４】上記図２（ａ），（ｂ），（ｃ）の説明に
おいては、図１（ａ）に示されたヘッダー部に面取り加
工部１２ａが配設された場合のダイボンド工程について
説明したが、図１（ｂ）に示されたヘッダー部にコーナ
ー曲面加工部１２ｂが配設された場合のダイボンド工程
についても同様である。

【００４５】また、図２（ａ）に示されたヘッダー部１
１ａと面取り加工部１２ａとにより形成される角部は、
図１（ｂ）に示されたコーナー曲面加工部１２ｂがヘッ
ダー部に配設された場合には、平坦なヘッダー部がコー
ナー曲面加工部１２ｂの曲面に移る所に対応することは
当然である。

【００４６】以上のように、本発明は、導電性ダイボン
ドペースト１４が半導体レーザチップ１０の端面及び側
面に盛り上がることなく、主出射側発光点１６およびモ
ニター側発光点１７を塞いでしまう不具合を発生せず、
信頼性が高く、生産性の高い半導体レーザチップのダイ
ボンド方法、および信頼性の高い半導体レーザ装置を得
ることが出来る。

【００４７】さらに、面取り加工部１２ａまたはコーナ
ー曲面加工部１２ｂに垂れ下がった導電性ダイボンドペ
ースト（１５ａまたは１５ｂ）が光を散乱しやすく反射
しにくいことから、戻り光を反射して半導体レーザ装置
が不具合となることを未然に防ぐと共に、戻り光に強い
信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００４８】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態に関する半導体レーザ装置を図３に、また、その製造
方法のダイボンド方法を図４（ａ），（ｂ）に示す。

【００４９】図３において、１０は半導体レーザチッ
プ、１１はステム、１１ａはステム１１のヘッダー部、
１３はサブマウント、１３ａはサブマウントのヘッダー
部、１３ｂはサブマウントの端面、１３ｃはヘッダー部
１３ａの角部、１４は導電性ダイボンドペースト、１６
は主出射側発光点、１７はモニター側発光点、１８は主
出射側発光点とモニター側発光点とを結ぶ半導体レーザ
装置の発光光軸である。サブマウント１３は、Ｓｉ系ウ
エハーまたはＡｌＮやＳｉＣ等のセラミック系で形成さ
れ、必要に応じて電極パターンやフォトダイオードが形
成されている。サブマウント１３は、ステム１１上の所
定位置にペーストやロウ材等の接着材で接着固定されて
いる。

【００５０】また、サブマウント１３の一端のヘッダー
部１３ａに、面取り加工部またはコーナー曲面加工部を
配設してもよい。

【００５１】図４（ａ），（ｂ）は、図３の半導体レー
ザ装置のダイボンド方法を示す。図４（ａ）において、
サブマウント１３は、ステム１１の上の所定のボンディ
ング位置にペースト、蝋材等の接着材で接着固定されて
いる。ここで、１３ｃはサブマウント１３の一端のヘッ
ダー部１３ａの角部を指し、１９ｂはディスペンサのシ
リンジニードル針先１９の外周の最外部を指す。図４
（ａ）に示されているように、ディスペンサのシリンジ
ニードル針先１９の一部１９ａは、サブマウント１３の
ヘッダー部１３ａの所定位置よりも迫り出す。すなわ
ち、シリンジニードル針先１９の最外部１９ｂは、角部
１３Ｃよりも外側に配置される。

【００５２】図４（ａ）に示すように、ディスペンサに
よってディスペンサのシリンジニードル針先１９の先端
部に、一定微量の導電性ダイボンドペースト１４ａを射
出し、シリンジニードル針先１９を下方向２０Ａに下降
させる。そして、図示しないが、サブマウント１３のヘ
ッダー部１３ａの所定位置に、導電性ダイボンドペース
ト１４ａを付着させる。

【００５３】図４（ｂ）に示すように、次に、シリンジ
ニードル針先１９を上方向２０Ｂに上昇させると、サブ
マウント１３のヘッダー部１３ａ上には、ダイボンド用
の導電性ダイボンドペースト１４ｃが塗布され、サブマ
ウント１３の端面１３ｂには、流れ落ちた導電性ダイボ
ンドペースト１４ｂが付着し、シリンジニードル針先１
９には、残りの導電性ダイボンドペースト１４ｄが付着
する。

【００５４】図４（ｂ）において、半導体レーザチップ
が配設されるヘッダー部上の所定位置は、ステム１１よ
りサブマウント１３の厚さ分だけ高い所にある。このた
め、図４（ａ）に示す導電性ダイボンドペースト１４ａ
の一部は、サブマウントの端面１３ｂに垂れて、導電性
ダイボンドペースト１４ｂは薄く塗布されることにな
る。

【００５５】その結果、導電性ダイボンドペースト１４
ｃがヘッダー部１３ａの所定位置に塗布される領域は、
シリンジニードル針先１９の大きさであるφ０．３ｍｍ
程度の円の一部が欠けた形となる。つまり、導電性ダイ
ボンドペースト１４ｃの塗布領域は、特に、半導体レー
ザチップ１０がダイボンドされる方向に、即ち、サブマ
ウント１３の長手方向に、小さい領域とすることが出来
る。

【００５６】このように、本発明の第２の実施形態に関
する半導体レーザ装置は、サブマウント１３されたステ
ム１１を用い、シリンジニードル針先１９の一部をサブ
マウント１３の一端からはみ出すように配置する。この
結果、実装する半導体レーザチップ１０は主発光側発光
点の端面をサブマウント１３の一端から約１０〜６０μ
ｍ（好ましくは約１０〜３０μｍ）程度迫り出すように
配設され、導電性ダイボンドペースト１４ｃは、半導体
レーザチップ１０の大きさが約０．２ｍｍ角よりも小さ
い領域に精度良く塗布されることになる。

【００５７】また、塗布された導電性ダイボンドペース
ト１４ａの一部がサブマウントの端面１３ｂに流れるこ
とによって、サブマウント上の導電性ダイボンドペース
ト１４ｃの厚みを約０．０５ｍｍよりも薄くすることが
出来る。すなわち、導電性ダイボンドペースト１４ｃの
厚みは、およそ１０〜３０μｍ厚程度であり、半導体レ
ーザチップ１０の発光点高さの平均値約０．０５ｍｍよ
りも薄い値とすることが出来る。

【００５８】サブマウントの端面１３ｂに垂れて流れた
導電性ダイボンドペースト１４ｂは、ダイボンドに不要
なものであり、また、ステム１１と互いに同電位で設計
してあればステム１１と接触しても何ら問題を起さな
い。

【００５９】導電性ダイボンドペースト１４は、例え
ば、銀のフィラーを熱硬化型エポキシ樹脂に混ぜたもの
（銀ペースト）である。銀のフィラーとしては、針状結
晶系のものやフレーク状のものがある。また、グラファ
イト粉末や炭素を含む高分子材料を熱処理して得られる
高熱導電性グラファイト粉末を単独で、または、銀フィ
ラー等と共に、エポキシ樹脂等の樹脂に混合して、導電
性ダイボンドペーストを得ることもできる。

【００６０】このようにして、図３に示すように、半導
体レーザチップ１０の主発光側発光点の端面が約１０〜
６０μｍ（好ましくは約１０〜３０μｍ）程度迫り出す
ようにして、実装する半導体レーザチップ１０をサブマ
ウント１３上に配設する。すると、導電性ダイボンドペ
ースト１４は、半導体レーザチップ１０の主出射側発光
点１６、及びモニター側発光点１７より高くに盛り上が
らない状態が得られる。

【００６１】その結果、本発明は、導電性ダイボンドペ
ースト１４が半導体レーザチップ１０の端面及び側面に
盛り上がることなく、主出射側発光点１６およびモニタ
ー側発光点１７を塞いでしまう不具合が発生しない。こ
のため、信頼性の高い半導体レーザチップのダイボンド
方法、および信頼性の高い半導体レーザ装置を得ること
が出来る。

【００６２】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
の形態に関する光ピックアップを図５に示す。本発明の
光ピックアップは、本発明の半導体レーザ装置を用い、
少なくとも、本発明の半導体レーザ装置と、回折格子
と、光検出器とを有するものである。

【００６３】図５において、本発明の光ピックアップ１
００は、前記第１の実施形態または第２の実施形態で述
べた本発明の半導体レーザ装置１０１と、回折格子１０
２と、ビームスプリッタ１０３と、光検出器１０４と、
コリメータレンズ（集光レンズ）１０５とアクチエータ
付き対物レンズ１０６とから構成される。

【００６４】半導体レーザ装置１０１の半導体レーザチ
ップ１０７の主出射側発光点１０８から出射されたレー
ザー光１０９は、回折格子１０２により、３ビーム光、
即ち、０次光Ｌ０（メインビーム）、＋１次光Ｌ１（サ
イドビーム）と、−１次光Ｌ２（サイドビーム）とに分
けられる。この３ビーム光Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２は、ビーム
スプリッタ１０３と集光レンズ１０５と対物レンズ１０
６を通過して、光ディスク等の記録媒体１１０に入射す
る。

【００６５】記録媒体１１０の表面で反射した０次光Ｌ
０の光（以下、戻り光と称する）は、対物レンズ１０６
と集光レンズ１０５を通過し、ビームスプリッタ１０３
で反射され、次に、情報信号を含む戻り光は光検出器１
０４に入射して、電気信号に変換される。また、ビーム
スプリッタ１０３を通過した戻り光は、回折格子１０２
で再度分けられ、０次戻り光Ｒ０（メイン戻り光）、＋
１次戻り光Ｒ１（サイド戻り光）、−１次戻り光Ｒ２
（サイド戻り光）に分けられる。

【００６６】０次戻り光Ｒ０は、半導体レーザチップの
主発光側発光点１０８近傍に戻ってくる。半導体レーザ
チップの主発光側発光点の端面の反射率は、通常約３２
％か、またはそれ以下なので、光検出器１０４から得ら
れる３ビーム方式のトラッキング信号に悪影響を与え無
いことが知られている。

【００６７】また、＋１次戻り光Ｒ１は半導体レーザチ
ップ１０７の半導体レーザチップの主発光側発光点の端
面の外に回折されるので、詳しく言えば、およそ７０μ
ｍ〜１２０μｍ程度の外側へ回折されるので、そこに
は、半導体レーザチップの主発光側の端面は無く、再反
射して、光検出器１０４に悪影響を与えることは無い。

【００６８】一方、−１次戻り光Ｒ２は、ステムの一端
のヘッダー部１１２（またはステム上に配設されたサブ
マウントの一端のヘッダー部）側に回折されるので、光
検出器１０４に悪影響を与える要因となることが知られ
ている。しかし、本発明の半導体レーザ装置における半
導体レーザチップ１０７の接着面近傍及びステムのヘッ
ダー部の近傍には、導電性ダイボンドペースト１１３が
配設されている。

【００６９】導電性ダイボンドペースト１１３の表面
は、凹凸であるため、光表面反射率は９〜２４％程度の
範囲にあり、その平均値は約１５％程度と低い値にあ
る。

【００７０】また、第１の実施形態または第２の実施形
態で述べた本発明の半導体レーザ装置は、ステムの一端
のヘッダー部またはステム上に配設されたサブマウント
の一端のヘッダー部から半導体レーザチップの主発光側
発光点の端面を約１０〜６０μｍ（好ましくは約１０〜
３０μｍ）程度迫り出すように配設され、且つ、半導体
レーザチップを導電性ダイボンドペーストを接着剤とし
てダイボンドされているため、−１次戻り光Ｒ２の反射
による迷光の発生を抑制することができる。

【００７１】従って、導電性ダイボンドペースト１１３
で反射された戻り光は、光学系で反射されて光検出器１
０４へ迷光として入射したとしても、誤動作を生じる程
の大きさではない。

【００７２】このように、本発明の半導体レーザ装置を
用いることにより、半導体レーザ装置からの戻り光によ
り、トラッキング信号への影響が少ない３ビーム方式の
光ピックアップを得ることができる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体レーザ装
置によれば、ステムの一端のヘッダー部またはステム上
に配設されたサブマウントの一端のヘッダー部から半導
体レーザチップの主発光側発光点の端面を迫り出すよう
に配設し、且つ、半導体レーザチップのダイボンドには
導電性ダイボンドペーストを接着剤として用いる構成と
している。

【００７４】従って、ダイボンド時の接着剤が半導体レ
ーザチップの端面及び側面に盛り上がることがなく、主
出射側発光点およびモニター側発光点を塞いでしまう不
具合が発生せず、信頼性の高く、生産性の高い半導体レ
ーザ装置を得ることが出来る。

【００７５】また、本発明の半導体レーザ装置によれ
ば、ステムまたはサブマウントの一端のヘッダー部より
迫り出すように配設された半導体レーザチップの裏面
に、導電性ダイボンドペーストが配設されてなる構成と
している。

【００７６】従って、ダイボンド時の接着剤が半導体レ
ーザチップの裏面に配設されることにより、この導電性
ダイボンドペーストがステムまたはサブマウントの一端
のヘッダー部より迫り出すように配設された半導体レー
ザチップを支持し、保護する構成となるため、信頼性の
高い半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００７７】また、本発明の半導体レーザ装置によれ
ば、ステムの一端のヘッダー部またはステム上に配設さ
れたサブマウントの一端のヘッダー部に面取り加工部ま
たはコーナー曲面加工部を配設してなる構成としてい
る。

【００７８】従って、導電性ダイボンドペーストペース
トが半導体レーザチップの端面及び側面に盛り上がるこ
とがなく、主出射側発光点およびモニター側発光点を塞
いでしまう不具合が発生せず、信頼性の高い半導体レー
ザ装置を得ることが出来る。さらに、面取り加工部等に
垂れ下がった導電性ダイボンドペーストが光を反射しに
くいことから、戻り光を反射して半導体レーザ装置が不
具合となることを未然に防ぐと共に、戻り光に強い信頼
性の高い半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００７９】また、本発明の半導体レーザ装置によれ
ば、半導体レーザチップの発光点高さを半導体レーザチ
ップのダイボンド面から約０．０３ｍｍ以上高くする構
成としている。

【００８０】従って、半導体レーザチップの発光点高さ
を高くとることにより、導電性ダイボンドペーストペー
ストが半導体レーザチップの端面及び側面に盛り上がる
ことがなく、主出射側発光点およびモニター側発光点を
塞いでしまう不具合が発生せず、信頼性が高く、生産性
の高い半導体レーザ装置を得ることが出来る。

【００８１】また、本発明の半導体レーザ装置を用いた
光ピックアップでは、本発明の半導体レーザ装置を用
い、少なくとも、半導体レーザ装置と、回折格子と、光
検出器とを有する構成としている。

【００８２】従って、本発明の半導体レーザ装置を用い
ることにより、半導体レーザ装置からの戻り光による影
響が少ない光ピックアップを得ることができる。

【００８３】さらに、本発明の半導体レーザ装置の製造
方法によれば、導電性ダイボンドペーストがディスペン
サのシリンジニードル先端より射出され塗布されるに際
し、シリンジニードル先端の一部が、ステムの一端のヘ
ッダー部またはステム上に配設されたサブマウントの一
端のヘッダー部より迫り出す位置関係に配設してなる構
成としている。

【００８４】従って、ダイボンド時の接着剤が半導体レ
ーザチップの端面及び側面に盛り上がることがなく、主
出射側発光点およびモニター側発光点を塞いでしまう不
具合が発生せず、信頼性の高い半導体レーザ装置の製造
方法を得ることが出来る。

【００８５】さらに、導電性ダイボンドペーストを半導
体レーザチップのダイボンドの接着剤として用いること
により、金属ロウ材等に比べてより安価であり、且つ、
導電性ダイボンドペーストの加熱、硬化はダイボンドし
た後でよく、ダイボンドした場所または装置での加熱、
冷却をする必要がないため、ダイボンド工程の時間短
縮、及びボンディング場所（装置）の占有時間の短縮が
出来る。その結果、安価で信頼性が高く、生産性の高い
半導体レーザ装置およびその製造方法を得ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に関する半導体レー
ザ装置の説明図であり、（ａ）はヘッダー部の端部に面
取り加工部が配設された場合の図であり、（ｂ）はヘッ
ダー部の端部にコーナー曲面加工部が配設された場合の
図である。

【図２】 本発明の第１の実施形態に関する半導体レー
ザ装置の製造方法におけるダイボンド工程の説明図であ
り、（ａ）はダイボンド工程の第１の段階の説明図であ
り、（ｂ）はダイボンド工程の第２の段階の説明図であ
り、（ｃ）はダイボンド工程の第３の段階の説明図であ
る。

【図３】 本発明の第２の実施形態に関する半導体レー
ザ装置の説明図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態に関する半導体レー
ザ装置の製造方法におけるダイボンド工程の説明図であ
り、（ａ）はダイボンド工程の第１の段階の説明図であ
り、（ｂ）はダイボンド工程の第２の段階の説明図であ
る。

【図５】 本発明の第３の実施の形態に関する光ピック
アップの説明図である。

【図６】 従来例の半導体レーザ装置の説明図である。

【図７】 従来例の半導体レーザ装置の説明図である。

【図８】 従来例の半導体レーザ装置の説明図である。

【図９】 従来例の半導体レーザ装置の説明図である。

【図１０】 従来例の半導体レーザ装置の製造方法の説
明図であり、（ａ）及び（ｂ）は従来例の半導体レーザ
装置の製造方法のダイボンド工程の説明図である。

【符号の説明】

１０...半導体レーザチップ、 １１...ステム、 １１ａ...ステムのヘッダー部、 １１ｂ...ヘッダー部１１ａの面取り加工部の角、 １２...ステムの一端のヘッダー部に配設されているヘ
ッダー部の加工部、 １２ａ...ステムの一端のヘッダー部に配設されている
面取り加工部、 １２ｂ...ステムの一端のヘッダー部に配設されている
コーナー曲面加工部、 １３...サブマウント、 １３ａ...サブマウントのヘッダー部、 １３ｂ...サブマウントの端面、 １３ｃ...サブマウント１３の一端のヘッダー部１３ａ
の角、 １４...導電性ダイボンドペースト、 １４ａ...シリンジニードル針先の最初の導電性ダイボ
ンドペースト、 １４ｂ...面取り加工部１２またはサブマウントの端面
１３ｂに流れた導電性ダイボンドペースト、 １４ｃ...ダイボンドするための導電性ダイボンドペー
スト、 １４ｄ...シリンジニードル針先に残った導電性ダイボ
ンドペースト、 １５ａ...面取り加工部に流れた導電性ダイボンドペー
スト、 １５ｂ...コーナー曲面加工部１２ｂに流れた導電性ダ
イボンドペースト、 １６...主出射側発光点、 １７...モニター側発光点、 １８...主出射側発光点とモニター側発光点とを結ぶ半
導体レーザ装置の発光光軸、 １９...ディスペンサのシリンジニードル針先、 １９ａ...ディスペンサのシリンジニードル針先１９の
一部（迫り出し部）、 １９ｂ...ディスペンサのシリンジニードル針先１９の
外周の最外部、 ２０Ａ...シリンジニードル針先の下降方向、 ２０Ｂ...シリンジニードル針先の上昇方向、 １００...光ピックアップ、 １０１...半導体レーザ装置、 １０２...回折格子、 １０３...ビームスプリッタ、 １０４...光検出器、 １０５...コリメータレンズ（集光レンズ）、 １０６...対物レンズ、 １０７...半導体レーザチップ、 １０８...半導体レーザチップの主出射側発光点、 １０９...半導体レーザ装置から出射されたレーザー
光、 １１０...光ディスク等の記録媒体、 １１１...半導体レーザチップの主発光側発光点の端
面、 １１２...ステムの一端のヘッダー部、 １１３...導電性ダイボンドペースト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀口 武 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA20 AA38 EA02 FA05 FA17 FA35 JA22 NA04 5F073 AB21 AB25 AB27 BA05 FA13 FA15 FA16 FA22

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステムの一端のヘッダー部またはステム
   上に配設されたサブマウントの一端のヘッダー部から半
   導体レーザチップの主発光側発光点の端面を迫り出すよ
   うに配設し、且つ、 該半導体レーザチップのダイボンドには導電性ダイボン
   ドペーストを接着剤として用いることを特徴とする半導
   体レーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザ装置におい
   て、 前記ステムまたは前記サブマウントの一端のヘッダー部
   より迫り出すように配設された前記半導体レーザチップ
   の裏面に、前記導電性ダイボンドペーストが配設されて
   なることを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の半導体レ
   ーザ装置において、 前記ステムの前記一端のヘッダー部またはステム上に配
   設されたサブマウントの前記一端のヘッダー部に面取り
   加工部またはコーナー曲面加工部を配設してなることを
   特徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の半導体レーザ装置において、 前記半導体レーザチップの発光点高さを該半導体レーザ
   チップのダイボンド面から約０．０３ｍｍ以上高くする
   ことを特徴とする半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の半導体レーザ装置を用い、少なくとも、該半導体レー
   ザ装置と、回折格子と、光検出器とを有することを特徴
   とする光ピックアップ。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の半導体レーザ装置の製造方法において、 前記導電性ダイボンドペーストがディスペンサのシリン
   ジニードル先端より射出されて塗布されるに際し、該シ
   リンジニードル先端の一部が、前記ステムの前記一端の
   ヘッダー部またはステム上に配設されたサブマウントの
   前記一端のヘッダー部より迫り出す位置関係に配設され
   てなることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。