JP2002134824A - 冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法 - Google Patents
冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2002134824A JP2002134824A JP2000319259A JP2000319259A JP2002134824A JP 2002134824 A JP2002134824 A JP 2002134824A JP 2000319259 A JP2000319259 A JP 2000319259A JP 2000319259 A JP2000319259 A JP 2000319259A JP 2002134824 A JP2002134824 A JP 2002134824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- laser
- module
- thermoelectric
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02375—Positioning of the laser chips
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱電モジュールと半導体レーザとの間の熱交
換効率を従来に比べて向上させることができるレーザモ
ジュールを提供する。 【解決手段】 複数の熱電素子12a、12b、並び
に、複数の熱電素子を挟持する第1の基板13及び第2
の基板14を含み、第1及び第2の基板の内の少なくと
も第1の基板の材料をシリコンとする熱電モジュール1
1と、第1の基板上に形成される半導体レーザ19と、
熱電モジュールを実装する筐体25とを具備する。
換効率を従来に比べて向上させることができるレーザモ
ジュールを提供する。 【解決手段】 複数の熱電素子12a、12b、並び
に、複数の熱電素子を挟持する第1の基板13及び第2
の基板14を含み、第1及び第2の基板の内の少なくと
も第1の基板の材料をシリコンとする熱電モジュール1
1と、第1の基板上に形成される半導体レーザ19と、
熱電モジュールを実装する筐体25とを具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザを冷
却するための熱電モジュールを備えるレーザモジュール
に関し、さらに、そのようなレーザモジュールの製造方
法に関する。
却するための熱電モジュールを備えるレーザモジュール
に関し、さらに、そのようなレーザモジュールの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、熱電効果(例えば、ゼーベック効
果、ペルチェ効果、トムソン効果)を応用した熱電モジ
ュールを半導体レーザの温度調整に利用するための研究
開発が進められている。図8は、このような熱電モジュ
ールを備えるレーザモジュールの構成を示す図である。
果、ペルチェ効果、トムソン効果)を応用した熱電モジ
ュールを半導体レーザの温度調整に利用するための研究
開発が進められている。図8は、このような熱電モジュ
ールを備えるレーザモジュールの構成を示す図である。
【0003】図8に示すように、レーザモジュール10
0は、熱電モジュール101を筐体113の内部に実装
する構造となっている。また、外部回路との接続を行う
ために、複数本のリード線114が筐体113の上面と
平行に延びている。熱電モジュール101は、複数の熱
電素子102と、これらの熱電素子102を挟持する2
枚の基板103、104等によって構成されている。基
板103、104は、共にアルミナを材料としている。
0は、熱電モジュール101を筐体113の内部に実装
する構造となっている。また、外部回路との接続を行う
ために、複数本のリード線114が筐体113の上面と
平行に延びている。熱電モジュール101は、複数の熱
電素子102と、これらの熱電素子102を挟持する2
枚の基板103、104等によって構成されている。基
板103、104は、共にアルミナを材料としている。
【0004】基板103の上面には半導体レーザ105
が形成されている。半導体レーザ105はシリコンを材
料とする基板106を含んでおり、基板106の上面
に、レーザチップ108、フォトダイオード109及び
サーミスタ110等が取り付けられている。この基板1
06は、ハンダによって熱電モジュール101の基板1
03の上面に接合されており、基板103と基板106
との間はハンダ層107となっている。
が形成されている。半導体レーザ105はシリコンを材
料とする基板106を含んでおり、基板106の上面
に、レーザチップ108、フォトダイオード109及び
サーミスタ110等が取り付けられている。この基板1
06は、ハンダによって熱電モジュール101の基板1
03の上面に接合されており、基板103と基板106
との間はハンダ層107となっている。
【0005】半導体レーザ105においては、レーザチ
ップ108から図中左方向へ出力されたレーザ光をフォ
トダイオード109が受光し、その強度に応じた電気信
号を出力する。サーミスタ110は、例えば、基板10
6の異常昇温の検出に利用される。レーザチップ108
から図中右方向へ出力されたレーザ光は、光アイソレー
タ111及びレンズ112を順に通過した後、筐体11
3の外部へ延びた光ファイバ115の内部を伝播してゆ
く。
ップ108から図中左方向へ出力されたレーザ光をフォ
トダイオード109が受光し、その強度に応じた電気信
号を出力する。サーミスタ110は、例えば、基板10
6の異常昇温の検出に利用される。レーザチップ108
から図中右方向へ出力されたレーザ光は、光アイソレー
タ111及びレンズ112を順に通過した後、筐体11
3の外部へ延びた光ファイバ115の内部を伝播してゆ
く。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示すような従来のレーザモジュール100においては、
半導体レーザ105から発生した熱が、基板106と、
ハンダ層107と、基板103との3層を順に経由して
伝導する。従って、熱電モジュール101と半導体レー
ザ105との間の熱伝導効率が余り良くなく、改善が望
まれていた。
示すような従来のレーザモジュール100においては、
半導体レーザ105から発生した熱が、基板106と、
ハンダ層107と、基板103との3層を順に経由して
伝導する。従って、熱電モジュール101と半導体レー
ザ105との間の熱伝導効率が余り良くなく、改善が望
まれていた。
【0007】ところで、日本国特許公開(特開)平8−
46248号公報には、複数の熱電素子を挟持する2枚
の基板の材料を共にシリコンとする熱電モジュールが掲
載されている。しかしながら、上記公報に記載された熱
電モジュールは、レーザモジュールが備える半導体レー
ザの冷却用としては想定されていない。そこで、上記の
点に鑑み、本発明は、熱電モジュールと半導体レーザと
の間の熱交換効率を従来に比べて向上させることができ
るレーザモジュール及びその製造方法を提供することを
目的とする。
46248号公報には、複数の熱電素子を挟持する2枚
の基板の材料を共にシリコンとする熱電モジュールが掲
載されている。しかしながら、上記公報に記載された熱
電モジュールは、レーザモジュールが備える半導体レー
ザの冷却用としては想定されていない。そこで、上記の
点に鑑み、本発明は、熱電モジュールと半導体レーザと
の間の熱交換効率を従来に比べて向上させることができ
るレーザモジュール及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るレーザモジュールは、複数の熱電素
子、並びに、複数の熱電素子を挟持する第1の基板及び
第2の基板を含み、第1及び第2の基板の内の少なくと
も第1の基板の材料をシリコンとする熱電モジュール
と、第1の基板上に形成される半導体レーザと、熱電モ
ジュールを実装する筐体とを具備する。
め、本発明に係るレーザモジュールは、複数の熱電素
子、並びに、複数の熱電素子を挟持する第1の基板及び
第2の基板を含み、第1及び第2の基板の内の少なくと
も第1の基板の材料をシリコンとする熱電モジュール
と、第1の基板上に形成される半導体レーザと、熱電モ
ジュールを実装する筐体とを具備する。
【0009】また、本発明に係るレーザモジュールの製
造方法は、少なくとも第1の基板がシリコンを材料とす
る第1の基板及び第2の基板に複数の熱電素子を挟持さ
せることによって熱電モジュールを組み立てる工程と、
第1の基板上に半導体レーザを形成する工程と、半導体
レーザの形成後に熱電モジュールを筐体内に実装する工
程とを具備する。
造方法は、少なくとも第1の基板がシリコンを材料とす
る第1の基板及び第2の基板に複数の熱電素子を挟持さ
せることによって熱電モジュールを組み立てる工程と、
第1の基板上に半導体レーザを形成する工程と、半導体
レーザの形成後に熱電モジュールを筐体内に実装する工
程とを具備する。
【0010】本発明においては、半導体レーザから発生
した熱がシリコンを材料とする第1の基板を経由するこ
とによって、半導体レーザが冷却される。シリコンはア
ルミナに比べて熱伝導率が高く、第1の基板の面内にお
ける均熱化が図られる。従って、本発明によれば、熱電
モジュールと半導体レーザとの間の熱交換効率を従来に
比べて向上させることができ、半導体レーザを迅速に効
率良く冷却することができる。
した熱がシリコンを材料とする第1の基板を経由するこ
とによって、半導体レーザが冷却される。シリコンはア
ルミナに比べて熱伝導率が高く、第1の基板の面内にお
ける均熱化が図られる。従って、本発明によれば、熱電
モジュールと半導体レーザとの間の熱交換効率を従来に
比べて向上させることができ、半導体レーザを迅速に効
率良く冷却することができる。
【0011】尚、本発明によれば、シリコンがエッチン
グ等の微細加工性に優れているため、第1の基板の上面
に、半導体レーザを構成する各素子(例えば、レーザチ
ップやサーミスタ)の位置を示す目印や各素子を固定す
るための固定溝をエッチング等で形成しておくことによ
って、それらの素子を第1の基板の上面に実装する際の
位置決め精度を向上させることができる。
グ等の微細加工性に優れているため、第1の基板の上面
に、半導体レーザを構成する各素子(例えば、レーザチ
ップやサーミスタ)の位置を示す目印や各素子を固定す
るための固定溝をエッチング等で形成しておくことによ
って、それらの素子を第1の基板の上面に実装する際の
位置決め精度を向上させることができる。
【0012】本発明においては、第1及び第2の基板の
内の少なくとも第1の基板の端面が面取加工を施されて
いることが好ましい。この場合には、シリコンの靭性が
アルミナ等に比べて低いことに起因する第1の基板の端
面の欠け等を抑制することができる。
内の少なくとも第1の基板の端面が面取加工を施されて
いることが好ましい。この場合には、シリコンの靭性が
アルミナ等に比べて低いことに起因する第1の基板の端
面の欠け等を抑制することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す図であ
る。図1に示すように、レーザモジュール10は、熱電
モジュール11を筐体25の内部に実装する構造となっ
ている。筐体25の底部25aは、Cu−W放熱設計が
施されている。また、外部回路との接続を行うために、
複数本のリード線26が筐体25の上面と平行に延びて
いる。これらのリード線は、高周波設計となっている。
熱電モジュール11は、複数のP型の熱電素子12a及
びN型の熱電素子12bと、これらの熱電素子を挟持す
る2枚の基板13、14等によって構成されている。
尚、基板13の材料としては、単結晶のシリコンが最も
好ましい。
本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す図であ
る。図1に示すように、レーザモジュール10は、熱電
モジュール11を筐体25の内部に実装する構造となっ
ている。筐体25の底部25aは、Cu−W放熱設計が
施されている。また、外部回路との接続を行うために、
複数本のリード線26が筐体25の上面と平行に延びて
いる。これらのリード線は、高周波設計となっている。
熱電モジュール11は、複数のP型の熱電素子12a及
びN型の熱電素子12bと、これらの熱電素子を挟持す
る2枚の基板13、14等によって構成されている。
尚、基板13の材料としては、単結晶のシリコンが最も
好ましい。
【0014】図2は、熱電モジュール11の構成を示す
斜視図である。隣り合ったP型の熱電素子12aとN型
の熱電素子12bは、基板13の下面に設けられた電極
15aを介して接続されて素子対を形成しており、これ
らの素子対は、基板14の上面に設けられた電極15b
を介して直列に接続されている。これらの素子対によっ
て形成される直列回路の両端には、電流導入用の端子1
6、17がそれぞれ接続されている。
斜視図である。隣り合ったP型の熱電素子12aとN型
の熱電素子12bは、基板13の下面に設けられた電極
15aを介して接続されて素子対を形成しており、これ
らの素子対は、基板14の上面に設けられた電極15b
を介して直列に接続されている。これらの素子対によっ
て形成される直列回路の両端には、電流導入用の端子1
6、17がそれぞれ接続されている。
【0015】基板13の上面には、断面が谷状の複数の
溝部18と28が形成されている。尚、基板13の端面
に適当な端面加工(例えば、R形状の面取)を施すこと
が好ましい。この場合には、シリコンの靭性がアルミナ
等に比べて低いことに起因する基板13の端面の欠け等
を抑制することができる。
溝部18と28が形成されている。尚、基板13の端面
に適当な端面加工(例えば、R形状の面取)を施すこと
が好ましい。この場合には、シリコンの靭性がアルミナ
等に比べて低いことに起因する基板13の端面の欠け等
を抑制することができる。
【0016】再び図1及び図2を参照すると、基板13
の上面には半導体レーザ19が形成されている。本実施
形態においては、半導体レーザ19に含まれるレーザチ
ップ20及びフォトダイオード21を基板13の溝部1
8に固定し、また、光アイソレータ23を基板13の溝
部28に固定している。レーザチップ20、フォトダイ
オード21、サーミスタ22は、それぞれ所定のリード
線26と接続されており、これらのリード線26は、半
導体レーザ19に給電を行う給電回路や、半導体レーザ
19の発振動作を制御する制御回路に接続されている。
制御回路は、例えば、フォトダイオード21やサーミス
タ22の出力に基づいて、給電回路がレーザチップ20
に供給する電力を変化させることにより、半導体レーザ
19の発振動作を制御する。
の上面には半導体レーザ19が形成されている。本実施
形態においては、半導体レーザ19に含まれるレーザチ
ップ20及びフォトダイオード21を基板13の溝部1
8に固定し、また、光アイソレータ23を基板13の溝
部28に固定している。レーザチップ20、フォトダイ
オード21、サーミスタ22は、それぞれ所定のリード
線26と接続されており、これらのリード線26は、半
導体レーザ19に給電を行う給電回路や、半導体レーザ
19の発振動作を制御する制御回路に接続されている。
制御回路は、例えば、フォトダイオード21やサーミス
タ22の出力に基づいて、給電回路がレーザチップ20
に供給する電力を変化させることにより、半導体レーザ
19の発振動作を制御する。
【0017】半導体レーザ19においては、レーザチッ
プ20から図中左方向へ出力されたレーザ光をフォトダ
イオード21が受光し、その強度に応じた電気信号を出
力する。サーミスタ22は、例えば、基板13の異常昇
温の検出に利用される。レーザチップ20から図中右方
向へ出力されたレーザ光は、光アイソレータ23及びレ
ンズ24を順に通過した後、筐体25の外部へ延びる光
ファイバ27の内部を伝播してゆく。
プ20から図中左方向へ出力されたレーザ光をフォトダ
イオード21が受光し、その強度に応じた電気信号を出
力する。サーミスタ22は、例えば、基板13の異常昇
温の検出に利用される。レーザチップ20から図中右方
向へ出力されたレーザ光は、光アイソレータ23及びレ
ンズ24を順に通過した後、筐体25の外部へ延びる光
ファイバ27の内部を伝播してゆく。
【0018】次に、図1〜図7を参照しながら、レーザ
モジュールの製造方法について説明する。先ず、基板1
3の製造方法について説明する。図3は、基板13の製
造工程を示す図である。図3に示すように、先ず、シリ
コンウエハ30の表面を酸化した後、レジストを形成す
る。そして、レーザチップ20及びフォトダイオード2
1(図1参照)を取り付けるための溝部18と、光アイ
ソレータ23(図1参照)を取り付けるための溝部28
とに応じたリソグラフィ工程を行う。
モジュールの製造方法について説明する。先ず、基板1
3の製造方法について説明する。図3は、基板13の製
造工程を示す図である。図3に示すように、先ず、シリ
コンウエハ30の表面を酸化した後、レジストを形成す
る。そして、レーザチップ20及びフォトダイオード2
1(図1参照)を取り付けるための溝部18と、光アイ
ソレータ23(図1参照)を取り付けるための溝部28
とに応じたリソグラフィ工程を行う。
【0019】次に、残ったレジストをマスクとして、露
出した酸化膜にエッチングを施し、更に、残った酸化膜
をマスクとして、露出したシリコンウエハ30の表面に
異方性のエッチングを施す。これら2回のエッチングに
よって、溝部18と28がシリコンウエハ30の表面に
形成される。この後、残った酸化膜やレジストがシリコ
ンウエハ30の表面から除去される。
出した酸化膜にエッチングを施し、更に、残った酸化膜
をマスクとして、露出したシリコンウエハ30の表面に
異方性のエッチングを施す。これら2回のエッチングに
よって、溝部18と28がシリコンウエハ30の表面に
形成される。この後、残った酸化膜やレジストがシリコ
ンウエハ30の表面から除去される。
【0020】尚、1回目のエッチングはドライで行うこ
とが好ましい。1回目のエッチングをウェットで行う
と、図4に示すようなアンダーエッチング(破線)が生
じ易く、露出したシリコンウエハの表面から2回目のエ
ッチングが進み、溝部間のピット精度を悪化させる可能
性が高いからである。このように1回目のエッチングを
ドライで行うことにより、非常に精度の良いシリコンウ
エハの加工が可能となり、半導体レーザに含まれる光学
素子等の位置決めが容易になる。
とが好ましい。1回目のエッチングをウェットで行う
と、図4に示すようなアンダーエッチング(破線)が生
じ易く、露出したシリコンウエハの表面から2回目のエ
ッチングが進み、溝部間のピット精度を悪化させる可能
性が高いからである。このように1回目のエッチングを
ドライで行うことにより、非常に精度の良いシリコンウ
エハの加工が可能となり、半導体レーザに含まれる光学
素子等の位置決めが容易になる。
【0021】再び図3を参照すると、溝部18と28が
形成されたシリコンウエハ30の表面全体に、酸化膜法
やポリイミド法等によって絶縁膜を形成し、更に、薄膜
接着法等によってメッキ処理を施す。そして、メッキ処
理済のシリコンウエハ30を適当なサイズに切断するこ
とにより基板13が得られる。
形成されたシリコンウエハ30の表面全体に、酸化膜法
やポリイミド法等によって絶縁膜を形成し、更に、薄膜
接着法等によってメッキ処理を施す。そして、メッキ処
理済のシリコンウエハ30を適当なサイズに切断するこ
とにより基板13が得られる。
【0022】次に、基板14の製造方法について説明す
る。図5は、基板14の製造工程を示す図である。この
工程は、例えば、基板13の製造工程と並行して行われ
る。図5に示すように、先ず、シリコンウエハ31の表
面全体に、酸化膜法やポリイミド法等によって絶縁膜を
形成し、次に、薄膜接着法等によってメッキ処理を施
す。そして、メッキ処理済のシリコンウエハ31を適当
なサイズに切断することにより基板14が得られる。
る。図5は、基板14の製造工程を示す図である。この
工程は、例えば、基板13の製造工程と並行して行われ
る。図5に示すように、先ず、シリコンウエハ31の表
面全体に、酸化膜法やポリイミド法等によって絶縁膜を
形成し、次に、薄膜接着法等によってメッキ処理を施
す。そして、メッキ処理済のシリコンウエハ31を適当
なサイズに切断することにより基板14が得られる。
【0023】次に、熱電素子12の製造方法について説
明する。図6は、熱電素子12の製造工程を示す図であ
る。この工程は、例えば、基板13や基板14の製造工
程と並行して行われる。図6に示すように、先ず、原料
のバルク40を適当なサイズに切断した後、得られた素
子材料41の表面全体にメッキ処理を施す。そして、メ
ッキ処理が施された素子材料41を適当なサイズにダイ
シングすることにより熱電素子12が得られる。
明する。図6は、熱電素子12の製造工程を示す図であ
る。この工程は、例えば、基板13や基板14の製造工
程と並行して行われる。図6に示すように、先ず、原料
のバルク40を適当なサイズに切断した後、得られた素
子材料41の表面全体にメッキ処理を施す。そして、メ
ッキ処理が施された素子材料41を適当なサイズにダイ
シングすることにより熱電素子12が得られる。
【0024】次に、レーザモジュール10の組立方法に
ついて説明する。図7は、レーザモジュール10の組立
工程を示す図である。図7に示すように、先ず、図6の
製造工程に従って形成された複数の熱電素子12を、図
3の製造工程の後で電極が形成された基板13と、図5
の製造工程の後で電極が形成された形成された14との
間に挟持させることによって、熱電モジュール11を組
み立てる。次に、組み立てた熱電モジュール11を検査
した後、基板13の溝部18にレーザチップ20及びフ
ォトダイオード21を固定し、基板13の溝部28に光
アイソレータ23を固定する。また、基板13上にサー
ミスタ22を取り付ける。そして、熱電モジュール11
を筐体25の内部に実装し、更に、レンズ24を介して
光アイソレータ23に光ファイバ27を取り付けること
によって、レーザモジュール10の製造工程が完了す
る。
ついて説明する。図7は、レーザモジュール10の組立
工程を示す図である。図7に示すように、先ず、図6の
製造工程に従って形成された複数の熱電素子12を、図
3の製造工程の後で電極が形成された基板13と、図5
の製造工程の後で電極が形成された形成された14との
間に挟持させることによって、熱電モジュール11を組
み立てる。次に、組み立てた熱電モジュール11を検査
した後、基板13の溝部18にレーザチップ20及びフ
ォトダイオード21を固定し、基板13の溝部28に光
アイソレータ23を固定する。また、基板13上にサー
ミスタ22を取り付ける。そして、熱電モジュール11
を筐体25の内部に実装し、更に、レンズ24を介して
光アイソレータ23に光ファイバ27を取り付けること
によって、レーザモジュール10の製造工程が完了す
る。
【0025】本実施形態においては、半導体レーザ19
から発生した熱が、シリコンを材料とする基板13だけ
を経由して伝導することによって、半導体レーザ19が
冷却される。シリコンはアルミナに比べて熱伝導率が高
く(アルミナの熱伝導率:36.0 W/(mK)、シ
リコンの熱伝導率:148.0 W/(mK))、基板
13の面内の均熱化が図られる。従って、本実施形態に
よれば、熱電モジュール11と半導体レーザ19との間
の熱交換効率を従来に比べて向上させることができ、半
導体レーザ19を迅速に効率良く冷却することができ
る。
から発生した熱が、シリコンを材料とする基板13だけ
を経由して伝導することによって、半導体レーザ19が
冷却される。シリコンはアルミナに比べて熱伝導率が高
く(アルミナの熱伝導率:36.0 W/(mK)、シ
リコンの熱伝導率:148.0 W/(mK))、基板
13の面内の均熱化が図られる。従って、本実施形態に
よれば、熱電モジュール11と半導体レーザ19との間
の熱交換効率を従来に比べて向上させることができ、半
導体レーザ19を迅速に効率良く冷却することができ
る。
【0026】尚、本実施形態においては、シリコンがエ
ッチング等の微細加工性に優れているため、基板13の
上面に、レーザチップ20等の位置を決める目印や、こ
れらの素子を固定する固定端をエッチング等で形成して
おくことによって、それら素子を基板13の上面に取り
付ける際の位置決め精度を向上させることができる。
ッチング等の微細加工性に優れているため、基板13の
上面に、レーザチップ20等の位置を決める目印や、こ
れらの素子を固定する固定端をエッチング等で形成して
おくことによって、それら素子を基板13の上面に取り
付ける際の位置決め精度を向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱電モジュールに含まれる2枚の基板の内の少なくとも
一方の材料をシリコンとし、シリコンを材料とする基板
上に半導体レーザを形成するため、熱電モジュールと半
導体レーザとの間の熱交換効率を従来に比べて向上させ
ることができる。
熱電モジュールに含まれる2枚の基板の内の少なくとも
一方の材料をシリコンとし、シリコンを材料とする基板
上に半導体レーザを形成するため、熱電モジュールと半
導体レーザとの間の熱交換効率を従来に比べて向上させ
ることができる。
【図1】本発明の一実施形態に係るレーザモジュールの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図2】図1に示す熱電モジュールの構成を示す斜視図
である。
である。
【図3】図1に示す一方の基板の製造工程を示す図であ
る。
る。
【図4】図3のエッチング工程後におけるシリコンウエ
ハの一部を拡大して示す図である。
ハの一部を拡大して示す図である。
【図5】図1に示す他方の基板の製造工程を示す図であ
る。
る。
【図6】図1に示す熱電素子の製造工程を示す図であ
る。
る。
【図7】図1に示すレーザモジュールの組立工程を示す
図である。
図である。
【図8】従来のレーザモジュールの構成を示す図であ
る。
る。
10 レーザモジュール 11 熱電モジュール 12a、12b 熱電素子 13、14 基板 15a、15b 電極 16、17 端子 18、28 溝部 19 半導体レーザ 20 レーザチップ 21 フォトダイオード 22 サーミスタ 23 光アイソレータ 24 レンズ 25 筐体 26 リード線 27 光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の熱電素子、並びに、前記複数の熱
電素子を挟持する第1の基板及び第2の基板を含み、前
記第1及び第2の基板の内の少なくとも第1の基板の材
料をシリコンとする熱電モジュールと、 前記第1の基板上に形成される半導体レーザと、 前記熱電モジュールを実装する筐体と、を具備するレー
ザモジュール。 - 【請求項2】 前記第1及び第2の基板の内の少なくと
も第1の基板の端面が面取加工を施されていることを特
徴とする請求項1記載のレーザモジュール。 - 【請求項3】 少なくとも第1の基板がシリコンを材料
とする第1の基板及び第2の基板に複数の熱電素子を挟
持させることによって熱電モジュールを組み立てる工程
と、 前記第1の基板上に半導体レーザを形成する工程と、 前記半導体レーザの形成後に前記熱電モジュールを筐体
内に実装する工程と、を具備するレーザモジュールの製
造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000319259A JP2002134824A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法 |
US09/978,198 US20020048296A1 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-17 | Laser module having cooling function, and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000319259A JP2002134824A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002134824A true JP2002134824A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18797751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000319259A Withdrawn JP2002134824A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020048296A1 (ja) |
JP (1) | JP2002134824A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8193439B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-06-05 | Laird Technologies, Inc. | Thermoelectric modules and related methods |
CN113130731A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 华为技术有限公司 | 热电制冷器、热电制冷器的制备方法和电子设备 |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319259A patent/JP2002134824A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-10-17 US US09/978,198 patent/US20020048296A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020048296A1 (en) | 2002-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3926424B2 (ja) | 熱電変換素子 | |
JP2013080900A (ja) | 発光モジュール | |
KR20010062126A (ko) | 반도체 발광소자, 그 제조방법 및 탑재기판 | |
US6791150B2 (en) | Optical module and optical transceiver apparatus | |
WO2010055754A1 (ja) | 熱電変換モジュール及び熱電変換装置 | |
JP2004221504A (ja) | 熱電変換装置およびその製造方法 | |
JP6083554B2 (ja) | 撮像モジュール | |
US7026712B2 (en) | Peltier module with durable power supply lines and exothermic module with built-in cooler | |
JP2000349353A (ja) | ペルチェモジュールおよびそれを備えた光通信用モジュール | |
JP2002134824A (ja) | 冷却機能を有するレーザモジュール及びその製造方法 | |
JP2001332773A (ja) | 熱電モジュール用多層基板およびその製造方法ならびにこの多層基板を用いた熱電モジュール | |
JP2010034137A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JPH10247752A (ja) | 熱電変換素子およびその製造方法 | |
JP2003017763A (ja) | 熱電モジュール用基板およびその製造方法並びに熱電モジュール用基板を用いた熱電モジュール | |
JP4294965B2 (ja) | 熱電変換モジュール | |
JPH11289038A (ja) | 電子温度調整装置 | |
JP2988432B2 (ja) | 温度制御型半導体モジュール | |
JP2855980B2 (ja) | 熱電冷却モジュールおよび冷却型半導体レーザモジュール | |
JPH04243181A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP4177790B2 (ja) | 熱電変換素子とその製造方法 | |
JP3945375B2 (ja) | 光半導体モジュール用パッケージ | |
JPH10303470A (ja) | 熱電冷却装置 | |
JP4242118B2 (ja) | 熱電変換モジュール | |
JP5196135B2 (ja) | 熱電変換モジュール | |
JP2000036680A (ja) | 光通信モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |