JP2002299748A - Semiconductor laser module mount and semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module mount and semiconductor laser module

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JP2002299748A
JP2002299748A JP2001103394A JP2001103394A JP2002299748A JP 2002299748 A JP2002299748 A JP 2002299748A JP 2001103394 A JP2001103394 A JP 2001103394A JP 2001103394 A JP2001103394 A JP 2001103394A JP 2002299748 A JP2002299748 A JP 2002299748A
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JP
Japan
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semiconductor laser
laser module
package
sheet member
module
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Application number
JP2001103394A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Okada
貴弘 岡田
Takashi Koseki
敬 古関
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module mount, capable of preventing deterioration of an optical coupling ratio from a semiconductor laser element to an optical component and improving heat sink characteristics, and to provide a semiconductor laser module. SOLUTION: In the semiconductor laser module mount, the bottom 5a of a package 5 of the semiconductor laser module 1 is fixed onto a mouthing board 2. The bottom 5a is fixed onto the board 2, by screw clamping screws 3 in four screw holes 15 of the bottom 5a. Here, a sheet member 4 is interposed between the bottom 5a of the package 5 of the module 1 and the board 2. This member 4 is made of, for example, graphite having anisotropy in thermal conductivity, and hence has thermal conductivity of 300 W/m.k or more in the a surface direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュール実装体および半導体レーザモジュールに関する。
The present invention relates to a semiconductor laser module package and a semiconductor laser module.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば図5に示すような半導体レ
ーザモジュール実装体が知られている。図5に示すよう
に、半導体レーザモジュール実装体は、例えば光通信の
通信光源や光ファイバアンプの励起光源で使用される半
導体レーザモジュール1と、これを螺子3による螺子締
めなどにより実装固定する、プリントベース13やヒー
トシンクなどの実装基板2とを有する。半導体レーザモ
ジュール1は、パッケージ5内部に半導体レーザ素子6
(図5には図示せず)を備え、光ファイバ9にレーザ光
を入力し伝送するものである。このような半導体レーザ
モジュール1のパッケージ5の底板5aと実装基板2と
の間には、例えば厚さ0.2mm程度、熱伝導率10W
/m・K程度のシリコーン樹脂からなるシート部材17
が介在されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a semiconductor laser module package as shown in FIG. 5 is known. As shown in FIG. 5, the semiconductor laser module mounting body is mounted and fixed by, for example, a semiconductor laser module 1 used as a communication light source for optical communication or an excitation light source of an optical fiber amplifier, and screwing with a screw 3 or the like. And a mounting substrate 2 such as a print base 13 and a heat sink. The semiconductor laser module 1 includes a semiconductor laser element 6 inside a package 5.
(Not shown in FIG. 5) for inputting and transmitting laser light to the optical fiber 9. Between the bottom plate 5a of the package 5 of the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2, for example, a thickness of about 0.2 mm and a thermal conductivity of
Member 17 made of silicone resin of about / m · K
Is interposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような半導体レー
ザモジュール実装体では、シート部材17の熱伝導率が
低いため、半導体レーザモジュール1から実装基板2へ
の放熱特性を高めるためには、実装基板2に対する半導
体レーザモジュール1の螺子締めトルクを非常に高くす
る等して、実装基板2に対して半導体レーザモジュール
1を強く押し付けた状態に固定する必要があった。この
ような場合、半導体レーザモジュール1において、半導
体レーザ素子6から光ファイバ9への光結合率が劣化し
てしまい、光出力が低下することがあった。これは実装
基板2への強い押し付けにより半導体レーザモジュール
1そのものに反りが生じることと、樹脂製シート部材1
7が軟質であるため、該樹脂製シート部材17の変形が
半導体レーザモジュール1の底板5aに及び易いことが
原因であると考えられる。本発明の目的は、半導体レー
ザ素子から光学部品への光結合率の劣化を防止するとと
もに放熱特性を向上できる半導体レーザモジュール実装
体と半導体レーザモジュールを提供することにある。
In such a semiconductor laser module mounted body, since the heat conductivity of the sheet member 17 is low, it is necessary to improve the heat radiation characteristics from the semiconductor laser module 1 to the mounting board 2 by using the mounting board. It is necessary to fix the semiconductor laser module 1 in a state where the semiconductor laser module 1 is strongly pressed against the mounting substrate 2 by, for example, extremely increasing the screw tightening torque of the semiconductor laser module 1 with respect to the mounting substrate 2. In such a case, in the semiconductor laser module 1, the optical coupling rate from the semiconductor laser element 6 to the optical fiber 9 may be deteriorated, and the optical output may be reduced. This is because the semiconductor laser module 1 itself warps due to strong pressing against the mounting substrate 2 and the resin sheet member 1
It is considered that the reason is that the resin sheet member 17 is easily deformed to the bottom plate 5a of the semiconductor laser module 1 because the resin sheet 7 is soft. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser module mounted body and a semiconductor laser module that can prevent deterioration of an optical coupling rate from a semiconductor laser element to an optical component and improve heat radiation characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項1では、半導体レーザ素子と、前記半
導体レーザ素子から出力されたレーザ光を伝送する光学
部品と、前記半導体レーザ素子と前記光学部品の一部を
収容したパッケージとを有する半導体レーザモジュール
が実装基板上に固定されてなる半導体レーザモジュール
実装体であって、前記半導体レーザモジュールと前記実
装基板との間に、面方向に300W/m・K以上の熱伝
導率を有するグラファイト製のシート部材が熱伝導可能
に介在されていることを特徴とする半導体レーザモジュ
ール実装体が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device, an optical component for transmitting a laser beam output from the semiconductor laser device, and a semiconductor laser device. A semiconductor laser module mounting body having a semiconductor laser module having a package containing a part of the optical component fixed on a mounting board, and between the semiconductor laser module and the mounting board in a plane direction. A semiconductor laser module package is provided, wherein a graphite sheet member having a thermal conductivity of 300 W / m · K or more is interposed so as to be able to conduct heat.

【0005】請求項2では、前記シート部材の厚さは
0.2mm以下であることを特徴とする請求項1記載の
半導体レーザモジュール実装体が提供される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser module package according to the first aspect, wherein the thickness of the sheet member is 0.2 mm or less.

【0006】請求項3では、前記シート部材と前記パッ
ケージとの間、および/または、前記シート部材と前記
実装基板との間、に樹脂層が形成されていることを特徴
とする請求項1または2記載の半導体レーザモジュール
実装体が提供される。
According to a third aspect of the present invention, a resin layer is formed between the sheet member and the package and / or between the sheet member and the mounting board. 2. A semiconductor laser module package according to item 2.

【0007】請求項4では、前記樹脂層の厚さは総計
0.05mm以下とされていることを特徴とする請求項
3記載の半導体レーザモジュール実装体が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser module package according to the third aspect, wherein a total thickness of the resin layer is 0.05 mm or less.

【0008】請求項5では、半導体レーザモジュールの
光出力が300mW以上であり、前記パッケージ内部に
は半導体レーザ素子で発生する熱を実装基板側に放熱す
る温度制御モジュールが設けられていることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の半導体レーザモジュ
ール実装体が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, the semiconductor laser module has an optical output of 300 mW or more, and a temperature control module for radiating heat generated by the semiconductor laser element to the mounting substrate is provided inside the package. The semiconductor laser module package according to any one of claims 1 to 4 is provided.

【0009】請求項6では、半導体レーザ素子と、前記
半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を伝送する光
学部品と、前記半導体レーザ素子と前記光学部品の一部
を収容したパッケージとを有する半導体レーザモジュー
ルであって、前記パッケージの実装基板取り付け面に
は、面方向に300W/m・K以上の熱伝導率を有する
グラファイト製のシート部材が面着固定されていること
を特徴とする半導体レーザモジュールが提供される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser comprising: a semiconductor laser device; an optical component for transmitting a laser beam output from the semiconductor laser device; and a package accommodating the semiconductor laser device and a part of the optical component. A semiconductor laser module, wherein a graphite sheet member having a thermal conductivity of 300 W / m · K or more in a surface direction is fixed on a mounting substrate mounting surface of the package. Is provided.

【0010】請求項7では、前記シート部材の厚さは
0.2mm以下の均一な厚さであることを特徴とする請
求項6記載の半導体レーザモジュールが提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser module according to the sixth aspect, wherein the sheet member has a uniform thickness of 0.2 mm or less.

【0011】請求項8では、前記シート部材と前記パッ
ケージとの間に樹脂層が形成されていることを特徴とす
る請求項6または7記載の半導体レーザモジュールが提
供される。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor laser module according to the sixth or seventh aspect, wherein a resin layer is formed between the sheet member and the package.

【0012】請求項9では、前記樹脂層の厚さは0.0
5mm以下とされていることを特徴とする請求項8記載
の半導体レーザモジュールが提供される。
In the ninth aspect, the thickness of the resin layer is 0.0
9. The semiconductor laser module according to claim 8, wherein the length is 5 mm or less.

【0013】請求項10では、光出力が300mW以上
であり、前記パッケージ内部には半導体レーザ素子で発
生する熱を実装基板側に放熱する温度制御モジュールが
設けられていることを特徴とする請求項6〜9のいずれ
かに記載の半導体レーザモジュールが提供される。
According to a tenth aspect of the present invention, the optical output is 300 mW or more, and a temperature control module for dissipating heat generated in the semiconductor laser element to the mounting substrate side is provided inside the package. A semiconductor laser module according to any one of 6 to 9, is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の一例を図に従
って説明する。図1(a),(b)は、本実施形態例の
半導体レーザモジュール実装体の側断面図を示してい
る。図1(a),(b)に示すように、この半導体レー
ザモジュール実装体は、例えば光通信の通信光源や光ア
ンプの励起光源で使用される半導体レーザモジュール1
と、これを螺子3による螺子締めなどにより実装固定す
る、プリントベース13やヒートシンクなどの実装基板
2とを有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are side sectional views of a semiconductor laser module package according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), this semiconductor laser module package is a semiconductor laser module 1 used as a communication light source for optical communication or an excitation light source for an optical amplifier, for example.
And a mounting substrate 2 such as a print base 13 or a heat sink, which is mounted and fixed by screwing with screws 3 or the like.

【0015】半導体レーザモジュール1は、半導体レー
ザ素子6と、前記半導体レーザ素子6から出力されたレ
ーザ光を伝送する光学部品としての第一レンズ7、第二
レンズ8及び光ファイバ9と、前記半導体レーザ素子6
と前記第一レンズ7,第二レンズ8を収容したパッケー
ジ5とを有する。パッケージ5は例えばCu−W系合金
などからなる熱伝導性の良い底板5aを有し、該底板5
aの4ヶ所のフランジ部には図1(b)に示すようにそ
れぞれ螺子孔15が形成されている。
The semiconductor laser module 1 includes a semiconductor laser element 6, a first lens 7, a second lens 8, and an optical fiber 9 as optical components for transmitting laser light output from the semiconductor laser element 6. Laser element 6
And a package 5 containing the first lens 7 and the second lens 8. The package 5 has a bottom plate 5a having good thermal conductivity made of, for example, a Cu-W based alloy.
As shown in FIG. 1B, screw holes 15 are formed in the four flange portions a.

【0016】半導体レーザ素子6はチップキャリア20
を介してベース13に半田固定され、ベース13下部に
は温度制御モジュール14(いわゆるTEC:Thermal
Electric Cooler)が固定され、温度制御モジュール1
4下部がパッケージ5の底板5a上面側に半田固定され
ている。
The semiconductor laser element 6 includes a chip carrier 20
And a temperature control module 14 (so-called TEC: Thermal)
Electric Cooler) fixed and temperature control module 1
The lower portion 4 is soldered to the upper surface of the bottom plate 5a of the package 5.

【0017】ベース13上には第一レンズ7、光アイソ
レータ12が固定されている。パッケージ5の側部に突
出形成された円筒部5b内には第二レンズ8が固定され
ている。円筒部5bのパッケージ5外部側にはフェルー
ル10、スリーブ11を介して光ファイバ9が固定され
ている。符号18はレーザ光を透過するハーメチックガ
ラスであり、符号19は半導体レーザ素子6の後方から
出力される光をモニタするモニタフォトダイオードであ
る。半導体レーザ素子6の近傍には図示しないサーミス
タが設けられて温度が検出されており、温度制御モジュ
ール14によりサーミスタ検出温度が一定になるよう制
御されている。
The first lens 7 and the optical isolator 12 are fixed on the base 13. A second lens 8 is fixed in a cylindrical portion 5 b protruding from a side portion of the package 5. An optical fiber 9 is fixed to the outside of the package 5 of the cylindrical portion 5b via a ferrule 10 and a sleeve 11. Reference numeral 18 denotes a hermetic glass that transmits laser light, and reference numeral 19 denotes a monitor photodiode that monitors light output from the rear of the semiconductor laser element 6. A thermistor (not shown) is provided in the vicinity of the semiconductor laser element 6 to detect the temperature, and the temperature control module 14 controls the thermistor temperature to be constant.

【0018】このような半導体レーザモジュール1にお
いて、半導体レーザ素子6の前方から出射されたレーザ
光は、第一レンズ7で平行光とされ、光アイソレータ1
2、ハーメチックガラス18を介して第二レンズで集光
され、光ファイバ9内に入射され、光ファイバ9内を伝
送される。
In such a semiconductor laser module 1, the laser light emitted from the front of the semiconductor laser element 6 is converted into parallel light by the first lens 7,
2. The light is condensed by the second lens via the hermetic glass 18, is incident on the optical fiber 9, and is transmitted through the optical fiber 9.

【0019】本実施形態例の半導体レーザモジュール実
装体では、半導体レーザモジュール1は、パッケージ5
の底板5aが実装基板2上に固定されている。底板5a
の4ヶ所の螺子孔15における螺子3による螺子締めに
より、該底板5aが実装基板2上に固定されている。
In the semiconductor laser module mounted body of this embodiment, the semiconductor laser module 1 includes a package 5
Is fixed on the mounting board 2. Bottom plate 5a
The bottom plate 5 a is fixed on the mounting board 2 by screwing the four screw holes 15 with the screws 3.

【0020】ここで半導体レーザモジュール1のパッケ
ージ5の底板5aと前記実装基板2との間には、シート
部材4が介在されている。このシート部材4は、例えば
熱伝導率に異方性があるグラファイトからなり、面方向
に300W/m・K以上の熱伝導率を有する。
Here, a sheet member 4 is interposed between the bottom plate 5a of the package 5 of the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2. The sheet member 4 is made of, for example, graphite having anisotropic thermal conductivity, and has a thermal conductivity of 300 W / m · K or more in the plane direction.

【0021】シート部材4としては、例えば松下電子部
品(株)製PGS(商標)シートが使用できる。このよ
うな放熱性の高いシート部材4を用いることにより、螺
子締めトルクが例えば0.1N・m程度の状態でも、半
導体レーザモジュール1から実装基板2への放熱特性が
確保されるので、螺子3の螺子締めトルクを高くしすぎ
ることによる半導体レーザモジュール1における光結合
率低下を防止することができる。なお螺子3の螺子締め
トルクは光結合率劣化の観点から例えば0.2N・m以
下とすることが好ましい。
As the sheet member 4, for example, a PGS (trademark) sheet manufactured by Matsushita Electronic Parts Co., Ltd. can be used. By using such a sheet member 4 having a high heat radiation property, the heat radiation characteristic from the semiconductor laser module 1 to the mounting substrate 2 is ensured even when the screw tightening torque is, for example, about 0.1 N · m. Of the semiconductor laser module 1 due to too high a screw tightening torque can be prevented. The screw tightening torque of the screw 3 is preferably, for example, 0.2 N · m or less from the viewpoint of deterioration of the optical coupling rate.

【0022】例えば上記本実施形態例の構成では、光結
合率は、螺子3による螺子締め前の状態で約80%であ
るときに、螺子3による螺子締め後でも80%程度、す
なわち殆ど同じ高い値が維持される。またシート部材4
は0.2mm以下の均一な厚さで形成されている。この
ように熱伝導率が低い厚さ方向においてシート部材4が
0.2mm以下の厚さで形成されていることにより、半
導体レーザモジュール1から実装基板2への放熱性が良
好に維持されている。
For example, in the configuration of this embodiment, when the optical coupling ratio is about 80% before screwing with the screw 3, it is about 80% even after screwing with the screw 3, that is, almost the same high. The value is maintained. Also, the sheet member 4
Is formed with a uniform thickness of 0.2 mm or less. Since the sheet member 4 is formed to have a thickness of 0.2 mm or less in the thickness direction where the thermal conductivity is low, the heat radiation from the semiconductor laser module 1 to the mounting board 2 is favorably maintained. .

【0023】図2は、このようなシート部材4を用いた
レーザモジュール実装体について、半導体レーザ素子6
の駆動電流(レーザ駆動電流)を横軸にとり、TECの
消費電力およびパッケージ温度の変化を縦軸にとったグ
ラフである。シート部材4としては面方向の熱伝導率6
00W/m・K、厚さ方向の熱伝導率は5W/m・K、
横13mm、縦30mm、厚さ0.1mmのものを用い
た。
FIG. 2 shows a semiconductor module 6 using a laser module package using such a sheet member 4.
5 is a graph in which the horizontal axis represents the driving current (laser driving current) and the vertical axis represents changes in the TEC power consumption and the package temperature. The sheet member 4 has a thermal conductivity of 6 in the plane direction.
00 W / m · K, thermal conductivity in the thickness direction is 5 W / m · K,
Those having a width of 13 mm, a length of 30 mm, and a thickness of 0.1 mm were used.

【0024】また比較例として、シリコーン樹脂製のシ
ート部材17を介在させた場合の結果(図5参照)も示
した。シリコーン樹脂製のシート部材17としては熱伝
導率10W/m・K、横13mm、縦30mm、厚さ
0.1mmのものを用いた。なおパッケージ温度は実装
基板2側で75℃とされている。半導体レーザモジュー
ル1と実装基板2とは4点でJIS規格値M2の螺子3
によって螺子締めされており、その螺子締めトルクはそ
れぞれ0.1N・mとした。
As a comparative example, the results when a sheet member 17 made of a silicone resin is interposed (see FIG. 5) are also shown. As the sheet member 17 made of silicone resin, a sheet member having a thermal conductivity of 10 W / m · K, a width of 13 mm, a length of 30 mm, and a thickness of 0.1 mm was used. The package temperature is set to 75 ° C. on the mounting board 2 side. The semiconductor laser module 1 and the mounting board 2 have four screws 3 of JIS standard value M2 at four points.
The screw tightening torque was 0.1 N · m.

【0025】図2において、の曲線は本実施形態例の
場合における温度制御モジュールの消費電力についての
変化、の曲線は比較例の場合における温度制御モジュ
ールの消費電力についての変化、の曲線は本実施形態
例の場合におけるパッケージ温度の変化、の曲線は比
較例の場合におけるパッケージ温度の変化について、そ
れぞれ示している。
In FIG. 2, a curve represents a change in power consumption of the temperature control module in the case of the present embodiment, and a curve represents a change in power consumption of the temperature control module in the case of the comparative example. The curves of the change of the package temperature in the case of the embodiment show the change of the package temperature in the case of the comparative example, respectively.

【0026】との曲線から、TECの消費電力は、
本実施形態例の場合の方が比較例の場合に比べて、約2
5%低くなることが分かった。またとの曲線から、
パッケージ温度の変化は、比較例の場合最大10℃の温
度差が生じているのに比べ、本実施形態例の場合高々1
℃であり、ほとんど変化していないことが分かった。す
なわち比較例では半導体レーザモジュール1と実装基板
2の間に大きな熱抵抗が存在しているのに対し、実施形
態例では比較例の1/10以下の熱抵抗しかないことが
わかった。
From the curve, the power consumption of the TEC is:
The case of the present embodiment is about 2 times smaller than that of the comparative example.
It was found to be 5% lower. From the curve again,
The change in the package temperature is not more than 1 ° C. in the present embodiment, as compared with a maximum temperature difference of 10 ° C. in the comparative example.
° C, and it was found that there was almost no change. That is, it was found that the comparative example had a large thermal resistance between the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2, whereas the embodiment had only 1/10 or less the thermal resistance of the comparative example.

【0027】また上記の螺子締めトルクでは光結合率の
劣化は殆ど生じなかった。もしも螺子締めトルクを向上
させたとしても、硬質のグラファイトからなるシート部
材4を用いた本実施形態例の場合、比較例よりも光結合
率の劣化が抑制されることが十分期待される。
With the above screw tightening torque, the optical coupling ratio hardly deteriorated. Even if the screw tightening torque is improved, in the case of the present embodiment using the sheet member 4 made of hard graphite, it is sufficiently expected that the deterioration of the optical coupling rate is suppressed as compared with the comparative example.

【0028】このように本実施形態例によれば、半導体
レーザ素子6からの放熱性が向上し、光結合率が高い半
導体レーザモジュール実装体を提供することができる。
とくに光ファイバアンプ用の励起光源として用いられる
半導体レーザモジュール1では年々光出力の増大が求め
られており、最近では300mW以上まで工業的に使用
し得る高出力モジュールが求められている。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor laser module mounted body having improved heat radiation from the semiconductor laser element 6 and a high optical coupling rate.
In particular, the semiconductor laser module 1 used as an excitation light source for an optical fiber amplifier is required to increase the optical output year by year. Recently, a high output module that can be industrially used up to 300 mW or more is required.

【0029】このような高出力モジュールは、現在の半
導体レーザ素子6の高出力化技術、温度制御モジュール
14の放熱技術、半導体レーザモジュール1のアセンブ
リング技術を駆使したとしても、さらに放熱特性、光結
合率ともに良好でなければ実現困難である。よって30
0mW以上の高い光出力が求められる半導体レーザモジ
ュール実装体に対して、本実施形態例のような構成を用
いることは非常に有効である。
Such a high-power module can further utilize heat radiation characteristics and light even if the present technology for increasing the power of the semiconductor laser element 6, the heat radiation technology of the temperature control module 14, and the assembly technology of the semiconductor laser module 1 are used. It is difficult to realize unless both coupling rates are good. Therefore 30
It is very effective to use the configuration as in the present embodiment for a semiconductor laser module package requiring a high optical output of 0 mW or more.

【0030】なおパッケージ5や実装基板2のシート部
材4介在面は平面度が良好でない場合がある。そのよう
な場合には、図3に示すように、シート部材4とパッケ
ージ5との間、および/又は、前記シート部材4と前記
実装基板2との間に、アクリル系樹脂やポリイミド樹
脂、シリコーン樹脂等からなる樹脂層16a,16bを
形成し、半導体レーザモジュール1や実装基板2とシー
ト部材4との間に微小に生じ得る隙間を埋めることによ
り、さらに半導体レーザモジュール1から実装基板2へ
の放熱性を向上させることができる。
The surface of the package 5 and the surface of the mounting board 2 on which the sheet member 4 is interposed may not have good flatness. In such a case, as shown in FIG. 3, between the sheet member 4 and the package 5 and / or between the sheet member 4 and the mounting board 2, an acrylic resin, a polyimide resin, By forming resin layers 16 a and 16 b made of resin or the like and filling gaps that can be minutely generated between the semiconductor laser module 1 or the mounting substrate 2 and the sheet member 4, the semiconductor laser module 1 can be further mounted on the mounting substrate 2. Heat dissipation can be improved.

【0031】なおこのような樹脂層16a,16bは、
あまり厚過ぎると半導体レーザ素子6からの放熱性が低
下する原因となる。よって放熱性確保のため樹脂層16
a,16bの厚さを総計で0.05mm以下にしておく
ことが好ましい。また樹脂層16a,16bは実装基板
2上の他の部分に流れ出ないように粘性が高いものが好
ましい。
The resin layers 16a and 16b are
If the thickness is too large, heat dissipation from the semiconductor laser element 6 may be reduced. Therefore, the resin layer 16 is required to secure heat dissipation.
It is preferable that the total thickness of a and 16b is 0.05 mm or less. It is preferable that the resin layers 16a and 16b have high viscosity so as not to flow out to other portions on the mounting board 2.

【0032】次に図4に本実施形態例の半導体レーザモ
ジュール1の側面図を示している。半導体レーザモジュ
ール1のパッケージ5およびその内部は上記図1に示す
ものと同一である。本実施形態例の半導体レーザモジュ
ール1は、シート部材4と半導体レーザモジュール1の
間の樹脂層16aとして接着性の高いものを利用するこ
とで、半導体レーザモジュール1とシート部材4とを予
め一体化している点が特徴的である。
Next, FIG. 4 shows a side view of the semiconductor laser module 1 of this embodiment. The package 5 and the inside of the semiconductor laser module 1 are the same as those shown in FIG. The semiconductor laser module 1 of the present embodiment integrates the semiconductor laser module 1 and the sheet member 4 in advance by using a highly adhesive resin layer 16a between the sheet member 4 and the semiconductor laser module 1. Is characteristic.

【0033】グラファイトは接着性を殆ど有しない材料
である。よって該材料からなるシート部材4を接着性の
ある樹脂層16aを用いて半導体レーザモジュール1に
接着固定しておくと、実装基板2に対する半導体レーザ
モジュール1の実装の際、作業性が良くなるので好まし
い。
[0033] Graphite is a material having little adhesion. Therefore, if the sheet member 4 made of the material is bonded and fixed to the semiconductor laser module 1 using the adhesive resin layer 16a, workability is improved when the semiconductor laser module 1 is mounted on the mounting substrate 2. preferable.

【0034】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の半導体レーザモジュール実装体および半導
体レーザモジュール1はこれらに限定されるものではな
い。例えば半導体レーザモジュール1は上記各実施形態
例のように2つのレンズで光ファイバ9にレーザ光を入
力させるものに限定されるものではなく、例えば半導体
レーザ素子6から第一レンズ7や第二レンズ8を介さず
に光ファイバ9に直接光を入射させるものであってもよ
い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the semiconductor laser module mounted body and the semiconductor laser module 1 of the present invention are not limited to these. For example, the semiconductor laser module 1 is not limited to the one that inputs laser light to the optical fiber 9 with two lenses as in each of the embodiments described above. The light may be directly incident on the optical fiber 9 without passing through the optical fiber 9.

【0035】半導体レーザモジュール1と実装基板2と
の固定方法は螺子締めに限定されるものではなく、例え
ばパッケージ5の底板5aに形成されたフランジ部を上
部から実装基板2に対し螺子以外のもので押圧する機構
を設けたり、単に樹脂層16a,16bとして接着性の
良いものを用い接着固定する等の方法が使用し得る。
The method of fixing the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2 is not limited to screw tightening. A method of providing a mechanism for pressing the resin layer, or simply using a material having good adhesiveness as the resin layers 16a and 16b and bonding and fixing the same can be used.

【0036】例えば螺子締めを利用した場合、半導体レ
ーザモジュール1と実装基板2との面着性が良くなるの
で放熱性が確保されるが、半導体レーザモジュール1と
実装基板2との面着性が小さい方が半導体レーザモジュ
ール1の光結合率の劣化を防止する観点では好ましい。
For example, when screw tightening is used, heat radiation is ensured because the surface contact between the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2 is improved, but the surface contact between the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2 is improved. A smaller one is preferable from the viewpoint of preventing the deterioration of the optical coupling rate of the semiconductor laser module 1.

【0037】このように半導体レーザモジュール1と実
装基板2との面着性が小さくなるほど、樹脂層16a,
16bを用いることによる放熱効果が高くなるので、樹
脂層16a,16bを用いた構成とすることが好まし
い。
As the surface adhesion between the semiconductor laser module 1 and the mounting substrate 2 decreases, the resin layer 16a,
The use of the resin layers 16a and 16b is preferred because the heat radiation effect of the use of the resin layers 16b is enhanced.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の半導体レーザモジュール実装体
および半導体レーザモジュールによれば、前記半導体レ
ーザモジュールと前記実装基板との間に、面方向に30
0W/m・K以上の熱伝導率を有するグラファイト製の
シート部材を介在させるので、半導体レーザ素子から光
学部品への光結合率の劣化を防止することができるとと
もに半導体レーザモジュールから実装基板への放熱特性
を向上させることができる。
According to the semiconductor laser module mounted body and the semiconductor laser module of the present invention, the semiconductor laser module is mounted between the semiconductor laser module and the mounting substrate in a plane direction.
Since a graphite sheet member having a thermal conductivity of 0 W / m · K or more is interposed, it is possible to prevent the deterioration of the optical coupling rate from the semiconductor laser element to the optical component and to prevent the semiconductor laser module from being mounted on the mounting substrate. Heat radiation characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の半導体レーザモジュール実装体の一
実施形態例を示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of a semiconductor laser module package according to the present invention.

【図2】 本発明の半導体レーザモジュール実装体と、
比較例の半導体レーザモジュール実装体について、横軸
に半導体レーザ素子の駆動電流をとり、縦軸に温度制御
モジュールの消費電力とパッケージ温度をとって放熱特
性を測定したグラフである。
FIG. 2 shows a semiconductor laser module package according to the present invention;
FIG. 9 is a graph of a semiconductor laser module mounted body of a comparative example, in which a horizontal axis indicates a drive current of a semiconductor laser element, and a vertical axis indicates power consumption and a package temperature of a temperature control module, and a heat radiation characteristic is measured.

【図3】 本発明の半導体レーザモジュール実装体の変
形例を示す一部側断面図である。
FIG. 3 is a partial side sectional view showing a modified example of the semiconductor laser module mounted body of the present invention.

【図4】 本発明の半導体レーザモジュールの一実施形
態例を示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing one embodiment of the semiconductor laser module of the present invention.

【図5】 従来の半導体レーザモジュール実装体の側面
図である。
FIG. 5 is a side view of a conventional semiconductor laser module package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザモジュール 2 実装基板 3 螺子 4 グラファイト製のシート部材 5 パッケージ 5a パッケージの底板 5b パッケージの円筒部 6 半導体レーザ素子 7 第一レンズ 8 第二レンズ 9 光ファイバ 10 フェルール 11 スリーブ 12 光アイソレータ 13 ベース 14 温度制御モジュール 15 螺子孔 16a,16b 樹脂層 17 樹脂製のシート部材 18 ハーメチックガラス 19 モニタフォトダイオード 20 チップキャリア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser module 2 Mounting board 3 Screw 4 Graphite sheet member 5 Package 5a Package bottom plate 5b Package cylindrical part 6 Semiconductor laser element 7 First lens 8 Second lens 9 Optical fiber 10 Ferrule 11 Sleeve 12 Optical isolator 13 Base 14 Temperature control module 15 Screw holes 16a, 16b Resin layer 17 Resin sheet member 18 Hermetic glass 19 Monitor photodiode 20 Chip carrier

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ
素子から出力されたレーザ光を伝送する光学部品と、前
記半導体レーザ素子と前記光学部品の一部を収容したパ
ッケージとを有する半導体レーザモジュールが実装基板
上に固定されてなる半導体レーザモジュール実装体であ
って、 前記半導体レーザモジュールと前記実装基板との間に、
面方向に300W/m・K以上の熱伝導率を有するグラ
ファイト製のシート部材が熱伝導可能に介在されている
ことを特徴とする半導体レーザモジュール実装体。
1. A semiconductor laser module having a semiconductor laser device, an optical component for transmitting laser light output from the semiconductor laser device, and a package containing a part of the semiconductor laser device and the optical component is mounted. A semiconductor laser module mounted body fixed on a substrate, between the semiconductor laser module and the mounting substrate,
A semiconductor laser module mounted body characterized in that a graphite sheet member having a thermal conductivity of 300 W / m · K or more is interposed in a plane direction so as to be able to conduct heat.
【請求項2】 前記シート部材の厚さは0.2mm以下
であることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザモ
ジュール実装体。
2. The semiconductor laser module package according to claim 1, wherein said sheet member has a thickness of 0.2 mm or less.
【請求項3】 前記シート部材と前記パッケージとの
間、および/または、前記シート部材と前記実装基板と
の間、に樹脂層が形成されていることを特徴とする請求
項1または2記載の半導体レーザモジュール実装体。
3. The resin layer according to claim 1, wherein a resin layer is formed between the sheet member and the package and / or between the sheet member and the mounting board. Semiconductor laser module package.
【請求項4】 前記樹脂層の厚さは総計0.05mm以
下とされていることを特徴とする請求項3記載の半導体
レーザモジュール実装体。
4. The semiconductor laser module package according to claim 3, wherein a total thickness of said resin layer is 0.05 mm or less.
【請求項5】 半導体レーザモジュールの光出力が30
0mW以上であり、前記パッケージ内部には半導体レー
ザ素子で発生する熱を実装基板側に放熱する温度制御モ
ジュールが設けられていることを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載の半導体レーザモジュール実装体。
5. An optical output of the semiconductor laser module is 30.
0 mW or more, and a temperature control module for dissipating heat generated by the semiconductor laser element to the mounting substrate side is provided inside the package.
5. The semiconductor laser module package according to any one of 4.
【請求項6】 半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ
素子から出力されたレーザ光を伝送する光学部品と、前
記半導体レーザ素子と前記光学部品の一部を収容したパ
ッケージとを有する半導体レーザモジュールであって、 前記パッケージの実装基板取り付け面には、面方向に3
00W/m・K以上の熱伝導率を有するグラファイト製
のシート部材が面着固定されていることを特徴とする半
導体レーザモジュール。
6. A semiconductor laser module comprising: a semiconductor laser device; an optical component for transmitting laser light output from the semiconductor laser device; and a package containing a part of the semiconductor laser device and the optical component. The package mounting surface of the package has 3
A semiconductor laser module, wherein a graphite sheet member having a thermal conductivity of 00 W / m · K or more is surface-fixed.
【請求項7】 前記シート部材の厚さは0.2mm以下
の均一な厚さであることを特徴とする請求項6記載の半
導体レーザモジュール。
7. The semiconductor laser module according to claim 6, wherein said sheet member has a uniform thickness of 0.2 mm or less.
【請求項8】 前記シート部材と前記パッケージとの間
に樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項6ま
たは7記載の半導体レーザモジュール。
8. The semiconductor laser module according to claim 6, wherein a resin layer is formed between said sheet member and said package.
【請求項9】 前記樹脂層の厚さは0.05mm以下と
されていることを特徴とする請求項8載の半導体レーザ
モジュール。
9. The semiconductor laser module according to claim 8, wherein said resin layer has a thickness of 0.05 mm or less.
【請求項10】 光出力が300mW以上であり、 前記パッケージ内部には半導体レーザ素子で発生する熱
を実装基板側に放熱する温度制御モジュールが設けられ
ていることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載
の半導体レーザモジュール。
10. The package according to claim 6, wherein an optical output is 300 mW or more, and a temperature control module for dissipating heat generated in the semiconductor laser device to a mounting substrate side is provided inside the package. The semiconductor laser module according to any one of the above.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005099769A (en) * 2003-07-28 2005-04-14 Emcore Corp Modular optical transceiver
JP2006351608A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Ntt Electornics Corp Light-emitting module and one core two-way optical communication module
CN101783478B (en) * 2010-02-03 2011-07-20 中国科学院半导体研究所 Seed resource module of optical fiber amplifier
CN109586163A (en) * 2018-07-04 2019-04-05 深圳朗光科技有限公司 More single tube high power semiconductor lasers encapsulating structures and laser

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1062659A (en) * 1996-06-14 1998-03-06 Mitsubishi Materials Corp Optical element module
JPH10256764A (en) * 1997-03-17 1998-09-25 Mitsubishi Electric Corp Heat-dissipating material
JPH10283650A (en) * 1997-04-02 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laser beam generating device, optical disk reading and writing device provided with the same device and production for the laser beam generating device
JPH1126662A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric apparatus using graphite film as thermal conductor
JP2001015848A (en) * 1999-07-02 2001-01-19 Yamaha Corp Laser diode module system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1062659A (en) * 1996-06-14 1998-03-06 Mitsubishi Materials Corp Optical element module
JPH10256764A (en) * 1997-03-17 1998-09-25 Mitsubishi Electric Corp Heat-dissipating material
JPH10283650A (en) * 1997-04-02 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laser beam generating device, optical disk reading and writing device provided with the same device and production for the laser beam generating device
JPH1126662A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric apparatus using graphite film as thermal conductor
JP2001015848A (en) * 1999-07-02 2001-01-19 Yamaha Corp Laser diode module system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005099769A (en) * 2003-07-28 2005-04-14 Emcore Corp Modular optical transceiver
JP2006351608A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Ntt Electornics Corp Light-emitting module and one core two-way optical communication module
CN101783478B (en) * 2010-02-03 2011-07-20 中国科学院半导体研究所 Seed resource module of optical fiber amplifier
CN109586163A (en) * 2018-07-04 2019-04-05 深圳朗光科技有限公司 More single tube high power semiconductor lasers encapsulating structures and laser
CN109586163B (en) * 2018-07-04 2020-11-03 深圳朗光科技有限公司 Multi-single-tube high-power semiconductor laser packaging structure and laser

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