JP2002368323A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光点の移動が起こらず、従来のＣＡＮタイブ
と同様な機器への装着を可能とする樹脂モールド型の半
導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】幅広のリードフレーム１０１上にはサブマ
ウント層１０２を介してレーザダイオード素子１０３が
固定され、前記リードフレームの中央部には円筒形状の
モールド成型された樹脂基台部１０４を有する。ここで
リードフレームの幅広部の両側面は上下対称な形状の樹
脂で柱状にモールドされている。よって、ＣＡＮ型パッ
ケージ同様に円筒形状の樹脂基台により機器へ嵌合させ
て取り付けを行えると同時に、樹脂と金属の貼り合わせ
構造でも熱膨張係数差による収縮で変形を生じないた
め、発光点の移動の問題は生じない。
と同様な機器への装着を可能とする樹脂モールド型の半
導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】幅広のリードフレーム１０１上にはサブマ
ウント層１０２を介してレーザダイオード素子１０３が
固定され、前記リードフレームの中央部には円筒形状の
モールド成型された樹脂基台部１０４を有する。ここで
リードフレームの幅広部の両側面は上下対称な形状の樹
脂で柱状にモールドされている。よって、ＣＡＮ型パッ
ケージ同様に円筒形状の樹脂基台により機器へ嵌合させ
て取り付けを行えると同時に、樹脂と金属の貼り合わせ
構造でも熱膨張係数差による収縮で変形を生じないた
め、発光点の移動の問題は生じない。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、光情報処理、光計
測および光通信等の分野に利用される半導体レーザ装置
に関する。
測および光通信等の分野に利用される半導体レーザ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ素子（ＬＤ）は、コンパク
トディスク（ＣＤ）などの光ディスク記録装置や、レー
ザプリンタなどの信号光源として使用されている。半導
体レーザ素子自体は数百マイクロメーター程度の非常に
微小なサイズであるため、通常はこれをパッケージに実
装して使用する。たとえば円筒型の金属製のパッケージ
構造はＣＡＮタイプと呼ばれて、広く使用されている。
従来のＣＡＮ型ＬＤパッケージにおいては、放熱板であ
るステージ部にサブマウントを介して半導体レーザが接
着されている。ステージ部は円筒形状の鍔を有する本体
に固定されており、電極端子及び中央を貫通する電極で
外部と電気的に接続される。このレーザの後端面からの
信号光は、パッケージ上に固定された受光素子でモニタ
される。これらステージ、半導体レーザ、モニタＰＤを
合わせてガラス窓を有するキャップで気密封止されてい
る。
トディスク（ＣＤ）などの光ディスク記録装置や、レー
ザプリンタなどの信号光源として使用されている。半導
体レーザ素子自体は数百マイクロメーター程度の非常に
微小なサイズであるため、通常はこれをパッケージに実
装して使用する。たとえば円筒型の金属製のパッケージ
構造はＣＡＮタイプと呼ばれて、広く使用されている。
従来のＣＡＮ型ＬＤパッケージにおいては、放熱板であ
るステージ部にサブマウントを介して半導体レーザが接
着されている。ステージ部は円筒形状の鍔を有する本体
に固定されており、電極端子及び中央を貫通する電極で
外部と電気的に接続される。このレーザの後端面からの
信号光は、パッケージ上に固定された受光素子でモニタ
される。これらステージ、半導体レーザ、モニタＰＤを
合わせてガラス窓を有するキャップで気密封止されてい
る。
【０００３】ＣＡＮタイプパッケージでは、放熱性を得
るために銅や鉄などの金属材料を使用するのが一般的で
あったが、低コスト化を目的として、金属材料に代わり
樹脂材料を使用したパッケージ構造も開発されている。
るために銅や鉄などの金属材料を使用するのが一般的で
あったが、低コスト化を目的として、金属材料に代わり
樹脂材料を使用したパッケージ構造も開発されている。
【０００４】このような樹脂パッケージにおいては、レ
ーザ素子と樹脂材料の線膨張係数が異なるため、駆動時
の素子の発熱や、温度環境によって接合部に撓み、変形
が生じ、発光点が移動するという問題があった。これに
対して特開平７-３３５９８０号公報では、円筒形状の
金属による支持構造を設け、素子の発光位置が円筒の中
心部にくることで、温度による位置変動がない構造を提
案している。
ーザ素子と樹脂材料の線膨張係数が異なるため、駆動時
の素子の発熱や、温度環境によって接合部に撓み、変形
が生じ、発光点が移動するという問題があった。これに
対して特開平７-３３５９８０号公報では、円筒形状の
金属による支持構造を設け、素子の発光位置が円筒の中
心部にくることで、温度による位置変動がない構造を提
案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属材
料を精度よく曲面に加工するのは困難であり、さらに金
属板自体の曲げ加工時の残留応力が温度変化により開放
され、位置ずれを生じる恐れがある。
料を精度よく曲面に加工するのは困難であり、さらに金
属板自体の曲げ加工時の残留応力が温度変化により開放
され、位置ずれを生じる恐れがある。
【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、環境温度が変化しても、発光点位置が従来のＣＡＮ
型パッケージと同程度に安定である樹脂パッケージ構造
の半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
め、環境温度が変化しても、発光点位置が従来のＣＡＮ
型パッケージと同程度に安定である樹脂パッケージ構造
の半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１番目の半導体レーザ装置は、幅広部を
有するリードフレームと、前記リードフレームの幅広部
上にサブマウント層を介して固定されたレーザダイオー
ド素子と、前記リードフレームの少なくとも一部を樹脂
モールドした樹脂基台部とを備えてなる半導体レーザ装
置であって、前記リードフレームの幅広部の少なくとも
一部の辺をほぼ上下対称な形状の樹脂でモールドしたこ
とを特徴とする。
め、本発明の第１番目の半導体レーザ装置は、幅広部を
有するリードフレームと、前記リードフレームの幅広部
上にサブマウント層を介して固定されたレーザダイオー
ド素子と、前記リードフレームの少なくとも一部を樹脂
モールドした樹脂基台部とを備えてなる半導体レーザ装
置であって、前記リードフレームの幅広部の少なくとも
一部の辺をほぼ上下対称な形状の樹脂でモールドしたこ
とを特徴とする。
【０００８】次に本発明の第２番目の半導体レーザ装置
は、幅広部を有するリードフレームと、前記リードフレ
ームの幅広部上にサブマウント層を介して固定されたレ
ーザダイオード素子と、前記リードフレームの少なくと
も一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備えてなる半
導体レーザ装置であって、前記リードフレームの幅広部
の少なくとも一部の辺を折り返してあることを特徴とす
る。
は、幅広部を有するリードフレームと、前記リードフレ
ームの幅広部上にサブマウント層を介して固定されたレ
ーザダイオード素子と、前記リードフレームの少なくと
も一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備えてなる半
導体レーザ装置であって、前記リードフレームの幅広部
の少なくとも一部の辺を折り返してあることを特徴とす
る。
【０００９】次に本発明の第３番目の半導体レーザ装置
は、幅広部を有するリードフレームと、前記リードフレ
ームの幅広部上にサブマウント層を介して固定されたレ
ーザダイオード素子と、前記リードフレームの少なくと
も一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備えてなる半
導体レーザ装置であって、前記リードフレームの一部が
前記樹脂基台の外周形状に沿って折り曲げられているこ
とを特徴とする。
は、幅広部を有するリードフレームと、前記リードフレ
ームの幅広部上にサブマウント層を介して固定されたレ
ーザダイオード素子と、前記リードフレームの少なくと
も一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備えてなる半
導体レーザ装置であって、前記リードフレームの一部が
前記樹脂基台の外周形状に沿って折り曲げられているこ
とを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一例の半導体レーザ装置
は、円筒形状の樹脂部材の平坦面中央部からリードフレ
ームが垂直に突出しており、このリードフレームの側面
は上下対称な形状の樹脂材料で補強されており、上記リ
ードフレームの平板中央部にはサブマウントを介して発
光素子が固定されている。
は、円筒形状の樹脂部材の平坦面中央部からリードフレ
ームが垂直に突出しており、このリードフレームの側面
は上下対称な形状の樹脂材料で補強されており、上記リ
ードフレームの平板中央部にはサブマウントを介して発
光素子が固定されている。
【００１１】前記第１番目の装置においては、リードフ
レームの辺をモールドした樹脂がレーザダイオード素子
の出射光を遮らない構造であることが好ましい。
レームの辺をモールドした樹脂がレーザダイオード素子
の出射光を遮らない構造であることが好ましい。
【００１２】前記第２番目の装置においては、リードフ
レームの折り返してある辺がレーザダイオード素子の出
射光を遮らない構造であることが好ましい。
レームの折り返してある辺がレーザダイオード素子の出
射光を遮らない構造であることが好ましい。
【００１３】前記第１〜３番目の装置においては、樹脂
基台が幅広部を有するリードフレームと複数のリード部
を同時に樹脂モールドしていることが好ましい。一体成
形することにより、強度が高くなり、安定した構造が実
現できるからである。
基台が幅広部を有するリードフレームと複数のリード部
を同時に樹脂モールドしていることが好ましい。一体成
形することにより、強度が高くなり、安定した構造が実
現できるからである。
【００１４】また、前記樹脂基台が円筒形状であり、そ
の円形の面のほぼ中央付近に前記リードフレームが固定
されていることが好ましい。
の円形の面のほぼ中央付近に前記リードフレームが固定
されていることが好ましい。
【００１５】また、前記樹脂基台が熱硬化性樹脂である
ことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキ
シ樹脂などを使用できる。
ことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキ
シ樹脂などを使用できる。
【００１６】また、前記樹脂基台が熱硬化性樹脂である
ことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば全芳香
族系ポリエステルなどを使用できる。
ことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば全芳香
族系ポリエステルなどを使用できる。
【００１７】本発明の実施の形態の比較するため、まず
従来のCAN型パッケージの構造の斜視図を図７(a)に、そ
の平面図を図７(b)に示す。半導体レーザ素子３０３は
放熱特性の優れたヒートシンク３０２に固定され、パッ
ケージの基台３０１の周辺および底面から放熱される。
パッケージを貫通する電極端子３０５の先端からレーザ
素子３０３、およびモニタ用受光素子３０４まではワイ
ヤ３０６で接続されている。
従来のCAN型パッケージの構造の斜視図を図７(a)に、そ
の平面図を図７(b)に示す。半導体レーザ素子３０３は
放熱特性の優れたヒートシンク３０２に固定され、パッ
ケージの基台３０１の周辺および底面から放熱される。
パッケージを貫通する電極端子３０５の先端からレーザ
素子３０３、およびモニタ用受光素子３０４まではワイ
ヤ３０６で接続されている。
【００１８】これをフレーム状の金属で実現するため
に、金属フレーム４０１および４０５を樹脂で補強し、
半導体レーザ４０３を実装したサブマウント４０２を金
属フレーム４０１に固定した構造の樹脂パッケージを図
８（ａ）（ｂ）に示す。図８(a)は斜視図、図８(b)は平
面図である。これは従来のＣＡＮ型パッケージの形状を
基本に、本体材料を樹脂に変更したものである。
に、金属フレーム４０１および４０５を樹脂で補強し、
半導体レーザ４０３を実装したサブマウント４０２を金
属フレーム４０１に固定した構造の樹脂パッケージを図
８（ａ）（ｂ）に示す。図８(a)は斜視図、図８(b)は平
面図である。これは従来のＣＡＮ型パッケージの形状を
基本に、本体材料を樹脂に変更したものである。
【００１９】この構造のパッケージにレーザを実装しピ
ックアップとしての特性を評価したところ、信号光の強
度が変わることにより発光点が約０.５μｍ程度移動し
ていることがわかった。また、レーザを駆動した状態で
環境温度を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光
点位置を求めた結果を図９に示す。最大最小で約２.２
μｍも移動している。
ックアップとしての特性を評価したところ、信号光の強
度が変わることにより発光点が約０.５μｍ程度移動し
ていることがわかった。また、レーザを駆動した状態で
環境温度を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光
点位置を求めた結果を図９に示す。最大最小で約２.２
μｍも移動している。
【００２０】このようにレーザが発光するときや温度変
化で発光点が移動するメカニズムを図１０（ａ）〜
（ｂ）に示す。樹脂４０４とメタル４０１の線膨張係数
を比較すると、メタルに比較して樹脂は数倍から１０倍
近く膨張係数が大きい。そのため、温度変化が生じる
と、図１０（ｂ）に示すように樹脂と金属フレーム４０
１との熱膨張係数差で接合部が反るため、サブマウント
４０２と半導体レーザ４０３が大きく反る。以下では、
半導体レーザの発光点位置の温度によるずれを「発光点
のずれ量」４０８として定義する。４０４は樹脂基台、
４０７は出射光である。
化で発光点が移動するメカニズムを図１０（ａ）〜
（ｂ）に示す。樹脂４０４とメタル４０１の線膨張係数
を比較すると、メタルに比較して樹脂は数倍から１０倍
近く膨張係数が大きい。そのため、温度変化が生じる
と、図１０（ｂ）に示すように樹脂と金属フレーム４０
１との熱膨張係数差で接合部が反るため、サブマウント
４０２と半導体レーザ４０３が大きく反る。以下では、
半導体レーザの発光点位置の温度によるずれを「発光点
のずれ量」４０８として定義する。４０４は樹脂基台、
４０７は出射光である。
【００２１】（実施の形態1）レーザ素子を実装する金
属フレーム部１０１と樹脂基台１０４が、上下で対称に
なる構造をとれば、熱に対して安定と考えられる。具体
的には、図１(a)の斜視図及び図１(b)の平面図に示す金
属フレーム部１０１の側面を上下対称な形状の樹脂基台
１０４で挟み込んで保持するものである。図１におい
て、円筒部の外径は５．６ｍｍ、リード材１０５を含ま
ない長さは約８ｍｍであった。
属フレーム部１０１と樹脂基台１０４が、上下で対称に
なる構造をとれば、熱に対して安定と考えられる。具体
的には、図１(a)の斜視図及び図１(b)の平面図に示す金
属フレーム部１０１の側面を上下対称な形状の樹脂基台
１０４で挟み込んで保持するものである。図１におい
て、円筒部の外径は５．６ｍｍ、リード材１０５を含ま
ない長さは約８ｍｍであった。
【００２２】樹脂材料には、チップボンド時の加熱を考
慮し、耐熱性の優れた熱可塑性樹脂、例えば全芳香族系
ポリエステルの液晶ポリマーを、金属フレーム材料には
放熱性が優れ、樹脂の線膨張係数と比較的近い銅系の合
金（組成比、Ｃｕ９９．６atomic%、Ｆｅ０．１atomic
%、他成分０．３atomic%）を用いた。金属フレームのみ
の場合には、接触や加工時の圧力でフレームが曲がる恐
れがあるが、このように柱状の樹脂で側面を保持するこ
とで、飛躍的に強度が増す。図２は、レーザを駆動して
環境温度を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光
点位置を測定した結果である。変動幅は、ばらつきもあ
るが、約±０．１μｍ以内で安定している。なお図１に
おいて、１０２はサブマウント、１０３はレーザ素子、
１０５は電極端子、１０６はワイヤである。
慮し、耐熱性の優れた熱可塑性樹脂、例えば全芳香族系
ポリエステルの液晶ポリマーを、金属フレーム材料には
放熱性が優れ、樹脂の線膨張係数と比較的近い銅系の合
金（組成比、Ｃｕ９９．６atomic%、Ｆｅ０．１atomic
%、他成分０．３atomic%）を用いた。金属フレームのみ
の場合には、接触や加工時の圧力でフレームが曲がる恐
れがあるが、このように柱状の樹脂で側面を保持するこ
とで、飛躍的に強度が増す。図２は、レーザを駆動して
環境温度を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光
点位置を測定した結果である。変動幅は、ばらつきもあ
るが、約±０．１μｍ以内で安定している。なお図１に
おいて、１０２はサブマウント、１０３はレーザ素子、
１０５は電極端子、１０６はワイヤである。
【００２３】このように、樹脂とメタルフレームの貼り
合わせ構造でも、両者が上下方向に対称であれば、線膨
張係数の差をキャンセルして、広い温度範囲で安定した
結果が得られることがわかった。
合わせ構造でも、両者が上下方向に対称であれば、線膨
張係数の差をキャンセルして、広い温度範囲で安定した
結果が得られることがわかった。
【００２４】なお、ここではＣＡＮ型パッケージ互換の
円筒形状の基台を用いたが、直方体形状のパッケージで
も、その他の形状の場合にも、金属板と樹脂材料を面の
上下方向で対称にすれば同様の効果を得ることができ
る。
円筒形状の基台を用いたが、直方体形状のパッケージで
も、その他の形状の場合にも、金属板と樹脂材料を面の
上下方向で対称にすれば同様の効果を得ることができ
る。
【００２５】また、本実施の形態ではメタルフレームの
４辺のうち、１辺を本体基台部に、２辺を樹脂でモール
ドしたが、３辺をモールドしても、サブマウントの高さ
が十分高くてレーザからの出射光をさえぎらなければか
まわない（図３）。なお図３において、７０１は樹脂パ
ッケージの樹脂補強部、７０２はサブマウント、７０３
はレーザ素子、７０４は樹脂基台、７０５は電極端子で
ある。
４辺のうち、１辺を本体基台部に、２辺を樹脂でモール
ドしたが、３辺をモールドしても、サブマウントの高さ
が十分高くてレーザからの出射光をさえぎらなければか
まわない（図３）。なお図３において、７０１は樹脂パ
ッケージの樹脂補強部、７０２はサブマウント、７０３
はレーザ素子、７０４は樹脂基台、７０５は電極端子で
ある。
【００２６】また、サブマウントとして、シリコン製モ
ニタＰＤ付きサブマウントを使用しているが、これは別
にモニタＰＤを用意して個別に固定してもよい。
ニタＰＤ付きサブマウントを使用しているが、これは別
にモニタＰＤを用意して個別に固定してもよい。
【００２７】（実施の形態２）レーザ素子を実装する金
属フレーム部に樹脂のような異種材料の貼り合わせを行
わなければ、熱に対して安定だと考えられる。図４は、
金属フレーム８０１の側面を折り曲げて強度を高める構
造である。金属フレームがストレートの場合には、接触
や加工時の圧力でフレームが曲がる恐れがあるが、この
ように側面を曲げて面に対して垂直方向の剛性を高める
ことで、飛躍的に強度が増す。なお図４において、８０
１は樹脂パッケージの金属フレーム部、８０２はサブマ
ウント、８０３はレーザ素子、８０４は樹脂基台、８０
５は電極端子である。図４において、円筒部の外径は
５．６ｍｍ、リード材１０５を含まない長さは約８ｍｍ
であった。
属フレーム部に樹脂のような異種材料の貼り合わせを行
わなければ、熱に対して安定だと考えられる。図４は、
金属フレーム８０１の側面を折り曲げて強度を高める構
造である。金属フレームがストレートの場合には、接触
や加工時の圧力でフレームが曲がる恐れがあるが、この
ように側面を曲げて面に対して垂直方向の剛性を高める
ことで、飛躍的に強度が増す。なお図４において、８０
１は樹脂パッケージの金属フレーム部、８０２はサブマ
ウント、８０３はレーザ素子、８０４は樹脂基台、８０
５は電極端子である。図４において、円筒部の外径は
５．６ｍｍ、リード材１０５を含まない長さは約８ｍｍ
であった。
【００２８】図５は、レーザ８０３を駆動して環境温度
を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光点位置を
測定した結果である。変動幅は、ばらつきもあるが約±
０．１μｍ以内で安定している。
を−２０℃から+８０℃まで変えたときの発光点位置を
測定した結果である。変動幅は、ばらつきもあるが約±
０．１μｍ以内で安定している。
【００２９】なお、ここではＣＡＮ型パッケージ互換の
円筒形状の基台を用いたが、直方体形状のパッケージで
も、その他の形状の場合にも、金属板と樹脂材料を面の
上下方向で対称にすれば同様の効果を得ることができ
る。
円筒形状の基台を用いたが、直方体形状のパッケージで
も、その他の形状の場合にも、金属板と樹脂材料を面の
上下方向で対称にすれば同様の効果を得ることができ
る。
【００３０】また、サブマウントとして、シリコン製モ
ニタＰＤ付きサブマウント８０２を使用しているが、こ
れは別にモニタＰＤを用意して個別に固定してもよい。
ニタＰＤ付きサブマウント８０２を使用しているが、こ
れは別にモニタＰＤを用意して個別に固定してもよい。
【００３１】（実施の形態３）図６は、樹脂パッケージ
１００４側面よりリードフレームの一部の放熱板１００
６が突き出して、パッケージ側面に沿って折り曲げられ
ている構造の半導体レーザ装置を示す。半導体レーザ素
子１００３は駆動時の電流で発熱する。半導体レーザ素
子は高温になると急激に出力特性が低下するため、この
熱を効率よく放出することが発光効率の向上には不可欠
である。なお図６において、１００１は樹脂パッケージ
の金属フレーム部、１００２はサブマウント、１００５
は電極端子である。図６において、円筒部の外径は５．
６ｍｍ、リード材１０５を含まない長さは約８ｍｍであ
った。
１００４側面よりリードフレームの一部の放熱板１００
６が突き出して、パッケージ側面に沿って折り曲げられ
ている構造の半導体レーザ装置を示す。半導体レーザ素
子１００３は駆動時の電流で発熱する。半導体レーザ素
子は高温になると急激に出力特性が低下するため、この
熱を効率よく放出することが発光効率の向上には不可欠
である。なお図６において、１００１は樹脂パッケージ
の金属フレーム部、１００２はサブマウント、１００５
は電極端子である。図６において、円筒部の外径は５．
６ｍｍ、リード材１０５を含まない長さは約８ｍｍであ
った。
【００３２】本実施例では、レーザ素子が実装されたリ
ードフレームが放熱板の役割を果たし、半導体レーザ装
置が固定されている機器へ直接熱を逃がすことができ
る。また、円形に折り曲げているため、圧縮ばねとして
働き、半導体レーザ素子の機器への密着性も向上する。
ードフレームが放熱板の役割を果たし、半導体レーザ装
置が固定されている機器へ直接熱を逃がすことができ
る。また、円形に折り曲げているため、圧縮ばねとして
働き、半導体レーザ素子の機器への密着性も向上する。
【００３３】以上説明したとおり、本発明の実施例によ
れば、第１の手段は、樹脂材料と金属フレームの接合構
造を板がたわむ方向に対して、上下対称になるように金
属板の両端を上下から樹脂ではさんだ構造である。ま
た、第２の手段は、金属板の両端を折り曲げた構造であ
る。まず第１手段によれば、パッケージ基台の材料に樹
脂を用いているため成形性に優れ、たとえば従来のＣＡ
Ｎ型互換の円筒形状でも加工すれば、従来の機器の取り
付け部に嵌合させて固定することも可能である。また樹
脂と金属の貼り合わせ部が面に対して上下対称な構造で
あるため、発光点の移動の問題は生じない。第２の手段
によれば、樹脂と金属の貼り合わせ部なしに金属板の強
度を確保できるため、第１の手段と同様の作用が得られ
る。
れば、第１の手段は、樹脂材料と金属フレームの接合構
造を板がたわむ方向に対して、上下対称になるように金
属板の両端を上下から樹脂ではさんだ構造である。ま
た、第２の手段は、金属板の両端を折り曲げた構造であ
る。まず第１手段によれば、パッケージ基台の材料に樹
脂を用いているため成形性に優れ、たとえば従来のＣＡ
Ｎ型互換の円筒形状でも加工すれば、従来の機器の取り
付け部に嵌合させて固定することも可能である。また樹
脂と金属の貼り合わせ部が面に対して上下対称な構造で
あるため、発光点の移動の問題は生じない。第２の手段
によれば、樹脂と金属の貼り合わせ部なしに金属板の強
度を確保できるため、第１の手段と同様の作用が得られ
る。
【００３４】さにに第３の手段として、樹脂基台の外形
形状に沿って金属フレームを曲げ加工することにより、
ある程度の弾力性を発揮させ、収納部の内面に圧接し容
易に固定でき、かつレーザからの発熱を機器側に放熱す
ることもできる。
形状に沿って金属フレームを曲げ加工することにより、
ある程度の弾力性を発揮させ、収納部の内面に圧接し容
易に固定でき、かつレーザからの発熱を機器側に放熱す
ることもできる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、樹脂によりパッケージの基台
を形成することで、金属材料に比較して形状の設計自由
度が高く、コストが低くできる。また、金属と樹脂の接
合部が上下対称であるため、両材料の線膨張係数に差が
ある場合にも熱変動時の変形が小さく、従ってレーザ駆
動時の発光点移動が小さくなる効果がある。
を形成することで、金属材料に比較して形状の設計自由
度が高く、コストが低くできる。また、金属と樹脂の接
合部が上下対称であるため、両材料の線膨張係数に差が
ある場合にも熱変動時の変形が小さく、従ってレーザ駆
動時の発光点移動が小さくなる効果がある。
【００３６】また、リードフレームのレーザ素子実装部
の両端を曲げる場合は、薄い金属板のリードフレームの
みでも曲げに対する強度が確保でき、樹脂との接合がな
いことで熱変動による発光点移動が起こらない効果が得
られる。
の両端を曲げる場合は、薄い金属板のリードフレームの
みでも曲げに対する強度が確保でき、樹脂との接合がな
いことで熱変動による発光点移動が起こらない効果が得
られる。
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１である樹脂モー
ルドリードフレーム型の半導体レーザ装置の斜視図、
（ｂ）は同、平面図である。
ルドリードフレーム型の半導体レーザ装置の斜視図、
（ｂ）は同、平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１である半導体レーザ装置
の発光点ずれ量の測定結果である。
の発光点ずれ量の測定結果である。
【図３】本発明の実施の形態１である樹脂モールド型リ
ードフレームの半導体レーザ装置において、フレーム手
前の辺も樹脂モールドした構造の斜視図である。
ードフレームの半導体レーザ装置において、フレーム手
前の辺も樹脂モールドした構造の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２である樹脂モールド型リ
ードフレームの半導体レーザ装置の斜視図である。
ードフレームの半導体レーザ装置の斜視図である。
【図５】同、半導体レーザ装置の発光点ずれ量の測定結
果である。
果である。
【図６】本発明の実施の形態３である樹脂モールド型リ
ードフレームの半導体レーザ装置の斜視図である。
ードフレームの半導体レーザ装置の斜視図である。
【図７】（ａ）は従来のＣＡＮ型半導体レーザ装置の一
例の斜視図、（ｂ）は同、平面図である。
例の斜視図、（ｂ）は同、平面図である。
【図８】（ａ）は従来のＣＡＮ互換樹脂モールドリード
フレーム型半導体レーザ装置の一例の斜視図、（ｂ）は
同、平面図である。
フレーム型半導体レーザ装置の一例の斜視図、（ｂ）は
同、平面図である。
【図９】図８の構成の半導体レーザ装置の発光点ずれ量
の測定結果である。
の測定結果である。
【図１０】（ａ）は樹脂モールド型リードフレームが反
りを生じるメカニズムの説明図である。メタル層より樹
脂層の線膨張係数が大きいため、熱が加えられると樹脂
層がより伸びて、応力を生じる。（ｂ）は樹脂モールド
型リードフレームが反りを生じるメカニズムの説明図で
ある。熱が加えられると樹脂層の伸びる応力が大きくな
るため、サブマウントと半導体レーザも上向きに反る力
が生じる。
りを生じるメカニズムの説明図である。メタル層より樹
脂層の線膨張係数が大きいため、熱が加えられると樹脂
層がより伸びて、応力を生じる。（ｂ）は樹脂モールド
型リードフレームが反りを生じるメカニズムの説明図で
ある。熱が加えられると樹脂層の伸びる応力が大きくな
るため、サブマウントと半導体レーザも上向きに反る力
が生じる。
【符号の説明】 101,401,1001 樹脂パッケージの金属フレーム部 102,402,702,802,1002 サブマウント 103,303,403,703,803,1003 レーザ素子 104,404,704,804,1004 樹脂基台 105,304,405,705,805,1005 電極端子 301 ＣＡＮ型パッケージの基台 302 放熱部 305 電極 106,306,406 ワイヤ 407 出射光 408 発光点のずれ量 701 樹脂パッケージの樹脂補強部 801 樹脂パッケージの折り曲げ金属フレーム部 1006 放熱板
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/48 Ｈ０１Ｌ 23/48 Ｙ (72)発明者 加藤 裕司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 廣瀬 正則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA33 BA01 FA05 FA35 5F073 BA02 BA05 BA07 EA15 FA02 FA13 FA15
Claims (9)
- 【請求項１】 幅広部を有するリードフレームと、前記
リードフレームの幅広部上にサブマウント層を介して固
定されたレーザダイオード素子と、前記リードフレーム
の少なくとも一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備
えてなる半導体レーザ装置であって、前記リードフレー
ムの幅広部の少なくとも一部の辺をほぼ上下対称な形状
の樹脂でモールドしたことを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項２】 前記リードフレームの辺をモールドした
樹脂がレーザダイオード素子の出射光を遮らない構造で
ある請求項１に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 幅広部を有するリードフレームと、前記
リードフレームの幅広部上にサブマウント層を介して固
定されたレーザダイオード素子と、前記リードフレーム
の少なくとも一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備
えてなる半導体レーザ装置であって、前記リードフレー
ムの幅広部の少なくとも一部の辺を折り返してあること
を特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記リードフレームの折り返してある辺
がレーザダイオード素子の出射光を遮らない構造である
請求項３に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 幅広部を有するリードフレームと、前記
リードフレームの幅広部上にサブマウント層を介して固
定されたレーザダイオード素子と、前記リードフレーム
の少なくとも一部を樹脂モールドした樹脂基台部とを備
えてなる半導体レーザ装置であって、前記リードフレー
ムの一部が前記樹脂基台の外周形状に沿って折り曲げら
れていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 前記樹脂基台が幅広部を有するリードフ
レームと複数のリード部を同時に樹脂モールドしている
請求項１〜５のいずれかに記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】 前記樹脂基台が円筒形状であり、その円
形の面のほぼ中央付近に前記リードフレームが固定され
ている請求項１〜６のいずれかに記載の半導体レーザ装
置。 - 【請求項８】 前記樹脂基台が熱硬化性樹脂である請求
項１〜７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項９】 前記樹脂基台が熱可塑性樹脂である請求
項１〜７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001171640A JP3607220B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001171640A JP3607220B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 半導体レーザ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368323A true JP2002368323A (ja) | 2002-12-20 |
| JP3607220B2 JP3607220B2 (ja) | 2005-01-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001171640A Expired - Fee Related JP3607220B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 半導体レーザ装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351728A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 光半導体素子用ステム及び光半導体装置 |
| JP2007294853A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光素子用パッケージとこれを用いた光半導体装置 |
| CN100391065C (zh) * | 2003-06-04 | 2008-05-28 | 三星电子株式会社 | 光学元件模块封装及其制造方法 |
| CN100401600C (zh) * | 2004-09-08 | 2008-07-09 | 夏普株式会社 | 半导体激光装置及具有该半导体激光装置的光拾取装置 |
| JP2009194275A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 実装用組立構造および樹脂封止型半導体装置 |
| KR101002172B1 (ko) | 2003-10-06 | 2010-12-17 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체 레이저 |
| KR101020146B1 (ko) | 2003-10-06 | 2011-03-08 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체 레이저 |
| CN102214894A (zh) * | 2010-04-06 | 2011-10-12 | 三菱电机株式会社 | 半导体激光器装置及其制造方法 |
| CN109075526A (zh) * | 2016-04-18 | 2018-12-21 | 京瓷株式会社 | 发光元件收纳用构件、阵列构件及发光装置 |
-
2001
- 2001-06-06 JP JP2001171640A patent/JP3607220B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7875901B2 (en) | 2006-03-28 | 2011-01-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical device package and optical semiconductor device using the same |
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| CN109075526A (zh) * | 2016-04-18 | 2018-12-21 | 京瓷株式会社 | 发光元件收纳用构件、阵列构件及发光装置 |
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