JP2003133632A - Semiconductor laser module and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor laser module and manufacturing method thereof

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JP2003133632A
JP2003133632A JP2001332742A JP2001332742A JP2003133632A JP 2003133632 A JP2003133632 A JP 2003133632A JP 2001332742 A JP2001332742 A JP 2001332742A JP 2001332742 A JP2001332742 A JP 2001332742A JP 2003133632 A JP2003133632 A JP 2003133632A
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JP
Japan
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semiconductor laser
peltier
layer
module
side substrate
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JP2001332742A
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Japanese (ja)
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Fumio Kuno
文雄 久野
Ujihiro Nishiike
氏裕 西池
Bunichi Kitani
文一 木谷
Takeshi Higashimatsu
剛 東松
Akio Imai
彰男 今井
Shoji Kawakubo
鐘治 川窪
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Yoshino Denka Kogyo Inc
ECO 21 Inc
Original Assignee
Yoshino Denka Kogyo Inc
ECO 21 Inc
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact semiconductor laser module having cooling capability and excellent durability. SOLUTION: In the semiconductor laser module where a Peltier module having a semiconductor laser element 1 and a Peltier element 8 for cooling the semiconductor laser element are accommodated in a package 11, an electric insulating layer 22, an ITO layer 23, and an electrode layer 24 for Peltier elements are successively formed on the inner surface of the package 11.

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、ペルチェモジュー
ルを組み込んだ光通信用半導体レーザー(LD)モジュ
ール及びその製造方法に係り、特に温度制御特性が良好
で耐久性のよい半導体レーザーモジュール及びその製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser (LD) module for optical communication incorporating a Peltier module and a method for manufacturing the same, and particularly to a semiconductor laser module having good temperature control characteristics and high durability, and a method for manufacturing the same. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信用LDモジュールは近年高出力化
に伴い必然的に発熱量が増大し、従来にまして効率よく
廃熱、温度制御しなければならず、そのためにペルチェ
素子の使用が増大している。特に光波長分割多重伝送
(WDM、DWDMなど)の普及に伴いLDの温度制御
が精密になり、ペルチェ素子は必要不可欠の部品となり
つつある。
2. Description of the Related Art In recent years, an LD module for optical communication has inevitably increased the amount of heat generated with higher output, and it is necessary to control waste heat and temperature more efficiently than ever before. Therefore, the use of Peltier elements is increased. is doing. Especially, with the spread of optical wavelength division multiplexing transmission (WDM, DWDM, etc.), the temperature control of LDs has become precise, and the Peltier device is becoming an indispensable component.

【0003】図8は従来の半導体レーザーモジュールの
正面図、図9はその半導体レーザーモジュールの透視斜
視図、図10はその半導体レーザーモジュールの一部概
略構成図である。これらの図において、1は半導体レー
ザー素子、2はハンダ、3はヒートシンクの機能を備え
た台座で半導体レーザー素子1を搭載し、その温度制御
を行うと共に、半導体レーザー素子1とほぼ同じ膨張係
数を有する材料を使用して熱応力による弊害を解消して
いる。
FIG. 8 is a front view of a conventional semiconductor laser module, FIG. 9 is a perspective view of the semiconductor laser module, and FIG. 10 is a partial schematic diagram of the semiconductor laser module. In these figures, 1 is a semiconductor laser element, 2 is a solder, and 3 is a pedestal having a function of a heat sink. By using the material, the harmful effects due to thermal stress are eliminated.

【0004】4はモニター受光素子、5はレンズ、6は
レンズホルダー、8はペルチェ素子である。9は吸熱側
絶縁基板、10は放熱側絶縁基板で、これら絶縁基板
9,10は一般にはアルミナセラミックで構成され、そ
の表面にペルチェ素子8の固定を兼ねた電極14(図1
0参照)を薄膜法や厚膜法で形成し、ペルチェ素子8を
挟み込んで電気的に直列に配線固定する。11はパッケ
ージ本体で、外部レンズ7と気密用カバー12が設けら
れている。13は半導体レーザー素子1から出射される
レーザ光、15は電極14に接続されたリード線であ
る。
Reference numeral 4 is a monitor light receiving element, 5 is a lens, 6 is a lens holder, and 8 is a Peltier element. Reference numeral 9 denotes a heat absorbing side insulating substrate, 10 denotes a heat radiating side insulating substrate, these insulating substrates 9 and 10 are generally made of alumina ceramic, and an electrode 14 (FIG. 1) which also serves to fix the Peltier element 8 on the surface thereof.
No. 0) is formed by a thin film method or a thick film method, and the Peltier device 8 is sandwiched and electrically fixed in series. Reference numeral 11 denotes a package body, which is provided with the external lens 7 and the airtight cover 12. Reference numeral 13 is a laser beam emitted from the semiconductor laser device 1, and reference numeral 15 is a lead wire connected to the electrode 14.

【0005】ペルチェ素子8を配線固定する絶縁基板
9、10のうち、吸熱側絶縁基板9は台座3をハンダで
固定し、放熱側絶縁基板10をパッケージ本体11の底
面にハンダで固定する。このぺルチェ素子8及び絶縁基
板9、10から主に構成されるペルチェモジュールは、
半導体レーザー素子1からの熱を吸収し温度制御してお
り、安定した波長のレーザー発振を保証している。さら
にペルチェモジュールの熱はパッケージ本体11を介し
て外部に放散される(図9参照)。
Of the insulating substrates 9 and 10 for fixing the wiring of the Peltier element 8, the heat absorbing side insulating substrate 9 fixes the pedestal 3 by soldering, and the heat radiating side insulating substrate 10 is fixed on the bottom surface of the package body 11 by soldering. The Peltier module mainly composed of the Peltier element 8 and the insulating substrates 9 and 10 is
The temperature of the semiconductor laser element 1 is controlled by absorbing heat from the semiconductor laser element 1 to ensure laser oscillation of a stable wavelength. Further, the heat of the Peltier module is dissipated to the outside through the package body 11 (see FIG. 9).

【0006】前述のように絶縁基板9,10の電極14
が形成されている面と反対側の面は、他の構成部品(例
えば台座3など)やパッケージ本体11と接続するため
にハンダ2を濡れさせることが可能なようにメッキ等に
より表面処理されている。例えば、絶縁基板9,10上
に銅メッキ後にニッケルメッキをし、さらにその上に金
メッキをすることによりハンダ2の濡れ性を良くしてい
る。
As described above, the electrodes 14 of the insulating substrates 9 and 10
The surface opposite to the surface on which is formed is surface-treated by plating or the like so that the solder 2 can be wetted in order to connect with other components (for example, the pedestal 3) and the package body 11. There is. For example, the wettability of the solder 2 is improved by plating the insulating substrates 9 and 10 with copper and then nickel and then gold.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この半導体レーザーモ
ジュールは、ペルチェモジュールを搭載しており、特に
高さ方向の制限があること、また半導体レーザーモジュ
ールの高出力に対応して処理するべき熱量が増大し、そ
れに合わせてペルチェモジュールも大きくなるため、パ
ッケージの小型化が困難であるという問題があった。ま
たセラミック製の絶縁基板は熱抵抗が大きいため、ペル
チェモジュールの吸熱性能が十分に発揮されない。
This semiconductor laser module is equipped with a Peltier module, and is particularly limited in the height direction, and the amount of heat to be processed increases corresponding to the high output of the semiconductor laser module. However, since the Peltier module also becomes large accordingly, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the package. Further, since the insulating substrate made of ceramic has a large thermal resistance, the heat absorption performance of the Peltier module cannot be sufficiently exhibited.

【0008】さらに従来の構造では、ペルチェ素子のパ
ッケージ側基板(放熱側絶縁基板10)とパッケージ本
体11の底板があるため、高さ制限があった。これを解
決するためにパッケージ本体の底板を絶縁板で作製し、
ペルチェ素子の放熱側絶縁基板を省略する技術が特開平
5−67844号公報に開示されている。しかしこの方
法は、窒化アルミニウムを絶縁体として用いても熱伝導
性が十分でなく、実際には実用化されていない。
Further, in the conventional structure, there is a height limitation because of the package side substrate (heat radiation side insulating substrate 10) of the Peltier device and the bottom plate of the package body 11. In order to solve this, the bottom plate of the package body is made of an insulating plate,
A technique for omitting the heat dissipation side insulating substrate of the Peltier device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-67844. However, this method has not been put to practical use because the thermal conductivity is not sufficient even if aluminum nitride is used as an insulator.

【0009】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解決し、小型で、良好な吸熱性能を有し、耐久性に
優れた半導体レーザーモジュール及びその製造方法を提
供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a semiconductor laser module which is small in size, has a good heat absorption performance, and is excellent in durability, and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】現在、ペルチェ素子の基
板としてアルミナを中心に一部で窒化アルミ等が使用さ
れている。またパッケージ本体にはアルミナとの線膨張
率を合わせるため、多くの場合銅−タングステン系合金
(以下、Cu/Wと略記する)が使用されている。そこ
で、アルミナ基板をCu/Wに変更できると、材料の削
減または底板とペルチェ素子の一体化が可能になってく
る。但し、Cu/Wは導電性のため電気絶縁層が必要と
なる。さらに、この基板に求められる特性として、良好
な熱伝導性、上部にメッキ等で形成される金属層(ペル
チェ素子の電極)との密着強度が挙げられる。
At present, as a substrate for a Peltier element, aluminum nitride or the like is used in part, mainly alumina. In addition, a copper-tungsten alloy (hereinafter abbreviated as Cu / W) is often used in the package body in order to match the linear expansion coefficient with that of alumina. Therefore, if the alumina substrate can be changed to Cu / W, the material can be reduced or the bottom plate and the Peltier element can be integrated. However, since Cu / W is conductive, an electric insulating layer is required. Further, the properties required for this substrate include good thermal conductivity and adhesion strength with a metal layer (electrode of the Peltier device) formed by plating or the like on the top.

【0011】本発明では、熱伝導性のよいパッケージの
底板とペルチェモジュール基板を一体化させた構造にお
いて、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの膜を底板
上に物理蒸着法(PVD法)あるいは化学蒸着法(CV
D法)によって薄く形成することで十分な熱伝導性と絶
縁性を両立させることができる。
In the present invention, in a structure in which the bottom plate of a package having good thermal conductivity and the Peltier module substrate are integrated, a film of alumina or aluminum nitride is formed on the bottom plate by physical vapor deposition (PVD method) or chemical vapor deposition (PVD method). CV
By forming a thin film by the D method), it is possible to achieve both sufficient thermal conductivity and insulation.

【0012】しかしこの方法で形成した絶縁膜は、その
上に形成するペルチェ素子を接続固定するための電極と
の密着性が悪く、耐久性に乏しいという新たな問題を有
している。
However, the insulating film formed by this method has a new problem that it has poor adhesion to an electrode for connecting and fixing the Peltier device formed thereon and is poor in durability.

【0013】そこで請求項1記載の本発明は、半導体レ
ーザー素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペル
チェモジュールがパッケージに収納された半導体レーザ
ーモジュールにおいて、前記パッケージの内面上に電気
絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形
成したことを特徴とするものである。
Therefore, according to the present invention of claim 1, in a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the same is housed in a package, an electrical insulating layer and an ITO layer are provided on an inner surface of the package. The Peltier element electrode layers are sequentially laminated.

【0014】請求項2記載の本発明は、半導体レーザー
素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェモ
ジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモジ
ュールにおいて、前記ペルチェモジュールの放熱側基板
が金属板からなり、その放熱側基板のペルチェ素子側に
電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積
層形成し、前記放熱側基板のパッケージ側にハンダの濡
れ性を良くするメッキ層を成形して、そのメッキ層を介
してペルチェモジュールの放熱側基板がパッケージの内
面にハンダ付けされていることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the same is housed in a package, the heat radiation side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, An electrical insulating layer, an ITO layer, and an electrode layer for a Peltier element are sequentially laminated on the Peltier element side of the heat radiation side substrate, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate. The heat radiation side substrate of the Peltier module is soldered to the inner surface of the package via the plating layer.

【0015】請求項3記載の本発明は、請求項1または
請求項2記載の半導体レーザーモジュールにおいて、前
記ペルチェモジュールの吸熱側基板が金属板からなり、
その吸熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、ITO
層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成し、前記吸熱
側基板の半導体レーザー素子側にハンダの濡れ性を良く
するメッキ層を成形したことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the first or second aspect, the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate,
On the Peltier element side of the heat absorption side substrate, an electric insulating layer, ITO
Layer and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate.

【0016】請求項4記載の本発明は、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載の半導体レーザーモジュール
において、前記ペルチェモジュールの放熱側基板または
/ならびに吸熱側基板が、パッケージの少なくとも前記
ペルチェモジュールがハンダ付けされる部分と同じ材質
で構成されていることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to any one of the first to third aspects, the heat radiation side substrate and / or the heat absorption side substrate of the Peltier module is at least the Peltier of the package. It is characterized in that the module is made of the same material as the part to be soldered.

【0017】請求項5記載の本発明は、請求項4記載の
半導体レーザーモジュールにおいて、前記同じ材質がC
u/Wであることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the fourth aspect, the same material is C
u / W.

【0018】請求項6記載の本発明は、請求項1ないし
請求項5のいずれかに記載の半導体レーザーモジュール
が光波長分割多重伝送の光通信用半導体レーザーモジュ
ールであることを特徴とするものである。
The present invention according to claim 6 is characterized in that the semiconductor laser module according to any one of claims 1 to 5 is a semiconductor laser module for optical communication of optical wavelength division multiplexing transmission. is there.

【0019】請求項7記載の本発明は、半導体レーザー
素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェモ
ジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモジ
ュールの製造方法において、前記パッケージの内面上に
電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積
層形成する際、前記電気絶縁層が物理蒸着法または化学
蒸着法で形成されることを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, an electrically insulating layer is formed on an inner surface of the package. When the ITO layer and the Peltier element electrode layer are sequentially laminated, the electrically insulating layer is formed by a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method.

【0020】請求項8記載の本発明は、半導体レーザー
素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェモ
ジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモジ
ュールの製造方法において、前記ペルチェモジュールの
放熱側基板が金属板からなり、その放熱側基板のペルチ
ェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極
層を順次積層形成し、前記放熱側基板のパッケージ側に
ハンダの濡れ性を良くするメッキ層を成形して、そのメ
ッキ層を介してペルチェモジュールの放熱側基板がパッ
ケージの内面にハンダ付けされる際、前記電気絶縁層が
物理蒸着法または化学蒸着法で形成されることを特徴と
するものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, the heat radiation side substrate of the Peltier module is a metal plate. An electric insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated on the Peltier element side of the heat radiation side substrate, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate. Then, when the heat radiation side substrate of the Peltier module is soldered to the inner surface of the package through the plated layer, the electrical insulating layer is formed by a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method.

【0021】請求項9記載の本発明は、請求項7または
請求項8記載の半導体レーザーモジュールの製造方法に
おいて、前記ペルチェモジュールの吸熱側基板が金属板
からなり、その吸熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁
層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成
し、前記吸熱側基板の半導体レーザー素子側にハンダの
濡れ性を良くするメッキ層を成形する際、前記電気絶縁
層が物理蒸着法または化学蒸着法で形成されることを特
徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser module according to the seventh or eighth aspect, the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat absorption side substrate of the Peltier element side. When an electrically insulating layer, an ITO layer, and an electrode layer for a Peltier element are sequentially laminated on the above, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate, the electrical insulating layer is physically vapor deposited. Method or a chemical vapor deposition method.

【0022】請求項10記載の本発明は、半導体レーザ
ー素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェ
モジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモ
ジュールの製造方法において、前記パッケージの内面上
に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次
積層形成する際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層
は、一旦膜成形された後、エッチングで所定の形状にパ
ターンニングされることを特徴とるものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, an electrically insulating layer is provided on an inner surface of the package. When the ITO layer and the Peltier element electrode layer are sequentially laminated, the ITO layer and the Peltier element electrode layer are formed into a film and then patterned into a predetermined shape by etching. .

【0023】請求項11記載の本発明は、半導体レーザ
ー素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェ
モジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモ
ジュールの製造方法において、前記ペルチェモジュール
の放熱側基板が金属板からなり、その放熱側基板のペル
チェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電
極層を順次積層形成し、前記放熱側基板のパッケージ側
にハンダの濡れ性を良くするメッキ層を成形して、その
メッキ層を介してペルチェモジュールの放熱側基板がパ
ッケージの内面にハンダ付けされる際、前記ITO層と
ペルチェ素子用電極層は、一旦膜成形された後、エッチ
ングで所定の形状にパターンニングされることを特徴と
するものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, the heat radiation side substrate of the Peltier module is a metal plate. An electric insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated on the Peltier element side of the heat radiation side substrate, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate. Then, when the heat dissipation side substrate of the Peltier module is soldered to the inner surface of the package through the plating layer, the ITO layer and the Peltier element electrode layer are once film-formed and then patterned into a predetermined shape by etching. It is characterized by being trained.

【0024】請求項12記載の本発明は、請求項7また
は請求項8記載の半導体レーザーモジュールの製造方法
において、前記ペルチェモジュールの吸熱側基板が金属
板からなり、その吸熱側基板のペルチェ素子側に電気絶
縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成
し、前記吸熱側基板の半導体レーザー素子側にハンダの
濡れ性を良くするメッキ層を成形する際、前記ITO層
とペルチェ素子用電極層は、一旦膜成形された後、エッ
チングで所定の形状にパターンニングされることを特徴
とするものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser module according to the seventh or eighth aspect, the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat absorption side substrate of the Peltier element side. When an electrically insulating layer, an ITO layer, and an electrode layer for a Peltier element are sequentially laminated on the above, and a plating layer for improving the wettability of solder is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate, the ITO layer and the Peltier element are used. The electrode layer is characterized by being formed into a film once and then patterned into a predetermined shape by etching.

【0025】請求項13記載の本発明は、半導体レーザ
ー素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェ
モジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモ
ジュールの製造方法において、前記パッケージの内面上
に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次
積層形成する際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層
は、所定のパターン形状に蒸着またはスパッタリングで
形成されることを特徴とするものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, an electrical insulating layer is provided on an inner surface of the package. When the ITO layer and the Peltier device electrode layer are sequentially laminated, the ITO layer and the Peltier device electrode layer are formed into a predetermined pattern by vapor deposition or sputtering.

【0026】請求項14記載の本発明は、半導体レーザ
ー素子とそれを冷却するペルチェ素子を有するペルチェ
モジュールがパッケージに収納された半導体レーザーモ
ジュールの製造方法において、前記ペルチェモジュール
の放熱側基板が金属板からなり、その放熱側基板のペル
チェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電
極層を順次積層形成し、前記放熱側基板のパッケージ側
にハンダの濡れ性を良くするメッキ層を成形して、その
メッキ層を介してペルチェモジュールの放熱側基板がパ
ッケージの内面にハンダ付けされる際、前記ITO層と
ペルチェ素子用電極層は、所定のパターン形状に蒸着ま
たはスパッタリングで形成されることを特徴とするもの
である。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, the heat radiation side substrate of the Peltier module is a metal plate. An electric insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated on the Peltier element side of the heat radiation side substrate, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate. Then, when the heat radiation side substrate of the Peltier module is soldered to the inner surface of the package through the plated layer, the ITO layer and the Peltier element electrode layer are formed into a predetermined pattern by vapor deposition or sputtering. It is a feature.

【0027】請求項15記載の本発明は、請求項7また
は請求項8記載の半導体レーザーモジュールの製造方法
において、前記ペルチェモジュールの吸熱側基板が金属
板からなり、その吸熱側基板のペルチェ素子側に電気絶
縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成
し、前記吸熱側基板の半導体レーザー素子側にハンダの
濡れ性を良くするメッキ層を成形する際、前記ITO層
とペルチェ素子用電極層は、所定のパターン形状に蒸着
またはスパッタリングで形成されることを特徴とするも
のである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser module according to the seventh or eighth aspect, the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat absorption side substrate of the Peltier element side. When an electrically insulating layer, an ITO layer, and an electrode layer for a Peltier element are sequentially laminated on the above, and a plating layer for improving the wettability of solder is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate, the ITO layer and the Peltier element are used. The electrode layer is characterized by being formed into a predetermined pattern by vapor deposition or sputtering.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るパ
ッケージ本体の底板付近におけるエッチング前の状態を
示す拡大断面図、図2は同じくエッチング後の状態を示
す拡大断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a state before etching in the vicinity of a bottom plate of a package body according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a state after etching similarly.

【0029】本発明の半導体レーザーモジュールは、パ
ッケージ本体の底板(Cu/W)21の上に、電気絶縁
層(アルミナイオンプレーティング層)22、ITO層
23、電極層(Ni−Cu−Ni−Auメッキ層)24
を順次積層したものである。
In the semiconductor laser module of the present invention, an electrical insulating layer (alumina ion plating layer) 22, an ITO layer 23, an electrode layer (Ni-Cu-Ni-) are formed on a bottom plate (Cu / W) 21 of the package body. Au plating layer) 24
Are sequentially laminated.

【0030】以下、具体的に説明する。底板21は、W
含有率が75〜95重量%のCu/W板などの熱導性が
良好な物質から構成されて、平面形状が四角形をしてい
る。このCu/Wは熱伝導を確保し、また電気絶縁層2
2であるアルミナと熱膨張係数が似かよっているために
賞用される。Cu/Wの熱伝導率は180〜200W/
m・K、熱膨張係数は6.6〜7.3×10-6/℃、ア
ルミナの熱膨張係数は7.2×10-6/℃である。
A detailed description will be given below. The bottom plate 21 is W
It is made of a material having good heat conductivity such as a Cu / W plate having a content of 75 to 95% by weight, and has a quadrangular planar shape. This Cu / W ensures heat conduction, and the electric insulation layer 2
It is prized because it has a similar coefficient of thermal expansion to alumina, which is 2. The thermal conductivity of Cu / W is 180-200W /
m · K, the coefficient of thermal expansion is 6.6 to 7.3 × 10 −6 / ° C., and the coefficient of thermal expansion of alumina is 7.2 × 10 −6 / ° C.

【0031】Cu/W板は電気伝導性があるために、そ
の上部にアルミナのイオンプレーティングを施す必要が
ある。この絶縁物質は窒化アルミニウムや合成樹脂など
の他の絶縁物質でもよく、またスパッタリングや他のP
VD法やCVD法を用いて成膜してもよい。
Since the Cu / W plate is electrically conductive, it is necessary to apply alumina ion plating to the upper part thereof. This insulating material may be another insulating material such as aluminum nitride or synthetic resin, and may also be sputtered or other P
The film may be formed by using the VD method or the CVD method.

【0032】電気絶縁層22を施したCu/W等の底板
21は前述のように、パッケージ本体の底板であると共
にペルチェモジュールの基板としての機能を有してお
り、その上にペルチェ素子8が固定されるための電極層
24がメッキ法あるいはPVD法などで形成される。こ
の電極層24の密着性はペルチェモジュールの耐久性を
決める大きな要素であり、本発明のように電気絶縁層2
2の上に電極層24を形成する場合、密着性を確保する
ことが困難であった。
As described above, the bottom plate 21 of Cu / W or the like provided with the electrically insulating layer 22 is a bottom plate of the package body and has a function as a substrate of the Peltier module, and the Peltier element 8 is provided thereon. The electrode layer 24 for fixing is formed by a plating method or a PVD method. The adhesion of the electrode layer 24 is a major factor in determining the durability of the Peltier module, and the electric insulating layer 2 as in the present invention.
It was difficult to secure the adhesiveness when the electrode layer 24 was formed on top of No. 2.

【0033】本発明者等は種々の検討を重ねた結果、I
TO層23を介して電極層24を形成した場合、非常に
高い密着性が得られることを見出した。また、ITO層
23は電気導電性があるので、該ITO層23と電極層
24の製造方法として図1に示すように、一旦膜状に成
形した後にITO層23と電極層24をともにエッチン
グによってパターンニングした。この方法は製造効率が
高いために工業的に有効である。
As a result of various investigations by the present inventors, I
It has been found that when the electrode layer 24 is formed via the TO layer 23, very high adhesion can be obtained. In addition, since the ITO layer 23 has electrical conductivity, as shown in FIG. 1 as a method of manufacturing the ITO layer 23 and the electrode layer 24, the ITO layer 23 and the electrode layer 24 are both etched and then etched by a film shape. Patterned. This method is industrially effective because of its high production efficiency.

【0034】本発明の具体例を以下に述べる。まず、C
u/W板(W含有率75〜95重量%)からなる板厚2
mm以下の底板21の上に、イオンプレーティング法で
アルミナからなる電気絶縁層22(膜厚5μm以下)を
形成する。次に電気絶縁層22の上にイオンプレーティ
ング法でITO層23(膜厚2μm以下)を施し、さら
にその上にメッキ法によりNi−Cu−Ni−Au層か
らなる電極層24(膜厚5〜100μm)を形成した
(図1参照)。ついでITO層23と電極層24を例え
ば塩化系のエッチング液を用いてエッチングにより電極
の形状にパターンニングした(図2参照)。なお、IT
O層23の導電率が電極層24に比較してかなり低い場
合は、必ずしもITO層23はパターンニングする必要
はなく膜状のままにして、電極層24だけをパターンニ
ングしてもよい。
Specific examples of the present invention will be described below. First, C
Plate thickness 2 made of u / W plate (W content of 75 to 95% by weight)
An electrically insulating layer 22 (having a thickness of 5 μm or less) made of alumina is formed on the bottom plate 21 having a thickness of not more than mm by an ion plating method. Next, an ITO layer 23 (having a film thickness of 2 μm or less) is formed on the electric insulating layer 22 by an ion plating method, and further, an electrode layer 24 (having a film thickness of 5) made of a Ni—Cu—Ni—Au layer is formed on the ITO layer 23 by a plating method. ˜100 μm) was formed (see FIG. 1). Then, the ITO layer 23 and the electrode layer 24 were patterned into an electrode shape by etching using, for example, a chloride-based etching solution (see FIG. 2). In addition, IT
When the conductivity of the O layer 23 is considerably lower than that of the electrode layer 24, the ITO layer 23 does not necessarily have to be patterned, and only the electrode layer 24 may be patterned while remaining in a film shape.

【0035】しかる後、電極層24上に図3に示すよう
に、ペルチェ素子8、電極14、吸熱側電極9を搭載し
てペルチェモジュールを構成し、このペルチェモジュー
ル上に半導体レーザ1付きの台座3、モニター受光素子
4ならびにレンズホルダー6などの所定の構成部品を搭
載して半導体レーザーモジュールを構成する。図3では
図の簡略化を図るため、底板21と電気絶縁層22を1
層、ITO層23と電極層24を1層で、それぞれ描い
ている。図示していないが、Cu/Wからなり底板21
の面積とほぼ同じ開口面積を有する角筒を底板21に外
嵌し、角筒と底板21をハンダ付けすることによりパッ
ケージ本体を構成する。
Then, as shown in FIG. 3, the Peltier element 8, the electrode 14, and the heat absorption side electrode 9 are mounted on the electrode layer 24 to form a Peltier module, and a pedestal with the semiconductor laser 1 is mounted on the Peltier module. 3, a predetermined component such as the monitor light receiving element 4 and the lens holder 6 is mounted to form a semiconductor laser module. In FIG. 3, in order to simplify the drawing, the bottom plate 21 and the electrically insulating layer 22 are separated by 1
The layers, the ITO layer 23 and the electrode layer 24 are drawn as one layer. Although not shown, the bottom plate 21 is made of Cu / W.
A square tube having an opening area substantially equal to the area of the above is externally fitted to the bottom plate 21, and the square tube and the bottom plate 21 are soldered to form a package body.

【0036】従来のアルミナを基板としたペルチェモジ
ュールを比較例とすると、本発明のペルチェモジュール
は吸熱性能が比較例より9%向上した。また電極接着強
度は1.7kg/mm2 であり、比較例に比して5%向
上した。なおITO層23を形成しない場合の電極接着
強度は0.4kg/mm2 で、ITO層23を介在する
ことにより電極接着強度が約4.3倍増強した。
When a conventional Peltier module using alumina as a substrate is used as a comparative example, the heat absorption performance of the Peltier module of the present invention is improved by 9% as compared with the comparative example. The electrode adhesive strength was 1.7 kg / mm 2 , which was 5% higher than that of the comparative example. The electrode adhesive strength when the ITO layer 23 was not formed was 0.4 kg / mm 2 , and the interposition of the ITO layer 23 increased the electrode adhesive strength by about 4.3 times.

【0037】図4は第2実施形態に係る半導体レーザー
モジュールの一部概略構成図、図5はその半導体レーザ
ーモジュールに用いる放熱側基板の拡大断面図である。
この実施形態で図3に示す第1実施形態と相違する点
は、放熱側基板25としてCu/W板(W含有率75〜
95重量%)を用い、これをパッケージ本体の底板21
の上にハンダ2で固定した点である。
FIG. 4 is a partial schematic configuration diagram of a semiconductor laser module according to the second embodiment, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of a heat radiation side substrate used in the semiconductor laser module.
This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 3 in that a Cu / W plate (W content of 75 to 75) is used as the heat dissipation side substrate 25.
95% by weight, and uses this as the bottom plate 21 of the package
It is the point fixed with solder 2 on top.

【0038】図5に示すようにCu/W板からなる放熱
側基板25の一方の面には電気絶縁層22、ITO層2
3、電極層24が順次積層されており、これらの製法は
図1と図2で説明した方法と同様である。放熱側基板2
5の他方の面には、ハンダ2との濡れ性を良くするため
にCu−Ni−Auメッキ層26が形成されている。図
示していないが底板21の上面にもハンダ2との濡れ性
を良くするためにAuメッキ層が形成され、ハンダ2で
放熱側基板25が底板21に固定される。
As shown in FIG. 5, the electric insulating layer 22 and the ITO layer 2 are formed on one surface of the heat radiation side substrate 25 made of a Cu / W plate.
3 and the electrode layer 24 are sequentially laminated, and the manufacturing method thereof is the same as the method described in FIGS. 1 and 2. Heat dissipation side substrate 2
A Cu—Ni—Au plating layer 26 is formed on the other surface of the No. 5 in order to improve the wettability with the solder 2. Although not shown, an Au plating layer is formed on the upper surface of the bottom plate 21 to improve the wettability with the solder 2, and the heat radiation side substrate 25 is fixed to the bottom plate 21 by the solder 2.

【0039】図6は第3実施形態に係る半導体レーザー
モジュールの一部概略構成図である。この実施形態で図
4に示す第2実施形態と相違する点は、吸熱側基板27
としてCu/W板を用いた点である。この吸熱側基板2
7も図5に示す放熱側基板25と同様に一方の面には電
気絶縁層22、ITO層23、電極層24が順次積層さ
れ、他方の面にはハンダ2との濡れ性を良くするために
Cu−Ni−Auメッキ層26が形成されている。
FIG. 6 is a partial schematic diagram of the semiconductor laser module according to the third embodiment. This embodiment differs from the second embodiment shown in FIG. 4 in that the heat absorption side substrate 27 is
The point is that a Cu / W plate is used as. This heat absorption side substrate 2
Similarly to the heat dissipation side substrate 25 shown in FIG. 5, 7 also has an electric insulating layer 22, an ITO layer 23, and an electrode layer 24 sequentially stacked on one surface, and has good wettability with the solder 2 on the other surface. A Cu-Ni-Au plated layer 26 is formed on the.

【0040】図7は第4実施形態に係る半導体レーザー
モジュールの一部概略構成図である。この実施形態で図
3に示す第1実施形態と相違する点は、吸熱側基板27
としてCu/W板を用いた点である。この吸熱側基板2
7も図5に示す放熱側基板25と同様に一方の面には電
気絶縁層22、ITO層23、電極層24が順次積層さ
れ、他方の面にはハンダ2との濡れ性を良くするために
Cu−Ni−Auメッキ層26が形成されている。
FIG. 7 is a partial schematic diagram of the semiconductor laser module according to the fourth embodiment. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 3 in that the heat absorption side substrate 27 is
The point is that a Cu / W plate is used as. This heat absorption side substrate 2
Similarly to the heat dissipation side substrate 25 shown in FIG. 5, 7 also has an electric insulating layer 22, an ITO layer 23, and an electrode layer 24 sequentially stacked on one surface, and has good wettability with the solder 2 on the other surface. A Cu-Ni-Au plated layer 26 is formed on the.

【0041】前記各実施形態ではペルチェ素子として半
導体チップを1層に並べた場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、半導体チップを
複数層設けるカスケード構造を用いるペルチェモジュー
ルにも適用可能である。この際、中間基板としてCu/
W板を用い、その両面に電気絶縁層、ITO層、電極層
をそれぞれ形成することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the semiconductor chips are arranged in one layer as the Peltier device has been described, but the present invention is not limited to this, and a Peltier module using a cascade structure having a plurality of semiconductor chips is provided. Is also applicable. At this time, Cu /
An electric insulating layer, an ITO layer, and an electrode layer can be formed on both surfaces of the W plate.

【0042】前記各実施形態ではITO層と電極層は一
旦膜形成された後、エッチングで所定の形状にパターン
ニングして形成したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ITO層と電極層をパターンニングされたマ
スクを用いて所定の形状にPVD法またはCVD法など
の蒸着法あるいはスパッタリングで順次形成することも
でき、この方が工程数が少ないという特長がある。
In each of the above-described embodiments, the ITO layer and the electrode layer are once formed into a film and then patterned into a predetermined shape by etching. However, the present invention is not limited to this, and the ITO layer and the electrode layer are formed. The electrode layer can be sequentially formed into a predetermined shape by a vapor deposition method such as a PVD method or a CVD method or a sputtering method using a patterned mask, and this has an advantage that the number of steps is small.

【0043】前記各実施形態ではパッケージの底板にペ
ルチェモジュールをハンダ付けしたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えばパッケージの側壁やパ
ッケージ内の仕切り壁など底板以外の部分にハンダ付け
することも可能である。
Although the Peltier module is soldered to the bottom plate of the package in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to this. For example, the Peltier module is soldered to a portion other than the bottom plate such as a side wall of the package or a partition wall in the package. It is also possible to do so.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、ペルチ
ェモジュールの放熱側絶縁基板が省略でき、小型で、優
れた冷却能力があり、耐久性に富む半導体レーザーモジ
ュールを提供することができる。
According to the present invention as set forth in claim 1, it is possible to provide a semiconductor laser module in which the heat dissipation side insulating substrate of the Peltier module can be omitted, the size is small, the cooling capacity is excellent, and the durability is high. .

【0045】請求項2記載の本発明によれば、セラミッ
ク製の放熱側絶縁基板を用いないから、優れた冷却能力
があり、耐久性に富む半導体レーザーモジュールを提供
することができる。
According to the present invention as set forth in claim 2, since the heat dissipation side insulating substrate made of ceramic is not used, it is possible to provide a semiconductor laser module having an excellent cooling capacity and a high durability.

【0046】請求項3記載の本発明によれば、セラミッ
ク製の吸熱側絶縁基板を用いないから、優れた冷却能力
があり、耐久性に富む半導体レーザーモジュールを提供
することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the heat absorbing side insulating substrate made of ceramic is not used, it is possible to provide a semiconductor laser module having excellent cooling ability and high durability.

【0047】請求項4ならびに請求項5記載の本発明に
よれば、ペルチェ素子に対する熱応力の悪影響を解消す
ることができ、耐久性に富む半導体レーザーモジュール
を提供することができる。
According to the present invention described in claims 4 and 5, the adverse effect of thermal stress on the Peltier device can be eliminated, and a semiconductor laser module having high durability can be provided.

【0048】請求項6記載の本発明によれば、安定した
波長のレーザー発振が保証される半導体レーザーモジュ
ールを提供することができる。
According to the present invention described in claim 6, it is possible to provide a semiconductor laser module in which laser oscillation of a stable wavelength is guaranteed.

【0049】請求項7ないし請求項10記載の本発明に
よれば、優れた冷却能力があり、耐久性に富む半導体レ
ーザーモジュールを生産性よく製造できるなどの特長を
有している。
According to the present invention described in claims 7 to 10, the semiconductor laser module having excellent cooling capacity and excellent durability can be manufactured with high productivity.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る半導体レーザーモ
ジュールの底板付近におけるエッチング前の状態を示す
拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a state before etching in the vicinity of a bottom plate of a semiconductor laser module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】その底板付近におけるエッチング後の状態を示
す拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a state after etching near the bottom plate.

【図3】その第1実施形態に係る半導体レーザーモジュ
ールの一部概略構成図である。
FIG. 3 is a partial schematic configuration diagram of the semiconductor laser module according to the first embodiment.

【図4】第2実施形態に係る半導体レーザーモジュール
の一部概略構成図である。
FIG. 4 is a partial schematic configuration diagram of a semiconductor laser module according to a second embodiment.

【図5】その実施形態に用いる放熱側基板付近の拡大断
面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a heat dissipation side substrate used in the embodiment.

【図6】第3実施形態に係る半導体レーザーモジュール
の一部概略構成図である。
FIG. 6 is a partial schematic configuration diagram of a semiconductor laser module according to a third embodiment.

【図7】第4実施形態に係る半導体レーザーモジュール
の一部概略構成図である。
FIG. 7 is a partial schematic configuration diagram of a semiconductor laser module according to a fourth embodiment.

【図8】従来の半導体レーザーモジュールの正面図であ
る。
FIG. 8 is a front view of a conventional semiconductor laser module.

【図9】その半導体レーザーモジュールの透視斜視図で
ある。
FIG. 9 is a perspective view showing the semiconductor laser module.

【図10】その半導体レーザーモジュールの一部概略構
成図である。
FIG. 10 is a partial schematic configuration diagram of the semiconductor laser module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー素子 3 台座 4 モニター受光素子 5 レンズ 6 レンズホルダー 7 外部レンズ 8 ペルチェ素子 9、10 絶縁基板 11 パッケージ本体 12 気密用カバー 13 レーザー光 14 電極 15 リード線 21 底板 22 電気絶縁層 23 ITO層 24 電極層 25 放熱側基板 26 Cu−Ni−Auメッキ 27 吸熱側基板 1 Semiconductor laser device 3 pedestals 4 Monitor light receiving element 5 lenses 6 lens holder 7 External lens 8 Peltier element 9,10 insulating substrate 11 Package body 12 Airtight cover 13 laser light 14 electrodes 15 lead wire 21 Bottom plate 22 Electrical insulation layer 23 ITO layer 24 electrode layers 25 Heat dissipation side substrate 26 Cu-Ni-Au plating 27 Heat absorption side substrate

───────────────────────────────────────────────────── 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 35/34 H01L 35/34 (72)発明者 久野 文雄 東京都中央区日本橋箱崎町36番1号 リバ ーサイド読売ハイツS803号室 株式会社 エコ・トゥエンティーワン内 (72)発明者 西池 氏裕 東京都中央区日本橋箱崎町36番1号 リバ ーサイド読売ハイツS803号室 株式会社 エコ・トゥエンティーワン内 (72)発明者 木谷 文一 東京都中央区日本橋箱崎町36番1号 リバ ーサイド読売ハイツS803号室 株式会社 エコ・トゥエンティーワン内 (72)発明者 東松 剛 東京都中央区日本橋箱崎町36番1号 リバ ーサイド読売ハイツS803号室 株式会社 エコ・トゥエンティーワン内 (72)発明者 今井 彰男 埼玉県越谷市越ヶ谷5丁目1番19号 吉野 電化工業株式会社内 (72)発明者 川窪 鐘治 埼玉県越谷市越ヶ谷5丁目1番19号 吉野 電化工業株式会社内 Fターム(参考) 5F036 AA01 BA33 BC06 5F073 FA25 FA30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 35/34 H01L 35/34 (72) Inventor Fumio Kuno 36-1 Nihonbashi Hakozakicho, Chuo-ku, Tokyo Riva -Side Yomiuri Heights S803 Room in Eco Twenty One Co., Ltd. (72) Inventor Mr. Hiroshi Nishiike 36-1 Nihonbashi Hakozakicho, Chuo-ku, Tokyo Riverside Yomiuri Heights S80 Room In Eco-Twenty One Co., Ltd. (72) Invention Fumikazu Kitani 36-1 Nihonbashi Hakozakicho, Chuo-ku, Tokyo Liverside Yomiuri Heights S803 Room Inside Eco Twenty One Co., Ltd. (72) Tsuyoshi Higashimatsu 36-1 Nihonbashi Hakozakicho, Chuo-ku, Tokyo Liverside Yomiuri Heights S803 Room (72) from Eco Twenty One Co., Ltd. Akio Imai 5-1-1-19 Koshigaya, Koshigaya-shi, Saitama Prefecture Yoshino Denka Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor, Kanji Kawakubo 5-1-1-19 Koshigaya, Koshigaya-shi, Saitama Prefecture F, Yoshino Denka Kogyo Co., Ltd. Term (reference) 5F036 AA01 BA33 BC06 5F073 FA25 FA30

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザー素子とそれを冷却するペ
ルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージに
収納された半導体レーザーモジュールにおいて、 前記パッケージの内面上に電気絶縁層、ITO層、ペル
チェ素子用電極層を順次積層形成したことを特徴とする
半導体レーザーモジュール。
1. A semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser device and a Peltier device for cooling the semiconductor laser device is housed in a package, wherein an electrical insulating layer, an ITO layer, and a Peltier device electrode layer are sequentially formed on the inner surface of the package. A semiconductor laser module, which is formed by stacking layers.
【請求項2】 半導体レーザー素子とそれを冷却するペ
ルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージに
収納された半導体レーザーモジュールにおいて、 前記ペルチェモジュールの放熱側基板が金属板からな
り、その放熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、I
TO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成し、前記
放熱側基板のパッケージ側にハンダの濡れ性を良くする
メッキ層を成形して、そのメッキ層を介してペルチェモ
ジュールの放熱側基板がパッケージの内面にハンダ付け
されていることを特徴とする半導体レーザーモジュー
ル。
2. A semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, wherein the heat radiation side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the Peltier element of the heat radiation side substrate is used. Electrical insulation layer on the side, I
A TO layer and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate, and the heat radiation side substrate of the Peltier module is packaged through the plating layer. A semiconductor laser module characterized by being soldered to the inner surface of the.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の半導体レ
ーザーモジュールにおいて、前記ペルチェモジュールの
吸熱側基板が金属板からなり、その吸熱側基板のペルチ
ェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ素子用電極
層を順次積層形成し、前記吸熱側基板の半導体レーザー
素子側にハンダの濡れ性を良くするメッキ層を成形した
ことを特徴とする半導体レーザーモジュール。
3. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the Peltier element side of the heat absorption side substrate has an electric insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element. 2. A semiconductor laser module, wherein electrode layers for use are sequentially formed and a plating layer for improving the wettability of solder is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の半導体レーザーモジュールにおいて、前記ペルチェ
モジュールの放熱側基板または/ならびに吸熱側基板
が、パッケージの少なくとも前記ペルチェモジュールが
ハンダ付けされる部分と同じ材質で構成されていること
を特徴とする半導体レーザーモジュール。
4. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the heat radiation side substrate and / or the heat absorption side substrate of the Peltier module is a portion to which at least the Peltier module of the package is soldered. A semiconductor laser module characterized by being made of the same material as.
【請求項5】 請求項4記載の半導体レーザーモジュー
ルにおいて、前記同じ材質が銅−タングステン系合金で
あることを特徴とする半導体レーザーモジュール。
5. The semiconductor laser module according to claim 4, wherein the same material is a copper-tungsten alloy.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載の半導体レーザーモジュールが光波長分割多重伝送の
光通信用半導体レーザーモジュールであることを特徴と
する半導体レーザーモジュール。
6. A semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module is a semiconductor laser module for optical communication of optical wavelength division multiplexing transmission.
【請求項7】 半導体レーザー素子とそれを冷却するペ
ルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージに
収納された半導体レーザーモジュールの製造方法におい
て、 前記パッケージの内面上に電気絶縁層、ITO層、ペル
チェ素子用電極層を順次積層形成する際、前記電気絶縁
層が物理蒸着法または化学蒸着法で形成されることを特
徴とする半導体レーザーモジュールの製造方法。
7. A method for manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the same is housed in a package, wherein an electrically insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element electrode are provided on an inner surface of the package. A method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the electrical insulating layer is formed by a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method when the layers are sequentially laminated.
【請求項8】 半導体レーザー素子とそれを冷却するペ
ルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージに
収納された半導体レーザーモジュールの製造方法におい
て、 前記ペルチェモジュールの放熱側基板が金属板からな
り、その放熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、I
TO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成し、前記
放熱側基板のパッケージ側にハンダの濡れ性を良くする
メッキ層を成形して、そのメッキ層を介してペルチェモ
ジュールの放熱側基板がパッケージの内面にハンダ付け
される際、前記電気絶縁層が物理蒸着法または化学蒸着
法で形成されることを特徴とする半導体レーザーモジュ
ールの製造方法。
8. A method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, wherein the heat radiation side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat radiation side substrate. Electrical insulation layer on the Peltier element side of
A TO layer and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate, and the heat radiation side substrate of the Peltier module is packaged through the plating layer. A method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the electrically insulating layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition when soldered to the inner surface of.
【請求項9】 請求項7または請求項8記載の半導体レ
ーザーモジュールの製造方法において、前記ペルチェモ
ジュールの吸熱側基板が金属板からなり、その吸熱側基
板のペルチェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチェ
素子用電極層を順次積層形成し、前記吸熱側基板の半導
体レーザー素子側にハンダの濡れ性を良くするメッキ層
を成形する際、前記電気絶縁層が物理蒸着法または化学
蒸着法で形成されることを特徴とする半導体レーザーモ
ジュールの製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 7, wherein the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the Peltier element side of the heat absorption side substrate has an electric insulating layer and an ITO layer. When a Peltier element electrode layer is sequentially formed and a plating layer for improving solder wettability is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate, the electrical insulating layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. And a method for manufacturing a semiconductor laser module.
【請求項10】 半導体レーザー素子とそれを冷却する
ペルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージ
に収納された半導体レーザーモジュールの製造方法にお
いて、 前記パッケージの内面上に電気絶縁層、ITO層、ペル
チェ素子用電極層を順次積層形成する際、前記ITO層
とペルチェ素子用電極層は、一旦膜成形された後、エッ
チングで所定の形状にパターンニングされることを特徴
とる半導体レーザーモジュールの製造方法。
10. A method for manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the same is housed in a package, wherein an electrically insulating layer, an ITO layer, and a Peltier element electrode are provided on an inner surface of the package. A method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein, when the layers are sequentially laminated, the ITO layer and the Peltier element electrode layer are once film-formed and then patterned into a predetermined shape by etching.
【請求項11】 半導体レーザー素子とそれを冷却する
ペルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージ
に収納された半導体レーザーモジュールの製造方法にお
いて、 前記ペルチェモジュールの放熱側基板が金属板からな
り、その放熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、I
TO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成し、前記
放熱側基板のパッケージ側にハンダの濡れ性を良くする
メッキ層を成形して、そのメッキ層を介してペルチェモ
ジュールの放熱側基板がパッケージの内面にハンダ付け
される際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層は、一
旦膜成形された後、エッチングで所定の形状にパターン
ニングされることを特徴とする半導体レーザーモジュー
ルの製造方法。
11. A method for manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser element and a Peltier element for cooling the semiconductor laser element is housed in a package, wherein the heat radiation side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat radiation side substrate. Electrical insulation layer on the Peltier element side of
A TO layer and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate, and the heat radiation side substrate of the Peltier module is packaged through the plating layer. A method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the ITO layer and the Peltier element electrode layer are once film-formed and then patterned into a predetermined shape by etching when soldered to the inner surface of the.
【請求項12】 請求項7または請求項8記載の半導体
レーザーモジュールの製造方法において、前記ペルチェ
モジュールの吸熱側基板が金属板からなり、その吸熱側
基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチ
ェ素子用電極層を順次積層形成し、前記吸熱側基板の半
導体レーザー素子側にハンダの濡れ性を良くするメッキ
層を成形する際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層
は、一旦膜成形された後、エッチングで所定の形状にパ
ターンニングされることを特徴とする半導体レーザーモ
ジュールの製造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 7 or 8, wherein the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and an electric insulation layer and an ITO layer are provided on the Peltier element side of the heat absorption side substrate. When the electrode layers for the Peltier device are sequentially formed and the plating layer for improving the wettability of solder is formed on the semiconductor laser device side of the heat absorption side substrate, the ITO layer and the electrode layer for the Peltier device are once formed into a film. And then patterned into a predetermined shape by etching.
【請求項13】 半導体レーザー素子とそれを冷却する
ペルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージ
に収納された半導体レーザーモジュールの製造方法にお
いて、 前記パッケージの内面上に電気絶縁層、ITO層、ペル
チェ素子用電極層を順次積層形成する際、前記ITO層
とペルチェ素子用電極層は、所定のパターン形状に蒸着
またはスパッタリングで形成されることを特徴とする半
導体レーザーモジュールの製造方法。
13. A method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser device and a Peltier device for cooling the same is housed in a package, wherein an electrically insulating layer, an ITO layer, and a Peltier device electrode are provided on an inner surface of the package. The method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the ITO layer and the Peltier device electrode layer are formed into a predetermined pattern by vapor deposition or sputtering when the layers are sequentially laminated.
【請求項14】 半導体レーザー素子とそれを冷却する
ペルチェ素子を有するペルチェモジュールがパッケージ
に収納された半導体レーザーモジュールの製造方法にお
いて、 前記ペルチェモジュールの放熱側基板が金属板からな
り、その放熱側基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、I
TO層、ペルチェ素子用電極層を順次積層形成し、前記
放熱側基板のパッケージ側にハンダの濡れ性を良くする
メッキ層を成形して、そのメッキ層を介してペルチェモ
ジュールの放熱側基板がパッケージの内面にハンダ付け
される際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層は、所
定のパターン形状に蒸着またはスパッタリングで形成さ
れることを特徴とする半導体レーザーモジュールの製造
方法。
14. A method of manufacturing a semiconductor laser module in which a Peltier module having a semiconductor laser device and a Peltier device for cooling the same is housed in a package, wherein the heat dissipation side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and the heat dissipation side substrate. Electrical insulation layer on the Peltier element side of
A TO layer and a Peltier element electrode layer are sequentially laminated, and a plating layer for improving solder wettability is formed on the package side of the heat radiation side substrate, and the heat radiation side substrate of the Peltier module is packaged through the plating layer. The method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the ITO layer and the Peltier element electrode layer are formed into a predetermined pattern by vapor deposition or sputtering when soldered to the inner surface of the semiconductor laser module.
【請求項15】 請求項7または請求項8記載の半導体
レーザーモジュールの製造方法において、前記ペルチェ
モジュールの吸熱側基板が金属板からなり、その吸熱側
基板のペルチェ素子側に電気絶縁層、ITO層、ペルチ
ェ素子用電極層を順次積層形成し、前記吸熱側基板の半
導体レーザー素子側にハンダの濡れ性を良くするメッキ
層を成形する際、前記ITO層とペルチェ素子用電極層
は、所定のパターン形状に蒸着またはスパッタリングで
形成されることを特徴とする半導体レーザーモジュール
の製造方法。
15. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 7, wherein the heat absorption side substrate of the Peltier module is made of a metal plate, and an electric insulating layer and an ITO layer are provided on the Peltier element side of the heat absorption side substrate. When a Peltier element electrode layer is sequentially formed and a plating layer for improving solder wettability is formed on the semiconductor laser element side of the heat absorption side substrate, the ITO layer and the Peltier element electrode layer have a predetermined pattern. A method of manufacturing a semiconductor laser module, which is formed into a shape by vapor deposition or sputtering.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005354049A (en) * 2004-05-12 2005-12-22 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor laser device
JP2006012899A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Sharp Corp Semiconductor laser device and its manufacturing method

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