JP2004193315A - Semiconductor laser - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure an external-form-of-stem recognizing area and a bonding area at the time of performing wiring bonding. <P>SOLUTION: A groove 27 is formed on the flat surface 22a of a heat radiating stand 22 by highly rising both outer sides of the surface 22a and a sub-mount 26 is mounted on the bottom face of the groove 27. Consequently, the external-form-of-stem recognizing area and the bonding area for driving an Au wire 30, both of which are required at the time of performing wire bonding from the sub-mount 26, can be secured easily, because the spread of Ag paste 29 can be limited after the sub-mount 26 is die-bonded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザ装置に関し、特に光ディスク用光源に用いられる半導体レーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体レーザ装置として、図4および図5に示すようなものがある(例えば、特許文献1参照)。但し、図4(a)はキャップの斜視図であり、図4(b)は本体の斜視図である。また、図5は、上記本体の正面図(図5(a)),側面図(図5(b))および平面図(図5(c))である。以下、図4および図5に従って、上記従来の半導体レーザ装置について説明する。
【0003】
上記本体を構成する概略円板状のステム1における放熱台2の設置面である基準面1aを、3本のリード3,4,5のうちの2本のリード3,4が貫通している。残りの1本のリード5は基準面1aの裏面に一端が取り付けられており、基準面1aとは電気的に接続されている。
【0004】
上記ステム1の基準面1a側には放熱台2が設置されている。そして、放熱台2には平面2aが設けられており、この平面2a上にAgペースト6が塗布され、このAgペースト6上にレーザ素子8が載置されたサブマウント7が搭載されている。レーザ素子8はAu線9によってリード4に電気的に接続され、サブマウント7はAu線10によって放熱台2の平面2aに電気的に接続されている。尚、その場合に、レーザ素子8の発光点は円形のステム1の略中心に位置するようになっている。
【0005】
また、上記ステム1の基準面1a上にはキャップ11が取り付けられて、レーザ素子8およびAu線9,10を保護している。その際における基準面1aへのキャップ11の取り付けは、抵抗を利用してキャップ11におけるプロジェクション12の一部を溶かす抵抗溶接によって行われる。
【0006】
上記ステム1における基準面1aの外径は3.3mmφであり、キャップ11を取り付けた際の外周の余地は約0.35mm(そのうち平坦部は僅かに約0.1mm)である。この基準面1aにおける外周の余地は、本半導体レーザ装置を光ディスク用ピックアップに組み込む際に取り付け位置の実質的な基準面となり、本半導体レーザ装置の回転位置を調整する際に必要となる。
【0007】
【特許文献1】
特開平5‐129712号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体レーザ装置においては、以下のような問題がある。すなわち、従来の半導体レーザ装置の構成では、放熱台2の平面2a上におけるレーザ素子8がダイボンディングされる平坦部の幅は約1.0mmであって極端に狭い。さらに、外側に位置する2本のリード3,4の中心間隔は約1.3mmで(リード3,4の太さを考慮すると約1.0mm)であるために、レーザ素子ダイボンディング,ワイヤボンディングおよびキャップシール等の後工程におけるアッセンブリの難易度が高い。
【0009】
さらに、図4および図5に示すようなサブマウント(約0.8mm□)7付きレーザ素子8の場合におけるレーザ素子ダイボンディングの際に、Agペースト6の量が少ないとダイボンディング固定不良あるいは放熱不良によるレーザ劣化を引き起こす場合が生ずる。そこで、適正なペースト量で固定しようとすると、Agペースト6は直径1.0mm〜1.4mmの円形に広がってしまう。
【0010】
そして、上記Agペースト6が広がり過ぎると、サブマウント7から放熱台2の平面2aへのAu線10によるセカンドワイヤボンディングを行う際に、Agペースト6がステム外形認識領域を侵し、ワイヤボンディング設備によるステム外形認識不良を起こしたり、実際にセカンドワイヤボンディング領域が小さくなってしまう場合が生ずる。また、キャップシールの際においても、放熱台2における平面2aの裏面側の外周面とキャップ11の内径との間隔が約100μmしかなく、シール固定時に高い位置精度が求められる。
【0011】
そこで、この発明の目的は、サブマウントダイボンディング後のAgペーストの拡がりを制約して、セカンドワイヤーボンド時に必要なステム外形認識領域およびボンド領域を確保できる半導体レーザ装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体レーザ装置は、円形あるいは円形の一部を切り欠いた形状を有するステムに設けられた放熱台のレーザ素子搭載面にレーザ素子搭載用の溝を形成している。
【0013】
上記構成によれば、上記放熱台のレーザ素子搭載面に形成された溝内にレーザ素子あるいはサブマウントを搭載することによって、例えばAgペーストを用いたダイボンディングの際におけるAgペーストの拡がりに制限を持たせることが可能になる。したがって、上記レーザ素子あるいはサブマウントに対してワイヤボンディングを行う際に必要なステム外形認識領域とボンド領域とが、容易に確保される。
【0014】
また、1実施例の半導体レーザ装置では、上記レーザ素子あるいは上記レーザ素子が載置されたサブマウントを上記溝内に搭載している。
【0015】
この実施例によれば、例えば上記サブマウントをAgペーストを用いてダイボンディングする際におけるAgペーストの拡がりが制限され、上記レーザ素子あるいはサブマウントに対してワイヤボンディングを行う際に必要なステム外形認識領域とボンド領域とが確保される。
【0016】
また、1実施例の半導体レーザ装置では、上記溝の深さを100μm以上且つ200μm以下としている。
【0017】
この実施例によれば、上記溝の深さを100μm以上且つ200μm以下にしているので、上記放熱台がリードに当接しない範囲内で、Agペーストの上記溝からの流出が防止されて、Agペーストの拡がりが制限される。
【0018】
また、1実施例の半導体レーザ装置では、上記ステムにこのステムを貫通して少なくとも2本のリードを取り付け、上記2本のリードの中心を通る平面と上記ステムの中心との距離を100μm以上且つ150μm以下にしている。
【0019】
この実施例によれば、2本のリードの中心を通る平面とステムの中心との距離を100μm以上且つ150μm以下にしているので、キャップの半径が従来のキャップの半径と同じであっても、両リードの間隔が1.0mmまで確保される。したがって、ダイボンディング時における上記サブマウントおよびダイボンディングコレット先端の通過スペースが確保される。
【0020】
また、1実施例の半導体レーザ装置では、上記ステムには上記2本のリードが貫通する2つのリード用穴を穿ち、上記放熱台における上記溝の両側のレーザ素子搭載面を含む平面を上記リード用穴における上記放熱台側の縁に略位置させている。
【0021】
この実施例によれば、上記ステムのリード用穴近傍に放熱台の両端部を位置させて、上記放熱台に、上記リード,レーザ素子およびワイヤ等を下側から覆うキャップの機能を持たせることが可能になる。したがって、キャップを、上記リード,レーザ素子およびワイヤ等を上側から覆う半円筒形状に形成することが可能になる。
【0022】
また、1実施例の半導体レーザ装置では、半円筒形状あるいは半円筒の一部を切り欠いた形状を有すると共に、上記放熱台における上記溝の両側のレーザ素子搭載面上に、少なくとも上記レーザ素子およびリードを覆うように設置された保護用キャップを備えている。
【0023】
この実施例によれば、上記保護用キャップは、上記リード,レーザ素子およびワイヤ等を下側から覆う必要はない。したがって、上記保護用キャップと放熱台の外周面とのクリアランスを確保する必要が無く、上記キャップのシール固定が容易になる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図1は本実施の形態の半導体レーザ装置における斜視図であり、図2は正面図(図2(a)),側面図(図2(b))および平面図(図2(c))である。以下、図1および図2に従って、本実施の形態における半導体レーザ装置について説明する。
【0025】
上記半導体レーザ装置において、21はステム、22は放熱台、23,24はステム21における基準面21aを貫通している2本のリード、25はステム21における基準面21aの裏面に一端が取り付けられて基準面21aと電気的に接続されたリードである。
【0026】
上記放熱台22におけるサブマウント26が搭載される上記レーザ素子搭載面としての平面22aには、深さ100μm〜200μmのレーザ素子搭載用の溝27が設けられている。ここで、上記溝27の底面におけるステム21中心からの距離は、図4および図5に示す従来の半導体レーザ装置における放熱台2の平面2aのステム1中心からの距離と同じになっている。つまり、溝27は、放熱台22の平面22aにおける両外側を高く盛り上げることによって形成するのである。そして、この溝27の底面上に、レーザ素子28が搭載されたサブマウント26をダイボンディングするようにしている。
【0027】
こうすることによって、サブマウントダイボンディングの後におけるAgペースト29の拡がりに、溝27の幅を最大とする制限を持たせることができる。それによって、サブマウント26からセカンドワイヤボンディングを行う際に必要なステム外形認識領域と実際にAu線30を打ち込むボンド領域とを、容易に確保することができるのである。
【0028】
尚、その場合、上記ステム21は円形を成し、レーザ素子28の発光点はステム21の略中心に位置するようになっており、ステム21を回転させて半導体レーザ28の傾きを修正する際に、レーザ素子28の発光点の位置がずれないようになっている。
【0029】
また、上記溝27の深さを100μm〜200μmとする理由は、以下の通りである。すなわち、溝27の深さが100μmよりも浅い場合には、セカンドワイヤボンディングを行う際にAgペースト29が流れ出てしまう。したがって、Agペースト29の拡がりに制限を持たせてボンド領域を確保することができなくなる。また、溝27の深さが200μmよりも深い場合には、放熱台22がリード23,24に当たってしまう。すなわち、レーザ素子28の発光点の位置はステム21の略中心に位置するようになっている。そのために、溝27の深さを深くすることは、放熱台22の平面22aにおける両外側を高くすることと同じであり、溝27を深くすると放熱台22がリード23,24に当たってしまうのである。その場合、放熱効果を大きくするためには、放熱台22の体積はできるだけ大きい方がよい。したがって、リード23,24の位置をステム21の中心よりも可能な限り上に位置させて放熱台22の平面22aを上げた方が、放熱的には有利である。ところが、そうすると、後に詳述するようにリード23,24の間隔が狭くなってしまうので、結局、溝27の深さの最大値は200μmが限度となるのである。
【0030】
上記基準面21aを貫通している2本のリード23,24における中心を通る面は、ステム21の中心から100μm高くなるように設定されている。こうすることによって、ダイボンディング時におけるサブマウント26およびダイボンディングコレット先端の通過スペースを確保することができる。また、ダイボンディング後のサブマウント26とリード23,24との導通、および、ダイボンディング後に広がるAgペースト29とリード23,24との導通を、回避するクリアランスを確保することができるのである。
【0031】
また、上記放熱台22における溝27の両側の平面22a,22aを含む平面をリード用穴31,32の下端に略位置させることによって、溝27の深さを深くして上記導通の回避効果を奏することができる。さらに、放熱台22における溝27の両側の体積が溝27の深さ分だけ増えるため、レーザ素子28発振時における放熱に効果がある。さらに、放熱台22における溝27の両側の平面22a,22aの位置をリード23,24に極力近づけることができ、放熱台22にリード23,24,サブマウント26,レーザ素子28およびAu線30等を下側から覆うキャップの機能を持たせることができる。その結果、リード23,24,サブマウント26,レーザ素子28およびAu線30等を上側から覆うキャップ33の形状を、略半円筒形にすることが可能になるのである。したがって、キャップ33でシール固定する際におけるキャップ33と放熱台22の外周面とのクリアランスを確保する必要が無くなり、キャップ33のシール固定が容易になる。尚、キャップ33は、抵抗を利用してキャップ33におけるプロジェクション34の一部を溶かす抵抗溶接によってステム基準面に取り付けられる。
【0032】
さらに、使用時における熱暴走対策が容易になると共に、ステム21の基準面21aの確保が容易になる。尚、図1および図2に示すように、キャップ33の両側を放熱台22の平面22aとの接合面に垂直な面で切り落として平面33aとすることによって、この平面33aの個所でさらに広い基準面21aを確保することができる。
【0033】
以下、上記基準面21aを貫通している2本のリード23,24の中心を通る平面におけるステム21の中心からの距離について述べる。
【0034】
図3は、図5に示す従来のプロジェクション外径が3.1mmφのキャップを有する半導体レーザ装置における図5(a)に相当する正面図である。0.8mm□のサブマウント7を使用する場合には、リード3,4の間隔はダイボンディング時のクリアランスを含めて約1.0mm以上が必要である。そして、このクリアランスを確保する場合には、図3からリード3,4の中心を通る平面のステム4の中心からの距離は100μm〜150μm程度が必要であることが分る。また、上記距離を150μm以上にすると、リード3,4とキャップ11との接触を回避するためには、リード3,4の間隔を1.0mm以下にまで狭くする必要がある。その場合には、0.8mm□のサブマウント7をダイボンディングする場合に、サブマウント7およびダイボンディングクレット先端がリード3,4の間を通過できなくなってしまう。
【0035】
そこで、本実施の形態においては、上記リード23,24の中心を通る平面のステム21の中心からの距離を、100μm以上且つ150μm以下にするのである。こうすることによって、例え、半円筒形のキャップ33の半径が従来のキャップ11の半径と同じであっても、リード23,24の間隔を約1.0mm以上に確保することできるのである。したがって、0.8mm□のサブマウント26を使用する場合でも、ダイボンディング時において、リード23,24間にサブマウント26およびダイボンディングクレット先端の通過スペースを確保することができる。また、ダイボンディング後のサブマウント26とリード23,24との導通、および、ダイボンディング後に広がるAgペースト29とリード23,24との導通を、防止することができる。
【0036】
さらに、本実施の形態においては、上記放熱台22の平面22aにおける両外側を高く盛り上げることによって、下側のキャップの機能を持たせている。したがって、キャップ33はリード23,24,サブマウント26,レーザ素子28およびAu線30等の上側を覆うだけでよく、キャップ33の形状や寸法に自由度を持たせてサブマウント26のダイボンディング時におけるクリアランスをさらに十分に確保することができるのである。
【0037】
加えて、本実施の形態においては、上記放熱台22の平面22aにおける両外側を高く盛り上げることによって溝27を形成し、その低面にサブマウント26を搭載するようにしている。したがって、上記サブマウントダイボンの後におけるAgペースト29の拡がりに制限を持たせることができ、サブマウント26からセカンドワイヤボンディングを行う際に必要なステム外形認識領域とAu線30を打ち込むボンド領域とを容易に確保することができるのである。
【0038】
尚、上記実施の形態においては、上記ステム21を円形を成しているとして説明しているが、円形の一部を切り欠いた形状を有していても差し支えない。
【0039】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体レーザ装置は、円形あるいは円形の一部を切り欠いた形状を有するステムに設けられた放熱台のレーザ素子搭載面に溝を形成したので、この溝内にレーザ素子あるいはサブマウントを取り付けることによって、例えばAgペーストを用いたダイボンディングの際におけるAgペーストの拡がりに制限を持たせることできる。したがって、上記レーザ素子あるいはサブマウントに対してワイヤボンディングを行う際に必要なステム外形認識領域とボンド領域とを、容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の半導体レーザ装置における斜視図である。
【図2】図1に示す半導体レーザ装置の正面図,側面図および平面図である。
【図3】半導体レーザ装置におけるリード中心のステム中心からの距離とリード間隔との関係を示す図である。
【図4】従来の半導体レーザ装置の斜視図である。
【図5】図4に示す半導体レーザ装置本体の正面図,側面図および平面図である。
【符号の説明】
21…ステム、
21a…基準面、
22…放熱台、
23,24,25…リード、
26…サブマウント、
27…溝、
28…レーザ素子、
29…Agペースト、
30…Au線、
31,32…リード用穴、
33…キャップ、
34…プロジェクション。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly, to a semiconductor laser device used as a light source for an optical disk.
[0002]
[Prior art]
As a conventional semiconductor laser device, there is one as shown in FIGS. 4 and 5 (for example, see Patent Document 1). 4 (a) is a perspective view of the cap, and FIG. 4 (b) is a perspective view of the main body. FIG. 5 is a front view (FIG. 5 (a)), a side view (FIG. 5 (b)) and a plan view (FIG. 5 (c)) of the main body. Hereinafter, the conventional semiconductor laser device will be described with reference to FIGS.
[0003]
Two of the three leads 3, 4, 5 have penetrated the reference surface 1a, which is the installation surface of the radiator 2, in the substantially disk-shaped stem 1 constituting the main body. . One end of the remaining one lead 5 is attached to the back surface of the reference surface 1a, and is electrically connected to the reference surface 1a.
[0004]
A radiator 2 is provided on the reference surface 1a side of the stem 1. The heat radiator 2 is provided with a flat surface 2a, on which an Ag paste 6 is applied, and a submount 7 on which a laser element 8 is mounted is mounted on the Ag paste 6. The laser element 8 is electrically connected to the lead 4 by an Au wire 9, and the submount 7 is electrically connected to the plane 2 a of the radiator 2 by an Au wire 10. In this case, the light emitting point of the laser element 8 is located substantially at the center of the circular stem 1.
[0005]
A cap 11 is mounted on the reference surface 1a of the stem 1 to protect the laser element 8 and the Au wires 9, 10. At this time, the cap 11 is attached to the reference surface 1a by resistance welding in which a part of the projection 12 in the cap 11 is melted using resistance.
[0006]
The outer diameter of the reference surface 1a of the stem 1 is 3.3 mmφ, and the outer peripheral space when the cap 11 is attached is about 0.35 mm (of which the flat portion is only about 0.1 mm). The outer peripheral space on the reference surface 1a becomes a substantial reference surface for a mounting position when the present semiconductor laser device is incorporated into an optical disk pickup, and is required for adjusting the rotational position of the present semiconductor laser device.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-129712
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional semiconductor laser device has the following problems. That is, in the configuration of the conventional semiconductor laser device, the width of the flat portion where the laser element 8 is die-bonded on the plane 2a of the radiator 2 is about 1.0 mm, which is extremely narrow. Furthermore, since the center distance between the two leads 3 and 4 located on the outside is about 1.3 mm (about 1.0 mm in consideration of the thickness of the leads 3 and 4), laser die bonding and wire bonding are performed. In addition, the difficulty of assembly in a post process such as a cap seal is high.
[0009]
Furthermore, when the amount of the Ag paste 6 is small during the laser device die bonding in the case of the laser device 8 with the submount (about 0.8 mm square) 7 as shown in FIGS. In some cases, laser degradation due to failure occurs. Therefore, if an attempt is made to fix the paste with an appropriate amount of paste, the Ag paste 6 spreads in a circle having a diameter of 1.0 mm to 1.4 mm.
[0010]
If the Ag paste 6 spreads excessively, when performing second wire bonding with the Au wire 10 from the submount 7 to the plane 2a of the radiator base 2, the Ag paste 6 will invade the stem outer shape recognition area, and the wire bonding equipment will be used. In some cases, poor recognition of the outer shape of the stem may occur, or the second wire bonding area may actually be reduced. Also, at the time of cap sealing, the distance between the outer peripheral surface on the back surface side of the flat surface 2a of the heat radiator 2 and the inner diameter of the cap 11 is only about 100 μm, and high positional accuracy is required when the seal is fixed.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device capable of restricting the spread of Ag paste after submount die bonding and securing a stem outline recognition area and a bond area required for a second wire bond.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to the present invention has a groove for mounting a laser element formed on a laser element mounting surface of a heat radiator provided on a stem having a circular shape or a shape obtained by cutting off a part of a circle. ing.
[0013]
According to the above configuration, by mounting the laser element or the submount in the groove formed on the laser element mounting surface of the heat sink, for example, the spread of the Ag paste at the time of die bonding using the Ag paste is restricted. It is possible to have. Therefore, a stem outer shape recognition area and a bond area necessary for performing wire bonding to the laser element or the submount are easily secured.
[0014]
In the semiconductor laser device of one embodiment, the laser element or a submount on which the laser element is mounted is mounted in the groove.
[0015]
According to this embodiment, for example, when the submount is die-bonded using an Ag paste, the spread of the Ag paste is limited, and the outer shape of the stem necessary for performing the wire bonding to the laser element or the submount is recognized. An area and a bond area are secured.
[0016]
In the semiconductor laser device of one embodiment, the depth of the groove is set to 100 μm or more and 200 μm or less.
[0017]
According to this embodiment, the depth of the groove is set to 100 μm or more and 200 μm or less, so that the Ag paste is prevented from flowing out of the groove within a range where the radiator pedestal does not contact the lead. The spread of the paste is limited.
[0018]
In the semiconductor laser device of one embodiment, at least two leads are attached to the stem through the stem, and a distance between a plane passing through the center of the two leads and the center of the stem is 100 μm or more. It is 150 μm or less.
[0019]
According to this embodiment, the distance between the plane passing through the centers of the two leads and the center of the stem is set to 100 μm or more and 150 μm or less, so that even if the radius of the cap is the same as the radius of the conventional cap, The distance between both leads is secured up to 1.0 mm. Therefore, a space for passing the submount and the tip of the die bonding collet at the time of die bonding is secured.
[0020]
Further, in the semiconductor laser device of one embodiment, the stem is provided with two lead holes through which the two leads penetrate, and a plane including the laser element mounting surfaces on both sides of the groove in the radiator is connected to the lead. It is located approximately at the edge of the hole on the side of the heat sink.
[0021]
According to this embodiment, both ends of the radiator are located near the lead holes of the stem, and the radiator has a function of a cap that covers the leads, laser elements, wires, and the like from below. Becomes possible. Therefore, the cap can be formed in a semi-cylindrical shape that covers the leads, the laser element, the wires, and the like from above.
[0022]
In one embodiment, the semiconductor laser device has a semi-cylindrical shape or a shape in which a part of the semi-cylindrical is cut out, and at least the laser element and the laser element are provided on the laser element mounting surfaces on both sides of the groove in the heat sink. A protective cap is provided to cover the leads.
[0023]
According to this embodiment, the protective cap does not need to cover the leads, laser element, wires, and the like from below. Therefore, there is no need to secure a clearance between the protective cap and the outer peripheral surface of the heat radiator, and the seal can be easily fixed to the cap.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a front view (FIG. 2A), a side view (FIG. 2B), and a plan view (FIG. 2C). is there. Hereinafter, the semiconductor laser device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0025]
In the above-mentioned semiconductor laser device, 21 is a stem, 22 is a radiator, 23 and 24 are two leads penetrating the reference surface 21a of the stem 21, and 25 is one end attached to the back surface of the reference surface 21a of the stem 21. Are electrically connected to the reference surface 21a.
[0026]
A laser device mounting groove 27 having a depth of 100 μm to 200 μm is provided on the flat surface 22 a as the laser device mounting surface on which the submount 26 is mounted on the heat radiating table 22. Here, the distance from the center of the stem 21 on the bottom surface of the groove 27 is the same as the distance from the center of the stem 1 on the plane 2a of the radiator 2 in the conventional semiconductor laser device shown in FIGS. That is, the groove 27 is formed by raising both outer sides of the flat surface 22a of the heat radiating base 22 to a high level. The submount 26 on which the laser element 28 is mounted is die-bonded on the bottom surface of the groove 27.
[0027]
By doing so, the spread of the Ag paste 29 after the submount die bonding can be restricted to maximize the width of the groove 27. As a result, it is possible to easily secure a stem outline recognition area necessary for performing second wire bonding from the submount 26 and a bond area where the Au wire 30 is actually driven.
[0028]
In this case, the stem 21 has a circular shape, and the light emitting point of the laser element 28 is located substantially at the center of the stem 21. When the stem 21 is rotated to correct the inclination of the semiconductor laser 28, In addition, the position of the light emitting point of the laser element 28 does not shift.
[0029]
The reason for setting the depth of the groove 27 to 100 μm to 200 μm is as follows. That is, if the depth of the groove 27 is smaller than 100 μm, the Ag paste 29 flows out when performing the second wire bonding. Therefore, it is impossible to secure a bond area by restricting the spread of the Ag paste 29. If the depth of the groove 27 is deeper than 200 μm, the heat radiating base 22 hits the leads 23 and 24. That is, the position of the light emitting point of the laser element 28 is located substantially at the center of the stem 21. Therefore, increasing the depth of the groove 27 is the same as increasing the outer sides of the flat surface 22a of the heat radiator 22. When the groove 27 is deeper, the heat radiator 22 hits the leads 23 and 24. In that case, in order to increase the heat radiation effect, the volume of the heat radiation base 22 should be as large as possible. Therefore, it is more advantageous in terms of heat radiation to raise the plane 22a of the radiator 22 by positioning the leads 23 and 24 above the center of the stem 21 as much as possible. However, in this case, as will be described in detail later, the interval between the leads 23 and 24 becomes narrower, and the maximum value of the depth of the groove 27 is eventually limited to 200 μm.
[0030]
The plane passing through the center of the two leads 23 and 24 penetrating the reference plane 21a is set to be 100 μm higher than the center of the stem 21. By doing so, it is possible to secure a space through which the submount 26 and the tip of the die bonding collet pass during die bonding. Further, it is possible to secure clearance for avoiding conduction between the submount 26 after the die bonding and the leads 23 and 24 and conduction between the Ag paste 29 and the leads 23 and 24 which spread after the die bonding.
[0031]
Further, by arranging a plane including the planes 22a, 22a on both sides of the groove 27 in the heat sink 22 substantially at the lower ends of the lead holes 31, 32, the depth of the groove 27 is increased, and the effect of avoiding the conduction is prevented. Can play. Further, since the volume on both sides of the groove 27 in the heat radiating table 22 is increased by the depth of the groove 27, there is an effect on heat radiation during oscillation of the laser element 28. Further, the positions of the flat surfaces 22a, 22a on both sides of the groove 27 in the heat sink 22 can be made as close as possible to the leads 23, 24, and the leads 23, 24, the submount 26, the laser element 28, the Au wire 30, etc. Can be provided with a function of a cap for covering the cover from below. As a result, the shape of the cap 33 that covers the leads 23, 24, the submount 26, the laser element 28, the Au wire 30, and the like from above can be made substantially semi-cylindrical. Therefore, there is no need to secure a clearance between the cap 33 and the outer peripheral surface of the heat radiating base 22 when the seal is fixed by the cap 33, and the seal of the cap 33 is easily fixed. The cap 33 is attached to the stem reference surface by resistance welding in which a part of the projection 34 in the cap 33 is melted using resistance.
[0032]
Further, measures against thermal runaway during use are facilitated, and securing the reference surface 21a of the stem 21 is facilitated. As shown in FIGS. 1 and 2, both sides of the cap 33 are cut off at a plane perpendicular to the joint surface of the radiator base 22 with the plane 22a to form a plane 33a, so that a wider reference can be obtained at this plane 33a. The surface 21a can be secured.
[0033]
Hereinafter, the distance from the center of the stem 21 to a plane passing through the centers of the two leads 23 and 24 passing through the reference surface 21a will be described.
[0034]
FIG. 3 is a front view corresponding to FIG. 5 (a) of the conventional semiconductor laser device having a cap having a projection outside diameter of 3.1 mmφ shown in FIG. When the 0.8 mm square submount 7 is used, the distance between the leads 3 and 4 needs to be about 1.0 mm or more including the clearance at the time of die bonding. In order to secure this clearance, it can be seen from FIG. 3 that the distance from the center of the stem 4 to the plane passing through the centers of the leads 3 and 4 needs to be about 100 μm to 150 μm. When the distance is set to 150 μm or more, in order to avoid contact between the leads 3 and 4 and the cap 11, it is necessary to narrow the interval between the leads 3 and 4 to 1.0 mm or less. In that case, when the submount 7 of 0.8 mm □ is die-bonded, the submount 7 and the tip of the die bonding secrete cannot pass between the leads 3 and 4.
[0035]
Therefore, in the present embodiment, the distance from the center of the stem 21 to the plane passing through the centers of the leads 23 and 24 is set to 100 μm or more and 150 μm or less. By doing so, even if the radius of the semi-cylindrical cap 33 is the same as the radius of the conventional cap 11, the distance between the leads 23 and 24 can be secured to about 1.0 mm or more. Therefore, even when the submount 26 of 0.8 mm square is used, a space for passing the submount 26 and the tip of the die bonding cradle can be secured between the leads 23 and 24 at the time of die bonding. In addition, conduction between the submount 26 and the leads 23 and 24 after die bonding and conduction between the Ag paste 29 and the leads 23 and 24 that spread after die bonding can be prevented.
[0036]
Further, in the present embodiment, the function of the lower cap is provided by raising both outer sides of the flat surface 22a of the heat radiating table 22 to a high level. Therefore, the cap 33 only needs to cover the upper sides of the leads 23 and 24, the submount 26, the laser element 28, the Au wire 30, and the like. In this case, the clearance can be more sufficiently secured.
[0037]
In addition, in the present embodiment, the groove 27 is formed by raising both sides of the flat surface 22a of the radiator base 22 to a high level, and the submount 26 is mounted on the lower surface thereof. Therefore, it is possible to limit the spread of the Ag paste 29 after the sub-mount die bond, and the stem outer shape recognition area necessary for performing the second wire bonding from the sub-mount 26 and the bond area for driving the Au wire 30 are formed. It can be easily secured.
[0038]
In the above embodiment, the stem 21 is described as having a circular shape. However, the stem 21 may have a shape in which a part of the circle is notched.
[0039]
【The invention's effect】
As is clear from the above, the semiconductor laser device of the present invention has a groove formed on the laser element mounting surface of the heat radiator provided on the stem having a circular shape or a partially cut-out circular shape. By attaching a laser element or a submount to the substrate, it is possible to limit the spread of the Ag paste at the time of, for example, die bonding using the Ag paste. Therefore, it is possible to easily secure a stem outer shape recognition area and a bond area necessary for performing wire bonding to the laser element or the submount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view, a side view, and a plan view of the semiconductor laser device shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a distance between a center of a lead and a center of a stem and a lead interval in the semiconductor laser device.
FIG. 4 is a perspective view of a conventional semiconductor laser device.
5 is a front view, a side view, and a plan view of the semiconductor laser device main body shown in FIG.
[Explanation of symbols]
21 ... Stem,
21a: Reference plane,
22 ... heat sink,
23,24,25… lead,
26 ... Submount,
27 ... groove,
28 ... Laser element,
29 ... Ag paste,
30 ... Au line,
31, 32… Lead holes,
33 ... Cap,
34 Projection.

Claims (6)

レーザ素子の発光点が、円形あるいは円形の一部を切り欠いた形状を有するステムの略中心に位置している半導体レーザ装置において、
上記ステムに設けられた放熱台のレーザ素子搭載面に、レーザ素子搭載用の溝を形成したことを特徴とする半導体レーザ装置。
In a semiconductor laser device in which a light emitting point of a laser element is located substantially at the center of a stem having a shape in which a circle or a part of a circle is cut out,
A semiconductor laser device, wherein a groove for mounting a laser element is formed on a laser element mounting surface of a radiator provided on the stem.
請求項1に記載の半導体レーザ装置において、
上記レーザ素子あるいは上記レーザ素子が載置されたサブマウントが上記溝内に搭載されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1,
A semiconductor laser device, wherein the laser element or a submount on which the laser element is mounted is mounted in the groove.
請求項1に記載の半導体レーザ装置において、
上記溝の深さは100μm以上且つ200μm以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the depth of the groove is 100 μm or more and 200 μm or less.
請求項1に記載の半導体レーザ装置において、
上記ステムには、少なくとも2本のリードが上記ステムを貫通して取り付けられており、
上記2本のリードの中心を通る平面と上記ステムの中心との距離は100μm以上且つ150μm以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1,
At least two leads are attached to the stem through the stem,
A semiconductor laser device, wherein a distance between a plane passing through the centers of the two leads and the center of the stem is not less than 100 μm and not more than 150 μm.
請求項4に記載の半導体レーザ装置において、
上記ステムには、上記2本のリードが貫通する2つのリード用穴が穿たれており、
上記放熱台における上記溝の両側のレーザ素子搭載面を含む平面は、上記リード用穴における上記放熱台側の縁に略位置していることを特徴とする半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 4,
The stem has two lead holes through which the two leads penetrate,
A semiconductor laser device, wherein a plane including the laser element mounting surfaces on both sides of the groove in the heat radiator is substantially located at an edge of the lead hole on the heat radiator side.
請求項5に記載の半導体レーザ装置において、
半円筒形状あるいは半円筒の一部を切り欠いた形状を有すると共に、上記放熱台における上記溝の両側のレーザ素子搭載面上に、少なくとも上記レーザ素子およびリードを覆うように設置された保護用キャップを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 5,
A protective cap having a semi-cylindrical shape or a shape in which a part of a semi-cylindrical is cut out, and provided on the laser element mounting surfaces on both sides of the groove in the heat sink, so as to cover at least the laser element and the lead. A semiconductor laser device comprising:
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