JP2005353759A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体レーザ装置の部品点数を削減し、放熱効率の向上およびコストダウンを実現する。
【解決手段】 半導体レーザ装置１０において、レーザパッケージ２０は、半導体基板と、半導体基板に搭載されたレーザ素子と、半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体２６とを備える。放熱体２６は、半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、レーザパッケージ２０の枠体から突出する凸部２６bとを備える。半導体レーザ装置１０は、光学基台１２の内部底面にスライドホルダ１１を備え、レーザパッケージ２０は、放熱体２６の凸部２６ｂによりスライドホルダ１１に固定されている。
【選択図】 図１

Description

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およびその製造方法に関する。

従来、光情報処理、光計測および光通信等の分野において、半導体レーザ装置が広く用いられている。ここで、従来の半導体レーザ装置の一例として、光ピックアップをとりあげ、その構成を説明する。

図６は、従来の光ピックアップ装置の構成を示す上面図である。光ピックアップ装置２００は、光学メディア（図示せず）に対し、デジタル情報の記録・再生を行うことを目的としたものである。

光ピックアップ装置２００は、光学基台１３０、光学素子１２０、および半導体レーザ装置１１０を備える。光ピックアップ装置２００は、トラバース軸１４０によって、光学メディアの半径方向における位置決めをする。

光学基台１３０は、光学素子１２０および半導体レーザ装置１１０を搭載する。光学素子１２０は、ビームスプリッタ、コリメートレンズ、立ち上げミラー等によって構成される。

半導体レーザ装置１１０は、レーザパッケージ１０１を内包する。レーザパッケージ１０１とは、樹脂等による枠体とガラスを用いて、レーザチップ等の発光部（図示せず）を封止したものであり、当該発光部から光メディアに向けて、レーザ光を照射する。光ピックアップ装置２００を製造する際において、レーザパッケージ１０１は、所定の集光位置にレーザ光が照射されるように位置決めされ固定される。

レーザパッケージ１０１の発光部から出射されたレーザ光は、光学素子１２０を経由して、アクチュエータ（図示せず）によって光学メディアの表面に集光される。光ピックアップ装置２００は、トラバース軸１４０によって、光学メディアの半径方向への粗動が行われる。さらに、光ピックアップ装置２００は、電磁駆動によるアクチュエータによって、光学メディアの半径方向および鉛直方向の微動が行われる。これにより、光ピックアップ装置２００は、光学メディアの所定の位置にレーザ光を集光させることができる。

図７は、従来の半導体レーザ装置１１０の構成を示す断面図である。

半導体レーザ装置１１０は、レーザパッケージ１０１、アオリホルダ１１２、スライドホルダ１１１、光学基台１１４、放熱グリス１１３、放熱板１１６を備える。

アオリホルダ１１２、スライドホルダ１１１、および光学基台１１４は、亜鉛合金またはアルミ合金等の熱伝導率の高い金属材料を用いる。アオリホルダ１１２の上面は、球面形状の凸部である。スライドホルダ１１１の下面には、球面形状の凹部が形成されている。また、スライドホルダ１１１の上面１１１ａは、平坦である。

アオリホルダ１１２の内部は空洞になっており、内部の底面１１２ａにレーザパッケージ１０１が載置される。また、アオリホルダ１１２には、レーザパッケージ１０１からの出射光（図７中に破線で示す矢印）を透過させるスリットまたは孔が設けられている。アオリホルダ１１２の上面は、スライドホルダ１１１の凹部と嵌合する。スライドホルダ１１１は、光学基台１１４の内部上面１１４ａに配設される。放熱板１１５は、光学基台１１４にビス等（図示せず）を用いて固定される。放熱グリス１１３は、レーザパッケージ１０１の位置および姿勢を調整した後で、レーザパッケージ１０１と放熱板１１５との間に充填される。

アオリホルダ１１２の上面の凸部を、スライドホルダ１１１の下面の凹部内で滑動させることによって、半導体レーザ装置１１０において、レーザパッケージ１０１の姿勢（向き）を、２軸（Ｘ軸およびＺ軸）周りの範囲内で調整することができる。また、スライドホルダ１１１の固定位置を、光学基台１１４の内部上面１１４ａ上で調整することにより、レーザパッケージ１０１の位置を、ＸＹ平面（内部上面１１４ａ）上の２方向（Ｘ軸およびＺ軸）の範囲内で調整することができる。

図８（ａ）は、従来のレーザパッケージ１０１の構成を示す上面図である。図８（ｂ）は、従来のレーザパッケージ１０１の構成を示す下面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける、従来のレーザパッケージ１０１の構成を示す断面図である。

レーザパッケージ１０１は、外部リード１０２、枠体１０３、信号処理回路１０４、半導体レーザチップ１０５、シリコン基板１０６、放熱板１０７、および前面ガラス１０８を備える。

レーザパッケージ１０１は、信号処理回路１０４、半導体レーザチップ１０５、シリコン基板１０６、放熱板１０７、および外部リード１０２の一部を、枠体１０３および前面ガラス１０８によって内包し、放熱板１０７の下面を露出して構成する。枠体１０３は樹脂材料等によって構成される。前面ガラス１０８は、半導体レーザチップ１０５から発せられるレーザ光を遮蔽しない、無反射性のガラス等によって構成される。放熱板１０７は、熱伝導率の高い金属（例えば、りん青銅等）によって構成される。

半導体レーザチップ１０５および信号処理回路１０４は、シリコン基板１０６の上に実装され、放熱板１０７の略中央に配置される。半導体レーザチップ１０５の電極（図示せず）は、金属細線（図示せず）によって、外部リード１０２へ接続される（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２０３４０３号公報

しかしながら、上記従来の半導体レーザ装置では、必要となる部品点数が多いため、部品間の微少隙間に起因する熱接触抵抗が増大し、放熱効率が悪くなる上、コストダウン（直接材料費、組立工数費）が困難であるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、部品点数を減らし、放熱効率の良い半導体レーザ装置を安価に提供することを目標とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる半導体レーザ装置は、光学基台の内部にレーザパッケージを備えた半導体レーザ装置であって、前記レーザパッケージが、半導体基板と、前記半導体基板に搭載されたレーザ素子と、前記半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体とを備え、前記放熱体は、前記半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、前記レーザパッケージの枠体から突出する突出部とを備え、前記半導体レーザ装置は、前記光学基台の内部底面に固定用治具を備え、前記レーザパッケージは、前記放熱体の突出部により前記固定用治具に固定されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる製造方法は、光学基台の内部にレーザパッケージを備え、前記レーザパッケージが、半導体基板と、前記半導体基板に搭載されたレーザ素子と、前記半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体とを備え、前記放熱体は、前記半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、前記レーザパッケージの枠体から突出する突出部とを備えた半導体レーザ装置の製造方法であり、固定用治具に、前記放熱体の突出部を介して前記レーザパッケージを固定する工程と、前記レーザパッケージが固定された固定用治具を、前記光学基台の内部底面に載置し、前記光学基台の内部底面上で当該固定用治具の位置を調整する第１の調整工程と、前記固定用治具に対する前記レーザパッケージの傾きを調整する第２の調整工程と、前記第１の調整工程または第２の調整工程の後に、前記固定用治具を前記光学基台の内部底面に固定する工程と、前記第２の調整工程の後に、前記レーザパッケージを前記固定用治具に固定する工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、従来の構成と比較して部品点数を削減することにより、放熱効率の高い半導体レーザ装置を安価に提供できる。

本発明にかかる半導体レーザ装置は、上述したように、光学基台の内部にレーザパッケージを備えた半導体レーザ装置であって、前記レーザパッケージが、半導体基板と、前記半導体基板に搭載されたレーザ素子と、前記半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体とを備える。前記放熱体は、前記半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、前記レーザパッケージの枠体から突出する突出部とを備える。また、前記半導体レーザ装置は、前記光学基台の内部底面に固定用治具を備え、前記レーザパッケージは、前記放熱体の突出部により前記固定用治具に固定されている。

この構成では、レーザパッケージが、レーザパッケージの枠体から突出する突出部により、光学基台の内部底面に設けられた固定用治具に固定される。これにより、前述のように、レーザパッケージを内包したアオリホルダを、スライドホルダを介して光学基台に固定した従来の構成（図７参照）と比較して、少なくともアオリホルダが不要となるため、部品点数を削減することができる。なお、放熱体の突出部を、受熱部に連結する別部材として構成する場合は、突出部を受熱部にビス等で固定すれば良い。

上記の構成にかかる本発明の半導体レーザ装置は、例えば、前記放熱体の突出部の端部が球面形状であり、前記固定用治具に、前記球面形状の突出部が嵌合する凹部が設けられた態様とすることが可能である。この態様によれば、固定用治具に放熱体の突出部を固定する際に、固定用治具の凹部内で放熱体の突出部を滑動させれば、固定用治具に対するレーザパッケージの傾きを、２軸まわりで調整することができる。

上記の構成にかかる本発明の半導体レーザ装置は、例えば、前記放熱体の突出部の端部が円筒面形状であり、前記固定用治具に、前記円筒面形状の突出部が嵌合する凹部が設けられた態様とすることも可能である。この態様によれば、固定用治具に放熱体の突出部を固定する際に、固定用治具の凹部内で放熱体の突出部を滑動させれば、固定用治具に対するレーザパッケージの傾きを、当該円筒の軸まわりで調整することができる。

なお、上記の半導体レーザ装置において、放熱体の突出部に放熱フィンが設けられた構成とすれば、周辺に定期的もしくは断続的に空気が流れる状況において、より効率的に、放熱を行うことができる。

本発明の半導体レーザ装置は、例えば、前記放熱体の突出部に貫通孔が設けられ、前記固定用治具に、前記放熱体の貫通孔を貫通することにより前記レーザパッケージを支持する支持ピンが設けられた態様とすることも可能である。この態様によれば、少なくとも支持ピンの軸まわりでレーザパッケージの傾きを調整することができる。また、レーザパッケージの締結箇所を、支持ピンの軸方向で可動な構成とすれば、支持ピンの軸方向においてもレーザパッケージの位置を調整することができる。

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置について説明する。本実施形態の半導体レーザ装置は、例えば、光ピックアップ装置に搭載され、光学メディアへレーザ光を出射するものである。ただし、本発明にかかる半導体レーザ装置の用途はこれに限定されない。

まず、図１を用いて、本実施形態にかかる半導体レーザ装置１０の構成について説明する。図１は、半導体レーザ装置１０の構成を示す断面図である。

半導体レーザ装置１０は、レーザパッケージ２０、スライドホルダ（固定用治具）１１、光学基台１２、および放熱グリス１３を備える。

レーザパッケージ２０、スライドホルダ１１、および放熱グリス１３は、光学基台１２に内包されている。レーザパッケージ２０は、枠体の下面から放熱体２６の一部（凸部２６ｂ）が突出した構成である。レーザパッケージ２０と光学基台１２の内部上面１２ａとの間には、放熱グリス１３が充填される。なお、レーザパッケージ２０の構成についての詳しい説明は後述する。

光学基台１２およびスライドホルダ１１には、亜鉛合金またはアルミ合金等の熱伝導率の高い金属材料を用いる。スライドホルダ１１は、上面に凹部１１ａを有し、当該凹部１１ａには、放熱体２６の凸部２６ｂが接着される。また、スライドホルダ１１の下面は平面形状であり、光学基台１２の内部下面１２ｂに接着される。

次に、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態にかかるレーザパッケージ２０の構成について説明する。図２（ａ）は、レーザパッケージ２０の構成を示す上面図である。図２（ｂ）は、レーザパッケージ２０の構成を示す下面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける、レーザパッケージ２０の構成を示す断面図である。

図２（ａ）に示すように、レーザパッケージ２０は、外部リード２１、枠体２２、信号処理回路２３、半導体レーザチップ２４、シリコン基板２５、放熱体２６、および前面ガラス２７を備える。なお、図１では、外部リード２１の図示は省略されている。

信号処理回路２３および半導体レーザチップ２４は、シリコン基板２５上に搭載される。シリコン基板２５は、例えば、放熱体２６の受熱面２６ａ（図２（ｃ）参照）の略中央に搭載される。シリコン基板２５上の信号処理回路２３および半導体レーザチップ２４の配置は任意である。シリコン基板２５の受熱面２６ａ上の位置は、この一例に限定されず、放熱体２６に対して伝熱することができれば任意の位置で良い。さらに、半導体レーザチップ２４は、電極（図示せず）を有しており、金属細線等（図示せず）によって、外部リード２１および信号処理回路２３と接続されている。

放熱体２６には、熱伝導率の高い金属（例えば、りん青銅等）を用いる。放熱体２６は、板状の受熱面２６ａと、端部が球面状に形成された凸部２６ｂとから構成される。本実施形態の放熱体２６は、受熱面２６ａと凸部２６ｂとは一体形成されている。なお、凸部２６ｂの端部形状は、完全な球面でなくても良い。

枠体２２は、樹脂材料等により構成される。枠体２２は、図２（ａ）に示すように、一主面に凹部２２ａを有する。凹部２２ａの開口形状は矩形である。枠体２２には、図２（ｂ）に示すように、放熱体２６の凸部２６ｂを外部へ突出させるために、凹部２２ａの底面からの貫通孔２２ｂが形成されている。また、図２（ｃ）に示すように、凹部２２ａの底面２２ｃにおいて、貫通孔２２ｂの周辺には、放熱体２６の凸部２６ｂを貫通孔２２ｂに嵌合させたときに放熱体２６が固定されるように、受熱面２６ａの形状に合わせて、底面２２ｃより一段低く形成された段差部２２ｄが形成されている。枠体２２の凹部２２ａの開口は、前面ガラス２７によって封止される。前面ガラス２７は、半導体レーザチップ２４から発せられるレーザ光を遮蔽しない、無反射性のガラス等によって構成される。

次に、半導体レーザ装置１０の製造方法について説明する。

まず、スライドホルダ１１上にレーザパッケージ２０を載置する。このとき、スライドホルダ１１の凹部１１ａに放熱体２６の凸部２６ｂを嵌合させる。なお、この時点では、放熱体２６の凸部２６ｂは凹部１１ａに嵌合させるだけであり、固定しない。

次に、このようにレーザパッケージ２０が載置されたスライドホルダ１１を、光学基台１２内に配置する（図１参照）。スライドホルダ１１の下面１１ｂは、前述のように平面形状であり、光学基台１２ｂの内部下面１２ｂの表面を任意に移動可能である。従って、スライドホルダ１１を、光学基台１２ｂの内部下面１２ｂ上でＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させることによって、光学系（図示せず）の光軸ずれに伴う収差を所定の値に抑えることができるよう、スライドホルダ１１の位置決めを行う。

次に、光学基台１２からのレーザ光の出射方向（図１中の矢印参照）を調整するために、スライドホルダ１１上でのレーザパッケージ２０の傾きを調整する。スライドホルダ１１の凹部１１ａの内面は、放熱体２６の凸部２６ｂの外形に一致するよう成型されている。このため、凸部２６ｂは、凹部１１ａ内で滑動可能である。凸部２６ｂを凹部１１ａ内で滑動させることにより、レーザパッケージ２０をＸ軸およびＺ軸の２軸周りで回転させることができる。このように、光学系の光軸傾きに伴う収差を所定の値に抑えることができるよう、スライドホルダ１１上でのレーザパッケージ２０の傾きを適切に調整することにより、光学基台１２からのレーザ光の出射方向を最適化できる。

上述のように、スライドホルダ１１の位置決めおよびレーザパッケージ２０の傾きの調整が終了すると、スライドホルダ１１を光学基台１２の内部下面１２ｂに対して固定すると共に、レーザパッケージ２０の放熱体２６の凸部２６ｂをスライドホルダ１１の凹部１１ａに対して固定する。これらの固定には、例えば紫外線硬化性樹脂（例えば、株式会社テスク製Ａ−１２８８Ｃ）等の接着剤を用いることができる。

さらに、固定されたレーザパッケージ２０と光学基台１２の内部上面１２ａとの間に、放熱グリス１３を、レーザパッケージ２０から発せられるレーザ光の光路を避けて、充填する。

以上のように、本実施形態にかかる半導体レーザ装置によれば、スライドホルダ１１の移動によって、光学基台１２の内部下面１２ｂ上でのレーザパッケージ２０の位置決めを行い、スライドホルダ１１の凹部１１ａ内でレーザパッケージ２０の放熱体２６の凸部２６ｂを滑動させることによって、レーザパッケージ２０の傾きを調整することができる。

このため、図７に例示した従来の構成と比較すると、アオリホルダや放熱板が不要であるため、部品点数を減らすことができる。また、図７および図８に示した従来の構成では、レーザパッケージ１０１からの熱は、放熱体１０７、放熱グリス１１３、アオリホルダ１１２、およびスライドホルダ１１１を経由して光学基台１１４へ伝わり、あるいは、放熱体１０７、放熱グリス１１３および放熱板１１５を経由して光学基台１１４へ伝わる。これに対して、図１に示した構成にかかる本実施形態の半導体レーザ装置では、レーザパッケージ２０からの熱は、放熱体２６からスライドホルダ１１１を経由して光学基台１２へ、あるいは、放熱グリス１３を介して光学基台１２へと伝わるので、図７に示した従来の構成よりも伝熱経路が短くてすむ。また、本実施形態の半導体レーザ装置は、図７に示した従来の構成よりも部品点数が少ないことにより、伝熱経路の各部品間の微小隙間による熱接触抵抗に起因する熱抵抗が小さく、放熱効率を大幅に向上させることができる。さらに、半導体レーザ装置の部品点数を削減することができるため、材料費および組立工数費等のコストダウンが可能となる。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置について説明する。

まず、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態にかかる半導体レーザ装置が備えるレーザパッケージ３０について説明する。図３（ａ）は、レーザパッケージ３０の構成を示す上面図である。図３（ｂ）は、レーザパッケージ３０の構成を示す下面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）中の線Ｂ−Ｂで切断した場合の、レーザパッケージ３０の構成を示す断面図である。

図３（ａ）に示すように、レーザパッケージ３０は、外部リード２１、枠体２２、信号処理回路２３、半導体レーザチップ２４、シリコン基板２５、放熱体３１、および前面ガラス２７を備える。なお、本実施形態において、実施の形態１のレーザパッケージ２０と同様の構成に関しては、図３（ａ）〜（ｃ）において実施の形態１と同一の番号を付番し、説明を省略する。

図３（ｃ）に示すように、放熱体３１において枠体２２から突出する凸部は、複数の薄板３１ｂが連続的に接合された、いわゆる放熱フィンとして構成されている。薄板３１ｂには、例えば、アルミ、または銅等の伝熱性の高いものを用いる。放熱体３１の受熱面３１ａが、シリコン基板２５を介して、半導体レーザチップ２４等の熱を受ける。受熱した熱は、薄板３１ｂのそれぞれに分散して伝わり、効率的に放熱される。

なお、本実施形態にかかる半導体レーザ装置の構成およびその製造方法は、レーザパッケージ２０の代わりにレーザパッケージ３０を用いることを除けば第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

本実施形態にかかる半導体レーザ装置によれば、周辺に定期的もしくは断続的に空気が流れる状況において、より効率的に、放熱を行うことができる。

なお、実施形態１および２において、放熱体の凸部の先端部（スライドホルダに嵌合する部分）を球面状に加工した構成を例示したが、本発明にかかる放熱体の先端形状は、この一例に限定されない。例えば、放熱体の凸部の先端形状を円筒面状とすると共に、スライドホルダの上面に、前記放熱体の凸部と嵌合する形状に凹部を形成した構成としても良い。この場合、放熱体の凸部は、スライドホルダの凹部内で、前記円筒の軸を中心とした一軸まわりで滑動可能である。従って、この構成によれば、前記円筒の軸を中心とした一軸まわりで、レーザパッケージの傾きを調整することができる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施形態にかかる半導体レーザ装置について説明する。

まず、図４（ａ）および（ｂ）を用いて、本実施形態にかかる半導体レーザ装置４０について説明する。図４（ａ）は、半導体レーザ装置４０の構成を示す断面図である。なお、本実施形態において、実施の形態１の半導体レーザ装置１０と同様の構成に関しては、図４（ａ）および（ｂ）において実施の形態１と同一の番号を付番し、説明を省略する。

半導体レーザ装置４０は、レーザパッケージ５０、スライドホルダ４１、光学基台１２、および放熱グリス１３を備える。

本実施形態にかかる半導体レーザ装置も、実施の形態１の半導体レーザ装置１０と同様に、レーザパッケージ５０、スライドホルダ４１、および放熱グリス１３は、光学基台１２に内包されている。レーザパッケージ５０の構成について、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図５（ａ）は、レーザパッケージ５０の構成を示す上面図である。図５（ｂ）は、レーザパッケージ５０の構成を示す下面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける、レーザパッケージ５０の構成を示す断面図である。

図５（ａ）に示すように、レーザパッケージ５０は、外部リード２１、枠体２２、信号処理回路２３、半導体レーザチップ２４、シリコン基板２５、放熱体５１、および前面ガラス２７を備える。

図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、放熱体５１において、シリコン基板２５に当接する受熱面５１ａは平板状に形成され、レーザパッケージ５０の枠体２２から突出する凸部５１ｃは、四角柱状に形成されている。なお、凸部５１ｃは必ずしも四角柱でなくても良い。凸部５１ｃには、枠体２２の短辺に平行して貫通された調整ピン孔５１ｂが設けられる。なお、調整ピン孔５１ｂの貫通方向は、枠体２２の短辺に平行でなくても良い。放熱体５１は、熱伝導率の高い金属（例えば、りん青銅等）を用いて一体形成されている。

図４（ａ）は、半導体レーザ装置４０の構成を示す断面図である。図４（ｂ）は、半導体レーザ装置４０におけるレーザパッケージ５０とスライドホルダ４１と光学基台１２との接続関係を説明するために、図４（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける断面を示した図である。

本実施形態のスライドホルダ４１には、亜鉛合金またはアルミ合金等の熱伝導率の高い金属材料を用いる。図４（ｂ）に示すように、スライドホルダ４１は、光学基台１２の内部下面１２ｂに下面部が固定される水平部４１ａと、水平部４１ａに対して垂直に立ち上げられた垂直部４１ｂとを備える。スライドホルダ４１の垂直部４１ｂには、垂直部４１ｂの表面から垂直に突出するように、調整ピン４２が取り付けられている。

本実施形態の半導体レーザ装置４０では、レーザパッケージ５０の位置および傾きの調整は、以下のように行われる。まず、放熱体５１の調整ピン孔５１ｂに調整ピン４２を嵌合させることにより、レーザパッケージ５０をスライドホルダ４１へ取り付ける。調整ピン４２は、調整ピン４２の軸方向（Ｚ軸方向）におけるレーザパッケージ５０の位置調整が可能な長さを有することが好ましい。調整ピン４２上の放熱体５１（レーザパッケージ５０）の締結位置を調整することによってＺ軸方向での位置調整が可能であれば、スライドホルダ４１をＸ軸方向でのみ位置調整すれば良いからである。なお、調整ピン４２の軸上での放熱体５１の締結位置が一意に定まる構成の場合は、実施の形態１と同様に、スライドホルダ４１をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方で位置調整することが必要となる。

レーザパッケージ５０のＸＺ平面内での位置が決まると、次に、レーザパッケージ５０を調整ピン４２の軸（Ｚ軸）まわりで回転させることにより、Ｚ軸まわりのレーザパッケージ５０の傾きを調整する。これにより、レーザパッケージ５０からのレーザ光の出射方向を調整することができる。

以上のようにレーザパッケージ５０の位置および傾きの調整が完了すると、レーザパッケージ５０の放熱体５１を調整ピン４２に対して固定する。また、スライドホルダ４１を光学基台１２の内部下面１２ｂに対して固定する。これらの固定は接着剤等を用いて行う。

上述したように、本実施形態にかかる半導体レーザ装置４０では、調整ピン４２に放熱体５１の調整ピン孔５１ｂを嵌合させることにより、スライドホルダ４１にレーザパッケージ５０を取り付け、調整ピン４２の軸方向および／または調整ピン４２の軸まわりで、レーザパッケージ５０の位置および傾きの調整を行う。これにより、従来のようなアオリホルダ等を必要とせずに、レーザパッケージの位置および傾き調整が可能な半導体レーザ装置を構成できる。

なお、上記の各実施形態では、放熱体の受熱面と凸部とが一体形成された構成について説明したが、本発明にかかる放熱体の構成はこれに限定されない。例えば、従来の一般的なレーザパッケージ（例えば図８（ｃ）に示すように枠体１０３の裏面から放熱板１０７が突出しないパッケージ）の裏面に、上記各実施形態で説明した放熱体の凸部と同じ構成を持つ補助放熱体を接合した構成としても良い。この場合、レーザパッケージと補助放熱体とは、例えばネジ等によって接合される。これにより、部品間の密着性が向上し、放熱効率が向上する。また、汎用的な従来のレーザパッケージを利用して、本発明にかかる半導体レーザ装置を実施することができる。

なお、上記の各実施形態において、図１または図４では、レーザパッケージから、スライドホルダの反対側へレーザ光が出射する構成を例示したが、本発明にかかる半導体レーザ装置はこの構成に限定されない。本発明にかかる半導体レーザ装置において、例えば、図１および図４（ａ）に示した構成とは逆方向にレーザ光を出射するように、レーザパッケージが配置されていてもよい。ただし、この場合は、放熱体およびスライドホルダにレーザ光を通過させる孔を設ける等、レーザ光を通過できる構成とする必要はある。

さらに、上記の各実施形態において、半導体レーザ装置の製造方法として、光学基台に対するスライドホルダの位置調整と、スライドホルダに対するレーザパッケージの傾き調整との両方が完了してから、接着剤等によりスライドホルダおよびレーザパッケージの固定を行う方法を例示した。しかし、光学基台に対するスライドホルダの位置調整が完了した時点でスライドホルダを固定し、スライドホルダに対するレーザパッケージの傾き調整が完了した時点でレーザパッケージの固定を行うようにしても良い。

さらに、上記の各実施形態において、スライドホルダの位置調整を行ってからレーザパッケージの傾き調整を行うものとしたが、調整の順序は任意である。また、必要な位置精度が得られるまで、スライドホルダの位置調整とレーザパッケージの傾き調整とを交互に繰り返しても良い。

本発明の実施の形態１における半導体レーザ装置の構成を示す断面図である。 図２（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるレーザパッケージの構成を示す上面図である。図２（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるレーザパッケージの構成を示す下面図である。図２（ｃ）は、本発明の実施の形態１におけるレーザパッケージの構成を示す断面図である。 図３（ａ）は、本発明の実施の形態２におけるレーザパッケージの構成を示す上面図である。図３（ｂ）は、本発明の実施の形態２におけるレーザパッケージの構成を示す下面図である。図３（ｃ）は、本発明の実施の形態２におけるレーザパッケージの構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における半導体レーザ装置の構成を示す断面図である。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるレーザパッケージの構成を示す上面図である。図５（ｂ）は、本発明の実施の形態３におけるレーザパッケージの構成を示す下面図である。図５（ｃ）は、本発明の実施の形態３におけるレーザパッケージの構成を示す断面図である。 従来の光ピックアップの構成を示す説明図である。 従来の半導体レーザ装置の構成を示す断面図である。 図８（ａ）は、従来のレーザパッケージの構成を示す上面図である。図８（ｂ）は、従来のレーザパッケージの構成を示す下面図である。図８（ｃ）は、従来のレーザパッケージの構成を示す断面図である。

符号の説明

１０、４０ 半導体レーザ装置
１１、４１ スライドホルダ
１１ａ スライドホルダ凹部
１１ｂ スライドホルダ下面
１２ 光学基台
１２ａ 内部上面
１２ｂ 内部下面
１３ 放熱グリス
２０、３０、５０ レーザパッケージ
２１ 外部リード
２２ 枠体
２２ａ 枠体凹部
２２ｂ 枠体貫通孔
２２ｃ 枠体底面
２２ｄ 枠体段差部
２３ 信号処理回路
２４ 半導体レーザチップ
２５ シリコン基板
２６、３１、５１ 放熱体
２６ａ、３１ａ、５１ａ 受熱面
２６ｂ、５１ｃ 凸部
２７ 前面ガラス
３１ｂ 薄板
４１ａ 水平部
４１ｂ 垂直部
４２ 調整ピン
５１ｂ 調整ピン孔

Claims (6)

1. 光学基台の内部にレーザパッケージを備えた半導体レーザ装置であって、
   前記レーザパッケージが、半導体基板と、前記半導体基板に搭載されたレーザ素子と、前記半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体とを備え、
   前記放熱体は、前記半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、前記レーザパッケージの枠体から突出する突出部とを備え、
   前記半導体レーザ装置は、前記光学基台の内部底面に固定用治具を備え、
   前記レーザパッケージは、前記放熱体の突出部により前記固定用治具に固定されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 前記放熱体の突出部の端部が球面形状であり、
   前記固定用治具に、前記球面形状の突出部が嵌合する凹部が設けられた、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記放熱体の突出部の端部が円筒面形状であり、
   前記固定用治具に、前記円筒面形状の突出部が嵌合する凹部が設けられた、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記放熱体の突出部に貫通孔が設けられ、
   前記固定用治具に、前記放熱体の貫通孔を貫通することにより前記レーザパッケージを支持する支持ピンが設けられた、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記放熱体の突出部に放熱フィンが設けられた、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
6. 光学基台の内部にレーザパッケージを備えた半導体レーザ装置の製造方法であって、
   前記レーザパッケージが、半導体基板と、前記半導体基板に搭載されたレーザ素子と、前記半導体基板からの熱を当該レーザパッケージの外部へ放出する放熱体とを備え、
   前記放熱体は、前記半導体基板の裏面に連接する受熱部と、前記受熱部と一体にまたは前記受熱部に連結して形成され、前記レーザパッケージの枠体から突出する突出部とを備え、
   前記半導体レーザ装置の製造方法は、
   固定用治具に、前記放熱体の突出部を介して前記レーザパッケージを固定する工程と、
   前記レーザパッケージが固定された固定用治具を、前記光学基台の内部底面に載置し、前記光学基台の内部底面上で当該固定用治具の位置を調整する第１の調整工程と、
   前記固定用治具に対する前記レーザパッケージの傾きを調整する第２の調整工程と、
   前記第１の調整工程または第２の調整工程の後に、前記固定用治具を前記光学基台の内部底面に固定する工程と、
   前記第２の調整工程の後に、前記レーザパッケージを前記固定用治具に固定する工程とを含むことを特徴とする、半導体レーザ装置の製造方法。

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