JP2006024961A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CD,CD−R/RW,DVD,DVD−R/RW,DVD−ブルーレイディスク等の光ディスク用光源に使用することができる半導体(レーザ)装置に関する。特に、光ディスク用のスリム(薄型)なピックアップ用に適した小型パッケージを備える半導体(レーザ)装置、あるいはそのパッケージに関する。 The present invention relates to a semiconductor (laser) device that can be used as a light source for an optical disc such as a CD, CD-R / RW, DVD, DVD-R / RW, DVD-Blu-ray disc. In particular, the present invention relates to a semiconductor (laser) device including a small package suitable for a slim (thin) pickup for an optical disc, or a package thereof.
現行のハーフハイトピックアップには、φ5.6mmステムを有する半導体レーザ装置が使用されている。スリムピックアップにはφ5.6mmステムの一部をカットしたD型ステム、両方をカットしたI型ステムのパッケージなどが提案されている。また、φ3.5mmステム、φ3.3mmステムのパッケージも提案されている(図13に示す外観参照)。このφ3.5mmステム、φ3.3mmステムは、図13に外観を示すようにφ5.6mmステムパッケージを全体的に縮小した形であるため、レーザ素子配置用のヒートシンク部が小さくなるという問題がある。またヒートシンク部の体積を大きくした内容で特許文献1などが知られているが、これは半円状で体積的には不充分である。 In the current half-high topic up, a semiconductor laser device having a φ5.6 mm stem is used. For the slim pickup, a D-type stem with a part of φ5.6mm stem cut, and an I-type stem package with both cuts are proposed. Further, packages of φ3.5 mm stem and φ3.3 mm stem have been proposed (see the appearance shown in FIG. 13). The φ3.5 mm stem and the φ3.3 mm stem have a problem that the heat sink portion for arranging the laser elements becomes small because the φ5.6 mm stem package is entirely reduced as shown in FIG. . Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 is known for increasing the volume of the heat sink, but it is semicircular and insufficient in volume.
CD−R、DVD−R用等の高出力タイプの半導体レーザ装置の場合、電流値,電圧ともに大きくなり、それに伴い発熱が増加しφ3.3mmステムのような放熱体積の小さいステムでは70℃以上の高温保証が困難になるという問題点があった。したがって、如何に放熱体積を稼ぐかが重要になってくる。
本発明の課題は、以下の内の1つ、あるいはそれらを組み合わせたものである。すなわち、放熱性を改善すること。パッケージの小型化を図ること。素子の保護を図ること。 The subject of the present invention is one of the following, or a combination thereof. That is, improve heat dissipation. To reduce the size of the package. To protect the element.
本発明の半導体装置は、請求項1に記載のように、金属製のヒートシンク部に溝を形成し、この溝の中に、半導体発光素子と、2本のリードピンの一端を前記溝からはみ出さないように配置し、前記半導体発光素子とこれに配線される前記リードピンの一端をワイヤーボンド線にて接続したことを特徴とする。 In the semiconductor device of the present invention, as described in claim 1, a groove is formed in a metal heat sink, and the semiconductor light emitting element and one end of two lead pins protrude from the groove in the groove. The semiconductor light emitting element and one end of the lead pin wired to the semiconductor light emitting element are connected by a wire bond line.
また、請求項2に記載のように、前記半導体発光素子に接続される前記ワイヤーボンド線を、前記溝からはみ出さないように配置したことを特徴する。 According to a second aspect of the present invention, the wire bond line connected to the semiconductor light emitting element is disposed so as not to protrude from the groove.
また、請求項3に記載のように、金属製のベースの一面に前記ヒートシンク部が設けられ、前記各リードピンは、前記ベース部を貫通して前記溝の中に配置されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the heat sink portion is provided on one surface of a metal base, and each lead pin is disposed in the groove through the base portion. To do.
また、請求項4に記載のように、前記溝の中に配置されたリードピンは、互いに同等の高さに配置されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the lead pins disposed in the groove are disposed at the same height.
本発明によれば、パッケージの小型化を図ることができる。また、別の局面では、素子の保護を図ることができる。また、別の局面では、放熱性を改善することができる。 According to the present invention, the package can be reduced in size. In another aspect, the element can be protected. Moreover, in another situation, heat dissipation can be improved.
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、改良された半導体レーザ装置の第1の実施形態を示し、同図(a)は斜視図、同図(b)は正面図、同図(c)は平面図である。 1A and 1B show a first embodiment of an improved semiconductor laser device, in which FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is a plan view.
半導体レーザ装置1は、ステムタイプのパッケージ2を備えている。このパッケージ2は、ベース部3とヒートシンク部4によって構成している。
The semiconductor laser device 1 includes a
ベース部3は、直径が3.3mm、厚さが1mmの円盤を基本形態とした円盤状の金属で構成している。ヒートシンク部4は、直径が2.9mm、長さが2.5mmの円柱を基本形態としてその一部を切り欠いてくぼみを形成した柱状の金属で構成している。ベース部3とヒートシンク部4は、正面から見てその中心が一致するように同心円状に配置している。ベース部3とヒートシンク部4の中心Xは、後述する半導体素子の光軸Xと一致するように設定される。
The
ヒートシンク部4は、円柱の中心軸方向に延びる溝5を、円柱の上平坦面と下平坦面を横切ように形成することによって、正面U字形状をしている。溝5は、その上端の幅が1.5mm、下端の幅が1.0mmと上広がりの形態で形成されている。溝5は、この溝5によって切り取られた円柱の円弧部分(溝5の上端が弦と見なされる円弧部分)が、円柱の中心軸に対する中心角度に換算して180度よりも小さな角度θになるように形成されている。この角度θは、90度よりも小さい角度に設定しているが、180度以下であれば、90度よりも大きな角度に設定しても良い。溝5は、その底面が円柱の中心軸Xよりも深い位置になる様に形成されている。溝5の底に位置する面6は、円柱の中心軸Xと平行な平坦面とされ、この平坦面6が後述する半導体レーザ素子を配置する面となる。
The
ヒートシンク部4は、平坦面6の両側(前記軸Xに対して左右方向の側)に壁部7を一体に設けている。すなわち、溝5の左右に、溝5の底部の平坦面6よりも高い左右の壁部7A,7Bを有している。この壁部7A,7Bの間に後述する素子9が配置される。
The
ヒートシンク部4は、その基端がベース部3に一体化されている。ベース部3とヒートシンク部4は、それぞれを別部材とし、半田などの接続材料によって両者を一体に接合してパッケージ2とすることもできるし、それぞれを同一部材とし一体成形してパッケージ2とすることもできる。ベース部3とヒートシンク部4をそれぞれを別部材とする場合は、ベース部3を熱抵抗が小さな銅あるいは銅系の合金、あるいは鉄あるいは鉄系の合金で構成するのが好ましく、ヒートシンク部4を熱抵抗が小さな銅あるいは銅系の合金で構成するのが好ましい。また、ベース部3とヒートシンク部4を一体に形成する場合は、ベース部3とヒートシンク部4を熱抵抗が小さな銅あるいは銅系の合金で構成するのが好ましい。ベース部3とヒートシンク部4を一体に形成する場合は、両者を板材のプレス加工によって、あるいは、柱材の切削加工によって同時に形成することができる。
The base end of the
ヒートシンク部4は、その先端が先細りになるように、先端部の外周部にテーパー面8を形成している。このようなテーパー面8を形成することにより、通常アルミニウムなどで構成される光ピックアップ側のレーザ装置の受け入れ部分がエッジによって削られることを未然に防止することができる。
The
また、ヒートシンク部4の外周部は、左右の壁部7A,7Bを含めて軸Xを中心とした円弧からなる曲面としているので、光ピックアップ側のレーザ装置の受け入れ部分の中で軸Xを中心に回転して位置調整する際、この外周曲面をガイドとすることによって調整時の動きをスムーズにすることができる。
Further, since the outer peripheral portion of the
半導体レーザ装置1は、パッケージ部2に、半導体素子としての半導体レーザ素子9を配置している。半導体レーザ素子9は、ヒートシンク部4の取付面、この例では溝5の内壁面を構成する平坦面6にサブマウント10を介して配置している。半導体レーザ素子9は、その発光点がサブマウント10側に偏った配置、すなわちジャンクションダウンの形態で配置するのが、放熱性を高める上で好ましい。
In the semiconductor laser device 1, a
半導体レーザ装置1は、半導体レーザ素子9として赤外タイプから紫外タイプまで種々のものを用いることができる。特に、赤外タイプに比べて放熱特性が悪く、良好な放熱環境が要求される赤色タイプや青色タイプの半導体レーザ素子を用いるのが、その放熱特性を改善することができる点で好ましい。
The semiconductor laser device 1 can use various
サブマウント10は、放熱性の良い部材で構成され、例えばシリコンや窒化アルミニウムなどの半導体材料を用いることができる。半導体レーザ素子9の放熱性をより高める場合などには、半導体レーザ素子9をサブマウント10を介在せずに直接ヒートシンク部4の取り付け面に取付けることもできる。
The
半導体レーザ素子9は溝5内に配置され、半導体レーザ素子9の高さよりも十分に高い壁部7A,7Bに挟まれた形態で配置されているので、この壁部が素子の保護機能を果たす。
Since the
半導体レーザ装置1は、複数のリードピン11A、11Bをパッケージ2に固定して備えている。この実施形態では、2本のリードピン11A,11Bをベース部3の中心Xを挟む様にして配置している。一方のリードピン11Aは、その一端がベース部3に溶接等によって接合されて、ベース部3に電気的に導通した状態で固定されている。他方のリードピン11Bはその一端がベース部3の貫通孔12に挿入され、この貫通孔12に配置した絶縁材13によってベース部3と絶縁された状態で固定されている。このリードピン11Bの一端は、ベース部3を貫通して溝5の中に位置している。
The semiconductor laser device 1 includes a plurality of
一方のリードピン11Aは、ベース部3、ヒートシンク部4、ワイヤボンド線14等を介して半導体レーザ素子9の一方の電極に接続される。他方のリードピン11Bは、その一端に接続したワイヤボンド線15、サブマウント10上の配線等を介して半導体レーザ素子9の他方の電極に接続される。このリードピン11A,11B間に半導体レーザ素子9の駆動に必要な電圧を与えると、半導体レーザ素子9が動作してレーザ光が軸X方向に出力される。
One
各ワイヤボンド線14,15は、側壁7A,7Bによる保護を受けるために、溝5の上縁からはみ出さない様に、溝5内に配置するのが好ましい。すなわち、溝5は、半導体レーザ素子9、サブマウント10、各ワイヤボンド線14,15を完全に収納するような形状に形成されている。
The
半導体レーザ装置1は、従来と同様に、位置決め用の一対の三角形状の切り欠き16A,16Bと、方向表示用の四角形状の切り欠き17をベース部3に備えている。
The semiconductor laser device 1 is provided with a pair of
この半導体レーザ装置1は、図1に示す状態が完成状態であり、光ピックアップ装置等にその光源として組み込まれて使用される。このとき、ヒートシンク部4の先端がテーパー面8となっているので、このレーザ装置1を装着個所にスムーズに差し込むことができる。また、テーパー面8を先端に形成することにより、通常アルミニウムなどで構成される光ピックアップ側のレーザ装置の受け入れ部分がエッジによって削られることを防止することができる。したがって、エッジによって削られて発生する金属粉が光学系に与える悪影響を未然に防止することができる。光ピックアップ装置等に組み込まれて使用されるとき、ベース部3のヒートシンク部4側の平坦面が、位置決め用の基準面として機能する。
The semiconductor laser device 1 is in a completed state shown in FIG. 1, and is used as a light source in an optical pickup device or the like. At this time, since the tip of the
図1に示す実施形態において、ヒートシンク部4の体積は11.1mm3であり、図10に示す従来タイプ(φ3.5mm)の1.1mm3の約10倍に増加することができた。パッケージ2の全体体積(ベース部3とヒートシンク部4の合計体積)は、20.7mm3であり、図13に示す従来タイプの10.7mm3の約2倍に増加することができた。ヒートシンク部4のパッケージ2の全体積に占める体積割合は約53%(11.1/20.7)で、図13に示す従来タイプの約10%(1.1/10.7)に比べて約5倍に増加することができた。したがって、半導体レーザ素子9から発生する熱を効果的に放熱することができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the volume of the
図12は、赤色半導体レーザ素子を有するDVD−R用の半導体レーザ装置において、70℃の環境下で100mWのパルス試験を行なった場合の信頼性試験の結果を示す。横軸は時間、縦軸はAPC(オートパワーコントロール)下での動作電流を示す。この図から明らかなように、図13に示す従来構造では100時間前後で素子が動作不能な状態になるのに対して、第1の実施形態では、500時間以上安定して動作することを確認できた。 FIG. 12 shows the results of a reliability test when a 100 mW pulse test is performed in a 70-degree C. environment in a DVD-R semiconductor laser device having a red semiconductor laser element. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the operating current under APC (auto power control). As is apparent from this figure, the device is inoperable after about 100 hours in the conventional structure shown in FIG. 13, whereas in the first embodiment, it is confirmed that it operates stably for over 500 hours. did it.
上記実施形態においては、従来のキャップによる気密構造は採用していないので部品点数、組立て工数を削減することができる。また、ヒートシンク部4が外気と触れる面積も増加させることができる。
In the above embodiment, since the conventional airtight structure using the cap is not employed, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced. Moreover, the area which the
尚、図1に示す構造に加えて、従来のように窓付きのキャップを密閉状態で装着して半導体レーザ装置を構成することも可能である。 In addition to the structure shown in FIG. 1, a semiconductor laser device can be configured by attaching a cap with a window in a sealed state as in the prior art.
図1に示す半導体レーザ装置1は、受光素子を内臓していないので、半導体レーザ素子9の出力をモニターするためには、フロントモニター用の受光素子をレーザ装置1とは別個に配置することが好ましい。
Since the semiconductor laser device 1 shown in FIG. 1 does not include a light receiving element, in order to monitor the output of the
次に、改良された半導体レーザ装置の第2の実施形態(本発明の実施形態)を図2を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、サブマウント10として受光素子18を内臓したタイプのものを用いた点、その出力を取り出すために、リードピンを1本増加して3本とした点である。
Next, a second embodiment (embodiment of the present invention) of an improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. The main difference from the first embodiment is that a
ベース部3には、2本のリードピン11B,11Cを貫通配置するに十分な大きさを有する横方向に長い1つの貫通孔12が形成されている。この孔12に2本のリードピン11B,11Cをそれらの一端が溝5内に位置するように、互いに離間して配置している。この2本のリードピン11B,11Cは、絶縁材13によって互いに絶縁され、さらにベース部3とも絶縁されて固定されている。リードピン11Bの一端は、先の実施形態と同様に、半導体レーザ素子9に対する配線に利用され、もう1つのリードピン11Cは、サブマウント10に内臓の受光素子18に対する配線に利用される。受光素子18は、PIN型の受光素子で2端子構造とされ、一方の端子に接続した電極(この例では裏面電極)が、ヒートシンク部4に電気的に接続され、他方の電極(この例では表電極)が、リードピン11Cにワイヤボンド線19を介して接続される。
The
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、受光素子内蔵型の半導体レーザ装置であっても、ベース部3を貫通するリードピン11B、11Cの先端を溝5内に配置し、溝5の中でワイヤボンド配線をすることができるので、受光素子18に対する配線をヒートシンク部4によって確実に保護することができる。また、パッケージ2の小型化を図ることができる。
Also in the second embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be achieved. Further, even in the semiconductor laser device with a built-in light receiving element, the tips of the lead pins 11B and 11C penetrating the
次に、改良された半導体レーザ装置の第3の実施形態を図3を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ヒートシンク部4の先端をテーパー面8から半球状の曲面20にした点である。半導体レーザ素子9やサブマウント10は、この曲面20よりも前方に出ないように配置されている。このように曲面20を形成することによって、半導体レーザ装置1の先端がボールペンの先端と同様の形態となり、ピックアップ装置等に組み込む際のあおり調整が行ないやすくなる。すなわち、レーザ装置の先端をピックアップ装置の半球状のくぼみに配置し、光軸が最適位置に来るようにリードピン側をX−Y方向に移動しながら調整する、あおり調整と呼ばれる調整を容易にすることができる。
Next, a third embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. A significant difference from the first embodiment is that the tip of the
この第3の実施形態において、半導体レーザ素子9の位置を図3に示す状態から軸X方向に沿って前後(例えばベース部3側)に若干移動した状態に変更することもできる。例えば、半導体レーザ素子9をその光出射点が曲面20から等距離になる様に配置することができる。すなわち、曲面20を1つの球の一部とみなした時、その球の中心に半導体レーザ素子9の光出射点が位置するように、半導体レーザ素子9を配置する。このように配置することにより、前記あおり調整の際に、半導体レーザ素子9の光出射点が移動しなくなる。その結果、調整作業が容易になる。
In the third embodiment, the position of the
この第3の実施形態は、第2の実施形態や後述するその他の実施形態に適用することができる。 This third embodiment can be applied to the second embodiment and other embodiments described later.
次に、改良された半導体レーザ装置の第4の実施形態を図4を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ヒートシンク部4の形状を変更した点である。第1の変更点は、溝5の平坦面6先端に下向きに傾斜したテーパー面21を形成した点である。このようなテーパー面21を形成することにより、半導体レーザ素子9から出力される光が溝5の平坦面6によって遮られるのを防止することができる。テーパー面21の角度は、半導体レーザ素子9の光の上下方向への広がり角度の半分よりも大きな角度に設定する。半導体レーザ素子9の光の上下方向への広がり角度は、通常30度程度であるので、テーパー面21の傾斜角度は、15度以上に設定でき、例えば15度から20度の範囲の角度に設定される。
Next, a fourth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. A significant difference from the first embodiment is that the shape of the
素子9の位置を同じに保ったまま、ヒートシンク部4の長さを長くする場合などにおいて、素子の前方にテーパー面21を形成しておくことにより、ヒートシンク部4の長さを長く設定し易くなる。したがって、ヒートシンク部4の体積を増加することができ、放熱面積を広くすることができる。
When the length of the
第2の変更点は、ヒートシンク部5の円弧面であった底面を平坦な底面22とした点である。この底面22は、溝5の平坦面6と平行な平坦面で、平坦面6よりも大きな面積としている。このような平坦な底面22としたことにより、半導体レーザ素子9等へのワイヤボンド作業時にパッケージ2を安定して支えることができるようになる。
The second change point is that the bottom surface which is the arc surface of the
上記第1、第2の変更点は各々別々に行なっても良いし、同時に行なっても良い。 The first and second changes may be performed separately or simultaneously.
この第4の実施形態は、第2、第3の実施形態や後述するその他の実施形態に適用することができる。 The fourth embodiment can be applied to the second and third embodiments and other embodiments described later.
次に、改良された半導体レーザ装置の第5の実施形態を図5を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ヒートシンク部4の形状を変更した点と、その先端に光学素子23を付加した点である。
Next, a fifth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. The main difference from the first embodiment is that the shape of the
第1の変更点は、ヒートシンク部4の先端に設けていたテーパー面8の形成を行なわないで、円柱状のままとした点、すなわち、ヒートシンク部4の先端面と後端面とを同一平面形状とした点である。このようにヒートシンク部4の先端形状を設定することにより、ヒートシンク部4の先端面24の面積を広く確保することができる。したがって、ヒートシンク部4の先端面24に光学要素23を付加する際の取り付け代を広くすることができる。
The first change is that the
第2の変更点は、ヒートシンク部4の先端部に光学要素23を付加した点である。この光学要素23は、平板状をしているが、少なくともヒートシンク部4側の面が平坦な形状をしていればよい。例えば、光学要素23のヒートシンク部4側の面と反対側の面に、前記テーパー面8に相当するようなテーパー面を形成しても良い。光学要素23としては、ホログラム素子、1/4波長板、偏光板、板状レンズなどの中から選択した1つを用いることができる。半導体レーザ装置とは別個に設けていた光学要素23を一体に設けたので、光ピックアップや光通信用の送信機などにおける光学的な調整が簡素化できる。
The second change is that an
上記の第1、第2の変更点は各々別々に行なっても良いし、同時に行なっても良い。 The first and second changes described above may be performed separately or simultaneously.
この第5の実施形態は、第2、第4の実施形態や後述するその他の実施形態に適用することができる。 The fifth embodiment can be applied to the second and fourth embodiments and other embodiments described later.
次に、改良された半導体レーザ装置の第6の実施形態を図6を参照して説明する。図2に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第2の実施形態と大きく相違するのは、ヒートシンク部4の形状を変更した点と、その先端に光学素子25を付加した点である。
Next, a sixth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The major difference from the second embodiment is that the shape of the
第1の変更点は、ヒートシンク部4の先端にその外側に設けていたテーパー面8の形成を行なわないで、円柱状のままとし、溝5の先端に光学素子25を受け入れるくぼみを設けた点である。このようにヒートシンク部4の先端形状を設定することにより、球状の光学要素25を確実に取りつけることができる。
The first change is that the
第2の変更点は、ヒートシンク部4の先端部に球状の光学要素25を付加した点である。この光学要素25は、半導体レーザ素子9の発する光をコリメートし、あるいは集光するために用いられる。そして要素25はヒートシンク部4の先端部に設けたくぼみに保持され、接着剤などによって固定される。半導体レーザ装置とは別個に設けていた光学要素25を光学的な調整を行なって一体に設けたので、光ピックアップや光通信用の送信機、光ファイバーモジュールなどに適用する場合に、その光学的な調整が簡素化できる。
The second change is that a spherical
上記の第1、第2の変更点は各々別々に行なっても良いし、同時に行なっても良い。 The first and second changes described above may be performed separately or simultaneously.
この第6の実施形態は、第1、第4の実施形態やその他の実施形態に適用することができる。 The sixth embodiment can be applied to the first and fourth embodiments and other embodiments.
次に、改良された半導体レーザ装置の第7の実施形態を図7を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ヒートシンク部4の円弧状側面形状を多面形状に変更した点である。正面から見て、円弧部分を備えていたヒートシンク部4の外周部を、正面から見て多角形状に変更した。多角形に変更することによって、チャッキングが容易に行なえるようになる。ヒートシンク部4の円弧面であった底面は、第4の実施形態と同様に平坦な底面22としている。この底面22は、溝5の平坦面6と平行な平坦面で、平坦面6よりも大きな面積としている。このような平坦な底面22としたことにより、半導体レーザ素子9等へのワイヤボンド作業時にパッケージ2を安定して支えることができるようになる。
Next, a seventh embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. A significant difference from the first embodiment is that the arc-shaped side surface shape of the
ヒートシンク部4は、それを円筒状を成すくぼみの中に挿入した際、その取り付け安定性を高めるために、周囲の面の複数の角部分が仮想の円筒(図7に一点鎖線Cで示す)に内接するように形成している。この時、仮想の円筒Cの中心軸は前記軸Xと一致する。
When the
この第7の実施形態は、第2の実施形態やその他の実施形態に適用することができる。 The seventh embodiment can be applied to the second embodiment and other embodiments.
次に、改良された半導体レーザ装置の第8の実施形態を図8を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ベース部3とヒートシンク部4の形状を変更した点である。
Next, an eighth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. A significant difference from the first embodiment is that the shapes of the
第1の変更点は、ベース部3とヒートシンク部4との外形寸法の相違によって形成され、位置決め基準面として用いられていた段差、すなわち、ヒートシンク部4の周囲からはみ出しているベース部3の外周部をなくした点である。このようにベース部3とヒートシンク部4を一体の円柱形状とし、その間の段差を無くしたことにより、半導体レーザ装置を軸X方向に移動させて取付け調整する際、前記段差によって受ける規制が無くなり、調整作業が容易になる。
The first change is the step used as the positioning reference surface formed by the difference in the external dimensions of the
第2の変更点は、ワイヤボンドの作業性を高めるために、ヒートシンク部4の壁部7Bの一部を除去し、平坦面6Bを設けた点である。平坦面6Bは、溝5の平坦面6と同一平面としているが、溝5の底面5と段差を持った平坦面としても良い。このような平坦面6Bを形成することにより、素子9あるいはサブマウント10に対してワイヤボンドを行なうためのキャピラリの形状が制約を受けにくくなり、製造時の作業性を良好にすることができる。
A second change is that a part of the
上記第1、第2の変更点は各々別々に行なっても良いし、同時に行なっても良い。 The first and second changes may be performed separately or simultaneously.
この第8の実施形態は、第2から第7の何れかの実施形態やその他の実施形態に適用することができる。 The eighth embodiment can be applied to any of the second to seventh embodiments and other embodiments.
次に、改良された半導体レーザ装置の第9の実施形態を図9を参照して説明する。図1に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1の実施形態と大きく相違するのは、ダミーのリードピン11Dを設けて、一般的な3ピンの装置とピンコンパチブルにした点、溝5の左右に形成していた左右の壁部7A,7Bの一方を削除して平坦な面6の左右の一方のみに壁部7Bを形成した点である。
Next, a ninth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and differences will be mainly described. The main difference from the first embodiment is that dummy lead pins 11D are provided to make them compatible with a general 3-pin device, and the left and
ヒートシンク部4は、壁部7A,7Bの一方を削除することによって、正面から見てL字形状としている。先の実施例では、溝5の底面を構成する平坦面6に半導体レーザ素子9を配置するとしたが、この実施例のように溝5の形状を扇型(V字状)と見なすことができる場合は、溝5の一方の内壁面に半導体レーザ素子9が配置されていると見なすこともできる。
The
リードピン11Bは、溝5に完全に収容されるのではなく、一部が溝5からはみ出した状態でベース部3に絶縁されて固定されている。ダミーのリードピン11Dは、リードピン11Aと同様に、その一端がベース部3に溶接などによって接合されて、ベース部3に電気的に導通した状態で固定されている。リードピン11Dは、リードピン11Aと同様に軸X方向から見てヒートシンク部4と平面的に重なる位置に配置される。リードピン11Dは、一般的な3ピンの装置において、モニター信号出力用のリードピンが配置される位置と同じ位置に配置される。したがって、一般的な3ピンの装置とピン配置がコンパチブルになり、共通の製造装置を利用して製造することが可能になる。
The lead pin 11 </ b> B is not completely accommodated in the
モニター機能内蔵型の装置は、モニター信号出力用のリードピンを、リードピン11Bと同様に、ヒートシンク部4との平面的な重なりを避けて配置する必要があるので、ヒートシンク部4の設置個所が限定される。しかしながら、この実施例の場合は、リードピン11Dがベース部3から突出しないダミーリードであるため、ヒートシンク部4の設置可能範囲を広く確保することができる。すなわち、本来ならモニター信号出力用のリードピンが位置する範囲にヒートシンク部4、この例では壁部7Bを突出して配置することができる。
In the monitor function built-in type device, it is necessary to arrange the lead pin for outputting the monitor signal so as to avoid the planar overlap with the
その結果、通常は面6と同じ位置であるヒートシンク部4の上端位置を、半導体レーザ素子9の発光点もしくは上面よりも上の位置まで突出して配置することができる。このように発光点もしくは上面よりも上の位置まで突出する壁部7Bの存在によって、放熱のための体積、あるいは表面積を増加させることができ、放熱性を良好にすることができる。
As a result, the upper end position of the
この第9の実施形態は、第2から第8の何れかの実施形態やその他の実施形態に適用することができる。 The ninth embodiment can be applied to any of the second to eighth embodiments and other embodiments.
次に、改良された半導体レーザ装置の第10の実施形態を図10を参照して説明する。図9に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。第9の実施形態との相違点は、ヒートシンク部4の壁部7の形状を変更した点である。すなわち、鋭角であった壁部7の頂上部を面取りして平坦面7Cとした。このような構成によって、第9の実施形態よりも放熱性の点で若干劣るが、第9の実施形態と同様の効果を奏することができる。
Next, a tenth embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. Components that are the same as those in the embodiment shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described. The difference from the ninth embodiment is that the shape of the wall portion 7 of the
次に、改良された半導体レーザ装置の第11の実施形態を図11を参照して説明する。この実施形態は、図8に示す実施形態をベースとして、図9、10に示す実施形態を付加したものである。したがって、図8〜10に示す実施形態と同一構成要素については同一の符号を示している。 Next, an eleventh embodiment of the improved semiconductor laser device will be described with reference to FIG. This embodiment is based on the embodiment shown in FIG. 8 and adds the embodiment shown in FIGS. Therefore, the same components as those in the embodiment shown in FIGS.
ベース部3とヒートシンク部4は、両者の間に段差が生じないように同一の直径とされている。円柱形状の一部が切り欠かれてヒートシンク部4とされ、切り欠かれなかった部分がベース部3とされている。このようにベース部3とヒートシンク部4を一体の円柱形状とし、その間の段差を無くしたことにより、半導体レーザ装置を軸X方向に移動させて取付け調整する際、前記段差によって受ける規制が無くなり、調整作業が容易になる。
The
絶縁材によってベースに固定されたリードピン11Bの一端は、ベース部3を貫通して平坦面6Bの上方まで延びている。リードピン11Dは、リードピン11Aと同様に、その一端がベース部3に溶接などによって接合されて、ベース部3に電気的に導通した状態で固定されている。リードピン11Dは、リードピン11Aと同様に軸X方向から見てヒートシンク部4と平面的に重なる位置に配置される。リードピン11Dは、一般的な3ピンの装置において、モニター信号出力用のリードピンが配置される位置と同じ位置に配置される。したがって、一般的な3ピンの装置とピン配置がコンパチブルになり、共通の製造装置を利用して製造することが可能になる。壁部7は、頂上部を面取りして平坦面7Cを形成している。
One end of the
この第11の実施形態によれば、第8〜10の実施形態における効果と同様の効果を奏することができる。 According to the eleventh embodiment, the same effects as in the eighth to tenth embodiments can be achieved.
上記実施形態において、半導体レーザ素子9に代わる半導体発光素子として発光ダイオードを用いることもできる。それ以外にも、本発明の趣旨を変更しない範囲であれば、上記実施形態以外の変更を行なっても良い。
In the embodiment described above, a light emitting diode can be used as a semiconductor light emitting element instead of the
CD,CD−R/RW,DVD,DVD−R/RW,DVD−ブルーレイディスク等の光ディスク用光源に使用することができる。 It can be used for a light source for optical discs such as CD, CD-R / RW, DVD, DVD-R / RW, DVD-Blu-ray disc.
1 半導体レーザ装置
2 パッケージ
3 ベース部
4 ヒートシンク部
5 溝
9 半導体レーザ素子(半導体発光素子)
11 リードピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11 Lead pin
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