JP2007095968A - Stem for semiconductor laser device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザー素子を搭載するための半導体レーザー装置用ステムと、その製造方法に関する。 The present invention relates to a stem for a semiconductor laser device for mounting a semiconductor laser element, and a manufacturing method thereof.
従来の半導体レーザー装置用ステムとしては、半導体レーザー素子からの熱を放熱するためのヒートシンクをベース上に設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional stem for a semiconductor laser device, a stem provided with a heat sink for dissipating heat from a semiconductor laser element on a base is known (for example, see Patent Document 1).
図3は、特許文献1に提案された従来の半導体レーザー装置用ステムの断面図である。図3に示すように、半導体レーザー装置用ステム100は、ベース101と、ベース101上に設けられたヒートシンク102と、ベース101を貫通する貫通孔101aに挿通された複数のリード103とを含む。この半導体レーザー装置用ステム100を用いて半導体レーザー装置を組み立てる際は、ヒートシンク102の側面102aに接着層(例えば半田層等)を介して半導体レーザー素子104を搭載する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional stem for a semiconductor laser device proposed in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 3, the semiconductor
図4A,Bは、上述した半導体レーザー装置用ステム100の製造方法を説明するための工程別断面図である。まず、図4Aに示すように、ベース101上に、例えばロウ材(図示せず)等を介してヒートシンク102を接着する。続いて、図4Bに示すように、1対の押圧治具105a,105bを用いて、ヒートシンク102の側面102aと、その反対側に位置する裏面102bとを押圧する。これにより、半導体レーザー素子104(図3参照)の搭載面となるヒートシンク102の側面102aを平坦化することができるため、搭載される半導体レーザー素子104の光軸ズレを防止できる。
しかし、上述した半導体レーザー装置用ステム100を複数個同時に運搬したり、複数個同時にバレル処理したりする際に、例えば半導体レーザー装置用ステム100同士が衝突することによって、ヒートシンク102の角部X(図3参照)に突起が形成される可能性がある。上記突起が形成されると、半導体レーザー素子104を搭載する際、上記側面102aと半導体レーザー素子104との密着性が低下するおそれがある。特に、多量の熱を発する半導体レーザー素子104を搭載する際は、放熱性を高めるため、上記側面102aと半導体レーザー素子104との間の接着層を薄くする必要があるが、上記角部Xに突起が形成されると、上記接着層を薄くすることが困難となるおそれがある。
However, when a plurality of the above-described semiconductor laser device stems 100 are simultaneously transported or barrel-processed simultaneously, for example, the semiconductor laser device stems 100 collide with each other, thereby causing the corner portion X ( There is a possibility that a protrusion is formed in the case of FIG. If the protrusion is formed, when the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、半導体レーザー素子との密着性を良好に保つことができる半導体レーザー装置用ステム及びその製造方法を提供する。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a stem for a semiconductor laser device capable of maintaining good adhesion to a semiconductor laser element and a method for manufacturing the same.
本発明の半導体レーザー装置用ステムは、ベースと前記ベース上に設けられたヒートシンクとを含む半導体レーザー装置用ステムであって、
前記ヒートシンクには、前記ヒートシンクの少なくとも1つの側面と前記ヒートシンクの主面とを連結する傾斜面が形成されており、
前記ヒートシンクの前記側面と前記ヒートシンクの前記傾斜面とがなす角度が、180度を超え225度以下であることを特徴とする。
The stem for a semiconductor laser device of the present invention is a stem for a semiconductor laser device including a base and a heat sink provided on the base,
In the heat sink, an inclined surface that connects at least one side surface of the heat sink and the main surface of the heat sink is formed,
An angle formed by the side surface of the heat sink and the inclined surface of the heat sink is more than 180 degrees and not more than 225 degrees.
本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法は、ベースと前記ベース上に設けられたヒートシンクとを含む半導体レーザー装置用ステムの製造方法であって、
前記ヒートシンクの少なくとも1つの側面を押圧手段により押圧する工程を含み、
前記押圧手段は、前記ヒートシンクの前記側面を押圧するための押圧面を含み、
前記押圧面は、第1押圧面と、前記第1押圧面と連結する第2押圧面とを含み、
前記第1押圧面は、前記ヒートシンクの前記側面に対する押圧方向と略直交する面であり、
前記第2押圧面は、前記第1押圧面と前記第2押圧面との間の連結部から前記押圧方向側へ傾斜する傾斜面であり、
前記第1押圧面と前記第2押圧面とがなす角度が、135度以上180度未満であることを特徴とする。
A method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device according to the present invention is a method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device including a base and a heat sink provided on the base,
A step of pressing at least one side surface of the heat sink by a pressing means,
The pressing means includes a pressing surface for pressing the side surface of the heat sink,
The pressing surface includes a first pressing surface and a second pressing surface connected to the first pressing surface,
The first pressing surface is a surface substantially orthogonal to the pressing direction with respect to the side surface of the heat sink,
The second pressing surface is an inclined surface that is inclined toward the pressing direction side from a connecting portion between the first pressing surface and the second pressing surface,
An angle formed by the first pressing surface and the second pressing surface is 135 degrees or more and less than 180 degrees.
本発明の半導体レーザー装置用ステムによれば、上記傾斜面を含むため、この半導体レーザー装置用ステム同士が衝突した場合に、半導体レーザー素子の搭載面となるヒートシンクの側面と、上記傾斜面との間の角部に突起が形成されることを防止できる。これにより、半導体レーザー素子との密着性を良好に保つことができる。また、本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法によれば、上記本発明の半導体レーザー装置用ステムを容易に製造することができる。 According to the semiconductor laser device stem of the present invention, since the inclined surface is included, when the semiconductor laser device stems collide with each other, the side surface of the heat sink that becomes the mounting surface of the semiconductor laser element and the inclined surface Protrusions can be prevented from being formed at the corners between them. Thereby, the adhesiveness with a semiconductor laser element can be kept favorable. Moreover, according to the method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device of the present invention, the stem for a semiconductor laser device of the present invention can be easily manufactured.
本発明の半導体レーザー装置用ステムは、ベースと、このベース上に設けられたヒートシンクとを含む。ベースを構成する材料は特に限定されず、例えば鉄や鉄−ニッケル合金等を使用することができる。また、ヒートシンクを構成する材料についても、放熱性を有する限り特に限定されず、例えば銅やアルミニウム等を使用することができる。なお、ベースとヒートシンクとは、ロウ材等を用いて接着されていてもよいし、同じ材料から一体的に形成されていてもよい。 The stem for a semiconductor laser device of the present invention includes a base and a heat sink provided on the base. The material which comprises a base is not specifically limited, For example, iron, an iron-nickel alloy, etc. can be used. Moreover, it does not specifically limit about the material which comprises a heat sink, as long as it has heat dissipation, For example, copper, aluminum, etc. can be used. The base and the heat sink may be bonded using a brazing material or the like, or may be integrally formed from the same material.
また、上記ヒートシンクには、上記ヒートシンクの少なくとも1つの側面と上記ヒートシンクの主面とを連結する傾斜面が形成されている。そして、上記側面と上記傾斜面とがなす角度が、180度を超え225度以下である。これにより、本発明の半導体レーザー装置用ステム同士が衝突した場合に、半導体レーザー素子の搭載面となる上記側面と、上記傾斜面との間の角部に突起が形成されることを防止できるため、半導体レーザー素子との密着性を良好に保つことができる。なお、本発明の半導体レーザー装置用ステム同士が衝突した場合に、ヒートシンクの主面と上記傾斜面との間の角部には突起が形成される可能性がある。しかし、ヒートシンクの主面と上記傾斜面との間の角部に形成される突起は、ヒートシンクの側面と半導体レーザー素子との密着を妨げる可能性は殆どない。また、上記側面と上記傾斜面とがなす角度が225度を超える場合は、上記側面と上記傾斜面との間の角部に突起が形成される可能性があるため、半導体レーザー素子との密着性が低下するおそれがある。なお、「ヒートシンクの主面」とは、ベースにおけるヒートシンクが設けられた表面側からヒートシンクを平面視した場合に、正面に見えるヒートシンクの面をいう。 The heat sink has an inclined surface that connects at least one side surface of the heat sink and the main surface of the heat sink. The angle formed between the side surface and the inclined surface is more than 180 degrees and not more than 225 degrees. As a result, when the stems for a semiconductor laser device of the present invention collide with each other, it is possible to prevent protrusions from being formed at the corners between the side surface serving as the mounting surface of the semiconductor laser element and the inclined surface. Adhesion with the semiconductor laser element can be kept good. In addition, when the stems for semiconductor laser devices of the present invention collide with each other, there is a possibility that protrusions are formed at corners between the main surface of the heat sink and the inclined surface. However, the projections formed at the corners between the main surface of the heat sink and the inclined surface hardly interfere with the adhesion between the side surface of the heat sink and the semiconductor laser element. In addition, when the angle formed by the side surface and the inclined surface exceeds 225 degrees, a protrusion may be formed at a corner between the side surface and the inclined surface. May decrease. The “main surface of the heat sink” refers to the surface of the heat sink that can be seen from the front when the heat sink is viewed from the surface side where the heat sink is provided in the base.
次に、本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法について説明する。本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法は、上述した本発明の半導体レーザー装置用ステムを製造するための好適な製造方法である。よって、上述と重複する内容については、説明を省略する。 Next, a method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device according to the present invention will be described. The method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device of the present invention is a preferable method for manufacturing the stem for a semiconductor laser device of the present invention described above. Therefore, the description overlapping with the above description is omitted.
本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法は、上記ヒートシンクの少なくとも1つの側面を押圧手段により押圧する工程を含む。上記押圧手段は、上記ヒートシンクの上記側面を押圧するための押圧面を含み、上記押圧面は、第1押圧面と、この第1押圧面と連結する第2押圧面とを含む。 The method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device of the present invention includes a step of pressing at least one side surface of the heat sink by a pressing means. The pressing means includes a pressing surface for pressing the side surface of the heat sink, and the pressing surface includes a first pressing surface and a second pressing surface connected to the first pressing surface.
上記第1押圧面は、上記ヒートシンクの上記側面に対する押圧方向と略直交する面であり、上記第2押圧面は、上記第1押圧面と上記第2押圧面との間の連結部から上記押圧方向側へ傾斜する傾斜面である。そして、上記第1押圧面と上記第2押圧面とがなす角度が、135度以上180度未満である。本発明の半導体レーザー装置用ステムの製造方法によれば、上記押圧する工程によって、上記ヒートシンクの少なくとも1つの側面と上記ヒートシンクの主面とを連結する傾斜面を形成することができる。よって、上述した本発明の半導体レーザー装置用ステムを容易に製造することができる。なお、上記押圧手段は、上記ヒートシンクより硬度の高い材料から構成されていればよく、例えばダイ等の押圧治具が使用できる。特に、TiC等を焼結した超硬質材料からなるダイを使用すると、上記ヒートシンクの上記側面に対する押圧加工を容易に行うことができる。以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 The first pressing surface is a surface substantially orthogonal to a pressing direction with respect to the side surface of the heat sink, and the second pressing surface is pressed from a connecting portion between the first pressing surface and the second pressing surface. It is an inclined surface which inclines to the direction side. And the angle which the said 1st press surface and the said 2nd press surface make is 135 degree | times or more and less than 180 degree | times. According to the method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device of the present invention, an inclined surface connecting at least one side surface of the heat sink and the main surface of the heat sink can be formed by the pressing step. Therefore, the above-described stem for the semiconductor laser device of the present invention can be easily manufactured. In addition, the said press means should just be comprised from the material whose hardness is higher than the said heat sink, For example, press jigs, such as die | dye, can be used. In particular, when a die made of an ultra-hard material obtained by sintering TiC or the like is used, it is possible to easily press the side surface of the heat sink. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムについて説明する。参照する図1Aは、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムの斜視図であり、参照する図1Bは、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムの断面図である。 First, a stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention will be described. 1A to be referred to is a perspective view of a stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B to be referred to is a cross-sectional view of the stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
図1A,Bに示すように、半導体レーザー装置用ステム1は、ベース10と、ベース10の主面10a上に設けられたヒートシンク11と、ベース10に固定された複数のリード12とを含む。リード12は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等から形成することができる。また、リード12は、図1Bに示すように、ベース10を貫通する貫通孔10bに挿通されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor laser device stem 1 includes a
ヒートシンク11には、ヒートシンク11の側面11aとヒートシンク11の主面11bとを連結する傾斜面11cが形成されている。そして、上記側面11aと上記傾斜面11cとがなす角度θ1(図1B参照)が、180度を超え225度以下である。これにより、半導体レーザー装置用ステム1同士が衝突した場合に、半導体レーザー素子(図示せず)の搭載面となる上記側面11aと、上記傾斜面11cとの間の角部に突起が形成されることを防止できるため、半導体レーザー素子との密着性を良好に保つことができる。
In the
また、半導体レーザー装置用ステム1においては、上記側面11aと上記傾斜面11cとの間の稜線11dを含み、かつ上記側面11aに略直交する面15(図1Bにおいて破線で示す)を基準としたときに、上記傾斜面11cにおける稜線11dとは反対側に位置する端部(稜線)11eまでの高さH1(図1B参照)が50μm以上であることが好ましい。上記主面11bと上記傾斜面11cとの間の角部に例えば1〜20μm程度の突起が形成されても、搭載する半導体レーザー素子との密着性を保つことができるからである。なお、半導体レーザー装置用ステム1の小型化を行うためには、上記H1が400μm以下であることが好ましい。
Further, in the semiconductor laser device stem 1, a surface 15 (indicated by a broken line in FIG. 1B) including the
また、半導体レーザー装置用ステム1においては、上記H1と上記θ1とが、180+arctan(20/H1)≦θ1の関係を満たすことが好ましい。上記主面11bと上記傾斜面11cとの間の角部に例えば1〜20μm程度の突起が形成されても、搭載する半導体レーザー素子と上記突起との接触を防ぐことができるからである。
Further, in the semiconductor laser device for the stem 1, and the H 1 and the theta 1 preferably satisfies the 180 + arctan (20 / H 1 ) ≦ θ 1 relationship. This is because even if a protrusion of about 1 to 20 μm, for example, is formed at the corner between the
以上、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステム1について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、半導体レーザー装置用ステム1に複数の半導体レーザー素子を搭載する場合は、上記傾斜面11cとは別に、上記側面11a以外のヒートシンク11の側面と上記主面11bとの間に傾斜面が形成されていてもよい。ヒートシンク11の複数の側面に対してそれぞれ半導体レーザー素子を搭載した場合に、それぞれの半導体レーザー素子との密着性を良好に保つことができるからである。
The semiconductor laser device stem 1 according to one embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, when a plurality of semiconductor laser elements are mounted on the stem 1 for a semiconductor laser device, an inclined surface is formed between the side surface of the
次に、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムの製造方法について説明する。参照する図2A,Bは、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムの製造方法を説明するための工程別断面図である。なお、図2A,Bにおいて、図1A,Bと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, a method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention will be described. 2A and 2B to be referred to are cross-sectional views for each process for explaining a method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B, the same components as those in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
まず、図2Aに示すように、ベース10上に、例えばロウ材(図示せず)等を介してヒートシンク11を接着する。続いて、図2Bに示すように、1対の押圧治具20a,20bを用いて、ヒートシンク11の側面11aと、その反対側に位置する裏面11fとを押圧する。ここで、上記押圧治具20aは、上記側面11aを押圧するための押圧面201aを含み、この押圧面201aは、第1押圧面2011aと、この第1押圧面2011aと連結する第2押圧面2012aとを含む。第1押圧面2011aは、上記側面11aに対する押圧方向(図2Bにおける矢印I方向)と略直交する面であり、第2押圧面2012aは、第1押圧面2011aと第2押圧面2012aとの間の連結部202aから上記押圧方向側へ傾斜する傾斜面である。そして、第1押圧面2011aと第2押圧面2012aとがなす角度θ2(図2B参照)が、135度以上180度未満である。これにより、ヒートシンク11の側面11aとヒートシンク11の主面11bとを連結する傾斜面11cを形成することができる。また、背景技術で説明したように、上記側面11aを平坦化することもできる。なお、押圧治具20aにより上記側面11aを押圧する際の圧力条件は、例えば40〜70MPa程度であればよい。
First, as shown in FIG. 2A, a
押圧治具20aにおいては、上記連結部202aを含み、かつ第1押圧面2011aに略直交する面16(図2Bにおいて破線で示す)を基準としたときに、第2押圧面2012aにおける上記連結部202aとは反対側の端部203aまでの高さH2(図2B参照)が50μm以上であることが好ましい。上述した半導体レーザー装置用ステム1における高さH1(図1B参照)を50μm以上とすることができるため、上述した理由と同様にヒートシンク11の側面11aと半導体レーザー素子(図示せず)との密着性を保つことができるからである。なお、上記角度θ2を適宜調整することにより、上述した半導体レーザー装置用ステム1における角度θ1(図1B参照)の値を所望の値に調整することができる。
In the
上記製造方法においては、上記押圧工程(図2B)が、ヒートシンク11をベース10上に設ける工程(図2A)の後に行われる。これにより、上記傾斜面11cの形成と同時に、ベース10に対する上記側面11aの相対位置を微調整することができる。
In the manufacturing method, the pressing step (FIG. 2B) is performed after the step of providing the
以上、本発明の一実施形態に係る半導体レーザー装置用ステムの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、1対の押圧治具20a,20bを用いたが、押圧工程時に半導体レーザー装置用ステム1を支持する支持手段がある場合は、押圧手段として押圧治具20aのみを使用してもよい。
The method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, a pair of pressing
本発明は、多量の熱を発する半導体レーザー素子を搭載するための半導体レーザー装置用ステムに有用であり、例えばCD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)等に記録された情報を再生するための光ピックアップ装置に組み込まれる半導体レーザー装置に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a semiconductor laser device stem for mounting a semiconductor laser element that emits a large amount of heat, for example, for reproducing information recorded on a CD (Compact Disk), a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. The present invention can be applied to a semiconductor laser device incorporated in the optical pickup device.
1 半導体レーザー装置用ステム
10 ベース
10a 主面
10b 貫通孔
11 ヒートシンク
11a 側面
11b 主面
11c 傾斜面
11d 稜線
11e 端部
11f 裏面
12 リード
15,16 面
20a,20b 押圧治具(押圧手段)
201a 押圧面
202a 連結部
203a 端部
2011a 第1押圧面
2012a 第2押圧面
H1,H2 高さ
θ1,θ2 角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記ヒートシンクには、前記ヒートシンクの少なくとも1つの側面と前記ヒートシンクの主面とを連結する傾斜面が形成されており、
前記ヒートシンクの前記側面と前記ヒートシンクの前記傾斜面とがなす角度が、180度を超え225度以下であることを特徴とする半導体レーザー装置用ステム。 A stem for a semiconductor laser device including a base and a heat sink provided on the base,
In the heat sink, an inclined surface that connects at least one side surface of the heat sink and the main surface of the heat sink is formed,
The stem for a semiconductor laser device, wherein an angle formed between the side surface of the heat sink and the inclined surface of the heat sink is more than 180 degrees and not more than 225 degrees.
前記ヒートシンクの少なくとも1つの側面を押圧手段により押圧する工程を含み、
前記押圧手段は、前記ヒートシンクの前記側面を押圧するための押圧面を含み、
前記押圧面は、第1押圧面と、前記第1押圧面と連結する第2押圧面とを含み、
前記第1押圧面は、前記ヒートシンクの前記側面に対する押圧方向と略直交する面であり、
前記第2押圧面は、前記第1押圧面と前記第2押圧面との間の連結部から前記押圧方向側へ傾斜する傾斜面であり、
前記第1押圧面と前記第2押圧面とがなす角度が、135度以上180度未満であることを特徴とする半導体レーザー装置用ステムの製造方法。 A method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device, comprising a base and a heat sink provided on the base,
A step of pressing at least one side surface of the heat sink by a pressing means,
The pressing means includes a pressing surface for pressing the side surface of the heat sink,
The pressing surface includes a first pressing surface and a second pressing surface connected to the first pressing surface,
The first pressing surface is a surface substantially orthogonal to the pressing direction with respect to the side surface of the heat sink,
The second pressing surface is an inclined surface that is inclined toward the pressing direction side from a connecting portion between the first pressing surface and the second pressing surface,
The method for manufacturing a stem for a semiconductor laser device, wherein an angle formed by the first pressing surface and the second pressing surface is 135 degrees or more and less than 180 degrees.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |