JP2008282965A - Semiconductor laser module and cabinet - Google Patents

Semiconductor laser module and cabinet Download PDF

Info

Publication number
JP2008282965A
JP2008282965A JP2007125524A JP2007125524A JP2008282965A JP 2008282965 A JP2008282965 A JP 2008282965A JP 2007125524 A JP2007125524 A JP 2007125524A JP 2007125524 A JP2007125524 A JP 2007125524A JP 2008282965 A JP2008282965 A JP 2008282965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
main body
desiccant
housing
laser module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007125524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Miyazaki
滋樹 宮崎
Norihiro Oose
憲寛 大瀬
Norifumi Sato
典文 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2007125524A priority Critical patent/JP2008282965A/en
Publication of JP2008282965A publication Critical patent/JP2008282965A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module where a drying agent can easily be replaced and to provide a cabinet used therefor. <P>SOLUTION: The cabinet 20 has a body 21 having an opening 21A, and a top lid 22 for covering the opening 21A. An O ring 23 is provided between the body 21 and the top lid 22. The top lid 22 has a recess therein as a drying agent receiving portion 22A, and the drying agent 30 is received in the drying agent receiving portion 22A. When the temperature inside the module rises, the drying agent 30 can be removed together with the top lid 22 from the body 21 and can easily be replaced. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザを筐体に収容した半導体レーザモジュールおよびこれに用いられる筐体に関する。   The present invention relates to a semiconductor laser module in which a semiconductor laser is accommodated in a casing, and a casing used for the semiconductor laser module.

半導体レーザは、例えばDVD(Digital Versatile Disk)用途では、筐体に入れない裸の状態で機器に取り付けられる場合が多く、必要に応じて外部環境の温度・湿度などを制御して使用される。しかし、用途によっては、筐体に収容した半導体レーザモジュールの形で使用される場合もあり、その場合には、例えば、半導体レーザを湿度を極めて低くした環境で筐体に収容し、溶接などにより密閉するようにしている。しかし、溶接などで筐体を完全に密閉してしまうと、メンテナンスのため開封することもできなくなるので、通常はOリングなどの密閉性の比較的低い封止方法も併用している。そのため、外部から筐体内への水分進入経路を完全に遮断することは難しい。   For example, in a DVD (Digital Versatile Disk) application, a semiconductor laser is often attached to a device in a bare state that cannot be put in a casing, and is used by controlling the temperature and humidity of the external environment as necessary. However, depending on the application, it may be used in the form of a semiconductor laser module housed in a housing. In that case, for example, the semiconductor laser is housed in the housing in an environment where the humidity is extremely low, and welding is performed. It is trying to seal. However, if the casing is completely sealed by welding or the like, it cannot be opened for maintenance, and therefore a sealing method having a relatively low sealing property such as an O-ring is usually used together. Therefore, it is difficult to completely block the moisture ingress path from the outside into the housing.

特許文献1では、筐体内に乾燥剤を封入することが提案されている。この乾燥剤は、半導体レーザを冷却するペルチェ素子などの冷却器の結露を防止するために設けられたものである。
特開2006−49605号公報
In patent document 1, it is proposed to enclose a desiccant in a housing. This desiccant is provided to prevent condensation of a cooler such as a Peltier element that cools the semiconductor laser.
JP 2006-49605 A

しかしながら、特許文献1に記載の構造では、乾燥剤を半導体レーザなどと共に筐体底面に配置していたので、モジュール内部の湿度が上昇した場合には、筐体を開封して乾燥剤を取り外し、新しい乾燥剤と交換しなければならなかった。また、乾燥剤としてはシリカゲルを用いていたので、0℃以下の低温では吸湿能力が著しく低下することに加えて、室温における平衡湿度が約20%と高いために有効に機能しないという問題もあった。   However, in the structure described in Patent Document 1, since the desiccant was disposed on the bottom surface of the housing together with the semiconductor laser and the like, when the humidity inside the module increased, the housing was opened and the desiccant was removed, Had to be replaced with new desiccant. In addition, since silica gel was used as the desiccant, in addition to a significant decrease in moisture absorption capability at a low temperature of 0 ° C. or lower, there was also a problem that it did not function effectively because the equilibrium humidity at room temperature was as high as about 20%. It was.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、乾燥剤の交換を容易に行うことができる半導体レーザモジュールおよびこれに用いられる筐体を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser module and a housing used therefor in which the desiccant can be easily replaced.

本発明による第1の半導体レーザモジュールは、以下の(A)〜(C)の構成要件を備えたものである。
(A)半導体レーザ
(B)半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体、開口を覆うと共に乾燥剤収容部が設けられた上蓋、および、弾性材料により構成されると共に内部に空洞を有し、本体と上蓋との間に設けられた弾性環型封止部材を有する筐体
(C)上蓋の乾燥剤収容部に収容された乾燥剤
The first semiconductor laser module according to the present invention has the following structural requirements (A) to (C).
(A) Semiconductor laser (B) A main body that contains a semiconductor laser and has an opening on its upper surface, an upper lid that covers the opening and is provided with a desiccant containing portion, and is made of an elastic material and has a cavity inside A desiccant accommodated in a desiccant accommodating portion of the upper lid of the casing (C) having an elastic ring-shaped sealing member provided between the main body and the upper lid

本発明による筐体は、以下の(A)〜(C)の構成要件を備えたものである。
(A)半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体
(B)開口を覆うと共に乾燥剤収容部が設けられた上蓋
(C)弾性材料により構成されると共に内部に空洞を有し、本体と上蓋との間に設けられた弾性環型封止部材
The casing according to the present invention has the following structural requirements (A) to (C).
(A) A main body that contains a semiconductor laser and has an opening on the upper surface (B) An upper lid that covers the opening and is provided with a desiccant containing portion (C) It is made of an elastic material and has a cavity inside, Elastic ring-shaped sealing member provided between the upper lid

本発明の第2の半導体レーザモジュールは、以下の(A)〜(C)の構成要件を備えたものである。
(A)半導体レーザ
(B)半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体、および、開口を覆う上蓋を有する筐体
(C)筐体内に設けられた乾燥剤
The second semiconductor laser module of the present invention has the following constituents (A) to (C).
(A) Semiconductor laser (B) Main body having a semiconductor laser and an opening on the upper surface, and a casing having an upper lid covering the opening (C) A desiccant provided in the casing

本発明の第1の半導体レーザモジュール、または本発明の筐体では、乾燥剤収容部が設けられた上蓋と本体とが弾性環型封止部材を間にして密閉されており、上蓋の乾燥剤収容部に乾燥剤が収容されているので、モジュール内部の湿度が上昇した場合、乾燥剤は上蓋と共に本体から取り外され、容易に交換可能となる。   In the first semiconductor laser module of the present invention or the housing of the present invention, the upper lid provided with the desiccant container and the main body are hermetically sealed with an elastic ring sealing member in between, and the desiccant for the upper lid Since the desiccant is accommodated in the accommodating portion, when the humidity inside the module increases, the desiccant is removed from the main body together with the upper lid, and can be easily replaced.

本発明の第2の半導体レーザモジュールでは、筐体内に乾燥剤が設けられているので、筐体内の湿度の上昇が抑えられ、結露が防止される。   In the second semiconductor laser module of the present invention, since the desiccant is provided in the housing, an increase in humidity in the housing is suppressed and dew condensation is prevented.

本発明の第1の半導体レーザモジュール、または本発明の筐体によれば、乾燥剤収容部を設けた上蓋と本体とを弾性環型封止部材を間にして密閉し、上蓋の乾燥剤収容部に乾燥剤を収容するようにしたので、乾燥剤を上蓋と共に本体から取り外し、容易に交換することができる。   According to the first semiconductor laser module of the present invention or the casing of the present invention, the upper lid provided with the desiccant accommodating portion and the main body are sealed with the elastic ring sealing member interposed therebetween, and the desiccant accommodated in the upper lid is accommodated. Since the desiccant is accommodated in the part, the desiccant can be removed from the main body together with the upper lid and can be easily replaced.

本発明の第2の半導体レーザモジュールによれば、筐体内に乾燥剤を設けるようにしたので、筐体内の湿度の上昇を抑え、結露を防止することができる。   According to the second semiconductor laser module of the present invention, since the desiccant is provided in the housing, an increase in humidity in the housing can be suppressed and condensation can be prevented.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下の実施の形態は、半導体レーザに対する結露の影響に着目し、これを抑制するため半導体レーザを乾燥剤と共に筐体に収容し、更に筐体の透湿性を改善することにより乾燥剤の効果を高めるようにしたものである。よって、具体的な実施の形態の説明に入る前に、本発明の基礎をなす前提事項として、半導体レーザに対する結露の影響および半導体レーザを筐体に収容する必要性について、実験結果に基づいて説明する。   The following embodiments pay attention to the influence of dew condensation on the semiconductor laser, and in order to suppress this, the semiconductor laser is housed in the housing together with the desiccant, and the moisture permeability of the housing is further improved to improve the effect of the desiccant. It is intended to increase. Therefore, before entering into the description of the specific embodiments, as the premise underlying the present invention, the influence of dew condensation on the semiconductor laser and the necessity of housing the semiconductor laser in the housing will be described based on experimental results. To do.

(実験)
図1に示したような赤色半導体レーザを作製した。この赤色半導体レーザは、銅(Cu)のヒートシンク11に、炭化ケイ素(SiC)のサブマウント12を間にして、GaAs基板に形成した半導体レーザアレイ13を、インジウム(In)−銀(Ag)よりなるはんだ層14および金(Au)−スズ(Sn)よりなるはんだ層15により接合したものであり、各層の厚みおよび構成材料は一般的なものとした。得られた赤色半導体レーザについて、筐体に入れない裸の状態で、一般的な居住空間(常温常湿雰囲気)においてペルチェ素子を用いて約−40℃まで冷却し、その変化を光学顕微鏡で観察した。なお、−40℃という環境は、約10000m上空での航空機の貨物室などで現実に発生する状況である。
(Experiment)
A red semiconductor laser as shown in FIG. 1 was produced. In this red semiconductor laser, a semiconductor laser array 13 formed on a GaAs substrate with a copper (Cu) heat sink 11 and a silicon carbide (SiC) submount 12 in between is formed of indium (In) -silver (Ag). The solder layer 14 and the solder layer 15 made of gold (Au) -tin (Sn) are joined, and the thickness and constituent materials of each layer are general. The obtained red semiconductor laser is cooled to about −40 ° C. using a Peltier device in a general living space (room temperature and humidity) in a bare state that cannot be put in the case, and the change is observed with an optical microscope. did. Note that the environment of −40 ° C. is a situation that actually occurs in an aircraft cargo compartment or the like above about 10,000 m.

(結果と分析)
50℃から急冷を開始し、−10℃で結露が始まった。これは、氷点下になり空気中に含まれる水分が結露し始めたものである。−27℃で凍結が始まり、−39℃で霜が成長し、−45℃では針状の結晶が成長した。−45℃で2分後には、針状の結晶は更に成長し、−45℃で4分後には、赤色半導体レーザは完全に霜で覆われた。その後、再び室温に戻したところ、5℃で氷の融解が始まり、7℃で大きな水滴が生じ、半導体レーザアレイ13の主出射側端面は水滴に覆われた。51℃で氷は完全に融解し、68℃で水分は蒸発した。
(Results and analysis)
Rapid cooling was started from 50 ° C., and condensation started at −10 ° C. This is because the water contained in the air began to condense when it became below freezing point. Freezing started at −27 ° C., frost grew at −39 ° C., and needle-like crystals grew at −45 ° C. After 2 minutes at −45 ° C., the needle-like crystal further grew, and after 4 minutes at −45 ° C., the red semiconductor laser was completely covered with frost. Thereafter, when the temperature was returned to room temperature again, the melting of ice started at 5 ° C., and a large water droplet was generated at 7 ° C., and the main emission side end face of the semiconductor laser array 13 was covered with the water droplet. The ice melted completely at 51 ° C and the water evaporated at 68 ° C.

結露した半導体レーザアレイ13の端面を顕微鏡で確認したところ、端面は均一な青色を呈しているのが正常であるが、ところどころで黄褐色に変色している部分が見られた。これが半導体レーザアレイ13の結露による不良の例である。変色した部分をSEMで観察したところ、インジウム(In)の付着物が認められ、EDXでも特異元素としてインジウム(In)が検出された。よって、変色の原因は、はんだ層14,15に含まれる成分のマイグレーションであり、特にヒートシンク11とサブマウント12との間のはんだ層14にインジウム(In)が含まれる場合に顕著であることが分かった。この不良は不可逆的なものであり、駆動電流の大幅な上昇をもたらすなどの致命的なダメージとなってしまった。   When the end face of the semiconductor laser array 13 having dew condensation was confirmed with a microscope, it was normal that the end face had a uniform blue color, but in some places, a portion turned yellowish brown was observed. This is an example of a defect due to condensation of the semiconductor laser array 13. When the discolored portion was observed with an SEM, indium (In) deposits were observed, and indium (In) was detected as a specific element even in EDX. Therefore, the cause of discoloration is migration of components contained in the solder layers 14 and 15, and is particularly noticeable when indium (In) is contained in the solder layer 14 between the heat sink 11 and the submount 12. I understood. This defect is irreversible and has caused fatal damage such as a large increase in drive current.

これに対して、結露しない条件で温度サイクルにかけたところ、上記のような不良は発生せず、端面は清浄であった。なお、結露しない条件としては、上述した赤色半導体レーザの出射端面にドライエアーを吹きつけながら温度サイクルにかけた。このように、端面変色は結露の有無と完全に対応しており、半導体レーザを筐体に収容し、結露しない条件とすることが必要であることが分かった。   On the other hand, when subjected to a temperature cycle under the condition of no condensation, the above-mentioned defects did not occur and the end face was clean. In addition, as conditions which do not condense, it applied to the temperature cycle, blowing dry air on the emitting end surface of the red semiconductor laser mentioned above. As described above, it has been found that the end face discoloration completely corresponds to the presence or absence of condensation, and it is necessary to accommodate the semiconductor laser in the casing and to prevent the condensation.

以下、この実験結果に基づいて、具体的な実施の形態について説明する。   Hereinafter, specific embodiments will be described based on the experimental results.

図2および図3は、本発明の一実施の形態に係る半導体レーザモジュールの構成を表したものである。この半導体レーザモジュールは、例えば、プロジェクタディスプレイに用いられるものであり、半導体レーザ10を筐体20に収容した構成を有している。   2 and 3 show the configuration of the semiconductor laser module according to one embodiment of the present invention. This semiconductor laser module is used for a projector display, for example, and has a configuration in which the semiconductor laser 10 is accommodated in a housing 20.

図4は、半導体レーザ10の構成の一例を表したものである。半導体レーザ10は、レーザプロジェクタの赤色光源などとして用いられるものであり、630nm以上690nm以下の波長域に発振波長を有する赤色半導体レーザである。この半導体レーザ10は、ヒートシンク11にサブマウント12を間にして半導体レーザアレイ13をはんだ層14,15(図4には図示せず、図1参照。)により接合したものである。   FIG. 4 shows an example of the configuration of the semiconductor laser 10. The semiconductor laser 10 is used as a red light source of a laser projector or the like, and is a red semiconductor laser having an oscillation wavelength in a wavelength range of 630 nm to 690 nm. In this semiconductor laser 10, a semiconductor laser array 13 is joined to a heat sink 11 with solder layers 14 and 15 (not shown in FIG. 4, see FIG. 1) with a submount 12 in between.

ヒートシンク11は、例えば、銅(Cu)により構成され、表面には金(Au)などよりなる薄膜が被着されている。サブマウント12は、例えば炭化ケイ素(SiC)により構成されている。半導体レーザアレイ13はGaAs基板に形成されたAlGaInP系化合物半導体層よりなる赤色半導体レーザバーであり、その構成は一般的なものである。   The heat sink 11 is made of, for example, copper (Cu), and a thin film made of gold (Au) or the like is attached to the surface. The submount 12 is made of, for example, silicon carbide (SiC). The semiconductor laser array 13 is a red semiconductor laser bar made of an AlGaInP-based compound semiconductor layer formed on a GaAs substrate, and its configuration is general.

ヒートシンク11上には、例えばこれと同一材料よりなる電極部材16が、例えばネジ16A,16Bにより固定されている。ヒートシンク11と電極部材16との間には例えばガラスまたはエポキシ等の絶縁樹脂よりなる絶縁板17が設けられており、ヒートシンク11と電極部材16とは電気的に絶縁されている。電極部材16には、半導体レーザアレイ13側の一方の角に段部16Cが設けられており、この段部16Cには、例えば太さが50μmの金(Au)ワイヤまたは金(Au)箔よりなるワイヤ18の一端部が接合されている。ワイヤ18の他端部は半導体レーザアレイ13に接合され、ワイヤ18を介して電極部材16と半導体レーザアレイ13とが電気的に接続されている。すなわち、ヒートシンク11と電極部材16とは、半導体レーザアレイ13の一対の電極としての機能も有している。なお、電極部材16の段部16Cには、ワイヤ18および半導体レーザアレイ13等を保護するため、ヒートシンク11と同一材料よりなる保護部材19がネジ19Aにより固定されている。   On the heat sink 11, for example, an electrode member 16 made of the same material is fixed by screws 16A and 16B, for example. An insulating plate 17 made of an insulating resin such as glass or epoxy is provided between the heat sink 11 and the electrode member 16, and the heat sink 11 and the electrode member 16 are electrically insulated. The electrode member 16 is provided with a step 16C at one corner on the semiconductor laser array 13 side. The step 16C is made of, for example, a gold (Au) wire or gold (Au) foil having a thickness of 50 μm. One end of the wire 18 is joined. The other end of the wire 18 is joined to the semiconductor laser array 13, and the electrode member 16 and the semiconductor laser array 13 are electrically connected via the wire 18. That is, the heat sink 11 and the electrode member 16 also have a function as a pair of electrodes of the semiconductor laser array 13. A protective member 19 made of the same material as the heat sink 11 is fixed to the step portion 16C of the electrode member 16 with screws 19A in order to protect the wires 18, the semiconductor laser array 13, and the like.

図2および図3に示した筐体20は、本体21および上蓋22を有している。本体21は例えばアルミニウム(Al)よりなる直方体の箱であり、上面に矩形の開口21Aを有している。本体21は、一つの側面(例えば前面)に、半導体レーザ10で発生した光を外部に出射させる窓21Bを有している。本体21と窓21Bとの間は封止剤(図示せず)により封止されている。また、本体21は、他の側面(例えば背面)に、半導体レーザ10などへの電源供給用のコネクタ部25を有している。   The housing 20 shown in FIGS. 2 and 3 has a main body 21 and an upper lid 22. The main body 21 is a rectangular parallelepiped box made of aluminum (Al), for example, and has a rectangular opening 21A on the upper surface. The main body 21 has a window 21 </ b> B for emitting light generated by the semiconductor laser 10 to the outside on one side surface (for example, the front surface). The space between the main body 21 and the window 21B is sealed with a sealant (not shown). Further, the main body 21 has a connector portion 25 for supplying power to the semiconductor laser 10 and the like on the other side surface (for example, the back surface).

図5は、上蓋22の構成を表したものである。上蓋22は、本体21の開口21Aを覆うものであり、本体21と同じくアルミニウム(Al)により構成されている。上蓋22は、乾燥剤収容部22Aとして内側に凹部を有しており、この乾燥剤収容部22Aに乾燥剤30が収容されている。これにより、この半導体レーザモジュールでは、乾燥剤30の交換を容易に行うことができるようになっている。   FIG. 5 shows the configuration of the upper lid 22. The upper lid 22 covers the opening 21 </ b> A of the main body 21, and is made of aluminum (Al) like the main body 21. The upper lid 22 has a concave portion inside as a desiccant accommodating portion 22A, and the desiccant 30 is accommodated in the desiccant accommodating portion 22A. Thereby, in this semiconductor laser module, the desiccant 30 can be easily replaced.

本体21と上蓋22との間には、密閉および封止のためのOリング23が設けられている。Oリング23は、ゴムなどの弾性材料により構成され、内部に空洞を有する断面円形の環型の部材である。このOリング23が本発明にいう「弾性環型封止部材」の一具体例に相当する。   An O-ring 23 for sealing and sealing is provided between the main body 21 and the upper lid 22. The O-ring 23 is a ring-shaped member that is made of an elastic material such as rubber and that has a hollow inside and has a circular cross section. The O-ring 23 corresponds to a specific example of an “elastic ring sealing member” according to the present invention.

乾燥剤30は、例えば、固定のための金具(図示せず)を有し、この金具は上蓋22にネジ止めされている。なお、粘着テープ(図示せず)等で固定されていてもよい。乾燥剤収容部22Aの具体的な態様は、凹部に限らず、例えば上蓋の内側に金属などの網よりなるポケットを設けてもよい。また、半透湿膜などで隔離して二重あるいは三重の乾燥室を設けた入れ子構造としてもよい。   The desiccant 30 has, for example, a metal fitting (not shown) for fixing, and the metal fitting is screwed to the upper lid 22. It may be fixed with an adhesive tape (not shown) or the like. The specific mode of the desiccant container 22A is not limited to the recess, and for example, a pocket made of a net of metal or the like may be provided inside the upper lid. Further, a nested structure in which a double or triple drying chamber is provided separated by a semi-permeable membrane or the like may be used.

乾燥剤30は、以下の(1)〜(3)の条件を満たすものであることが好ましい。
(1)最低環境温度における相対湿度の平衡値が100%未満である
(2)最大吸湿量が筐体20の透湿速度と耐用年数との積よりも大きい
(3)吸湿速度が筐体20の透湿速度よりも大きい
以下、これらの条件(1)〜(3)について順に詳細に説明する。
It is preferable that the desiccant 30 satisfies the following conditions (1) to (3).
(1) The equilibrium value of relative humidity at the minimum ambient temperature is less than 100% (2) The maximum moisture absorption amount is larger than the product of the moisture transmission rate and the service life of the housing 20 (3) The moisture absorption rate is the housing 20 Hereinafter, these conditions (1) to (3) will be described in detail in order.

(1)の条件は、最低環境温度で結露しない(すなわち湿度が100%未満)であることを意味する。この(1)の条件における最低環境温度は、航空機の貨物室などを想定して−40℃とする。この−40℃という最低環境温度で結露しないためには、25℃における平衡湿度は0.6%以下であると計算される。この条件を満たすのはゼオライトなどの限られた乾燥剤だけである。   The condition (1) means that no condensation occurs at the minimum environmental temperature (that is, the humidity is less than 100%). The minimum environmental temperature under the condition (1) is set to −40 ° C. assuming an aircraft cargo compartment. In order to prevent condensation at the minimum ambient temperature of −40 ° C., the equilibrium humidity at 25 ° C. is calculated to be 0.6% or less. Only a limited desiccant such as zeolite meets this condition.

図6は、アルミニウムよりなる四角い箱状の筐体を実際に作製し、この筐体に湿度センサーおよび乾燥剤としてゼオライトを内蔵し、接着剤およびOリングを用いて密閉し、−40℃〜85℃の温度サイクルにかけた実験結果を表している。なお、接着剤としてはトールシールという名称の真空封止性能に優れたエポキシ接着剤を用いた。トールシールは有機成分を減らした2液性のエポキシ接着剤である。また、図6には、筐体に乾燥剤を入れず、湿度センサーのみを内蔵し、同様にして温度サイクルにかけた結果を併せて示す。   FIG. 6 shows a case in which a square box-shaped casing made of aluminum is actually manufactured, and a zeolite is incorporated in the casing as a humidity sensor and a desiccant, and is sealed with an adhesive and an O-ring. It represents the experimental results subjected to a temperature cycle of ° C. In addition, as the adhesive, an epoxy adhesive excellent in vacuum sealing performance named Tall Seal was used. Toll seal is a two-part epoxy adhesive with reduced organic components. FIG. 6 also shows the results of a temperature cycle in which a desiccant is not added to the housing and only the humidity sensor is built in.

図6から分かるように、乾燥剤を内蔵した場合は、湿度はほとんど0%で変化せず、当然結露も発生していなかった。これに対して、乾燥剤を入れない場合は温度に反比例して筐体内部の相対湿度が変化し、−40℃における相対湿度は約85%に達していた。これはセンサーの性能の限界から表示が頭打ちになっているものであり、計算によれば100%を超えて結露が発生していると考えられる。すなわち、(1)の条件を満たす乾燥剤としてゼオライトを内蔵すれば、−40℃の低温環境下でも結露を抑えることができることが分かった。   As can be seen from FIG. 6, when the desiccant was built in, the humidity was almost 0% and no dew condensation occurred. On the other hand, when no desiccant was added, the relative humidity inside the housing changed in inverse proportion to the temperature, and the relative humidity at −40 ° C. reached about 85%. This is because the display has reached its limit due to the limit of the performance of the sensor, and it is considered that dew condensation exceeds 100% according to the calculation. That is, it was found that if zeolite is incorporated as a desiccant that satisfies the condition (1), dew condensation can be suppressed even in a low temperature environment of −40 ° C.

また、この半導体レーザモジュールは、筐体20内の湿度を感知する湿度感知部材として例えば湿度センサ40を内蔵していることが好ましい。乾燥剤30としてのゼオライトが有効に機能していれば(1)の条件は満たされるはずであるが、湿度感知部材を備えることにより、モジュール内の湿度の上昇など、何らかの問題が発生した場合にそれを検知し、必要に応じて警告などを発することができ、乾燥剤30を上蓋22と共に本体21から取り外して新しい乾燥剤30と交換するなどの適切な措置が可能となるからである。湿度感知部材としては、例えば、湿度センサ40のほか、窓21Bに色変化などにより湿度を表示する部分を付加したり、湿度により色が変わる錠剤を本体21内に配置し、この錠剤の色を窓21Bから観察できるようにしてもよい。   Further, this semiconductor laser module preferably incorporates a humidity sensor 40 as a humidity sensing member for sensing the humidity in the housing 20. If the zeolite as the desiccant 30 is functioning effectively, the condition of (1) should be satisfied, but if any problem occurs such as an increase in humidity in the module by providing the humidity sensing member This is because it can be detected and a warning or the like can be issued if necessary, and an appropriate measure such as removing the desiccant 30 together with the upper lid 22 from the main body 21 and replacing it with a new desiccant 30 becomes possible. As the humidity sensing member, for example, in addition to the humidity sensor 40, a portion for displaying the humidity due to a color change or the like is added to the window 21B, or a tablet whose color changes depending on the humidity is arranged in the main body 21, and the color of the tablet is changed. You may enable it to observe from the window 21B.

(2)の条件は、半導体レーザモジュールの想定寿命(耐用年数)まで乾燥剤30が有効に機能し続けるためのものである。例えばゼオライトは、質量の約20%の水分を吸収すると機能しなくなる。したがって、(ゼオライトの質量×0.2)>(筐体20の透湿速度×耐用年数)という関係式が成り立つ必要がある。乾燥剤30の質量および耐用年数は商品設計や顧客の要求で制限されるものであるから、この関係式を成立させるためには、筐体20の透湿速度(筐体20内部への水分の侵入速度)をできるだけ小さくするように筐体20の透湿対策を行う必要がある。   The condition (2) is for the desiccant 30 to continue to function effectively until the expected lifetime (service life) of the semiconductor laser module. For example, zeolites fail when they absorb about 20% of their mass by weight. Therefore, the relational expression (mass of zeolite × 0.2)> (moisture permeability rate of housing 20 × service life) needs to be satisfied. Since the mass and the service life of the desiccant 30 are limited by product design and customer requirements, in order to establish this relational expression, the moisture transmission rate of the casing 20 (the moisture permeation into the casing 20) It is necessary to take measures against moisture permeation of the housing 20 so as to make the intrusion speed as small as possible.

具体的には、筐体20には以下のような透湿対策が施されていることが好ましい。   Specifically, it is preferable that the casing 20 has the following measures for moisture permeability.

まず、コネクタ部25は、本体21と一体に形成されていることが好ましい。コネクタ部25は筐体20の透湿速度を左右する大きなポイントであり、コネクタ部25を本体21と一体に形成して継ぎ目をなくすことにより、筐体20への水分の侵入経路を最小限に限定することができるからである。コネクタ部25は、例えば、本体21の側面(例えば、背面)に設けられた開口21Dの周囲に、本体21と一体に筒状に形成されている。開口21Dには、複数のピン26が貫通されると共に封止剤27が充填されている。なお、ピン26は、少なくとも二本設けられており、それぞれ半導体レーザ10の一対の電極であるヒートシンク11および電極部材16に電気的に接続されている。なお、筐体20内に湿度センサーや半導体レーザ10の光出力センサなどを設ける場合には、それらの電源供給用のピンを追加してもよい。   First, the connector portion 25 is preferably formed integrally with the main body 21. The connector portion 25 is a large point that affects the moisture transmission speed of the housing 20, and the connector portion 25 is formed integrally with the main body 21 to eliminate the joint, thereby minimizing the moisture intrusion route to the housing 20. This is because it can be limited. For example, the connector portion 25 is formed in a cylindrical shape integrally with the main body 21 around an opening 21 </ b> D provided on a side surface (for example, the back surface) of the main body 21. A plurality of pins 26 are passed through the opening 21 </ b> D and filled with a sealant 27. Note that at least two pins 26 are provided and are electrically connected to the heat sink 11 and the electrode member 16, which are a pair of electrodes of the semiconductor laser 10, respectively. In the case where a humidity sensor, a light output sensor of the semiconductor laser 10 or the like is provided in the housing 20, pins for supplying power may be added.

開口21Dを封止する封止剤27、および本体21と窓21Bとの間の封止剤(図示せず)は、エポキシ接着剤などのエポキシを主成分とする気密性の高い材料よりなることが好ましい。水分の侵入を抑えることができるからである。   The sealant 27 for sealing the opening 21D and the sealant (not shown) between the main body 21 and the window 21B are made of a highly airtight material mainly composed of epoxy such as an epoxy adhesive. Is preferred. This is because moisture can be prevented from entering.

このようにコネクタ部25が本体21と一体に形成されている場合、筐体20への水分侵入経路は、(i)上蓋22のOリング23、(ii)本体21と窓21Bとの間、および(iii)コネクタ部25の開口21Dの三箇所だけとなる。よって、(ii)本体21と窓21Bとの間、および(iii)コネクタ部25の開口21Dがエポキシを主成分とする気密性の高い材料により封止されていれば、(i)Oリング23の透湿速度が筐体20の透湿速度を律する要因となり、Oリング23の性能そのものが筐体20の透湿速度として表れることになる。   Thus, when the connector part 25 is formed integrally with the main body 21, the moisture intrusion path to the housing 20 is (i) the O-ring 23 of the upper lid 22, (ii) between the main body 21 and the window 21B. And (iii) There are only three locations of the opening 21D of the connector portion 25. Therefore, if (ii) the main body 21 and the window 21B and (iii) the opening 21D of the connector portion 25 is sealed with a highly airtight material mainly composed of epoxy, (i) the O-ring 23 The moisture permeation rate is a factor that regulates the moisture permeation rate of the housing 20, and the performance of the O-ring 23 itself appears as the moisture permeation rate of the housing 20.

具体的には、温度85℃、湿度85%の条件で測定した筐体20の透湿速度は1.0×10-4(g/hour)以下であることが好ましい。この範囲内であれば、Oリング23の透湿速度が筐体20への水分侵入を律速していると考えることができ、そのほかに大きな水分侵入経路がないということが言えるからである。なお、実験によりOリング23の平均的な透湿速度を調べたところ、5.5×10-5(g/hour)であったので、(2)の条件における筐体20の透湿速度は、これと同様に、例えば5.5×10-5(g/hour)とすることができる。 Specifically, the moisture permeation rate of the housing 20 measured under the conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% is preferably 1.0 × 10 −4 (g / hour) or less. If it is within this range, it can be considered that the moisture transmission rate of the O-ring 23 determines the rate of moisture penetration into the housing 20, and it can be said that there is no other large moisture penetration path. In addition, when the average moisture transmission rate of the O-ring 23 was examined by experiment, it was 5.5 × 10 −5 (g / hour). Therefore, the moisture transmission rate of the housing 20 under the condition (2) is Similarly to this, it can be set to 5.5 × 10 −5 (g / hour), for example.

更に、Oリング23は、開口21Aの四隅に対応して湾曲部23Aを有し、この湾曲部23Aの曲率半径はR10以上であることが好ましい。Oリング23の四隅の湾曲部23Aからの水分侵入を少なくすることができるからである。   Further, the O-ring 23 has curved portions 23A corresponding to the four corners of the opening 21A, and the radius of curvature of the curved portion 23A is preferably R10 or more. This is because moisture intrusion from the curved portions 23A at the four corners of the O-ring 23 can be reduced.

表1は、コネクタ部25を本体21に一体化し、開口21Dを充填剤27で封止した筐体20を実際に作製し、高温高湿環境下(温度85℃、湿度85%の恒温槽)で筐体20内の湿度上昇を測定し、筐体20の透湿速度を算出した結果を表したものである。   Table 1 shows a case 20 in which the connector part 25 is integrated with the main body 21 and the opening 21D is sealed with a filler 27, and is actually produced in a high-temperature and high-humidity environment (a constant temperature bath at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%). 3 shows the result of measuring the humidity increase in the housing 20 and calculating the moisture transmission rate of the housing 20.

Figure 2008282965
Figure 2008282965

また、比較のため、アルミニウムよりなる本体に、これとは別体のコネクタを接続し、両者の隙間をOリングで封止した従来構造の筐体を作製し、上述した本実施の形態の筐体20と同様にして透湿速度を算出した。その結果を併せて表1に示す。   For comparison, a separate housing is connected to a main body made of aluminum, and a housing having a conventional structure in which a gap between both is sealed with an O-ring is manufactured. The moisture transmission rate was calculated in the same manner as the body 20. The results are also shown in Table 1.

表2は、Oリング23の透湿速度を、上述した本実施の形態の筐体20と同様にして算出した結果を表したものである。Oリング23の仕様はEPDM(エチレンプロピレンジエンモノマー)、硬度70とし、湾曲部23Aの曲率半径がR3.75およびR10の二つの場合について算出した。   Table 2 shows the result of calculating the moisture transmission rate of the O-ring 23 in the same manner as the case 20 of the present embodiment described above. The specification of the O-ring 23 was EPDM (ethylene propylene diene monomer), hardness 70, and the calculation was performed for two cases where the radius of curvature of the curved portion 23A was R3.75 and R10.

Figure 2008282965
Figure 2008282965

表1および表2から分かるように、本実施の形態の筐体20の透湿速度は、従来構造の筐体に比べて約3分の1であり、Oリング23単体の透湿速度の最小値(R10の場合)と同等であった。   As can be seen from Tables 1 and 2, the moisture permeation rate of the case 20 of the present embodiment is about one-third that of the case of the conventional structure, and the minimum moisture permeation rate of the O-ring 23 alone. It was equivalent to the value (in the case of R10).

また、Oリング23の透湿速度は、湾曲部23Aの曲率半径をR10とした場合のほうが、R3.75とした場合に比べて約40%改善されていた。   Further, the moisture transmission rate of the O-ring 23 was improved by about 40% when the radius of curvature of the curved portion 23A was R10, compared to when R3.75 was used.

表1で得られた筐体20の透湿速度(3.68×10-5(g/hour))を用い、乾燥剤30としてゼオライトの質量を1gとして、この半導体レーザモジュールの寿命を計算すると、85℃85%の環境下で約1年となる。25℃50%の環境下に換算すると、空気中に含まれる水分量の比較から約26倍加速に相当すると考えられるので、マージンを見込んでも10年以上の寿命が得られることになる。すなわち、10年間は−40℃でも結露しない状態を保持することができるということになる。ここで、10年間という使用時間は商品としても許容できるレベルであると考えられるから、(2)の条件における耐用年数は10年とすることが妥当である。 Using the moisture permeation rate (3.68 × 10 −5 (g / hour)) of the housing 20 obtained in Table 1, assuming that the mass of the zeolite as the desiccant 30 is 1 g, the lifetime of this semiconductor laser module is calculated. It takes about one year in an environment of 85 ° C and 85%. When converted to an environment of 25 ° C. and 50%, it is considered that this corresponds to about 26 times acceleration from the comparison of the amount of water contained in the air, so that a lifetime of 10 years or more can be obtained even if a margin is taken into account. That is, it can hold a state of no condensation even at −40 ° C. for 10 years. Here, since the usage time of 10 years is considered to be an acceptable level as a product, it is appropriate that the useful life in the condition (2) is 10 years.

図7は、上述した(3)の条件を説明するものである。(3)の条件は、乾燥剤30の吸湿速度と筐体20の透湿速度との関係に関するものであり、両者の間には、(乾燥剤30の吸湿速度(Vd1)>(筐体20の透湿速度(Vm))という関係が成立している。図7に示したように(乾燥剤30の吸湿速度(Vd2))<(筐体20の透湿速度(Vm))となっている場合には、筐体20内部の湿度は徐々に上昇することになり、結果として低温で結露が発生しうる状況になってしまう。乾燥剤30の吸湿速度は乾燥剤30の表面積に比例すると考えられ、初期状態から漸減したのちに平衡状態に達する。同じ形状ならば表面積は質量と相関があるから、乾燥剤30はある程度の質量が必要であり、その吸湿速度は筐体20の透湿速度を上回っていなければならない。   FIG. 7 explains the condition (3) described above. The condition (3) relates to the relationship between the moisture absorption rate of the desiccant 30 and the moisture permeation rate of the housing 20, and between them, (the moisture absorption rate (Vd1) of the desiccant 30 >> (housing 20 As shown in Fig. 7, (the moisture absorption rate (Vd2) of the desiccant 30) <(the moisture transmission rate (Vm) of the casing 20). If this is the case, the humidity inside the housing 20 will gradually increase, resulting in a situation where condensation can occur at low temperatures, where the moisture absorption rate of the desiccant 30 is proportional to the surface area of the desiccant 30. It is conceivable that after reaching the equilibrium state after gradually decreasing from the initial state, the surface area is correlated with the mass if the shape is the same, so that the desiccant 30 needs a certain amount of mass, and its moisture absorption rate is the moisture permeability of the housing 20. Must exceed the speed.

図8は、乾燥剤30としてゼオライトの質量を1.11gおよび0.14gとして筐体20の透湿試験(85℃85%環境)を行った結果を表したものである。図8から分かるように、ゼオライトの質量を1.11gとした場合には湿度はほとんど上昇しなかったのに対して、ゼオライトの質量を0.14gとした場合には、ゼオライト0.14gの最大吸湿量から計算される寿命よりも極めて短時間(約12時間後)で湿度上昇が発生した。これは、ゼオライトの質量は充足しているが、表面積が小さいために吸湿速度が筐体20の透湿速度よりも小さくなってしまったためであると考えられる。すなわち、乾燥剤の吸湿速度が筐体20の透湿速度を上回るという(3)の条件を満たすようにすれば、筐体20内の湿度上昇を抑えることができることが分かった。   FIG. 8 shows the results of a moisture permeability test (85 ° C. and 85% environment) of the housing 20 with the mass of the zeolite as the desiccant 30 being 1.11 g and 0.14 g. As can be seen from FIG. 8, the humidity hardly increased when the mass of the zeolite was 1.11 g, whereas the maximum of 0.14 g of zeolite was obtained when the mass of the zeolite was 0.14 g. The increase in humidity occurred in a very short time (after about 12 hours) than the life calculated from the amount of moisture absorption. This is probably because the mass of the zeolite is sufficient, but the moisture absorption rate is smaller than the moisture transmission rate of the housing 20 because the surface area is small. That is, it was found that if the condition (3) that the moisture absorption rate of the desiccant exceeds the moisture transmission rate of the housing 20 is satisfied, an increase in humidity in the housing 20 can be suppressed.

以上より、乾燥剤30は、次のような条件を満たすことが好ましい。
(1)吸湿力(平衡湿度)@乾燥剤30の種類<100%@−40℃=0.6%@25℃∝最低環境温度
(2)最大吸湿量∝乾燥剤30の質量(W)>(筐体20の透湿速度×耐用年数)
(3)吸湿速度(Vd)∝乾燥剤30の表面積×空気中の水分量>筐体20の透湿速度(Vm)
From the above, it is preferable that the desiccant 30 satisfies the following conditions.
(1) Hygroscopicity (equilibrium humidity) @Type of desiccant 30 <100% @-40°C=0.6%@25°C ∝ Minimum environmental temperature (2) Maximum moisture absorption amount ∝ Mass of desiccant 30 (W)> (Moisture permeation rate of housing 20 x service life)
(3) Moisture absorption rate (Vd) 表面積 surface area of desiccant 30 x moisture content in air> moisture permeability rate of housing 20 (Vm)

また、(2)の乾燥剤30の必要量Wは、下記の式により求めることができる。
W={R・A・t・(Henv−Hm)}/{(C2−C1)×10-2}≒(R・A・t・Henv)/0.2
(式中、Wは乾燥剤30の必要量(g)、Rは筐体20の透湿速度(g/m2 ・h)、Aは水分侵入経路の断面積(m2 )、tは保存期間(h)、Henvは外気の平均湿度(%)、Hmは筐体20内部の平均湿度(%)、C1は使用開始時の乾燥剤30の吸湿率(%)、C2は筐体20内部の最高限度の相対湿度における乾燥剤の平衡吸湿率(%)をそれぞれ表す。なお、R∝Tenv,Henv、Hm≒0%、C1=0%、C2=20%である。)
Moreover, the required amount W of the desiccant 30 of (2) can be calculated | required by a following formula.
W = {R · A · t · (Henv−Hm)} / {(C2−C1) × 10 −2 } ≈ (R · A · t · Henv) /0.2
(W is the required amount (g) of the desiccant 30; R is the moisture transmission rate (g / m 2 · h) of the housing 20; A is the cross-sectional area (m 2 ) of the moisture intrusion path; Period (h), Henv is the average humidity (%) of the outside air, Hm is the average humidity (%) inside the case 20, C1 is the moisture absorption rate (%) of the desiccant 30 at the start of use, and C2 is the inside of the case 20 Representing the equilibrium moisture absorption rate (%) of the desiccant at the maximum relative humidity of (R∝Tenv, Henv, Hm≈0%, C1 = 0%, C2 = 20%)

この半導体レーザモジュールは、例えば、次のようにして製造することができる。   This semiconductor laser module can be manufactured, for example, as follows.

まず、上述した材料よりなると共にコネクタ部25が一体に形成された本体21と、乾燥剤収容部22Aを有する上蓋22とを形成する。次いで、本体21に半導体レーザ10を収容し、ピン26等の電気的な接続を行う。また、上蓋22の乾燥剤収容部22Aには、乾燥剤30を収容する。続いて、本体21と上蓋22との間にOリング23を配置し、本体21の開口21Aを上蓋22で覆うと共にOリング23により密閉する。以上により、図2および図3に示した半導体レーザモジュールが完成する。   First, the main body 21 made of the above-described material and integrally formed with the connector portion 25 and the upper lid 22 having the desiccant accommodating portion 22A are formed. Next, the semiconductor laser 10 is accommodated in the main body 21 and the pins 26 and the like are electrically connected. Further, the desiccant 30 is accommodated in the desiccant accommodating portion 22 </ b> A of the upper lid 22. Subsequently, an O-ring 23 is disposed between the main body 21 and the upper lid 22, and the opening 21 </ b> A of the main body 21 is covered with the upper lid 22 and sealed with the O-ring 23. Thus, the semiconductor laser module shown in FIGS. 2 and 3 is completed.

この半導体レーザモジュールでは、半導体レーザ10において光が発生し、この光は本体21の前面の窓21Bから外部に出射される。ここでは、乾燥剤収容部22Aが設けられた上蓋22と本体21とがOリング23を間にして密閉されており、上蓋22の乾燥剤収容部22Aに乾燥剤30が収容されているので、モジュール内部の湿度が上昇した場合、乾燥剤30は上蓋22と共に本体から取り外され、容易に交換可能となる。   In this semiconductor laser module, light is generated in the semiconductor laser 10, and this light is emitted to the outside from the window 21 </ b> B on the front surface of the main body 21. Here, the upper lid 22 provided with the desiccant accommodating portion 22A and the main body 21 are sealed with the O-ring 23 interposed therebetween, and the desiccant 30 is accommodated in the desiccant accommodating portion 22A of the upper lid 22, When the humidity inside the module rises, the desiccant 30 is removed from the main body together with the upper lid 22 and can be easily replaced.

このように本実施の形態では、乾燥剤収容部22Aを設けた上蓋22と本体21とをOリング23を間にして密閉し、上蓋22の乾燥剤収容部22Aに乾燥剤30を収容するようにしたので、乾燥剤30を上蓋22と共に本体21から取り外し、容易に交換することができる。   As described above, in the present embodiment, the upper lid 22 provided with the desiccant accommodating portion 22A and the main body 21 are sealed with the O-ring 23 interposed therebetween, and the desiccant 30 is accommodated in the desiccant accommodating portion 22A of the upper lid 22. Therefore, the desiccant 30 can be removed from the main body 21 together with the upper lid 22 and easily replaced.

なお、上記実施の形態では、コネクタ部25が本体21と一体に形成されている場合について説明したが、筐体20そのものを半導体レーザ10の電極として構成し、コネクタ部をなくすことも可能である。すなわち、図9に示したように、本体21および上蓋22との間に絶縁板28およびOリング23が設けられることにより、本体21および上蓋22が電気的に絶縁されており、本体21がヒートシンク11に、上蓋22が導線16Dを介して電極部材16にそれぞれ電気的に接続されているようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the connector portion 25 is formed integrally with the main body 21 has been described. However, the housing 20 itself can be configured as an electrode of the semiconductor laser 10 and the connector portion can be eliminated. . That is, as shown in FIG. 9, by providing the insulating plate 28 and the O-ring 23 between the main body 21 and the upper lid 22, the main body 21 and the upper lid 22 are electrically insulated, and the main body 21 is heat sink. 11, the upper lid 22 may be electrically connected to the electrode member 16 via the conductor 16D.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the material and thickness of each layer, the film formation method, and the film formation conditions described in the above embodiment are not limited, and other materials and thicknesses may be used. It is good also as conditions.

また、例えば、上記実施の形態では、半導体レーザモジュールの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、Oリング23を設けず、本体21と上蓋22とをエポキシ樹脂で接着して封止するようにしてもよい。このようにすることにより、筐体20内への水分侵入経路を少なくして密閉性を高め、筐体20の透湿速度を更に小さくすることができる。   For example, in the above-described embodiment, the configuration of the semiconductor laser module has been specifically described. However, it is not necessary to include all the components, and other components may be further included. For example, the O-ring 23 may not be provided, and the main body 21 and the upper lid 22 may be bonded and sealed with an epoxy resin. By doing so, it is possible to reduce the moisture intrusion path into the housing 20 to improve the sealing performance and further reduce the moisture transmission rate of the housing 20.

更に、上述した結露による端面変色などの不可逆的不良を防止するためには、図10に示したように、乾燥剤30は、本体21の底面など、筐体20内に設けられていればよく、必ずしも上蓋22の乾燥剤収容部22Aに設けられている必要はない。ただし、上蓋22に乾燥剤収容部22Aを設け、ここに乾燥剤30を収容するようにすることにより、上蓋22と乾燥剤30とを交換可能なモジュールとし、メンテナンスの容易さと結露防止とを両立させることができる。   Furthermore, in order to prevent the irreversible failure such as the end face discoloration due to the condensation described above, the desiccant 30 only needs to be provided in the housing 20 such as the bottom surface of the main body 21 as shown in FIG. However, it is not always necessary to be provided in the desiccant accommodating portion 22A of the upper lid 22. However, the upper lid 22 is provided with a desiccant accommodating portion 22A, and the desiccant 30 is accommodated therein so that the upper lid 22 and the desiccant 30 can be replaced with each other, thereby facilitating maintenance and preventing condensation. Can be made.

加えて、上記実施の形態では、半導体レーザを例として説明したが、本発明は半導体レーザ以外にも、スーパールミネッセントダイオードなどの他の半導体発光素子にも適用可能である。   In addition, although the semiconductor laser has been described as an example in the above embodiment, the present invention can be applied to other semiconductor light emitting elements such as a superluminescent diode in addition to the semiconductor laser.

半導体レーザに対する結露の影響を調べた実験において用いた半導体レーザの構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the semiconductor laser used in the experiment which investigated the influence of the dew condensation with respect to a semiconductor laser. 本発明の一実施の形態に係る半導体レーザモジュールの構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the semiconductor laser module which concerns on one embodiment of this invention. 図2に示した半導体レーザモジュールの上蓋を外した状態を表す平面図である。It is a top view showing the state which removed the upper cover of the semiconductor laser module shown in FIG. 図2に示した半導体レーザの構成を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of the semiconductor laser illustrated in FIG. 2. 図2に示した上蓋の構成を表す平面図および断面図である。FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a configuration of an upper lid illustrated in FIG. 2. 乾燥剤の有無による筐体内の湿度変化の違いを調べた結果を表す図である。It is a figure showing the result of having investigated the difference in the humidity change in a housing | casing by the presence or absence of a desiccant. 乾燥剤の吸湿速度と筐体の透湿速度との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the moisture absorption speed of a desiccant, and the moisture transmission speed of a housing | casing. 乾燥剤の質量を変えて筐体内の湿度変化の違いを調べた結果を表す図である。It is a figure showing the result of having investigated the difference in the humidity change in a housing | casing by changing the mass of a desiccant. 図2に示した半導体レーザモジュールの変形例を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the semiconductor laser module illustrated in FIG. 2. 図2に示した半導体レーザモジュールの他の変形例を表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating another modification of the semiconductor laser module illustrated in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

10…半導体レーザ、11…ヒートシンク、12…サブマウント、13…半導体レーザアレイ、14,15…はんだ層、16…電極部材、17…絶縁板、18…ワイヤ、19…保護部材、20…筐体、21…本体、21A…開口、21B…窓、22…上蓋、22A…乾燥剤収容部、23…Oリング、24…ネジ、25…コネクタ部、26…ピン、27…封止剤、28…絶縁板、30…乾燥剤   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor laser, 11 ... Heat sink, 12 ... Submount, 13 ... Semiconductor laser array, 14, 15 ... Solder layer, 16 ... Electrode member, 17 ... Insulating plate, 18 ... Wire, 19 ... Protection member, 20 ... Housing 21 ... Main body, 21A ... Opening, 21B ... Window, 22 ... Upper lid, 22A ... Desiccant container, 23 ... O-ring, 24 ... Screw, 25 ... Connector part, 26 ... Pin, 27 ... Sealant, 28 ... Insulating plate, 30 ... desiccant

Claims (11)

半導体レーザと、
前記半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体、前記開口を覆うと共に乾燥剤収容部が設けられた上蓋、および、弾性材料により構成されると共に内部に空洞を有し、前記本体と前記上蓋との間に設けられた弾性環型封止部材を有する筐体と、
前記上蓋の乾燥剤収容部に収容された乾燥剤と
を備えたことを特徴とする半導体レーザモジュール。
A semiconductor laser;
A main body that contains the semiconductor laser and has an opening on the upper surface, an upper lid that covers the opening and is provided with a desiccant containing portion, and is made of an elastic material and has a cavity therein, and the main body and the upper lid A housing having an elastic ring-shaped sealing member provided between
A semiconductor laser module comprising: a desiccant accommodated in a desiccant accommodating portion of the upper lid.
前記乾燥剤収容部は、前記上蓋の内面に設けられた凹部である
ことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザモジュール。
The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the desiccant accommodating portion is a recess provided on an inner surface of the upper lid.
温度85℃、湿度85%の条件で測定した前記筐体の透湿速度が1.0×10-4(g/hour)以下である
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体レーザモジュール。
3. The semiconductor according to claim 1, wherein a moisture permeation rate of the housing measured under conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% is 1.0 × 10 −4 (g / hour) or less. Laser module.
前記半導体レーザへの電源供給用のコネクタ部を有し、前記コネクタ部は前記本体と一体に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の半導体レーザモジュール。
The semiconductor laser module according to claim 3, further comprising a connector portion for supplying power to the semiconductor laser, wherein the connector portion is formed integrally with the main body.
前記コネクタ部はエポキシ接着剤により封止されている
ことを特徴とする請求項4記載の半導体レーザモジュール。
The semiconductor laser module according to claim 4, wherein the connector portion is sealed with an epoxy adhesive.
前記本体は、側面に前記半導体レーザで発生した光を外部に出射させる窓を有し、前記本体と前記窓との間はエポキシ接着剤により封止されている
ことを特徴とする請求項3ないし請求項5のいずれか1項に記載の半導体レーザモジュール。
The said main body has a window which emits the light which generate | occur | produced with the said semiconductor laser to the exterior on the side surface, The said main body and the said window are sealed with the epoxy adhesive agent. The semiconductor laser module according to claim 5.
前記本体の開口は矩形であり、前記弾性環型封止部材は前記開口の四隅に対応して湾曲部を有し、前記湾曲部の曲率半径はR10以上である
ことを特徴とする請求項3ないし請求項6のいずれか1項に記載の半導体レーザモジュール。
The opening of the main body is rectangular, the elastic ring-shaped sealing member has curved portions corresponding to the four corners of the opening, and the radius of curvature of the curved portion is R10 or more. The semiconductor laser module according to claim 6.
前記本体および前記上蓋の間に絶縁板および前記弾性環型封止部材が設けられることにより、前記本体および前記上蓋が電気的に絶縁されており、前記本体および前記上蓋は各々前記半導体レーザの一対の電極に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体レーザモジュール。
By providing the insulating plate and the elastic ring type sealing member between the main body and the upper cover, the main body and the upper cover are electrically insulated, and the main body and the upper cover are each a pair of the semiconductor laser. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module is electrically connected to the electrode.
前記筐体内の湿度を感知する湿度感知部材を備えた
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の半導体レーザモジュール。
The semiconductor laser module according to any one of claims 1 to 8, further comprising a humidity sensing member that senses humidity in the housing.
前記半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体と、
前記開口を覆うと共に乾燥剤収容部が設けられた上蓋と、
弾性材料により構成されると共に内部に空洞を有し、前記本体と前記上蓋との間に設けられた弾性環型封止部材と
を備えたことを特徴とする筐体。
A body containing the semiconductor laser and having an opening on the top surface;
An upper lid covering the opening and provided with a desiccant container;
A casing comprising an elastic material and having a cavity inside, and an elastic ring-shaped sealing member provided between the main body and the upper lid.
半導体レーザと、
前記半導体レーザを収容すると共に上面に開口を有する本体、および、前記開口を覆う上蓋を有する筐体と、
前記筐体内に設けられた乾燥剤と
を備えたことを特徴とする半導体レーザモジュール。
A semiconductor laser;
A main body that houses the semiconductor laser and has an opening on the upper surface, and a housing having an upper lid that covers the opening;
A semiconductor laser module comprising: a desiccant provided in the housing.
JP2007125524A 2007-05-10 2007-05-10 Semiconductor laser module and cabinet Pending JP2008282965A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007125524A JP2008282965A (en) 2007-05-10 2007-05-10 Semiconductor laser module and cabinet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007125524A JP2008282965A (en) 2007-05-10 2007-05-10 Semiconductor laser module and cabinet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008282965A true JP2008282965A (en) 2008-11-20

Family

ID=40143543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007125524A Pending JP2008282965A (en) 2007-05-10 2007-05-10 Semiconductor laser module and cabinet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008282965A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059210A (en) * 2009-09-08 2011-03-24 Ricoh Co Ltd Toner-accommodating container, toner-replenishing mechanism, and image-forming device
WO2011154405A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 The University Of Sussex A tunable laser system
JP2014519439A (en) * 2011-05-23 2014-08-14 サン−ゴバン グラス フランス Rear window with protective box for electrical components
JP2015130461A (en) * 2014-01-09 2015-07-16 三菱電機株式会社 semiconductor laser device
JP2016018905A (en) * 2014-07-09 2016-02-01 株式会社ユーシン Waterproof structure of controller
JP2016035491A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 株式会社日立エルジーデータストレージ Optical module and manufacturing method thereof
WO2020054593A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 パナソニック株式会社 Optical device
JPWO2019009086A1 (en) * 2017-07-07 2020-04-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device
CN112505739A (en) * 2020-11-19 2021-03-16 航天新气象科技有限公司 Total radiometer abnormality detection method and device and total radiometer
KR20220149206A (en) * 2021-04-30 2022-11-08 치흐-전 슈 Sleeve for absorbing moisture from lens

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001055274A (en) * 1999-08-19 2001-02-27 Hitachi Ltd Packing container, semiconductor device, and manufacture of semiconductor device
JP2006049605A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor laser equipment
JP2006103776A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Toppan Printing Co Ltd Container lid having dry resin molding inserted therein

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001055274A (en) * 1999-08-19 2001-02-27 Hitachi Ltd Packing container, semiconductor device, and manufacture of semiconductor device
JP2006049605A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor laser equipment
JP2006103776A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Toppan Printing Co Ltd Container lid having dry resin molding inserted therein

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059210A (en) * 2009-09-08 2011-03-24 Ricoh Co Ltd Toner-accommodating container, toner-replenishing mechanism, and image-forming device
WO2011154405A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 The University Of Sussex A tunable laser system
JP2014519439A (en) * 2011-05-23 2014-08-14 サン−ゴバン グラス フランス Rear window with protective box for electrical components
JP2015130461A (en) * 2014-01-09 2015-07-16 三菱電機株式会社 semiconductor laser device
JP2016018905A (en) * 2014-07-09 2016-02-01 株式会社ユーシン Waterproof structure of controller
JP2016035491A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 株式会社日立エルジーデータストレージ Optical module and manufacturing method thereof
JPWO2019009086A1 (en) * 2017-07-07 2020-04-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device
JP7174899B2 (en) 2017-07-07 2022-11-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device
JP7333330B2 (en) 2018-09-13 2023-08-24 パナソニックホールディングス株式会社 optical device
WO2020054593A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 パナソニック株式会社 Optical device
JPWO2020054593A1 (en) * 2018-09-13 2021-08-30 パナソニック株式会社 Optical device
JP7494364B2 (en) 2018-09-13 2024-06-03 パナソニックホールディングス株式会社 Optical equipment
CN112505739A (en) * 2020-11-19 2021-03-16 航天新气象科技有限公司 Total radiometer abnormality detection method and device and total radiometer
CN112505739B (en) * 2020-11-19 2024-03-26 航天新气象科技有限公司 Anomaly detection method and device for total radiometer and total radiometer
KR102472001B1 (en) * 2021-04-30 2022-11-29 치흐-전 슈 Sleeve for absorbing moisture from lens
KR20220149206A (en) * 2021-04-30 2022-11-08 치흐-전 슈 Sleeve for absorbing moisture from lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008282965A (en) Semiconductor laser module and cabinet
JP6356526B2 (en) Optical module and manufacturing method thereof
JP2006013436A (en) Nitride semiconductor laser device, its manufacturing method, and its assembling device
US20150253612A1 (en) Display device
US20140293430A1 (en) Projector and head-up display device
US20050014022A1 (en) Encapsulated organic electroluminescent display
US8049318B2 (en) Semiconductor light emitting device
US9893310B2 (en) OLED package structure and packaging method
JPWO2014010140A1 (en) Nitride semiconductor light emitting device
JP2007287967A (en) Electronic-component apparatus
JP2009176764A (en) Cap member and semiconductor device using the same
JP2017073489A (en) Metal-glass lid and duv-led device arranged by use thereof
US11728611B2 (en) Isothermal enclosure with optical aperture
US20060029114A1 (en) Semiconductor laser device
JPH11243283A (en) Electronic unit
JP2015169816A (en) Dew condensation prevention structure of optical component and head up display device
CN208220543U (en) A kind of dust free room special double-layer window
CN100355161C (en) Nitride semiconductor laser device
JP2012178434A (en) Semiconductor laser device
JP2006267413A (en) Reflection type liquid crystal display element
WO2016015424A1 (en) Electroluminescent device and display apparatus
JPH10313147A (en) Semiconductor laser optical source
JP2016534547A5 (en)
JP2011134790A (en) Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
CN211508179U (en) Sealing structure of laser and laser

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120328