JP2009016631A - Semiconductor laser device and image forming device using it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device wherein the deterioration of an optical output and the thermal cross talk of a semiconductor laser element are improved by improving the heat dissipation efficiency of the semiconductor laser device. <P>SOLUTION: The semiconductor laser device includes the semiconductor laser element 1, a first submount 2 bonded to the substrate side of the semiconductor laser element 1 and a first heat sink 7 bonded to the backside of the first submount 2. A second submount 10 is bonded to a second heat sink 12, the second submount 10 is bonded to the semiconductor laser element 1, and the second heat sink 12 is bonded to the first heat sink 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザ装置及びそれを用いた画像形成装置に係り、半導体レーザ素子の放熱効果を向上させて熱的影響による出力低下を抑えた半導体レーザ装置、及びその半導体レーザ装置を用いることによってレーザ光の出力低下などに起因する画像の濃度低下を抑えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor laser device and an image forming apparatus using the same, and by using the semiconductor laser device that improves the heat dissipation effect of the semiconductor laser element and suppresses the output decrease due to thermal influence, and the semiconductor laser device. The present invention relates to an image forming apparatus that suppresses a decrease in image density caused by a decrease in output of laser light.

半導体レーザ素子では、電気エネルギーが光エネルギーに変換される際にエネルギー損失が生じて熱エネルギーに転換する。そして発生した熱エネルギーによって半導体レーザ素子の温度が上昇すると、レーザ特性に好ましくない影響が生じる。そこで通常、半導体レーザ素子内で発生する熱を放熱し、かつ半導体レーザ素子の強度を補強するために、半導体レーザ素子の基板側がサブマウントを介してヒートシンクに半田層で接合されている。   In the semiconductor laser element, when electrical energy is converted into light energy, energy loss occurs and the energy is converted into thermal energy. When the temperature of the semiconductor laser element rises due to the generated thermal energy, an unfavorable effect on the laser characteristics occurs. Therefore, in order to dissipate heat generated in the semiconductor laser element and reinforce the strength of the semiconductor laser element, the substrate side of the semiconductor laser element is usually joined to the heat sink via a submount with a solder layer.

図1〜4を用いて従来の半導体レーザ装置の構成を説明する。図1は半導体レーザ装置における第1のサブマウントの斜視図、図2はその第1のサブマウントに半導体レーザ素子を接合した状態を示す斜視図、図3は半導体レーザ装置の要部の構成を示す正面図、図4はその半導体レーザ装置の要部の構成を示す側面図である。   The configuration of a conventional semiconductor laser device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a first submount in the semiconductor laser device, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a semiconductor laser element is bonded to the first submount, and FIG. 3 shows a configuration of a main part of the semiconductor laser device. FIG. 4 is a side view showing the configuration of the main part of the semiconductor laser device.

従来の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子1と、第1の半田層4を介して半導体レーザの基板側に接合されているサブマウント2と、第2の半田層8を介してサブマウント2の裏面側に接合されているヒートシンク7とを備えている。半導体レーザ素子1の電極とサブマウント2の電極とが第1の半田層4を介して接合され、サブマウント2の電極と電極パット6とはワイヤ5によってワイヤボンディングされており、半導体レーザ素子1は電極パット6を介して外部の機器に接続するようになっている。   The conventional semiconductor laser device includes a semiconductor laser element 1, a submount 2 bonded to the substrate side of the semiconductor laser via a first solder layer 4, and a submount 2 via a second solder layer 8. And a heat sink 7 bonded to the back side. The electrode of the semiconductor laser element 1 and the electrode of the submount 2 are joined via the first solder layer 4, and the electrode of the submount 2 and the electrode pad 6 are wire bonded by a wire 5. Is connected to an external device via an electrode pad 6.

半導体レーザ素子1は、1個の半導体レーザ素子とは限らず、複数の半導体レーザ素子がアレイ状に配列されている場合もある。サブマウント2の材質には、通常、半導体レーザ素子と熱膨張係数が近い銅タングステン(CuW)や、シリコンカーバイト(SiC)などが用いられる。   The semiconductor laser element 1 is not limited to one semiconductor laser element, and a plurality of semiconductor laser elements may be arranged in an array. As the material of the submount 2, usually, copper tungsten (CuW), silicon carbide (SiC), or the like having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor laser element is used.

半導体レーザ装置を製作する際には、先ず、サブマウント2の接合面上に形成されている金錫(AuSn)などの半田層4上に半導体レーザ素子1を載せ、金錫の溶融温度280℃以上、例えば300℃以上で加熱して半田層4を溶融させる。次いで、半導体レーザ素子1を載せたままでサブマウント2を放冷すると、半田層が固化して第1の半田層4となり、サブマウント2と半導体レーザ素子1とを接合することができる。続いて、ヒートシンク7の接合面上に銀錫アンチモン(AgSnSb)の薄板を載せ、その上に半導体レーザ素子1を接合したサブマウント2を載せ、銀錫アンチモンの溶融温度である233℃以上の温度、例えば250℃で加熱し、金錫アンチモンを溶融させる。次いで放冷すると金錫アンチモンが固化して第2の半田層8となり、ヒートシンク7とサブマウント2とを接合することができる。   When manufacturing the semiconductor laser device, first, the semiconductor laser element 1 is placed on the solder layer 4 such as gold tin (AuSn) formed on the bonding surface of the submount 2 and the melting temperature of gold tin is 280 ° C. For example, the solder layer 4 is melted by heating at 300 ° C. or higher. Next, when the submount 2 is allowed to cool with the semiconductor laser element 1 mounted, the solder layer is solidified to become the first solder layer 4, and the submount 2 and the semiconductor laser element 1 can be joined. Subsequently, a thin plate of silver tin antimony (AgSnSb) is placed on the joining surface of the heat sink 7, and the submount 2 to which the semiconductor laser element 1 is joined is placed thereon, and the melting temperature of silver tin antimony is 233 ° C. or higher. For example, by heating at 250 ° C., gold tin antimony is melted. Next, when allowed to cool, the gold tin antimony is solidified to form the second solder layer 8, and the heat sink 7 and the submount 2 can be joined.

特開2002−299744号公報JP 2002-299744 A

しかし、従来の半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子で発生する熱の放熱は半導体レーザ素子とサブマウントを接合している1面を介してほぼなされおり、熱抵抗の低減に限界があり、半導体レーザ素子で発生する熱に起因する光出力の低下(ドループ)が問題となっていた。   However, in the conventional semiconductor laser device, the heat generated in the semiconductor laser element is almost radiated through one surface where the semiconductor laser element and the submount are joined, and there is a limit to the reduction of the thermal resistance. A decrease in light output (droop) due to heat generated in the element has been a problem.

特に、複数個の半導体レーザをアレイ状に配列させた半導体レーザアレイでは発生する熱量が大きく、ドループや、1チャンネルの半導体レーザ素子で発生する熱が他チャンネルの光出力に影響を与える熱的クロストークが問題となっていた。特に半導体レーザ装置を電子写真方式の画像形成装置の書き込み光源に用いた場合、光出力の低下が画像濃度の低下につながり、画質を劣化させる原因の一つとなっていた。   In particular, in a semiconductor laser array in which a plurality of semiconductor lasers are arranged in an array, the amount of heat generated is large, and the heat generated by droop or one channel semiconductor laser element affects the optical output of other channels. Talk was a problem. In particular, when a semiconductor laser device is used as a writing light source for an electrophotographic image forming apparatus, a decrease in light output leads to a decrease in image density, which is one of the causes of image quality degradation.

本発明の目的は、半導体レーザ装置の放熱効率を大幅に改善し、半導体レーザ素子の光出力の低下(ドループ)及び熱的クロストークの問題を大幅に改善させた半導体レーザ装置、及びドループや熱的クロストークに起因する画像濃度の低下で画質を劣化させることのない画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to greatly improve the heat dissipation efficiency of a semiconductor laser device, and to greatly improve the problems of optical output drop (droop) and thermal crosstalk of a semiconductor laser device, and droop and heat It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which image quality is not deteriorated due to a decrease in image density caused by static crosstalk.

前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子の基板側に接合されている第1のサブマウントと、該第1のサブマウントの裏側に接合されている第1のヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置において、第2のサブマウントが第2のヒートシンク上に接合され、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に接合され、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に接合されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a first means of the present invention includes a semiconductor laser element, a first submount bonded to the substrate side of the semiconductor laser element, and a back side of the first submount. In the semiconductor laser device having the first heat sink, the second submount is bonded onto the second heat sink, the second submount is bonded onto the semiconductor laser element, and the second heat sink is bonded to the second heat sink. A heat sink is bonded onto the first heat sink.

本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に接合されている面と、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に接合されている面とが垂直であることを特徴とするものである。   According to a second means of the present invention, in the first means, the surface on which the second submount is bonded onto the semiconductor laser element, and the second heat sink are bonded onto the first heat sink. The surface is perpendicular to the surface.

本発明の第3の手段は前記第1または第2の手段において、前記半導体レーザ素子が前記第1のサブマウント上に第1の半田層を介して接合され、前記第1のサブマウントが前記第1のヒートシンク上に第2の半田層を介して接合され、前記第2のサブマウントが前記第2のヒートシンク上に前記第1または第2の半田層を介して接合され、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に第3の半田層を介して接合され、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に前記第3の半田層を介して接合されていることを特徴とするものである。   According to a third means of the present invention, in the first or second means, the semiconductor laser element is bonded onto the first submount via a first solder layer, and the first submount is The second submount is bonded to the first heat sink via the second solder layer, and the second submount is bonded to the second heat sink via the first or second solder layer. A submount is bonded to the semiconductor laser element via a third solder layer, and the second heat sink is bonded to the first heat sink via the third solder layer. To do.

本発明の第4の手段は前記第3の手段において、前記第1の半田層の融点は前記第2の半田層の融点よりも高く、前記第2の半田層の融点は前記第3の半田層の融点よりも高いことを特徴とするものである。   According to a fourth means of the present invention, in the third means, the melting point of the first solder layer is higher than the melting point of the second solder layer, and the melting point of the second solder layer is the third solder. It is characterized by being higher than the melting point of the layer.

本発明の第5の手段は前記第1ないし第4の手段において、前記第1のヒートシンクと前記第2のヒートシンクとをレーザ溶接により接合したことを特徴とするものである。   According to a fifth means of the present invention, in the first to fourth means, the first heat sink and the second heat sink are joined by laser welding.

本発明の第6の手段は前記第1ないし第5の手段において、前記半導体レーザ素子は半導体レーザアレイであることを特徴とするものである。   According to a sixth means of the present invention, in the first to fifth means, the semiconductor laser element is a semiconductor laser array.

本発明の第7の手段は、感光体と、半導体レーザ装置から出射したビームを前記感光体上に走査する光学系と、前記ビームの走査によって前記感光体上に形成された潜像を現像してトナー画像を形成する現像器と、現像されたトナー画像を被記録媒体上に転写する転写器と、前記被記録媒体上に転写されたトナー画像を当該被記録媒体上に定着する定着器とを有する画像形成装置において、前記半導体レーザ装置が前記第1ないし第6のいずれかの手段の半導体レーザ装置であることを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, a photosensitive member, an optical system that scans the photosensitive member with a beam emitted from a semiconductor laser device, and a latent image formed on the photosensitive member by scanning the beam are developed. A developing device that forms a toner image, a transfer device that transfers the developed toner image onto a recording medium, and a fixing device that fixes the toner image transferred onto the recording medium onto the recording medium; The semiconductor laser device is a semiconductor laser device of any one of the first to sixth means.

本発明は前述のような構成になっており、半導体レーザ装置の放熱効率を大幅に改善し、半導体レーザ素子の光出力の低下(ドループ)及び熱的クロストークの問題を大幅に改善させた半導体レーザ装置、及びドループや熱的クロストークに起因する画像濃度の低下で画質を劣化させることのない画像形成装置を提供することができる。   The present invention has the configuration as described above, and greatly improves the heat dissipation efficiency of the semiconductor laser device, and greatly improves the problems of the optical output drop (droop) and thermal crosstalk of the semiconductor laser element. It is possible to provide a laser device and an image forming apparatus that does not deteriorate image quality due to a decrease in image density caused by droop or thermal crosstalk.

本実施例では、複数個の半導体レーザ素子をアレイ状に配列した半導体レーザアレイを半導体レーザ素子1として用いた場合について説明する。   In this embodiment, a case where a semiconductor laser array in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged in an array is used as the semiconductor laser element 1 will be described.

半導体レーザ素子1と第1のサブマウント2とのボンディングを図1、図2を用いて説明する。サブマウント2の材質はシリコンカーバイト(SiC)で、半導体レーザ素子1よりも大きく、一面の実装面には半導体レーザ素子の各素子の電極とダミー素子の電極の総和に等しい10本の電極3が設けられている。この10本の電極3の内、各素子である4本の電極3が、サブマウント2の一端から内側に平行に延在するとともに、この4本の電極3は半導体レーザ素子1の各素子の電極に対面している。そして、各素子、およびダミー素子との対面部分には半田層4が形成されている。半田層4は例えば金錫(AuSn)からなっている。   Bonding between the semiconductor laser element 1 and the first submount 2 will be described with reference to FIGS. The material of the submount 2 is silicon carbide (SiC), which is larger than the semiconductor laser element 1, and has 10 electrodes 3 equal to the sum of the electrodes of each element of the semiconductor laser element and the electrodes of the dummy element on one mounting surface. Is provided. Among the ten electrodes 3, four electrodes 3, which are each element, extend in parallel from one end of the submount 2, and the four electrodes 3 correspond to the elements of the semiconductor laser element 1. It faces the electrode. And the solder layer 4 is formed in the part facing each element and a dummy element. The solder layer 4 is made of, for example, gold tin (AuSn).

半導体レーザ素子1はフェイスダウンボンディングにより固定されるようになっている。このフェイスダウンボンディングでは、半導体レーザ素子1の電極を半田層に位置決めして重ね、金錫半田が溶ける温度である280℃以上、例えば300℃で加熱して一時的に溶かし、半導体レーザ素子1をサブマウント2に接合する。   The semiconductor laser element 1 is fixed by face-down bonding. In this face-down bonding, the electrodes of the semiconductor laser element 1 are positioned and overlapped on the solder layer, and the semiconductor laser element 1 is temporarily melted by heating at a temperature of 280 ° C. or higher, for example, 300 ° C., at which the gold-tin solder melts. Join to the submount 2.

半導体レーザ素子1の各素子の電極が重なる半田層を支持する電極は配線として使用され、かつワイヤ5が接続される為、この電極はチップ固定領域の外側に延在している。   The electrode that supports the solder layer on which the electrodes of the respective elements of the semiconductor laser element 1 are overlapped is used as a wiring, and the wire 5 is connected. Therefore, this electrode extends outside the chip fixing region.

半導体レーザ素子1が接合されている第1のサブマウント2の第1のヒートシンク7への接合を、図3、図4を用いて説明する。   The joining of the first submount 2 to which the semiconductor laser element 1 is joined to the first heat sink 7 will be described with reference to FIGS.

第1のヒートシンク7は、熱伝導率の高い銅(Cu)で形成されている。第1のヒートシンク7の第1のサブマウント2を接合する面上に銀錫アンチモン(AgSnSb)の薄板を載せ、その上に第1のサブマウント2を重ね、銀錫アンチモン(AgSnSb)が溶解する233℃以上である、例えば250℃で加熱して一時的に溶かし、冷却することによって第1のサブマウント2を第1のヒートシンク7上に接合する。   The first heat sink 7 is made of copper (Cu) having a high thermal conductivity. A thin plate of silver tin antimony (AgSnSb) is placed on the surface where the first submount 2 of the first heat sink 7 is joined, and the first submount 2 is stacked thereon to dissolve the silver tin antimony (AgSnSb). The first submount 2 is bonded onto the first heat sink 7 by heating at 250 ° C., which is equal to or higher than 233 ° C., and temporarily melting and cooling.

第1のサブマウント2の電極と電極パット6とは、ワイヤ5によってワイヤボンディングされ、半導体レーザ素子1は電極パット6を介して外部の機器に接続されるようになっている。   The electrode of the first submount 2 and the electrode pad 6 are wire-bonded by a wire 5, and the semiconductor laser element 1 is connected to an external device via the electrode pad 6.

図5、図6を用いて第2のサブマウント10と半導体レーザ素子1の上面との接合、第2のヒートシンク12と第1のヒートシンク7との接合について説明する。図5は本発明の実施形態に係る半導体レーザ装置の要部の構成を示す正面図、図6はその半導体レーザ装置の要部の構成を示す側面図である。   The joining between the second submount 10 and the upper surface of the semiconductor laser device 1 and the joining between the second heat sink 12 and the first heat sink 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a front view showing the configuration of the main part of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view showing the configuration of the main part of the semiconductor laser device.

第2のヒートシンク12は、第1のヒートシンク7と同じ材料である銅で形成されている。第2のヒートシンク12上における第2のサブマウント10の固定位置に金錫(AuSn)の薄板を乗せ、その上に材質がシリコンカーバイト(SiC)である第2のサブマウント10を重ね、金錫(AuSn)の溶解する温度である280℃以上、例えば300℃で加熱して溶解する。その後冷却して第2のサブマウント10と第2のヒートシンク12とを接合する。   The second heat sink 12 is made of copper, which is the same material as the first heat sink 7. A thin plate of gold tin (AuSn) is placed on the fixing position of the second submount 10 on the second heat sink 12, and the second submount 10 made of silicon carbide (SiC) is stacked thereon, It melts by heating at 280 ° C. or higher, for example, 300 ° C., at which tin (AuSn) dissolves. Thereafter, the second submount 10 and the second heat sink 12 are joined by cooling.

次に第2のヒートシンク12の第1のヒートシンク7との接合面に、銀インジウム膜を蒸着する。その後、半導体レーザ素子1の上面に銀インジウムの薄板を乗せ、第1のヒートシンク7と第2のヒートシンク12とが接する面とをスライドさせて第2のサブマウント10面と銀インジウム薄板が載せられている半導体レーザ素子1の上面とが接するように移動して固定する。そして銀インジウムの溶解する温度である143℃以上、例えば200℃で加熱して銀インジウムを溶解し、冷却することによって、半導体レーザ素子1と第2のサブマウント10、第2のヒートシンク12と第1のヒートシンク7とを接合する。ここで、第2のヒートシンク12と第1のヒートシンク7との接合をレーザ溶接によって行ってもよい。これにより、第2のヒートシンクの第1のヒートシンクとの接合面に銀インジウムを蒸着する手間が省ける。   Next, a silver indium film is deposited on the joint surface of the second heat sink 12 with the first heat sink 7. Thereafter, a silver indium thin plate is placed on the upper surface of the semiconductor laser element 1, and the surface on which the first heat sink 7 and the second heat sink 12 are in contact is slid to place the second submount 10 surface and the silver indium thin plate. The semiconductor laser element 1 is moved and fixed so as to be in contact with the upper surface of the semiconductor laser element 1. Then, by heating at 143 ° C. or higher, which is a temperature at which silver indium dissolves, for example, 200 ° C., silver indium is dissolved and cooled, the semiconductor laser element 1, the second submount 10, the second heat sink 12, 1 heat sink 7 is joined. Here, the second heat sink 12 and the first heat sink 7 may be joined by laser welding. Thereby, the effort which vapor-deposits silver indium on the joint surface with the 1st heat sink of a 2nd heat sink can be saved.

このように、第2のヒートシンク12と第1のヒートシンク7との接合面、第2のサブマウント10と半導体レーザ素子1との接合面とが垂直になるような構造とすることにより、第2のサブマウント10と半導体レーザ素子1との接合面を精度よく重ね合わせることができ、熱膨張によって半導体レーザ素子1に加わる応力を緩和させることができる。またこのような構造にすることによってヒートシンクの熱容量を半導体レーザ素子1の上下方向に分散させることができ、半導体レーザ装置の設計の自由度が大きくなる為、半導体レーザ装置を小型化することができる。   As described above, the second heat sink 12 and the first heat sink 7 and the second submount 10 and the semiconductor laser device 1 have a structure in which the joint surface is perpendicular to the second heat sink 12 and the first heat sink 7. The bonding surface between the submount 10 and the semiconductor laser element 1 can be accurately overlapped, and the stress applied to the semiconductor laser element 1 due to thermal expansion can be relaxed. Further, by adopting such a structure, the heat capacity of the heat sink can be dispersed in the vertical direction of the semiconductor laser element 1, and the degree of freedom in designing the semiconductor laser device is increased, so that the semiconductor laser device can be reduced in size. .

ここで、半導体レーザ素子の材質であるGaAsの熱伝導率は54(W/m・k)、熱膨張係数は6.5(×10−6/℃)、第1、第2のサブマウントの材質であるSiCの熱伝導率は270(W/m・k)、熱膨張係数は3.7(×10−6/℃)、第1、第2のヒートシンクの材質であるCuの熱伝導率は390(W/m・k)、熱膨張係数は17.7(×10−6/℃)である。サブマウントは、ヒートシンクと半導体レーザ素子との熱膨張係数の違いによって生じる応力を吸収する役割をはたしている。 Here, the thermal conductivity of GaAs, which is the material of the semiconductor laser element, is 54 (W / m · k), the thermal expansion coefficient is 6.5 (× 10 −6 / ° C.), and the first and second submounts The thermal conductivity of SiC as the material is 270 (W / m · k), the thermal expansion coefficient is 3.7 (× 10 −6 / ° C.), and the thermal conductivity of Cu as the material of the first and second heat sinks Is 390 (W / m · k), and the thermal expansion coefficient is 17.7 (× 10 −6 / ° C.). The submount plays a role of absorbing stress generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the heat sink and the semiconductor laser element.

図5、図6に示したように、半導体レーザ素子1の上下方向から放熱する構造とすることにより、半導体レーザ素子1とサブマウント2、10との接合面積が2倍になり、熱抵抗を低下させることができ、放熱効率を大幅に向上させることができる。   As shown in FIGS. 5 and 6, by adopting a structure that dissipates heat from the vertical direction of the semiconductor laser element 1, the junction area between the semiconductor laser element 1 and the submounts 2 and 10 is doubled, and the thermal resistance is reduced. The heat dissipation efficiency can be significantly improved.

本発明の半導体レーザ装置を本発明の画像記録装置の光源に使用した時の、光学系の概略図を図7に示す。本発明の半導体レーザ装置内の半導体レーザ素子1から出射したマルチビームはレンズ14でそれぞれへ平行光に変換し、回転多面鏡16で偏向され、Fθレンズ17を通して感光ドラム18上を光走査される。感光ドラム18上で得られる光スポット列の間隔が光スポットの大きさに比べて大きいので、光スポット列の配列方向は光走査方向に対して斜めに設定し、密接した光走査線が形成されるようにしている。   FIG. 7 shows a schematic diagram of an optical system when the semiconductor laser device of the present invention is used as the light source of the image recording apparatus of the present invention. The multi-beams emitted from the semiconductor laser element 1 in the semiconductor laser device of the present invention are converted into parallel light by the lens 14, deflected by the rotary polygon mirror 16, and optically scanned on the photosensitive drum 18 through the Fθ lens 17. . Since the distance between the light spot rows obtained on the photosensitive drum 18 is larger than the size of the light spot, the arrangement direction of the light spot rows is set obliquely with respect to the light scanning direction, and a close light scanning line is formed. I try to do it.

本発明の画像形成装置の概略構成を図8を用いて説明する。感光体ドラム18上を帯電器21で帯電させ、露光器22で画像に応じた光をあてて、感光ドラム18上の電位を落とす。その部位が感光ドラム18の回転により現像ローラ24に達し、トナー層と接すると帯電しているトナーが画像形成位置に付着してトナー画像を形成する。感光ドラム18上のトナー画像は、一次転写ロール26が中間転写ベルト28を押し付ける部位で、中間転写ベルト28上に転写される。   A schematic configuration of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The surface of the photosensitive drum 18 is charged by the charger 21 and light corresponding to the image is applied by the exposure device 22 to drop the potential on the photosensitive drum 18. The portion reaches the developing roller 24 by the rotation of the photosensitive drum 18, and when it comes into contact with the toner layer, the charged toner adheres to the image forming position and forms a toner image. The toner image on the photosensitive drum 18 is transferred onto the intermediate transfer belt 28 at a portion where the primary transfer roll 26 presses the intermediate transfer belt 28.

各現像ユニットの感光体ドラム18上のトナー画像は、中間転写ベルト28上に転写され、カラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト28の搬送により、連続紙31との接触領域の転写ドラム30位置で、搬送されてきた連続紙31上にトナー画像は転写される。トナー画像が転写された連続紙31は、定着器32で熱と圧力が加えられ、トナーを溶融定着しカラー画像が形成される。   The toner image on the photosensitive drum 18 of each developing unit is transferred onto the intermediate transfer belt 28 to form a color toner image. Then, the toner image is transferred onto the conveyed continuous paper 31 at the position of the transfer drum 30 in the contact area with the continuous paper 31 by the conveyance of the intermediate transfer belt 28. The continuous paper 31 to which the toner image has been transferred is subjected to heat and pressure by a fixing device 32, and the toner is melted and fixed to form a color image.

半導体レーザ装置における第1のサブマウントの斜視図である。It is a perspective view of the 1st submount in a semiconductor laser device. その第1のサブマウントに半導体レーザ素子を接合した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which joined the semiconductor laser element to the 1st submount. 半導体レーザ装置の要部の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the principal part of a semiconductor laser apparatus. その半導体レーザ装置の要部の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the principal part of the semiconductor laser apparatus. 本発明の実施形態に係る半導体レーザ装置の要部の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the principal part of the semiconductor laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. その半導体レーザ装置の要部の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the principal part of the semiconductor laser apparatus. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の光学系の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optical system of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体レーザ素子、2…サブマウント、3…電極、4…第1の半田層、5…ワイヤ、6…電極パット、7…第1のヒートシンク、8…第2の半田層、9…フォトディテクター、10…第2のサブマウント、11…第3の半田層、12…第2のヒートシンク、13…第3の半田層、14…レンズ、15…シリンドリカルレンズ、16…ポリゴンミラー、17…Fθレンズ、18…感光ドラム、19…ドラムクリーナー、20…除電器、21…帯電器、22…露光器、24…現像器、26…1次転写ローラ、27…センサ、28…中間転写ベルト、29…ベルトクリーナー、30…2次転写ローラ、31…連続紙、32…定着器、33…印刷前用紙入れ、34…印刷後用紙入れ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser element, 2 ... Submount, 3 ... Electrode, 4 ... 1st solder layer, 5 ... Wire, 6 ... Electrode pad, 7 ... 1st heat sink, 8 ... 2nd solder layer, 9 ... Photo Detector 10 ... 2nd submount 11 ... 3rd solder layer 12 ... 2nd heat sink 13 ... 3rd solder layer 14 ... lens 15 ... cylindrical lens 16 ... polygon mirror 17 ... Fθ Lens 18, photosensitive drum 19, drum cleaner 20, static eliminator 21, charger 22, exposure device 24, developing device 26, primary transfer roller 27, sensor 28, intermediate transfer belt 29 ... belt cleaner, 30 ... secondary transfer roller, 31 ... continuous paper, 32 ... fixing device, 33 ... paper holder before printing, 34 ... paper holder after printing.

Claims (7)

半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子の基板側に接合されている第1のサブマウントと、該第1のサブマウントの裏側に接合されている第1のヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置において、第2のサブマウントが第2のヒートシンク上に接合され、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に接合され、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に接合されていることを特徴とする半導体レーザ装置。   In a semiconductor laser device comprising a semiconductor laser element, a first submount bonded to the substrate side of the semiconductor laser element, and a first heat sink bonded to the back side of the first submount, The second submount is bonded onto the second heat sink, the second submount is bonded onto the semiconductor laser element, and the second heat sink is bonded onto the first heat sink. A semiconductor laser device. 請求項1記載の半導体レーザ装置において、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に接合されている面と、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に接合されている面とが垂直であることを特徴とする半導体レーザ装置。   2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a surface where the second submount is bonded onto the semiconductor laser element and a surface where the second heat sink is bonded onto the first heat sink. A semiconductor laser device characterized by being vertical. 請求項1または2記載の半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子が前記第1のサブマウント上に第1の半田層を介して接合され、前記第1のサブマウントが前記第1のヒートシンク上に第2の半田層を介して接合され、前記第2のサブマウントが前記第2のヒートシンク上に前記第1または第2の半田層を介して接合され、前記第2のサブマウントが前記半導体レーザ素子上に第3の半田層を介して接合され、前記第2のヒートシンクが前記第1のヒートシンク上に前記第3の半田層を介して接合されていることを特徴とする半導体レーザ装置。   3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser element is bonded onto the first submount via a first solder layer, and the first submount is mounted on the first heat sink. Bonded via a second solder layer, the second submount is bonded onto the second heat sink via the first or second solder layer, and the second submount is bonded to the semiconductor laser. A semiconductor laser device, wherein the semiconductor laser device is bonded onto an element via a third solder layer, and the second heat sink is bonded onto the first heat sink via the third solder layer. 請求項3記載の半導体レーザ装置において、前記第1の半田層の融点は前記第2の半田層の融点よりも高く、前記第2の半田層の融点は前記第3の半田層の融点よりも高いことを特徴とする半導体レーザ装置。   4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the melting point of the first solder layer is higher than the melting point of the second solder layer, and the melting point of the second solder layer is higher than the melting point of the third solder layer. A semiconductor laser device characterized by being expensive. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の半導体レーザ装置において、前記第1のヒートシンクと前記第2のヒートシンクとをレーザ溶接により接合したことを特徴とする半導体レーザ装置。   5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first heat sink and the second heat sink are joined by laser welding. 請求項1ないし5のいずれか1項記載の半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子は半導体レーザアレイであることを特徴とする半導体レーザ装置。   6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser element is a semiconductor laser array. 感光体と、半導体レーザ装置から出射したビームを前記感光体上に走査する光学系と、前記ビームの走査によって前記感光体上に形成された潜像を現像してトナー画像を形成する現像器と、現像されたトナー画像を被記録媒体上に転写する転写器と、前記被記録媒体上に転写されたトナー画像を当該被記録媒体上に定着する定着器とを有する画像形成装置において、
前記半導体レーザ装置が請求項1ないし6のいずれか1項記載の半導体レーザ装置であることを特徴とする画像形成装置。
A photoconductor, an optical system that scans the beam emitted from the semiconductor laser device on the photoconductor, and a developer that develops a latent image formed on the photoconductor by scanning the beam to form a toner image. An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers a developed toner image onto a recording medium; and a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording medium onto the recording medium.
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is the semiconductor laser device according to claim 1.
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