JP2009206390A - Semiconductor laser device, heat sink, and manufacturing method of semiconductor laser device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thermal stress upon bonding between a semiconductor laser element 200a and a heat sink 109a, and to improve heat dissipation efficiency. <P>SOLUTION: The heat sink 100a has, on an upper surface, an unalloyed electrode layer 4 which is not alloyed with solder, and solder layers 3 formed so as to hold the unalloyed electrode layer 4 therebetween. The unalloyed electrode layer 4 is electrically connected to an alloyed electrode layer 10 formed on an under surface of a semiconductor laser element 200a right below a light emission portion 8 of the semiconductor laser element 200a, and at a periphery of the unalloyed electrode layer 4, the solder layer 3 is alloyed with the alloyed electrode layer 10. Thus, the heat sink 100a has structure for bonding to the semiconductor laser element. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザ装置、ヒートシンク、および半導体レーザ装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor laser device, a heat sink, and a method for manufacturing a semiconductor laser device.

半導体レーザは、ヒートシンクを介してステム上に搭載される。ヒートシンク上には、Ａｕメッキなどの上に接合のための半田材（ＡｕＳｎ等）が設けられている。半導体レーザの下面のヒートシンクとの接合面にはＡｕ層が形成されている。半田材が融解する温度までヒートシンクを加熱し、半導体レーザ側のＡｕ層からＡｕを取り込んで半田材と合金化することにより、半導体レーザとヒートシンクは接合される。   The semiconductor laser is mounted on the stem via a heat sink. On the heat sink, a solder material (AuSn or the like) for bonding is provided on Au plating or the like. An Au layer is formed on the bonding surface of the lower surface of the semiconductor laser to the heat sink. The heat sink is heated to a temperature at which the solder material melts, and Au is taken in from the Au layer on the semiconductor laser side and alloyed with the solder material, thereby joining the semiconductor laser and the heat sink.

この半導体レーザとヒートシンクの接合の際に、半田材の溶融温度から常温まで冷却される過程で、半導体レーザおよびヒートシンクに熱膨張率に応じた収縮が生じる。この熱膨張率に応じた熱応力が半導体レーザの活性層に機械的なストレスを与え、半導体レーザ装置の特性に影響を与えるといった問題があった。   When the semiconductor laser and the heat sink are joined, the semiconductor laser and the heat sink contract in accordance with the thermal expansion coefficient in the process of cooling from the melting temperature of the solder material to room temperature. There is a problem that the thermal stress corresponding to the coefficient of thermal expansion gives mechanical stress to the active layer of the semiconductor laser and affects the characteristics of the semiconductor laser device.

特に、記録用光ピックアップ用可視高出力半導体レーザは、共振器長が長くかつ活性層に近いｐ側をヒートシンクとの接合面とするため、この熱応力による影響が大きくなりやすい。また、モードの安定性に影響が出るため、半導体レーザ装置の製品特性としては、光出力の電流に対する線形性や偏光特性（偏光比・偏光角）などを低下させる要因となる。   In particular, a visible high-power semiconductor laser for a recording optical pickup has a long resonator length and the p side close to the active layer is used as a bonding surface with a heat sink, and therefore the influence of this thermal stress tends to increase. In addition, since the stability of the mode is affected, the product characteristics of the semiconductor laser device are factors that reduce the linearity of the light output with respect to the current, the polarization characteristics (polarization ratio / polarization angle), and the like.

特許文献１には、半導体レーザとヒートシンクの接合によるこれらの問題を解決する方法が開示されている。その方法ついて図２乃至５を用いて説明する。   Patent Document 1 discloses a method for solving these problems caused by joining a semiconductor laser and a heat sink. This method will be described with reference to FIGS.

図２（ａ）に示すように、半導体レーザ素子２００ｂは、合金化電極層１０、キャップ層９、活性層７、基板６、および電極層１１が積層された構造を有している。一方、ヒートシンク１００ｂは、電極層１２、ヒートシンク部１、および電極層２が積層され、その表面には、活性層７の発光部８直下の領域に低融点半田層１５、その周囲に低融点半田層１５よりも融点が高いＡｕＳｎ半田層３が形成されている。
図２（ｂ）に示すように、上記ヒートシンク１００ｂ上に半導体レーザ素子２００ｂをマウントして接合する際、半田層３および低融点半田層１５が加熱溶融し、合金化電極層１０に含まれるＡｕを取り込んで合金化する。これにより、発光部８の直下の領域を含む半導体レーザ素子２００ｂの下面の全領域が半田接合される。 As shown in FIG. 2A, the semiconductor laser element 200b has a structure in which an alloying electrode layer 10, a cap layer 9, an active layer 7, a substrate 6, and an electrode layer 11 are laminated. On the other hand, the heat sink 100b is formed by laminating the electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the electrode layer 2, on the surface thereof, a low melting point solder layer 15 in a region immediately below the light emitting portion 8 of the active layer 7, and a low melting point solder around it. An AuSn solder layer 3 having a melting point higher than that of the layer 15 is formed.
As shown in FIG. 2B, when the semiconductor laser element 200b is mounted and bonded onto the heat sink 100b, the solder layer 3 and the low melting point solder layer 15 are heated and melted, and Au contained in the alloyed electrode layer 10 is obtained. To be alloyed. As a result, the entire area of the lower surface of the semiconductor laser element 200b including the area immediately below the light emitting portion 8 is soldered.

特許文献１には、図２において、発光部８の直下の領域に低融点半田層１５を形成することにより、ＡｕＳｎ半田層３による接合と比較して、凝固点から室温までの温度差（ΔＴ）が小さくなるため、熱膨張率差に起因する内部ストレスを低減することが記載されている。   In Patent Document 1, a temperature difference (ΔT) from a freezing point to room temperature is formed as compared with bonding by the AuSn solder layer 3 by forming a low melting point solder layer 15 in a region immediately below the light emitting portion 8 in FIG. Therefore, it is described that the internal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient is reduced.

また、図３（ａ）に示すように、半導体レーザ素子２００ｃは、合金化電極層１０、非合金化電極層４、オーミック電極層１４、キャップ層９、活性層７、基板６、および電極層１１が積層された構造を有している。合金化電極層１０は、発光部８直下の領域を除く領域に形成されている。一方、ヒートシンク１００ｃは、電極層１２、ヒートシンク部１、および電極層２が積層され、その表面には、連続に形成された半田層３が形成されている。
図３（ｂ）に示すように、半田層３が溶融して発光部８直下の領域に入り込むと同時に半田層３と合金化電極層１０とが接触する部分が合金化され、接合される。 3A, the semiconductor laser element 200c includes an alloyed electrode layer 10, an unalloyed electrode layer 4, an ohmic electrode layer 14, a cap layer 9, an active layer 7, a substrate 6, and an electrode layer. 11 has a laminated structure. The alloying electrode layer 10 is formed in a region excluding the region directly under the light emitting portion 8. On the other hand, in the heat sink 100c, the electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the electrode layer 2 are laminated, and a continuously formed solder layer 3 is formed on the surface thereof.
As shown in FIG. 3B, the solder layer 3 melts and enters the region immediately below the light emitting portion 8, and at the same time, the portion where the solder layer 3 and the alloyed electrode layer 10 are in contact is alloyed and joined.

また、図４（ａ）に示すように、半導体レーザ素子２００ｄは、合金化電極層１０、キャップ層９、活性層７、基板６、および電極層１１が積層された構造を有している。一方、ヒートシンク１００ｄは、電極層１２、ヒートシンク部１、および電極層２が積層され、その表面には、連続に形成された半田層３、非合金化層１６が順に形成されている。非合金化層１６は、発光部８直下の領域において、半田層３を介して、ヒートシンク１００ｄ上に形成されている。
図４（ｂ）に示すように、非合金化層１６が半田層３に沈み込むようにして半田層３と合金化電極層１０とが合金化して、半田接合される。 As shown in FIG. 4A, the semiconductor laser element 200d has a structure in which an alloying electrode layer 10, a cap layer 9, an active layer 7, a substrate 6, and an electrode layer 11 are laminated. On the other hand, in the heat sink 100d, the electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the electrode layer 2 are laminated, and the solder layer 3 and the non-alloyed layer 16 that are continuously formed are sequentially formed on the surface. The non-alloyed layer 16 is formed on the heat sink 100d via the solder layer 3 in the region immediately below the light emitting portion 8.
As shown in FIG. 4B, the solder layer 3 and the alloyed electrode layer 10 are alloyed and soldered so that the non-alloyed layer 16 sinks into the solder layer 3.

また、図５（ａ）に示すように、半導体レーザ素子２００ｅは、合金化電極層１０、キャップ層９、活性層７、基板６、および電極層１１が積層された構造を有している。一方、ヒートシンク１００ｅは、電極層１２、ヒートシンク部１、および電極層２が積層され、その表面には、発光部８直下の領域を除く領域で、互いに離間した半田層３が形成されている。
図５（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子２００ｅの発光部８直下の領域に空間が形成され、発光部８直下の領域を除く領域において半田層３と合金化電極層１０との接触部分が合金化して、半田接合される。 As shown in FIG. 5A, the semiconductor laser element 200e has a structure in which an alloying electrode layer 10, a cap layer 9, an active layer 7, a substrate 6, and an electrode layer 11 are laminated. On the other hand, in the heat sink 100e, the electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the electrode layer 2 are laminated, and the solder layers 3 that are separated from each other are formed on the surface of the heat sink 100e except for the region immediately below the light emitting portion 8.
As shown in FIG. 5B, a space is formed in a region immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200e, and a contact portion between the solder layer 3 and the alloyed electrode layer 10 in a region excluding the region directly below the light emitting portion 8. Is alloyed and soldered.

これに関連する技術として、特許文献２記載の技術が挙げられる。
特開平９−６４４７９号公報 特開２００３−２３２００号公報 As a technique related to this, a technique described in Patent Document 2 can be cited.
JP-A-9-64479 JP 2003-23200 A

しかしながら、図２で説明した方法では、半導体レーザ素子２００ｂの発光部８直下の領域には低融点半田層１５が存在してしまい、低融点半田層１５が溶融状態から固化する際の熱応力を排除するのに改善の余地があった。   However, in the method described with reference to FIG. 2, the low melting point solder layer 15 exists in the region immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200 b, and the thermal stress when the low melting point solder layer 15 is solidified from the molten state is generated. There was room for improvement to eliminate.

また、図３で説明した方法では、半導体レーザ素子２００ｃの発光部８直下の領域の半田層３は、その周囲で加熱溶融される半田層３と連続して形成されているため、その熱応力の影響を受けやすい。また、半導体レーザ素子２００ｃ側に非合金化電極層４を設けるため、半導体レーザ素子２００ｃの製造プロセスが複雑化してしまう。このことにより、半導体レーザ装置製造プロセスでの応力などにより、半導体レーザ装置の製品特性への影響が生じるといった問題がある。   Further, in the method described with reference to FIG. 3, the solder layer 3 in the region immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200c is formed continuously with the solder layer 3 that is heated and melted around it, so that the thermal stress Susceptible to. Further, since the non-alloyed electrode layer 4 is provided on the semiconductor laser element 200c side, the manufacturing process of the semiconductor laser element 200c is complicated. As a result, there is a problem that the product characteristics of the semiconductor laser device are affected by stresses in the semiconductor laser device manufacturing process.

また、図４で説明した方法では、非合金化層１６とヒートシンク１００ｄとの間に接合時に加熱溶融される半田層３が存在する。すなわち、半導体レーザ素子２００ｄの発光部８直下の領域の半田層３は、その周囲で加熱溶融される半田層３と連続して形成されているため、その熱応力の影響を受けやすい。   In the method described with reference to FIG. 4, the solder layer 3 that is heated and melted at the time of bonding exists between the non-alloyed layer 16 and the heat sink 100d. That is, since the solder layer 3 in the region immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200d is formed continuously with the solder layer 3 heated and melted around it, it is easily affected by the thermal stress.

また、図５で説明した方法では、半導体レーザ素子２００ｅとヒートシンク１００ｅ間に形成された空間によって、半導体レーザ素子２００ｅの発光部８からの発熱の放熱効率が低下するといった問題があった。そのため、半導体レーザ素子２００ｅの温度が上昇し、半導体レーザ装置の製品特性（発光効率や発振しきい値など）が低下する場合があった。   Further, the method described with reference to FIG. 5 has a problem in that the heat radiation efficiency of heat generated from the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200e is reduced due to the space formed between the semiconductor laser element 200e and the heat sink 100e. For this reason, the temperature of the semiconductor laser element 200e increases, and the product characteristics (emission efficiency, oscillation threshold, etc.) of the semiconductor laser device may decrease.

本発明による半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置は、
前記半導体レーザ素子は、内部に形成された発光部と、下面に形成された、半田と合金化する合金化電極層と、を有し、
前記ヒートシンクは表面に、前記発光部の直下に形成される、半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有し、
前記非合金化電極層が前記合金化電極層と電気的に接続し、前記半田層が前記合金化電極層と合金化することにより前記半導体レーザ素子と接合することを特徴とする。 A semiconductor laser device comprising a semiconductor laser element and a heat sink according to the present invention,
The semiconductor laser element has a light emitting portion formed inside, and an alloyed electrode layer formed on the lower surface and alloyed with solder,
The heat sink has, on the surface, a non-alloyed electrode layer that is formed directly under the light-emitting portion and is not alloyed with solder, and a solder layer that is formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer.
The non-alloyed electrode layer is electrically connected to the alloyed electrode layer, and the solder layer is joined to the semiconductor laser element by alloying with the alloyed electrode layer.

この半導体レーザ装置においては、ヒートシンクは表面に、半導体レーザ素子の発光部の直下に形成される、半田と合金化しない非合金化電極層と、この非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有している。半導体レーザ素子の発光部の直下においては、この非合金化電極層と、半導体レーザ素子側の合金化電極層とが電気的に接続し、その周辺において、半田層と合金化電極層とが合金化することにより接合される構造を備えている。   In this semiconductor laser device, the heat sink is formed on the surface so as to sandwich the non-alloyed electrode layer formed immediately below the light emitting portion of the semiconductor laser element and not alloyed with solder. And a solder layer. Immediately below the light emitting portion of the semiconductor laser element, the non-alloyed electrode layer and the alloyed electrode layer on the semiconductor laser element side are electrically connected, and in the periphery, the solder layer and the alloyed electrode layer are alloyed. It has the structure joined by making it.

本発明による半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置に用いられるヒートシンクは、表面に、半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有することを特徴とする。   A heat sink used in a semiconductor laser device including a semiconductor laser element and a heat sink according to the present invention has a non-alloyed electrode layer that is not alloyed with solder on the surface, and a solder that is formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer. And a layer.

このヒートシンクにおいては、表面に、半田と合金化しない非合金化電極層と、この非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有している。非合金化電極層は、半導体レーザ素子の発光部の直下において、半導体レーザ素子の下面に形成された合金化電極層と電気的に接続し、半田層は、合金化電極層と合金化することにより半導体レーザ素子と接合することができる。   This heat sink has on its surface a non-alloyed electrode layer that is not alloyed with solder and a solder layer that is formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer. The non-alloyed electrode layer is electrically connected to the alloyed electrode layer formed on the lower surface of the semiconductor laser element immediately below the light emitting portion of the semiconductor laser element, and the solder layer is alloyed with the alloyed electrode layer. Thus, the semiconductor laser element can be bonded.

本発明による半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置の製造方法は、
発光部を内部に備え、半田と合金化する合金化電極層が下面に形成された前記半導体レーザ素子と、
半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成された半田層と、が表面に形成された前記ヒートシンクを準備する工程と、
前記半田層と前記合金化電極層とを圧着し、前記半田層を加熱溶融して前記半田層と前記合金化電極層とを合金化させつつ、前記非合金化電極層と前記半田層と合金化されない前記合金化電極層とを電気的に接続する工程と、
加熱溶融した前記半田層を再固化することにより、前記半導体レーザ素子と前記ヒートシンクとを接合する工程と、
を含むことを特徴とする。 A method of manufacturing a semiconductor laser device including a semiconductor laser element and a heat sink according to the present invention includes:
The semiconductor laser device having a light emitting portion therein, and an alloying electrode layer that is alloyed with solder formed on the lower surface;
A step of preparing the heat sink having a non-alloyed electrode layer not alloyed with solder and a solder layer formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer on the surface;
The solder layer and the alloyed electrode layer are pressure-bonded, and the solder layer is heated and melted to alloy the solder layer and the alloyed electrode layer. Electrically connecting the alloyed electrode layer that is not formed;
Bonding the semiconductor laser element and the heat sink by resolidifying the solder layer heated and melted;
It is characterized by including.

この半導体レーザ装置の製造方法においては、半導体レーザ素子の発光部の直下においては、この非合金化電極層と、半導体レーザ素子側の合金化電極層とが電気的に接続し、その周辺において、半田層と合金化電極層とが合金化することにより接合される。   In this method for manufacturing a semiconductor laser device, immediately below the light emitting portion of the semiconductor laser element, the non-alloyed electrode layer and the alloyed electrode layer on the semiconductor laser element side are electrically connected, and in the periphery thereof, The solder layer and the alloyed electrode layer are joined by alloying.

本発明によれば、半導体レーザ素子とヒートシンクの接合時の熱応力を低減するとともに、放熱効率を向上させるのに適した構造の半導体レーザ装置、ヒートシンクおよび半導体レーザ装置の製造方法が実現される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the thermal stress at the time of joining of a semiconductor laser element and a heat sink, the manufacturing method of the semiconductor laser device of the structure suitable for improving heat dissipation efficiency, a heat sink, and a semiconductor laser device is implement | achieved.

以下、図面を参照しつつ、本発明による半導体レーザ装置、ヒートシンクおよび半導体レーザ装置の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor laser device, a heat sink, and a method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.

（第１実施形態）
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態における半導体レーザ装置３００ａの製造方法を示す断面図である。半導体レーザ装置３００ａは、ヒートシンク１００ａと半導体レーザ素子２００ａとを備えている。 (First embodiment)
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the semiconductor laser device 300a according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 300a includes a heat sink 100a and a semiconductor laser element 200a.

半導体レーザ素子２００ａは、下面の合金化電極層１０と、キャップ層９と、活性層７と、ＧａＡｓ基板６と、上面の電極層１１と、が順に積層された構造を有している。活性層７の層中には、発光部８が形成されている。   The semiconductor laser element 200a has a structure in which an alloying electrode layer 10 on the lower surface, a cap layer 9, an active layer 7, a GaAs substrate 6, and an electrode layer 11 on the upper surface are stacked in order. A light emitting portion 8 is formed in the active layer 7.

一方、ヒートシンク１００ａは、下面の電極層１２と、ヒートシンク部１と、上面の電極層２と、が順に積層された構造を有している。さらに、ヒートシンク１００ａの表面は、電極層２を介して、半田層３および非合金化電極層４が形成されている。さらに、非合金化電極層４の上には、電極層５（第２の電極層）が積層されている。
非合金化電極層４と電極層５の積層体の高さの和は、半田層３より高い。 On the other hand, the heat sink 100a has a structure in which the lower electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the upper electrode layer 2 are sequentially laminated. Furthermore, the solder layer 3 and the non-alloyed electrode layer 4 are formed on the surface of the heat sink 100 a via the electrode layer 2. Furthermore, an electrode layer 5 (second electrode layer) is laminated on the non-alloyed electrode layer 4.
The sum of the heights of the laminated body of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 is higher than that of the solder layer 3.

ヒートシンク部１の上面は、電極層２により全面を一様に被覆されている。ヒートシンク１００ａの表面には、電極層２を介して、半田層３および非合金化電極層４が形成されている。半田層３および非合金化電極層４とは、互いに離間して設けられている。すなわち、半田層３および非合金化電極層４との間は、空隙になっていてもよい。いいかえると、平面視において、非合金化電極層４の両側に、半田層３が間隔をあけて沿うようにして配置されている。半田層３および非合金化電極層４との離間距離は、特に限定されないが、２０μｍ以上２５μｍ以下が好ましい。これにより、接合時に加熱溶融した半田層３の一部が、非合金化電極層４または電極層５に拡散することを抑制できる。   The upper surface of the heat sink portion 1 is uniformly covered with the electrode layer 2. A solder layer 3 and a non-alloyed electrode layer 4 are formed on the surface of the heat sink 100a via the electrode layer 2. The solder layer 3 and the non-alloyed electrode layer 4 are provided apart from each other. That is, a gap may be formed between the solder layer 3 and the non-alloyed electrode layer 4. In other words, the solder layers 3 are arranged on both sides of the non-alloyed electrode layer 4 with a gap in plan view. The distance between the solder layer 3 and the non-alloyed electrode layer 4 is not particularly limited, but is preferably 20 μm or more and 25 μm or less. Thereby, it can suppress that a part of solder layer 3 heated and melted at the time of joining diffuses into the non-alloyed electrode layer 4 or the electrode layer 5.

半田層３は、非合金化電極層４を除くヒートシンク１００ａの表面を占める領域であって、非合金化電極層４を挟むように形成されている。すなわち、非合金化電極層４の両側に半田層３が設けられている。また、半田層３は、平面視で矩形である非合金化電極層４の長手方向に平行な方向に沿って延在している。いいかえると、平面視において、非合金化電極層４と、非合金化電極層４の両側にそれぞれ設けられた半田層３とが、ストライプ状に配置されている。半田層３は、ヒートシンク１００ａと半導体レーザ素子２００ａの接合時に加熱溶融されることによって半導体レーザ素子２００ａの下面の合金化電極層１０と合金化するための層である。半田層３の材料としては、半田材ＡｕＳｎが用いられる。   The solder layer 3 is an area occupying the surface of the heat sink 100a excluding the non-alloyed electrode layer 4, and is formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer 4. That is, the solder layer 3 is provided on both sides of the non-alloyed electrode layer 4. The solder layer 3 extends along a direction parallel to the longitudinal direction of the non-alloyed electrode layer 4 that is rectangular in plan view. In other words, in a plan view, the non-alloyed electrode layer 4 and the solder layers 3 provided on both sides of the non-alloyed electrode layer 4 are arranged in stripes. The solder layer 3 is a layer for alloying with the alloyed electrode layer 10 on the lower surface of the semiconductor laser element 200a by being heated and melted at the time of joining the heat sink 100a and the semiconductor laser element 200a. As a material for the solder layer 3, a solder material AuSn is used.

非合金化電極層４は、半田層３が形成されていない領域であって、発光部８の直下の領域において形成されている。また、断面視において、非合金化電極層４の幅は、発光部８の幅よりも長い。発光部８の幅が数μｍである場合、非合金化電極層４の幅としては、例えば、２００μｍとすることができる。これにより、接合時の熱応力によるストレスを充分低減できる。非合金化電極層４は、蒸着によりヒートシンク１００ａの表面に形成される。非合金化電極層４は、半田と合金化しない材料からなる。非合金化電極層４の材料としては、Ａｕ、および半田材ＡｕＳｎなどと合金化しにくい材料、または融点が半田層３よりも高い材料、すなわち半田材ＡｕＳｎよりも高い材料を用いることができる。より、具体的には、Ｐｔなどが挙げられる。これにより、接合時の加熱によるストレスを軽減し、半田層３よりも融点が高いため溶融することなく、ヒートシンク１００ａと半導体レーザ素子２００ａとを電気的に接続できる。   The non-alloyed electrode layer 4 is formed in a region where the solder layer 3 is not formed and directly under the light emitting portion 8. Moreover, the width of the non-alloyed electrode layer 4 is longer than the width of the light emitting portion 8 in a cross-sectional view. When the width of the light emitting portion 8 is several μm, the width of the non-alloyed electrode layer 4 can be set to 200 μm, for example. Thereby, the stress by the thermal stress at the time of joining can fully be reduced. The non-alloyed electrode layer 4 is formed on the surface of the heat sink 100a by vapor deposition. The non-alloyed electrode layer 4 is made of a material that is not alloyed with solder. As the material of the non-alloyed electrode layer 4, a material that is difficult to alloy with Au, solder material AuSn, or the like, or a material having a higher melting point than the solder layer 3, that is, a material higher than the solder material AuSn can be used. More specifically, Pt etc. are mentioned. Thereby, stress due to heating at the time of bonding is reduced, and since the melting point is higher than that of the solder layer 3, the heat sink 100a and the semiconductor laser element 200a can be electrically connected without melting.

発光部８の直下の領域とは、発光部８が形成された領域の鉛直方向に占める領域であって、少なくとも発光部８の中心を含む領域であればよい。発光部８の端部が、非合金化電極層４の形成領域の内側にあってもよい。すなわち、平面視において、発光部８の直下の領域が、前記非合金化電極層４が形成された領域に含まれてもよい。これにより、発光部８への接合時の熱応力の影響がさらに抑制されつつ、高い放熱効果が得られる。   The region immediately below the light emitting unit 8 is a region that occupies the vertical direction of the region where the light emitting unit 8 is formed, and may be a region including at least the center of the light emitting unit 8. The end of the light emitting portion 8 may be inside the region where the non-alloyed electrode layer 4 is formed. That is, in a plan view, a region immediately below the light emitting unit 8 may be included in a region where the non-alloyed electrode layer 4 is formed. Thereby, the influence of the thermal stress at the time of joining to the light emission part 8 is further suppressed, and a high heat dissipation effect is obtained.

電極層５は、非合金化電極層４上にさらに形成されている。電極層５としては、軟らかくて展性があり熱伝導のよい材料を用いることができる。具体的には、Ａｕなどが挙げられる。これにより、接合時の圧力による衝撃を緩和すると同時に、合金化電極層１０と密着し、ヒートシンク１００ａによる高い放熱効果を得ることができる。
電極層５の高さは、特に限定されないが、半田層３から間隙を埋めるように流れ込む溶融半田との反応を避けるために、低いことが好ましい。具体的には、溶融半田が間隙に流れ込むことによって生じる半田層３の高さの減少分と同等の高さであって、約０．２μｍ程度が好ましい。 The electrode layer 5 is further formed on the non-alloyed electrode layer 4. As the electrode layer 5, a soft, malleable material with good heat conduction can be used. Specifically, Au etc. are mentioned. Thereby, the impact by the pressure at the time of joining can be relieved, and at the same time, it can be brought into close contact with the alloyed electrode layer 10 to obtain a high heat dissipation effect by the heat sink 100a.
The height of the electrode layer 5 is not particularly limited, but is preferably low in order to avoid a reaction with the molten solder flowing from the solder layer 3 so as to fill the gap. Specifically, the height is equivalent to a decrease in the height of the solder layer 3 caused by the molten solder flowing into the gap, and about 0.2 μm is preferable.

合金化電極層１０は、半田と合金化する材料であって、軟らかくて展性があり熱伝導のよい材料を用いることができる。具体的には、Ａｕなどが挙げられる。これにより。接合時の圧力による衝撃を緩和し、半田層と合金化して半田接合を可能とする。また、半田層３と合金化される部分と、非合金化電極層４と電気的に接続する部分と、を有する。   The alloying electrode layer 10 is a material that is alloyed with solder, and can be a soft, malleable material with good thermal conductivity. Specifically, Au etc. are mentioned. By this. The impact due to the pressure at the time of bonding is alleviated and alloyed with the solder layer to enable solder bonding. Further, it has a portion alloyed with the solder layer 3 and a portion electrically connected to the non-alloyed electrode layer 4.

図１を参照しつつ、本発明による半導体レーザ装置の製造方法の一例を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、発光部８を内部に備え、半田と合金化する合金化電極層１０が下面に形成された半導体レーザ素子２００ａと、
半田と合金化しない非合金化電極層４と、非合金化電極層４を挟むように形成された半田層３と、が表面に形成されたヒートシンク１００ａを準備する。
非合金化電極層４の上にはさらに電極層５が形成されており、非合金化電極層４および電極層５の積層体の高さは、半田層３よりも高くなっている。また、非合金化電極層４および電極層５の積層体と半田層３とは、互いに離間して形成されている。 An example of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 1 (a), a semiconductor laser element 200a having a light emitting portion 8 therein and having an alloyed electrode layer 10 alloyed with solder formed on the lower surface,
A heat sink 100a is prepared in which a non-alloyed electrode layer 4 that is not alloyed with solder and a solder layer 3 formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer 4 are formed on the surface.
An electrode layer 5 is further formed on the non-alloyed electrode layer 4, and the height of the laminate of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 is higher than that of the solder layer 3. Further, the laminate of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 and the solder layer 3 are formed apart from each other.

次に、図１（ｂ）に示すように、半田層３と合金化電極層１０とを圧着し、半田層３を加熱溶融して半田層３と合金化電極層１０とを合金化させつつ、非合金化電極層４と半田層３と合金化されない合金化電極層１０とを電気的に接続する。   Next, as shown in FIG. 1B, the solder layer 3 and the alloyed electrode layer 10 are pressure-bonded, and the solder layer 3 is heated and melted to alloy the solder layer 3 and the alloyed electrode layer 10. The non-alloyed electrode layer 4 and the solder layer 3 are electrically connected to the non-alloyed alloyed electrode layer 10.

この際、半田層３は、発光部８の直下の領域には形成されていないため、発光部８の直下の領域を除く領域のみが加熱されることとなる。また、発光部８の直下の領域の合金化電極層１０は合金化されず、電極層５を介して、非合金化電極層４と電気的に接続される。   At this time, since the solder layer 3 is not formed in the region immediately below the light emitting unit 8, only the region excluding the region directly below the light emitting unit 8 is heated. The alloyed electrode layer 10 in the region immediately below the light emitting portion 8 is not alloyed and is electrically connected to the non-alloyed electrode layer 4 via the electrode layer 5.

さらに、非合金化電極層４および電極層５の積層体の高さは、半田層３よりも高いため、圧着により、電極層５と合金化電極層１０とが密着される。さらに、加熱溶融によっても半田層３の高さが低くなるため、電極層５と合金化電極層１０とがより密着される。   Furthermore, since the height of the laminate of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 is higher than that of the solder layer 3, the electrode layer 5 and the alloyed electrode layer 10 are brought into close contact with each other by pressure bonding. Furthermore, since the height of the solder layer 3 is lowered also by heating and melting, the electrode layer 5 and the alloyed electrode layer 10 are more closely attached.

また、非合金化電極層４および電極層５の積層体と半田層３とが互いに離間しているため、加熱溶融した半田層３が、電極層５まで拡散することが抑制される。   In addition, since the laminate of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 and the solder layer 3 are separated from each other, the heated and melted solder layer 3 is suppressed from diffusing to the electrode layer 5.

続けて、加熱溶融した半田層３を再固化することにより、半導体レーザ素子２００ａとヒートシンク１００ａとを接合して、半導体レーザ装置３００ａが得られる（図１（ｂ））。   Subsequently, by resolidifying the heated and melted solder layer 3, the semiconductor laser element 200a and the heat sink 100a are joined to obtain the semiconductor laser device 300a (FIG. 1B).

本実施形態の効果を説明する。
ヒートシンク１００ａは、表面に、半田と合金化しない非合金化電極層４と、この非合金化電極層４を挟むように形成される半田層３と、を有している。非合金化電極層４は、半導体レーザ素子２００ａの発光部８の直下において、半導体レーザ素子２００ａの下面に形成された合金化電極層１０と電気的に接続し、非合金化電極層４の周辺において半田層３は、合金化電極層１０と合金化することにより半導体レーザ素子と接合する構造を備えている。
このため、半導体レーザ素子２００ａとヒートシンク１００ａの接合時の熱応力を低減するとともに、放熱効率を向上させることができる。またこのようなヒートシンク１００ａと半導体レーザ素子２００ａとが接合した半導体レーザ装置３００ａおよびその製造方法を実現できる。 The effect of this embodiment will be described.
The heat sink 100a has a non-alloyed electrode layer 4 that is not alloyed with solder and a solder layer 3 formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer 4 on the surface. The non-alloyed electrode layer 4 is electrically connected to the alloyed electrode layer 10 formed on the lower surface of the semiconductor laser element 200a immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200a. The solder layer 3 has a structure in which the solder layer 3 is joined to the semiconductor laser element by alloying with the alloyed electrode layer 10.
For this reason, while reducing the thermal stress at the time of joining of semiconductor laser element 200a and heat sink 100a, heat dissipation efficiency can be improved. Further, it is possible to realize a semiconductor laser device 300a in which such a heat sink 100a and a semiconductor laser element 200a are joined, and a manufacturing method thereof.

合金化電極層１０と非合金化電極層４とは、電極層５を介して接続されている。これにより、合金化電極層１０と電極層５とが密着して電気的接続を良好にしつつ、圧着時のストレスを軽減できる。また、高い放熱性が確保できる。   The alloyed electrode layer 10 and the non-alloyed electrode layer 4 are connected via the electrode layer 5. Thereby, the stress at the time of crimping | compression-bonding can be reduced, making the alloying electrode layer 10 and the electrode layer 5 closely_contact | adhere, and making electrical connection favorable. Moreover, high heat dissipation can be ensured.

非合金化電極層４と電極層５との高さの和は、半田層３の高さ以上である。これにより、電極層５と合金化電極層１０とがより密着される。   The sum of the heights of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 is not less than the height of the solder layer 3. Thereby, the electrode layer 5 and the alloying electrode layer 10 are more closely attached.

また、半田層３、非合金化電極層４、および電極層５は、ヒートシンク１００ａ側に形成されている。これにより、半導体レーザ素子２００ａの製造ラインの設計を変更することなく、接合時の熱応力を低減するとともに、高い放熱効率を維持できる半導体レーザ装置３００ａを製造することができる。   The solder layer 3, the non-alloyed electrode layer 4, and the electrode layer 5 are formed on the heat sink 100a side. As a result, it is possible to manufacture the semiconductor laser device 300a capable of reducing the thermal stress at the time of bonding and maintaining high heat dissipation efficiency without changing the design of the manufacturing line of the semiconductor laser element 200a.

また、図４に示した技術では、半田層３が溶融した際に非合金化電極層１６の上に流れ出し、半導体レーザ素子２００ｄの下面の合金化電極層１０との間に入って半田結合を起こす可能性がある。これに対し、本実施形態においては、非合金化電極層４と半田層３とは、互いに離間して設けられている。これにより、加熱溶融した半田層３が、電極層５まで拡散することが抑制され、接触時の物理的応力が最小限に抑えられる。   In the technique shown in FIG. 4, when the solder layer 3 is melted, the solder layer 3 flows out onto the non-alloyed electrode layer 16 and enters the alloyed electrode layer 10 on the lower surface of the semiconductor laser element 200d to form a solder bond. There is a possibility of waking up. On the other hand, in this embodiment, the non-alloyed electrode layer 4 and the solder layer 3 are provided apart from each other. Thereby, it is suppressed that the solder layer 3 heated and melted diffuses to the electrode layer 5, and the physical stress at the time of contact is suppressed to the minimum.

本発明による半導体レーザ装置およびその製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。非合金化電極層４と電極層５の積層体の高さは、半田層３より高い場合について説明したが、同じ高さでもよい。   The semiconductor laser device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. The height of the non-alloyed electrode layer 4 and electrode layer 5 stack is described as being higher than that of the solder layer 3, but it may be the same height.

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
図１（ａ）に示すように、半導体レーザ素子２００ａは、下面の合金化電極層１０と、キャップ層９と、活性層７と、ＧａＡｓ基板６と、上面の電極層１１と、が順に積層された構造を有する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
As shown in FIG. 1A, a semiconductor laser element 200a has a lower alloyed electrode layer 10, a cap layer 9, an active layer 7, a GaAs substrate 6, and an upper electrode layer 11 stacked in this order. Has a structured.

半導体レーザ素子２００ａは、ＤＶＤ記録用高出力品であり、共振器長は１１００μｍ、幅が３００μｍであった。活性層７が存在するｐ側を接合する下面となっており、層中に発光部８を有する。また、応力による影響を受けやすいリッジ構造である。   The semiconductor laser element 200a is a high-output product for DVD recording, and has a resonator length of 1100 μm and a width of 300 μm. The lower surface is joined to the p side where the active layer 7 is present, and has a light emitting portion 8 in the layer. In addition, the ridge structure is easily affected by stress.

一方、ヒートシンク１００ａは、電極層１２と、ヒートシンク部１と、電極層２と、が順に積層された構造を有する。さらに、ヒートシンク１００ａの表面は、電極層２を介して、半田層３、および非合金化電極層４と電極層５（第２の電極層）からなる積層体を形成した。合金化電極層４と電極層５は、半導体レーザ素子２００ａの発光部８の直下において、合金化電極層１０と電気的に接続できるように配置した。一方、半田層３は、合金化電極層４と電極層５を挟むように形成し、半導体レーザ素子２００ａの発光部８の直下の領域を除く領域で合金化電極層１０と合金化するように配置した。   On the other hand, the heat sink 100a has a structure in which the electrode layer 12, the heat sink portion 1, and the electrode layer 2 are sequentially laminated. Furthermore, the surface of the heat sink 100a formed the laminated body which consists of the solder layer 3, the non-alloyed electrode layer 4, and the electrode layer 5 (2nd electrode layer) through the electrode layer 2. FIG. The alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 were disposed so as to be electrically connected to the alloyed electrode layer 10 immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200a. On the other hand, the solder layer 3 is formed so as to sandwich the alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5, and is alloyed with the alloyed electrode layer 10 in a region except for a region immediately below the light emitting portion 8 of the semiconductor laser element 200a. Arranged.

ヒートシンク１００ａは、長さ１０７０μｍ、幅８００μｍであり、非合金化電極層４および電極層５の積層体の幅は２００μｍであり、両側に２０μｍずつ離間して半田層３を形成した。半田層の幅は１００μｍずつであった。また、非合金化電極層４および電極層５の積層体の高さは、半田層３の高さはいずれも２．４μｍとした。   The heat sink 100a had a length of 1070 μm and a width of 800 μm, the width of the laminate of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 was 200 μm, and the solder layer 3 was formed on both sides with a separation of 20 μm. The width of the solder layer was 100 μm. Further, the height of the laminated body of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 was set to 2.4 μm for the solder layer 3.

電極層５および合金化電極層１０は、Ａｕ、非合金化電極層４は、Ｐｔを材料として形成した。   The electrode layer 5 and the alloyed electrode layer 10 were made of Au, and the non-alloyed electrode layer 4 was made of Pt.

図１（ｂ）に示すようにしてヒートシンク１００ａと半導体レーザ素子２００ａを接着し、半田層３が溶融するまで加熱した。加熱された半田層３は、その上面の合金化電極層１０と合金化し、また非合金化電極層４と半田層３との隙間に溶融した半田層３が流れ込んだ。これにより、半田層３の高さが加熱前よりも約０．２μｍ低くなった。
非合金化電極層４は軟らかい金属から形成されているため、非合金化電極層４および電極層５上をさらに圧着でき、これにより電極層５と合金化電極層１０（半田層３と合金化されていない部分）との接触部分をより密着できた。さらに、この圧着によって、非合金化電極層４および電極層５の積層体の高さが低くなり、半田層３の高さの差異を小さく（０．２μｍ以下）とした。
その後、半田層３の加熱を停止し、再固化させて、半導体レーザ装置３００ａを得た。 As shown in FIG. 1B, the heat sink 100a and the semiconductor laser element 200a were bonded and heated until the solder layer 3 was melted. The heated solder layer 3 was alloyed with the alloyed electrode layer 10 on the upper surface, and the molten solder layer 3 flowed into the gap between the non-alloyed electrode layer 4 and the solder layer 3. Thereby, the height of the solder layer 3 was about 0.2 μm lower than before heating.
Since the non-alloyed electrode layer 4 is formed of a soft metal, the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 can be further pressure-bonded, whereby the electrode layer 5 and the alloyed electrode layer 10 (alloyed with the solder layer 3) are formed. The contact part with the part which is not done) was able to adhere more. Furthermore, the pressure bonding reduced the height of the laminated body of the non-alloyed electrode layer 4 and the electrode layer 5 and made the difference in the height of the solder layer 3 small (0.2 μm or less).
Thereafter, heating of the solder layer 3 was stopped and re-solidified to obtain a semiconductor laser device 300a.

半導体レーザ装置３００ａにおいても、接合時の熱応力による発光部へのストレスを低減しつつ、高い放熱効果が得られた。また、モードの安定性が確保され、ＤＶＤ記録用に用いられる長共振器長で活性層が存在するｐ側を接合面とし、応力による影響を受けやすいリッジ構造を有する半導体レーザ装置３００ａでも、安定した光出力の電流に対する線形性や偏光特性（偏光比・偏光角）などの製品特性が得られた。   Also in the semiconductor laser device 300a, a high heat dissipation effect was obtained while reducing the stress on the light emitting portion due to the thermal stress at the time of bonding. Further, even in the semiconductor laser device 300a having a ridge structure in which the mode stability is ensured, the p-side where the active layer is present and the active layer is present is used for DVD recording and has a ridge structure that is easily affected by stress. Product characteristics such as linearity with respect to the current of the light output and polarization characteristics (polarization ratio and polarization angle) were obtained.

本発明による半導体レーザ装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus by this invention. 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional semiconductor laser apparatus. 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional semiconductor laser apparatus. 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional semiconductor laser apparatus. 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional semiconductor laser apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ ヒートシンク部
２ 電極層
３ 半田層
４ 非合金化電極層
５ 電極層
６ 基板
７ 活性層
８ 発光部
９ キャップ層
１０ 合金化電極層
１１ 電極層
１２ 電極層
１４ オーミック電極層
１５ 低融点半田層
１６ 非合金化層
１００ａ ヒートシンク
１００ｂ ヒートシンク
１００ｃ ヒートシンク
１００ｄ ヒートシンク
１００ｅ ヒートシンク
２００ａ 半導体レーザ素子
２００ｂ 半導体レーザ素子
２００ｃ 半導体レーザ素子
２００ｄ 半導体レーザ素子
２００ｅ 半導体レーザ素子
３００ａ 半導体レーザ装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink part 2 Electrode layer 3 Solder layer 4 Non-alloyed electrode layer 5 Electrode layer 6 Substrate 7 Active layer 8 Light emitting part 9 Cap layer 10 Alloyed electrode layer 11 Electrode layer 12 Electrode layer 14 Ohmic electrode layer 15 Low melting point solder layer 16 Non-alloyed layer 100a Heat sink 100b Heat sink 100c Heat sink 100d Heat sink 100e Heat sink 200a Semiconductor laser element 200b Semiconductor laser element 200c Semiconductor laser element 200d Semiconductor laser element 200e Semiconductor laser element 300a Semiconductor laser device

Claims (16)

半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置において、
前記半導体レーザ素子は、内部に形成された発光部と、下面に形成された、半田と合金化する合金化電極層と、を有し、
前記ヒートシンクは表面に、前記発光部の直下に形成される、半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有し、
前記非合金化電極層が前記合金化電極層と電気的に接続し、前記半田層が前記合金化電極層と合金化することにより前記半導体レーザ素子と接合することを特徴とする半導体レーザ装置。 In a semiconductor laser device including a semiconductor laser element and a heat sink,
The semiconductor laser element has a light emitting portion formed inside, and an alloyed electrode layer formed on the lower surface and alloyed with solder,
The heat sink has, on the surface, a non-alloyed electrode layer that is formed directly under the light-emitting portion and is not alloyed with solder, and a solder layer that is formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer.
The semiconductor laser device, wherein the non-alloyed electrode layer is electrically connected to the alloyed electrode layer, and the solder layer is bonded to the semiconductor laser element by alloying with the alloyed electrode layer. 請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
前記半田層は、平面視で矩形である前記非合金化電極層の長手方向に平行な方向に沿って延在することを特徴とする半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 1,
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the solder layer extends along a direction parallel to a longitudinal direction of the non-alloyed electrode layer that is rectangular in plan view. 請求項１または２に記載の半導体レーザ装置において、
前記発光部の直下の領域は、平面視において、前記非合金化電極層が形成された領域に包含されることを特徴とする半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 1 or 2,
A region immediately below the light emitting portion is included in a region where the non-alloyed electrode layer is formed in a plan view. 請求項１乃至３いずれかに記載の半導体レーザ装置において、
前記ヒートシンクの表面において、前記非合金化電極層と前記半田層とは、互いに離間して設けられることを特徴とする半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor laser device, wherein the non-alloyed electrode layer and the solder layer are provided apart from each other on the surface of the heat sink. 請求項１乃至４いずれかに記載の半導体レーザ装置において、
前記合金化電極層と前記非合金化電極層とは、第２の電極層を介して接続されることを特徴とする半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to claim 1,
The alloyed electrode layer and the non-alloyed electrode layer are connected via a second electrode layer. 請求項１乃至５いずれかに記載の半導体レーザ装置において、
前記非合金化電極層は、前記半田層よりも融点が高い金属を用いて形成されることを特徴とする半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 5,
The non-alloyed electrode layer is formed using a metal having a melting point higher than that of the solder layer. 半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置に用いられるヒートシンクにおいて、
前記ヒートシンクは表面に、半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成される半田層と、を有することを特徴とするヒートシンク。 In a heat sink used in a semiconductor laser device including a semiconductor laser element and a heat sink,
The heat sink has a non-alloyed electrode layer that is not alloyed with solder and a solder layer formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer on the surface. 請求項７に記載のヒートシンクにおいて、
前記半田層は、平面視で矩形である前記非合金化電極層の長手方向に平行な方向に沿って延在することを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to claim 7,
The heat sink, wherein the solder layer extends along a direction parallel to a longitudinal direction of the non-alloyed electrode layer which is rectangular in plan view. 請求項７または８に記載のヒートシンクにおいて、
前記非合金化電極層と前記半田層とは、互いに離間して設けられることを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to claim 7 or 8,
The heat sink, wherein the non-alloyed electrode layer and the solder layer are provided apart from each other. 請求項７乃至９いずれかに記載のヒートシンクにおいて、
前記非合金化電極層は、さらに第２の電極層を備えることを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 7 to 9,
The non-alloyed electrode layer further includes a second electrode layer. 請求項１０に記載のヒートシンクにおいて、
前記非合金化電極層と前記第２の電極層との高さの和は、前記半田層の高さ以上であることを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to claim 10.
A heat sink, wherein a sum of heights of the non-alloyed electrode layer and the second electrode layer is equal to or higher than a height of the solder layer. 請求項７乃至１１いずれかに記載のヒートシンクにおいて、
前記非合金化電極層は、前記半導体レーザ素子の発光部の直下において、前記半導体レーザ素子の下面に形成された合金化電極層と電気的に接続し、前記半田層は、前記合金化電極層と合金化することにより前記半導体レーザ素子と接合することを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 7 to 11,
The non-alloyed electrode layer is electrically connected to an alloyed electrode layer formed on the lower surface of the semiconductor laser element immediately below the light emitting portion of the semiconductor laser element, and the solder layer is formed of the alloyed electrode layer The heat sink is bonded to the semiconductor laser element by alloying with the semiconductor laser element. 請求項７乃至１２いずれかに記載のヒートシンクにおいて、
断面視において、前記非合金化電極層の幅は、前記半導体レーザ素子の発光部の幅よりも長いことを特徴とするヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 7 to 12,
In a cross-sectional view, the heat sink characterized in that a width of the non-alloyed electrode layer is longer than a width of a light emitting portion of the semiconductor laser element. 半導体レーザ素子とヒートシンクとを備えた半導体レーザ装置の製造方法において、
発光部を内部に備え、半田と合金化する合金化電極層が下面に形成された前記半導体レーザ素子と、
半田と合金化しない非合金化電極層と、前記非合金化電極層を挟むように形成された半田層と、が表面に形成された前記ヒートシンクを準備する工程と、
前記半田層と前記合金化電極層とを圧着し、前記半田層を加熱溶融して前記半田層と前記合金化電極層とを合金化させつつ、前記非合金化電極層と前記半田層と合金化されない前記合金化電極層とを電気的に接続する工程と、
加熱溶融した前記半田層を再固化することにより、前記半導体レーザ素子と前記ヒートシンクとを接合する工程と、
を含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor laser device including a semiconductor laser element and a heat sink,
The semiconductor laser device having a light emitting portion therein, and an alloying electrode layer that is alloyed with solder formed on the lower surface;
A step of preparing the heat sink having a non-alloyed electrode layer not alloyed with solder and a solder layer formed so as to sandwich the non-alloyed electrode layer on the surface;
The solder layer and the alloyed electrode layer are pressure-bonded, and the solder layer is heated and melted to alloy the solder layer and the alloyed electrode layer. Electrically connecting the alloyed electrode layer that is not formed;
Bonding the semiconductor laser element and the heat sink by resolidifying the solder layer heated and melted;
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising: 請求項１４に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
前記非合金化電極層と前記半田層とは、互いに離間して前記ヒートシンクに形成されたことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor laser device according to claim 14,
The method of manufacturing a semiconductor laser device, wherein the non-alloyed electrode layer and the solder layer are formed on the heat sink so as to be separated from each other. 請求項１４または１５に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
前記非合金化電極層は、さらに第２の電極層を備え、
前記非合金化電極層と前記合金化電極層とは、前記第２の電極層を介して電気的に接続することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor laser device according to claim 14 or 15,
The non-alloyed electrode layer further comprises a second electrode layer,
The method of manufacturing a semiconductor laser device, wherein the non-alloyed electrode layer and the alloyed electrode layer are electrically connected via the second electrode layer.
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