JP2010098148A - Frame type laser diode - Google Patents

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Yoshio Noisshiki
慶夫 野一色
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frame type laser diode suitable for thinning an optical pickup device. <P>SOLUTION: The frame type laser diode is used as a laser light source of an optical pickup device for reading out a signal recorded on an optical disk and has a laser diode chip mounted to a plane where a metallic lead frame is provided, and the laser diode chip 19 is disposed so that a PN junction surface of the laser diode chip 19 is perpendicular to the plane of the lead frame 17. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作を行う光ピックアップ装置のレーザー光源として使用されるフレーム型レーザーダイオードに関する。   The present invention relates to a frame type laser diode used as a laser light source of an optical pickup device that performs a read operation of a signal recorded on an optical disc and a recording operation of a signal on an optical disc.

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。   2. Description of the Related Art Optical disk apparatuses that can perform signal reading operation and signal recording operation by irradiating a signal recording layer of an optical disk with laser light emitted from an optical pickup device have become widespread.

光ディスク装置としては、CDやDVDと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及している。CD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が780nmである赤外光が使用され、DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が650nmの赤色光が使用されている。   As an optical disk apparatus, an apparatus using an optical disk called a CD or a DVD is widely used. As a laser beam for performing an operation for reading a signal recorded on a CD standard optical disk, an infrared light having a wavelength of 780 nm is used, and a laser beam for performing an operation for reading a signal recorded on a DVD standard optical disk. In this case, red light having a wavelength of 650 nm is used.

そして、前記CD規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは1.2mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は0.45と規定されている。また、DVD規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは0.6mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は0.6と規定されている。   The protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the CD-standard optical disc has a thickness of 1.2 mm, and an aperture of an objective lens used for performing a signal reading operation from the signal recording layer. The number is defined as 0.45. Further, the thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the DVD standard optical disc is 0.6 mm, and the numerical aperture of the objective lens used for performing the signal reading operation from the signal recording layer Is defined as 0.6.

DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置の構成について図5に示した概略図を参照にして説明する、
図5において、1はDVD規格の光ディスク、即ち同図において破線で示す位置に信号記録層Lが設けられている光ディスクDに集光されるレーザー光を放射するレーザーダイオードであり、赤色波長帯645nm〜675nmの波長、例えば650nmのレーザー光を生成するように構成されている。
The configuration of an optical pickup device that performs a read operation of a signal recorded on a DVD standard optical disc will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a DVD standard optical disk, that is, a laser diode that emits laser light focused on an optical disk D provided with a signal recording layer L at a position indicated by a broken line in the figure, and has a red wavelength band of 645 nm. It is configured to generate laser light having a wavelength of ˜675 nm, for example, 650 nm.

2は前記レーザーダイオード1から放射されるレーザー光が入射される位置に設けられている回折格子であり、0次回折光であるメインビームと±1次回折光であるサブビームとを分離生成する作用を成すものである。3は前記回折格子2を透過したレーザー光が入射される1/2波長板であり、偏光方向を調整する作用を成すものである。   A diffraction grating 2 is provided at a position where the laser light emitted from the laser diode 1 is incident, and has a function of separating and generating a main beam that is zero-order diffracted light and a sub beam that is ± first-order diffracted light. Is. Reference numeral 3 denotes a half-wave plate on which the laser beam transmitted through the diffraction grating 2 is incident, and functions to adjust the polarization direction.

4は前記1/2波長板3を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、P偏光光の一部を反射させるとともにその殆どを透過させ、且つS偏光光は反射させる制御膜4aが設けられている。前記レーザーダイオード1から放射されるレーザー光は、前記1/2波長板2によってP偏光光に変換されて前記偏光ビームスプリッタ4に入射されるように構成されている。   Reference numeral 4 denotes a polarization beam splitter on which the laser light transmitted through the half-wave plate 3 is incident. The control film 4a reflects a part of the P-polarized light and transmits most of the P-polarized light and reflects the S-polarized light. Is provided. Laser light emitted from the laser diode 1 is converted into P-polarized light by the half-wave plate 2 and is incident on the polarization beam splitter 4.

5は前記偏光ビームスプリッタ4に設けられている制御膜4aによって反射されるレーザー光が照射される位置に設けられているフロントモニターダイオードであり、レーザーダイオード1から放射されるレーザー光の強度に対応したモニター信号を出力するように構成されている。従って、斯かるフロントモニターダイオード5から得られるモニター信号を利用してレーザーダイオード1に供給される駆動信号のレベルを調整することによってレーザーダイオード1から放射されるレーザー光の強度を所望のレベルになるように自
動的に制御することが出来る。
Reference numeral 5 denotes a front monitor diode provided at a position where the laser beam reflected by the control film 4 a provided in the polarizing beam splitter 4 is irradiated, and corresponds to the intensity of the laser beam emitted from the laser diode 1. The monitor signal is output. Therefore, the intensity of the laser light emitted from the laser diode 1 is set to a desired level by adjusting the level of the drive signal supplied to the laser diode 1 using the monitor signal obtained from the front monitor diode 5. Can be controlled automatically.

6は前記偏光ビームスプリッタ4を透過したレーザー光が入射される位置に設けられているコリメートレンズであり、入射されるレーザー光を平行光に変換する作用を成すものである。7は前記コリメートレンズ6にて平行光に変換されたレーザー光が入射される反射ミラーであり、光軸を直角方向に変更する作用を成すものである。   Reference numeral 6 denotes a collimating lens provided at a position where the laser beam transmitted through the polarizing beam splitter 4 is incident, and has an action of converting the incident laser beam into parallel light. Reference numeral 7 denotes a reflection mirror on which the laser light converted into parallel light by the collimating lens 6 is incident, and has an action of changing the optical axis in a perpendicular direction.

8は前記反射ミラー7によって反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている1/4波長板であり、レーザー光を直線偏光光から円偏光光に、またその反対に円偏光光から直線偏光光に偏光する作用を成すものである。9は前記1/4波長板8を透過したレーザー光が照射される位置に設けられているとともに開口数が0.6になるように構成されている対物レンズであり、レーザー光を光ディスクDの信号記録層Lに集光させる作用を成すものである。   A quarter wave plate 8 is provided at a position where the laser beam reflected by the reflection mirror 7 is incident. The laser beam is converted from linearly polarized light to circularly polarized light, and vice versa. It acts to polarize linearly polarized light. Reference numeral 9 denotes an objective lens that is provided at a position where the laser beam transmitted through the quarter-wave plate 8 is irradiated and has a numerical aperture of 0.6. The light condensing is performed on the signal recording layer L.

前記光ディスクDに設けられている信号記録層Lに対物レンズ9によって集光されたレーザー光は、各信号記録層Lにて反射されて対物レンズ9に光ディスクD側から戻り光として入射される。前記対物レンズ9に入射された戻り光は、該対物レンズ9を透過した後1/4波長板8に入射される。   The laser light condensed by the objective lens 9 on the signal recording layer L provided on the optical disc D is reflected by each signal recording layer L and is incident on the objective lens 9 as return light from the optical disc D side. The return light incident on the objective lens 9 passes through the objective lens 9 and then enters the quarter-wave plate 8.

前記1/4波長板8に入射された戻り光は、該1/4波長板8によって円偏光光から直線偏光光に変換されるが、光ディスクDに照射するべく該1/4波長板8に入射されるレーザー光はP偏光光であるので、戻り光はS偏光光となる。前記1/4波長板8によってS偏光光に変換された戻り光は、反射ミラー7によって反射された後コリメートレンズ6に入射される。   The return light incident on the ¼ wavelength plate 8 is converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 8, but is applied to the ¼ wavelength plate 8 to irradiate the optical disc D. Since the incident laser light is P-polarized light, the return light is S-polarized light. The return light converted into S-polarized light by the quarter-wave plate 8 is reflected by the reflecting mirror 7 and then enters the collimating lens 6.

前記コリメートレンズ6に入射された戻り光は、該コリメートレンズ6を透過して偏光ビームスプリッタ4に入射される。前記偏光ビームスプリッタ4に入射される戻り光は、前述したように前記1/4波長板8によってS偏光光に変換されているため該偏光ビームスプリッタ4に設けられている制御膜4aを透過することなく全て反射せしめられる。   The return light incident on the collimating lens 6 passes through the collimating lens 6 and enters the polarizing beam splitter 4. Since the return light incident on the polarizing beam splitter 4 is converted into S-polarized light by the quarter-wave plate 8 as described above, it passes through the control film 4a provided on the polarizing beam splitter 4. All can be reflected without.

10は前記偏光ビームスプリッタ4に設けられている制御膜4aにて反射された戻り光が入射される位置に設けられているセンサーレンズであり、フォーカスエラー信号を生成するための非点収差を発生させるともに戻り光を光検出器11に設けられている受光部に照射させる作用を成すものである。斯かる光検出器11には、4分割センサーと呼ばれる受光部が組み込まれており、斯かる受光部から得られる信号に基づいてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が生成されるが、斯かる動作は周知であるのでその説明は省略する。   Reference numeral 10 denotes a sensor lens provided at a position where the return light reflected by the control film 4a provided in the polarizing beam splitter 4 is incident, and generates astigmatism for generating a focus error signal. In addition, the light receiving unit provided in the photodetector 11 is irradiated with the return light. Such a light detector 11 incorporates a light receiving unit called a four-divided sensor, and a focus error signal and a tracking error signal are generated based on a signal obtained from such a light receiving unit. Since it is well known, its description is omitted.

図5の概略図に示した光学構成の光ピックアップ装置において、フォーカス制御動作、トラッキング制御動作及び読み出される信号の復調動作等を行うことによって光ディスクDの信号記録層Lに記録されている信号の読み出し動作や該信号記録層Lへの信号の記録動作を行うことが出来るが、次に信号記録層L上にレーザー光が照射されて生成されるスポットの形状について説明する。   In the optical pickup device having the optical configuration shown in the schematic diagram of FIG. 5, the signal recorded on the signal recording layer L of the optical disc D is read by performing a focus control operation, a tracking control operation, a demodulation operation of the read signal, and the like. An operation and a signal recording operation on the signal recording layer L can be performed. Next, the shape of a spot generated by irradiating the signal recording layer L with laser light will be described.

レーザーダイオード1には、レーザー光を放射するレーザーダイオードチップが組み込まれているが、斯かるレーザーダイオードチップは、周知のようにPN接合面と呼ばれる活性層が設けられている。そして、斯かるPN接合面から放射されるレーザー光は、活性層と水平な方向の径に対して活性層と垂直方向の径の方が長い楕円形状になるという特性を有している。   The laser diode 1 incorporates a laser diode chip that emits laser light, and the laser diode chip is provided with an active layer called a PN junction surface as is well known. And the laser beam radiated | emitted from such a PN junction surface has the characteristic that the diameter of a direction perpendicular | vertical to an active layer is longer than the diameter of a direction horizontal to an active layer.

斯かる楕円形状のレーザー光がレーザーダイオード1から放射されるので、対物レンズ9の集光動作によって光ディスクDの信号記録層Lに照射形成されるレーザースポットは楕円形状になる。   Since such elliptical laser light is emitted from the laser diode 1, the laser spot formed on the signal recording layer L of the optical disc D by the focusing operation of the objective lens 9 becomes elliptical.

斯かる楕円形状のレーザースポットによって信号記録層Lに記録されている信号の読み取り動作は行われるが、その楕円形状の長径方向と信号トラックの方向とを最適な関係にする必要がある。DVD+Rと呼ばれる規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためには、レーザースポットの長径方向を信号トラックに対して直角になるように配置した方が有利であるが、斯かる配置ではDVD−R規格の光ディスクに設けられているLPP信号(アドレス信号)を読み取ることが困難になるという問題がある。   The reading operation of the signal recorded on the signal recording layer L is performed by such an elliptical laser spot, but the elliptical major axis direction and the direction of the signal track need to be in an optimum relationship. In order to read out signals recorded on an optical disc of the standard called DVD + R, it is advantageous to arrange the laser spot so that the major axis direction of the laser spot is perpendicular to the signal track. There is a problem that it becomes difficult to read an LPP signal (address signal) provided on an optical disc of the DVD-R standard.

斯かる問題を解決するために、図6に示すようにレーザースポットの長径方向を信号トラックに対して60度傾斜させることが行われている。また、レーザーダイオードとしては、円筒状のパッケージより成るキャン型と扁平状のパッケージより成るフレーム型とがある。ノート型のパーソナルコンピューターに組み込まれる光ディスク装置は、薄型化が要求されており、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置も薄型化が要求されることになる。   In order to solve such a problem, the major axis direction of the laser spot is inclined by 60 degrees with respect to the signal track as shown in FIG. Laser diodes include a can type formed of a cylindrical package and a frame type formed of a flat package. An optical disc device incorporated in a notebook personal computer is required to be thin, and an optical pickup device incorporated in such an optical disc device is also required to be thin.

フレーム型のレーザーダイオードは、キャン型よりも薄型に適しているので、薄型の光ピックアップ装置に組み込まれるレーザーダイオードは、フレーム型が一般的である。   Since the frame type laser diode is suitable for being thinner than the can type, the laser diode incorporated in the thin optical pickup device is generally a frame type.

図7はフレーム型のレーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置を示す側面図であり、同図において、12は光ピックアップ装置を構成する基台であり、光ディスクに対向する平面である上面12Aと該上面12Aと平行に設けられている下面12Bが設けられている。   FIG. 7 is a side view showing an optical pickup device in which a frame type laser diode is incorporated. In FIG. 7, reference numeral 12 denotes a base constituting the optical pickup device. A lower surface 12B provided in parallel with the upper surface 12A is provided.

斯かる構成において、図5にて説明した各光学部品は、前記上面12Aと下面12Bとの間に配置されており、光ピックアップ装置では、上面12Aと下面12Bとの間の距離、即ち厚さを薄くすることが要求されている。   In such a configuration, each optical component described in FIG. 5 is disposed between the upper surface 12A and the lower surface 12B. In the optical pickup device, the distance between the upper surface 12A and the lower surface 12B, that is, the thickness. Is required to be thin.

13はフレーム型のレーザーを構成する金属製のリードフレームであり、平板部13Aが設けられている。14は前記リードフレーム13の平板部13Aに固定されているサブマウントであり、該サブマウント14上にレーザーダイオードチップ15が固定されているとともに該レーザーダイオードチップ15の一方の極と電気的に接続されている。   Reference numeral 13 denotes a metal lead frame constituting a frame type laser, and is provided with a flat plate portion 13A. Reference numeral 14 denotes a submount fixed to the flat plate portion 13A of the lead frame 13. A laser diode chip 15 is fixed on the submount 14 and is electrically connected to one pole of the laser diode chip 15. Has been.

16は前記リードフレーム13とレーザーダイオードへ駆動信号を供給するべく設けられる端子フレームとを合成樹脂材料をモールドすることによって固定する樹脂枠である。斯かる端子フレームは、レーザー駆動回路と接続される端子であり、少なくとも一対設けられており、斯かる端子フレームと前記レーザーダイオードチップ15の一方の極及びサブマウント14とワイヤーによって電気的に接続されている。   Reference numeral 16 denotes a resin frame for fixing the lead frame 13 and a terminal frame provided to supply a driving signal to the laser diode by molding a synthetic resin material. Such a terminal frame is a terminal connected to the laser drive circuit, and is provided in at least one pair, and is electrically connected to the terminal frame, one pole of the laser diode chip 15 and the submount 14 by wires. ing.

斯かる構成において、レーザーダイオードチップ15のPN接合面15Aは、図示したようにリードフレーム13の平板部13Aと平行になるように構成されている。斯かる構成において、光ディスクDの信号記録層Lに集光されて生成されるレーザースポットを図6に示すように信号トラックに対して60度傾斜させるためには、レーザーダイオード1から放射されたレーザー光を対物レンズ9に導くべく設けられている光学系に対してレーザースポットを傾斜させるための光学部品を配置させる必要がある。   In such a configuration, the PN junction surface 15A of the laser diode chip 15 is configured to be parallel to the flat plate portion 13A of the lead frame 13 as illustrated. In such a configuration, in order to incline the laser spot generated by being focused on the signal recording layer L of the optical disc D by 60 degrees with respect to the signal track as shown in FIG. It is necessary to arrange optical components for tilting the laser spot with respect to the optical system provided to guide the light to the objective lens 9.

光学系にレーザースポットを信号トラックに対して傾斜させるための光学部品を設ければ、光ピックアップ装置を構成する基台12の厚さを変更することなくフレーム型レーザ
ーダイオードを使用することが出来るが、構成が複雑になるとともに部品数が増大するので、価格が上昇するという問題がある。
If an optical component for tilting the laser spot with respect to the signal track is provided in the optical system, the frame type laser diode can be used without changing the thickness of the base 12 constituting the optical pickup device. Since the configuration becomes complicated and the number of parts increases, there is a problem that the price increases.

斯かる問題を解決する簡単な方法として図8に示すようにフレーム型レーザーダイオードを回転させて配置する方法がある。即ち、レーザーダイオードを図示したように傾斜させて配置するとレーザーダイオードチップ15のPN接合面15Aがレーザー光の光軸を中心として回転せしめられるので、信号トラックに対してレーザースポットの長径方向の角度を図6に示すように変更設定することが出来る。   As a simple method for solving such a problem, there is a method of rotating and arranging a frame type laser diode as shown in FIG. That is, when the laser diode is inclined as shown in the drawing, the PN junction surface 15A of the laser diode chip 15 is rotated around the optical axis of the laser beam, so the angle of the laser spot in the major axis direction is set with respect to the signal track. It can be changed and set as shown in FIG.

フレーム型レーザーダイオードを回転させることによって信号トラックに対するレーザースポットの傾斜角度を最適に状態になるように変更設定することは出来るものの図8に示すように光ピックアップ装置を構成する基台12の厚さが大きく増大するという問題がある。斯かる問題を解決する方法としてリードフレーム13に固定されるレーザーダイオードチップ15の角度を変更する技術が提案されている。(特許文献1参照。)
特開2006−269857号公報
Although the tilt angle of the laser spot with respect to the signal track can be changed and set to an optimum state by rotating the frame type laser diode, the thickness of the base 12 constituting the optical pickup device as shown in FIG. There is a problem that the amount of As a method for solving such a problem, a technique for changing the angle of the laser diode chip 15 fixed to the lead frame 13 has been proposed. (See Patent Document 1.)
JP 2006-269857 A

図9の(a)(b)(c)は前述した特許文献に記載されているリードフレームの形状を示すものであり、斯かる形状のリードフレームを使用すればフレーム型レーザーダイオードを使用した光ピックアップ装置の薄型化を行うことが出来るもののリードフレーム自体に傾斜面を持つチップ実装部を形成するようにしているので、製造が簡単ではないだけでなく種々なレーザースポットの傾斜角度が必要な光ピックアップ装置に対応させるためには種々な傾斜角度の実装部が形成されているリードフレームを個々の光ピックアップ装置に対応させて製造する必要があるので、価格の上昇を抑えることが出来ないという問題がある。   9 (a), 9 (b), and 9 (c) show the shape of the lead frame described in the above-mentioned patent document. If a lead frame having such a shape is used, light using a frame type laser diode is shown. Although it is possible to reduce the thickness of the pickup device, the chip mounting part having an inclined surface is formed on the lead frame itself, so that not only the manufacture is simple, but also light that requires various inclination angles of the laser spot. In order to correspond to the pickup device, it is necessary to manufacture a lead frame in which mounting portions of various inclination angles are formed corresponding to each optical pickup device, so that the increase in price cannot be suppressed. There is.

更に、リードフレーム上に固定されているレーザーダイオードチップの極と端子フレームとは、ワイヤーによって電気的に接続されるが、斯かる接続動作はワイヤーボンディングと呼ばれる溶接技術によって行われている。   Further, the pole of the laser diode chip fixed on the lead frame and the terminal frame are electrically connected by a wire, and such a connecting operation is performed by a welding technique called wire bonding.

そして、レーザーダイオードチップと端子フレームとをワイヤーによって電気的に接続するワイヤーボンディング方法としては、超音波を利用した超音波ボンディングと呼ばれる方法が一般に多く採用されている。斯かる超音波ボンディングは、超音波振動によって接着部を振動させることによって温度を上昇させ、端子とワイヤーとを溶着させることによって行われる。   As a wire bonding method for electrically connecting the laser diode chip and the terminal frame with wires, a method called ultrasonic bonding using ultrasonic waves is generally used in many cases. Such ultrasonic bonding is performed by increasing the temperature by vibrating the bonding portion by ultrasonic vibration and welding the terminal and the wire.

斯かる超音波ボンディングは、ワイヤーの接着部である端子、即ちレーザーダイオードチップに設けられている端子に対してワイヤーを垂直に接触させるとともに超音波を端子に対して垂直方向から付加しなければ効率良く溶着させることが出来ないという特性がある。   Such ultrasonic bonding is efficient if the wire is brought into perpendicular contact with a terminal which is a bonding portion of the wire, that is, a terminal provided on the laser diode chip, and no ultrasonic wave is applied to the terminal from the vertical direction. It has the characteristic that it cannot be welded well.

特許文献に記載されたリードフレームは、図9に示したようにレーザーダイオードチップが固定される実装部が傾斜しているので、前述した超音波ボンディング動作を効率良く行うことが出来ないという問題がある。   The lead frame described in the patent document has a problem that the ultrasonic bonding operation described above cannot be performed efficiently because the mounting portion to which the laser diode chip is fixed is inclined as shown in FIG. is there.

本発明は、前述した問題を解決することが出来るだけでなく光ピックアップ装置の薄型化に適したフレーム型レーザーダイオードを提供しようとするものである。   The present invention is intended to provide a frame type laser diode that can solve the above-described problems and is suitable for thinning an optical pickup device.

本発明は、光ディスクに記録されている信号を読み出す光ピックアップ装置のレーザー光源として使用されるとともに金属製のリードフレームに設けられている平面上にレーザーダイオードチップが搭載されるフレーム型レーザーダイオードにおいて、レーザーダイオードチップのPN接合面をリードフレームの平面に対して垂直になるように配置したことを特徴とするものである。   The present invention is a frame-type laser diode that is used as a laser light source of an optical pickup device that reads a signal recorded on an optical disc, and in which a laser diode chip is mounted on a plane provided on a metal lead frame. The PN junction surface of the laser diode chip is arranged so as to be perpendicular to the plane of the lead frame.

本発明のフレーム型レーザーダイオードは、レーザーダイオードチップのPN接合面をリードフレームの平面に対して垂直になるように配置したので、光ピックアップ装置を構成する基台に対する回転角度を小さくすることが出来、その結果光ピックアップ装置の薄型化に対して大きな効果を奏するものである。   In the frame type laser diode of the present invention, since the PN junction surface of the laser diode chip is arranged to be perpendicular to the plane of the lead frame, the rotation angle with respect to the base constituting the optical pickup device can be reduced. As a result, the optical pickup device is greatly reduced in thickness.

また、本発明のフレーム型レーザーダイオードは、サブマウントにレーザーダイオードチップを固定した後に該レーザーダイオードチップと印刷配線パターンとをワイヤーボンディングにて接続し、該サブマウントをリードフレームに固定するようにしたので、超音波振動を利用する溶接動作を効率良く行うことが出来るとともに接続動作を確実に行うことが出来るという利点を有している。   In the frame type laser diode of the present invention, after fixing the laser diode chip to the submount, the laser diode chip and the printed wiring pattern are connected by wire bonding, and the submount is fixed to the lead frame. Therefore, there is an advantage that the welding operation using ultrasonic vibration can be performed efficiently and the connection operation can be performed reliably.

図1は本発明のフレーム型レーザーダイオードを示す側面図、図2は本発明のフレーム型レーザーダイオードを示す平面図、図3は本発明に係るフレーム型のレーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置を示す側面図、図4は本発明のフレーム型レーザーダイオードの製造方法を説明するための要部の斜視図である。   1 is a side view showing a frame type laser diode according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the frame type laser diode according to the present invention, and FIG. 3 shows an optical pickup device incorporating the frame type laser diode according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the main part for explaining the method for manufacturing the frame type laser diode of the present invention.

図1において、17はフレーム型のレーザーダイオードを構成する金属製のリードフレームであり、主平面である平板部17Aが設けられている。18はレーザーダイオードチップ19が図示したように側面18Aに固定されているサブマウントであり、前記リードフレーム17の平板部17Aに設けられている実装部に接着固定されている。   In FIG. 1, reference numeral 17 denotes a metal lead frame constituting a frame type laser diode, and is provided with a flat plate portion 17A which is a main plane. Reference numeral 18 denotes a submount in which the laser diode chip 19 is fixed to the side surface 18A as shown in the figure, and is bonded and fixed to a mounting portion provided on the flat plate portion 17A of the lead frame 17.

本発明のフレーム型レーザーダイオードは、図1に示したように構成されているが、同図より明らかなようにレーザーダイオードチップ19のPN接合面19Aは、リードフレーム17の平板部17Aである平面に対して垂直になるように構成されている。   The frame type laser diode of the present invention is configured as shown in FIG. 1. As is clear from FIG. 1, the PN junction surface 19A of the laser diode chip 19 is a plane which is the flat plate portion 17A of the lead frame 17. It is comprised so that it may become perpendicular | vertical to.

図3は斯かる構成のフレーム型レーザーダイオードを信号トラックに対するレーザースポットの長径方向の角度を図6に示す角度になるように光ピックアップ装置の基台20に組み込んだ状態を示す側面図である。同図より明らかなように本発明のフレーム型レーザーダイオードは、レーザーダイオードチップ19のPN接合面19Aをリードフレーム17の平面に対して垂直になるように配置したので、フレーム型レーザーダイオードの基台20に対する回転角度を図8に示す従来のフレーム型レーザーダイオードより小さくすることが出来る。   FIG. 3 is a side view showing a state in which the frame type laser diode having such a configuration is incorporated in the base 20 of the optical pickup device so that the angle of the major axis direction of the laser spot with respect to the signal track becomes the angle shown in FIG. As is apparent from the figure, the frame type laser diode of the present invention is arranged so that the PN junction surface 19A of the laser diode chip 19 is perpendicular to the plane of the lead frame 17, so that the base of the frame type laser diode is provided. The rotation angle with respect to 20 can be made smaller than that of the conventional frame type laser diode shown in FIG.

従って、本発明のフレーム型レーザーダイオードを光ピックアップ装置の基台20に組み込む場合に基台20の厚さを従来のフレーム型レーザーダイオードを使用する場合と比較して薄くすることが出来ることになる。   Therefore, when the frame type laser diode of the present invention is incorporated in the base 20 of the optical pickup device, the thickness of the base 20 can be reduced as compared with the case where the conventional frame type laser diode is used. .

以上に説明したように本発明のフレーム型レーザーダイオードは構成されているが、次に組み立てについて説明する。   As described above, the frame type laser diode of the present invention is configured. Next, assembly will be described.

図4は本発明のフレーム型レーザーダイオードを構成するサブマウント18の構成を説明するための斜視図である。同図において、21はサブマウント18の側面18Aから上
面18Bに亘って配線されている印刷配線パターン、22は前記印刷配線パターン21とサブマウント18の導電面18Cとを電気的に遮断する絶縁パターンである。
FIG. 4 is a perspective view for explaining the structure of the submount 18 constituting the frame type laser diode of the present invention. In the figure, 21 is a printed wiring pattern wired from the side surface 18A to the top surface 18B of the submount 18, and 22 is an insulating pattern for electrically blocking the printed wiring pattern 21 and the conductive surface 18C of the submount 18. It is.

斯かる構成において、レーザーダイオードチップ19の一方の電極は銀ペースト等の導電性接着剤によってサブマウント18の導電面18Cに接着固定されるとともに他方の電極はワイヤー23によって前記印刷配線パターン21と電気的に接続される。斯かるワイヤー23のレーザーダイオードチップ19の電極への接続及び印刷配線パターン21との接続動作は超音波ボンディングによって行われる。斯かる超音波ボンディング動作は、サブマウント18の側面18Aに対して垂直方向から行うことが出来るので、ワイヤー23のレーザーダイオードチップ19の電極への接続動作及び印刷配線パターン21との接続動作を効率良く、且つ確実に行うことが出来る。   In such a configuration, one electrode of the laser diode chip 19 is bonded and fixed to the conductive surface 18C of the submount 18 with a conductive adhesive such as silver paste, and the other electrode is electrically connected to the printed wiring pattern 21 by the wire 23. Connected. The connection of the wire 23 to the electrode of the laser diode chip 19 and the connection with the printed wiring pattern 21 are performed by ultrasonic bonding. Since such an ultrasonic bonding operation can be performed from the direction perpendicular to the side surface 18A of the submount 18, the connection operation of the wire 23 to the electrode of the laser diode chip 19 and the connection operation with the printed wiring pattern 21 are efficient. Good and reliable.

前述したようにレーザーダイオードチップ19のサブマウント18への固定動作は行われるが、このようにして組み立てられたサブマウント18をリードフレーム17に設けられている平板部17Aの実装部に接着固定することによって該サブマウント18を所定の位置に固定することが出来る。   As described above, the fixing operation of the laser diode chip 19 to the submount 18 is performed. The submount 18 assembled in this way is bonded and fixed to the mounting portion of the flat plate portion 17A provided on the lead frame 17. Thus, the submount 18 can be fixed at a predetermined position.

図2に示す平面図において、24は前記リードフレーム17とレーザーダイオードチップ19へ駆動信号を供給するべく設けられる端子フレーム25、26とを固定保持する樹脂枠であり、合成樹脂材料をモールドすることによって製造されるように構成されている。斯かる端子フレーム25、26は、レーザー駆動回路と電気的に接続される端子であり、少なくとも一対設けられている。斯かる端子フレーム25及び26は、ワイヤー27及び28によって各々サブマウント18に印刷配線されている印刷配線パターン21及びサブマウント18の導電面18Cと接続されている。   In the plan view shown in FIG. 2, reference numeral 24 denotes a resin frame for fixing and holding the lead frame 17 and terminal frames 25 and 26 provided to supply drive signals to the laser diode chip 19, and molding a synthetic resin material. It is comprised so that it may be manufactured by. Such terminal frames 25 and 26 are terminals electrically connected to the laser drive circuit, and at least one pair is provided. The terminal frames 25 and 26 are connected to the printed wiring pattern 21 printed and wired to the submount 18 and the conductive surface 18C of the submount 18 by wires 27 and 28, respectively.

そして、サブマウント18に印刷配線されている印刷配線パターン21と端子フレーム25とを接続するワイヤー27の接続動作及びサブマウント18の導電面18Cと端子フレーム26とを接続するワイヤー28の接続動作は、前述した超音波ボンディング動作によって行われる。斯かる超音波ボンディング動作は、サブマウント18の上面に対して垂直方向及び端子フレーム25、26に対して垂直方向から行うことが出来るので、ワイヤー27及び28の各部との接続動作を効率良く、且つ確実に行うことが出来る。   The connection operation of the wire 27 that connects the printed wiring pattern 21 printed on the submount 18 and the terminal frame 25 and the connection operation of the wire 28 that connects the conductive surface 18C of the submount 18 and the terminal frame 26 are as follows. The ultrasonic bonding operation described above is performed. Such an ultrasonic bonding operation can be performed from the vertical direction with respect to the upper surface of the submount 18 and the vertical direction with respect to the terminal frames 25, 26. Therefore, the connection operation with each part of the wires 27 and 28 can be performed efficiently. And it can be done reliably.

また、本発明に係るリードフレーム17において、樹脂枠24から外部に突出した部分には、光ピックアップ装置の基台20への固定を行う透孔29、30が設けられている。従って、斯かる透孔29、30を利用して螺子等にてレーザーダイオードの固定動作を行うことが出来る。そして、レーザーダイオードチップ19から発生する熱は、前記リードフレーム17及び該リードフレーム17による基台20への伝達作用によって逃がすことが出来る。   Further, in the lead frame 17 according to the present invention, through holes 29 and 30 for fixing the optical pickup device to the base 20 are provided in a portion protruding from the resin frame 24 to the outside. Accordingly, the laser diode can be fixed by a screw or the like using the through holes 29 and 30. The heat generated from the laser diode chip 19 can be released by the transmission action to the base 20 by the lead frame 17 and the lead frame 17.

尚、本実施例では、DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に使用されるレーザーダイオードについて説明したが、CD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に使用されるレーザーダイオードに採用することは勿論出来る。更に、DVD規格及びCD規格の各光ディスクに対応した2波長のレーザー光を放射する2波長レーザーダイオードが組み込まれるフレーム型レーザーダイオードに採用することも可能である。   In this embodiment, the laser diode used in the optical pickup device that performs the reading operation of the signal recorded on the DVD standard optical disc has been described. However, the operation of reading the signal recorded on the CD standard optical disc has been described. Of course, it can be employed in a laser diode used in an optical pickup device. Furthermore, it is also possible to employ a frame type laser diode in which a two-wavelength laser diode that emits two-wavelength laser light corresponding to each DVD standard and CD standard optical disc is incorporated.

また、本実施例では、リードフレーム18に光ピックアップ装置の基台17への固定を行うための透孔26、27を設けたが、固定を行うための手段としては切り欠き等を設けることも出来る。   In the present embodiment, the lead frame 18 is provided with the through holes 26 and 27 for fixing the optical pickup device to the base 17, but a notch or the like may be provided as a means for fixing. I can do it.

本発明のフレーム型レーザーダイオードを示す側面図である。It is a side view showing a frame type laser diode of the present invention. 本発明のフレーム型レーザーダイオードを示す平面図である。It is a top view which shows the flame | frame type laser diode of this invention. 本発明に係るフレーム型レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置を示す側面図である。It is a side view which shows the optical pick-up apparatus incorporating the flame | frame type laser diode which concerns on this invention. 本発明のフレーム型レーザーダイオードの製造方法を説明するための要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part for demonstrating the manufacturing method of the flame type laser diode of this invention. 本発明に係る光ピックアップ装置の光学系を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the optical system of the optical pick-up apparatus which concerns on this invention. 信号トラックとレーザースポット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 a signal track | truck and a laser spot. 従来のフレーム型レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置を示す側面図である。It is a side view which shows the optical pick-up apparatus incorporating the conventional flame | frame type laser diode. 従来のフレーム型レーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置を示す側面図である。It is a side view which shows the optical pick-up apparatus incorporating the conventional flame | frame type laser diode. 従来のリードフレームの形状を示す側面図である。It is a side view which shows the shape of the conventional lead frame.

符号の説明Explanation of symbols

17 リードフレーム
17A 平板部
18 サブマウント
19 レーザーダイオードチップ
21 印刷配線パターン
22 絶縁パターン
24 樹脂枠
17 Lead frame 17A Flat plate portion 18 Submount 19 Laser diode chip 21 Printed wiring pattern 22 Insulating pattern 24 Resin frame

Claims (4)

光ディスクに記録されている信号を読み出す光ピックアップ装置のレーザー光源として使用されるとともに金属製のリードフレームに設けられている平面上にレーザーダイオードチップが搭載されるフレーム型レーザーダイオードであり、レーザーダイオードチップのPN接合面をリードフレームの平面に対して垂直になるように配置したことを特徴とするフレーム型レーザーダイオード。 A frame type laser diode that is used as a laser light source of an optical pickup device that reads a signal recorded on an optical disc and that has a laser diode chip mounted on a flat surface provided on a metal lead frame. A frame type laser diode, characterized in that the PN junction surface is perpendicular to the plane of the lead frame. レーザーダイオードチップが載置されるとともに該レーザーダイオードチップの一方の極と電気的に接続され、且つリードフレームに固定されるサブマウントに他方の極と電気的に接続される印刷配線パターンを形成したことを特徴とする請求項1に記載のフレーム型レーザーダイオード。 A printed wiring pattern is formed on which a laser diode chip is mounted and electrically connected to one pole of the laser diode chip and electrically connected to the other pole on a submount fixed to the lead frame. The frame type laser diode according to claim 1, wherein: サブマウントにレーザーダイオードチップを固定した後に該レーザーダイオードチップと印刷配線パターンとをワイヤーボンディングにて接続し、該サブマウントをリードフレームに固定するようにしたことを特徴とする請求項2に記載のフレーム型レーザーダイオード。 The laser diode chip and the printed wiring pattern are connected by wire bonding after fixing the laser diode chip to the submount, and the submount is fixed to the lead frame. Frame type laser diode. リードフレームを樹脂にてモールドすることによって樹脂枠を形成し、該樹脂枠によってリードフレームと印刷配線パターンとワイヤーボンディングにて接続される端子フレームとを固定するようにしたことを特徴とする請求項3に記載のフレーム型レーザーダイオード。 The resin frame is formed by molding the lead frame with resin, and the lead frame, the printed wiring pattern, and the terminal frame connected by wire bonding are fixed by the resin frame. 3. A frame type laser diode according to item 3.
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