JP2010182988A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ素子を覆うようにして設けられるキャップの開口端部がステムに対して溶接により接合される構成を有する半導体レーザ装置において、より一層の小型化を図ることが可能な半導体レーザ装置、およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】板状のベース１１を有するステム１と、ステム１に支持される半導体レーザ素子２と、筒状の胴部５１、この胴部５１の一端側に形成された天板５２、および胴部５１の他端側に形成された開口端部５３を有し、半導体レーザ素子２を覆うように開口端部５３がベース１１の上面１１ａに溶接によって接合されるキャップ５と、を備えた半導体レーザ装置Ａ１であって、開口端部５３は、胴部５１と同程度の厚さとされ、あるいは、胴部５１よりも肉厚であり、かつ胴部５１の内側および外側の少なくとも一方に隆起する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、たとえばＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの読み取り用光源、あるいは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Compact Disc Recordable / Rewritable）やＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（Digital Versatile Disc Recordable / Rewritable）などの書き込み光源に用いられる半導体レーザ装置およびその製造方法に関する。

従来の半導体レーザ装置の一例としては、図１１に示すものがある（たとえば特許文献１参照）。同図に示された半導体レーザ装置Ｘは、ベース９１Ａおよびブロック９１Ｂからなるステム９１と、ブロック９１Ｂ上に搭載された半導体レーザ素子９２および受光素子９３を備えており、図中上方に向けてレーザ光を出射するものである。ベース９１Ａは、大略円形板状とされている。ベース９１Ａには、２つの孔９１Ａａが形成されており、これらの孔９１Ａａを貫通するようにリード９４Ａ，９４Ｂが設けられている。リード９４Ａは、ワイヤを介して半導体レーザ素子９２に導通しており、リード９４Ｂは、受光素子９３に導通している。リード９４Ｃは、ベース９１Ａの図中下面に接合されており、いわゆるコモン端子となっている。ブロック９１Ｂおよびリード９４Ａ，９４Ｂの図中上部を覆うように、筒状のキャップ９５が設けられている。キャップ９５の上部には開口９５ａが形成されており、この開口９５ａを塞ぐガラス板９６が取り付けられている。ガラス板９６は、半導体レーザ素子９２から出射されるレーザ光に対して透光性を有する。また、キャップ９５の図中下端（開口端部）には外向フランジ９５ｂが設けられており、この外向フランジ９５ｂの全周においてベース９１Ａと抵抗溶接により接合されている。この溶接接合においては、抵抗熱の発生箇所を集中させて溶接の確実性を高めるため、外向フランジ９５ｂの下面の全周に亘って予め形成された図示しない突起部をベース９１Ａに接触させたうえで、外向フランジ９５ｂとベース９１Ａを一対の電極で挟んで押圧しながら通電を行う。さらに、ベース９１Ａの孔９１Ａａは、リード９４Ａ，９４Ｂ以外の部分に低融点ガラス９７が充填されている。これらにより、半導体レーザ素子９２からのレーザ光を図中上方に向けて出射可能であるとともに、ベース９１Ａとキャップ９５とにより区画された空間は、この半導体レーザ装置Ｘ外の空間に対して気密されている。このような構成によれば、この半導体レーザ装置Ｘが湿度の高い環境において使用されても、半導体レーザ素子９２の周囲における湿度が高くなることを防止することが可能であり、半導体レーザ素子９２を保護するのに適している。

上記構成の半導体レーザ装置Ｘは、ピックアップ装置に装備される際には、一般に、ベース９１Ａ上面のうち外向フランジ９５ｂよりも外側に位置する部分９１Ａｂが基準面とされ、当該部分９１Ａｂをピックアップ装置の所定箇所に当て付けた状態で固定される。そして、ノート型パソコンなどにおいては、半導体レーザ装置Ｘは、ピックアップ装置内でレーザ光の出射方向が横向きとなるように配置される。

図１２は、半導体レーザ装置Ｘがピックアップ装置に装備された状態の一例を示す概略構成図である。ピックアップ装置Ｙは、たとえば、ケース１０１の適所に、半導体レーザ装置Ｘ、ビームスプリッタ１０２、コリメータレンズ１０３、反射ミラー１０４、対物レンズ１０５、さらには、図示しない回折格子等の光学部品が配置された構成とされている。半導体レーザ装置Ｘは、ベース９１Ａにおける基準面（部分９１Ａｂ）が図中縦方向に沿う姿勢でケース１０１に当て付けられている。ケース１０１に固定された半導体レーザ装置Ｘからレーザ光が横方向に出射されると、当該レーザ光は、ビームスプリッタ１０２、コリメータレンズ１０３、反射ミラー１０４、対物レンズ１０５等を介して、ＤＶＤやＣＤなどの光ディスク１０６の表面に焦点を結ぶように照射される。光ディスク１０６からの反射光は、対物レンズ１０５、反射ミラー１０４、コリメータレンズ１０３、ビームスプリッタ１０２、図示しない集光レンズ等を介して集光され、図示しない光検出器によって検出される。

近年、ノート型パソコンなどの電子機器の小型・薄型化にともない、ピックアップ装置Ｙについても薄型化の要請が強い。ピックアップ装置Ｙに装備される半導体レーザ装置Ｘは、横向きに配置されることから、ピックアップ装置Ｙの薄型化を図るためには、外径（ベース９１Ａの外径寸法）の小さいものが要求される。しかしながら、上記構成の半導体レーザ装置Ｘでは、キャップ９５が外向フランジ９５ｂを有しており、また、基準面（部分９１Ａｂ）を確保するためベース９１Ａの外径は外向フランジ９５ｂの外径よりも大とされていることから、ベース９１Ａの外径を小さくすることが困難である。このことは、半導体レーザ装置Ｘが搭載される電子機器の小型・薄型化を図るうえで不都合であった。

特開２００４−３１９００号公報 特開平１０−２２５６６号公報 特開２００１−３５８３９８号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体レーザ素子を覆うようにして設けられるキャップの開口端部がステムに対して溶接により接合される構成を有する半導体レーザ装置において、より一層の小型化を図ることが可能な半導体レーザ装置、およびその製造方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の半導体レーザ装置は、板状のベース部を有するステムと、このステムに支持される半導体レーザ素子と、筒状の胴部、この胴部の一端側に形成された板部、および上記胴部の他端側に形成された開口端部を有し、上記半導体レーザ素子を覆うように上記開口端部が上記ベース部の片方の面に溶接によって接合されるキャップと、を備えた半導体レーザ装置であって、上記開口端部は、上記胴部と同程度の厚さとされ、あるいは、上記胴部よりも肉厚であり、かつ上記胴部の内側および外側の少なくとも一方に隆起する。

このような構成によれば、キャップの開口端部には、従来技術に関して上述した外向フランジが設けられていない。すなわち、キャップの開口端部には、溶接によって環状のビードが形成されるが、このビードが、キャップの胴部と同程度の厚さ、あるいはキャップの胴部に比べて少しだけはみ出る程度となっているのである。このため、上記外向フランジが設けられる場合に比べ、ステムのベース部の外径寸法を小さくすることができ、半導体レーザ装置の小型化を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ベース部の上記片方の面には、凹部が形成されており、上記開口端部は、上記凹部に収容されている。この場合において、上記凹部は、リング溝状とされているのが好ましい。このような構成によれば、キャップの開口端部がステムのベース部上に不当に広がることを防止することができる。また、凹部がリング溝状とされていれば、開口端部の厚さを凹部の幅寸法（一定寸法）以下に抑えることができる。このことは、ステムのベース部の外径寸法を小さくして半導体レーザ装置の小型化を図るうえで、より好適である。

本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、板状のベース部を有するステムを形成する工程と、上記ステムに半導体レーザ素子を搭載する工程と、筒状の胴部、この胴部の一端側に形成された板部、および上記胴部の他端側に形成された開口端部を有するキャップを、上記半導体レーザ素子を覆うように上記ベース部の片方の面に被せて、上記開口端部を上記片方の面に溶接接合する工程と、を有する半導体レーザ装置の製造方法であって、上記溶接接合する工程においては、先鋭状とされた上記開口端部を上記片方の面に押し付けながら行う。このような製造方法によれば、溶接接合されるキャップの開口端部を、その厚さが比較的小さい寸法として形成することが可能であり、半導体レーザ装置の小型化を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記溶接接合する工程は、上記片方の面とは反対側の面に当接させられる第１の電極と、上記板部および上記胴部に当接させられる第２の電極との間に上記ステムおよび上記キャップを配置し、上記第１および第２の電極によって上記ステムおよび上記キャップを挟んで押圧しながら行う。このような製造方法によれば、キャップの開口端部をステムに対して偏りなく適切に押し付けることができる。 このことは、溶接品質を高めるうえで好適である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ベース部の上記片方の面には、凹部が形成されており、上記溶接接合する工程は、上記開口端部を上記凹部の底面に押し付けながら行う。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係る半導体レーザ装置の一例の全体斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法の一例における一部の工程を説明する断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の他の例の図２と同様の断面図である。 本発明に係る半導体レーザ装置の他の例の図２と同様の断面図である。 従来の半導体レーザ装置の一例の断面図である。 図１１に示す半導体レーザ装置がピックアップ装置に装備された状態の一例の概略構成図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、図１を基準として上下の方向を特定することにする。

図１および図２は、本発明に係る半導体レーザ装置の一例を示している。図１に示すように、本実施形態の半導体レーザ装置Ａ１は、ステム１、半導体レーザ素子２、受光素子３、リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、およびキャップ５を備えており、上方に向けてレーザ光を出射可能である。

ステム１は、ベース１１とブロック１２とを有している。本実施形態においては、ステム１は、ベース１１とブロック１２とが一体的に成形された構造とされており、たとえばＦｅまたはＦｅ合金からなる。図１に表れているように、ベース１１は、円形板状である。ブロック１２は、直方体形状であり、ベース１１の上方において、ベース１１の中心からその半径方向外方にシフトした位置に配置されている。ベース１１の寸法は、たとえば厚さが１．２ｍｍ程度、直径が３．３ｍｍ程度とされる。

図２によく表れているように、ベース１１の上面１１ａには、リング溝状の凹部１１ｃが形成されている。この凹部１１ｃは、ベース１１の外周寄りに位置している。凹部１１ｃには、後述するキャップ５の開口端部５３が収容されている。

ブロック１２の側面には、サブマウント１３を介して半導体レーザ素子２が搭載されている。半導体レーザ素子２は、レーザ光を出射するものであり、たとえば２５０μｍ角から２５０μｍ×８００μｍ角程度とされる。サブマウント１３は、たとえばシリコン基板またはＡＩＮ（アルミナイトライド）からなり、通常０．８ｍｍ×１．０ｍｍ角程度とされる。本実施形態においては、半導体レーザ素子２として、たとえば青色や青紫色などのレーザ光を出射するものが用いられ、かかる半導体レーザ素子２は、光化学反応を起こし易いので、外部環境と区画された気密雰囲気に配置する必要がある。

ベース１１の上面１１ａには、ピンフォトダイオードなどの受光素子３が設けられている。受光素子３は、受けた光の光度に応じた大きさの信号を出力するものである。半導体レーザ素子２から出射される光のうち、下方へと向かう光が受光素子３により受光されると、この光の大きさをあらわす信号が出力される。この信号の大きさから、半導体レーザ素子２への指令値としての光度と実際の光度とを比較することにより、半導体レーザ素子２をいわゆるフィードバック制御することが可能である。

リード４Ａ，４Ｂは、それぞれ半導体レーザ素子２および受光素子３に電源供給するために用いられる。図２に示すように、リード４Ａ，４Ｂは、ベース１１に形成された孔１１ｄを貫通しており、ベース１１から上下方向に突出している。リード４Ａ，４Ｂは、たとえばＦｅ−Ｎｉ合金からなりＡｕメッキが施されている。このＡｕメッキは、後述するワイヤボンディングを施した後に、ワイヤを適切に接合させておくためのものである。リード４Ａ，４Ｂは、たとえば低融点ガラスなどの接着剤６を介してベース１１に固着されている。この接着剤６により、リード４Ａ，４Ｂは、ベース１１と機械的に接合されているとともに、電気的に絶縁されている。また、接着剤６により、ベース１１の孔１１ｄは封止されている。

一方、ベース１１の下面１１ｂには、リード４Ｃが設けられている。リード４Ｃは、たとえばＦｅ−Ｎｉ合金からなり、上端部４Ｃａにおいてベース１１に対してたとえばろう付けにより接合されている。これにより、リード４Ｃは、ベース１１と電気的に導通している。

図１に示すように、半導体レーザ素子２は、その表面がワイヤ７によりサブマウント１３上の図示しない配線パターンを介してリード４Ａの上端部４Ａａと導通している。また、半導体レーザ素子２の裏面は、サブマウント１３を介してブロック１２に導通しており、ブロック１２は、ベース１１を介してリード４Ｃと導通している。これらにより、半導体レーザ素子２は、リード４Ａとリード４Ｃとに導通しており、これらを利用して発光駆動される。一方、受光素子３は、図２に示すように、その上面がワイヤ７によりリード４Ｂの上端部４Ｂａと接続されているとともに、その下面がベース１１を介してリード４Ｃに導通している。これらにより、受光素子３からの信号が検出可能となっている。このように、リード４Ｃは、いわゆるコモンリードとして用いられる。リード４Ａ，４Ｂ，４Ｃの下端部は、それぞれ端子部４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂとされており、この半導体レーザ装置Ａ１を電子機器などに電気的および機械的に接続するために用いられる部分となっている。

図１および図２に示すように、キャップ５は、円筒状の胴部５１と、この胴部５１の上端につながる天板５２と、胴部５１の下端に形成された開口端部５３とを備え、たとえばコバール（登録商標）などのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる。キャップ５は、ブロック１２およびこれに支持された半導体レーザ素子２を覆うようにベース１１の上面１１ａに設けられており、全周においてベース１１と溶接によって接合されている。

天板５２には、開口５２ａが形成されており、この開口５２ａを塞ぐようにして天板５２の下面にガラス板８が取り付けられている。ガラス板８は、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光に対して透光性を有しており、半導体レーザ素子２から上方へと出射されたレーザ光を透過させて半導体レーザ装置Ａ１の外部に出射させるものである。また、ガラス板８は、たとえば低融点ガラスなどの接着剤９を介して天板５２に固定されている。接着剤９は、ガラス板８の外周寄りの全周に亘って介在されている。これにより、開口５２ａは、ガラス板８および接着剤９によって封止されている。

図２によく表れているように、開口端部５３は、ベース１１の上面１１ａに形成された凹部１１ｃに収容されており、たとえば抵抗溶接によって全周にわたってベース１１に固着されている。これにより、ベース１１とキャップ５の間は封止されている。本実施形態においては、凹部１１ｃの幅は、胴部５１の厚さよりも少し大きい寸法とされている。そして、開口端部５３は、胴部５１の厚さよりも少し肉厚であり、胴部５１の内側および外側に隆起している。

キャップ５の寸法の一例を挙げると、高さ（ベース１１の上面１１ａから天板５２上面までの距離）が２〜２．５ｍｍ程度、胴部５１の外径が２．０ｍｍ程度、胴部５１の厚さが０．１５ｍｍ程度、開口端部５３の厚さ（凹部１１ｃの幅寸法と略同一）が０．１６ｍｍ程度である。

上記構成により、半導体レーザ装置Ａ１においては、半導体レーザ素子２からのレーザ光をガラス板８を通じて上方に向けて出射可能であるとともに、ベース１１とキャップ５とにより区画された空間は、この半導体レーザ装置Ａ１の外部空間に対して気密されている。このような構成によれば、半導体レーザ装置Ａ１が湿度の高い環境において使用されても、半導体レーザ素子２の周囲における湿度が高くなることを防止することが可能であり、半導体レーザ素子２を保護するのに適している。なお、半導体レーザ素子２の劣化を防止するために、ベース１１とキャップ５とにより区画された気密空間には、必要に応じて、たとえば窒素ガスなどの不活性ガスやドライエアが封入される。

次に、半導体レーザ装置Ａ１の製造方法の一例について、図３〜図８を参照しつつ、以下に説明する。

まず、図３に示すように、ステム１を形成する。ステム１の形成は、Ｆｅ材料またはＦｅ合金材料を準備し、これらの材料に冷間鍛造を施すことにより行う。この冷間鍛造により、ベース１１とブロック１２とが一体的に成形される。また、ベース１１には、リング溝状の凹部１１ｃおよび２つの孔１１ｄが同時に形成される。なお、ステム１の形成は、冷間鍛造によることが寸法精度や製造効率といった点において好ましいが、これに限定されず、冷間鍛造と同程度の寸法精度で形成可能な方法を採用してもよい。

次に、図４に示すように、ベース１１の下面１１ｂにリード４Ｃを接合する。リード４Ｃの接合は、たとえばろう付けにより行う。これにより、リード４Ｃとベース１１とを導通させることができる。なお、リード４Ｃの接合は、ベース１１と導通させることが可能な方法であれば、ろう付け以外の方法であってもよい。次いで、リード４Ａ，４Ｂを孔１１ｄにそれぞれ挿入する。リード４Ａ，４Ｂを孔１１ｄに挿入させた状態でこれらを保持するために、孔１１ｄ内に低融点ガラスペーストを充填する。上記低融点ガラスペーストは、たとえば低融点ガラス粉末に樹脂や溶剤を混合したものである。上記低融点ガラスペーストの充填は、リード４Ａ，４Ｂの挿入前に行ってもよいし、これらを孔１１ｄに挿入した後に行ってもよい。リード４Ａ，４Ｂを挿入した後は、上記低融点ガラスペーストを焼成して、これが固化して接着剤６となる。これにより、リード４Ａ，４Ｂは、ベース１１に対して固着されるとともに、接着剤６によって電気的に絶縁される。

リード４Ａ，４Ｂをステム１に固着した後は、サブマウント１３、半導体レーザ素子２および受光素子３の搭載、ワイヤボンディングによるワイヤ７の接続などの工程を経て、図５に示すように、キャップ５を取り付ける前の状態となる。

次に、キャップ５をステム１に接合するが、この接合作業に先立ち、図６に示すように、キャップ５を準備しておく。キャップ５の形成は、たとえば平板を打抜き加工ないしプレス加工することによって行う。これにより、胴部５１、天板５２、開口端部５３’、および開口５２ａを有するキャップ５が形成される。ただし、接合前においては、開口端部５３’は、先端に向かうほど厚さが小さくなる先鋭状の突起となっている。なお、キャップ５の接合に先立ち、天板５２の下面には、接着剤９によってガラス板８を接着しておく。

キャップ５の接合は、抵抗溶接により行う（溶接接合工程）。ここで、溶接接合作業は、図７に示すように、キャップ５を、半導体レーザ素子２を覆うようにベース１１の上面１１ａに被せて、開口端部５３’をベース１１の上面１１ａに形成された凹部１１ｃの底面に押し付けながら行う。この溶接接合において、下電極１０Ａと上電極１０Ｂとの間にステム１およびキャップ５を配置し、下電極１０Ａおよび上電極１０Ｂによってステム１およびキャップ５を挟んで押圧する。このとき、下電極１０Ａは、ベース１１の下面１１ｂに当接しており、上電極１０Ｂは、キャップ５の天板５２および胴部５１に当接している。また、開口端部５３’の厚さ方向の中心位置と、凹部１１ｃの幅方向の中心位置とは、略一致している。

溶接接合作業においては、たとえば電極１０Ａ，１０Ｂへの通電と同時にキャップ５の押圧を開始する。そうすると、開口端部５３’の先端に電流が集中して溶融し、押圧力によってキャップ５がベース１１側に押し下げられる。ここで、図８に示すように、開口端部５３’の全周にわたる溶融部が、ビードとなって凹部１１ｃ内において胴部５１の内側および外側に隆起していく。

このとき、ステム１およびキャップ５は、電極１０Ａ，１０Ｂによって万遍なく囲われた状態となっているので、開口端部５３’の全周をステム１のベース１１に対して偏りなく適切に押し付けることができる。このことは、溶接品質を高めるうえで好適である。また、上電極１０Ｂとキャップ５とは比較的に広い面積をもって当接している。したがって、キャップ５に作用する応力を分散させることができ、キャップ５の不当な変形を防止することができる。

そして、キャップ５が所定長さ押し下げられたところで通電および押圧を止めて、溶接接合作業を終了する。ここで、接合作業の終了については、たとえば、キャップ５の降下長さをセンサで検出し、当該検出値が一定になったところで通電等を止める制御としてもよいし、予め設定された通電時間が経過したことをもって通電等を止める制御としてもよい。このようにすることにより、開口端部５３が凹部１１ｃ内に適切に収容された状態となる。上記した一連の作業工程により、図１および図２に示す半導体レーザ装置Ａ１を製造することができる。

次に、半導体レーザ装置Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、図１に示すように、キャップ５の開口端部５３には、従来技術に関して上述した外向フランジが設けられていない。具体的には、キャップ５の開口端部５３には、溶接によって環状のビードが形成されるが、このビードが、キャップ５の胴部５１の厚さよりも少し肉厚になっているのである。このため、上記外向フランジが設けられる場合に比べ、ステム１のベース１１の外径寸法を小さくすることができ、その結果、半導体レーザ装置Ａ１の小型化を図ることができる。このことは、半導体レーザ装置Ａ１が搭載される電子機器（たとえばピックアップ装置やこれを備えるノート型パソコンなど）の小型・薄型化に寄与する。

キャップ５の開口端部５３は、ベース１１の上面１１ａに形成されたリング溝状の凹部１１ｃに収容されている。これにより、溶接接合される開口端部５３がベース１１の上面１１ａにおいて不当に広がることを防止することができる。また、リング溝状の凹部１１ｃによれば、開口端部５３の厚さを凹部１１ｃの幅寸法（一定寸法）以下に抑えることができる。このことは、ベース１１の外径寸法を小さくして半導体レーザ装置Ａ１の小型化を図るうえで、より好適である。

図９および図１０は、本発明に係る半導体レーザ装置の他の例を示している。なお、これらの図面においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

図９に示された半導体レーザ装置Ａ２においては、ステム１におけるベース１１の上面１１ａ全体がフラットとされており、凹部１１ｃが設けられていない点において上記実施形態の半導体レーザ装置Ａ１と異なる。これにより、キャップ５の開口端部５３は、ベース１１の上面１１ａ上に設けられた格好となっており、胴部５１の内側および外側に隆起している。半導体レーザ装置Ａ２は、上記した半導体レーザ装置Ａ１の製造方法と同様の方法によって製造することができる。キャップ５をベース１１に溶接接合する工程は、図６に表れている先鋭状の開口端部５３’を、ベース１１の上面１１ａに押し付けながら行う。そして、キャップ５が所定長さ押し下げられたところで溶接接合作業を終了する。このような製造方法によれば、溶接接合されるキャップ５の開口端部５３を、その厚さが比較的小さい寸法として形成することが可能であり、半導体レーザ装置Ａ２の小型化を図ることができる。

図１０に示された半導体レーザ装置Ａ３は、ベース１１に形成された凹部１１ｃの形状が上記実施形態の半導体レーザ装置Ａ１と異なっている。具体的には、半導体レーザ装置Ａ３において、凹部１１ｃは、キャップ５で覆われる領域全体が上面１１ａよりも一段下がった形状とされており、この凹部１１ｃにキャップ５の開口端部５３が収容されている。また、本実施形態では、開口端部５３は、胴部５１よりも少し肉厚であるが、胴部５１の内側にのみ隆起している。半導体レーザ装置Ａ３は、上記した半導体レーザ装置Ａ１の製造方法と同様の方法によって製造することができる。キャップ５をベース１１に溶接接合する工程は、図６に表れている先鋭状の開口端部５３’を、凹部１１ｃの底面に押し付けながら行う。ここで、胴部５１の外周面と凹部１１ｃの内周面との隙間が殆どないように寸法を調整しておけば、開口端部５３が胴部の内側にのみ隆起した形状とすることができる。

本発明に係る半導体レーザ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体レーザ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

上記実施形態において、キャップ５の開口端部５３は、胴部５１よりも厚肉とされているが、これに限定されず、胴部５１と同程度の厚さとしてもよい。この場合、ステム１に対するキャップ５の溶接接合作業において、キャップ５の降下長さが上記実施形態よりも小さい所定の値となるように、溶接条件を調整すればよい。

ステム１は、上記実施形態のようなＦｅまたはＦｅ合金からなる構成に代えて、たとえばＣｕまたはＣｕ合金を含む構成としてもよい。半導体レーザ素子２での発熱による温度上昇を抑制するべく、放熱性について考慮すると、ステム1の構成材料としてＣｕまたはＣｕ合金を用いるのが好ましい。同様に、ステム１は、放熱性を考慮すると、ベース１１とブロック１２とを一体的に形成した構造とすることが好ましいが、これに限定されず、一体的に形成された構造でなくてもよい。ベース１１とブロック１２とを別々に形成する場合、たとえばベース１１をＦｅ系とするとともにブロック１２をＣｕまたはＣｕ合金とし、ブロック１２をベース１１に対してろう付けにより接合する。

受光素子３を有する構成は、たとえばフィードバック制御による半導体レーザ素子２の安定的な発光に有利であるが、本発明はこれに限定されず、別の手法により半導体レーザ素子２の出力制御を実現することなどにより、受光素子３を備えない構成としてもよい。

本発明に係る半導体レーザ装置は、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤなどの読み取り用光源、あるいは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなどの書き込み用光源などに用いられるのに適しているが、これに限定されず広く電子機器などに搭載されるレーザ光の発光源として用いることができる。

Ａ１，Ａ２，Ａ３ 半導体レーザ装置
１ ステム
２ 半導体レーザ素子
３ 受光素子
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ リード
５ キャップ
６ 接着剤
７ ワイヤ
８ ガラス板
９ 接着剤
１０Ａ 下電極（第１の電極）
１０Ｂ 上電極（第２の電極）
１１ ベース（ベース部）
１１ａ 上面（片方の面）
１１ｂ 下面（片方の面とは反対側の面）
１１ｃ 凹部
１１ｄ 孔
１２ ブロック
１３ サブマウント
５１ 胴部
５２ 天板（板部）
５２ａ 開口
５３，５３’ 開口端部

Claims (6)

1. 板状のベース部を有するステムと、
   このステムに支持される半導体レーザ素子と、
   筒状の胴部、この胴部の一端側に形成された板部、および上記胴部の他端側に形成された開口端部を有し、上記半導体レーザ素子を覆うように上記開口端部が上記ベース部の片方の面に溶接によって接合されるキャップと、を備えた半導体レーザ装置であって、
   上記開口端部は、上記胴部と同程度の厚さとされ、あるいは、上記胴部よりも肉厚であり、かつ上記胴部の内側および外側の少なくとも一方に隆起することを特徴とする、半導体レーザ装置。
2. 上記ベース部の上記片方の面には、凹部が形成されており、
   上記開口端部は、上記凹部に収容されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 上記凹部は、リング溝状とされている、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 板状のベース部を有するステムを形成する工程と、
   上記ステムに半導体レーザ素子を搭載する工程と、
   筒状の胴部、この胴部の一端側に形成された板部、および上記胴部の他端側に形成された開口端部を有するキャップを、上記半導体レーザ素子を覆うように上記ベース部の片方の面に被せて、上記開口端部を上記片方の面に溶接接合する工程と、を有する半導体レーザ装置の製造方法であって、
   上記溶接接合する工程においては、先鋭状とされた上記開口端部を上記片方の面に押し付けながら行うことを特徴とする、半導体レーザ装置の製造方法。
5. 上記溶接接合する工程は、上記片方の面とは反対側の面に当接させられる第１の電極と、上記板部および上記胴部に当接させられる第２の電極との間に上記ステムおよび上記キャップを配置し、上記第１および第２の電極によって上記ステムおよび上記キャップを挟んで押圧しながら行う、請求項４に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
6. 上記ベース部の上記片方の面には、凹部が形成されており、
   上記溶接接合する工程は、上記開口端部を上記凹部の底面に押し付けながら行う、請求項４または５に記載の半導体レーザ装置の製造方法。

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