JP2010183002A - Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device that has a configuration in which a cap provided so as to cover a semiconductor laser element is bonded by press fitting to a stem, and can solve the disadvantages associated with press fitting, and to provide a method of manufacturing the semiconductor laser device. <P>SOLUTION: The semiconductor laser device A1 includes: the stem having a plate-like base 11; a semiconductor laser element 2 supported by the stem 1 and emitting a laser beam; a cap 5 which has a cylindrical barrel 51, a top plate 52 formed on one end side of the barrel 51 and having an opening 52a and an opening end 53 formed on the other side of the barrel 51, and in which the opening end 53 is bonded to the base 11 by press-fitting so as to cover the semiconductor laser element 2; and a glass plate 8 attached so as to seal the opening 52a and allowing the laser beam from the semiconductor laser element 2 to pass through and be emitted to the outside. The glass plate 8 is attached on the laser beam emission direction side for the top plate 52. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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。   The present invention can be applied to a reading light source such as CD (Compact Disc), MD (Mini Disc), DVD (Digital Versatile Disc), CD-R / RW (Compact Disc Recordable / Rewritable) or DVD-R / RW (DVD). The present invention relates to a semiconductor laser device used for a writing light source such as Digital Versatile Disc Recordable / Rewritable and a manufacturing method thereof.

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(光透過部材)がたとえば接着剤98を介して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。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。   An example of a conventional semiconductor laser device is shown in FIG. 11 (see, for example, Patent Document 1). The semiconductor laser device X shown in the figure includes a stem 91 including a base 91A and a block 91B, and a semiconductor laser element 92 and a light receiving element 93 mounted on the block 91B. The laser is directed upward in the figure. It emits light. The base 91A has a substantially circular plate shape. Two holes 91Aa are formed in the base 91A, and leads 94A and 94B are provided so as to penetrate these holes 91Aa. The lead 94A is electrically connected to the semiconductor laser element 92 via a wire, and the lead 94B is electrically connected to the light receiving element 93. The lead 94C is joined to the lower surface of the base 91A in the figure and serves as a so-called common terminal. A cylindrical cap 95 is provided so as to cover the upper portion of the block 91B and the leads 94A and 94B in the drawing. An opening 95 a is formed in the upper part of the cap 95, and a glass plate 96 (light transmitting member) that closes the opening 95 a is attached via an adhesive 98, for example. The glass plate 96 has translucency with respect to the laser light emitted from the semiconductor laser element 92. An outward flange 95b is provided at the lower end of the cap 95 in the figure, and is joined to the base 91A by resistance welding on the entire circumference of the outward flange 95b. Further, the hole 91Aa of the base 91A is filled with a low melting point glass 97 in a portion other than the leads 94A and 94B. Thus, the laser beam from the semiconductor laser element 92 can be emitted upward in the drawing, and the space defined by the base 91A and the cap 95 is hermetically sealed with respect to the space outside the semiconductor laser device X. ing. According to such a configuration, even when the semiconductor laser device X is used in a high humidity environment, it is possible to prevent the humidity around the semiconductor laser element 92 from increasing. Suitable for protection.

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。   When the semiconductor laser device X having the above-described configuration is installed in a pickup device, generally, a portion 91Ab positioned outside the outward flange 95b on the upper surface of the base 91A is used as a reference surface, and the portion 91Ab is used as a reference surface of the pickup device. It is fixed in a state where it is applied to a predetermined location. In a notebook personal computer or the like, the semiconductor laser device X is arranged in the pickup device so that the emission direction of the laser light is horizontal.

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。   FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of a state in which the semiconductor laser device X is mounted on the pickup device. The pickup device Y has a configuration in which, for example, a semiconductor laser device X, a beam splitter 102, a collimator lens 103, a reflection mirror 104, an objective lens 105, and optical components such as a diffraction grating (not shown) are arranged at appropriate positions on the case 101. It is said that. In the semiconductor laser device X, a reference surface (part 91Ab) of the base 91A is applied to the case 101 in a posture along the vertical direction in the drawing. When laser light is emitted in the lateral direction from the semiconductor laser device X fixed to the case 101, the laser light is transmitted to the DVD or CD via the beam splitter 102, collimator lens 103, reflection mirror 104, objective lens 105, and the like. And so on to focus on the surface of the optical disk 106. The reflected light from the optical disk 106 is collected through an objective lens 105, a reflection mirror 104, a collimator lens 103, a beam splitter 102, a condenser lens (not shown), and the like and detected by a photodetector (not shown).

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、その外径(ベース91Aの外径)の小さいものが要求される。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のは困難である。   In recent years, with the downsizing and thinning of electronic devices such as notebook computers, there is a strong demand for thinning the pickup device Y. Since the semiconductor laser device X provided in the pickup device Y is disposed sideways, in order to reduce the thickness of the pickup device Y, a device having a small outer diameter (the outer diameter of the base 91A) is required. . In the semiconductor laser device X having the above configuration, the cap 95 has the outward flange 95b, and the outer diameter of the base 91A is made larger than the outer diameter of the outward flange 95b in order to secure the reference surface (part 91Ab). Therefore, it is difficult to reduce the outer diameter of the base 91A.

これに対し、特許文献1においては、キャップの下端(開口端部)をステムに対して圧入する構成についても開示されている(同文献の図9参照)。キャップをステムに圧入する構成によれば、図11を参照して上述した半導体レーザ装置Xと比べて、キャップを溶接するスペースとしての外向フランジ95bを必要としないので、その分ステムの外径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。   On the other hand, in patent document 1, the structure which press-fits the lower end (opening edge part) of a cap with respect to a stem is also disclosed (refer FIG. 9 of the literature). According to the configuration in which the cap is press-fitted into the stem, as compared with the semiconductor laser device X described above with reference to FIG. 11, the outward flange 95b as a space for welding the cap is not required. The semiconductor laser device can be reduced in size.

しかしながら、キャップをステムに圧入する構成の場合には、あらかじめガラス板が取り付けられたキャップに対し、ステム側に向けて所定の荷重を掛ける必要がある。そうすると、この圧入の際に、キャップないしガラス板の接着部に応力が作用し、当該応力に起因してガラス板がキャップから脱落する虞があった。また、半導体レーザ装置の小型化を図るべく、たとえばキャップの外径や厚さなどの各所の寸法を小さくすると、上記したキャップないしガラス板の接着部への応力が増加する傾向にある。その結果、ガラス板が脱落しやすくなり、却って半導体レーザ装置の小型化に対する阻害要因となっていた。   However, in the case of a configuration in which the cap is press-fitted into the stem, it is necessary to apply a predetermined load toward the stem side with respect to the cap on which the glass plate is previously attached. If it does so, in this press-fit, stress will act on the adhesion part of a cap or a glass plate, and there was a possibility that a glass plate might fall from a cap due to the stress concerned. Further, for example, if the size of each part such as the outer diameter and thickness of the cap is reduced in order to reduce the size of the semiconductor laser device, the stress on the above-described cap or glass plate adhesive portion tends to increase. As a result, the glass plate is easily dropped, which is an obstacle to miniaturization of the semiconductor laser device.

特開2004−31900号公報JP 2004-31900 A

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がステムに対して圧入によって接合される構成を有する半導体レーザ装置において、圧入に伴う不都合を解消す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。   The present invention has been conceived under the above circumstances, and a semiconductor laser device having a configuration in which a cap provided so as to cover the semiconductor laser element is joined to the stem by press-fitting. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same that can eliminate the disadvantages associated with the above.

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。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の半導体レーザ装置は、板状のベースを有するステムと、このステムに支持され、レーザ光を出射す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、開口を有する板部、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に圧入によって接合されるキャップと、上記開口を塞ぐように取り付けられ、上記半導体レーザ素子からの上記レーザ光を透過させて外部に出射させる光透過部材と、を備えた半導体レーザ装置であって、上記光透過部材は、上記板部に対して、上記レーザ光の出射方向側に取り付けられている。   The semiconductor laser device of the present invention includes a stem having a plate-shaped base, a semiconductor laser element that is supported by the stem and emits laser light, a cylindrical body, and an opening formed on one end of the body. A cap having an opening end formed on the other end side of the body portion, the cap having the opening end joined to the base by press fitting so as to cover the semiconductor laser element, and the opening And a light transmitting member that transmits the laser light from the semiconductor laser element and emits the laser light to the outside, wherein the light transmitting member is attached to the plate portion. The laser beam is attached on the emission direction side.

このような構成によれば、光透過部材は、板部に対するレーザ光の出射方向側、すなわちキャップの外側に設けられている。このため、光透過部材は、キャップをステムに圧入した後において当該キャップに取り付けることができる。したがって、キャップの圧入時に光透過部材が脱落するといった不都合を回避することができる。   According to such a configuration, the light transmission member is provided on the laser beam emission direction side with respect to the plate portion, that is, on the outer side of the cap. For this reason, the light transmission member can be attached to the cap after the cap is press-fitted into the stem. Therefore, it is possible to avoid the inconvenience that the light transmitting member falls off when the cap is press-fitted.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ベースにおける上記レーザ光の出射方向側の面には、第1基準面と、この第1基準面よりも上記レーザ光の出射方向側に位置する第2基準面と、上記第1基準面および第2基準面の間に形成された段差部とが設けられており、上記開口端部が上記段差部に圧入されている。この場合において、好ましくは、上記第1面基準面と上記第2基準面との間には、上記第1基準面よりも上記レーザ光の出射方向反対側に窪む環状の凹溝部が形成されており、上記開口端部が上記凹溝部に嵌まっている。このような構成によれば、キャップは、ベースの段差部および凹溝部にわたって圧入されることになる。このため、ベース(ステム)とキャップとの接触面積を大きく確保することができ、シール性を向上させることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the surface of the base on the laser beam emission direction side is a first reference surface, and the second reference surface is positioned closer to the laser beam emission direction side than the first reference surface. A reference surface and a stepped portion formed between the first reference surface and the second reference surface are provided, and the opening end is press-fitted into the stepped portion. In this case, it is preferable that an annular groove is formed between the first reference surface and the second reference surface. The annular recess is recessed to the opposite side of the laser beam emission direction from the first reference surface. The opening end is fitted in the concave groove. According to such a configuration, the cap is press-fitted over the stepped portion and the recessed groove portion of the base. For this reason, a large contact area between the base (stem) and the cap can be secured, and the sealing performance can be improved.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記光透過部材は、支持リングを介して上記板部に取り付けられている。このような構成によれば、キャップに対して支持リングを機械的に強固に結合することができる。したがって、光透過部材を、支持リングを介してキャップに適切に固定することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the light transmitting member is attached to the plate portion via a support ring. According to such a configuration, the support ring can be mechanically firmly coupled to the cap. Therefore, the light transmission member can be appropriately fixed to the cap via the support ring.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記支持リングは、上記板部に溶接接合されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the support ring is welded to the plate portion.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記板部における上記レーザ光の出射方向側の面には、凹部が形成されており、上記支持リングは、上記凹部に圧入されている。   In a preferred embodiment of the present invention, a concave portion is formed on a surface of the plate portion on the laser beam emission direction side, and the support ring is press-fitted into the concave portion.

本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、板状のベース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、開口を有する板部、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開口端部を上記ベースに圧入する工程と、上記キャップの外側から上記開口を塞ぐように上記板部に対して光透過部材を取り付ける工程と、を有する。このような製造方法によれば、キャップの圧入後に光透過部材を取り付けるため、キャップの圧入時に光透過部材が脱落するといった不都合が生じることはない。   A method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention includes a step of forming a stem having a plate-like base, a step of mounting a semiconductor laser element on the stem, a cylindrical body, and formed on one end side of the body. A step of pressing the opening end into the base so as to cover the semiconductor laser element, and a plate having an opening and a cap having an opening end formed on the other end side of the body portion; and Attaching a light transmitting member to the plate portion so as to close the opening from the outside of the cap. According to such a manufacturing method, since the light transmitting member is attached after the cap is press-fitted, there is no inconvenience that the light transmitting member falls off when the cap is press-fitted.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記光透過部材を取り付ける工程は、上記光透過部材が固定された支持リングを上記板部に被せ、上記板部と上記支持リングとを溶接することにより行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the step of attaching the light transmitting member is performed by covering the plate portion with a support ring to which the light transmitting member is fixed, and welding the plate portion and the support ring. .

本発明の好ましい実施の形態においては、上記光透過部材を取り付ける工程は、上記光透過部材が固定された支持リングを、上記板部に形成された凹部に圧入することにより行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the step of attaching the light transmitting member is performed by press-fitting a support ring to which the light transmitting member is fixed into a recess formed in the plate portion.

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。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

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。1 is an overall perspective view of an example of a semiconductor laser device according to the present invention. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 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。It is sectional drawing explaining the one part process in an example of the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing explaining the one part process in an example of the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing explaining the one part process in an example of the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing explaining the one part process in an example of the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing explaining the one part process in an example of the manufacturing method of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing similar to FIG. 2 of the other example of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 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。It is sectional drawing similar to FIG. 2 of the other example of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 本発明に係る半導体レーザ装置の他の例の製造方法における一部の工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the one part process in the manufacturing method of the other example of the semiconductor laser apparatus concerning this invention. 従来の半導体レーザ装置の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the conventional semiconductor laser apparatus. 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。It is a schematic block diagram of an example in the state with which the semiconductor laser apparatus shown in FIG. 11 was equipped in the pick-up apparatus.

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。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the upper and lower directions are specified with reference to FIG.

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、キャップ5、およびガラス板8を備えており、上方に向けてレーザ光を出射可能である。   1 and 2 show an example of a semiconductor laser device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor laser device A1 of the present embodiment includes a stem 1, a semiconductor laser element 2, a light receiving element 3, leads 4A, 4B, 4C, a cap 5, and a glass plate 8, and is disposed above. The laser beam can be emitted toward.

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、大略円形板状である。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。   The stem 1 has a base 11 and a block 12. In the present embodiment, the stem 1 has a structure in which a base 11 and a block 12 are integrally formed, and is made of, for example, Fe or an Fe alloy. As shown in FIG. 1, the base 11 has a substantially circular plate shape. The block 12 has a rectangular parallelepiped shape, and is disposed above the base 11 at a position shifted outward from the center of the base 11 in the radial direction.

図2によく表れているように、ベース11の上面(レーザ光の出射方向側の面)には、第1基準面11aと、この第1基準面11aよりも上位に位置する第2基準面11bと、これら基準面11a,11bの間に形成された段差部11cとが設けられている。また、第1基準面11aと第2基準面11bとの間には、第1基準面11aよりもベース11下面側(レーザ光の出射方向反対側)に窪む環状の凹溝部11dが形成されている。図2から理解されるように、凹溝部11dは段差部11cにつながるように設けられている。凹溝部11dには、後述するキャップ5の開口端部53が嵌まっている。ベース11の寸法の一例を挙げると、最大外径部分の直径が3.3mm程度、段差部11cの外径が2.3mm程度、とされている。   As clearly shown in FIG. 2, a first reference surface 11a and a second reference surface positioned higher than the first reference surface 11a are formed on the upper surface of the base 11 (the surface on the laser beam emission direction side). 11b and a step portion 11c formed between the reference surfaces 11a and 11b. In addition, an annular groove 11d is formed between the first reference surface 11a and the second reference surface 11b. The annular groove 11d is recessed toward the lower surface of the base 11 (opposite to the laser beam emission direction) with respect to the first reference surface 11a. ing. As understood from FIG. 2, the recessed groove portion 11 d is provided so as to be connected to the step portion 11 c. An opening end portion 53 of the cap 5 to be described later is fitted into the concave groove portion 11d. Taking an example of the dimensions of the base 11, the maximum outer diameter portion has a diameter of about 3.3 mm, and the stepped portion 11c has an outer diameter of about 2.3 mm.

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。   The semiconductor laser element 2 is mounted on the side surface of the block 12 via a submount 13. The semiconductor laser element 2 emits laser light and is, for example, about 250 μm square to 250 μm × 800 μm square. The submount 13 is made of, for example, a silicon substrate or AIN (aluminum nitride), and is generally about 0.8 mm × 1.0 mm square. In the present embodiment, a semiconductor laser element 2 that emits laser light such as blue or blue-violet is used, and the semiconductor laser element 2 easily causes a photochemical reaction. It is necessary to place it in the atmosphere.

ベース11の上面(第2基準面11b)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。   A light receiving element 3 such as a pin photodiode is provided on the upper surface (second reference surface 11 b) of the base 11. The light receiving element 3 outputs a signal having a magnitude corresponding to the intensity of received light. When light going downward from the light emitted from the semiconductor laser element 2 is received by the light receiving element 3, a signal indicating the magnitude of this light is output. From the magnitude of this signal, it is possible to perform so-called feedback control of the semiconductor laser element 2 by comparing the light intensity as a command value to the semiconductor laser element 2 with the actual light intensity.

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11e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11eは封止されている。   The leads 4A and 4B are used for supplying power to the semiconductor laser element 2 and the light receiving element 3, respectively. As shown in FIG. 2, the leads 4 </ b> A and 4 </ b> B pass through holes 11 e formed in the base 11, and protrude from the base 11 in the vertical direction. The leads 4A and 4B are made of, for example, an Fe—Ni alloy and plated with Au. This Au plating is for appropriately bonding wires after performing wire bonding described later. The leads 4A and 4B are fixed to the base 11 via an adhesive 6 such as low melting point glass. With this adhesive 6, the leads 4 </ b> A and 4 </ b> B are mechanically joined to the base 11 and are electrically insulated. Further, the hole 11 e of the base 11 is sealed with the adhesive 6.

一方、ベース11の下面には、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。   On the other hand, a lead 4 </ b> C is provided on the lower surface of the base 11. The lead 4C is made of, for example, an Fe—Ni alloy, and is joined to the base 11 by, for example, brazing at the upper end portion 4Ca. Thereby, the lead 4 </ b> C is electrically connected to the base 11.

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。   As shown in FIG. 1, the surface of the semiconductor laser element 2 is electrically connected to the upper end portion 4 </ b> Aa of the lead 4 </ b> A via a wiring pattern (not shown) on the submount 13 by the wire 7. Further, the back surface of the semiconductor laser element 2 is electrically connected to the block 12 via the submount 13, and the block 12 is electrically connected to the lead 4 </ b> C via the base 11. As a result, the semiconductor laser element 2 is electrically connected to the lead 4A and the lead 4C, and is driven to emit light using these. On the other hand, as shown in FIG. 2, the upper surface of the light receiving element 3 is connected to the upper end portion 4 </ b> Ba of the lead 4 </ b> B by the wire 7, and the lower surface is electrically connected to the lead 4 </ b> C through the base 11. As a result, the signal from the light receiving element 3 can be detected. Thus, the lead 4C is used as a so-called common lead. The lower ends of the leads 4A, 4B, and 4C are terminal portions 4Ab, 4Bb, and 4Cb, respectively, which are used to electrically and mechanically connect the semiconductor laser device A1 to an electronic device or the like. Yes.

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に圧入されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the cap 5 includes a cylindrical body 51, a top plate 52 connected to the upper end of the body 51, and an open end 53 formed at the lower end of the body 51. For example, made of an Fe-Ni-Co alloy such as Kovar (registered trademark). The cap 5 is press-fitted into the base 11 so as to cover the block 12 and the semiconductor laser element 2 supported by the block 12.

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の上面側(レーザ光の出射方向側)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。ガラス板8は、本発明でいう光透過部材に相当するものである。   An opening 52a is formed in the top plate 52, and the glass plate 8 is attached to the upper surface side (laser beam emitting direction side) of the top plate 52 so as to close the opening 52a. The glass plate 8 is transparent to the laser light emitted from the semiconductor laser element 2, and transmits the laser light emitted upward from the semiconductor laser element 2 to the outside of the semiconductor laser device A1. Is emitted. The glass plate 8 corresponds to the light transmitting member referred to in the present invention.

本実施形態では、ガラス板8は、支持リング81を介して天板52に取り付けられている。具体的には、支持リング81は、その外径がガラス板8の直径より大とされた薄板材であり、たとえばコバール(登録商標)などのFe−Ni−Co合金からなる。ガラス板8は、その外周寄りの部分が支持リング81に重なっており、低融点ガラスなどの接着剤9によって支持リング81に固定されている。支持リング81は、たとえば抵抗溶接によって全周にわたって天板52上面に固着されている。これにより、天板52の開口52aは、ガラス板8、接着剤9、および支持リング81によって封止されている。   In the present embodiment, the glass plate 8 is attached to the top plate 52 via the support ring 81. Specifically, the support ring 81 is a thin plate material whose outer diameter is larger than the diameter of the glass plate 8, and is made of, for example, an Fe—Ni—Co alloy such as Kovar (registered trademark). The portion of the glass plate 8 near the outer periphery overlaps the support ring 81 and is fixed to the support ring 81 with an adhesive 9 such as low melting point glass. The support ring 81 is fixed to the upper surface of the top plate 52 over the entire circumference, for example, by resistance welding. Thereby, the opening 52 a of the top plate 52 is sealed by the glass plate 8, the adhesive 9, and the support ring 81.

図2によく表れているように、キャップ5の開口端部53は、ベース11の段差部11cに圧入されることによって、凹溝部11dに嵌まっており、先端が凹溝部11dの底面に当接している。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、たとえばキャップ5の胴部51および開口端部53の内周面にはたとえばAgSn合金メッキなどのSn系のメッキ(図示せず)が施されており、このメッキが圧入によって摺り潰された状態となっている。   As clearly shown in FIG. 2, the opening end 53 of the cap 5 is fitted into the groove 11d by being press-fitted into the step 11c of the base 11, and the tip is brought into contact with the bottom surface of the groove 11d. It touches. Thereby, the space between the base 11 and the cap 5 is sealed. In the present embodiment, for example, Sn-based plating (not shown) such as AgSn alloy plating is applied to the inner peripheral surface of the body portion 51 and the opening end portion 53 of the cap 5, and this plating is performed by press fitting. It is in a crushed state.

キャップ5の寸法の一例を挙げると、高さ(ベース11の第1基準面11aから天板52上面までの距離)が2〜2.5mm程度である。胴部51ないし開口端部53の内径は、ベース11の段差部11cの外径よりも僅かに小さい寸法とされ、たとえば2.29mm程度である。胴部51ないし開口端部53の厚さは0.15mm程度である。   Taking an example of the dimensions of the cap 5, the height (the distance from the first reference surface 11a of the base 11 to the top surface of the top plate 52) is about 2 to 2.5 mm. The inner diameter of the body part 51 or the opening end part 53 is slightly smaller than the outer diameter of the step part 11c of the base 11, and is, for example, about 2.29 mm. The thickness of the body part 51 or the opening end part 53 is about 0.15 mm.

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。   With the above configuration, in the semiconductor laser device A1, the laser beam from the semiconductor laser element 2 can be emitted upward through the glass plate 8, and the space partitioned by the base 11 and the cap 5 is the semiconductor laser. It is airtight with respect to the external space of apparatus A1. According to such a configuration, even when the semiconductor laser device A1 is used in a high humidity environment, it is possible to prevent the humidity around the semiconductor laser element 2 from being increased, and the semiconductor laser element 2 is protected. Suitable for doing. In order to prevent the semiconductor laser device 2 from deteriorating, an airtight space defined by the base 11 and the cap 5 is filled with an inert gas such as nitrogen gas or dry air as necessary.

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7を参照しつつ、以下に説明する。   Next, an example of a manufacturing method of the semiconductor laser device A1 will be described below with reference to FIGS.

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、段差部11c、凹溝部11d、および2つの孔11e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。   First, as shown in FIG. 3, the stem 1 is formed. The stem 1 is formed by preparing Fe material or Fe alloy material and performing cold forging on these materials. By this cold forging, the base 11 and the block 12 are integrally formed. Further, the base 11 is formed with a step portion 11c, a concave groove portion 11d, and two holes 11e at the same time. The formation of the stem 1 is preferably performed by cold forging in terms of dimensional accuracy and manufacturing efficiency, but is not limited to this, and a method capable of forming with the same dimensional accuracy as that of cold forging may be adopted. Good.

次に、図4に示すように、ベース11の下面にリード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11eにそれぞれ挿入する。リード4A,4Bを孔11eに挿入させた状態でこれらを保持するために、孔11e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11e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。   Next, as shown in FIG. 4, the lead 4 </ b> C is bonded to the lower surface of the base 11. The lead 4C is joined by brazing, for example. Thereby, the lead 4C and the base 11 can be made conductive. Note that the lead 4C may be joined by a method other than brazing as long as it can be electrically connected to the base 11. Next, the leads 4A and 4B are inserted into the holes 11e, respectively. In order to hold the leads 4A and 4B in a state of being inserted into the hole 11e, the hole 11e is filled with a low melting point glass paste. The low melting glass paste is, for example, a mixture of a low melting glass powder and a resin or solvent. The low melting point glass paste may be filled before the leads 4A and 4B are inserted or after the leads are inserted into the holes 11e. After the leads 4A and 4B are inserted, the low-melting glass paste is baked and solidified to become the adhesive 6. Thereby, the leads 4A and 4B are fixed to the base 11 and electrically insulated by the adhesive 6.

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。   After the leads 4A and 4B are fixed to the stem 1, through the steps of mounting the submount 13, the semiconductor laser element 2 and the light receiving element 3, and connecting the wire 7 by wire bonding, as shown in FIG. It will be in the state before attaching.

次に、図6に示すように、キャップ5をステム1に圧入する。ここで、キャップ5の圧入に先立ち、胴部51および開口端部53の内周面の所定箇所には、たとえば無電解メッキ法により図示しないメッキが施されている。キャップ5の圧入は、たとえば、支持台10A上にステム1を載置し、ガイド体10Bによりキャップ5の横方向の移動を規制してキャップ5とステム1との芯合わせをしながら、平板状の加圧体10Cをキャップ5の天板52の上面全体に当接させてステム1側に荷重を掛けることによって行う。そうすると、キャップ5の開口端部53がベース11の段差部11cに圧入されながら下降していく。そして、開口端部53の先端が凹溝部11dの底面に当接した時点で加圧体10Cによる荷重押圧を止める。なお、キャップ5を圧入する際には、キャップ5の天板52には、ガラス板8および支持リング81が取り付けられていない。   Next, as shown in FIG. 6, the cap 5 is press-fitted into the stem 1. Here, prior to press-fitting of the cap 5, plating (not shown) is performed at predetermined locations on the inner peripheral surfaces of the body portion 51 and the opening end portion 53 by, for example, an electroless plating method. The cap 5 is press-fitted, for example, by placing the stem 1 on the support base 10A and regulating the lateral movement of the cap 5 by the guide body 10B to align the cap 5 and the stem 1 with a flat plate shape. The pressure body 10C is brought into contact with the entire top surface of the top plate 52 of the cap 5 and a load is applied to the stem 1 side. Then, the opening end portion 53 of the cap 5 descends while being press-fitted into the step portion 11 c of the base 11. And when the front-end | tip of the opening edge part 53 contact | abuts to the bottom face of the ditch | groove part 11d, the load press by 10 C of pressurization bodies is stopped. When press-fitting the cap 5, the glass plate 8 and the support ring 81 are not attached to the top plate 52 of the cap 5.

次に、図7に示すように、キャップ5の外側から開口52aを塞ぐようにして、天板52にガラス板8を取り付ける。この取り付け作業は、ガラス板8が固定された支持リング81を天板52に被せ、天板52と支持リング81とを抵抗溶接することによって行う。ここで、支持リング81の下面外周寄りには、環状の突起81aがあらかじめ形成されている。溶接作業に際し、たとえば、下電極10Dと上電極10Eとの間にステム1ないしキャップ5、および支持リング81を配置し、下電極10Dおよび上電極10Eによってステム1および支持リング81を挟んで押圧する。このとき、下電極10Dは、ベース11の下面に当接しており、上電極10Eは、支持リング81の外周部に当接している。   Next, as shown in FIG. 7, the glass plate 8 is attached to the top plate 52 so as to close the opening 52 a from the outside of the cap 5. This attachment operation is performed by covering the top plate 52 with the support ring 81 to which the glass plate 8 is fixed, and resistance welding the top plate 52 and the support ring 81. Here, an annular protrusion 81 a is formed in advance near the outer periphery of the lower surface of the support ring 81. In the welding operation, for example, the stem 1 to the cap 5 and the support ring 81 are disposed between the lower electrode 10D and the upper electrode 10E, and the stem 1 and the support ring 81 are sandwiched and pressed by the lower electrode 10D and the upper electrode 10E. . At this time, the lower electrode 10 </ b> D is in contact with the lower surface of the base 11, and the upper electrode 10 </ b> E is in contact with the outer peripheral portion of the support ring 81.

溶接作業においては、たとえば電極10D,10Eへ通電しながら支持リング81を押圧する。そうすると、支持リング81の突起81aに電流が集中して溶融し、支持リング81が天板52に接合される。なお、支持リング81の突起81aに代えて、天板52の上面に環状の突起を設けてもよい。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。   In the welding operation, for example, the support ring 81 is pressed while energizing the electrodes 10D and 10E. Then, current concentrates on the protrusion 81 a of the support ring 81 and melts, and the support ring 81 is joined to the top plate 52. Instead of the protrusion 81 a of the support ring 81, an annular protrusion may be provided on the top surface of the top plate 52. The semiconductor laser device A1 shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured through the above-described series of work steps.

次に、半導体レーザ装置A1の作用について説明する。   Next, the operation of the semiconductor laser device A1 will be described.

本実施形態の半導体レーザ装置A1においては、キャップ5がステム1に対して圧入によって接合される構成とされている。すなわち、キャップを溶接接合する場合において設けられていた外向フランジを必要としないので、その分ステム1(ベース11)の外径を小さくすることができ、半導体レーザ装置A1の小型化を図ることができる。   In the semiconductor laser device A1 of this embodiment, the cap 5 is joined to the stem 1 by press fitting. That is, since the outward flange provided when the cap is welded is not required, the outer diameter of the stem 1 (base 11) can be reduced correspondingly, and the semiconductor laser device A1 can be downsized. it can.

その一方、半導体レーザ装置A1の小型化を図るべく、キャップ5の外径や厚さなどの各所の寸法を小さくすると、キャップ5に作用する応力が増加する傾向にある。これに対し、本実施形態では、ガラス板8は、キャップ5の外側に設けられており、キャップ5をステム1に圧入した後に取り付けられる。このため、キャップ5の圧入時にガラス板8が脱落するといった不都合を回避することができる。なお、ガラス板8の取り付けについては、キャップ5の外側に取り付けるほうがキャップ5の内側に取り付けるよりも容易であり、キャップ5へのガラス板8の取り付け作業そのものを簡素化することも期待できる。   On the other hand, if the dimensions of each part such as the outer diameter and thickness of the cap 5 are reduced in order to reduce the size of the semiconductor laser device A1, the stress acting on the cap 5 tends to increase. On the other hand, in this embodiment, the glass plate 8 is provided outside the cap 5 and is attached after the cap 5 is press-fitted into the stem 1. For this reason, the inconvenience that the glass plate 8 falls off when the cap 5 is press-fit can be avoided. In addition, about the attachment of the glass plate 8, attaching to the outer side of the cap 5 is easier than attaching to the inner side of the cap 5, and it can also be expected that the operation of attaching the glass plate 8 to the cap 5 itself is simplified.

また、ガラス板8は、支持リング81を介してキャップ5の天板52に取り付けられており、支持リング81は、天板52に溶接接合されている。これにより、キャップ5に対して支持リング81を機械的に強固に結合することができる。したがって、ガラス板8を、支持リング81を介してキャップ5に適切に固定することができる。   The glass plate 8 is attached to the top plate 52 of the cap 5 via a support ring 81, and the support ring 81 is welded to the top plate 52. Thereby, the support ring 81 can be mechanically firmly coupled to the cap 5. Therefore, the glass plate 8 can be appropriately fixed to the cap 5 via the support ring 81.

キャップ5の開口端部53は、ベース11の段差部11cに圧入されることにより、段差部11cにつながる凹溝部11dに嵌まっている。したがって、キャップ5の胴部51ないし開口端部53は、ベース11の段差部11cおよび凹溝部11dの長い寸法にわたって圧入されることになる。このため、ベース11(ステム1)とキャップ5との接触面積を大きく確保することができ、圧入によるシール性を向上させることができる。さらに、ベース11とキャップ5との間には、圧入によって摺り潰されたメッキが介在している。このことは、ベース11とキャップ5の間のシール性を向上させるうえで好適である。   The opening end portion 53 of the cap 5 is fitted into the recessed groove portion 11d connected to the step portion 11c by being press-fitted into the step portion 11c of the base 11. Accordingly, the body portion 51 or the opening end portion 53 of the cap 5 is press-fitted over the long dimension of the step portion 11 c and the concave groove portion 11 d of the base 11. For this reason, a large contact area between the base 11 (stem 1) and the cap 5 can be secured, and the sealing performance by press-fitting can be improved. Furthermore, between the base 11 and the cap 5, there is a plating crushed by press fitting. This is suitable for improving the sealing performance between the base 11 and the cap 5.

図8および図9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。   8 and 9 show another example of the semiconductor laser device according to the present invention. In these drawings, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.

図8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に凹溝部11dが設けられていない点、およびガラス板8が支持リング81を介さずにキャップ5の天板52に取り付けられている点において、上記実施形態の半導体レーザ装置A1と異なる。ガラス板8は、たとえばAuSn合金を含むメタライジング層9’によって天板52に固着されている。半導体レーザ装置A2は、上記した半導体レーザ装置A1の製造方法とほぼ同様の方法によって製造することができる。ただし、ガラス板8をキャップ5に取り付ける工程は、たとえばAuSn合金ペーストを天板52上面に塗布し、その上にガラス板8を載せて焼成することにより行う。   In the semiconductor laser device A2 shown in FIG. 8, the base 11 in the stem 1 is not provided with the concave groove 11d, and the glass plate 8 is attached to the top plate 52 of the cap 5 without the support ring 81. The semiconductor laser device A1 is different from the semiconductor laser device A1 of the above embodiment. The glass plate 8 is fixed to the top plate 52 by a metalizing layer 9 ′ including, for example, an AuSn alloy. The semiconductor laser device A2 can be manufactured by a method substantially similar to the manufacturing method of the semiconductor laser device A1 described above. However, the step of attaching the glass plate 8 to the cap 5 is performed by, for example, applying an AuSn alloy paste on the top surface of the top plate 52, placing the glass plate 8 thereon, and firing it.

図9に示された半導体レーザ装置A3は、ガラス板8の取り付け構造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、ガラス板8は支持リング81を介してキャップ5の天板52に取り付けられているが、支持リング81は圧入によって天板52に固着されている。天板52の上面(レーザ光の出射方向側の面)には、外周部に鍔が設けられることによって凹部52bが形成されており、この凹部52bに支持リング81が圧入されている。半導体レーザ装置A3は、上記した半導体レーザ装置A1の製造方法とほぼ同様の方法によって製造することができる。ただし、支持リング81を天板52の凹部52bに取り付ける際には、図10に示すように、天板52の凹部52bに対する支持リング81の圧入は、たとえば、支持台10A上にステム1を載置し、加圧体10Fを支持リング81の外周部に当接させてステム1側に荷重を掛けることによって行う。このような製造方法によれば、ステム1に対するキャップ5の取り付け、およびキャップ5に対するガラス板8の取り付けのいずれもが圧入によって行われるので、これら取り付け作業の簡素化が期待できる。   The semiconductor laser device A3 shown in FIG. 9 is different from the semiconductor laser device A1 of the above embodiment in the mounting structure of the glass plate 8. Specifically, in the semiconductor laser device A3, the glass plate 8 is attached to the top plate 52 of the cap 5 via the support ring 81, but the support ring 81 is fixed to the top plate 52 by press-fitting. A recess 52b is formed on the top surface (surface on the laser beam emission direction side) of the top plate 52 by providing a flange on the outer peripheral portion, and a support ring 81 is press-fitted into the recess 52b. The semiconductor laser device A3 can be manufactured by a method substantially similar to the manufacturing method of the semiconductor laser device A1 described above. However, when the support ring 81 is attached to the recess 52b of the top plate 52, as shown in FIG. 10, the support ring 81 is press-fitted into the recess 52b of the top plate 52, for example, by placing the stem 1 on the support 10A. The pressure body 10F is placed in contact with the outer periphery of the support ring 81 and a load is applied to the stem 1 side. According to such a manufacturing method, since both the attachment of the cap 5 to the stem 1 and the attachment of the glass plate 8 to the cap 5 are performed by press fitting, simplification of these attachment operations can be expected.

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。   The semiconductor laser device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the semiconductor laser device according to the present invention can be modified in various ways.

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。   The stem 1 may be configured to include, for example, Cu or Cu alloy instead of the configuration made of Fe or Fe alloy as in the above embodiment. In consideration of heat dissipation in order to suppress a temperature rise due to heat generation in the semiconductor laser element 2, it is preferable to use Cu or a Cu alloy as a constituent material of the stem 1. Similarly, in consideration of heat dissipation, the stem 1 preferably has a structure in which the base 11 and the block 12 are integrally formed. However, the structure is not limited to this, and the stem 1 may not have a structure formed integrally. Good. When the base 11 and the block 12 are formed separately, for example, the base 11 is made of Fe, the block 12 is made of Cu or a Cu alloy, and the block 12 is joined to the base 11 by brazing.

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。   The configuration having the light receiving element 3 is advantageous for stable light emission of the semiconductor laser element 2 by, for example, feedback control, but the present invention is not limited to this, and the output control of the semiconductor laser element 2 is realized by another method. For this reason, the light receiving element 3 may not be provided.

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。   The semiconductor laser device according to the present invention is suitable for use in a reading light source such as a CD, MD, DVD, or a writing light source such as a CD-R / RW or DVD-R / RW. However, the present invention is not limited to this and can be widely used as a light source for laser light mounted on electronic devices.

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 樹脂
7 ワイヤ
8 ガラス板(光透過部材)
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
11a 第1基準面
11b 第2基準面
11c 段差部
11d 凹溝部
11e 孔
12 ブロック
13 サブマウント
51 胴部
52 天板(板部)
52a 開口
52b 凹部
53 開口端部
81 支持リング
81a 突起
A1, A2, A3 Semiconductor laser device 1 Stem 2 Semiconductor laser element 3 Light receiving element 4A, 4B, 4C Lead 5 Cap 6 Resin 7 Wire 8 Glass plate (light transmission member)
9 Adhesive 10A Lower electrode (first electrode)
10B Upper electrode (second electrode)
11 Base 11a First reference surface 11b Second reference surface 11c Stepped portion 11d Recessed groove portion 11e Hole 12 Block 13 Submount 51 Body portion 52 Top plate (plate portion)
52a Opening 52b Recess 53 Opening end 81 Support ring 81a Projection

Claims (9)

板状のベースを有するステムと、
このステムに支持され、レーザ光を出射す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、開口を有する板部、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に圧入によって接合されるキャップと、
上記開口を塞ぐように取り付けられ、上記半導体レーザ素子からの上記レーザ光を透過させて外部に出射させる光透過部材と、を備えた半導体レーザ装置であって、
上記光透過部材は、上記板部に対して、上記レーザ光の出射方向側に取り付けられていることを特徴とする、半導体レーザ装置。
A stem having a plate-like base;
A semiconductor laser element that is supported by the stem and emits laser light;
A cylindrical body, a plate formed on one end of the body, and having an opening; and an opening end formed on the other end of the body, and so as to cover the semiconductor laser element. A cap whose open end is joined to the base by press fitting;
A light transmitting member attached so as to close the opening and transmitting the laser light from the semiconductor laser element to be emitted to the outside,
The semiconductor laser device, wherein the light transmitting member is attached to the laser beam emission direction side with respect to the plate portion.
上記ベースにおける上記レーザ光の出射方向側の面には、第1基準面と、この第1基準面よりも上記レーザ光の出射方向側に位置する第2基準面と、上記第1基準面および第2基準面の間に形成された段差部とが設けられており、
上記開口端部が上記段差部に圧入されている、請求項1に記載の半導体レーザ装置。
A surface of the base on the laser beam emission direction side includes a first reference surface, a second reference surface located on the laser beam emission direction side of the first reference surface, the first reference surface, And a step portion formed between the second reference planes,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the opening end is press-fitted into the stepped portion.
上記第1面基準面と上記第2基準面との間には、上記第1基準面よりも上記レーザ光の出射方向反対側に窪む環状の凹溝部が形成されており、
上記開口端部が上記凹溝部に嵌まっている、請求項2に記載の半導体レーザ装置。
Between the first reference surface and the second reference surface, an annular groove is formed which is recessed on the opposite side of the laser beam emission direction from the first reference surface,
The semiconductor laser device according to claim 2, wherein the opening end is fitted in the concave groove.
上記光透過部材は、支持リングを介して上記板部に取り付けられている、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体レーザ装置。   The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light transmitting member is attached to the plate portion via a support ring. 上記支持リングは、上記板部に溶接接合されている、請求項4に記載の半導体レーザ装置。   The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the support ring is welded to the plate portion. 上記板部における上記レーザ光の出射方向側の面には、凹部が形成されており、
上記支持リングは、上記凹部に圧入されている、請求項4に記載の半導体レーザ装置。
A concave portion is formed on the surface of the plate portion on the emission direction side of the laser beam,
The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the support ring is press-fitted into the recess.
板状のベース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、開口を有する板部、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開口端部を上記ベースに圧入する工程と、
上記キャップの外側から上記開口を塞ぐように上記板部に対して光透過部材を取り付ける工程と、を有することを特徴とする、半導体レーザ装置の製造方法。
Forming a stem having a plate-like base;
Mounting a semiconductor laser element on the stem;
A cylindrical body part, a plate part formed on one end side of the body part and having an opening, and a cap having an opening end part formed on the other end side of the body part so as to cover the semiconductor laser element Press-fitting the open end into the base;
And a step of attaching a light transmitting member to the plate portion so as to close the opening from the outside of the cap.
上記光透過部材を取り付ける工程は、上記光透過部材が固定された支持リングを上記板部に被せ、上記板部と上記支持リングとを溶接することにより行う、請求項7に記載の半導体レーザ装置の製造方法。   8. The semiconductor laser device according to claim 7, wherein the step of attaching the light transmitting member is performed by covering the plate portion with a support ring to which the light transmitting member is fixed, and welding the plate portion and the support ring. Manufacturing method. 上記光透過部材を取り付ける工程は、上記光透過部材が固定された支持リングを、上記板部に形成された凹部に圧入することにより行う、請求項7に記載の半導体レーザ装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 7, wherein the step of attaching the light transmitting member is performed by press-fitting a support ring to which the light transmitting member is fixed into a recess formed in the plate portion.
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