JP2011091105A - 半導体レーザ用パッケージ、半導体レーザ装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ素子用パッケージ及び半導体レーザ装置の品質性能を向上させ、生産性を向上させ、さらに、製造コストを低減する。
【解決手段】かしめ部３７を有する、半導体レーザ素子搭載用のダイアタッチ部３１と、プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置と電気的に接続されるためのリード３８を設けた、プリント基板型リード部３５とを有し、かしめ部３７によって、ダイアタッチ部３１とプリント基板型リード部３５とが結合している半導体レーザ用パッケージ２０。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体レーザ用パッケージ、半導体レーザ装置及び製造方法に関する。

光ディスクに代表される光記録媒体に、半導体レーザ素子を用いた光ピックアップ装置が広く使用されて、情報の記録または情報の読み取りが行われている。レーザ光源の半導体レーザ素子は、半導体レーザ用パッケージに搭載され、さらに、パッケージが、光ピックアップ装置に組み込まれる。

光ピックアップ装置を使用する電子応用機器の高速化、高性能化及び低コスト化の要求に伴って、半導体レーザ用パッケージの放熱性の向上等の高性能化及び一層の低コスト化の要求が高まっている。

図１Ａは、従来の半導体レーザ用パッケージであるガラス端子１１を例示する図である。図１Ａの（ａ）は上側の平面図、（ｂ）は正面図である。ガラス端子１１は、アイレット部１２、リードピン１３ａ、アースリードピン１３ｂ、ヒートシンク１４等で構成されている。アイレット部１２は、貫通孔（アイレット）１５を有し、貫通孔１５においてガラス１６を介して、リードピン１３ａを気密に固着している。アースリードピン１３ｂは、アイレット部１２にスポット溶接により、固着される。ヒートシンク１４は、半導体レーザ素子の載置領域１７を有し、半導体レーザ素子の放熱の機能を有しており、銀ろう付け等によりアイレット部１２と固着されている。アイレット部１２、ヒートシンク１４の材料には、それぞれ、鉄または鉄合金、銅または銅合金等を使用する。リードピン１３ａは、端部分１８において、ワイヤボンディングにより、半導体レーザ素子と接続される。半導体レーザ素子が、熱伝導性に優れた銀ペースト等を介して、載置領域１７に搭載され、半導体レーザ装置が形成される。

図１Ｂは、従来の、他の半導体レーザ用パッケージのリードフレームタイプパッケージを例示する図である。このパッケージは、図１Ｂの（ａ）に示すリードフレーム２１ａに、（ｂ）に示すような樹脂封止が施された形態を有している。

図１Ｂの（ａ）においては、リードピン２２ａ及びアースリードピン２２ｂによって構成されたリード部２２と、半導体レーザ素子の載置領域２３を有するダイアタッチ部２４とが、タイバー２５によって固定され、１組のリードフレームタイプパッケージ２１ａを形成している。ダイアタッチ部２４は、アースリードピン２２ｂを介してタイバー２５と一体的に形成されている。さらに、パッケージ２１ａと同一の形状のリード部とダイアタッチ部との組が、複数組、連なって（図示せず）、タイバー２５に固定される。

図１Ｂの（ｂ）は、熱可塑性樹脂２６により固められたリードフレームタイプパッケージ２１ｂを示している。半導体レーザ素子の載置領域２３と、リードピン２２ａのワイヤボンディング領域２７とが露出するように、かつ、リードピン２２ａとダイアタッチ部２４との相互位置関係が保てるように、熱可塑性樹脂２６により固められてリードフレームタイプパッケージ２１ｂが形成されている。樹脂の成形は、射出成形による。

半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子載置領域２３に搭載した半導体レーザ素子と、リードピン２２ａとをボンディングワイヤにより結合し、その後、タイバー２５からリードピン２２ａ，アースリードピン２２ｂを切り離すことにより、形成することができる。

特開２００６−２３７４１８号公報 特開２００５−２５１８３８号公報 特開２００８−０９８３８９号公報 特開２００９−０１６７９４号公報

従来の半導体レーザ用パッケージのガラス端子の製造においては、図１Ａに示すように、リードピン１３ａをアイレット部１２の貫通孔１５においてガラス封着し、かつ、金属全体に金めっきが施されている。金めっき工程は、ガラス封着工程後に行う。それは、ガラス封着の際の炉内温度約１０００℃の高温において、めっきした金の組成が拡散することのないよう、金めっき工程を、ガラス封着工程後として、高温を避けるためである。従って、ダイアタッチ部の半導体レーザ素子の載置の領域への金めっきの厚さは、極薄で十分であるにも関わらず、ダイアタッチ部及びリード部の全体を一時にめっきするため、ワイヤボンディングのための厚さを要するリード部等の金めっきと同等の厚さとなる。従って、ダイアタッチ部等に施される余分のめっき厚についてコストが高くなる。また、金型に関して、アイレット部１２やヒートシンク１４を成形するための金型が複雑であり、また、複雑な製造工程を要していた。さらに、アイレット部とヒートシンクとの接合に工程を要する等、製造コストが高く、生産性に問題を有していた。さらに、周囲を保護されることなく突き出たリードに関して、他の部品等との接触によって、曲がり不良を発生する場合があった。

図１Ｂに示された、他の、樹脂モールドを使用するリードフレームタイプパッケージの製造においては、樹脂成形のための複雑な金型を要し、また、複雑な製造工程を要していた。使用される樹脂は、半導体レーザ素子等の発熱に耐性を有する高価な樹脂である。パッケージの樹脂封止部分は複雑な形状を要し、製品を形成する樹脂の歩留まりが低いため、樹脂のコストを低減することが難しかった。また、液状の樹脂を金型に注入する際、樹脂に含まれている揮発性の不純物質がガス化し、リードフレームのめっきの表面に凝固し、付着して、パッケージ製品の品質低下を招くおそれがあった。さらに、ガス化した揮発性物質は、金型内部に凝固して、脂（やに）のように付着し、パッケージの封止樹脂表面に転写されて、金属製品の品質を低下させることがあった。

本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであって、半導体レーザ素子用パッケージ及び半導体レーザ装置の品質性能を向上させ、生産性を向上させ、さらに、製造コストの低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、かしめ部を有する、半導体レーザ素子搭載用のダイアタッチ部と、プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置と電気的に接続されるためのリードを設けた、プリント基板型リード部とを有し、前記かしめ部によって、前記ダイアタッチ部と前記プリント基板型リード部とが結合している半導体レーザ用パッケージを提供する。

また、上記目的を達成するため、第２の発明は、半導体レーザ素子用のダイアタッチ部を形成するダイアタッチ部形成工程と、プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置と電気的に接続されるためのリードを設けるプリント基板型リード部形成工程と、前記ダイアタッチ部と前記プリント基板型リード部とをかしめ結合するダイアタッチ部・リード部結合工程とを有する半導体レーザ用パッケージの製造方法を提供する。

本発明により、半導体レーザ素子用パッケージ及び半導体レーザ装置の品質性能を向上させ、生産性を向上させ、さらに、製造コストの低減を図ることができる。

従来の半導体レーザ用パッケージを例示する図である。 従来の、他の半導体レーザ用パッケージを例示する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ用パッケージを例示する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、半導体レーザ用パッケージの製造方法を例示する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、プリント基板型リード部の製造方法における各ステップを例示する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、半導体レーザ用パッケージの、製造工程の代表的なステップにおける態様を例示する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、半導体レーザ用パッケージの、製造工程の代表的なステップにおける態様を例示する図である。 本発明の第３の実施の形態に係る、プリント基板型リード部を例示する図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例に係る、プリント基板型リード部を例示する図である。 本発明の第４の実施の形態に係る、半導体レーザ装置を例示する図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。なお、各図の説明において、各図に共通している同一構成部分については、その部分に同一の符号を付し、重複する場合にはその説明を省く。

〈第１の実施の形態〉
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ用パッケージを例示する図である。図の左側は正面図、右側は側面図である。半導体レーザ用パッケージ２０は、半導体レーザ素子を搭載するためのダイアタッチ部３１と、プリント基板型リード部３５とが結合された構造を有する。ダイアタッチ部３１は、結合のためのかしめ部３７を有する。かしめ部３７は、ダイアタッチ部３１に設けた爪状の部分であり、爪状の部分を折り曲げて加工する「かしめ加工」により、ダイアタッチ部３１とプリント基板型リード部３５とを結合する機能を有する。「かしめ」の加工については、〈第２の実施の形態〉において説明する。

ダイアタッチ部３１は、さらに、半導体レーザ素子の放熱用のフィン、ヒートシンクブロック等を付加してもよい。

プリント基板型リード部３５は、プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置（図示せず）と電気的に接続されるためのリード３８を有している。ダイアタッチ部３１の有するかしめ部３７によって、ダイアタッチ部３１とプリント基板型リード部３５とが結合している。プリント基板型リード部３５は、その側面に、かしめ結合用のノッチ３４ａを有していてもよい。図２のノッチ３４ａのように、通常、ノッチの数は、２個を１対として設けるが、３４ａ，３４ｂのように、２対設けてもよい。２対設けられたノッチの使用については、次の〈第２の実施の形態〉及び図５Ａの（ｅ）において説明する。

ダイアタッチ部３１には、プリント基板型リード部３５との結合用のフック部３２を、さらに設けてもよい。フック部３２によって、プリント基板型リード部３５の上端部３５ａを突き当てて固定し、かつ、厚さ方向に挟むことができるので、かしめ結合に加えて、結合を一層強固にすることができる。

ダイアタッチ部３１の材料としては、例えば、銅、鉄、鉄―ニッケル合金、またはそれらの金属の合金を使用する。寸法は、例えば、板厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、幅Ｗが３．０ｍｍ〜５．６ｍｍ、表側の長さＬ１が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍである。プリント基板型リード部３５の材料としては、例えば、ガラスエポキシ系樹脂を使用し、リードの線方向の長さＬ２は６．５ｍｍ〜２０ｍｍである。

〈第１の実施の形態の効果〉
ダイアタッチ部とプリント基板型リード部との結合構造を有する半導体レーザ用パッケージを提供することにより、パッケージ製品の性能の向上及び製品範囲の拡大を図ることができる。また、この結合構造により、生産性の向上及び製造コストの削減を図ることができる。すなわち、部品の材料の選択において、ダイアタッチ部とプリント基板型リード部のそれぞれの材質は、ほぼ独立して選択することができ、さらに、従来のガラス端子のパッケージにおけるような、ガラスの熱膨張係数に近い値の材料のみに制限されることがないので、材料選択の幅が広がり、パッケージ製品の性能の範囲を拡大できる。また、レーザ素子を、基板にではなく、金属製のダイアタッチ部に搭載する構造であるので、放熱効果の優れた、性能の高い半導体レーザ用パッケージを提供できる。また、プリント基板型リード部において、リードがプリント基板により保護されるので、従来のようなリードピン曲がりを生じることなく、品質向上を図ることができる。

〈第２の実施の形態〉
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る、半導体レーザ用パッケージの製造方法を例示する図である。製造方法の工程は、ダイアタッチ部形成工程（Ｓ３０１）、プリント基板型リード部形成工程（Ｓ３０２）、ダイアタッチ部・リード部結合工程（Ｓ３０３）を有する。

図４は、工程（Ｓ３０２）のプリント基板型リード部形成の製造方法を例示する図である。

図５Ａ，５Ｂは、半導体レーザ用パッケージの、製造工程の代表的なステップにおける態様を例示する図である。

以下、図５Ａ，５Ｂの半導体レーザ用パッケージの各態様を参照しながら、第２の実施の形態に係る、半導体レーザ用パッケージの製造方法の各ステップにつき、順を追って説明する。

（Ｓ３０１．ダイアタッチ部形成工程）
図３におけるダイアタッチ部形成（Ｓ３０１）の工程は、ａ．ダイアタッチ部板材金型抜き、ｂ．ダイアタッチ部形状形成及びｃ．ダイアタッチ部めっきの各工程要素を有している。

工程要素ａ．ダイアタッチ部板材金型抜きにより、図５Ａの（ａ）に示す部材５０が得られる。部材５０に用いられる板材の材料は、例えば、銅、鉄、鉄―ニッケル合金、またはそれらの金属の合金を使用する。板厚は、例えば、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである。

次いで、工程要素ｂ．ダイアタッチ部形状形成において、金型及びプレス機械等を用いて板状材料の部材５０の折り曲げ加工等を行い、図５Ａの（ｂ）に示す、ダイアタッチ部５１の基板型リード用フック５２を形成する。なお、図５Ａの（ｂ）〜（ｆ）及び図５Ｂの（ｈ），（ｊ），（ｋ）は、それぞれ、左側に正面図、右側に側面図を示している。

その後、工程要素ｃ．ダイアタッチ部めっきの加工においてダイアタッチ部５１にめっきを施す。めっきにより、部材に防錆処置を施し、また、図５Ａの（ｃ）に示す半導体レーザ素子の載置領域５３への素子の接着状態を良好にすることができる。めっきの金属は、半導体レーザ用パッケージの使用条件に応じて、金、無電解ニッケル、電解ニッケル、パラジウム、またはそれらの合金等を使用する。めっき厚は、例えば、０．０２μｍ〜１０μｍである。

なお、工程要素ｃ．のめっき加工は、工程要素ｂ．ダイアタッチ部形状形成の折り曲げ加工の前に行ってもよい。ダイアタッチ部へのめっきは、必要な箇所に限定し、また、リード部と分離して行うことができるので、必要最低限の厚さに留めることができ、コストを低減することができる。従来のガラス端子のパッケージにおいては、ガラス封止のための高温保持による金めっきの拡散防止のため、めっき工程は結合後に行う必要があったが、常温で結合することのできる本発明においては、結合工程とめっき工程との工程順序の制限はない。

（Ｓ３０２．プリント基板型リード部形成）
図３の、プリント基板型リード部形成工程（Ｓ３０２）は、ダイアタッチ部形成工程（Ｓ３０１）から工程上の制約を受けることがないので、Ｓ３０１と独立に工程を進めることができ、生産性の向上を図ることができる。

図４に示すように、工程Ｓ３０２は、銅箔付き樹脂基板準備（Ｓ３０２Ａ）、配線パターン形成（Ｓ３０２Ｂ）、分割・個片化（Ｓ３０２Ｃ）の各ステップを有する。ただし、半導体レーザ用パッケージの使用目的、条件に応じて、Ｓ３０２Ａに示すような銅箔付き樹脂基板を使用せず、アディティブ法等他のプリント基板の製造方法を利用してもよい。

（Ｓ３０２Ａ．銅箔付き樹脂基板準備工程）
図４の銅箔付き樹脂基板準備（Ｓ３０２Ａ）の工程において、基板の材料は、例えば、ガラスエポキシ系樹脂を使用した銅箔付きの基板を使用する。基板の寸法は、例えば、幅３４０ｍｍ、長さ５１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであり、基板を個片化してプリント基板型リード部の量産が可能である。

（Ｓ３０２Ｂ．配線パターン形成工程）
従来のガラス端子に使用されるリードピンとは異なって、ピンのガラス封止を行うことなく、基板上に設けられた配線リードを、リードピンとして使用することができる。

工程要素ａ．において、銅箔上にフォトレジストを塗布し、キュアを行う。工程要素ｂ．において、リードの設計形状に基づき、リードとなる部分のフォトレジストを露光、現像して硬化させ、その他の部分のフォトレジストの剥離を行う。工程要素ｃ．において、フォトレジストが剥離された部分の銅箔をエッチングにより除去して、リードを形成する。工程要素ｄ．において、リードとなる部分のフォトレジストの剥離を行う。工程要素ｅ．において、リードの表面に電解めっきを行う。めっきには、例えば、ニッケル、銅、金等の金属を使用する。特に表層には、金、パラジウム等を使用する。半導体レーザ素子とリードとの接続のため、ワイヤボンディングを行うので、めっき厚は、例えば、０．１ｍｍ以上の値とする。リード（図５Ａの（ｄ）の５８）の線幅は、２００μｍ〜５００μｍ、リードのピッチは０．４ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。また、プリント基板の配線パターン形成によってリードを形成するので、半導体レーザ用パッケージが使用される電子機器の寸法形状等の条件に応じて、リードの線が延びている方向に沿って徐々に、その間隔を変化させたり、経路の形状をＳ字型にする等、任意の配線リードの形状を得ることができる。

工程要素ｆ．において、プリント基板型リード部の表層にレジスト塗布を行う。次に、工程要素ｇ．において、ダイアタッチ部のかしめ部（図５Ａの（ｆ）の５７）をリード部に固定するためのノッチ（図５Ａの（ｄ）の５４）を形成する。ただし、かしめの締め付け結合力の大小、パッケージ製品の使用環境等に応じて、ノッチを加工せず、プリント基板型リード部の平坦な側面に対して、かしめ加工をしてもよい。ノッチ５４の形状は、必要に応じて、半円形、三角形、台形、長方形等の形状を選択することができる。また、かしめ加工の状況に応じて、多角形の一部や、楕円の一部等種々の形状を使用してもよい。図５Aの（ｇ１）及び（ｇ２）は、半円形及び台形のノッチの形状を例示している。ノッチ５４の形成方法は、例えば、半円形の場合には、プリント基板の分割・個片化（Ｓ３０２Ｃ）の前に、分割・個片化の切断代における中央の線５６の位置に中心を有する、半円形に相当するドリル穴を穿孔する等の方法を用いることができる。その他の形状の場合には、シャーリングまたはソーイング等の方法を用いることができる。

（回転対称の位置のノッチ）
図５Ａの（ｄ）において、プリント基板型リード部５５のノッチ５４が、リード５８が延びている方向に２個ずつ２対設けられているのは、次のような生産性向上の目的によるものである。

次工程のダイアタッチ部・リード部結合（図３のＳ３０３）において、個々のプリント基板型リード部５５は、振り込みによって組立機械へ供給されることが多く、組立の際に、仮に、プリント基板型リード部５５の上端部５５ａと下端部５５ｂ（図５Ａの（ｄ））の上下方向が一方向のみに限定されていると、振込み時における上下を揃える作業のため、工程と時間を要することになる。しかし、もし、プリント基板型リード部５５を、図５Ａの（ｅ）の重心点Ｇを中心に１８０度回転させても、ノッチが同じ位置になるように、５４ａ，５４ｂの２対のノッチを設けておけば、上下方向を１つの方向に限って揃えることなく、組立を行うことができる。従って、組立工程におけるプリント基板型リード部の上下位置揃えの工程を省くことができ、工程を簡素化することができる。プリント基板型リード部５５を、その重心点Ｇのまわりに、矢印Ａ１及びＡ２のように１８０度回転させると重ね合せられる、回転対称の位置にある２対のノッチが、近づいて重なり、１対になった場合であっても、同様に、工程の簡素化の効果があり、プリント基板型リード部の上下位置揃えの手間を省くことができる。

（Ｓ３０２Ｃ．切断・個片化工程）
次に、Ｓ３０２Ｃにおいて、切断装置を使用して、基板を分割・個片化し、図５Ａの（ｄ）に示すような個片化されたプリント基板型リード部５５を準備する。分割・個片化された個々のプリント基板型リード部５５の寸法は、例えば、幅Ｗが３．０ｍｍ〜５．６ｍｍであり、リード５８の線方向の長さＬが６．５ｍｍ〜２０ｍｍである。なお、パッケージの使用状態に応じて、プリント基板型リード部を、長手方向の適切な位置において、切断して使用することができる。

（Ｓ３０３．ダイアタッチ部・リード部結合工程）
図３におけるダイアタッチ部・リード部結合（Ｓ３０３）の工程は、工程要素ａ．組立て、ｂ．ダイアタッチ部・リード部のかしめ結合を有している。

工程要素ａ．において、先の工程Ｓ３０１で形成されたダイアタッチ部と、工程Ｓ３０２で配線パターン形成及び分割・個片化により形成されたプリント基板型リード部とを、所定の相互位置関係に仮置きし、組立てる。

（かしめ結合）
「かしめ」とは、金属の接合部分を打ったり締めたりして、固くとめる加工方法であり、特に、本発明においては、ダイアタッチ部に設けた爪状の部分（図５Ａの（ｆ）のかしめ部５７）を折り曲げ、プリント基板型リード部３５の所定の位置において、プリント基板型リード部３５の部材に対して、締め付け力をもって挟持し、また、厚さ方向にも締め付ける加工を指す。かしめ部５７を９０度ずつ２回折り曲げて、プリント基板型リード部３５の幅方向及び厚さ方向について、締め付け力を発揮することができる。かしめ結合部は、挟持するダイアタッチ部内に発生する引張り応力と、挟持され締め付けられたプリント基板型リード部内の圧縮応力とが均衡して、強固に結合される。

（ノッチにおけるかしめ結合）
ダイアタッチ部５１のかしめ部５７を、プリント基板型リード部５５に設けたノッチ５４ａの位置において、ノッチに食い込ませてかしめ結合を行うことができる。

図５Ａの（ｇ１）及び（ｇ２）は、（ｆ）の部分Ｂの拡大図である。図の（ｇ１）の半円形のノッチ５４ａにおいて、かしめ部５７は、ノッチ５４ａに対して、隙間５４ｃ，５４ｄが確保されるような位置関係にある。かしめ部５７によるかしめ結合を行う時に、ノッチ５４ａの半円の内部にかしめ部５７を食い込ませて、かしめることができる。すなわち、矢印Ｘの方向に、かしめ部５７が折り返されて、プリント基板型リード部５５を締め付けると、かしめ部５７の辺６０が、ノッチ５４ａの、半円の中心に向かって円弧を描いている縁部５９ａに沿ってすべりつつ締め付けて、締まり勝手の状態となるので、締め付けを効果的に行うことができる。

図５Ａの（ｇ２）は、ノッチの形状が台形の場合を示している。台形のノッチ５９ｃの斜めの縁部５９ｂにより、上記の半円のノッチ５４ａの場合と同様、締まり勝手の締め付けを効果的に行うことができる。

（基板型リード用フックによる固定）
ダイアタッチ部に、プリント基板型リード用フックを設けることにより、プリント基板型リード部との結合を、一層強固にすることができる。図５Ａの（ｆ）に示すように、ダイアタッチ部５１の基板型リード用フック５２を、プリント基板型リード部５５の上端部５５ａに掛けて固定する。基板型リード用フック５２とダイアタッチ部５１の部材との間にスリット５２ａが形成され、このスリット５２ａに、プリント基板型リード部５５の上端部５５ａ近傍の部分が、差し込まれる。このように上端部５５ａを、スリット５２ａの部分で保持することにより、ダイアタッチ部とリード部との、リードの線の長手方向の相互位置を固定する。フック固定を行うことにより、かしめ結合に加え一層強固な結合を行うことができる。

図５Ｂの（ｈ）は、このフックによる固定と、かしめ結合とによって、ダイアタッチ部５１とプリント基板型リード部５５とが固着され、半導体レーザ用パッケージの製造工程が終了した状態を示している。

なお、図５Ｂの（ｉ）に示す短いかしめ部６７を有する部材５０を用いて、より簡素に、かしめ結合を行うことができる。次の図（ｊ）に示すように、基板型リード用フック５２を折り曲げ加工により形成し、このフック５２でプリント基板型リード部６５を固定し、さらに、図（ｋ）の側面図に示すように、かしめ部６７を、プリント基板型リード部６５の幅方向を挟みこむように、ノッチ６４の位置において９０度折り曲げて、かしめ結合を完成させてもよい。

〈第２の実施の形態の効果〉
ダイアタッチ部とプリント基板型リード部とを、かしめ結合により一体化する半導体レーザ用パッケージの製造方法によって、半導体レーザ用パッケージの製品の品質を向上させ、製品の製造コストを低減し、また、製品の生産性の向上を図ることができる。すなわち、プリント基板型のリード部を用いることによって、リード曲がりの発生しない製品を提供でき、また、ダイアタッチ部、リード部ごとの適正なめっき厚の選択により、コストを削減できる。さらに、簡素化したダイアタッチ部を製造するための金型が、簡素化できるので、コスト削減を図ることができる。また、プリント基板型リード部の使用によって、生産工程の変更、立ち上げが容易にできるので、需要家からの多種にわたるパッケージ仕様の要求に対して、即応した生産をすることができ、低コストで製品の範囲拡大を図ることができる。

〈第３の実施の形態〉
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る、ファンアウトまたはファンインするリードを有するプリント基板型リード部を例示する図である。ここに「ファンアウト」は、扇が広がるように、リードの間隔が徐々に広がっていく状態を、「ファンイン」は、逆に徐々に狭まっていく状態を、表している。

図６の（ａ）は、プリント基板型リード部５５の有するリード５８が、ダイアタッチ部（図示せず）と結合する上端部５５ａから、反対側の下端部５５ｂへ進むにつれて、ファンアウトする形状を例示している。

図６の（ｂ）は、（ａ）の例とは反対に、リード５８がファンインする形状を例示している。下端部５５ｂ及びその近傍は、電気的接続用の差し込み端を形成している。差し込み端は、光ピックアップ装置等の外部装置と、コネクタ等を通じて電気的に接続されるための接続端子である。上端部５５ａ、下端部５５ｂにおける、複数のリード５８の寸法は、例えば、幅が２００μｍ〜５００μｍ、間隔が０．４ｍｍ〜２．０ｍｍである。

〈第３の実施の形態の効果〉
半導体レーザ用パッケージのリードが、プリント基板によりその位置が確実に保持され、リードのピッチ変換が、プリント基板型リード部の半導体レーザ素子側から電気的接続用の差し込み端側に向けて、容易に、かつ、確実になされるので、半導体レーザ用パッケージの製品の利用範囲を拡大することができ、また、製品の品質・性能の向上を図ることができる。

〈第３の実施の形態の変形例〉
図７は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る、電気的接続用の差し込み端に特徴を有するプリント基板型リード部を例示する図である。プリント基板型リード部５５において、リード５８は、上端部５５ａから下端部５５ｂの向きにファンアウトする形状を有し、リードの長手方向の位置７１において、各々のリードが平行な状態となって、電気的接続用の差し込み端７２を形成している。

〈第３の実施の形態の変形例の効果〉
半導体レーザ素子用パッケージの、電子応用機器への接続の条件に応じて、電気的接続用の差し込み端の寸法・形状につき、柔軟に対応して設計製造できるので、製品の適用範囲を拡大することができる。

〈第４の実施の形態〉
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る、半導体レーザ装置８１を例示する図である。半導体レーザ素子用パッケージのダイアタッチ部５１上に、発光素子のレーザダイオード８２及び受光素子のフォトダイオード８３が搭載され、各素子が、プリント基板型リード部５５のリード５８と、ボンディングワイヤ８４により電気的に接続されて、半導体レーザ装置８１が形成される。各素子の発熱の状態に応じて、ダイアタッチ部５１にヒートシンク等の熱放散用部材を設けてもよい。

半導体レーザ装置８１が組み込まれる電子応用機器の設計条件に応じて、ダイオードの個数、配置、リードの本数、配置等の半導体レーザ装置の設計仕様は様々に異なるが、本発明においては、これらの多様な設計仕様に対し、十分な対応が可能な半導体レーザ用パッケージの特徴を生かした、半導体レーザ装置を提供することができる。

〈第４の実施の形態の効果〉
かしめ結合を有する半導体レーザ素子用パッケージを使用した半導体レーザ装置を提供して、生産性の向上及びコストの低減を図ることができる。また、半導体レーザ素子を、プリント基板に接することなく、ダイアタッチ部に搭載するので、放熱効果のすぐれたレーザ装置を構成することができ、半導体レーザ素子の寿命を延ばすことができる。従って、半導体レーザ装置の、性能・品質の向上を図ることができる。

〈本発明に係る他の実施の形態〉
以上、本発明に係る好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、第２の実施の形態等においては、銅箔付き樹脂基板の製造工程を例示したが、使用目的、使用環境等の条件に応じてアディティブ法、セミアディティブ法等のプリント基板の製造方法を利用することができる。これらの基板の製造方法によれば、プリント基板型リード部におけるリードの幅と間隔が、例えば１０μｍのレベルの、非常に細かい設計寸法にも対応することが可能である。

１１ ガラス端子
１２ アイレット部
１３ａ，２２ａ リードピン
１３ｂ，２２ｂ アースリードピン
１４ ヒートシンク
１５ 貫通孔（アイレット）
１６ ガラス
１７，２３，５３ 半導体レーザ素子の載置領域
２１ａ，２１ｂ リードフレームタイプパッケージ
２０ 半導体レーザ用パッケージ
２２ リード部
２４，５１ ダイアタッチ部
２５ タイバー
２６ 熱可塑性樹脂
２７ ワイヤボンディング領域
３７，５７，６７ かしめ部
５０ 部材
５１ ダイアタッチ部
５２ 基板型リード用フック
５２ａ スリット
５４，５４ａ，５４ｂ，５９ｃ，６４ ノッチ
５４ｃ，５４ｄ 隙間
５５，６５ プリント基板型リード部
５５ａ 上端部
５５ｂ 下端部
５６ 分割・個片化の切断代における中央の線
５８ リード
５９ａ，５９ｂ 縁部
６０ かしめ部５７の辺
７１ リードの長手方向の位置
７２ 差し込み端
８１ 半導体レーザ装置
８２ レーザダイオード
８３ フォトダイオード
８４ ボンディングワイヤ
Ｇ プリント基板型リード部の重心点
Ｌ１ ダイアタッチ部の表側の長さ
Ｌ２ プリント基板型リード部のリードの線方向の長さ
Ｗ プリント基板型リード部の幅
Ｘ かしめ部のかしめ方向

Claims (9)

1. かしめ部を有する、半導体レーザ素子搭載用のダイアタッチ部と、
   プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置と電気的に接続されるためのリードを設けた、プリント基板型リード部とを有し、
   前記かしめ部によって、前記ダイアタッチ部と前記プリント基板型リード部とが結合している半導体レーザ用パッケージ。
2. 前記プリント基板型リード部は、かしめ結合用のノッチを有していることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ用パッケージ。
3. 前記ノッチの形状は、半円形、三角形、台形、長方形のいずれかの形状である請求項２記載の半導体レーザ用パッケージ。
4. 複数組の前記ノッチが、前記プリント基板型リード部の重心点に関して回転対称の位置に設けられたことを特徴とする請求項２又は３記載の半導体レーザ用パッケージ。
5. 前記ダイアタッチ部は、前記プリント基板型リード部との結合用のフック部を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の半導体レーザ用パッケージ。
6. 前記プリント基板型リード部の、前記ダイアタッチ部との結合部の反対側の端部分が、電気的接続用の差し込み端を形成していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の半導体レーザ用パッケージ。
7. 請求項１乃至６の何れか１項記載の半導体レーザ用パッケージに半導体レーザ素子が搭載された半導体レーザ装置。
8. 半導体レーザ素子用のダイアタッチ部を形成するダイアタッチ部形成工程と、
   プリント基板上に、半導体レーザ素子及び外部装置と電気的に接続されるためのリードを設けるプリント基板型リード部形成工程と、
   前記ダイアタッチ部と前記プリント基板型リード部とをかしめ結合するダイアタッチ部・リード部結合工程とを有する半導体レーザ用パッケージの製造方法。
9. 前記かしめ結合の方法が、前記ダイアタッチ部の有するかしめ部を、前記プリント基板型リード部の有するノッチの部分に食い込ませながらかしめるかしめ結合であることを特徴とする請求項８記載の半導体レーザ用パッケージの製造方法。

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