JP2011151256A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サブマウントを固着するための銀ペーストが原因となるレーザ発光点の汚染を防止し、また、リードフレーム表面に対する半導体レーザ素子の固着位置とその傾きを一定範囲に制御することができる半導体レーザ装置を提供すること。
【解決手段】半導体レーザ素子１と、前記半導体レーザ素子１が固着されるサブマウント２と、前記半導体レーザ素子１が固着された前記サブマウント２が銀ペースト５で固着搭載されるとともに、前記サブマウント２が固着された領域である素子搭載部の周囲に樹脂枠４が形成されたリードフレーム３とを備え、前記銀ペースト５の塗布範囲を規制する規制枠７が、前記素子搭載部の前記半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側の全てを覆うように前記リードフレーム３に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リードフレーム上に、サブマウントを介して半導体レーザ素子が搭載された半導体レーザ装置に関し、特に、その品質を安定化するための構成に関する。

近年普及が進む、ブルーレイ（ＢＲ）ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなど光学記録媒体の記録・読み取り装置としてのピックアップや、光ファイバ通信の信号光源などとして、半導体レーザ素子がリードフレームに搭載された半導体レーザ装置が多用されている。

図１１は、この従来のリードフレームを備えた半導体レーザ装置の構成を示す。図１１(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された素子搭載面側の平面構成を示し、図１１(ｂ)は、半導体レーザ装置の半導体レーザ素子搭載部分、すなわち、図１１（ａ）におけるＰ−Ｐ’矢視線部分の断面の構成を示す。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、従来の半導体レーザ装置５００は、リードフレーム５３の一方の面上に、サブマウント５２を介して半導体レーザ素子５１が搭載されている。

また、リードフレーム５３上には、サブマウント５２が固着されている部分の周囲を囲むように樹脂枠５４が形成されていて、樹脂枠５４は、半導体レーザ素子５１のレーザ発光点５１ａ側が開放されている。

そして、半導体レーザ素子５１が固着されたサブマウント５２は、銀（Ａｇ）ペースト５５によってリードフレーム５３に固着されている。

図１１に示す構成を有する半導体レーザ装置５００において、リードフレーム５３の端子部５６が変形することに起因する半導体レーザ素子５１の位置変位を防止するため、リードフレーム５３に、変形部としての貫通孔を設ける技術などが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−３２４４０７号公報

上記図１１に示した、従来のリードフレームタイプの半導体レーザ装置５００では、半導体レーザ素子５１が搭載されたサブマウント５２のリードフレーム５３への固着に銀ペースト５５が用いられる。

このため、銀ペースト５５が、サブマウント５２から半導体レーザ素子５１のレーザ発光点５１ａ側にはみ出した場合に、はみ出した銀ペースト５５や、銀ペースト５５から放出されるアウトガスによって、半導体レーザ素子５１のレーザ発光点５１ａが汚染されて、半導体レーザ素子５１の発光効率が落ちるという課題があった。

また、リードフレーム５３上に銀ペースト５５を塗布し、この銀ペースト５５上にサブマウント５２を載置して押圧することで、サブマウント５２をリードフレーム５３上に固着するため、銀ペースト５５の塗布量のばらつきや銀ペースト５５上へのサブマウント５２の載置条件のばらつきなどによって、サブマウント５２とリードフレーム５３との間に位置する銀ペースト５５の厚みを一定の値に安定させることが困難であった。このため、半導体レーザ素子５１の、リードフレーム５３平面からの高さや、リードフレーム５３平面に対する傾きがばらつくという課題があった。

本発明は、上記従来の半導体レーザ装置における課題を解決し、サブマウントを固着するための銀ペーストが原因となるレーザ発光点の汚染を防止し、また、リードフレーム表面に対する半導体レーザ素子の固着位置とその傾きを一定範囲に制御することができる半導体レーザ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子が固着されるサブマウントと、前記半導体レーザ素子が固着された前記サブマウントが銀ペーストで固着搭載されるとともに、前記サブマウントが固着された領域である素子搭載部の周囲に樹脂枠が形成されたリードフレームとを備え、前記銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠が、前記素子搭載部の前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側の全てを覆うように前記リードフレームに形成されていることを特徴とする。

本発明の半導体レーザ装置は、リードフレームに形成された規制枠によって、銀ペーストが、レーザ発光点側のサブマウントからはみ出すことが規制される。このため、半導体レーザ素子のレーザ発光点が、はみ出した銀ペーストによって汚染されて発光効率が低下することを防止することができる。また、リードフレームに規制枠が設けられることで、銀ペーストの厚みを制御することができ、リードフレーム表面に対する半導体レーザ素子の位置や傾きを一定範囲に制御することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図１(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図１(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第１の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図２(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図２(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図３(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図３(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第３の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図４(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図４(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第４の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図５(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図５(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第５の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図６(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図６(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第６の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図７(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図７(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の第７の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図８(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図８(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図９(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図９(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図１０(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図１０(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。 従来の半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図１１(ａ)は、半導体レーザ素子が搭載された側の面の平面構成を示す図であり、図１１(ｂ)は、半導体レーザ素子搭載部分の断面の構成を示す図である。

本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子が固着されるサブマウントと、前記半導体レーザ素子が固着された前記サブマウントが銀ペーストで固着搭載されるとともに、前記サブマウントが固着された領域である素子搭載部の周囲に樹脂枠が形成されたリードフレームとを備え、前記銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠が、前記素子搭載部の前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側の全てを覆うように前記リードフレームに形成されていることを特徴とする。

上記本発明の半導体レーザ装置は、サブマウントがリードフレーム上に固着搭載された領域である素子搭載部の、レーザ発光点側の全てを覆うように規制枠が形成されている。このため、サブマウントをリードフレーム固着する銀ペーストが、少なくともサブマウントの大きさ部分においてレーザ発光点側にはみ出すことがなく、はみ出した銀ペーストや銀ペーストから発生するアウトガスによって、半導体レーザ素子のレーザ発光点が汚染されることを効果的に防止することができる。また、サブマウントとリードフレームとの間に介在する銀ペーストの塗布厚さを、規制枠によって制御することができるため、リードフレームの面に対する半導体レーザ素子の位置や傾きを、容易に一定の範囲に制御することができる。

前記半導体レーザ装置の構成において、前記規制枠が、前記リードフレーム上に配置された位置規制ブロックであることが好ましい。このようにすることで、銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠を、容易に所定の位置に形成することができる。

また、前記素子搭載部の、前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側とは異なる側の前記リードフレーム上に、前記銀ペーストの塗布範囲を規制する後方規制ブロックがさらに配置されていることが好ましい。このようにすることで、レーザ発光点側とは反対の側でも、サブマウントから銀ペーストがはみ出すことを防止することができると共に、位置規制ブロックと後方規制ブロックとの高さを揃えた場合には、リードフレーム表面に対する半導体レーザ素子の位置と傾きを正確に規制することができる。

この場合に、前記後方規制ブロックが、前記素子搭載部の一部を覆うように配置されていることが好ましい。このようにすることで、銀ペーストの供給量が過剰となった場合には、余剰の銀ペーストがサブマウントの後方側に排出されるため、リードフレームとサブマウントとの間の銀ペーストによって、リードフレーム表面に対して半導体レーザ素子が傾斜した状態で固着されることを防止することができる。

さらに、前記位置規制ブロックが、前記樹脂枠と一体に形成されていることが好ましく、また、前記後方規制ブロックが、前記樹脂枠と一体に形成されていることが好ましい。このようにすることで、規制枠である位置規制ブロックおよび後方規制ブロックを、樹脂枠形成時に同時に形成することが可能となり、半導体レーザ装置の製造工程を簡素化することができる。

また、上記本発明の半導体レーザ装置の構成において、前記規制枠が、前記リードフレームに形成された凹部であることが好ましい。このようにすることで、銀ペーストの塗布範囲を全周に渡って規制する規制枠を、容易に形成することができる。

さらに、前記凹部が、前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側とは異なる側では、前記素子搭載部よりも後方に延長されていることが好ましい。このようにすることで、銀ペーストが過剰に供給された場合でも、余剰の銀ペーストをサブマウントの後方側に逃がすことができるため、余剰の銀ペーストにより、リードフレーム表面に対して半導体レーザ素子が傾斜した状態で固着されることを防止することができる。

以下、本発明の半導体レーザ装置について、図面を参照して説明する。

なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の半導体レーザ装置の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかる半導体レーザ装置は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備えることができる。また、各図中の部材の寸法、特に、半導体レーザ装置の厚さ方向の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を必ずしも忠実に表したものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図１(ａ)が、本実施形態にかかる半導体レーザ装置の、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図１(ｂ)は、半導体レーザ素子が搭載された部分、すなわち、図１(ａ)におけるＡ−Ａ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

なお、図面の煩雑化を避けるため、図１をはじめとする本発明の実施形態を示す図１から図１０、および、従来の半導体レーザ装置の構成を示す図１１の、それぞれの平面図、すなわち、各図の(ａ)図においては、リードフレームの半導体レーザ素子搭載面の表面に見える構成のみを示し、リードフレーム背面側の構成は示していない。また、それぞれにおける断面構成図、すなわち、各図における(ｂ)図では、断面部分に現れる構成のみを示し、各図の(ａ)図における矢視線の矢印方向後方に見える部材の図示は省略している。

図１(ａ)、図１(ｂ)に示すように、本実施形態の半導体レーザ装置１００は、青色レーザなどである半導体レーザ素子１が、ＡｌＮ材からなるサブマウント２に、図示しないＡｕＳｎ材で固着されている。サブマウント２は、銀ペースト５によって銅（Ｃu）などからなるリードフレーム３に固着されている。

リードフレーム３上には、サブマウント２が固着された領域である図示しない素子搭載部の周囲を囲むように、液晶ポリマー樹脂などからなる樹脂枠４が配置されている。樹脂枠４は、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側が開放されている。

リードフレーム３の素子搭載部とは反対側の、図１(ａ)、図１(ｂ)における下側には、リードフレーム３の一部が伸延されて、また、樹脂枠５によって一体化されて、複数のリード部６が形成されている。

本実施形態の半導体レーザ装置１００では、半導体レーザ素子１が固着されたサブマウント２が固着されるリードフレーム３上の素子搭載部に、規制枠としての位置規制ブロック７と後方規制ブロック８とが配置されている。

半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側に配置された液晶ポリマー樹脂製の位置規制ブロック７は、素子搭載部のレーザ発光点１ａ側の全てを覆うように、すなわち、位置規制ブロック７の図１(ａ)における左右方向における長さが、素子搭載部の大きさを決めることとなるサブマウント２の、図１(ａ)における左右方向における長さよりも大きく形成されている。

また、本実施形態の半導体レーザ装置１００では、素子搭載部の、半導体素子１のレーザ発光点１ａとは反対の側１ｂに配置された液晶ポリマー樹脂製の後方規制ブロック８も、その図１(ａ)における左右方向における長さが、サブマウント２の図１(ａ)における左右方向における長さよりも大きく形成されている。

また、図１(ｂ)に示すように、位置規制ブロック７の高さ（厚さ）は、後方規制ブロック８の高さ（厚さ）と同じであり、例えば０．０２ｍｍとなっている。

本実施形態の半導体レーザ装置１００では、上記のように素子搭載部の半導体レーザ素子１のレーザ光射出方向における前後両側に、位置規制ブロック７と後方規制ブロック８とが配置されている。このため、サブマウント２をリードフレーム３に固着する銀ペースト５が、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側でサブマウント２からはみ出すことを防止でき、銀ペースト５自体や銀ペースト５から発生するアウトガスによって、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａが汚染されて発光効率が低下することを効果的に防止することができる。また、位置規制ブロック７と、後方規制ブロック８との高さを同一としているため、その前端部と後端部とが両ブロック上に配置されるサブマウント２および半導体レーザ素子１を、リードフレーム３表面から所定の高さに、かつ、傾き無く配置することができる。

次に、本実施形態の半導体レーザ装置の変形例について、図面を用いて説明する。なお、以下で図２〜図８を用いて説明する本実施形態の半導体レーザ装置の各変形例は、上記図１(ａ)、図１(ｂ)で示した本実施形態の半導体レーザ装置１００の基本的構成と比較して、リードフレーム３の素子搭載部に配置された、規制枠である位置規制ブロック７と後方規制ブロック８のみが異なっている。このため、各変形例において、同じ構成部材には同じ符号を付すとともに、その詳細の説明は省略する。

図２は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図２(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図２(ｂ)が、図２(ａ)におけるＢ−Ｂ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図２(ａ)、図２(ｂ)に示す、本実施形態の第１の変形例にかかる半導体レーザ装置１１０は、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａとは異なる側である１ｂ側の素子搭載部に配置された後方規制ブロック８ｂの大きさが、図１(ａ)、図１(ｂ)を用いて説明した本実施形態にかかる半導体レーザ装置１００と異なる。具体的には、図１(ａ)、図１(ｂ)を用いて説明した本実施形態にかかる半導体レーザ装置１００の後方規制ブロック８は、素子搭載部の全てを覆うように、その図中左右方向の長さがサブマウント２の左右方向の長さよりも長く形成されていたが、第１の変形例の半導体レーザ装置１１０では、後方規制ブロック８ｂは、サブマウント２の中央部分のみを覆う大きさしかない。

このように、後方規制ブロック８ｂの大きさを、サブマウント２の一部のみを覆う大きさとすることで、銀ペースト５が過剰に供給された場合であっても、余剰の銀ペースト５をレーザビームの発光効率に影響しない、レーザ発光点１ａとは反対の側１ｂに排出することができる。このため、レーザ光の発光効率を低減させることなく、余剰の銀ペースト５によって半導体レーザ素子１がリードフレーム３の表面に対して所定位置に固着されない場合や、固着された半導体レーザ素子１が傾いてしまうといった不具合を回避することができる。

図３は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図３(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図３(ｂ)が、図３(ａ)におけるＣ−Ｃ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図３(ａ)、図３(ｂ)に示す、本実施形態の第２の変形例にかかる半導体レーザ装置１２０も、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａとは異なる側である１ｂ側の素子搭載部に配置された後方規制ブロック８ｃが、図１(ａ)、図１(ｂ)を用いて説明した本実施形態にかかる半導体レーザ装置１００、および、図２(ａ)、図２(ｂ)を用いて説明した本実施形態の第１の変形例である半導体レーザ装置１１０と異なる。具体的には、図３(ａ)、図３(ｂ)に示す本実施形態の第２の変形例にかかる半導体レーザ装置１２０では、後方規制ブロック８ｃが２つに分割されていて、素子搭載部の図３（ａ）における左右方向に配置され中央部分には配置されていない。

このように、後方規制ブロック８ｃをサブマウント２の一部のみを覆う大きさとしつつ、図３(ａ)中の左右方向に分けて配置することで、余剰の銀ペーストをレーザ発光点１ａ側とは反対側１ｂに排出すると共に、サブマウント２を一つの位置規制ブロック７と二つの後方規制ブロック８ｃの上に安定して搭載することができる。このため、リードフレーム３の表面に対してサブマウント２と、サブマウント２に固着された半導体レーザ素子１とが傾くことを、より効果的に回避することができる。

図４は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図４(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図４(ｂ)が、図４(ａ)におけるＤ−Ｄ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図４(ａ)、図４(ｂ)に示す、本実施形態の第３の変形例にかかる半導体レーザ装置１３０では、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側に配置された位置規制ブロック７ｂが、その両端部分でレーザ発光点１ａ側とは反対の側１ｂへの突出部分が形成されて、全体として「コ」の字状となっている。

このように、位置規制ブロック７ｂの両端部を、レーザ発光点１ａとは反対の側１ｂに向けて突出させることで、銀ペースト５が、位置規制ブロック７ｂを回り込んでレーザ発光点１ａ側にはみ出してくることを確実に防止することができる。このため、銀ペースト５自体、および、銀ペースト５から発生するアウトガスによって、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａが汚染されて発光効率が低下することを、より確実に防止することができる。

図５は、本発明の第１の実施形態の第４の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図５(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図５(ｂ)が、図５(ａ)におけるＥ−Ｅ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図５(ａ)、図５(ｂ)に示す、本実施形態の第４の変形例にかかる半導体レーザ装置１４０では、上記第３の変形例の半導体レーザ装置１４０に用いられた、両端部分でレーザ発光点１ａ側とは反対の側１ｂへの突出部分が形成された「コ」の字状の位置規制ブロック７ｂと、上記第１の変形例の半導体レーザ装置１１０に用いられた、サブマウント２の中央部分のみを覆う後方規制ブロック８ｂとが採用されている。

このようにすることで、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側への銀ペースト５のはみ出しを確実に防止すると共に、余剰の銀ペースト５をレーザ発光点１ａとは反対側１ｂに排出させることができる。この結果、レーザ発光効率の低下を防止し、かつ、余剰の銀ペースト５による半導体レーザ素子１の不所望な位置ずれや傾きを回避した、半導体レーザ装置１４０を得ることができる。

図６は、本発明の第１の実施形態の第５の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図６(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図６(ｂ)が、図６(ａ)におけるＦ−Ｆ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図６(ａ)、図６(ｂ)に示す、本実施形態の第５の変形例にかかる半導体レーザ装置１５０では、上記第３の変形例の半導体レーザ装置１３０に用いられた、両端部分でレーザ発光点１ａ側とは反対の側１ｂへの突出部分が形成された「コ」の字状の位置規制ブロック７ｂと、上記第２の変形例の半導体レーザ装置１２０に用いられた、サブマウント２の左右方向に分離して配置された後方規制ブロック８ｃとが採用されている。

このようにすることで、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側への銀ペースト５のはみ出しを確実に防止すると共に、余剰の銀ペースト５をレーザ発光点１ａとは反対側１ｂに排出させ、さらに、サブマウント２の傾きをより確実に防止することができる。この結果、レーザ発光効率の低下を防止し、かつ、余剰の銀ペースト５による半導体レーザ素子１の不所望な位置ずれや傾きをより確実に回避した、半導体レーザ装置１５０を得ることができる。

図７は、本発明の第１の実施形態の第６の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図７(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図７(ｂ)が、図７(ａ)におけるＧ−Ｇ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図７(ａ)、図７(ｂ)に示す、本実施形態の第６の変形例にかかる半導体レーザ装置１６０では、位置規制ブロック７ｃと、後方規制ブロック８ｄとが、ともに樹脂枠４と一体に形成されている。

このようにすることで、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側への銀ペースト５のはみ出しを確実に防止すると共に、位置規制ブロック７ｃと後方規制ブロック８ｄとを、それぞれの位置決めなどを行う手間を省いて、樹脂枠４と同時にリードフレーム３上に形成することができる。このため、銀ペースト５による発光効率の低減を抑え、リードフレーム３表面に対する配置高さが正確であり、かつ、傾きの無い半導体レーザ素子１を備えた半導体レーザ装置１６０を、より、簡易に製造することができる。

図８は、本発明の第１の実施形態の第７の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図８(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図８(ｂ)が、図８(ａ)におけるＨ−Ｈ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図８(ａ)、図８(ｂ)に示す、本実施形態の第７の変形例にかかる半導体レーザ装置１７０では、位置規制ブロック７ｃと後方規制ブロック８ｄとが、ともに樹脂枠４と一体に形成されているが、後方規制ブロック８ｅが連続して形成されておらず、サブマウント２の中央部分が開放されている点が、図７(ａ)、図７(ｂ)に示す、本実施形態の第６の変形例にかかる半導体レーザ装置１６０と異なっている。

このようにすることで、位置規制ブロック７ｃと後方規制ブロック８ｄとを樹脂枠４と同時にリードフレーム３上に形成することができる上、余剰の銀ペースト５をレーザ発光点１ａとは反対ｋ側１ｂに排出することができるため、レーザ発光効率の低減を抑えた、リードフレーム３表面に対する配置高さや傾きが、より正確に制御された半導体レーザ素子１を備えた半導体レーザ装置１７０を簡易に製造することができる。

以上、本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置の基本形態１００と、その各種変形例にかかる半導体レーザ装置１１０〜１７０の説明においては、いずれも後方規制ブロック８（８ｂ、８ｃ、８ｄ，８ｅ）を備えたものを例示した。しかし、本実施形態の半導体レーザ装置１００〜１７０においては、後方規制ブロック８は必ずしも必須のものではなく、位置規制ブロック７（７ａ、７ｂ、７ｃ）のみの構成としてもかまわない。後方規制ブロック８を設けなくても、位置規制ブロック７を有効に活用して銀ペースト５上に正確に位置あわせをした状態で、サブマウントを配置することができるからである。

一方、後方規制ブロック８を用いる場合には、位置規制ブロック７と後方規制ブロック８との高さを適宜調節することで、サブマウント２に固着された半導体レーザ素子１の高さや向きを、より正確かつ簡易に所望のものとすることができる。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図９(ａ)が、本実施形態にかかる半導体レーザ装置の、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図９(ｂ)は、半導体レーザ素子が搭載された部分、すなわち、図９(ａ)におけるＩ−Ｉ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

本実施形態の半導体レーザ装置は、上記図１から図８を用いて説明した、本発明の第１の実施形態にかかる各半導体レーザ装置と比較して、銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠が、リードフレームに形成された凹部である点のみが異なっている。このため、本実施形態にかかる半導体レーザ装置の説明において、同じ構成部材には同じ符号を付すとともに、その詳細の説明は省略する。

図９(ａ)、図９(ｂ)に示す、本実施形態にかかる半導体レーザ装置２００では、リードフレーム３の素子搭載部に、深さ０．０２ｍｍの凹部９が形成されている。この凹部９は、リードフレームをハーフエッチングや金型によるコイニング加工をすることでリードフレーム３の所定位置に形成することができる。

本実施形態の半導体レーザ装置１００では、上記のように素子搭載部の半導体レーザ素 そして、この凹部９は図９（ａ）中左右方向に長い略長方形となっていて、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側、および、反対側１ｂにおいて、素子搭載部の全てを覆うように、すなわち、凹部９の図９(ａ)における左右方向における長さが、素子搭載部の大きさを決めることとなるサブマウント２の、図９(ａ)における左右方向における長さよりも大きく形成されている。

本実施形態の半導体レーザ装置２００では、上記のようにリードフレーム３の素子搭載部に所定深さの凹部９が形成されることで、この凹部９の側壁が銀ペースト５の塗布範囲を規制することとなり、銀ペースト５が半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側でサブマウント２からはみ出すことを防止できる。このため、銀ペースト５自体や銀ペースト５から発生したアウトガスによって、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａが汚染されて、レーザビームの発光効率が低下することを確実に防止することができる。

また、リードフレーム３に凹部９を形成しているため、その前端部と後端部とが凹部９を跨いで固着されるサブマウント２がリードフレーム３表面に密着した状態で固着でき、結果として半導体レーザ素子１をリードフレーム３表面に対して所定の高さに、かつ、傾き無く配置することができる。

さらに、凹部９内に銀ペースト５を供給すればよいことから、供給時の銀ペースト５の粘度や塗布領域の厳密な管理が必要でなくなるため、半導体レーザ装置の製造をより簡易かつ安価に行うことができる。

図１０は、本発明の第２の実施形態の変形例にかかる半導体レーザ装置の概略構成を示す図である。図１０(ａ)が、半導体レーザ素子が搭載された側のリードフレームを見た平面図であり、図１０(ｂ)が、図１０(ａ)におけるＪ−Ｊ’矢視線部分の断面の構成を示す図である。

図１０(ａ)、図１０(ｂ)に示す、本実施形態の変形例にかかる半導体レーザ装置２１０では、リードフレーム３の素子搭載部に形成された凹部９ｂが、半導体レーザ素子１のレーザ発光点１ａ側とは反対の側１ｂで、レーザビーム射出方向とは反対の方向である後方に向かって延長された延長部分９ｃを有している。図１０（ａ）に示すように、この延長部分９ｃは、サブマウント２の中央部分に対応する位置で、サブマウント２の搭載位置である素子搭載部よりもより後方に延長している。

このようにすることで、過剰に銀ペースト５が供給された場合でも、銀ペースト５を凹部９ｂの延長部分９ｃに逃がすことができ、余剰の銀ペースト５によって、半導体レーザ素子１がリードフレーム３の表面に対して不所望な位置や傾きを有して配置されてしまうことを、効果的に防止することができる。特に、凹部９ｂの延長部９ｃを、素子配置部よりも後方に延長させることで、凹部９ｂ内部に収まりきれないほどの過剰な銀ペーストが供給された場合であっても、余剰の銀ペースト５をレーザビーム特性に影響しないリードフレーム３の後方へ逃がすことができる。

このため、ビーム効率を低下させることなく、リードフレーム３の表面に対して正確な位置に固着された半導体レーザ素子１を備えた、信頼性の高い半導体レーザ装置２１０を得ることができる。

なお、図１０に示す、本実施形態の変形例にかかる半導体レーザ装置２１０では、凹部９ｂの延長部９ｃがサブマウント２の搭載位置の中央部分に形成された例を示したが、本実施形態の半導体レーザ装置はこれに限られものではなく、延長部を凹部の後方側の左右両端に設けてもよい。

また、凹部９の深さが一定である場合について説明したが、本実施形態の半導体レーザ装置はこれに限られものではなく、余剰の銀ペースト凹部内に収容しつつサブマウントとリードフレームとの固着ができるように、凹部底面の深さを適宜異ならせることもできる。

以上本発明の実施形態として、サブマウントをリードフレームに固着するための銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠が、リードフレーム上に配置された位置規制ブロックやリードフレームに形成された凹部である場合について説明してきた。しかし、本発明の規制枠は、銀ペーストの塗布範囲を規制できればこれらブロックや凹部に限られるものではなく、例えばリードフレーム自体に突起を設けるなどの他の手段を用いることができる。

本発明にかかる半導体レーザ装置は、リードフレーム搭載型の半導体レーザ装置として各種の用途に利用可能である。

１ 半導体レーザ素子
２ サブマウント
３ リードフレーム
４ 樹脂枠
５ 銀ペースト
７ 位置規制ブロック（規制枠）
８ 後方規制ブロック
１００ 半導体レーザ装置

Claims (8)

1. 半導体レーザ素子と、
   前記半導体レーザ素子が固着されるサブマウントと、
   前記半導体レーザ素子が固着された前記サブマウントが銀ペーストで固着搭載されるとともに、前記サブマウントが固着された領域である素子搭載部の周囲に樹脂枠が形成されたリードフレームとを備え、
   前記銀ペーストの塗布範囲を規制する規制枠が、前記素子搭載部の前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側の全てを覆うように前記リードフレームに形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 前記規制枠が、前記リードフレーム上に配置された位置規制ブロックである請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記素子搭載部の、前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側とは異なる側の前記リードフレーム上に、前記銀ペーストの塗布範囲を規制する後方規制ブロックがさらに配置されている請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記後方規制ブロックが、前記素子搭載部の一部を覆うように配置されている請求項３に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記位置規制ブロックが、前記樹脂枠と一体に形成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
6. 前記後方規制ブロックが、前記樹脂枠と一体に形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
7. 前記規制枠が、前記リードフレームに形成された凹部である請求項１に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記凹部が、前記半導体レーザ素子のレーザ発光点側とは異なる側では、前記素子搭載部よりも後方に延長されている請求項７に記載の半導体レーザ装置。

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