JP2013187331A - 半導体レーザ装置、磁気記録ヘッド装置、およびハードディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】塵埃の発生を抑制することを可能とする、小型の半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザチップ2と、サブマウント3と、樹脂6とから成り、樹脂6の厚みは、0.1mm以下である。樹脂6は、半導体レーザチップ2におけるケガキ傷12が設けられた箇所、および、サブマウント3におけるダイシングを行うための切断面15の少なくとも一方を覆う。
【選択図】図1
【解決手段】半導体レーザチップ2と、サブマウント3と、樹脂6とから成り、樹脂6の厚みは、0.1mm以下である。樹脂6は、半導体レーザチップ2におけるケガキ傷12が設けられた箇所、および、サブマウント3におけるダイシングを行うための切断面15の少なくとも一方を覆う。
【選択図】図1
Description
本発明は、熱アシスト磁気記録装置等に用いられる、小型の半導体レーザ装置に関する。また、本発明は、半導体レーザ装置を備えた磁気記録ヘッド装置、およびハードディスク装置に関する。
ハードディスク装置において記録密度を向上させる手法として、半導体レーザ装置を用いた熱アシスト磁気記録装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、半導体レーザ装置において、樹脂によるモールドを行う技術が知られている(例えば、特許文献2〜9参照)。
例えば特許文献1に開示されている熱アシスト磁気記録装置では、サイズの制約から、5.6φまたは3.3φ等の大きなパッケージを、半導体レーザ装置として用いる(すなわち、磁気記録ヘッド装置に設ける)ことができないのが一般的である。このため、レーザチップ単品である半導体レーザ装置、または、サブマウントにレーザチップをダイボンドしたものである半導体レーザ装置が、熱アシスト磁気記録装置用として用いられるのが一般的である。
特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置はいずれも、上記パッケージにおいて、レーザチップに対して樹脂によるモールドを行ったものに過ぎないので、熱アシスト磁気記録装置用の半導体レーザ装置として用いるには引き続き大きすぎる。
また、一般に、レーザチップは、ウエハに形成され、ケガキ針等を用いてウエハに設けたケガキ傷(ケガキ線)の両側に力を加えて、ウエハをへき開することにより製造される。このため、レーザチップにおいては、ケガキ屑(ケガキ傷を設けることに起因して発生した塵埃)等の、微細な塵埃が発生する。
また、一般に、サブマウントはダイシングによりウエハから切り出される。このため、サブマウントにレーザチップをダイボンドして半導体レーザ装置を構成する場合、サブマウントにおいては、ダイシングを行うための切断面から発生した塵埃等の、微細な塵埃が発生する。
さらに近年、サブマウントの材料として、窒化アルミが積極的に用いられているが、この窒化アルミは、熱伝導率を高めるために粒子の径をある程度大きくするのが一般的である。そしてこれにより、切断面の凹凸が増すため、塵埃が発生する可能性が高くなる。
一方、熱アシスト磁気記録装置をはじめとするハードディスク装置の磁気記録ヘッド装置は、塵埃に対して非常に弱いことが知られており、上述した塵埃の発生を抑制することが望まれる。
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、塵埃の発生を抑制することを可能とする、小型の半導体レーザ装置等を提供することにある。
本発明の半導体レーザ装置は、上記の問題を解決するために、へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、少なくとも上記ケガキ傷が設けられた箇所を覆う樹脂とから成り、上記樹脂の厚みは、0.1mm以下であることを特徴としている。
また、本発明の半導体レーザ装置は、上記の問題を解決するために、へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、上記レーザチップが搭載されており、ダイシングによりウエハから切り出されて製造されたサブマウントと、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所、および、上記サブマウントにおける上記ダイシングを行うための切断面の少なくとも一方を覆う樹脂とから成り、上記樹脂の厚みは、0.1mm以下であることを特徴としている。
上記の構成によれば、レーザチップにおけるケガキ傷が設けられた箇所を樹脂により覆うことで、ケガキ屑の発生を抑制することが可能となる。従って、半導体レーザ装置から塵埃が発生することを抑制することが可能となる。
また、レーザチップがサブマウントに搭載されている場合、上記の構成によれば、サブマウントにおけるダイシングを行うための切断面を樹脂により覆うことで、該切断面からの塵埃の発生を抑制することが可能となる。レーザチップにおけるケガキ傷が設けられた箇所、および、該切断面の少なくとも一方を樹脂により覆うことで、半導体レーザ装置から塵埃が発生することを抑制することが可能となる。
また例えば、半導体レーザ装置を、熱アシスト磁気記録装置(ハードディスク装置)用の磁気記録ヘッド装置の光源として用いる場合を考える。該磁気記録ヘッド装置は一般的に、浮力により浮上した状態で保持されており、かつ、半導体レーザ装置を設ける空間は、上述したパッケージを設けることができない程度に狭い。このため、半導体レーザ装置の樹脂が厚すぎると、たとえレーザチップ(または、レーザチップおよびサブマウント)と樹脂とから成る半導体レーザ装置であっても、該磁気記録ヘッド装置の光源としての実用化は困難である。
従って、上記の構成によれば、樹脂の厚みを0.1mm以下としている。これにより、熱アシスト磁気記録装置用の磁気記録ヘッド装置の光源としても用いることが可能な、小型の半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
ここで、特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置はいずれも、熱アシスト磁気記録装置用の磁気記録ヘッド装置に設けることができない程度に大きく、該磁気記録ヘッド装置の光源として用いることを想定したものではない。換言すれば、特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置において、モールドに用いている樹脂は、該磁気記録ヘッド装置において問題となる塵埃の発生を抑制することを目的として設けられたものであるとは言えない。実際、特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置において、樹脂によるモールドを行う目的は、放熱、モニター電流の確保、保持のためのパッケージとしての活用等に過ぎない。また、特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置はいずれも、ケガキ傷および/または切断面を樹脂により覆うこと、ならびにこのような樹脂の厚みについて特定されていない。
一方、熱アシスト磁気記録装置用の磁気記録ヘッド装置に設ける半導体レーザ装置においては、放熱、モニター電流の確保、保持のためのパッケージとしての活用等を目的として、樹脂によるモールドを行う必要は特に無い。但し、塵埃の発生を抑制する必要がある。本発明の半導体レーザ装置において樹脂を設ける目的は、該塵埃の発生を抑制することにあり、特許文献2〜9に係る半導体レーザ装置において樹脂によるモールドを行う目的と異なっている。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記樹脂は、上記レーザチップから出射された光を透過するのが好ましい。
上記の構成によれば、レーザチップにおける光が出射される箇所を、樹脂により覆うことができる。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記樹脂は、シリコンを含むのが好ましい。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記レーザチップは、該レーザチップの外部の回路と電気的に接続している。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記レーザチップは、電極を備えており、上記樹脂は、上記電極を覆っていない。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記レーザチップおよび上記サブマウントの少なくとも一方は、電極を備えており、上記樹脂は、上記電極を覆っていない構成であってもよい。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記樹脂は、上記レーザチップにおける光が出射される面、および該面と対向する面の少なくとも一方を覆っていないのが好ましい。
レーザチップにおける光が出射される面は、ケガキ傷が設けられていない場合が多く、この場合、この面を樹脂により覆う必然性は無い。レーザチップにおける光が出射される面を樹脂で覆わないことにより、半導体レーザ装置のさらなる小型化、ならびに、樹脂の使用量を減らすことによる低コスト化が可能となる。レーザチップにおける光が出射される面と対向する面についても同様である。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記樹脂は、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所のみを覆っているのが好ましい。
また、本発明の半導体レーザ装置の、上記樹脂は、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所、および、上記切断面の少なくとも一方のみを覆っている構成であってもよい。
上記の構成によれば、半導体レーザ装置のさらなる小型化、ならびに、樹脂の使用量を減らすことによる低コスト化が可能となる。
また、本発明の半導体レーザ装置は、上記樹脂により覆われていない箇所が、アッシング、マスキング、および該箇所を該樹脂に浸漬しないことのいずれかにより設けられているのが好ましい。
上記の構成によれば、樹脂により覆われていない箇所を容易に設けることができる。
また、本発明の磁気記録ヘッド装置は、本発明の半導体レーザ装置を光源として備えたことを特徴としている。
また、本発明のハードディスク装置は、本発明の磁気記録ヘッド装置を備えたことを特徴としている。
上記の構成によれば、塵埃の発生が抑制された本発明の半導体レーザ装置を光源として備えているため、塵埃に起因する悪影響が好適に抑制された、高品質の熱アシスト磁気記録装置を実現することができる。
以上のとおり、本発明の半導体レーザ装置は、へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、少なくとも上記ケガキ傷が設けられた箇所を覆う樹脂とから成り、上記樹脂の厚みは、0.1mm以下である。
また、本発明の半導体レーザ装置は、へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、上記レーザチップが搭載されており、ダイシングによりウエハから切り出されて製造されたサブマウントと、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所、および、上記サブマウントにおける上記ダイシングを行うための切断面の少なくとも一方を覆う樹脂とから成り、上記樹脂の厚みは、0.1mm以下である。
従って、塵埃の発生を抑制することを可能とする、小型の半導体レーザ装置等を実現することが可能であるという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
図1は、実施の形態1に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図1は、実施の形態1に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図1に示す磁気記録ヘッド装置100は、ヒートシンク1、半導体レーザチップ(レーザチップ)2、サブマウント3、導波路4、および樹脂6を備えている。
半導体レーザチップ2、サブマウント3、および樹脂6は、半導体レーザ装置200を構成している。半導体レーザ装置200は、半導体レーザチップ2、サブマウント3、および樹脂6から成るものであり、換言すれば、5.6φまたは3.3φ等の大きなパッケージではないと言える。磁気記録ヘッド装置100において、半導体レーザ装置200は、ヒートシンク1の上面に設けられている。
半導体レーザチップ2は、磁気記録ヘッド装置の光源であり、レーザ光5を出射するものである。
磁気記録ヘッド装置100において、レーザ光5は、ヒートシンク1を貫通するように設けられた導波路4に入射される。ここで、半導体レーザ装置200は、半導体レーザチップ2の光軸と導波路4の光軸とが同一直線(直線L)上に位置するように配置されている。このため、レーザ光5は、半導体レーザチップ2から、導波路4を介して、磁気記録ヘッド装置100の外部に出射される。
なお、導波路4の具体例としては、光ファイバー等の導光部材が挙げられるが、導波路4の構成は、これに限定されるものではない。また、導波路4のかわりに、貫通孔を設ける構成であってもよい。
サブマウント3は、半導体レーザチップ2が搭載されている小型の基板である。
さらに、半導体レーザ装置200では、半導体レーザチップ2およびサブマウント3を覆うように、樹脂6が設けられている。樹脂6は、ヒートシンク1および導波路4のいずれにも接していない、半導体レーザチップ2およびサブマウント3の表面の全てを覆っている。
熱アシスト磁気記録装置の磁気記録ヘッド装置は一般に、空気の流れによって発生する浮力により、浮上された状態で保持される。このとき、該磁気記録ヘッド装置が浮上している距離はごく僅かである。該磁気記録ヘッド装置は、その構造上、塵埃に対して非常に弱い。該磁気記録ヘッド装置が塵埃を浴びると、該熱アシスト磁気記録装置の動作に、なにかしらの不具合が発生する虞がある。
ところで、半導体レーザチップ2は、ウエハに設けたケガキ傷に沿って、該ウエハをへき開することにより製造される。半導体レーザチップ2の製造工程について、図10〜図12、および図20を参照して説明する。
図10は、ウエハにケガキ傷を設ける工程を示している。
図11は、ウエハをへき開する工程を示している。
図12は、上記へき開後の半導体レーザチップ2を示す斜視図である。
図20は、半導体レーザチップ2を製造する方法を示す平面図である。
図20に示すウエハ(へき開対象物)20は、行列を構成するようにウエハ20に配置された、多数の半導体レーザチップ2を備えている(図示の便宜上、図20には図示していない)。このウエハ20を分割し、1つの半導体レーザチップ2を製造する。ここでは、図20の左右方向、図20の上下方向の順にウエハ20を分割する例について説明する。
ウエハ20に対して、まず左右方向にケガキ傷21を設け、ケガキ傷21に沿ってウエハ20をへき開することにより、レーザチップバー(へき開対象物)22を製造する。レーザチップバー22は、多数の半導体レーザチップ2による上記行列における1行に相当し、該1行を構成する全ての半導体レーザチップ2を備えている。
続いて、レーザチップバー22に対して、上下方向にケガキ傷23を設け、ケガキ傷23に沿ってレーザチップバー22をへき開することにより、1つの半導体レーザチップ2を製造する。
図20に示す工程により1つの半導体レーザチップ2を製造する場合、ケガキ傷21およびケガキ傷23において多くのケガキ屑が発生する。一方、へき開を行った面において塵埃はそれほど多く発生しない。
図10〜図12には、レーザチップバーから1つの半導体レーザチップ2を製造するまでの様子を、より分かり易く示している。
図10に示すレーザチップバー(へき開対象物)13は、レーザチップバー22と同様に、ウエハ(へき開対象物)をへき開して製造されたものである。これにより、レーザチップバー13には、複数の半導体レーザチップ2が、レーザチップバー13の長手方向に並んで設けられている(図示しない)。レーザチップバー13から個々の半導体レーザチップ2を製造するために、レーザチップバー13の短手方向にケガキ傷12が設けられる(図10参照)。
そして、ケガキ傷12に沿ってレーザチップバー13をへき開する(図11参照)。
上記へき開により、1つの半導体レーザチップ2が製造される。この半導体レーザチップ2には、ケガキ傷12が残ったままとなる(図12参照)。
なお、1つの半導体レーザチップ2を製造するまでの工程において、レーザチップバーを製造する工程は必須でない。すなわち、へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより、1つの半導体レーザチップ2を製造すれば、この半導体レーザチップ2はケガキ傷を有することになる。
また、サブマウント3は、ダイシングによりウエハから切り出されて製造される。サブマウント3の製造工程について、図15〜図17を参照して説明する。
図15は、ダイシング前のウエハを示している。
図16は、ウエハをダイシングする工程を示している。
図17は、上記ダイシング後のサブマウント3を示す斜視図である。
サブマウントウエハ(ウエハ)14を、図15に示している。このサブマウントウエハ14がダイシングされ(図16参照)、1つのサブマウント3が製造される。なお、サブマウント3の切断面15は、該ダイシングを行うための切断面である(図17参照)。
サブマウント3の単品は、切断面15が露出しており、切断面15において塵埃が多く発生する。
また、サブマウント3の材料として、窒化アルミが積極的に用いられているが、この窒化アルミは、熱伝導率を高めるために粒子の径をある程度大きくするのが一般的である。そしてこれにより、切断面の凹凸が増すため、塵埃が発生する可能性が高くなる。
そこで、図1に示す磁気記録ヘッド装置100では、上記の塵埃の発生を抑制することを目的として、半導体レーザチップ2およびサブマウント3を樹脂6により覆っている。樹脂6により、半導体レーザチップ2およびサブマウント3を覆うことで、例えば磁気記録ヘッド装置100の動作中における振動に起因して、半導体レーザチップ2またはサブマウント3から塵埃が発生することを抑制することができる。
なお、(A)および(B)の少なくとも一方を満足する構成および作用が実現されれば、半導体レーザ装置200から塵埃が発生することを抑制することが可能となる。
(A)半導体レーザチップ2におけるケガキ傷(ケガキ傷12、ケガキ傷21、およびケガキ傷23の少なくとも1つ)が設けられた箇所を樹脂6により覆うことで、ケガキ屑の発生を抑制する。
(B)半導体レーザチップ2がサブマウント3に搭載されている場合、サブマウント3における切断面15を樹脂6により覆うことで、切断面15からの塵埃の発生を抑制する。
つまり、樹脂6は、半導体レーザチップ2におけるケガキ傷が設けられた箇所、および、サブマウント3におけるダイシングを行うための切断面15の少なくとも一方を覆うものである。
また、磁気記録ヘッド装置100が熱アシスト磁気記録装置(ハードディスク装置)用である場合、磁気記録ヘッド装置100における半導体レーザ装置200を設ける空間は、上述したパッケージを設けることができない程度に狭い。また、この場合、磁気記録ヘッド装置100は、上述したとおり浮上した状態で保持されていることから、重量についても制限されることとなる。
そこで、半導体レーザ装置200では、樹脂6の厚みを0.1mm以下としている。これにより、熱アシスト磁気記録装置用の磁気記録ヘッド装置100の光源としても用いることが可能な、小型の半導体レーザ装置200を実現することが可能となる。半導体レーザチップ2における共振器長、および樹脂6の比重等を考慮しても、樹脂6の厚みは、0.1mm以下とするのが妥当である。
一方、樹脂6は、半導体レーザチップ2および/またはサブマウント3から発生する塵埃の保持を目的として設けられる。半導体レーザチップ2に設けられたケガキ傷12から発生するケガキ屑は、その大きさが20μm以下程度となる(ケガキ傷21およびケガキ傷23も同様)。また、サブマウント3を窒化アルミにより構成する場合、該窒化アルミの粒子の径は、50μm以下程度となる。以上のことを考慮すると、半導体レーザチップ2を覆う樹脂6の厚みを20μm以上とし、サブマウント3を覆う樹脂6の厚みを50μm以上とするのが有効である。
また、樹脂6は十分薄いため、半導体レーザチップ2を樹脂6により覆う場合においても、これらの熱膨張率の差を考慮する必要が無い。従って、樹脂6の材料として様々な材料を用いることができる。
半導体レーザチップ2においては、P側およびN側(図21参照)の両方において、導通を確保する必要がある。なお、該導通を確保する方法としては、金配線を用いたワイヤボンディング、半田を用いた各種手法等が考えられるが、これらに限定されるものではない。
また、半導体レーザチップ2は、サブマウント3に、ジャンクションダウンで実装されてもよいし、ジャンクションアップで実装されてもよい。半導体レーザ装置200では、金錫等のロウ材を用いて、半導体レーザチップ2におけるサブマウント3側の電極24(P側およびN側のいずれか)と、サブマウント3の電極(図示しない)とを、物理的にかつ電気的に接続するのが一般的である(図21参照)。
半導体レーザチップ2とサブマウント3とを、物理的にかつ電気的に接続した後、これらを樹脂6により覆えばよい。
〔実施の形態2〕
以下の各実施の形態に関し、説明の便宜上、先の実施の形態にて説明した図面と概略同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、同じ機能についてはその説明を省略する。
以下の各実施の形態に関し、説明の便宜上、先の実施の形態にて説明した図面と概略同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、同じ機能についてはその説明を省略する。
図2は、実施の形態2に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図2に示す磁気記録ヘッド装置101は、図1に示す磁気記録ヘッド装置100の構成に加え、光学素子7を備えている。
光学素子7は、半導体レーザチップ2が出射したレーザ光5を反射させるものである。光学素子7としては例えば、レーザ光5を反射させる領域の形状が三角錐である透明の光学素子を用いることができる。
また、図2に示す磁気記録ヘッド装置101は、図1に示す磁気記録ヘッド装置100の構成と比べ、下記の点が異なる。
すなわち、半導体レーザ装置200は、半導体レーザチップ2の光軸と導波路4の光軸とが同一直線(直線L)上に位置するように配置されていない。むしろ、半導体レーザ装置200は、半導体レーザチップ2の光軸と導波路4の光軸とが略垂直となるように配置されている。その一方で、光学素子7は、光学素子7により反射された後のレーザ光5の進路と、導波路4の光軸とが同一直線(直線L)上に位置するように配置されている。このため、レーザ光5は、半導体レーザチップ2から、光学素子7に入射され光学素子7にて反射された後、導波路4を介して、磁気記録ヘッド装置101の外部に出射される。
また、樹脂6は、ヒートシンク1に接していない、半導体レーザチップ2およびサブマウント3の表面の全てを覆っている。そして、半導体レーザ装置200は、半導体レーザチップ2におけるレーザ光5が出射される面2sが、樹脂6により覆われている。
面2sが樹脂6により覆われている場合、樹脂6は、このレーザ光5を透過するものとすべきである。換言すれば、樹脂6が、このレーザ光5を透過するものであれば、面2sを、樹脂6により覆うことができる。
樹脂6は、半導体レーザチップ2の発光波長に対して、概ね透明であるような特性を示すものであるのが好ましいとも言える。
樹脂6の材料は、特に限定されるわけではない。樹脂6の材料の一例として、シリコン系樹脂とキシレン溶剤とを1:10から1:20(重量比)の割合で混合した樹脂材料が挙げられる(特許文献5参照)。該樹脂材料を樹脂6の材料として用いることにより、樹脂6の厚みを均一にすることが容易となる。このように、樹脂6を、シリコンを含むものとすることが考えられる。
〔実施の形態3〕
図3は、実施の形態3に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図3は、実施の形態3に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図3に示す磁気記録ヘッド装置102は、図2に示す磁気記録ヘッド装置101の構成と比べ、下記の点が異なる。
すなわち、磁気記録ヘッド装置102の半導体レーザ装置201は、半導体レーザ装置200と異なり、サブマウント3を備えていない。つまり、半導体レーザ装置201は、半導体レーザチップ2、および樹脂6から成るものである。
半導体レーザ装置201は、サブマウント3を備えていない分、半導体レーザ装置200よりも小型とすることが可能である。半導体レーザ装置201においても、樹脂6の厚みは、0.1mm以下とする。
また、樹脂6は、ヒートシンク1に接していない、半導体レーザチップ2の表面の全てを覆っている。面2sが樹脂6により覆われているため、樹脂6は、レーザ光5を透過するものとすべきであるのは言うまでも無い。
〔実施の形態4〕
図4は、実施の形態4に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図4は、実施の形態4に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図4に示す磁気記録ヘッド装置103は、図1に示す磁気記録ヘッド装置100の構成と比べ、下記の点が異なる。
すなわち、磁気記録ヘッド装置100において、半導体レーザ装置200は、ヒートシンク1の上面に設けられていた。一方、磁気記録ヘッド装置103において、半導体レーザ装置200は、ヒートシンク1の側面に設けられている。但し、半導体レーザ装置200の半導体レーザチップ2がレーザ光5を出射する方向は、磁気記録ヘッド装置100と磁気記録ヘッド装置103とで同じである。
ヒートシンク1の側面に半導体レーザ装置200を設けることにより、ヒートシンク1を貫通する導波路4または貫通孔を、ヒートシンク1に設ける必要が無くなる。そして、磁気記録ヘッド装置103には、ヒートシンク1を貫通する導波路4または貫通孔が設けられていない。従って、磁気記録ヘッド装置103は、磁気記録ヘッド装置100よりも低コストで製造することが可能である。
また、樹脂6は、ヒートシンク1に接していない、半導体レーザチップ2およびサブマウント3の表面の全てを覆っている。面2sが樹脂6により覆われているため、樹脂6は、レーザ光5を透過するものとすべきであるのは言うまでも無い。
〔実施の形態5〕
図5は、実施の形態5に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図5は、実施の形態5に係る磁気記録ヘッド装置の構成を示す断面図である。
図5に示す磁気記録ヘッド装置104は、図4に示す磁気記録ヘッド装置103の構成と比べ、下記の点が異なる。
すなわち、磁気記録ヘッド装置103は、半導体レーザ装置200を備えていたが、磁気記録ヘッド装置104は、半導体レーザ装置200のかわりに、サブマウント3を備えていない半導体レーザ装置201を備えている。
また、樹脂6は、ヒートシンク1に接していない、半導体レーザチップ2の表面の全てを覆っている。面2sが樹脂6により覆われているため、樹脂6は、レーザ光5を透過するものとすべきであるのは言うまでも無い。
〔実施の形態6〕
図6は、実施の形態6に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。
図6は、実施の形態6に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。
図7(a)は、図6に示す半導体レーザ装置の、A−A´線断面図である。図7(b)は、図7(a)に示す半導体レーザ装置において導通を確保する一例を示す図である。
図6に示す半導体レーザ装置202は、半導体レーザチップ2、サブマウント3、および樹脂6から成るものであり、この点については、半導体レーザ装置200(図1等参照)と同じである。
一方、半導体レーザ装置202は、樹脂6に開口部8および開口部9が設けられている。樹脂6は、開口部8および開口部9を除く、半導体レーザチップ2およびサブマウント3の表面の全てを覆っている。一方、開口部8および開口部9はいずれも、樹脂6が設けられていない。
図7(a)に示すとおり、開口部8は、半導体レーザチップ2の上面に設けられており、半導体レーザチップ2に設けられた電極16を露出させている。図7(a)に示すとおり、開口部9は、サブマウント3の上面に設けられており、サブマウント3に設けられた電極17を露出させている。
すなわち、半導体レーザ装置202は、半導体レーザチップ2が電極16を備えており、樹脂6が電極16を覆っていない構成であると言える。また、半導体レーザ装置202は、サブマウント3が電極17を備えており、樹脂6が電極17を覆っていない構成であると言える。
そして、図7(b)に示すとおり、電極16に配線18を接続する。半導体レーザチップ2は、配線18を介して、半導体レーザチップ2の外部の回路(図示しない)と電気的に接続されている。
また、図7(b)に示すとおり、電極17に配線19を接続する。サブマウント3は、配線19を介して、サブマウント3の外部の回路(図示しない)と電気的に接続されている。
なお、電極16および電極17はそれぞれ、金電極から成るのが一般的である。金電極から塵埃が発生する虞は非常に低い。従って、電極16に配線18を接続した後は、図7(b)に示すように開口部8を樹脂6により塞いでもよいし、塞がなくてもよい。同様に、電極17に配線19を接続した後は、図7(b)に示すように開口部9を樹脂6により塞いでもよいし、塞がなくてもよい。
なお、半導体レーザ装置202において、電極16を露出させるように開口部8を設ける構成と、電極17を露出させるように開口部9を設ける構成との両方を有していることは、必須でない。すなわち、半導体レーザ装置202においては、これらの構成のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、本実施の形態では、サブマウント3を備えている半導体レーザ装置202を例に説明を行った。一方、半導体レーザ装置201(図3等参照)のような、サブマウント3を備えていない半導体レーザ装置については、電極16を露出させるように開口部8を設ける構成のみを有していればよいということは言うまでも無い。
〔実施の形態7〕
図8は、実施の形態7に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。
図8は、実施の形態7に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。
図9は、図8に示す半導体レーザ装置の、A−A´線断面図である。
図8に示す半導体レーザ装置203は、半導体レーザチップ2、サブマウント3、および樹脂6から成るものであり、この点については、半導体レーザ装置200(図1等参照)と同じである。
一方、半導体レーザ装置203は、樹脂6に開口部11が設けられている。樹脂6は、開口部11を除く、半導体レーザチップ2およびサブマウント3の表面の全てを覆っている。一方、開口部11は、樹脂6が設けられていない。
図9に示すとおり、開口部11は、半導体レーザチップ2のチップ端面10に設けられており、チップ端面10を露出させている。
なお、図8および図9では、チップ端面10が、半導体レーザチップ2におけるレーザ光5が出射される面2sであるものとしている。チップ端面10に該当する他の面として、面2sと対向する面が挙げられる。つまり、チップ端面10とは、面2sおよびそれと対向する面の少なくとも1面を意味する。
他方、以下では、へき開が行われた面であって、チップ端面10に該当しない面を、チップ側面と称する。なお、半導体レーザチップ2の上面、およびそれと対向するサブマウント3への搭載面については、へき開が行われていない。
図20に示す方法により、半導体レーザチップ2を製造する場合について考える。
図20に示すケガキ傷21は、ウエハ20におけるレーザチップバー22の長手方向に相当する方向に、レーザチップバー22の長辺に比べて極めて短い長さで設けられる。ケガキ傷21に沿ってへき開が行われた面が、チップ端面10を構成する。
一方、図20に示すケガキ傷23は、レーザチップバー22の短手方向に、レーザチップバー22の短辺に近い長さで設けられる。ケガキ傷23に沿ってへき開が行われた面が、チップ側面を構成する。
この結果、ウエハ20に設けられたほとんどの半導体レーザチップ2は、チップ端面10にケガキ傷21を有していない。一方、ウエハ20に設けられた全ての半導体レーザチップ2は、チップ側面に少なくとも1つのケガキ傷23を有することになる。これは、チップ端面10においてケガキ屑が発生せず、チップ側面においてケガキ屑が発生することを意味している。
そこで、半導体レーザ装置203の樹脂6は、チップ側面を覆っている一方、チップ端面10を覆っていないように設けられている。
なお、チップ端面10は、無機物(端面コート)から成り、塵埃が発生する虞が非常に低い。
各実施の形態において、樹脂6の厚みは0.1mm以下と十分薄い。また、選択する樹脂6の材料次第では、樹脂6の厚みを均一とすることも比較的容易である。このことから、面2sを樹脂6により覆っても、レーザ光5の品質は高いものを維持することができる。しかしながら、面2sを樹脂6により覆わなければ、面2sを樹脂6により覆う場合よりも、レーザ光5の品質を高くすることができる。
また、チップ端面10を樹脂6で覆わないことにより、半導体レーザ装置203では、さらなる小型化、ならびに、樹脂6の使用量を減らすことによる低コスト化が可能となる。
なお、開口部11、さらには上述した開口部8および開口部9を設ける方法としては例えば、アッシングによりこれらを形成する方法、マスキングによりこれらを形成する方法が挙げられる。他にも、液状の樹脂に浸漬して樹脂6を設ける場合、開口部8、開口部9、および開口部11を設けるべき位置を樹脂に浸漬しなければ、これらを容易に設けることができる。
〔実施の形態8〕
図13は、実施の形態8に係るレーザチップおよび樹脂の構成を示す斜視図である。
図13は、実施の形態8に係るレーザチップおよび樹脂の構成を示す斜視図である。
図14は、実施の形態8に係るレーザチップおよび樹脂の構成を示す断面図である。
図12を参照すると、半導体レーザチップ2において塵埃の発生が懸念されるのは、主にケガキ傷12が設けられた部分であり、その他の部分については、塵埃の発生がそれほど懸念されない。
そこで、最低限、半導体レーザチップ2におけるケガキ傷12が設けられた箇所のみを、樹脂6により覆う構成であれば、塵埃の発生を抑制する構成としては有効である。
例えば図13においては、一方のケガキ傷12について、ケガキ傷12およびその近傍のみを樹脂6により覆っており、他方のケガキ傷12について、ケガキ傷12のみを樹脂6により覆っている。図14には、図13に対応する断面図を示している。
図18は、実施の形態8に係るサブマウントおよび樹脂の構成を示す斜視図である。
図19は、実施の形態8に係るサブマウントおよび樹脂の構成を示す断面図である。
図17を参照すると、サブマウント3において塵埃の発生が懸念されるのは、主に切断面15であり、その他の部分については、塵埃の発生がそれほど懸念されない。
そこで、最低限、サブマウント3におけるダイシングを行うための切断面15のみを、樹脂6により覆う構成であれば、塵埃の発生を抑制する構成としては有効である。
例えば図18においては、切断面15のみを樹脂6により覆っている。図19には、図18に対応する断面図を示している。
これにより、半導体レーザ装置のさらなる小型化、ならびに、樹脂の使用量を減らすことによる低コスト化が可能となる。
本実施の形態に係る構成を、上述した半導体レーザ装置200〜203のいずれかに適用してもよい。また、本実施の形態に係る構成を、上述した磁気記録ヘッド装置100〜104のいずれかに適用してもよい。
〔実施の形態9〕
本実施の形態のハードディスク装置は、磁気記録ヘッド装置100〜104のいずれかを備えたものであると言える。また、本実施の形態のハードディスク装置は、半導体レーザ装置200〜203のいずれかを備えたものであるとも言える。この場合、半導体レーザ装置200〜203は、磁気記録ヘッド装置100〜104およびハードディスク装置の光源を構成する。
本実施の形態のハードディスク装置は、磁気記録ヘッド装置100〜104のいずれかを備えたものであると言える。また、本実施の形態のハードディスク装置は、半導体レーザ装置200〜203のいずれかを備えたものであるとも言える。この場合、半導体レーザ装置200〜203は、磁気記録ヘッド装置100〜104およびハードディスク装置の光源を構成する。
上記の構成によれば、塵埃の発生が抑制された半導体レーザ装置を光源として備えているため、塵埃に起因する悪影響が好適に抑制された、高品質の熱アシスト磁気記録装置を実現することができる。
なお、上記半導体レーザ装置は、熱アシスト磁気記録装置の用途に限定されるものではない。
すなわち、熱アシスト磁気記録装置以外にも、塵埃に弱く、小型化が必要とされる用途への応用が考えられる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、半導体レーザ装置、磁気記録ヘッド装置、およびハードディスク装置に利用することができる。特に、ハードディスク装置が熱アシスト磁気記録装置である場合に、本発明は有効である。
2 半導体レーザチップ(レーザチップ)
3 サブマウント
6 樹脂
10 チップ端面
12、21、23 ケガキ傷
13、22 レーザチップバー(へき開対象物)
14 サブマウントウエハ(ウエハ)
15 切断面
16、17 電極
20 ウエハ(へき開対象物)
100〜104 磁気記録ヘッド装置
200〜203 半導体レーザ装置
2s レーザチップにおける光が出射される面
3 サブマウント
6 樹脂
10 チップ端面
12、21、23 ケガキ傷
13、22 レーザチップバー(へき開対象物)
14 サブマウントウエハ(ウエハ)
15 切断面
16、17 電極
20 ウエハ(へき開対象物)
100〜104 磁気記録ヘッド装置
200〜203 半導体レーザ装置
2s レーザチップにおける光が出射される面
Claims (13)
- へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、
少なくとも上記ケガキ傷が設けられた箇所を覆う樹脂とから成り、
上記樹脂の厚みは、0.1mm以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - へき開対象物に設けたケガキ傷に沿って、該へき開対象物をへき開することにより製造されたレーザチップと、
上記レーザチップが搭載されており、ダイシングによりウエハから切り出されて製造されたサブマウントと、
上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所、および、上記サブマウントにおける上記ダイシングを行うための切断面の少なくとも一方を覆う樹脂とから成り、
上記樹脂の厚みは、0.1mm以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 上記樹脂は、上記レーザチップから出射された光を透過することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
- 上記樹脂は、シリコンを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 上記レーザチップは、該レーザチップの外部の回路と電気的に接続していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 上記レーザチップは、電極を備えており、
上記樹脂は、上記電極を覆っていないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。 - 上記レーザチップおよび上記サブマウントの少なくとも一方は、電極を備えており、
上記樹脂は、上記電極を覆っていないことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。 - 上記樹脂は、上記レーザチップにおける光が出射される面、および該面と対向する面の少なくとも一方を覆っていないことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 上記樹脂は、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所のみを覆っていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 上記樹脂は、上記レーザチップにおける上記ケガキ傷が設けられた箇所、および、上記切断面の少なくとも一方のみを覆っていることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。
- 上記樹脂により覆われていない箇所が、アッシング、マスキング、および該箇所を該樹脂に浸漬しないことのいずれかにより設けられていることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置を光源として備えたことを特徴とする磁気記録ヘッド装置。
- 請求項12に記載の磁気記録ヘッド装置を備えたことを特徴とするハードディスク装置。
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Citations (4)
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JP2010211875A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Hitachi Ltd | 熱アシスト磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置 |
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2012
- 2012-03-07 JP JP2012050937A patent/JP2013187331A/ja active Pending
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