JP2020126989A - Semiconductor laser light source device - Google Patents

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Abstract

To provide a semiconductor laser light source device having a plurality of semiconductor laser elements and capable of realizing both high density and high heat dissipation.SOLUTION: A semiconductor laser light source device includes a stem including a first through hole reaching a second surface from a first surface, a first heat sink at least a part of which is fitted in the first through hole and which is made of a material having a higher thermal conductivity than the stem, a plurality of submounts arranged in a second direction on the surface in a region exposed on the first surface side of the first through hole of the first heat sink, a plurality of semiconductor laser elements arranged on the respective surfaces of the submounts, and a bonding material interposed between the inner wall of the stem and the outer wall of the first heat sink in the first through hole. The first heat sink has a first region fixed to the stem by the bonding material at the position on the first surface side and a second region not fixed to the stem at the position on the second surface side.SELECTED DRAWING: Figure 5B

Description

本発明は、半導体レーザ光源装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser light source device.

現在、CANパッケージと呼ばれるタイプのパッケージに半導体レーザ素子が収容された、半導体レーザ光源装置が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。図23は、上記特許文献1に開示されている、従来のCANパッケージ型の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す図面である。 Currently, a semiconductor laser light source device in which a semiconductor laser element is housed in a package called a CAN package is put into practical use (for example, see Patent Document 1). FIG. 23 is a drawing schematically showing the structure of a conventional CAN package type semiconductor laser light source device disclosed in Patent Document 1 described above.

図23に示すように、従来の半導体レーザ光源装置100は、ステム101と、ステム101の面上に突出して形成されたヒートシンク102と、ヒートシンク102の面上に載置されたサブマウント103と、サブマウント103の面上に載置された半導体レーザ素子104を備える。給電ピン105は、ステム101に設けられた貫通孔を貫通して配置され、サブマウント103を介して半導体レーザ素子104に対して給電を行う。 As shown in FIG. 23, a conventional semiconductor laser light source device 100 includes a stem 101, a heat sink 102 formed to project on the surface of the stem 101, a submount 103 mounted on the surface of the heat sink 102, A semiconductor laser element 104 mounted on the surface of the submount 103 is provided. The power supply pin 105 is arranged so as to pass through a through hole provided in the stem 101, and supplies power to the semiconductor laser element 104 via the submount 103.

キャップ110は、円筒形状を呈しており、気密のためにステム101に対して被せられた状態で固定化される。キャップ110には窓部110aが設けられており、半導体レーザ素子104から出射された光は窓部110aを介して外部に取り出される。 The cap 110 has a cylindrical shape and is fixed while being covered with the stem 101 for airtightness. The cap 110 is provided with a window 110a, and the light emitted from the semiconductor laser element 104 is extracted to the outside through the window 110a.

特開2017−130385号公報JP, 2017-130385, A

給電ピン105は、ステム101の貫通穴内に、絶縁材料としての低融点ガラスを介して挿入される。また、キャップ110は、ステム101に対して抵抗溶接によって固定されるのが一般的である。 The power supply pin 105 is inserted into the through hole of the stem 101 via a low melting point glass as an insulating material. The cap 110 is generally fixed to the stem 101 by resistance welding.

かかる観点から、ステム101は、抵抗溶接の圧力に耐え得る程度に高い硬度を有し、且つ、低融点ガラスに近い熱膨張係数を示す材料であることが求められる。かかる観点から、ステム101は、Fe(鉄)やコバールなどの鉄合金が一般的に利用される。しかし、Feは熱伝導率が充分高い材料ではないため、半導体レーザ素子104の発光時に生じる熱を効率よく排熱することができない。かかる観点から、図23に示すように、Feよりも熱伝導率の高い材料からなるヒートシンク102がステム101とは別に配置され、このヒートシンク102の面上に、サブマウント103を介して半導体レーザ素子104が取り付けられる。 From this point of view, the stem 101 is required to be a material that has a hardness that is high enough to withstand the pressure of resistance welding and that exhibits a thermal expansion coefficient close to that of low-melting glass. From this viewpoint, an iron alloy such as Fe (iron) or Kovar is generally used for the stem 101. However, since Fe is not a material having a sufficiently high thermal conductivity, the heat generated when the semiconductor laser element 104 emits light cannot be efficiently exhausted. From this point of view, as shown in FIG. 23, a heat sink 102 made of a material having a thermal conductivity higher than that of Fe is arranged separately from the stem 101, and a semiconductor laser device is provided on the surface of the heat sink 102 via a submount 103. 104 is attached.

ヒートシンク102は、一般的にCu(銅)などの、Feよりは熱伝導率が高く、比較的安価に入手できる材料が用いられる。ヒートシンク102とステム101とは、銀ロウなどの金属ロウ材を介して接合される。 The heat sink 102 is generally made of a material such as Cu (copper), which has a higher thermal conductivity than Fe and is available at a relatively low cost. The heat sink 102 and the stem 101 are joined via a metal brazing material such as silver brazing.

ところで、近年、高輝度の半導体レーザ光源装置の市場からの要請が高まりつつある。本発明者らは、図23に示されるような、従来のCANパッケージ型の半導体レーザ光源装置100において、複数の半導体レーザ素子104を並べることで、輝度を高めることを検討した。 By the way, in recent years, the market demand for high-brightness semiconductor laser light source devices is increasing. The present inventors have studied increasing the brightness by arranging a plurality of semiconductor laser elements 104 in a conventional CAN package type semiconductor laser light source device 100 as shown in FIG.

しかし、複数の半導体レーザ素子104が狭い範囲内に並べられて構成される半導体レーザ光源装置100は、単独の半導体レーザ素子104を備える従来の半導体レーザ光源装置100と比較して、排熱性の問題が重要となる。本発明者らの鋭意研究により、図23に図示されるような、従来の半導体レーザ光源装置100の構造のままで、単に複数の半導体レーザ素子104を並べた場合には、充分高い排熱能力が確保できず、半導体レーザ素子104の出力の低下や、出射光の波長の変化、又は単寿命化といった問題を引き起こすおそれがあることを突き止めた。 However, the semiconductor laser light source device 100 configured by arranging the plurality of semiconductor laser elements 104 in a narrow range has a problem of heat exhaustion as compared with the conventional semiconductor laser light source device 100 including the single semiconductor laser element 104. Is important. As a result of earnest studies by the present inventors, when a plurality of semiconductor laser devices 104 are simply arranged with the structure of the conventional semiconductor laser light source device 100 as shown in FIG. However, it has been found that there is a risk that the output of the semiconductor laser element 104 may be reduced, the wavelength of the emitted light may be changed, or the life may be shortened.

本発明は、上記の課題に鑑み、複数の半導体レーザ素子を備え、高密度化と高排熱性の両者の実現を可能とする、半導体レーザ光源装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a semiconductor laser light source device that includes a plurality of semiconductor laser elements and that can achieve both high density and high heat dissipation.

本発明に係る半導体レーザ光源装置は、
第一面と、前記第一面に対して第一方向に位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする。
The semiconductor laser light source device according to the present invention,
A first surface, a second surface located in a first direction with respect to the first surface, and a first through hole that is formed in a partial region and reaches the second surface from the first surface, A stem made of metal material,
At least a part is arranged so as to fit in the first through hole, a first heat sink composed of a second metal material having a higher thermal conductivity than the first metal material,
On the surface of the first heat sink in the region exposed to the first surface side of the first through hole, a plurality of submounts arranged along a second direction orthogonal to the first direction, and
A plurality of semiconductor laser devices arranged on the respective surfaces of the plurality of submounts,
In the first through hole, having a bonding material interposed between the inner wall of the stem and the outer wall of the first heat sink,
The first heat sink has a first region fixed to the stem by the bonding material at a position on the first surface side, and a second region not fixed to the stem at a position on the second surface side. It is characterized by having.

例えば、図23に示されるような従来のCANパッケージ型の半導体レーザ光源装置100において、複数の半導体レーザ素子104を並べることを検討した場合、排熱性を確保するために、ヒートシンク102を大きくする必要がある。本発明者らの鋭意研究によれば、大型のヒートシンク102とステム101とを銀ロウなどの金属ロウ材で接合すると、ヒートシンク102が半導体レーザ素子104側を凸にして反りやすくなることが分かった。なお、ここでは、説明の便宜のために、ステム101から見て半導体レーザ素子104が配置されている向きを「上」と呼び、その逆向きを「下」と呼ぶ。この呼び方に倣って記載すると、本発明者らの鋭意研究によれば、ヒートシンク102が上凸に反りやすいことが分かった。 For example, in the conventional CAN package type semiconductor laser light source device 100 as shown in FIG. 23, when considering arranging a plurality of semiconductor laser elements 104, it is necessary to enlarge the heat sink 102 in order to secure heat dissipation. There is. According to the earnest studies by the present inventors, it has been found that when the large heat sink 102 and the stem 101 are joined with a metal brazing material such as silver brazing, the heat sink 102 is likely to warp with the semiconductor laser element 104 side being convex. .. Here, for convenience of description, the direction in which the semiconductor laser device 104 is arranged as viewed from the stem 101 is called “up”, and the opposite direction is called “down”. When described in accordance with this name, the present inventors have made earnest studies and found that the heat sink 102 is likely to warp upwardly.

更なる排熱性を確保するためには、ステム101の、半導体レーザ素子104とは反対側の面、すなわち下側の面に、直接又はアルミダイキャストなどの基台を介して、フィンなどの空冷部材又は排水管などの水冷部材を有してなる冷却部材を配置する方法が考えられる。しかし、上述したように、ヒートシンク102が上凸に反ると、この冷却部材とヒートシンク102とを面接触させることができず、高い排熱性が確保できない。 In order to secure further heat dissipation, air cooling such as fins is performed on the surface of the stem 101 opposite to the semiconductor laser device 104, that is, the lower surface, directly or through a base such as aluminum die casting. A method of arranging a cooling member including a member or a water cooling member such as a drain pipe can be considered. However, as described above, when the heat sink 102 is warped upward, the cooling member and the heat sink 102 cannot be brought into surface contact with each other, and high heat dissipation cannot be ensured.

これに対し、本発明に係る半導体レーザ光源装置によれば、第一ヒートシンクは、第一面側(上側)ではステムに対して接合材によって固定される一方、第二面側(下側)ではステムに対して固定されていない。この結果、ステムと第一ヒートシンクとの接合工程により、ステムが下凸に反りやすくなる。これにより、空冷部材や水冷部材などの冷却部材(本明細書内において、「第二ヒートシンク」に対応する。)をステムの第二面側に接触させるに際し、下凸形状に沿っているステムを第一面側からステムを第二面側に向けて(下向きに)押圧することで、第一ヒートシンクを第二ヒートシンクに対して面接触させやすくなる。この結果、高い排熱性が確保できる。詳細は、「発明の詳細な説明」の項で後述される。 On the other hand, according to the semiconductor laser light source device of the present invention, the first heat sink is fixed to the stem on the first surface side (upper side) by the bonding material, while on the second surface side (lower side). Not fixed to the stem. As a result, the stem tends to warp downward due to the step of joining the stem and the first heat sink. Thereby, when a cooling member such as an air cooling member or a water cooling member (corresponding to “second heat sink” in the present specification) is brought into contact with the second surface side of the stem, the stem along the downward convex shape is By pressing the stem from the first surface side toward the second surface side (downward), it becomes easy to bring the first heat sink into surface contact with the second heat sink. As a result, high heat dissipation can be secured. Details will be described later in the section “Detailed Description of the Invention”.

接合材としては、銀ロウなどの金属ロウ材、金属共晶半田材、金属接着材などを利用することができる。 As the joining material, a metal brazing material such as silver brazing material, a metal eutectic solder material, a metal adhesive, or the like can be used.

前記第一ヒートシンクは、前記第一方向に関して前記第二面よりも前記第一貫通孔から外側に突出しているものとしても構わない。 The first heat sink may project outward from the first through hole more than the second surface in the first direction.

第一ヒートシンクが、第一貫通孔から第二面よりも外側に突出しているため、仮に第一ヒートシンクが上凸に反る形状であっても、上記第二ヒートシンクと接触しない状態が回避される。特に、上述したように、ステムが下凸に反りやすい形状となるため、ステムを第二ヒートシンクに対して下向きに押さえながら固定することで、ステムよりも更に下側に突出している第一ヒートシンクは、第二ヒートシンクに対して面接触しやすい形状となる。この結果、高い排熱性が確保される。 Since the first heat sink projects from the first through hole to the outside of the second surface, even if the first heat sink has an upwardly convex shape, a state where it does not contact the second heat sink is avoided. .. In particular, as described above, since the stem has a shape that is likely to warp downwardly, the first heat sink protruding further below the stem can be fixed by pressing the stem downward against the second heat sink. The shape is such that it is easy to come into surface contact with the second heat sink. As a result, high heat dissipation is secured.

前記接合材は、前記第一貫通孔内において、前記第一面側の領域にのみ形成されているものとしても構わない。 The bonding material may be formed only in the region on the first surface side in the first through hole.

これにより、第一ヒートシンクは、ステムの第一面側においてステムに対して固定される第一領域と、ステムの第二面側においてステムに対して固定されていない第二領域とを有する。 Thereby, the first heat sink has the first region fixed to the stem on the first surface side of the stem and the second region not fixed to the stem on the second surface side of the stem.

前記半導体レーザ光源装置は、
前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有するものとしても構わない。
The semiconductor laser light source device,
A second heat sink arranged to contact the second region of the first heat sink;
It may have a pressing member for fixing the second heat sink and the stem.

第二ヒートシンクは、フィンなどの空冷部材又は排水管などの水冷部材を有してなる冷却部材とすることができる。なお、第二ヒートシンクは、前記冷却部材が単独で構成されていても構わないし、前記冷却部材に連結された基台を備えていても構わない。 The second heat sink can be a cooling member including an air cooling member such as fins or a water cooling member such as a drain pipe. The second heat sink may include the cooling member alone, or may include a base connected to the cooling member.

複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と非平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置されているものとしても構わない。
The plurality of submounts are arranged on a surface of the first heat sink that is non-parallel to the first surface,
The plurality of semiconductor laser elements may be arranged on the surfaces of the plurality of submounts so as to emit light in the first direction, respectively.

前記半導体レーザ光源装置は、前記第一ヒートシンクの面上に配置されたミラーを有し、
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換するものとしても構わない。
The semiconductor laser light source device has a mirror arranged on the surface of the first heat sink,
The plurality of submounts are arranged on a surface parallel to the first surface of the surfaces of the first heat sink,
The plurality of semiconductor laser elements are arranged on the surface of the plurality of submounts so as to emit light in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction,
The mirror may convert a traveling direction of light emitted from the plurality of semiconductor laser elements toward the third direction into the first direction.

前記第一金属材料は、鉄、鉄合金からなる群より選択された1種以上の材料であり、
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であるものとしても構わない。
The first metal material is one or more materials selected from the group consisting of iron and iron alloys,
The second metal material may be one or more materials selected from the group consisting of copper and copper alloys.

本発明の半導体レーザ光源装置によれば、複数の半導体レーザ素子を備え、高密度化と高排熱性の両者の実現が可能となる。 According to the semiconductor laser light source device of the present invention, a plurality of semiconductor laser elements are provided, and it is possible to realize both high density and high heat dissipation.

半導体レーザ光源装置の第一実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of 1st embodiment of a semiconductor laser light source device. 図1からキャップ及びミラーの図示を省略した図面である。2 is a view in which a cap and a mirror are omitted from FIG. 1. ステムの構造を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view showing the structure of the stem. 図1に示す半導体レーザ光源装置をZ方向から見たときの模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 1 when viewed from the Z direction. 図4内のA1−A1線断面図である。It is the A1-A1 sectional view taken on the line in FIG. 図4内のA1−A1線断面図である。It is the A1-A1 sectional view taken on the line in FIG. 第二ヒートシンクを含む半導体レーザ光源装置の第一実施形態の構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of 1st embodiment of the semiconductor laser light source device containing a 2nd heat sink. 図6に示す半導体レーザ光源装置をZ方向から見たときの模式的な図面である。7 is a schematic view of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 6 when viewed from the Z direction. 接合工程時に第一ヒートシンク及びステムに対してかかる応力を模式的に説明する図面である。It is drawing which illustrates typically the stress applied to a 1st heat sink and a stem at the time of a joining process. 第一ヒートシンク及びステムを第二ヒートシンクに対して固定させる方法の一例を模式的に示す図面である。It is drawing which shows typically an example of the method of fixing a 1st heat sink and a stem with respect to a 2nd heat sink. 図1に示す半導体レーザ光源装置の別実施例をZ方向から見たときの模式的な平面図を、図4にならって図示した図面である。FIG. 5 is a schematic plan view of another embodiment of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 1 when viewed from the Z direction, which is shown in accordance with FIG. 4. 半導体レーザ光源装置の第二実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of 2nd embodiment of a semiconductor laser light source device. 図11からキャップの図示を省略した図面である。12 is a view in which the cap is omitted from FIG. 11. 図11に示す半導体レーザ光源装置をZ方向から見たときの模式的な平面図である。FIG. 12 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 11 when viewed from the Z direction. 図13内のA1−A1線断面図である。It is the A1-A1 sectional view taken on the line in FIG. 半導体レーザ光源装置の第三実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of 3rd embodiment of a semiconductor laser light source device. 図15からキャップの図示を省略した図面である。16 is a drawing in which the cap is omitted from FIG. 15. 図15に示す半導体レーザ光源装置の模式的な断面図である。FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 15. 第二ヒートシンクを含む半導体レーザ光源装置の第三実施形態の構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of 3rd embodiment of the semiconductor laser light source device containing a 2nd heat sink. 半導体レーザ光源装置の第四実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of 4th embodiment of a semiconductor laser light source device. 図19からキャップの図示を省略した図面である。20 is a drawing in which the cap is omitted from FIG. 19. 図19に示す半導体レーザ光源装置の模式的な断面図である。20 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor laser light source device shown in FIG. 19. 別実施形態の半導体レーザ光源装置が備えるステムの構造を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the stem with which the semiconductor laser light source device of another embodiment is equipped. 従来のCANパッケージ型の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す図面である。It is drawing which shows typically the structure of the conventional CAN package type semiconductor laser light source device.

本発明に係る半導体レーザ光源装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。以下の各図面は、模式的に示されたものであり、図面上の寸法比は必ずしも実際の寸法比とは一致していない。また、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。 An embodiment of a semiconductor laser light source device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following drawings are shown schematically, and the dimensional ratios in the drawings do not always match the actual dimensional ratios. In addition, the dimensional ratios do not always match between the drawings.

[第一実施形態]
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第一実施形態について、説明する。図1は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図1は、理解の容易の観点から、後述するキャップ10の一部が切断された状態で図示されている。
[First embodiment]
A first embodiment of a semiconductor laser light source device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor laser light source device of this embodiment. It should be noted that FIG. 1 is illustrated in a state in which a part of a cap 10 to be described later is cut from the viewpoint of easy understanding.

以下の説明では、図1等に記載されたXYZ座標系が適宜参照される。 In the following description, the XYZ coordinate system described in FIG. 1 and the like will be appropriately referred to.

図1に示すように、半導体レーザ光源装置1は、X方向に沿って複数配列された半導体レーザ素子2と、各半導体レーザ素子2が載置されるサブマウント3と、サブマウント3が面上に載置される第一ヒートシンク4と、第一ヒートシンク4と連結されてなるステム5とを備える。 As shown in FIG. 1, a semiconductor laser light source device 1 includes a plurality of semiconductor laser elements 2 arranged in the X direction, a submount 3 on which the semiconductor laser elements 2 are mounted, and a submount 3 on the surface. And a stem 5 connected to the first heat sink 4.

半導体レーザ素子2は、基板と基板上に積層された多層の半導体層とを含んであり、半導体層の構成材料に応じて決定される波長のレーザ光L2を出射する。例えば、前記半導体層が、InGaP、又はInGaAlPからなる活性層を含む場合、半導体レーザ素子2は、波長が600nm〜800nm帯の、いわゆる赤色光のレーザ光L2を出射する。ただし、本発明において、半導体レーザ光源装置1が出射するレーザ光L2の波長は限定されない。 The semiconductor laser device 2 includes a substrate and multiple semiconductor layers stacked on the substrate, and emits laser light L2 having a wavelength determined according to the constituent material of the semiconductor layer. For example, when the semiconductor layer includes an active layer made of InGaP or InGaAlP, the semiconductor laser element 2 emits so-called red laser light L2 having a wavelength of 600 nm to 800 nm. However, in the present invention, the wavelength of the laser light L2 emitted from the semiconductor laser light source device 1 is not limited.

本実施形態の例では、図1に示すように、各半導体レーザ素子2はXY平面上においてX方向に整列するように配置されている。そして、半導体レーザ光源装置1は、各半導体レーザ素子2からY方向に出射されたレーザ光L2の進行方向を、Z方向に変換するためのミラー12を有する。ミラー12によって進行方向が変換されたレーザ光L2は、キャップ10に設けられた窓部10aを介して、半導体レーザ光源装置1の外部に取り出される。 In the example of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the semiconductor laser elements 2 are arranged so as to be aligned in the X direction on the XY plane. The semiconductor laser light source device 1 has a mirror 12 for converting the traveling direction of the laser light L2 emitted from each semiconductor laser element 2 in the Y direction into the Z direction. The laser light L2 whose traveling direction is changed by the mirror 12 is extracted to the outside of the semiconductor laser light source device 1 through the window 10a provided in the cap 10.

キャップ10は、内部を気密にすることで、半導体レーザ素子2を保護する目的で設けられており、例えばステム5に対して抵抗溶接などの方法で接合されている。 The cap 10 is provided for the purpose of protecting the semiconductor laser element 2 by making the inside airtight, and is joined to the stem 5 by a method such as resistance welding.

本明細書において、Z方向が「第一方向」に対応し、X方向が「第二方向」に対応し、Y方向が「第三方向」に対応する。 In this specification, the Z direction corresponds to the “first direction”, the X direction corresponds to the “second direction”, and the Y direction corresponds to the “third direction”.

サブマウント3は、例えば面上に不図示の電極配線が設けられることで、半導体レーザ素子2に対する給電のための電気的な接続が形成される。また、サブマウント3は、半導体レーザ素子2の発光時に生じる熱を、第一ヒートシンク4側に導く機能も有している。サブマウント3は、放熱性、絶縁性、半導体レーザ素子2との線膨張係数差などに鑑み、適宜材料が選択される。一例として、サブマウント3は、AlN、Al23、SiC、CuWなどの材料で構成される。 The submount 3 is provided with, for example, an electrode wiring (not shown) on its surface to form an electrical connection for supplying power to the semiconductor laser element 2. The submount 3 also has a function of guiding the heat generated when the semiconductor laser element 2 emits light to the first heat sink 4 side. The material of the submount 3 is appropriately selected in consideration of heat dissipation, insulation, difference in linear expansion coefficient with the semiconductor laser element 2, and the like. As an example, the submount 3 is made of a material such as AlN, Al 2 O 3 , SiC, CuW.

本実施形態において、各サブマウント3は、第一ヒートシンク4のXY平面に平行な面上に載置されている。図2は、理解の容易のために、図1からキャップ10及びミラー12の図示を省略した図面である。 In the present embodiment, each submount 3 is placed on a plane parallel to the XY plane of the first heat sink 4. 2 is a view in which the cap 10 and the mirror 12 are omitted from FIG. 1 for easy understanding.

ステム5は、第一面5aと、第一面5aに対してZ方向に向かい合う位置に第二面5bとを有する。ステム5は、図3に示すように、第一面5aから第二面5bに対してZ方向に貫通する、第一貫通孔21と第二貫通孔22とを有する。図3は、ステム5をZ方向から見たときの模式的な平面図である。図3に示すように、本実施形態の例では、ステム5は、1つの第一貫通孔21と、2つの第二貫通孔(22,22)を有している。 The stem 5 has a first surface 5a and a second surface 5b at a position facing the first surface 5a in the Z direction. As shown in FIG. 3, the stem 5 has a first through hole 21 and a second through hole 22 penetrating in the Z direction from the first surface 5a to the second surface 5b. FIG. 3 is a schematic plan view of the stem 5 when viewed from the Z direction. As shown in FIG. 3, in the example of the present embodiment, the stem 5 has one first through hole 21 and two second through holes (22, 22).

ステム5は、上述したように、抵抗溶接などの方法で第一面5aに対してキャップ10が接合される。このため、ステム5は、抵抗溶接などが可能な材料で構成されており、例えば、鉄、鉄合金などで構成される。 As described above, in the stem 5, the cap 10 is joined to the first surface 5a by a method such as resistance welding. Therefore, the stem 5 is made of a material that can be resistance-welded, and is made of, for example, iron or an iron alloy.

本実施形態では、ステム5の面上において、Y方向に関して非対称な位置に第一貫通孔21が形成されている。すなわち、ステム5は、Y方向に関して第一貫通孔21の外側の位置に、幅の広い領域(第一部分51)と、幅の狭い領域(第二部分52)とを有している。そして、ステム5の第一部分51内において、X方向に離間した2箇所の位置に第二貫通孔22が形成されている。 In the present embodiment, the first through holes 21 are formed on the surface of the stem 5 at positions asymmetric with respect to the Y direction. That is, the stem 5 has a wide region (first portion 51) and a narrow region (second portion 52) at a position outside the first through hole 21 in the Y direction. Then, in the first portion 51 of the stem 5, second through holes 22 are formed at two positions separated in the X direction.

第一貫通孔21は、第一ヒートシンク4を嵌合するための孔部である。図1及び図2に示されるように、第一ヒートシンク4は、第一貫通孔21内にZ方向に嵌め込まれるように配置されている。本実施形態では、第一貫通孔21の、ステム5の第一面5a側に露出している第一ヒートシンク4の面上に、サブマウント3及び半導体レーザ素子2が載置されている。 The first through hole 21 is a hole for fitting the first heat sink 4. As shown in FIGS. 1 and 2, the first heat sink 4 is arranged so as to be fitted in the first through hole 21 in the Z direction. In the present embodiment, the submount 3 and the semiconductor laser element 2 are placed on the surface of the first heat sink 4 exposed on the first surface 5a side of the stem 5 of the first through hole 21.

第一ヒートシンク4は、半導体レーザ素子2の発光時に生じる熱を排熱させる機能を有している。このため、第一ヒートシンク4は、熱伝導率の高い材料で構成されるのが好ましい。より詳細には、第一ヒートシンク4は、ステム5よりも熱伝導率の高い材料で構成され、例えば、銅、銅合金などで構成される。 The first heat sink 4 has a function of discharging heat generated when the semiconductor laser element 2 emits light. Therefore, the first heat sink 4 is preferably made of a material having a high thermal conductivity. More specifically, the first heat sink 4 is made of a material having a higher thermal conductivity than the stem 5, and is made of, for example, copper or a copper alloy.

図2に示すように、本実施形態では、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して、ステム5の第二面5bよりも長さd4だけ突出するように配置されている。 As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the first heat sink 4 is arranged so as to project from the second surface 5b of the stem 5 by a length d4 in the Z direction.

2箇所に設けられた第二貫通孔(22,22)は、給電ピン7を挿入するための孔部である。給電ピン7は、コバールなどの鉄合金などの導電性材料で構成される。より詳細には、第二貫通孔22内には、中空状(筒状)に形成された、低融点ガラスなどの絶縁部材13が嵌め込まれており、その内側に給電ピン7が挿入されることで、給電ピン7とステム5との間の絶縁性が確保されている。給電ピン7は、ステム5の第二面5b側の位置において後述される給電基板15と電気的に接続され、第一面5a側の位置において半導体レーザ素子2と電気的に接続される。これにより、給電基板15から、給電ピン7を介して半導体レーザ素子2に対して給電される。 The second through holes (22, 22) provided at two locations are holes for inserting the power supply pins 7. The power supply pin 7 is made of a conductive material such as an iron alloy such as Kovar. More specifically, a hollow (cylindrical) insulating member 13 such as low-melting glass is fitted into the second through hole 22, and the power supply pin 7 is inserted inside the insulating member 13. Thus, the insulation between the power supply pin 7 and the stem 5 is secured. The power supply pin 7 is electrically connected to a power supply substrate 15 described later at a position on the second surface 5b side of the stem 5, and electrically connected to the semiconductor laser element 2 at a position on the first surface 5a side. As a result, power is supplied from the power supply board 15 to the semiconductor laser element 2 via the power supply pin 7.

第一ヒートシンク4とステム5とは、第一貫通孔21内において、接合材6によって接合されている。接合材6としては、銀ロウなどの金属ロウ材、金属共晶半田材、金属接着材などを利用することができる。 The first heat sink 4 and the stem 5 are joined by the joining material 6 in the first through hole 21. As the bonding material 6, a metal brazing material such as silver brazing material, a metal eutectic solder material, or a metal adhesive material can be used.

本実施形態において、第一ヒートシンク4は、ステム5の第一面5a側において接合材6によってステム5と接合されている一方、第二面5b側にはステム5と接合されていない。この点につき、図4、図5A及び図5Bを参照して説明する。図4は、図1に示す半導体レーザ光源装置1をZ方向から見たときの模式的な平面図である。また、図5A及び図5Bは、いずれも図4内のA1−A1線断面図であるが、説明の都合上、表記の方法が異なっている。また、理解の容易のため、図5A及び図5Bでは一部の部材の大きさが誇張して図示されている。 In the present embodiment, the first heat sink 4 is joined to the stem 5 by the joining material 6 on the first surface 5a side of the stem 5, but is not joined to the stem 5 on the second surface 5b side. This point will be described with reference to FIGS. 4, 5A and 5B. FIG. 4 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device 1 shown in FIG. 1 when viewed from the Z direction. 5A and 5B are sectional views taken along the line A1-A1 in FIG. 4, but the notation is different for convenience of description. For easy understanding, the sizes of some members are exaggerated in FIGS. 5A and 5B.

上述したように、ステム5に形成された第一貫通孔21内に嵌め込まれた第一ヒートシンク4は、第一貫通孔21内において接合材6によってステム5と接合されている。また、第二貫通孔22内を貫通するように配置された給電ピン7は、低融点ガラスなどの絶縁部材13によってステム5との間の絶縁性が確保されている。なお、本実施形態の例では、ステム5の第二面5b側に露出している第一ヒートシンク4のZ方向の長さd4は、ステム5の第二面5b側に露出している給電ピン7の長さd7よりも長い。 As described above, the first heat sink 4 fitted in the first through hole 21 formed in the stem 5 is joined to the stem 5 by the joining material 6 in the first through hole 21. Further, the power supply pin 7 arranged so as to penetrate through the second through hole 22 is ensured to have insulation with the stem 5 by the insulating member 13 such as low melting point glass. In the example of the present embodiment, the Z-direction length d4 of the first heat sink 4 exposed on the second surface 5b side of the stem 5 is equal to the power supply pin exposed on the second surface 5b side of the stem 5. It is longer than the length d7 of 7.

図5A及び図5Bに示すように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して第一面5a側においてのみ接合材6によってステム5と接合されている。この結果、図5Bに示すように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して、接合材6によってステム5と固定された第一領域4aと、ステム5に対して固定されていない第二領域4bとを有する。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the first heat sink 4 is joined to the stem 5 by the joining material 6 only on the first surface 5a side in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 5B, the first heat sink 4 has a first region 4a fixed to the stem 5 by the bonding material 6 and a second region 4b not fixed to the stem 5 in the Z direction. Have.

図6は、半導体レーザ光源装置1の構造を模式的に示す断面図であり、図5A及び図5Bと比較して、更に第二ヒートシンク31及び給電基板15が図示されている。給電基板15は、半導体レーザ素子2に対する給電を制御するための回路素子(不図示)が実装された基板である。なお、図6には、給電ピン7と半導体レーザ素子2を電気的に接続するためのワイヤ18が図示されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the semiconductor laser light source device 1, and further shows the second heat sink 31 and the power feeding substrate 15 as compared with FIGS. 5A and 5B. The power supply board 15 is a board on which a circuit element (not shown) for controlling power supply to the semiconductor laser element 2 is mounted. Note that FIG. 6 shows a wire 18 for electrically connecting the power feeding pin 7 and the semiconductor laser element 2.

上述したように、第一ヒートシンク4は、半導体レーザ素子2で生じた熱を排熱する機能を有している。この排熱効果を更に高める観点からは、第一ヒートシンク4を、空冷部材や水冷部材からなる第二ヒートシンク31と接触させるのが好ましい。ここで、上記のように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関してステム5と接合されていない第二領域4bを有しているため、接合材6を用いて第一ヒートシンク4とステム5との接合に際して加熱及び冷却の工程を経ることで、第一ヒートシンク4が変形したとしても、第二ヒートシンク31との面接触が容易に確保できる。この点については、後述される。 As described above, the first heat sink 4 has a function of discharging heat generated by the semiconductor laser device 2. From the viewpoint of further enhancing the effect of exhausting heat, it is preferable to bring the first heat sink 4 into contact with the second heat sink 31 including an air cooling member or a water cooling member. Here, as described above, since the first heat sink 4 has the second region 4b that is not joined to the stem 5 in the Z direction, the first heat sink 4 and the stem 5 are joined together by using the joining material 6. Even if the first heat sink 4 is deformed, the surface contact with the second heat sink 31 can be easily ensured by passing through the heating and cooling steps at the time of joining. This point will be described later.

また、本実施形態の半導体レーザ光源装置1によれば、Z方向に関して、第一ヒートシンク4が、給電ピン7よりも更に突出して配置されている。この結果、図6に示すように、給電基板15を、ステム5の第二面5bと第二ヒートシンク31との間の位置に配置することが可能となる。 Further, according to the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment, the first heat sink 4 is arranged so as to further project from the power supply pin 7 in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 6, the power supply board 15 can be arranged at a position between the second surface 5b of the stem 5 and the second heat sink 31.

図7は、給電基板15を含む半導体レーザ光源装置1を、Z方向に見たときの模式的な平面図である。図6及び図7に示すように、給電基板15は、ステム5の第二面5b側において、X方向に延伸するように配置される。給電ピン7は、例えばハンダ材16によって給電基板15に対して電気的な接続が形成されている。 FIG. 7 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device 1 including the power supply substrate 15 when viewed in the Z direction. As shown in FIGS. 6 and 7, the power supply board 15 is arranged on the second surface 5b side of the stem 5 so as to extend in the X direction. The power supply pin 7 is electrically connected to the power supply board 15 by a solder material 16, for example.

かかる構成によれば、給電ピン7は、第一ヒートシンク4よりもZ方向に係る突出長さが短いため、給電基板15を配置するための、アルミダイキャストなどの基台を介することなく、直接第一ヒートシンク4を第二ヒートシンク31に対して接触させることができる。アルミダイキャストなどの基台は、第二ヒートシンク31よりも熱伝導率が低いため、かかる構成とすることで、より排熱性が高められる。 According to such a configuration, since the feeding pin 7 has a shorter projecting length in the Z direction than the first heat sink 4, the feeding pin 7 is directly provided without a base such as an aluminum die cast for disposing the feeding substrate 15. The first heat sink 4 can be brought into contact with the second heat sink 31. Since a base such as an aluminum die cast has a lower thermal conductivity than the second heat sink 31, this structure further enhances heat dissipation.

更に、第一ヒートシンク4は、XY平面に平行な方向に一定程度の広さを有した形状であり、この広さを有したままで第一貫通孔21内に嵌め込まれている。これにより、排熱経路として利用される第一ヒートシンク4の断面積を大きく確保することができるため、排熱効率が高められる。 Furthermore, the first heat sink 4 has a shape having a certain extent in a direction parallel to the XY plane, and is fitted into the first through hole 21 while having this extent. This makes it possible to secure a large cross-sectional area of the first heat sink 4 used as the exhaust heat path, so that the exhaust heat efficiency is improved.

図8は、接合材6を用いて、第一ヒートシンク4とステム5とを接合する工程を経て、第一ヒートシンク4及びステム5に対してかかる応力を模式的に説明する図面である。 FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the stress applied to the first heat sink 4 and the stem 5 through the step of joining the first heat sink 4 and the stem 5 using the joining material 6.

ステム5に形成された第一貫通孔21の内壁に金属ロウなどからなる接合材6が設けられ、その内側に第一ヒートシンク4が嵌め込まれる。その後、金属ロウの融点を超える温度(例えば800℃程度)に加熱されることで、融解された接合材6が、第一貫通孔21内に位置する第一ヒートシンク4の外壁に付着する。その後、室温下まで冷却されることで接合材6が凝固し、これによって、第一ヒートシンク4とステム5とが固定される。 A bonding material 6 made of metal brazing or the like is provided on the inner wall of the first through hole 21 formed in the stem 5, and the first heat sink 4 is fitted inside the bonding material 6. After that, by being heated to a temperature higher than the melting point of the metal wax (for example, about 800° C.), the melted bonding material 6 adheres to the outer wall of the first heat sink 4 located in the first through hole 21. Then, the bonding material 6 is solidified by cooling to room temperature, whereby the first heat sink 4 and the stem 5 are fixed.

図8において、(a)は、加熱前の時点における、第一ヒートシンク4及びステム5の状態を示す図面である。また、(b)は、加熱後、常温まで冷却された状態において、第一ヒートシンク4及びステム5に対して生じる応力を模式的に示す図面である。なお、図8(b)では、力の向きが矢印の方向で示され、力の大きさが矢印の長さで示されている。 In FIG. 8, (a) is a drawing showing the state of the first heat sink 4 and the stem 5 before heating. Further, (b) is a drawing schematically showing the stress generated on the first heat sink 4 and the stem 5 in a state in which after heating, the temperature is cooled to room temperature. In FIG. 8B, the direction of force is indicated by the direction of the arrow, and the magnitude of the force is indicated by the length of the arrow.

加熱されることで、第一ヒートシンク4及びステム5は膨張する。ここで、第一ヒートシンク4がCu(銅)からなり、ステム5がFe(鉄)からなる場合、熱膨張係数は第一ヒートシンク4の方がステム5よりも大きい。このため、冷却時には、第一ヒートシンク4に対して、ステム5よりも大きく収縮しようとする力が働く。 By being heated, the first heat sink 4 and the stem 5 expand. Here, when the first heat sink 4 is made of Cu (copper) and the stem 5 is made of Fe (iron), the thermal expansion coefficient of the first heat sink 4 is larger than that of the stem 5. For this reason, at the time of cooling, a force that tends to contract more than the stem 5 acts on the first heat sink 4.

ここで、上述したように、第一ヒートシンク4は、ステム5の第一面5a側において接合材6でステム5と固定されている。このため、第一ヒートシンク4の、ステム5の第一面5a側に近い領域(第一領域4a)は、接合材6で固定されたステム5によって、収縮しようとする力に対して抵抗を受ける。この結果、第一ヒートシンク4の第一領域4aは、ステム5から外側に向けて引張応力(Sr1a,Sr2a)を受ける。 Here, as described above, the first heat sink 4 is fixed to the stem 5 with the bonding material 6 on the first surface 5a side of the stem 5. Therefore, the region (first region 4a) of the first heat sink 4 close to the first surface 5a side of the stem 5 is resisted by the stem 5 fixed by the bonding material 6 against the force of contracting. .. As a result, the first region 4a of the first heat sink 4 receives tensile stress (Sr1a, Sr2a) from the stem 5 toward the outside.

一方、第一ヒートシンク4は、ステム5の第二面5b側においては、接合材6でステム5と固定されていない。このため、第一ヒートシンク4の第二領域4bは、ステム5からの引張り応力を受けることなく、収縮しようとする力(Sr3a,Sr4a)が働く。 On the other hand, the first heat sink 4 is not fixed to the stem 5 with the bonding material 6 on the second surface 5b side of the stem 5. Therefore, the second region 4b of the first heat sink 4 receives the tensile stress from the stem 5 and the force (Sr3a, Sr4a) that tries to contract acts.

逆に、ステム5については、第一面5aに近い領域においては、第一ヒートシンク4に対して収縮しようとする力が働くため、内側に向けて引張応力(Sr1b,Sr2b)を受ける。一方、第二面5bに近い領域においては、接合材6で第一ヒートシンク4と固定されていないため、第一ヒートシンク4からの引張応力を受けることなく、収縮しようとする力(Sr3b,Sr4b)が働く。ただし、ステム5の構成材料は、第一ヒートシンク4の構成材料よりも、熱膨張係数が低いため、第一ヒートシンク4の収縮力(Sr3a,Sr4a)と比較して、ステム5の収縮力(Sr3b,Sr4b)は小さい。 On the contrary, with respect to the stem 5, in a region near the first surface 5a, a force to shrink the first heat sink 4 acts, so that the stem 5 receives a tensile stress (Sr1b, Sr2b) toward the inside. On the other hand, in the region close to the second surface 5b, since the bonding material 6 is not fixed to the first heat sink 4, the force (Sr3b, Sr4b) that tries to contract without receiving the tensile stress from the first heat sink 4. Works. However, since the constituent material of the stem 5 has a lower thermal expansion coefficient than the constituent material of the first heat sink 4, the contracting force (Sr3b) of the stem 5 is larger than the contracting force (Sr3a, Sr4a) of the first heat sink 4. , Sr4b) is small.

つまり、第一ヒートシンク4は、ステム5の第一面5a側では外側に引っ張られる応力(Sr1a,Sr2a)が働き、ステム5の第二面5b側では内側に収縮しようとする力(Sr3a,Sr4a)が働く。この結果、第一ヒートシンク4は、ステム5の第一面5a側、すなわち+Z方向を凸とした形状に反りやすくなる。 That is, the first heat sink 4 has a force (Sr1a, Sr2a) that is pulled outward on the first surface 5a side of the stem 5, and contracts inward (Sr3a, Sr4a) on the second surface 5b side of the stem 5. ) Works. As a result, the first heat sink 4 is likely to warp in a shape in which the first surface 5a side of the stem 5, that is, the +Z direction is convex.

逆に、ステム5は、第一面5a側では内側に引っ張られる応力(Sr1b,Sr2b)が働き、第二面5b側では外側に収縮しようとする力(Sr3b,Sr4b)が働く。この結果、ステム5は、第二面5b側、すなわち−Z方向を凸とした形状に反りやすくなる。 On the contrary, in the stem 5, stresses (Sr1b, Sr2b) that are pulled inward act on the first surface 5a side, and forces (Sr3b, Sr4b) that try to contract outward act on the second surface 5b side. As a result, the stem 5 tends to warp to the second surface 5b side, that is, the shape in which the −Z direction is convex.

この結果、図9に模式的に示すように、−Z方向を凸とした形状に反ったステム5を、押さえ部材33を介して−Z方向に押さえることで(外力P1)、第一ヒートシンク4を第二ヒートシンク31に対して面接触させやすくなる。これにより、半導体レーザ素子2で生じた熱を、経路Th2を介して効率的に排熱できる。図9は、第一ヒートシンク4及びステム5を第二ヒートシンク31に対して固定させる方法の一例を模式的に示す図面である。ただし、説明の都合上、反りなどの形状が極めて誇張して描かれている。 As a result, as schematically shown in FIG. 9, the stem 5 curved in a convex shape in the −Z direction is pressed in the −Z direction via the pressing member 33 (external force P1), whereby the first heat sink 4 is pressed. Is easily brought into surface contact with the second heat sink 31. Thereby, the heat generated in the semiconductor laser element 2 can be efficiently discharged through the path Th2. FIG. 9 is a drawing schematically showing an example of a method of fixing the first heat sink 4 and the stem 5 to the second heat sink 31. However, for convenience of explanation, the shape such as the warp is extremely exaggerated.

押さえ部材33としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金を用いることができる。また、ステム5の反りが大きい場合には、図9に示すように、ステム5と第二ヒートシンク31との間にスペーサ35を設けるものとしても構わない。スペーサ35は、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金を用いることができる。 As the pressing member 33, for example, aluminum, aluminum alloy, or iron alloy can be used. Further, when the warp of the stem 5 is large, a spacer 35 may be provided between the stem 5 and the second heat sink 31, as shown in FIG. For the spacer 35, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, iron alloy can be used.

更に、図4に示すように、半導体レーザ素子2を、第一ヒートシンク4の面上のうち、ステム5の第一部分51に近い側に配置するのが好ましい。Y方向に係る長さの長い第一部分51は、第一部分51よりもY方向に係る長さの短い第二部分52と比べて、冷却時に生じる引張応力が大きくなる。すなわち、図8において、応力Sr1aは、応力Sr2aよりも大きい。この結果、冷却工程の後、第一ヒートシンク4は、第一部分51に近い側がより−Z方向に変位する(上述したZ方向への反り量が大きくなる)。よって、かかる領域の近くに半導体レーザ素子2が配置されることで、第二ヒートシンク31との間の距離が近くなるため、熱源となる半導体レーザ素子2が配置された側が確実に第二ヒートシンク31と接触し、排熱効果が更に高められる。 Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the semiconductor laser element 2 is arranged on the surface of the first heat sink 4 on the side closer to the first portion 51 of the stem 5. The first portion 51 having a longer length in the Y direction has a larger tensile stress generated during cooling than the second portion 52 having a shorter length in the Y direction than the first portion 51. That is, in FIG. 8, the stress Sr1a is larger than the stress Sr2a. As a result, after the cooling step, the side closer to the first portion 51 of the first heat sink 4 is further displaced in the −Z direction (the amount of warpage in the Z direction described above increases). Therefore, by disposing the semiconductor laser element 2 near such a region, the distance between the semiconductor laser element 2 and the second heat sink 31 is shortened, so that the side on which the semiconductor laser element 2 serving as a heat source is disposed is surely the second heat sink 31. And the heat exhaustion effect is further enhanced.

なお、上記実施形態において、X方向に関して、第二貫通孔22が、半導体レーザ素子2と同一の座標位置に配置されている構造を例に挙げて説明した。すなわち、第二貫通孔22に貫通して配置されている給電ピン7が、半導体レーザ素子2と同一の座標位置に配置されている構造を例に挙げて説明した。しかし、図10に示すように、給電ピン7(及びこの給電ピン7が挿入される第二貫通孔22)は、必ずしもX方向に関して、半導体レーザ素子2と同一の座標位置に配置されていなくても構わない。以下の各実施形態においても共通である。 In the above embodiment, the structure in which the second through hole 22 is arranged at the same coordinate position as the semiconductor laser element 2 in the X direction has been described as an example. That is, the structure in which the power supply pin 7 penetrating the second through hole 22 is arranged at the same coordinate position as that of the semiconductor laser element 2 has been described as an example. However, as shown in FIG. 10, the power supply pin 7 (and the second through hole 22 into which the power supply pin 7 is inserted) is not necessarily arranged at the same coordinate position as the semiconductor laser element 2 in the X direction. I don't mind. The same applies to each of the following embodiments.

[第二実施形態]
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第二実施形態につき、第一実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
[Second embodiment]
The second embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention will be described focusing on the points different from the first embodiment.

図11は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図であり、図1と同様に、キャップ10の一部が切断された状態で図示されている。図12は、図11からキャップ10の図示を省略した図面である。図13は、図11に示す半導体レーザ光源装置1をZ方向から見たときの模式的な平面図である。図14は、図13内のA2−A2線断面図であり、図5Bの表記方法にならって図示されたものである。 FIG. 11 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor laser light source device of the present embodiment, and is shown in a state in which a part of the cap 10 is cut, as in FIG. FIG. 12 is a drawing in which the cap 10 is omitted from FIG. 11. FIG. 13 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device 1 shown in FIG. 11 when viewed from the Z direction. 14 is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 in FIG. 13, which is illustrated according to the notation method of FIG. 5B.

本実施形態では、第一実施形態と異なり、半導体レーザ光源装置1はミラー12を備えていない。各半導体レーザ素子2及び各サブマウント3は、第一ヒートシンク4の面のうち、ステム5の第一面5aとは非平行な面(ここではXZ平面に平行な面)上に配置されている。なお、各半導体レーザ素子2及び各サブマウント3が、X方向に整列して配置されている点においては、第一実施形態と共通である。 In the present embodiment, unlike the first embodiment, the semiconductor laser light source device 1 does not include the mirror 12. Each semiconductor laser element 2 and each submount 3 are arranged on the surface of the first heat sink 4 that is not parallel to the first surface 5a of the stem 5 (here, the surface parallel to the XZ plane). .. The semiconductor laser elements 2 and the submounts 3 are common to the first embodiment in that they are arranged in the X direction.

各半導体レーザ素子2は、Z方向にレーザ光L2を出射するように配置されている。これにより、このレーザ光L2は、キャップ10に設けられた窓部10aを介して、半導体レーザ光源装置1の外部に取り出される。 Each semiconductor laser element 2 is arranged so as to emit a laser beam L2 in the Z direction. As a result, the laser light L2 is extracted to the outside of the semiconductor laser light source device 1 via the window 10a provided in the cap 10.

図14に示すように、本実施形態においても、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して第一面5a側においてのみ接合材6によってステム5と接合されている。この結果、図14に示すように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して、接合材6によってステム5と固定された第一領域4aと、ステム5に対して固定されていない第二領域4bとを有する。これにより、第一実施形態の半導体レーザ光源装置1と同様に、第一ヒートシンク4を第二ヒートシンク31(図6参照)に対して面接触させやすくなり、排熱性の向上が図られる。 As shown in FIG. 14, also in the present embodiment, the first heat sink 4 is joined to the stem 5 by the joining material 6 only on the first surface 5a side in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 14, the first heat sink 4 has a first region 4a fixed to the stem 5 by the bonding material 6 and a second region 4b not fixed to the stem 5 in the Z direction. Have. As a result, like the semiconductor laser light source device 1 of the first embodiment, the first heat sink 4 can be easily brought into surface contact with the second heat sink 31 (see FIG. 6), and the heat dissipation can be improved.

また、第一実施形態と同様に、ステム5の第二面5b側に露出している第一ヒートシンク4のZ方向の長さd4を、ステム5の第二面5b側に露出している給電ピン7の長さd7よりも長くするものとして構わない。かかる構成によれば、図6を参照して上述したように、給電基板15を配置するための、アルミダイキャストなどの基台を介することなく、直接第一ヒートシンク4を第二ヒートシンク31に対して接触させることができるため、排熱性が向上する。 Further, similarly to the first embodiment, the Z-direction length d4 of the first heat sink 4 exposed on the second surface 5b side of the stem 5 is fed to the stem 5 on the second surface 5b side. The pin 7 may be longer than the length d7. According to this configuration, as described above with reference to FIG. 6, the first heat sink 4 is directly attached to the second heat sink 31 without using a base such as an aluminum die-cast for disposing the power supply board 15. Since they can be brought into contact with each other, the heat exhausting property is improved.

[第三実施形態]
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第三実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
[Third embodiment]
The third embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention will be described focusing on the points different from the above embodiments.

図15は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図であり、図1と同様に、キャップ10の一部が切断された状態で図示されている。本実施形態の半導体レーザ光源装置1は、第一実施形態と比較して、給電ピン7がステム5の第二面5bからZ方向に突出する長さが、第一ヒートシンク4の突出長さより長い点のみが異なる。 FIG. 15 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor laser light source device of the present embodiment, and is shown in a state in which a part of the cap 10 is cut, as in FIG. In the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment, the length by which the feeding pin 7 projects in the Z direction from the second surface 5b of the stem 5 is longer than the projecting length of the first heat sink 4 as compared with the first embodiment. Only the points differ.

図16は、図15からキャップ10及びミラー12の図示を省略した図面である。なお、本実施形態の半導体レーザ光源装置1の平面図は、図4に示す第一実施形態の半導体レーザ光源装置1の平面図と共通であるため、図示を省略する。図17は、本実施形態の半導体レーザ光源装置1において、図4内のA1−A1線で切断したときの模式的な平面図であり、図5Bの表記方法にならって図示されたものである。 16 is a drawing in which the cap 10 and the mirror 12 are omitted from FIG. The plan view of the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment is common to the plan view of the semiconductor laser light source device 1 of the first embodiment shown in FIG. FIG. 17 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment taken along the line A1-A1 in FIG. 4, and is shown according to the notation method of FIG. 5B. ..

本実施形態の半導体レーザ光源装置1は、給電ピン7のステム5の第二面5b側からZ方向に突出する長さが長い。このため、第一実施形態及び第二実施形態において上述したように、Z方向に関して、第一ヒートシンク4の−Z方向に係る端面とステム5の第二面5bとの間の位置に給電基板15を配置することができない。このため、半導体レーザ光源装置1は、例えば図18に示すように、給電基板15を配置するためのアルミダイキャストなどからなる基台37を設け、基台37に給電基板15を取り付けるものとすることができる。なお、基台37は、給電ピン7及び給電基板15を配置するための凹部37aが設けられているものとしても構わない。 In the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment, the length of the feeding pin 7 protruding from the second surface 5b side of the stem 5 in the Z direction is long. Therefore, as described above in the first and second embodiments, the power supply board 15 is located at a position between the end surface of the first heat sink 4 in the −Z direction and the second surface 5b of the stem 5 in the Z direction. Can not be placed. For this reason, in the semiconductor laser light source device 1, as shown in FIG. 18, for example, a base 37 made of aluminum die casting or the like for disposing the power supply board 15 is provided, and the power supply board 15 is attached to the base 37. be able to. The base 37 may be provided with a recess 37a for disposing the power supply pin 7 and the power supply board 15.

かかる構成の場合、基台37の−Z側の面に接触するように、第二ヒートシンク31が配置される。 In such a configuration, the second heat sink 31 is arranged so as to come into contact with the −Z side surface of the base 37.

本実施形態においても、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して第一面5a側においてのみ接合材6によってステム5と接合されている。この結果、図17に示すように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して、接合材6によってステム5と固定された第一領域4aと、ステム5に対して固定されていない第二領域4bとを有する。これにより、第一ヒートシンク4を基台37に対して面接触しやすくなる。基台37は、第二ヒートシンク31よりは熱伝導率が低いため、第一実施形態の半導体レーザ光源装置1よりは排熱性が低下する。しかし、第一ヒートシンク4と基台37との接触面積が低下すると、更に排熱性が低下してしまう。すなわち、本実施形態のように、給電ピン7の突出長さが長く、基台37を備える構成である場合においても、第一ヒートシンク4のうち、ステム5の第一面5a側を接合材6によってステム5に対して固定し、ステム5の第二面5b側は接合材6を設けずにステム5に対して非固定とすることで、排熱性が高められる。 Also in this embodiment, the first heat sink 4 is joined to the stem 5 by the joining material 6 only on the first surface 5a side in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 17, the first heat sink 4 has a first region 4a fixed to the stem 5 by the bonding material 6 and a second region 4b not fixed to the stem 5 in the Z direction. Have. This facilitates the surface contact of the first heat sink 4 with the base 37. Since the base 37 has a lower thermal conductivity than the second heat sink 31, the heat dissipation property is lower than that of the semiconductor laser light source device 1 of the first embodiment. However, if the contact area between the first heat sink 4 and the base 37 is reduced, the heat exhausting property is further reduced. That is, even in the case where the feeding pin 7 has a long projecting length and the base 37 is provided as in the present embodiment, the first heat sink 4 has the stem 5 on the first surface 5a side, and the bonding material 6 is used. By fixing with respect to the stem 5 and not fixing with respect to the stem 5 without providing the bonding material 6 on the second surface 5b side of the stem 5, the heat exhausting property is enhanced.

[第四実施形態]
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第四実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment of the semiconductor laser light source device according to the present invention will be described focusing on the points different from the above embodiments.

図19は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図であり、図1と同様に、キャップ10の一部が切断された状態で図示されている。本実施形態の半導体レーザ光源装置1は、第二実施形態と比較して、給電ピン7がステム5の第二面5bからZ方向に突出する長さが、第一ヒートシンク4の突出長さより長い点のみが異なる。 FIG. 19 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor laser light source device of the present embodiment, and is shown in the state where a part of the cap 10 is cut, similarly to FIG. In the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment, the length by which the power feeding pin 7 projects in the Z direction from the second surface 5b of the stem 5 is longer than the projecting length of the first heat sink 4 in comparison with the second embodiment. Only the points differ.

図20は、図19からキャップ10の図示を省略した図面である。なお、本実施形態の半導体レーザ光源装置1の平面図は、図13に示す第二実施形態の半導体レーザ光源装置1の平面図と共通であるため、図示を省略する。図21は、本実施形態の半導体レーザ光源装置1において、図13内のA2−A2線で切断したときの模式的な平面図であり、図5Bの表記方法にならって図示されたものである。 20 is a drawing in which the cap 10 is omitted from FIG. The plan view of the semiconductor laser light source device 1 of the present embodiment is the same as the plan view of the semiconductor laser light source device 1 of the second embodiment shown in FIG. FIG. 21 is a schematic plan view of the semiconductor laser light source device 1 according to the present embodiment taken along the line A2-A2 in FIG. 13, which is illustrated according to the notation method of FIG. 5B. ..

本実施形態においても、第三実施形態と同様に、給電ピン7のステム5の第二面5b側からZ方向に突出する長さが長いため、第三実施形態と同様に、給電基板15を配置するためのアルミダイキャストなどからなる基台37を設け、基台37に給電基板15を取り付けるものとすることができる。 Also in the present embodiment, as in the third embodiment, since the length of the power supply pin 7 protruding from the second surface 5b side of the stem 5 in the Z direction is long, the power supply board 15 is provided in the same manner as in the third embodiment. It is possible to provide a base 37 made of aluminum die cast or the like for arrangement, and attach the power supply board 15 to the base 37.

本実施形態においても、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して第一面5a側においてのみ接合材6によってステム5と接合されている。この結果、図21に示すように、第一ヒートシンク4は、Z方向に関して、接合材6によってステム5と固定された第一領域4aと、ステム5に対して固定されていない第二領域4bとを有する。これにより、第一ヒートシンク4を基台37に対して面接触しやすくなり、排熱性が高められる。 Also in this embodiment, the first heat sink 4 is joined to the stem 5 by the joining material 6 only on the first surface 5a side in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 21, the first heat sink 4 has a first region 4a fixed to the stem 5 by the bonding material 6 and a second region 4b not fixed to the stem 5 in the Z direction. Have. As a result, the first heat sink 4 is easily brought into surface contact with the base 37, and the heat dissipation is improved.

[別実施形態]
以下、別実施形態につき説明する。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment will be described.

〈1〉上記実施形態では、第一貫通孔21内において、ステム5の第一面5a側にのみ接合材6が設けられている構成について言及した。しかし、第一実施形態及び第二実施形態のように、第一ヒートシンク4が、ステム5の第二面5bに対してZ方向に大きく突出する構成においては、当該突出している領域については、第一ヒートシンク4はステム5に対して固定されていない。このため、かかる構成においては、第一貫通孔21内においてZ方向に関して全体にわたって接合材6が設けられていても、加熱後の冷却工程において、第一ヒートシンク4及びステム5に対して、図8を参照して説明した応力と同様の応力が生じる。 <1> In the above embodiment, the configuration in which the bonding material 6 is provided only in the first through hole 21 on the first surface 5a side of the stem 5 has been described. However, in the configuration in which the first heat sink 4 largely protrudes in the Z direction with respect to the second surface 5b of the stem 5 as in the first embodiment and the second embodiment, regarding the protruding region, One heat sink 4 is not fixed to the stem 5. Therefore, in such a configuration, even if the bonding material 6 is provided in the first through-hole 21 in the Z direction as a whole, in the cooling step after heating, as shown in FIG. A stress similar to that described with reference to FIG.

つまり、かかる構成の下では、上述した実施形態と同様に、ステム5が−Z側を凸にして反るため、第一ヒートシンク4を第二ヒートシンク31に対して面接触させやすくなり、排熱性が向上する。 That is, under such a configuration, as in the above-described embodiment, the stem 5 is convex on the −Z side and warps, so that the first heat sink 4 is easily brought into surface contact with the second heat sink 31, and the heat exhausting property is improved. Is improved.

〈2〉上記実施形態では、第一貫通孔21が、ステム5の面上において、Y方向に関して非対称な位置に形成されるものとして説明した。しかし、本発明において、第一貫通孔21は、ステム5の面上において、Y方向に関して対称な位置に形成されるものとしても構わない。すなわち、第一部分51と第二部分52は、Y方向に関して同じ幅を有するものとしても構わない。この場合、2つの第二貫通孔22は、第一部分51と第二部分52のどちら側に設けられていても構わない。 <2> In the above embodiment, the first through hole 21 is described as being formed on the surface of the stem 5 at an asymmetric position in the Y direction. However, in the present invention, the first through hole 21 may be formed at a position symmetrical with respect to the Y direction on the surface of the stem 5. That is, the first portion 51 and the second portion 52 may have the same width in the Y direction. In this case, the two second through holes 22 may be provided on either side of the first portion 51 and the second portion 52.

〈3〉上記実施形態では、2つの第二貫通孔22が、第一貫通孔21に対してY方向に係る外側に設けられるものとして説明した。しかし、図22に示すように、2つの第二貫通孔22が、第一貫通孔21に対してX方向に係る外側に設けられるものとしても構わない。 <3> In the above embodiment, the two second through holes 22 are described as being provided outside the first through hole 21 in the Y direction. However, as shown in FIG. 22, the two second through holes 22 may be provided outside the first through hole 21 in the X direction.

〈4〉上記実施形態では、半導体レーザ素子2の第一ヒートシンク4の面上における設置位置に関し、ステム5のうちの、Y方向に係る幅が広い第一部分51に対して近い位置であるものとして説明した。しかし、本発明において、第一ヒートシンク4の面上における半導体レーザ素子2の設置位置は、上記内容に限定されない。例えば、上記各実施形態において、半導体レーザ素子2は、第一ヒートシンク4の面上のうち、ステム5のうちの、Y方向に係る幅が狭い第二部分52に対して近い位置に配置されるものとしても構わない。 <4> In the above embodiment, regarding the installation position of the semiconductor laser element 2 on the surface of the first heat sink 4, it is assumed that the position is close to the wide first portion 51 of the stem 5 in the Y direction. explained. However, in the present invention, the installation position of the semiconductor laser element 2 on the surface of the first heat sink 4 is not limited to the above contents. For example, in each of the above-described embodiments, the semiconductor laser element 2 is arranged on the surface of the first heat sink 4 at a position close to the second portion 52 of the stem 5 having a narrow width in the Y direction. It does not matter as a thing.

〈5〉第一実施形態及び第二実施形態において、半導体レーザ光源装置1は、ステム5の第二面5b側に給電基板15を設け、第一ヒートシンク4を直接第二ヒートシンク31に接触させる構成であるものとして説明した。しかし、これらの実施形態においても、第三実施形態及び第四実施形態で説明したように、半導体レーザ光源装置1が給電基板15を設置するための基台37を備え、第一ヒートシンク4が基台37を介して第二ヒートシンク31に対して接触される構成としても構わない。 <5> In the first and second embodiments, the semiconductor laser light source device 1 is configured such that the power supply substrate 15 is provided on the second surface 5b side of the stem 5 and the first heat sink 4 is brought into direct contact with the second heat sink 31. It was described as being. However, also in these embodiments, as described in the third and fourth embodiments, the semiconductor laser light source device 1 includes the base 37 on which the power supply board 15 is installed, and the first heat sink 4 is the base. The configuration may be such that the second heat sink 31 is brought into contact with the table 37.

〈6〉上記実施形態では、ステム5に設けられる第二貫通孔22が2箇所であるものとして説明したが、3箇所以上に第二貫通孔22が形成されていても構わない。 <6> In the above embodiment, the description has been made assuming that the second through holes 22 provided in the stem 5 are two places, but the second through holes 22 may be formed in three or more places.

〈7〉上記実施形態では、半導体レーザ素子2がX方向に一列に配置されている場合について説明したが、X方向及びY方向にマトリクス状に配置されているものとしても構わない。 <7> In the above embodiment, the case where the semiconductor laser elements 2 are arranged in a line in the X direction has been described, but they may be arranged in a matrix in the X direction and the Y direction.

1 : 半導体レーザ光源装置
2 : 半導体レーザ素子
3 : サブマウント
4 : 第一ヒートシンク
4a : 第一ヒートシンクの第一領域
4b : 第一ヒートシンクの第二領域
5 : ステム
5a : ステムの第一面
5b : ステムの第二面
6 : 接合材
7 : 給電ピン
10 : キャップ
10a : 窓部
12 : ミラー
13 : 絶縁部材
15 : 給電基板
16 : ハンダ材
18 : ワイヤ
21 : 第一貫通孔
22 : 第二貫通孔
31 : 第二ヒートシンク
33 : 押さえ部材
35 : スペーサ
37 : 基台
37a : 凹部
51 : ステムの第一部分
52 : ステムの第二部分
100 : 従来の半導体レーザ光源装置
101 : ステム
102 : ヒートシンク
103 : サブマウント
104 : 半導体レーザ素子
105 : 給電ピン
110 : キャップ
110a : 窓部
L2 : レーザ光
1: semiconductor laser light source device 2: semiconductor laser element 3: submount 4: first heat sink 4a: first region of first heat sink 4b: second region of first heat sink 5: stem 5a: first surface of stem 5b: Second surface of stem 6: Bonding material 7: Power supply pin 10: Cap 10a: Window part 12: Mirror 13: Insulating member 15: Power supply board 16: Solder material 18: Wire 21: First through hole 22: Second through hole 31: Second heat sink 33: Pressing member 35: Spacer 37: Base 37a: Recess 51: Stem first part 52: Stem second part 100: Conventional semiconductor laser light source device 101: Stem 102: Heat sink 103: Submount 104: Semiconductor laser element 105: Power supply pin 110: Cap 110a: Window part L2: Laser light

特開2017−130365号公報JP, 2017-130365, A

Claims (7)

第一面と、前記第一面に対して第一方向に位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする、半導体レーザ光源装置。
A first surface, a second surface located in a first direction with respect to the first surface, and a first through hole that is formed in a partial region and reaches the second surface from the first surface, A stem made of metal material,
At least a part is arranged so as to fit in the first through hole, a first heat sink composed of a second metal material having a higher thermal conductivity than the first metal material,
On the surface of the first heat sink, which is exposed on the side of the first surface of the first through hole, a plurality of sub-mounts are arranged along a second direction orthogonal to the first direction, and
A plurality of semiconductor laser devices arranged on the respective surfaces of the plurality of submounts,
In the first through hole, having a bonding material interposed between the inner wall of the stem and the outer wall of the first heat sink,
The first heat sink has a first region fixed to the stem by the bonding material at a position on the first surface side, and a second region not fixed to the stem at a position on the second surface side. A semiconductor laser light source device comprising:
前記第一ヒートシンクは、前記第一方向に関して前記第二面よりも前記第一貫通孔から外側に突出していることを特徴とする、請求項1に記載の半導体レーザ光源装置。 The semiconductor laser light source device according to claim 1, wherein the first heat sink protrudes outward from the first through hole with respect to the second surface in the first direction. 前記接合材は、前記第一貫通孔内において、前記第一面側の領域にのみ形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体レーザ光源装置。 The semiconductor laser light source device according to claim 1, wherein the bonding material is formed only in a region on the first surface side in the first through hole. 前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。
A second heat sink arranged to contact the second region of the first heat sink;
The semiconductor laser light source device according to claim 1, further comprising a pressing member for fixing the second heat sink and the stem.
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と非平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置され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光源装置。
The plurality of submounts are arranged on a surface of the first heat sink that is non-parallel to the first surface,
The plurality of semiconductor laser elements are arranged on the surfaces of the plurality of submounts so as to emit light in the first direction, respectively. The semiconductor laser light source device described.
前記第一ヒートシンクの面上に配置されたミラーを有し、
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換す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光源装置。
A mirror disposed on the surface of the first heat sink,
The plurality of submounts are arranged on a surface parallel to the first surface of the surfaces of the first heat sink,
The plurality of semiconductor laser elements are arranged on the surface of the plurality of submounts so as to emit light in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction,
5. The mirror according to claim 1, wherein the mirror converts a traveling direction of light emitted from the plurality of semiconductor laser elements toward the third direction into the first direction. The semiconductor laser light source device described in 1.
前記第一金属材料は、鉄、鉄合金からなる群より選択された1種以上の材料であり、
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。
The first metal material is one or more materials selected from the group consisting of iron and iron alloys,
7. The semiconductor laser light source device according to claim 1, wherein the second metal material is one or more kinds of materials selected from the group consisting of copper and copper alloys.
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