JP2510162Y2

JP2510162Y2 - 半導体レ―ザ装置

Info

Publication number: JP2510162Y2
Application number: JP4421490U
Authority: JP
Inventors: 邦夫坪井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2005-04-25
Also published as: JPH044772U

Description

【考案の詳細な説明】以下の順序に従って本考案を説明する。

A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.背景技術［第８図及び第10図］ D.考案が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第７図］ a.第１の実施例［第１図、第２図」 b.第２の実施例［第３図、第４図」 c.第３の実施例［第５図、第６図」 d.アースリードの変形例［第７図］ H.考案の効果（A.産業上の利用分野）本考案は半導体レーザ装置、特に半導体レーザ素子を
アースリードにボンディングし、半導体レーザ素子の電
極をリード保持体により保持されたリードに例えばワイ
ヤを介して接続した半導体レーザ装置に関する。

（B.考案の概要）本考案は、上記の半導体レーザ装置において、材料費を節減し組立工数の低減を図り生産性を高める
ことができるようにするため、アースリードに、その一部と係合する係合部を有する
リード保持体をその係合により位置決めして固定し、半
導体レーザ素子をリード保持体の素子位置決め部により
位置決めしてアースリードに固定し、該半導体レーザ素
子の電極とリード保持体に保持されたリードを例えばワ
イヤによって接続し、アースリード又はリード保持体を
部分的に折り曲げて半導体レーザ素子をガードするよう
にしたものである。

（C.背景技術）［第８図乃至第10図］半導体レーザ装置として第８図及び第９図に示すハー
メチックシールドタイプのものが知られている。これ
は、金属性のヘッダーａに貫設した孔にガラスｂで絶縁
した状態でリードｃ、ｃを通し、ヘッダーａにモニター
用フォトダイオードｄをボンディングしヘッダーａ上に
設けられたヒートシンクｅに半導体レーザ素子ｆをボン
ディングしたり（第８図の場合）、あるいはモニター用
フォトダイオードｄをサブマウントとしてその一部上に
半導体レーザ素子ｆをボンディングしたものをヒートシ
ンクｅにボンディングしたり（第９図の場合）し、リー
ドｃ、ｃと、半導体レーザ素子ｆ及びフォトダイオード
ｄの電極との間をワイヤｇ、ｇにより接続し、光透過窓
がガラスｈにより閉塞されたキャップｉをヘッダーａに
固着してシールしたものである。

また、第10図に示すように、一対の翼部を有する金属
基板ｊの表面に絶縁層を介して配線膜ｋ、ｋを形成した
ものを用意し、アース配線膜上に半導体レーザ素子ｆ搭
載モニター用フォトダイオードｄをボンディングし、上
記一対の翼部を折り曲げて上記半導体レーザ素子ｆ及び
フォトダイオードｄをガードする筒状部ｌを形成し、該
筒状部ｌに樹脂ｍを充填したものを開発し、それについ
て特願平1-30729により提案をした。

また、特願平1-30729により提案したものにおいて樹
脂での封止をしないものも開発した。というのは、半導
体レーザ素子及びモニター用フォトダイオードの信頼性
が向上し、耐湿性が良くなったので樹脂封止の必要性が
なくなったからである。

（D.考案が解決しようとする問題点）ところで、第８図、第９図に示すようなハーメチック
シールドタイプのものはリードをヘッダーに絶縁用ガラ
スを介して接着し、また光透過窓に低融点ガラスにより
ウインドガラスを接着して該光透過窓を閉塞するので、
材料費が高くなる。また、組立工数が多い。従って、半
導体レーザ装置が高価格になるという問題があった。

また、第10図に示すような半導体レーザ装置は、金属
基板の表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の表面に配線層
を形成し、該配線層をパターニングしたものを用意しな
ければならず、材料費が高くなった。また、半導体レー
ザ素子の位置決めも面倒であり、やはり高価格であると
いう問題があった。

本考案はこのような問題点を解決すべく為されたもの
で、材料費を節減し組立工数の低減を図り生産性を高め
ることができるようにすることを目的とする。

（E.問題点を解決するための手段）本考案半導体レーザ装置は上記問題点を解決するた
め、アースリードに、その一部と係合する係合部を有す
るリード保持体をその係合により位置決めして固定し、
半導体レーザ素子をリード保持体の素子位置決め部によ
り位置決めしてアースリードに固定し、該半導体レーザ
素子の電極とリード保持体に保持されたリードを例えば
ワイヤによって接続し、アースリード又はリード保持体
を部分的に折り曲げて半導体レーザ素子をガードするよ
うにしたことを特徴とする。

（F.作用）本考案半導体レーザ装置によれば、アースリードとリ
ード保持体によって半導体レーザ素子を支持しガードで
きるので、材料費が安くて済む。そして、アースリード
に対するリード保持体の位置決めはアースリードの一部
とリード保持体の係合部とを係合させることにより行う
ことができ、アースリードへの半導体レーザ素子の位置
決めはリード保持体の素子位置決め部によって行うこと
ができる。従って、位置決めが簡単になり、製造工数が
少なくて済む。

従って、材料費の節減と組立工数の低減を図ることが
でき、半導体レーザ装置の低価格化を図ることができ
る。

また、アースリードとして金属からなるものを用いる
ので放熱性を高めることができる。

（G.実施例）［第１図乃至第７図］以下、本考案半導体レーザ装置を図示実施例に従って
詳細に説明する。

（a.第１の実施例）［第１図、第２図］第１図及び第２図は本考案半導体レーザ装置の第１の
実施例を説明するためのもので、第１図は半導体レーザ
装置の斜視図、第２図（Ａ）乃至（Ｃ）は半導体レーザ
装置の製造方法を工程順に示す斜視図である。

図面において、１は半導体レーザ装置のアースリード
で、該アースリード１は半導体レーザ装置複数個分一体
に連結されてリードフレームを成しており、製造の最終
的段階でカットされて個々の半導体レーザ装置に分離さ
れる。1aはアースリード1aの後端部である。2a、2aはア
ースリード１の前端部にアースリード１と直角方向に延
びるように形成された一対の翼片、2b、2bはアース１の
一対の翼片2a、2aから所定間隔だけ後側に離間した位置
に形成された一対の翼片であり、該翼片2a、2aと、2b、
2bとの間が係合凹部３、３となる。

４はリード保持体で、樹脂あるいはセラミック等の絶
縁体リード５、５を前後方向に貫設してなり、両側面に
上記係合凹部３、３と係合する係合突起６、６を有し、
前面に素子位置決め切欠７を有している。

８は表面にフォトダイオードが形成されたシリコンサ
ブマウント、９は該シリコンサブマウント８の表面のフ
ォトダイオードが形成されていない領域にボンディング
された半導体レーザ素子である。該半導体レーザ素子９
を支持するシリコンサブマウント８は上記素子位置決め
切欠７により位置決めされたアースリード１の表面にボ
ンディングされている。10、10は上記フォトダイオード
の電極及び半導体レーザ素子９の電極と、リード５、５
の間を接続するワイヤである。

そして、上記翼片2a、2a及び2b、2bはその基部にて略
直角に表面側に折り曲げられ、更に基部から略リード保
持体４の厚さ分先端側に寄った位置にて直角に内側に折
り曲げられており、この折り曲げられた翼片2a・2b及び
2a・2b間の係合凹部３、３にリード保持体４の係合突起
６、６が係合せしめられることによってリード保持体４
がアースリード１に対して位置決めされている。そし
て、折り曲げられた翼片2a、2a及び2b、2bによってリー
ド保持体1aがアースリード１に固定され、更に折り曲げ
られた翼片2a、2aがアースリード１の本体部分とで形成
する筒状部分によって半導体レーザ素子９、シリコンサ
ブマウント９及びワイヤ10、10がボンディングされた部
分をガードしている。

この半導体レーザ装置は第２図（Ａ）乃至（Ｃ）に示
す順序で製造される。

先ず、アースリード１を多数の半導体レーザ装置分一
体したリードフレームを用意する。同図（Ａ）は該リー
ドフレームを半導体レーザ装置１個分だけ示している。
この段階では翼片2a、2a、2b、2bは折り曲げられていな
い。

次に、同図（Ｂ）に示すように翼片2a、2a、2b、2bを
稍折り曲げる。この折り曲げは各翼片2a・2b間の係合凹
部３にリード保持体４の係合突起６が嵌ってリード保持
体４が位置決めされ得るようにするたであり、リード保
持体４をアースリード１上へ位置させることを妨げない
限度で折り曲げる必要がある。そして、その状態のアー
スリード１にリード保持体４を臨ませる。同図（Ｂ）は
リード保持体４をアースリード１に臨ませた状態を示し
ている。

そして、同図（Ｃ）に示すように、リード保持体４を
アースリード１上に位置決めした後、翼片2b、2bを完全
に折り曲げてリード保持体４をアースリード１に固定す
る。そして、半導体レーザ素子９を支持したシリコンサ
ブマウンド８をアースリード１表面の素子位置決め切欠
７内に位置する部分に臨ませる。同図（Ｃ）はシリコン
サブマウント８を該部分に臨ませた状態を示す。

その後、シリコンサブマウント８をボンディングし、
次いでワイヤボンディングし、翼片2a、2aを完全に折り
曲げてリード保持体４をアースリード１に完全に固定す
る。この翼片2a、2aとアースリード１の本体部分とで筒
状体が構成され、この筒状体によって半導体レーザ素子
９、サブマウント８を完全にガードすることができる。

そして、翼片2a、2aの折り曲げ後、リードフレームを
カットして半導体レーザ装置をリードフレームから分離
する。

本半導体レーザ装置を例えばコンパクトディスクプレ
イヤー、レーザディスクプレイヤー等の装置に光源とし
て用いる場合には、本半導体レーザ装置の半導体レーザ
素子９を、コンパクトディスクプレイヤー等の装置にお
ける所定位置に正確に配置しなければならないのが普通
であるが、本半導体レーザ装置においては翼片2a、2aの
折り曲げにより形成された筒状部の例えば先端面、両側
面、上下の面をコンパクトディスクプレイヤー等の装置
への取り付けにあたっての位置決め基準とすることがで
きる。というのは、アースリード１及びリード保持体４
の寸法精度を高くし、翼片2a、2aの折り曲げを精確に行
えば、上記筒状部の先端面、両側面、上下両面に対して
のサブマウント８及び半導体レーザ素子９の位置関係が
精確に所定の関係になるようにすることができるからで
ある。

このような半導体レーザ装置によれば、金属基板の表
面に絶縁層を介して配線膜を形成した高価なものは不要
であり、打抜きあるいはエッチングにより形成したアー
スリード１となるリードフレームと、樹脂あるいはセラ
ミック等の絶縁体によってリードを保持したリード保持
体４をもってそれに代えることができる。従って、材料
費を節減することができる。

そして、リード保持体４のアースリード１への位置決
めは、翼片2a、2a、2b、2bを稍折り曲げることにより形
成された係合凹部３、３にリード保持体４の係合突起
６、６を嵌合することによって簡単に行うことができ、
また、リード保持体４の取り付けも翼片2a、2a、2b、2b
の折り曲げによって簡単に行うことができる。また、ア
ースリード１に対するサブマウント９の位置決めもリー
ド保持体４の素子位置決め切欠７によって位置決めによ
って行うことができる。従って、製造工数が少なくて済
む。

しかして、低価格の半導体レーザ装置を提供すること
ができる。

そして、例えば銅等熱伝導性のよい金属からなるアー
スリード１に半導体レーザ素子９搭載サブマウント９を
直接ボンディングし、しかもアースリード１のサブマウ
ント９のボンディング部分は幅広に形成され更に該ボン
ディング部分の近傍に長く形成された翼片2a、2a、2b、
2bがあるので、放熱性が良い。

また、翼片2a、2aの折り曲げによって半導体レーザ素
子９、サブマウント８及びワイヤ10、10接続部分をガー
ドすることができる。

尚、樹脂による封止は、半導体レーザ素子、シリコン
サブマウントの信頼度が高く、耐湿性が高くなっている
ので必要性がない。

（b.第２の実施例）［第３図、第４図］第３図（Ａ）、（Ｂ）は本考案半導体レーザ装置の第
２の実施例の互いに異なる角度から視た斜視図であり、
第４図（Ａ）、（Ｂ）はその半導体レーザ装置の製造方
法を工程順に示す斜視図である。

半導体レーザ装置の製造に用いるアースリード１は、
サブマウント８のボンディングされる部分が幅広にされ
て放熱効果を得るようにされているが、第１の実施例と
は異なり翼片2a、2a、2b、2bはない。第２の実施例のア
ースリード１が有しているのは幅広部分に設けられた位
置決め用長孔11である。

それに対して、リード保持体４の方には側面に係合突
起６、６がなく、その代りに上記長孔11に嵌合される係
合突起12を底面に有している。そして、その係合突起12
を位置決め用長孔11に嵌合することによってアースリー
ド１に対してリード保持体４が位置決めされるようにな
っている。

該リード保持体４は樹脂からなり、一方の側面の上端
部に薄い板状の蓋13が一体に形成され、リード保持体４
と蓋13との間は例えば薄肉にすること等によってヒンジ
とされ、そこを中心として蓋13を曲折してリード保持体
４の上面に重なることができるようになっている。14は
リード保持体４の上面に形成された位置決め穴、15は上
記蓋13のリード保持体４に重なる方の面に形成された位
置決め突起であり、蓋13を上記ヒンジを中心に折り曲げ
たとき位置決め穴14に嵌合して蓋13をリード保持体４に
対して位置決めできるようになっている。

16は蓋13の前端に上方に向けて突出形成された壁片
で、蓋13を上記ヒンジを中心に折り曲げてリード保持体
４に重ねたとき該壁片16によってリード保持体４の前方
を覆うようになっている。17は該壁片16に形成された光
透過孔であり、半導体レーザ素子９からのレーザビーム
は該孔17を通って外部に出射されるようになっている。

本半導体レーザ装置を組み立てる場合は、第４図
（Ａ）に示すように、リード保持体４の係合突起12をア
ースリード１の位置決め用長孔11に臨ませる。そして、
係合突起12を位置決め用長孔11に嵌合させることにより
リード保持体４をアースリード１に位置決めして固定す
る。

次に、同図（Ｂ）に示すようにリード保持体７の素子
位置決め切欠７に半導体レーザ素子９支持シリコンサブ
マウント８を臨ませる。

そして、アースリード１表面の素子位置決め切欠内の
領域にサブマウント８をボンディングし、更にワイヤボ
ンディングする。その後、蓋13を折り曲げ位置決め突起
15をリード保持体４の上面の位置決め穴に嵌合させる。
すると、蓋13及び壁片16によって半導体レーザ素子９、
サブマウント８及びワイヤ10、10がガードされ、光透過
孔17が半導体レーザ素子９の前方に位置した状態にな
る。その後、リードフレームをカットして半導体レーザ
装置を分離すると、第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すような
半導体レーザ装置ができる。

本半導体レーザ装置の製造において、アースリード１
へのリード保持体４の取り付けは、単に位置決め突起15
を位置決め穴14に嵌合させるだけで行うことができ、リ
ードの折り曲げが不要である。そして、リード保持体４
の取り付け、ダイボンディング、ワイヤボンディング
後、単に蓋13を折り曲げるだけで半導体レーザ素子９等
のガードができ、第１の実施例の場合よりも組立が簡単
である。

尚、蓋13の壁片16は必ずしも形成する必要はない。

（c.第３の実施例）「第５図、第６図］第５図及び第６図は本考案半導体レーザ装置の第３の
実施例を説明するためのもので、第５図は用いるアース
リードの斜視図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は用いるリード
保持体を示し、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は正面
図である。

本半導体レーザ装置においてはアースリード１の幅広
部分を断面Ｕ字状に形成し、幅広部分の前後方向におけ
る中央部の両側面に係合切欠18、18を形成する。

一方、リード保持体４の方には、該係合切欠18、18に
嵌合する係合片19、19を底面に形成する。そして、該係
合片19、19をアースリード１の係合切欠18、18に嵌合さ
せることによりリード保持体４のアースリード１への位
置決めを行うことができる。

尚、係合片19、19の先端にはリード保持体４底面に係
合する係合爪が形成され、その係合によりリード保持体
４のアースリード１からの離脱を阻むことができるよう
になっている。それ以外の点では、蓋13が切断Ｕ字状に
なっていること、壁片がないこと（あっても良い）を除
けば第２の実施例の場合とほとんど異ならない。

（d.アースリードの変形例）［第７図］尚、半導体レーザ装置が組み込まれる例えばコンパク
トディスクプレイヤー等の装置においてレーザビームの
位置精度が特に高いことが要求される場合には、第７図
に示すようにアースリード１の前端面に位置決め用の突
片1bが設け、これを位置決め基準にして正確な位置決め
がし易くなるようにすると良い。例えば、該突片1bを、
コンパクトディスクプレイヤー等の装置側の受け部に差
し込むと自ずと正確な位置決めが為されるようにするの
である。

このように、本考案は種々の態様で実施することがで
き、色々なバリエーションが考えられ得る。

（H.考案の効果）以上に述べたように、本考案半導体レーザ装置は、ア
ースリードと、該アースリードの一部と係合する係合部
及び半導体レーザ素子を位置決めする素子位置決め部を
有し、リードが貫設された絶縁体からなり上記アースリ
ードの上記一部との係合部にての係合により位置決めさ
れて上記アースリードに固定されたリード保持体と、上
記素子位置決め部により位置決めされてアースリードに
ボンディングされ電極が上記リードと接続された半導体
レーザ素子と、からなり、上記半導体レーザ素子がアー
スリード又はリード保持体の折曲げ部によってガードさ
れたことを特徴とするものである。

従って、本考案半導体レーザ装置によれば、アースリ
ードとリード保持体によって半導体レーザ素子を支持し
ガードできるので、材料費が安くて済む。そして、アー
スリードに対するリード保持体の位置決めはアースリー
ドの一部とリード保持体の係合部とを係合させることに
より行うことができ、アースリードへの半導体レーザ素
子の位置決めはリード保持体の素子位置決め部によって
行うことができる。従って、位置決めが簡単になり、製
造工数が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案半導体レーザ装置の第１の実施例を示す
斜視図、第２図（Ａ）乃至（Ｃ）は第１図に示した半導
体レーザ装置の製造方法を工程順に示す斜視図、第３図
（Ａ）、（Ｂ）は本考案半導体レーザ装置の第２の実施
例を互いに異なる角度から視た斜視図、第４図（Ａ）、
（Ｂ）は第３図に示した半導体レーザ装置の製造方法を
工程順に示す斜視図、第５図及び第６図（Ａ）、（Ｂ）
は本考案半導体レーザ装置の第３の実施例を説明するた
めのもので、第５図はアースリードの斜視図、第６図
（Ａ）はリード保持体の斜視図、同図（Ｂ）はリード保
持体の正面図、第７図はアースリードの変形例の斜視
図、第８図乃至第10図は各別の従来例を示す斜視図であ
る。符号の説明１……アースリード、2a……折り曲げ部、３……アース
リードの一部、４……リード保持体、５……リード、６
……係合部、７……素子位置決め部、９……半導体レー
ザ素子、11……アースリードの一部、12……係合部、13
……折り曲げ部、18……アースリードの一部、19……係
合部。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】アースリードと、上記アースリードの一部と係合する係合部及び半導体レ
ーザ素子を位置決めする素子位置決め部を有し、リード
が貫設された絶縁体からなり、上記アースリードの上記
一部との係合部にての係合により位置決めされて上記ア
ースリードに固定されたリード保持体と、上記素子位置決め部により位置決めされてアースリード
にボンディングされ、電極が上記リードと接続された半
導体レーザ素子と、からなり、上記半導体レーザ素子がアースリード又はリード保持体
の折曲げ部によってガードされたことを特徴とする半導体レーザ装置