JP2546907B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JP2546907B2 JP2120575A JP12057590A JP2546907B2 JP 2546907 B2 JP2546907 B2 JP 2546907B2 JP 2120575 A JP2120575 A JP 2120575A JP 12057590 A JP12057590 A JP 12057590A JP 2546907 B2 JP2546907 B2 JP 2546907B2
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザの発光素子として、半導体レーザチ
ップを使用した半導体レーザ装置の改良に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
一般に、この種の半導体レーザ装置は、第9図、第10
図及び第11図に示すように、炭素鋼等の金属にて所定の
直径Dで、且つ、所定厚さ寸法Tの円盤型に形成したス
テム1の上面に、金属製のブロック体を突出して、この
ブロック体2の側面に、半導体レーザチップ3を半導体
基板4を介してダイボンディングする一方、前記ステム
1の上面に、ガラス窓6を備えた炭素鋼等の金属製のキ
ャップ体5を、前記半導体レーザチップ3及びブロック
体2に被嵌するように配設して、このキャップ体5の全
周を前記ステム1の上面に対して抵抗溶接にて固着する
ことによって密封する構成にしている。
なお、符号7aは、前記ステム1の下面に溶接して固着
したリード端子を、符号7b,7cは、前記ステム1に穿設
した孔1a,1bから挿入したリード端子を各々示し、この
両リード端子7b,7cは、前記孔1a,1b内において、ガラス
等の絶縁シール材8にて絶縁シール状態で固着されてい
る。
そして、前記ステムベース1の上面にブロック体2を
突出するに際して、従来は、ステム1の上面に、ブロッ
ク体2を溶接又は蝋付けにて固着したり、或いは、前記
ステム1を冷間鍛造するときにおいて、同時にブロック
体2を一体的に造形したりするようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前者のように、ブロック体2を、ステム1の
上面に溶接又は蝋付けにて固着する方法は、当該ブロッ
ク体2の溶接又は蝋付けに際して、ステム1に対して左
右方向に位置がずれたり、或いは、ステム1の上面に対
して傾いたりすることが発生するので、この溶接又は蝋
付け後において、ブロック体2における各側面のうち半
導体レーザチップ3をダイボンディングする側面を、当
該側面がステムの中心に対して正しい位置になると共
に、ステム1の上面に対して正しく直角になるように機
械加工するようにしなければならないから、ブロック体
2付きステム1の製造に多大の手数がかかり、半導体レ
ーザ装置の価格が大幅にアップするのである。
また、後者のように、ブロック体2を、炭素鋼製のス
テム1を冷間鍛造に際して同時に造形する方法は、ブロ
ック体2におけるステム1の中心からの寸法精度及びス
テム1の上面に対する直角度を大幅に向上できる利点を
有するが、その反面、ブロック体2付きステム1を冷間
鍛造するときに使用する金型の寿命が著しく低いと共
に、その冷間鍛造に際しては、頑丈で、且つ、高い精度
の冷間鍛造機が必要であって、ブロック体2付きステム
1の冷間鍛造にコストが大幅に嵩むので、これまた、半
導体レーザ装置の価格がアップすると言う問題があっ
た。
また、別の先行技術としての実開昭61−149365号公報
には、ステムを、金属板を絞りプレス加工によって環状
のカップ状に形成して、その内周に、半導体レーザチッ
プを固着するためのブロックを一体に設ける一方、前記
カッブ部の内側に、各種のリード線を備えたリード保持
板を嵌め込むことを提案している。
しかし、この先行技術は、ステムの外周における厚さ
寸法を、所定の厚さ寸法に厚くすることのために、ステ
ムの外周をカップ状に形成したものであることにより、
このステムを金属板から製作するに際しては、金属板を
カップ状にすると言う絞りを伴うプレス加工を必要とす
るから、このプレス加工に使用する金型が複雑になると
共に、金型の寿命が低いばかりか、ステムの材料とし
て、前記の絞りが可能なように、銅等の比較的柔らか
で、且つ、展性に富んだ、従って、可成り高価な材料を
使用しなければならないので、これまた、半導体レーザ
装置の価格がアップすると言う問題があった。
本発明は、ブロック体付きステムの製作に要するコス
トを確実に低減できると共に、軽量化できるようにした
半導体レーザ装置を提供することを目的とするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため本発明は、 「所定の直径の円盤型に形成したステムの表面にブロッ
ク体を設け、該ブロック体に半導体レーザチップを固着
して成る半導体レーザ装置において、前記ステムを、前
記所定直径の円盤型にした金属板製の第1ステム板と、
同じく前記所定値径の円盤型にした金属板製の第2ステ
ム板との二枚重ねに構成し、更に、前記第1ステム板及
び第2ステム板のうち、前記ブロック体側の第1ステム
板に、略コ字状の切線を刻設し、この切線よりも内側の
部分を、当該第1ステム板の表面から突出するように折
曲げて、この部分を、前記半導体レーザチップを固着す
るためのブロック体に構成する一方、前記第2ステム板
に、各種のリード線を固着する。」 と言う構成にした。
〔発明の作用・効果〕
この構成において、ステムを構成する二枚のステム板
のうち一方の第1ステム板には、これにコ字状の切線を
刻設しその内側の部分を当該第1ステム板の表面から突
出するように折曲げてブロック体に形成したことによ
り、貫通孔が明くことになるが、この貫通孔は、第1ス
テム板に対して重ねた第2ステム板によって完全に塞ぐ
ことができる。
一方、所定直径のステムを、所定直径の円盤型にした
金属板製の第1ステム板と、同じく所定直径の円盤型に
した金属板製の第2ステム板との二枚重ねに構成する一
方、前記第1ステム板に、コ字状の切線を刻設し、この
切線よりも内側の部分を、当該第1ステム板の表面から
突出するように折曲げて、この部分を、前記半導体レー
ザチップを固着するためのブロック体に構成したことに
より、前記ステムの外周の厚さを厚くすることのため
に、前記先行技術のように、カップ状に形成することを
必要としないと共に、これら第1ステム板及び第2ステ
ム板における板厚さを薄くすることができるから、前記
第1ステム板及び第2ステム板の両方を、薄い金属板か
らの絞り加工を含まない打ち抜きプレス加工によって製
作することができるのである。
しかも、ステムを、金属板製の第1ステム板と、金属
板製の第2ステム板との二枚重ねに構成したことによ
り、第1ステム板を、カップ状に形成することを必要と
しないから、この第1ステム板の材料として、炭素鋼等
の廉価な材料を使用することができるのである。
その上、前記第1ステム板に、前記したように、薄い
金属板を使用できることにより、この第1ステム板に設
けられるブロック体におけるステム中心からの寸法及び
ステム上面に対する直角度を、プレス加工にて高い精度
で形成することができるから、ブロック体を備えた第1
ステム板を、前記従来のように、ステムの上面に対して
ブロック体を溶接又は蝋付けに固着したのち仕上げ加工
したり、或いは、ブロック体付きステムを冷間鍛造をし
たりするものに比べて、至極容易に製作できるのであ
る。
従って、本発明によると、ステムを、薄い金属板から
の絞り加工を含まない打ち抜きプレス加工によって製作
できること、ステムにおける第1ステム板及び第2ステ
ム板を廉価な材料により、しかも、高い寸法精度のもと
で至極容易に製作できることとが相俟って、半導体レー
ザ装置におけるブロック付きステムの製作、ひいては、
半導体レーザ装置の製造に要するコストを大幅に低減で
きるのである。
しかも、本発明は、半導体レーザチップ固着用のブロ
ック体を、第1ステム板にコ字状切線を刻設し、この切
線よりも内側の部分を折曲げることによって形成したも
ので、換言すると、第1ステム板における一部を利用し
てブロック体を造形するものであるから、前記従来のも
のに比べて、半導体レーザ装置の重量を、前記ブロック
体の分だけ軽量化できる効果をも有する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第1図〜第5図は、第1の実施例を示し、この図にお
いて符号10は、炭素鋼等の金属にて所定の直径Dで、且
つ、所定の厚さ寸法Tの円盤型に形成したステム11と、
ガラス窓16を備えた炭素鋼等の金属製のキャップ体15と
によって構成された半導体レーザ装置を示す。
前記ステム11を、金属板から前記所定直径Dの円盤型
に打ち抜いた第1ステム板11aと、同じく、金属板から
前記所定直径Dの円盤型に打ち抜いた第2ステム板11b
との二枚重ねに構成する。
前記両ステム板11a,11bのうち前記キャップ体15側に
おける第1ステム板11aに、第4図に示すように、平面
視においてコ字状の切線19を刻設し、この切線19よりも
内側の部分を、前記キャップ体15内に向かって折曲げる
ことによって、ブロック体12を形成する。
一方、前記第2ステム板11bには、その下面にリード
端子17aを溶接にて接続すると共に、二つの貫通孔20を
穿設して、この両貫通孔20内に各々リード端子17b,17c
を挿入したのち、両貫通孔20内にガラス等の絶縁シール
材18を充填することによって、前記両リード端子17b,17
cを、前記第2ステム板11bに対して絶縁シール状態で固
着する。
そして、この第2ステム板11bを、前記第1ステム板1
1aの裏面に対して密着するように重ね合わせたのち、第
1ステム板11aと、第2ステム板11bとを、その外側の全
周にわたって抵抗溶接することによって一体化する。
次いで、第1ステム板11aのブロック体12の側面に、
半導体レーザチップ13を、表面の一部にモニター用フォ
トダイオードを備えた半導体基板14を介してダイボンデ
ィングしたのち、前記半導体レーザチップ13と半導体基
板14との間、及び前記半導体基板14と前記両リード端子
17b,17cとの間を、各々金線にてワイヤーボインディン
グし、そして、前記キャップ体15を被嵌したのち、この
キャップ体15の周囲を、前記第1ステム板11aに対して
抵抗溶接することによって密閉する。
なお、このキャップ体15の第1ステム板11aに対する
抵抗溶接は、第1ステム板11aと第2ステム板11bとを抵
抗溶接するときにおいて同時に行うようにしても良いの
である。
この構成において、ステム11を構成する第1ステム板
11aには、これにコ字状の切線19を刻設してその内側の
部分をキャップ体15内に向かって折曲げてブロック体12
を形成したことにより、貫通孔21が形成されることにな
るが、この貫通孔21は、当該第1ステム板11aに対して
重ねた第2ステム板11bによって塞ぐことができる。
一方、ステム11を、所定直径Dの円盤型にした金属板
製の第1ステム板11aと、同じく所定直径Dの円盤型に
した金属板製の第2ステム板11bとの二枚重ねにする一
方、前記第1ステム板11aに、コ字状の切線19を刻設
し、この切線19よりも内側の部分12を、当該第1ステム
板11aの表面から突出するように折曲げて、この部分
を、前記半導体レーザチップ13を固着するためのブロッ
ク体に構成したことにより、前記ステム11の外周の厚さ
寸法Tを厚くすることのために、カップ状に形成するこ
とを必要としないと共に、これら第1ステム板11a及び
第2ステム板11bにおける板厚さを薄くすることができ
るから、前記第1ステム板11a及び第2ステム板11bの両
方を、薄い金属板からの絞り加工を含まない打ち抜きプ
レス加工によって製作することができると共に、第1ス
テム板11a及び第2ステム板11bの材料として、炭素鋼等
の廉価な材料を使用することができるのである。
そして、前記第1ステム板11aにおけるブロック体12
に対して半導体基板14を介してダイボンディングした半
導体レーザチップ13から発生する熱は、ブロック体12か
ら第1ステム板11a及び第2ステム板11bに熱伝達したの
ち放熱されるのであるが、この場合において、半導体レ
ーザチップ13から第1ステム板11a及び第2ステム板11b
への熱伝達を更に促進するには、第1ステム板11aに、
コ字状切線19を刻設しその内側の部分を折曲げることに
よって形成されるブロック体12を、第6図、第7図及び
第8図に示すように、第1ステム板11aに対する付け根
部における幅寸法W1を先端部における幅寸法W2よりも大
きくして成る台形状に形成すれば良いのであり、その他
の構成は、前記第1の実施例と同様である。
また、第1ステム板11aにおけるブロック体12を、前
記のように台形状に形成する場合には、この台形状のブ
ロック体12における左右両側12a,12bを、第2ステム板1
1bに対して固着される両リード端子17b,17cよりも遠ざ
かる方向に屈曲することにより、当該台形状のブロック
体12が、前記両リード端子17b,17cに対して干渉するこ
とを回避できるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第8図は本発明の実施例を示し、第1図は第1
の実施例を示す縦断正面図、第2図は第1図のII−II視
断面図、第3図は分解した状態の図、第4図は第3図の
IV−IV視平面図、第5図は第3図のV−V視平面図、第
6図は第2の実施例を示す平面図、第7図は第6図のVI
I−VII視断面図、第8図は第6図のVIII−VIII視断面
図、第9図は従来の例を示す縦断正面図、第10図は第9
図のX−X視断面図、第11図は第9図のXI−XI視断面図
である。 10……半導体レーザ装置、11……ステム、11a……第1
ステム板、11b……第2ステム板、12……ブロック体、1
3……半導体レーザチップ、14……半導体基板、15……
キャップ体、16……ガラス窓、17a,17b,17c……リード
端子、18……絶縁シール材、19……切線。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の直径の円盤型に形成したステムの表
    面にブロック体を設け、該ブロック体に半導体レーザチ
    ップを固着して成る半導体レーザ装置において、前記ス
    テムを、前記所定直径の円盤型にした金属板製の第1ス
    テム板と、同じく前記所定直径の円盤型にした金属板製
    の第2ステム板との二枚重ねに構成し、更に、前記第1
    ステム板及び第2ステム板のうち、前記ブロック体側の
    第1ステム板に、略コ字状の切線を刻設し、この切線よ
    りも内側の部分を、当該第1ステム板の表面から突出す
    るように折曲げて、この部分を、前記半導体レーザチッ
    プを固着するためのブロック体に構成する一方、前記第
    2ステム板に、各種のリード線を固着したことを特徴と
    する半導体レーザ装置。
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