JP2593395Y2

JP2593395Y2 - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP2593395Y2
Application number: JP1991026850U
Authority: JP
Inventors: 直史青木; 裕晃宅間; 秀史上林
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2006-04-19
Also published as: JPH04121768U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、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う
ち、前記半導体レーザチップの部分を透明板付きのキャ
ップ体にて密封して成るカンシール型の半導体レーザ装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のカンシール型の半導体レーザ装
置は、金属製ステムに一体的に造形したブロック体に、
半導体レーザチップをダイボンディングし、この半導体
レーザチップの部分に、ガラス板等の透明板を備えた金
属製のキャップ体を被嵌し、該キャップ体を前記ステム
に対して固着して封止することにより、前記半導体レー
ザチップが大気中の湿度等によって劣化することを防止
すると共に、半導体レーザチップを外部衝撃等から保護
した構成になっていることは周知の通りである。

【０００３】そして、前記透明板をキャップ体に固着す
る手段として従来は、実開昭６２−５８０６６号公報に
記載されているように、リング状に仮焼成したガラス半
田を、キャップ体の内面とガラス板性透明板との間に介
挿してから高温に加熱溶融して固着したり、或いは、合
成樹脂等の接着剤にて接着したりしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、前者のように
ガラス半田を使用して固着する方法では、透明板を確実
に密封した状態に固着できると言う利点を有する反面、
ガラス半田をリング状に製造する工程と、高温での焼成
工程とに多大の手間を要することに加えて、高温での焼
成によって変色したキャップ体に対して、酸洗いしたの
ちニッケルメッキを施すという後処理工程を必要とする
ため、透明板をキャップ体に固着することに要するコス
トが嵩み、半導体レーザ装置の価格が大幅に高くなると
言う問題があった。

【０００５】これに対して後者のように接着剤を使用し
て接着する手段では、ガラス半田を製造する工程や後処
理としての酸洗い及びメッキ工程を必要としないので、
製造コストを大幅に低減できる。しかし、キャップ体に
対する透明板の固着強度を高くするためには、当該接着
剤として、乾燥によって硬化する硬質の接着剤を使用し
なければならないが、硬質の接着剤を使用すると、この
硬質の接着剤には、当該接着剤とキャップ体との間の熱
膨張差、及び当該接着剤と透明板との間の熱膨張差等に
よって、微細な亀裂又は隙間が無数に発生することにな
るから、接着材の箇所でのシール性が低下して、キャッ
プ体内における気密状態が低下し、ひいては、耐久性が
低下すると言う問題があった。

【０００６】本考案は、キャップ体に対する透明板の固
着強度と、キャップ体のシール性とを保持したカンシー
ル型の半導体レーザ装置を、低コストで製造できる形態
にして提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本考案は、「半導体レーザチップを設けたステムと、該
ステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着した
キャップ体と、このキャップ体の開口部を塞ぐ透明板
と、この透明板を前記キャップ体に対して当該透明板の
全周にわたって接着する硬質の接着剤とから成る半導体
レーザ装置において、前記硬質の接着剤を、前記キャッ
プ体の内部に設ける一方、この硬質の接着剤を挟んでキ
ャップ体の内部側と外部側とのうち外部側で、前記キャ
ップ体の開口部における内向きフランジと、前記透明板
との間に、非透湿性で軟質の接着剤を、当該軟質の接着
剤にて前記透明板を前記キャップ体に対して透明板の全
周にわたって接着するように設ける。」と言う構成にし
た。

【０００８】

【考案の作用・効果】このように構成すると、透明板
は、キャップ体に対して、硬質の接着剤にて強固に接着
される一方、硬質の接着剤に熱膨張差等によって微細な
亀裂又は隙間が多数発生しても、この硬質の接着剤より
もキャップ体の外部側に位置する軟質の接着剤が、硬質
の合成樹脂の熱膨張に追従して変形することにより、キ
ャップ体の内面と透明板との間の箇所でのシール性を保
持できるから、硬質の接着剤の亀裂の発生に関係なく、
キャップ体の内部を長期間密封状態に保持して、半導体
レーザチップの耐久性を向上できることになる。

【０００９】この場合において、軟質の接着剤は、硬質
の接着剤よりも耐熱性が低いことにより、この軟質の接
着剤を、硬質の接着剤よりもキャップ体の内部側に設け
ると言う構成にした場合には、キャップ体をステムに対
して溶接にて固着するときの熱のために、前記軟質の接
着剤が劣化することが多発するから、この軟質の接着剤
を設けたことによる半導体レーザチップの耐久性を向上
を確実に達成することができない。

【００１０】これに対して本考案は、前記したように、
軟質の接着剤を、硬質の接着剤を挟んでキャップ体の内
部側と外部側とのうち外部側で、且つ、前記キャップ体
の開口部における内向きフランジと、前記透明板との間
に、当該軟質の接着剤にて前記透明板を前記キャップ体
に対して透明板の全周にわたって接着するように設けた
もので、これにより、キャップ体をステムに対して溶接
にて固着するときの熱のために、前記軟質の接着剤が劣
化することを大幅に低減できるから、この軟質の接着剤
を設けたことによる半導体レーザチップの耐久性を向上
を確実に達成できる。

【００１１】従って、本考案によれば、キャップ体又は
透明板に接着剤を塗着するだけの簡単な工程にて、透明
板をキャップ体に対して強固に固着できるものでありな
がら、キャップ体を確実に密封できるから、半導体レー
ザチップの耐久性を向上した半導体レーザ装置を、安価
に提供できる効果を有する。しかも、前記硬質の接着剤
及び軟質の接着剤は、いずれも、キャップ体及びこれに
設けた内向きフランジにて保護されていることにより、
これら接着剤が他物に触れて不測に剥離又は損傷するこ
とを確実に防止できるのである。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面について説明す
る。図１〜図３に示すのは第１の実施例であり、これら
の図において符号１は、炭素鋼等の金属にて円盤型に形
成したステム２と、上端に窓孔を穿設したキャップ体体
３とを備えた半導体レーザ装置を示し、前記キャップ体
３の内面には、前記窓孔を塞ぐガラス等の透明板４を設
けている。

【００１３】前記ステム２の上面には、ブロック体５を
一体的に設けており、このブロック体５の側面に、半導
体レーザチップ６を、モニター用フォトダイオード（図
示せず）付き半導体基板７を介してダイボンディングす
る一方、前記半導体レーザチップ６に対する三本のリー
ド端子８，９，９のうち一本のリード端子８を、前記ス
テム２の下面に溶接にて固着し、他の二本のリード端子
９，９は、ステム２に穿設した貫通孔１０，１０からキ
ャップ体３の内部に挿入している。

【００１４】前記キャップ体３は、前記ブロック体５に
対して被嵌したのち、当該キャップ体３の下端に形成し
た外向きフランジ部３ａの全周を前記ステム２の上面に
対して抵抗溶接することによって固着されている。な
お、本実施例の場合、前記半導体レーザチップ６と半導
体基板７との間、及び、前記半導体基板７と各リード端
子９，９の先端との間の各々は、細い金属線１３，１４
によるワイヤボンディングにて接続されている。

【００１５】そして、前記透明板４を、前記キャップ体
３に固着するに当たっては、透明板４の外周面に、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂やＵＶ樹脂等の硬質合成樹脂
から成る硬質の接着剤１１を環状に塗着することによ
り、キャップ体３の内部においてこの硬質の接着剤１１
にて接着する。これに加えて、この硬質の接着剤１１を
挟んでキャップ体３の内部側と外部側とのうち外部側に
おいて、キャップ体３の内向きフランジ３ｂの内面に、
シリコン系樹脂とかフッソ系樹脂又はゴムのように、硬
化することなく非透湿性と接着性とを有する素材から軟
質の接着剤１２を環状に塗着することにより、この軟硬
の接着剤１２によっても、透明板４をキャップ体４に対
して接着する。

【００１６】なお、前記ステム２に穿設した貫通孔１０
の上部に大径部１０ａを形成して、この大径部１０ａに
硬質の接着剤１１を充填し、前記貫通孔１０の小径部に
軟質の接着剤１２を充填して、これらリード端子９の軸
線方向に重なった軟硬２層の接着剤１１，１２にて、リ
ード端子９をステム２に接着するようにしている。以上
のように、透明板４をキャップ体３に対して、軟硬２層
の接着剤１１，１２にて接着すると、透明板４を、硬質
の接着剤１１にてキャップ体３に対して強固に固着する
ことができる一方、この硬質の接着剤１１に熱膨張差等
によって微細な亀裂又は隙間が多数発生しても、この硬
質の接着剤１１よりもキャップ体３の外部側に位置する
軟質の接着剤１２が、硬質の接着剤１１の熱膨張に追従
して変形することにより、透明板４の窓孔を密封した状
態が維持されるから、キャップ体３の内部を、高い気密
状態に確実に保持することができるのである。

【００１７】そして、軟硬両接着剤１１，１２は、いず
れも、キャップ体３及びこれに設けた内向きフランジ３
ｂにて保護されているから、接着剤１１，１２が物に触
れて剥がれたり、損傷したりする等の不測の事態が発生
することを確実に防止できるのである。また、前記軟質
の接着剤１２は、硬質の接着剤１１を挟んでキャップ体
３における内部側と外部側とのうち外部側に位置してい
ることにより、この軟質の接着剤１２が、キャップ体３
をステム２の上面に対して抵抗溶接するときの熱のため
に劣化することを確実に低減できるのである。

【００１８】図４に示す第２の実施例は、透明板４の外
周面をキャップ体３の内周面に対して硬質の接着剤１１
にて接着し、該硬質の接着剤１１の上下両方の部位に、
軟質の接着剤１２を塗着して全体として３層状に形成し
たものである。なお、この実施例では、ステム２におけ
る貫通孔１０の上下両端部に大径部１０ａを形成して、
この上下の大径部１０ａに軟質の接着剤１２を充填し、
貫通孔１０における中途深さ位置の小径部に硬質の接着
剤１１を充填することにより、上下一対の軟質の接着剤
１１にて硬質の接着剤１１を挟むようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を示す正断面図である。

【図２】図１のII−II視断面図である。

【図３】図１のIII − III視断面図である。

【図４】第２の実施例を示す正断面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ装置２ステム３キャップ体３ｂ内向きフランジ４透明板６半導体レーザチップ１１硬質の接着剤１２軟質の接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−196291（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−92688（ＪＰ，Ａ) 実開平４−12673（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−63164（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01S 3/18

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザチップを設けたステムと、該
ステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着した
キャップ体と、このキャップ体の開口部を塞ぐ透明板
と、この透明板を前記キャップ体に対して当該透明板の
全周にわたって接着する硬質の接着剤とから成る半導体
レーザ装置において、前記硬質の接着剤を、前記キャップ体の内部に設ける一
方、この硬質の接着剤を挟んでキャップ体の内部側と外
部側とのうち外部側で、前記キャップ体の開口部におけ
る内向きフランジと、前記透明板との間に、非透湿性で
軟質の接着剤を、当該軟質の接着剤にて前記透明板を前
記キャップ体に対して透明板の全周にわたって接着する
ように設けたことを特徴とする半導体レーザ装置。