JP3237286B2 - アレイ型レーザ及びその製造方法 - Google Patents
アレイ型レーザ及びその製造方法Info
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- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザをスタック
化し、大出力のレーザ光を得ようとするもので、特に測
距用のレーザレーダシステムを構成する大出力半導体レ
ーザとして用いられるものである。
化し、大出力のレーザ光を得ようとするもので、特に測
距用のレーザレーダシステムを構成する大出力半導体レ
ーザとして用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体レーザを用いて自動車間の
距離を計測し、車間距離を一定に保ったり、前方の車に
接近し過ぎた場合に警報を発するようなシステムが検討
されている。この様なシステムでは１００ｍ先の物体を
検知する必要があるため、大出力のレーザが要求されて
いる。また、前方だけではなく左右の車線上の物体も検
知することが要求されている。このような要求から現在
半導体レーザを３つ横に並べ（３アレイ）且つ中心を２
段に重ねた（スタック）構造のものが提案されている。
ここで、中心をスタック構造にするのは大出力化によっ
て前方のより遠くの物体を検知するためであり、左右の
レーザは左右の車線上の物体を検知するためである。そ
して、スタック構造の中心の２段レーザと左右のレーザ
とはそれぞれ独立にパルス発光させて使用するものであ
る。
距離を計測し、車間距離を一定に保ったり、前方の車に
接近し過ぎた場合に警報を発するようなシステムが検討
されている。この様なシステムでは１００ｍ先の物体を
検知する必要があるため、大出力のレーザが要求されて
いる。また、前方だけではなく左右の車線上の物体も検
知することが要求されている。このような要求から現在
半導体レーザを３つ横に並べ（３アレイ）且つ中心を２
段に重ねた（スタック）構造のものが提案されている。
ここで、中心をスタック構造にするのは大出力化によっ
て前方のより遠くの物体を検知するためであり、左右の
レーザは左右の車線上の物体を検知するためである。そ
して、スタック構造の中心の２段レーザと左右のレーザ
とはそれぞれ独立にパルス発光させて使用するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この３
アレイレーザにおいて中心上段の素子と下段の左右の素
子とが極めて近傍に位置するため、製造工程において上
段の素子と下段３アレイレーザの中心素子との位置合わ
せが非常に難しく、中心上段の素子の下部電極と下段３
アレイの左右の素子の上部電極とが接触し導通してしま
うことがあり、中心の２スタックレーザと下段アレイレ
ーザの左右のレーザを独立に発光させることができない
ことがあるという問題があった。そのため、中心をスタ
ック化した３アレイ型レーザとして歩留まりの悪いもの
になっているという問題がある。
アレイレーザにおいて中心上段の素子と下段の左右の素
子とが極めて近傍に位置するため、製造工程において上
段の素子と下段３アレイレーザの中心素子との位置合わ
せが非常に難しく、中心上段の素子の下部電極と下段３
アレイの左右の素子の上部電極とが接触し導通してしま
うことがあり、中心の２スタックレーザと下段アレイレ
ーザの左右のレーザを独立に発光させることができない
ことがあるという問題があった。そのため、中心をスタ
ック化した３アレイ型レーザとして歩留まりの悪いもの
になっているという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って本発明は上記問題
点に鑑み、上段レーザと下段レーザの所定のレーザ素子
の左あるいは右のレーザ素子とが電気的に接続されるこ
とのないスタック化したアレイ型レーザを提供すること
を目的とする。
点に鑑み、上段レーザと下段レーザの所定のレーザ素子
の左あるいは右のレーザ素子とが電気的に接続されるこ
とのないスタック化したアレイ型レーザを提供すること
を目的とする。
【０００５】
【作用】本発明によると下段レーザの所定のレーザ素子
の左あるいは右のレーザ素子において前記所定のレーザ
素子に向きあう上部電極の一部を絶縁膜により被服する
ようにしているため、前記所定のレーザ素子上に搭載さ
れる上段レーザが該所定のレーザ素子の前記左あるいは
右のレーザ素子に接触するようなことがあっても前記絶
縁膜を介することとなり上段レーザの下部電極と前記左
あるいは右のレーザ素子の上部電極とが直接接触するこ
とはない。
の左あるいは右のレーザ素子において前記所定のレーザ
素子に向きあう上部電極の一部を絶縁膜により被服する
ようにしているため、前記所定のレーザ素子上に搭載さ
れる上段レーザが該所定のレーザ素子の前記左あるいは
右のレーザ素子に接触するようなことがあっても前記絶
縁膜を介することとなり上段レーザの下部電極と前記左
あるいは右のレーザ素子の上部電極とが直接接触するこ
とはない。
【０００６】
【実施例】以下本発明による一実施例を図面に基づいて
説明する。図１及び図２は金メッキを表面に施した銅製
のヒートシンク２上に下段３アレイ半導体レーザ１１及
び上段半導体レーザ１２を積み重ねた、中心が２スタッ
ク構造の３アレイ半導体レーザの構成例である。図１は
３アレイレーザを光射出面の斜め前方から見た図であ
り、図２は光射出面の断面図である。
説明する。図１及び図２は金メッキを表面に施した銅製
のヒートシンク２上に下段３アレイ半導体レーザ１１及
び上段半導体レーザ１２を積み重ねた、中心が２スタッ
ク構造の３アレイ半導体レーザの構成例である。図１は
３アレイレーザを光射出面の斜め前方から見た図であ
り、図２は光射出面の断面図である。
【０００７】まず、下段３アレイレーザ１１と上段半導
体レーザ１２とを作製する。下段３アレイ半導体レーザ
１１は公知の半導体技術を用い同一基板上に半導体レー
ザ発光部１１１をエッチングにより分離し３つの独立し
た半導体レーザを作製する。上段半導体レーザとして下
段３アレイ半導体レーザと同様にアレイ半導体レーザを
作製しそれをへき開により単一レーザとする。図１，２
中の１２１は上段半導体レーザの発光部を表す。
体レーザ１２とを作製する。下段３アレイ半導体レーザ
１１は公知の半導体技術を用い同一基板上に半導体レー
ザ発光部１１１をエッチングにより分離し３つの独立し
た半導体レーザを作製する。上段半導体レーザとして下
段３アレイ半導体レーザと同様にアレイ半導体レーザを
作製しそれをへき開により単一レーザとする。図１，２
中の１２１は上段半導体レーザの発光部を表す。
【０００８】次にそれぞれの半導体レーザにＣｒ／Ａｕ
からなる上部電極１１２，１２２を真空蒸着法によって
形成し、その後、約３６０℃において熱処理を行いオー
ミックコンタクトを取る。次に、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ
から構成される下部電極１１３，１２３を上記と同様の
方法にて形成後、熱処理を行いオーミックコンタクトを
取る。
からなる上部電極１１２，１２２を真空蒸着法によって
形成し、その後、約３６０℃において熱処理を行いオー
ミックコンタクトを取る。次に、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ
から構成される下部電極１１３，１２３を上記と同様の
方法にて形成後、熱処理を行いオーミックコンタクトを
取る。
【０００９】その後、下段３アレイ半導体レーザ１１の
左右の素子の上部電極１１２上に絶縁膜１１４をプラズ
マＣＶＤ法により成膜し、エッチングにより上部電極１
１２の一部と中心素子側に向き合うメサ部１５に形成す
る。本絶縁膜１１４はＳｉＯ 2 を用い、膜厚は１μｍと
した。
左右の素子の上部電極１１２上に絶縁膜１１４をプラズ
マＣＶＤ法により成膜し、エッチングにより上部電極１
１２の一部と中心素子側に向き合うメサ部１５に形成す
る。本絶縁膜１１４はＳｉＯ 2 を用い、膜厚は１μｍと
した。
【００１０】その後、下段３アレイ半導体レーザ１１と
銅製ヒートシンク２，下段３アレイ半導体レーザ１１と
上段半導体レーザ１２をそれぞれ接合するための図示し
てないろう材を真空蒸着法により形成する。本ろう材は
Ｓｎ／Ａｕの膜で構成されている。まず、下段３アレイ
半導体レーザ１１を銅製ヒートシンク２上にダイボンダ
装置にて素子に加重を加えながら約４００℃の温度に加
熱し前記ろう材を溶融せしめて、該ヒートシンク２と接
合する。次に、上段半導体レーザ１２を下段３アレイ半
導体レーザ１１の中心の上部電極１１２上に接合する。
なお、ダイボンダ装置による接合では２回の接合を同時
に行ってもかまわない。最後に、下段３アレイ半導体レ
ーザ１１の左右の上部電極１１２及び上段半導体レーザ
１２の上部電極１２２上にワイヤボンディング装置にて
Ａｕ製のワイヤ３を形成し、中心が２スタック構造の３
アレイレーザとする。なお、図１，２中の１１１，１２
１は半導体レーザの発光部を表す。
銅製ヒートシンク２，下段３アレイ半導体レーザ１１と
上段半導体レーザ１２をそれぞれ接合するための図示し
てないろう材を真空蒸着法により形成する。本ろう材は
Ｓｎ／Ａｕの膜で構成されている。まず、下段３アレイ
半導体レーザ１１を銅製ヒートシンク２上にダイボンダ
装置にて素子に加重を加えながら約４００℃の温度に加
熱し前記ろう材を溶融せしめて、該ヒートシンク２と接
合する。次に、上段半導体レーザ１２を下段３アレイ半
導体レーザ１１の中心の上部電極１１２上に接合する。
なお、ダイボンダ装置による接合では２回の接合を同時
に行ってもかまわない。最後に、下段３アレイ半導体レ
ーザ１１の左右の上部電極１１２及び上段半導体レーザ
１２の上部電極１２２上にワイヤボンディング装置にて
Ａｕ製のワイヤ３を形成し、中心が２スタック構造の３
アレイレーザとする。なお、図１，２中の１１１，１２
１は半導体レーザの発光部を表す。
【００１１】今回作製した３アレイレーザの縦横の寸法
は上段半導体レーザ１２が５００×５００μｍ、下段３
アレイ半導体レーザが１８００×５００μｍとなってお
り、上段半導体レーザ１２の横幅が下段３アレイ半導体
レーザ１１の１素子分の横幅よりも短い構造となってい
る。
は上段半導体レーザ１２が５００×５００μｍ、下段３
アレイ半導体レーザが１８００×５００μｍとなってお
り、上段半導体レーザ１２の横幅が下段３アレイ半導体
レーザ１１の１素子分の横幅よりも短い構造となってい
る。
【００１２】以上のように本構造をとることにより、製
造工程中、上段半導体レーザと下段半導体レーザとの接
合の位置合わせがくるい上段半導体レーザが下段半導体
レーサの左右の素子のどちらかに位置ずれを起こし接触
するようなことがある場合でも、上段半導体レーザの下
部電極と下段３アレイ半導体レーザの左右の素子の上部
電極とが絶縁膜により隔てられているため、上段半導体
レーザの下部電極と下段半導体アレイレーザの左右の素
子の上部電極とが直接接触することはない。そのため、
上段半導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素
子とが導通することがなく３つのレーザ（中心２スタッ
クレーザ，左右シングルレーザ）を独立に発光させるこ
とが可能となる。
造工程中、上段半導体レーザと下段半導体レーザとの接
合の位置合わせがくるい上段半導体レーザが下段半導体
レーサの左右の素子のどちらかに位置ずれを起こし接触
するようなことがある場合でも、上段半導体レーザの下
部電極と下段３アレイ半導体レーザの左右の素子の上部
電極とが絶縁膜により隔てられているため、上段半導体
レーザの下部電極と下段半導体アレイレーザの左右の素
子の上部電極とが直接接触することはない。そのため、
上段半導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素
子とが導通することがなく３つのレーザ（中心２スタッ
クレーザ，左右シングルレーザ）を独立に発光させるこ
とが可能となる。
【００１３】また、図３に示すように上段半導体レーザ
４２の横幅が大きく、製造工程中に位置ずれを起こさな
くとも上段半導体レーザが下段３アレイ半導体レーザの
左右の素子に接触してしまう場合や、下段３アレイ半導
体レーザの各素子間が狭く上段半導体レーザが下段３ア
レイ半導体レーザの左右の素子に接触してしまう場合に
おいても、上述したような同様な効果が得られる。
４２の横幅が大きく、製造工程中に位置ずれを起こさな
くとも上段半導体レーザが下段３アレイ半導体レーザの
左右の素子に接触してしまう場合や、下段３アレイ半導
体レーザの各素子間が狭く上段半導体レーザが下段３ア
レイ半導体レーザの左右の素子に接触してしまう場合に
おいても、上述したような同様な効果が得られる。
【００１４】以上のように本実施例によると上段半導体
レーザの下部電極と下段半導体アレイレーザの左右の素
子の上部電極とが直接接触することはないため、上段半
導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素子とが
導通することがない。従って、上段半導体レーザと下段
アレイ半導体レーザの左右の素子とが電気的に接続され
ることのない中心をスタック化したアレイ型半導体レー
ザを提供することができる。これによりその製造工程に
おいては歩留まりが向上し製品として安価な中心をスタ
ック化した３アレイ半導体レーザを提供できる。さらに
上段半導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素
子とが導通することがないことにより上段半導体レーザ
と下段３アレイ半導体レーザとの接合精度に余裕ができ
る。これにより上段半導体レーザと下段３アレイ半導体
レーザの組付けが容易になり、製品をより安価に供給で
きるようになる。
レーザの下部電極と下段半導体アレイレーザの左右の素
子の上部電極とが直接接触することはないため、上段半
導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素子とが
導通することがない。従って、上段半導体レーザと下段
アレイ半導体レーザの左右の素子とが電気的に接続され
ることのない中心をスタック化したアレイ型半導体レー
ザを提供することができる。これによりその製造工程に
おいては歩留まりが向上し製品として安価な中心をスタ
ック化した３アレイ半導体レーザを提供できる。さらに
上段半導体レーザと下段半導体アレイレーザの左右の素
子とが導通することがないことにより上段半導体レーザ
と下段３アレイ半導体レーザとの接合精度に余裕ができ
る。これにより上段半導体レーザと下段３アレイ半導体
レーザの組付けが容易になり、製品をより安価に供給で
きるようになる。
【００１５】以上、本発明の実施例を中心が２スタック
構造の３アレイ半導体レーザについて詳しく説明した
が、上述に限定するものではなく、アレイ型レーザで上
段に積み重ねたスタック構造のものであればどのような
レーザにも適用できる。また、上記絶縁膜１１４の材料
及び膜厚は電気的に絶縁できるものであればどのような
ものでもよい。
構造の３アレイ半導体レーザについて詳しく説明した
が、上述に限定するものではなく、アレイ型レーザで上
段に積み重ねたスタック構造のものであればどのような
レーザにも適用できる。また、上記絶縁膜１１４の材料
及び膜厚は電気的に絶縁できるものであればどのような
ものでもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によると、上段レー
ザの下部電極と下段レーザの所定のレーザ素子の左ある
いは右のレーザ素子の上部電極とが直接接触することが
ないため、前記上段レーザと前記下段レーザの所定のレ
ーザ素子の左あるいは右のレーザ素子とが導通すること
がない。従って、前記上段レーザと前記下段レーザの所
定のレーザ素子の左あるいは右のレーザ素子とが電気的
に接続されることのない中心をスタック化したアレイ型
レーザを提供することができる。従ってその製造工程に
おいては歩留まりが向上し安価なアレイ型レーザを提供
できるようになる。さらに上段レーザと下段レーザの中
心素子の左右の素子との導通がないことにより上段レー
ザと下段レーザとの接合精度に余裕ができる。これによ
り上段レーザと下段レーザの組付けが容易になり、製品
をより安価に提供できるようになる。
ザの下部電極と下段レーザの所定のレーザ素子の左ある
いは右のレーザ素子の上部電極とが直接接触することが
ないため、前記上段レーザと前記下段レーザの所定のレ
ーザ素子の左あるいは右のレーザ素子とが導通すること
がない。従って、前記上段レーザと前記下段レーザの所
定のレーザ素子の左あるいは右のレーザ素子とが電気的
に接続されることのない中心をスタック化したアレイ型
レーザを提供することができる。従ってその製造工程に
おいては歩留まりが向上し安価なアレイ型レーザを提供
できるようになる。さらに上段レーザと下段レーザの中
心素子の左右の素子との導通がないことにより上段レー
ザと下段レーザとの接合精度に余裕ができる。これによ
り上段レーザと下段レーザの組付けが容易になり、製品
をより安価に提供できるようになる。
【図１】上段半導体レーザの素子幅の短い例を表す斜視
図である。
図である。
【図２】上段半導体レーザの素子幅の短い例を表す断面
図である。
図である。
【図３】上段半導体レーザの素子幅が下段３アレイ半導
体レーザの素子間隔と同じである例を表す構成図であ
る。
体レーザの素子間隔と同じである例を表す構成図であ
る。
２ 銅製ヒートシンク ３ 金製ワイヤ １１ 下段３アレイ半導体レーザ １２ 上段半導体レーザ １５ メサ部 １１１ 半導体レーザ発光部 １２１ 半導体レーザ発光部 １１２ 上部電極 １２２ 上部電極 １１３ 下部電極 １２３ 下部電極 １１４ 絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 祥樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−264789（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−283807（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−69880（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−60955（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−158459（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50
Claims (1)
- 【請求項１】 台座と、 該台座上に搭載される基板上に形成された複数のレーザ
素子からなる下段レーザと、 該複数の下段レーザの所定のレーザ素子上に搭載される
上段レーザと、 前記所定のレーザ素子の左あるいは右に位置するレーザ
素子において前記所定のレーザ素子に向きあう上部電極
の一部を被服する絶縁膜と、 を有することを特徴としたアレイ型レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06802193A JP3237286B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | アレイ型レーザ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06802193A JP3237286B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | アレイ型レーザ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283806A JPH06283806A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3237286B2 true JP3237286B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=13361749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06802193A Expired - Lifetime JP3237286B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | アレイ型レーザ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237286B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000310679A (ja) | 1999-02-24 | 2000-11-07 | Denso Corp | 半導体投光装置および距離測定装置 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06802193A patent/JP3237286B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06283806A (ja) | 1994-10-07 |
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