JP4446938B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は半導体レーザ装置に関する。

フレームおよび樹脂からなるパッケージを用いた半導体レーザ装置（例えば特許文献１参照）は価格、量産性に優れ、注目されている。このような半導体レーザ装置を光ピックアップ等に使用する場合、パッケージをレーザ光の出射方向と同方向に挿入してセットすることが多い。そのため、挿入時に光ピックアップボディの挿入口に半導体レーザ装置の樹脂部が当たったり、引っかかったりすることが多い。

また、フレームの一部を樹脂の外にレーザ光の出射方向と垂直方向に突出させて、その出射側の端面を光ピックアップに組み込む時の基準面に使用している。そのため、半導体レーザ装置が小型になり幅が小さくなった場合、その基準面も小さくなる問題がある。
特開平６−４５７０３号公報

そこで本発明は、光ピックアップ等への装着をスムースに行なうことのできる構造を提供することを課題の１つとする。

本発明は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記素子を配置するフレームと、前記フレームに密着する樹脂を備え、前記フレームは、その一部を前記樹脂の外に前記レーザ光の出射方向と垂直な方向に突出させてなる左右の翼部を備えるとともに、前記翼部の前端面のフレーム表面側もしくはフレーム裏面側に第１テーパー面を備えている半導体レーザ装置であって、前記樹脂は、その両側前端部に前側に向かって左右の幅が狭くなるような第２テーパー面を備え、前記第２テーパー面は、位置きめ基準として利用される前記左右の翼部の前端面よりも前側から前記左右の翼部の前端面よりも後側に至る範囲に形成されていることを特徴とする。

半導体レーザ装置を光ピックアップなどに挿入する際の作業性を良好にすることができる。

以下本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に半導体レーザ装置１の斜視図を、図２に正面図を、図3に背面図を、図4にレーザ光の出射方向Ｘ（光軸Ｘ）に沿った断面図を示す。

この実施形態の半導体レーザ装置１は、フレーム２の上面にサブマウント３を配置固定し、このサブマウント３の上面に半導体レーザ素子４を配置固定し、フレーム２は密着した樹脂５で固定されている。

フレーム２は、熱伝導性、導電性が良い金属製で、銅や鉄やその合金などを加工して板状に形成している。また、フレーム２は半導体レーザ素子を搭載する主フレーム６とこのフレーム６とは独立した配線用の副フレーム７，８の複数のフレームからなり、これらを前記樹脂５によって一体化することによりフレームパッケージを構成している。
主フレーム６は、素子配置部６ａと電流通路となるリード部６ｂと放熱用並びに位置決め用となる左右の翼部６ｃ、６ｄを一体に備えている。そして、主フレーム６の厚さは、半導体レーザ素子３を搭載する素子配置部６ａ及び翼部６ｃ，６ｄの一部が厚く、翼部６ｃ，６ｄの一部とリード部６ｂが薄くなっている。この例では、リード部６ｂの付根部分、すなわち素子配置部６ａとリード部６ｂの接続部分近傍を境界として、その境界線よりも前方を厚肉部６ｅ、後方を薄肉部６ｆとしている。副フレーム７，８は、リード部６ｂと同様に薄肉に構成されているので、フレームをプレス加工によって打ち抜いて形成する際の微細加工を容易に行なうことができる。そのため、リード部分の間隔を狭く保って装置の小型化を図ることができる。
このように、レーザ光の出射方向に沿ってフレーム２の厚さが変化しており、それに伴って、レーザの出射方向と直交する方向に段差９が形成される。この段差９は、半導体レーザ素子４が搭載されている面とは反対側のフレーム裏面にあるが、素子４を搭載する面と同じ側の面に形成することもできる。
主フレーム６の厚肉部６ｅは、素子配置部６ａと左右翼部６ｃ，６ｄに跨って主フレーム６の全幅に亙って形成されているので、フレーム２の強度増加を図ることができる。そのため、左右翼部６ｃ、６ｄを溝に差し込んで装着する際に翼部６ｃ，６ｄが変形するのを防止することができる。また、素子配置部６ａと左右の翼部６ｃ，６ｄの間に図２に破線で丸く示すように、樹脂５を上下に連絡するための孔６ｉを形成しているが、この孔を肉厚部６ｅに形成することができるので、前記樹脂連絡用の孔６ｉを大きく確保することができる。
樹脂５は、フレーム２の表と裏側の面を挟むように、例えばインサート成型して形成される。樹脂５の表側は、レーザ光の出射用の窓５ａを備えていて前方が開いたＵ字状の枠５ｂ形態をしている。この枠５ｂの前側の幅Ａは後側の幅Ｂに比べて狭くなっている。枠５ｂの両側前端部分には、テーパー面５ｃを形成している。このテーパー面５ｃの存在によって、半導体レーザ装置１を所定位置に配置する際の挿入をスムーズに行なうことができる。前記樹脂連絡用の円形の孔６ｉは、樹脂の幅が広い部分に配置するために、前記テーパー面５ｃよりも後方に配置している。
樹脂５の裏側は、素子配置部６ａを覆うようにべた平坦面５ｄとなっており、表側の樹脂の外形と同等の外形形状をなしている。すなわち、前側の幅Ａは後側の幅Ｂに比べて狭くなっている。樹脂の裏面の両側前端部分には、テーパー面５ｅを形成している。このテーパー面５ｅの存在によって、半導体レーザ装置を所定位置に配置する際の挿入をスムーズに行なうことができる。また、レーザ装置１の裏面を構成するこの樹脂裏面５ｄは、厚肉の素子配置部６ａよりも広面積な支持平面となっているので、レーザ装置１を所定の平面に配置する場合の安定性を高めることができる。
樹脂５の先端部分の幅が狭くなっているので、樹脂の両側に位置する翼部６ｃ，６ｄの前端面の長さをテーパー５ｃが存在しない場合に比べて長くすることができる。そのため、翼部６ｃ、６ｄの前端面を位置きめ基準として利用する際の基準面を広く確保することができる。特に、翼部の前端面は、リード部６ｂないし副フレーム７，８に比べて厚肉であり、位置決め基準を広く確保することができるので、この部分の長さを長くすることは位置きめを行なう上で有用である。

主フレーム６の素子配置部６ａ、副フレーム７，８の樹脂５が存在しない部分は露出している。そして、この露出した素子配置部６ａの上に、サブマウント３を介在して半導体レーザ素子４が配置固定される。その後、前記半導体レーザ素子４、サブマウント３、副フレーム７，８の間でワイヤーボンド線などによる配線が施される。
サブマウント３はＳｉを母材とした受光素子であり、半導体レーザ素子４の後面出射光をモニタすることができる。その他にも、例えばＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｃｕなど、熱伝導性の優れたセラミック、金属材料等を用いることができる。受光素子をサブマウントに内蔵できない場合は、別に受光素子を搭載する。サブマウント３は、Ａｕ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等の半田材やＡｇペースト等を用いてフレーム２に固定される。
半導体レーザ素子４は、Ａｕ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等の半田材やＡｇペースト等を用いてサブマウント３の所定の位置に固定される。
上記実施形態は、樹脂５の表側もしくは裏側の両側前端部にテーパー面５ｃ，５ｅを形成した例を示したが、図５に示すように、翼部６ｃ、６ｄにも同様のテーパー面６ｇを形成することができる。このテーパー面６ｇ、６ｇは、主フレーム６の両側面前端部に形成される。また、図６に示すように、翼部６ｃ、６ｄの前端面にも、その上下の少なくとも一方の側に、テーパー面６ｈを形成することができる。これらのテーパー面の存在によって、上記実施形態と同様に、装置１を挿入する際の動作をよりスムーズに行なうことができる。

上記の実施形態によれば、半導体レーザ装置を光ピックアップなどに挿入する際の作業性を良好にすることができる。また、フレームの一部を位置決め基準に用いる際にその面積を広く確保することができる。

光ピックアップなどの光源として利用することができる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。 同実施形態の正面図である。 同実施形態の背面図である。 同実施形態の断面図である。 他の実施形態の背面図である。 他の実施形態の側面図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ装置
２ フレーム
４ 半導体レーザ素子
５ 樹脂
６ 主フレーム
７ 副フレーム
８ 副フレーム
９ 段差

Claims (1)

1. レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記素子を配置するフレームと、前記フレームに密着する樹脂を備え、前記フレームは、その一部を前記樹脂の外に前記レーザ光の出射方向と垂直な方向に突出させてなる左右の翼部を備えるとともに、前記翼部の前端面のフレーム表面側もしくはフレーム裏面側に第１テーパー面を備えている半導体レーザ装置であって、前記樹脂は、その両側前端部に前側に向かって左右の幅が狭くなるような第２テーパー面を備え、前記第２テーパー面は、位置きめ基準として利用される前記左右の翼部の前端面よりも前側から前記左右の翼部の前端面よりも後側に至る範囲に形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。

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