JP4524629B2 - Semiconductor laser device - Google Patents

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Description

本発明は、リードフレーム上に半導体チップを搭載してなる半導体レーザ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor laser device in which a semiconductor chip is mounted on a lead frame.

近年、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）システム等における光ピックアップ（Optical Pick-up；以下「ＯＰ」と略す）として、半導体レーザ装置が広く用いられているが、その半導体レーザ装置の一例として、図２に示すように構成されたものがある。図例の半導体レーザ装置では、パッケージ（モールドフレーム）を構成するリードフレーム２１の一方の面における所定の位置に、サブマウント２２を介して、半導体チップ２３が搭載されており、そのリードフレーム２１と半導体チップ２３とが図示せぬボンディングワイヤを介して接続されている。さらに、リードフレーム２１における半導体チップ２３の搭載面側には、その半導体チップ２３およびボンディングワイヤを保護するために、樹脂等の材料からなるカバー２４が、半導体チップ２３の後方および両側面を覆うように装着されている。   In recent years, for example, a semiconductor laser device has been widely used as an optical pick-up (hereinafter abbreviated as “OP”) in a DVD (Digital Versatile Disc) system or the like. As an example of the semiconductor laser device, FIG. There is what is configured as shown in FIG. In the illustrated semiconductor laser device, a semiconductor chip 23 is mounted via a submount 22 at a predetermined position on one surface of a lead frame 21 constituting a package (mold frame). The semiconductor chip 23 is connected via a bonding wire (not shown). Further, on the mounting surface side of the semiconductor chip 23 in the lead frame 21, a cover 24 made of a material such as resin covers the rear and both side surfaces of the semiconductor chip 23 in order to protect the semiconductor chip 23 and the bonding wires. It is attached to.

特開２００３−２８９１６７号公報JP 2003-289167 A

ところで、ＯＰに組み込まれて用いられる半導体レーザ装置は、通常、その組み込みの際に、半導体レーザ装置の外径形状を基準とした位置決め粗調整が行われ、その後に半導体チップ２３によるレーザ光の発光を利用して、その半導体レーザ装置の組み込み位置および光軸の微調整が行われるようになっている。   By the way, a semiconductor laser device used by being incorporated in an OP is usually subjected to positioning rough adjustment based on the outer diameter shape of the semiconductor laser device during the incorporation, and then the semiconductor chip 23 emits laser light. Is used to finely adjust the assembly position of the semiconductor laser device and the optical axis.

しかしながら、上述した従来構造の半導体レーザ装置では、半導体チップ２３がカバー２４に覆われているため、半導体レーザ装置をＯＰに組み込む際の位置決め粗調整を、半導体チップ２３の外径形状ではなく、リードフレーム２１またはカバー２４の外径形状を基準として行わざるを得ない。つまり、レーザ光を出射する半導体チップ２３の外径形状を直接基準として用いることができない。したがって、位置決め粗調整であっても、リードフレーム２１、半導体チップ２３およびカバー２４の間の位置関係によっては、その段階で適切な調整ができずに大きく位置がずれてしまうことも考えられ、その場合にはその後の微調整に多くの時間を要してしまうおそれがある。   However, in the semiconductor laser device having the conventional structure described above, since the semiconductor chip 23 is covered with the cover 24, the positioning rough adjustment when the semiconductor laser device is incorporated into the OP is not the outer diameter shape of the semiconductor chip 23 but the lead. It must be performed based on the outer diameter shape of the frame 21 or the cover 24. That is, the outer diameter shape of the semiconductor chip 23 that emits laser light cannot be used as a direct reference. Therefore, even in the rough positioning adjustment, depending on the positional relationship among the lead frame 21, the semiconductor chip 23, and the cover 24, it is possible that appropriate adjustment cannot be performed at that stage and the position may be greatly shifted. In some cases, it may take a lot of time for the subsequent fine adjustment.

そこで、本発明は、例えばＯＰに組み込まれて用いられる場合であっても、その組み込みの際に行う位置決めを、容易かつ短時間に行うことを可能とする半導体レーザ装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device that enables easy and short-time positioning to be performed even when incorporated in an OP, for example. To do.

本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体レーザ装置で、レーザ光を出射する半導体チップと、前記半導体チップが搭載されるリードフレームと、前記リードフレームにおける前記半導体チップの搭載面側に当該半導体チップを覆うように装着されるカバーとを備えた半導体レーザ装置であって、前記リードフレームにおける前記半導体チップの搭載面側からみて、前記カバーにおける前記レーザ光の出射側端縁よりも、前記半導体チップにおける前記レーザ光の出射側端面が突出して露出するように構成されていることを特徴とするものである。   The present invention provides a semiconductor laser device devised to achieve the above object, a semiconductor chip for emitting laser light, a lead frame on which the semiconductor chip is mounted, and a mounting surface of the semiconductor chip on the lead frame. A semiconductor laser device having a cover mounted on the side so as to cover the semiconductor chip, as viewed from the semiconductor chip mounting surface side of the lead frame, from the laser beam emission side edge of the cover Further, the laser light emitting side end surface of the semiconductor chip is configured to protrude and be exposed.

上記構成の半導体レーザ装置によれば、リードフレームにおける半導体チップの搭載面側からみて、カバーにおけるレーザ光の出射側端縁よりも、半導体チップにおけるレーザ光の出射側端面が突出して露出しているので、例えばＯＰに組み込まれて用いられる場合であっても、その組み込みの際に行う半導体レーザ装置の位置決めに、半導体チップにおけるレーザ光の出射側端面を基準として用いることができる。つまり、レーザ光を出射する半導体チップの外径形状を直接基準として用いることができるので、リードフレーム、半導体チップおよびカバーの間の位置関係に影響を受けることなく、例えば位置決め粗調整の段階で大凡の位置まで位置決めを行えるようになる。   According to the semiconductor laser device having the above configuration, when viewed from the mounting surface side of the semiconductor chip in the lead frame, the laser light emission side end surface of the semiconductor chip protrudes and is exposed rather than the laser light emission side edge of the cover. Therefore, even when the semiconductor laser device is incorporated into the OP, for example, the laser light emission side end face of the semiconductor chip can be used as a reference for positioning of the semiconductor laser device during the incorporation. In other words, since the outer diameter shape of the semiconductor chip that emits the laser light can be used as a direct reference, it is not affected by the positional relationship among the lead frame, the semiconductor chip, and the cover, for example, at the rough positioning adjustment stage. Positioning can be performed up to the position.

以上のように、本発明は、半導体チップの出射側端面がカバーの出射側端縁よりも突出して露出しているので、半導体チップの外径形状を直接基準として用いて半導体レーザ装置の位置決めを行うことができる。したがって、例えば、半導体レーザ装置をＯＰに組み込んで用いる場合であっても、位置決め粗調整の段階で大凡の位置まで位置決めを行えることから、その位置決めの際に大きく位置がずれてしまったり、その後の微調整に多くの時間を要してしまう、といったことを回避することができ、その組み込みの際に行う位置決め（特に光軸）を容易かつ短時間に行うことが実現可能となる。   As described above, according to the present invention, since the emission side end surface of the semiconductor chip protrudes from the emission side edge of the cover and is exposed, positioning of the semiconductor laser device is performed using the outer diameter shape of the semiconductor chip as a direct reference. It can be carried out. Therefore, for example, even when the semiconductor laser device is incorporated into the OP and used, positioning can be performed up to an approximate position at the stage of the coarse positioning adjustment. It is possible to avoid that much time is required for fine adjustment, and it is possible to easily and quickly perform positioning (particularly the optical axis) for the incorporation.

以下、図面に基づき本発明に係る半導体レーザ装置について説明する。   Hereinafter, a semiconductor laser device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a semiconductor laser device according to the present invention.

ここで説明する半導体レーザ装置１０は、リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して構成されたものである。すなわち、図例のように、リードフレーム１１の一方の面に、サブマウント１２を介して、レーザ光を出射する半導体チップ１３を搭載し、その半導体チップ１３の搭載領域以外の部分を樹脂モールド（ただし不図示）で封止してなるものである。そして、半導体チップ１３は、ボンディングワイヤを介してリードフレーム１１と接続されている。なお、リードフレーム１１、サブマウント１２、半導体チップ１３、樹脂モールドおよびボンディングワイヤについては、従来構造と同様のものであるため、ここではその説明を省略する。   The semiconductor laser device 10 described here is configured using a mold frame obtained by pre-molding a lead frame as a package. That is, as shown in the figure, a semiconductor chip 13 that emits laser light is mounted on one surface of a lead frame 11 via a submount 12, and a portion other than the mounting region of the semiconductor chip 13 is resin molded ( However, it is formed by sealing (not shown). The semiconductor chip 13 is connected to the lead frame 11 via bonding wires. Note that the lead frame 11, the submount 12, the semiconductor chip 13, the resin mold, and the bonding wire are the same as those in the conventional structure, and thus the description thereof is omitted here.

さらに、半導体レーザ装置１０では、リードフレーム１１における半導体チップ１３の搭載面側に、樹脂等の材料からなるカバー１４が、半導体チップ１３の上面（リードフレーム１１に搭載された状態での当該搭載面側からみて上面）、後方（レーザ光の出射側を前方とした場合の後方）および両側面を覆うように装着されており、これにより半導体チップ１３およびボンディングワイヤが保護されるようになっている。   Further, in the semiconductor laser device 10, a cover 14 made of a material such as a resin is provided on the mounting surface side of the semiconductor chip 13 in the lead frame 11 (the mounting surface in a state where the cover 14 is mounted on the lead frame 11). It is mounted so as to cover the upper surface as viewed from the side, the rear (the rear when the laser beam emission side is the front), and both side surfaces, thereby protecting the semiconductor chip 13 and the bonding wires. .

ただし、カバー１４には、半導体チップ１３の上面を覆う部分で、かつ、その半導体チップ１３の前方側の部分に、切り欠き部１４ａが設けられている。そして、切り欠き部１４ａによって、半導体チップ１３におけるレーザ光出射点Ａの近傍においては、その切り欠き部１４ａの底を構成する端縁Ｂ、すなわちカバー１４におけるレーザ光の出射側端縁Ｂよりも、その半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃが突出して露出することになるのである。   However, the cover 14 is provided with a notch 14 a in a portion covering the upper surface of the semiconductor chip 13 and in a portion on the front side of the semiconductor chip 13. Then, due to the cutout portion 14a, in the vicinity of the laser beam emission point A in the semiconductor chip 13, the edge B constituting the bottom of the cutout portion 14a, that is, the laser beam emission side edge B of the cover 14 is more than. The laser light emitting side end face C of the semiconductor chip 13 protrudes and is exposed.

このように構成された半導体レーザ装置１０は、ＯＰを構成するヘッドのホルダ（ただし不図示）内に組み込まれて用いられる。なお、ＯＰおよびそのヘッドのホルダについては、従来構造と同様のものであるため、ここではその説明を省略する。   The semiconductor laser device 10 configured in this way is used by being incorporated in a holder (not shown) of a head constituting the OP. Since the OP and the head holder are the same as those of the conventional structure, the description thereof is omitted here.

ところで、半導体レーザ装置１０をＯＰにおけるヘッドのホルダ内に組み込む場合には、その半導体レーザ装置１０とホルダとの相対的な位置関係が重要となる。このことから、通常は、その組み込みの際に、半導体レーザ装置１０の外径形状を基準とした位置決め粗調整が行われ、その後に半導体レーザ装置１０を構成する半導体チップ１３によるレーザ光の発光を利用して、その半導体レーザ装置１０の組み込み位置および光軸の微調整が行われることが一般的である。   By the way, when the semiconductor laser device 10 is incorporated in the holder of the head in OP, the relative positional relationship between the semiconductor laser device 10 and the holder is important. For this reason, normally, when the semiconductor laser device 10 is incorporated, coarse positioning adjustment is performed based on the outer diameter shape of the semiconductor laser device 10, and thereafter, laser light is emitted by the semiconductor chip 13 constituting the semiconductor laser device 10. In general, fine adjustment of the assembly position and the optical axis of the semiconductor laser device 10 is performed.

その場合に、本実施形態で説明した構成の半導体レーザ装置１０では、リードフレーム１１における半導体チップ１３の搭載面側からみて、カバー１４におけるレーザ光の出射側端縁Ｂよりも、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃが突出して露出しているので、ＯＰのヘッドホルダ内への組み込みを行う際の位置決めに、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃを基準として用いることができる。つまり、ヘッドホルダ内への組み込み時に、例えば画像認識技術または顕微鏡を用いた作業者の目視を利用して、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃを確認することができるので、その半導体チップ１３の外径形状を直接基準として用いて位置決め調整を行うことができる。   In that case, in the semiconductor laser device 10 having the configuration described in the present embodiment, the laser light emission side edge B of the cover 14 in the semiconductor chip 13 as viewed from the mounting surface side of the semiconductor chip 13 in the lead frame 11. Since the laser light emission side end face C protrudes and is exposed, the laser light emission side end face C of the semiconductor chip 13 can be used as a reference for positioning when the OP is incorporated into the head holder. That is, at the time of assembling in the head holder, the laser light emission side end face C of the semiconductor chip 13 can be confirmed using, for example, an image recognition technique or visual observation of an operator using a microscope. Positioning adjustment can be performed using the outer diameter shape of 13 directly as a reference.

したがって、半導体レーザ装置１０をＯＰに組み込んで用いる場合であっても、位置決め粗調整の段階で、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃの装着位置およびその装着角度（光軸方向）について、大凡の位置まで位置決めを行えることから、その位置決めの際に大きく位置がずれてしまったり、その後の微調整に多くの時間を要してしまう、といったことを回避することができ、ＯＰへの組み込みの際に行う位置決めを容易かつ短時間に行うことが実現可能となるのである。   Therefore, even when the semiconductor laser device 10 is incorporated into an OP and used, the mounting position and the mounting angle (optical axis direction) of the laser light emitting side end surface C in the semiconductor chip 13 are determined at the coarse positioning step. Since positioning can be performed up to an approximate position, it is possible to avoid such a situation that the position is greatly shifted during the positioning, and that much time is required for subsequent fine adjustment. In this case, it is possible to easily perform positioning in a short time.

しかも、半導体チップ１３の外径形状を基準として位置決め調整を行うことを可能にした場合であっても、切り欠き部１４ａによって露出している以外の部分、すなわち半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃの近傍を除く当該半導体チップ１３の上面側の大部分、当該半導体チップ１３の後方および両側面、並びに当該半導体チップ１３に接続するボンディングワイヤについては、カバー１４によって覆われているので、半導体チップ１３にゴミ等の異物が付着したり、ＯＰへの組み込み作業時に半導体チップ１３またはボンディングワイヤに破損等のトラブルが発生してしまうのを極力回避することが可能となる。   In addition, even when positioning adjustment can be performed on the basis of the outer diameter shape of the semiconductor chip 13, a portion other than the portion exposed by the notch portion 14a, that is, the laser light emission side of the semiconductor chip 13 Most of the upper surface side of the semiconductor chip 13 excluding the vicinity of the end face C, the rear and both side surfaces of the semiconductor chip 13, and the bonding wires connected to the semiconductor chip 13 are covered with the cover 14. It is possible to avoid as much as possible that foreign matters such as dust adhere to the chip 13 and troubles such as breakage occur in the semiconductor chip 13 or the bonding wire during the incorporation into the OP.

特に、本実施形態で説明した構成の半導体レーザ装置１０では、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃの露出を、カバー１４に設けた切り欠き部１４ａによって実現している。したがって、半導体チップ１３のレーザ光出射点Ａの近傍におけるその半導体チップ１３の出射側端面Ｃといった位置決め調整を行うのに必要十分な部分のみが露出し、その他の部分はカバー１４によって覆われることになるので、半導体チップ１３またはボンディングワイヤに対する保護を確実なものとしつつ、ＯＰへの組み込みの際の位置決め調整の容易化および短時間化が実現可能となる。   In particular, in the semiconductor laser device 10 having the configuration described in this embodiment, the exposure of the laser light emission side end face C of the semiconductor chip 13 is realized by the notch portion 14 a provided in the cover 14. Therefore, only the part necessary and sufficient for positioning adjustment such as the emission side end face C of the semiconductor chip 13 in the vicinity of the laser beam emission point A of the semiconductor chip 13 is exposed, and the other part is covered by the cover 14. As a result, it is possible to facilitate the positioning adjustment and shorten the time of incorporation in the OP while ensuring the protection of the semiconductor chip 13 or the bonding wire.

なお、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃの露出は、必ずしも切り欠き部１４ａによって実現されるものである必要はない。例えば、カバー１４に切り欠き部１４ａが設けられていない場合であっても、その切り欠き部１４ａが設けられていない場合のレーザ光の出射側端面よりも、半導体チップ１３におけるレーザ光の出射側端面Ｃが突出して露出するように、そのカバー１４が形成されていれば、その出射側端面Ｃを位置決め調整の基準として用いることができ、その位置決め調整の容易化および短時間化が実現可能となるからである。   The exposure of the laser light emission side end face C of the semiconductor chip 13 is not necessarily realized by the notch 14a. For example, even when the cover 14 is not provided with the notch 14a, the laser light emission side of the semiconductor chip 13 is more than the laser light emission side end face when the notch 14a is not provided. If the cover 14 is formed so that the end face C protrudes and is exposed, the exit-side end face C can be used as a reference for positioning adjustment, and the positioning adjustment can be facilitated and shortened. Because it becomes.

また、上述した実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   In the above-described embodiments, the preferred specific examples of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the contents, and can be appropriately changed without departing from the gist thereof. .

本発明に係る半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structural example of the semiconductor laser apparatus which concerns on this invention, (a) is the top view, (b) is the front view. 従来における半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。It is explanatory drawing which shows the example of schematic structure of the conventional semiconductor laser apparatus, (a) is the top view, (b) is the front view.

符号の説明Explanation of symbols

１０…半導体レーザ装置、１１…リードフレーム、１２…サブマウント、１３…半導体チップ、１４…カバー、１４ａ…切り欠き部、Ａ…レーザ光出射点、Ｂ…出射側端縁、Ｃ…出射側端面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor laser apparatus, 11 ... Lead frame, 12 ... Submount, 13 ... Semiconductor chip, 14 ... Cover, 14a ... Notch part, A ... Laser beam emission point, B ... Output side edge, C ... Output side end surface

Claims (2)

レーザ光を出射する半導体チップと、
前記半導体チップが搭載されるリードフレームと、
前記リードフレームにおける前記半導体チップの搭載面側に当該半導体チップを覆うように装着されるカバーとを備えた半導体レーザ装置であって、
前記リードフレームにおける前記半導体チップの搭載面側からみて、前記カバーにおける前記レーザ光の出射側端縁よりも、前記半導体チップにおける前記レーザ光の出射側端面が突出して露出するように構成されている
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 A semiconductor chip that emits laser light;
A lead frame on which the semiconductor chip is mounted;
A semiconductor laser device comprising: a cover mounted to cover the semiconductor chip on the mounting surface side of the semiconductor chip in the lead frame;
When viewed from the mounting surface side of the semiconductor chip in the lead frame, the laser light emission side end surface of the semiconductor chip protrudes from the laser light emission side edge of the cover and is exposed. A semiconductor laser device. 前記カバーには、当該カバーにおける前記レーザ光の出射側端縁よりも前記半導体チップにおける前記レーザ光の出射側端面を露出させるための切り欠き部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
2. The cover is provided with a notch for exposing the laser light emission side end surface of the semiconductor chip rather than the laser light emission side edge of the cover. The semiconductor laser device described.
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