JP6642749B1 - 半導体レーザ光源装置 - Google Patents
半導体レーザ光源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6642749B1 JP6642749B1 JP2019020132A JP2019020132A JP6642749B1 JP 6642749 B1 JP6642749 B1 JP 6642749B1 JP 2019020132 A JP2019020132 A JP 2019020132A JP 2019020132 A JP2019020132 A JP 2019020132A JP 6642749 B1 JP6642749 B1 JP 6642749B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor laser
- stem
- hole
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 67
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 19
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010019332 Heat exhaustion Diseases 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
第一面と、前記第一面に対して第一方向に位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする。
前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有するものとしても構わない。
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置されているものとしても構わない。
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換するものとしても構わない。
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であるものとしても構わない。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第一実施形態について、説明する。図1は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図1は、理解の容易の観点から、後述するキャップ10の一部が切断された状態で図示されている。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第二実施形態につき、第一実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第三実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第四実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
以下、別実施形態につき説明する。
2 : 半導体レーザ素子
3 : サブマウント
4 : 第一ヒートシンク
4a : 第一ヒートシンクの第一領域
4b : 第一ヒートシンクの第二領域
5 : ステム
5a : ステムの第一面
5b : ステムの第二面
6 : 接合材
7 : 給電ピン
10 : キャップ
10a : 窓部
12 : ミラー
13 : 絶縁部材
15 : 給電基板
16 : ハンダ材
18 : ワイヤ
21 : 第一貫通孔
22 : 第二貫通孔
31 : 第二ヒートシンク
33 : 押さえ部材
35 : スペーサ
37 : 基台
37a : 凹部
51 : ステムの第一部分
52 : ステムの第二部分
100 : 従来の半導体レーザ光源装置
101 : ステム
102 : ヒートシンク
103 : サブマウント
104 : 半導体レーザ素子
105 : 給電ピン
110 : キャップ
110a : 窓部
L2 : レーザ光
Claims (7)
- 第一面と、前記第一面に対して第一方向に向かい合って位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、
前記第一貫通孔内において、前記第一面側と前記第二面側とで同一形状を呈しており、
前記第一貫通孔内の前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第一貫通孔内の前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする、半導体レーザ光源装置。 - 第一面と、前記第一面に対して第一方向に向かい合って位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、
前記第一貫通孔内において、前記第一面側と前記第二面側とで同一形状を呈しており、
前記第一方向に関して前記第二面よりも前記第一貫通孔から外側に突出して配置され、
前記第一貫通孔内の前記第一方向に係る全箇所において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第一方向に関して前記第一領域よりも前記サブマウントから離れる側において前記第一貫通孔から外側に突出した位置で前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする、半導体レーザ光源装置。 - 前記ステム内の前記第一貫通孔とは別の位置に形成された、前記第一面から前記第二面に達する第二貫通孔と、
前記第二貫通孔の内壁に沿うように配置された、中空状の絶縁部材と、
前記絶縁部材の内側を通過して前記第二貫通孔を貫通するように配置され、複数の前記半導体レーザ素子に対して給電するための、給電ピンと、
前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとの間の位置に配置され、前記給電ピンと電気的に接続され、複数の前記半導体レーザ素子に対する給電を制御するための回路素子が実装された給電基板とを有し、
前記給電ピンが前記第二貫通孔から前記第二面よりも前記第一方向に突出する長さは、前記第一ヒートシンクが前記第一貫通孔から前記第二面よりも前記第一方向に突出する長さより短いことを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と非平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一ヒートシンクの面上に配置されたミラーを有し、
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一金属材料は、鉄、鉄合金からなる群より選択された1種以上の材料であり、
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019020132A JP6642749B1 (ja) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | 半導体レーザ光源装置 |
TW108148509A TW202032874A (zh) | 2019-02-06 | 2019-12-31 | 半導體雷射光源裝置 |
CN202010081241.9A CN111541144A (zh) | 2019-02-06 | 2020-02-06 | 半导体激光光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019020132A JP6642749B1 (ja) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | 半導体レーザ光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6642749B1 true JP6642749B1 (ja) | 2020-02-12 |
JP2020126989A JP2020126989A (ja) | 2020-08-20 |
Family
ID=69412082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019020132A Active JP6642749B1 (ja) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | 半導体レーザ光源装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6642749B1 (ja) |
CN (1) | CN111541144A (ja) |
TW (1) | TW202032874A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220205628A1 (en) * | 2020-12-28 | 2022-06-30 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Stem for semiconductor package |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60190058U (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-16 | 株式会社東芝 | 半導体レ−ザ装置 |
JP2008147592A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Ricoh Printing Systems Ltd | 半導体レーザ装置 |
JP6056146B2 (ja) * | 2012-01-26 | 2017-01-11 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体レーザ装置 |
-
2019
- 2019-02-06 JP JP2019020132A patent/JP6642749B1/ja active Active
- 2019-12-31 TW TW108148509A patent/TW202032874A/zh unknown
-
2020
- 2020-02-06 CN CN202010081241.9A patent/CN111541144A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220205628A1 (en) * | 2020-12-28 | 2022-06-30 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Stem for semiconductor package |
US12113329B2 (en) * | 2020-12-28 | 2024-10-08 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Stem for semiconductor package including eyelet and lead |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111541144A (zh) | 2020-08-14 |
TW202032874A (zh) | 2020-09-01 |
JP2020126989A (ja) | 2020-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8124998B2 (en) | Light emitting device package | |
KR100723144B1 (ko) | 발광다이오드 패키지 | |
US10424897B2 (en) | Semiconductor laser device and method for manufacturing same | |
WO2012042685A1 (ja) | 半導体発光装置及び光源装置 | |
JP2010034262A (ja) | 発光素子収納用パッケージ | |
EP2621033B1 (en) | Semiconductor laser device | |
JP2022009833A (ja) | 発光装置 | |
JP6667149B1 (ja) | 半導体レーザ光源装置 | |
JP2005116990A (ja) | 発光装置 | |
JP6642749B1 (ja) | 半導体レーザ光源装置 | |
JP2006237103A (ja) | 熱伝導部材および電子装置 | |
JP2011103353A (ja) | 発光モジュール | |
JP7014645B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
JP7343842B2 (ja) | 半導体レーザ光源装置 | |
JP2009289841A (ja) | 発光素子収納用パッケージ | |
JP2007012718A (ja) | 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 | |
JP5179795B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
JP2001168447A (ja) | レーザーダイオード光モジュール | |
JP2010034259A (ja) | 発光素子収納用パッケージ | |
JP2007027375A (ja) | レーザモジュール | |
CN117117627B (zh) | 一种激光单元和激光器 | |
WO2024162073A1 (ja) | 発光デバイス、発光モジュール、発光デバイスの製造方法、及び、発光モジュールの製造方法 | |
JP2023089984A (ja) | 発光装置 | |
JP2024028332A (ja) | 半導体発光装置 | |
JP2005011926A (ja) | 光半導体装置用気密端子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190410 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190410 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190726 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190801 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190930 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191216 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6642749 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |