JP7322065B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

本開示は、半導体レーザ装置に関する。

自動車等に用いられる３次元距離計測に、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）を用いたシステムが提案されている（たとえば、特許文献１）。ＬｉＤＡＲの光源として用いられる半導体レーザ装置は、パルス幅が数十ｎＳ以下のパルスレーザ光を出射する。このため、電流の時間変化率が高まり、半導体レーザ装置内のインダクタンス成分に起因する損失が増大する。

特開２０１８－１２８４３２号公報

本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、インダクタンス成分の低減を図ることが可能な半導体レーザ装置を提供することをその課題とする。

本開示によって提供される半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有するスイッチング素子と、前記スイッチング素子および前記半導体レーザ素子への導通経路を構成する導電部を有し且つ前記半導体レーザ素子および前記スイッチング素子を支持する支持部材と、を備える半導体レーザ装置であって、前記導電部は、前記半導体レーザ素子から離間した第１部を有し、前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記半導体レーザ素子とに接続された１以上の第１ワイヤと、前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記導電部の前記第１部とに接続された１以上の第２ワイヤと、を備える。

本開示の半導体レーザ装置によれば、インダクタンス成分の低減を図ることができる。

本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図１のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図１のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を含むレーザシステムを示す回路図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を含むレーザシステムの第１変形例を示す回路図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を含むレーザシステムの第２変形例を示す回路図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す底面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す底面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す底面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第４変形例を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第４変形例を示す底面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第５変形例を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置の第５変形例を示す底面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部底面図である。 図２３のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿う断面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す要部平面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す要部底面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す要部平面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す要部底面図である。 本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す底面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 図３４のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す底面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 図４１のＸＬＩＩＩ－ＸＬＩＩＩ線に沿う断面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す底面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す要部平面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第２変形例を示す底面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す要部平面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す底面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第４変形例を示す要部平面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第４変形例を示す底面図である。 本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部底面図である。 本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。 本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。 本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す要部平面図である。 本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置の第１変形例を示す底面図である。

以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。

＜第１実施形態＞
図１～図８は、本開示の第１実施形態に係る半導体レーザ装置を示している。本実施形態の半導体レーザ装置Ａ１は、支持部材１、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２、第３ワイヤ７３および透光樹脂８を備えている。半導体レーザ装置Ａ１は、たとえば図８に示すレーザシステムＢ１を構成し、２次元距離計測の一例であるＬｉＤＡＲのパルスレーザ光源として用いられる。ただし、本開示の半導体レーザ装置の用途は何ら限定されない。

図１は、半導体レーザ装置Ａ１を示す要部平面図である。図２は、半導体レーザ装置Ａ１に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図８は、半導体レーザ装置Ａ１を含むレーザシステムＢ１を示す回路図である。これらの図において、ｚ方向が本開示の第１方向に相当する。また、図１においては、説明の便宜上、透光樹脂８を省略している。

支持部材１は、半導体レーザ素子４およびスイッチング素子５への導通経路を構成するとともに半導体レーザ素子４およびスイッチング素子５を支持している。支持部材１の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、支持部材１は、基材２および導電部３を有する。

基材２は、絶縁材料からなる。基材２の材質は特に限定されず、たとえばエポキシ樹脂やセラミックスが挙げられる。以降の説明においては、基材２がガラスエポキシ樹脂からなる場合を例に説明する。本実施形態においては、基材２は、主面２１、裏面２２、第１面２３、第２面２４、第３面２５および第４面２６を有しており、ｚ方向視においてたとえば矩形状である。

主面２１は、ｚ方向一方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。裏面２２は、主面２１とは反対側のｚ方向他方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。第１面２３は、ｘ方向一方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。第２面２４は、第１面２３とは反対側のｘ方向他方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。第３面２５は、ｙ方向一方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。第４面２６は、第３面２５とは反対側のｘ方向他方側を向く面であり、図示された例においては、平面である。

導電部３は、半導体レーザ素子４およびスイッチング素子５等への導通経路を構成する部位である。導電部３の材質は特に限定されず、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｕ等の金属が挙げられる。また、導電部３の形成手法は特に限定されず、図示された例においては、たとえばめっきによって形成される。

本実施形態の導電部３は、主面部３１、裏面部３２および連絡部３３を含む。

主面部３１は、基材２の主面２１上に配置されている。図示された例においては、主面部３１は、主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３および主面第４部３１４を含む。

図１、図３、図４および図７に示すように、主面第１部３１１は、基材２の主面２１のｘ方向における第２面２４側であって、ｙ方向における第３面２５側に配置されている。主面第１部３１１の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｘ方向を長手方向とする長矩形状である。主面第１部３１１は、本開示の「第１部」の一例である。本実施形態の主面第１部３１１は、第２面２４および第３面２５から離間している。

図１、図３、図４および図６に示すように、主面第２部３１２は、主面第１部３１１よりもｙ方向において第４面２６寄りに配置されている。主面第２部３１２のｘ方向寸法は、主面第１部３１１のｘ方向寸法よりも大きい。主面第２部３１２は、ｙ方向視において主面第１部３１１と重なる。主面第２部３１２の形状は特に限定されず、図示された例においては、矩形状である。主面第２部３１２の面積は、主面第１部３１１、主面第３部３１３および主面第４部３１４よりも大きい。本実施形態の主面第２部３１２は、第１面２３および第２面２４から離間している。

図１、図３、図４および図５に示すように、主面第３部３１３は、主面第２部３１２よりもｙ方向において第４面２６寄りに配置されている。主面第３部３１３の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｘ方向を長手方向とする長矩形状である。また、図示された例においては、主面第３部３１３のｘ方向寸法は、主面第２部３１２のｘ方向寸法と略同じである。主面第３部３１３は、ｙ方向視において主面第１部３１１および主面第２部３１２と重なる。本実施形態の主面第３部３１３は、第１面２３、第２面２４および第４面２６から離間している。

図１および図７に示すように、主面第４部３１４は、主面第１部３１１に対してｘ方向において第１面２３寄りに位置しており、主面第２部３１２に対してｙ方向において第３面２５寄りに位置している。主面第４部３１４の形状は特に限定されず、図示された例においては、矩形状である。図示された例においては、主面第４部３１４のｙ方向寸法は、主面第１部３１１のｙ方向寸法と略同じである。また、主面第４部３１４のｘ方向寸法は、主面第１部３１１のｘ方向寸法よりも小さい。主面第４部３１４の面積は、主面第１部３１１の面積よりも小さい。主面第４部３１４は、ｘ方向視において主面第１部３１１と重なる。また、主面第４部３１４は、ｙ方向視において主面第２部３１２および主面第３部３１３と重なる。本実施形態の主面第４部３１４は、第１面２３および第３面２５から離間している。

裏面部３２は、基材２の裏面２２上に配置されている。図示された例においては、裏面部３２は、裏面第１部３２１、裏面第２部３２２、裏面第３部３２３および裏面第４部３２４を含む。本実施形態においては、裏面部３２は、半導体レーザ装置Ａ１を回路基板（図示略）等に実装する際の実装端子として用いられる。

図１、図３、図４および図７に示すように、裏面第１部３２１は、基材２の裏面２２のｘ方向における第２面２４側であって、ｙ方向における第３面２５側に配置されている。裏面第１部３２１の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｘ方向を長手方向とする長矩形状である。本実施形態の裏面第１部３２１は、第２面２４および第３面２５から離間している。

図２、図３、図４および図６に示すように、裏面第２部３２２は、裏面第１部３２１よりもｙ方向において第４面２６寄りに配置されている。裏面第２部３２２のｘ方向寸法は、裏面第１部３２１のｘ方向寸法よりも大きい。裏面第２部３２２は、ｙ方向視において裏面第１部３２１と重なる。裏面第２部３２２の形状は特に限定されず、図示された例においては、矩形状である。裏面第２部３２２の面積は、裏面第１部３２１、裏面第３部３２３および裏面第４部３２４よりも大きい。本実施形態の裏面第２部３２２は、第１面２３および第２面２４から離間している。

図２、図３、図４および図５に示すように、裏面第３部３２３は、裏面第２部３２２よりもｙ方向において第４面２６寄りに配置されている。裏面第３部３２３の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｘ方向を長手方向とする長矩形状である。また、図示された例においては、裏面第３部３２３のｘ方向寸法は、裏面第２部３２２のｘ方向寸法と略同じである。裏面第３部３２３は、ｙ方向視において裏面第１部３２１および裏面第２部３２２と重なる。本実施形態の裏面第３部３２３は、第１面２３、第２面２４および第４面２６から離間している。

図２および図７に示すように、裏面第４部３２４は、裏面第１部３２１に対してｘ方向において第１面２３寄りに位置しており、裏面第２部３２２に対してｙ方向において第３面２５寄りに位置している。裏面第４部３２４の形状は特に限定されず、図示された例においては、矩形状である。図示された例においては、裏面第４部３２４のｙ方向寸法は、裏面第１部３２１のｙ方向寸法と略同じである。また、裏面第４部３２４のｘ方向寸法は、裏面第１部３２１のｘ方向寸法よりも小さい。裏面第４部３２４の面積は、裏面第１部３２１の面積よりも小さい。裏面第４部３２４は、ｘ方向視において裏面第１部３２１と重なる。また、裏面第４部３２４は、ｙ方向視において裏面第２部３２２および裏面第３部３２３と重なる。本実施形態の裏面第４部３２４は、第１面２３および第３面２５から離間している。

連絡部３３は、主面部３１の各部と裏面部３２の各部とを導通させる。連絡部３３の具体的構成は特に限定されず、図示された例においては、図１および図２に示すように、複数の第１連絡部３３１、複数の第２連絡部３３２、複数の第３連絡部３３３および第４連絡部３３４を含む。なお、第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の個数は、何ら限定されない。

第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、図１～図７に示すように、ｚ方向視における基材２の内方領域（第１面２３、第２面２４、第３面２５および第４面２６から離間した領域）において、基材２を厚さ方向に貫通している。このような、第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４は、基材２に形成された貫通孔の内面に、金属からなるめっき層を形成することによって設けられており、主面２１および裏面２２に到達している。なお、図示された例においては、第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の内部は、樹脂が充填された構成であるが、たとえば金属が充填された構成であってもよい。

図１、図２、図３、図４および図７に示すように、複数の第１連絡部３３１は、主面第１部３１１と裏面第１部３２１とに繋がっており、主面第１部３１１と裏面第１部３２１とを連結している。本実施形態においては、複数の第１連絡部３３１は、ｘ方向に沿って配列されている。

図１、図２および図６に示すように、複数の第２連絡部３３２は、裏面第１部３２１と裏面第２部３２２とに繋がっており、主面第２部３１２と裏面第２部３２２とを連結している。本実施形態においては、複数の第２連絡部３３２は、ｘ方向において第１面２３寄りに配置されている。図示された例においては、複数の第２連絡部３３２は、ｘ方向およびｙ方向に沿ったマトリクス状に配置されている。

図１、図２、図３および図５に示すように、複数の第３連絡部３３３は、主面第３部３１３と裏面第３部３２３とに繋がっており、主面第３部３１３と裏面第３部３２３とを連結している。本実施形態においては、複数の第３連絡部３３３は、ｘ方向に沿って配列されている。また、複数の第３連絡部３３３は、ｘ方向において第１面２３寄りに配置されている。

図１、図２および図７に示すように、第４連絡部３３４は、主面第４部３１４と裏面第４部３２４とに繋がっており、主面第４部３１４と裏面第４部３２４とを連結している。図示された例とは異なり、複数の第４連絡部３３４を有する構成であってもよい。

半導体レーザ素子４は、半導体レーザ装置Ａ１の光源であり、半導体層からなる活性層等を含む。本実施形態においては、図３に示すように、半導体レーザ素子４は、第１レーザ電極４１および第２レーザ電極４２を有する。第１レーザ電極４１は、ｚ方向において主面２１が向く側に設けられている。第２レーザ電極４２は、ｚ方向において裏面２２が向く側に設けられている。図１においては、第１レーザ電極４１を省略している。本実施形態においては、第１レーザ電極４１がアノード電極であり、第２レーザ電極４２がカソード電極である。

図１および図３に示すように、本実施形態においては、半導体レーザ素子４は、主面第３部３１３上に配置されている。より具体的には、半導体レーザ素子４の第２レーザ電極４２が導電性接合材４９によって主面第３部３１３に導通接合されている。導電性接合材４９は、たとえばはんだや銀ペーストである。図示された例においては、半導体レーザ素子４は、ｚ方向視において主面第３部３１３に内包されている。半導体レーザ素子４は、ｙ方向において第４面２６が向く側にレーザ光Ｌを出射する。また、図示された例においては、半導体レーザ素子４は、複数の第３連絡部３３３のうちｘ方向において最も第２面２４側に位置するものとｚ方向視において重なっている。

スイッチング素子５は、半導体レーザ素子４への電流をＯＮ／ＯＦＦするための素子である。スイッチング素子５は、たとえばＳｉやＳｉＣ、あるいはＧａＮ等からなるＦＥＴ等のトランジスタである。スイッチング素子５がＳｉＣからなる場合、スイッチングの高速化を図るのに適している。本実施形態のスイッチング素子５は、図１、図３および図６に示すように、素子本体５１、ゲート電極５２、ソース電極５３およびドレイン電極５４を有する。素子本体５１は、ＳｉやＳｉＣ等の半導体材料からなり、素子主面５１１および素子裏面５１２を有する。素子主面５１１は、ｚ方向において主面２１と同じ側を向く面である。素子裏面５１２は、ｚ方向において裏面２２と同じ側を向く面である。

ゲート電極５２は、素子主面５１１上に配置されている。図示された例においては、ゲート電極５２は、ｘ方向において第１面２３寄りに配置されており、ｙ方向において第３面２５寄りに配置されている。ゲート電極５２の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｚ方向視において矩形状である。

ソース電極５３は、素子主面５１１上に配置されている。図示された例においては、ソース電極５３は、ｚ方向視においてＬ字状であり、ゲート電極５２に対してｘ方向における第２面２４側の領域およびｙ方向における第４面２６寄りの領域に配置されている。

ドレイン電極５４は、素子裏面５１２上に配置されており、図示された例においては、素子裏面５１２の略全面を覆っている。

スイッチング素子５は、ドレイン電極５４が導電性接合材５９によって主面第２部３１２に導通接合されることにより、主面第２部３１２上に配置されている。導電性接合材５９は、たとえばはんだや銀ペーストである。本実施形態においては、スイッチング素子５は、主面第２部３１２上において、ｘ方向における第１面２３寄りに配置されている。また、スイッチング素子５は、ｚ方向視において複数の第２連絡部３３２のすべてと重なっている。スイッチング素子５は、ｙ方向視において半導体レーザ素子４と重なる。

コンデンサ６は、半導体レーザ素子４に通電する電流となるべき電荷を一時的に蓄積するためのものである。図１および図４に示すように、図示された例においては、コンデンサ６は、電極６１および電極６２を有する。電極６１は、導電性接合材６９によって主面第３部３１３に導通接合されている。電極６２は、導電性接合材６９によって主面第２部３１２に導通接合されている。導電性接合材６９は、たとえばはんだである。なお、図１においては、説明の便宜上、導電性接合材６９を省略している。また、本実施形態においては、半導体レーザ装置Ａ１は、２つのコンデンサ６を備える。２つのコンデンサ６は、互いに並列に接続されている。また、本実施形態においては、コンデンサ６は、半導体レーザ素子４およびスイッチング素子５に対して、ｘ方向において第２面２４寄りに配置されている。

複数の第１ワイヤ７１は、図１および図３に示すように、スイッチング素子５のソース電極５３と半導体レーザ素子４の第１レーザ電極４１とに接続されている。第１ワイヤ７１は、たとえば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属からなる。複数の第１ワイヤ７１の本数は特に限定されず、図示された例においては、３本である。複数の第１ワイヤ７１は、ソース電極５３のｙ方向における第４面２６寄りの部分に接続されている。複数の第１ワイヤ７１は、半導体レーザ素子４の第１レーザ電極４１に、ｙ方向に並ぶように接続されている。

複数の第２ワイヤ７２は、図１および図３に示すように、スイッチング素子５のソース電極５３と導電部３の主面部３１の主面第１部３１１とに接続されている。第２ワイヤ７２は、たとえば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属からなり、本実施形態においては、第１ワイヤ７１と同じ材質であるＡｕからなる。複数の第２ワイヤ７２の本数は特に限定されず、図示された例においては、２本であり、複数の第１ワイヤ７１の本数よりも少ない。このため、複数の第１ワイヤ７１の抵抗値は、複数の第２ワイヤ７２の抵抗値よりも小さい。複数の第２ワイヤ７２は、ソース電極５３のｙ方向における第３面２５寄りの部分に接続されている。複数の第２ワイヤ７２は、主面第１部３１１に、ｘ方向に並ぶように接続されている。

第３ワイヤ７３は、図１に示すように、スイッチング素子５のゲート電極５２と導電部３の主面部３１の主面第４部３１４とに接続されている。第３ワイヤ７３は、たとえば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属からなり、本実施形態においては、Ａｕからなる。第３ワイヤ７３の本数は特に限定されず、図示された例においては、１本である。

透光樹脂８は、主面２１上に配置されており、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、複数のコンデンサ６、複数の第１ワイヤ７１、複数の第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３を覆っている。透光樹脂８は、半導体レーザ素子４からのレーザ光Ｌを透過させる材質からなり、たとえば透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなる。

透光樹脂８の形状は特に限定されず、本実施形態においては、図３～図７に示すように、透光樹脂８は、主面８１、樹脂第１面８３、樹脂第２面８４、樹脂第３面８５および樹脂第４面８６を有する。

主面８１は、ｚ方向において主面２１と同じ側を向く面であり、図示された例においては、平面である。樹脂第１面８３は、ｘ方向において第１面２３と同じ側を向く面である。図示された例においては、樹脂第１面８３は、平面であり、第１面２３と面一である。樹脂第２面８４は、ｘ方向において第２面２４と同じ側を向く面である。図示された例においては、樹脂第２面８４は、平面であり、第２面２４と面一である。樹脂第３面８５は、ｙ方向において第３面２５と同じ側を向く面である。図示された例においては、樹脂第３面８５は、平面であり、第３面２５と面一である。樹脂第４面８６は、ｙ方向において第４面２６と同じ側を向く面である。図示された例においては、樹脂第４面８６は、平面であり、樹脂第４面８６と面一である。本実施形態においては、半導体レーザ素子４からのレーザ光Ｌは、透光樹脂８の樹脂第４面８６から出射される。なお、樹脂第４面８６を平坦かつ平滑な面とすることにより、レーザ光Ｌの散乱を抑制し、出射効率を高めることができる。

図８に示すように、半導体レーザ装置Ａ１は、レーザシステムＢ１に用いることができる。レーザシステムＢ１は、半導体レーザ装置Ａ１とゲートドライバ９１、直流電源９２、抵抗９３およびダイオード９４を備える。

ゲートドライバ９１は、裏面第４部３２４、第４連絡部３３４、主面第４部３１４および第３ワイヤ７３を介してスイッチング素子５のゲート電極５２に接続されている。ゲートドライバ９１は、ゲート電極５２に印加する駆動電圧を制御する。

直流電源９２は、半導体レーザ素子４を発光させるための電源である。直流電源９２のアノード電極は、抵抗９３を介して裏面第２部３２２に接続されている。

ダイオード９４は、裏面第１部３２１と裏面第３部３２３との間に設けられており、裏面第３部３２３から裏面第１部３２１に向かう電流を通電させる。９４は、半導体レーザ素子４への過大な逆電圧印加を防止するとともに、コンデンサ６への充電を実現するためのものである。

このような構成のレーザシステムＢ１においては、スイッチング素子５がＯＦＦの状態の場合に、直流電源９２から、抵抗９３、裏面第２部３２２、コンデンサ６、裏面第３部３２３、ダイオード９４、裏面第１部３２１の経路に電流ＩＣが流れ、コンデンサ６に充電される。そして、スイッチング素子５がＯＮの状態の場合に、コンデンサ６に充電された電荷が、スイッチング素子５、第１ワイヤ７１、半導体レーザ素子４の経路に電流ＩＬとなって流れ、半導体レーザ素子４が発光する。

次に、半導体レーザ装置Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、図１および図８に示すように、ゲートドライバ９１からスイッチング素子５のゲート電極５２に電圧が印加されることにより流れる電流ＩＧは、主に、ソース電極５３から第２ワイヤ７２を通じて裏面第１部３２１へと流れる。一方、半導体レーザ素子４を発光させる電流ＩＬは、主に、ソース電極５３から第１ワイヤ７１を通じて半導体レーザ素子４へと流れる。このため、電流ＩＬと電流ＩＧとは、主に、互いに異なる経路を流れる。このため、たとえば電流ＩＬがゲート電極５２にゲート電圧を印加するための電流経路を通ることを抑制可能である。また、ソース電極５３と半導体レーザ素子４とは、第１ワイヤ７１によって互いに直接接続されている。したがって、電流ＩＬの経路のインダクタンス成分を低減可能である。これにより、より高速なスイッチングが可能であるとともに、電流ＩＬのピーク電流値をさらに高めることができる。これは、よりパルス幅が小さいレーザ光Ｌを、より高出力な状態で出射するのに有利であり、ＬｉＤＡＲの光源デバイスとして好ましい。

半導体レーザ素子４、スイッチング素子５およびコンデンサ６の実装や第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の接続の対象である主面部３１が、主面２１上に配置されており、外部との接続端子として用いられる裏面部３２とが、ｚ方向視において互いに重なるように配置されている。これは、半導体レーザ装置Ａ１のｚ方向視における小型化に適している。また、主面部３１と裏面部３２とは連絡部３３によって連結されている。連絡部３３は、基材２を貫通する第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４を含む。第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４は、いずれもｚ方向に沿った形状であり、屈曲していない。このため、半導体レーザ装置Ａ１を流れる電流の経路におけるインダクタンス成分の低減に好ましい。

図１に示すように、スイッチング素子５とコンデンサ６とは、ｘ方向において並べられている。半導体レーザ素子４は、スイッチング素子５およびコンデンサ６に対してｙ方向において主面２１寄りに位置する主面第３部３１３に搭載されている。このため、スイッチング素子５のソース電極５３から第１ワイヤ７１、半導体レーザ素子４、主面第３部３１３およびコンデンサ６を介して主面第２部３１２に至る経路の経路長が比較的短く設定されている。これは、図８における電流ＩＬの経路のインダクタンス成分を低減するのに適している。

複数の第１ワイヤ７１の本数は、複数の第２ワイヤ７２の本数よりも多く、複数の第１ワイヤ７１の抵抗値は、複数の第２ワイヤ７２の抵抗値よりも小さい。複数の第１ワイヤ７１には、半導体レーザ素子４を発光させる電流ＩＬが流れる。電流ＩＬは、電流ＩＧよりも顕著に大きい。したがって、複数の第１ワイヤ７１の抵抗値を低減させることにより、電気的損失を抑制することができる。

複数の第２ワイヤ７２の本数は、第３ワイヤ７３の本数よりも多い。これにより、電流ＩＧに関する電気的損失を抑制することができる。

図９～図５９は、本開示の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

＜レーザシステムＢ１ 第１変形例＞
図９は、レーザシステムＢ１の第１変形例を示している。本変形例のレーザシステムＢ１１は、抵抗９５を備える。抵抗９５は、裏面第３部３２３と裏面第１部３２１との間において、ダイオード９４と直列に接続されている。抵抗９５を備えることにより、スイッチング素子５が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられた際に生じる電流値の振動を抑制することができる。

＜レーザシステムＢ１ 第２変形例＞
図１０は、レーザシステムＢ１の第２変形例を示している。本変形例のレーザシステムＢ１２は、上述のダイオード９４を備えていない。裏面第１部３２１と裏面第３部３２３との間には、抵抗９５が設けられている。本変形例においては、裏面第１部３２１から裏面第３部３２３へと常に電流が流れうる状態ではあるが、動作条件を調整することにより、レーザシステムＢ１２を動作させることができる。

＜第１実施形態 第１変形例＞
図１１は、半導体レーザ装置Ａ１の第１変形例を示す要部平面図である。図１２は、半導体レーザ装置Ａ１の第１変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ１１においては、主面第１部３１１は、基材２の主面２１上においてｘ方向における第１面２３寄りに配置されており、主面第４部３１４は、ｘ方向における第２面２４寄りに配置されている。主面第２部３１２は、主面第１部３１１および主面第４部３１４に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。主面第３部３１３は、主面第２部３１２に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。主面第２部３１２と主面第３部３１３とのｘ方向寸法は、略同じである。

裏面第１部３２１は、基材２の裏面２２上においてｘ方向における第１面２３寄りに配置されており、裏面第４部３２４は、ｘ方向における第２面２４寄りに配置されている。裏面第２部３２２は、裏面第１部３２１および裏面第４部３２４に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。裏面第３部３２３は、裏面第２部３２２に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。裏面第２部３２２と裏面第３部３２３とのｘ方向寸法は、略同じである。

本例においては、主面第２部３１２は、凸部３１２２を有する。凸部３１２２は、ｘ方向における第２面２４寄りの部分からｙ方向における第４面２６側に突出している。主面第３部３１３は、凸部３１３３を有する。凸部３１３３は、ｘ方向における第１面２３寄りの部分からｙ方向における第３面２５側に突出している。凸部３１２２と凸部３１３３とは、ｘ方向に並んでおり、ｘ方向視において重なる。

スイッチング素子５は、主面第２部３１２とｘ方向中央が略一致するように配置されている。ゲート電極５２は、ｘ方向において第２面２４寄りに配置されており、ソース電極５３は、ゲート電極５２に対してｘ方向における第１面２３寄りの領域およびｙ方向における第４面２６寄りの領域に配置されている。

半導体レーザ素子４は、ｙ方向視において凸部３１３３と重なる位置に配置されている。コンデンサ６の電極６２は、主面第２部３１２の凸部３１２２に導通接合されている。半導体レーザ素子４とコンデンサ６とは、ｘ方向に並んでおり、ｘ方向視において互いに重なる。また、コンデンサ６は、ｙ方向視においてスイッチング素子５と重なる。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、スイッチング素子５とコンデンサ６とがｙ方向視において重なる構成であることにより、半導体レーザ装置Ａ１１のｘ方向寸法を縮小することができる。また、凸部３１２２と凸部３１３３とがｘ方向視において重なる構成であることにより、半導体レーザ装置Ａ１１のｙ方向寸法を縮小することができる。

＜第１実施形態 第２変形例＞
図１３は、半導体レーザ装置Ａ１の第２変形例を示す要部平面図である。図１４は、半導体レーザ装置Ａ１の第２変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ１２は、２つの半導体レーザ素子４を備えている点が、上述した半導体レーザ装置Ａ１１と異なっている。

２つの半導体レーザ素子４は、ｘ方向に並んで配置されている。２つの半導体レーザ素子４は、それぞれがｙ方向にレーザ光Ｌを出射する。

複数の第１ワイヤ７１は、各々が、ソース電極５３と一方の半導体レーザ素子４の第１レーザ電極４１と他方の半導体レーザ素子４の第１レーザ電極４１とに接続されており、屈曲した形状である。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、２つの半導体レーザ素子４を備えることにより、高輝度化を図ることができる。

＜第１実施形態 第３変形例＞
図１５は、半導体レーザ装置Ａ１の第３変形例を示す要部平面図である。図１６は、半導体レーザ装置Ａ１の第３変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ１３は、２つの半導体レーザ素子４が、ｘ方向にレーザ光Ｌを出射する点が、上述した半導体レーザ装置Ａ１２と異なっている。

２つの半導体レーザ素子４は、ｙ方向に並んで配置されている。一方の半導体レーザ素子４は、凸部３１３３に配置されている。２つの半導体レーザ素子４は、それぞれがｘ方向にレーザ光Ｌを出射する。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、２つの半導体レーザ素子４を備えることにより、高輝度化を図ることができる。本変形例から理解されるように、レーザ光Ｌが出射される方向は、種々に設定可能である。

＜第１実施形態 第４変形例＞
図１７は、半導体レーザ装置Ａ１の第４変形例を示す要部平面図である。図１８は、半導体レーザ装置Ａ１の第４変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ１４は、半導体レーザ素子４の個数が上述した半導体レーザ装置Ａ１３と異なる。

本変形例においては、半導体レーザ素子４の個数は、１つである。半導体レーザ素子４は、凸部３１３３上に配置されている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。半導体レーザ装置Ａ１３および本変形例から理解されるように、半導体レーザ素子４の個数は、種々に設定可能である。

＜第１実施形態 第５変形例＞
図１９は、半導体レーザ装置Ａ１の第５変形例を示す要部平面図である。図２０は、半導体レーザ装置Ａ１の第５変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ１５は、ダイオード９４を備える。

ダイオード９４は、主面第１部３１１と主面第３部３１３との間に直列に設けられており、主面第３部３１３から主面第１部３１１に向かう電流を許容する。図示された例においては、ダイオード９４は、主面第１部３１１に搭載されている。

図示された例においては、半導体レーザ素子４は、ｘ方向にレーザ光Ｌを出射する構成であるが、これに限定されず、たとえばｙ方向にレーザ光Ｌを出射する構成であってもよい。主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３、主面第５部３１５、裏面第１部３２１、裏面第２部３２２および中間第２部３４２の配置等は、図示された例が構成する回路を構成しうる配置等であれば、何ら限定されない。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。ダイオード９４を半導体レーザ装置Ａ１５内に内蔵していることにより、特に、ダイオード９４を流れる上述の電流ＩＣの導通経路のインダクタンス成分を低減するのに有利である。

＜第２実施形態＞
図２１は、本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図２２は、本開示の第２実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。

本実施形態の半導体レーザ装置Ａ２においては、主面第２部３１２が、凹部３１２１を有する。凹部３１２１は、主面第２部３１２のｙ方向における第４面２６側の部分が、ｙ方向において第３面２５側に凹んだ部位である。凹部３１２１は、主面第２部３１２のｘ方向中央に位置する。

本実施形態の主面第３部３１３は、凸部３１３２を有する。凸部３１３２は、主面第３部３１３のｙ方向における第３面２５側の部分が、ｙ方向において第３面２５側に突出した部分である。凸部３１３２は、主面第３部３１３のｘ方向中央に位置する。また、凸部３１３２は、ｙ方向視において凹部３１２１と重なる。

半導体レーザ素子４は、ｙ方向視において凸部３１３２と重なる位置に配置されており、ｚ方向視において凸部３１３２の少なくとも一部と重なっている。２つのコンデンサ６は、半導体レーザ素子４を挟んでｘ方向両側に配置されている。２つのコンデンサ６は、ｙ方向視において凹部３１２１および凸部３１３２と重なっていない。

本実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、半導体レーザ素子４が、支持部材１のｘ方向中央寄りに配置されていることにより、半導体レーザ装置Ａ２のｘ方向中心に対してより近い位置からレーザ光Ｌを出射することが可能である。

主面第２部３１２に凹部３１２１が形成され、主面第３部３１３に凸部３１３２が形成されている。凹部３１２１と凸部３１３２とがｙ方向視において重なり、半導体レーザ素子４がｙ方向視において凹部３１２１および凸部３１３２と重なる。このような構成により、半導体レーザ装置Ａ２のｙ方向寸法を縮小することができる。

＜第２実施形態 第１変形例＞
図２３は、半導体レーザ装置Ａ２の第１変形例を示す要部平面図である。図２４は、半導体レーザ装置Ａ２の第１変形例を示す要部底面図である。図２５は、図２３のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿う断面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ２１においては、基材２が、凹部２６１を有する。凹部２６１は、第４面２６からｙ方向における第３面２５側に凹んだ部位である。凹部２６１は、基材２のｘ方向中央寄りに配置されている。主面第３部３１３は、凹部３１３１および凸部３１３２を有する。凹部３１３１は、主面第３部３１３のｙ方向における第４面２６側部分がｙ方向において第３面２５側に凹んだ部位である。凸部３１３２は、主面第３部３１３のｙ方向における第３面２５側の部分が、ｙ方向において第３面２５側に突出した部分である。凹部２６１、凹部３１３１および凸部３１３２は、ｙ方向視において互いに重なる。また、凹部２６１および凹部３１３１と半導体レーザ素子４とは、互いに重なる。

図２５に示すように、凹部２６１は、透光樹脂８の樹脂第４面８６に対してｙ方向における第３面２５側に凹んでいる。すなわち、凹部２６１は、樹脂第４面８６から離間しており、凹部２６１には透光樹脂８が充填されている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、凹部２６１を有することにより、凹部２６１の端縁と半導体レーザ素子４のｙ方向端縁（レーザ光Ｌの出射部分）とがより接近している。これにより、レーザ光Ｌが、基材２に干渉することを抑制可能である。また、樹脂第４面８６が平面であることにより、半導体レーザ装置Ａ２１全体は、単純な直方体形状であり、運搬や実装等の作業を行いやすいという利点がある。

＜第２実施形態 第２変形例＞
図２６は、半導体レーザ装置Ａ２の第２変形例を示す要部平面図である。図２７は、半導体レーザ装置Ａ２の第２変形例を示す要部底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ２２は、２つの半導体レーザ素子４を備えており、その他の構成については、上述の半導体レーザ装置Ａ２と同じであるか類似している。２つの半導体レーザ素子４は、主面第３部３１３に搭載されており、２つのコンデンサ６の間に配置されている。２つの半導体レーザ素子４は、ｘ方向に並べられており、各々がｙ方向にレーザ光Ｌを出射する。２つの半導体レーザ素子４の各々と、スイッチング素子５のソース電極５３とは、複数の第１ワイヤ７１によって接続されている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、２つの半導体レーザ素子４を備えることにより、高輝度化に有利である。また、半導体レーザ装置Ａ２２のｘ方向中央寄りに２つの半導体レーザ素子４がまとめて配置されていることにより、半導体レーザ装置Ａ２２からの光を屈折または反射等させる光学部品の小型化に好ましい。

＜第２実施形態 第３変形例＞
図２８は、半導体レーザ装置Ａ２の第３変形例を示す要部平面図である。図２９は、半導体レーザ装置Ａ２の第３変形例を示す要部底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ２３は、ダイオード９４を備えており、その他の構成については、上述の半導体レーザ装置Ａ２と同じであるか類似している。

主面第１部３１１は、主面第２部３１２に対してｘ方向において第２面２４側に配置されている。主面第４部３１４は、主面第２部３１２に対してｘ方向において第２面２４側に配置されている。主面第４部３１４は、主面第１部３１１に対してｙ方向において第３面２５側に配置されている。

ダイオード９４は、主面第１部３１１と主面第３部３１３との間に直列に設けられており、主面第３部３１３から主面第１部３１１に向かう電流を許容する。図示された例においては、ダイオード９４は、主面第１部３１１に搭載されている。ダイオード９４は、ｘ方向視においてスイッチング素子５と重なる。また、ダイオード９４は、ｘ方向視において２つのコンデンサ６と重なる。ダイオード９４は、ｘ方向視において半導体レーザ素子４とは重ならない。

図示された例においては、半導体レーザ素子４は、ｘ方向にレーザ光Ｌを出射する構成であるが、これに限定されず、たとえばｙ方向にレーザ光Ｌを出射する構成であってもよい。主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３、主面第５部３１５、裏面第１部３２１、裏面第２部３２２、裏面第３部３２３および中間第２部３４２の配置等は、図示された例が構成する回路を構成しうる配置等であれば、何ら限定されない。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。ダイオード９４を半導体レーザ装置Ａ１５内に内蔵していることにより、特に、ダイオード９４を流れる上述の電流ＩＣの導通経路のインダクタンス成分を低減するのに有利である。なお、半導体レーザ装置Ａ２３を用いたレーザシステムの構築は、裏面第３部３２３を用いなくとも可能であるが、裏面第３部３２３を設けることにより、半導体レーザ装置Ａ２３の実装強度や放熱性の向上を図ることができる。

＜第３実施形態＞
図３０は、本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図３１は、本開示の第３実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。本実施形態の半導体レーザ装置Ａ３においては、主面部３１、裏面部３２および連絡部３３の構成が、上述した実施形態と異なっている。

本実施形態の主面部３１は、主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３、主面第４部３１４および主面第５部３１５を有する。主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３および主面第４部３１４の配置は、たとえば半導体レーザ装置Ａ１１の配置と類似している。ただし、本実施形態においては、主面第２部３１２は、凸部３１２２を有しておらず、ｚ方向視において矩形状である。また、主面第３部３１３は、凸部３１３３を有しておらず、ｚ方向視において矩形状である。

主面第５部３１５は、主面第３部３１３に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。主面第５部３１５の形状は特に限定されず、図示された例においては、ｘ方向を長手方向とする矩形状である。

半導体レーザ素子４は、第２レーザ電極４２が主面第３部３１３に導通接合されており、主面第３部３１３上に配置されている。コンデンサ６の電極６２は、主面第３部３１３に導通接合されている。コンデンサ６の電極６１は、主面第５部３１５に導通接合されている。

図３１に示すように、裏面第１部３２１は、ｙ方向において第３面２５寄りであって、ｘ方向において第１面２３寄りに配置されている。裏面第４部３２４は、裏面第１部３２１に対してｘ方向における第２面２４寄りに配置されている。

裏面第２部３２２は、裏面第１部３２１および裏面第４部３２４に対してｙ方向における第４面２６寄りに配置されている。裏面第２部３２２は、凹部３２２１を有する。凹部３２２１は、裏面第２部３２２のｘ方向における第１面２３側の部分が、ｘ方向において第２面２４側に凹んだ部位である。

裏面第３部３２３は、ｘ方向視およびｙ方向視にいずれにおいても、凹部３２２１と重なるように配置されている。裏面第３部３２３の形状は特に限定されず、図示された例においては、矩形状である。

本実施形態の連絡部３３は、第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３、第４連絡部３３４および連絡部３３５を含む。第１連絡部３３１は、主面第１部３１１と裏面第１部３２１とを連結している。第４連絡部３３４は、主面第４部３１４と裏面第４部３２４とを連結している。第３連絡部３３３は、主面第３部３１３と裏面第３部３２３とを連結している。第４連絡部３３４は、主面第４部３１４と裏面第４部３２４とを連結している。連絡部３３５は、主面第５部３１５と裏面部３２５とを連結している。

図１に示すように、複数の第２連絡部３３２は、主面第２部３１２のｙ方向における第４面２６側の部分に連結している。

本実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、本実施形態においては、電流ＩＬが第１ワイヤ７１、半導体レーザ素子４、主面第３部３１３、コンデンサ６、主面第５部３１５、連絡部３３５および裏面第２部３２２によって構成される経路を流れる。この経路は、ｘ方向視において環状をなす。このため、電流ＩＬの導通経路の殆どを同一平面上において構成する場合と比べて、導通経路をより短縮することができる。

また、第２連絡部３３２が、ｙ方向において第４面２６寄りに配置されていることにより、第２連絡部３３２と連絡部３３５とのｙ方向における距離を短縮することができる。これは、電流ＩＬの導通経路を短縮するのに有利である。

＜第３実施形態 第１変形例＞
図３２は、半導体レーザ装置Ａ３の第１変形例を示す要部平面図である。図３３は、半導体レーザ装置Ａ３の第１変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ３１は、２つの半導体レーザ素子４を備える点が、上述した半導体レーザ装置Ａ３と異なっている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、２つの半導体レーザ素子４を備えることにより、高輝度化を図ることができる。

＜第４実施形態＞
図３４は、本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図３５は、本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図３６は、本開示の第４実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。図３７は、図３４のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。本実施形態の半導体レーザ装置Ａ４は、導電部３が、主面部３１、裏面部３２、連絡部３３および中間部３４を有する。なお、図３５においては、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、主面部３１および後述の第１層２Ａを省略している。

主面部３１の主面第１部３１１、主面第２部３１２、主面第３部３１３および主面第４部３１４の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ３と同様である。裏面第１部３２１、裏面第２部３２２、裏面第３部３２３および裏面第４部３２４の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ２と同様である。

本実施形態の基材２は、第１層２Ａおよび第２層２Ｂからなる。第１層２Ａと第２層２Ｂとは、ｚ方向に互いに積層されている。第１層２Ａは、主面２１を構成している。第２層２Ｂは、裏面２２を構成している。

中間部３４は、第２層２Ｂの主面２１Ｂ上に配置されており、第１層２Ａと第２層２Ｂとに挟まれている。中間部３４は、中間第１部３４１、中間第２部３４２、中間第３部３４３および中間第４部３４４を含む。中間第１部３４１、中間第２部３４２、中間第３部３４３および中間第４部３４４の配置構成は、裏面第１部３２１、裏面第２部３２２、裏面第３部３２３および裏面第４部３２４の配置構成と同様である。

本実施形態においては、第１連絡部３３１は、主面第１部３１１、裏面第１部３２１および中間第１部３４１を互いに連結している。第２連絡部３３２は、主面第２部３１２、裏面第２部３２２および中間第２部３４２を互いに連結している。第３連絡部３３３は、主面第３部３１３、裏面第３部３２３および中間第３部３４３を互いに連結している。第４連絡部３３４は、主面第４部３１４、裏面第４部３２４および中間第４部３４４を互いに連結している。

図３５および図３７に示すように、コンデンサ６は、電極６１が中間第３部３４３に導通接合されており、電極６２が中間第２部３４２に導通接合されている。また、第１層２Ａには、収容部２５Ａが形成されている。収容部２５Ａは、２つのコンデンサ６を収容しうる部位である。図示された例においては、収容部２５Ａとコンデンサ６との間には、封止樹脂２９が充填されている。

本実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、中間部３４にコンデンサ６を搭載することにより、たとえばｚ方向視においてスイッチング素子５とコンデンサ６とが重なる構成とすることが可能である。これにより、半導体レーザ装置Ａ４のｘ方向およびｙ方向における寸法を縮小することができる。

電流ＩＬの経路は、裏面第２部３２２と中間第２部３４２とが並列の経路を構成し、裏面第３部３２３と中間第３部３４３とが並列の経路をなす。これにより、電流ＩＬの経路の低抵抗化および低インダクタンス化を図ることができる。

＜第４実施形態 第１変形例＞
図３８は、半導体レーザ装置Ａ４の第１変形例を示す要部平面図である。図３９は、半導体レーザ装置Ａ４の第１変形例を示す要部平面図である。図４０は、半導体レーザ装置Ａ４の第１変形例を示す底面図である。本変形例の半導体レーザ装置Ａ４１は、主面部３１および裏面部３２の配置構成が、上述した半導体レーザ装置Ａ３と類似している。半導体レーザ素子４、スイッチング素子５およびコンデンサ６は、主面部３１上に配置されている。

本実施形態の中間部３４は、中間第１部３４１、中間第２部３４２、中間第３部３４３および中間第４部３４４を有する。中間第１部３４１、中間第２部３４２、中間第３部３４３および中間第４部３４４の配置構成は、裏面部３２の裏面第１部３２１、裏面第２部３２２、裏面第３部３２３および裏面第４部３２４の配置構成と同様である。本実施形態においても、第２連絡部３３２は、主面第２部３１２のｙ方向における第４面２６側の部分に連結している。

本実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能である。また、裏面部３２の配置構成と同様の中間部３４を有することにより、電流ＩＬの経路の低抵抗化および低インダクタンス化を図りつつ、半導体レーザ装置Ａ４１の小型化を図ることができる。

＜第５実施形態＞
図４１は、示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図４２は、本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。図４３は、図４１のＸＬＩＩＩ－ＸＬＩＩＩ線に沿う断面図である。本実施形態の半導体レーザ装置Ａ５は、主に連絡部３３の構成が上述した実施形態と異なる。なお、上述した半導体レーザ装置Ａ１～Ａ４１は、連絡部３３の構成を本実施形態の連絡部３３の態様とした構成に適宜変更可能である。

本実施形態の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ１と類似している。

図４１に示すように、本実施形態においては、主面第１部３１１は、第２面２４および第３面２５に到達している。主面第２部３１２は、第１面２３および第２面２４に到達している。主面第３部３１３は、第１面２３、第２面２４および第４面２６に到達している。主面第４部３１４は、第１面２３および第３面２５に到達している。

図４２に示すように、本実施形態においては、裏面第１部３２１は、第２面２４および第３面２５に到達している。裏面第２部３２２は、第１面２３および第２面２４に到達している。裏面第３部３２３は、第１面２３、第２面２４および第４面２６に到達している。裏面第４部３２４は、第１面２３および第３面２５に到達している。

本実施形態の連絡部３３は、図４３に示す第１連絡部３３１および連絡部３３５に代表される通り、基材２に設けられたｚ方向に沿った溝の内面に、金属のめっき層が形成されることによって設けられている。このため、本実施形態の連絡部３３は、第１面２３、第２面２４、第３面２５および第４面２６のいずれかに接している。

複数の第１連絡部３３１は、主面第１部３１１と裏面第１部３２１とを連結している。複数の第１連絡部３３１は、第３面２５に沿ってｘ方向に並んで配置されている。

複数の第２連絡部３３２は、主面第２部３１２と裏面第２部３２２とを連結している。複数の第２連絡部３３２は、ｘ方向両側に分かれて配置されている。一部の第２連絡部３３２は、第１面２３に沿ってｙ方向に並んで配置されている。他の一部の第２連絡部３３２は、第２面２４に沿ってｙ方向に並んで配置されている。

複数の第３連絡部３３３は、主面第３部３１３と裏面第３部３２３とを連結している。複数の第３連絡部３３３は、第４面２６に沿ってｘ方向に並んで配置されている。

第４連絡部３３４は、主面第４部３１４と裏面第４部３２４とを連結している。第４連絡部３３４は、第３面２５に接している。

このような実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ１と同様の効果を奏する。

＜第５実施形態 第１変形例＞
図４４は、半導体レーザ装置Ａ５の第１変形例を示す要部平面図である。図４５は、半導体レーザ装置Ａ５の第１変形例を示す底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ５１の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ１１と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ５と同様である。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ１１と同様の効果を奏する。

＜第５実施形態 第２変形例＞
図４６は、半導体レーザ装置Ａ５の第２変形例を示す要部平面図である。図４７は、半導体レーザ装置Ａ５の第２変形例を示す底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ５２の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ１２と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ５および半導体レーザ装置Ａ５１と同様である。

本変形例においては、複数の第３連絡部３３３は、ｙ方向視において２つの半導体レーザ素子４とは重なっておらず、２つの半導体レーザ素子４から退避した位置に設けられている。また、第３連絡部３３３は、コンデンサ６とｙ方向視において重なっている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ１２と同様の効果を奏する。

＜第５実施形態 第３変形例＞
図４８は、本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す要部平面図である。図４９は、本開示の第５実施形態に係る半導体レーザ装置の第３変形例を示す底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ５３の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ１４と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ５，Ａ５１，Ａ５２と同様である。

本変形例においては、複数の第３連絡部３３３の１つは、ｙ方向視において半導体レーザ素子４と重なっている。また、他の２つの第３連絡部３３３は、コンデンサ６とｙ方向視において重なっている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ１４と同様の効果を奏する。

＜第５実施形態 第４変形例＞
図５０は、半導体レーザ装置Ａ５の第４変形例を示す要部平面図である。図５１は、半導体レーザ装置Ａ５の第４変形例を示す底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ５４の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ１３と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ５，Ａ５１，Ａ５２，Ａ５３と同様である。

本変形例においては、複数の第３連絡部３３３の１つは、ｙ方向視において２つの半導体レーザ素子４と重なっている。また、他の２つの第３連絡部３３３は、コンデンサ６とｙ方向視において重なっている。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ１３と同様の効果を奏する。

＜第６実施形態＞
図５２は、本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図５３は、本開示の第６実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。

本実施形態の半導体レーザ装置Ａ６の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ２と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ５等と同様である。

本実施形態においては、２つの第３連絡部３３３がｘ方向に離間して配置されている。２つの第３連絡部３３３は、ｙ方向視において２つのコンデンサ６と重なり、半導体レーザ素子４とは重ならない。言い換えると、半導体レーザ素子４は、ｘ方向において２つの第３連絡部３３３の間に位置している。

このような実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ２と同様の効果を奏する。

＜第６実施形態 第１変形例＞
図５４は、半導体レーザ装置Ａ６の第１変形例を示す要部平面図である。図５５は、半導体レーザ装置Ａ６の第１変形例を示す要部底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ６１の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ２１と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ６と同様である。

本変形例においては、２つの第３連絡部３３３がｘ方向に離間して配置されている。２つの第３連絡部３３３は、ｙ方向視において２つのコンデンサ６と重なり、半導体レーザ素子４および凹部２６１とは重ならない。言い換えると、半導体レーザ素子４および凹部２６１は、ｘ方向において２つの第３連絡部３３３の間に位置している。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ２１と同様の効果を奏する。

＜第７実施形態＞
図５６は、本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置を示す要部平面図である。図５７は、本開示の第７実施形態に係る半導体レーザ装置を示す底面図である。

本実施形態の半導体レーザ装置Ａ７の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ３と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３および第４連絡部３３４の構成は、半導体レーザ装置Ａ６，Ａ６１等と同様である。

本実施形態においては、連絡部３３は、連絡部３３５をさらに含む。連絡部３３５は、主面第５部３１５と裏面第２部３２２とを連結している。２つの連絡部３３５は、ｙ方向視において２つのコンデンサ６と重なっている。他の１つの連絡部３３５は、ｙ方向視においてコンデンサ６とは重なっていない。第３連絡部３３３は、ｘ方向において半導体レーザ素子４とは反対側にのみ設けられている。

このような実施形態によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ３と同様の効果を奏する。また、第３連絡部３３３がｘ方向において半導体レーザ素子４とは反対側にのみ設けられていることにより、半導体レーザ素子４を第１面２３により近づけることが可能であり、半導体レーザ素子４からのレーザ光Ｌが支持部材１と干渉することを抑制することができる。

＜第７実施形態 第１変形例＞
図５８は、半導体レーザ装置Ａ７の第１変形例を示す要部平面図である。図５９は、半導体レーザ装置Ａ７の第１変形例を示す底面図である。

本変形例の半導体レーザ装置Ａ７１の主面部３１、裏面部３２、半導体レーザ素子４、スイッチング素子５、コンデンサ６、第１ワイヤ７１、第２ワイヤ７２および第３ワイヤ７３の配置構成は、上述した半導体レーザ装置Ａ３１と類似している。連絡部３３の第１連絡部３３１、第２連絡部３３２、第３連絡部３３３、第４連絡部３３４および連絡部３３５の構成は、半導体レーザ装置Ａ７と同様である。

２つの連絡部３３５は、ｙ方向視において２つのコンデンサ６と重なっている。他の１つの連絡部３３５は、ｙ方向視においてコンデンサ６とは重なっていない。

本変形例においては、２つの第３連絡部３３３がｘ方向において２つの半導体レーザ素子４とは反対側にのみ設けられている。２つの第３連絡部３３３は、ｙ方向に並んでいる。

本変形例によっても、インダクタンス成分を低減可能であり、上述した半導体レーザ装置Ａ３１と同様の効果を奏する。また、第３連絡部３３３がｘ方向において半導体レーザ素子４とは反対側にのみ設けられていることにより、半導体レーザ素子４を第１面２３により近づけることが可能であり、半導体レーザ素子４からのレーザ光Ｌが支持部材１と干渉することを抑制することができる。

本開示に係る半導体レーザ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る半導体レーザ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本開示は、以下の付記に関する構成を含む。

〔付記１〕
半導体レーザ素子と、
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子および前記半導体レーザ素子への導通経路を構成する導電部を有し且つ前記半導体レーザ素子および前記スイッチング素子を支持する支持部材と、
を備え、
前記導電部は、前記半導体レーザ素子から離間した第１部を有し、
前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記半導体レーザ素子とに接続された１以上の第１ワイヤと、
前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記導電部の前記第１部とに接続された１以上の第２ワイヤと、を備える、半導体レーザ装置。
〔付記２〕
１以上の前記第１ワイヤの電気抵抗値は、１以上の前記第２ワイヤの電気抵抗値よりも小さい、付記１に記載の半導体レーザ装置。
〔付記３〕
前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとは、同じ材質からなり、
複数の前記第１ワイヤを備えるともに、複数の前記第１ワイヤの本数は、１以上の前記第２ワイヤの本数よりも多い、付記２に記載の半導体レーザ装置。
〔付記４〕
前記スイッチング素子は、半導体材料からなる素子本体を有し、
前記素子本体は、厚さ方向である第１方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有し、
前記ゲート電極および前記ソース電極は、前記素子主面上に配置されており、
前記ドレイン電極は、前記素子裏面上に配置されている、付記１ないし３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
〔付記５〕
前記半導体レーザ素子は、前記第１方向において前記素子主面が向く側に配置された第１レーザ電極と、前記素子裏面が向く側に配置された第２レーザ電極と、を有し、
前記第１レーザ電極に、前記第１ワイヤが接続されている、付記４に記載の半導体レーザ装置。
〔付記６〕
前記支持部材は、前記第１方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する基材を有する、付記５に記載の半導体レーザ装置。
〔付記７〕
前記導電部は、前記主面上に配置された主面部と、前記裏面上に配置された裏面部と、を有する、付記６に記載の半導体レーザ装置。
〔付記８〕
前記導電部は、前記主面部と前記裏面部とを導通させる複数の連絡部を含む、付記７に記載の半導体レーザ装置。
〔付記９〕
前記主面部は、前記第１部としての主面第１部を含む、付記８に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１０〕
前記主面部は、前記スイッチング素子の前記ドレイン電極が導通接合された主面第２部を含む、付記９に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１１〕
前記主面部は、前記半導体レーザ素子の前記第２レーザ電極が導通接合された主面第３部を含む、付記１０に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１２〕
前記主面部は、主面第４部を含み、
前記ゲート電極と前記主面第４部とに接続された第３ワイヤを備える、付記１１に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１３〕
前記主面第２部と前記主面第３部との間に電気的に介在するコンデンサを備える、付記１２に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１４〕
前記コンデンサは、前記主面第２部と前記主面第３部とに導通接合されている、付記１３に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１５〕
前記裏面部は、前記主面第１部に導通する裏面第１部、前記主面第２部に導通する裏面第２部、前記主面第３部に導通する裏面第３部および前記主面第４部に導通する裏面第４部を含む、付記１４に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１６〕
前記主面部は、主面第５部を含み、
前記コンデンサは、前記主面第３部と前記主面第５部とに導通接合されている、付記１３に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１７〕
前記裏面部は、前記主面第１部に導通する裏面第１部、前記主面第２部および前記主面第５部に導通する裏面第２部、前記主面第３部に導通する裏面第３部および前記主面第４部に導通する裏面第４部を含む、付記１６に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１８〕
前記主面第１部と前記主面第３部との間に、電気的に直列に設けられ、且つ前記主面第３部から前記主面第１部へ向かう通電を許容するダイオードを備える、付記１１に記載の半導体レーザ装置。
〔付記１９〕
前記ダイオードは、前記主面第１部に搭載されている、付記１８に記載の半導体レーザ装置。

Claims (19)

1. 半導体レーザ素子と、
   ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有するスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子および前記半導体レーザ素子への導通経路を構成する導電部を有し且つ前記半導体レーザ素子および前記スイッチング素子を支持する支持部材と、
   を備え、
   前記導電部は、前記半導体レーザ素子から離間した第１部を有し、
   前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記半導体レーザ素子とに接続された１以上の第１ワイヤと、
   前記スイッチング素子の前記ソース電極と前記導電部の前記第１部とに接続された１以上の第２ワイヤと、を備える、半導体レーザ装置。
2. １以上の前記第１ワイヤの電気抵抗値は、１以上の前記第２ワイヤの電気抵抗値よりも小さい、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとは、同じ材質からなり、
   複数の前記第１ワイヤを備えるともに、複数の前記第１ワイヤの本数は、１以上の前記第２ワイヤの本数よりも多い、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記スイッチング素子は、半導体材料からなる素子本体を有し、
   前記素子本体は、厚さ方向である第１方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有し、
   前記ゲート電極および前記ソース電極は、前記素子主面上に配置されており、
   前記ドレイン電極は、前記素子裏面上に配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
5. 前記半導体レーザ素子は、前記第１方向において前記素子主面が向く側に配置された第１レーザ電極と、前記素子裏面が向く側に配置された第２レーザ電極と、を有し、
   前記第１レーザ電極に、前記第１ワイヤが接続されている、請求項４に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記支持部材は、前記第１方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する基材を有する、請求項５に記載の半導体レーザ装置。
7. 前記導電部は、前記主面上に配置された主面部と、前記裏面上に配置された裏面部と、を有する、請求項６に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記導電部は、前記主面部と前記裏面部とを導通させる複数の連絡部を含む、請求項７に記載の半導体レーザ装置。
9. 前記主面部は、前記第１部としての主面第１部を含む、請求項８に記載の半導体レーザ装置。
10. 前記主面部は、前記スイッチング素子の前記ドレイン電極が導通接合された主面第２部を含む、請求項９に記載の半導体レーザ装置。
11. 前記主面部は、前記半導体レーザ素子の前記第２レーザ電極が導通接合された主面第３部を含む、請求項１０に記載の半導体レーザ装置。
12. 前記主面部は、主面第４部を含み、
    前記ゲート電極と前記主面第４部とに接続された第３ワイヤを備える、請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
13. 前記主面第２部と前記主面第３部との間に電気的に介在するコンデンサを備える、請求項１２に記載の半導体レーザ装置。
14. 前記コンデンサは、前記主面第２部と前記主面第３部とに導通接合されている、請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
15. 前記裏面部は、前記主面第１部に導通する裏面第１部、前記主面第２部に導通する裏面第２部、前記主面第３部に導通する裏面第３部および前記主面第４部に導通する裏面第４部を含む、請求項１４に記載の半導体レーザ装置。
16. 前記主面部は、主面第５部を含み、
    前記コンデンサは、前記主面第３部と前記主面第５部とに導通接合されている、請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
17. 前記裏面部は、前記主面第１部に導通する裏面第１部、前記主面第２部および前記主面第５部に導通する裏面第２部、前記主面第３部に導通する裏面第３部および前記主面第４部に導通する裏面第４部を含む、請求項１６に記載の半導体レーザ装置。
18. 前記主面第１部と前記主面第３部との間に、電気的に直列に設けられ、且つ前記主面第３部から前記主面第１部へ向かう通電を許容するダイオードを備える、請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
19. 前記ダイオードは、前記主面第１部に搭載されている、請求項１８に記載の半導体レーザ装置。

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