JPH01136385A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH01136385A
JPH01136385A JP62293928A JP29392887A JPH01136385A JP H01136385 A JPH01136385 A JP H01136385A JP 62293928 A JP62293928 A JP 62293928A JP 29392887 A JP29392887 A JP 29392887A JP H01136385 A JPH01136385 A JP H01136385A
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JP
Japan
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semiconductor laser
lead
electrodes
array element
electrode
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Pending
Application number
JP62293928A
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English (en)
Inventor
Kumiko Kaneko
久美子 金子
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH01136385A publication Critical patent/JPH01136385A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02469Passive cooling, e.g. where heat is removed by the housing as a whole or by a heat pipe without any active cooling element like a TEC
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345Wire-bonding

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体レーザ装置、特に複数のレーザ光出射領
域を有する半導体レーザアレイ素子と、前記複数のレー
ザ光出射領域に信号を入力するための複数のリードとを
有する半導体レーザ装置に関する。
[従来の技術] 近年、半導体レーザ装置は、小型軽量、高信頼性のレー
ザ光源として光エレクトロニクスの分野で広く利用され
ているが、情報処理の高速化には、単一光源よりもレー
ザをアレイ化したほうが望ましく、そのために複数のレ
ーザを組込む必要がある。従来、アレイ化された半導体
レーザ素子を同一半導体レーザ装置内に組込んだ場合、
各レーザ光出射領域の電極とリードとは、ポールボンデ
ィングで接合されているのが通常である。
ポールボンディングによるボンディング方法では半導体
レーザ素子の電極へはファーストボンディング、つまり
ボールをつぶしてボンディングすることになり、リード
へはセカンドボンディングになる。この時ファーストボ
ンディングしてつぶされたボールの大きさは、φ70〜
100μ程度であり、半導体レーザ素子の電極はつぶさ
れたボール径よりも大きいのが通常である。
[発明が解決しようとする問題点] 今後はアレイ化した複数の半導体レーザ素子はますます
小型化、複数化する傾向にあるが、現状の半導体レーザ
素子の電極とリードの接合方法であるポールボンディン
グでは、半導体レーザ素子の電極がボール径より大きく
なければならないので、今以上の小型化は困難である。
また、ポールボンディングであると、半導体レーザ素子
の各電極とリードとを1対ずつ接合しなければならず、
半導体レーザアレイ素子への接合方法としては、時間、
コスト等がかかり、生産性という点でも不利である。さ
らに、ポールボンディングであると、リードと半導体レ
ーザアレイ素子の電極との接合面積が小さいので放熱効
果が悪く、自発熱および隣の素子の発熱等の影響を受け
やすくなり、しきい値が高くなり、発光効率の低下、寿
命の低下等、特性の劣化が生じる。
[問題点を解決するための手段] 本発明の半導体レーザ装置は、複数のレーザ光出射領域
を有する半導体レーザアレイ素子と、前記複数のレーザ
光出射領域に信号を入力するための複数のリードとを有
する半導体レーザ装置であって、 前記リードが絶縁物基体により支持され、かつそれらリ
ードの端部が前記複数のレーザ光出射領域の各々の電極
に対応して配列されて、これら電極と接合されているこ
とを特徴とする。
[作用] 半導体レーザアレイ素子の各電極パターンに対応したパ
ターンを有するリードを、相対位置関係を正確に維持し
ながら密着させて電極的導通をとるため、ワイヤボンデ
ィング時における位置ずれマージン等を何ら考慮する必
要がなく、この結果、半導体レーザアレイ素子の各電極
の小型化を図ること可能となる。また、四角型パターン
の電極に対してこれと対応するパターンのリード端部を
密着させるため、円形のポンデイグワイヤを接続する場
合に比べ、接触面積を広くすることができ、このため半
導体レーザアレイ素子とリード端部の接触面およびリー
ドを介して熱をより多く放散できるようになり、半導体
レーザアレイ素子の放熱効率が良好になる。また、放熱
効率の改善により、熱に起因する特性劣化を低減できる
。さらに、複数の電極に対して個別にリードを接続する
のではなく、一体的に、かつ正確に接続させるため、組
立効率の改善が図れる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の半導体レーザ装置の第1の実施例の斜
視図、第2図は第1図の実施例の側面図、第3図は本発
明の第2の実施例の側面図、第4図は第3の実施例の半
導体レーザアレイ素子31の電極およびフレキシブルリ
ード33を示す図、第5図は第4の実施例の半導体レー
ザアレイ素子41の電極および板リード43を示す図で
ある。
実施例1 第1図、第2図に示す半導体レーザ装置は、個々のレー
ザ光出射領域の電極の幅が30鱗、長さが300JAj
である半導体レーザアレイ素子11と、ヒートシンク1
2と、半導体レーザアレイ素子11の電極と同数のリー
ド(不図示)が、同じ間隔で平行に配され、フレキシブ
ルなフィルム状の絶縁物基体中に一体成形されているフ
レキシブルリード13と、受光素子14と、フレキシブ
ルリード13を固定する爪15と、受光素子台16と、
フレキシブルリード13中の各リードの露出された端部
であるリード電極17と、爪穴18とから構成されてい
る。
まず、この半導体レーザ装置の形成の手順を説明する。
半導体レーザアレイ素子11と、受光素子台16とをヒ
ートシンク12上にダイボンディングし、受光素子台1
6に受光素子14をダイボンディングする。そして、半
導体レーザアレイ素子11の電極と同数のリード(不図
示)を、同じ間隔で平行に配し、フレキシブルなフィル
ム状の絶縁物基体中に一体成形してフレキシブルリード
13とする。このフレキシブルリード13中の各リード
の端部は露出されており、リード電極17としである。
これらリード電極17を、表面にハンダ薄をあらかじめ
付着させておいたり、あるいは、ハンダ薄を使用して、
半導体レーザアレイ素子11の電極と熱圧着により接合
する。そして、受光素子台16に設けられている爪穴1
8に爪15をいれ、フレキシブルリード13を固定する
。リード電極1フは、厚さが50.で、幅、長さ共に半
導体レーザアレイ素子11の各電極の幅、長さとほぼ同
じであり、半導体レーザアレイ素子11の各電極面積は
ぼ一杯に接合する。
このように、フレキシブルリード13は柔軟性を持つの
で、半導体レーザアレイ素子11の電極部と受光素子台
16とに段差がありても、リード電極17の面積を、接
合する半導体レーザアレイ素子11の電極の面積とほぼ
同等に設計できるので、半導体レーザアレイ素子11の
発熱を効率良く放熱する効果がある。
なお、上述のフィルム状の絶縁物の材料としては、ポリ
イミド等の耐熱性のよいものが使用される。
実施例2 第3図に示す半導体レーザ装置は、個々のレーザ光出射
領域の電極の幅が30μ、長さが300−である半導体
レーザアレイ素子21と、ヒートシンク2zと、半導体
レーザアレイ素子21の電極と同数のリード(不図示)
が、同じ間隔で平行に配され、硬く薄い板状の絶縁物基
体中に一体成形されている板リード23と、受光素子2
4と、板リードを固定する爪25と、受光素子台26と
、板リード23中の各リードの露出された端部であるリ
ード電極27と、爪穴(不図示)とから構成されている
まず、この半導体レーザ装置の形成の手順を説明する。
半導体レーザアレイ素子21と、受光素子台26とをヒ
ートシンク22上にダイボンディングし、受光素子台2
6に受光素子24をダイボンディングする。そして、半
導体レーザアレイ素子21の電極と同数のリード(不図
示)を、同じ間隔で平行に配し、硬く薄い板状の絶縁物
基体中に一体成形して板リード23とする。この板リー
ド23中の各リードの端部は露出されており、リード電
極27としである。これらリード電極27を、表面にハ
ンダ薄をあらかじめ付着させておいたり、あるいは、ハ
ンダ薄を使用して、半導体レーザアレイ素子21の電極
と熱圧着により接合する。そして、受光素子台26に設
けられている爪穴(不図示)に爪25をいれ、板リード
23を固定する。リード電極2フは、厚さが400Qで
あり、幅は半導体レーザアレイ素子21の電極の幅とほ
ぼ同じであるが、長さは半導体レーザアレイ素子21の
電極の長さの173程度であり、半導体レーザアレイ素
子21の電極面積の173程度を接合する。半導体レー
ザアレイ素子21の電極と接合するリード電極27の面
積は、板リード23の傾きを変えることによって、もっ
と大きくすることもできる。
なお、上述の板状の材料としては、セラミックやガラス
エポキシ樹脂等が使用される。とくに、セラミック等の
比較的放熱効果が大きいものを使用すれば、接合面積を
より小さくできる。
実施例3 第4図の半導体レーザ装置は、個々の電極の幅が15%
、長さが300μである半導体レーザアレイ素子31と
、リード電極37の幅、長さは半導体レーザアレイ素子
31の電極とほぼ同じであるが、接合が終了した所から
幅を広く設計したフレキシブルリード33とを有し、ほ
かの部分は実施例1と同様に構成されている。このよう
に構成すれば、半導体レーザアレイ素子31の電極の幅
が小さくても、良好な放熱効果を得ることができる。
実施例4 第5図の半導体レーザ装置は、個々の電極の幅が15μ
s、長さが300μである半導体レーザアレイ素子41
と、リード電極47の幅は半導体レーザアレイ素子41
の電極とほぼ同じで、長さは半導体レーザアレイ素子の
l/3程度であるが、接合が終了した所から幅を広く設
計した板リード43とを有し、ほかの部分は実施例2と
同様に構成されている。このように構成すれば、半導体
レーザアレイ素子41の電極の幅が小さくても、良好な
放熱効果を得ることができる。
本発明は、以上の実施例に限定されず、所望に応じて、
種々の構成とすることができ、例えば、レーザ光出射領
域の個々の電極の幅を2鱗、長さを5−程度まで小さく
することが可能である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、リードを絶縁物基体によ
り支持し、かつそれらリードの端部を複数のレーザ光出
射領域の各々の電極に対応して配列して、これら電極と
接合することにより、半導体レーザアレイ素子の電極の
小型化を図ることを可能とし、その結果レーザ装置自体
のコンパクト化が可能となる。更に、リードと半導体レ
ーザアレイ素子の電極との接合部における放熱効率が良
好となり、熱に起因する特性劣°化を低減できる。
更に、リードと半導体レーザアレイ素子側との接合工程
が大幅に簡略化され、生産性を向上させることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体レーザ装置の第1の実施例の斜
視図、第2図は第1図の実施例の側面図、第3図は本発
明の第2の実施例の側面図、第4図は第3の実施例の半
導体レーザアレイ素子31の電極場よびフレキシブルリ
ード33を示す図、第5図は第4の実施例の半導体レー
ザアレイ素子41の電極および板リード43を示す図で
ある。 11.21.31.41 ・・・半導体レーザアレイ素子、 12.22・・・ヒートシンク、 13.33・・・フレキシブルリード、23.43・・
・板リード、 14.24・・・受光素子、 15.25・・・爪、 16.26・・・受光素子台、 17% 27.37.47・ ・ ・リード電極、18
・・・重大。 特許出願人  キャノン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のレーザ光出射領域を有する半導体レーザアレ
    イ素子と、前記複数のレーザ光出射領域に信号を入力す
    るための複数のリードとを有する半導体レーザ装置であ
    って、 前記リードが絶縁物基体により支持され、かつそれらリ
    ードの端部が前記複数のレーザ光出射領域の各々の電極
    に対応して配列されて、これら電極と接合されているこ
    とを特徴とする半導体レーザ装置。 2、前記絶縁物基体がフィルム状のポリイミド樹脂であ
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。 3、前記絶縁物基体が板状のセラミックまたはガラスエ
    ポキシ樹脂である特許請求の範囲第1項記載の半導体レ
    ーザ装置。
JP62293928A 1987-11-24 1987-11-24 半導体レーザ装置 Pending JPH01136385A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685561A1 (fr) * 1991-12-20 1993-06-25 Thomson Hybrides Procede de cablage d'une barrette de lasers et barrette cablee par ce procede.
JP2007019265A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Sony Corp 発光装置
JP2008258489A (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685561A1 (fr) * 1991-12-20 1993-06-25 Thomson Hybrides Procede de cablage d'une barrette de lasers et barrette cablee par ce procede.
JP2007019265A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Sony Corp 発光装置
JP2008258489A (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置

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