JPH02191389A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH02191389A
JPH02191389A JP1280906A JP28090689A JPH02191389A JP H02191389 A JPH02191389 A JP H02191389A JP 1280906 A JP1280906 A JP 1280906A JP 28090689 A JP28090689 A JP 28090689A JP H02191389 A JPH02191389 A JP H02191389A
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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 本発明は光情報処理装置や光通信などの光源として用い
ることができる半導体レーザ装置に関するものである。
従来の技術 近年、半導体レーザ装置はコンパクトディスクやビデオ
ディスクなどの光情報処理装置や光通信などの光源とし
て、広く使用されている。このような半導体レーザ装置
は、LEDや他の半導体デバイスに比べてコストダウン
が図りにくいという問題がある。K、 E Dや他の半
導体デバイスにくらべて、半導体レーザ装置のコストダ
ウンが難しいのは、歩留まりの問題だけでなく、材料・
部品なとが高価であることも主な原因として挙げられる
従来の半導体レーザ装置は、第 図に示すようなキャン
タイプであり、約1μm厚の金メツキをほどこしたステ
ム31上にシリコンサブマウント32およびレーザチッ
プ33が配置されるとともに、この七から反射防止膜、
いわゆる、ARコートがほどこされた窓ガラス34を有
するキャップ35が被せられた構成にされていた。なお
、キャップ35内にはN2ガスが封入されている。
発明が解決しようとする課題 上記従来の半導体レーザ装置では、レーザチップ以外の
部品であるステムやキャップが高価なため、コストダウ
ンに限界があり、さらに半導体レーザ装置は、構造−F
出射ビームが広がりを持つため、それを補正するレンズ
系が必要となり、光学系を構成する光ピツクアップ装置
全体も高価なものになるという課題があった。
本発明の第1の目的は、高価な部品を必要とせず、通常
のプラスチック封止型のLEDなどと同じ材料および同
し、プロセスを用いることによ−】で、安価に製造でき
る半導体レーザ装置を提供することにある。
本発明の第2の[」的は、N2ガスの影響を受けること
なく、レーザ光の反射率制御の容易な半導体レーザ装置
を提供することにある。
本発明の第3の目的は、反射率が低く、出力の高い半導
体レーザ装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明の半導体レーザ装置は、要約すると、キャビティ
端面が高反射率皮膜で覆われたレーザチップをマウント
部材を介してチップ支持部に配置するとともに、L記各
チップおよびマウント部材全体を透光性のプラスチック
で覆ったものである。。
作用 上記の構成によると、レーザチップをマウント部材を介
して直接チップ支持部に配置したので、従来のようなA
uメツキのステムやARコートがほどこされた窓ガラス
付キャップといった高価な部品を必要とせず、通常のプ
ラスチック封止型のLEDなどと同じ材料および間じプ
ロセスを用いて作ることができる。さらに、プラスチッ
クの外形をレンズ状や傾斜型に整形できるため、補正用
レンズ系を使用しなくても出射ビームの平行化や非点収
差の補正が可能となる。
実施例 以下、本発明の第1の実施例を図面に基づき説明する。
まず、第1図、第2図に基づき半導体レーザ装置の構造
について説明する。
第1図、第2図において、3本の金属リード1のうち、
中央のり−ドIAの先端には、幅の広いマウント11A
’が一体に形成されている。このマウント部IA’の上
面の先端付近には、シリコンサブマウント2が取付けら
れており、このシリコンサブマウント2の表面にレーザ
チップ3が配置されている。マウント部IA’の上面の
後方にはフォトダイオードチップが配置されている。こ
れらのレーザチップ3およびフォトダイオードチップ4
と、両側のリードIB、ICとはそれぞれ金属ワイヤ5
を介して電気的に接続されている。そして、3本のリー
ドIA〜ICの他端部を除く全体、すなわち各チップ3
,4、シリコンサブマウント2゜マウント部IA“およ
び3本のリードIA〜ICの一端部は、透明のプラスチ
ック樹脂6によって覆われている。したがって、チップ
3,4の外周面はプラスチック6に接触していることに
なる。
次に、上記半導体レーザ装置の製造方法を、第3図およ
び第4図に基づき説明する。なお、レーザチップ3は一
例として基本構造である電極ストライブ型を用いて説明
する。
まず、第3図に示すように、n型GaAs (100)
基板11上にn型G ao、6A l o、4A sク
ラ11層12、GaAs活性層13.p型Gao、aA
j!o4Asクラッド層14およびp型GaAsキャッ
プ層15を順次エピタキシャル成長させる。次に、第4
図に示すように、キャップ層15の表面上にA、1=0
3膜16を形成し、<011>方向に並行な方向に幅5
μmのストライブ状の窓16aを形成する。その後、ウ
ェハの表面にn型電極17および裏面にn型電極18を
形成する。そして、このウェハをへき関することによっ
てできるキャビテイ面の両端面に誘電体多層皮膜あるい
は金属から成る高反射率皮膜19を形成してレーザチッ
プ3を得る。
次に、第5図aに示すように、このレーザチップ3をシ
リコンサブマウント2を介して、リードフレーム7上に
、すなわち中央のリードIAの先端に設けたマウント部
IA’の上に、フォトダイオード4とともにボンディン
グする。次に、第5図すに示すように、レーザチップ3
とリードIBとをワイヤボンディングし、フォトダイオ
ードチップ4とリードICとをワイヤボンディングする
その後、第5図Cに示すように、リードLA、IB。
ICの先端部のすべての部品を透明なプラスチック6で
覆い気密封止する。最後にリードフレーム7の各リード
の後端を切断すれば、第5図Cに示すような個別の半導
体レーザ装置8が得られる。
このように、本実施例の半導体レーザ装置によると、従
来例のようなAuメツキのステムや、ARコートがほど
こされた窓ガラス付キャップ等の高価な部品を必要とせ
ず、通常のプラスチック封止型のLEDなどと同じ材料
および同じプロセスを用いて半導体レーザ装置を製造す
ることができるため、大幅なコストダウンが実現できる
次に、本発明の第2の実施例を第6図〜第8図とともに
説明する。
第2の実施例は、第6図に示すように、レーザチップ3
の前端面を誘電体単層皮膜19で覆い、後端面を誘電体
多層皮膜20で覆ったものである。
次に、半導体レーザ装置の製造方法を、第7図および第
8図に基づき説明する。なお、レーザチップ3は一例と
して基本構造である電極ストライブ型を用いて説明する
まず、第7図に示すように、n型GaAs(100)基
板11上にn型G ao、aA i’o、4A Sクラ
ッド層12.アンドープGaAs活性層13゜p型Ga
o6ANo4Asクラッド層14およびp型GaAsキ
ャップ層15を順次エピタキシャル成長させる。次に、
第8図に示すように、キャップ層15の表面上にAJ!
203膜16を形成し、<011>方向に並行な方向に
幅5μmのストライブ状の窓16aを形成する。その後
、ウエノ1の表面にp型電極17、および裏面にn型電
極18を形成する。そして、このウェハをへき関してで
きるキャビティの前端面にa・λ/2n(a:定数、λ
発振波長、n:屈折率)の厚さの誘電体単層皮膜19、
後端面は誘電体多層皮lllI20を形成してレーザチ
ップ3を得る。
次に、このような単体のレーザチップ3をエピタキシャ
ル表面側を下にするいわゆるアップサイドダウンでノリ
コンサブマウント2上にボンディングする。その後は第
1の実施例と同様である。
すなわち、第5図aに示すように、リードフレーム7上
に、すなわち中央のり−ドIAの先端に設けたマウント
部IA’の上に、フォトダイオード4とともにレーザチ
ップ3をボンディングする。
次に、第5図すに示すように、レーザチップ3゜フォト
ダイオードチップ4とリード1.、B、ICとを金属ワ
イヤ5でボンディングする。その後、第5図Cに示すよ
うに、リード1.A、、IB、ICの先端にあるすべて
の部品を透明なプラスチック6で密着して覆う。最後に
、リードフレーム7の各リードの後端を切断すれば第5
図Cに示すような個別の半導体レーザ装置8が得られる
このように、本発明の第2の実施例の半導体レーザ装置
によると、従来例のようなAuメ・ツキのステムやAR
コートがほどこされた窓ガラス付キャップといった高価
な部品を必要とせず、通常のプラスチック封止型のLE
Dなどと同じ材料および同じプロセスを用いて作ること
ができるため、大幅なコストダウンが実現できる。さら
に、レーザチップの低反射率側をプラスチック樹脂で直
接覆ったので、従来のようにN2ガスを封入したものに
比べてN、ガスによる反射率の影響を受けず、レーザ光
の反射率制御が容易となる。
次に、本発明の第3の実施例について第9図。
第10図とともに説明する。第3の実施例は、【−記第
2の実施例において、キャビティの前端面に形成した誘
電体多層皮膜19をなくし、キ4・ビティの後端面に誘
電体多層皮膜または金属からなる高反射率皮膜20を形
成したものであり、その他の構成は第2の実施例と同一
・である。したが−)て組立後の状態は、第1.第2の
実施例と同様であり、第5図Cに示すようにレーザチッ
プ3とその周辺の部品がたとえば屈折率が1,54のプ
ラスチック6で覆われている。
この第3の実施例の構成によると、封止用のブうスチノ
ク6の屈折率が1.54であるため、前端面にλ/ 2
 nの厚さの誘電体単層皮膜を付けずに、直接前端面に
プラスチック6を密着させるだけで低反射率化が可能で
、プロセスの簡素化が図れる。このことから、従来にな
く低コストの高出力半導体レーザ装置が実現できる。な
お、第1第2.第3のいずれの実施例においても、プラ
スチック樹脂6の外形をレンズ状や傾斜型に整形できる
ため、補正用レンズ系を使用しなくても出射ビームの平
行化や非点収差の補正が可能となり、全体として大幅な
コストダウンを図ることができる。
発明の効果 本発明はリードの先端等のチップ支持部ミニ−vつ7 
) 手段を介し−Cレーザチップを取付け、リードの先
端、レーザチップおよびその周辺の部品を透光性のプラ
スチックで一体に封止したものである。このようにすれ
ば、高価な部品を用いることなく、通常のプラスチック
封止型のL E Dなどと同じ材料および同じプロセス
を用いて半導体レーザ装置を製造jることかでき、大幅
なコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における半導体レーザ装
置の斜視図、第2図は第1図のレーザ装置の要部断面図
、第3図および第4図は第1図の半導体レーザ装置にお
i−+るレーザチップを示す断面図および斜視図9、第
5図a、b、cは第1図の半導体レーザ装置の製造方法
を説明する斜視図、第6図IJ本発明の第2の実施例に
おける半導体レーザ装置の要部断面図、第7図および第
8図は第6図の半導体レー・ザ装置におけるレーザチッ
プを示す断面図および斜視図、第9図は本発明の第3の
実施例における′1″導体1/−ザ装置の安部断面図、
第10図は第9図の半導体レーザ装置におけるレーザチ
ップを示す断面図および斜視図、第11図は従来の半導
体レーザ装置の斜視図である。 1・・・・・・リード、2・・・・・・シリコンサブマ
ウント、3・・・・・・レーザチップ、4・・・・・・
フォトダイオード、5・・・・・・金属ワイヤ、6・・
・・・・プラスチック。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第3図 第4図 第す図 rci−@電体嚇層波j喚 20−一劫電体句層皮應 第7図 輩8図 第9図 第70図

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キャビティ端面が高反射率被膜で覆われたレーザ
    チップをマウント部材を介してチップ支持部に取りつけ
    るとともに、前記レーザチップおよびマウント部材の全
    体を透光性樹脂で封止した半導体レーザ装置。
  2. (2)高反射率被膜が誘電体被膜または金属被膜である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体
    レーザ装置。
  3. (3)一方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜の反射
    率と他方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜の反射率
    とが異なっていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の半導体レーザ装置。
  4. (4)一方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜が誘電
    体単層被膜であり、他方のキャビティ端面を覆う高反射
    率被膜が誘電体多層被膜もしくは金属被膜であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    半導体レーザ装置。
  5. (5)高反射率被膜によるキャビティ端面の被覆が一方
    のキャビティ端面にのみ施されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項または第2項に記載の半導体レー
    ザ装置。
  6. (6)チップ支持部が金属リードの端部であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載の半
    導体レーザ装置。
  7. (7)透光性樹脂の屈折率が1.54であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体レーザ装置
  8. (8)キャビティ端面が高反射率被膜で覆われたレーザ
    チップとフォトダイオードチップをマウント部材を介し
    てチップ支持部に取りつけるとともに、前記レーザチッ
    プ、フォトダイオードチップおよびマウント部材の全体
    を透光性樹脂で封止した半導体レーザ装置。
  9. (9)高反射率被膜が誘電体被膜または金属被膜である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の半導体
    レーザ装置。
  10. (10)一方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜の反
    射率と他方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜の反射
    率とが異なっていることを特徴とする特許請求の範囲第
    9項に記載の半導体レーザ装置。
  11. (11)一方のキャビティ端面を覆う高反射率被膜が誘
    電体単層被膜であり、他方のキャビティ端面を覆う高反
    射率被膜が誘電体多層被膜もしくは金属被膜であること
    を特徴とする特許請求の範囲第8項または第9項に記載
    の半導体レーザ装置。
  12. (12)高反射率被膜によるキャビティ端面の被覆が一
    方のキャビティ端面にのみ施されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第8項または第9項に記載の半導体レ
    ーザ装置。
  13. (13)チップ支持部が金属リードの端部であることを
    特徴とする特許請求の範囲第8項または第9項に記載の
    半導体レーザ装置。
  14. (14)透光性樹脂の屈折率が1.54であることを特
    徴とする特許請求の範囲第8項に記載の半導体レーザ装
    置。
JP1280906A 1988-10-28 1989-10-27 半導体レーザ装置 Expired - Fee Related JP2930213B2 (ja)

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