JPH02306681A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH02306681A JPH02306681A JP12674089A JP12674089A JPH02306681A JP H02306681 A JPH02306681 A JP H02306681A JP 12674089 A JP12674089 A JP 12674089A JP 12674089 A JP12674089 A JP 12674089A JP H02306681 A JPH02306681 A JP H02306681A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
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Landscapes
- 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。
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、半導体レーザチップのサブマウント部材上ヘ
マウントした半導体レーザ装置に関するものであり、特
に複数の半導体レーザ素子がレーザチップ基板上に一体
形成されたマルチビーム半導体レーザチップの熱干渉低
減に効果的なマウントをした半導体レーザ装置に関する
。
マウントした半導体レーザ装置に関するものであり、特
に複数の半導体レーザ素子がレーザチップ基板上に一体
形成されたマルチビーム半導体レーザチップの熱干渉低
減に効果的なマウントをした半導体レーザ装置に関する
。
（従来技術）
第１図は、半導体レーザチップの従来のマウント構造を
説明するための図であって、■は半導体レーザチップ、
２は電極、３は２と逆極性の電極、４はサブマウント部
材、５はヒートシンク部材、６はワイヤーである。
説明するための図であって、■は半導体レーザチップ、
２は電極、３は２と逆極性の電極、４はサブマウント部
材、５はヒートシンク部材、６はワイヤーである。
サブマウント部材４には、Ｓｉ、 Ａｊ２Ｎ、 ＳｉＣ
などの電気絶縁性を有し熱伝導率が比較的良好な材料が
用いられる。ヒートシンク部材５には、熱伝導率が極め
て良好な銅ブロックが一般に用いられる。
などの電気絶縁性を有し熱伝導率が比較的良好な材料が
用いられる。ヒートシンク部材５には、熱伝導率が極め
て良好な銅ブロックが一般に用いられる。
半導体レーザチップ１は、電極２をサブマウント部材４
の電極と対向させて、サブマウント部材４上にはんだ材
で接着される。さらに、サブマウント部材４は半導体レ
ーザチップｌを搭載したのと反対側の面をヒートシンク
部材５と対向させて、ヒートシンク部材５上にはんだ材
で接着される。
の電極と対向させて、サブマウント部材４上にはんだ材
で接着される。さらに、サブマウント部材４は半導体レ
ーザチップｌを搭載したのと反対側の面をヒートシンク
部材５と対向させて、ヒートシンク部材５上にはんだ材
で接着される。
半導体レーザチップ１のもう一方の電極３には、配線材
であるワイヤー６が接合される。
であるワイヤー６が接合される。
半導体レーザチップ１を点灯すると、ジャンクションダ
ウン実装の場合には電極２の真近にある発光部において
、また、ジャンクションアップ実装の場合には電極３の
真近にある発光部において、発熱が生じる。いずれの実
装法の場合も、本発熱はチップ部に比べ熱伝導率の高い
サブマウント部材４へ導かれ、さらにヒートシンク部材
５へと放熱される。
ウン実装の場合には電極２の真近にある発光部において
、また、ジャンクションアップ実装の場合には電極３の
真近にある発光部において、発熱が生じる。いずれの実
装法の場合も、本発熱はチップ部に比べ熱伝導率の高い
サブマウント部材４へ導かれ、さらにヒートシンク部材
５へと放熱される。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来のマウント構造は、ジャンクション
ダウン実装の場合には発光部すなわち発熱部から集中し
てサブマウント部材４へ熱が流出するためサブマウント
部材４の熱抵抗が大きくなり、ジャンクションアップ実
装の場合には発熱部から熱伝導率の低いレーザチップ基
板を経由してサブマウント部材４へ熱が流出するためレ
ーザチップ１の熱抵抗が大きくなり、いずれの場合も高
出力化すると発光部温度上昇が大きくなって動作寿命が
著しく低下するという問題点があった。この場合、ジャ
ンクションアップ実装の場合の方が寿命が大きく低下す
る。さらに、複数の発熱部を有するジャンクションダウ
ン実装マルチビーム半導体レーザの場合には、発熱部か
らレーザチ・ノブ基板を経由して、隣接の半導体レーザ
素子からサブマウント部材４へ伝わる熱経路に対してな
んら考慮が払われていなかったので、隣接半導体レー゛
ザ素子から受ける熱干渉による温度上昇が大きく、動作
寿命が短くなるという欠点があった。
ダウン実装の場合には発光部すなわち発熱部から集中し
てサブマウント部材４へ熱が流出するためサブマウント
部材４の熱抵抗が大きくなり、ジャンクションアップ実
装の場合には発熱部から熱伝導率の低いレーザチップ基
板を経由してサブマウント部材４へ熱が流出するためレ
ーザチップ１の熱抵抗が大きくなり、いずれの場合も高
出力化すると発光部温度上昇が大きくなって動作寿命が
著しく低下するという問題点があった。この場合、ジャ
ンクションアップ実装の場合の方が寿命が大きく低下す
る。さらに、複数の発熱部を有するジャンクションダウ
ン実装マルチビーム半導体レーザの場合には、発熱部か
らレーザチ・ノブ基板を経由して、隣接の半導体レーザ
素子からサブマウント部材４へ伝わる熱経路に対してな
んら考慮が払われていなかったので、隣接半導体レー゛
ザ素子から受ける熱干渉による温度上昇が大きく、動作
寿命が短くなるという欠点があった。
本発明の目的は、前記従来の欠点を解決し、半導体レー
ザチップの発光部温度上昇を低減し、さらにマルチビー
ムの場合には熱干渉をも低減し、動作寿命を向上させる
ことのできる半導体レーザ装置を提供することにある。
ザチップの発光部温度上昇を低減し、さらにマルチビー
ムの場合には熱干渉をも低減し、動作寿命を向上させる
ことのできる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）
この目的を達成するために、本発明の半導体レーザ装置
は、半導体レーザチップの一方の電極面がサブマウント
部材に対向させて接着され、前記サブマウント部材の前
記半導体レーザチ・ンプ搭載面側の所与の領域と前記半
導体レーザチップのもう一方の電極との間が一つないし
複数の金属部材で結合された構成を有している。
は、半導体レーザチップの一方の電極面がサブマウント
部材に対向させて接着され、前記サブマウント部材の前
記半導体レーザチ・ンプ搭載面側の所与の領域と前記半
導体レーザチップのもう一方の電極との間が一つないし
複数の金属部材で結合された構成を有している。
（作 用）
本発明においては、半導体レーザチップの発熱部からサ
ブマウントと反対側へ向かった熱のかなりの部分が、金
属部材を経由してサブマウント部材、ヒートシンク部材
へと放熱される。
ブマウントと反対側へ向かった熱のかなりの部分が、金
属部材を経由してサブマウント部材、ヒートシンク部材
へと放熱される。
（実施例）
第２図は本発明をマルチビーム半導体レーザに適用した
一実施例を示す図であって、４はサブマウント部材、５
はヒートシンク部材、７はマルチビーム半導体レーザチ
ップ、８は個別電極、９は共通電極、１０は共通電極領
域、１１は金属部材である。・ マルチビーム半導体レーザチップ７は、レーザチップ基
板（図面上で上側の部分）に３個の半導体レーザ素子を
一体形成し、前記素子間に分離のための溝（図面上で下
側の部分）を形成したものである。各半導体レーザ素子
の表面には各々個別電極８が、また、レーザチップ基板
側の表面には共通電極９が形成されている。サブマウン
ト部材４の半導体レーザチップ７を搭載する面には電極
膜が形成され、分離溝８ａによって各半導体レーザ素子
の個別電極８が構成されている。電極面の一部に共通電
極領域１０が分離溝１０ａによって形成される。サブマ
ウント部材４およびヒートシンク部材５の材料は、従来
技術の項で説明したのと同様である。金属部材１１は、
例えばマルチビーム半導体レーザチップ７の共振器長と
ほぼ同一の幅を有する形状であり、材料としては金など
の電気および熱伝導率に優れ、かつ可撓性を有するもの
が望ましい。
一実施例を示す図であって、４はサブマウント部材、５
はヒートシンク部材、７はマルチビーム半導体レーザチ
ップ、８は個別電極、９は共通電極、１０は共通電極領
域、１１は金属部材である。・ マルチビーム半導体レーザチップ７は、レーザチップ基
板（図面上で上側の部分）に３個の半導体レーザ素子を
一体形成し、前記素子間に分離のための溝（図面上で下
側の部分）を形成したものである。各半導体レーザ素子
の表面には各々個別電極８が、また、レーザチップ基板
側の表面には共通電極９が形成されている。サブマウン
ト部材４の半導体レーザチップ７を搭載する面には電極
膜が形成され、分離溝８ａによって各半導体レーザ素子
の個別電極８が構成されている。電極面の一部に共通電
極領域１０が分離溝１０ａによって形成される。サブマ
ウント部材４およびヒートシンク部材５の材料は、従来
技術の項で説明したのと同様である。金属部材１１は、
例えばマルチビーム半導体レーザチップ７の共振器長と
ほぼ同一の幅を有する形状であり、材料としては金など
の電気および熱伝導率に優れ、かつ可撓性を有するもの
が望ましい。
マルチビーム半導体レーザチップ７は、個別電極８をサ
ブマウント部材４の電極と対向させて、サブマウント部
材４上にはんだ材で接着される。
ブマウント部材４の電極と対向させて、サブマウント部
材４上にはんだ材で接着される。
さらに、サブマウント部材４のマルチビーム半導体レー
ザチップ７を搭載したのと反対側の面は、ヒートシンク
部材５と対向させて、ヒートシンク部材５上にはんだ材
で接着される。マルチビーム半導体レーザチンブ７の共
通電極９とサブマウント部材４上の共通電極領域１０と
を接続するように、金属部材１１がマルチビーム半導体
レーザチップ７の共通電極９とサブマウント部材４の共
通電極領域１０にはんだ材で接着される。
ザチップ７を搭載したのと反対側の面は、ヒートシンク
部材５と対向させて、ヒートシンク部材５上にはんだ材
で接着される。マルチビーム半導体レーザチンブ７の共
通電極９とサブマウント部材４上の共通電極領域１０と
を接続するように、金属部材１１がマルチビーム半導体
レーザチップ７の共通電極９とサブマウント部材４の共
通電極領域１０にはんだ材で接着される。
マルチビーム半導体レーザチップ７を点灯すると、各個
別電極８の真近にある発光部において発熱が生じる。本
発熱の一部は真近に配置されたサブマウント部材４へ導
かれ、さらにヒートシンク部材５へと放熱される。また
、発熱の一部はレーザチップ基板へ向かい、そのかなり
の部分は金属部材１１を経由してサブマウント部材４．
ヒートシンク部材５へと放熱される。
別電極８の真近にある発光部において発熱が生じる。本
発熱の一部は真近に配置されたサブマウント部材４へ導
かれ、さらにヒートシンク部材５へと放熱される。また
、発熱の一部はレーザチップ基板へ向かい、そのかなり
の部分は金属部材１１を経由してサブマウント部材４．
ヒートシンク部材５へと放熱される。
発光部をただ一つ有するシングルビーム半１体レーザの
場合には、半導体レーザチップの発光部に近い側の電極
面をサブマウント部材に対向させて接着するジャンクシ
ョンダウン実装でも、逆に発光部に遠い側の電極面をサ
ブマウント部材に対向させて接着するジャンクションア
ップ実装でも良い。ただし、複数の半導体レーザ素子が
レーザチップ基板の上に一体形成されたマルチビーム半
導体レーザの場合には、発光部に近い側の電極面が個別
電極、逆側の電極面が共通電極となるため、個別電極側
をサブマウント部材に対向させて接着するジャンクショ
ンダウン実装を対象とする。
場合には、半導体レーザチップの発光部に近い側の電極
面をサブマウント部材に対向させて接着するジャンクシ
ョンダウン実装でも、逆に発光部に遠い側の電極面をサ
ブマウント部材に対向させて接着するジャンクションア
ップ実装でも良い。ただし、複数の半導体レーザ素子が
レーザチップ基板の上に一体形成されたマルチビーム半
導体レーザの場合には、発光部に近い側の電極面が個別
電極、逆側の電極面が共通電極となるため、個別電極側
をサブマウント部材に対向させて接着するジャンクショ
ンダウン実装を対象とする。
金属部材１１の形状は、第２図に示したものに限定され
るものではなく、マルチビーム半導体レーザチップ７か
らサブツウ２１〜部材４側へ行（に従って厚みおよび幅
を増すか、あるいは複数の部材で構成する等、種々の工
夫が可能である。マルチビーム半導体レーザチップ７の
素子数は３に限定されるものではない。シングルビーム
半導体レーザの場合にはジャンクションアップ実装にも
適用でき、その際、さらに大きな改善効果が得られる。
るものではなく、マルチビーム半導体レーザチップ７か
らサブツウ２１〜部材４側へ行（に従って厚みおよび幅
を増すか、あるいは複数の部材で構成する等、種々の工
夫が可能である。マルチビーム半導体レーザチップ７の
素子数は３に限定されるものではない。シングルビーム
半導体レーザの場合にはジャンクションアップ実装にも
適用でき、その際、さらに大きな改善効果が得られる。
また、発熱部と金属部材１１との距離が短いほど効果が
大きいため、ジャンクションダウン実装の場合には、レ
ーザチップ基板を薄くするなどの工夫でさらに効果が大
きくなる。
大きいため、ジャンクションダウン実装の場合には、レ
ーザチップ基板を薄くするなどの工夫でさらに効果が大
きくなる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザチ
ップの一方の電極面をサブマウント部材に対向させて接
着し、前記サブマウント部材の前記半導体レーザチップ
搭載面側の所与の領域と前記マルチビーム半導体レーザ
チップのもう一方の側の電極との間を、例えば、前記半
導体レーザチップの共振器長とほぼ同一以上の幅を有す
る一つないし複数の金属部材で結合するようになしたの
で、半導体レーザチンプの発熱部からサブマウントと逆
方向に向かった熱のかなりの部分が前記金属部材を経由
してサブマウント部材、ヒートシンク部材へと放熱され
、半導体レーザチンプの発光部温度上昇を低減でき、動
作寿命を向上できるという利点がある。さらに、ジャン
クションダウン実装マルチビーム半導体レーザの場合に
は、横方向よりも上方向に熱が伝導されることにより、
相互間の熱干渉を大幅に低減できるため、多素子同時発
光時の総合温度上昇も低減され、動作寿命を向上できる
という利点がある。
ップの一方の電極面をサブマウント部材に対向させて接
着し、前記サブマウント部材の前記半導体レーザチップ
搭載面側の所与の領域と前記マルチビーム半導体レーザ
チップのもう一方の側の電極との間を、例えば、前記半
導体レーザチップの共振器長とほぼ同一以上の幅を有す
る一つないし複数の金属部材で結合するようになしたの
で、半導体レーザチンプの発熱部からサブマウントと逆
方向に向かった熱のかなりの部分が前記金属部材を経由
してサブマウント部材、ヒートシンク部材へと放熱され
、半導体レーザチンプの発光部温度上昇を低減でき、動
作寿命を向上できるという利点がある。さらに、ジャン
クションダウン実装マルチビーム半導体レーザの場合に
は、横方向よりも上方向に熱が伝導されることにより、
相互間の熱干渉を大幅に低減できるため、多素子同時発
光時の総合温度上昇も低減され、動作寿命を向上できる
という利点がある。
第１図は半導体レーザチンプの従来のマウント構造を示
す斜視図、第２図はマルチビーム半導体レーザに適用し
た本発明の一実施例を示す斜視図である。 １・・・半導体レーザチ・ノブ、 ２・・・電極、３・
・・電極（電極２とは逆極性）、 ４・・・サブマウント部材、 ５・・・ヒートシンク
部材、 ６・・・ワイヤー、 ７・・・マルチビー
ム半導体レーザチップ、 ８・・・個別電極、 ９・・
・共通電極、 １０・・・共通電極領域（サブマウント
部材４上）、 １１・・・金属部材。
す斜視図、第２図はマルチビーム半導体レーザに適用し
た本発明の一実施例を示す斜視図である。 １・・・半導体レーザチ・ノブ、 ２・・・電極、３・
・・電極（電極２とは逆極性）、 ４・・・サブマウント部材、 ５・・・ヒートシンク
部材、 ６・・・ワイヤー、 ７・・・マルチビー
ム半導体レーザチップ、 ８・・・個別電極、 ９・・
・共通電極、 １０・・・共通電極領域（サブマウント
部材４上）、 １１・・・金属部材。
Claims (1)
- 半導体レーザチップを電気絶縁性を有し熱伝導率が比較
的良好なサブマウント部材にマウントした半導体レーザ
装置において、前記レーザチップの一方の電極面が前記
サブマウント部材に対向させて接着され、前記サブマウ
ント部材の前記半導体レーザチップ搭載面側の所与の領
域と前記半導体レーザチップのもう一方の電極との間が
一つないし複数の金属部材で結合されたことを特徴とす
る半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12674089A JPH02306681A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12674089A JPH02306681A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306681A true JPH02306681A (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=14942732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12674089A Pending JPH02306681A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02306681A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791181B2 (en) | 2000-11-29 | 2004-09-14 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor light emitting device |
| JP2007180563A (ja) * | 2001-02-14 | 2007-07-12 | Fuji Xerox Co Ltd | レーザ光源 |
| JP2013004573A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パッケージ及び半導体装置 |
| WO2013128794A1 (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | パナソニック株式会社 | 半導体発光装置 |
| WO2016063814A1 (ja) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
| JP2016167492A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置 |
| JP2018200924A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | 富士通株式会社 | 光モジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211992A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60261185A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザの実装方法 |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP12674089A patent/JPH02306681A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JPS60211992A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
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