JPH04121767U - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カンシール型の半導体レーザ装置において、
ステムに穿設の貫通孔からキャップ体内に挿入したリー
ド端子を、貫通孔の箇所でのシール性と固着強度とを損
なうことなく、ステムに対して簡単に固着できるように
する。 【構成】 リード端子９を、ステム２に対して、硬質合
成樹脂等から成る硬質の接着剤層１１と、軟質合成樹脂
又はゴム等の非透湿性素材から成る軟質の接着剤層１２
とから成る複数層の接着剤層にて接着する。硬質の接着
剤層１１にて固着強度が確保され、軟質の接着剤層１２
にて密封性が保持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザの発光素子として半導体レーザチップを使用した半導体レー ザ装置のうち、前記半導体レーザチップの部分をキャップ体にて密封して成るカ ンシール型の半導体レーザ装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のカンシール型の半導体レーザ装置は、金属製ステムに一体的に造形し たブロック体に、半導体レーザチップをダイボンディングし、この半導体レーザ チップの部分に、ガラス板等の透明板を備えた金属製のキャップ体を被嵌し、該 キャップ体を前記ステムに対して固着して封止することにより、前記半導体レー ザチップが大気中の湿度等によって劣化することを防止すると共に、半導体レー ザチップを外部衝撃等から保護し、更に、前記ステムに穿設した貫通孔から、リ ード端子をキャップ体内に挿入し、このリード端子をステムに対して、絶縁シー ル状態に固着した構成になっていることは周知の通りである。

【０００３】 そして、前記リード端子をステムに絶縁シール状態に固着する手段として従来 は、ガラスシール材を筒状に形成して、これを、リード端子に被嵌した状態でス テムの貫通孔に挿通してから、摂氏９００度程度で加熱焼成すると言う方法（い わゆるハーメチックシール法）が採用されていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このシール方法では、貫通孔を確実に密封できると言う利点を有する 反面、筒状のガラスシール材を製造する工程と、高温での焼成工程とに多大の手 間を要することに加えて、高温での焼成によって変色したステムに対して、酸洗 いしたのちニッケルメッキを施すという後処理工程を必要とするため、リード端 子をステムに固着することに要するコストが嵩み、半導体レーザ装置の価格が大 幅に高くなると言う問題があった。

【０００５】 この問題に対しては、リード端子を、ステムに対して、合成樹脂等の接着材に て接着することが考えられ、このように接着材にて接着すると、ガラスシール材 を製造する工程、及び後処理としての酸洗い及びメッキ工程を必要としないので 、製造コストを大幅に低減できる。 しかし、ステムに対するリード端子の固着強度を高くするためには、当該接着 剤として、乾燥によって硬化する硬質の接着剤を使用しなければならないが、硬 質の接着剤を使用すると、この硬質の接着剤には、当該接着剤とステムとの間の 熱膨張差、及び当該接着剤とリード端子との間の熱膨張差等によって、微細な亀 裂又は隙間が無数に発生することになるから、キャップ体内における気密状態が 低下すると言う問題がある。

【０００６】 本考案は、リード端子の固着強度と、ステムにおける貫通孔の箇所のシール性 とを保持したカンシール型の半導体レーザ装置を、低コストで製造できる形態に して提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため本考案は、半導体レーザチップを設けたステムと、該 ステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着したキャップ体とを備え、前 記ステムに穿設した貫通孔からキャップ体内にリード端子を挿入して成る半導体 レーザ装置において、前記リード端子を、前記ステムにおける貫通孔の箇所に対 して、硬質の接着剤層と非透湿性で軟質の接着剤層とをリード端子の軸線方向に 重ねて成る複数層の接着剤層にて接着する構成にした。

【０００８】

【考案の作用・効果】

このように構成すると、リード端子は、ステムに対して、硬質の接着剤層にて 強固に接着される一方、硬質の接着剤層に熱膨張差等によって微細な亀裂又は隙 間が多数発生しても、軟質の接着剤層が、硬質の合成樹脂の熱膨張に追従して変 形することにより、ステムにおける貫通孔を密封した状態に保持できるから、硬 質の接着剤層の亀裂又は隙間の発生に関係なく、キャップ体の内部を長期間密封 状態に保持して、半導体レーザチップの耐久性を向上できることになる。

【０００９】 従って本考案によれば、ステムにおける貫通孔の箇所に接着剤を塗着するだけ の簡単な工程にて、リード端子をステムに強固に固着できるものでありながら、 ステムにおける貫通孔を確実に密封できるから、半導体レーザチップの耐久性を 向上した半導体レーザ装置を、安価に提供できる効果を有する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面について説明する。 図１〜図３に示すのは第１の実施例であり、これらの図において符号１は、炭 素鋼等の金属にて円盤型に形成したステム２と、上端に窓孔を穿設したキャップ 体体３とを備えた半導体レーザ装置を示し、前記キャップ体３の内面には、前記 窓孔を塞ぐガラス等の透明板４が固着されている。

【００１１】 前記ステム２の上面には、ブロック体５を一体的に設けており、このブロック 体５の側面に、半導体レーザチップ６を、モニター用フォトダイオード（図示せ ず）付き半導体基板７を介してダイボンディングする一方、前記半導体レーザチ ップ６に対する三本のリード端子８，９，９のうち一本のリード端子８を、前記 ステム２の下面に溶接にて固着し、他の二本のリード端子９，９は、ステム２に 穿設した貫通孔１０，１０からキャップ体３の内部に挿入し、以下のような手段 でステム２に固着している。

【００１２】 すなわち、前記貫通孔１０の上部に大径部１０ａを形成して、この大径部１０ ａに、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂やＵＶ樹脂等の硬質合成樹脂から成る硬質 の接着剤層１１を形成し、前記貫通孔１０の小径部に、シリコン系樹脂とかフッ 素系樹脂又はゴムのように硬化することなく非透湿性と接着性とを有する素材か ら成る軟質の接着剤１２を形成して、これらリード端子９の軸線方向に重なった 軟硬２層の接着剤層１１，１２にて、リード端子９をステム２に接着する。

【００１３】 なお、貫通孔１０における大径部１０ａの箇所に軟質の接着剤層１２を設けて 、小径部の箇所に硬質の接着剤層１１を設けても良いことは言うまでもない。 前記キャップ体３は、前記ブロック体５に被嵌したのち、当該キャップ体３の 下端に形成した外向きフランジ部３ａの全周を前記ステム２の上面に対して抵抗 溶接することによって、ステム２に固着されている。また、透明板４をキャップ 体３に固着するに当たっては、透明板４の外周面とキャップ体３の内周面との間 に、硬質の接着剤層１１を環状に形成し、且つ、キャップ体３の内向きフランジ ３ｂと透明板４の上面との間に、軟質の接着剤層１２を設け、これら軟硬２層の 接着剤層１１，１２にて接着している。

【００１４】 以上のように、リード端子９をステム２に対して、軟硬２層の接着剤層１１， １２にて接着すると、リード端子８を、硬質の接着剤層１１にてステム２に対し て強固に固着することができる一方、この硬質の接着剤層１１に熱膨張差等によ って微細な亀裂又は隙間が多数発生しても、軟質の接着剤層１２が、硬質の接着 剤層１１の熱膨張に追従して変形することにより、貫通孔１０を密封した状態が 維持されるから、キャップ体３の内部を、高い気密状態に確実に保持することが できるのである。

【００１５】 図４に示す第２の実施例は、ステム２における貫通孔１０の上下両端部に大径 部１０ａを形成して、この上下の大径部１０ａに軟質の接着剤層１２を形成し、 貫通孔１０における中途深さ位置の小径部の箇所に硬質の接着剤層１１を形成す ることにより、上下一対の軟質の接着剤層１１にて硬質の接着剤層１１を挟むよ うにしたものである。この場合、貫通孔１０の大径部１０ａに硬質の接着剤層１ １を設けて、貫通孔１０における小径部に軟質の接着剤層１２を形成しても良い 。

【００１６】 なお、この実施例では、透明板４も、２層の軟質の接着剤層１２と硬質の接着 剤層１１とで、キャップ体３に固着している。 図５に示す第３の実施例は、貫通孔１０の略上半部を上向きに広がるテーパ部 １０ｂに形成して、該テーパ部１０ｂに硬質の接着剤層１１を形成し、貫通孔１ ０における下部に軟質の接着剤層１２を形成したものである。この実施例では、 リード端子９のうち硬質の接着剤層１１に密着する部位に切り欠き１３を形成し て、リード端子９の抜けを防止しているが、他の実施例においても、リード端子 ９に切り欠き１３を形成しても良いことは言うまでもない。

【００１７】 なお、この実施例では、透明板４をキャップ体３に固着するに当たって、軟質 の接着剤層１２の両側に硬質の接着剤層１１を設けている。 上記の各実施例は、リード端子を断面円形のピン形に形成した場合であったが 、リード端子８，９は断面角形であっても良いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を示す正断面図である。

【図２】図１のII−II視断面図である。

【図３】図１のIII −III 視断面図である。

【図４】第２の実施例を示す正断面図である。

【図５】第３の実施例を示す正断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ装置 ２ ステム ３ キャップ体 ４ 透明板 ６ 半導体レーザチップ ８，９ リード端子 １０ 貫通孔 １１ 硬質の接着剤層 １２ 軟質の接着剤層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザチップを設けたステムと、該
   ステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着した
   キャップ体とを備え、前記ステムに穿設した貫通孔から
   キャップ体内にリード端子を挿入して成る半導体レーザ
   装置において、前記リード端子を、前記ステムにおける
   貫通孔の箇所に対して、硬質の接着剤層と非透湿性で軟
   質の接着剤層とをリード端子の軸線方向に重ねて成る複
   数層の接着剤層にて接着したことを特徴とする半導体レ
   ーザ装置。