JPH0428279A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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、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改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、この種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
タイボンデインクし、この半導体レーザチップの部分に
、ガラス製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から保護するように構成しているこ
とは、周知の通りである。

そして、前記金属製のキャップ体にガラス製の透明板を
固着するに際して従来は、例えば、実開昭６２−５８０
６６号公報等に記載されているように、前記ガラス製の
透明板を、金属製のキャップ体に対してガラス半田を使
用して固着したり、或いは、前記透明板をキャップ体に
対して合成樹脂製の接着剤を使用して固着したりしてい
る。

〔発明か解決しようとする課題〕

そして、前者のように、ガラス製の透明板をキャップ体
に対してガラス半田にて固着するに際しては、前記実開
昭６２−５８０６６号公報に詳しく説明されているよう
に、先づ、ガラス粉末をリング状にプレス成形したのち
仮焼成することによってリング状のガラス半田を製作し
、このリング状半田を、別の工程において金属板からの
絞り加工によって製作されたキャップ体に装填したのち
、キャップ体に透明板を装填し、この状態で全体を５０
０〜６００℃の高い温度で焼成して前記ガラス半田を溶
融することによって、前記透明板をガラス半田にてキャ
ップ体に固着する。次いで、前記の焼成に゛よってキャ
ップ体が変色するから、全体を酸洗い処理したのち、キ
ャップ体の表面にニッケル等のメツキを施すようにして
いる。

従って、前者のガラス半田による方法は、キャップ体に
対するガラス製透明板の固着が強固にできる利点を有す
る反面、リング状のガラス半田を製作する工程、及び高
温で焼成する工程、並びに前記焼成の後処理としての酸
洗い・メツキ工程等の複雑な工程を数多く必要とするこ
とに加えて、ガラス製の透明板には、焼成後における酸
洗い及びメツキ工程に際して当該透明板の表面を損傷す
ることかないようにするための保護膜を予め形成してお
く必要があるから、透明板を備えたキャップ体の製造コ
ストが著しくアップすると言う問題がある。

一方、後者のように、透明板をキャップ体に対して合成
樹脂製の接着剤にて固着する方法は、前者のような複雑
な工程を数多く必要としないので、製造コストを大幅に
低減できると言う利点を有する。しかし、その反面、キ
ャップ体に対する透明板の接着剤による固着強度を高く
するために、当該接着剤として、硬化性の接着剤を使用
しなければならないが、硬化性の接着剤を使用すると、
この硬化した接着剤には、当該接着剤と金属製キャップ
体との間の熱膨張差、及び当該接着剤と透明板との間の
熱膨張差、並びにキャップ体と透明板との間の熱膨張差
等によって、微細な亀裂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し、半導体レ
ーザチップの耐久性が、前者のように、透明板をガラス
半田を使用して固着する場合よりも劣ると言う問題があ
る。

本発明は、前記した問題を解消した半導体レーザ装置を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、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透明板付きキャップ体とから成る
半導体レーザ装置において、前記透明板のキャップ体に
対する接当部に、軟質弾性体製のリンク状シール体を介
挿する一方、前記キャップ体に、前記透明板を、前記シ
ール体を挟んだ状態でキャップ体に対して押圧する押え
体を設ける構成にした。

〔発明の作用・効果〕

このように構成すると、キャップ体と透明板との間に介
挿したリング状のシール体は、押え体による押圧にて弾
性変形して、キャップ体と透明板との両方に対して確実
に密着するから、キャップ体の内部を、高い気密状態に
保持することができるのであり、しかも、前記シール体
は、軟質弾性体製であることにより、キャップ体と透明
板との間における熱膨張差を、当該シール体の弾性変形
によって吸収することができると共に、当該シール体に
亀裂が発生することがないから、前記の高い気密状態が
、熱膨張差等によって低下することを確実に防止できる
のである。

その上、前記のように構成したことにより、キャップ体
に対する透明板乞固着した後において、前記従来のガラ
ス半田を使用したもののように、後処理としての酸洗い
・メツキを必要としないから、透明板の表面に、酸洗い
及びメツキに耐える保護膜を形成しておくことを省略で
きるのである。

従って、本発明によると、キャップ体に対して透明板を
固着することに要するコスト、つまり、透明板付きキャ
ップ体の製造コストを、半導体レーザチップの耐久性の
低下を招来することなく、大幅に低減できる効果を有す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図〜第４図は、第１の実施例を示し、この図におい
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、ガラス等の透明板４を備えた炭素鋼等の金属板
製のキャップ体３とによって構成された半導体レーザ装
置を示す。

前記ステム２の上面には、ブロック体５が一体的に設け
られ、このブロック体５の側面には、半導体レーザチッ
プ６がモニター用ホオトダイオード付き半導体基板７を
介してダイポンディングされている一方、前記半導体レ
ーザチップ６に対する三本のリード端子８ａ、８ｂ、８
ｃのうち一本のリート端子８ａは、前記ステム２の下面
に溶接にて固着され、他の二本のリード端子８ｂ、８ｃ
は、ステム２に穿設した孔２ａ、２ｂ内に、ガラス等の
絶縁シール材９にて絶縁シール状態で固着されている。

また、前記透明板４付きキャップ体３は、前記半導体レ
ーザチップ６及びブロック体５に被嵌にしたのち、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」二面に対して抵抗溶接すること
によって固着されている。

そして、前記キャップ体３に対して前記透明板４を固着
するに際して、本発明は、以下のように構成する。

すなわち、キャップ体３の上端に、内向きに折り曲げた
フランジ部３ｂを設け、この内向きフランジ部３ｂの上
面に、前記透明板４を、当該透明板４と内向きフランジ
部３ｂとの間に軟質弾性製のリング状シール体１０を介
挿した状態で載置する一方、前記キャップ体３の外側に
、上端に内向きのフランジ部１１ａを一体的に造形した
筒状の押え体１１を被嵌したのち、この押え体１１を前
記キャップ体３に対して、当該押え体１１にて前記透明
板４をキャップ体３における内向きフランジ部３ｂに対
して押圧した状態で固着する。

なお、この押え体１１のキャップ体３に対する固着は、
押え体１１をキャップ体３に対して圧入にて被嵌するこ
とによって行うようにしたり、又は、押え体１１を板ば
ね製にして、その下端をキャップ体３の外周面に対して
食い込ませることによって行うようにしたり、或いは、
押え体１１をキャップ体３に接着剤にて接着する等の手
段によって行うようにしても良いのである。

このように構成すると、キャップ体３における内向きフ
ランジ部３ｂと透明板４との間に介挿したリング状のシ
ール体１０は、押え体１１による押圧にて弾性変形して
、キャップ体３における内向きフランジ部３ｂと透明板
４との両方に対して確実に密着するから、キャップ体３
の内部を、高い気密状態に保持することができるのであ
り、しかも、前記シール体１０は、軟質弾性体製である
ことにより、キャップ体３と透明板４との間における熱
膨張差を、当該シール体ＩＯの弾性変形によって吸収す
ることができると共に、当該シール体１０に亀裂が発生
することがないから、前記の高い気密状態が、熱膨張差
等によって低下することを確実に防止できるのである。

この場合、第２の実施例としては、第５図及び第６図に
示すように、リング状のシール体として、軟質弾性体製
のＯリング］、　Ｏａを使用し、このシール体としての
ＯリンクｌＯａを、透明板４の上面と、押え体１１にお
けるフランジ部］、］、ａとの間に介挿するように構成
しても良いのであり、更に、別の実施例においては、前
記リング状のシール体として、液体の軟質弾性材料を使
用し、この液体の軟質弾性材料を、前記キャップ体３に
おける内向きフランジ部３ｂの」二面、又は押え体１１
におけるフランジ部１１ａの下面、或いは透明板４の表
面に対してリング状に塗着したものに構成しても良いの
である。

また、キャップ体３の外側に被嵌した押え体１１を、キ
ャップ体３に対して固着するに際しては、該押え体１１
の下端を、第７図に示すように、キャップ体３の下端ま
で延長して、当該下端に設けた外向きフランジ部ｔ　１
　ｂを、キャップ体３における外向きフランジ部３ａと
一緒にして、ステム２に対して抵抗溶接にて固着するよ
うに構成しても良いのである。

そして、前記実施例は、押え体１１を、キャップ体３の
外側に被嵌した外装式にした場合を示したか、本発明は
これに限らず、第８図及び第９図、又は第１０図に示す
ように、キャップ体３内に挿入した内装式の押え体１２
に構成しても良く、この内装式の押え体Ｉ２は、前記外
装式の押え体１１と同様に、キャップ体３内への圧入、
キャップ体３の内面への食い込み、接着剤等によって固
着したり、或いは、第１０図のように、押え体１２にお
ける下端フランジ部１２ａを、キャップ体３における外
向きフランジ部３ａから適宜寸法δだけ突出し、キャッ
プ体３における外向きフランジ部３ａをステム２に対し
て抵抗溶接するときにおいて、前記押え体１２を前記適
宜寸法δだけ押し込むことによって、シール体１０．１
０ａを締め付けるように構成しても良いのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の縦
断正面図、第２図は第１図の■−■断面図、第３図はキ
ャップ体の断面図、第４図は第３図のキャップ体の分解
図、第５図は第２実施例のキャップ体の断面図、第６図
は第５図におけるキャップ体の分解図、第７図は第３実
施例のキャップ体の断面図、第８図は第４実施例のキャ
ップ体の断面図、第９図は第８図におけるキャップ体の
分解図、第１０図は第５実施例のキャップ体の断面図で
ある。 ■・・・・半導体レーザ装置、２・・・・ステム、３・
・・・キャップ体、４・・・・透明板、５・・・・ブロ
ック体、６・・・・半導体レーザチップ、７・・・・半
導体基板、８ａ、８ｂ、８ｃｍリード端子、１０．１０
ａ・・・・シール体、１１．１２・・・・押え体。 特許出願人　　ローム　株式会社 １０（１０ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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透明
   板付きキャップ体とから成る半導体レーザ装置において
   、前記透明板のキャップ体に対する接当部に、軟質弾性
   体製のリング状シール体を介挿する一方、前記キャップ
   体に、前記透明板を、前記シール体を挟んだ状態でキャ
   ップ体に対して押圧する押え体を設けたことを特徴とす
   る半導体レーザ装置。