JPH04314375A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JPH04314375A
JPH04314375A JP3106495A JP10649591A JPH04314375A JP H04314375 A JPH04314375 A JP H04314375A JP 3106495 A JP3106495 A JP 3106495A JP 10649591 A JP10649591 A JP 10649591A JP H04314375 A JPH04314375 A JP H04314375A
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Japan
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semiconductor laser
laser element
electrode
laser device
side electrode
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JP3106495A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Honda
本田 和生
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve heat dissipation effect of a semiconductor laser element, to realize compactness of a light emission part and to improve freedom of packaging. CONSTITUTION:A pair of Cu electrodes which supply a current to a semiconductor laser element 6 are made to also function as a conventional heat sink. That is, cross sectional contour of a P-side electrode 1 and an N-side electrode 2 which hold the semiconductor laser element 6 between is made hollow brush type, and through-holes 1a, 2a are provided to one thick end part which contact- supports the semiconductor laser element 6 to circulate cooling medium such as air and water. The other end part is formed thin as elastic supporting parts 1b, 2b and it is insulation-supported mutually by an insulating spacer 7 and relaxes a stress caused by heat generation. The P-type electrode alone can be made hollow brush type and an N-type electrode can be made Cu block, etc., as before. In this case, an active region 4 can be faced to any electrode side.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置に関し
、特に放熱効果に優れ、実装の自由度が大きく、かつ発
光部の小型化が可能な半導体レーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly to a semiconductor laser device that has excellent heat dissipation effects, has a large degree of freedom in mounting, and allows for miniaturization of the light emitting section.

【0002】0002

【従来の技術】半導体レーザ素子の実装技術においては
、動作に伴って発生するジュール熱の吸収,放出、およ
びこれらによる発光部の温度制御が極めて重要な課題と
なっている。それは、半導体レーザ素子に通電した際の
pn接合部における温度上昇が所定の許容範囲を越える
と、光出力や発振波長等の特性に変化が生じる他、素子
の寿命が短縮されるからである。
2. Description of the Related Art In semiconductor laser device mounting technology, absorption and release of Joule heat generated during operation, and temperature control of a light emitting section based on these factors are extremely important issues. This is because if the temperature rise at the pn junction when the semiconductor laser element is energized exceeds a predetermined allowable range, characteristics such as optical output and oscillation wavelength will change, and the life of the element will be shortened.

【0003】半導体レーザ素子は光出力をチップの側面
である劈開面から放出するので、吸熱および放熱は該劈
開面を挟む上下面(以下、主面と称する。)を介して行
われる。このためには、チップの主面をパッケージ本体
に直接接続しても良いが、一般的には熱伝導性に優れ、
熱膨張係数がチップのそれに近似し、加工性に優れるサ
ブマウント材を用いてヒート・シンクを形成し、該ヒー
ト・シンクにオーミック接続を可能とするハンダ材等を
介してチップの主面を接続している。このときの接続法
として、電流が集中する活性領域をヒート・シンク側に
近接配置するジャンクション・ダウン(junctio
n  down)法と、活性領域をヒート・シンクから
遠隔配置するジャンクション・アップ(junctio
n  up)法とがある。このうち、ジャンクション・
ダウン法はpn接合の近傍でハンダ付けを行うために組
み立て作業が難しくなるが、放熱特性には優れている。 したがって、レーザ・プリンタのヘッドとして使用され
るアレイ型レーザ等のように高出力を有する半導体レー
ザ素子を実装する際には、ジャンクション・ダウン法が
必須の要件となる。
Since a semiconductor laser device emits optical power from the cleavage plane, which is the side surface of the chip, heat absorption and heat radiation are performed through the upper and lower surfaces (hereinafter referred to as principal surfaces) sandwiching the cleavage plane. For this purpose, the main surface of the chip may be directly connected to the package body, but generally speaking, it has excellent thermal conductivity.
A heat sink is formed using a submount material whose coefficient of thermal expansion is close to that of the chip and has excellent workability, and the main surface of the chip is connected to the heat sink via a solder material that enables ohmic connection. are doing. The connection method used in this case is junction down, in which the active region where the current concentrates is placed close to the heat sink.
n down method and junction up method where the active region is located remotely from the heat sink.
n up) method. Of these, junction
Although the down method requires soldering near the pn junction, making assembly difficult, it has excellent heat dissipation characteristics. Therefore, when mounting a semiconductor laser device having high output such as an array type laser used as a head of a laser printer, the junction down method is an essential requirement.

【0004】また、上記ヒート・シンクについては、放
熱効果を高めるための工夫が従来から種々試みられてお
り、たとえば水冷式や空冷式のフィンを該ヒート・シン
クに接続したり、ヒート・シンクの内部に水冷用チュー
ブを配設したり、ペルチェ素子による冷却および温度制
御を行う技術等が知られている。
[0004] Furthermore, various attempts have been made to improve the heat dissipation effect of the heat sink, such as connecting water-cooled or air-cooled fins to the heat sink, and Techniques such as arranging a water cooling tube inside or performing cooling and temperature control using a Peltier element are known.

【0005】あるいは、本願出願人が先に実開平1−8
3356号公報において開示したように、半導体レーザ
素子をその両主面において2個のヒート・シンクで挾持
し、かつこれらヒート・シンクを共に同一基板上に支持
することにより著しく放熱効果を高めた半導体レーザ装
置もある。これは、たとえば図4に示される構成を有し
、予め表面にメタライズ層27,33がそれぞれ被着形
成された第1のヒート・シンク26および第2のヒート
シンク32に半導体レーザ素子29がそれぞれハンダ層
30,34を介して挾持され、上記第1のヒート・シン
ク26はハンダ層28を介して、また上記第2のヒート
・シンク32は導電材料層35およびハンダ層36を介
してそれぞれ銅等からなる基板21へ接続されて固定さ
れてなるものである。上記基板21には接地ピン23と
導電ピン25が設けられている。上記導電ピン22は、
基板21に穿設された導電ピン保持孔22に挿通され、
絶縁スペーサ24を介して固定されている。上記導電ピ
ン25と上記第2のヒート・シンク32表面のメタライ
ズ層33とはワイヤ・ボンディングによりコネクト線3
7を介して接続されており、これにより上記半導体レー
ザ素子29への通電が可能となされている。半導体レー
ザ素子29の活性層31は、体積が大きく冷却能力の高
い第1のヒート・シンク26側へ近接配置されている。 かかる構成によれば、半導体レーザ素子29から発生し
たジュール熱はその両主面から2つのヒート・シンク2
6,32を介して基板21へ放熱され、さらに該基板2
1からも大気中へ向けて放熱されるので、優れた放熱効
果が得られる。また、ワイヤ・ボンディングが半導体レ
ーザ素子29のチップに対して直接に行われないので、
素子に局部応力が加わることもない。
[0005] Alternatively, the applicant of the present application may have previously applied for
As disclosed in Publication No. 3356, a semiconductor laser element is sandwiched between two heat sinks on both main surfaces thereof, and these heat sinks are both supported on the same substrate, thereby significantly increasing the heat dissipation effect. There is also a laser device. This has the configuration shown in FIG. 4, for example, in which a semiconductor laser element 29 is soldered to a first heat sink 26 and a second heat sink 32, each of which has metallized layers 27 and 33 deposited on its surface in advance. The first heat sink 26 is sandwiched between layers 30 and 34, and the first heat sink 26 is sandwiched between a conductive material layer 35 and a solder layer 36. It is connected and fixed to a substrate 21 consisting of. The substrate 21 is provided with a ground pin 23 and a conductive pin 25. The conductive pin 22 is
It is inserted into a conductive pin holding hole 22 bored in the substrate 21,
It is fixed via an insulating spacer 24. The conductive pin 25 and the metallized layer 33 on the surface of the second heat sink 32 are connected to the connection line 3 by wire bonding.
7, and thereby the semiconductor laser element 29 can be energized. The active layer 31 of the semiconductor laser element 29 is arranged close to the first heat sink 26, which has a large volume and a high cooling capacity. According to this configuration, the Joule heat generated from the semiconductor laser element 29 is transferred from both principal surfaces to the two heat sinks 2.
6, 32 to the substrate 21, and further the substrate 2
Since the heat is radiated from 1 to the atmosphere, an excellent heat radiating effect can be obtained. Furthermore, since wire bonding is not performed directly to the chip of the semiconductor laser element 29,
No local stress is applied to the element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年開
発されているような10Wクラスの高出力を有する半導
体レーザ装置においては、動作に伴う発熱量も飛躍的に
増大しており、従来のようなヒート・シンクの冷却方法
では冷却能力に限界が生じている。また、高出力半導体
レーザ装置の実装においてはジャンクション・ダウン法
が必須となるが、これにより電極構成の自由度が損なわ
れる場合も生じている。本願出願人が先に提案した技術
によれば放熱効果は著しく改善され、当初の目的は達成
されているが、パッケージングの自由度を増すためには
より一層の小型化が望まれる。そこで本発明は、放熱効
果に優れ、組み立て上の自由度が大きく、かつ小型化が
可能な半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in semiconductor laser devices that have a high output of 10 W class, which have been developed in recent years, the amount of heat generated during operation has increased dramatically, and the conventional heat - There is a limit to the cooling capacity of sink cooling methods. Furthermore, although the junction-down method is essential in mounting high-power semiconductor laser devices, there are cases where the degree of freedom in electrode configuration is impaired. According to the technology previously proposed by the applicant of the present application, the heat dissipation effect has been significantly improved and the original objective has been achieved, but further miniaturization is desired in order to increase the degree of freedom in packaging. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device that has excellent heat dissipation effects, has a large degree of freedom in assembly, and can be miniaturized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置は上述の目的を達成するために提案されるものであり
、半導体レーザ素子に電流を供給するために該半導体レ
ーザ素子を挾持するごとく一対の電極が設けられてなる
半導体レーザ装置であって、前記一対の電極のうち少な
くとも一方は、前記半導体レーザ素子を接触支持する一
端部において厚さが相対的に大とされると共に該半導体
レーザ素子を冷却可能とするための貫通孔が穿設され、
かつ他端部において厚さが相対的に小とされていること
を特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor laser device of the present invention is proposed to achieve the above-mentioned object, and consists of a pair of semiconductor laser devices that sandwich a semiconductor laser device in order to supply current to the semiconductor laser device. A semiconductor laser device is provided with an electrode, wherein at least one of the pair of electrodes has a relatively large thickness at one end portion that contacts and supports the semiconductor laser element. A through hole is drilled to enable cooling of the
Moreover, the thickness is relatively small at the other end.

【0008】[0008]

【作用】本発明の半導体レーザ装置は、通電用の電極の
形状を工夫することにより、該電極自身に冷却機能を付
与し、かつ発熱による応力を緩和することを可能とした
ものである。すなわち、上記電極の一端部は厚さが相対
的に大とされることにより半導体レーザ素子を支持する
に十分な機械的強度が付与されている。またこの部分に
は、貫通孔が穿設されており、該貫通孔に水,空気等の
適当な冷却媒体を循環させることにより、ここに近接配
置される半導体レーザ素子の冷却を可能となされている
。また、上記電極の他端部は厚さが相対的に小とされて
いることにより適度の弾性が付与されており、発熱によ
り発生する応力を緩和することができる。以下、本明細
書中ではこの電極の構成を断面形状の特徴から「中空ブ
ラシ型」と表現することにする。
In the semiconductor laser device of the present invention, by devising the shape of the current-carrying electrode, it is possible to impart a cooling function to the electrode itself and to alleviate stress caused by heat generation. That is, one end of the electrode has a relatively large thickness, thereby providing sufficient mechanical strength to support the semiconductor laser element. In addition, a through hole is bored in this part, and by circulating an appropriate cooling medium such as water or air through the through hole, it is possible to cool the semiconductor laser element placed close to this hole. There is. Further, the other end of the electrode has a relatively small thickness, so that it is given appropriate elasticity, and stress generated by heat generation can be alleviated. Hereinafter, in this specification, the configuration of this electrode will be expressed as a "hollow brush type" due to the characteristics of its cross-sectional shape.

【0009】かかる構成は、半導体レーザ素子を挾持す
る一対の電極、すなわちp側電極とn側電極のうちの少
なくとも一方において採用されていれば、本発明の目的
を達成することができる。すなわち、片方の電極のみが
中空ブラシ型の構成を有している場合には、他方の電極
は従来のようなヒート・シンクであっても良いが、半導
体レーザ素子の両主面が2個のヒート・シンクに挾持さ
れている場合と比較すれば発光部の寸法は大幅に縮小さ
れる。この場合、上記電極による冷却は上記ヒート・シ
ンクの冷却能力を補完するものと考えても良い。また、
両方の電極が中空ブラシ型の構成を有している場合には
、優れた冷却効果が得られることはもちろん、従来のい
かなる技術と比較しても著しい小型化が可能となる。 いずれにしても、本発明によればジャンクション・ダウ
ン法もしくはジャンクション・アップ法の別が問われな
いので、実装の自由度が改善される。また、半導体レー
ザ素子のチップに直接ワイヤ・ボンディングが行われな
いので、活性領域に局部応力が加わることがなく、暗線
欠陥等のバルク劣化を回避することができる。
The object of the present invention can be achieved if such a configuration is adopted for at least one of the pair of electrodes that sandwich the semiconductor laser element, that is, the p-side electrode and the n-side electrode. That is, if only one electrode has a hollow brush type configuration, the other electrode may be a conventional heat sink, but if both main surfaces of the semiconductor laser element are Compared to the case where the light emitting part is held between heat sinks, the size of the light emitting part is significantly reduced. In this case, the cooling by the electrodes may be considered to supplement the cooling capacity of the heat sink. Also,
When both electrodes have a hollow brush type configuration, not only an excellent cooling effect can be obtained, but also a significant reduction in size compared to any conventional technology is possible. In any case, according to the present invention, the degree of freedom in implementation is improved because it does not matter whether the junction down method or the junction up method is used. Further, since wire bonding is not performed directly to the chip of the semiconductor laser element, no local stress is applied to the active region, and bulk deterioration such as dark line defects can be avoided.

【0010】0010

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
[Examples] Specific examples of the present invention will be described below.

【0011】実施例1 本実施例は、本発明をレーザ・プリンタのヘッド等に使
用される一括駆動式のアレイ型半導体レーザ装置に適用
し、半導体レーザ素子を挾持する一対の電極の双方を中
空ブラシ型の構成とした例である。この半導体レーザ装
置を、図1を参照しながら説明する。この装置は、長尺
状の半導体レーザ素子6がその主面において一対の銅(
Cu)電極、すなわちp側電極1とn側電極2の一端部
において挾持されてなるものである。上記p側電極1お
よびn側電極2の断面形状は相似形の中空ブラシ型であ
り、半導体レーザ素子6を接触支持する部分において厚
さが大とされ、それぞれ貫通孔1a,2aが穿設されて
いる。上記半導体レーザ素子6のp型クラッド層5と上
記p側電極1との接触面、およびn型クラッド層3とn
側電極2との接触面には、それぞれ金属−半導体間のオ
ーミック接続を可能とするためにハンダ層(図示せず。 )が形成されている。図1に示される例では、活性領域
4中でのレーザ発振部位を限定するために、少なくとも
p側電極1の表面においては上記ハンダ層がストライプ
状に形成されている。上記貫通孔1a,2aには、水,
空気等の適当な冷却媒体がそれぞれ図中矢印A方向,B
方向に循環される。両電極1,2の他端部はそれぞれ厚
さの薄い弾性支持部1b,2bとされており、絶縁スペ
ーサ7により相互に電気的に絶縁されると共に、機械的
にも一体保持されている。また、上記絶縁スペーサ7に
は、半導体レーザ素子6の劈開面と対向する面上におい
て出力モニタ用のフォトディテクタ8が配設されている
Example 1 In this example, the present invention is applied to a collectively driven array type semiconductor laser device used in a laser printer head, etc., and both of a pair of electrodes that sandwich a semiconductor laser element are hollow. This is an example of a brush type configuration. This semiconductor laser device will be explained with reference to FIG. In this device, a long semiconductor laser element 6 has a pair of copper (
Cu) electrode, that is, the p-side electrode 1 and the n-side electrode 2 are sandwiched at one end. The cross-sectional shapes of the p-side electrode 1 and the n-side electrode 2 are similar to each other in the form of a hollow brush, and the thickness is increased at the portion that contacts and supports the semiconductor laser element 6, and through holes 1a and 2a are formed therein, respectively. ing. The contact surface between the p-type cladding layer 5 of the semiconductor laser element 6 and the p-side electrode 1, and the contact surface between the n-type cladding layer 3 and the n
A solder layer (not shown) is formed on each contact surface with the side electrode 2 to enable ohmic connection between metal and semiconductor. In the example shown in FIG. 1, the solder layer is formed in stripes at least on the surface of the p-side electrode 1 in order to limit the laser oscillation site in the active region 4. The through holes 1a and 2a contain water,
A suitable cooling medium such as air is
circulated in the direction. The other ends of both electrodes 1 and 2 are thin elastic support parts 1b and 2b, respectively, which are electrically insulated from each other by insulating spacers 7 and are mechanically held together. Further, a photodetector 8 for output monitoring is provided on the surface of the insulating spacer 7 facing the cleavage surface of the semiconductor laser element 6.

【0012】上述のように構成された半導体レーザ装置
においては、放熱効果が従来のものに比べて著しく改善
され、また発光部が小型化された。すなわち、上記p型
電極1およびn側電極2は、半導体レーザ素子6に電流
を供給する電極であると同時に熱の良伝導体でもあるた
め、両電極1,2の内部に冷却媒体を循環させる構成と
したことにより、半導体レーザ素子6の動作に伴って発
生するジュール熱が速やかに熱交換される。また、両電
極1,2の他端部の厚さを薄くすることにより該電極1
,2の表面積も大きくなり、自身の表面からの放熱効果
も向上されている。しかも、他端部には厚さが薄くされ
ることにより適度の弾性が付与されているので、発熱に
伴って発生する応力がこの薄い部分、すなわち弾性支持
部1b,2bにおいて緩和される。したがって、半導体
レーザ素子6の制御性,応答速度,寿命等の劣化を防止
することができる。また、このようにp側電極1および
n側電極2が半導体レーザ素子6に直接接続されている
構成では、半導体レーザ素子6を構成するクラッド層に
ワイヤ・ボンディングを行う必要がないので、活性領域
4に局部応力が加わることがなく、欠陥が誘発される懸
念もない。なお、一例としてp側電極1の外表面にサー
ミスタを配設すれば、温度モニタも可能となる。
In the semiconductor laser device constructed as described above, the heat dissipation effect is significantly improved compared to the conventional device, and the light emitting section is also miniaturized. That is, since the p-type electrode 1 and the n-side electrode 2 are electrodes that supply current to the semiconductor laser element 6 and are also good conductors of heat, a cooling medium is circulated inside both electrodes 1 and 2. With this configuration, Joule heat generated as the semiconductor laser element 6 operates is rapidly exchanged. In addition, by reducing the thickness of the other end of both electrodes 1 and 2, the electrode 1
, 2 has a larger surface area, and the heat dissipation effect from its own surface is improved. Moreover, since the other end is made thinner and has appropriate elasticity, the stress generated due to heat generation is alleviated in this thinner portion, that is, the elastic support portions 1b and 2b. Therefore, deterioration of the controllability, response speed, life span, etc. of the semiconductor laser element 6 can be prevented. Furthermore, in the configuration in which the p-side electrode 1 and the n-side electrode 2 are directly connected to the semiconductor laser device 6, there is no need to perform wire bonding to the cladding layer that constitutes the semiconductor laser device 6, so that the active region No local stress is applied to 4, and there is no concern that defects will be induced. For example, if a thermistor is provided on the outer surface of the p-side electrode 1, temperature monitoring becomes possible.

【0013】実施例2 本実施例は、本発明を選択駆動式のアレイ型半導体レー
ザ装置に適用し、半導体レーザ素子を挾持する一対の電
極の双方が中空ブラシ型の構成を有している例である。 この半導体レーザ装置を、図2を参照しながら説明する
。なお、図2において、図1と共通の部分については同
一の番号を付して説明する。本実施例においては、選択
駆動を可能とするために半導体レーザ素子の活性領域を
溝により分離し、かつp側電極をこれらの活性領域に対
応させるべく、Cu電極層と絶縁層とを交互に積層した
クラッド構造とした。すなわち、実施例1のp側電極1
に相当する部分が、本実施例ではp側電極構成体12と
されている。このp側電極構成体12は、半導体レーザ
素子16に電流を供給するための複数のCu電極層10
と、これら複数のCu電極層10間を相互に絶縁するた
めの絶縁層11とを交互に積層した積層体を、断面形状
が中空ブラシ型となるように加工したものである。上記
絶縁層11は、熱の良伝導体であって、かつCu電極層
10や半導体レーザ素子16の構成材料と熱膨張係数が
近似する材料により構成される。上記p側電極構成体1
2のうち半導体レーザ素子16を接触支持する一端部に
は貫通孔12aが穿設されており、ここに図中矢印C方
向に冷却媒体が循環されるようになされている。また、
半導体レーザ素子16を接触支持しない他端部は薄く形
成され、弾性支持部12bとされている。一方、半導体
レーザ素子16には、活性領域14中における個々のレ
ーザ発振領域を限定するために溝17が形成されている
。上記半導体レーザ素子16とp側電極構成体12とを
接続する際には、Cu電極層10の表面にオーミック接
続を達成するためのハンダ層を形成し、該Cu電極10
とp型クラッド層15とが当接され、かつ溝17と絶縁
層11とがそれぞれ当接されるように両者を配置する。 n側電極2は共通電極である。本実施例においても実施
例1と同様に、優れた放熱効果と小型化が達成された。
Embodiment 2 This embodiment is an example in which the present invention is applied to a selective drive type array type semiconductor laser device, and both of a pair of electrodes that sandwich a semiconductor laser element have a hollow brush type structure. It is. This semiconductor laser device will be explained with reference to FIG. Note that in FIG. 2, parts common to those in FIG. 1 are given the same numbers and will be explained. In this example, in order to enable selective driving, the active regions of the semiconductor laser element are separated by grooves, and in order to make the p-side electrode correspond to these active regions, Cu electrode layers and insulating layers are alternately formed. It has a laminated cladding structure. That is, the p-side electrode 1 of Example 1
In this embodiment, a portion corresponding to the p-side electrode structure 12 is defined as the p-side electrode structure 12. This p-side electrode structure 12 includes a plurality of Cu electrode layers 10 for supplying current to the semiconductor laser element 16.
A laminate in which a plurality of Cu electrode layers 10 and an insulating layer 11 for insulating each other from each other are laminated alternately is processed so that the cross-sectional shape becomes a hollow brush type. The insulating layer 11 is made of a material that is a good thermal conductor and has a coefficient of thermal expansion similar to the constituent materials of the Cu electrode layer 10 and the semiconductor laser element 16. The above p-side electrode structure 1
A through hole 12a is formed at one end of the semiconductor laser element 2 that contacts and supports the semiconductor laser element 16, and a cooling medium is circulated through the hole 12a in the direction of arrow C in the figure. Also,
The other end, which does not contact and support the semiconductor laser element 16, is formed thin and serves as an elastic support portion 12b. On the other hand, grooves 17 are formed in the semiconductor laser element 16 in order to limit individual laser oscillation regions in the active region 14 . When connecting the semiconductor laser element 16 and the p-side electrode structure 12, a solder layer is formed on the surface of the Cu electrode layer 10 to achieve an ohmic connection, and the Cu electrode 10
and p-type cladding layer 15 are placed in contact with each other, and groove 17 and insulating layer 11 are placed in contact with each other. The n-side electrode 2 is a common electrode. In this example, as in Example 1, excellent heat dissipation effects and miniaturization were achieved.

【0014】実施例3 本実施例は、本発明を選択駆動式のアレイ型半導体レー
ザ装置に適用し、半導体レーザ素子を挾持する一対の電
極のうちp側電極のみが中空ブラシ型であり、n側電極
は従来から使用されているブロック状のヒート・シンク
により構成した例である。この半導体レーザ装置を、図
3を参照しながら説明する。なお、図3において、図2
と共通の部分については同一の番号を付して説明する。 本実施例における半導体レーザ素子16およびp側電極
構成体12の構成は、実施例2に前述したものと同様で
ある。本実施例では、n側の共通電極としてCuブロッ
クからなるヒート・シンク18を使用した。上記ヒート
・シンク18には、従来からも行われているように、半
導体レーザ素子16を接触支持する部位の直下において
貫通孔18aが穿設されており、ここに冷却媒体を図中
矢印D方向に循環させることにより該半導体レーザ素子
16を冷却するようになされている。従来、ブロック状
のヒート・シンク上に高出力の半導体レーザ素子を接触
支持させる場合には、ジャンクション・ダウン法による
実装が必須とされていた。しかし、本実施例のようにp
側電極構成体12からも冷却が可能となれば、図3に示
されるようなジャンクション・アップ法による実装も可
能となり、実装の自由度が向上する。なお本実施例の場
合、ヒート・シンク18の冷却方法としては冷却媒体を
循環させる代わりに、ペルチェ素子等を利用しても良い
Embodiment 3 In this embodiment, the present invention is applied to a selective drive type array type semiconductor laser device, and of a pair of electrodes that sandwich a semiconductor laser element, only the p-side electrode is of a hollow brush type. In this example, the side electrodes are constructed from conventionally used block-shaped heat sinks. This semiconductor laser device will be explained with reference to FIG. In addition, in Figure 3, Figure 2
The same parts are given the same numbers and explained. The configurations of the semiconductor laser element 16 and the p-side electrode structure 12 in this embodiment are the same as those described in the second embodiment. In this embodiment, a heat sink 18 made of a Cu block was used as the n-side common electrode. As is conventionally done, the heat sink 18 is provided with a through hole 18a just below the portion that contacts and supports the semiconductor laser element 16, and a cooling medium is inserted into the hole 18a in the direction of arrow D in the figure. The semiconductor laser element 16 is cooled by circulating the semiconductor laser element 16. Conventionally, when a high-output semiconductor laser device is supported in contact with a block-shaped heat sink, mounting using the junction-down method has been essential. However, as in this example, p
If cooling is also possible from the side electrode structure 12, mounting by the junction-up method as shown in FIG. 3 becomes possible, and the degree of freedom in mounting increases. In the case of this embodiment, as a method of cooling the heat sink 18, a Peltier element or the like may be used instead of circulating a cooling medium.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の半導体レーザ装置は、通電用の電極の少なくとも一
方が中空ブラシ型とされ、半導体レーザ素子の両主面か
ら冷却が行われる構造とされている。したがって、従来
の半導体レーザ装置に比べて放熱効果が著しく改善され
、半導体レーザ素子の制御性,高速応答性,寿命等が大
幅に向上される。しかも、発光部が小型化され、実装の
自由度も向上する。したがって、本発明は特に高出力を
有するアレイ型半導体レーザ装置等の実装において極め
て有効である。
As is clear from the above description, the semiconductor laser device of the present invention has a structure in which at least one of the current-carrying electrodes is of a hollow brush type, and cooling is performed from both principal surfaces of the semiconductor laser element. It is said that Therefore, the heat dissipation effect is significantly improved compared to conventional semiconductor laser devices, and the controllability, high-speed response, lifespan, etc. of the semiconductor laser device are significantly improved. Furthermore, the light emitting section is miniaturized and the degree of freedom in mounting is improved. Therefore, the present invention is extremely effective particularly in mounting array-type semiconductor laser devices and the like having high output.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明を適用した一括駆動式のアレイ型半導体
レーザ装置の一構成例を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration example of a collectively driven array type semiconductor laser device to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用した選択駆動式のアレイ型半導体
レーザ装置の一構成例を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration example of a selectively driven array type semiconductor laser device to which the present invention is applied.

【図3】本発明を適用した選択駆動式のアレイ型半導体
レーザ装置の他の構成例を示す概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing another configuration example of a selectively driven array type semiconductor laser device to which the present invention is applied.

【図4】従来の半導体レーザ装置の一構成例を示す概略
断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体レーザ素子に電流を供給するた
めに該半導体レーザ素子を挾持するごとく一対の電極が
設けられてなる半導体レーザ装置であって、前記一対の
電極のうち少なくとも一方は、前記半導体レーザ素子を
接触支持する一端部において厚さが相対的に大とされる
と共に該半導体レーザ素子を冷却可能とするための貫通
孔が穿設され、かつ他端部において厚さが相対的に小と
されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
1. A semiconductor laser device comprising a pair of electrodes sandwiching a semiconductor laser element in order to supply current to the semiconductor laser element, wherein at least one of the pair of electrodes is connected to the semiconductor laser element. The thickness is relatively large at one end that contacts and supports the laser element, and a through hole is formed to allow cooling of the semiconductor laser element, and the thickness is relatively small at the other end. A semiconductor laser device characterized by:
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