JPH0448673A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH0448673A
JPH0448673A JP2156205A JP15620590A JPH0448673A JP H0448673 A JPH0448673 A JP H0448673A JP 2156205 A JP2156205 A JP 2156205A JP 15620590 A JP15620590 A JP 15620590A JP H0448673 A JPH0448673 A JP H0448673A
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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、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いわゆる
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。
〔従来の技術〕
一般に、この種のカンシール型の半導体レーザ装置にお
いて、その半導体レーザチップの部分を、キャップ体に
よって密封するのは、前記半導体レーザチップが、大気
中の湿度や塵埃等によって劣化することを防止すると共
に、前記半導体レーザチップを、外部からの接触及び衝
撃等に対して保護することにある。
そこで、従来、この種のカンシール型の半導体レーザ装
置においては、良く知られているように、半導体レーザ
チップをダイボンディングしたステムと、その半導体レ
ーザチップに対するキャップ体とを炭素鋼製にして、こ
の両者を抵抗溶接にして接合する一方、前記キャップ体
に対してレーザ光を発射するためのガラス板をガラス半
田を使用して気密状態に固着し、更に、前記半導体レー
ザチップに対するリード端子を、前記ステムに穿設した
貫通孔から挿入し、このリード端子を前記貫通孔内にお
いてガラスシール材にて絶縁シール状態で固着すると言
う構成にしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、ガラス板をキャップ体に対してガラス半田を使
用して固着するには、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を必要するばかりか、こ
の高温での焼成によって変色したキャップ体に対して、
酸洗いしたのちニッケルメッキを施すと言う後処理工程
を必要とするものであり、また、ステムに穿設した貫通
孔内に挿入したリード端子を貫通孔内にガラスシール材
によって固着するに際しても、パイプ状ガラスシール材
の製作工程、及び高温で焼成する工程を必要をするばか
りか、この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言う後処理
工程を必要とするものであって、キャップ体に対してガ
ラス板を固着すること、及びステムに対してリード端子
を絶縁シール状態で固着することに、多大のコストが嵩
み、半導体レーザ装置の価格が著しく高くなると言う問
題があった。
本発明は、この問題、つまり、半導体レーザチップに対
する密封性を確保することのために、製造コストが大幅
にアップすると言う問題を解消することを技術的課題と
する。
〔課題を解決するための手段〕
この技術的課題を達成するため本発明は、半導体レーザ
チップを固着したステムと、該ステムに前記半導体レー
ザチップに被嵌するように固着したキャップ体と、前記
ステムに穿設の貫通孔から前記キャップ体内に突出する
ように挿入した少なくとも一つのリード端子とから成り
、前記キャップ体のうち前記半導体レーザチップの前方
剪開面に対向する部位に開口部を設ける一方、前記キャ
ップ体内の底部に、炭酸カルシウムやアルミナ等の充填
剤を混入した熱硬化性合成樹脂を、当該熱硬化性合成樹
脂が、前記ステムにおけるリード端子用貫通孔内に入る
ように充填し、更に、前記キャップ体内に、硬質の透明
合成樹脂を、前記開口部まで詰まるように充填する構成
にした。
〔発明の作用・効果〕
このように構成すると、半導体レーザチ・ツブの先端に
おける前方剪開面から発射するレーザ光は、キャップ体
内に充填した透明合成樹脂内を通って、当該透明合成樹
脂の表面から大気中に出射される。
そして、前記半導体レーサチップの全体は、前記キャッ
プ体内に充填した硬質の透明合成樹脂によって覆われて
いることにより、当該半導体レーザチップに対する湿度
及び塵埃の接触を、前記透明合成樹脂によって阻止する
ことができるから、前記キャップ体に対して、前記従来
のように、ガラス板を固着することを省略できるのであ
る。
一方、前記キャップ体内の底部に、充填剤を混入した熱
硬化性合成樹脂を、当該熱硬化性合成樹脂が、前記ステ
ムにおけるリード端子用貫通孔内に入るように充填した
ことにより、リード端子をステムに対して絶縁シール状
態で固着することに、前記従来のように、ガラスシール
材を使用することを省略できる。
すなわち、熱硬化性合成樹脂に炭酸カルシウムやアルミ
ナ等の充填剤を混入することにより、当該熱硬化性合成
樹脂における硬化時の収縮及び熱膨張率を低減できると
共に、機械的強度を向上することができるから、この充
填剤を混入した熱硬化性合成樹脂を、キャップ体内の底
部に、当該熱硬化性合成樹脂か、ステムにおけるリード
端子用貫通孔内に入るように充填することにより、リー
ド端子をステムに対して絶縁シール状態で固着すること
か、確実に、且つ、強固にできるのである。
従って、本発明によると、キャップ体に対してガラス板
を高い気密性を保って固着すること、及びリート端子を
ステムに対してガラスシール材を使用して固着すること
を必要としないから、製造コストを大幅に低減できて、
耐久性の高い半導体レーザ装置を、著しく安価に提供で
きるのであり、しかも、前記キャップ体内に充填した硬
質の透明合成樹脂の表面が、レーザ光の出射面になるか
ら、前記半導体レーザチップにおける前方臂開面を高い
精度の平坦面にしなくても、レーザ光のビーム特性を向
上することができる効果を有する。
その上、従来のように、キャップ体に対してガラス板を
設けることを必要としないことにより、キャップ体の高
さ寸法を低くすることができるから、半導体レーザ装置
の小型・軽量化を図ることができる効果をも有する。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面(第1図〜第3図)につい
て説明するに、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、炭素鋼等の金属板にて
開口部3を有するように筒型に形成したキャップ体4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の上面に一体的に造形したブロック体5の
側面には、モニター用ホオトダイオード7を備えたサブ
マウント6が固着され、このサブマウント6の表面に、
半導体レーザチップ8が、当該半導体レーサチップ8に
おける前方剪開面8aが前記開口部3の方向に向かい、
後方臂開面8bが前記ホオトダイオード7の方向に向か
うようにダイボンディングされている。また、前記半導
体レーサチップ8と、前記ホオトダイオード7とには、
シリコン樹脂等のように比較的軟質の透明合成樹脂9が
、前記半導体レーザチップ8及び前記ホオトダイオード
7の全体を覆うように塗着されている。
符号10a、10b、10cは、前記半導体レーザチッ
プ8及び前記ホオトダイオート7に対するリード端子を
示し、この各リード端子10a。
10b、10cのうち一本のリード端子10aは、前記
ステム2の下面に溶接等により固着され、他の二本のリ
ード端子10b、10cは、前記ステム2に穿設した貫
通孔11.12内に挿入されている。
また、前記キャップ体4は、前記半導体レーザチップ8
付ブロック体5に被嵌したのち、その下端における外向
きフランジ部4aを前記ステム2に対して溶接等するこ
とによって固着されている。
そして、前記キャップ体4内における底部に、炭酸カル
シウムやアルミナ等の充填剤を混入した熱硬化性合成樹
脂13を、当該熱硬化性合成樹脂13が前記ステム2に
おける両頁通孔11.12内に入るように充填する。
次いて、前記キャップ体4内に、例えば、エポキシ樹脂
等のような硬質の透明合成樹脂14を、キャップ体4に
おける開口部3まで詰まるように充填する。
このように構成すると、半導体レーザチップ8の先端に
おける前方臂開面8aから発射するレーザ光は、キャッ
プ体4内に充填した透明合成樹脂14内を通って、当該
透明合成樹脂14の表面14aから大気中に出射される
また、前記半導体レーザチップ8における後方襞間面8
bから発射されるモニター用のレーザ光は、半導体レー
ザチップ8及びホオトダイオード7の全体を覆うように
塗着した軟質の透明合成樹脂9を介してホオトダイオー
ド7に導かれる。
そして、前記半導体レーザチップ8及びホオトダイオー
ド7の全体は、前記キャップ体4内に充填した硬質の透
明合成樹脂14によって覆われていることにより、当該
半導体レーサチップ8及びホオトダイオート7に対する
湿度及び塵埃の接触を、前記透明合成樹脂14によって
阻止することかできる。
一方、前記キャップ体4内の底部に、充填剤を混入した
熱硬化性合成樹脂13を、当該熱硬化性合成樹脂13が
前記ステム2におけるリード端子用貫通孔11.12内
に入るように充填したことにより、リート端子10b、
10cをステム2に対して絶縁シール状態で固着するこ
とか、確実に、且つ、強固にできるのである。
また、キャップ体4内の総てを、軟質の透明合成樹脂9
により埋めることも可能である。
なお、前記した半導体レーザ装置1の製造は、以下に述
べるような方法を採用することができる。
すなわち、第4図に示すように、一つの半導体レーザ装
置1における三本のリード端子10a。
10b、10cを長手方向に適宜ピッチPで造形して成
るリードフレームI5を用意し、このリードフレーム1
5における各リード端子10a、10b、10cの箇所
に、前記ステム2を、各リード端子10a、10b、1
0cのうち一本のリード端子10aがステム2の下面に
接当し、他の二本のリード端子20b、10cがステム
2における貫通孔11.12内に挿入するようにして装
着したのち、前記−本のリード端子10aを、ステム2
の下面に対して抵抗溶接等にて固着する。
次いで、各ステム2におけるブロック体5の側面に、半
導体レーザチップ8を、サブマウント6を介してダイボ
ンディングしたのち、前記半導体レーザチップ8とサブ
マウント6との間、及び前記サブマウント6と前記両リ
ード端子10b、10cとの間を、各々金線にてワイヤ
ーボンディングする。
なお、前記半導体レーザチップ8及びサブマウント6の
ステム2に対するダイボンディングは、ステム2をリー
ドフレーム15に対して固着する前において行うように
しても良い。
そして、各ステム2の上面に、第7図に示すように、キ
ャップ体4を固着し、次いで、各ステム2の下面に、受
は金型16を当てかった状態で、キャップ体4内の底部
に、充填剤を混入した熱硬化性合成樹脂13を、当該熱
硬化性合成樹脂13がステム2における両賞通孔11.
12内に入るように充填して硬化する。
この熱硬化性合成樹脂13の充填を、前記貫通孔11.
12内に一部だけ充填する第1段充填と、最終的な充填
を行う第2段充填とに分けて行うようにし、第1段充填
の後において、前記半導体レーザチップ8とサブマウン
ト6のダイボンディング、前記ワイヤーボンディング、
及び前記軟質透明合成樹脂9の塗着、並びにキャップ体
4の固着を行うか、或いは、前記ワイヤーボンディング
、及び前記軟質透明合成樹脂9の塗着、並びにキャップ
体4の固着を行ったのち第2段充填を行うようにしても
良い。
次いで、前記キャップ体4内に、第9図に示すように、
硬質の透明合成樹脂14を充填・硬化するのであり、こ
の透明合成樹脂14の表面14aを、平坦面に形成する
には、自然液面のまま硬化するか、或いは、この透明合
成樹脂I4が硬化する直前において、その透明合成樹脂
14の表面14aに、離型性を有する平面板を押圧する
か、また或いは、当該透明合成樹脂14の硬化後におい
て、その表面を研磨加工によって平坦面に仕上げるよう
にしても良いのである。
また、前記キャップ体4は、金属製にすることに限らず
、非透明性の合成樹脂製に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図は縦断正面図、第
2図は第1図の■−■視断面断面図3図は第1図の要部
拡大図、第4図、第7図、第8図及び第9図は製造方法
を示す図、第5図は第4図の■−v視断面断面図6図は
第5図のVI−VI視平面図である。 1・・・・半導体レーザ装置、2・・・・ステム、3・
・・・開口部、4・・・・キャップ体、5・・・・ブロ
ック体、6・・・・サブマウント、7・・・・モニター
用フォトダイオード、8・・・・半導体レーザチップ、
9・・・・軟質透明合成樹脂、10a、10b、lOc
・・・・リード端子、11.12・・・・貫通孔、13
・・・・熱硬化性合成樹脂、14・・・・硬質透明合成
樹脂。 特許出願人  ローム 株式会社 ヒV ■」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、半導体レーザチップを固着したステムと、該ス
    テムに前記半導体レーザチップに被嵌するように固着し
    たキャップ体と、前記ステムに穿設の貫通孔から前記キ
    ャップ体内に突出するように挿入した少なくとも一つの
    リード端子とから成り、前記キャップ体のうち前記半導
    体レーザチップの前方剪開面に対向する部位に開口部を
    設ける一方、前記キャップ体内の底部に、炭酸カルシウ
    ムやアルミナ等の充填剤を混入した熱硬化性合成樹脂を
    、当該熱硬化性合成樹脂が、前記ステムにおけるリード
    端子用貫通孔内に入るように充填し、更に、前記キャッ
    プ体内に、硬質の透明合成樹脂を、前記開口部まで詰ま
    るように充填したことを特徴とする半導体レーザ装置。
JP2156205A 1990-06-14 1990-06-14 半導体レーザ装置 Expired - Lifetime JP2617236B2 (ja)

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JPH0448673A true JPH0448673A (ja) 1992-02-18
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838703A (en) * 1996-09-30 1998-11-17 Motorola, Inc. Semiconductor laser package with power monitoring system and optical element
JP2007214252A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Fuji Xerox Co Ltd 半導体レーザ装置

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