JPH07162075A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボンディング作業を簡単な生産設備で行うこ
とができる半導体レーザ装置を提供する。 【構成】 半導体レーザチップ１３のワイヤボンディン
グ面１３aと、半導体レーザチップ１３からの出射光量
をモニタするモニタ用フォトダイオード１５のワイヤボ
ンディング面１５aと、ホログラム２３よって偏向させ
られたレーザ光を受光する信号受光用フォトダイオード
１６のワイヤボンディング面１６aとが互いに平行にな
るように、半導体レーザチップ１３とモニタ用フォトダ
イオード１５と信号受光用フォトダイオード１６がマウ
ント１１に取り付けられている。そして、信号受光用フ
ォトダイオード１６の上方に反射鏡２５を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば光ディスクの
ピックアップに使用される半導体レーザ装置に関する。
特に、光ディスクから反射されたレーザ光をホログラム
によって偏向させて、信号受光用フォトダイオードに受
光させるのに適した半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の半導体レーザ装置として
は、図５に示したものが知られている。この装置は、複
数のリードＬ,Ｌ,…が貫通して固定されたヘッダ１に半
導体レーザチップ２、信号受光用フォトダイオード３お
よびモニタ用フォトダイオード５を載置すると共に、上
記半導体レーザチップ２およびフォトダイオード３,５
等を外部から遮る封止用キャップ６を上記ヘッダ１に取
り付けたものである。上記半導体レーザチップ２の側面
２a上に形成された電極、信号受光用フォトダイオード
３の上面３bに形成された電極およびモニタ用フォトダ
イオード５の上面５bに形成された電極は、それぞれワ
イヤで上記リードＬ,Ｌ,…に接続されている。また、ホ
ログラム素子７が上記キャップ６の上面に調整されて、
固定されている。このホログラム素子７の下面にはビー
ム生成用回折格子８が形成されており、ホログラム素子
７の上面にはホログラム９が形成されている。

【０００３】上記構成の半導体レーザ装置は、半導体レ
ーザチップ２から出射したレーザ光を、ビーム生成用回
折格子８およびホログラム９を通過させ、レンズ等の光
学素子(図示せず)によって光ディスク(図示せず)に集光
する。そして、光ディスクからの戻り光すなわち反射光
を、上記レンズ等の光学素子を通過させた後、上記ホロ
グラム９で偏向させて、信号受光用フォトダイオード３
上に集光する。また、半導体レーザチップ２からの出射
光量をモニタ用フォトダイオード５でモニタする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ装置においては、上記半導体レーザチ
ップ２は、その側面２aがワイヤボンディング面である
のに対して、上記信号受光用フォトダイオード３および
モニタ用フォトダイオード５は、上面３bおよび上面５b
がワイヤボンディング面になっている。このため、半導
体レーザチップ２のワイヤボンディング面と、信号受光
用フォトダイオード３およびモニタ用フォトダイオード
５のワイヤボンディング面とが略直角になっている。し
たがって、半導体レーザチップ２にワイヤボンディング
を行う作業方向と、信号受光用フォトダイオード３およ
びモニタ用フォトダイオード５のそれぞれにワイヤボン
ディングを行う作業方向とが略９０⁰異なってしまう。
したがって、上記従来の半導体レーザ装置では、ワイヤ
ボンディングを行う生産設備の構造が複雑となる問題が
ある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、半導体レーザチ
ップ、信号受光用フォトダイオードおよびモニタ用フォ
トダイオードのそれぞれのワイヤボンディング面へのワ
イヤボンディング作業方向を同じにできて、構造が簡単
な生産設備でワイヤボンディングを行うことができる半
導体レーザ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップ
と、上記半導体レーザチップから出射され、対象物によ
って反射されたレーザ光を偏向させるホログラムと、上
記ホログラムによって偏向させられたレーザ光を受光す
る信号受光用フォトダイオードと、上記半導体レーザチ
ップからの出射光量をモニタするモニタ用フォトダイオ
ードとを有する半導体レーザ装置において、上記半導体
レーザチップと上記信号受光用フォトダイオードと上記
モニタ用フォトダイオードのそれぞれのワイヤボンディ
ング面が互いに平行になるように、上記半導体レーザチ
ップと上記信号受光用フォトダイオードと上記モニタ用
フォトダイオードが配置されており、上記ホログラムに
よって偏向させられたレーザ光を上記信号受光用フォト
ダイオードの受光面に導く導光手段を備えたことを特徴
としている。

【０００７】上記導光手段としては、反射鏡あるいはプ
リズムミラーを使用することができ、反射鏡を使用する
場合は、上記信号受光用フォトダイオードの受光面の上
方に配置する一方、プリズムミラーを使用する場合は、
上記信号受光用フォトダイオードの受光面上に配置す
る。

【０００８】上記モニタ用フォトダイオードと上記信号
受光用フォトダイオードは、モノリシック構造にするこ
とが望ましい。

【０００９】

【作用】この発明によれば、半導体レーザチップのワイ
ヤボンディング面と信号受光用フォトダイオードのワイ
ヤボンディング面とモニタ用フォトダイオードのワイヤ
ボンディング面とが平行になるから、半導体レーザチッ
プと信号受光用フォトダイオードとモニタ用フォトダイ
オードのそれぞれのワイヤボンディング面へのワイヤボ
ンディング方向が同じになる。したがって、ワイヤボン
ディングを行う生産設備の構造が簡単になる。

【００１０】また、この発明によれば、半導体レーザチ
ップから出射され、対象物によって反射され、ホログラ
ムにによって偏向させられたレーザ光は、反射鏡やプリ
ズムミラー等の導光手段によって、上記ホログラム通過
後のレーザ光の進行方向と略平行な信号受光用フォトダ
イオードの受光面に導かれる。すなわち、本発明によれ
ば、半導体レーザチップのワイヤボンディング面と信号
受光用フォトダイオードのワイヤボンディング面とを平
行にしたために、半導体レーザチップの出射面と略直角
になっている信号受光用フォトダイオードの受光面に、
ホログラムによって偏向させられたレーザ光が確実に集
光される。

【００１１】また、モニタ用フォトダイオードと信号受
光用フォトダイオードをモノリシック構造にした場合、
モニタ用フォトダイオードと信号受光用フォトダイオー
ドを基板等に別々に配置する場合に比べて、これらの位
置精度が上がるため、半導体レーザ装置の信頼性が向上
する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

【００１３】図１に、本発明の第１実施例の半導体レー
ザ装置の要部を斜めから見た様子を示す。図１におい
て、１１は高段部１１aと中段部１１bと低段部１１cを
含むマウントであり、このマウント１１の各段部１１a,
１１b,１１cの上面は互いに平行になっている。上記高
段部１１a上にはシリコンＳiからなる直方体のサブマウ
ント１２が載置されている。そして、このサブマウント
１２の上面１２aには直方体の半導体レーザチップ１３
がマウントされている。また、上記サブマウント１２に
は、モニタ用フォトダイオード１５が形成されており、
サブマウント１２はモニタ用フォトダイオード１５を含
んでいる。上記中段部１１bの上面には直方体の信号受
光用フォトダイオード１６が載置されている。また、上
記低段部１１c上にはフレキシブル基板１７が載置され
ている。そして、上記フレキシブル基板１７に設けられ
た複数の電極Ｄは、それぞれ、上記半導体レーザチップ
１３の上面１３aに設けられた電極と、モニタ用フォト
ダイオード１５の上面１５aに設けられた電極と、信号
受光用フォトダイオード１６の上面１６aに設けられた
電極と、サブマウント１２の上面１２aに設けられた電
極に、ワイヤＷによって接続されている。このように、
上記半導体レーザチップ１３、モニタ用フォトダイオー
ド１５および信号受光用フォトダイオード１６は、それ
ぞれの上面１３a、１５aおよび１６aがワイヤボンディ
ング面になっている。すなわち、上記半導体レーザチッ
プ１３の上面１３aと上記モニタ用フォトダイオード１
５の上面１５aと信号受光用フォトダイオード１６の上
面１６aとは、互いに平行であり、かつ、ワイヤボンデ
ィング面になっている。

【００１４】上記半導体レーザチップ１３が載置されて
いる上記高段部１１aの前方にはホログラム素子２１が
設けられている。このホログラム素子２１の後面には、
半導体レーザチップ１３の前面と対向する位置にビーム
生成用回折格子２２が形成されている一方、ホログラム
素子２１の前面には、上記半導体レーザチップ１３の前
面と対向する位置にホログラム２３が形成されている。
そして、４５°反射鏡２５が、上記マウント１１の後面
から信号受光用フォトダイオード１６の上面１６aに被
さるように上記マウント１１に取り付けられている。な
お、上記ホログラム素子２１は据付部材２４に取り付け
られている。そして、この据付部材２４と上記マウント
１１は図示しない枠部材に取り付けられて、固定されて
いる。また、上記フレキシブル基板１７は外部と電気的
に接続されるようになっている。

【００１５】上記構成の半導体レーザ装置において、上
記半導体レーザチップ１３の前面からビーム生成用回折
格子２２に向けて出射されたレーザ光は、ホログラム素
子２１内を通過し、上記ホログラム２３から外部に出
て、図示しないレンズ等の光学素子により、対象物の１
例である光ディスク(図示せず)上へ集光する。そして、
光ディスク上の記録ピットにより反射されたレーザ光は
上記レンズ等の光学素子を通過し、再びホログラム２３
に入射し、このホログラム２３によって偏向され、ホロ
グラム素子２１内を通過して、上記４５°反射鏡２５に
入射すると、上記レーザ光は、この反射鏡２５よって上
記信号受光用フォトダイオード１６の上面１６aの受光
面に導かれて集光される。一方、半導体レーザチップ１
３の後面から後方に出射されたレーザ光はラッパ状に広
がり、モニタ用フォトダイオード１５の上面１５aで受
光されてモニタされる。

【００１６】このように、上記第１実施例は、上記半導
体レーザチップ１３の上面１３aと、モニタ用フォトダ
イオード１５の上面１５aと、信号受光用フォトダイオ
ード１６の上面１６aとが互いに平行になされており、
かつ、上記上面１３aと１５aと１６aとはワイヤボンデ
ィング面になっている。したがって、上記第１実施例に
よれば、上記半導体レーザチップ１３、モニタ用フォト
ダイオード１５および信号受光用フォトダイオード１６
のそれぞれのワイヤボンディング面へのワイヤボンディ
ング方向を同じにできる。したがって、第１実施例によ
れば、ワイヤボンディングを行う生産設備の構造を簡単
にでき、かつ、ワイヤボンディング作業を簡単にでき
る。

【００１７】また、上記信号受光用フォトダイオード１
６の上面１６aの受光面に対して平行に帰ってきたレー
ザ光を４５°反射鏡２５で反射して、上記受光面に導く
ことができるから、上記レーザ光は上記受光面に確実に
集光され得る。

【００１８】次に、図２に本発明の第２実施例の半導体
レーザ装置を示す。この第２実施例において、半導体レ
ーザチップ１３、サブマウント１２、サブマウント１２
が含むモニタ用フォトダイオード１５、ホログラム素子
２１および据付部材２４は、第１実施例と同一であるか
ら同一番号を付して簡単に説明し、第１実施例と異なる
点を重点的に説明する。上記第２実施例の半導体レーザ
装置は、高段部３１aと中段部３１bと低段部３１cを含
むマウント３１を有しており、上記高段部３１aの上面
と中段部３１bの上面と低段部３１cの上面とは、互いに
平行になっている。上記マウント３１の高段部３１aの
上面には、サブマウント１２が載置されている。このサ
ブマウント１２の上面１２aに半導体レーザチップ１３
が取り付けられている。また、サブマウント１２には、
モニタ用フォトダイオード１５が形成されている。一
方、マウント３１の中段部３１bの上面には直方体の信
号受光用フォトダイオード３２が載置されている。さら
に、この信号受光用フォトダイオード３２の上面３２a
にはプリズムミラー３３が取り付けられている。そし
て、上記マウント３１の低段部３１c上にはフレキシブ
ル基板３５が載置されている。このフレキシブル基板３
５に設けられた複数の電極Ｄは、それぞれ、上記半導体
レーザチップ１３の上面１３aに設けられた電極、モニ
タ用フォトダイオード１５の上面１５aに設けられた電
極、信号受光用フォトダイオード３２の上面３２aに設
けられた電極およびサブマウント１２の上面１２aに設
けられた電極に、ワイヤＷによって接続されている。こ
のように配置された上記半導体レーザチップ１３、モニ
タ用フォトダイオード１５および信号受光用フォトダイ
オード３２は、それぞれの上面１３a、１５aおよび３２
aがワイヤボンディング面になっている。すなわち、上
記半導体レーザチップの上面１３aとモニタ用フォトダ
イオード１５の上面１５aと信号受光用フォトダイオー
ド３２の上面３２aとは、互いに平行であり、かつ、ワ
イヤボンディング面になっている。上記半導体レーザチ
ップ１３が載置された上記高段部３１aの前方にはビー
ム生成用回折格子２２とホログラム２３が形成されたホ
ログラム素子２１が設けられている。

【００１９】上記構成の半導体レーザ装置において、上
記半導体レーザチップ１３の前面からビーム生成用回折
格子２２に向けて出射されたレーザ光は、ホログラム素
子２１内を通過し、上記ホログラム２３から外部に出
て、図示しないレンズ等の光学素子により光ディスク
(図示せず)上へ集光する。そして、光ディスク上の記録
ピットにより反射されたレーザ光は上記レンズ等の光学
素子を通過して、再びホログラム２３に入射する。そし
て、この入射したレーザ光はホログラム２３によって偏
向され、ホログラム素子２１内を通過して、上記プリズ
ムミラー３３に入射し、このプリズムミラー３３によっ
て信号受光用フォトダイオード３２の上面３２aが含む
受光面に導かれて、集光される。

【００２０】このように、上記第２実施例は、上記半導
体レーザチップ１３の上面１３aと、モニタ用フォトダ
イオード１５の上面１５aと、信号受光用フォトダイオ
ード３２の上面３２aとが互いに平行になされており、
かつ、上記上面１３aと上面１５aと上面３２aとはワイ
ヤボンディング面になっている。したがって、上記第２
実施例によれば、上記半導体レーザチップ１３、モニタ
用フォトダイオード１５および信号受光用フォトダイオ
ード３２のそれぞれのワイヤボンディング面へのワイヤ
ボンディング作業を単一の同じ方向にできる。したがっ
て、第２実施例によれば、ワイヤボンディングを行う生
産設備の構造を簡単にでき、かつ、ワイヤボンディング
作業を簡単にできる。

【００２１】また、上記信号受光用フォトダイオード３
２の上面３２aが含む受光面に対して平行に帰ってきた
レーザ光をプリズムミラー３３で屈折させて、上記受光
面に導くことができるので、上記レーザ光は上記受光面
に確実に集光され得る。

【００２２】次に、図３に本発明の第３実施例の半導体
レーザ装置を示す。この第３実施例は、半導体レーザチ
ップ１３、ホログラム素子２１および据付部材２４は、
第１実施例と同一であるから、同一番号を付して簡単に
説明し、第１実施例と異なる点を重点的に説明する。こ
の第３実施例の半導体レーザ装置は、マウント４１の水
平な上面にシリコンＳiからなるサブマウント４２が載
置されており、このサブマウント４２の上面４２aに半
導体レーザチップ１３がマウントされている。また、こ
のサブマウント４２には、モニタ用フォトダイオード４
３と信号受光用フォトダイオード４５とがモノリシック
に形成されている。また、上記マウント４１の上面には
上記サブマウント４２の直角に隣接する２つの側面を囲
むようにフレキシブル基板４６が載置されている。上記
フレキシブル基板４６に設けられた複数の電極Ｄは、そ
れぞれ、サブマウント４２の上面４２aに設けられた電
極に、ワイヤＷによって接続されている。上記ワイヤＷ
を介して、上記モニタ用フォトダイオード４３と信号受
光用フォトダイオード４５とサブマウント４２に電圧が
供給されるようになっている。また、半導体レーザチッ
プ１３の上面１３aに設けられた電極は、サブマウント
４２の上面４２aに設けられた電極にワイヤＷによって
接続されている。そして、上記ワイヤＷを介して、半導
体レーザチップ１３に電圧が供給されるようになってい
る。上記半導体レーザチップ１３の上面１３aすなわち
ワイヤボンディング面と、モニタ用フォトダイオード４
３のワイヤボンディング面と信号受光用フォトダイオー
ド４５のワイヤボンディング面を含むサブマウト４２の
上面４２aとは平行になっている。上記半導体レーザチ
ップ１３の前方にはホログラム素子２１が設けられてい
る。そして、上記信号受光用フォトダイオード４５の上
面４５aにはプリズムミラー４７が取り付けられてい
る。

【００２３】上記構成の半導体レーザ装置において、上
記半導体レーザチップ１３から出射され、図示しない光
ディスクによって反射され、ホログラム２３によって偏
向させられたレーザ光は、上記プリズムミラー４７に入
射し、このプリズムミラー４７によって、信号受光用フ
ォトダイオード４５の上面４５aが含む受光面に導びか
れて集光される。

【００２４】このように、上記第３実施例は、上記半導
体レーザチップ１３の上面１３aすなわちワイヤボンデ
ィング面と、モニタ用フォトダイオード４３のワイヤボ
ンディング面と信号受光用フォトダイオード４５のワイ
ヤボンディング面を含むサブマウント４２の上面４２a
とは互いに平行になっている。したがって、上記第３実
施例によれば、上記半導体レーザチップ１３、モニタ用
フォトダイオード４３および信号受光用フォトダイオー
ド４５のそれぞれのワイヤボンディング面へのワイヤボ
ンディング作業を単一の同じ方向にできる。したがっ
て、第３実施例によれば、ワイヤボンディングを行う生
産設備の構造を簡単にでき、かつ、ワイヤボンディング
作業を簡単にできる。

【００２５】また、上記信号受光用フォトダイオード４
５の上面４５aが含む受光面に対して平行に帰ってきた
レーザ光をプリズムミラー４７で屈折させて、上記受光
面に導くことができるので、上記レーザ光は上記受光面
に確実に集光され得る。

【００２６】また、上記モニタ用フォトダイオード４３
と信号受光用フォトダイオード４５をモノリシック構造
にしているので、モニタ用フォトダイオードと信号受光
用フォトダイオードを改めて別々にマウント等に取り付
ける必要がない。したがって、モニタ用フォトダイオー
ドと信号受光用フォトダイオードの位置精度が上がるた
め、半導体レーザ装置の信頼性を向上させることができ
る。

【００２７】次に、図４に本発明の第４実施例の半導体
レーザ装置を示す。この第４実施例は、上記第３実施例
の信号受光用フォトダイオード４５の上面４５aに取り
付けたプリズムミラー４７に替えて、４５°反射鏡４８
を上記マウント４１の後面から信号受光用フォトダイオ
ード４５の上面４５aに被るように、上記マウント４１
に固定した点のみが第３実施例と異なる。

【００２８】この第４実施例は、信号受光用フォトダイ
オード４５の上面４５aが含む上面に対して平行に帰っ
てきたレーザ光を４５°反射鏡４８が反射して上記受光
面に導く。

【００２９】上記第４実施例においても、第３実施例と
同様の効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に記
載の発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップの
ワイヤボンディング面と信号受光用フォトダイオードの
ワイヤボンディング面とモニタ用フォトダイオードのワ
イヤボンディング面とが互いに平行になるように、半導
体レーザチップと信号受光用フォトダイオードとモニタ
用フォトダイオードとが配置されており、ホログラムに
よって偏向させられたレーザ光を上記信号受光用フォト
ダイオードの受光面に導く導光手段を備えたものであ
る。

【００３１】したがって、請求項１の発明の半導体レー
ザ装置によれば、上記半導体レーザチップ、信号受光用
フォトダイオードおよびモニタ用フォトダイオードそれ
ぞれの互いに平行になっているワイヤボンディング面へ
のボンディング作業方向を単一の同じ方向のみにでき
る。したがって、本発明によれば、ボンディング作業を
簡単にできる上に、ボンディング作業を行う生産設備の
構造を簡単にすることができる。また、半導体レーザチ
ップのワイヤボンディング面と信号受光用フォトダイオ
ードのワイヤボンディング面とを平行にしたために、信
号受光用フォトダイオードの受光面が対象物から反射し
たレーザ光に対して平行になっていても、対象物から反
射され、ホログラムによって偏向させられたレーザ光を
導光手段で信号受光用フォトダイオードの受光面に導く
から、上記レーザ光を上記受光面に確実に集光すること
ができる。

【００３２】また、請求項２に記載の発明の半導体レー
ザ装置によれば、上記導光手段を上記信号受光用フォト
ダイオードの受光面の上方に配置された反射鏡で構成で
きる。

【００３３】また、請求項３に記載の発明の半導体レー
ザ装置によれば、上記導光手段を上記信号受光用フォト
ダイオードの受光面に配置されたプリズムミラーで構成
できる。

【００３４】また、請求項４に記載の発明によれば、モ
ニタ用フォトダイオードと信号受光用フォトダイオード
をモノリシック構造にしたから、モニタ用フォトダイオ
ードと信号受光用フォトダイオードの位置精度を上げる
ことができる。したがって、半導体レーザ装置の信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の半導体レーザ装置の第１実施例の要
部を示す斜視図である。

【図２】 本発明の半導体レーザ装置の第２実施例の要
部を示す斜視図である。

【図３】 本発明の半導体レーザ装置の第３実施例の要
部を示す斜視図である。

【図４】 本発明の半導体レーザ装置の第４実施例の要
部を示す斜視図である。

【図５】 従来の半導体レーザ装置の一部を切欠いた状
態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１…マウント、１２…サブマウント、１３…半導体レ
ーザチップ、１３a…半導体レーザチップのワイヤボン
ディング面、１５…モニタ用フォトダイオード、１５a
…モニタ用フォトダイオードのワイヤボンディング面、
１６…信号受光用フォトダイオード、１６a…信号受光
用フォトダイオードのワイヤボンディング面、１７…フ
レキシブル基板、Ｄ…電極、Ｗ…ワイヤ、２１…ホログ
ラム素子、２２…ビーム生成用回折格子、２３…ホログ
ラム、２５…反射鏡。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザチップと、上記半導体レー
   ザチップから出射され、対象物によって反射されたレー
   ザ光を偏向させるホログラムと、上記ホログラムによっ
   て偏向させられたレーザ光を受光する信号受光用フォト
   ダイオードと、上記半導体レーザチップからの出射光量
   をモニタするモニタ用フォトダイオードとを有する半導
   体レーザ装置において、 上記半導体レーザチップと上記信号受光用フォトダイオ
   ードと上記モニタ用フォトダイオードのそれぞれのワイ
   ヤボンディング面が互いに平行になるように、上記半導
   体レーザチップと上記信号受光用フォトダイオードと上
   記モニタ用フォトダイオードが配置されており、上記ホ
   ログラムによって偏向させられたレーザ光を上記信号受
   光用フォトダイオードの受光面に導く導光手段を備えた
   ことを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 上記導光手段は上記信号受光用フォトダ
   イオードの受光面の上方に配置された反射鏡により構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の半導体レー
   ザ装置。
3. 【請求項３】 上記導光手段は上記信号受光用フォトダ
   イオードの受光面上に配置されたプリズムミラーにより
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
   レーザ装置。
4. 【請求項４】 上記モニタ用フォトダイオードと上記信
   号受光用フォトダイオードをモノリシック構造にしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。