JPH07221405A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を増加させることなく、かつ、組み
立て工数を増加させることなくサージ電流対策ができる
半導体レーザ装置を提供する。 【構成】 セラミック誘電体部２とセラミック誘電体部
２を挟む電極３，４を含むセラミックコンデンサチップ
Ｃ１と、半導体レーザチップ１とを備え、半導体レーザ
チップ１の電気的接続を要する一方の面がシリコンサブ
マウント基台５を介して電極３に固定されて電気的に接
続されている。 【効果】 駆動回路からのサージ電流を吸収するセラミ
ックコンデンサチップＣ１が半導体レーザチップ１と一
体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク装置の光
源や、変位測定器，ポインタ，ＬＤ励起固体レーザなど
の光源に利用できる半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体レーザ装置としては、レー
ザダイオードとその光出力を検出する出力検出用フォト
ダイオードとを備えた構成のものや、この構成にさらに
メディアからの読み取り信号を検出する信号検出用のフ
ォトダイオードを内蔵したものがある。

【０００３】半導体レーザとフォトダイオードとを備え
た半導体レーザ装置を上方から見た様子を図４(Ａ)に示
し、上記半導体レーザ装置を側方から見た様子を図４
(Ｂ)に示す。図４(Ｂ)に示すように、この半導体レーザ
装置は、外装パッケージ４７に固定されたステム４３に
半導体レーザチップ４１と光出力検出用フォトダイオー
ド４２とが取り付けられている。図４(Ａ)に示すよう
に、電流注入端子４４が上記半導体レーザチップ４１に
ワイヤボンドされており、この電流注入端子４４から注
入された電流が半導体レーザチップ４１を駆動する。４
５は上記フォトダイオード４２の出力端子であり、４６
は半導体レーザチップ４１とフォトダイオード４２に共
通なコモン端子である。この半導体レーザ装置の等価回
路を図４(Ｃ)に示す。図４(Ｃ)に示す破線で囲んだ部分
が外装パッケージ４７に取り付けられて一体になってい
る。

【０００４】図５に示すように、上記半導体レーザ装置
５１は、配線基板５４に半田付けでもって接続される。
半導体レーザ装置５１の電流注入端子４４は、半田付け
部５５で配線基板５４の配線６０に接続され、コモン端
子４６は半田付け部５６で配線５９に接続され、出力端
子４５は半田付け部５７で配線５８に接続される。

【０００５】上記半導体レーザ装置５１は、配線５８と
５９と６０を介して、配線基板５４に接続された駆動回
路５３に接続される。そして、この駆動回路５３は、配
線５９と６０を介して半導体レーザ装置５１に駆動電流
を供給する。

【０００６】上記駆動回路５３と上記半導体レーザ装置
５１とを接続する配線５９と６０の間に接続されたサー
ジ吸収用コンデンサ５２は、半導体レーザ装置５１の近
傍に配置されて、駆動回路５３からのサージ電流を吸収
し、半導体レーザ装置５１にサージ電流が加わることを
防止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
半導体レーザ装置は、サージ電流を吸収するためにコン
デンサ５２を半導体レーザ装置５１と別体に配線基板５
４に設ける必要があるから、サージ電流対策のために部
品点数が増加する上に、組み立て工数も増大するという
問題がある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、部品点数を増
加させることなく、かつ、組み立て工数を増加させるこ
となくサージ電流対策ができる半導体レーザ装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の半導体レーザ装置は、誘電体部と
この誘電体部を挟む電極を含むセラミックコンデンサチ
ップと、半導体レーザチップとを備え、上記半導体レー
ザチップの電気的接続を要する一方の面が上記セラミッ
クコンデンサチップの一方の電極に電気的に接続される
ように、上記一方の電極に上記半導体レーザチップがマ
ウントされており、上記半導体レーザチップの電気的接
続を要する他方の面が上記セラミックコンデンサチップ
の他方の電極に電気的に接続されていることを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の半導体レーザ装置において、上記セラミックコンデン
サチップの他方の電極は、上記誘電体部に対向している
と共に互いに絶縁されている２つの分割電極を有し、上
記セラミックコンデンサチップの一方の電極に、上記半
導体レーザチップからのレーザ光を受光するフォトダイ
オードチップがマウントされて、上記フォトダイオード
チップの電気的接続を要する一方の面が上記一方の電極
に電気的に接続されており、上記フォトダイオードチッ
プの電気的接続を要する他方の面が上記２つの分割電極
の一方に電気的に接続されており、上記半導体レーザチ
ップの電気的接続を要する他方の面が上記２つの分割電
極の他方に電気的に接続されていることを特徴としてい
る。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の半導体レーザ装置において、上記セラミックコンデン
サチップと半導体レーザチップを含む半導体レーザ本体
が、パッケージ内に収納されていることを特徴としてい
る。

【００１２】また、請求項４の発明は、請求項２に記載
の半導体レーザ装置において、上記セラミックコンデン
サチップと半導体レーザチップとフォトダイオードチッ
プを含む半導体レーザ本体が、パッケージ内に収納され
ていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明の半導体レーザ装置は、上記セ
ラミックコンデンサチップの一方の電極に上記半導体レ
ーザチップがマウントされて、セラミックコンデンサチ
ップに半導体レーザチップが一体になっており、かつ、
上記半導体レーザチップの電気的接続を要する一方の面
が上記一方の電極に電気的に接続されている。

【００１４】すなわち、上記半導体レーザチップは、セ
ラミックコンデンサチップに一体になっている上に電気
的接続もなされている。

【００１５】そして、駆動回路から上記半導体レーザチ
ップに向かうサージ電流は上記セラミックコンデンサチ
ップに吸収される。

【００１６】従って、請求項１の発明によれば、部品点
数を増加させることなく、かつ、組み立て工数を増加さ
せることなく、駆動回路からのサージ吸収対策を実施す
ることができる。

【００１７】請求項２の発明の半導体レーザ装置は、上
記セラミックコンデンサチップの一方の電極に半導体レ
ーザチップとフォトダイオードチップとがマウントされ
ると共に電気的に接続されて一体になっており、かつ、
上記セラミックコンデンサチップの他方の電極の互いに
絶縁されている他方と一方の分割電極に上記半導体レー
ザチップとフォトダイオードチップがそれぞれ接続され
ている。

【００１８】即ち、上記半導体レーザチップおよび上記
フォトダイオードチップは、セラミックコンデンサチッ
プに一体になっている上に電気的接続もなされている。

【００１９】そして、駆動回路から上記半導体レーザチ
ップに向かうサージ電流は上記セラミックコンデンサチ
ップに吸収される。また、上記半導体レーザチップから
のレーザ光を上記フォトダイオードチップでモニタでき
る。

【００２０】従って、請求項２の発明によれば、部品点
数を増加させることなく、かつ、組み立て工数を増加さ
せることなく、駆動回路からのサージ吸収対策を実施で
きる上に半導体レーザチップからのレーザ光をモニタで
きる。

【００２１】また、請求項３の発明の半導体レーザ装置
は、請求項１に記載の半導体レーザ装置のセラミックコ
ンデンサチップと半導体レーザチップを含む半導体レー
ザ本体がパッケージ内に収納されている。

【００２２】したがって、請求項３の発明によれば、上
記半導体レーザ本体の保護を図ることができる。

【００２３】また、請求項４の発明の半導体レーザ装置
は、請求項２に記載の半導体レーザ装置のセラミックコ
ンデンサチップと半導体レーザチップとフォトダイオー
ドチップを含む半導体レーザ本体がパッケージ内に収納
されている。

【００２４】したがって、請求項４の発明によれば、上
記半導体レーザ本体の保護を図ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。

【００２６】＜第１実施例＞図１に、この発明の半導体
レーザ装置の第１実施例を示す。この第１実施例は、セ
ラミックの誘電体２とこの誘電体２を挟んだ２つの電極
３と４とを有するサージ吸収用コンデンサチップＣ１を
備えている。このコンデンサチップＣ１の電極３上に、
シリコンサブマウント基台５を介して、半導体レーザチ
ップ１が搭載されて固定されている。上記半導体レーザ
１の積層方向に向いた面が上記シリコンサブマウント基
台５に密着されており、上記半導体レーザ１の積層方向
に向いたもう一方の面１ａは、上記コンデンサチップＣ
１のもう一方の電極４に、金線６でワイヤボンドされて
いる。この実施例の等価回路を図１(ｅ)に示す。半導体
レーザ１とコンデンサチップＣ１とが並列に接続されて
いる。

【００２７】上記コンデンサチップＣ１の電極３は上記
半導体レーザチップ１のコモン電極を兼ねており、コン
デンサチップＣ１の電極４は半導体レーザチップ１の駆
動電流注入電極を兼ねている。

【００２８】この実施例は、通常、駆動用ＩＣで構成さ
れた駆動回路が、上記コンデンサチップＣ１の電極４と
電極３に接続され、この駆動回路から上記半導体レーザ
チップ１に駆動電流が注入されると、半導体レーザチッ
プ１の光出射面からレーザ光７を出射する。

【００２９】そして、上記駆動回路からサージ電流が出
力された場合には、上記コンデンサチップＣ１に上記サ
ージ電流が吸収されて、半導体レーザチップ１は上記サ
ージ電流から保護される。

【００３０】上記実施例は、半導体レーザチップ１をサ
ージ電流吸収用のコンデンサチップＣ１に一体に固定し
たから、サージ電流吸収用のコンデンサを別部品として
設ける必要がある従来例と異なり、部品点数及び組み立
て工数の増大を招くことなく駆動回路からのサージ電流
から半導体レーザチップを保護することができる。

【００３１】＜第２実施例＞図２に、この発明の半導体
レーザ装置の第２実施例を示す。この第２実施例は、セ
ラミックの誘電体２２とこの誘電体２２を挟む電極２３
及び２４Ａ,２４Ｂを含むコンデンサチップＣ２を備え
ている。上記電極２４Ａと２４Ｂは、上記誘電体２２の
突き出し部２２ａを挟んでいる。上記コンデンサチップ
Ｃ２の電極２３上にはシリコンサブマウント基台２５を
介して半導体レーザチップ２１が搭載されて固定されて
いる。この半導体レーザチップ２１の積層方向に向いた
面が上記シリコンサブマウント基台２５に密着させられ
ており、上記半導体レーザチップ２１の積層方向のもう
一方の面２１ａは金線２６によって上記電極２４Ａにワ
イヤボンドされている。また、上記電極２３上には上記
シリコンサブマウント基台２５に隣接して、フォトダイ
オードチップ２８が搭載されて固定されている。このフ
ォトダイオードチップ２８は、上記半導体レーザチップ
２１の光出力を検出するためのフォトダイオードであ
る。このフォトダイオードチップ２８の上面２８Ａは受
光面と出力端子２９を含んでいる。上記出力端子２９は
金線３０で上記電極２４Ｂにワイヤボンドされている。
この第２実施例の等価回路を図２(Ｂ)に示す。半導体レ
ーザチップ２１とフォトダイオードチップ２８にそれぞ
れコンデンサが並列に接続されている。この第２実施例
のコンデンサチップＣ２の電極２３は上記半導体レーザ
チップ２１およびフォトダイオードチップ２８のコモン
端子を兼ねており、電極２４Ａは半導体レーザチップ２
１の電流注入端子を兼ねており、電極２４Ｂはフォトダ
イオードチップ２８の出力端子を兼ねている。

【００３２】この第２実施例は、図２(Ｂ)に示す等価回
路を１つの一体部品で実現している。

【００３３】上記第２実施例は、上記電極２３と２４
Ａ,２４Ｂとの間に駆動回路（図示せず)を接続して半導
体レーザチップ２１を駆動すると、半導体レーザチップ
２１はレーザ光を出射する。このレーザ光の一部が上記
フォトダイオードチップ２８の受光面に入射し、フォト
ダイオードチップ２８は上記レーザ光の光量に応じた電
流を出力端子をなす電極２３から出力する。また、上記
駆動回路からサージ電流が出力された場合には、上記コ
ンデンサチップＣ２に上記サージ電流が吸収されるか
ら、上記半導体レーザチップ２１をサージ電流から保護
できる。

【００３４】この第２実施例によれば、上記サージ電流
を吸収するコンデンサチップＣ２に半導体レーザチップ
２１を一体にマウントし、かつ、上記コンデンサチップ
Ｃ２にフォトダイオードチップ２８を一体にマウントし
たから、サージ電流に対する保護機能とレーザ光のモニ
タ機能とを併せ持つ半導体レーザ装置を一体化された１
個の部品で実現することができる。

【００３５】一般的に、レーザダイオード単体での駆動
することは少なく、レーザダイオードとその光出力検出
用フォトダイオードとを併用して、常時レーザダイオー
ドの光出力を制御して使用されることが圧倒的に多いか
ら、この第２実施例は実用的に優れている。

【００３６】＜第３実施例＞図３に第３実施例を示す。
この第３実施例は、セラミックの誘電体３２とこの誘電
体３２を挟む電極３３及び分割電極３４Ａ,３４Ｂを有
するコンデンサチップＣ３を備えている。上記コンデン
サチップＣ３の電極３３上にシリコンサブマウント基台
３５を介して半導体レーザチップ３１が搭載されて固定
されている。この半導体レーザチップ３１の積層方向に
向いた上面３１ａは金線３６でコンデンサチップＣ３の
分割電極３４Ａにワイヤボンドされている。また、上記
半導体レーザチップ３１に隣接して光検出用のフォトダ
イオードチップ３８が上記シリコンサブマウント基台３
５上に搭載されて固定されている。上記フォトダイオー
ドチップ３８の受光面を含む上面３８Ａは金線３９で分
割電極３４Ｂにワイヤボンドされている。図３（Ａ)に
示した半導体レーザ装置本体Ｒは、図３(Ｂ)に示すよう
に、筒状の金属パッケージＰに挿入されて、上記金属パ
ッケージＰ内に収納されて固定されている。この金属パ
ッケージＰの軸方向長さは４〜５ｍｍであり、外径は３
ｍｍである。この金属パッケージＰの軸方向が、上記半
導体レーザチップ３１の光出射面に垂直なＺ軸方向をな
し、上記金属パッケージＰの径方向に延びる直交するＸ
軸とＹ軸とを含む面が上記光出射面に含まれている。

【００３７】したがって、上記半導体レーザチップ３１
の光出射面３１ａから上記金属パッケージＰの外側かつ
Ｚ方向にレーザ光３７Ａが出射され、上記金属パッケー
ジＰの内側に出射されたレーザ光３７Ｂは光検出用のフ
ォトダイオードチップ３８に受光される。

【００３８】上記第３実施例は、コンデンサチップＣ３
と半導体レーザチップ３１と光検出用フォトダイオード
３８とを一体部品とし、この一体部品である半導体レー
ザ装置本体Ｒを円筒形の金属パッケージＰ内に収納した
ので、サージ電流を吸収できて、かつ、レーザ光出力を
検出でき、その上、上記一体化した部品（半導体レーザ
チップ３１やフォトダイオードチップ３８、金線３６
等）を保護きる。

【００３９】上記第３実施例では、半導体レーザ装置本
体Ｒを金属パッケージＰに収納したが、プラスチックパ
ッケージに収納してもよい。また、半導体レーザ装置本
体Ｒを樹脂モールドしてもよい。また、上記金属パッケ
ージＰの外径はφ２〜４ｍｍの範囲で選択してもよい。
さらに、金属パッケージＰの寸法は、上記した値に限定
する必要はない。

【００４０】尚、上記実施例では、半導体チップおよび
フォトダイオードチップを金線でワイヤボンドしたが、
このワイヤボンドは金線に限るものではなく他の導電性
の良い導線を用いれば良い。

【００４１】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の半導体レーザ装置は、セラミックコンデンサチップ
の一方の電極に半導体レーザチップがマウントされて、
セラミックコンデンサチップに半導体レーザチップが一
体になっており、かつ、半導体レーザチップの電気的接
続を要する一方の面が一方の電極に電気的に接続されて
いる。すなわち、上記半導体レーザチップは、セラミッ
クコンデンサチップに一体になっている上に電気的接続
もなされている。そして、駆動回路から上記半導体レー
ザチップに向かうサージ電流は上記セラミックコンデン
サチップに吸収される。

【００４２】従って、請求項１の発明によれば、部品点
数を増加させることなく、かつ、組み立て工数を増加さ
せることなく、駆動回路からのサージ吸収対策を実施す
ることができる。

【００４３】また、請求項２の発明の半導体レーザ装置
は、セラミックコンデンサチップの一方の電極に半導体
レーザチップとフォトダイオードチップとがマウントさ
れると共に電気的に接続されて一体になっており、か
つ、セラミックコンデンサチップの他方の電極の互いに
絶縁されている他方と一方の分割電極に上記半導体レー
ザチップとフォトダイオードチップがそれぞれ接続され
ている。すなわち、半導体レーザチップおよびフォトダ
イオードチップは、セラミックコンデンサチップに一体
になっている上に電気的接続もなされている。そして、
駆動回路から上記半導体レーザチップに向かうサージ電
流は上記セラミックコンデンサチップに吸収される。ま
た、半導体レーザチップからのレーザ光をフォトダイオ
ードチップでモニタできる。

【００４４】従って、請求項２の発明によれば、部品点
数を増加させることなく、かつ、組み立て工数を増加さ
せることなく、駆動回路からのサージ吸収対策を実施で
きる上に半導体レーザチップからのレーザ光をモニタで
きる。

【００４５】また、請求項３の発明の半導体レーザ装置
は、請求項１に記載の半導体レーザ装置のセラミックコ
ンデンサチップと半導体レーザチップを含む半導体レー
ザ本体がパッケージ内に収納されている。

【００４６】したがって、請求項３の発明によれば、上
記半導体レーザ本体の保護を図ることができる。

【００４７】また、請求項４の発明の半導体レーザ装置
は、請求項２に記載の半導体レーザ装置のセラミックコ
ンデンサチップと半導体レーザチップとフォトダイオー
ドチップを含む半導体レーザ本体がパッケージ内に収納
されている。

【００４８】したがって、請求項４の発明によれば、上
記半導体レーザ本体の保護を図ることができる。

【００４９】このように、この発明は、半導体レーザと
サージ吸収用コンデンサとが一体であり、かつ、電気的
接続がなされているから、半導体レーザとサージ吸収用
コンデンサを別々に基板上に装着して並列に接続しなけ
ればならない従来例の欠点を解消できる。つまり、この
発明によれば、従来に比べて、少ない部品点数と少ない
組立工程で半導体レーザへのサージ電流に対する対策を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１(Ａ)はこの発明の半導体レーザ装置の第
１実施例の上面図であり、図１(Ｂ)は上記第１実施例の
正面図であり、図１(Ｃ)は上記第１実施例の側面図であ
り、図１(Ｄ)は上記第１実施例の斜視図であり、図１
(Ｅ)は上記第１実施例の等価回路図である。

【図２】 図２(Ａ)はこの発明の第２実施例の斜視図で
あり、図２(Ｂ)は上記第２実施例の等価回路図である。

【図３】 図３(Ａ)はこの発明の第３実施例の半導体レ
ーザ装置本体の斜視図であり、図３(Ｂ)は上記第３実施
例の斜視図である。

【図４】 図４(Ａ)は従来の半導体レーザ装置の上面図
であり、図４(Ｂ)は従来例の側面図であり、図４(Ｃ)は
従来例の等価回路図である。

【図５】 従来の半導体レーザ装置をサージ電流から保
護するための構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２１，３１…半導体レーザチップ、２，２２，３２
…誘電体部、３，４，２３，３３…電極、５，２５，３
５…シリコンサブマウント基台、６，２６，３０，３
６，３９…金線、７，３７Ａ，３７Ｂ…レーザ光、Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３…セラミックコンデンサチップ、２４
Ａ，３４Ａ，２４Ｂ，３４Ｂ…分割電極、Ｐ…金属パッ
ケージ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体部とこの誘電体部を挟む電極を含
   むセラミックコンデンサチップと、半導体レーザチップ
   とを備え、 上記半導体レーザチップの電気的接続を要する一方の面
   が上記セラミックコンデンサチップの一方の電極に電気
   的に接続されるように、上記一方の電極に上記半導体レ
   ーザチップがマウントされており、 上記半導体レーザチップの電気的接続を要する他方の面
   が上記セラミックコンデンサチップの他方の電極に電気
   的に接続されていることを特徴とする半導体レーザ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記セラミックコンデンサチップの他方の電極は、上記
   誘電体部に対向していると共に互いに絶縁されている２
   つの分割電極を有し、 上記セラミックコンデンサチップの一方の電極に、上記
   半導体レーザチップからのレーザ光を受光するフォトダ
   イオードチップがマウントされて、上記フォトダイオー
   ドチップの電気的接続を要する一方の面が上記一方の電
   極に電気的に接続されており、 上記フォトダイオードチップの電気的接続を要する他方
   の面が上記２つの分割電極の一方に電気的に接続されて
   おり、 上記半導体レーザチップの電気的接続を要する他方の面
   が上記２つの分割電極の他方に電気的に接続されている
   ことを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記セラミックコンデンサチップと半導体レーザチップ
   を含む半導体レーザ本体が、パッケージ内に収納されて
   いることを特徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記セラミックコンデンサチップと半導体レーザチップ
   とフォトダイオードチップを含む半導体レーザ本体が、
   パッケージ内に収納されていることを特徴とする半導体
   レーザ装置。