JPH10190133A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
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- JPH10190133A JPH10190133A JP9058084A JP5808497A JPH10190133A JP H10190133 A JPH10190133 A JP H10190133A JP 9058084 A JP9058084 A JP 9058084A JP 5808497 A JP5808497 A JP 5808497A JP H10190133 A JPH10190133 A JP H10190133A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体レーザ装置から出射したレーザ光の光軸
が基準面の法線に一致する樹脂封止タイプの半導体レー
ザ装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】主ポストと一体の主板５ｐにサブマウント
３を介して固着されたレーザダイオード（ＬＤ）チップ
１は端面破壊防止層１０により被覆され、さらに封止樹
脂９により封止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸と
する基準面を有するベースリング４０の溝部４ｇに固着
されており、ＬＤチップから出射するレーザ光の光軸ζ
をチップ光軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレ
ーザ光軸通過域を第１の界面および封止樹脂と大気との
界面のレーザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レー
ザ装置において、少なくとも前記チップ光軸、前記第１
または前記第２の界面の法線、または前記溝部の方向の
いずれかをＺ軸に対して傾けて、第２の界面から大気に
出射されたレーザ光の光軸をＺ軸に平行とする。
が基準面の法線に一致する樹脂封止タイプの半導体レー
ザ装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】主ポストと一体の主板５ｐにサブマウント
３を介して固着されたレーザダイオード（ＬＤ）チップ
１は端面破壊防止層１０により被覆され、さらに封止樹
脂９により封止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸と
する基準面を有するベースリング４０の溝部４ｇに固着
されており、ＬＤチップから出射するレーザ光の光軸ζ
をチップ光軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレ
ーザ光軸通過域を第１の界面および封止樹脂と大気との
界面のレーザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レー
ザ装置において、少なくとも前記チップ光軸、前記第１
または前記第２の界面の法線、または前記溝部の方向の
いずれかをＺ軸に対して傾けて、第２の界面から大気に
出射されたレーザ光の光軸をＺ軸に平行とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置な
どに用いられる、レーザダイオードチップを樹脂封止し
てなる半導体レーザ装置に関する。
どに用いられる、レーザダイオードチップを樹脂封止し
てなる半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ装置は、光ディスク装置や
レーザビームプリンタなどの各種の光応用機器に光源と
して組み込まれて使用される。これらの装置において
は、光回折限界まで絞り込まれた光スポットを用いるこ
とが多いため、光源、すなわちのレーザダイオードチッ
プ（以下、ＬＤチップと記す）の発光点の位置、方向は
極めて精度良く固定されている必要がある。
レーザビームプリンタなどの各種の光応用機器に光源と
して組み込まれて使用される。これらの装置において
は、光回折限界まで絞り込まれた光スポットを用いるこ
とが多いため、光源、すなわちのレーザダイオードチッ
プ（以下、ＬＤチップと記す）の発光点の位置、方向は
極めて精度良く固定されている必要がある。
【０００３】図７は従来のキャンタイプの半導体レーザ
装置の要部破断図である。金属製円板のベース４に一体
化されているヒートシンクＨにはＬＤチップ１がボンデ
ィングされている。ベース４には３本の金属ポスト５が
設けられおり、ＬＤチップ１およびモニタフォトダイオ
ード２とワイヤ（図示してない）が電気接続のために接
続されている。ＬＤチップ１とモニタフォトダイオード
２には窓７の付いた金属製キャン６が被せられている。
装置の要部破断図である。金属製円板のベース４に一体
化されているヒートシンクＨにはＬＤチップ１がボンデ
ィングされている。ベース４には３本の金属ポスト５が
設けられおり、ＬＤチップ１およびモニタフォトダイオ
ード２とワイヤ（図示してない）が電気接続のために接
続されている。ＬＤチップ１とモニタフォトダイオード
２には窓７の付いた金属製キャン６が被せられている。
【０００４】半導体レーザ装置を前記の光応用機器の所
定位置に取り付けるために、ベース４の外周部のＬＤチ
ップ側の円面４ｄと円筒面４ｃとが取り付けの基準面４
ｆとされている。ＬＤチップ１の発光点Ｐはこの基準面
４ｆの中心軸（Ｚ軸と定義する）上の円面から一定の距
離に固定され、出射されるレーザ光の光軸は中心軸に一
致している。
定位置に取り付けるために、ベース４の外周部のＬＤチ
ップ側の円面４ｄと円筒面４ｃとが取り付けの基準面４
ｆとされている。ＬＤチップ１の発光点Ｐはこの基準面
４ｆの中心軸（Ｚ軸と定義する）上の円面から一定の距
離に固定され、出射されるレーザ光の光軸は中心軸に一
致している。
【０００５】しかし、このようなキャンタイプの半導体
レーザ装置は金属製のベース、ヒートシンクおよびキャ
ンの重量があり、特に光ディスク装置の光ヘッドの軽量
化と小型化に支障があった。更に、窓付きキャン等の部
品が高価であった。これらの問題を解決するため、より
軽量で低価格が可能な樹脂封止タイプの半導体レーザ装
置が提案されている。特に、多数の半導体レーザ装置を
一括して製造できるポストを製造単位とした製造方法
は、これらの目的に適している。
レーザ装置は金属製のベース、ヒートシンクおよびキャ
ンの重量があり、特に光ディスク装置の光ヘッドの軽量
化と小型化に支障があった。更に、窓付きキャン等の部
品が高価であった。これらの問題を解決するため、より
軽量で低価格が可能な樹脂封止タイプの半導体レーザ装
置が提案されている。特に、多数の半導体レーザ装置を
一括して製造できるポストを製造単位とした製造方法
は、これらの目的に適している。
【０００６】図８は従来の樹脂封止タイプの半導体レー
ザ装置の透視斜視図である。ＬＤチップ１はフォトダイ
オードを内蔵するサブマウント３を介してコモン端子を
兼ねた主ポスト５ｍにボンディングされている、補助ポ
スト５ｓはＬＤチップ１やモニタフォトダイオードがボ
ンディングワイヤ（図示してない）によって電気的に接
続されている。ＬＤチップ１から出射したレーザ光が周
囲の透光性の封止樹脂９を破壊するのを防止するために
ゴム状のシリコーン樹脂等の端面破壊防止層１０で被覆
されたＬＤチップ１はさらに透光性の封止樹脂９により
封止され、また封止樹脂９は各ポスト５ｍ、５ｓの相対
位置を固定している。
ザ装置の透視斜視図である。ＬＤチップ１はフォトダイ
オードを内蔵するサブマウント３を介してコモン端子を
兼ねた主ポスト５ｍにボンディングされている、補助ポ
スト５ｓはＬＤチップ１やモニタフォトダイオードがボ
ンディングワイヤ（図示してない）によって電気的に接
続されている。ＬＤチップ１から出射したレーザ光が周
囲の透光性の封止樹脂９を破壊するのを防止するために
ゴム状のシリコーン樹脂等の端面破壊防止層１０で被覆
されたＬＤチップ１はさらに透光性の封止樹脂９により
封止され、また封止樹脂９は各ポスト５ｍ、５ｓの相対
位置を固定している。
【０００７】光応用機器に対してキャンタイプの半導体
レーザ装置との互換性が必要な場合あるいは同様の方法
でレーザ光軸を定めて使用する場合には、ベースリング
を有する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置を使用に供
する。図９はベースリングを有する樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）
は（ａ）におけるＸＸ断面図である。封止樹脂９の外部
に露出した主ポスト５ｍと一体の固定用端部Ｅをベース
リング４０の溝部４ｇにはめた後かしめて（かしめ痕Ｋ
１、Ｋ２）固定してある。ベースリング４０の外周縁は
キャンタイプの半導体レーザ装置のベースと同一基準面
であり、溝部４ｇの方向は基準面の法線に一致してい
る。他の部分は図８に示した半導体レーザ装置に同じな
ので説明を省略する。
レーザ装置との互換性が必要な場合あるいは同様の方法
でレーザ光軸を定めて使用する場合には、ベースリング
を有する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置を使用に供
する。図９はベースリングを有する樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）
は（ａ）におけるＸＸ断面図である。封止樹脂９の外部
に露出した主ポスト５ｍと一体の固定用端部Ｅをベース
リング４０の溝部４ｇにはめた後かしめて（かしめ痕Ｋ
１、Ｋ２）固定してある。ベースリング４０の外周縁は
キャンタイプの半導体レーザ装置のベースと同一基準面
であり、溝部４ｇの方向は基準面の法線に一致してい
る。他の部分は図８に示した半導体レーザ装置に同じな
ので説明を省略する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、光軸の傾き
と、各界面の傾きとの関係を説明しておく。図１０はベ
ースリングを有する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置
のＺ軸とＬＤチップの活性層面の法線を含む面での断面
模式拡大図である。実際には、端面破壊防止層１０は、
例えば、ＬＤチップ上に滴下した液状のシリコーン樹脂
を硬化させて形成したものなので、その表面は曲面をな
しているが、レーザ光の光軸が通過する点の端面破壊防
止層１０と封止樹脂９の界面（第１の界面とする）の曲
率は小さく平面と見なしてよい。第１の界面は（または
第１の界面の接線は）、Ｚ軸に垂直な面に対してφ1 だ
け傾いている。そのため、ＬＤチップ１からＺ軸に対す
る傾きθ1 で出射したレーザ光軸（チップ光軸とする）
は第１の界面に対して垂直に入射しないので、屈折によ
り光軸はＺ軸に対して傾きが生じ、さらに封止樹脂と大
気との界面（第２の界面とし、Ｚ軸にに垂直な面に対す
る傾きをφ2 とする）でも再度屈折して光軸ζはＺ軸に
対してθ3 だけ傾いて大気中に出射される。断面に対し
ては鏡面対称に製造してあるので、製造ばらつきを除い
て、光軸および各界面は断面内にある。
と、各界面の傾きとの関係を説明しておく。図１０はベ
ースリングを有する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置
のＺ軸とＬＤチップの活性層面の法線を含む面での断面
模式拡大図である。実際には、端面破壊防止層１０は、
例えば、ＬＤチップ上に滴下した液状のシリコーン樹脂
を硬化させて形成したものなので、その表面は曲面をな
しているが、レーザ光の光軸が通過する点の端面破壊防
止層１０と封止樹脂９の界面（第１の界面とする）の曲
率は小さく平面と見なしてよい。第１の界面は（または
第１の界面の接線は）、Ｚ軸に垂直な面に対してφ1 だ
け傾いている。そのため、ＬＤチップ１からＺ軸に対す
る傾きθ1 で出射したレーザ光軸（チップ光軸とする）
は第１の界面に対して垂直に入射しないので、屈折によ
り光軸はＺ軸に対して傾きが生じ、さらに封止樹脂と大
気との界面（第２の界面とし、Ｚ軸にに垂直な面に対す
る傾きをφ2 とする）でも再度屈折して光軸ζはＺ軸に
対してθ3 だけ傾いて大気中に出射される。断面に対し
ては鏡面対称に製造してあるので、製造ばらつきを除い
て、光軸および各界面は断面内にある。
【０００９】屈折の法則（スネルの式）から光軸の傾き
と、各界面の傾きとの関係は(1) 式で表される。なお、
式の導出には角度θが小さいときは sinθ＝θの関係を
適用した。以下、角度は比例関係なので、°を単位とし
て問題はない。
と、各界面の傾きとの関係は(1) 式で表される。なお、
式の導出には角度θが小さいときは sinθ＝θの関係を
適用した。以下、角度は比例関係なので、°を単位とし
て問題はない。
【００１０】
【数１】 θ3=(n1/n3) θ1+[(n2-n1)/n3)] φ1+[(n3-n2)/n3)] φ2 (1) 但し、ｎ1:端面破壊防止層の屈折率 ｎ2:封止樹脂の屈折率 ｎ3:大気の屈折率 従来の樹脂封止タイプの半導体レーザ装置（図７、６）
ではθ1=φ2=0 だから、（２）式が得られる。
ではθ1=φ2=0 だから、（２）式が得られる。
【００１１】
【数２】θ3= [(n2-n1)/n3)]φ1 (2) 端面破壊防止層１０の屈折率としてｎ1=1.414 、封止樹
脂９の屈折率としてｎ 2=1.558 、空気の屈折率としてｎ
3=1.0 、実測した第１の界面の傾き、φ1=20°を用い
て、光軸ζはＺ軸に対して、θ3=2.88°だけ傾くことが
判る。このように、樹脂封止型半導体レーザ装置から出
射したレーザ光の光軸ζと基準面に垂直なＺ軸が一致し
ないため、精度を必要とする光学装置には樹脂封止タイ
プの半導体レーザ装置を組み込めない場合があるという
問題点があった。
脂９の屈折率としてｎ 2=1.558 、空気の屈折率としてｎ
3=1.0 、実測した第１の界面の傾き、φ1=20°を用い
て、光軸ζはＺ軸に対して、θ3=2.88°だけ傾くことが
判る。このように、樹脂封止型半導体レーザ装置から出
射したレーザ光の光軸ζと基準面に垂直なＺ軸が一致し
ないため、精度を必要とする光学装置には樹脂封止タイ
プの半導体レーザ装置を組み込めない場合があるという
問題点があった。
【００１２】上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、半
導体レーザ装置から出射したレーザ光の光軸が基準面の
法線に一致する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置およ
びその製造方法を提供することにある。
導体レーザ装置から出射したレーザ光の光軸が基準面の
法線に一致する樹脂封止タイプの半導体レーザ装置およ
びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、主ポストと一体の主板にサブマウントを介して固
着されたレーザダイオードチップは端面破壊防止層によ
り被覆され、さらに封止樹脂により封止されてなり、主
板の端部が法線をＺ軸とする基準面を有するベースリン
グに固着されており、レーザダイオードチップから出射
するレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止層と封
止樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面および
封止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第２の界
面とする半導体レーザ装置において、少なくとも前記チ
ップ光軸、前記第１の界面の法線または前記第２の界面
の法線のいずれかはＺ軸に対して傾いていることによ
り、前記第２の界面から大気に出射されたレーザ光の光
軸がＺ軸に平行であることとする。
めに、主ポストと一体の主板にサブマウントを介して固
着されたレーザダイオードチップは端面破壊防止層によ
り被覆され、さらに封止樹脂により封止されてなり、主
板の端部が法線をＺ軸とする基準面を有するベースリン
グに固着されており、レーザダイオードチップから出射
するレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止層と封
止樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面および
封止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第２の界
面とする半導体レーザ装置において、少なくとも前記チ
ップ光軸、前記第１の界面の法線または前記第２の界面
の法線のいずれかはＺ軸に対して傾いていることによ
り、前記第２の界面から大気に出射されたレーザ光の光
軸がＺ軸に平行であることとする。
【００１４】前記チップ光軸および前記第１の界面の法
線はＺ軸に対して所定の角度だけ傾いており、前記第２
の界面の法線はＺ軸に平行であると良い。前記主板の折
り曲げられた部分に前記レーザダイオードは搭載されて
いることによって、前記チップ光軸はＺ軸に対して傾い
ていると良い。前記主板のレーザダイオードの搭載部分
に形成された底部がＺ軸に対して傾いている平面であ
り、この平面に前記レーザダイオードは搭載されている
ことによって、前記チップ光軸はＺ軸に対して傾いてい
ると良い。
線はＺ軸に対して所定の角度だけ傾いており、前記第２
の界面の法線はＺ軸に平行であると良い。前記主板の折
り曲げられた部分に前記レーザダイオードは搭載されて
いることによって、前記チップ光軸はＺ軸に対して傾い
ていると良い。前記主板のレーザダイオードの搭載部分
に形成された底部がＺ軸に対して傾いている平面であ
り、この平面に前記レーザダイオードは搭載されている
ことによって、前記チップ光軸はＺ軸に対して傾いてい
ると良い。
【００１５】前記チップ光軸はＺ軸に平行であり、前記
第１の界面の法線および前記第２の界面の法線はＺ軸に
対してそれぞれ所定の角度だけ傾いていると良い。前記
主板の端部は前記ベースリングに設けられた溝に固着さ
れていると良い。また、主ポストと一体の主板にサブマ
ウントを介して固着されたレーザダイオードチップは端
面破壊防止層により被覆され、さらに封止樹脂により封
止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸とする基準面を
有するベースリングの溝部に固着されており、レーザダ
イオードチップから出射するレーザ光の光軸をチップ光
軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレーザ光軸通
過域を第１の界面および封止樹脂と大気との界面のレー
ザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レーザ装置にお
いて、前記溝部の方向を前記Ｚ軸に対して傾けることに
より、前記第２の界面から大気に出射されたレーザ光の
光軸がＺ軸に平行とされていることとする。
第１の界面の法線および前記第２の界面の法線はＺ軸に
対してそれぞれ所定の角度だけ傾いていると良い。前記
主板の端部は前記ベースリングに設けられた溝に固着さ
れていると良い。また、主ポストと一体の主板にサブマ
ウントを介して固着されたレーザダイオードチップは端
面破壊防止層により被覆され、さらに封止樹脂により封
止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸とする基準面を
有するベースリングの溝部に固着されており、レーザダ
イオードチップから出射するレーザ光の光軸をチップ光
軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレーザ光軸通
過域を第１の界面および封止樹脂と大気との界面のレー
ザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レーザ装置にお
いて、前記溝部の方向を前記Ｚ軸に対して傾けることに
より、前記第２の界面から大気に出射されたレーザ光の
光軸がＺ軸に平行とされていることとする。
【００１６】上記の半導体レーザ装置の製造方法におい
て、前記第１の界面のＺ軸に対する傾きは端面破壊防止
層の形成方法により定められることとする。また、主ポ
ストと一体の主板にサブマウントを介して固着されたレ
ーザダイオードチップは端面破壊防止層により被覆さ
れ、さらに封止樹脂により封止されてなり、主板の端部
が法線をＺ軸とする基準面を有するベースリングの溝部
に固着されており、レーザダイオードチップから出射す
るレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止層と封止
樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面および封
止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第２の界面
とする半導体レーザ装置において、前記チップ光軸はＺ
軸に対して平行であり、前記第１の界面の法線および前
記第２の界面の法線はＺ軸に対して平行であることとす
る。
て、前記第１の界面のＺ軸に対する傾きは端面破壊防止
層の形成方法により定められることとする。また、主ポ
ストと一体の主板にサブマウントを介して固着されたレ
ーザダイオードチップは端面破壊防止層により被覆さ
れ、さらに封止樹脂により封止されてなり、主板の端部
が法線をＺ軸とする基準面を有するベースリングの溝部
に固着されており、レーザダイオードチップから出射す
るレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止層と封止
樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面および封
止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第２の界面
とする半導体レーザ装置において、前記チップ光軸はＺ
軸に対して平行であり、前記第１の界面の法線および前
記第２の界面の法線はＺ軸に対して平行であることとす
る。
【００１７】前記主板の端部は前記ベースリングに設け
られた溝に固着されていると良い。上記の半導体レーザ
装置の製造方法において、前記チップ光軸に垂直な平面
を少なくとも有する型を用いて、端面破壊防止層を形成
すると良い。
られた溝に固着されていると良い。上記の半導体レーザ
装置の製造方法において、前記チップ光軸に垂直な平面
を少なくとも有する型を用いて、端面破壊防止層を形成
すると良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施例について説明する。 実施例１ 図１は本発明に係る実施例の樹脂封止タイプの半導体レ
ーザ装置の断面図である。ポスト５の固定端部を外れて
いるサブマウント３を搭載する主板５ｐを適当な値θ1
だけ折り曲げて傾け、他の製造方法は従来と同様とし
た。端面破壊防止層１０の形成は従来と同じ方法で滴
下、硬化させた。レーザダイオードチップ２から出射し
たレーザ光軸はθ1 （図の下方向に) だけ傾いており、
滴下量と硬化条件を従来通り一定にすれば、φ1 は一定
なので、端面破壊防止層１０と封止樹脂９との界面（第
１の界面）はＺ軸に垂直な面に対してφ1 + θ1 の傾き
となる。封止樹脂９と大気との界面（第２の界面）と併
せて２回の屈折により、レーザ光の出射光軸ζとＺ軸と
を一致させることができる。
施例について説明する。 実施例１ 図１は本発明に係る実施例の樹脂封止タイプの半導体レ
ーザ装置の断面図である。ポスト５の固定端部を外れて
いるサブマウント３を搭載する主板５ｐを適当な値θ1
だけ折り曲げて傾け、他の製造方法は従来と同様とし
た。端面破壊防止層１０の形成は従来と同じ方法で滴
下、硬化させた。レーザダイオードチップ２から出射し
たレーザ光軸はθ1 （図の下方向に) だけ傾いており、
滴下量と硬化条件を従来通り一定にすれば、φ1 は一定
なので、端面破壊防止層１０と封止樹脂９との界面（第
１の界面）はＺ軸に垂直な面に対してφ1 + θ1 の傾き
となる。封止樹脂９と大気との界面（第２の界面）と併
せて２回の屈折により、レーザ光の出射光軸ζとＺ軸と
を一致させることができる。
【００１９】θ1 を求めるため、(1) においてφ1 をφ
1+θ1 に置き換えて次の(3) 式を用いる。
1+θ1 に置き換えて次の(3) 式を用いる。
【００２０】
【数３】 θ3=(n1/n3) θ1+[(n2-n1)/n3)](φ1+θ1)+[(n3-n2)/n3)]φ2 (3) ここで、θ3=φ2=0 として(4) 式が得られる。
【００２１】
【数４】θ1=[(n2-n1)/(n2-2n1)]φ1 (4) 先の、ｎ1 、ｎ2 およびφ1 の値を(4) 式に代入する
と、θ1=-2.27 °が得られる。ポストと一体の主板を2.
27°( 図の下方に) だけ 折り曲げて、試作を行った。
従来例と本実施例の樹脂封止型のレーザダイオードを各
１００個のファー・フィールド・パターン（以下ＦＦＰ
と記す）を測定して、Ｚ軸と出射レーザ光軸との差を測
定したところ、従来例では平均が2.86°（標準偏差= 0.
39°）であったのに対して、本実施例では平均が0.05°
（標準偏差＝0.38°）とＺ軸と出射方向ζとが一致し
た。 実施例２ 図２は本発明に係る他の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。封止樹脂９の表面をＺ軸
に垂直な面からφ2 だけ傾け、他の製造方法は従来と同
様とした。そのため、レーザダイオードチップ２から出
射したレーザ光は端面破壊防止層１０と封止樹脂９との
界面（第１の界面）で屈折して、透明樹脂中のレーザ光
軸ζとＺ軸とは一致しないが、封止樹脂９の表面で再び
屈折して空気中に出射するときにはＺ軸と一致する。
と、θ1=-2.27 °が得られる。ポストと一体の主板を2.
27°( 図の下方に) だけ 折り曲げて、試作を行った。
従来例と本実施例の樹脂封止型のレーザダイオードを各
１００個のファー・フィールド・パターン（以下ＦＦＰ
と記す）を測定して、Ｚ軸と出射レーザ光軸との差を測
定したところ、従来例では平均が2.86°（標準偏差= 0.
39°）であったのに対して、本実施例では平均が0.05°
（標準偏差＝0.38°）とＺ軸と出射方向ζとが一致し
た。 実施例２ 図２は本発明に係る他の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。封止樹脂９の表面をＺ軸
に垂直な面からφ2 だけ傾け、他の製造方法は従来と同
様とした。そのため、レーザダイオードチップ２から出
射したレーザ光は端面破壊防止層１０と封止樹脂９との
界面（第１の界面）で屈折して、透明樹脂中のレーザ光
軸ζとＺ軸とは一致しないが、封止樹脂９の表面で再び
屈折して空気中に出射するときにはＺ軸と一致する。
【００２２】(1) 式において、θ1=θ3=0 として、次の
(5) 式が得られ、φ2 を求めることができる。
(5) 式が得られ、φ2 を求めることができる。
【００２３】
【数５】φ2=-[(n2-n1)/(n3-n2)]φ1 (5) 先の値を代入して（φ1=20°）、φ2=5.16°得られるの
で、封止樹脂の表面を図２（図では封止樹脂表面の傾き
を強調してある）に示すように5.16°傾けたものを試作
した。先の実施例と同様に各１００個のＦＦＰを測定し
て、Ｚ軸とレーザ光の出射方向の差を測定したところ、
本実施例では平均が0.04°（標準偏差＝0.39°）とＺ軸
と第２の界面からのレーザ光の光軸ζとを一致させるこ
とができた。 実施例３ 図３は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。レーザ光が通る端面破壊
防止層１０と封止樹脂９の界面（第１の界面）および、
封止樹脂９の表面（第２の界面）をＺ軸に対して垂直に
した。この場合は、光軸ζとＺ軸は一致することは明ら
かである。
で、封止樹脂の表面を図２（図では封止樹脂表面の傾き
を強調してある）に示すように5.16°傾けたものを試作
した。先の実施例と同様に各１００個のＦＦＰを測定し
て、Ｚ軸とレーザ光の出射方向の差を測定したところ、
本実施例では平均が0.04°（標準偏差＝0.39°）とＺ軸
と第２の界面からのレーザ光の光軸ζとを一致させるこ
とができた。 実施例３ 図３は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。レーザ光が通る端面破壊
防止層１０と封止樹脂９の界面（第１の界面）および、
封止樹脂９の表面（第２の界面）をＺ軸に対して垂直に
した。この場合は、光軸ζとＺ軸は一致することは明ら
かである。
【００２４】図４は本発明に係る別の実施例の樹脂封止
タイプの半導体レーザ装置の端面破壊防止層の成型中の
断面図である。リードフレーム（主板、ポストはこの工
程ではまだ分離されていない）の一部である主板５ｐ上
にサブマウント３とレーザダイオードチップ２を取り付
け、ワイヤボンディングした後、レーザ光の出射側を下
方に傾け、互いに垂直な２面を有する治具１１にを置
き、液状のシリコーン樹脂１０ａを滴下し、オーブンに
入れ硬化させた。この治具１１にはテトラフルオロエチ
レン樹脂等の撥水性の材料またはコーティングを施した
板を用いた。シリコーン樹脂は親水性であり、撥水性の
支え板には接着しないので、得られた端面破壊防止層１
０の平面を損傷せずに治具１１を外すことができる。こ
の後は従来と同様に封止樹脂９で封止した。
タイプの半導体レーザ装置の端面破壊防止層の成型中の
断面図である。リードフレーム（主板、ポストはこの工
程ではまだ分離されていない）の一部である主板５ｐ上
にサブマウント３とレーザダイオードチップ２を取り付
け、ワイヤボンディングした後、レーザ光の出射側を下
方に傾け、互いに垂直な２面を有する治具１１にを置
き、液状のシリコーン樹脂１０ａを滴下し、オーブンに
入れ硬化させた。この治具１１にはテトラフルオロエチ
レン樹脂等の撥水性の材料またはコーティングを施した
板を用いた。シリコーン樹脂は親水性であり、撥水性の
支え板には接着しないので、得られた端面破壊防止層１
０の平面を損傷せずに治具１１を外すことができる。こ
の後は従来と同様に封止樹脂９で封止した。
【００２５】先の実施例と同様に各１００個のＦＦＰを
測定して、Ｚ軸とレーザ光の出射方向の差を測定したと
ころ、本実施例では平均が0.03°（標準偏差＝0.38°）
と、Ｚ軸と第２の界面からのレーザ光の光軸ζとを一致
させることができた。 実施例４ 図５は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。主ポスト５ｍの固定端部
Ｅを外れている主板５ｐのサブマウント搭載部分を適当
な値θ1 だけ傾け、他の製造方法は従来と同様とする。
端面破壊防止層１０を滴下量と硬化条件を従来通り一定
にして形成すれば、端面破壊防止層１０と封止樹脂９と
の界面（第１の界面）のＺ軸に垂直な面に対するφ1 の
傾きは一定となる。レーザダイオードチップ１から出射
したレーザ光軸はθ1 （図の下方向に) だけ傾いてお
り、封止樹脂９と大気との界面（第２の界面）と併せて
２回の屈折により、レーザ光の出射光軸ζとＺ軸とを一
致させることができる。
測定して、Ｚ軸とレーザ光の出射方向の差を測定したと
ころ、本実施例では平均が0.03°（標準偏差＝0.38°）
と、Ｚ軸と第２の界面からのレーザ光の光軸ζとを一致
させることができた。 実施例４ 図５は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。主ポスト５ｍの固定端部
Ｅを外れている主板５ｐのサブマウント搭載部分を適当
な値θ1 だけ傾け、他の製造方法は従来と同様とする。
端面破壊防止層１０を滴下量と硬化条件を従来通り一定
にして形成すれば、端面破壊防止層１０と封止樹脂９と
の界面（第１の界面）のＺ軸に垂直な面に対するφ1 の
傾きは一定となる。レーザダイオードチップ１から出射
したレーザ光軸はθ1 （図の下方向に) だけ傾いてお
り、封止樹脂９と大気との界面（第２の界面）と併せて
２回の屈折により、レーザ光の出射光軸ζとＺ軸とを一
致させることができる。
【００２６】この様なθ1 を求めるため、(1) 式におい
てθ3=φ2=0 とすることにより、(6) 式が得られる。
てθ3=φ2=0 とすることにより、(6) 式が得られる。
【００２７】
【数６】θ1=-[(n2-n1)/n1] φ1 (6) 先の、ｎ1 、ｎ2 およびφ1 の値を(6) 式に代入する
と、θ1 =-2.04°が得られる。主ポストのサブマウント
搭載部分に、金型のスタンプ成形により、底部が2.04°
（図の下方に）だけ傾いた平面の凹部５ｑを形成した。
その他は従来通りとして、樹脂封止タイプの半導体レー
ザ装置を試作した。
と、θ1 =-2.04°が得られる。主ポストのサブマウント
搭載部分に、金型のスタンプ成形により、底部が2.04°
（図の下方に）だけ傾いた平面の凹部５ｑを形成した。
その他は従来通りとして、樹脂封止タイプの半導体レー
ザ装置を試作した。
【００２８】従来例と本実施例の樹脂封止型のレーザダ
イオードを各１００個のファーフィールドパターンを測
定して、Ｚ軸と出射レーザ光軸との差を測定したとこ
ろ、従来例では平均が2.86°（標準偏差= 0.39°）であ
ったのに対して、本実施例では平均が0.06°（標準偏差
＝0.37°）とＺ軸と出射方向ζとが一致した。 実施例５ 図６は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。ベースリングの溝部４ｇ
の方向を、基準面方向に対してθ3 （=2.88 °）（図の
下方向に）だけ傾け、他の製造方法は従来と同様とする
ことにより、樹脂封止部全体をベースリングに対して傾
けて、光軸ζとＺ軸とを一致させることがでる。
イオードを各１００個のファーフィールドパターンを測
定して、Ｚ軸と出射レーザ光軸との差を測定したとこ
ろ、従来例では平均が2.86°（標準偏差= 0.39°）であ
ったのに対して、本実施例では平均が0.06°（標準偏差
＝0.37°）とＺ軸と出射方向ζとが一致した。 実施例５ 図６は本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置の断面図である。ベースリングの溝部４ｇ
の方向を、基準面方向に対してθ3 （=2.88 °）（図の
下方向に）だけ傾け、他の製造方法は従来と同様とする
ことにより、樹脂封止部全体をベースリングに対して傾
けて、光軸ζとＺ軸とを一致させることがでる。
【００２９】ベースリングの溝部４ｇをθ3 =2.88 °
（図の下方向に）だけ傾け、試作を行った。先の実施例
と同様に各１００個のＦＦＰを測定して、Ｚ軸とレーザ
光の出射方向の差を測定したところ、本実施例では平均
が0.05°（標準偏差＝0.38°）とＺ軸と第２の界面から
のレーザ光の光軸ζとを一致させることができた。
（図の下方向に）だけ傾け、試作を行った。先の実施例
と同様に各１００個のＦＦＰを測定して、Ｚ軸とレーザ
光の出射方向の差を測定したところ、本実施例では平均
が0.05°（標準偏差＝0.38°）とＺ軸と第２の界面から
のレーザ光の光軸ζとを一致させることができた。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、主ポストと一体の主板
にサブマウントを介して固着されたレーザダイオードチ
ップは端面破壊防止層により被覆され、さらに封止樹脂
により封止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸とする
基準面を有するベースリングに固着されており、レーザ
ダイオードチップから出射するレーザ光の光軸をチップ
光軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレーザ光軸
通過域を第１の界面および封止樹脂と大気との界面のレ
ーザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レーザ装置に
おいて、少なくとも前記チップ光軸、前記第１の界面の
法線または前記第２の界面の法線、または前記ベースリ
ングの溝部の方向のいずれかをＺ軸に対して傾け、ある
いは前記チップ光軸をＺ軸に平行としかつ前記第１の界
面および前記第２の界面の全てをＺ軸に対して垂直（す
なわち第１の界面および第２の界面の法線をＺ軸に平
行）にしたため、樹脂封止タイプの半導体レーザ装置の
基準中心軸とレーザ光軸の方向を一致させることがで
き、光学装置への取り付け精度を向上させることができ
るようになった。そのため、樹脂封止タイプの半導体レ
ーザ装置を、光軸の高精度が必要な光学機器にも使用す
ることができる。
にサブマウントを介して固着されたレーザダイオードチ
ップは端面破壊防止層により被覆され、さらに封止樹脂
により封止されてなり、主板の端部が法線をＺ軸とする
基準面を有するベースリングに固着されており、レーザ
ダイオードチップから出射するレーザ光の光軸をチップ
光軸、端面破壊防止層と封止樹脂との界面のレーザ光軸
通過域を第１の界面および封止樹脂と大気との界面のレ
ーザ光軸通過域を第２の界面とする半導体レーザ装置に
おいて、少なくとも前記チップ光軸、前記第１の界面の
法線または前記第２の界面の法線、または前記ベースリ
ングの溝部の方向のいずれかをＺ軸に対して傾け、ある
いは前記チップ光軸をＺ軸に平行としかつ前記第１の界
面および前記第２の界面の全てをＺ軸に対して垂直（す
なわち第１の界面および第２の界面の法線をＺ軸に平
行）にしたため、樹脂封止タイプの半導体レーザ装置の
基準中心軸とレーザ光軸の方向を一致させることがで
き、光学装置への取り付け精度を向上させることができ
るようになった。そのため、樹脂封止タイプの半導体レ
ーザ装置を、光軸の高精度が必要な光学機器にも使用す
ることができる。
【図１】本発明に係る実施例の樹脂封止タイプの半導体
レーザ装置の断面図
レーザ装置の断面図
【図２】本発明に係る他の実施例の樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置の断面図
導体レーザ装置の断面図
【図３】本発明の実施例３に係る樹脂封止型半導体レー
ザ装置の図である。
ザ装置の図である。
【図４】本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置の断面図
導体レーザ装置の断面図
【図５】本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置の断面図
導体レーザ装置の断面図
【図６】本発明に係る別の実施例の樹脂封止タイプの半
導体レーザ装置の断面図
導体レーザ装置の断面図
【図７】従来のキャンタイプの半導体レーザ装置の要部
断面図
断面図
【図８】従来の樹脂封止タイプ半導体レーザ装置の透視
斜視図
斜視図
【図９】ベースリングを有する樹脂封止タイプの半導体
レーザ装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＸＸ断面図
レーザ装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１０】ベースリングを有する樹脂封止タイプの半導
体レーザ装置のＺ軸とＬＤチップの活性層面の法線を含
む面での断面模式拡大図
体レーザ装置のＺ軸とＬＤチップの活性層面の法線を含
む面での断面模式拡大図
１ レーザダイオードチップ ２ モニタフォトダイオード ３ サブマウント ４ ベース ４０ ベースリング ４ｇ 溝部 ４ｄ 基準面 ４ｆ 基準面 ５ ポスト ５ｍ 主ポスト ５ｓ 補助ポスト ５ｐ 主板 ５ｑ 凹部 ６ キャン ７ 窓 ９ 封止樹脂 １０ 端面破壊防止層 １１ 治具 ζ レーザ光軸 Ｋ１ かしめ痕 Ｋ２ かしめ痕
Claims (11)
- 【請求項１】主ポストと一体の主板にサブマウントを介
して固着されたレーザダイオードチップは端面破壊防止
層により被覆され、さらに封止樹脂により封止されてな
り、主板の端部が法線をＺ軸とする基準面を有するベー
スリングに固着されており、レーザダイオードチップか
ら出射するレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止
層と封止樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面
および封止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第
２の界面とする半導体レーザ装置において、少なくとも
前記チップ光軸、前記第１の界面の法線または前記第２
の界面の法線のいずれかはＺ軸に対して傾いていること
により、前記第２の界面から大気に出射されたレーザ光
の光軸がＺ軸に平行であることを特徴とする半導体レー
ザ装置。 - 【請求項２】前記チップ光軸および前記第１の界面の法
線はＺ軸に対して所定の角度だけ傾いており、前記第２
の界面の法線はＺ軸に平行であることを特徴とする請求
項１に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】前記主板の折り曲げられた部分に前記レー
ザダイオードは搭載されていることによって、前記チッ
プ光軸はＺ軸に対して傾いていることを特徴とする請求
項２に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】前記主板のレーザダイオードの搭載部分に
形成された底部がＺ軸に対して傾いている平面であり、
この平面に前記レーザダイオードは搭載されていること
によって、前記チップ光軸はＺ軸に対して傾いているこ
とを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】前記チップ光軸はＺ軸に平行であり、前記
第１の界面の法線および前記第２の界面の法線はＺ軸に
対してそれぞれ所定の角度だけ傾いていることを特徴と
する請求項１に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項６】前記主板の端部は前記ベースリングに設け
られた溝に固着されていることを特徴とする請求項１な
いし５に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】主ポストと一体の主板にサブマウントを介
して固着されたレーザダイオードチップは端面破壊防止
層により被覆され、さらに封止樹脂により封止されてな
り、主板の端部が法線をＺ軸とする基準面を有するベー
スリングの溝部に固着されており、レーザダイオードチ
ップから出射するレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破
壊防止層と封止樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１
の界面および封止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過
域を第２の界面とする半導体レーザ装置において、前記
溝部の方向を前記Ｚ軸に対して傾けることにより、前記
第２の界面から大気に出射されたレーザ光の光軸がＺ軸
に平行とされていることを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項８】請求項２ないし６に記載の半導体レーザ装
置の製造方法において、前記第１の界面のＺ軸に対する
傾きは端面破壊防止層の形成方法により定められること
を特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項９】主ポストと一体の主板にサブマウントを介
して固着されたレーザダイオードチップは端面破壊防止
層により被覆され、さらに封止樹脂により封止されてな
り、主板の端部が法線をＺ軸とする基準面を有するベー
スリングに固着されており、レーザダイオードチップか
ら出射するレーザ光の光軸をチップ光軸、端面破壊防止
層と封止樹脂との界面のレーザ光軸通過域を第１の界面
および封止樹脂と大気との界面のレーザ光軸通過域を第
２の界面とする半導体レーザ装置において、前記チップ
光軸はＺ軸に対して平行であり、前記第１の界面の法線
および前記第２の界面の法線はＺ軸に対して平行である
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項１０】請求項９に記載の半導体レーザ装置にお
いて、前記主板の端部は前記ベースリングに設けられた
溝に固着されていることを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項１１】請求項９に記載の半導体レーザ装置の製
造方法において、前記チップ光軸に垂直な平面を少なく
とも有する型を用いて、端面破壊防止層を形成すること
を特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05808497A JP3687254B2 (ja) | 1996-10-30 | 1997-03-12 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-287196 | 1996-10-30 | ||
| JP28719696 | 1996-10-30 | ||
| JP05808497A JP3687254B2 (ja) | 1996-10-30 | 1997-03-12 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190133A true JPH10190133A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3687254B2 JP3687254B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=26399165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05808497A Expired - Fee Related JP3687254B2 (ja) | 1996-10-30 | 1997-03-12 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687254B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105647A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Nichia Corporation | 発光装置 |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP05808497A patent/JP3687254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105647A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Nichia Corporation | 発光装置 |
| US8872203B2 (en) | 2006-03-10 | 2014-10-28 | Nichia Corporation | Light-emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687254B2 (ja) | 2005-08-24 |
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