JPH1125465A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH1125465A JPH1125465A JP9189220A JP18922097A JPH1125465A JP H1125465 A JPH1125465 A JP H1125465A JP 9189220 A JP9189220 A JP 9189220A JP 18922097 A JP18922097 A JP 18922097A JP H1125465 A JPH1125465 A JP H1125465A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱特性に優れたリードフレーム型半導体レ
ーザ装置を提供する。 【解決手段】 リードフレーム１３上に半導体レーザチ
ップ２を取り付け、このリードフレーム１３を樹脂パッ
ケージ１４によって、封止した半導体レーザ装置３０に
おいて、樹脂パッケージ１４にＭｎＦｅ2Ｏ4を混合して
なる半導体レーザ装置。
ーザ装置を提供する。 【解決手段】 リードフレーム１３上に半導体レーザチ
ップ２を取り付け、このリードフレーム１３を樹脂パッ
ケージ１４によって、封止した半導体レーザ装置３０に
おいて、樹脂パッケージ１４にＭｎＦｅ2Ｏ4を混合して
なる半導体レーザ装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】光ピックアップ等に用いるリ
ドフレーム型の半導体レーザあるいは、リードフレーム
上に半導体レーザチップを含む、各種の光学部品を組み
立てた集積ユニットにおける、放熱性の改善に関するも
のである。
ドフレーム型の半導体レーザあるいは、リードフレーム
上に半導体レーザチップを含む、各種の光学部品を組み
立てた集積ユニットにおける、放熱性の改善に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは温度が上昇すると、急速
に寿命が劣化することが知られている。一般に、温度が
１０℃上昇する毎に寿命は半減する。このため、周囲温
度に対する配慮と同時に、自己発熱に対する、放熱の問
題は極めて重要である。従来の半導体レーザは、図１に
示すように、金属製のステム１の上に図示しないレーザ
チップを取り付け、この上にガラス窓３ａを設けた金属
キャップ３を溶接（ハーメチックシール）で取り付ける
のが普通であった。
に寿命が劣化することが知られている。一般に、温度が
１０℃上昇する毎に寿命は半減する。このため、周囲温
度に対する配慮と同時に、自己発熱に対する、放熱の問
題は極めて重要である。従来の半導体レーザは、図１に
示すように、金属製のステム１の上に図示しないレーザ
チップを取り付け、この上にガラス窓３ａを設けた金属
キャップ３を溶接（ハーメチックシール）で取り付ける
のが普通であった。
【０００３】しかし、このステム型レーザ１０は、部品
代や組立費が高いため、これに代えて図２に示すよう
な、所謂リードフレーム型レーザ２０が製造されるよう
になった。このリードフレーム型レーザ２０は、ニッケ
ルメッキ等を施したリン青銅等の薄板を所定形状に打ち
抜き加工して形成した、半導体レーザチップ２を載置す
べき部位、半導体レーザチップ２に電力を供給するリー
ド４、リードフレーム型レーザ２０全体を筐体（リード
フレーム型レーザ２０と対物レンズとの相対位置を規定
する筐体）に取り付けるための板状のフィン５等からな
るリードフレーム６と、このリードフレーム６を一体に
支持するようにインサート成型した樹脂パッケージ７
と、リードフレーム６の所定位置に銀ペースト等により
固着された半導体レーザチップ２とから大略構成されて
いる。
代や組立費が高いため、これに代えて図２に示すよう
な、所謂リードフレーム型レーザ２０が製造されるよう
になった。このリードフレーム型レーザ２０は、ニッケ
ルメッキ等を施したリン青銅等の薄板を所定形状に打ち
抜き加工して形成した、半導体レーザチップ２を載置す
べき部位、半導体レーザチップ２に電力を供給するリー
ド４、リードフレーム型レーザ２０全体を筐体（リード
フレーム型レーザ２０と対物レンズとの相対位置を規定
する筐体）に取り付けるための板状のフィン５等からな
るリードフレーム６と、このリードフレーム６を一体に
支持するようにインサート成型した樹脂パッケージ７
と、リードフレーム６の所定位置に銀ペースト等により
固着された半導体レーザチップ２とから大略構成されて
いる。
【０００４】そして、更に最近は、図３に示すように、
レーザチップの他に複数の光学部品をリードフレームの
上に組み立ててより小型化・低廉化を図った集積ユニッ
トも製造されるようになった。図３は、ホログラム素子
１６を分離して示す集積ユニット３０の斜視図である。
レーザチップの他に複数の光学部品をリードフレームの
上に組み立ててより小型化・低廉化を図った集積ユニッ
トも製造されるようになった。図３は、ホログラム素子
１６を分離して示す集積ユニット３０の斜視図である。
【０００５】半導体レーザチップ２は、サブマウント１
１、フォトダイオード１２を介して、リードフレーム１
３に取り付けられている。さらにリードフレーム１３は
樹脂パッケージ１４でパッケージングされている。１６
はホログラム素子であり、その両面にグレーティング１
６ａとホログラム１６ｂが形成されている。そして、周
知のように、半導体レーザチップ２から放射してマイク
ロミラー１５で反射したレーザビームを３本のビーム
（実線矢印）に分割すると共に図示しない光ディスクで
反射されたレーザ光をフォトダイオード１２上に形成さ
れた受光センサに導くことにより、トラッキング信号や
フォーカシング信号を得るようになっている。なお、図
３では、ホログラム素子１６を樹脂パッケージ１４と分
離して示しているが、実際にはホログラム素子１６は樹
脂パッケージ１４に接着されて、半導体レーザチップ２
やマイクロミラー１５等が封止された状態で使用され
る。
１、フォトダイオード１２を介して、リードフレーム１
３に取り付けられている。さらにリードフレーム１３は
樹脂パッケージ１４でパッケージングされている。１６
はホログラム素子であり、その両面にグレーティング１
６ａとホログラム１６ｂが形成されている。そして、周
知のように、半導体レーザチップ２から放射してマイク
ロミラー１５で反射したレーザビームを３本のビーム
（実線矢印）に分割すると共に図示しない光ディスクで
反射されたレーザ光をフォトダイオード１２上に形成さ
れた受光センサに導くことにより、トラッキング信号や
フォーカシング信号を得るようになっている。なお、図
３では、ホログラム素子１６を樹脂パッケージ１４と分
離して示しているが、実際にはホログラム素子１６は樹
脂パッケージ１４に接着されて、半導体レーザチップ２
やマイクロミラー１５等が封止された状態で使用され
る。
【０００６】従来のステム型レーザ１０の場合、ステム
１が金属のため、熱伝導率も良く、放熱設計が容易であ
った。例えば、対物レンズや反射鏡等を支持する図示し
ない金属製の光学ベースにステム型レーザ１０のステム
１を付き当てて取り付けることにより、金属製の光学ベ
ースがヒートシンクの役割を果たすことになり、ステム
１から光学ベースまでの熱抵抗（１ワットあたりの温度
上昇）は２０℃／Ｗ程度とすることができる。通常のＣ
Ｄ用の光ピックアップに用いられるレーザの場合、その
出力は０．１Ｗ程度であるから、温度上昇は２℃程度で
大きな問題とはならない。
１が金属のため、熱伝導率も良く、放熱設計が容易であ
った。例えば、対物レンズや反射鏡等を支持する図示し
ない金属製の光学ベースにステム型レーザ１０のステム
１を付き当てて取り付けることにより、金属製の光学ベ
ースがヒートシンクの役割を果たすことになり、ステム
１から光学ベースまでの熱抵抗（１ワットあたりの温度
上昇）は２０℃／Ｗ程度とすることができる。通常のＣ
Ｄ用の光ピックアップに用いられるレーザの場合、その
出力は０．１Ｗ程度であるから、温度上昇は２℃程度で
大きな問題とはならない。
【０００７】これに対し、リードフレーム型の場合、通
常、熱伝導率の低い、樹脂材料でパッケージングされて
おり、取り付けは、この樹脂成形部分を介して行われ
る。このため、半導体レーザチップ２で発生した熱はリ
ードフレームまでは伝わるものの、樹脂材料以降は熱伝
導率が小さく、この樹脂部分にヒートシンクを取り付け
ても、大きな放熱効果は期待できない。たとえば、上記
ステム型レーザ１０の場合と同じ金属製の光学ベースに
取り付けた場合でも、リードフレーム６以降の熱抵抗は
２００℃／Ｗ程度となりレーザの出力を同様に０．１Ｗ
としても、２０℃もの温度上昇となり、寿命は１／４以
下に劣化してしまう。
常、熱伝導率の低い、樹脂材料でパッケージングされて
おり、取り付けは、この樹脂成形部分を介して行われ
る。このため、半導体レーザチップ２で発生した熱はリ
ードフレームまでは伝わるものの、樹脂材料以降は熱伝
導率が小さく、この樹脂部分にヒートシンクを取り付け
ても、大きな放熱効果は期待できない。たとえば、上記
ステム型レーザ１０の場合と同じ金属製の光学ベースに
取り付けた場合でも、リードフレーム６以降の熱抵抗は
２００℃／Ｗ程度となりレーザの出力を同様に０．１Ｗ
としても、２０℃もの温度上昇となり、寿命は１／４以
下に劣化してしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、リードフ
レーム型レーザ及び、集積ユニットは、熱伝導の低い樹
脂材料で、パッケージングされており、光学ベース等他
の部材への取り付けも通常この樹脂成形部を介して取り
付けられるため、樹脂部で熱の伝導が悪く、樹脂の上に
ヒートシンクを取り付けても、放熱効果が期待できない
という問題がある。
レーム型レーザ及び、集積ユニットは、熱伝導の低い樹
脂材料で、パッケージングされており、光学ベース等他
の部材への取り付けも通常この樹脂成形部を介して取り
付けられるため、樹脂部で熱の伝導が悪く、樹脂の上に
ヒートシンクを取り付けても、放熱効果が期待できない
という問題がある。
【０００９】ここで、図３の集積ユニット３０につい
て、熱的モデルを設定し、その放熱過程について図４乃
至図６を参照して検討する。図６は、図３の集積ユニッ
ト３０の熱的モデルを示す図である。この図は、発熱源
である半導体レーザチップ２から樹脂パッケージ１４ま
での熱の伝導経路を１〜１１までの番号を順に付して示
す模式図である。
て、熱的モデルを設定し、その放熱過程について図４乃
至図６を参照して検討する。図６は、図３の集積ユニッ
ト３０の熱的モデルを示す図である。この図は、発熱源
である半導体レーザチップ２から樹脂パッケージ１４ま
での熱の伝導経路を１〜１１までの番号を順に付して示
す模式図である。
【００１０】また、図４は、横軸に熱伝導方向、縦軸に
熱伝導可能量（Ｗ／ｍ℃）をとったグラフであり、図５
は、横軸に熱伝導方向、縦軸に放熱可能量（Ｗ／ｓ℃）
をとったグラフである。なお、図４及び図５において、
横軸に付した１、６、８、１０、１１は半導体レーザチ
ップ２、サブマウント１１、フォトダイオード１２、リ
ードフレーム１３、樹脂パッケージ１４をそれぞれ示
す。また、図６では、半導体レーザチップ２とサブマウ
ント１１との間に非常に薄いＡｕ膜、Ｓｎ膜等が介在
し、サブマウント１１とフォトダイオード１２との間及
びフォトダイオード１２とリードフレーム１３との間に
銀ペースト膜がそれぞれ介在する構成となっているが図
４及び図５では、簡単のためにこれらを省略して示す。
また、図５において各棒グラフ中ハッチングを施した部
分は輻射による放熱を示し、ハッチングのない部分は自
然対流による放熱を示す。
熱伝導可能量（Ｗ／ｍ℃）をとったグラフであり、図５
は、横軸に熱伝導方向、縦軸に放熱可能量（Ｗ／ｓ℃）
をとったグラフである。なお、図４及び図５において、
横軸に付した１、６、８、１０、１１は半導体レーザチ
ップ２、サブマウント１１、フォトダイオード１２、リ
ードフレーム１３、樹脂パッケージ１４をそれぞれ示
す。また、図６では、半導体レーザチップ２とサブマウ
ント１１との間に非常に薄いＡｕ膜、Ｓｎ膜等が介在
し、サブマウント１１とフォトダイオード１２との間及
びフォトダイオード１２とリードフレーム１３との間に
銀ペースト膜がそれぞれ介在する構成となっているが図
４及び図５では、簡単のためにこれらを省略して示す。
また、図５において各棒グラフ中ハッチングを施した部
分は輻射による放熱を示し、ハッチングのない部分は自
然対流による放熱を示す。
【００１１】図５から明らかなように、最大の放熱は樹
脂パッケージ１４からの輻射及び対流によるものである
ことがわかる。他方、図４を参照すると、この樹脂パッ
ケージ１４への熱伝達可能量が最も小さくなっているこ
とが分かる。従って、外部にヒートシンクを取り付ける
場合でもこの樹脂パッケージ１４を介して取り付けるこ
とになるため、ヒートシンクの効果が出ないことがわか
る。
脂パッケージ１４からの輻射及び対流によるものである
ことがわかる。他方、図４を参照すると、この樹脂パッ
ケージ１４への熱伝達可能量が最も小さくなっているこ
とが分かる。従って、外部にヒートシンクを取り付ける
場合でもこの樹脂パッケージ１４を介して取り付けるこ
とになるため、ヒートシンクの効果が出ないことがわか
る。
【００１２】以上のような理由から従来より、リードフ
レームを樹脂でパッケージしたレーザ装置は、放熱が難
しいものとされている。そこで、従来は、レーザ自体の
効率を高めることにより消費電力を少なくして、自己発
熱を少なくするなどの対策もとられているが、この方法
はレーザの設計が困難であると共に高出力レーザの要求
を考えると限界があると言える。
レームを樹脂でパッケージしたレーザ装置は、放熱が難
しいものとされている。そこで、従来は、レーザ自体の
効率を高めることにより消費電力を少なくして、自己発
熱を少なくするなどの対策もとられているが、この方法
はレーザの設計が困難であると共に高出力レーザの要求
を考えると限界があると言える。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、斯かる問題点
に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、
「リードフレーム上に少なくも半導体レーザチップを取
り付け、このリードフレームを樹脂材料によって、封止
した半導体レーザ装置において、該樹脂材料に熱伝導率
の高い絶縁性材料の粒子を混合してなることを特徴とす
る半導体レーザ装置。」を提供するものであり、
に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、
「リードフレーム上に少なくも半導体レーザチップを取
り付け、このリードフレームを樹脂材料によって、封止
した半導体レーザ装置において、該樹脂材料に熱伝導率
の高い絶縁性材料の粒子を混合してなることを特徴とす
る半導体レーザ装置。」を提供するものであり、
【００１４】請求項２に係る発明は、「該熱伝導率の高
い絶縁性材料の粒子は、金属酸化物であることを特徴と
する請求項１記載の半導体レーザ装置。」を提供するも
のであり、
い絶縁性材料の粒子は、金属酸化物であることを特徴と
する請求項１記載の半導体レーザ装置。」を提供するも
のであり、
【００１５】請求項３に係る発明は、「該樹脂材料は、
熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記
載の半導体レーザ装置。」を提供するものであり、
熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記
載の半導体レーザ装置。」を提供するものであり、
【００１６】請求項４に係る発明は、「該熱可塑性樹脂
はＰＰＳであることを特徴とする請求項３記載の半導体
レーザ装置。」を提供するものである。
はＰＰＳであることを特徴とする請求項３記載の半導体
レーザ装置。」を提供するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の半導体レーザ装置は、図
２又は図３に示したリードフレーム型レーザ又は、リー
ドフレーム上にレーザチップの他の光学部品等を一体に
組み立てた集積ユニットの放熱性の改善についてのもの
である。以下、図３に示した集積ニット３０を例に、本
発明の実施の形態について説明する。
２又は図３に示したリードフレーム型レーザ又は、リー
ドフレーム上にレーザチップの他の光学部品等を一体に
組み立てた集積ユニットの放熱性の改善についてのもの
である。以下、図３に示した集積ニット３０を例に、本
発明の実施の形態について説明する。
【００１８】先に、検討した集積ユニット３０の熱的モ
デルの結果から、樹脂パッケージ１４の熱伝導率を大き
くすれば、放熱性を大幅に改善できることが分かる。従
来、この種のリードフレーム型レーザ２０や集積ユニッ
ト３０のパッケージングには、熱硬化性のエポキシ、又
は、熱可塑性のＰＰＳが使用されてきた。市販材料に
は、ガラスや無機フィラーなど各種の添加物を入れた材
料が存在するが、これらの材料の熱伝導率はＰＰＳで
０．２〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋ、エポキシで０．４〜０．６
Ｗ／ｍ・Ｋ程度のものしか存在しない。
デルの結果から、樹脂パッケージ１４の熱伝導率を大き
くすれば、放熱性を大幅に改善できることが分かる。従
来、この種のリードフレーム型レーザ２０や集積ユニッ
ト３０のパッケージングには、熱硬化性のエポキシ、又
は、熱可塑性のＰＰＳが使用されてきた。市販材料に
は、ガラスや無機フィラーなど各種の添加物を入れた材
料が存在するが、これらの材料の熱伝導率はＰＰＳで
０．２〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋ、エポキシで０．４〜０．６
Ｗ／ｍ・Ｋ程度のものしか存在しない。
【００１９】そこで本発明では、ベースレジンをＰＰＳ
とし、添加物として鉄系酸化物、アルミ系酸化物におい
て実験を行い、添加物の容積比率４０％以上において、
熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることができることを
確認した。なお、これらの金属酸化物はその混合比率が
高いほど熱伝導率は高くなるが、その上限は成形時の材
料の流動性や、金型の摩耗等を考慮して決定すべきもの
である。表１に、今回使用したＰＰＳベースの材料Ａと
材料Ｂの熱伝導率と従来樹脂の熱伝導率との比較を示
す。
とし、添加物として鉄系酸化物、アルミ系酸化物におい
て実験を行い、添加物の容積比率４０％以上において、
熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることができることを
確認した。なお、これらの金属酸化物はその混合比率が
高いほど熱伝導率は高くなるが、その上限は成形時の材
料の流動性や、金型の摩耗等を考慮して決定すべきもの
である。表１に、今回使用したＰＰＳベースの材料Ａと
材料Ｂの熱伝導率と従来樹脂の熱伝導率との比較を示
す。
【表１】 なお、ここで材料Ａは、ＰＰＳにＭｎＦｅ2Ｏ4を容積比
率で４０％添加したものであり、材料ＢはＡｌ2Ｏ3を５
０％添加したものである。
率で４０％添加したものであり、材料ＢはＡｌ2Ｏ3を５
０％添加したものである。
【００２０】また、表２に、通常のＰＰＳを使用した場
合と、この高熱伝導樹脂材料Ａ又はＢを使用した場合
の、サブマウントから樹脂パッケージまでの、熱抵抗の
比較結果を示す。
合と、この高熱伝導樹脂材料Ａ又はＢを使用した場合
の、サブマウントから樹脂パッケージまでの、熱抵抗の
比較結果を示す。
【表２】 さらに、金属製光学ベースをヒートシンクとして使用し
た場合のサブマウント以降の熱抵抗の比較結果を表３に
示す。
た場合のサブマウント以降の熱抵抗の比較結果を表３に
示す。
【表３】 これらの結果から、材料Ａ又はＢを使った場合、ステム
型レーザ１０には及ばないものの、従来の集積ユニット
（通常ＰＰＳで樹脂パッケージ１４を成形）と比べれ
ば、放熱性を大幅（約２〜３倍）に改善することがで
き、レーザ寿命の大幅な改善を実現することができる。
また、この方法を利用すれば、将来の高出力タイプのレ
ーザにも、コストの安い、リードフレーム型レーザや集
積ユニットの実現が可能となるものである。
型レーザ１０には及ばないものの、従来の集積ユニット
（通常ＰＰＳで樹脂パッケージ１４を成形）と比べれ
ば、放熱性を大幅（約２〜３倍）に改善することがで
き、レーザ寿命の大幅な改善を実現することができる。
また、この方法を利用すれば、将来の高出力タイプのレ
ーザにも、コストの安い、リードフレーム型レーザや集
積ユニットの実現が可能となるものである。
【００２１】なお、リードフレームを用いた集積ユニッ
トにおいては、過去、熱硬化性樹脂のエポキシでしか実
例がない。これは、熱硬化性エポキシの場合、リードフ
レームと樹脂の密着性が高く、湿度の侵入が少ないから
であり、ＩＣやＬＳＩの封止経験からきている。しか
し、熱硬化性エポキシは、成形サイクルが長く、後処理
に６時間〜８時間以上の熱処理が必要である。また、バ
リがでやすく、バリ取り工程を除くことができない。こ
れらの理由から、どうしてもコストが高くなってしま
う。
トにおいては、過去、熱硬化性樹脂のエポキシでしか実
例がない。これは、熱硬化性エポキシの場合、リードフ
レームと樹脂の密着性が高く、湿度の侵入が少ないから
であり、ＩＣやＬＳＩの封止経験からきている。しか
し、熱硬化性エポキシは、成形サイクルが長く、後処理
に６時間〜８時間以上の熱処理が必要である。また、バ
リがでやすく、バリ取り工程を除くことができない。こ
れらの理由から、どうしてもコストが高くなってしま
う。
【００２２】これに対し、熱可塑性樹脂は、成形サイク
ルが短く、後処理は不必要であり、且つバリが出にく
い。このため、大幅な工程の短縮ができ、コストを押さ
えることができる。一方、リードフレームとの密着性が
エポキシに劣り、湿度の侵入の可能性があることは事実
である。しかし、本発明の半導体レーザ装置は、ＬＳＩ
などの大規模集積回路と異なり、半導体レーザチップ及
び光学部品等が集積化されてもリード間の距離が長く、
リークの心配が少ない。また、ＬＳＩと比較して電流が
大きいため、抵抗や静電容量などの変化の影響が少な
い。
ルが短く、後処理は不必要であり、且つバリが出にく
い。このため、大幅な工程の短縮ができ、コストを押さ
えることができる。一方、リードフレームとの密着性が
エポキシに劣り、湿度の侵入の可能性があることは事実
である。しかし、本発明の半導体レーザ装置は、ＬＳＩ
などの大規模集積回路と異なり、半導体レーザチップ及
び光学部品等が集積化されてもリード間の距離が長く、
リークの心配が少ない。また、ＬＳＩと比較して電流が
大きいため、抵抗や静電容量などの変化の影響が少な
い。
【００２３】更に、本発明の半導体レーザ装置では、半
導体レーザチップ２そのものは、樹脂に封止されている
わけでなく、結露などがリードと樹脂の界面に侵入して
もレーザチップそのものが、水に覆われるわけではな
い。また、レーザチップ表面への結露については、発光
部表面に付けるコーティングの改善によって充分対応で
きる。これらのことから、熱硬化性樹脂に代えて熱可塑
材料を採用することが充分可能である。
導体レーザチップ２そのものは、樹脂に封止されている
わけでなく、結露などがリードと樹脂の界面に侵入して
もレーザチップそのものが、水に覆われるわけではな
い。また、レーザチップ表面への結露については、発光
部表面に付けるコーティングの改善によって充分対応で
きる。これらのことから、熱硬化性樹脂に代えて熱可塑
材料を採用することが充分可能である。
【００２４】なお、上に説明した実施の形態では、添加
物として金属酸化物を用いた場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、単結
晶シリコンやボロン系酸化物等も用いることができる。
物として金属酸化物を用いた場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、単結
晶シリコンやボロン系酸化物等も用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体レー
ザ装置によれば、コストの安いリードフレーム型レーザ
や集積ユニットで大幅な放熱性の向上を図ることがで
き、レーザの寿命の改善を実現できる。また、本発明の
半導体レーザ装置に取り付けるヒートシンクの効果が大
幅に改善するため、放熱設計が容易になる。将来の高出
力レーザへの応用が可能である。
ザ装置によれば、コストの安いリードフレーム型レーザ
や集積ユニットで大幅な放熱性の向上を図ることがで
き、レーザの寿命の改善を実現できる。また、本発明の
半導体レーザ装置に取り付けるヒートシンクの効果が大
幅に改善するため、放熱設計が容易になる。将来の高出
力レーザへの応用が可能である。
【図１】ステム型レーザの概略構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】リードフレーム型レーザの概略構成を示す斜視
図である。
図である。
【図３】レーザチップの他に複数の光学部品をリードフ
レームの上に組み立てた集積ユニットの構成を示す斜視
図である。
レームの上に組み立てた集積ユニットの構成を示す斜視
図である。
【図４】横軸に熱伝導方向、縦軸に熱伝導可能量（Ｗ／
ｍ℃）をとったグラフである。
ｍ℃）をとったグラフである。
【図５】横軸に熱伝導方向、縦軸に放熱可能量（Ｗ／ｓ
℃）をとったグラフである。
℃）をとったグラフである。
【図６】図３の集積ユニットの熱的モデルを示す図であ
る。
る。
１ ステム ２ 半導体レーザチップ ３ 金属キャップ ４ リード ５ フィン ６ リードフレーム ７ 樹脂パッケージ １０ ステム型レーザ １１ サブマウント １２ フォトダイオード １３ リードフレーム １４ 樹脂パッケージ １５ マイクロミラー １６ ホログラム素子 ２０ リードフレーム型レーザ ３０ 集積ユニット
Claims (4)
- 【請求項１】リードフレーム上に少なくも半導体レーザ
チップを取り付け、このリードフレームを樹脂材料によ
って、封止した半導体レーザ装置において、 該樹脂材料に熱伝導率の高い絶縁性材料の粒子を混合し
てなることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】該熱伝導率の高い絶縁性材料の粒子は、金
属酸化物であることを特徴とする請求項１記載の半導体
レーザ装置。 - 【請求項３】該樹脂材料は、熱可塑性樹脂であることを
特徴とする請求項１又は２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】該熱可塑性樹脂はＰＰＳであることを特徴
とする請求項３記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9189220A JPH1125465A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体レーザ装置 |
| CN 98102561 CN1102300C (zh) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 半导体激光器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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