JPH11346029A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH11346029A JPH11346029A JP15261898A JP15261898A JPH11346029A JP H11346029 A JPH11346029 A JP H11346029A JP 15261898 A JP15261898 A JP 15261898A JP 15261898 A JP15261898 A JP 15261898A JP H11346029 A JPH11346029 A JP H11346029A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 サブマウント１８の下面前端が上面前端より
前方へ出され、半導体レーザチップ２０のレーザ出射端
面２０ａがサブマウント１８の上面前端に位置決めされ
る。したがって、半導体レーザチップ２０のレーザ出射
端面２０ａより前方にもサブマウント１８すなわち熱伝
導経路が設けられる。 【効果】 半導体レーザチップ２０で発生した熱を効率
よく放熱できるので、熱による特性劣化を防止できる。
また、レーザ出射端面２０ａから拡がりをもって出射さ
れたレーザ光がサブマウント１８の上面に当たって欠損
するのを防止できる。
前方へ出され、半導体レーザチップ２０のレーザ出射端
面２０ａがサブマウント１８の上面前端に位置決めされ
る。したがって、半導体レーザチップ２０のレーザ出射
端面２０ａより前方にもサブマウント１８すなわち熱伝
導経路が設けられる。 【効果】 半導体レーザチップ２０で発生した熱を効率
よく放熱できるので、熱による特性劣化を防止できる。
また、レーザ出射端面２０ａから拡がりをもって出射さ
れたレーザ光がサブマウント１８の上面に当たって欠損
するのを防止できる。
Description
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ装置に関
し、特にたとえば、ＣＤ，ＤＶＤ，ＬＢＰ，ポインタま
たはバーコードスキャナ等に適用されるものであって、
半導体レーザチップで発生した熱をサブマウントを通し
てヒートシンクへ伝えるようにした、半導体レーザ装置
に関する。
し、特にたとえば、ＣＤ，ＤＶＤ，ＬＢＰ，ポインタま
たはバーコードスキャナ等に適用されるものであって、
半導体レーザチップで発生した熱をサブマウントを通し
てヒートシンクへ伝えるようにした、半導体レーザ装置
に関する。
【従来の技術】図４に示す従来の半導体レーザ装置１
は、ベースステム２を含む。ベースステム２の側面には
ヒートシンク３が設けられ、ヒートシンク３の上面には
サブマウント４が固着される。このサブマウント４の端
面４ａは上面に対して垂直に形成される。そして、サブ
マウント４の上面には、端面４ａに対してレーザ出射端
面５ａが面一になるようにして半導体レーザチップ５が
固着される。なお、図４中の矢印は、半導体レーザチッ
プ５で発生した熱の伝導経路（以下、「熱伝導経路」と
いう。）を示したものである。
は、ベースステム２を含む。ベースステム２の側面には
ヒートシンク３が設けられ、ヒートシンク３の上面には
サブマウント４が固着される。このサブマウント４の端
面４ａは上面に対して垂直に形成される。そして、サブ
マウント４の上面には、端面４ａに対してレーザ出射端
面５ａが面一になるようにして半導体レーザチップ５が
固着される。なお、図４中の矢印は、半導体レーザチッ
プ５で発生した熱の伝導経路（以下、「熱伝導経路」と
いう。）を示したものである。
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、サブマ
ウント４の端面４ａを上面に対して垂直に形成するとと
もに、サブマウント４の先端に半導体レーザチップ５の
レーザ出射端面５ａを位置決めしていたので、レーザ出
射端面５ａより前方（レーザ出射方向）にはサブマウン
ト４すなわち熱伝導経路が存在せず、熱伝導経路を十分
に確保できなかった。したがって、半導体レーザチップ
５で発生した熱をヒートシンク３へ効率よく伝えること
ができず、半導体レーザチップ５の特性が熱の影響によ
って劣化するおそれがあった。一方、レーザ出射端面５
ａをサブマウント４の先端より後方（レーザ出射方向）
に配置すると、熱伝導経路を拡大することができるが、
この場合には、所定の拡がりをもって出射されるレーザ
光の一部がサブマウント４の上面に当たって欠損される
おそれがあった。それゆえに、この発明の主たる目的
は、レーザ光の欠損を生じることなく半導体レーザチッ
プの特性劣化を防止できる、半導体レーザ装置を提供す
ることである。
ウント４の端面４ａを上面に対して垂直に形成するとと
もに、サブマウント４の先端に半導体レーザチップ５の
レーザ出射端面５ａを位置決めしていたので、レーザ出
射端面５ａより前方（レーザ出射方向）にはサブマウン
ト４すなわち熱伝導経路が存在せず、熱伝導経路を十分
に確保できなかった。したがって、半導体レーザチップ
５で発生した熱をヒートシンク３へ効率よく伝えること
ができず、半導体レーザチップ５の特性が熱の影響によ
って劣化するおそれがあった。一方、レーザ出射端面５
ａをサブマウント４の先端より後方（レーザ出射方向）
に配置すると、熱伝導経路を拡大することができるが、
この場合には、所定の拡がりをもって出射されるレーザ
光の一部がサブマウント４の上面に当たって欠損される
おそれがあった。それゆえに、この発明の主たる目的
は、レーザ光の欠損を生じることなく半導体レーザチッ
プの特性劣化を防止できる、半導体レーザ装置を提供す
ることである。
【課題を解決するための手段】この発明は、側面がレー
ザ出射端面を構成する半導体レーザチップの下面をサブ
マウントの上面に固着し、サブマウントの下面をヒート
シンクの上面に固着し、半導体レーザチップで発生した
熱をサブマウントを通してヒートシンクへ伝えるように
した、半導体レーザ装置において、レーザ出射端面側に
おいてサブマウントの下面前端を上面前端より前方へ出
し、レーザ出射端面を上面前端に位置決めしたことを特
徴とする、半導体レーザ装置である。
ザ出射端面を構成する半導体レーザチップの下面をサブ
マウントの上面に固着し、サブマウントの下面をヒート
シンクの上面に固着し、半導体レーザチップで発生した
熱をサブマウントを通してヒートシンクへ伝えるように
した、半導体レーザ装置において、レーザ出射端面側に
おいてサブマウントの下面前端を上面前端より前方へ出
し、レーザ出射端面を上面前端に位置決めしたことを特
徴とする、半導体レーザ装置である。
【作用】半導体レーザチップのレーザ出射端面をサブマ
ウントの上面前端に位置決めしているので、レーザ出射
端面から拡がりをもって出射されたレーザ光がサブマウ
ントの上面に当たって欠損することはない。また、サブ
マウントの下面前端を上面前端より前方へ出しているの
で、半導体レーザチップのレーザ出射端面より前方にも
サブマウントすなわち熱伝導経路が設けられる。したが
って、従来技術（図４）に比べて熱伝導経路の断面積が
増大し、半導体レーザチップで発生した熱がヒートシン
クへ効率よく伝えられる。
ウントの上面前端に位置決めしているので、レーザ出射
端面から拡がりをもって出射されたレーザ光がサブマウ
ントの上面に当たって欠損することはない。また、サブ
マウントの下面前端を上面前端より前方へ出しているの
で、半導体レーザチップのレーザ出射端面より前方にも
サブマウントすなわち熱伝導経路が設けられる。したが
って、従来技術（図４）に比べて熱伝導経路の断面積が
増大し、半導体レーザチップで発生した熱がヒートシン
クへ効率よく伝えられる。
【発明の効果】この発明によれば、レーザ光の欠損を生
じることなく半導体レーザチップの熱による特性劣化を
防止できる。この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
じることなく半導体レーザチップの熱による特性劣化を
防止できる。この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【実施例】図１に示すこの実施例の半導体レーザ装置１
０は、鉄または銅等のような導電性材料からなる円盤状
のベースステム１２を含む。ベースステム１２の一方側
面には、モニタ用フォトダイオード１４および鉄または
銅等のような導電性材料からなるヒートシンク１６が設
けられ、ヒートシンク１６の上面には、シリコン（Ｓ
ｉ），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）等からなるサブマウント１８がハンダ等によって
固着される。このサブマウント１８のサイズは、高さ２
３０μｍ，幅８００μｍ，長さ１０００μｍ程度に設定
され、その先端部１８ａはダイシング・ソーによって階
段状に形成される。そして、サブマウント１８の上面に
は、半導体レーザチップ２０がハンダ等によって固着さ
れる。半導体レーザチップ２０は、活性層をクラッド層
で挟んだ構造を有し、その上下両面には電極が形成され
ている。半導体レーザチップ２０をサブマウント１８の
上面に固着する際には、活性層で発生した熱を効率よく
逃がすために、活性層からの距離が短い方の電極面がサ
ブマウント１８に接触され、また、レーザ出射端面２０
ａから拡がりをもって出射されるレーザ光の欠損を防止
するために、レーザ出射端面２０ａがサブマウント１８
の上面前端に位置決めされる。なお、製造工程において
は、まず、半導体レーザチップ２０がサブマウント１８
の所定位置に固着され、その後、サブマウント１８がヒ
ートシンク１６の所定位置に固着される。そして、ベー
スステム１２には２つの孔２２ａおよび２２ｂが形成さ
れ、これらの孔２２ａおよび２２ｂには筒状の絶縁部材
２４ａおよび２４ｂが挿入され、絶縁部材２４ａおよび
２４ｂにはリード２６ａおよび２６ｂが挿通される。ま
た、ベースステム１２の他方側面にはリード２６ｃが固
着される。そして、半導体レーザチップ２０の上面電極
とリード２６ａとが金線２８ａによってワイヤボンディ
ングされ、フォトダイオード１４の一方電極とリード２
６ｂとが金線２８ｂによってワイヤボンディングされ
る。また、半導体レーザチップ２０の下面電極とリード
２６ｃとがサブマウント１８（または図示しないボンデ
ィングワイヤ），ヒートシンク１６およびベースステム
１２を介して接続され、フォトダイオード１４の他方電
極とリード２６ｃとがベースステム１２を介して接続さ
れる。そして、ベースステム１２の一方側面には、フォ
トダイオード１４およびヒートシンク１６等を覆うよう
にしてキャップ３０が取り付けられ、キャップ３０には
半導体レーザチップ２０から出射されたレーザ光を通す
ための窓３２が形成され、この窓３２には透明ガラス等
からなるカバー３４が装着される。この半導体レーザ装
置１０において、リード２６ａおよび金線２８ａを通し
て半導体レーザチップ２０に電流を付与すると、半導体
レーザチップ２０が発熱して、その温度が７０〜８０℃
程度に上昇する。そして、この熱が、図１中の矢印で示
すように、レーザ出射端面２０ａの前方および後方に分
散されて、サブマウント１８からヒートシンク１６へ伝
えられ、ヒートシンク１６から空気中およびベースステ
ム１２へ放熱される。この実施例によれば、半導体レー
ザチップ２０のレーザ出射端面２０ａより前方にも熱伝
導経路を形成しているので、従来技術（図４）に比べて
熱伝導経路の断面積が大きくなる。したがって、半導体
レーザチップ２０で発生した熱をより効率よく放熱で
き、半導体レーザチップ２０の熱による特性劣化を防止
できる。また、レーザ出射端面２０ａをサブマウント１
８の上面前端に位置決めしているので、レーザ光の欠損
を防止できる。なお、上述の実施例では、サブマウント
１８の先端部１８ａすなわち下面前端と上面前端との間
を階段状に形成しているが、たとえば図２に示すサブマ
ウント３６のように、下面前端と上面前端との間を傾斜
面３６ａで形成してもよい。サブマウント３６をシリコ
ン（Ｓｉ）で形成する場合には、一定の方向性をもって
割れるというシリコン結晶の特性を利用することによっ
て、傾斜面３６ａを簡単に加工できる。さらに、上述の
実施例では、サブマウント１８を単層構造に形成してい
るが、たとえば図３に示すサブマウント３８のように、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなる下層部３８ａの
上にシリコン（Ｓｉ）等からなる上層部３８ｂを積層し
た二層構造に形成してもよい。この場合には、下層部３
８ａの前端を上層部３８ｂの前端より前方へ出した状態
で両者を接着するだけでサブマウント３８を簡単に形成
できる。また、上層部３８ｂの単体に半導体レーザチッ
プ２０を固着した状態で特性を検査できるので、検査に
不合格な場合でもこれらを廃棄するだけでよく、下層部
３８ａの無駄は生じない。したがって、下層部３８ａを
熱伝導率の大きい窒化アルミニウム（熱伝導率：１７０
〜２００Ｗ／ｍ・Ｋ）で形成し、上層部３８ｂをそれよ
りも安価なシリコン（熱伝導率：１４０Ｗ／ｍ・Ｋ）で
形成すると、全体として、製造コストの増大を招くこと
なく熱伝導率の大きいサブマウント３８を得ることがで
きる。
０は、鉄または銅等のような導電性材料からなる円盤状
のベースステム１２を含む。ベースステム１２の一方側
面には、モニタ用フォトダイオード１４および鉄または
銅等のような導電性材料からなるヒートシンク１６が設
けられ、ヒートシンク１６の上面には、シリコン（Ｓ
ｉ），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）等からなるサブマウント１８がハンダ等によって
固着される。このサブマウント１８のサイズは、高さ２
３０μｍ，幅８００μｍ，長さ１０００μｍ程度に設定
され、その先端部１８ａはダイシング・ソーによって階
段状に形成される。そして、サブマウント１８の上面に
は、半導体レーザチップ２０がハンダ等によって固着さ
れる。半導体レーザチップ２０は、活性層をクラッド層
で挟んだ構造を有し、その上下両面には電極が形成され
ている。半導体レーザチップ２０をサブマウント１８の
上面に固着する際には、活性層で発生した熱を効率よく
逃がすために、活性層からの距離が短い方の電極面がサ
ブマウント１８に接触され、また、レーザ出射端面２０
ａから拡がりをもって出射されるレーザ光の欠損を防止
するために、レーザ出射端面２０ａがサブマウント１８
の上面前端に位置決めされる。なお、製造工程において
は、まず、半導体レーザチップ２０がサブマウント１８
の所定位置に固着され、その後、サブマウント１８がヒ
ートシンク１６の所定位置に固着される。そして、ベー
スステム１２には２つの孔２２ａおよび２２ｂが形成さ
れ、これらの孔２２ａおよび２２ｂには筒状の絶縁部材
２４ａおよび２４ｂが挿入され、絶縁部材２４ａおよび
２４ｂにはリード２６ａおよび２６ｂが挿通される。ま
た、ベースステム１２の他方側面にはリード２６ｃが固
着される。そして、半導体レーザチップ２０の上面電極
とリード２６ａとが金線２８ａによってワイヤボンディ
ングされ、フォトダイオード１４の一方電極とリード２
６ｂとが金線２８ｂによってワイヤボンディングされ
る。また、半導体レーザチップ２０の下面電極とリード
２６ｃとがサブマウント１８（または図示しないボンデ
ィングワイヤ），ヒートシンク１６およびベースステム
１２を介して接続され、フォトダイオード１４の他方電
極とリード２６ｃとがベースステム１２を介して接続さ
れる。そして、ベースステム１２の一方側面には、フォ
トダイオード１４およびヒートシンク１６等を覆うよう
にしてキャップ３０が取り付けられ、キャップ３０には
半導体レーザチップ２０から出射されたレーザ光を通す
ための窓３２が形成され、この窓３２には透明ガラス等
からなるカバー３４が装着される。この半導体レーザ装
置１０において、リード２６ａおよび金線２８ａを通し
て半導体レーザチップ２０に電流を付与すると、半導体
レーザチップ２０が発熱して、その温度が７０〜８０℃
程度に上昇する。そして、この熱が、図１中の矢印で示
すように、レーザ出射端面２０ａの前方および後方に分
散されて、サブマウント１８からヒートシンク１６へ伝
えられ、ヒートシンク１６から空気中およびベースステ
ム１２へ放熱される。この実施例によれば、半導体レー
ザチップ２０のレーザ出射端面２０ａより前方にも熱伝
導経路を形成しているので、従来技術（図４）に比べて
熱伝導経路の断面積が大きくなる。したがって、半導体
レーザチップ２０で発生した熱をより効率よく放熱で
き、半導体レーザチップ２０の熱による特性劣化を防止
できる。また、レーザ出射端面２０ａをサブマウント１
８の上面前端に位置決めしているので、レーザ光の欠損
を防止できる。なお、上述の実施例では、サブマウント
１８の先端部１８ａすなわち下面前端と上面前端との間
を階段状に形成しているが、たとえば図２に示すサブマ
ウント３６のように、下面前端と上面前端との間を傾斜
面３６ａで形成してもよい。サブマウント３６をシリコ
ン（Ｓｉ）で形成する場合には、一定の方向性をもって
割れるというシリコン結晶の特性を利用することによっ
て、傾斜面３６ａを簡単に加工できる。さらに、上述の
実施例では、サブマウント１８を単層構造に形成してい
るが、たとえば図３に示すサブマウント３８のように、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなる下層部３８ａの
上にシリコン（Ｓｉ）等からなる上層部３８ｂを積層し
た二層構造に形成してもよい。この場合には、下層部３
８ａの前端を上層部３８ｂの前端より前方へ出した状態
で両者を接着するだけでサブマウント３８を簡単に形成
できる。また、上層部３８ｂの単体に半導体レーザチッ
プ２０を固着した状態で特性を検査できるので、検査に
不合格な場合でもこれらを廃棄するだけでよく、下層部
３８ａの無駄は生じない。したがって、下層部３８ａを
熱伝導率の大きい窒化アルミニウム（熱伝導率：１７０
〜２００Ｗ／ｍ・Ｋ）で形成し、上層部３８ｂをそれよ
りも安価なシリコン（熱伝導率：１４０Ｗ／ｍ・Ｋ）で
形成すると、全体として、製造コストの増大を招くこと
なく熱伝導率の大きいサブマウント３８を得ることがで
きる。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】サブマウントの変形例を示す図解図である。
【図３】サブマウントの変形例を示す図解図である。
【図４】従来技術を示す図解図である。
１０ …半導体レーザ装置 １２ …ベースステム １６ …ヒートシンク １８ …サブマウント ２０ …半導体レーザチップ ２０ａ …レーザ出射端面
Claims (5)
- 【請求項１】側面がレーザ出射端面を構成する半導体レ
ーザチップの下面をサブマウントの上面に固着し、サブ
マウントの下面をヒートシンクの上面に固着し、前記半
導体レーザチップで発生した熱を前記サブマウントを通
して前記ヒートシンクへ伝えるようにした、半導体レー
ザ装置において、 前記レーザ出射端面側において前記サブマウントの下面
前端を上面前端より前方へ出し、前記レーザ出射端面を
前記上面前端に位置決めしたことを特徴とする、半導体
レーザ装置。 - 【請求項２】前記下面前端と前記上面前端との間を階段
状に形成した、請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】前記下面前端と前記上面前端との間を傾斜
面で形成した、請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】前記サブマウントを上層部と下層部とで構
成し、前記下層部の前端を前記上層部の前端より前方へ
出すとともに、前記レーザ出射端面を前記上層部の前端
に位置決めした、請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】前記上層部をシリコンで形成し、前記下層
部を窒化アルミニウムで形成した、請求項４記載の半導
体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261898A JPH11346029A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261898A JPH11346029A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346029A true JPH11346029A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15544325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15261898A Withdrawn JPH11346029A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11346029A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006061937A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2008-06-05 | 株式会社アライドマテリアル | ヒートシンク材およびその製造方法ならびに半導体レーザー装置 |
| JP2019117880A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15261898A patent/JPH11346029A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006061937A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2008-06-05 | 株式会社アライドマテリアル | ヒートシンク材およびその製造方法ならびに半導体レーザー装置 |
| US8664088B2 (en) | 2004-12-08 | 2014-03-04 | A.L.M.T. | Manufacturing a heat sink material using a discharge wire |
| JP2019117880A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置 |
| JP2023014090A (ja) * | 2017-12-27 | 2023-01-26 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |