JPS6180840A - 光電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野］ 本発明は光電子装置、たとえば、キャンプの窓を介して
レーザ光を外部に放出する半導体レーザ装置等の光電子
装置に関する。

〔背景技術〕

ディジタル・オーディオ・ディスク（ＤＡＤ）、ビディ
オ・ディスク（ＶＤ）等の情報処理用の発光源あるいは
光通信用の発光源として、半導体レーザ装置が使用され
ている。

ＤＡＤプレーヤの発光源となる半導体レーザ装置として
は、たとえば、日経マグロウヒル社発行「日経メカニカ
ルＪ　１９８２年７月５日号、Ｐ６８に記載されている
ように、ＧａＡｌＡｓ系の材質で形成されたレーザチッ
プをガラス窓を有するキャップで被う構造が知られてい
る。

この半導体レーザ装置はレーザチップ（半導体レーザ素
子）の共振器端面の劣化防止、レーザ光をモニターする
受光素子のアルミニラＪ、からなる配線層の酸化防止等
のために、キャンプとステムで形成される封止空間（パ
ンケージ空間）は窒素ガス等の不活性ガスによって置換
されるとともに、パッケージはハーメチックシール構造
となっている。また、前述のように、パンケージを形成
するキャンプの天井部には孔が設けられるとともに、こ
の孔は透明なガラス板で塞がれている。前記ガラス板は
その周縁部分が低融点ガラスによってキャンプの内面の
孔周縁に接合されている。

ところで、このような構造の半導体レーザ装置における
キャップにあっては、下記のような理由からガラス板の
接合部分の気密が損傷され易いということが本発明者に
よってあきらかとされた。

すなわち、ガラス板はキャンプ対応面周縁あるいはその
周面が低融点ガラスでキャップに接合されるが、ガラス
接合部分はその剥離方向の強度が低いため、前者の場合
にあっては、キャップの下部が掴まれた際発生する半径
方向の外力（衝撃）に対する強度は比較的大きいが、ガ
ラス仮に垂直に加わる外力（衝撃）に対する強度は低い
。また、後者の場合にあっては、前者とは逆にガラス板
に垂直に作用する外力に対して強度は比較的強いが、半
径方向の外力に対する強度は小さい。

このため、キャップの取扱時に接合部分にクラックが入
り易く、気密封止の信頬度が低くなり易い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は衝撃等の外力に対する接合強度が高いキ
ャップを有する光電子装置を提供することにある。

本発明の他の目的は気密封止性が高い信頼性の高い光電
子装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明のキャン封止型の半導体レーザ装置は
、キャップの天井部に穿たれた孔を塞ぐガラス板は低融
点ガラスでキャップに固定されているが、このキャップ
のガラス板支持部の外周部分は弾力的に変形する応力吸
収部を形成しているため、キャンプに外力が加わった場
合、前記応力吸収部が外力を吸収し、キャップの接合部
分の破損を防止するため、気密封止状態が常に維持でき
、高信頬度が達成できるものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例による半扉体レーザ　　　　
　　　　　　１装置の断面図である。

この半導体レーザ装置はＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
素子（レーザチップ）を組み込んだ可視光半導体レーザ
装置である。

この半導体レーザ装置は、矩形の銅製のステム　−１の
主面（上面）の略中央部にｆＩ製のヒートブロック２を
鑞材で固定した構造となっている。ヒートブロック２の
一側面にはサブマウント３を介して半導体レーザ素子（
レーザチップ）４が固定されている。このレーザチップ
４はその上下端からそれぞれレーザ光５を出射するよう
になっている。

なお、図示しないがレーザチップ４の出射面は劣化防止
のために保護１模が設けられている。上方に向かうレー
ザ光５はＤＡＤプレーヤ等の発光源として使用され、下
方に向かうレーザ光５は光強度の検出用に用いられる。

前記レーザ光５の光強度を検出するための検出素子（受
光素子）６は、前記ステム１の主面に固定されている。

なお、前記レーザチップ４および受光素子６はソルダー
によってそれぞれ固定されている。

一方、前記ステム１には３木のり−ド７が取付けられて
いる。２本のり−ド７はステムｌを貫通しかつガラスの
ような絶縁体（図示せず）を介してステム１に固定され
ている。これらのり−ド７の上端はレーザチップ４ある
いは受光素子６の各電極にワイヤ８を介して電気的に固
定されている。

また、残りのリード７はステムｌの裏面に機械的かつ電
気的に接続されている。

他方、前記ステム１の主面にはキャンプ９が溶接によっ
て気密的に取付けられている。前記キャップ９は中央が
高い鍔付きの輯子型となっているとともに、その天井部
分の中央には孔（窓）１０が穿たれている。また、前記
キャップ９の内側には前記孔１０を塞ぐように透明なガ
ラス板１１が低融点ガラス１２によって気密的に取付け
られている。このガラス仮１１はキャンプ９の天井内壁
面に対応する面の周縁部分と、ガラス板１１の周面部分
がそれぞれ低融点ガラス１２によって固定されている。

また、前記キャンプ９の内側には孔１０に沿ってガラス
板１１を取付けるためのリング状のリング部１３が設け
られている。したがって、ガラス板１１の固定時、溶け
た低融点ガラス１２はガラス板１１の周面と前記リング
部１３とによって形成された隙間全域に侵入し、ガラス
板１１を気密的にキャンプ９に固定する。

さらに、前記キャップ９の天井部にあって、キャップ９
の上部外周部と前記リング部１３との間は数ｍｍの長さ
となり、弾力的に変形する応力吸収部１４となっている
。

なお、前記キャップ９は薄い金属板の絞り成型によって
形成され、その天井部内側にはリング部１３が鑞材等を
介して取付けられる。

つぎに、このような半導体レーザ装置の組立方法につい
て簡単に説明する。

半導体レーザ装置の組立にあっては、最初にヒートフロ
ック２が取付けられたステムｌが用意すれる。その後、
ヒートブロック２の側面にはレーザチップ４がナブマウ
ント３を介して固定されるとともに、ステム１の主面に
は受光素子６が固定される。

つぎに〜前記レーザチップ４および受光素子６の図示し
ない電極とリード７の上部とがワイヤ８によって電気的
に接続される。

一方、別の場所で組立られたキャンプ９が用意される。

この；１−やノブ９は絞り成型後の取付は作業によって
リング部１３が取付けられているとともに、前記リング
部１３の内側のキャップ９の天井部分にはガラス板１１
が低融点ガラス１２によって気密的に取付けられている
。

そこで、前記ステムｌの主面に固定されたレーザチップ
４．受光素子６等を被うようにしてギャップ９がステム
１の主面に重ね合わされ、溶接が行われることによって
キャンプ９はステムｌに気密的に固定される。

このような半導体レーザ装置は、キャップ９やガラス板
１１に外力（その外力は通常半導体レーザ装置あるいは
キャップ９を取り扱う際に加わる程度の外力あるいはそ
れよりもやや大きな力であって、故意に加える大きな力
はこの外力の範略に入、４い、）ヵ４加ゎ９．も、。０
外カを吸収オお　　　　　　　　　　１応力吸収部１４
が前記キャップ９におけるガラス板１１の支持部の外側
に設けられているため、低融点ガラス１２部分（接合部
分）にクラックが発生したり、あるいはガラス板１１が
キャップ９から脱落したりすることがなくなる。

〔効果〕

（１）本発明の半導体レーザ装置におけるキャンプ９に
あっては、孔ｌＯを塞ぐガラス板１１を支持する部分の
外側には、応力吸収部１４が設けられていることから、
半導体レーザ装置自体は勿論のこと、その製造時にあっ
ても、キャップ９に外力が加わっても、その外力によっ
てガラス板１１がキャンプ９から外れたり、あるいはガ
ラス板１１をキャップ９に気密的に取付ける低融点ガラ
ス１２内にクラックが入らない。この結果、半導体レー
ザ装置の製造歩留りが向上するという効果が得られる。

（２）上記（１１から、本発明によれば、半導体レーザ
装置の製造における歩留りが向上するため、コストが軽
減できるという効果が得られる。

（３）上記（２）から、本発明によれば、半ぷ体レーザ
装置における気密性が向上するため、キャップに被われ
たレーザチップや受光素子の劣化が生じ難（なり、信頼
度が高くなるという効果が得られる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば衝撃
に強く、かつ信頼度の高い半導体レーザ装置を安価に提
供することができるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、第２図および
第３図で示されるように、低融点ガラス１２が付着する
リング部１３は、キャンプ９の絞り成型時に成型によっ
て同時に形成すれば、キャンプ９の製造コストが安価と
なるとともに、応力吸収部１４は薄くかつ凸状あるいは
凹状に曲がって成型されていることから応力吸収作用が
さらに向上するという効果が得られるシまた、前記第２
図で示される半導体レーザ装置はガラス板１１はキャッ
プ９の外面に取付けられ、前記第３図で示される半導体
レーザ装置はガラス板１１はキャップ９の内面に取付け
られている例を示すものである。また、これらの実施例
では、ガラス板１１はその周面でのみキャップ９に低融
点ガラス１２を介して取付られ、ガラス板１１の一平坦
面は直接キャップ９の平坦な取付面に固定されているた
め、ガラス板１１のキャップ９に対する位置精度、換言
するならば、レーザチップ４およびステム１に対する位
置精度（寸法精度）が高くなり、半導体レーザ装置の取
付は時にガラス板１１の外面を基準としても高い精度で
取付けることができるという効果が得られる。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザ素子を組み込んだ可視光半導体レーザ装置の
製造技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではな（、たとえば、ＩｎＧａＡｓＰ系の
半導体レーザ素子を組み込んだ長波長半導体レーザ装置
の製造技術、あるいは発光ダイオードや受光素子を組み
込んだ同様な構造の光電子装置の製造技術などに適用で
きる。

本発明は少なくとも光の授受が行われるガラス板を取付
けた窓を有する製品には適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置の断
面図、 第２図は本発明の他の実施例による半導体レーザ装置の
断面図、 第３図は本発明の他の実施例による半導体レーザ装置の
断面図である。 １・・・ステム、２・・・ヒートブロック、３・・・サ
ブマウント、４・・・レーザチップ、５・・・レーザ光
、６・・・受光素子、７・・・リード、８・・・ワイヤ
、９・・・キャップ、１０鵞 ・・・孔、１１・・・ガラス板、１２・・・低融点ガラ
ス、１３・・・リング部、１４・・・応力吸収部。 第　　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、キャップと、このキャップの天井部分に穿たれた孔
   を低融点ガラスによって気密的に塞ぐ透明なガラス板と
   、を有する光電子装置であって、前記ガラス板を支持す
   るキャップの天井部円周には応力吸収部が設けられてい
   ることを特徴とする光電子装置。