WO2021019914A1 - 半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法 - Google Patents

半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法 Download PDF

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semiconductor laser
substrate
heat storage
storage material
drive device
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浩永 安川
加治　伸暁
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a semiconductor laser drive device. More specifically, the present invention relates to a semiconductor laser driving device including a substrate with a built-in laser driver and a semiconductor laser, an electronic device, and a method for manufacturing the semiconductor laser driving device.
  • One of the basic characteristics of a semiconductor laser is the output characteristic of the laser beam with respect to the injected current, which is generally called the IL characteristic of the semiconductor laser.
  • the threshold current Is oscillation start current
  • the light output increases rapidly and linearly with the applied current. Practically, the smaller the current of this threshold, the better.
  • the ratio (slope) of the increase in light output to the increase in current ⁇ I and ⁇ L is called the differential quantum efficiency ⁇ p [mW / mA], and indicates how much the light intensity increases when the current is increased. There is. The larger the slope, the better the characteristics.
  • the cooling mechanism of such a semiconductor laser drive device an air-cooled type that dissipates heat generated by the semiconductor laser drive device with air, or a water-cooled type that is used by connecting to a circulating cooling water supply device (chiller) or the like. are known.
  • a semiconductor laser heat dissipation member that dissipates heat generated from a semiconductor laser array
  • a fiber laser heat dissipation member that dissipates heat generated from an optical fiber for a fiber laser
  • a cooling fan that blows cooling air
  • a cooling fan that blows air
  • a laser driving device including a guide member for guiding the cooling air has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • a radiator having an L-shaped bent heat pipe, a plurality of heat radiating fins attached to substantially horizontal portions of the heat pipe, and a heat receiving plate to which substantially vertical portions of the plurality of heat pipes are attached.
  • An electronic device cooling structure having a plurality of electronic devices attached to a heat receiving plate and a storage container for storing the plurality of electronic devices has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Further, a plurality of thin plate-like bodies having a cavity for accommodating a centrifugal fan, laminated at a predetermined gap, and having an air guide portion, and connected to an end portion of the thin plate-like body, are connected to the air guide portion of the thin plate-like body. At least one heat-dissipating fin through which the guided air passes, and one end is thermally connected to a thin plate-like part that is thermally connected to the heat-generating component, and the other end is the heat-dissipating fin.
  • a thin heat sink has been proposed (eg, patented) that is thermally connected to a portion and at least in part with a thin plate with at least one heat pipe arranged with a space. See Document 3).
  • This technology was created in view of this situation, and aims to obtain good heat dissipation characteristics with a simple structure.
  • the present technology has been made to solve the above-mentioned problems, and the first aspect thereof is a substrate incorporating a laser driver, a semiconductor laser mounted on one surface of the substrate, and the laser.
  • It is an electronic device including a semiconductor laser drive device and the semiconductor laser drive device. This has the effect of promoting heat dissipation from the semiconductor laser drive device that electrically connects the laser driver and the semiconductor laser with a wiring inductance of 0.5 nano-henry or less.
  • the heat storage material may cause a phase change below the usable limit temperature of the semiconductor laser driving device.
  • vanadium oxide, a paraffin-based heat storage material, or a PCM (Phase Change Materials) sheet may be used.
  • a bonding wire may be formed at the connection terminal portion of the semiconductor laser to the substrate, and the side wall may cover the region including the bonding wire. This has the effect of forming a side wall that promotes heat dissipation and protecting the bonding wire.
  • connection wiring has a length of 0.5 mm or less. Further, the connection wiring is more preferably 0.3 mm or less.
  • connection wiring may be via a connection via provided on the board. This has the effect of shortening the wiring length.
  • a part of the semiconductor laser may be arranged so as to be overlapped on the laser driver.
  • the semiconductor laser may be arranged so that a portion of 50% or less of the area thereof is overlapped on the laser driver.
  • a diffusion plate that covers the upper part of the area surrounded by the side wall may be further provided. This has the effect of attaching a diffusion plate to the side wall that promotes heat dissipation.
  • the second aspect of the present technology includes a procedure for forming a laser driver on the upper surface of a support plate, a procedure for forming a connection wiring for the laser driver to form a substrate containing the laser driver, and a procedure for forming the substrate.
  • It is a method of manufacturing a semiconductor laser drive device including a procedure of forming a side wall having a heat storage material inside surrounding a region including the semiconductor laser on one surface. This brings about the effect of manufacturing a semiconductor laser drive device that electrically connects the laser driver and the semiconductor laser with a wiring inductance of 0.5 nanohenry or less and promotes heat dissipation.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the top view of the semiconductor laser drive device 10 in embodiment of this technique. It is a figure which shows an example of the cross-sectional view of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 1st Embodiment of this technique. It is a figure which shows the definition of the overlap amount of the laser driver 200 and the semiconductor laser 300 in embodiment of this technique. It is a figure which shows the numerical example of the wiring inductance with respect to a wiring length L and a wiring width W when a wiring pattern is formed by an additive method. It is a figure which shows the numerical example of the wiring inductance with respect to the wiring length L and the wiring width W when the wiring pattern is formed by the subtractive method.
  • FIG. 1 shows an example of the top view of the semiconductor laser drive device 10 in embodiment of this technique. It is a figure which shows an example of the cross-sectional view of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 1st Embodiment of this technique. It is a figure which shows the definition of the overlap amount of the laser driver
  • FIG. 1 is a first diagram showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a second diagram showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • It is the first figure which shows an example of the manufacturing process of the substrate 100 in embodiment of this technique.
  • It is a 2nd figure which shows an example of the manufacturing process of the substrate 100 in embodiment of this technique.
  • FIG. 3 is a third diagram showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 4 is a fourth diagram showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 5 is a fifth diagram showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology. It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 1st Embodiment of this technique. It is a figure which shows an example of the sectional view of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 2nd Embodiment of this technique. It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 2nd Embodiment of this technique. It is a figure which shows an example of the cross-sectional view of the semiconductor laser driving apparatus 10 in the 3rd Embodiment of this technique.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a top view of the semiconductor laser drive device 10 according to the embodiment of the present technology.
  • the semiconductor laser drive device 10 is intended for distance measurement by ToF. Although the ToF is not as good as a structured light, it has high depth accuracy and can operate without problems even in a dark environment. In addition, in terms of simplicity of device configuration and cost, it is considered that there are many merits compared to other methods such as structured lights and stereo cameras.
  • the semiconductor laser 300, the photodiode 400, and the passive component 500 are electrically connected and mounted on the surface of the substrate 100 in which the laser driver 200 is built.
  • the substrate 100 As the substrate 100, a printed wiring board is assumed.
  • the semiconductor laser 300 is a semiconductor device that emits laser light by passing an electric current through the PN junction of a compound semiconductor.
  • a vertical cavity surface emitting laser VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser
  • AlGaAs aluminum gallium arsenide
  • InGaAsP indium gallium arsenide phosphorus
  • AlGaInP aluminum gallium indium phosphorus
  • GaN gallium nitride
  • the laser driver 200 is a driver integrated circuit (IC: Integrated Circuit) for driving the semiconductor laser 300.
  • the laser driver 200 is built in the substrate 100 in a face-up state.
  • IC Integrated Circuit
  • the photodiode 400 is a diode for detecting light.
  • the photodiode 400 is used for APC control (Automatic Power Control) for monitoring the light intensity of the semiconductor laser 300 and maintaining the output of the semiconductor laser 300 constant.
  • APC control Automatic Power Control
  • the passive component 500 is a circuit component other than an active element such as a capacitor and a resistor.
  • the passive component 500 includes a decoupling capacitor for driving the semiconductor laser 300.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the semiconductor laser driving device 10 according to the first embodiment of the present technology.
  • the substrate 100 has a built-in laser driver 200, and a semiconductor laser 300 or the like is mounted on the surface thereof.
  • the connection between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 on the substrate 100 is made via the connection via 101.
  • This connection via 101 it is possible to shorten the wiring length.
  • the connection via 101 is an example of the connection wiring described in the claims.
  • the semiconductor laser 300, the photodiode 400, and the passive component 500 mounted on the surface of the substrate 100 are surrounded by the side wall 600.
  • the side wall 600 has a recess, and the recess is filled with the heat storage material 610.
  • the heat storage material 610 undergoes a phase change below the usable limit temperature of the semiconductor laser drive device 10.
  • the heat storage material 610 is assumed to be vanadium oxide, a paraffin-based heat storage material, a PCM (Phase Change Materials) sheet, or the like. These thermal conductivity is, for example, 10 to 250 watts per meter Kelvin (W / mK).
  • the latent heat is, for example, 50 to 510 joules per gram (J / g). Heat storage materials such as vanadium oxide are used for heating and cooling houses, and for keeping warm and cold during transportation.
  • Vanadium oxide is solid at room temperature, is relatively easy to handle if powdered, and has a large latent heat compared to paraffin-based heat storage materials. On the other hand, vanadium oxide has a higher density than paraffin-based heat storage materials. Further, the paraffin-based heat storage material changes from a solid to a gel state at a high temperature such as 80 ° C. or higher, but if it is encapsulated in microcapsules, it can be easily handled. A paraffin-based heat storage material encapsulated in microcapsules is also called a thermomemory.
  • the upper surface surrounded by the side wall 600 is covered with the diffuser plate 700.
  • the diffuser plate 700 is an optical element for diffusing the laser beam from the semiconductor laser 300, and is also called a diffuser.
  • FIG. 3 is a diagram showing a definition of an overlap amount between the laser driver 200 and the semiconductor laser 300 in the embodiment of the present technology.
  • the two are arranged so as to overlap each other when viewed from the upper surface.
  • half of the region of the semiconductor laser 300 is overlapped with the laser driver 200 when viewed from the upper surface.
  • the amount of overlap in this case is defined as 50%.
  • the overlap amount is larger than 0% in order to provide the area for the connection via 101 described above.
  • the overlap amount is preferably 50% or less. Therefore, by setting the overlap amount to be larger than 0% and 50% or less, it is possible to reduce the wiring inductance and obtain good heat dissipation characteristics.
  • the inductance IDC [ ⁇ H] of a straight lead wire having a circular cross section having a length L [mm] and a radius R [mm] is expressed by the following equation in free space.
  • ln represents the natural logarithm.
  • IDC 0.0002L ⁇ (ln (2L / R) -0.75)
  • the inductance IDC [ ⁇ H] of the strip line (board wiring pattern) having a length L [mm], a width W [mm], and a thickness H [mm] is expressed by the following equation in free space.
  • IDC 0.0002L ⁇ (ln (2L / (W + H))) +0.2235 ((W + H) / L) +0.5)
  • FIGS. 4 and 5 are trial calculations of the wiring inductance [nH] between the laser driver built inside the printed wiring board and the semiconductor laser electrically connected to the upper part of the printed wiring board.
  • FIG. 4 is a diagram showing a numerical example of the wiring inductance with respect to the wiring length L and the wiring width W when the wiring pattern is formed by the additive method.
  • the additive method is a method of forming a pattern by depositing copper only on a necessary portion of the insulating resin surface.
  • FIG. 5 is a diagram showing a numerical example of the wiring inductance with respect to the wiring length L and the wiring width W when the wiring pattern is formed by the subtractive method.
  • Subtractive is a method of forming a pattern by etching an unnecessary part of a copper-clad laminate.
  • the wiring inductance is preferably 0.5 nH or less, and more preferably 0.3 nH or less, assuming that it is driven at several hundreds of megahertz. Therefore, in consideration of the above estimation results, the wiring length between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 is preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.3 mm or less. Conceivable.
  • [Production method] 6 and 7 are diagrams showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • RDL copper wiring layer
  • an I / O pad 210 made of, for example, aluminum is formed on the semiconductor wafer. Then, a protective insulating layer 220 such as SiN is formed on the surface, and the region of the I / O pad 210 is opened.
  • a surface protective film 230 made of polyimide (PI: Polyimide) or polybenzoxazole (PBO: Polybenzoxazole) is formed, and the region of the I / O pad 210 is opened.
  • titanium tungsten (TiW) of about several tens to 100 nm and copper (Cu) of about 100 to 1,000 nm are continuously sputtered to form an adhesion layer and a seed layer 240.
  • refractory metals such as chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), titanium copper (TiCu), and platinum (Pt) and their alloys are applied to the adhesion layer. You may. Further, in addition to copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), gold (Au), or an alloy thereof may be applied to the seed layer.
  • the photoresist 250 is patterned in order to form a copper land and a copper wiring layer for electrical bonding. Specifically, it is formed by each step of surface cleaning, resist coating, drying, exposure, and development.
  • a copper land and a copper wiring layer (RDL) 260 for electrical bonding are formed on the adhesion layer and the seed layer 240 by a plating method.
  • the plating method for example, an electrolytic copper plating method, an electrolytic nickel plating method, or the like can be used.
  • the diameter of the copper land is about 50 to 100 micrometers
  • the thickness of the copper wiring layer is about 3 to 10 micrometers
  • the minimum width of the copper wiring layer is about 10 micrometers.
  • the photoresist 250 is removed, the copper land of the semiconductor chip and the copper wiring layer (RDL) 260 are masked, and dry etching is performed.
  • dry etching for example, ion milling that irradiates an argon ion beam can be used.
  • the adhesion layer and the seed layer 240 in the unnecessary region can be selectively removed, and the copper land and the copper wiring layer are separated from each other.
  • FIGS. 8 to 12 are diagrams showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology.
  • a peelable copper foil 130 having a two-layer structure of an ultrathin copper foil 132 and a carrier copper foil 131 is roll-laminated or laminated on a support plate 110 via an adhesive resin layer 120. Thermocompression bonding is performed on one side by pressing.
  • a substrate made of an inorganic material, a metal material, a resin material, or the like can be used as the support plate 110.
  • silicon (Si) glass, ceramic, copper, copper-based alloy, aluminum, aluminum alloy, stainless steel, polyimide resin, and epoxy resin can be used.
  • a carrier copper foil 131 having a thickness of 18 to 35 micrometers is vacuum-adhered to an ultrathin copper foil 132 having a thickness of 2 to 5 micrometers.
  • the peelable copper foil 130 for example, 3FD-P3 / 35 (manufactured by Furukawa Circuit Foil Co., Ltd.), MT-18S5DH (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) and the like can be used.
  • the resin material of the adhesive resin layer 120 includes epoxy resin, polyimide resin, PPE resin, phenol resin, PTFE resin, silicon resin, polybutadiene resin, polyester resin, melamine resin, urea resin, and PPS containing a reinforcing material for glass fibers.
  • Organic resins such as resins and PPO resins can be used.
  • the reinforcing material in addition to glass fiber, aramid non-woven fabric, aramid fiber, polyester fiber and the like can also be used.
  • a plating base conductive layer (not shown) having a thickness of 0.5 to 3 micrometers is applied to the surface of the ultrathin copper foil 132 of the peelable copper foil 130 by electroless copper plating.
  • a conductive layer under the electrolytic copper plating that forms a wiring pattern is formed next.
  • this electroless copper plating treatment is omitted, the electrode for electrolytic copper plating is directly brought into contact with the peelable copper foil 130, and the electrolytic copper plating treatment is directly applied on the peelable copper foil 130.
  • a wiring pattern may be formed.
  • a photosensitive resist is attached to the surface of the support plate by roll laminating to form a resist pattern (solder resist 140) for a wiring pattern.
  • a photosensitive resist for example, a dry film plating resist can be used.
  • a wiring pattern 150 having a thickness of about 15 micrometers is formed by electrolytic copper plating.
  • the plating resist is peeled off.
  • the surface of the wiring pattern is roughened to improve the adhesiveness between the interlayer insulating resin and the wiring pattern.
  • the roughening treatment can be performed by a blackening treatment by a redox treatment or a soft etching treatment of a hydrogen peroxide system.
  • the interlayer insulating resin 161 is thermocompression bonded on the wiring pattern by roll laminating or laminating press.
  • an epoxy resin having a thickness of 45 micrometers is roll-laminated.
  • glass epoxy resin copper foils of arbitrary thickness are laminated and thermocompression bonded with a laminated press.
  • the resin material of the interlayer insulating resin 161 include organic resins such as epoxy resin, polyimide resin, PPE resin, phenol resin, PTFE resin, silicon resin, polybutadiene resin, polyester resin, melamine resin, urea resin, PPS resin, and PPO resin. Can be used.
  • these resins alone can be used, or a combination of resins obtained by mixing a plurality of resins or preparing a compound can also be used. Further, an interlayer insulating resin in which an inorganic filler is contained in these materials or a reinforcing material of glass fiber is mixed can also be used.
  • via holes for interlayer electrical connection are formed by a laser method or a photoetching method.
  • the interlayer insulating resin 161 is a thermosetting resin
  • via holes are formed by a laser method.
  • the laser beam an ultraviolet laser such as a harmonic YAG laser or an excimer laser, or an infrared laser such as a carbon dioxide gas laser can be used.
  • a via hole is formed by laser light, a thin resin film may remain on the bottom of the via hole, so a desmear treatment is performed.
  • the resin is swollen with a strong alkali, and the resin is decomposed and removed using an oxidizing agent such as chromic acid or an aqueous solution of permanganate. It can also be removed by plasma treatment or sandblasting with an abrasive.
  • an oxidizing agent such as chromic acid or an aqueous solution of permanganate. It can also be removed by plasma treatment or sandblasting with an abrasive.
  • the interlayer insulating resin 161 is a photosensitive resin
  • via holes 170 are formed by a photoetching method. That is, the via hole 170 is formed by developing after exposing with ultraviolet rays through a mask.
  • a photosensitive resist is attached by roll laminating to the surface of the interlayer insulating resin 161 whose surface is electroless plated.
  • a dry film photosensitive plated resist film can be used as the photosensitive resist in this case.
  • a plating resist pattern in which the via hole 170 portion and the wiring pattern portion are opened is formed.
  • the opening portion of the plating resist pattern is subjected to electrolytic copper plating treatment with a thickness of 15 micrometers.
  • the plating resist is peeled off, and the electroless plating remaining on the interlayer insulating resin is removed by flash etching of a hydrogen peroxide system, so that the via holes are filled with copper plating as shown in h in FIG. Form a wiring pattern with 170. Then, the same roughening step of the wiring pattern and the forming step of the interlayer insulating resin 162 are repeated.
  • DAF Die Attach Film
  • the interlayer insulating resin 163 is thermocompression bonded by roll laminating or a laminated press.
  • the same via hole processing, desmear treatment, roughening treatment, electroless plating treatment, and electrolytic plating treatment as before are performed.
  • the processing of the shallow via hole 171 on the copper land of the laser driver 200, the processing of the deep via hole 172 one layer below, the desmear treatment, and the roughening treatment are performed at the same time.
  • the shallow via hole 171 is a filled via filled with copper plating.
  • the size and depth of vias are on the order of 20 to 30 micrometers, respectively.
  • the size of the land is about 60 to 80 micrometers in diameter.
  • the deep via hole 172 is a so-called conformal via in which copper plating is applied only to the outside of the via.
  • the size and depth of the vias are on the order of 80 to 150 micrometers, respectively.
  • the size of the land is about 150 to 200 micrometers in diameter. It is desirable that the deep via hole 172 is arranged via an insulating resin of about 100 micrometers from the outer shape of the laser driver 200.
  • the same interlayer insulating resin as before is thermocompression bonded by roll laminating or laminating press. At this time, the inside of the conformal via is filled with the interlayer insulating resin. Next, the same via hole processing, desmear treatment, roughening treatment, electroless plating treatment, and electrolytic plating treatment as before are performed.
  • the support plate 110 is separated by peeling from the interface between the carrier copper foil 131 of the peelable copper foil 130 and the ultrathin copper foil 132.
  • the ultrathin copper foil 132 and the conductive layer underneath the plating are removed by using sulfuric acid-hydrogen peroxide soft etching to obtain a component-embedded substrate with an exposed wiring pattern. Can be done.
  • a solder resist 180 having a pattern having an opening in the land portion of the wiring pattern is printed on the exposed wiring pattern.
  • the solder resist 180 can also be formed by a roll coater using a film type.
  • electroless Ni plating of 3 micrometers or more is formed on the land portion of the opening of the solder resist 180, and electroless Au plating of 0.03 micrometers or more is formed on the electroless Ni plating.
  • Electroless Au plating may be formed over 1 micrometer. Furthermore, it is also possible to precoat solder on it.
  • electrolytic Ni plating may be formed at 3 micrometers or more in the opening of the solder resist 180, and electrolytic Au plating may be formed at 0.5 micrometers or more on the electrolytic Ni plating.
  • an organic rust preventive film may be formed in the opening of the solder resist 180 in addition to metal plating.
  • cream solder may be printed and applied to the land for external connection as a connection terminal, and a solder ball BGA (Ball Grid Array) may be mounted.
  • a connection terminal a copper core ball, a copper pillar bump, a land grid array (LGA: Land Grid Array), or the like may be used.
  • the semiconductor laser 300, the photodiode 400 and the passive component 500 are mounted on the surface of the substrate 100 manufactured in this manner, and the side wall 600 and the diffuser plate 700 are attached.
  • the outer shape is processed with a dicer or the like to separate the pieces into individual pieces after performing the process in the form of a collective substrate.
  • peelable copper foil 130 and the support plate 110 are used has been described in the above-mentioned steps, it is also possible to use a copper-clad laminate (CCL: Copper Clad Laminate) instead of these. Further, as a manufacturing method for incorporating the component into the substrate, a method of forming a cavity in the substrate and mounting the component may be used.
  • CCL Copper Clad Laminate
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a manufacturing process of the semiconductor laser driving device 10 according to the first embodiment of the present technology.
  • the semiconductor laser 300 is die-attached with a conductive paste on the substrate 100 containing the laser driver 200, and the bonding wire 302 is formed. As a result, the semiconductor laser 300 and the wiring of the substrate 100 are electrically connected.
  • a side wall 600 is formed around the semiconductor laser 300 mounted.
  • the side wall 600 has a recess.
  • the side wall 600 may be formed by mold molding using a thermosetting resin as a material, may be formed by cutting, or may be formed by sheet metal processing.
  • the recess of the side wall 600 is filled with the heat storage material 610.
  • the filling method of the heat storage material 610 for example, an insert molding method in which the heat storage material 610 is injected into the recess of the side wall 600, a coating method in which the heat storage material 610 is applied, and the like are assumed.
  • the diffuser plate 700 is attached.
  • the semiconductor laser driving device 10 having the heat storage material 610 is formed in the recess of the side wall 600.
  • the wiring inductance can be reduced by making the electrical connection between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 via the connection via 101. .. Specifically, by setting the wiring length between the two to 0.5 mm or less, the wiring inductance thereof can be set to 0.5 nanohenry or less. Further, by reducing the amount of overlap between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 to 50% or less, a certain number of thermal vias can be arranged directly under the semiconductor laser 300, and good heat dissipation characteristics can be obtained. be able to.
  • the heat storage material 610 temporarily stores the heat generated by the semiconductor laser 300 and the laser driver 200, so that it is possible to prevent the temperature of the semiconductor laser driving device 10 from rising as a whole.
  • the generated heat is dissipated from the heat storage material 610 to the motherboard and the atmosphere under the condition that the heat generated from each component is small.
  • the bonding wire 302 is formed so that the side wall 600 does not cover the bonding wire 302.
  • the second embodiment an example in which the side wall 600 is formed so as to cover the bonding wire 302 will be described. Since the substrate 100 itself containing the laser driver 200 is the same as that of the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the semiconductor laser driving device 10 according to the second embodiment of the present technology.
  • the side wall 600 is formed so as to cover the bonding wire 302 of the semiconductor laser 300 mounted on the substrate 100 and the periphery of the semiconductor laser 300.
  • the side wall 600 has a recess as in the first embodiment described above, and the recess is filled with the heat storage material 610.
  • the properties of the heat storage material 610 are the same as those in the first embodiment described above.
  • the upper surface surrounded by the side wall 600 is covered with the diffuser plate 700 as in the first embodiment described above.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a manufacturing process of the semiconductor laser driving device 10 according to the second embodiment of the present technology.
  • the semiconductor laser 300 is die-attached with a conductive paste on the substrate 100 containing the laser driver 200, and the bonding wire 302 is formed. As a result, the semiconductor laser 300 and the wiring of the substrate 100 are electrically connected.
  • a side wall 600 is formed around the semiconductor laser 300 mounted.
  • the side wall 600 is formed so as to surround the bonding wire 302 of the semiconductor laser 300 and the semiconductor laser 300. As a result, peeling of the bonding wire 302 due to moisture, corrosive gas, or vibrational impact can be suppressed.
  • the side wall 600 has a recess as in the first embodiment described above.
  • the side wall 600 may be formed by mold molding using a thermosetting resin as a material, may be formed by cutting, or may be formed by sheet metal processing.
  • the recess of the side wall 600 is filled with the heat storage material 610.
  • the filling method of the heat storage material 610 for example, an insert molding method, a coating method, or the like is assumed.
  • the diffuser plate 700 is attached.
  • the recess is filled with the heat storage material 610, and the semiconductor laser driving device 10 having the bonding wire 302 and the side wall 600 covering the periphery of the semiconductor laser 300 is formed.
  • the semiconductor laser driving device 10 with reduced wiring inductance it is possible to perform highly efficient heat dissipation and protect the bonding wire 302 by a simple structure. ..
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the semiconductor laser driving device 10 according to the third embodiment of the present technology.
  • the semiconductor laser 300 is flip-chip mounted on the substrate 100. Therefore, a solder bump 301 is formed at the connection terminal portion of the semiconductor laser 300.
  • solder bump 301 is formed at the connection terminal portion of the semiconductor laser 300.
  • other materials such as copper (Cu) pillar bumps and gold (Au) bumps may be used as the connection terminal portion.
  • MUF620 is used. This MUF620 is an example of the sealing portion described in the claims.
  • the semiconductor laser 300, the photodiode 400 and the passive component 500 mounted on the surface of the substrate 100 are surrounded by the MUF 620. Therefore, the MUF 620 forms an underfill of the connection terminal portion of the semiconductor laser 300 and simultaneously forms the side wall portion.
  • a thermosetting resin is assumed as the material of this MUF620.
  • the MUF 620 has a recess, and the recess is filled with the heat storage material 610 as in the above-described embodiment.
  • the heat storage material 610 temporarily stores the heat generated in the semiconductor laser 300 and the laser driver 200, so that it is possible to prevent the temperature of the entire semiconductor laser driving device 10 from rising.
  • the temperature rise of the entire semiconductor laser driving device 10 can be prevented by filling the MUF 620 with the heat storage material 610.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the semiconductor laser driving device 10 according to the fourth embodiment of the present technology.
  • Solder bumps 301 are formed on the connection terminals of the semiconductor laser 300 in the same manner as in the third embodiment described above. Similarly, other materials such as copper (Cu) pillar bumps and gold (Au) bumps may be used as the connection terminal portion.
  • Cu copper
  • Au gold
  • connection terminal portion of the semiconductor laser 300 is surrounded by the CUF630.
  • a thermosetting resin is assumed.
  • CUF630 is an example of the sealing portion described in the claims.
  • a side wall 600 is formed around the semiconductor laser 300 mounted on the surface of the substrate 100, as in the first embodiment described above. Then, the recess of the side wall 600 is filled with the heat storage material 610 as in the first embodiment described above.
  • the temperature of the entire semiconductor laser driving device 10 rises by using the CUF 630 for the connection terminal portion and filling the recess of the side wall 600 with the heat storage material 610. Can be prevented.
  • FIG. 18 is a diagram showing a system configuration example of the electronic device 800, which is an application example of the embodiment of the present technology.
  • the electronic device 800 is a mobile terminal equipped with the semiconductor laser drive device 10 according to the above-described embodiment.
  • the electronic device 800 includes an imaging unit 810, a semiconductor laser driving device 820, a shutter button 830, a power button 840, a control unit 850, a storage unit 860, a wireless communication unit 870, a display unit 880, and a battery. It is equipped with 890.
  • the image pickup unit 810 is an image sensor that captures a subject.
  • the semiconductor laser driving device 820 is the semiconductor laser driving device 10 according to the above-described embodiment.
  • the shutter button 830 is a button for instructing the imaging timing in the imaging unit 810 from the outside of the electronic device 800.
  • the power button 840 is a button for instructing the on / off of the power of the electronic device 800 from the outside of the electronic device 800.
  • the control unit 850 is a processing unit that controls the entire electronic device 800.
  • the storage unit 860 is a memory that stores data and programs necessary for the operation of the electronic device 800.
  • the wireless communication unit 870 performs wireless communication with the outside of the electronic device 800.
  • the display unit 880 is a display for displaying an image or the like.
  • the battery 890 is a power supply source that supplies power to each part of the electronic device 800.
  • a specific phase (for example, rise timing) of the light emission control signal that controls the image pickup unit 810 and the semiconductor laser drive device 820 is set to 0 degrees, and the amount of light received from 0 degrees to 180 degrees is detected as Q1 to detect 180 degrees to 360 degrees. The amount of received light up to is detected as Q2. Further, the imaging unit 810 detects the light receiving amount from 90 degrees to 270 degrees as Q3, and detects the light receiving amount from 270 degrees to 90 degrees as Q4.
  • the unit of the distance d is, for example, meters (m).
  • c is the speed of light, the unit of which is, for example, meters per second (m / s).
  • arctan is the inverse function of the tangent function.
  • the value of "(Q3-Q4) / (Q1-Q2)" indicates the phase difference between the irradiation light and the reflected light.
  • ⁇ indicates the pi.
  • f is the frequency of the irradiation light, and the unit thereof is, for example, megahertz (MHz).
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of an external configuration of an electronic device 800, which is an application example of the embodiment of the present technology.
  • This electronic device 800 is housed in a housing 801, has a power button 840 on the side surface, and has a display unit 880 and a shutter button 830 on the front surface. Further, an optical region of the imaging unit 810 and the semiconductor laser driving device 820 is provided on the back surface.
  • the normal captured image 881 can be displayed on the display unit 880, but also the depth image 882 according to the distance measurement result using ToF can be displayed.
  • a mobile terminal such as a smartphone is illustrated as the electronic device 800, but the electronic device 800 is not limited to this, and may be, for example, a digital camera, a game machine, a wearable device, or the like. Good.
  • the present technology can have the following configurations.
  • the semiconductor laser driving device according to (1) or (2) above, wherein the heat storage material is a paraffin-based heat storage material.
  • the semiconductor laser driving device according to (1) or (2) above, wherein the heat storage material is a PCM (Phase Change Materials) sheet.
  • a bonding wire is formed at the connection terminal portion of the semiconductor laser to the substrate.
  • the semiconductor laser driving device according to any one of (1) to (5) above, wherein the side wall covers a region including the bonding wire.
  • the semiconductor laser drive device according to any one of (1) to (6) above, wherein the connection wiring has a length of 0.5 mm or less.
  • the semiconductor laser drive device according to any one of (1) to (7) above, wherein the connection wiring is via a connection via provided on the substrate.
  • the semiconductor laser driving device according to any one of (1) to (8) above, wherein a part of the semiconductor laser is arranged above the laser driver.
  • the semiconductor laser driving device (10) The semiconductor laser driving device according to (9), wherein a portion of 50% or less of the area of the semiconductor laser is arranged above the laser driver.
  • An electronic device including a side wall having a heat storage material inside surrounding a region containing the semiconductor laser on the one surface of the substrate.
  • a method for manufacturing a semiconductor laser driving device comprising a procedure of forming a side wall having a heat storage material inside by surrounding a region including the semiconductor laser on the one surface of the substrate.

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Abstract

半導体レーザ駆動装置において、簡易な構造により良好な放熱特性を得る。　半導体レーザ駆動装置は、基板と、レーザドライバと、半導体レーザとを備える。基板は、レーザドライバを内蔵する。半導体レーザは、基板の一方の面に実装される。接続配線は、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する。側壁は、基板の半導体レーザが実装された面において、半導体レーザを含む領域を囲む。この側壁は内部に蓄熱材を有する。

Description

半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法
　本技術は、半導体レーザ駆動装置に関する。詳しくは、レーザドライバ内蔵基板と半導体レーザとを備える半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法に関する。
　半導体レーザの基本特性の一つとして、注入した電流に対するレーザ光の出力特性があり、これは一般的には半導体レーザのＩ－Ｌ特性と呼ばれる。レーザが発光し始めるしきい値電流Ｉｔｈ（発振開始電流）を超えるとレーザ発振が始まり、加える電流とともに光出力が急激かつ直線的に増加する。実用上、このしきい値の電流は小さいほど良い。また、電流の増加△Ｉに対する光出力の増加△Ｌの比（傾き）を微分量子効率ηｐ［ｍＷ／ｍＡ］と呼び、電流を増加させた時にどの程度の光強度が増加するかを表している。この傾きが大きいほど特性は良い。半導体レーザは温度上昇の影響を受けやすく、しきい値電流が大きくなる、また、微分量子効率が下がって出力が落ちる等、半導体レーザの劣化を確認することができる。このような半導体レーザ駆動装置の冷却機構としては、半導体レーザ駆動装置で発生した熱を空気で放熱する空冷式や、循環式冷却水供給装置（チラー）等に接続して使用される水冷式が知られている。
　例えば、半導体レーザアレイから発生する熱を放熱する半導体レーザ放熱部材と、ファイバレーザ用光ファイバから発生する熱を放熱するファイバレーザ放熱部材と、冷却風を送風する冷却ファンと、冷却ファンから送風される冷却風を導風するガイド部材とを備えたレーザ駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、Ｌ字状に屈曲したヒートパイプと、該ヒートパイプの略水平部に取り付けられた複数の放熱フィンと、複数のヒートパイプの略垂直部が取り付けられた受熱板とを有する放熱器と、受熱板に取り付けられた複数の電子機器と、複数の電子機器が収納される収納容器とを有する電子機器冷却構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。また、遠心ファンを収納する空洞部を備え、所定間隙で積層され、空気誘導部を備えた複数の薄板状体と、薄板状体の端部に接続され、薄板状体の前記空気誘導部に導かれた空気がその中を通る少なくとも１つの放熱フィン部と、一方の端部が発熱部品と熱的に接続された薄板状体の部分に熱的に接続され、他方の端部が放熱フィン部に熱的に接続され、少なくとも一部が、薄板状体との間に、空間部を備えて配置されている少なくとも１つのヒートパイプとを備えた薄型ヒートシンクが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００８－０２１８９９号公報 特開２０１２－０５９９５２号公報 特開２００９－２３９１６６号公報
　しかしながら、これら従来の技術では、冷却ファンやヒートシンクまたはヒートパイプを設置することにより、半導体レーザ駆動装置が大型化してしまうという問題がある。
　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、簡易な構造により良好な放熱特性を得ることを目的とする。
　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、レーザドライバを内蔵する基板と、上記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、上記レーザドライバと上記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、上記基板の上記一方の面において上記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁とを具備する半導体レーザ駆動装置およびその半導体レーザ駆動装置を備える電子機器である。これにより、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する半導体レーザ駆動装置の放熱を促進するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記蓄熱材は、上記半導体レーザ駆動装置の使用可能な限界温度未満において相変化を起こすものであってもよい。具体的には、酸化バナジウム、パラフィン系蓄熱材、または、ＰＣＭ（Phase Change Materials）シートの何れかを用いてもよい。
　また、この第１の側面において、上記基板に対する上記半導体レーザの接続端子部にはボンディングワイヤが形成され、上記側壁は、上記ボンディングワイヤを含む領域を覆うようにしてもよい。これにより、放熱を促進する側壁を形成するとともにボンディングワイヤを保護するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備えることが望ましい。また、上記接続配線は、０．３ミリメートル以下であることがより好ましい。
　また、この第１の側面において、上記接続配線は、上記基板に設けられる接続ビアを介してもよい。これにより、配線長を短くするという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記半導体レーザは、その一部が上記レーザドライバの上方に重ねて配置されるようにしてもよい。この場合において、上記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が上記レーザドライバの上方に重ねて配置されるようにしてもよい。
　また、この第１の側面において、上記側壁に囲まれた領域の上方を覆う拡散板とをさらに具備してもよい。これにより、放熱を促進する側壁に拡散板を取り付けるという作用をもたらす。
　また、本技術の第２の側面は、支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、上記レーザドライバの接続配線を形成して上記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、上記基板の一方の面に半導体レーザを実装して上記接続配線を介して上記レーザドライバと上記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、上記基板の上記一方の面において上記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁を形成する手順とを具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法である。これにより、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続するとともに放熱を促進する半導体レーザ駆動装置を製造するという作用をもたらす。
本技術の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の上面図の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。 本技術の実施の形態におけるレーザドライバ２００と半導体レーザ３００とのオーバラップ量の定義を示す図である。 アディティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。 サブトラクティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。 本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）を加工する工程の一例を示す第１の図である。 本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）を加工する工程の一例を示す第２の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第１の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第２の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第３の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第４の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第５の図である。 本技術の第１の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の製造工程の一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の製造工程の一例を示す図である。 本技術の第３の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。 本技術の第４の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。 本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００のシステム構成例を示す図である。 本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００の外観構成例を示す図である。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（側壁に蓄熱材を充填した例）
　２．第２の実施の形態（側壁がボンディングワイヤを含む領域を覆う例）
　３．第３の実施の形態（ＭＵＦを利用した例）
　４．第４の実施の形態（ＣＵＦを利用した例）
　５．適用例
　＜１．第１の実施の形態＞
　［半導体レーザ駆動装置］
　図１は、本技術の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の上面図の一例を示す図である。
　この半導体レーザ駆動装置１０は、ＴｏＦによる距離の測定を想定したものである。ＴｏＦは、ストラクチャードライトほどではないものの奥行き精度が高く、また、暗い環境下でも問題なく動作可能という特徴を有する。他にも、装置構成の単純さや、コストなどにおいて、ストラクチャードライトやステレオカメラなどの他の方式と比べてメリットが多いと考えられる。
　この半導体レーザ駆動装置１０では、レーザドライバ２００を内蔵する基板１００の表面に、半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００がワイヤボンディングにより電気接続されて実装される。基板１００としては、プリント配線板が想定される。
　半導体レーザ３００は、化合物半導体のＰＮ接合に電流を流すことにより、レーザ光を放射する半導体デバイスである。具体的には、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が想定される。ここで、利用される化合物半導体としては、例えば、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）、アルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）などが想定される。
　レーザドライバ２００は、半導体レーザ３００を駆動するためのドライバ集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）である。このレーザドライバ２００は、フェイスアップ状態で基板１００に内蔵される。半導体レーザ３００との間の電気接続については、配線インダクタンスを低減させる必要があるため、出来る限り短い配線長とすることが望ましい。この具体的数値については後述する。
　フォトダイオード４００は、光を検出するためのダイオードである。このフォトダイオード４００は、半導体レーザ３００の光強度を監視して、半導体レーザ３００の出力を一定に維持するためのＡＰＣ制御（Automatic Power Control）に用いられる。
　受動部品５００は、コンデンサおよび抵抗などの能動素子以外の回路部品である。この受動部品５００には、半導体レーザ３００を駆動するためのデカップリングコンデンサが含まれる。
　図２は、本技術の第１の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。
　上述のように、基板１００はレーザドライバ２００を内蔵し、その表面には半導体レーザ３００などが実装される。基板１００における半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続は、接続ビア１０１を介して行われる。この接続ビア１０１を用いることにより、配線長を短くすることが可能となる。なお、接続ビア１０１は、特許請求の範囲に記載の接続配線の一例である。
　基板１００の表面に実装された半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００は、側壁６００によって囲まれる。この側壁６００には凹部があり、その凹部に蓄熱材６１０が充填される。蓄熱材６１０は、半導体レーザ駆動装置１０の使用可能な限界温度未満で相変化を起こす。
　蓄熱材６１０は、酸化バナジウム、パラフィン系蓄熱材、または、ＰＣＭ（Phase Change Materials：相変化材料）シートなどが想定される。これらの熱伝導率は、例えば、１０乃至２５０ワット毎メートルケルビン（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。また、潜熱は、例えば、５０乃至５１０ジュール毎グラム（Ｊ／ｇ）である。酸化バナジウム等の蓄熱材は、住宅の冷暖房、輸送中の保温や保冷などの用途で用いられている。
　酸化バナジウムは、常温で固体であり、紛体にすれば比較的扱いやすく、パラフィン系蓄熱材と比較して潜熱が大きい。その一方で、酸化バナジウムは、パラフィン系蓄熱材と比較して密度が大きい。また、パラフィン系蓄熱材は、８０℃以上などの高温で固体からゲル状態になるが、マイクロカプセルに内包すれば、扱いが容易となる。なお、パラフィン系蓄熱材をマイクロカプセルに内包したものは、サーモメモリーとも呼ばれる。
　側壁６００によって囲まれた上面は、拡散板７００によって覆われる。この拡散板７００は、半導体レーザ３００からのレーザ光を拡散させるための光学素子であり、ディフューザとも呼ばれる。
　図３は、本技術の実施の形態におけるレーザドライバ２００と半導体レーザ３００とのオーバラップ量の定義を示す図である。
　上述のように、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続は接続ビア１０１を介して行われることを想定しているため、上面から見ると両者は重なって配置されることになる。その一方で、半導体レーザ３００の下面にはサーマルビアを設けることが望ましく、そのための領域を確保する必要もある。そこで、レーザドライバ２００と半導体レーザ３００の位置関係を明らかにするために、両者のオーバラップ量を以下のように定義する。
　同図におけるａに示す配置では、上面から見て両者に重なる領域が存在しない。この場合のオーバラップ量を０％と定義する。一方、同図におけるｃに示す配置では、上面から見て半導体レーザ３００の全てがレーザドライバ２００と重なっている。この場合のオーバラップ量を１００％と定義する。
　そして、同図におけるｂに示す配置では、上面から見て半導体レーザ３００の半分の領域がレーザドライバ２００と重なっている。この場合のオーバラップ量を５０％と定義する。
　この実施の形態では、上述の接続ビア１０１のための領域を設けるために、オーバラップ量は０％よりも大きいことが望ましい。一方、半導体レーザ３００の直下においてある程度の数のサーマルビアを配置することを考慮すると、オーバラップ量は５０％以下であることが望ましい。したがって、オーバラップ量を０％より大きく、５０％以下とすることにより、配線インダクタンスを小さくするとともに、良好な放熱特性を得ることが可能となる。
　［配線インダクタンス］
　上述のように、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続においては、配線インダクタンスが問題となる。全ての導体には誘導成分があり、ＴｏＦシステムのような高周波領域では、極めて短いリード線のインダクタンスでも悪影響をおよぼすおそれがある。すなわち、高周波動作した際に、配線インダクタンスの影響によりレーザドライバ２００から半導体レーザ３００を駆動するための駆動波形が歪んでしまい、動作が不安定になるおそれがある。
　ここで、配線インダクタンスを計算するための理論式について検討する。例えば、長さＬ［ｍｍ］、半径Ｒ［ｍｍ］の円形断面を持つ直線リード線のインダクタンスＩＤＣ［μＨ］は、自由空間において次式により表される。ただし、ｌｎは自然対数を表す。
　　ＩＤＣ＝０．０００２Ｌ・（ｌｎ（２Ｌ／Ｒ）－０．７５）
　また、例えば、長さＬ［ｍｍ］、幅Ｗ［ｍｍ］、厚さＨ［ｍｍ］のストリップ・ライン（基板配線パターン）のインダクタンスＩＤＣ［μＨ］は、自由空間において次式により表される。
　　ＩＤＣ＝０．０００２Ｌ・（ｌｎ（２Ｌ／（Ｗ＋Ｈ））
　　　　　　　　　　　　　　　＋０．２２３５（（Ｗ＋Ｈ）／Ｌ）＋０．５）
　プリント配線板の内部に内蔵されたレーザドライバとプリント配線板の上部に電気接続された半導体レーザとの配線インダクタンス［ｎＨ］を試算したものが、図４および図５である。
　図４は、アディティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。アディティブ法とは、絶縁樹脂面の必要な部分にだけ銅を析出させて、パターン形成する方法である。
　図５は、サブトラクティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。サブトラクティブとは、銅張積層板の不要な部分をエッチングして、パターンを形成する方法である。
　ＴｏＦシステムのような半導体レーザ駆動装置の場合、数百メガヘルツで駆動させることを想定すると、配線インダクタンスとしては０．５ｎＨ以下であることが望ましく、さらに０．３ｎＨ以下であることがより好ましい。したがって、上述の試算結果を考慮すると、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の配線長としては、０．５ミリメートル以下にすることが望ましく、さらに０．３ミリメートル以下であることがより好ましいと考えられる。
　［製造方法］
　図６および図７は、本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）を加工する工程の一例を示す図である。
　まず、図６におけるａに示すように、半導体ウェハにおいて、例えばアルミニウムなどによるＩ／Ｏパッド２１０が形成される。そして、表面にＳｉＮなどの保護絶縁層２２０が成膜され、Ｉ／Ｏパッド２１０の領域が開孔される。
　次に、図６におけるｂに示すように、ポリイミド（ＰＩ：Polyimide）またはポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ：Polybenzoxazole）による表面保護膜２３０が成膜され、Ｉ／Ｏパッド２１０の領域が開孔される。
　次に、図６におけるｃに示すように、数十乃至百ｎｍ程度のチタンタングステン（ＴｉＷ）、百乃至千ｎｍ程度の銅（Ｃｕ）を連続スパッタして密着層およびシード層２４０を形成する。ここで、密着層は、チタンタングステン（ＴｉＷ）の他にクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、チタン銅（ＴｉＣｕ）、プラチナ（Ｐｔ）等の高融点金属やその合金を適用してもよい。また、シード層には、銅（Ｃｕ）の他にニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、または、その合金を適用してもよい。
　次に、図７におけるｄに示すように、電気接合用の銅ランドと銅配線層を形成するために、フォトレジスト２５０をパターニングする。具体的には、表面洗浄、レジスト塗布、乾燥、露光、現像の各工程によって形成する。
　次に、図７におけるｅに示すように、密着層およびシード層２４０の上にめっき法により、電気接合用の銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）２６０を形成する。ここで、めっき法としては、例えば、電解銅めっき法や電解ニッケルめっき法などを用いることができる。また、銅ランドの直径は５０乃至１００マイクロメートル程度、銅配線層の厚さは３乃至１０マイクロメートル程度、銅配線層の最小幅は１０マイクロメートル程度が望ましい。
　次に、図７におけるｆに示すように、フォトレジスト２５０を除去し、半導体チップの銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）２６０をマスクして、ドライエッチングを行う。ここで、ドライエッチングは、例えば、アルゴンイオンビームを照射するイオンミリングを用いることができる。このドライエッチングにより、不要領域の密着層およびシード層２４０を選択的に除去することができ、銅ランドおよび銅配線層が各々分離される。なお、この不要領域の除去は、王水、硝酸第二セリウムアンモニウムや水酸化カリウムの水溶液等のウエットエッチングでも可能だが、銅ランドおよび銅配線層を構成する金属層のサイドエッチや厚み減少を考慮するとドライエッチングの方が望ましい。
　図８乃至図１２は、本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す図である。
　まず、図８におけるａに示すように、支持板１１０に接着性樹脂層１２０を介して、極薄銅箔１３２とキャリア銅箔１３１の２層構造から成るピーラブル銅箔１３０を、ロールラミネートまたは積層プレスにより片面に熱圧着させる。
　支持板１１０は、無機材料や金属材料、樹脂材料等からなる基板を使用することができる。例えば、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、セラミック、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミ合金、ステンレス、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂を使用することができる。
　ピーラブル銅箔１３０は、厚さ２乃至５マイクロメートルの極薄銅箔１３２に、厚さ１８乃至３５マイクロメートルのキャリア銅箔１３１を真空密着したものを用いる。ピーラブル銅箔１３０としては、例えば、３ＦＤ－Ｐ３／３５（古河サーキットフォイル株式会社製）、ＭＴ－１８Ｓ５ＤＨ（三井金属鉱業株式会社製）等を用いることができる。
　接着性樹脂層１２０の樹脂材料としては、ガラス繊維の補強材入りの、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＰＯ樹脂などの有機樹脂を使用することができる。また、補強材としては、ガラス繊維以外に、アラミド不織布やアラミド繊維、ポリエステル繊維などを用いることもできる。
　次に、図８におけるｂに示すように、無電解銅めっき処理により、ピーラブル銅箔１３０の極薄銅箔１３２の表面に厚さ０．５乃至３マイクロメートルの（図示しない）めっき下地導電層を形成する。なお、この無電解銅めっき処理は、次に配線パターンを形成する電解銅めっきの下地の導電層を形成するものである。ただし、この無電解銅めっき処理を省略して、ピーラブル銅箔１３０に直接的に電解銅めっき用の電極を接触させて、ピーラブル銅箔１３０の上に直接的に電解銅めっき処理を施して、配線パターンを形成してもよい。
　次に、図８におけるｃに示すように、支持板の表面に感光性レジストをロールラミネートで貼り付けて、配線パターン用のレジストパターン（ソルダーレジスト１４０）を形成する。この感光性レジストとしては、例えば、ドライフィルムのめっきレジストを用いることができる。
　次に、図８におけるｄに示すように、電解銅めっき処理により、厚さ１５マイクロメートル程度の配線パターン１５０を形成する。
　次に、図９におけるｅに示すように、めっきレジストを剥離させる。そして、層間絶縁性樹脂を形成するための前処理として、配線パターン表面を粗化処理して、層間絶縁性樹脂と配線パターンの接着性を向上させる。なお、粗化処理は、酸化還元処理による黒化処理または過水硫酸系のソフトエッチング処理によって行うことができる。
　次に、図９におけるｆに示すように、配線パターン上に層間絶縁性樹脂１６１を、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。例えば、厚さ４５マイクロメートルのエポキシ樹脂をロールラミネートする。 ガラスエポキシ樹脂を使う場合は、任意の厚さの銅箔を重ね合わせて、積層プレスで熱圧着させる。層間絶縁性樹脂１６１の樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＰＯ樹脂などの有機樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂単独でも、複数樹脂を混合あるいは化合物を作成するなどした樹脂の組み合わせも使用することができる。さらに、これらの材料に無機フィラーを含有させたり、ガラス繊維の補強材を混入させたりした層間絶縁性樹脂も使用することができる。
　次に、図９におけるｇに示すように、層間電気接続用のビアホールをレーザ法またはフォトエッチング法により形成する。層間絶縁性樹脂１６１が熱硬化性樹脂の場合は、レーザ法によりビアホールを形成する。レーザ光としては、高調波ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの紫外線レーザ、炭酸ガスレーザなどの赤外線レーザを用いることができる。なお、レーザ光にてビアホールを形成した場合は、ビアホール底に薄い樹脂膜が残る場合があるため、デスミア処理を行う。このデスミア処理は、強アルカリにより樹脂を膨潤させ、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液等の酸化剤を使用して樹脂を分解除去する。また、プラズマ処理や研磨材によるサンドブラスト処理にて除去することもできる。層間絶縁性樹脂１６１が感光性樹脂の場合は、フォトエッチング法によりビアホール１７０を形成する。つまり、マスクを通して、紫外線を用いて露光した後に現像することにより、ビアホール１７０を形成する。
　次に、粗化処理の後、ビアホール１７０の壁面および層間絶縁性樹脂１６１の表面に、無電解めっき処理を行う。次に、表面に無電解めっき処理した層間絶縁性樹脂１６１の面に感光性レジストをロールラミネートで貼り付ける。この場合の感光性レジストとしては、例えば、ドライフィルムの感光性めっきレジストフィルムを用いることができる。この感光性めっきレジストフィルムを露光した後に現像することにより、ビアホール１７０の部分および配線パターンの部分を開口しためっきレジストのパターンを形成する。 次に、めっきレジストパターンの開口部分に、厚さ１５マイクロメートルの電解銅めっき処理を施す。 次に、めっきレジストを剥離し、層間絶縁性樹脂上に残っている無電解めっきを過水硫酸系のフラッシュエッチングなどで除去することにより、図９におけるｈに示すような銅めっきで充填したビアホール１７０と配線パターンを形成する。そして、同様の配線パターンの粗化工程と層間絶縁性樹脂１６２の形成工程を繰り返し行う。
　次に、図１０におけるｉに示すように、厚み約３０乃至５０マイクロメートルに薄化した銅ランドおよび銅配線層を加工済みのダイアタッチフィルム（Die Attach Film：ＤＡＦ）２９０が付いたレーザドライバ２００をフェイスアップ状態で実装する。
　次に、図１０におけるｊに示すように、層間絶縁性樹脂１６３を、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。
　次に、図１０におけるｋおよび図１１におけるｌに示すように、これまでと同様のビアホール加工、デスミア処理、粗化処理、無電解めっき処理、電解めっき処理を行う。なお、レーザドライバ２００の銅ランドへの浅いビアホール１７１の加工と、１階層下の深いビアホール１７２の加工、デスミア処理および粗化処理とは同時に行う。
　ここで、浅いビアホール１７１は、銅めっきで充填したフィルドビアである。ビアのサイズおよび深さは、それぞれ２０乃至３０マイクロメートル程度である。また、ランドのサイズは、直径６０乃至８０マイクロメートル程度である。
　一方、深いビアホール１７２は、銅めっきをビア外側のみに施したいわゆるコンフォーマルビアである。ビアのサイズおよび深さは、それぞれ８０乃至１５０マイクロメートル程度である。また、ランドのサイズは、直径１５０乃至２００マイクロメートル程度である。なお、深いビアホール１７２は、レーザドライバ２００の外形より１００マイクロメートル程度の絶縁性樹脂を介して配置することが望ましい。
　次に、図１１におけるｍに示すように、これまでと同様の層間絶縁性樹脂を、ロールラミネートまたは積層プレスにより熱圧着させる。この際、コンフォーマルビアの内側が層間絶縁性樹脂で充填される。次に、これまでと同様のビアホール加工、デスミア処理、粗化処理、無電解めっき処理、および、電解めっき処理を行う。
　次に、図１１におけるｎに示すように、支持板１１０を、ピーラブル銅箔１３０のキャリア銅箔１３１と極薄銅箔１３２の界面より剥離させることによって、分離する。
　次に、図１２におけるｏに示すように、硫酸－過酸化水素系ソフトエッチングを用いて極薄銅箔１３２とめっき下地導電層を除去することにより、配線パターンが露出した部品内蔵基板を得ることができる。
　次に、図１２におけるｐに示すように、露出させた配線パターン上に、配線パターンのランド部分において開口部を有するパターンのソルダーレジスト１８０を印刷する。なお、ソルダーレジスト１８０は、フィルムタイプを用いて、ロールコーターによって形成することも可能である。次に、ソルダーレジスト１８０の開口部のランド部分に、無電解Ｎｉめっきを３マイクロメートル以上形成し、その上に無電解Ａｕめっきを０．０３マイクロメートル以上形成する。無電解Ａｕめっきは１マイクロメートル以上形成してもよい。さらに、その上に半田をプリコートすることも可能である。または、ソルダーレジスト１８０の開口部に、電解Ｎｉめっきを３マイクロメートル以上形成し、その上に電解Ａｕめっきを０．５マイクロメートル以上形成してもよい。さらに、ソルダーレジスト１８０の開口部に、金属めっき以外に、有機防錆皮膜を形成してもよい。
　また、外部接続用のランドに、接続端子として、クリーム半田を印刷塗布して、半田ボールのＢＧＡ（Ball Grid Array）を搭載してもよい。また、この接続端子としては、銅コアボール、銅ピラーバンプ、または、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ：Land Grid Array）などを用いてもよい。
　このようにして製造された基板１００の表面に、上述のように、半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００を実装し、側壁６００および拡散板７００を取り付ける。一般的には、集合基板状で行った後に外形をダイサーなどで加工して個片に分離する。
　なお、上述の工程ではピーラブル銅箔１３０と支持板１１０を用いた例について説明したが、これらに代えて銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminate）を用いることも可能である。また、部品を基板へ内蔵する製造方法は、基板にキャビティ形成して搭載する方法を用いてもよい。
　図１３は、本技術の第１の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の製造工程の一例を示す図である。
　同図におけるａに示すように、レーザドライバ２００を内蔵した基板１００上に、半導体レーザ３００を導電性ペーストによりダイアタッチするとともに、ボンディングワイヤ３０２を形成する。これにより、半導体レーザ３００と基板１００の配線とが電気的に接続される。
　次に、同図におけるｂに示すように、半導体レーザ３００を実装した周囲に、側壁６００を形成する。この側壁６００は凹部を有している。この側壁６００は、材料として熱硬化性樹脂を用いて、金型成型を行ってもよく、切削加工により形成してもよく、また、金属を板金加工により形成してもよい。
　次に、同図におけるｃに示すように、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０が充填される。この蓄熱材６１０の充填方式としては、例えば、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０を注入するインサート成形方式や、蓄熱材６１０を塗布する塗布方式などが想定される。
　最後に、同図におけるｄに示すように、拡散板７００を取付ける。
　このような工程により、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０を有する半導体レーザ駆動装置１０が形成される。
　このように、本技術の第１の実施の形態によれば、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の電気接続を、接続ビア１０１を介して行うことにより、配線インダクタンスを低減することができる。具体的には、両者間の配線長を０．５ミリメートル以下とすることにより、その配線インダクタンスを０．５ナノヘンリー以下にすることができる。また、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間のオーバラップ量を５０％以下にすることにより、半導体レーザ３００の直下においてある程度の数のサーマルビアを配置することができ、良好な放熱特性を得ることができる。
　また、この第１の実施の形態では、簡易な構造でありながら、高効率な熱移送を実現することができる。この構造によれば蓄熱材６１０は、半導体レーザ３００およびレーザドライバ２００において発生した熱を一時的にため込むため、半導体レーザ駆動装置１０の全体の温度上昇を防ぐことが可能になる。この場合において、発生した熱は、各部品からの発熱が少ない状況下において、蓄熱材６１０からマザーボードや大気に放熱される。これにより、半導体レーザ駆動装置１０の熱源の昇温を抑制して、高品位なレーザ放出特性を得ることができる。
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ボンディングワイヤ３０２に側壁６００がかからないように形成されていた。これに対して、この第２の実施の形態では、ボンディングワイヤ３０２を覆うように側壁６００を形成する例について説明する。なお、レーザドライバ２００を内蔵する基板１００自体は上述の第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　［半導体レーザ駆動装置］
　図１４は、本技術の第２の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。
　この第２の実施の形態では、基板１００上に実装された半導体レーザ３００のボンディングワイヤ３０２および半導体レーザ３００の周囲を覆うように側壁６００が形成される。この側壁６００には、上述の第１の実施の形態と同様に凹部があり、その凹部に蓄熱材６１０が充填される。この蓄熱材６１０の性質についても、上述の第１の実施の形態と同様である。
　側壁６００によって囲まれた上面は、上述の第１の実施の形態と同様に、拡散板７００によって覆われる。
　［製造方法］
　図１５は、本技術の第２の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の製造工程の一例を示す図である。
　同図におけるａに示すように、レーザドライバ２００を内蔵した基板１００上に、半導体レーザ３００を導電性ペーストによりダイアタッチするとともに、ボンディングワイヤ３０２を形成する。これにより、半導体レーザ３００と基板１００の配線とが電気的に接続される。
　次に、同図におけるｂに示すように、半導体レーザ３００を実装した周囲に、側壁６００を形成する。この第２の実施の形態では、側壁６００は半導体レーザ３００のボンディングワイヤ３０２および半導体レーザ３００の周囲を覆うように形成される。これにより、水分や腐食性ガス等、または、振動衝撃によるボンディングワイヤ３０２の剥がれを抑制することができる。
　側壁６００は、上述の第１の実施の形態と同様に凹部を有している。この側壁６００は、材料として熱硬化性樹脂を用いて、金型成型を行ってもよく、切削加工により形成してもよく、また、金属を板金加工により形成してもよい。
　次に、同図におけるｃに示すように、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０が充填される。この蓄熱材６１０の充填方式としては、例えば、インサート成形方式や、塗布方式などが想定される。
　最後に、同図におけるｄに示すように、拡散板７００を取付ける。
　このような工程により、凹部に蓄熱材６１０を充填して、ボンディングワイヤ３０２および半導体レーザ３００の周囲を覆う側壁６００を有する半導体レーザ駆動装置１０が形成される。
　このように、本技術の第２の実施の形態によれば、配線インダクタンスを低減した半導体レーザ駆動装置１０において、簡易な構造により高効率な放熱を行うとともに、ボンディングワイヤ３０２を保護することができる。
　＜３．第３の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０を有することを想定していたが、この第３の実施の形態では、ＭＵＦ（Mold UnderFill：モールドアンダーフィル）を想定し、ＭＵＦの凹部に蓄熱材６１０を設ける。
　［半導体レーザ駆動装置］
　図１６は、本技術の第３の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。
　この第３の実施の形態において、半導体レーザ３００は、基板１００にフリップチップ実装される。そのため、半導体レーザ３００の接続端子部には、半田バンプ３０１が形成される。ただし、この接続端子部としては、銅（Ｃｕ）ピラーバンプ、金（Ａｕ）バンプなどの他の材料を用いてもよい。
　半導体レーザ３００の接続端子部においては、接続信頼性を担保するためにアンダーフィルで埋める必要がある。この第３の実施の形態においては、ＭＵＦ６２０が用いられる。このＭＵＦ６２０は、特許請求の範囲に記載の封止部の一例である。
　また、基板１００の表面に実装された半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００は、ＭＵＦ６２０によって囲まれる。したがって、ＭＵＦ６２０によって半導体レーザ３００の接続端子部のアンダーフィルが形成されるとともに、側壁部分が同時に形成されることになる。このＭＵＦ６２０の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂が想定される。
　ＭＵＦ６２０には凹部があり、その凹部には、上述の実施の形態と同様に、蓄熱材６１０が充填される。これにより、蓄熱材６１０が、半導体レーザ３００およびレーザドライバ２００において発生した熱を一時的にため込むため、半導体レーザ駆動装置１０の全体の温度上昇を防ぐことが可能になる。
　このように、本技術の第３の実施の形態によれば、ＭＵＦ６２０に蓄熱材６１０を充填することにより、半導体レーザ駆動装置１０の全体の温度上昇を防ぐことができる。
　＜４．第４の実施の形態＞
　上述の第３の実施の形態では、接続端子部のアンダーフィルを封止するためにＭＵＦを利用することを想定していたが、この第４の実施の形態では、ＣＵＦ（Capillary UnderFill：キャピラリーアンダーフィル）を想定する。
　［半導体レーザ駆動装置］
　図１７は、本技術の第４の実施の形態における半導体レーザ駆動装置１０の断面図の一例を示す図である。
　半導体レーザ３００の接続端子部には、上述の第３の実施の形態と同様に、半田バンプ３０１が形成される。また、同様に、この接続端子部としては、銅（Ｃｕ）ピラーバンプ、金（Ａｕ）バンプなどの他の材料を用いてもよい。
　半導体レーザ３００の接続端子部は、ＣＵＦ６３０によって囲まれる。このＣＵＦ６３０の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂が想定される。なお、ＣＵＦ６３０は、特許請求の範囲に記載の封止部の一例である。
　　基板１００の表面に実装された半導体レーザ３００の周囲には、上述の第１の実施の形態と同様に、側壁６００が形成される。そして、この側壁６００の凹部には、上述の第１の実施の形態と同様に、蓄熱材６１０が充填される。
　このように、本技術の第４の実施の形態によれば、接続端子部にＣＵＦ６３０を用いるとともに、側壁６００の凹部に蓄熱材６１０を充填することにより、半導体レーザ駆動装置１０の全体の温度上昇を防ぐことができる。
　＜５．適用例＞
　［電子機器］
　図１８は、本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００のシステム構成例を示す図である。
　この電子機器８００は、上述の実施の形態による半導体レーザ駆動装置１０を搭載した携帯端末である。この電子機器８００は、撮像部８１０と、半導体レーザ駆動装置８２０と、シャッタボタン８３０と、電源ボタン８４０と、制御部８５０と、記憶部８６０と、無線通信部８７０と、表示部８８０と、バッテリ８９０とを備える。
　撮像部８１０は、被写体を撮像するイメージセンサである。半導体レーザ駆動装置８２０は、上述の実施の形態による半導体レーザ駆動装置１０である。
　シャッタボタン８３０は、撮像部８１０における撮像タイミングを電子機器８００の外部から指示するためのボタンである。電源ボタン８４０は、電子機器８００の電源のオンオフを電子機器８００の外部から指示するためのボタンである。
　制御部８５０は、電子機器８００の全体の制御を司る処理部である。記憶部８６０は、電子機器８００の動作に必要なデータやプログラムを記憶するメモリである。無線通信部８７０は、電子機器８００の外部との無線通信を行うものである。表示部８８０は、画像等を表示するディスプレイである。バッテリ８９０は、電子機器８００の各部に電源を供給する電源供給源である。
　撮像部８１０、半導体レーザ駆動装置８２０を制御する発光制御信号の特定の位相（例えば、立上りタイミング）を０度として、０度から１８０度までの受光量をＱ１として検出し、１８０度から３６０度までの受光量をＱ２として検出する。また、撮像部８１０は、９０度から２７０度までの受光量をＱ３として検出し、２７０度から９０度までの受光量をＱ４として検出する。制御部８５０は、これらの受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、次式により物体との距離ｄを演算し、表示部８８０に表示する。
　　ｄ＝（ｃ／４πｆ）×ａｒｃｔａｎ｛（Ｑ３－Ｑ４）／（Ｑ１－Ｑ２）｝
　上式において距離ｄの単位は、例えば、メートル（ｍ）である。ｃは光速であり、その単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。ａｒｃｔａｎは、正接関数の逆関数である。「（Ｑ３－Ｑ４）／（Ｑ１－Ｑ２）」の値は、照射光と反射光との位相差を示す。πは、円周率を示す。また、ｆは照射光の周波数であり、その単位は、例えば、メガヘルツ（ＭＨｚ）である。
　図１９は、本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００の外観構成例を示す図である。
　この電子機器８００は、筐体８０１に収められ、側面に電源ボタン８４０を備え、表面に表示部８８０およびシャッタボタン８３０を備える。また、裏面には撮像部８１０および半導体レーザ駆動装置８２０の光学領域が設けられる。
　これにより、表示部８８０には、通常の撮像画像８８１を表示するだけでなく、ＴｏＦを利用した測距結果に応じた奥行画像８８２を表示することができる。
　なお、この適用例では、電子機器８００として、スマートフォンのような携帯端末について例示したが、電子機器８００はこれに限定されるものではなく、例えばデジタルカメラやゲーム機やウェアラブル機器などであってもよい。
　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）レーザドライバを内蔵する基板と、
　前記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、
　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁と
を具備する半導体レーザ駆動装置。
（２）前記蓄熱材は、前記半導体レーザ駆動装置の使用可能な限界温度未満において相変化を起こす
前記（１）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（３）前記蓄熱材は、酸化バナジウムである
前記（１）または（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（４）前記蓄熱材は、パラフィン系蓄熱材である
前記（１）または（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（５）前記蓄熱材は、ＰＣＭ（Phase Change Materials）シートである
前記（１）または（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（６）前記基板に対する前記半導体レーザの接続端子部にはボンディングワイヤが形成され、
　前記側壁は、前記ボンディングワイヤを含む領域を覆う
前記（１）から（５）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（７）前記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備える
前記（１）から（６）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（８）前記接続配線は、前記基板に設けられる接続ビアを介する
前記（１）から（７）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（９）前記半導体レーザは、その一部が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
前記（１）から（８）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（１０）前記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
前記（９）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（１１）前記側壁に囲まれた領域の上方を覆う拡散板と
をさらに具備する前記（１）から（１０）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（１２）レーザドライバを内蔵する基板と、
　前記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、
　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁と
を具備する電子機器。
（１３）支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、
　前記レーザドライバの接続配線を形成して前記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、
　前記基板の一方の面に半導体レーザを実装して前記接続配線を介して前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、
　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁を形成する手順と
を具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法。
　１０　半導体レーザ駆動装置
　１００　基板
　１０１　接続ビア
　１１０　支持板
　１２０　接着性樹脂層
　１３０　ピーラブル銅箔
　１３１　キャリア銅箔
　１３２　極薄銅箔
　１４０　ソルダーレジスト
　１５０　配線パターン
　１６１～１６３　層間絶縁性樹脂
　１７０～１７２　ビアホール
　１８０　ソルダーレジスト
　２００　レーザドライバ
　２１０　Ｉ／Ｏパッド
　２２０　保護絶縁層
　２３０　表面保護膜
　２４０　密着層およびシード層
　２５０　フォトレジスト
　２６０　銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）
　２９０　ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
　３００　半導体レーザ
　３０２　ボンディングワイヤ
　４００　フォトダイオード
　５００　受動部品
　６００　側壁
　６１０　蓄熱材
　６２０　ＭＵＦ（Mold UnderFill）
　６３０　ＣＵＦ（Capillary UnderFill）
　７００　拡散板
　８００　電子機器
　８０１　筐体
　８１０　撮像部
　８２０　半導体レーザ駆動装置
　８３０　シャッタボタン
　８４０　電源ボタン
　８５０　制御部
　８６０　記憶部
　８７０　無線通信部
　８８０　表示部
　８９０　バッテリ

Claims (21)

  1. 　レーザドライバを内蔵する基板と、
    　前記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、
    　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
    　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁と
    を具備する半導体レーザ駆動装置。
  2. 　前記蓄熱材は、前記半導体レーザ駆動装置の使用可能な限界温度未満において相変化を起こす
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  3. 　前記蓄熱材は、酸化バナジウムである
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  4. 　前記蓄熱材は、パラフィン系蓄熱材である
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  5. 　前記蓄熱材は、ＰＣＭ（Phase Change Materials）シートである
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  6. 　前記基板に対する前記半導体レーザの接続端子部にはボンディングワイヤが形成され、
    　前記側壁は、前記ボンディングワイヤを含む領域を覆う
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  7. 　前記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備える
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  8. 　前記接続配線は、前記基板に設けられる接続ビアを介する
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  9. 　前記半導体レーザは、その一部が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  10. 　前記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
    請求項９記載の半導体レーザ駆動装置。
  11. 　前記側壁に囲まれた領域の上方を覆う拡散板と
    をさらに具備する請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  12. 　前記基板に対する前記半導体レーザの接続端子部を封止する封止部をさらに具備する
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  13. 　前記封止部は、前記側壁を形成する
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  14. 　前記半導体レーザの前記接続端子部にはバンプが形成され、
    　前記封止部は、前記バンプを含む領域を覆うモールドアンダーフィルである
    請求項１３記載の半導体レーザ駆動装置。
  15. 　前記封止部は、キャピラリーアンダーフィルである
    請求項１２記載の半導体レーザ駆動装置。
  16. 　レーザドライバを内蔵する基板と、
    　前記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、
    　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
    　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁と
    を具備する電子機器。
  17. 　支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、
    　前記レーザドライバの接続配線を形成して前記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、
    　前記基板の一方の面に半導体レーザを実装して前記接続配線を介して前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、
    　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁を形成する手順と
    を具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法。
  18. 　レーザドライバを内蔵する基板と、
    　前記レーザドライバと少なくともその一部が重なるように、前記基板の一方の面に実装された半導体レーザと、
    　前記基板の前記一方の面において前記半導体レーザを含む領域を囲んで内部に蓄熱材を有する側壁と
    を具備する半導体レーザ駆動装置。
  19. 　前記蓄熱材は、酸化バナジウムである
    請求項１８記載の半導体レーザ駆動装置。
  20. 　前記蓄熱材は、パラフィン系蓄熱材である
    請求項１８記載の半導体レーザ駆動装置。
  21. 　前記蓄熱材は、ＰＣＭ（Phase Change Materials）シートである
    請求項１８記載の半導体レーザ駆動装置。
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