JPH0428282A

JPH0428282A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH0428282A
Application number: JP13345390A
Authority: JP
Inventors: Haruo Tanaka; 田中　治夫
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JP2560131B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、レーザの発光素子として、半導体レーザチッ
プを使用した半導体レーザ装置の改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、この種の半導体レーザ装置は、第７図、第８図
及び第９図に示すように、炭素鋼にて適宜直径りで適宜
厚さＴの円盤型に形成したステム１の上面に、金属製の
ブロック体２を突出して、このブロック体２の側面に、
半導体レーザチップ３を半導体基板４を介してダイホン
デインクする一方、前記ステム１の上面に、透明窓６を
備えた炭素鋼製のキャップ体５を、前記半導体レーザチ
ップ３及びブロック体２に被嵌するように配設して、こ
のキャップ体５の下端全周を前記ステム１の上面に対し
て固着することによって密封する構成にしている。

なお、符号７ａは、前記ステム１の下面に溶接又は蝋付
けにて固着したり−ト端子を、符号７ｂ。

７ｃは、前記ステム１に穿設した孔１ａ、ｌｂから挿入
したリート端子を各々示し、この両り−１・端子７ｂ、
７ｃは、前記孔１ａ、ｌｂ内において、ガラス等の絶縁
シール材８にて絶縁シール状態で固着されている。なお
、この二本のリート端子７ｂ、７ｃを絶縁シール状態で
固着する工程は、前記キャップ体５をステム１に固着す
る工程、及びステム１におけるブロック体２に半導体レ
ーザチップ３をダイボンディングする工程の前において
行う。

そして、前記ステム１の上面にブロック体２を突出する
に際して、従来は、炭素鋼製のステム１の上面に、銅又
は炭素鋼製のブロック体２を溶接又は蝋付けにて固着し
たり、或いは、前記炭素鋼製のステム１を冷間鍛造する
ときにおいて、同時にブロック体２を一体的に造形した
りするようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前者のように、ブロック体２を、ステム１の上
面に溶接又は蝋付けにて固着する方法は、当該ブロック
体２の溶接又は蝋付けに際して、ステム１に対して左右
方向に位置がずれたり、或いは、ステム１の上面に対し
て傾いたりすることが発生するので、この溶接又は蝋付
は後において、ブロック体２における各側面のうち半導
体レーザチップ３をダイボンディングする側面を、当該
側面がステムの中心に対して正しい位置になると共に、
ステム１の上面に対して正しく直角になるように機械加
工するようにしなければならないから、ブロック体２付
きステム１の製造に多大の手数がかかり、半導体レーザ
装置の価格が大幅にアップするのである。

一方、後者のように、ブロック体２を、炭素鋼製のステ
ム１を冷間鍛造に際して同時に造形する方法は、ブロッ
ク体２におけるステム１の中心からの寸法精度及びステ
ム１の上面に対する直角度を大幅に向上できる利点を有
するか、その反面、ブロック体２付きステム１を冷間鍛
造するときに使用する金型の寿命が著しく低いと共に、
その冷間鍛造に際しては、頑丈で、且つ、高い精度の冷
間鍛造機が必要であって、ブロック体２付きステムｌの
冷間鍛造にコストが大幅に嵩むので、これまた、半導体
レーザ装置の価格がアップすると言う問題があった。

また、キャップ体５の全周を前記ステム１の上面に対し
て固着する場合において、従来は、この固着が抵抗溶接
にてできるようにするために、ステム１及びキャップ体
５の両方を炭素鋼製にしているが、ステムｌの全体を炭
素鋼製にすることは、炭素鋼は熱伝導率が低いので、前
記半導体レーザチップ３において発生する熱を、ステム
ｌの外周面から逃がすことの放熱性が低いと言う問題も
あった。

本発明は、これらの問題を解消した放熱性の高い半導体
レーザ装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、上面に設けたブロッ
ク体に半導体レーザチップを固着して成るステムと、前
記ブロック体及び半導体レーザチップを覆う炭素鋼製の
透明窓付きキャップ体とから成る半導体レーザ装置にお
いて、前記ステムを、銅又はアルミ製の第１ステムと、
該第１ステムの下面に固着した金属製の第２ステムとの
二枚重ねに構成し、前記第１ステムに、略コ字状の切線
を刻設し、この切線よりも内側の部分を、前記ステムの
上面に突出するように折曲げて、前記半導体レーザチッ
プ固着用のブロック体を形成する一方、前記第１ステム
の上面のうち少なくとも外周部に、炭素鋼製の板体を固
着して、この板体に、前記キャップ体における下端の周
囲を固着する構成にした。

〔発明の作用・効果〕

この構成において、ステムを構成する第１ステムには、
これにコ字状の切線を刻設しその内側の部分をステムの
表面に突出するように折曲げてブロック体に形成したこ
とにより、貫通孔が明くことになるが、この貫通孔は、
当該第１ステムの下面に対して重ねて固着した第２ステ
ムによって塞ぐことができる一方、ステムを構成する第
１ステム及び第２ステムは、いずれも、薄い金属板から
の打ち抜きプレス加工によって、製造することができる
と共に、前記第１ステムのブロック体におけるステムの
中心からの寸法及びステムの上面に対する直角度を、プ
レス加工にて高い精度で形成することができるから、ブ
ロック体付きステムを、前記従来のように、ステムの上
面に対してブロック体を溶接又は蝋付けにて固着したの
ち仕上げ加工したり、或いは、ブロック体付きステムを
冷間鍛造をしたりするものに比べて、至極容易に製造で
きるのである。

また、前記ステムを構成する第１ステムと第２ステムの
うち第１ステムを、熱伝導率の良い銅又はアルミ製にし
て、その」二面における少なくとも外周部に炭素鋼製の
板体を固着する構成にしたので、キャップ体の下端にお
ける全周を、ステムに刻して抵抗溶接できるものであり
ながら、前記ステムからの放熱性を、大幅に向」−でき
るのである。

従って本発明によると、放熱性の高い半導体レーザ装置
を安価に提供できる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図〜第５図は、第１の実施例を示し、この図におい
て符号１０は、適宜直径りで適宜厚さＴの円盤型に形成
したステム１１と、透明窓１６を備えた炭素鋼板製のキ
ャップ体１５とによって構成された半導体レーザ装置を
示す。

前記ステム１１を、銅板１１８′の上面に炭素鋼製の板
体１１ａ″を一体的に接合してなるクラツド材にて形成
した第１ステム１１．　ａと、炭素鋼等の金属製の第２
ステム１．１　ｂとの二枚重ねに構成して、この第１ス
テムｌｌａ及び第２ステム１１ｂのうち前記キャップ体
１５側における第１ステム１１ａに、第４図の平面視に
おいてコ字状の切線１９を刻設し、この切線１つよりも
内側の部分を、前記キャップ体１５内に向かって折曲げ
ることによって、ブロック体１２を形成する。

一方、前記第２ステムｌｌｂには、その下面にリート端
子１．７　ａを溶接又は半田等の蝋付けにて接続すると
共に、二つの貫通孔２０を穿設して、この両頁通孔２０
内に各々リ−］・端子１７ｂ、１７ｃを挿入したのち、
両頁通孔２０内にガラス等の絶縁シール月１８を充填す
ることによって、前記両す−ト端子１．７１）、１７Ｃ
を、前記第２ステム１　］、　ｂに対して絶縁シール状
態で固着する。

ぞして、この第２ステム１１１）を、前記第１ステムＩ
ｌａの下面に対して密着するように重ね合わせたのち、
第１ステム１．１　ａと、第２ステム１１ｂとを、その
外側の全周にわたって溶接又は半田等の蝋付けすること
によって一体化する。

次いで、第１ステムｌｌａのブロック体１２の側面に、
半導体レーザチップ１３を、表面の一部にモニター用フ
ォトタイオードを備えた半導体基板１４を介してダイポ
ンディングしたのち、前記半導体レーザチップ１３と半
導体基板１４との間、及び前記半導体基板１４と前記両
リート端子１７ｂ、］、７ｃとの間を、各々金線にてワ
イヤーボンディングし、そして、前記キャップ体１５を
被嵌したのち、このキャップ体１５の下端全周囲を、前
記第１ステ１＼ｌｌａの上面における炭素鋼製の板体］
、　１　ａ“に対して抵抗溶接することによって密閉す
る。

この構成において、ステム１１を構成する第１ステム１
．１．　ａには、これにコ字状の切線１９を刻設しその
内側の部分をステム１１の上面に突出するように折曲げ
てブロック体１２に形成したことにより、貫通孔２１が
明くことになるが、この貫通孔２１は、当該第１ステム
の下面に対して重ねて固着した第２ステムｌｌｂによっ
て塞ぐことができる一方、ステム１１を構成する第１ス
テム１１ａ及び第２ステムｌｌｂは、いずれも、薄い金
属板からの打ち抜きプレス加工によって、製造すること
ができると共に、前記第１ステｌｚ　１．　］、　ａの
ブロック体１２におけるステム１１の中心からの寸法及
びステム１１の上面に対する直角度を、プレス加工にて
高い精度で形成することができるから、ブロック体１２
付きステム１１を、前記従来のように、ステムの上面に
対してブロック体を溶接又は蝋付けにて固着したのち仕
」二げ加工したり、或いは、ブロック体付きステムを冷
間鍛造をしたりするものに比べて、至極容易に製造でき
るのである。

そして、前記第１ステムｌｌａにおけるブロック体１２
に対して半導体基板１４を介してダイボンディングした
半導体レーザチップ１３から発生する熱は、ブロック体
１２から第１ステムｌｌａ及び第２ステムｌｌｂに熱伝
達したのち放熱されるのであるが、この場合において、
第１ステム１１ａを、前記のように、熱伝導率の良い銅
板１１ａ′製にしたことにより、ステム１１からの放熱
性を、大幅に向上できるのである。

第６図は第２の実施例を示し、この第２の実施例は、前
記第１の実施例のように、半導体レーザチップ１３に対
するモニター用フォトダイオードを半導体基板１４に設
けることに代えて、前記モニター用フォトダイオードを
別の箇所に設けた場合を示すものである。

すなわち、前記ステム１１における第２ステム１１ｂに
、第１ステムｌｌａにブロック体１２を設けることのた
めに形成される貫通孔２１内に向かって突出する突起部
２２を、プレス加工によって造形し、この突起部２２に
、前記半導体レーザチップ１３に対するモニター用フォ
トダイオード２３をダイボンデインクしたものであり、
他の構成は、前記第１の実施例と同様である。

なお、前記第２ステムｌｌｂを炭素鋼製にする一方、第
１ステムｌｌａを、銅板１１ａ′の上下両面に炭素鋼製
の板体を接合した三枚重ねのクラツド材にて形成するよ
うにすれば、第１ステム１１ａの下面に対する第２ステ
ムｌｌｂの固着が、抵抗溶接によって行うことができる
（この抵抗溶接は、前記第１ステムＩｌａの上面におけ
る板体１１ａ“に対してキャップ体１５を抵抗溶接する
とき同時に行うようにしても良い）と共に、第２ステム
ｌｌｂに対してリード端子１７ａを抵抗溶接できる。ま
た、前記第１ステムｌｌａにおける銅板１１ａ’上面の
板体１１ａ“は、銅板１　］、　ａ′に対して半田等の
蝋付けによって固着するようにしても良いのである。

更にまた、前記第１ステムｌｌａにおける銅板１１ａ′
に代えて、熱伝達率の良いアルミを使用しても良いこと
は言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示し、第１図は第１
の実施例を示す縦断正面図、第２図は第１図の■−■視
断面断面図３図は分解した状態の図、第４図は第３図の
ＩＶ−ＩＶ視平面図、第５図は第３図の■−ｖ視平面図
、第６図は第２の実施例を示す縦断正面図、第７図は従
来の例を示す縦断正面図、第８図は第７図の■−■視断
面断面図９図は第７図のＩＸ−ＩＸ視断面図である。１０・・・・半導体レーザ装置、１１・・・・ステム、
１１ａ・・・・第１ステム、ｌｌａ’・・・・銅板、１
１ａ“・・・・炭素鋼製の板体、ｌｌｂ・・・・第２ス
テム、１２・・・・ブロック体、１３・・・・半導体レ
ーザチップ、１４・・・・半導体基板、１５・・・・キ
ャップ体、１６・・・・透明窓、１７ａ、１７ｂ、　　
１７ｃ・−・リード端子、１８・・・・絶縁シール材、
１９・・・・切線。区 ■

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、上面に設けたブロック体に半導体レーザチップ
を固着して成るステムと、前記ブロック体及び半導体レ
ーザチップを覆う炭素鋼製の透明窓付きキャップ体とか
ら成る半導体レーザ装置において、前記ステムを、銅又
はアルミ製の第１ステムと、該第１ステムの下面に固着
した金属製の第２ステムとの二枚重ねに構成し、前記第
１ステムに、略コ字状の切線を刻設し、この切線よりも
内側の部分を、前記ステムの上面に突出するように折曲
げて、前記半導体レーザチップ固着用のブロック体を形
成する一方、前記第１ステムの上面のうち少なくとも外
周部に、炭素鋼製の板体を固着して、この板体に、前記
キャップ体における下端の周囲を固着したことを特徴と
する半導体レーザ装置。