(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体レーザ装置がリードフレームで並べられて繋がった状態で、半導体レーザ装置の検査を良好に行うことができ、半導体レーザ装置が機構治具に接触することなく安全に搬送でき、さらに、安定した搬送や位置決めを行うことができる半導体レーザ装置用のリードフレームを提供する。【解決手段】半導体レーザ素子を搭載する基台が、リードフレーム枠１２に対してリードフレーム１１の厚み方向に対して段差を有するように形成されている。これにより、リードフレーム枠１２によって半導体レーザ素子から出射された出射光が遮光されることを防ぐことが可能となり、リードフレーム状態で半導体レーザ素子の特性検査を行うことができる。【選択図】図２
2006287074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子を搭載する基台と、外部機器との電気的接続を行うためのリードとを有する半導体レーザ装置が、リードフレームのリードフレーム枠内に複数並べられてなる半導体レーザ装置のリードフレームであって、上記基台が、上記リードフレーム枠に対してリードフレームの厚み方向に対して段差を有するように形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置のリードフレーム。
【請求項２】
半導体レーザ装置は吊りリードによって、リードフレームの両端部および各半導体レーザ装置の配置領域を仕切るセクションバーに繋がっており、さらに上記セクションバーがリードフレーム枠に繋がっており、上記セクションバーがリードフレームの厚み方向に沿って折り曲げられて基台がリードフレーム枠に対して段差を有することを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置のリードフレーム。
【請求項３】
半導体レーザ装置は吊りリードによって、リードフレームの両端部および各半導体レーザ装置の配置領域を仕切るセクションバーに繋がっており、さらに上記セクションバーがリードフレーム枠に繋がっており、上記吊りリードがリードフレームの厚み方向に沿って折り曲げられて基台がリードフレーム枠に対して段差を有することを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置のリードフレーム。
【請求項４】
リードフレームの幅方向に対して半導体レーザ装置が２列に、かつ、各半導体レーザ装置のリード同士が内側となって対向し、各半導体レーザ装置の基台が外側となる姿勢で、配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体レーザ装置のリードフレーム。
【請求項５】
半導体レーザ素子を、リードフレームのリードフレーム枠に対してリードフレームの厚み方向に対して段差を有するように形成されている基台に設置する半導体レーザ素子設置工程と、上記半導体レーザ素子とリードとの電気的接続を行う接続工程と、リードフレームの厚み方向に関して略同じ位置となるように対向して配置した検査機に対して上記半導体レーザ素子を発光させながら検査する検査工程と、リードフレームから吊りリードをカットして個片の半導体レーザ装置にする個片カット工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子を搭載してなる半導体レーザ装置のリードフレーム及び半導体レーザ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、音楽映像媒体や情報記録媒体としてコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）及びデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ）が広く普及し、これらの光ディスクを回転駆動する光ディスクドライブのキーコンポーネントである光ピックアップ装置には、高倍速記録に対応するための高出力化、及び光ディスクドライブの薄型化に伴う小型化が強く要望されてきている。従って光ディスクドライブに用いられる半導体レーザ装置としては高出力化を実現するための放熱対策を取りやすいパッケージ構造及び小型化実現のための厚みの薄いパッケージ構造が必要不可欠となってきている。
【０００３】
このような半導体レーザ装置の量産組立工程において、半導体レーザ装置を個別化したパッケージ形態ではパッケージの搬送や位置決めが難しい。これに対して、リードフレームを用いた半導体レーザ装置ではリードフレームに対して搬送や位置決めが行えるため扱いやすい。また、リードフレームを用いることで、放熱構造が取りやすく、薄型化に対応できるので、リードフレームタイプの半導体レーザ装置、いわゆるフレームレーザが広く用いられている。なお、この種のリードフレームタイプの半導体レーザ装置は、例えば特許文献１、２等に開示されている。
【０００４】
図９は従来の半導体レーザ装置を示す平面図であり、図１０は従来の半導体レーザ装置のリードフレームを示す平面図である。この半導体レーザ装置１０１においては、基台１０２上に受光素子１０３が設置されており、さらにこの受光素子１０３上に半導体レーザ素子１０４が設置されている。半導体レーザ素子１０４の周囲には、図９に示すように、平面視してレーザ光の出射方向だけ露出し、他の方向を囲むように、コの字形状で、なお且つ基台１０２とリード１０５，１０６、１０７とを上下に挟み込んで封止固定している樹脂枠１０８を有している。さらに、半導体レーザ素子１０４のパッド電極１０４ａとリード１０５とは、ワイヤボンディングにより金属細線１０９を介して電気的に接続されている。また、受光素子１０３のパッド電極１０３ａとリード１０６とは、金属細線１１０により電気的に接続され、また、パッド電極１０３ｂとリード１０７とは金属細線１１１により電気的に接続されている。
【０００５】
図１０に示すように、半導体レーザ装置１０１は基台１０２から伸びた吊りリード１１２、１１３とリード１０５とによってリードフレーム１１４のリードフレーム枠１１４ａに繋がった姿勢で固定されている。また、半導体レーザ装置１０１は、リードフレーム１１４上に複数個並べられて配置されている。
【特許文献１】特開２００１−３０８４３７号公報
【特許文献２】特開平６−４５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の半導体レーザ装置１０１のリードフレーム１１４では、リードフレーム１１４で複数の半導体レーザ装置１０１が並べられて繋がった状態で、半導体レーザ装置１０１の特性検査を行うと便利であるが、この検査工程において以下のような課題があった。
【０００７】
すなわち、半導体レーザ素子１０４の特性検査、例えば光電流出力検査や波長検査、レーザ光の広がり角測定検査などを行うためには、半導体レーザ素子１０４から出射された出射光が途中で遮られないように直接、検査機の受光素子によって受光しなければ正確な計測を行うことができないとともに、特にレーザ光の広がり角測定検査においては出射光の水平方向に対して約６０度の範囲で検査機の受光素子を動かして計測する必要がある。しかしながら、従来のリードフレーム１１４で繋がれた状態では、半導体レーザ素子１０４および受光素子１０３を搭載する基台１０２と、リードフレーム１１４のリードフレーム枠１１４ａとが同一平面で構成されており、またレーザ光出射方向の前方にリードフレーム枠１１４ａが存在しており、リードフレーム枠１１４ａが出射光を遮るため、リードフレーム１１４で繋がれた状態では検査を行うことができなかった。そのため、検査工程の前工程で半導体レーザ装置１０１をリードフレーム１１４からカットして個別のパッケージ状態にした後に検査を行うか、あるいはリードフレーム枠１１４ａにおける出射方向前方部分を除去するなどして、出射方向前方のリードフレーム枠１１４ａが無いリードフレーム状態で検査をする必要があった。
【０００８】
また、半導体レーザ装置１０１は半導体レーザ素子１０４や金属細線１１１を保護するカバーがないので、半導体レーザ装置１０１の搬送や位置決めを行う際に、半導体レーザ素子１０４や金属細線１１１に量産設備の機構治具が接触して損傷する恐れがあった。さらに、個別のパッケージ状態とした半導体レーザ装置１０１では、搬送や位置決めで扱える面積がリードフレーム状態に比べて極端に少なくなり、この結果、安定した搬送や位置決めが難しくなり、量産設備の機構治具が接触する可能性がさらに高くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、半導体レーザ装置がリードフレームで並べられて繋がった状態で、半導体レーザ装置の検査を良好に行うことができ、半導体レーザ装置が機構治具に接触することなく安全に搬送でき、さらに、安定した搬送や位置決めを行うことができる半導体レーザ装置のリードフレーム及びそれを用いた半導体レーザ装置の製造方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明における半導体レーザ装置のリードフレームは、半導体レーザ素子を搭載する基台と、外部機器との電気的接続を行うためのリードとを有する半導体レーザ装置がリードフレームのリードフレーム枠内に複数並べられてなる半導体レーザ装置のリードフレームであって、上記基台が、上記リードフレーム枠に対してリードフレームの厚み方向に対して段差を有するように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、基台がリードフレーム枠に対してリードフレームの厚み方向に対して段差を有するように形成する手法としては、セクションバーや吊りリードを、リードフレームの厚み方向に沿って折り曲げる（すなわち、リードフレームを側面視して、セクションバーや吊りリードを上方や下方に折り曲げる）とよい。
【００１２】
この構成により、従来レーザ光の出射方向に存在していたリードフレーム枠を、レーザの光経路からリードフレームの厚み方向に沿う方向に対して（高さ方向に対して）障害とならないように逃がすことができ、リードフレームの状態で半導体レーザ装置の検査が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、リードフレームの状態で半導体レーザ素子の特性検査を良好に行うことができ、これにより、半導体レーザ装置が機構治具に接触することなく安全に搬送でき、さらに、安定した搬送や位置決めを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第一の実施の形態について、以下、図１〜図６を参照しながら説明する。
図１は本発明の第一の実施の形態に係る半導体レーザ装置のリードフレームにおける半導体レーザ装置が設けられている部分の平面図、図２は同半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図である。
【００１５】
図１、図２に示すように、半導体レーザ装置１はリードフレーム１１のフレーム体２に設けられている。図１に示すように、フレーム体２は、基台部２ａと、リード２ｂと、吊りリード２ｃ、２ｄとにより構成されており、半導体レーザ装置１の受光素子４が基台部２ａ上に設置され、さらにこの受光素子４の上に半導体レーザ素子５が設置されている。なお、受光素子４に代えて、受光機能を持たないシリコン製などのサブ基板を配設してもよい。また、リード２ｂに隣接する位置にリード６、７が配置されており、これらのリード２ｂ、６、７は、外部機器との電気的接続を行うために設けられている。また、平面視してレーザ光の出射方向は露出するが、他の箇所では基台部２ａを囲うようにコの字形状の樹脂枠３が設けられており、この樹脂枠３は基台部２ａとリード２ｂ、６、７とを上下に挟み込んで固定している。
【００１６】
半導体レーザ素子５上に設けられたパッド電極５ａと上記リード２ｂとは金属細線８を介して電気的に接続されている。また、受光素子４上のパッド電極４ａとリード６とが金属細線９を介して電気的に接続され、さらに、パッド電極４ｂとリード７とが金属細線１０を介して電気的に接続されている。
【００１７】
上述したように図２は本発明の半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図であり、図３は本発明のリードフレームにおける半導体レーザ装置の検査の状態を表す図２におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【００１８】
図２に示すように、リードフレーム１１上には半導体レーザ装置１が１列に複数並べられて配置されている。また、半導体レーザ装置１の吊りリード２ｃと吊りリード２ｄとがセクションバー１３に繋がっており、このセクションバー１３は、リードフレーム１１の両端部および各半導体レーザ装置１の配置領域を仕切る位置に設けられている。
【００１９】
この実施の形態においては、特に、セクションバー１３が、半導体レーザ装置１の基台２ａよりもレーザ光の出射方向前方に位置する折り曲げ部１４にて、金型プレス加工等による折り曲げ加工によって、リードフレーム１１の厚み方向に沿って下方に折り曲げられ、片側のリードフレーム枠１２に繋がっている。また、セクションバー１３はレーザ光の出射方向と逆方向に位置する折り曲げ部１５においても同様に下方に折り曲げられており、他方の側のリードフレーム枠１６に繋がっており、さらにリードフレーム枠１２とリードフレーム枠１６とは同一平面になるように構成されている。この構成により、半導体レーザ装置１の基台２ａを含めたフレーム体２の平面と、リードフレーム枠１２、１６の平面との間に段差が構成されている。
【００２０】
ここで、半導体レーザ装置１のフレーム体２の平面とリードフレーム枠１２、１６の平面は平行となっていることが望ましく、後述する検査において、良好な姿勢に支持できる。またリードフレーム１１の金属材料としては熱伝導に優れた銅を用いることが望ましく、これにより、放熱性能を向上させることができて、放熱対策を取りやすくなる。またリードフレーム枠１２、１６には半導体レーザ装置１と相対する位置に孔１７が設けられており、リードフレーム１１の搬送や位置決めに利用できる。
【００２１】
次に、図３により、本発明の半導体レーザ装置１のリードフレーム１１における半導体レーザ素子５の検査の状態について説明する。基台２ａ上に設置された半導体レーザ素子５から出射された出射光１８は基台２ａと水平に出射され、この方向並びに同等の高さに配置された検査機１９にスポット照射される。レーザ光は水平方向（スポット中心）を最大強度としてガウシアン分布を持って照射されているが、一般的に検査機１９で受光する必要のある角度θは水平方向を中心に約６０度程である。このとき例えばリードフレーム枠１２の最外端辺部の位置と半導体レーザ素子５の発光面との距離Ｘが５ｍｍの場合、半導体レーザ素子５の発光点とリードフレーム枠１２の上面との高さＹは２．８９ｍｍ以上必要となる。これと略同等の段差を設けることにより、リードフレーム枠１２によってレーザ光が遮光されることを防ぐことが可能となるため、リードフレーム状態で半導体レーザ素子５の特性検査を行うことが可能となる。この結果、リードフレーム１１の状態で半導体レーザ素子５の特性検査を良好に行うことができ、これにより、リードフレーム１１を用いて、半導体レーザ装置１を機構治具等に接触することなく安全に搬送でき、さらに、安定した搬送や位置決めを行うことができる。
【００２２】
なお、レーザ光出射方向とは反対側にあるリードフレーム枠１６においては、かならずしも折り曲げ部１５で折り曲げずにフレーム体２と同一平面であっても、リードフレーム状態での半導体レーザ素子５の特性検査を行うことが可能であるが、リードフレーム枠１２の段差に合わせて組立、検査設備の搬送機構や治具も段差を設ける必要があるためリードフレーム枠１２とリードフレーム枠１６が同一平面となるよう構成されている事が望ましい。
【００２３】
また、図４に示すように、フレーム体２を基準面とした場合に、セクションバー１３の折り曲げ部１４、１５を上方に折り曲げることにより、フレーム体２の平面とリードフレーム枠１２、１６の平面との間に段差を設けてもよい。
【００２４】
また、図５に示すようにリード２ｂの折り曲げ部２０及び吊りリード２ｃの折り曲げ部２１にて下方に折り曲げることにより、フレーム体２の平面とリードフレーム枠１２、１６の平面との間に段差を設けてもよい。
【００２５】
また、図６に示すようにリード２ｂの折り曲げ部２０及び吊りリード２ｃの折り曲げ部２１にて上方に折り曲げることにより、フレーム体２の平面とリードフレーム枠１２、１６の平面との間に段差を設けてもよい。
【００２６】
次に、上記半導体レーザ装置１の製造方法について説明する。
先ず、第一の工程（半導体レーザ素子設置工程）において、図１に示すように、受光素子４の上に半導体レーザ素子５を接合し、さらに、リードフレーム枠１２、１６に対して段差を有するように形成されている基台２ａに設置する。次に、第二の工程（接続工程）において、ワイヤボンディングにより金属細線８を介して半導体レーザ素子５のパッド電極５ａとリード２ｂとを電気的に接続し、また、金属細線９を介して受光素子４のパッド電極４ａとリード６とを電気的に接続し、さらに受光素子４のパッド電極４ｂとリード７とを電気的に接続する。次に、第三の工程（第１の検査工程）において高温状態に維持された恒温層の中で半導体レーザ素子５を発光させて半導体レーザ素５子の特性変動を測定する。次に、第四の工程（第２の検査工程）において、半導体レーザ素子５を発光させて半導体レーザ素子５の特性検査を行う。次に、第五の工程（個片カット工程）において、リード２ｂと吊りリード２ｃとをカットして個片の半導体レーザ装置１にする。
【００２７】
これらの工程を採用することによって極めて簡素な工程で、図１に示す半導体レーザ装置１を良好に製造することができる。
次に、本発明の第二の実施の形態について図７〜図８を参照しながら説明する。図７に示すように、リードフレーム２２には半導体レーザ装置１が、そのリード２ｂ、６、７を内向きに対向するように２列（リードフレーム２２の幅方向に対して）で複数個（リードフレーム２２の長手方向に対して）配置されており、半導体レーザ装置１の吊りリード２ｃと吊りリード２ｄとがセクションバー２３に繋がっている。セクションバー２３は半導体レーザ装置１の基台２ａよりもそれぞれのレーザ光の出射方向前方に位置する折り曲げ部２４にて、下方に折り曲げられ、リードフレーム枠２５、２６に繋がっている。この折り曲げ部２４により、半導体レーザ装置１のフレーム体２の平面とリードフレーム枠２５、２６の平面との間に段差が構成される。
【００２８】
また、図８は上記リードフレームにおける半導体レーザ装置の検査の状態を示す図７のＢ−Ｂ’線断面図である。図８に示すように、リード２ｂ、６、７を内向きにし、レーザ光の出射方向を外向きにして２列で配置された半導体レーザ装置１のそれぞれのレーザ光の出射方向前方には検査機１９が設置されており、それぞれ出射光１８を受光する。これにより対向して２列で複数個配置された半導体レーザ装置１の特性検査をリードフレーム状態で同時に行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、半導体レーザ素子や受光素子を有して、光ピックアップ装置に組み込まれる半導体レーザユニットなどに用いられるリードフレームとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る半導体レーザ装置のリードフレームにおける半導体レーザ装置が設けられている部分の平面図を示す。
【図２】同半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図を示す。
【図３】同リードフレームにおける半導体レーザ装置の検査の状態を表す図２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】同半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図であり、フレーム体を基準面として、セクションバーを上方に折り曲げた状態を示す。
【図５】同半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図であり、フレーム体を基準面として、吊りリードとリードとを下方に折り曲げた状態を示す。
【図６】同半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図であり、フレーム体を基準面として、吊りリードとリードとを上方に折り曲げた状態を示す。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る半導体レーザ装置のリードフレームの斜視図を示す。
【図８】同半導体レーザ装置のリードフレームにおける半導体レーザ装置の検査の状態を表す図７のＢ−Ｂ’線断面図を示す。
【図９】従来の半導体レーザ装置の平面図を示す。
【図１０】従来の半導体レーザ装置のリードフレームの平面図を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１        半導体レーザ装置
２        フレーム体
２ａ      基台
２ｂ      リード
２ｃ      吊りリード
２ｄ      吊りリード
３        樹脂枠
４        受光素子
４ａ      パッド電極
４ｂ      パッド電極
５        半導体レーザ素子
５ａ      パッド電極
６        リード
７        リード
８        金属細線
９        金属細線
１０      金属細線
１１      リードフレーム
１２      リードフレーム枠
１３      セクションバー
１４      折り曲げ部
１５      折り曲げ部
１６      リードフレーム枠
１７      孔
１８      出射光
１９      検査機
２０      折り曲げ部
２１      折り曲げ部
２２      リードフレーム
２３      セクションバー
２４      折り曲げ部
２５      リードフレーム枠
２６      リードフレーム枠
【図１】
2006287074.tif 000003
【図２】
2006287074.tif 000004
【図３】
2006287074.tif 000005
【図４】
2006287074.tif 000006
【図５】
2006287074.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006287074.tif 000009
【図８】
2006287074.tif 000010
【図９】
2006287074.tif 000011
【図１０】
2006287074.tif 000012