(57)【要約】【課題】放熱性を高めつつ小型化できる半導体レーザー素子およびそれを用いた光ディスクシステムを提供する。【解決手段】ＬＤチップ１は、サブマウント部材２を介して、放熱用ブロック３の一の側面にマウントされている。放熱用ブロック３はステム４に載置されている。ステム４の上主面には、金属キャップ７が溶接されている。放熱用ブロック３の他の側面は、金属キャップ７に直接に接触している。この金属キャップ７には、透明な窓ガラス５が封着ガラス６で接着固定されている。ＬＤチップ１から出射されたレーザー光８は、窓ガラス５を透過し外部へ出射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザーチップと、
一の側面に前記半導体レーザーチップをマウントした放熱用ブロックと、
前記放熱用ブロックを載置するためのステムと、
前記半導体レーザーチップと前記放熱用ブロックとを内包し且つ前記放熱用ブロックの前記一の側面と異なる他の側面に直接に接触するように前記ステム上に形成されたキャップと
を備えることを特徴とする半導体レーザー素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザー素子であって、
前記他の側面は、上面視による形状が円弧状である
ことを特徴とする半導体レーザー素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザー素子であって、
前記キャップは、前記放熱用ブロックに溶接されている
ことを特徴とする半導体レーザー素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体レーザー素子であって、
前記半導体レーザーチップと放熱用ブロックとの間に介在するサブマウント部材
をさらに備えることを特徴とする半導体レーザー素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体レーザー素子を備え、当該半導体レーザー素子において生成されたレーザー光を用いて光ディスクへの書き込みを行うことを特徴とする光ディスクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザー素子およびそれを用いた光ディスクシステムに関し、特に、半導体レーザー素子における放熱性を高めるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザーダイオードチップ（ＬＤチップ）等からなる半導体レーザーチップ内においては、微小な領域に一対の共振器が形成される。そして、電流注入により、共振器の両端面からレーザー光が出射される。このとき、ＬＤチップは、発熱し、かなり高温となるので、発光特性すなわち発光効率が低下する。これを防止するために、熱伝導性の良い金属からなる放熱用ブロックにＬＤチップがマウントされる。放熱用ブロックは、熱容量の大きいステムに接しているので、ＬＤチップにおいて生じた熱をステムに放つことが可能となる。
【０００３】
放熱用ブロックやステム等を用いて放熱を行う半導体レーザー素子の例は、例えば特許文献１〜２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１６８２８９号公報
【特許文献２】特開平６−３１４８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスクシステムへの高速書き込み性能を向上させるためには、書き込みに用いられるＬＤチップのレーザー光出力を高める必要がある。従って、レーザー光出力に伴い発生する熱をＬＤチップから効率よく逃がすことが重要となる。しかし、特許文献１〜２に示される半導体レーザー素子においては、キャップと放熱用ブロックとが直接には接触していないので、放熱性が低いという問題点があった。
【０００６】
また、放熱性を高めるためには、放熱用ブロックを大きくすることが考えられるが、その場合には、半導体レーザー素子が小型化できないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、放熱性を高めつつ小型化できる半導体レーザー素子およびそれを用いた光ディスクシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体レーザー素子は、半導体レーザーチップと、一の側面に半導体レーザーチップをマウントした放熱用ブロックと、放熱用ブロックを載置するためのステムと、半導体レーザーチップと放熱用ブロックとを内包し且つ放熱用ブロックの一の側面と異なる他の側面に直接に接触するようにステム上に形成されたキャップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る半導体レーザー素子は、半導体レーザーチップと、一の側面に半導体レーザーチップをマウントした放熱用ブロックと、放熱用ブロックを載置するためのステムと、半導体レーザーチップと放熱用ブロックとを内包し且つ放熱用ブロックの一の側面と異なる他の側面に直接に接触するようにステム上に形成されたキャップとを備えることを特徴とするので、放熱性を高めつつ小型化することができる。また、放熱用ブロックを精度良く加工することにより、キャップの位置精度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザー素子１００の構造を示す縦方向断面図である。また、図２は、半導体レーザー素子１００の横方向断面図である。すなわち、図２は図１におけるＡ−Ａ’断面を示し、図１は図２におけるＢ−Ｂ’断面を示している。
【００１１】
図１において、半導体レーザーチップであるレーザーダイオードチップ（ＬＤチップ）１内では、微小な領域に一対の共振器が形成される。そして、電流注入により、図示しない共振器の両端面からレーザー光が出射される。このとき、ＬＤチップ１は、発熱し、かなり高温となるので、発光特性すなわち発光効率が低下する。これを防止するために、熱伝導性の良い金属からなる放熱用ブロック３にＬＤチップ１がマウントされる。放熱用ブロック３は、熱容量の大きいステム４に載置されているので、ＬＤチップ１において生じた熱をステム４に放つことが可能となる。
【００１２】
しかし、ＬＤチップ１の材料と放熱用ブロック３の材料（金属）との熱膨張係数が異なるため、このマウントにより熱膨張歪が生じる場合がある。この熱膨張歪に起因する素子劣化を防止するため、通常は、図１に示されるように、ＬＤチップ１と放熱用ブロック３との間には、サブマウント用部材２が挿入される。すなわち、ＬＤチップ１は、サブマウント用部材２を介して、放熱用ブロック３に接着されている。放熱用ブロック３は、ステム４と同じ材料を用いてプレス成形によりステム４と一体形成されたり、熱伝導性の良いＣｕ（銅）またはＡｇ（銀）等の材料で構成し鑞剤でステム４に接着形成されたりしている。ＬＤチップ１と放熱用ブロック３との間にサブマウント用部材２を介在させることにより、熱膨張歪に起因する素子劣化を防止することが可能となる。
【００１３】
ＬＤチップ１およびサブマウント用部材２は、それぞれ、ＬＤ１チップ１内の共振器の両端面から出射されたレーザー光８がステム４に対し垂直上方（または下方）に出射されるように、放熱用ブロック３の側面に接着されている。また、ＬＤチップ１およびサブマウント用部材２は、それぞれ、図示しないリードおよび図示しないワイヤーで、ステム４と結線されている。
【００１４】
ステム４の上主面には、金属キャップ７が溶接されている。この金属キャップ７には、透明な窓ガラス５が封着ガラス６で接着固定されている。ＬＤチップ１から出射されたレーザー光８は、窓ガラス５を透過し外部へ出射される。
【００１５】
図１，２に示すように、金属キャップ７は、ＬＤチップ１と放熱用ブロック３とを内包し且つ放熱用ブロック３に直接に接触するように形成されている。放熱用ブロック３は、上面、下面、一の側面、および他の側面からなる４つの面を備える。ＬＤチップ１がマウントされる一の側面は上面視による形状が直線状であり、金属キャップ７に全面的に接触する他の側面は上面視による形状が円弧状である。また、放熱用ブロック３においては、下面は全面的にステム４に接触しており、上面は窓ガラス５に接触しない範囲で可能な限り高い位置にある。
【００１６】
放熱用ブロック３をこのように形成することにより、半導体レーザー素子１００は、現在の主流であるステムサイズがφ５〜φ６のパッケージ構造において、金属キャップ７のサイズを大きくすることなく放熱用ブロック３のサイズを大きくできるとともに、金属キャップ７を放熱に用いることができる。従って、放熱に用いられる体積を大きくできるので、より多くの熱をＬＤチップ１からステム４に放つことにより放熱性を高めることが可能となる。このとき、金属キャップ７を放熱用ブロック３に溶接させることより、さらに放熱性を高めることが可能となる。
【００１７】
また、ステム４のサイズをφ５より小さくする場合においては、放熱用ブロック３のサイズを小さくすることなく金属キャップ７のサイズを小さくできるので、放熱性を低下させることなくパッケージ構造を小型化することが可能となる。
【００１８】
また、金属キャップ７を放熱用ブロック３に直接に接触させるので、金属キャップ７の位置精度は、放熱用ブロック３の加工精度により定められる。従って、放熱用ブロック３を精度良く加工することにより、金属キャップ７の位置精度を高めることが可能となる。
【００１９】
このように、本実施の形態に係る半導体レーザー素子１００においては、放熱用ブロック３は金属キャップ７に直接に接触するように形成されているので、放熱性を高めつつ小型化することができる。従って、ＬＤチップ１においてレーザー光８出力に伴い生じた熱を効率よく逃がすことができる。よって、ＬＤチップ１を備えＬＤチップ１において生成されたレーザー光を用いて光ディスクへの書き込みを行う光ディスクシステムにおいて、光ディスクへの高速書き込み性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体レーザー素子の構造を示す縦方向断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体レーザー素子の構造を示す横方向断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ＬＤチップ、２  サブマウント用部材、３  放熱用ブロック、４  ステム、５  窓ガラス、６  封着ガラス、７  金属キャップ、８  レーザー光、１００  半導体レーザー素子。
【図１】
2006186166.tif 000003
【図２】
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