(57)【要約】【課題】材料コスト、製造コストを低減することができ、表面実装化も可能なチップ型半導体レーザ装置を提供すること。【解決手段】平面略矩形状の樹脂基台１の上に円盤状の樹脂ステム２を備え、樹脂ステム２に半導体レーザ素子３とＰＩＮフォトダイオード素子４を搭載し、樹脂ステム２の上面に半導体レーザ素子３と結線する第１のリード端子８ａの一端、ＰＩＮフォトダイオード素子４と結線する第２のリード端子８ｂの一端が突出しているとともに、第１及び第２のリード端子８ａ，８ｂの他端が樹脂基台１の側面から突出し、チップ型半導体レーザ装置を構成している。【選択図】図１
2006310889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで覆うチップ型半導体レーザ装置の製造方法であって、リード端子と金属板とを備えたリードフレームにフォーミング加工を施し、前記半導体レーザ素子と結線する前記リード端子の一端と他端とが立体的に配置されるよう形成するフォーミング工程と、前記リードフレームを成形金型内に載置する載置工程と、前記成形金型内に樹脂を注入して前記リード端子の一端が前記樹脂ステムの上面に突出し前記リード端子の他端が前記樹脂ステムと前記樹脂基台の内部を通って前記樹脂基台側面から露出するよう樹脂基台と樹脂ステムとを一体成形する成形工程とを備えたことを特徴とするチップ型半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
ステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで覆うチップ型半導体レーザ装置の製造方法であって、リード端子とアース端子と金属板とを備えたリードフレームにフォーミング加工を施し、前記半導体レーザ素子と結線する前記リード端子の一端と他端および前記アース端子と金属板とが立体的に配置されるよう形成するフォーミング工程と、前記リードフレームを成形金型内に載置する載置工程と、前記成形金型内に樹脂を注入して前記樹脂ステムの上面に前記リード端子の一端が突出するとともに前記金属板が露出し、前記リード端子の他端と前記アース端子とが前記樹脂ステムと前記樹脂基台の内部を通って前記樹脂基台側面から露出するよう樹脂基台と樹脂ステムとを一体成形する成形工程とを備えたことを特徴とするチップ型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、樹脂製のステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで封止したチップ型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】
半導体レーザ装置は小型で効率が高く、駆動電流による変調が可能であるなどの多くの優れた特徴を有している。その用途としては、レーザポインタやバーコードリーダ用の光源、光ディスク（ＣＤやＤＶＤ）のピックアップなど光情報処理装置用の光源、あるいは光通信装置用の光源など各種電子機器の光源として広く利用されている。
【０００３】
従来のチップ型半導体レーザ装置の製造方法としては、半導体レーザ装置の製造効率をあげるために、工程内の非常に複雑な機構を自動化する取り組みが行われている。
【０００４】
図４は従来の半導体レーザ装置の概略図であり、鉄系材料からなる円柱状の金属ステム２１、レーザ光を発する半導体レーザ素子３、モニタ検出素子として半導体レーザ素子３から金属ステム２１に向けて発したレーザ光を測定し、モニタ電流を発生するＰＩＮフォトダイオード素子４、銅からなる金属ブロック６、半導体レーザ素子３の固定と放熱の役割を果たすシリコンサブマウント７、第１及び第２のリード端子８ａ，８ｂ、アース端子９、リード端子８ａ，８ｂを絶縁封着するガラス２２、レンズ１２付きキャップ１３などから構成されている。
【０００５】
金属ステム２１上に接合された金属ブロック６には、シリコンサブマウント７を介して半導体レーザ素子３が搭載されている。半導体レーザ素子３はボンディングワイヤ１０により第１のリード端子８ａと結線されている。ＰＩＮフォトダイオード素子４は金属ブロック６正面の金属ステム２１上に搭載され、ボンディングワイヤ１０により第２のリード端子８ｂと結線されている。金属ステム２１の底面には半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４からのリーク電流を外部に導くアース端子９が接合されている。金属ステム２１の上面には半導体レーザ素子３からのレーザ光を発射するレンズ１２付きキャップ１３が接合されている。金属ステム２１に形成されたＶ字溝１４は、半導体レーザ素子３を搭載する際の位置決め、凹状溝１５は半導体レーザ装置を実装する際の位置決めの役目を果たす。なお、金属ステム２１、金属ブロック６、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９のパッケージ構成部品には、金めっき層（図示せず）を形成している。
【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、前記従来の構成では、金属ステムにリード端子をガラス封着し、表面に金めっき層を形成したというパッケージ構成であるため、材料コストが高価となる。また、ガラス封着工程など大量生産に向かず、製造コストも高くなるという問題もある。
【０００７】
さらに、金属ステムの底面にリード端子及びアース端子が突出した構成であるため、チップ型化及び表面実装化が困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、材料コスト、製造コストを低減することができ、表面実装化も可能なチップ型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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のチップ型半導体レーザ装置の製造方法は、ステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで覆うチップ型半導体レーザ装置の製造方法であって、リード端子と金属板とを備えたリードフレームにフォーミング加工を施し、半導体レーザ素子と結線するリード端子の一端と他端とが立体的に配置されるよう形成するフォーミング工程と、リードフレームを成形金型内に載置する載置工程と、成形金型内に樹脂を注入してリード端子の一端が樹脂ステムの上面に突出しリード端子の他端が樹脂ステムと樹脂基台の内部を通って樹脂基台側面から露出するよう樹脂基台と樹脂ステムとを一体成形する成形工程とを備えたものであり、さらに、リード端子とアース端子と金属板とを備えたリードフレームにフォーミング加工を施し、半導体レーザ素子と結線するリード端子の一端と他端およびアース端子と金属板とが立体的に配置されるよう形成するフォーミング工程と、リードフレームを成形金型内に載置する載置工程と、成形金型内に樹脂を注入して樹脂ステムの上面にリード端子の一端が突出するとともに金属板が露出し、リード端子の他端とアース端子とが樹脂ステムと樹脂基台の内部を通って樹脂基台側面から露出するよう樹脂基台と樹脂ステムとを一体成形する成形工程とを備えたものである。
【００１０】
本構成によって、樹脂基台の側面からリード端子が突出したチップ型としたため、表面実装化が容易となり、樹脂基台及び樹脂ステムにリード端子を一体成形することを可能とし、製造コストを低減することができ、大量生産にも向いている。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明のチップ型半導体レーザ装置の製造方法によれば、ステムを樹脂製としたため材料コストを低減することができる。
【００１２】
また、樹脂基台及び樹脂ステムにリード端子を一体成形した構造のため、製造コストを低減することができ、大量生産にも向いている。
【００１３】
また、樹脂基台の側面からリード端子が突出したチップ型としたため、表面実装化も可能である。
【００１４】
また、従来の金属ステムと同形状の樹脂ステムとすることで、半導体レーザ素子の搭載設備や半導体レーザ装置の実装設備を従来の設備から変更する必要がなく、変更が容易であるなど優れた効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるチップ型半導体レーザ装置の斜視図、図２は同上面図、図３は同底面図である。
【００１７】
図１において、平面視が略矩形状の樹脂基台１の上に円盤状の樹脂ステム２を備えている。樹脂ステム２の上面には、幅広に形成した金属板５が露出し、この上に銅からなる金属ブロック６が接合されている。
【００１８】
金属ブロック６の側面にはシリコンサブマウント７を介して半導体レーザ素子３が搭載され、半導体レーザ素子３直下の金属板５にはモニタ検出素子としてＰＩＮフォトダイオード素子４が搭載されている。
【００１９】
樹脂ステム２の上面には、第１のリード端子８ａが突出し、半導体レーザ素子３とボンディングワイヤ１０により結線されている。また、樹脂ステム２の上面には第２のリード端子８ｂが露出し、ＰＩＮフォトダイオード素子４とボンディングワイヤ１０により結線されている。
【００２０】
第１及び第２のリード端子８ａ，８ｂは、樹脂ステム２と樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の側面から外部に突出している。
【００２１】
樹脂ステム２の上面に露出する金属板５は、樹脂ステム２及び樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の側面からアース端子９として外部に突出している。
【００２２】
このため、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９をガルウィングやＪ−ベンドと呼ばれるタイプなど所望の形状にフォーミングすることにより、表面実装化も可能となる。
【００２３】
また、樹脂ステム２の上面に露出する金属板５は樹脂ステム２と樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の底面に放熱板１１として露出し、半導体レーザ素子から発生した熱を放熱している。
【００２４】
樹脂ステム２の上面には、半導体レーザ素子３からのレーザ光を発射するため、レンズ１２付き金属キャップ１３が接着され、樹脂ステム２の上面に取り付けられた構成部品を封止している。
【００２５】
樹脂ステム２には、半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４を搭載する際の位置決めの役目を果たすＶ字溝１４，１４と、半導体レーザ装置を実装する際の位置決めの役目を果たす凹状溝１５を形成している。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態におけるチップ型半導体レーザ装置の製造方法について説明する。まず、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９、金属板５、放熱板１１などを備えたリードフレーム（図示せず）をプレス手段またはエッチング手段より形成する。
【００２７】
そして、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９などをフォーミングして立体的に形成する。そして、射出成形金型内（図示せず）にセットし、熱可塑性樹脂により樹脂基台１及び樹脂ステム２を一体成形して半導体レーザ装置のパッケージを得る。
【００２８】
この後、半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４を搭載し、ボンディングワイヤ１０により結線し、レンズ１２付キャップ１３を接着して半導体レーザ装置が完成する。
【００２９】
樹脂基台１及び樹脂ステム２は、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドにより一体成形してもよい。
【００３０】
本実施形態では、半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４の２つの素子と、２本のリード端子８ａ，８ｂ及び１本のアース端子９を備えた２Ｐ３Ｌタイプと呼ばれる半導体レーザ装置を例に挙げて説明したが、３Ｐ４Ｌタイプにも適用することができる。
【００３１】
かかる構成によれば、樹脂ステム２としたため材料コストを低減することができる。
【００３２】
また、樹脂基台１及び樹脂ステム２にリード端子８ａ，８ｂを一体成形した構造のため、製造コストを低減することができ、大量生産にも向いている。
【００３３】
また、樹脂基台１の側面からリード端子８ａ，８ｂが突出したチップ型としたため、表面実装化も可能である。
【００３４】
また、従来の金属ステムと同形状の樹脂ステム２とすることで、半導体レーザ素子３の搭載設備や半導体レーザ装置の実装設備を従来の設備から特に変更する必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
半導体レーザ装置の製造方法として有用であり、特に樹脂製チップ型半導体レーザ装置の製造方法に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の斜視図
【図２】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の上面図
【図３】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の底面図
【図４】従来の半導体レーザ装置の斜視図
【符号の説明】
【００３７】
１  樹脂基台
２  樹脂ステム
３  半導体レーザ素子
４  ＰＩＮフォトダイオード素子
５  金属板
６  金属ブロック
７  シリコンサブマウント
８ａ  第１のリード端子
８ｂ  第２のリード端子
９  アース端子
１０  ボンディングワイヤ
１１  放熱板
１２  レンズ
１３  キャップ
１４  Ｖ字溝
１５  凹状溝
２１  金属ステム
２２  ガラス
【図１】
2006310889.tif 000003
【図２】
2006310889.tif 000004
【図３】
2006310889.tif 000005
【図４】
2006310889.tif 000006