(57)【要約】【課題】半導体レーザ装置において、半導体チップからの出射光とリードフレームとの干渉を回避しつつ、放熱性向上による温度特性改善を見込むことができ、しかも構成部材の削減によるコストダウンを実現可能とする。【解決手段】レーザ光を出射する半導体チップ１２と、その半導体チップ１２が搭載されるリードフレーム１１とを備えた半導体レーザ装置１０において、前記半導体チップ１２を搭載する側に突出する凸形状部１１ａを前記リードフレーム１１と一体に成形する。そして、その凸形状部１１ａに前記半導体チップ１２を搭載して半導体レーザ装置１０を構成する。【選択図】図１
2006203006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する半導体チップと、当該半導体チップが搭載されるリードフレームとを備えた半導体レーザ装置であって、
前記リードフレームは、前記半導体チップを搭載する側に突出するように当該リードフレームと一体に成形された凸形状部を有しており、
前記リードフレームが有する前記凸形状部に前記半導体チップが搭載されて構成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
レーザ光を出射する半導体チップと、当該半導体チップが搭載されるリードフレームとを備えた半導体レーザ装置であって、
前記リードフレームは、その端縁部近傍にて前記半導体チップを搭載する基準面よりも凹むように形成された凹形状部を有しており、
前記リードフレームが有する前記凹形状部が前記半導体チップによるレーザ光の出射側に位置するように前記リードフレームの基準面上に前記半導体チップが搭載されて構成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
レーザ光を出射する半導体チップが搭載されて半導体レーザ装置を構成するリードフレームであって、
前記半導体チップを搭載する側に突出するように一体に成形された凸形状部を有しており、当該凸形状部に前記半導体チップが搭載されて用いられることを特徴とするリードフレーム。
【請求項４】
レーザ光を出射する半導体チップが搭載されて半導体レーザ装置を構成するリードフレームであって、
前記半導体チップが搭載される基準面と、端縁部近傍にて前記基準面よりも凹むように形成された凹形状部とを有しており、前記凹形状部が前記半導体チップによるレーザ光の出射側に位置するように前記基準面上に前記半導体チップが搭載されて用いられることを特徴とするリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム上に半導体チップを搭載してなる半導体レーザ装置、および、その半導体レーザ装置に用いられるリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ装置には、例えばリードフレームの一方の面に、レーザ光を出射する半導体チップを搭載し、その半導体チップの搭載領域以外の部分を樹脂モールドで封止してなるものがある。図３は、リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用した一般的な半導体レーザ装置の概念図である。図例のように、この種の半導体レーザ装置では、パッケージ（モールドフレーム）を構成するリードフレーム２１の一方の面における所定の位置に、サブマウント２２を介して、半導体チップ２３が搭載されている。そして、サブマウント２２を介することで、半導体チップ２３からの出射光２４とリードフレーム２１との干渉を避けるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来構造の半導体レーザ装置では、リードフレーム２１上にサブマウント２２を介して半導体チップ２３を搭載しているため、出射光２４とリードフレーム２１との干渉を避けることは可能であるが、そのサブマウント２２が熱源となる半導体チップ２３から発生した熱を効率良くリードフレーム２１へ逃がす上での障壁となってしまうおそれがある。リードフレーム２１は放熱性を考慮して銅系の材料が用いられるのに対し、リードフレーム２１は半導体チップ２３と線膨張係数の近いセラミック材料等、すなわちリードフレーム２１より放熱性の劣る材料が用いられるからである。
【０００５】
また、半導体レーザ装置に対しては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）システムへの適用等を考慮して、数銭レベルのコストダウンが強く要望されている。これに対して、リードフレーム２１と半導体チップ２３との間にサブマウント２２を介することは、構成部品の増加を招くことになるので、装置コストがアップする要因の一つとなってしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して半導体レーザ装置を構成する場合であっても、半導体チップからの出射光とリードフレームとの干渉を回避しつつ、放熱性向上による温度特性改善を見込むことができ、しかも構成部材の削減によるコストダウンを実現可能とする半導体レーザ装置およびリードフレー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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体レーザ装置で、請求項１に記載の如く、レーザ光を出射する半導体チップと、当該半導体チップが搭載されるリードフレームとを備えた半導体レーザ装置であって、前記リードフレームは、前記半導体チップを搭載する側に突出するように当該リードフレームと一体に成形された凸形状部を有しており、前記リードフレームが有する前記凸形状部に前記半導体チップが搭載されて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出されたリードフレームで、請求項３に記載の如く、レーザ光を出射する半導体チップが搭載されて半導体レーザ装置を構成するリードフレームであって、前記半導体チップを搭載する側に突出するように一体に成形された凸形状部を有しており、当該凸形状部に前記半導体チップが搭載されて用いられることを特徴とする。
【０００９】
上記構成の半導体レーザ装置およびリードフレームによれば、凸形状部に半導体チップが搭載されているので、その凸形状部の突出によって、半導体チップからの出射光がリードフレームと干渉してしまうのを回避し得るようになる。しかも、その凸形状部は、リードフレームと一体に成形されている。したがって、リードフレームと同一材料によって形成されるので、放熱性の確保や構成部材の削減等も期待できる。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体レーザ装置で、請求項２に記載の如く、レーザ光を出射する半導体チップと、当該半導体チップが搭載されるリードフレームとを備えた半導体レーザ装置であって、前記リードフレームは、その端縁部近傍にて前記半導体チップを搭載する基準面よりも凹むように形成された凹形状部を有しており、前記リードフレームが有する前記凹形状部が前記半導体チップによるレーザ光の出射側に位置するように前記リードフレームの基準面上に前記半導体チップが搭載されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出されたリードフレームで、請求項４に記載の如く、レーザ光を出射する半導体チップが搭載されて半導体レーザ装置を構成するリードフレームであって、前記半導体チップが搭載される基準面と、端縁部近傍にて前記基準面よりも凹むように形成された凹形状部とを有しており、前記凹形状部が前記半導体チップによるレーザ光の出射側に位置するように前記基準面上に前記半導体チップが搭載されて用いられることを特徴とする。
【００１２】
上記構成の半導体レーザ装置およびリードフレームによれば、リードフレームの基準面上に半導体チップが搭載されていても、その半導体チップによるレーザ光の出射側に凹形状部が位置しているので、その凹形状部の凹みによって、半導体チップからの出射光がリードフレームと干渉してしまうのを回避し得るようになる。しかも、基準面上に直接半導体チップが搭載されるため、放熱性の確保や構成部材の削減等も期待できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明は、リードフレームに一体成形された凸形状部、または凹形状部を有したリードフレームの基準面上に半導体チップが搭載されるので、リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して半導体レーザ装置を構成する場合であっても、半導体チップからの出射光とリードフレームとの干渉を回避することができる。しかも、リードフレームと半導体チップとの間に当該リードフレームより放熱性の劣る部材を介さないため、放熱性が従来構造よりも向上することが期待でき、その結果半導体レーザ装置の温度特性改善が見込まれるようになる。また、リードフレームと半導体チップとの間に他の部材を介さないことから、構成部材の削減によるコストダウンも実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明に係る半導体レーザ装置およびリードフレームについて説明する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図である。
【００１６】
ここで説明する半導体レーザ装置１０は、リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して構成されたものである。すなわち、図例のように、リードフレーム１１の一方の面に、レーザ光を出射する半導体チップ１２を搭載し、その半導体チップ１２の搭載領域以外の部分を樹脂モールド１３で封止してなるものである。なお、半導体チップ１２および樹脂モールド１３については、従来構造と同様のものであるため、ここではその説明を省略する。
【００１７】
リードフレーム１１は、素板としてＣｕ、Ｆｅ等を用いることができる。リードフレーム１１は、これらの素板をプレス加工によって所定の多角形状（パターン）に形成した後、フォーミングを行うことで形成される。所定の形状に形成されたリードフレーム１１には、金やパラジウムめっき等の外装が施されてもよい。
【００１８】
そして、そのリードフレーム１１の一方の面には、半導体チップ１２が搭載されている。半導体チップ１２のリードフレーム１１上への搭載にあたっては、例えばＡｇ−ＳｎやＳｎ−Ｐｂ等の共晶半田またはＡｇペーストやＡｕペースト等の導電性ペーストといった公知の接着・接合技術の使用が可能である。また、これらについて、半導体チップ１２、リードフレーム１１を問わず、蒸着、スパッタ、メッキ等の公知の成膜技術を用いて、予め接着・接合材料を設けておいても良い。
【００１９】
ただし、リードフレーム１１は、半導体チップ１２を搭載する側に突出するように、当該リードフレーム１１と一体に成形された凸形状部１１ａを有している。そして、その凸形状部１１ａに、半導体チップ１２が搭載されるようになっている。
【００２０】
凸形状部１１ａの形成は、例えば冷間鍛造や熱間鍛造等のプレス加工またはドライエッチングやウェットエッチング等のエッチング加工といった公知の成形技術を使用して行うことが可能である。具体的には、公知の成形技術を使用して、チップ搭載側への突出量が０．２〜０．４ｍｍ程度の凸形状部１１ａを形成することが考えられる。
【００２１】
また、凸形状部１１ａの形状、すなわち凸形状部１１ａのチップ搭載側への突出量および当該凸形状部１１ａのリードフレーム１１上における形成位置は、半導体チップ１２からの出射光とリードフレーム１１との干渉を回避し得るように設定されているものとする。具体的には、半導体チップ１２からの出射光の照射範囲を６０°程度とすると、その出射位置からの俯角が３０°程度となるので、凸形状部１１ａの突出量が０．２〜０．４ｍｍ程度であれば、リードフレーム１１の光出射側端縁１１ｂよりも０．３５〜０．７ｍｍ程度の距離に凸形状部１１ａにおける光出射側端縁１１ｃが位置するように、その凸形状部１１ａをリードフレーム１１上に配置することが考えられる。
【００２２】
以上のように、本実施の形態で説明した半導体レーザ装置１０およびその半導体レーザ装置１０を構成するリードフレーム１１では、リードフレーム１１が半導体チップ１２を搭載する側に突出するように一体に成形された凸形状部１１ａを有しており、その凸形状部１１ａに半導体チップ１２が搭載されるようになっている。したがって、凸形状部１１ａの突出によって、半導体チップ１２からの出射光がリードフレーム１１と干渉してしまうのを回避し得るようになる。つまり、リードフレーム１１にプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して半導体レーザ装置１０を構成する場合であっても、半導体チップ１２からの出射光とリードフレーム１１との干渉を回避することができるのである。
【００２３】
しかも、その凸形状部１１ａは、リードフレーム１１と一体に成形されている。したがって、凸形状部１１ａがリードフレーム１１と同一材料によって形成され、さらにはリードフレーム１１と半導体チップ１２との間に当該リードフレーム１１より放熱性の劣る部材を介さないため、放熱性が従来構造よりも向上することが期待でき、その結果半導体レーザ装置１０の温度特性改善が見込まれるようになる。また、凸形状部１１ａがリードフレーム１１と一体に成形されており、リードフレーム１１と半導体チップ１２との間に他の部材を介さないことから、構成部材の削減によるコストダウンも実現可能となる。
【００２４】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、上述した第１の実施の形態の場合との相違点についてのみ説明する。
図２は、本発明の第２の実施の形態における半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図である。
【００２５】
ここで説明する半導体レーザ装置１０′は、第１の実施の形態と同様、リードフレーム１４にプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して構成されたものであるが、そのリードフレーム１４が第１の実施の形態とは異なる。
【００２６】
リードフレーム１４は、半導体チップ１２が搭載される基準面１４ａと、そのリードフレーム１４における光出射側の端縁部１４ｂの近傍にて、基準面１４ａよりも凹むように形成された凹形状部１４ｃとを有している。つまり、リードフレーム１４の一方の面が基準面１４ａとなるだけではなく、その端縁部１４ｂの近傍に、基準面１４ａより凹んだ形状の凹形状部１４ｃが形成されているのである。そして、凹形状部１４ｃが半導体チップ１２よりも当該半導体チップ１２によるレーザ光の出射側に位置するように、半導体チップ１２が基準面１４ａ上に搭載されるようになっている。
【００２７】
凹形状部１４ｃの形成は、第１の実施の形態における凸形状部１１ａと同様に、公知の成形技術を使用して行うことが可能である。また、凹形状部１４ｃの形状（凹み深さおよび形成幅）も、凸形状部１１ａと同様に、半導体チップ１２からの出射光とリードフレーム１４との干渉を回避し得るように設定されているものとする。
【００２８】
以上のように、本実施の形態で説明した半導体レーザ装置１０′およびその半導体レーザ装置１０′を構成するリードフレーム１４では、リードフレーム１４が基準面１４ａよりも凹むように形成された凹形状部１４ｃを有しており、その凹形状部１４ｃが半導体チップ１２の光出射側に位置するように、リードフレーム１４の基準面１４ａ上に半導体チップ１２が搭載されるようになっている。したがって、凹形状部１４ｃの凹みによって、半導体チップ１２からの出射光がリードフレーム１４と干渉してしまうのを回避し得るようになる。つまり、リードフレーム１４にプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用して半導体レーザ装置１０を構成する場合であっても、半導体チップ１２からの出射光とリードフレーム１４との干渉を回避することができるのである。
【００２９】
しかも、凹形状部１４ｃの存在によって、半導体チップ１２は、リードフレーム１４の基準面１４ａ上に直接搭載することが可能となる。したがって、リードフレーム１４と半導体チップ１２との間に当該リードフレーム１１より放熱性の劣る部材を介さないため、放熱性が従来構造よりも向上することが期待でき、その結果半導体レーザ装置１０の温度特性改善が見込まれるようになる。さらには、リードフレーム１４と半導体チップ１２との間に他の部材を介さないので、構成部材の削減によるコストダウンも実現可能となる。
【００３０】
なお、上述した第１および第２の実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、第１および第２の実施の形態で説明した構成を組み合わせることも実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における半導体レーザ装置の概略構成例を示す説明図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその平面図である。
【図３】リードフレームにプリモールドを施したモールドフレームをパッケージとして使用した一般的な半導体レーザ装置の概念図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，１０′…半導体レーザ装置、１１，１４…リードフレーム、１１ａ…凸形状部、１１ｂ，１１ｃ…光出射側端縁、１２…半導体チップ、１３…樹脂モールド、１４ａ…基準面、１４ｂ…端縁部、１４ｃ…凹形状部
【図１】
2006203006.tif 000003
【図２】
2006203006.tif 000004
【図３】
2006203006.tif 000005