(57)【要約】【課題】  チップを高精度にダイボンドできるとともに、ワイヤボンディングでの誤認識が確実に防止できる半導体レーザ装置を得る。【解決手段】  複数の直線状の辺部１５により外形が形成された多角形状のリードフレーム１１の一方の面に、レーザ光を出射するチップ１３が載置される半導体レーザ装置１００であって、リードフレーム１１には、チップ１３の発光点から所定の距離に在り外形の少なくとも一つの辺部からなるマウント基準部２７と、外形のうち発光点を通る仮想中心線３１と平行な少なくとも一つの辺部１５ｃからなる突き当て基準部３５と、チップ１３の載置領域以外のリードフレーム１１に電極から所定の距離を有して穿設されかつ電極と異なる形状の認識マーク３７とが設けられる。これらマウント基準部２７、突き当て基準部３５及び認識マーク３７は、リードフレーム１１のプレス成形で同時に形成される。【選択図】図１
2006086404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直線状の辺部により外形が形成された多角形状のリードフレームの一方の面に、レーザ光を出射するチップが載置されるとともに、前記リードフレームの一部分が樹脂モールドされる半導体レーザ装置であって、
前記リードフレームには、前記チップの発光点から所定の距離に在り前記外形の少なくとも一つの辺部からなるマウント基準部と、前記外形のうち前記発光点を通る仮想中心線と平行な少なくとも一つの前記辺部からなる突き当て基準部と、前記チップの載置領域以外の前記リードフレームに電極から所定の距離を有して穿設されかつ前記電極と異なる形状の認識マークとが設けられ、
前記マウント基準部、前記突き当て基準部及び該認識マークが、前記リードフレームのプレス成形で同時に形成されたものであることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記マウント基準部が、前記仮想中心線を挟む一対の出隅部からなり、かつ該出隅部が、前記仮想中心線と垂直な一対の辺部と、前記仮想中心線と平行な一対の辺部とからなることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記突き当て基準部が、前記仮想中心線から最も離れた辺部であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記認識マークが、前記仮想中心線と平行な直線部と、前記仮想中心線と垂直な直線部とを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームに半導体レーザチップを載置してなる半導体レーザ装置に関し、特に、半導体レーザチップのマウント位置精度や、半導体レーザ装置の他装置への組付け位置精度を向上させる改良技術に関する。
【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、半導体レーザチップ（以下、単に「チップ」とも称す。））を載置し、チップ載置領域以外の一部分を樹脂モールドして成るものがある。従来、この種の半導体レーザ装置では、リードフレーム面上に配置される樹脂モールドのエッジ部を画像認識し、予め求められているこのエッジ部からの距離によって仮想中心線を算出し、ピックアップツールにてピックアップしたチップをこの仮想中心線に一致させることで、チップをリードフレームのマウント部に高精度にダイボンドしていた。
【０００３】
また、リードフレームに載置されたチップには、インナーリードに接続されたボンディングワイヤが電極に接続される。このボンディングワイヤも、インナーリードの特徴のある形状部分を画像処理にて認識し、得られた位置からボンディング位置までの移動量が算出された。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３３３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体レーザ装置は、樹脂モールドの成形部分を画像認識していたため、成形樹脂の歪みやバリなどに影響され、画像認識の時点で既に位置ずれの生じる虞があった。そして、リードフレームとチップとに位置ずれが生じていれば、半導体レーザ装置を他の光学装置などに組み付けた場合、光学性能にばらつきの生じる虞があった。また、ワイヤボンディング工程では、インナーリードを画像認識していたため、金メッキの状態や、表面粗さに影響され易く、類似の電極と誤認識され易い問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、チップを高精度にダイボンドできるとともに、ワイヤボンディングでの誤認識が確実に防止でき、しかも、他の組込み装置に対して高精度な組付けが可能となる半導体レーザ装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の半導体レーザ装置は、複数の直線状の辺部により外形が形成された多角形状のリードフレームの一方の面に、レーザ光を出射するチップが載置されるとともに、前記リードフレームの一部分が樹脂モールドされる半導体レーザ装置であって、前記リードフレームには、前記チップの発光点から所定の距離に在り前記外形の少なくとも一つの辺部からなるマウント基準部と、前記外形のうち前記発光点を通る仮想中心線と平行な少なくとも一つの前記辺部からなる突き当て基準部と、前記チップの載置領域以外の前記リードフレームに電極から所定の距離を有して穿設されかつ前記電極と異なる形状の認識マークとが設けられ、前記マウント基準部、前記突き当て基準部及び該認識マークが、前記リードフレームのプレス成形で同時に形成されたものであることを特徴とする。
【０００７】
この半導体レーザ装置では、リードフレームがプレス成形によって一体成形される点が利用され、従来の樹脂モールドの成形部分が画像処理される場合に比べ、樹脂モールドの歪みやバリなどの悪影響を受けなくなる。また、認識マークも、マウント基準部と同時にプレス成形されるので、位置ずれが生じず、しかも、電極と特異な形状であるので、誤認識が発生しなくなる。さらに、リードフレーム外形の一つの辺部である突き当て基準部も、マウント基準部と同時にプレス成形されるので、チップの発光点との相対位置が高精度に得られるようになる。
【０００８】
請求項２記載の半導体レーザ装置は、前記マウント基準部が、前記仮想中心線を挟む一対の出隅部からなり、かつ該出隅部が、前記仮想中心線と垂直な一対の辺部と、前記仮想中心線と平行な一対の辺部とからなることを特徴とする。
【０００９】
この半導体レーザ装置では、垂直な辺部と、平行な辺部により直角の出隅部が形成されることで、認識画像中の座標において、縦横の検出が容易となって、画像処理のし易いマウント基準部が形成可能となる。
【００１０】
請求項３記載の半導体レーザ装置は、前記突き当て基準部が、前記仮想中心線から最も離れた辺部であることを特徴とする。
【００１１】
この半導体レーザ装置では、突き当て基準部が、他辺部との干渉による制約の生じ難い最外形部の辺部となり、当該辺部が他の組込み装置の位置出し部に当接されることで、他の組込み装置においては、簡素な位置出し部によってかつ高精度な位置決めが可能となる。
【００１２】
請求項４記載の半導体レーザ装置は、前記認識マークが、前記仮想中心線と平行な直線部と、前記仮想中心線と垂直な直線部とを有することを特徴とする。
【００１３】
この半導体レーザ装置では、垂直な直線部と、平行な直線部により認識マークが形成されることで、認識画像中の座標において、縦横の検出が容易となって、画像処理のし易い認識マークが形成可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体レーザ装置によれば、リードフレームに、マウント基準部と、突き当て基準部と、認識マークとが設けられ、これらがリードフレームのプレス成形で同時に形成されたものであるので、従来の樹脂モールドの成形部分を画像処理する場合に比べ、樹脂モールドの歪みやバリなどの影響を受けることが無く、ずれのない仮想中心線を算出して、チップを高精度にダイボンドすることができる。また、認識マークも、マウント基準部と同時にプレス成形されたものであるので、位置ずれが生じず、しかも、電極と特異な形状であるので、誤認識を確実に防止することができる。さらに、リードフレーム外形の一つの辺部である突き当て基準部も、マウント基準部と同時にプレス成形されたものであるので、当該突き当て基準部を基準とすることで、チップの発光点を高精度に位置決めすることができる。この結果、チップを高精度にダイボンドできるとともに、ワイヤボンディングでの誤認識が確実に防止でき、しかも、他の組込み装置に対して高精度な組付けを可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る半導体レーザ装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る半導体レーザ装置の平面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は実施の形態と異なる対称形状のリードフレームを（ａ）〜（ｅ）に示した外形バリエーションの説明図、図５は実施の形態と異なる非対称形状のリードフレームを（ａ）（ｂ）に示した外形バリエーションの説明図である。
本実施の形態による半導体レーザ装置１００は、その主要な構成として、リードフレーム１１の所定位置にチップ１３を載置して成る。リードフレーム１１は、複数の直線状の辺部１５により外形が多角形状となっている。
【００１６】
リードフレーム１１は、素板として鉄、銅など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などの外装が施されてもよい。
【００１７】
リードフレーム１１の一方の面には、例えばセラミック基板１７を介してチップ１３が載置される。セラミック基板１７には蒸着、パターニングにより所定の電極１９が形成されている。チップ１３は、半田が加熱溶融された後、硬化されることで、セラミック基板１７上に接着されるとともに、セラミック基板１７上の図示しない電極パッドと電気的に導通される。なお、チップ１３は、セラミック基板１７を介さずに、直接リードフレーム１１のダイパッドに載置されてもよい。この場合、チップ１３は、リードフレーム１１のインナーリードにワイヤボンディングされる。
【００１８】
リードフレーム１１は、チップ１３を作動させた際の放熱性を考慮し、一部分２１をリード端子状に延出させてもよい。なお、この一部分２１は、勿論リード端子と兼用されるものであってもよい。リードフレーム１１の周囲にはリード端子２３が配設され、電極１９とリード端子２３とは、図示しないボンディングワイヤによって接続される。リード端子２３とリードフレーム１１とは、その一部分が樹脂モールド２５によって覆われて一体となる。
【００１９】
樹脂モールド２５によって覆われていないリードフレーム１１の部分には、マウント基準部２７が形成されている。マウント基準部２７は、チップ１３の発光点２９から所定の距離に在り、外形の少なくとも一つの辺部からなる。本実施の形態において、マウント基準部２７は、発光点２９を通る仮想中心線３１を挟む一対の出隅部３３、３３からなる。また、この出隅部３３、３３は、仮想中心線３１に対して垂直な一対の辺部１５ａ、１５ａと、仮想中心線３１と平行な一対の辺部１５ｂ、１５ｂとからなる。
【００２０】
マウント基準部２７は、このように垂直な一対の辺部１５ａ、１５ａと、平行な一対の辺部１５ｂ、１５ｂにより直角の出隅部が形成されることで、認識画像中の座標において、縦横の検出が容易となって、画像処理のし易いマウント基準部２７となる。
【００２１】
また、樹脂モールド２５によって覆われていないリードフレーム１１の部分には、突き当て基準部３５が形成されている。突き当て基準部３５は、外形のうち発光点２９を通る仮想中心線３１と平行な少なくとも一つの辺部１５ｃからなる。本実施の形態において、突き当て基準部３５は、仮想中心線３１から最も離れた辺部１５ｃ、辺部１５ｃとなっている。
【００２２】
突き当て基準部３５が、このように他辺部との干渉による制約の生じ難い最外形部の辺部１５ｃ、１５ｃとなり、当該辺部１５ｃが他の組込み装置の位置出し部（図示せず）に当接されることで、他の組込み装置においては、簡素な位置出し部の形状によって、かつ高精度な位置決めが可能となる。
【００２３】
さらに、樹脂モールド２５によって覆われていないリードフレーム１１の部分には、認識マーク３７が形成されている。認識マーク３７は、電極１９から所定の距離を有して穿設され、かつ電極１９と異なる特異な形状で形成される。本実施の形態において、認識マーク３７は、仮想中心線３１と平行な直線部３９と、仮想中心線３１と垂直な直線部４１とを有する。より具体的には、これらの直線部３９、４１によるエッジ４３が四方に形成される十字形状の透孔４５とすることができる。
【００２４】
認識マーク３７は、平行な直線部３９と、垂直な直線部４１により形成されることで、認識画像中の座標において、縦横の検出が容易となって、画像処理のし易い形状となる。また、認識マーク３７は、その外側に包囲するように円形の凹部４７を形成してもよい。つまり、透孔４５は、凹部４７の底面に穿設されている。この場合、凹部４７を真円形状とすることで、画像処理によって認識マーク３７の重心（中心）を容易に求めることができる。
【００２５】
そして、リードフレーム１１に設けられたマウント基準部２７、突き当て基準部３５及び認識マーク３７は、リードフレーム１１のプレス成形時に、同時に一体成形される。
【００２６】
したがって、上記の半導体レーザ装置１００によれば、リードフレーム１１に、マウント基準部２７と、突き当て基準部３５と、認識マーク３７とが設けられ、これらがリードフレーム１１のプレス成形で同時に形成されたものであるので、従来の樹脂モールドの成形部分を画像処理する場合に比べ、樹脂モールド２５の歪みやバリなどの影響を受けることが無く、ずれのない仮想中心線３１を算出して、チップ１３を高精度にダイボンドすることができる。
【００２７】
また、認識マーク３７も、マウント基準部２７と同時にプレス成形されたものであるので、位置ずれが生じず、しかも、電極１９と特異な形状であるので、誤認識を確実に防止することができる。
【００２８】
さらに、リードフレーム外形の一つの辺部１５ｃである突き当て基準部３５も、マウント基準部２７と同時にプレス成形されたものであるので、当該突き当て基準部３５を基準とすることで、チップ１３の発光点２９を高精度に位置決めすることができる。この結果、チップ１３を高精度にダイボンドできるとともに、ワイヤボンディングでの誤認識が確実に防止でき、しかも、他の組込み装置に対して高精度な組付けを可能とすることができる。
【００２９】
これに加え、本実施の形態による半導体レーザ装置１００によれば、外形の辺部からなるマウント基準部２７及び突き当て基準部３５と、穿設された認識マーク３７とを基準とするので、表裏の別がなく、表裏からの画像認識においても、同様の精度を得ることができ、ダイボンド及び他の組込み装置への組付けを高精度に行うことができる。
【００３０】
なお、本発明に係る半導体レーザ装置は、複数の直線状の辺部により外形が形成された多角形状において、種々の辺部を利用してマウント基準部２７、突き当て基準部３５を形成することができ、図１、図２に例示したリードフレーム１１の形状に限定されるものではない。すなわち、図４（ａ）に示すように、リードフレーム１１Ａは、マウント基準部２７Ａを複数対の出隅部３３Ａ、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｂで形成してもよく、また、突き当て基準部３５Ａは、同図に示すように、段部を有さない矩形の側辺部１５ｄとしてもよい。
【００３１】
また、リードフレーム１１Ｂは、図４（ｂ）に示すように、仮想中心線３１に対し、傾斜辺部１５ｅ、１５ｅを左右対称に形成したＶ溝によってマウント基準部２７Ｂを形成してもよい。この場合、出隅部を鈍角にできるため、良好な型抜き性が得られる。
また、リードフレーム１１Ｃは、図４（ｃ）に示すように、外方隅部を切除した傾斜辺部１５ｆによって、マウント基準部２７Ｃを形成してもよい。
また、リードフレーム１１Ｄは、図４（ｄ）に示すように、外方に形成した複数の出隅部３３Ｃ、３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｄによってマウント基準部２７Ｄを形成してもよい。
さらに、リードフレーム１１Ｅは、図４（ｅ）に示すように、外形を逆ハの字状とした傾斜辺部１５ｇ、１５ｇによってマウント基準部２７Ｅを形成してもよく、この場合、マウント基準部２７Ｅを突き当て基準部と兼用することが可能となる。
【００３２】
また、リードフレーム１１Ｆは、図５（ａ）に示すように、仮想中心線３１を挟む片側の隅部のみを直交する二辺部１５ｈ、１５ｊで切り欠いて、マウント基準部２７Ｆを非対象形状で形成してもよい。
さらに、リードフレーム１１Ｇは、図５（ｂ）に示すように、仮想中心線３１を挟む片側の隅部のみを傾斜辺部１５ｋで切り欠いて、マウント基準部２７Ｇを非対象形状で形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る半導体レーザ装置の平面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施の形態と異なる対称形状のリードフレームを（ａ）〜（ｅ）に示した外形バリエーションの説明図である。
【図５】実施の形態と異なる非対称形状のリードフレームを（ａ）（ｂ）に示した外形バリエーションの説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１…リードフレーム、１３…チップ、１５…辺部、１５ａ…仮想中心線と垂直な一対の辺部、１５ｂ…仮想中心線と平行な一対の辺部、１５ｃ…仮想中心線から最も離れた辺部、１９…電極、２５…樹脂モールド、２７…マウント基準部、２９…発光点、３１…仮想中心線、３３、３３…一対の出隅部、３５…突き当て基準部、３７…認識マーク、３９…仮想中心線と平行な直線部、４１…仮想中心線と垂直な直線部、１００…半導体レーザ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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