(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子と、上方に開口した第１凹部及び第２凹部を有する基体とを準備し、
平面視において、前記第１凹部及び前記第２凹部を結ぶ線上の所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子を位置決めして実装し、
平面視において、前記第１凹部及び前記第２凹部と重ならない位置で、前記半導体レーザ素子からの光を透過させる透光性部材を備えた蓋体を前記基体に接合して、前記第１凹部と前記第２凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、発光装置の発光点を配置することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記所定の点は前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線の中点である請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子からの光を波長変換する波長変換部材を位置決めして実装する請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
平面視において、前記所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子の光を反射する反射部材を位置決めして実装する請求項１から３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記半導体レーザ素子を実装した後、前記半導体レーザ素子を発振させ、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光の光路上に、光学部材を配置し、前記レーザ光が該光学部材を透過して所定の位置に到達するように、前記光学部材を位置決めして実装する請求項１から４のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記基体は、平面視において、前記第１凹部に隣接して前記第１凹部を囲む第１金属層及び前記第２凹部に隣接して前記第２凹部を囲む第２金属層を有し、
画像認識により前記第１金属層の内縁及び前記第２金属層の内縁を特定し、前記特定した第１金属層の内縁及び第２金属層の内縁を用いて前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線を決定し、当該線を用いて前記所定の点を決定する請求項１から５のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１凹部及び第２凹部の中心又は重心をそれぞれ特定し、前記第１凹部の中心又は重心と前記第２凹部の中心又は重心とを結ぶ線を用いて前記所定の点を決定する請求項１から６のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の方法によって得られた前記発光装置を放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法であって、
前記放熱体の上に前記発光装置を載置し、
前記発光装置の前記第１凹部及び第２凹部のそれぞれに前記アタッチメントが有する位置決め部材を挿入して、前記アタッチメントに対して前記発光装置の位置合わせをし、該位置において、前記発光装置を前記放熱体及びアタッチメントで挟持することを特徴とするレーザモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記発光装置の前記第１凹部は、前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線に沿う方向において、前記第２凹部よりも長く、
前記第１凹部に挿入される前記位置決め部材は、前記第１凹部及び第２凹部のそれぞれに前記位置決め部材を挿入して前記発光装置の位置合わせをした状態で、前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線に沿う方向において前記第１凹部の側壁との間に隙間が生じるように形成されている請求項８に記載のレーザモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第２凹部に挿入される位置決め部材は、前記第２凹部の開口よりも大きい幅から、前記第２凹部の底面に向かって細くなる先細り形状を有し、
前記位置決め部材を前記第２凹部の上端と接するまで挿入した状態において、前記位置決め部材の先端が前記第２凹部の底面に達していない請求項８又は９に記載のレーザモジュールの製造方法。
【請求項１１】
基体と、
前記基体に載置された半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子を封止するように前記基体に接合され、該半導体レーザ素子からの光を上方に透過させる蓋体とを備える発光装置であって、
前記基体は、平面視において、前記蓋体を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第１凹部及び第２凹部を有し、前記第１凹部に隣接して前記第１凹部を囲む第１金属層及び前記第２凹部に隣接して前記第２凹部を囲む第２金属層を有し、
平面視において、前記第１凹部と前記第２凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、前記発光装置の発光点が配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
前記第１凹部は、該第１凹部及び第２凹部を結ぶ線に沿う方向において、前記第２凹部よりも長い請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記基体は、セラミック部を有し、
前記第１凹部及び第２凹部は、前記セラミック部に設けられている請求項１１又は１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記発光点は、前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線の中点に位置している、又は、該線の垂直二等分線上に位置している請求項１１から１３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１５】
前記基体は、前記第１凹部及び第２凹部の間に上方に開口した第３凹部を有し、
前記半導体レーザ素子は、前記第３凹部の底面に載置されている請求項１１から１４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１６】
前記蓋体は、前記第３凹部の開口を塞ぐように前記基体に接合されており、前記半導体レーザ素子からの光を透過する透光性部材を有する請求項１５に記載の発光装置。
【請求項１７】
さらに、前記半導体レーザ素子からの光を波長変換する波長変換部材を備え、
前記波長変換部材は、平面視において前記発光点と重なる位置に配置されている請求項１１から１６のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１８】
さらに、前記半導体レーザ素子の光を上方に反射する反射部材を備え、
前記反射部材は、平面視において前記発光点と重なる位置に配置されている請求項１１から１７のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１９】
請求項１１〜１８のいずれか１つに記載の発光装置、
該発光装置の裏面を被覆する放熱体、ならびに
前記発光装置からの光を通過させる開口及び位置決め部材を有するアタッチメントを備え、
前記発光装置の第１凹部及び第２凹部に前記位置決め部材が挿入されて、前記裏面と反対側の上面側から前記発光装置が前記アタッチメントによって固定されてなるレーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は発光装置の製造方法、レーザモジュールの製造方法及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャップ、波長変換部材及び台座等を備えるパッケージに、レーザ素子が搭載された発光装置が提案されている。このような発光装置に所定の部材を実装する場合、上面から、パッケージの外形を画像認識してパッケージの中央を検出し、所定の部材を適所に配置することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、パッケージの外形が明瞭に認識できない場合があるため、その中央の検出精度が低下し、発光装置において、レーザ素子等の実装が位置ずれすることがある。
また、得られた発光装置をモジュール等に組み込む際、通常、パッケージの側面へ位置決め治具を当接するが、パッケージの側面は傾斜していることがある。このために、位置決め治具の当接位置が、パッケージの側面に対して、上面寄り又は下面寄りのいずれかにより、位置決め精度が変動することがある。
【０００４】
そこで、本開示は、発光点等の位置合わせを高精度に行うことができる発光装置、その製造方法及びレーザモジュール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】
【０００５】
本願は以下の発明を含む。
（１）半導体レーザ素子と、上方に開口した第１凹部及び第２凹部を有する基体とを準備し、
平面視において、前記第１凹部及び第２凹部を結ぶ線上の所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子を位置決めして実装する発光装置の製造方法。
（２）上記方法によって得られた前記発光装置を放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法であって、
前記放熱体の上に前記発光装置を載置し、
前記発光装置の前記第１凹部及び第２凹部のそれぞれに前記アタッチメントが有する位置決め部材を挿入して、前記アタッチメントに対して前記発光装置の位置合わせをし、該位置において、前記発光装置を前記放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法。
（３）基体と、
前記基体に載置された半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子を封止するように前記基体に接合され、該半導体レーザ素子からの光を上方に透過させる蓋体とを備える発光装置であって、
前記基体は、平面視で前記蓋体を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第１凹部及び第２凹部を有し、
平面視において前記第１凹部と前記第２凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、前記発光装置の発光点が配置されている発光装置。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、半導体レーザ素子を含む発光装置において、発光点等の位置合わせを高精度に行うことができる発光装置、その製造方法及びレーザモジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１の発光装置の製造方法で用いる基体を示す斜視図である。
【図２Ａ】図１の基体の平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡにおけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２Ｃ】図２ＡにおけるＣ−Ｃ’線断面図である。
【図２Ｄ】図１の基体を用いた発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図３Ａ】実施の形態２の発光装置を示す概略斜視図である。
【図３Ｂ】図３ＡにおけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図４】実施の形態３の発光装置を示す概略断面図である。
【図５Ａ】実施の形態３の発光装置を示す概略断面図である。
【図５Ｂ】図５ＡにおけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図６Ａ】実施の形態５のレーザモジュールの製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図６Ｂ】実施の形態５のレーザモジュールの製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図７Ａ】実施の形態５のレーザモジュールの製造方法で得られたレーザモジュールを示す概略斜視図である。
【図７Ｂ】図７ＡにおけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。さらに、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略する。
【０００９】
実施の形態１：発光装置の製造方法
この実施形態の発光装置の製造方法は、
半導体レーザ素子と、図１に示すように、上方に開口した第１凹部１１及び第２凹部１２を有する基体１６とを準備し、
平面視において、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線（図１中、ｘ−ｘ’で表される一点鎖線）上の所定の点を基準として、基体１６上に、半導体レーザ素子を位置決めして、実装することを含む。
【００１０】
（半導体レーザ素子の準備）
半導体レーザ素子としては、例えば、窒化物半導体（主として一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される）、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体などの半導体層を備える素子が挙げられる。これらの材料及びその組成等を調整することにより、半導体レーザ素子の発振波長を調整することができる。例えば、４００〜５３０ｎｍの範囲に発振波長を有する半導体レーザ素子を用いることができる。ＹＡＧ系蛍光体と組み合わせる場合は、発振波長が４２０〜４９０ｎｍの範囲にある半導体レーザ素子が好ましい。
【００１１】
（基体１６の準備）
基体１６は、半導体レーザ素子を実装することができるものである。例えば、基体１６は、金属、樹脂、ガラス、セラミックによって形成することができる。窒化物半導体層を備える半導体レーザ素子を用いる場合は、樹脂を用いると集塵しやすいため、樹脂以外の材料で基体１６を形成することが好ましい。特に、基体１６の耐食性及び放熱性等を考慮して、セラミックを含んで形成されていることが好ましく、セラミックによって形成された部位を主に有していることがより好ましい。セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムが挙げられ、なかでも、放熱性と耐食性に優れているため、窒化アルミニウムが好ましい。基体１６の平面形状は、略円形、略楕円形、略多角形等の種々の形状が挙げられる。例えば、基体１６の平面形状は略矩形状である。なお、平面視とは、上面１６ａを上側とし、上面１６ａと反対側にある底面を下側としたときに、上方から、すなわち上面１６ａに対して略垂直な方向から観察することを指す。また、平面形状とは、平面視における外縁形状を指す。
【００１２】
基体１６は、上方に開口した第１凹部１１及び第２凹部１２を有している。第１凹部１１及び第２凹部１２は、例えば、基体１６の上面１６ａと連続している。ここで、基体１６の上面１６ａとは、基体１６が有する複数の面のなかで最も上方に位置する面を指す。第１凹部１１及び第２凹部１２は、発光装置の組み立ての際に、基体１６に半導体レーザ素子を搭載するための位置合わせのマークとして用いられ、また、発光装置をレーザモジュールとして組み立てる場合に、発光装置以外の部材との位置合わせに利用することができる。
【００１３】
この第１凹部１１及び第２凹部１２は、平面視において基体１６の対向する２つの辺に、それぞれ近接して設けられていることが好ましい。また、基体１６がセラミックによって形成されたセラミック部を有している場合は、第１凹部１１及び第２凹部１２はセラミック部に配置される。後述するように、基体１６を貫通していない第１凹部１１及び第２凹部１２を設けることで、複数のセラミック層を積層することによる孔のずれを小さくすることができる。
【００１４】
第１凹部１１及び第２凹部１２は、平面形状が、例えば、略円形、略楕円形、略多角形等の種々の形状であってよい。第１凹部１１及び第２凹部１２は、後述する位置合わせ用の穴として用いる場合には、その平面形状が略円形又は略長円形の形状であることが好ましい。これにより、位置合わせ用の部材の回転ズレが生じても第１凹部１１及び第２凹部１２に挿入することができる。第１凹部１１と第２凹部１２とは、同じ平面形状を有していてもよいが、異なる平面形状であることが好ましい。例えば、平面視において、第１凹部１１は、第２凹部１２よりも長い形状、特に、第１凹部１１と第２凹部１２とを結ぶ線（ｘ−ｘ’線）に沿う方向において、第２凹部１２よりも長い形状であることが好ましい。具体的には、第２凹部１２が略円形の平面形状を有し、第１凹部１１が略楕円形又は略長円形の平面形状を有していることが好ましい。このようにすれば、後述する位置決め部材の先端を半球状の曲面形状とすることで、位置決め部材と第１凹部１１及び第２凹部１２との当接を安定して行うことができる。さらに、第１凹部１１の平面形状を略楕円形又は略長円形とすることで、寸法公差に起因する寸法ばらつきにより第１凹部１１と第２凹部１２との間の距離が変わった場合でも、各凹部に位置決め部材をより確実に挿入することができる。
【００１５】
また、第１凹部１１及び第２凹部１２は、基体１６を貫通していないものが好ましい。上述したように、基体が主としてセラミックを含んで形成される場合、セラミック層のグリーンシートを複数積層し、焼成して製造される。よって、そのグリーンシートの積層構造の表面層側の一部の層（例えば、１層又は２層）にのみ孔を開けて積層構造とすれば、複数層による孔のずれを小さくすることができる。その結果、第１凹部１１及び第２凹部１２を精度良く形成することができ、第１凹部１１及び第２凹部１２の画像認識が容易かつ高精度にできるため、発光装置における発光点の位置決め等を精度良く行うことができる。さらに、第１凹部１１及び第２凹部１２を、貫通孔でなく、凹部とすることにより、基体１６の底面積の減少を回避することができる。基体１６の底面を放熱体に接続することで、半導体レーザ素子等の熱を放熱させることができる。したがって、基体１６の底面の面積の減少を回避することにより、放熱に寄与する面積をより大きく確保することができ、その結果、放熱性の向上を図ることができる。第１凹部１１及び第２凹部１２の深さは、例えば、０．２ｍｍ以上とすることができる。また、第１凹部１１及び第２凹部１２の深さは、少なくとも貫通孔とならない程度であり、例えば第２凹部１２の最大幅以下とすることができ、当該最大幅の半分以下としてもよい。
【００１６】
第１凹部１１及び第２凹部１２は、平面視におけるそれぞれの周囲に、それぞれ第１金属層２１及び第２金属層２２を有することが好ましい。第１金属層２１は第１凹部１１に隣接し、第２金属層２２は第２凹部１２に隣接する。これらの金属層によって、発光装置の製造工程における第１凹部１１及び第２凹部１２の画像認識が容易となる。これは、基体１６のセラミック部等と異なる色味を有する第１金属層２１及び第２金属層２２を設けることで、コントラストが大きくなるためである。第１凹部１１及び第２凹部１２にそれぞれ隣接する第１金属層２１及び第２金属層２２を設けることで、第１凹部１１及び第２凹部１２のそれぞれの外縁と略等しい位置に第１金属層２１及び第２金属層２２のそれぞれの内縁が位置することになる。これにより、第１凹部１１及び第２凹部１２の内外でコントラストが大きくなるため、画像認識が容易となる。したがって、この場合は、まず画像認識により第１金属層２１の内縁及び第２金属層２２の内縁を特定し、特定した第１金属層２１の内縁及び第２金属層２２の内縁を用いて第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線を決定することができる。第１金属層２１及び第２金属層２２は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム、タングステン、モリブデン又はその合金の１以上を用いることによって形成することができる。第１金属層２１及び第２金属層２２の最上層には例えば主として金を用いる。これにより、基体１６のセラミック部とのコントラストを大きくすることができる。基体１６では、第１金属層２１及び第２金属層２２は、基体１６の上面１６ａに形成されている。
【００１７】
基体１６は、さらに、第１凹部１１及び第２凹部１２の間に上方に開口した第３凹部１３を有することができる。第３凹部１３は、例えば、底面１３ａ、接続面１３ｂ、部材載置面１３ｃ、突出部１３ｄ及び側面１３ｅを有する。第３凹部１３には半導体レーザ素子等を載置するため、第３凹部１３の開口は、通常、第１凹部１１及び第２凹部１２よりも大きい。
【００１８】
底面１３ａは、半導体レーザ素子等を載置するための面であり、第３凹部１３の最も深い位置にある。底面１３ａは、基体１６の上面１６ａと平行であることが好ましい。
接続面１３ｂは、底面１３ａよりも上方であって、その上面に配線層２３が配置され、半導体レーザ素子と電気的な接続を採るために利用される面である。接続面１３ｂは、平面視において、底面１３ａの両側に位置していることが好ましい。これにより、アノード側の配線層２３とカソード側の配線層２３をそれぞれ半導体レーザ素子に近接した位置に配置することができるため、半導体レーザ素子と配線層２３をワイヤで容易に接続することができる。また、接続面１３ｂは後述する部材載置面１３ｃよりも下方に位置させることができる。これにより、平面視において部材載置面１３ｃに配置される部材と重複する位置にワイヤを配置しても、ワイヤが当該部材に接触する可能性を低減することができる。接続面１３ｂは、底面１３ａとほぼ平行な面であることが好ましい。配線層２３は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム、タングステン、モリブデン又はその合金の１以上を用いることによって形成することができる。配線層２３は、上述した第１金属層２１及び第２金属層２２と同じ材料で形成することができる。これにより、配線層２３を第１金属層２１及び第２金属層２２と同様の工程で形成することができる。
接続面１３ｂは、底面１３ａに半導体レーザ素子を載置した際に、半導体レーザ素子の上面の高さと同程度の高さとすることが好ましい。これにより、ワイヤ長さを短くすることができるので、ワイヤの電気抵抗を小さくすることができる。また、ワイヤによる半導体レーザ素子との接続が容易になる。
【００１９】
部材載置面１３ｃは、接続面１３ｂよりも上方であって、後述するような半導体レーザ素子からの光を反射、波長変換及び／又は拡散等させるための部材を設ける場合に、その部材を載置するために利用される面である。部材載置面１３ｃは、底面１３ａと平行であることが好ましい。
【００２０】
突出部１３ｄは、任意に配置され、接続面１３ｂ及び部材載置面１３ｃよりも上方であって、部材載置面１３ｃに隣接して、第３凹部１３の内側に突出する部位である。突出部１３ｄは、レーザ光の反射、波長変換及び／又は拡散等させる部材を設ける場合に、その部材が部材載置面１３ｃから剥離したとしても位置ズレをある程度で止めるためのストッパーとして利用することができる。突出部１３ｄは、当該部材の位置合わせ又は固定のために利用してもよい。
底面１３ａ、接続面１３ｂ、部材載置面１３ｃ及び突出部１３ｄは、平面視において、それぞれ異なる領域に配置されることが好ましい。
【００２１】
側面１３ｅは、底面１３ａ、接続面１３ｂ及び突出部１３ｄから、基体１６の上面１６ａに繋がる面である。第３凹部１３の外周における基体１６の上面１６ａの一部は、後述する蓋体１７を支持し、半導体レーザ素子を封止するために利用される。
第３凹部１３の平面形状は、基体１６の平面形状が略四角形である場合、例えば、略四角形又はその角が丸められた形状等とする。このとき、底面１３ａ、接続面１３ｂ及び部材載置面１３ｃの平面視形状は、略多角形又はその角が丸められた形状とすることができる。
【００２２】
基体１６は、外部電極２４、２５を有する。外部電極２４、２５の一方がアノード電極であり、他方がカソード電極である。外部電極２４、２５はそれぞれ、近い側の配線層２３と、基体１６内部に設けられた内層配線を介して電気的に接続されていてよい。
基体１６は、さらに、外部電極２４、２５を配置するための第４凹部１４及び第５凹部１５を有していてもよい。第４凹部１４及び第５凹部１５は、それぞれ第１凹部１１及び第２凹部１２の近傍に配置することが好ましく、それぞれ第１凹部１１及び第２凹部１２の両側に配置することがより好ましい。これにより、外部電極２４、２５と接続面１３ｂの上面の配線層２３との間の距離を短縮することができ、これらを接続する内層配線の長さを短くすることができるため、配線抵抗を低減することができる。
【００２３】
第４凹部１４及び第５凹部１５は、第３凹部１３とは独立して配置されていることが好ましい。これにより、第４凹部１４及び第５凹部１５と第３凹部１３との間の領域に、蓋体１７を接合することができるため、蓋体１７の実装ずれが生じた場合でも、外部電極２４、２５と蓋体１７とが接触しにくくなる。したがって、後述するように、蓋体１７に含まれる保持部材が導電性を有する場合であっても、保持部材を介した外部電極２４と外部電極２５との短絡を防止することができる。
第４凹部１４及び第５凹部１５の底面は、基体の上面よりも低い。例えば、第４凹部１４及び第５凹部１５の底面は、接続面１３ｂよりも上方に配置する。
【００２４】
第４凹部１４及び第５凹部１５の底面には、当該底面内に収まる大きさで、外部電極２４、２５が形成されている。外部電極２４、２５は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム、タングステン、モリブデン又はその合金の１以上を用いることによって形成することができる。配線層２３と異なる材料によって形成されていてもよいが、同じ材料であれば同様の工程で形成することができ、好ましい。なお、外部電極２４、２５は、第１凹部１１及び第２凹部１２の底面にそれぞれ形成することもできる。この場合は、後述する位置決め部材を、給電部材を兼ねるものとし、位置決め部材を外部電極２４、２５に接触させる。
【００２５】
このように、基体１６の上面側に外部電極２４、２５を配置することにより、基体１６の下面に電極を設ける必要がない。そのため、基体１６の下面の略全部を放熱面とすることができ、放熱性を向上させることができる。このとき、基体１６の下面は、ヒートシンク等の放熱体に直接又はグリス等を介して熱的に接続させればよい。
なお、この基体１６では、第３凹部１３を設けるため、その厚みが厚くなりやすい。つまり、第３凹部１３が形成可能な程度の基体１６の厚みを確保する必要があるため、基体１６の厚みは増大しやすい。例えば、基体１６はセラミックのグリーンシートを５〜１０枚程度重ねて形成する。このため、第１凹部１１、第２凹部１２を貫通孔でなく凹部とすることによる利点が大きい。凹部であれば、複数層による孔のずれを小さくすることができるためである。
【００２６】
（半導体レーザ素子の実装）
半導体レーザ素子及び基体１６を準備した後、図２Ｄに示すように、平面視において、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線（ｘ−ｘ’線）上の所定の点を基準として、基体１６上に、半導体レーザ素子を位置決めして実装する。第１凹部１１及び第２凹部１２のいずれか一方のみを用いるのではなく、第１凹部１１及び第２凹部１２の両方を用いて、これらを結ぶ線（ｘ−ｘ’線）上の所定の点を基準点として、半導体レーザ素子等を配置するための位置情報（例えば、Ｘ方向及びＹ方向で表される平面座標）を定めることができる。
【００２７】
そのために、まず、設計図等において、所定の点（基準点）と、半導体レーザ素子等の実装位置をＸＹ座標で予め設定しておく。例えば、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶｘ−ｘ’線と垂直な方向をＸ方向とし、平行な方向をＹ方向とし、基準点と半導体レーザ素子等の実装位置とをそれぞれＸＹ座標で設定しておく。基準点のＸＹ座標は、例えば（０，０）とする。
次に、実際に形成した基体１６において、平面視で、第１凹部１１及び第２凹部１２の形状を認識する。発光装置の製造工程において、通常、このような形状は、カメラで撮影した画像を、画像認識プログラム等を用いて自動的に処理することにより、特定することができる。第１凹部１１及び第２凹部１２の形状を画像認識によって特定した後、これらの外縁から重心（円形の場合は中心）をそれぞれ決定し、それらの重心を結ぶ線を想定する。この線を、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線とすることが好ましい。これによって、より高精度で基準点を決定することができる。すなわち、第１凹部１１及び第２凹部１２の外縁は、設計図の形状から若干ずれた形状となる場合があり、このような場合、第１凹部１１及び第２凹部１２の外縁を結ぶ線では、設計図における当該線からのズレが大きくなりやすい。しかし、このような場合であっても、外縁から決定される重心は、設計図からのズレが小さくなる傾向にある。したがって、外縁から決定される重心同士を結ぶ線を用いることで、より高精度で基準点を決定することが可能である。
基準点となる所定の点は、例えば、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線の中点Ｍとする。中点を求める計算式はダイボンディング装置等が標準で備えている場合があるため、このような装置を用いることで、新しい計算式を追加する必要なく、中点、すなわち所定の点を決定することができる。
【００２８】
次いで、所定の点を基準として、予め設定したＸＹ座標を実際の基体１６に当てはめる。これにより、実際の基体１６における半導体レーザ素子等の実装位置が特定される。なお、実際の基体１６におけるＸ方向及びＹ方向は、例えば、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶｘ−ｘ’線と垂直な方向をＸ方向とし、平行な方向をＹ方向として特定すればよい。その後、実際の基体１６に当てはめられたＸＹ座標に従って、半導体レーザ素子等を、基体１６の実装位置に配置する。
【００２９】
基準となる所定の点の位置に発光点を設定してもよいが、所定の点とは異なる位置に発光点を設定することも可能である。すなわち、所定の点から所定の距離だけ離れた位置（第２の所定の点）に発光点を設定することができる。第２の所定の点は、例えば、所定の点から第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線に垂直に伸びる線上に位置する点とする。このとき、所定の点が中点であれば、第２の所定の点は、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線の垂直二等分線上に位置する点である。このような場合も、所定の点と発光点が一致する場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、得られたモジュールにおいて、第１凹部１１及び第２凹部１２を手掛かりとして第２の所定の点を特定することが可能であるため、発光装置を発光させなくても、第２の所定の点、すなわち発光点を高精度で推定することができる。ここで、光の出射点、発光点とは、光取り出し側から平面視したときに、発光装置から光が最大強度で出射される点又はその近傍の領域を意味する。
【００３０】
平面視において、光の出射点から離れた位置に半導体レーザ素子を配置し、光の出射点には、半導体レーザ素子からの光を方向転換させる光出射部材を載置することができる。そして、この光出射部材に向けて、半導体レーザ素子から光を出射し、その光が光出射部材で反射されて、発光点として、光出射部材から光が出射されるように、半導体レーザ素子等を位置決め及び実装することが好ましい。このような配置によれば、上面を光取り出し面とする発光装置において、端面発光の半導体レーザ素子の主面が基体１６の下面に対して略平行になるように実装することができる。これにより、半導体レーザ素子の放熱効率を向上させることができ、より大電流を流すことが可能な高出力レーザ素子とすることができる。
【００３１】
このような光出射部材は、例えば、半導体レーザ素子からの光を波長変換する波長変換部材であってもよいし、半導体レーザ素子からの光を散乱させる光拡散材を含む透光性部材であってもよいし、半導体レーザ素子からの光を反射させる反射部材であってもよいし、半導体レーザ素子からの光を屈曲させる部材であってもよい。特に、光出射部材としては、波長変換部材及び／又は反射部材であることが好ましい。光出射部材として波長変換部材を用いることにより、半導体レーザ素子が出射するレーザ光とは異なる色の光を発光装置の発光とすることができる。また、光出射部材として反射部材を用いることにより、半導体レーザ素子からの光を効率的に方向転換させることができる。そして、基準となる所定の点に基づいて、基体１６に対して上方に光を出射させるように、このような光出射部材を載置することが好ましい。さらには、基体１６の上面１６ａを含む面に対して略垂直な方向に光を出射させるように、半導体レーザ素子及び光出射部材を位置決め及び実装することがより好ましい。
【００３２】
半導体レーザ素子は、基体１６上、特に、基体１６の第３凹部１３内に収まるように底面１３ａ上に実装されることが好ましい。これにより、蓋体１７を基体１６に接合させて半導体レーザ素子を気密封止し易い。また、半導体レーザ素子を実装する場合、半導体レーザ素子を第３凹部１３の底面１３ａに直接配置してもよいが、底面１３ａにサブマウント１８を介して半導体レーザ素子を配置することが好ましい。これにより、半導体レーザ素子の光出射面を底面１３ａから離すことができ、半導体レーザ素子からの光が底面１３ａに当たるのを抑制することができる。サブマウント１８としては、例えば、炭化珪素、窒化アルミニウムを用いることができる。半導体レーザ素子は、出射した光が底面１３ａに対して実質的に平行な方向に進行するように、つまり出射するレーザ光の光軸が底面１３ａに対して実質的に平行となるように、実装することが好ましい。例えば、半導体レーザ素子は、端面発光型であり、半導体レーザ素子が有する活性層の主面が底面１３ａに対して実質的に平行となるように実装する。
【００３３】
半導体レーザ素子を基体１６上、例えば、第３凹部１３の底面１３ａに実装した後、さらに、第３凹部１３の底面１３ａに、光学部材を位置決めして、実装することが好ましい。光学部材とは、例えば、レンズ１９、プリズム等が挙げられる。
ここでのレンズ１９の位置決めは、上述した所定の点を基準として行ってもよいが、実際に基体１６上に実装した半導体レーザ素子を発振させて、レンズ１９を位置決めして、実装することが好ましい。すなわち、実際に半導体レーザ素子から出射したレーザ光の光路上にレンズ１９を仮置きし、レンズ１９を通過したレーザ光の位置を確認しながらレンズ１９の位置を調整し、前記レーザ光が該光学部材を透過して所定の位置に到達するように、実装位置を特定する。このような実装位置とは、例えば、レンズ１９を透過した光が、光出射部材を介して、平面視において所定の点から出射するような位置である。そして、特定した実装位置にレンズ１９を実装すればよい。
【００３４】
このように、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線上の所定の点を基準として、基体１６上に半導体レーザ素子を位置決めして実装することにより、基体１６等の外形による半導体レーザ素子を位置決めよりも、高精度に実装することができる。
特に、後述する、モジュールの製造工程において各部品を固定する際に、同じ第１凹部１１及び第２凹部１２を基準とすれば、モジュールにおける発光点を正確に特定することができ、有利である。これは、半導体レーザ素子等を実装する際の基準点の特定に用いるものと、発光装置を別部材に固定する際の位置合わせに用いるものとが、共に同じ第１凹部１１及び第２凹部１２であるので、位置ずれが生じ難いためである。
例えば、平面視における基体１６の中央と発光点は、一致させるか又は近接させる。平面視において基体１６の中央から離れた位置に発光点を配置する場合は、発光装置の発光点は、後述するレーザモジュールを製造する場合に、アタッチメントに遮られない位置に配置する。
【００３５】
特に、セラミックパッケージは、配線のデザインの自由度が高く、電極を上側に配置して下面全部を放熱面とすることができるなどの、設計面における自由度が高いなどの利点がある。一方で、複数のセラミック層（グリーンシート）を積層し、さらに焼成してパッケージを製造するため、その製造の際、層間の積層ずれ、焼成でのサイズの収縮等が生じることがあり、パッケージごとに、その外形が変動するという課題もある。本実施の形態であれば、このような外形の変動にかかわらず、第１凹部１１及び第２凹部１２を、発光点の位置決めに利用することにより、セラミックパッケージを用いる場合においても、高精度の位置決めをすることが可能となる。
【００３６】
実施の形態２：発光装置
この実施の形態の発光装置３０は、図３Ａ及び３Ｂに示すように、
上述した基体１６と、この基体１６に載置された半導体レーザ素子２０と、
半導体レーザ素子２０を封止するように基体１６に接合され、半導体レーザ素子２０からの光を上方に透過させる蓋体１７とを備える。
発光装置３０は、さらに、光出射部材（例えば、反射部材３１、波長変換部材３２）、レンズ１９を備える。
【００３７】
基体１６は、上述したように、平面視において、その外形は略四角形であり、両端に第１凹部１１及び第２凹部１２を有する。そして、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線（ｘ−ｘ’線）の所定の点、好ましくは中点Ｍが、発光点として構成されている。
基体１６の第３凹部１３の底面１３ａには、端面出射型の半導体レーザ素子２０が、サブマウント１８を介して実装されている。半導体レーザ素子２０は、レーザ光の光軸がｘ−ｘ’線と略垂直をなすように配置されている。また、平面視において、上述した所定の点、好ましくは中点Ｍ付近に、光出射部材として、例えば、反射部材３１及び波長変換部材３２が配置されている。反射部材３１及び波長変換部材３２は、平面視において、上述した第２の所定の点に配置してもよい。
【００３８】
（反射部材３１）
反射部材３１は、第３凹部１３の底面１３ａ上であって、半導体レーザ素子２０からの光を反射し得る位置に配置されている。反射部材３１は、半導体レーザ素子２０の光を上方に反射させる反射面を有する。反射部材３１は、平面視において、反射面が上述した所定の点（好ましくは中点Ｍ）と重なるような位置に配置されることが好ましい。平面視において反射面がある位置を発光点があると見做すことができるため、このように配置することにより、所定の点と発光点とを実質的に一致させることができる。
反射部材３１としては、例えば、三角柱、四角錐台等の形状の光学ガラスの斜面に、反射膜が設けられた部材を用いることができる。底面１３ａと反射部材３１の斜面との角度は、例えば、３０度から６０度が挙げられ、約４５度が好ましい。これにより、底面１３ａと略平行な方向に進行する半導体レーザ素子２０からの光を、底面１３ａに対して略垂直な方向に転換させることができる。
反射部材３１は、１つの発光装置に１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。半導体レーザ素子２０が、１つの発光装置に複数実装される場合は、複数配置されていてもよい。
【００３９】
（波長変換部材３２）
波長変換部材３２は、半導体レーザ素子２０からの光を波長変換する部材である。ここで半導体レーザ素子２０からの光とは、半導体レーザ素子２０を起点とする光を指し、反射部材３１で反射された光も含む。波長変換部材３２は、例えば、第３凹部１３内の部材載置面１３ｃに固定されている。平面視において、波長変換部材３２（特に蛍光体含有部３２ｂ）がある位置に発光点があると見做すことができる。
波長変換部材３２は、蛍光体含有部３２ｂを有する。波長変換部材３２は、貫通孔を備える保持部３２ａと、貫通孔内に配置される蛍光体含有部３２ｂとを有することが好ましい。これにより、蛍光体含有部３２ｂで生じる熱を、保持部３２ａを介して効率的に放熱することができる。
【００４０】
保持部３２ａとしては、蛍光体含有部３２ｂからの放熱を考慮して、熱伝導率の高い材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えば、銅、銅合金、鉄もしくは鉄合金等を含む金属、又は、窒化アルミニウムもしくは酸化アルミニウム等を含むセラミックなどが挙げられる。
【００４１】
保持部３２ａは、半導体レーザ素子２０が発振するレーザ光を反射及び／又は吸収可能な部材であることが好ましい。これにより、波長変換部材３２が部材載置面１３ｃから外れて波長変換部材３２の位置がずれたとしても、レーザ光を保持部３２ａで反射及び／又は吸収することができる。その結果、外部にレーザ光が漏れることを防止できる。
【００４２】
半導体レーザ素子２０がＧａＮ系レーザ素子のような集塵を発生させるレーザ素子である場合は、蛍光体含有部３２ｂは、無機材料からなることが好ましい。これにより集塵を抑制することができる。蛍光体含有部３２ｂとして、例えば、蛍光体からなる焼結体又は蛍光体を含む焼結体を用いる。
蛍光体は公知の材料から選択することができるが、例えば、半導体レーザ素子２０と組み合わせて白色光が得られるような材料を選択する。例えば、半導体レーザ素子２０から青色光が出射される場合には、半導体レーザ素子２０の出射光を励起光として黄色光を発する蛍光体を用いることができる。黄色光を発する蛍光体としては、ＹＡＧ系の蛍光体が挙げられる。
【００４３】
波長変換部材３２は、平面視、第３凹部１３の６０％以上を覆う大きさとしてもよい。これにより、半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光が波長変換部材３２を介することなく発光装置１の外部へ漏れ出る可能性を低減することができる。
【００４４】
（蓋体１７）
蓋体１７は、第３凹部１３内に搭載された半導体レーザ素子２０を封止するように、例えば、第３凹部１３の開口を塞ぎ、基体１６に接合されている。この場合、蓋体１７は、平面視、第１凹部１１及び第２凹部１２と重ならない位置で、基体１６に接合されていることが好ましい。これにより、第１凹部１１及び第２凹部１２を後述するモジュール化時の位置合わせに用いることが可能となる。具体的には、基体１６は、平面視で蓋体１７を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第１凹部１１及び第２凹部１２を有することができる。蓋体１７の基体１６への接続は、例えば、共晶材料等を用いて行うことができる。図３Ｂに示すように、基体１６の上面に金属枠１６ｂを設け、その金属枠１６ｂに蓋体１７を溶接してもよい。
【００４５】
蓋体１７は、半導体レーザ素子２０からの光を、好ましくは上方に、透過させる透光性部材３３を有している。ここで半導体レーザ素子２０からの光とは、半導体レーザ素子２０を起点とする光を指す。したがって、半導体レーザ素子２０からの光は、半導体レーザ素子２０が出射するレーザ光に限らず、波長変換部材３２が発光する波長変換光も含む。透光性部材３３はガラス等によって形成することができる。
蓋体１７は、透光性部材３３を保持するために、貫通孔３４ａを備える保持部材３４を有していることが好ましい。貫通孔３４ａの光入射側における開口面積は、波長変換部材３２の蛍光体含有部３２ｂの光出射側の面の面積よりも大きいことが好ましい。透光性部材３３は、蓋体１７の保持部材３４の貫通孔３４ａを塞ぐように配置される。透光性部材３３は、蓋体１７の保持部材３４の貫通孔３４ａの内側又は蓋体１７の保持部材３４の波長変換部材３２側とは反対側の面に固定されることが好ましい。これにより、波長変換部材３２の上面と蓋体１７の下面とを近接させることができるため、波長変換部材３２からの光を透光性部材３３から取り出しやすくなる。保持部材３４にはコバール等を含む金属などを用いることができる。
【００４６】
蓋体１７が透光性部材３３のみからなる場合は、共晶材料により蓋体１７を基体１６に固定することができる。蓋体１７が透光性部材３３と保持部材３４とを有する場合は、溶接により基体１６と保持部材３４とを固定することができる。溶接による場合は、透光性部材３３と基体１６とを確実に固定することができるため、発光装置１が振動などの衝撃を受けた場合においても蓋体１７が基体１６から外れ難い発光装置３０とすることができる。
【００４７】
このような構成の発光装置を製造する場合、半導体レーザ素子は、実施形態１と同様に位置決めを行い、実装することができる。
【００４８】
このように、発光装置３０では、第１凹部１１及び第２凹部１２、特に、これらを結ぶ線上の所定の点を基準として、基体１６上に半導体レーザ素子２０等が位置決めして実装されている。このため、基体１６等の外形により半導体レーザ素子２０等を位置決めする場合よりも、半導体レーザ素子２０等が高精度に実装されている。
【００４９】
実施の形態３：発光装置
この実施の形態の発光装置４０は、図４に示すように、
基体４６と、基体４６に載置された半導体レーザ素子２０と、
半導体レーザ素子２０を封止するように基体４６に接合され、半導体レーザ素子２０からの光を上方に透過させる蓋体１７とを備える。
発光装置４０は、さらに、光出射部材（例えば、波長変換部材４２）、プリズム４１、レンズ１９、基体４６の上面に設けられた金属枠４６ｂに溶接される蓋体１７を備える。
【００５０】
ここで用いられる基体４６は、上述した基体１６において、部材載置面１３ｃ、突出部１３ｄが配置されていない以外、実質的に同様の構成を有するものが挙げられる。
基体４６の第３凹部１３の底面１３ａには、端面出射型の半導体レーザ素子２０が、サブマウント１８を介して実装されている。半導体レーザ素子２０の出射面は、出射するレーザ光の光軸がｘ−ｘ’線に対して略垂直になる向きで配置されている。また、平面視において、上述した所定の点、好ましくは中点Ｍ付近に、光出射部材として、例えば、波長変換部材４２が配置されている。波長変換部材４２は、平面視において、上述した第２の所定の点に配置してもよい。半導体レーザ素子２０と波長変換部材４２との間には、半導体レーザ素子２０から出射された光を集光又は平行光化するレンズ１９、レンズ１９からの光を屈折させるプリズム４１が配置されている。
【００５１】
（プリズム４１）
プリズム４１は、半導体レーザ素子２０が出射するレーザ光を波長変換部材４２の上面に向かう方向に屈折させる部材として用いる。プリズム４１は、第３凹部１３の底面１３ａであって、半導体レーザ素子２０からの光が通過し得る位置に配置されている。プリズム４１としては、例えば、三角柱、四角錐台等の形状の光学ガラスの斜面を有する部材を用いることができる。
プリズム４１は、１つの発光装置に１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。半導体レーザ素子２０が、１つの発光装置に複数実装される場合は、複数配置されていてもよい。
【００５２】
（波長変換部材４２）
波長変換部材４２は、プリズム４１から出射した光を波長変換する部材である。プリズム４１から出射した光は、波長変換部材４２の上面に照射されるため、波長変換部材４２の上面が波長変換部材４２の主な発光面となる。波長変換部材４２は、第３凹部１３内の底面１３ａに固定されており、平面視において、発光点と重なる位置に配置されていると見做すことができる。
波長変換部材４２は、板状の部材であることが好ましい。この場合、波長変換部材４２は、側面のいずれよりも面積が大きい上面及び下面を有する。これにより、波長変換部材４２の側面の発光よりも上面の発光を強めることができ、発光装置を高出力化することができる。また、面積大の下面を実装面とすることで、波長変換部材４２の発熱を効率的に放熱することができる。半導体レーザ素子２０がＧａＮ系レーザ素子のような集塵を発生させるレーザ素子である場合は、波長変換部材４２は、無機材料からなることが好ましい。これにより集塵を抑制することができる。波長変換部材４２として、例えば、蛍光体からなる焼結体や、蛍光体を含む焼結体を用いる。また、底面１３ａに対向する部位等に、反射膜が形成されていてもよい。反射膜は、上述した反射部材３１で用いることができる反射膜と同様のものを利用することができる。
【００５３】
このような構成の発光装置４０を製造する場合、半導体レーザ素子２０は、実施形態１及び２と同様に位置決めし、実装することができる。各部材を実装する順序は、実施形態１及び２と異なっていてもよい。実装は、例えば、半導体レーザ素子２０、レンズ１９、プリズム４１、波長変換部材４２をこの順序で位置決めする。さらには、実施形態１と同様に、１以上の部材を、レーザ発振させた状態で位置決めすることが好ましい。この場合、例えば、まず半導体レーザ素子２０とレンズ１９と波長変換部材４２とを基体４６に実装し、半導体レーザ素子２０と配線層２３とをワイヤ８１等により電気的に接続する。次に半導体レーザ素子２０をレーザ発振させた状態でプリズム４１の適した実装位置を特定し、プリズム４１を実装する。レンズ１９もレーザ発振させた状態で実装位置を特定することができるが、レンズ１９はわずかな位置修正でレーザ光の方向が大きく変化する傾向にある。このため、レンズ１９は半導体レーザ素子２０と同様に所定の点を基準として実装し、プリズム４１の実装位置のみレーザ発振させた状態で特定することがより好ましい。
【００５４】
このように、発光装置４０では、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線上の所定の点を基準として、基体４６上に半導体レーザ素子２０等が位置決めされて実装されている。このため、基体４６等の外形により半導体レーザ素子２０等を位置決めする場合よりも、半導体レーザ素子２０等が高精度に実装されている。
【００５５】
実施の形態４：発光装置
この実施形態４の発光装置７０は、図５Ａ及び５Ｂに示した基体を用いる以外、実質的には、図４に示した発光装置４０と同様の構成を有する。
基体７６には、第３凹部を設けておらず、平板状としている。これにより、第３凹部を設ける場合と比べて基体７６の反りを低減することができる。第３凹部を設ける場合は、第３凹部が形成可能な程度に基体の最大厚みを厚くする必要がある。このような第３凹部を有する基体を主としてセラミックを含んで形成する場合には、セラミック層の数が多くなるので、焼成でのサイズの収縮等により基体が反りやすい。第３凹部を設けない場合は、基体７６に必要なセラミック層の数を少なくすることができる。これによって基体７６の変形の度合いを小さくすることができ、反りを低減することができる。
基体７６が平板状である場合は、半導体レーザ素子２０等を配置するための空間を、基体７６以外の部材、例えば、金属枠７８で囲むことによって形成することができる。
金属枠７８の上には、蓋体７７を接合することが好ましい。蓋体７７は、貫通孔７４ａを有する保持部材７４と、その貫通孔７４ａを被覆する透光性部材７３とを備える。
金属枠７８の高さは、半導体レーザ素子２０等の高さより高くする。
金属枠７８の内部には、サブマウント１８に載置された半導体レーザ素子２０と、レンズ１９と、プリズム７１と、波長変換部材７２とが収容されている。
【００５６】
実施の形態５：レーザモジュールの製造方法
この実施形態のレーザモジュールの製造方法は、図６Ａ及び６Ｂに示したように、まず、放熱体５１上に、発光装置３０、４０を載置する。その上に、位置決め部材５２を有するアタッチメント６１を配置し、上述した発光装置３０、４０の第１凹部１１及び第２凹部１２のそれぞれに、位置決め部材５２を挿入して、アタッチメント６１に対して発光装置３０、４０の位置合わせをする。そして、この位置において、発光装置３０、４０を放熱体５１とアタッチメント６１で挟持する。この実施形態のレーザモジュールの製造方法は、以上の工程を含む。なお、「発光装置３０、４０」とは、発光装置３０と発光装置４０のいずれでもよいことを示す。
【００５７】
（位置決め部材の挿入）
アタッチメント６１は、第１凹部１１及び第２凹部１２のそれぞれに挿入し得る位置決め部材５２を有している。位置決め部材５２は、高さ方向の一端において、第２凹部１２の開口よりも大きい幅を有し、他端でそれよりも小さい幅を有する先細り形状とすることができる。
先細りする側において、位置決め部材５２を第１凹部１１及び第２凹部１２のそれぞれに挿入することで、発光装置３０、４０の放熱体５１への位置合わせを行うことができる。これにより、発光装置３０、４０の放熱体５１への位置合わせの精度ずれを低減することができる。特に、上述した発光装置の製造方法において、第１凹部１１及び第２凹部１２に基づいて、半導体レーザ素子を実装する場合において好ましい。なぜなら、半導体レーザ素子の実装を第１凹部１１及び第２凹部１２を基準として行った後に、同様にこれら第１凹部１１及び第２凹部１２の位置を基準として発光装置３０、４０の放熱体５１への位置合わせを行えば、発光点の位置ずれを抑制できるからである。
また、２つの位置決め部材５２を支持体５３に嵌合させることができ、これによって位置決め部材５２の間隔が支持体５３によって規定される。例えば、位置決め部材５２は、支持体５３に設けられた貫通孔に嵌合され、その上面が板ばねによって緩く押さえつけられており、支持体５３の厚み方向で進退可能である。この場合、板ばねを磁化させて、位置決め部材５２を磁力によって板ばねに付着させてもよい。このように、位置決め部材５２を支持体５３に対して固定せず進退可能な状態で保持させることによって、より確実に２つの位置決め部材５２の両方を第１凹部１１及び第２凹部１２にそれぞれ接触させることができる。すなわち、２つの位置決め部材５２のいずれか一方が先に第１凹部１１又は第２凹部１２に接触したとしても、アタッチメント６１をさらに押し進めることによって、まだ接触しない他方の位置決め部材５２も第１凹部１１又は第２凹部１２の他方に接触する状態とすることが可能である。
【００５８】
第２凹部１２に挿入する位置決め部材５２は、第２凹部１２に挿入する側の先端が、第２凹部１２の開口よりも大きい幅から第２凹部１２の底面に向かって細くなる先細り形状であることが好ましい。尚且つ、この位置決め部材５２は、位置決め部材５２を第２凹部１２の上端と接するまで挿入した状態において、位置決め部材５２の先端が第２凹部１２の底面に達していないことが好ましい。言い換えると、その最下端から第２凹部１２の上端と接する位置までの高さが、第２凹部１２の底面から上端までの高さよりも小さい。これにより、位置決め部材５２を第２凹部１２の底面に接触させることによって位置決めを行うのではなく、第２凹部１２の上端に接触させることによって位置決めを行うことができる。したがって、第２凹部１２の深さ及び／又は開口の幅に設計値からのズレが生じたとしても、位置決め部材５２の先端の一部を第２凹部１２に挿入し、位置合わせを行うことができる。また、第２凹部の上端（開口の縁）で位置合わせを行うため、複数のグリーンシートのうち最上層のみで位置合わせを行うことができ、最上層以外の層の位置ズレに影響されることがない。
【００５９】
また、第１凹部１１及び第２凹部１２間の距離が設計値からずれた場合は、２つの位置決め部材５２のうちの一方のみが第１凹部１１及び第２凹部１２の一方に挿入でき、他方は挿入できないことがあり得る。
そこで、発光装置３０、４０では、その可能性を低減するために、第１凹部１１を、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線に沿う方向において、第２凹部１２よりも長い形状としている。これにより、第１凹部１１が、例えば、設計値よりも第２凹部１２から遠くに配置されたとしても、２つの位置決め部材５２をそれぞれ第１凹部１１及び第２凹部１２に挿入することが可能である。
【００６０】
第１凹部１１に挿入する位置決め部材５２は、第１凹部１１及び第２凹部１２のそれぞれに位置決め部材５２を挿入して発光装置３０、４０の位置合わせをした状態で、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ方向において第１凹部１１の側壁との間に隙間が生じるように形成されていることが好ましい。これにより、第１凹部１１及び第２凹部１２間の距離が設計値からずれたとしても、２つの位置決め部材５２をそれぞれ第１凹部１１及び第２凹部１２に挿入させることができ、発光装置３０、４０の位置合わせを行うことができる。
この場合、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線と交差する方向の断面視では、位置決め部材５２は第１凹部１１の上端と接触することが好ましい。具体的には、位置決め部材５２の第１凹部１１に挿入する側の先端は、第１凹部１１及び第２凹部１２を結ぶ線と交差する方向の断面視では、第１凹部１１の開口よりも大きい幅から第１凹部１１の底面に向かって細くなる先細り形状であることが好ましい。この位置決め部材５２は、位置決め部材５２を第１凹部１１の上端と接するまで挿入した状態において、位置決め部材５２の先端が第１凹部１１の底面に達していないことが好ましい。言い換えると、その最下端から第１凹部１１の上端と接する位置までの高さが、第１凹部１１の底面から上端までの高さよりも小さい。これにより、第１凹部１１の深さ及び／又は開口の幅に設計値からのズレが生じたとしても、位置決め部材５２の先端の一部を第１凹部１１に挿入し、位置決めを行うことができる。例えば、第１凹部１１に挿入する位置決め部材５２は、第２凹部１２に挿入する位置決め部材５２と実質的に同じ形状及び大きさとすることができる。これにより、いずれの位置決め部材５２を第１凹部１１又は第２凹部１２に挿入するかを任意に選択することができる。
さらに、第１凹部１１に挿入する位置決め部材５２は、第１凹部１１及び第２凹部１２が設計値どおりに形成された場合に、平面視で、第１凹部１１の中心又は重心と位置決め部材５２の中心又は重心が略一致するように、配置することが好ましい。これにより、第１凹部１１及び第２凹部１２間の距離が設計値よりも増加しても減少しても、位置決め部材５２を第１凹部１１及び第２凹部１２の両方に挿入することができる。
【００６１】
放熱体５１、支持体５３、位置決め部材５２等は、熱による膨張係数が小さいもの及び／又は熱伝導率が良好なものが好ましい。例えば、金属、セラミック、樹脂又はこれらの組み合わせが挙げられる。特に、放熱体５１は、放熱性の良好な材料であることが好ましく、例えば、アルミニウム、銅等の金属が挙げられる。また、上述のように支持体５３に接続された板ばねに磁力によって位置決め部材５２を付着させる場合、板ばねは磁化可能な材料によって形成されていることが好ましく、位置決め部材５２は磁力による付着が可能な金属によって形成されていることが好ましい。また、位置決め部材５２は、例えば位置決めピンである。位置決め部材５２の形状としては、ロッド状、弾丸状、柱状等を挙げることができる。位置決め部材５２の第１凹部１１及び第２凹部１２に挿入され得る部分は、例えば略半球状とする。例えば、第２凹部１２の外縁を略円形状とし、当該円形を２等分してその間を矩形で繋いだ略長円形状を第１凹部１１の外縁とし、位置決め部材５２の先端を、第２凹部１２の外縁の半径よりも大きな曲率半径を有する曲面とする。
【００６２】
例えば、図７Ａ及び７Ｂに示すように、放熱体５１、支持体５３、位置決め部材５２は、レーザモジュール６０を構成する一部品として設けることができる。
レーザモジュール６０は、例えば、発光装置３０、４０の裏面を被覆する放熱体５１と、発光装置３０、４０の上面を被覆し得るアタッチメント６１とを有する。アタッチメント６１は、発光装置３０、４０からの光を通過させ得る開口６１ａを備える。開口６１ａにはガラス等の透光性部材を配置することもできる。アタッチメント６１は、発光装置３０、４０の外部電極２４、２５と電気的に接続する配線６２を備え、さらに、配線６２と電気的に接続された端子６３を備える。端子６３を外部の電源と電気的に接続することにより、発光装置３０、４０に通電し、発光させることができる。
アタッチメント６１は、その一部に支持体５３を備える。
従って、放熱体５１に、発光装置３０、４０を載置し、第１凹部１１及び第２凹部１２に位置決め部材５２を挿入するように、発光装置３０、４０の上面側からアタッチメント６１を嵌め込むことができる。これにより、配線６２が、それぞれ発光装置３０、４０の外部電極２４、２５と接続されるとともに、発光装置３０、４０の発光点が精度良く適所に配置されたレーザモジュールを組み立てることができる。
【００６３】
レーザモジュール６０では、放熱体５１とアタッチメント６１によって発光装置３０、４０を挟み込むことで、発光装置３０、４０を放熱体５１及びアタッチメント６１に対して固定している。例えば、発光装置３０、４０を位置決め部材５２によりアタッチメント６１に対して位置合わせした後、アタッチメント６１を放熱体５１に対してネジ止めする。ネジ止めの強さは、レーザモジュール６０を移動等させても発光装置３０、４０が脱落しない程度とすればよい。これにより、接着剤を用いることなく、発光装置３０、４０を放熱体５１及びアタッチメント６１に対して固定することができる。接着剤を用いることなく発光装置３０、４０を固定することにより、発光装置３０、４０を容易に交換することが可能となる。なお、位置決め部材５２によって発光装置３０、４０を放熱体５１に押し付けることにより発光装置３０、４０を固定することも可能だが、位置決め部材５２のサイズが小さいほど、発光装置３０、４０に局所的な負荷がかかりやすくなる。このため、支持体５３を、比較的大きな面積で、例えば第１凹部１１及び第２凹部１２の底面の合計面積よりも大きな面積で発光装置３０、４０に接触させ、発光装置３０、４０の下面の略全部と接触させた放熱体５１と共に挟み込むことで、発光装置３０、４０を固定することが好ましい。これにより、発光装置３０、４０に対する負荷を分散させることができる。例えば基体１６の四隅に支持体５３を接触させる。
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、放熱体５１に凸部を設け、放熱体５１の凸部を、支持体５３に設けられた孔に係合させてもよい。この場合、放熱体５１の凸部の長さは、位置決め部材５２が第１凹部１１及び第２凹部１２に接触する前に、放熱体５１の凸部が支持体５３の孔に挿入される程度に長いことが好ましい。これにより、まず、放熱体５１と支持体５３との位置関係が定まり、その後、位置決め部材５２を第１凹部１１及び第２凹部１２に挿入することで放熱体５１及び支持体５３と発光装置３０、４０との位置関係を定めることができる。
【００６４】
このように、発光装置をモジュールに組み込む場合、第１凹部１１及び第２凹部１２を基準とすることにより、モジュールにおいて、発光点をより正確に位置合わせすることが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  第１凹部
１２  第２凹部
１３  第３凹部
１３ａ  底面
１３ｂ  接続面
１３ｃ  部材載置面
１３ｄ  突出部
１３ｅ  側面
１４  第４凹部
１５  第５凹部
１６、４６、７６  基体
１６ａ  上面
１６ｂ、４６ｂ  金属枠
１７、７７  蓋体
１８  サブマウント
１９  レンズ
２０  半導体レーザ素子
２１  第１金属層
２２  第２金属層
２３  配線層
２４、２５  外部電極
３０、４０、７０  発光装置
３１  反射部材
３２、４２、７２  波長変換部材
３２ａ  保持部
３２ｂ  蛍光体含有部
３３、７３  透光性部材
３４、７４  保持部材
３４ａ、７４ａ  貫通孔
４１、７１  プリズム
５１  放熱体
５２  位置決め部材
５３  支持体
６０  レーザモジュール
６１  アタッチメント
６１ａ  開口
６２  配線
６３  端子
７８  金属枠
８１  ワイヤ
Ｍ  中点
【図１】
0006665666.tif 000002
【図２Ａ】
0006665666.tif 000003
【図２Ｂ】
0006665666.tif 000004
【図２Ｃ】
0006665666.tif 000005
【図２Ｄ】
0006665666.tif 000006
【図３Ａ】
0006665666.tif 000007
【図３Ｂ】
0006665666.tif 000008
【図４】
0006665666.tif 000009
【図５Ａ】
0006665666.tif 000010
【図５Ｂ】
0006665666.tif 000011
【図６Ａ】
0006665666.tif 000012
【図６Ｂ】
0006665666.tif 000013
【図７Ａ】
0006665666.tif 000014
【図７Ｂ】
0006665666.tif 000015