(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザーダイオード用のパッケージ機構を提供する。【解決手段】電子回路４２１を備えた絶縁熱伝導基板４２０と、当該絶縁熱伝導基板の電子回路に装着されて、陽極及び陰極を備え、当該電子回路を介して外部溶接点４１３，４１４にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ４１０、及び、当該絶縁熱伝導基板の表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップから生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板を介して伝導し放散するための熱伝導基部４３０、を含み、当該レーザーダイオードチップは当該絶縁熱伝導基板の側面から発光し、且つ、当該絶縁熱伝導基板と当該熱伝導基部との接合面の面積は、当該レーザーダイオードにおいて必要とされる効率に応じて調整され、接合面の面積が６〜５，０００ｍｍ２とされる。【選択図】図４Ａ
0003202736.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を備えた絶縁熱伝導基板、
当該絶縁熱伝導基板の電子回路に装着されて、陽極及び陰極の溶接点を備え、当該電子回路を介して外部溶接点にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ、及び
当該絶縁熱伝導基板の表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップから生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板を介して伝導し放散するための熱伝導基部、を含み、
当該レーザーダイオードチップは当該絶縁熱伝導基板の側面から発光し、且つ、当該絶縁熱伝導基板と当該熱伝導基部との接合面の面積は、当該レーザーダイオードにおいて必要とされる効率に応じて調整され、接合面の面積が６〜５，０００ｍｍ２とされる、レーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項２】
当該熱伝導基部と当該レーザーダイオードチップは、それぞれ当該絶縁熱伝導基板の異なる面に装着される、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項３】
当該熱伝導基部と当該レーザーダイオードチップは、当該絶縁熱伝導基板の同一面にそれぞれ装着され、当該熱伝導基部は、外部との電気接続に供するべく、当該レーザーダイオードの装着及び前記外部溶接点の露出に用いられる複数の空隙を備える、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項４】
当該絶縁熱伝導基板と当該熱伝導基部は一体的に重畳される、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項５】
当該絶縁熱伝導基板と当該熱伝導基部は、長方形、正方形又は不規則形状とされる、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項６】
当該レーザーダイオードチップは複数個が当該絶縁熱伝導基板に装着され、各レーザーダイオードチップがそれぞれ陽極と陰極を備え、当該電子回路を介して外部溶接点に接続されることで外部と電気接続される、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項７】
フォトダイオードを更に含み、当該フォトダイオードは当該絶縁熱伝導基板に装着され、当該レーザーダイオードチップの主発光方向の後方に配置されて、当該レーザーダイオードの光度を検知する、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項８】
当該絶縁熱伝導基板は、当該レーザーダイオードに対し並列接続され且つ逆方向に配置される逆バイアス保護ダイオードを更に含み、当該逆バイアス保護ダイオードは、当該レーザーダイオードの両極間に跨る逆方向電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項９】
当該絶縁熱伝導基板は、当該レーザーダイオードに対し並列配置されるＥＳＤ保護ダイオードを更に含み、当該ＥＳＤ保護ダイオードは、当該レーザーダイオードの両極間に印加された電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１０】
当該フォトダイオードは陽極及び陰極を備え、それぞれが別の外部溶接点に接続され、当該別の外部溶接点は、当該電子回路に配置されて外部と電気接続される、請求項７記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１１】
当該熱伝導基部は、当該絶縁熱伝導基板に余分に配置される電子部品を収容するためのその他の複数の空隙を更に含む、請求項３記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１２】
当該余分に配置される電子部品は、フォトダイオード、逆バイアス保護ダイオード及び／又はＥＳＤ保護ダイオードである、請求項１１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１３】
当該絶縁熱伝導基板は、セラミック基板、絶縁熱伝導グラファイト基板又はアルミニウム回路基板である、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１４】
当該熱伝導基部は、銅合金板、アルミニウム合金板、鉄合金板又はグラファイト熱導電板である、請求項１記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１５】
当該セラミック基板は、窒化アルミニウム基板又は酸化アルミニウム基板である、請求項１３記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１６】
電子回路を備えた絶縁熱伝導基板、
当該電子回路に装着されて、陽極及び陰極の溶接点を備え、当該電子回路を介して外部溶接点にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ、及び
当該絶縁熱伝導基板に平行な表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップから生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板を介して伝導し放散するための熱伝導基部、を含み、
当該レーザーダイオードチップは当該絶縁熱伝導基板の側面から発光し、且つ、当該レーザーダイオードチップの光軸は、当該絶縁熱伝導基板の表面に略平行である、レーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１７】
当該熱伝導基部と当該レーザーダイオードチップは、それぞれ当該絶縁熱伝導基板の異なる面に装着される、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１８】
当該熱伝導基部と当該レーザーダイオードチップは、当該絶縁熱伝導基板の同一面にそれぞれ装着され、当該熱伝導基部は、外部との電気接続に供するべく、当該レーザーダイオードチップ及び／又はその他の電子部品の収容及び前記外部溶接点の露出に用いられる複数の空隙を備える、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項１９】
当該レーザーダイオードチップは複数個が当該電子回路に装着され、各レーザーダイオードチップがそれぞれ陽極と陰極を備え、当該電子回路を介して外部溶接点に接続されることで外部と電気接続される、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項２０】
当該レーザーダイオードチップの光軸と主熱伝導基部面との夾角は０〜１８０°である、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項２１】
フォトダイオードを更に含み、当該フォトダイオードは当該レーザーダイオードチップの主発光方向の後方に配置されて、当該レーザーダイオードの光度を検知する、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項２２】
当該レーザーダイオードに対し並列接続され且つ逆方向に配置される逆バイアス保護ダイオードを更に含み、当該逆バイアス保護ダイオードは、当該レーザーダイオードの両極間に跨る逆方向電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【請求項２３】
当該レーザーダイオードに対し並列配置されるＥＳＤ保護ダイオードを更に含み、当該ＥＳＤ保護ダイオードは、当該レーザーダイオードの両極間に印加された電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する、請求項１６記載のレーザーダイオード用のパッケージ構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はレーザーダイオード用のパッケージ構造に関し、特に、レーザーダイオードチップを装着するためのホルダと熱伝導基部との接合面により大きな熱伝導面積を持たせた熱伝導性部材のパッケージ構造であって、レーザーダイオードチップから生じた熱を急速且つ効率よく伝導及び放散させられるパッケージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来のレーザーダイオードのパッケージ構造１０は、角錐状のレーザービーム１００におけるビーム中央の光軸１０１を射出可能なレーザーダイオードチップ１１０と、ホルダ１２０及び熱伝導基部１３０を含み、当該ホルダ１２０と当該熱伝導基部１３０がいずれも銅合金製である。当該レーザーチップ１１０は半導体チップであり、半導体チップ１１０及びホルダ１２０は通常の接着剤１１８で接合されている。当該ホルダ１２０は当該レーザーダイオードチップ１１０を積載及び装着するものであり、熱を当該熱伝導基部１３０に伝導する。熱伝導基部そのものは大きくなく、空気との接触面積が十分でない。よって、それ自体では熱を空気中へ放散させることはできず、主熱伝導基部面１９２を介してより大きな外部放熱機構１９１（例えばアルミニウム製の機構ケーシングや専用の放熱フィン）に接触するしかない。良好な放熱効果を得るためには、当該主熱伝導基部面１９２をできるだけ平坦且つ大面積とせねばならない。そこで、当該主熱伝導基部面１９２と当該外部放熱機構の接触面積を大きくとって効果的な熱伝導効果を得られるよう、一般的には当該主熱伝導基部面１９２と集光レンズ１０５のレンズ面とを平行（即ち、双方ともに光軸と垂直）にして、当該主熱伝導基部面１９２と当該集光レンズ１０５の機構を装着しやすくしている。しかし、このような機構は中低効率のレーザーダイオードパッケージによくみられるもので、上述のようなパッケージ構造を高効率のレーザーダイオードのパッケージ構造に対して実施することは難しい。これは、高効率のレーザーダイオードは極めて大きな熱量を発生させるが、そのホルダ近傍には２本又は３本のピンが更に設けられ、金ワイヤーによるワイヤーボンディングでレーザーチップが接続されるため、チップと接近せざるを得ず、ホルダを拡大可能とするスペースがとれない結果、熱伝導経路全体にわたって熱伝導面積が最小化するとのネックが生じるためである。即ち、図１に示すホルダ１２０と熱伝導基部１３０との接合面（断面Ａ−Ａ）１９０が過度に小さくなって、熱伝導面積を拡大できないことによる。図２Ａ及び図２Ｂを含む図２では、寸法単位をｍｍとしてレーザーダイオードのパッケージ構造２０を示している。図２Ａに示すように、従来のＴＯ−５型のレーザーダイオードのパッケージ構造２０は、光軸２０１を備えたレーザービーム２００を出射可能なレーザーダイオードチップ２１０と、ホルダ２２０、熱伝導基部２３０及びピン２２７を含む。ホルダ２２０と熱伝導基部２３０の接合面（断面Ａ−Ａ）２９０は、最大で１．３ｍｍ×３．３ｍｍ＝４．２９ｍｍ２であり、６ｍｍ２を超えることはない。ホルダと熱伝導基部の接合面（Ａ−Ａ）２９０は面積が過度に小さいことから熱伝導にとってネックとなり、熱をレーザーダイオードチップ２１０から放熱体へ伝導させにくい。即ち、熱伝導基部２３０を経由し、主熱伝導基部面２９２を介して外部放熱機構へ伝導することが難しい。
【０００３】
また、図２Ｂに示すように、別の従来のＣ−Ｍｏｕｎｔ型のレーザーダイオードチップのパッケージ構造２０’は図２Ａに示す主な構成部材をほぼ備えており（符号が同一である、すなわち部材も同一である）、熱伝導接合面（断面Ａ−Ａ）２９０が１．８ｍｍ×２．０ｍｍ＝３．６ｍｍ２であって、６ｍｍ２を超えることがない。
【０００４】
物理学に基づけば、当業者は、熱伝導速度が熱伝導面積に比例することを知っている。従来のレーザーダイオードのパッケージはホルダの熱伝導面積（即ち、上述した接合面の面積）が過度に小さいことから、レーザーダイオードチップから生じた高い熱量をホルダ経由で当該パッケージの熱伝導基部へ伝導させ、放散及び導出することができない。また、当該ホルダの熱伝導面積は限りある空間内に配置されているため、必要に応じて拡大して熱伝導効果を上げることは不可能である。現在のところ、このこと――ホルダの熱伝導面積が過度に小さいこと――が、レーザーダイオードパッケージの熱伝導における最大のネックとなっている。
【０００５】
更には、図１、図２に示すように、従来のレーザーダイオードはいずれも円柱体状のシングルパッケージを採用しており、その内部では上述したようにホルダを拡大できないだけでなく、１つ以上の他のレーザーダイオードチップ及び／又はその他の電子部品を収容するだけのスペースがない。よって、当然ながらこのようなパッケージは、１以上のレーザーダイオードを使用せねばならないレーザーダイオード使用デバイスへの適用ができず、性能向上のためのその他の電子部品を配置するスペースもない。
【０００６】
また、図１、図２に示すように、従来のレーザーダイオードチップのパッケージ構造１０，２０では、レーザービーム１００，２００がその光軸１０１，２０１を主熱伝導基部面１９２，２９２に対して平行ではなく垂直に出射している。このほか、従来のレーザーダイオードのパッケージ方式では、レーザーダイオードの性能を向上させるための余分なスペースを従来のパッケージ構造内に提供することが不可能である。例えば、レーザーダイオードの発光効率を検知するフォトダイオードや、ＥＳＤ保護ダイオード及び／又は逆バイアス保護ダイオードといった部材を余分に配置できない。また、当業者であれば、ＬＥＤチップは正面発光であるため、効率よく放熱するためにＬＥＤダイオードには平板状のパッケージ方式を採用しやすいが、レーザーダイオードチップの大多数は側面発光であり、発光方式がＬＥＤの正面発光とは異なるため、平板状のパッケージは採用しにくいことを知っている。従って、従来の側面発光型レーザーダイオードチップのパッケージでは平板状パッケージを採用しておらず、結果として大寸法の熱伝導性部材を提供できていない。
【０００７】
以上より、上述した従来のレーザーダイオードのパッケージ構造、特に、中高効率の側面発光型レーザーダイオードチップから生じる高熱の伝導についての課題を解決可能なパッケージ構造の開発が切望されている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案では絶縁熱伝導基板を備える。パッケージにおける当該部材は、従来のレーザーダイオードパッケージにおけるホルダ（レーザーダイオードチップを固着するための部材であるサブマウント）に類似しているが、配置方式、形状及び面積寸法がホルダとは大きく異なる。
【０００９】
本考案は、レーザーダイオードの使用寿命を伸ばすとともに、放熱の改善によって、同等の駆動電流下における当該レーザーダイオードの光出力効率を向上させられるレーザーダイオードチップ用のパッケージ構造、特に、中高効率のレーザーダイオードに用いられ、絶縁熱伝導基板と熱伝導基部との接合面が大きく、且つ当該接合面の面積寸法をレーザーダイオードチップの効率に応じて任意に調整可能であるとともに、これらの形状として長方形、正方形又は不規則形状が可能であり、レーザーダイオードチップから生じた熱量を効率よく迅速に導出して放散させられる構造、を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、本考案は、レーザーダイオードチップが発光する光軸が絶縁熱伝導基板の表面に対して略平行であり、組み立てが簡単で且つパッケージコストを削減可能なレーザーダイオード用のパッケージ構造を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
また、本考案は、レーザーダイオードの性能及び寿命を向上させるべく、レーザーダイオードの発光効率を検知するフォトダイオード、逆バイアス保護ダイオード及び／又はＥＳＤ保護ダイオード等の部材を余分に配置するためのスペースがパッケージ構造内に備えられたレーザーダイオード用のパッケージ構造を提供することを第３の目的とする。
【００１２】
更に、本考案は、絶縁熱伝導基板と放熱基部とが単独の絶縁熱伝導性部材となるよう重畳されて、迅速且つ効果的な熱伝導による放熱と、パッケージコストの削減が可能なレーザーダイオード用のパッケージ構造を提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本考案におけるレーザーダイオード用のパッケージ構造は、電子回路を備えた絶縁熱伝導基板、当該絶縁熱伝導基板の電子回路に装着されて、陽極及び陰極を備え、当該電子回路を介して外部溶接点にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ、及び、当該絶縁熱伝導基板の表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップから生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板を介して伝導し放散するための熱伝導基部、を含み、当該レーザーダイオードチップは当該絶縁熱伝導基板の側面から発光し、且つ、当該絶縁熱伝導基板と当該熱伝導基部との接合面の面積は６〜５，０００ｍｍ２が好ましいが、当該レーザーダイオードが必要とする効率に応じて調整してもよい。本考案のレーザーダイオード用のパッケージ構造は、電子回路を備えた絶縁熱伝導基板、当該電子回路に装着されて、陽極及び陰極を備え、当該電子回路を介して外部溶接点にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ、及び、当該絶縁熱伝導基板に平行な表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップから生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板を介して伝導し放散するための熱伝導基部、を含み、当該レーザーダイオードチップは当該絶縁熱伝導基板の側面から発光し、且つ、当該レーザーダイオードチップの光軸は、当該絶縁熱伝導基板の表面に略平行である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、従来のレーザーダイオードのパッケージ構造１０の全体構造を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来のレーザーダイオードにおけるＴＯ−５型パッケージ構造２０の全体構造を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来のＣ−Ｍｏｕｎｔ型パッケージ構造２０’の全体構造を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本考案に基づくレーザーダイオードのパッケージ構造における一実施例の全体構造を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本考案に基づくレーザーダイオードのパッケージ構造における他の実施例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３Ａに示されるレーザーダイオードのパッケージ構造における実体構造図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示されるレーザーダイオードのパッケージ構造における一実施形態の構造図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａに示されるレーザーダイオードのパッケージ構造における他の実施形態の構造図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案は、異なる態様により実施可能であり、以下で言及する実例に限定されない。以下の実施例は、本考案における異なる態様及び特徴の一例にすぎない。前記実施例は、実用新案登録請求の範囲に記載される本考案の範囲に限定されない。
【００１６】
従来技術の熱伝導におけるネックを改善するため、即ち、ホルダと熱伝導基部との接合面面積が過度に小さいことから、レーザーダイオードの効率に応じて寸法を調整できないとの点を改善するために、本考案は図３Ａに示すパッケージ構造３０を採用した。当該パッケージ構造３０は、電子回路３２１を備えた絶縁熱伝導基板３２０と、当該絶縁熱伝導基板３２０の電子回路３２１に装着されて、陽極及び陰極の溶接点４１１，４１２（詳細は図４Ａに示す）を備え、当該電子回路３２１を介して外部溶接点３１３，３１４にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ３１０、及び、当該絶縁熱伝導基板３２０に平行な表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップ３１０から生じた熱量を、当該絶縁熱伝導基板３２０を介して伝導するための熱伝導基部３３０、を含む。当該レーザーダイオードチップ３１０は当該絶縁熱伝導基板３２０の側面から発光し、且つ、当該レーザーダイオードチップ３１０から出射されるレーザービーム３００は角錐状である。ビームの中心である光軸３０１は、当該絶縁熱伝導基板３２０の表面３２２に略平行及び／又は主熱伝導基部面３９２に略平行である。当該絶縁熱伝導基板３２０は、パッケージとしては従来のレーザーダイオードのパッケージ構造におけるホルダに類似しているが、実際の構造は異なっている。当該絶縁熱伝導基板の寸法は効率に応じて大幅に延伸可能であり、例えば、長さ×幅を任意に２．４ｍｍ×２．４ｍｍに延伸して熱伝導面積を５．７６ｍｍ２としたり、或いは、長さ×幅を２ｍｍ×３ｍｍ又は３ｍｍ×２ｍｍに延伸して熱伝導面積を６ｍｍ２としたり、或いは、長さ×幅を６ｍｍ×６ｍｍに延伸して熱伝導面積を３６ｍｍ２としたり、或いは、長さ×幅を７０ｍｍ×７０ｍｍに延伸して熱伝導面積を５，０００ｍｍ２（即ち、後述する断面Ａ’−Ａ’の接合面）としたりすることが可能である。即ち、本考案の接合面の面積は、任意に６〜５，０００ｍｍ２に任意に調整される。当該絶縁熱伝導基板３２０と熱伝導基部３３０との接合面３９０（断面Ａ’−Ａ’）は十分大きな熱伝導面積を有するため、熱伝導におけるネックとなることはない。また、当該絶縁熱伝導基板３２０には、回路基板作製技術を用いて電子回路３２１及び溶接点３１１，３１２を作製し、レーザーダイオードチップの陽極、陰極を当該電子回路に接続することが可能である。よって、当該絶縁熱伝導基板３２０は、ピンによる制約を受けることなく任意に延伸が可能である。例えば、単体の１Ｗのレーザーダイオードの場合、絶縁熱伝導基板の長さと幅は好ましい実施例において各１０ｍｍとすれば十分であり、主熱伝導基部面３９２の面積は１００ｍｍ２で十分である。また、本考案の絶縁熱伝導基板３２０は大幅に延伸可能であり、熱伝導力が大きく向上するほか、次のような利点もある。（１）本考案の構造によれば、絶縁熱伝導基板は複数のねじ孔を設けられるほど十分に大きい。即ち、溶接ではなくねじを用いて熱伝導基部に固着可能であり、このように機構設計の柔軟性が大幅に向上していることから、組み立てコストも削減される。更には、本考案では従来の熱伝導基部が不要である。即ち、レーザーダイオードチップがパッケージされた絶縁熱伝導基板をアルミニウム製の外部放熱体に直接固着可能である。（２）従来のレーザーダイオードのホルダは部品を装着可能な表面積が極めて小さく（例えば、ＴＯ−１８型パッケージの場合、表面積は最大で１．３ｍｍ×１．８５ｍｍ＝２．４ｍｍ２であることが知られている）、レーザーダイオードチップのみを積載可能であって、その他の電子部品については配置が難しかった。しかし、本考案の構造によれば、当該絶縁熱伝導基板はその他の部材を容易に収容可能である。例えば、レーザーチップを静電気や逆バイアスから保護するための保護ダイオードや、レーザーの発光効率を検知するフォトダイオード等を１回の製造工程でまとめて絶縁熱伝導基板に装着可能である。即ち、大幅なレーザー寿命の延長、コストダウン、体積縮小が可能である。
【００１７】
図３Ｂは、本考案の図３Ａに示したレーザーダイオードのパッケージ構造における他の実施例を示す図である。当該他の実施例におけるレーザーダイオードのパッケージ構造３０’では、構成部材は図３Ａに示すものと同様であるが、当該絶縁熱伝導基板３２０と主熱伝導基部面３９２は必ずしも図３Ａに示すような平行でなくともよい。当該熱伝導基部３３０は、光軸３０１の応用上の必要に合わせて外部放熱機構３９１とともに台形又はその他の形状をなすよう設計されてもよい。当該絶縁熱伝導基板３２０と当該主熱伝導基部面３９２との夾角、即ち当該光軸３０１と当該主熱伝導基部面３９２との夾角は任意に変動し、０〜１８０°とすればよい。また、本考案では、当該レーザーダイオードチップの効率に応じて十分な熱伝導面積を提供可能なため、良好な熱伝導効果が得られるとともに、光軸を必要に応じて角度変更するよう調整可能である。上述したように、従来のパッケージ構造では光軸はいずれも主熱伝導基部面に対して略垂直であり、調整することは不可能であった。
【００１８】
実施例：図４Ａは、本考案に基づくレーザーダイオード用のパッケージ構造における一実施例の実体構造を示す図である（図３Ａはその模式図を示す）。図４Ａの実施例に示すように、本考案におけるレーザーダイオード用のパッケージ構造４０は、光軸４０１を有するレーザービーム４００を出射するために用いられ、電子回路４２１を備えた絶縁熱伝導基板４２０（上述したように、当該部材は従来のレーザーダイオードのパッケージにおけるホルダ（サブマウント）に類似している）と、当該電子回路４２１に装着されて、陽極及び陰極の溶接点４１１，４１２を備え、当該電子回路４２１を介して外部溶接点４１３，４１４にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ４１０、及び、当該絶縁熱伝導基板４２０の表面に装着されて、当該レーザーダイオードチップ４１０から生じた熱量を当該絶縁熱伝導基板４２０を介して伝導するための熱伝導基部４３０、を含む。当該レーザーダイオードチップ４１０は、当該絶縁熱伝導基板４２０の側面から発光する。当該絶縁熱伝導基板４２０と当該熱伝導基部４３０との接合面４９０（即ち、断面Ａ’−Ａ’）は、当該レーザーダイオードで必要とされる効率に応じて調整可能であり、接合面の面積寸法は６〜５，０００ｍｍ２とされる。上述したように、本考案のレーザーダイオードにおける当該絶縁熱伝導基板４２０と熱伝導基部４３０との接合面の面積（断面Ａ’−Ａ’）は、従来のレーザーダイオードにおけるホルダ１２０，２２０と熱伝導基部１３０，２３０との接合面の面積（断面Ａ−Ａ）よりもはるかに大きい。且つ、その形状、寸法は、従来のパッケージにおける熱伝導のネック――熱伝導経路における熱伝導面積が最小化するとの点を解決すべく調整可能である。
【００１９】
本考案では、図４Ｂのレーザーダイオードのパッケージ構造４０に示すように、当該熱伝導基部４３０と当該レーザーダイオードチップ４１０がそれぞれ当該絶縁熱伝導基板４２０の異なる面に装着されている。また、図４Ｃのレーザーダイオードのパッケージ構造４０’に示すように、当該熱伝導基部４３０と当該レーザーダイオードチップ４１０は、当該絶縁熱伝導基板４２０の同一面にそれぞれ装着されてもよい。且つ、当該熱伝導基部４３０は、外部との電気接続に供するべく、当該レーザーダイオードチップ４１０の装着及び外部溶接点の露出に用いられる複数の空隙４８０を備えてもよい。
【００２０】
本考案において、当該熱伝導基部の面積寸法は当該レーザーダイオードで必要とされる効率に応じて調整され、熱伝導のための接合面の面積（断面Ａ’−Ａ’）は６〜５，０００ｍｍ２とされる。なお、この最大面積が当該レーザーダイオードの効率に応じて拡大又は縮小可能なことはいうまでもない。
【００２１】
また、図３Ｂに示すように、本考案のレーザーダイオードのパッケージ構造３０’では、絶縁熱伝導基板３２０と熱伝導基部３３０は一体的に重畳されている。一実施形態において、当該絶縁熱伝導基板３２０と当該熱伝導基部３３０との接合面３９０は主熱伝導基部面３９２と角度をなし、当該角度は０〜１８０°とされる。当該主熱伝導基部面３９２は、当該熱伝導基部３３０と外部放熱機構３９１との接合面である。
【００２２】
本考案によれば、当該絶縁熱伝導基板３２０，４２０と当該熱伝導基部３３０，４３０は、長方形、正方形又は不規則形状とされる。
【００２３】
また、図４Ａに示すように、本考案のレーザーダイオードのパッケージ構造４０では、当該レーザーダイオードチップ４１０は複数個が当該電子回路に装着されてもよい。また、各レーザーダイオードチップの陽極、陰極は当該電子回路４２１を介して外部溶接点に接続されることで、外部と電気接続される。
【００２４】
本考案におけるレーザーダイオード用のパッケージ構造４０は、複数個のレーザーダイオードチップを装着可能なほか、フォトダイオード４４０を含んでもよい。当該フォトダイオード４４０は、当該レーザーダイオードチップ４１０の主発光方向の後方に装着されて、当該レーザーダイオードの光度を検知するとともに、フィードバック回路（図示しない）と連携して当該レーザーダイオードの発光効率を制御する。また、当該レーザーダイオードに対し並列接続され、且つ逆方向に配置される逆バイアス保護ダイオード４５０が更に含まれる。当該逆バイアス保護ダイオード４５０は、当該レーザーダイオードの両極間に跨る逆方向電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する。また、当該レーザーダイオードに対し並列配置されるＥＳＤ保護ダイオード４６０が更に含まれる。当該ＥＳＤ保護ダイオード４６０は、当該レーザーダイオードの両極間に印加された電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する。当該フォトダイオード４４０は陽極及び陰極を備え、それぞれが別の外部溶接点４４１、４４２に接続される。当該別の外部溶接点は、当該電子回路に配置されて外部と電気接続される。
【００２５】
このほか、本考案のレーザーダイオードのパッケージ構造では、当該熱伝導基部４３０が、余分に配置される電子部品を装着するためにその他の複数の空隙４８０を更に含む。当該余分に配置される電子部品とは、フォトダイオード４４０、逆バイアス保護ダイオード４５０及び／又はＥＳＤ保護ダイオード４６０である。
【００２６】
本考案のレーザーダイオードのパッケージ構造において、当該絶縁熱伝導基板４２０は、セラミック基板、絶縁熱伝導グラファイト基板又はアルミニウム回路基板とすればよい。当該熱伝導基部は銅合金板、アルミニウム合金板、鉄合金板又はグラファイト熱伝導基板とすればよい。且つ、当該セラミック基板は窒化アルミニウム基板又は酸化アルミニウム基板である。
【００２７】
本考案において、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃ中の同一符号は同じ部材を示している。
【００２８】
図３Ａ、図３Ｂ及び図４Ａより、本考案におけるレーザーダイオード用のパッケージ構造３０又は４０は、電子回路３２１又は４２１を備えた絶縁熱伝導基板３２０又は４２０と、当該絶縁熱伝導基板３２０又は４２０の電子回路３２１又は４２１に装着されて、陽極及び陰極の溶接点４１１，４１２を備え、当該電子回路４２１を介して外部溶接点３１３，３１４，４１３又は４１４にそれぞれ接続されることで外部と電気接続されるレーザーダイオードチップ３１０又は４１０、及び、当該絶縁熱伝導基板３２０又は４２０の表面３２２又は４２２（図４Ｃに示す）に装着されて、当該レーザーダイオードチップ３１０又は４１０から生じた熱量を当該絶縁熱伝導基板３２０又は４２０を介して伝導するための熱伝導基部３３０又は４３０、を含む。当該レーザーダイオードチップ４１０は、当該絶縁熱伝導基板４２０の側面から発光する。当該レーザーダイオードチップの光軸３０１又は４０１は、当該絶縁熱伝導基板３２０又は４２０の表面３２２又は４２２に略平行である。
【００２９】
このレーザーダイオードのパッケージ構造では、図４Ａ、図４Ｂに示すように、当該熱伝導基部４３０と当該レーザーダイオードチップ４１０がそれぞれ当該絶縁熱伝導基板４２０の異なる面に装着されている。また、図４Ｃに示すように、当該熱伝導基部４３０と当該レーザーダイオードチップ４１０は、当該絶縁熱伝導基板４２０の同一面４２２にそれぞれ装着されてもよい。且つ、当該熱伝導基部４３０は、外部との電気接続に供するべく、当該レーザーダイオードチップ４１０及び／又はその他の電子部品の収容及び前記外部溶接点の露出に用いられる複数の空隙４８０を備えてもよい。
【００３０】
また、このレーザーダイオードのパッケージ構造では、当該レーザーダイオードチップは複数個が当該電子回路に装着される。また、各レーザーダイオードチップの陽極、陰極は当該電子回路を介して外部溶接点に接続されることで、外部と電気接続される。
【００３１】
また、このレーザーダイオードのパッケージ構造では、溶接点４４１，４４２を備えたフォトダイオード４４０を更に含んでもよい。当該フォトダイオード４４０は、当該レーザーダイオードチップ４１０の主発光方向の後方に装着されて、当該レーザーダイオードの光度を検知するとともに、フィードバック回路（図示しない）と連携して当該レーザーダイオードの発光効率を制御する。或いは、当該レーザーダイオードに対し並列接続され、且つ逆方向に配置される逆バイアス保護ダイオード４５０を更に含んでもよい。当該逆バイアス保護ダイオード４５０は、当該レーザーダイオードの両極間に跨る逆方向電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する。或いは、当該レーザーダイオードに対し並列配置されるＥＳＤ保護ダイオード４６０を更に含んでもよい。当該ＥＳＤ保護ダイオード４６０は、当該レーザーダイオードの両極間に印加された電圧が所定値を越えた場合に導通して、当該レーザーダイオードを保護する。
【符号の説明】
【００３２】
１０，２０，３０，４０，４０’  レーザーダイオードのパッケージ構造
１００，２００，３００，４００  レーザービーム
１０１，２０１，３０１，４０１  光軸
１０５  集光レンズ
１１０，２１０，３１０，４１０  レーザーダイオードチップ
１１８  接着剤
１２０，２２０  ホルダ
１２７，２２７  ピン
３２０，４２０  絶縁熱伝導基板
３２１，４２１  電子回路
３２２，４２２  絶縁熱伝導基板の表面
１３０，２３０，３３０，４３０  熱伝導基部
４４０  フォトダイオード
４５０  逆バイアス保護ダイオード
４６０  ＥＳＤ保護ダイオード
４１１，４１２  レーザーダイオードの陽極、陰極の溶接点
３１３，３１４，４１３，４１４  レーザーダイオードの陽極、陰極の外部溶接点
２１６  導線
４４１，４４２  フォトダイオードの外部溶接点
２７０，４７０  位置決め孔
４８０  空隙
１９０，２９０  ホルダと熱伝導基部の接合面（断面Ａ−Ａ）
３９０，４９０  絶縁熱伝導基板と熱伝導基部との接合面（断面Ａ’−Ａ’）
１９１，３９１  外部放熱機構
１９２，２９２，３９２，４９２  主熱伝導基部面（熱伝導基部と外部放熱機構との接合面）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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