(57)【要約】【課題】半導体レーザ装置を小型化すること。【解決手段】基板と、基板から外側へ間隔をおいて突出した複数の基板支持ブロックとを備え、複数の基板支持ブロックは共働して円形の穴に嵌入可能な外周面を有し、基板上面に半導体レーザ素子と、受光素子と、レーザビームを半導体レーザ素子から対象物へ導きその反射ビームを受光素子へ導く光学素子と、複数のリードとが設けられ、リードは基端が半導体レーザ素子と受光素子へ電気的に接続され、先端が基板端部から延出して屈曲し少なくとも２つの基板支持ブロックの間隙を介して下方へ延びる。【選択図】  図１
2004296485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板から外側へ間隔をおいて突出した複数の基板支持ブロックとを備え、複数の基板支持ブロックは共働して円形の穴に嵌入可能な外周面を有し、基板上面に半導体レーザ素子と、受光素子と、レーザビームを半導体レーザ素子から対象物へ導きその反射ビームを受光素子へ導く光学素子と、複数のリードとが設けられ、リードは基端が半導体レーザ素子と受光素子へ電気的に接続され、先端が基板端部から延出して屈曲し少なくとも２つの基板支持ブロックの間隙を介して下方へ延びる半導体レーザ装置。
【請求項２】
光学素子は、その光軸が前記円形の穴の軸に一致するように配置されてなる請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
基板は、半導体レーザ素子空冷用の開口を備える請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
基板が方形状で、基板支持ブロックは基板の四隅から外側へ突出してなる請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
複数リードは、方形状基板の対向する二辺からそれぞれ延出して直角に屈曲する請求項４記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
半導体レーザ素子からのレーザビームを受けて基板上面に対して垂直方向に反射するミラーを基板上面にさらに備える請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
基板と基板支持ブロックが同一材料で一体成型されてなる請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
基板はリードの屈曲時にリードと基板端面との間にリード折り曲げ用スペーサを挿入可能な端面形状を有する請求項１記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、とくに光記録媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップ装置等に用いることができる半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲＯＭやＭＤ（ミニディスク）などの光メモリ装置に使用され、光ディスクの信号を読み取る光ピックアップ装置においては、ホログラムレーザ方式の半導体レーザ装置がある。それは、一つのパッケージに半導体レーザ素子とホログラム素子と信号受光素子を組み込んで、半導体レーザ素子から光線を出射し、光記録媒体であるディスクから反射して戻ってきた光線をホログラム素子により回折して光軸から離れた場所に配置された受光素子に導く方式を採用している。
【０００３】
この発明に関連する技術としては、次のようなものが知られている。
（１）リードフレーム上に少なくも半導体レーザチップを取り付け、このリードフレームを樹脂材料によって、封止した半導体レーザ装置において、該樹脂材料に熱伝導率の高い絶縁性材料の粒子を混合してなることを特徴とする半導体レーザ装置（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
（２）半導体レーザ素子を搭載したチップ搭載部と、前記チップ搭載部を囲む枠体と、前記枠体の上に形成されかつチップ搭載部を挟んで対向する２つの凸起とを有する半導体レーザ装置（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
（３）半導体レーザ素子を搭載したチップ搭載部と、前記チップ搭載部の前記半導体レーザ素子を搭載した面の周りを囲む枠体と、前記枠体の上に形成されかつチップ搭載部を挟んで対向する２つの凸起と、前記２つの凸起の内側の前記枠体上に光学素子が載置された半導体レーザ装置（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
（４）半導体素子の搭載部を囲む枠体を有し、前記枠体の外側面の一部に円筒面を軸方向に切り欠いてできる面が形成されたパッケージ（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
（５）チップ搭載部に半導体レーザチップが実装されており、前記チップ搭載部を囲んで設けられた外部リード上の接続点と前記半導体レーザチップの電極とが接続されており、かつ前記チップ搭載部および前記外部リード上の接続点を囲んで絶縁材料からなる枠体が設けられている半導体レーザ装置（例えば特許文献５参照）。
【０００８】
（６）光源となる半導体レーザチップと、この半導体レーザから出射されたレーザ光をモニタするためのＰＩＮフォトダイオードと、光ディスクの信号を読み取るためのフォトダイオードとを同一の板状のステムの上に配置し、これらの光学素子を覆う状態でステムにキャップを取り付け、キャップの上面に光偏向用の回析格子が形成されたガラス板を取り付けた、ホログラムレーザユニットのための半導体レーザ用パッケージにおいて、ステムは、その平面状が、円からその一部をなす２つの対向した弓形を削除してできる、対向した２つの円弧と対向した２つの弦とで囲まれてなる略長円形状をしており、さらに、ステムの上記略長円形状の円弧部分が、半導体レーザチップの発光点位置を決めるための基準となる基準部とされていることを特徴とする半導体レーザ用パッケージ（例えば、特許文献６参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２５４６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１１１５９号公報
【特許文献３】
特開２０００−１９６１７７号公報
【特許文献４】
特開２０００−１９６１７６号公報
【特許文献５】
特開平６−２０３４０３号公報
【特許文献６】
特開平６−５９９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような半導体レーザ装置においては、次のような点がさらに要望されている。
（１）小型・薄型のピックアップ，ＣＤドライブ又はＣＤプレイヤーを実現するために、半導体レーザ装置のパッケージをできるだけ小型化したい。
（２）ピックアップへの組込み時の位置決め精度を向上させ、３ビームの回転調整を容易にしたい。
【００１１】
しかしながら、従来の半導体レーザ装置は、このような要望を十分に満たすものではなかった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、パッケージをさらに小型化し、設置時の位置決め精度を向上させ、３ビームの回転調整を容易にする半導体レーザ装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板と、基板から外側へ間隔をおいて突出した複数の基板支持ブロックとを備え、複数の基板支持ブロックは共働して円形の穴に嵌入可能な外周面を有し、基板上面に半導体レーザ素子と、受光素子と、レーザビームを半導体レーザ素子から対象物へ導きその反射ビームを受光素子へ導く光学素子と、複数のリードとが設けられ、リードは基端が半導体レーザ素子と受光素子へ電気的に接続され、先端が基板端部から延出して屈曲し少なくとも２つの基板支持ブロックの間隙を介して下方へ延びる半導体レーザ装置を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の半導体レーザ装置は、基板と、基板から外側へ間隔をおいて突出した複数の基板支持ブロックとを備え、複数の基板支持ブロックは共働して円形の穴に嵌入可能な外周面を有し、基板上面に半導体レーザ素子と、受光素子と、レーザビームを半導体レーザ素子から対象物へ導きその反射ビームを受光素子へ導く光学素子と、複数のリードとが設けられ、リードは基端が半導体レーザ素子と受光素子へ電気的に接続され、先端が基板端部から延出して屈曲し少なくとも２つの基板支持ブロックの間隙を介して下方へ延びることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、リードを基板支持ブロックの間隙を介して垂直方向に下方に折り曲げているため、半導体レーザ装置の外形寸法を小型化することができる。
【００１５】
光学素子は、その光軸が前記円形の穴の軸に一致するように配置されることが好ましい。
基板は、半導体レーザ素子空冷用の開口を備えてもよい。
基板が方形状で、基板支持ブロックは基板の四隅から外側へ突出してもよい。
複数リードは、方形状基板の対向する二辺からそれぞれ延出し直角に屈曲してもよい。
半導体レーザ素子からのレーザビームを受けて基板上面に対して垂直方向に反射するミラーを基板上面にさらに備えてもよい。
【００１６】
基板と基板支持ブロックは同一材料、例えばエポキシ樹脂やＰＰＳ樹脂で一体成型することができる。
基板はリードの屈曲時にリードと基板端面との間にリード折り曲げ用スペーサを挿入可能な端面形状を有してもよい。
【００１７】
実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１はこの発明の半導体レーザ装置の正面図であり、光ピックアップに装填した状態を示す。同図に示すように、半導体レーザ装置１０１はピックアップのハウジング１０２に嵌入され、光ディスク１０３に対し対物レンズ１０４を介してレーザビームを出射し、反射ビームを対物レンズ１０４を介して受光するようになっている。
【００１９】
図２は半導体レーザ装置の上面図であり、半導体レーザ装置１０１がハウジング１０２の円形の取付け穴１０７に嵌入された状態を示す。
図３は半導体レーザ装置の側面図である。
これらの図に示すように、半導体レーザ装置１０１は、パッケージ１０５と、その上に搭載されたホログラム素子１０６とを備える。
【００２０】
図４は半導体レーザ装置１０１からホログラム素子１０６を除去した場合のパッケージ１０５を示す斜視図である。図５はパッケージ１０５の上面図、図６，図７はそれぞれ図５のＡ−Ａ矢視断面図およびＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２１】
図４〜図７に示すように、パッケージ１０５は方形状の基板１と、基板１の４つの角から外へ張り出した基板支持ブロック２ａ〜２ｄを備え、ブロック２ａ〜２ｄは共働して図２に示すように取付け穴１０７に嵌入可能な外周面３ａ〜３ｄを有する。基板１の上面には、ホログラム素子支持ブロック４ａ〜４ｄと、リード押えブロック６と、受光素子支持ブロック７と、ミラー用ブロック８とが形成されている。
【００２２】
さらに、基板１の上面にはサブマウント９を介して半導体レーザ素子１０が搭載され、受光素子支持ブロック７には受光素子１１が搭載され、ミラー用ブロック８にはミラー１２が搭載されている。
【００２３】
リード５１と５６は基端がそれぞれブロック４ｄ，４ａによって基板１の上面に固定され、リード５２〜５５は基端がブロック７によって基板１の上面に固定される。
また、リード５１〜５６は先端が基板１の端部から延出しブロック２ａと２ｄとの間で９０度に屈曲して下方に延びている。
【００２４】
一方、リード５７と６２は基端がそれぞれブロック４ｂ，４ｃによって基板１の上面に固定され、リード５８〜６１は基端がリード押えブロック６によって基板１の上面に固定される。また、リード５７〜６２は先端が基板１の端部から延出しブロック２ｂと２ｃとの間で９０度に屈曲して下方に延びている。
【００２５】
基板１の上面のほぼ中央にはＬ字形の導体板１３が設置され、導体板１３はブロック４ａ，４ｃ，４ｄおよび８によって基板１の上面に固定される。なお、導体板１３は基板１の上面とサブマウント９との間に介在し、ヒートシンクおよび導電体として作用する。
【００２６】
また、リード５６，６２の基端と導体板１３とは、後述するように一体的に接続されている。リード５１〜５５，５５，５９は金線によって受光素子１１に接続（ワイヤボンド）され、リード６０，６１は金線によって半導体レーザ素子１０に接続される。また、導体板１３は、金線によって受光素子１１と半導体レーザ素子１０に接続される。
【００２７】
ここで、ブロック２ａ〜２ｄ，４ａ〜４ｄおよびブロック６，８，１１は、後述のようにエポキシ樹脂で一体成型され、リード５１〜６２および導体板１３を固着するようになっている。また、サブマウント９には材料としてシリコンが用いられる。
【００２８】
図６に示すように基板１はサブマウント９に対向する位置に上面から下面へ開くように穿孔された円錐台形の貫通孔１４を有する。これによって、半導体レーザ素子１０はその発熱がサブマウント９と導体板１３を介して大気へ放散され、効率よく自然冷却される。
【００２９】
このような構成において、半導体レーザ装置１０１は図２に示すハウジング１０２の円形の取付け孔１０７に嵌入されると、基板支持ブロック２ａ〜２ｄの外周面３ａ〜３ｄが取付け穴１０７の内壁面に図１のように嵌着される。この時、ホログラム素子１０１の光軸は、対物レンズ１０４の光軸に一致する。
【００３０】
そして、３ビームについての光軸の周りの回転調整は、図５に示すように、ブロック２ｂと３ａとの間の基板１の端面と、ブロック２ｃと３ｄとの間の基板１の端面を適当な冶具で掴んで半導体レーザ装置１０１を対物レンズ１０４の光軸の周りに回転させることにより、容易に行うことができる。
【００３１】
そして、リード５１〜６２の先端が駆動回路に接続されると、半導体レーザ素子１０が基板１の上面と平行にレーザビームを出射し、そのレーザビームがミラー１２に反射されて基板１の上面に対して垂直に進み、図１に示すようにホログラム素子１０６と対物レンズ１０４を介して光ディスク１０３を照射する。光ディスク１０３に反射されたレーザビームは対物レンズ１０４とホログラム素子１０６を通過して受光素子１１によって受光され、光ディスク１０３の情報が読み取られる。
【００３２】
次に、半導体レーザ装置１０１の製造方法を説明する。
まず、図８に示す銅製のリードフレーム１０８を準備する。リードフレーム１０８にはリード５１〜６２と、リード５６および６２と一体の導体板１３とが複数組一列に配列されている。そして、このリードフレーム１０８に熱硬化性エポキシ樹脂を用いて射出成型を行い、基板１，ブロック２ａ〜２ｄ，４ａ〜４ｄおよびブロック６〜８を同時に一体的に形成し、リードフレーム１０８に固着させる。
【００３３】
次に、半導体レーザ素子１０を搭載したサブマウント９を基板１の導体板１３の上面に銀ペーストで接着する。なお、サブマウント９はシリコンを用いて形成し、その上に半導体レーザ素子１０を予め接着しておく。
次に、ガラス製のミラー１２をブロック８にＵＶ硬化樹脂により接着する。
次に、受光素子１１をブロック７の上に搭載する。
【００３４】
次に、金線を用いて半導体レーザ素子１０および受光素子１１とリード５１〜６２および導体板１３との間をワイヤボンデングで接続する。
次にホログラム素子１０６をブロック４ａ〜４ｄ上に搭載する。
【００３５】
次に、リード５１〜６２をリードフレーム１０８から切り離し、所定の冶具を用いてリード５１〜６２に曲げ加工を施し、図６に示すように各先端を基板１からＬだけ離れた位置で直角に屈曲させる。
以上の工程により半導体レーザ装置１０１が完成する。
【００３６】
なお、半導体レーザ素子１０をさらに小型化する場合には、リード５１〜６２の屈曲点と基板１との距離Ｌをより小さくすることができる。
この場合には、予め基板１の端面を図９又は図１０に示すように階段状又はテーパー状に加工しておく。それによって、曲げ加工時に厚みのあるスペーサＳＰ１又はＳＰ２を用いることができ、安定した曲げ加工が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明によれば、半導体レーザ装置を駆動するためのリードが基板支持ブロックの間から屈曲して引出されるので、半導体レーザ装置の外形を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体レーザ装置の正面図であり、光ピックアップに装填した状態を示す。
【図２】図１の半導体レーザ装置の上面図である。
【図３】図１の半導体レーザ装置の側面図である。
【図４】図１の半導体レーザ装置のパッケージの斜視図である。
【図５】図１の半導体レーザ装置のパッケージの上面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】図１の半導体レーザ装置の製造に用いるリードフレームの上面図である。
【図９】この発明の半導体レーザ装置のリードの曲げ加工の説明図である。
【図１０】この発明の半導体レーザ装置のリードの曲げ加工の説明図である。
【符号の説明】
１  基板
２ａ  基板支持ブロック
２ｂ  基板支持ブロック
２ｃ  基板支持ブロック
２ｄ  基板支持ブロック
３ａ  外周面
３ｂ  外周面
３ｃ  外周面
３ｄ  外周面
４ａ  ホログラム素子支持ブロック
４ｂ  ホログラム素子支持ブロック
４ｃ  ホログラム素子支持ブロック
４ｄ  ホログラム素子支持ブロック
６  リード押えブロック
７  受光素子支持ブロック
８  ミラー用ブロック
９  サブマウント
１０  半導体レーザ素子
１１  受光素子
１２  ミラー
１３  導体板
１４  貫通孔
５１  リード
５２  リード
５３  リード
５４  リード
５５  リード
５６  リード
５７  リード
５８  リード
５９  リード
６０  リード
６１  リード
１０１  半導体レーザ装置
１０２  ハウジング
１０３  光ディスク
１０４  対物レンズ
１０５  パッケージ
１０６  ホログラム素子
１０７  取付け穴
ＳＰ１  スペーサ
ＳＰ２  スペーサ
【図１】
2004296485.tif 000003
【図２】
2004296485.tif 000004
【図３】
2004296485.tif 000005
【図４】
2004296485.tif 000006
【図５】
2004296485.tif 000007
【図６】
2004296485.tif 000008
【図７】
2004296485.tif 000009
【図８】
2004296485.tif 000010
【図９】
2004296485.tif 000011
【図１０】
2004296485.tif 000012