(57)【要約】【課題】ＤＶＤ読取りや光通信等の大容量レーザ出射用であり、小型ながらレーザ出射量の増大に対応可能な半導体レーザユニットを提供する。【解決手段】半導体素子搭載面１ａを有する金属製放熱部材１の下面に、複数のリード端子２を一体に備えた合成樹脂製ベース部材３を装着する。放熱部材１は平面矩形の枠状で中央に搭載面１ａを有する。ベース部材３は平面矩形の板状で中央に搭載面１ａの収容部３ａを備え、収容部３ａを挟んで対向する一対の隆起部３ｂ，３ｂと一対の突起部３ｃ，３ｃを有する。各リード端子２はベース部材３の外端から隆起部３ｂにわたって埋設され、その内端は上方へ折曲しさらにその上端を内側へ略水平に折曲して内部リード２ｂを形成すると共に、内部リード上面は隆起部上面３ｅに露出して、ボンディングワイヤ４のループ状配線作業を容易且つ確実に行い得る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の搭載面（１ａ）を有する金属製の放熱部材（１）の下面に、複数のリード端子（２）を一体的に備えた合成樹脂製のベース部材（３）を装着してなり、
前記放熱部材（１）は平面視略矩形の枠状に形成され、その中央に半導体素子の搭載面（１ａ）を有すると共に、該搭載面を挟んで一対の開口部（１ｂ，１ｂ）を備え、
前記ベース部材（３）は平面視略矩形の板状に形成され、その中央に前記搭載面の収容部（３ａ）を備えると共に、該収容部を挟んで対向する一対の隆起部（３ｂ，３ｂ）と、該一対の隆起部を挟んで対向する一対の突起部（３ｃ，３ｃ）を有し、
前記一対の突起部（３ｃ，３ｃ）は、前記開口部（１ｂ，１ｂ）に下方から挿入されて前記枠体上側に突出するよう形成されると共に、前記隆起部（３ｂ，３ｂ）と反対側の面を湾曲面（３ｄ，３ｄ）としたことを特徴とする半導体レーザユニット。
【請求項２】
前記一対の隆起部（３ｂ，３ｂ）の上面（３ｅ，３ｅ）及び前記搭載面（１ａ）と、前記放熱部材の上縁面（１’）との間に、ボンディングワイヤ（４）の配線空間（５）が確保されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザユニット。
【請求項３】
前記各リード端子（２）が、前記ベース部材（３）の外端から前記隆起部（３ｂ）にわたって埋設されており、その内端は上方へ折曲しさらにその上端を内側へ略水平に折曲して内部リード（２ｂ）を形成すると共に、該内部リード（２ｂ）の上面を前記隆起部の上面（３ｅ）に露出させたことを特徴とする請求項２記載の半導体レーザユニット。
【請求項４】
前記各リード端子（２）の外部リード（２ａ）が、ベース部材（３）の外端から略水平に突出していることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザユニット。
【請求項５】
前記各リード端子（２）の外部リード（２ａ）が、ベース部材（３）の外端付近で下方へ向けて折曲していることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザユニット。
【請求項６】
前記搭載面（１ａ）にレーザ発光素子（６）、受光素子（７）を搭載してなる請求項１〜５の何れか１項記載の半導体レーザユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄｉｓｋ）などの光ディスクの読み取りなどの光情報処理や、光通信等の分野に利用される半導体レーザユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種半導体レーザユニットとして、例えば特許文献１の図２０に開示されたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９６１７６号公報
【０００４】
この半導体レーザユニットは、図６、図７に示すように、レーザ発光素子１０１等を搭載したシリコン基板１０２をリードフレームのチップ搭載部１０３に固着し、このチップ搭載部１０３の周りを囲む樹脂製の枠体１０４と、この枠体１０４下面に配される樹脂製の保護板１０５との間に、チップ搭載部１０３と複数の外部リード１０６を挟んで一体化し、さらに枠体１０４の上面に円筒形状の部分１０７を設けて、実装時における半導体素子の回転調整を容易に行えるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年においては、ＣＤよりも容量の大きいＤＶＤがマルチメディア機器の記録媒体として多用されつつあり、この種半導体レーザユニットにおけるレーザ出射量も大きくなるに伴いその放熱量が大きくなる。
しかしながら上記した従来の半導体レーザユニットは、リードフレームのチップ搭載部１０３が放熱部材になるので放熱効果が小さく、たとえチップ搭載部１０３を拡大したとしても枠体１０４で囲まれる範囲内での拡大にとどまるので、ＤＶＤ読み取り用としての対応は困難であった。
【０００６】
本発明はこのような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ＤＶＤの読み取りや光通信などの大容量のレーザ出射を伴う分野に使用される半導体レーザユニットであって、装置全体を大型化することなくレーザ出射量の増大に対応することができる新規な半導体レーザユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明に係る半導体レーザユニットは、請求項１では、半導体素子の搭載面（１ａ）を有する金属製の放熱部材（１）の下面に、複数のリード端子（２）を一体的に備えた合成樹脂製のベース部材（３）を装着してなり、
前記放熱部材（１）は平面視略矩形の枠状に形成され、その中央に半導体素子の搭載面（１ａ）を有すると共に、該搭載面を挟んで一対の開口部（１ｂ，１ｂ）を備え、
前記ベース部材（３）は平面視略矩形の板状に形成され、その中央に前記搭載面の収容部（３ａ）を備えると共に、該収容部を挟んで対向する一対の隆起部（３ｂ，３ｂ）と、該一対の隆起部を挟んで対向する一対の突起部（３ｃ，３ｃ）を有し、
前記一対の突起部（３ｃ，３ｃ）は、前記開口部（１ｂ，１ｂ）に下方から挿入されて前記枠体上側に突出するよう形成されると共に、前記隆起部（３ｂ，３ｂ）と反対側の面を湾曲面（３ｄ，３ｄ）としたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、一対の突起部（３ｃ，３ｃ）が湾曲面（３ｄ，３ｄ）を有するので、実装時における半導体素子の回転調整を容易に行えることに加え、平面視略矩形の枠状に形成すると共にその中央に半導体素子の搭載面（１ａ）を設けた金属製の放熱部材（１）を備えるので、ＤＶＤ読み取り用や光通信用としての大容量のレーザ出射にも対応可能な放熱効果を奏することができ、しかもその放熱部材（１）の下面側に、複数のリード端子（２）を一体的に備えた合成樹脂製のベース部材（３）を装着したコンパクトな構造の半導体レーザユニットとして提供することができる。
また、放熱部材の上縁面（１’）が実装時における基準面となるので、搭載面（１ａ）に搭載する半導体素子の水平出しが高精度でなされるようになる。
【０００９】
また本発明の請求項２では、前記請求項１において、前記一対の隆起部（３ｂ，３ｂ）の上面（３ｅ，３ｅ）及び前記搭載面（１ａ）と、前記放熱部材の上縁面（１’）との間に、ボンディングワイヤ（４）の配線空間（５）が確保されるよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
このように構成した場合、半導体素子の搭載面（１ａ）に搭載されるレーザ発光素子（６）や受光素子（７）の電極と、夫々のリード端子（２）とを電気的に接続するべくループ状に配線されるボンディングワイヤ（４）を、放熱部材（１）上方に突出することなく配線することができる。
【００１１】
請求項３では、前記請求項２において、前記各リード端子（２）が、前記ベース部材（３）の外端から前記隆起部（３ｂ）にわたって埋設されており、その内端は上方へ折曲しさらにその上端を内側へ略水平に折曲して内部リード（２ｂ）を形成すると共に、該内部リード（２ｂ）の上面を前記隆起部の上面（３ｅ）に露出させたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成した場合、半導体素子の搭載面（１ａ）に搭載されるレーザ発光素子（６）や受光素子（７）の電極と、夫々のリード端子（２）の内部リード（２ｂ）とを電気的に接続するボンディングワイヤ（４）のループ状配線作業を容易且つ確実に行うことができる。
【００１３】
請求項４では、前記請求項３において、前記各リード端子（２）の外部リード（２ａ）が、ベース部材（３）の外端から略水平に突出していることを特徴とする。
このように構成した場合、薄型の半導体レーザユニットとして提供することができる。
【００１４】
請求項５では、前記請求項３において、前記各リード端子（２）の外部リード（２ａ）が、ベース部材（３）の外端付近で下方へ向けて折曲していることを特徴とする。
このように構成した場合、実装面積を縮小し得る半導体レーザユニットとして提供することができる。
【００１５】
本発明に係る半導体レーザユニットは、請求項１〜５のように、前記搭載面（１ａ）にレーザ発光素子（６）、受光素子（７）を搭載する前の態様と、請求項６のように、前記搭載面（１ａ）にレーザ発光素子（６）、受光素子（７）を搭載してなる態様とを含むものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体レーザユニットの実施形態の一例を図１〜図５を参照しながら説明する。半導体レーザユニットＡは放熱部材１と、複数のリード端子２と、ベース部材３からなり、図１、図２、図４（ｂ）は搭載面１ａに搭載したレーザ発光素子６、受光素子７と各リード端子２とをボンディングワイヤ４で電気的に接続した状態、図３、図４（ａ）はレーザ発光素子６、受光素子７を搭載する前の状態を示している。
【００１７】
放熱部材１は、鉄、アルミニウム、銅などの所望の放熱特性を備えた金属材料により平面視略矩形の枠状に形成され、その中央に、長辺側の杆部１１，１１の下縁間にわたる半導体素子の搭載面１ａを有すると共に、この搭載面１ａを挟むよう、短辺側の杆部１２，１２との間に一対の開口部１ｂ，１ｂを備えた形状に一体成形されている。
【００１８】
上記一対の開口部１ｂ，１ｂは、後述する一対の隆起部３ｂ，３ｂが嵌入する第一の開口１３，１３と、後述する一対の突起部３ｃ，３ｃが嵌入する第二の開口１４，１４と、それら開口１３，１４の間に形成され後述する一対の係止凸部３ｆ，３ｆが係合する段状の係止部１５ａ，１５ａを有する第三の開口１５，１５とを備えた形状に形成されている。
第二の開口１４の短辺側の杆部１２側の内面には、突起部３ｃに設けた凹溝３ｇに係合する突条１４ａが形成されている。
【００１９】
ベース部材３は、所望の合成樹脂材料により、放熱部材１とほぼ同寸の平面視略矩形の板状に形成されると共に、その中央に、前記搭載面１ａを収容可能な大きさの収容部３ａを開設し、且つこの収容部３ａを挟んで対向する一対の隆起部３ｂ，３ｂと、該一対の隆起部３ｂ，３ｂを挟んで対向する一対の突起部３ｃ，３ｃと、これら隆起部３ｂと突起部３ｃの間に形成された一対の係止凸部３ｆ，３ｆとを備えた形状に一体成形されている。
【００２０】
一対の突起部３ｃ，３ｃは、前記した開口部１ｂ，１ｂに下方から挿入されて、開口１４，１４に嵌入すると共に放熱部材の上縁面１’より上方に突出するよう形成されている。また、突起部３ｃ，３ｃの隆起部３ｂ，３ｂと反対側の面は湾曲面３ｄ，３ｄとして形成され、半導体レーザユニットＡを実装する不図示の装着部の開口縁をその湾曲面３ｄ，３ｄと同様の曲率の湾曲形状とすることで、実装時における半導体素子（レーザ発光素子６、受光素子７など）の回転調整を容易に行えるようになっている。
【００２１】
またその湾曲面３ｄには、開口１４に設けた突条１４ａが係合する凹溝３ｇが形成されており、これらの係合により、ベース部材３に対する放熱部材１の位置決めがなされるようになっている。なお、図示例では凹溝３ｇを略アール溝形状とし突条１４ａをこれに対応する形状としたが、凹溝３ｇを略Ｖ字溝形状とし突条１４ａをこれに対応する形状としてもよく、また、湾曲面３ｄに突条１４ａを設け、開口１４に凹溝３ｇを形成してもよい。
【００２２】
一対の隆起部３ｂ，３ｂは、前記した開口部１ｂ，１ｂに下方から挿入されて開口１３，１３に嵌入し、収容部３ａに収容された搭載面１ａの側縁に沿うよう立ち上がると共に、その上面３ｅ，３ｅが搭載面１ａより若干上方に位置し且つ放熱部材の上縁面１’より下方に位置するように形成され、搭載面１ａと放熱部材上縁面１’との間に、ボンディングワイヤ４の配線空間５が確保されるようになっている。
【００２３】
一対の係止凸部３ｆ，３ｆは、前記した開口部１ｂ，１ｂに下方から挿入されて開口１５の左右の係止部１５ａ，１５ａ間の空隙に挿入された後、図５に示すように、超音波カシメなどにより断面略Ｔ字形に変形して左右の係止部１５ａ，１５ａに係合し、放熱部材１とベース部材３を強固に一体化させるよう形成されている。
【００２４】
各リード端子２は、ベース部材３の外端から隆起部３ｂにわたって埋設されており、その内端は上方へ折曲しさらにその上端を内側へ略水平に折曲して内部リード２ｂを形成すると共に、この内部リード２ｂの上面を前記隆起部の上面３ｅに露出させている。また、各リード端子２の外部リード２ａは、ベース部材３の外端から略水平に突出して、薄型の半導体レーザユニットＡを構成するようになっている。
【００２５】
なお、各リード端子２の外部リード２ａを、ベース部材３の外側で下方へ向けて折曲させるか、若しくはベース部材３の外端の内側で下方へ向けて折曲させた場合は、実装面積を縮小し得る半導体レーザユニットＡを構成することができる。
【００２６】
放熱部材１の搭載面１ａには、レーザ発光素子６としての垂直共振器型の面発光レーザ素子６とモニタ用の受光素子７が固着され、これらレーザ発光素子６，受光素子７は、前記各リード端子２の内部リード２ｂとを、前記した配線空間５内に収容されるループ状のボンディングワイヤ４により電気的に接続されている。
【００２７】
上記本例の半導体レーザユニットＡは、放熱部材１の下面にベース部材３を装着した後、開口１５，１５に挿入された一対の係止凸部３ｆ，３ｆを、超音波カシメなどにより断面略Ｔ字形に変形させて左右の係止部１５ａ，１５ａに係合させるをもって、放熱部材１とベース部材３が強固に一体化してユニット化される。そうして、放熱部材１の搭載面１ａにレーザ発光素子６と受光素子７を固着すると共に、それら素子６，７の各電極と対応するリード端子２の内部リード２ｂとをループ状のボンディングワイヤ４で電気的に接続して、ＤＶＤのピックアップ部などを構成する半導体レーザユニットとなる。
【００２８】
このような構成になる半導体レーザユニットＡは、一対の突起部３ｃ，３ｃが湾曲面３ｄ，３ｄを有するので、実装時における半導体素子の回転調整を容易に行うことができる。また、前記のように枠状に形成されると共にその中央に搭載面１ａを有する金属製の放熱部材１を備えるので、大容量のレーザ出射にも対応可能な放熱効果を奏することができる。さらに、その放熱部材１の下面に、複数のリード端子２を一体的に備えた合成樹脂製のベース部材３を装着したコンパクトな構造の半導体レーザユニットとして提供することができる。
【００２９】
また、一対の隆起部の上面３ｅ，３ｅ及び搭載面１ａと、放熱部材の上縁面１’との間に、ループ状のボンディングワイヤ４の配線空間５が確保されるので、各ボンディングワイヤ４が保護される状態で配線することができる。
さらに、搭載面１ａの外端に沿って、やや上方に内部リード２ｂが並列状に位置するので、前記各ボンディングワイヤ４のループ状配線作業を容易且つ確実に行うことができる。
【００３０】
以上、本発明に係る半導体レーザユニットの実施形態の一例を図面を参照して説明したが、本発明は図示例に限定されるものでは無く、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的思想の範疇で種々の変更が可能であることは言うまでも無い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る半導体レーザユニットは以上説明したように構成したので、実装時における半導体素子の回転調整を容易に行うことができると共に、ユニット全体を大型化することなく、ＤＶＤ読み取り用や光通信用としての大容量のレーザ出射にも対応可能になり、さらに、搭載する半導体素子の水平出しを高精度で行うことができるので、コンパクトで信頼性の高い半導体レーザユニットとして幅広い用途に用いることができる。
【００３２】
また、一対の隆起部の上面及び搭載面と放熱部材の上縁面との間にボンディングワイヤの配線空間を確保することで、ループ状に配線されるボンディングワイヤを保護して信頼性、耐久性の高い半導体レーザユニットを提供することができる。
【００３３】
また、ベース部材に埋設した各リード端子の内部リード上面が、搭載面の外端に沿って、搭載面のやや上方で並列状に位置するよう形成することで、各ボンディングワイヤのループ状配線作業を容易且つ確実に行うことができる。
【００３４】
さらに、リード端子の外部リードをベース部材の外端から略水平に突出させた場合は、薄型の半導体レーザユニットとして提供することができ、リード端子の外部リードをベース部材の外端付近で下方へ向けて折曲させた場合は、実装面積を縮小し得る半導体レーザユニットとして提供することができるなど、多くの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体レーザユニットの実施形態の一例を示す斜視図。
【図２】図１の平面図。
【図３】ボンディング前の状態を示す分解斜視図。
【図４】（ａ）は図３の縦断側面図、（ｂ）は図２の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う断面図。
【図５】図４（ｂ）の（Ｙ）−（Ｙ）線に沿う断面図。
【図６】従来例を示す平面図。
【図７】図６の（Ｚ）−（Ｚ）線に沿う断面図。
【符号の説明】
Ａ：半導体レーザユニット
１：放熱部材
１ａ：搭載面
１ｂ：開口部
２：リード端子
２ａ：外部リード
２ｂ：内部リード
３：ベース部材
３ａ：収容部
３ｂ：隆起部
３ｃ：突起部
３ｄ：湾曲面
３ｅ：隆起部の上面
４：ボンディングワイヤ
５：配線空間
【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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【図６】
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【図７】
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