(57)【要約】【課題】レーザビーム光路を挟んで両側位置にあるリードと受光素子の電極とを接続する場合に、ビーム光路とワイヤとの間に十分なクリアランスを確保するようにした半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ素子５を搭載するサブマウント４上に中継電極１０ａ、１０ｂを形成し、これを介してワイヤ８がレーザビーム光路を迂回するようにして配線するようにして、ビーム光路とワイヤとの間に十分なクリアランスを確保する。【選択図】  図１
2004356304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子、半導体レーザ素子から出射され外部の反射面により反射されて再入射するレーザビームを検出する受光素子を含む素子群を搭載するための素子搭載面を上面とし、前記上面の左右端に互いに対向する一対の左右側面を有するベースと、
導電性部材からなり、片端が前記ベースの左右側面からそれぞれ複数本ずつ突出するとともにベース内を貫通して他端が上面の左右端部近傍に露出する左右のリード群と、
上面において前記左右のリード群に挟まれる位置に形成され、前記半導体レーザ素子がサブマウントを介して搭載されるとともにサブマウントの位置を基準として左右いずれかに偏った隣接位置に受光素子が搭載されるアイランドプレートと、
半導体レーザ素子や受光素子を含む素子群の電極と上面に露出するリードとを電気的に接続するワイヤ群とを備えた半導体レーザ装置であって、
サブマウント上には中継用電極が形成され、
ワイヤ群の一部は素子群の電極とリードとの間の電気的接続を行う際に中継電極を経由してレーザビームの光路を迂回するように接続されることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
受光素子が複数の電極を有し、受光素子の電極の一部については直接左右いずれか一方側のリード群とワイヤにより接続されるととともに、受光素子の電極の残りについては中継電極を経由して他の一方側のリード群とワイヤにより接続されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
アイランドプレート上のサブマウントに隣接する位置に、半導体レーザからのレーザビームを外部の反射面に導くとともに反射面から再入射するレーザビームを受光素子に導く光学素子が搭載され、半導体レーザ素子はサブマウント上で前記光学素子に近い位置に配置されるとともに、サブマウント上で前記光学素子から離れた位置に中継電極が形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
サブマウント上にさらに光出力を制御するためのモニタ用受光素子を内蔵し、このモニタ用受光素子の電極に接続するための中継電極がサブマウント上に形成されることを特徴とする請求項１に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、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利用す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）などのいわゆる光メモリ装置における光ディスクからの信号を読み取る光ピックアップ装置には、ホログラムレーザ方式の半導体レーザ装置を用いたものがある。こ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検出信号用の受光素子とを組み込んで、半導体レーザ素子からレーザビームを出射して光記録媒体である光ディスクに垂直に照射し、ここ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受光素子に導く方式である。
【０００３】
図２、図３、図４は従来からのホログラムレーザ方式の半導体レーザ装置の構成を示す図である。これらは、例えば特許文献１に開示されている半導体レーザ装置と同様のものである。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−０２５０７４号
【０００５】
図２の半導体レーザ装置の構成では、パッケージとして絶縁性枠体１（樹脂製枠体）を用いる。この絶縁性枠体１は、長手方向を有する方形のベース（パッケージ本体部分）１２と、ベース１２の周端に沿って上方に突き出るように形成される枠部１３とからなる。枠部１３はベース１２と長手方向が共通する略方形をしており、枠部１３の長手方向側の外側面部分には円弧部１１が形成されている。なお、便宜上、以下の説明ではベース１２の長手方向を左右方向とする。
【０００６】
絶縁性枠体１のベース１２において長手方向の左側面１ａ、右側面１ｂには、絶縁性枠体１の内部から外部にかけて貫通するように複数のリード２（２ａ〜２ｌ）が形成されている。また、ベース１２上面における枠部１３の内側には平面領域が形成されており、平面領域に設けたアイランドプレート３の上にはサブマウント４が形成されている。サブマウント４上には半導体レーザ素子５を含む素子が搭載されている。半導体レーザ素子５はサブマウント４上で一端（サブマウント４の周端を形成する辺の一つに接する位置）に偏って配置され、この半導体レーザ素子５のレーザ出射口はレーザビームがアイランドプレート３の表面に対して平行方向に出射されるように取り付けてある。
【０００７】
半導体レーザ素子５のビーム出射方向の前方には反射体としてのミラー６（光学素子）が搭載され、半導体レーザ素子５からの出射ビームの方向がミラー６によって９０度曲げられてベース１２上面に対して垂直上方に進むようにしてある。ミラー６によってベース１２上面に対して垂直上方に進むビーム光路は、以後、垂直光路と呼ぶことにする。
【０００８】
また、図に示すように半導体レーザ素子５を搭載したサブマウント４やミラー６の右隣側には信号検出用の受光素子７が搭載されている。半導体レーザ素子５や受光素子７やサブマウント４上に搭載されているその他の素子の電極は、ワイヤ８（Ａｕ線）でリード２に接続され、リード２を介して外部の回路に接続されている。また、絶縁性枠体１の上にはホログラム素子９が枠部１３の中央付近で支持されるように取り付けられ、垂直光路がホログラム素子を通過するようにしてある。
【０００９】
ここで、受光素子７は多分割のフォトダイオードを内蔵している。また、受光素子７がプリアンプを内蔵している場合もある。そのため、各フォトダイオードやプリアンプ各端子に電気的な接続をするための数多くの信号端子（素子電極）が必要となる。さらに、必要な信号端子数の増加に伴って、これと接続するためのリード２も数多く必要となる。リード２は、ベース１２の左右両側面１ａ、１ｂを貫通するように取り付けられているが、受光素子７が必要とするリード２の本数は片側、例えば右側面１ｂ側の本数だけでは足りない。そのため、受光素子７から遠い側の左側面１ａ側にあるリード２への配線を行う必要がある。
【００１０】
このような場合、アイランドプレート３のほぼ中央にある半導体レーザ素子５およびミラー６を超えてのワイヤ接続を行うことが必要になる。その場合、半導体レーザ素子５から出射されてミラー６を介して記録媒体へ向かうレーザビームとワイヤ８とが干渉することがないようにする必要があり、以下に示すような幾つかの方法が取られている。
【００１１】
まず、図２の場合ではリード２ａの先端をアイランドプレート３の端部位置Ａ（図２参照）よりも反対側へ延ばすこと（アイランドプレート３と接触しないようにアイランドプレート３の一部は除去される）で、信号検出用受光素子７に近づけ、ワイヤのビームへの干渉を防止している。また、図３の場合ではリード２ｂ（本来なら干渉する位置にあるリード）先端部を、鉤状にリード２ａ方向へ曲げ伸ばすことにより、ワイヤ８がミラー６に干渉しないようにしている。また、図４の場合では、アイランドプレート３上に別途に中継用電極１０を設け、これを介してワイヤを配置することにより、ワイヤとビームとの干渉を防止している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
半導体レーザ素子からのレーザビームの光路を挟んで両側位置にある左側面１ａ側のリード２と受光素子７との間で行われるワイヤ接続に関して、ワイヤとレーザビームとの干渉を防ぐための従来技術を図２、３、４に示した。
【００１３】
しかしながら、図２、図３に示したような一部のリード２を延長したり曲げたりする対処方法では、レーザビームとワイヤ８とのクリアランスを大きくとることが困難であり信頼性に乏しい。また、リード２を延長した分だけ他のリード２と電気的に絶縁するために必要な絶縁体領域（リード２の延長部分を取り囲む絶縁部分）がパッケージの中に入り込むことから、これによる構造的強度の低下が問題となる。また、超音波を用いて接合するワイヤの接合強度の低下問題なども生じる。
【００１４】
図４のようなアイランドプレート３上に専用の中継電極１０を設ける従来例のものでは、アイランドプレート３と中継電極１０とを電気的に絶縁する必要があるため、アイランドプレート３の加工処理が必要となりコストアップが避けられない。また、アイランドプレート３上に中継電極１０を作ると、中継電極１０とその他の素子とのクリアランスを確保する必要もありそれだけアイランドプレートに必要な面積が大きくなってくる。
【００１５】
そこで、本発明は半導体レーザ装置のレーザビーム光路を挟んで両側位置にあるリードと受光素子の端子との間のワイヤ接続に関して、ワイヤ８とビームとの干渉を防ぐための十分なクリアランスを確保してリード２と素子（たとえば受光素子７）との接続を行うことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子、半導体レーザ素子から出射され外部の反射面により反射されて再入射するレーザビームを検出する受光素子を含む素子群を搭載するための素子搭載面を上面とし、前記上面の左右端に互いに対向する一対の左右側面を有するベースと、導電性部材からなり、片端が前記ベースの左右側面からそれぞれ複数本ずつ突出するとともにベース内を貫通して他端が上面の左右端部近傍に露出する左右のリード群と、上面において前記左右のリード群に挟まれる位置に形成され、前記半導体レーザ素子がサブマウントを介して搭載されるとともにサブマウントの位置を基準として左右いずれかに偏った隣接位置に受光素子が搭載されるアイランドプレートと、半導体レーザ素子や受光素子を含む素子群の電極と上面に露出するリードとを電気的に接続するワイヤ群とを備えた半導体レーザ装置であって、サブマウント上には中継用電極が形成され、ワイヤ群の一部は素子群の電極とリードとの間の電気的接続を行う際に中継電極を経由してレーザビームの光路を迂回するように接続されるようにしている。
【００１７】
すなわち、本発明によれば、この半導体レーザ装置は、上面と左右の側面とを有するベースが支持体となり、上面が半導体レーザ素子や受光素子を搭載する素子搭載面となる。左右の側面には外部回路と接続するための複数のリード群が左右各側面から外側に突出するように取り付けてある。このリード群は各側面からベース内を貫通し、上面の左右端部近傍にて露出する。露出した左右のリード群に挟まれる上面の中央領域には各種素子を搭載する領域となるアイランドプレートが形成され、ここに半導体レーザ素子がサブマウントを介して搭載され、また、サブマウントの位置を基準として左右いずれかに偏った隣接位置に受光素子が搭載される。そして、サブマウントには半導体レーザの他に、ワイヤ中継用の中継用電極も搭載される。
【００１８】
これにより、素子の電極の一部とリードとのワイヤ接続を行う際に、この中継電極を介してワイヤ接続することによりレーザビーム光路から迂回させた状態でワイヤ接続を行うことができるので、ワイヤ位置とレーザビーム光路との間に十分なクリアランスを得ることができ、確実にレーザビーム光路とワイヤとの干渉を防止することができる。また、上記ベース上でリードの長さを不要に伸ばしたり曲げたりする必要がないため、構造的に安定し、ワイヤのリード接合強度を損なうことがない。また、サブマウント上に中継用電極を設けるには、サブマウント製造過程において電極レイアウトを決定するためのフォトマスクを変更するのみでよいため、不要なコストアップを避けることができる。
【００１９】
受光素子が複数の電極を有し、受光素子の電極の一部については直接左右いずれか一方側のリード群とワイヤにより接続されるととともに、受光素子の電極の残りについては中継電極を経由して他の一方側のリード群とワイヤにより接続されるようにしてもよい。これによれば、リードに接続する必要がある受光素子の電極数の方が、左右片側（受光素子に近い側）に設けた接続可能なリード数より多い場合でも、不足するリード数についてはサブマウントに形成した中継電極を経由して反対側のリードとワイヤ接続することができる。
【００２０】
アイランドプレート上のサブマウントに隣接する位置に、半導体レーザからのレーザビームを外部の反射面に導くとともに反射面から再入射するレーザビームを受光素子に導く光学素子が搭載され、半導体レーザ素子はサブマウント上で前記光学素子に近い位置に配置されるとともに、サブマウント上で前記光学素子から離れた位置に中継電極が形成されるようにしてもよい。これによれば、レーザビームがアイランドプレート面に沿って平行に進むように半導体レーザ素子が搭載された場合であっても、レーザビームの光路からワイヤを確実に迂回させて接続することができる。光学素子としてはミラー、ハーフミラーなどを用いることができる。
【００２１】
サブマウント上にさらに光出力を制御するためのモニタ用受光素子を内蔵し、このモニタ用受光素子の電極に接続するための中継電極がサブマウント上に形成されるようにしてもよい。これによれば、モニタ用受光素子についても中継電極を介してワイヤが接続されるので、モニタ用受光素子へのレーザビーム光路を迂回させてワイヤ接続することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態である半導体レーザ装置の概略構成図を示す図であり、図１（ａ）はホログラム素子を取り付けていない状態での半導体レーザ装置の上面図、図１（ｂ）はホログラム素子を取り付けた状態での半導体レーザ装置の側面図である。
【００２３】
図１に示すように、半導体レーザ装置は、パッケージとして機能する絶縁性枠体１に形成される。この絶縁性枠体１は、長手方向を有する方形のベース１２（パッケージ本体部分）と、ベース１２の上面周端に沿って上方に突き出るように形成される枠部１３とからなる。枠部１３はベース１２と長手方向を共通にした略方形をしており、枠部１３のうち長手方向側の外側面部分には円弧部１１が形成されている。
【００２４】
ベース１２における長手方向端部を形成する左側面１ａ、右側面１ｂには、絶縁性枠体１の外側から内側にかけて貫通するようにして取り付けられた複数のリード２（２ａ〜２ｌ）を備えている。ベース１２の上面中央（枠部１３内側）には平面領域が形成され、平面領域のうち一部のリード近傍（リード２ｂ〜２ｅ，２ｈ〜２ｌの近傍）を除く大半を覆うように導電性のアイランドプレート３が設けられている。
【００２５】
このアイランドプレート３は、３本のリード（リード２ａ、２ｆ、２ｇ）と電気的に接続されている。アイランドプレート３と一体となっている３本のリードを除く他のリード２（リード２ｂ〜２ｅ，２ｈ〜２ｌ）の長さは同じにしてあり、平面領域内の各素子との間でワイヤによる接続が可能にしてある。
【００２６】
ベース１２の長手方向（左右方向）中央には、長手方向と直角方向（前後方向）にやや偏心してサブマウント４がアイランドプレート３上に形成され、このサブマウント４上に半導体レーザ素子５が接合してある。アイランドプレート３とサブマウント４の底部とは、銀ペーストなどの導電性接着剤や半田、Ｉｎ、ＡｕＳｎなどのロウ材により電気的に接続されており、これによって、アイランドプレート３および、これと一体になっている３本のリード（リード２ａ，２ｆ，２ｇ）は半導体レーザ素子５および受光素子機能を持ったモニタサブマウント４の半導体素子に対してグランド電極としての機能を持たせている。なお、レーザ素子５はサブマウント４上で一端に偏った位置（後述するミラー６に近い位置）に配置する。
【００２７】
また、サブマウント４上には半導体レーザ素子５の他に、中継用電極１０ａ、１０ｂが形成してある（これらはミラー６から離れた位置に配置してある）。この中継用電極１０ａ、１０ｂへのワイヤ接続については後述する。さらに、半導体レーザ素子５の光出力を制御するためのモニタ用受光素子をサブマウント４上に内蔵している場合は、モニタ用受光素子のための電極１０ｃが形成してある。
【００２８】
ベース１２の長手方向（左右方向）中央におけるサブマウント４の近接位置には、半導体レーザ素子５からのレーザビームの方向をアイランドプレート３の面方向から上方に向きを変えるためのミラー６がアイランドプレート３上に取り付けてある。そして、半導体レーザ素子５から出射したレーザビームの光路がこのミラー６で反射してホログラム素子９を通過するようにしてある。なお、ホログラム素子９は、枠部１３により支持されている。ミラー６から右側に離れた位置には、信号検出用の受光素子７が搭載してあり、ホログラム素子９からの再入射光がミラーで反射して受光素子７に入射するようにしてある。
【００２９】
次に、リード２と各素子の電極との接続について説明する。サブマウント４、半導体レーザ素子５、受光素子７の各電極は、ワイヤ８によってできるかぎり最寄りの各リードへ電気的に接続する。図１の受光素子では計８個の端子があり、この内、６個の電極については右側面１ｂ側のリード２（２ｈ〜２ｌ）に接続する。残りの２つの電極については、サブマウント４上に設けられた中継用電極１０ａ、１０ｂを経由して左側面１ａ側のリード２（２ｄ、２ｅ）へ接続する。
【００３０】
上記構造のワイヤ接続では、半導体レーザ素子５からミラー６に向かって出射されるレーザビームの光路近傍を通過するワイヤ８がないため、ワイヤ８がレーザビームに干渉する恐れが全くない。また、リード２ｃはモニタ用受光素子のための電極１０ｃと接続される。モニタ用受光素子の電極１０ｃについても、モニタ用のレーザビーム光路から離れたサブマウント４上の位置に形成できるのでワイヤ８がレーザビームと干渉する恐れが全くない。なお、モニタ用受光素子を取り付けていない場合は、リード２ｃとモニタ用受光素子のための電極１０ｃとを結ぶワイヤは不要である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の半導体レーザ装置によれば、多数のリードと受光素子などの素子電極とを接続する場合で、レーザビーム光路を挟んで両側位置にあるリードと素子電極の端子とを接続する場合に、半導体レーザ素子を搭載するサブマウント上に中継電極を形成し、この中継電極を介してワイヤがビーム光路を迂回するように配線するようにしたので、レーザビーム光路とワイヤとの間に十分なクリアランスを確保することができ、レーザビーム光路とワイヤとの干渉を容易に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である半導体レーザ装置の概略構成を示す図である（（ａ）はホログラム素子を取り付けていない状態の上面図、（ｂ）はホログラム素子を取り付けた状態の側面図）。
【図２】図２は、従来の半導体レーザ装置の概略構造を示す図である（（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図）。
【図３】図３は、従来の半導体レーザ装置の概略構造を示す上面図である。
【図４】図４は、従来の半導体レーザ装置の概略構造を示す上面図である。
【符号の説明】
１：絶縁性枠体
２ａ〜２ｌ：リード
３：アイランドプレート
４：サブマウント
５：半導体レーザ素子
６：ミラー（光学素子）
７：受光素子
８：ワイヤ（Ａｕ線）
９：ホログラム素子
１０ａ，１０ｂ：中継用電極
１０ｃ：モニタ用受光素子のための電極
１１：円弧部
１２：ベース
１３：枠部
【図１】
2004356304.tif 000003
【図２】
2004356304.tif 000004
【図３】
2004356304.tif 000005
【図４】
2004356304.tif 000006