(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子をサブマウント部材を介して表面に搭載する搭載部と、この搭載部に連なって延びるリード部とを有する第１リードと、
上記第１リードのリード部に沿って延びる第２リードと、
上記第１リードおよび第２リードを一体に保持する絶縁性材料からなる保持部と
を備え、
上記半導体レーザ素子から主ビームが出射される方向を前方向とし、この前方向に対して垂直で、かつ、上記搭載部の表面に平行な方向を横方向とし、上記搭載部の表面に垂直な方向を上下方向と定義した場合、
上記第１リードの上記搭載部の側面には、
上記半導体レーザ素子の側面の横方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の側面と平行で平坦な横方向基準面と、
上記横方向基準面に隣接する平面視矩形状の凹部と、
上記凹部に対して上記横方向基準面側とは反対側で隣接し、かつ、上記搭載部に連なって横方向に突出し、かつ、タイバーの一部からなる突起状の部分と
が形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記突起状の部分の裏面と上記搭載部の裏面とは、同一平面に含まれて、上記半導体レーザ素子が発生した熱を放熱する放熱面として働くことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体レーザ装置において、
上記凹部は上記横方向基準面と上記突起状の部分とに挟まれていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記突起状の部分の外側面は、上記横方向基準面と同一平面または上記横方向基準面よりも横方向内側に位置していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項２から４までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記突起状の部分は上記半導体レーザ素子よりも後側に位置することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記搭載部の裏面は、上記保持部から露出すると共に、上記半導体レーザ素子の上面または下面の上下方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の裏面に平行であって平坦な上下方向基準面を有し、
上記半導体レーザ素子から上記搭載部へ向かう方向を下方向とした場合、上記保持部の下面と上記上下方向基準面とは同一平面に含まれることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体レーザ装置において、
上記保持部の下面と、上記第１リードの上記上下方向基準面とのみによって、上記半導体レーザ装置の下面が形成されており、
上記保持部の下面は、上記上下方向基準面よりも後側に位置することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１リードの上記搭載部の表面、上記第１リードのリード部の裏面、および、上記第２リードの裏面は、同一平面に含まれることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１リードの搭載部、上記第１リードのリード部、および、上記第２リードのそれぞれの上下方向の厚みは、同じであることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記保持部は、上記半導体レーザ素子の周囲に形成された枠部を有し、
上記枠部には、上記半導体レーザ素子からの主ビームを出射するための窓部が形成され、
上記保持部の枠部の内側を、上記半導体レーザ素子が上記サブマウント部材を介して搭載されている側と定義した場合、
上記保持部の枠部の内側の部分には、上記搭載部の表面に対して傾斜する面を有するテーパー部が形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体レーザ装置において、
上記テーパー部は、上記半導体レーザ素子よりも後側に位置することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の半導体レーザ装置において、
上記サブマウント部材の上面と、上記保持部の枠部の内側に位置する上記第２リードの表面とが、ワイヤで接続されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記搭載部の後側の一領域は、上記第１リード部のリード部に連なる部分であって、上記第１リード部のリード部の幅よりも広い幅を有していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体レーザ装置において、
上記半導体レーザ素子の上面と上記搭載部の後側の一領域とが、ワイヤで接続されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記第１リードおよび第２リードは、上記保持部を貫通しており、
上記第１リードに関して上記保持部を貫通している部分は、上下方向に屈曲している部分を有し、
上記第２リードに関して上記保持部を貫通している部分は、左右方向に屈曲している部分を有していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記搭載部のうち上記半導体レーザ素子が搭載されている領域以外の領域を上側に切り起こして切り起こし部が形成され、
上記切り起こし部の形成に伴って上記搭載部にできる空間は、上記保持部の材料で埋められていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記搭載部には、前方向に向かって突出する凸部が形成され、
上記凸部の前面は、上記半導体レーザ素子よりも前側に位置すると共に、上記半導体レーザ素子の前面の前後方向の位置を決めるための前後方向基準面となることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載の半導体レーザ装置において、
上記半導体レーザ素子は、発振波長が異なるまたは同一の複数のレーザ光が照射可能な構成にされていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１９】
板材を加工して、搭載部を有し、かつ、上記搭載部に連なって延びるリード部を有する第１リードと、上記リード部に沿って延びる第２リードと、上記搭載部にタイバーを介して連結され、かつ、上記第２リードに直接連結されたフレームとを形成するリードフレーム形成工程と、
上記第１リードおよび上記第２リードを一体に保持する保持部を絶縁性材料で形成する保持部形成工程と、
上記搭載部の表面に半導体レーザ素子をサブマウント部材を介して搭載する半導体レーザ素子搭載工程と、
上記リード部と上記フレームとの接続部、および、上記第２リードと上記フレームとの接続部を切断すると共に、上記タイバーの一部が上記搭載部に連なって残るように上記タイバーを切断して、上記フレームから上記第１，第２リードを切り離す切断工程と
を備え、
上記半導体レーザ素子から主ビームが出射される方向を前方向とし、この前方向に対して垂直で、かつ、上記搭載部の表面に平行な方向を横方向とし、上記搭載部の表面に垂直な方向を上下方向と定義した場合、
上記リードフレーム形成工程によって、上記第１リードの上記搭載部の側面に、上記半導体レーザ素子の側面の横方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の側面と平行で平坦な横方向基準面と、上記横方向基準面に隣接する平面視矩形状の凹部と、上記凹部に対して上記横方向基準面側とは反対側で隣接する上記タイバーとを形成し、
上記切断工程によって、上記第１リードの上記搭載部の側面に、上記搭載部に連なって横方向に突出し、かつ、上記タイバーの一部からなる突起状の部分を形成することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、特に、光ディスク装置などの光情報処理機器に用いられる半導体レーザ装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置用光源として、各種の半導体レーザ装置が広汎に利用されている。とりわけ、高出力半導体レーザ装置は、ＤＶＤ（デジタル万能ディスク）プレーヤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）ドライブ等のディスクへの書き込み用光源として用いられており、半導体レーザ装置の更なる高出力化および小型化が強く求められている。
【０００３】
従来の半導体レーザ装置としては、特開２００５−３１１１４７号公報（特許文献１）に記載されているようなフレームタイプの半導体レーザ装置がある。
【０００４】
図７に、上記フレームタイプの半導体レーザ装置の平面図を示す。
【０００５】
上記フレームタイプの半導体レーザ装置は、金属のリードフレーム１０２と、電極となる複数のリード１０３と、リードフレーム１０２および複数のリード１０３を一体に保持する保持部１０７とを備えている。
【０００６】
上記リードフレーム１０２は、素子搭載部１０２ａ、リード部１０２ｂおよびタイバー部１０２ｃを有している。上記素子搭載部１０２ａには、サブマウント部材１０８を介して半導体レーザ素子１０１が搭載されている。そして、上記半導体レーザ素子１０１は、ワイヤにより電極リード１０３と電気的に接続されている。
【０００７】
また、上記素子搭載部１０２ａの裏面は保持部１０７から露出すると共に、タイバー部１０２ｃが搭載部１０２ａの裏面に沿って搭載部１０２ａから突出している。これにより、上記半導体レーザ素子１０１の動作時に、搭載部１０２ａおよびタイバー部１０２ｃが放熱のために働き、放熱面積が広がるので、半導体レーザ装置の放熱特性を向上させることができる。
【０００８】
しかしながら、上記フレームタイプの半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子１０１の高出力化を行った場合、放熱特性を改善するために、半導体レーザ装置の放熱面積を広げる必要があり、半導体レーザ装置の小型化は難しいという問題がある。
【０００９】
また、上記フレームタイプの半導体レーザ装置では、半導体レーザ装置の小型化を行った場合、放熱特性を維持するためには、半導体レーザ素子の出力ダウンが余儀なくされるという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−３１１１４７号公報（図２）
【特許文献２】特開２００８−６０３０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２８９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、半導体レーザ素子の高出力化を行っても、小型化することができると共に、小型化しても、半導体レーザ素子の出力ダウンを回避できる半導体レーザ装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザ装置は、
半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子をサブマウント部材を介して表面に搭載する搭載部と、この搭載部に連なって延びるリード部とを有する第１リードと、
上記第１リードのリード部に沿って延びる第２リードと、
上記第１リードおよび第２リードを一体に保持する絶縁性材料からなる保持部と
を備え、
上記半導体レーザ素子から主ビームが出射される方向を前方向とし、この前方向に対して垂直で、かつ、上記搭載部の表面に平行な方向を横方向とし、上記搭載部の表面に垂直な方向を上下方向と定義した場合、
上記第１リードの上記搭載部の側面には、
上記半導体レーザ素子の側面の横方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の側面と平行で平坦な横方向基準面と、
上記横方向基準面に隣接する平面視矩形状の凹部と、
上記凹部に対して上記横方向基準面側とは反対側で隣接し、かつ、上記搭載部に連なって横方向に突出し、かつ、タイバーの一部からなる突起状の部分と
が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
上記構成の半導体レーザ装置によれば、上記横方向基準面が凹部の一方側に隣接しているが、凹部の他方側に隣接する部分が、例えばフレームとの連結部の一部であって、この連結部を切断することによって、第１リードを得る場合がある。この場合、上記部分と横方向基準面との間に凹部があるので、その連結部を切断しても、横方向基準面が損傷するのを防ぐことができる。
【００１３】
したがって、上記搭載部の表面の平坦性が横方向基準面の損傷に伴って悪くならないようにして、搭載部の表面とサブマウント部材との接触面積を大きくとれるので、半導体レーザ素子の熱をサブマウント部材を介して搭載部に効率良く放出できる。すなわち、上記半導体レーザ素子の放熱性を向上できる。
【００１４】
その結果、上記半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子の高出力化を行っても、小型化することができ、また、小型化しても、半導体レーザ素子の出力ダウンを回避できる。
【００１５】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記突起状の部分の裏面と上記搭載部の裏面とは、同一平面に含まれて、上記半導体レーザ素子が発生した熱を放熱する放熱面として働く。
【００１６】
上記実施形態の半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、光ピックアップ装置のハウジングに突起状の部分の裏面を接触させると、半導体レーザ素子の動作時に、突起状の部分は放熱のために働くので、小型化を行ったとしても、良好な放熱性が得られる。
【００１７】
また、上記突起状の部分の裏面と搭載部の裏面とは同一平面に含まれるので、突起状の部分の裏面と搭載部の裏面との両方を光ピックアップ装置のハウジングの一面に接触させて、放熱性を向上できる。
【００１８】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記凹部は上記横方向基準面と上記突起状の部分とに挟まれている。
【００１９】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記突起状の部分と横方向基準面との間に凹部があるので、タイバーを切断して、このタイバーの一部から突起状の部分を形成しても、横方向基準面が損傷するのを防ぐことができる。
【００２０】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記突起状の部分の外側面は、上記横方向基準面と同一平面または上記横方向基準面よりも横方向内側に位置している。
【００２１】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記突起状の部分の外側面は、横方向基準面と同一平面または横方向基準面よりも横方向内側に位置しているので、前方から横向基準面を見た際、横向基準面の識別が容易となる。
【００２２】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記突起状の部分は上記半導体レーザ素子よりも後側に位置する。
【００２３】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記タイバーを切断して、このタイバーの一部から突起状の部分を形成しても、突起状の部分は半導体レーザ素子よりも後側に位置するので、その部分の切断時に発生する、搭載部の半導体レーザ素子近傍の部分へのストレスを軽減でき、搭載部の半導体レーザ素子近傍の部分の平坦性を確保できる。
【００２４】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記搭載部の裏面は、上記保持部から露出すると共に、上記半導体レーザ素子の上面または下面の上下方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の裏面に平行であって平坦な上下方向基準面を有し、
上記半導体レーザ素子から上記搭載部へ向かう方向を下方向とした場合、上記保持部の下面と上記上下方向基準面とは同一平面に含まれる。
【００２５】
上記実施形態の半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、光ピックアップ装置のハウジングに保持部の下面を接触させると、保持部の下面と上下方向基準面とは同一平面に含まれるので、上下方向基準面である搭載部の裏面もハウジングに接触させることができる。
【００２６】
したがって、上記半導体レーザ素子の動作時に、保持部の下面と搭載部の裏面とが放熱のために働くので、小型化を行ったとしても、良好な放熱性が得られる。
【００２７】
すなわち、上記半導体レーザ素子が発生した熱が搭載部および保持部を通してハウジングに放熱されるので、小型化を行ったとしても、放熱面積が広くなり、放熱性が良くなる。
【００２８】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記保持部の下面と、上記第１リードの上記上下方向基準面とのみによって、上記半導体レーザ装置の下面が形成されており、
上記保持部の下面は、上記上下方向基準面よりも後側に位置する。
【００２９】
上記実施形態の半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、光ピックアップ装置のハウジングに半導体レーザ装置の下面を接触させる場合、保持部の下面と、第１リードの上記上下方向基準面とのみによって、半導体レーザ装置の下面が形成されているので、ハウジングに上下方向基準面を接触させるための構造が複雑になるのを防ぐことができる。
【００３０】
また、上記保持部の熱伝導率が第１リードの熱伝導率よりも悪い場合、上下方向基準面よりも後側に保持部の下面が位置するので、熱がこもる保持部の下面を半導体レーザ素子から離すことができる。
【００３１】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記第１リードの上記搭載部の表面、上記第１リードのリード部の裏面、および、上記第２リードの裏面は、同一平面に含まれる。
【００３２】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記第１リードの搭載部の表面、第１リードのリード部の裏面、および、第２リードの裏面は、同一平面に含まれるので、第１リードおよび第２リードの加工が複雑にならず、その加工のバラツキを抑えることができる。
【００３３】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記第１リードの搭載部、上記第１リードのリード部、および、上記第２リードのそれぞれの上下方向の厚みは、同じである。
【００３４】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記第１リードの搭載部、第１リードのリード部、および、第２リードのそれぞれの上下方向の厚みは、同じであるので、一枚の板材から第１リードおよび第２リードを形成することができる。
【００３５】
したがって、上記第１リードおよび第２リードを形成するための加工が複雑にならず、その加工のバラツキを抑えることができる。
【００３６】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記保持部は、上記半導体レーザ素子の周囲に形成された枠部を有し、
上記枠部には、上記半導体レーザ素子からの主ビームを出射するための窓部が形成され、
上記保持部の枠部の内側を、上記半導体レーザ素子が上記サブマウント部材を介して搭載されている側と定義した場合、
上記保持部の枠部の内側の部分には、上記搭載部の表面に対して傾斜する面を有するテーパー部が形成されている。
【００３７】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記保持部の枠部の内側の部分には、搭載部の表面に対して傾斜する面を有するテーパー部が形成されているので、小型化しても、保持部の枠部の内側に位置する第１及び第２リードの表面に、ワイヤを接続しやすくなっている。
【００３８】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記テーパー部は、上記半導体レーザ素子よりも後側に位置する。
【００３９】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記テーパー部が半導体レーザ素子よりも後側に位置するので、小型化しても、保持部の枠部の内側に位置する第２リードの表面にワイヤを接続する際に発生する、半導体レーザ素子への接触による割れ、欠けを低減することができる。
【００４０】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記サブマウント部材の上面と、上記保持部の枠部の内側に位置する上記第２リードの表面とが、ワイヤで接続されている。
【００４１】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記サブマウント部材の上面と、保持部の枠部の内側に位置する第２リードの表面とを、ワイヤで接続するので、第２リードを半導体レーザ素子に電気的に接続することができる。
【００４２】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記搭載部の後側の一領域は、上記第１リード部のリード部に連なる部分であって、上記第１リード部のリード部の幅よりも広い幅を有している。
【００４３】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記搭載部の後側の一領域が、第１リード部のリード部に連なる部分であって、第１リード部のリード部の幅よりも広い幅を有しているので、小型化しても、搭載部の後側の一領域と半導体レーザ素子の上面とをワイヤで容易に接続することができる。
【００４４】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記半導体レーザ素子の上面と上記搭載部の後側の一領域とが、ワイヤで接続されている。
【００４５】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記半導体レーザ素子の上面と上記搭載部の後側の一領域とが、ワイヤで接続されている。第１リードを半導体レーザ素子に電気的に接続することができる。
【００４６】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記第１リードおよび第２リードは、上記保持部を貫通しており、
上記第１リードに関して上記保持部を貫通している部分は、上下方向に屈曲している部分を有し、
上記第２リードに関して上記保持部を貫通している部分は、左右方向に屈曲している部分を有している。
【００４７】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記第１リードに関して保持部を貫通している部分は、上下方向に屈曲している部分を有するので、保持部に対する第１リードの抜け止め効果が得られる。
【００４８】
また、上記第２リードに関して保持部を貫通している部分は、左右方向に屈曲している部分を有しているので、保持部に対する第２リードの抜け止め効果が得られる。
【００４９】
すなわち、上記半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、第１リードおよび第２リードを半田付けする場合、保持部の材料が半田の熱によって軟化したとしても、第１リードの上下方向に屈曲している部分、および、第２リードの左右方向に屈曲している部分のお蔭で、第１リードおよび第２リードが保持部に対して移動するのを防ぐことができる。
【００５０】
したがって、上記第１リードおよび第２リードを半田付けする場合、半田付けを安定して行うことができ、生産性に優れる。
【００５１】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記搭載部のうち上記半導体レーザ素子が搭載されている領域以外の領域を上側に切り起こして切り起こし部が形成され、
上記切り起こし部の形成に伴って上記搭載部にできる空間は、上記保持部の材料で埋められている。
【００５２】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記切り起こし部の形成に伴って搭載部にできる空間は、保持部の材料で埋められているので、搭載部と保持部の接触面積が広く、保持部から搭載部が剥がれるのを防ぐことができる。
【００５３】
なお、上記切り起こし部の形成に伴って搭載部にできる空間を保持部の材料で丁度埋めるようにすれば、半導体レーザ装置の下面をフラットにすることができる。このようにすれば、上記半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、上記第１リードの搭載部の裏面等を光ピックアップ装置のハウジングに密接させることができる。したがって、上記半導体装置の放熱特性が低下するのを防ぐことができる。
【００５４】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記搭載部には、前方向に向かって突出する凸部が形成され、
上記凸部の前面は、上記半導体レーザ素子よりも前側に位置すると共に、上記半導体レーザ素子の前面の前後方向の位置を決めるための前後方向基準面となる。
【００５５】
上記実施形態の半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、光ピックアップ装置のハウジングに搭載部の凸部の前面を接触させても、その凸部の前面が半導体レーザ素子よりも前側に位置するので、半導体素子の損傷を防ぐことができる。
【００５６】
また、上記光ピックアップ装置のハウジングに搭載部の凸部の前面に接触させるだけで、半導体レーザ素子の発光点の前後方向の位置決めを容易に行うことができる。
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
一実施形態の半導体レーザ装置では、
上記半導体レーザ素子は、発振波長が異なるまたは同一の複数のレーザ光が照射可能な構成にされている。
【００６９】
上記実施形態の半導体レーザ装置によれば、上記半導体レーザ素子として、例えば、赤色／赤外モノリシック２波長１チップ半導体レーザ素子を用いることにより、光ピックアップ装置に実装する部品数を削減すると同時に、光ピックアップ装置の小型化が容易となる。
本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、
板材を加工して、搭載部を有し、かつ、上記搭載部に連なって延びるリード部を有する第１リードと、上記リード部に沿って延びる第２リードと、上記搭載部にタイバーを介して連結され、かつ、上記第２リードに直接連結されたフレームとを形成するリードフレーム形成工程と、
上記第１リードおよび上記第２リードを一体に保持する保持部を絶縁性材料で形成する保持部形成工程と、
上記搭載部の表面に半導体レーザ素子をサブマウント部材を介して搭載する半導体レーザ素子搭載工程と、
上記リード部と上記フレームとの接続部、および、上記第２リードと上記フレームとの接続部を切断すると共に、上記タイバーの一部が上記搭載部に連なって残るように上記タイバーを切断して、上記フレームから上記第１，第２リードを切り離す切断工程と
を備え、
上記半導体レーザ素子から主ビームが出射される方向を前方向とし、この前方向に対して垂直で、かつ、上記搭載部の表面に平行な方向を横方向とし、上記搭載部の表面に垂直な方向を上下方向と定義した場合、
上記リードフレーム形成工程によって、上記第１リードの上記搭載部の側面に、上記半導体レーザ素子の側面の横方向の位置を決めるための基準面であって上記半導体レーザ素子の側面と平行で平坦な横方向基準面と、上記横方向基準面に隣接する平面視矩形状の凹部と、上記凹部に対して上記横方向基準面側とは反対側で隣接する上記タイバーとを形成し、
上記切断工程によって、上記第１リードの上記搭載部の側面に、上記搭載部に連なって横方向に突出し、かつ、上記タイバーの一部からなる突起状の部分を形成することを特徴としている。
上記構成の半導体レーザ装置の製造方法によれば、本発明の半導体レーザ装置を製造できる。
【発明の効果】
【００７０】
本発明の半導体レーザ装置によれば、第１リードの搭載部の側面の一領域には、横方向基準面に隣接するように凹部が形成されているので、凹部の横方向基準面側とは反対側の部分を切断で形成しても、横方向基準面が損傷するのを防ぐことができる。
【００７１】
したがって、上記搭載部の表面の平坦性が横方向基準面の損傷に伴って悪くならないようにして、搭載部の表面とサブマウント部材との接触面積を大きくとれるので、半導体レーザ素子の熱をサブマウント部材を介して搭載部に効率良く放出できる。
【００７２】
その結果、上記半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子の高出力化を行っても、小型化することでき、また、小型化しても、半導体レーザ素子の出力ダウンを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７４】
図１は、本発明の一実施形態のフレームタイプの半導体レーザ装置を上方から見た概略図である。また、図２は、図１から第１リード１および第２リード２１，２２以外の部材を除去した図である。なお、図２では、第１リード１の切り起こし部１ｈ，１ｉは屈曲前（紙面手前側に起こす前）の状態で示している。
【００７５】
上記フレームタイプの半導体レーザ装置は、図１に示すように、半導体レーザ素子５を搭載する搭載部１ａを有する第１リード１と、信号入出力用の複数の第２リード２１，２２と、第１リード１および第２リード２１，２２を一体に保持する樹脂部３とを備えている。なお、上記樹脂部３は保持部の一例である。
【００７６】
より詳しくは、上記半導体レーザ素子５から主ビームが出射される方向（図１において上側へ向かう方向）を前方向とし、この前方向に対して垂直で、かつ、搭載部１ａの表面に平行な方向（図１において左右側に向かう方向）を横方向と定義した場合、第１リード１は、図２に示すように、板状の搭載部１ａと、この搭載部１ａに連なって細長く延びるリード部１ｂと、その搭載部１ａに連なって図１における左右方向に突出した突起状の部分６ａ，６ｂと、搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇに形成された凹部７ａ，７ｂとを有している。
【００７７】
上記搭載部１ａの表面には、図１に示すように、矩形の板状のサブマウント部材４を介して半導体レーザ素子５が搭載されている。この半導体レーザ素子５は、光軸方向に細長い直方体状の外形を有しており、前方（図１における上方）へ向けてレーザ光を出射する。
【００７８】
図３は、上記半導体レーザ装置を側方から見た概略図である。また、図４は、上記半導体レーザ装置を下方から見た概略図である。
【００７９】
上記突起状の部分６ａ，６ｂは、図３，図４に示すように、搭載部１ａの裏面１ｃに滑らかに接続する裏面を有する。つまり、上記突起状の部分６ａ，６ｂの裏面は、搭載部１ａの裏面１ｃに連なり、突起状の部分６ａ，６ｂの裏面は搭載部１ａの裏面１ｃと面一になっている。
【００８０】
また、上記搭載部１ａの表面に垂直な方向（図１の紙面に対して垂直な方向）を上下方向と定義した場合、第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃが樹脂部３から露出すると共に、この裏面１ｃが半導体レーザ素子５に対する上下方向基準面としている。つまり、上記半導体レーザ素子５の上下方向の位置決めは裏面１ｃを基準に行われる。また、上記上下方向基準面は、半導体レーザ素子５の裏面と平行な面であり、かつ、平坦な面である。
【００８１】
また、上記搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇの一領域は、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面としている。つまり、上記半導体レーザ素子５の横方向の位置決めは側面１ｄの一領域を基準に行われる。また、上記横方向基準面は、半導体レーザ素子５の側面と平行な面であり、かつ、平坦な面である。
【００８２】
また、上記第１リード１は、搭載部１ａに連なって搭載部１ａの前側に位置する凸形状部１ｆを有する。この凸形状部１ｆの前面は、樹脂部３および半導体レーザ素子５より前側に位置している。この凸形状部１ｆの前面は、半導体レーザ素子５に対する前後方向基準面としている。つまり、上記半導体レーザ素子５の前後方向の位置決めは凸形状部１ｆの前面を基準に行われる。なお、上記凸形状部１ｆは凸部の一例である。
【００８３】
また、上記半導体レーザ素子５から第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃ側へ向かう方向を下方向と定義した場合、樹脂部３の下面３ａは、上記上下方向基準面である搭載部１ａの裏面１ｃと同一平面に含まれる。この同一平面は、樹脂部３の下面３ａおよび搭載部１ａの裏面１ｃのみを含む。すなわち、上記半導体レーザ装置の下面は、樹脂部３の下面３ａと、第１リード１の上下方向基準面とのみによって形成されている。また、上記樹脂部３の下面３ａの一部は半導体レーザ素子５の後側に位置する。
【００８４】
上記突起状の部分６ａ，６ｂは、左右方向に向かって突出しているが、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面から飛び出していない。より詳しくは、上記突起状の部分６ａ，６ｂの側面と、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面とは、同一平面に含まれる。
【００８５】
上記第１リード１の搭載部１ａの側面に形成されている凹部７ａ，７ｂは、上記半導体レーザ素子５に対する横方向基準面に隣接するように、つまり、第１リード１の搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇの一領域に隣接するように形成されている。
【００８６】
また、上記搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇに形成されている凹部７ａ，７ｂは、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面（第１リード１の搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇの一領域）と、突起状の部分６ａ，６ｂとに挟まれている。
【００８７】
また、上記凹部７ａ，７ｂは、半導体レーザ素子５よりも後側に位置している。また、上記凹部７ａは半導体レーザ素子５の右側に位置し、かつ、凹部７ｂは半導体レーザ素子５の左側に位置している。
【００８８】
また、上記搭載部１ａの表面と、リード部１ｂの裏面と、第２リード２１，２２の裏面とは、上下方向において同一平面に含まれる。また、上記搭載部１ａ、リード部１ｂおよび第２リード２１，２２の上下方向の厚みは、互いに同じ厚みとなっている。本実施形態では、搭載部１ａ、リード部１ｂおよび第２リード２１，２２の上下方向の厚みは全て０．４ｍｍに設定されている。
【００８９】
上記樹脂部３は、搭載部１ａの表面側に形成された枠部３ｂを有している。上記枠部３ｂは半導体レーザ素子５の両側面および後面に対向している。また、上記枠部３ｂには窓部８が形成され、半導体レーザ素子５から出射された主ビームが窓部８を通過する。
【００９０】
図５は、図１のＶ−Ｖ線から見た概略断面図である。
【００９１】
上記樹脂部３の枠部３ｂの内側を、半導体レーザ素子５がサブマウント部材４を介して搭載されている側と定義した場合、図１，図５に示すように、樹脂部３の枠部３ｂの内側に、上下方向のテーパー部３ｃ，３ｄが形成されている。このテーパー部３ｃ，３ｄは半導体レーザ素子５よりも後側に位置している。
【００９２】
また、図１，図２に示すように、上記第２リード２１，２２は、第１リード１のリード部１ｂに沿って細長く延びている。また、上記第２リード２１，２２の内端部（前端部）２１ａ，２２ａは、樹脂部３で覆われずに露出している。また、Ａｕ線からなるワイヤ１１，１２が、サブマウント部材４の上面から第２リード２１，２２の内端部２１ａ，２２ａへ配線されている。
【００９３】
上記第１リードの搭載部１ａの後方向の一領域には、凸形状部１ｅを有している。この凸形状部１ｅは、樹脂部３の一方の側部と樹脂部３の他方の側部と間に位置し、かつ、樹脂部３の後部より前側に位置している。また、Ａｕ線からなるワイヤ１３が、半導体レーザ素子５の上面から凸形状部１ｅへ配線されている。
【００９４】
上記第１リード１のリード部１ｂおよび第２リード２１，２２は、樹脂部３を貫通している。そして、上記リード部１ｂが樹脂部３を貫通している部分は、上下方向に屈曲している部分を含む。また、上記第２リード２１，２２が樹脂部３を貫通している部分は、左右方向に屈曲している部分を含む。
【００９５】
また、図１，図４に示すように、上記半導体レーザ素子５の左右方向それぞれの位置に、第１リード１の切り起こし部１ｈ，１ｉが設けられている。この切り起こし部１ｈ，１ｉは、搭載部１ａのうち半導体レーザチップ５が搭載されている領域以外の領域を上側に切り起こして形成されたものである。つまり、上記この切り起こし部１ｈ，１ｉは、搭載部１ａの表面から上方向に向かって延びている。また、上記切り起こし部１ｈ，１ｉの形成に伴って搭載部１ａにできる空間は、樹脂部３の材料で埋められている。
【００９６】
また、上記第１リード１のリード部１ｂおよび第２リード２１，２２は、芯材に、この芯材に比して半田濡れ性の良い金属をメッキしている。本実施形態では、上記芯材がＣｕからなり、上記メッキされた金属の最表面がＡｕとなっている。
【００９７】
上記樹脂部３は、本実施形態では、黒色の絶縁性樹脂材料、例えばエポキシ樹脂からなる。したがって、上記樹脂部３は、金型を用いた樹脂成形によって容易に形成される。
【００９８】
上記半導体レーザ素子５は、発振波長が異なるまたは同一の複数のレーザ光が照射可能な構成としてもよい。本実施形態では、６６０ｎｍ帯赤色高出力半導体レーザ素子と７８０ｎｍ赤外高出力半導体レーザ素子とをモノリシック化した２波長１チップ高出力半導体レーザ素子を半導体レーザ素子５として用いている。
【００９９】
上述のように、本実施形態の半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面（第１リード１の搭載部１ａの側面１ｄ，１ｇの一領域）と、突起状の部分６ａ，６ｂとの間に、凹部７ａ，７ｂを形成している。この突起状の部分６ａ，６ｂは、図６に示すフレーム５０と第１リード１とを連結していたタイバー５２の一部である。
【０１００】
したがって、上記半導体レーザ装置の製造時において、図６に示すフレーム５０から第１リード１を切り出すために、そのフレーム５０と第１リード１とを連結するタイバー５２を切断して、突起状の部分６ａ，６ｂを形成しても、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面が損傷するのを防ぐことができる。
【０１０１】
したがって、上記搭載部１ａの表面の平坦性が横方向基準面の損傷に伴って悪くならないようにして、搭載部１ａの表面とサブマウント部材４との接触面積を大きくとれるので、半導体レーザ素子５の熱をサブマウント部材４を介して搭載部１ａに効率良く放出できる。すなわち、上記半導体レーザ素子５の放熱性を向上できる。
【０１０２】
その結果、上記半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子５の高出力化を行っても、小型化することでき、また、小型化しても、半導体レーザ素子５の出力ダウンを回避できる。
【０１０３】
また、上記突起状の部分６ａ，６ｂが半導体レーザ素子５よりも後側にあるので、搭載部１ａの半導体レーザ素子５近傍の部分は、タイバー５２の切断時に発生するストレスを受け難くなるので、搭載部１ａの半導体レーザ素子５近傍の部分の平坦性を確保できるので、搭載部１ａに対するサブマウント部材４の接触面積が狭くならない。
【０１０４】
したがって、上記半導体レーザ素子５が発生した熱が、サブマウント部材４を介して第１リード１により放熱されやすくなる。
【０１０５】
また、上記第１リード１の搭載部１ａに半導体レーザ素子５が搭載されており、第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃが樹脂部３から露出すると共に、この裏面１ｃが半導体レーザ素子５に対する上下方向基準面となり、樹脂部３の下面３ａが上記上下方向基準面と同一平面に含まれる。
【０１０６】
その結果、上記半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で光ピックアップ装置のハウジングに、第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃおよび樹脂部３の下面３ａを接触させれば、半導体レーザ素子５の動作時に放熱のために働く。つまり、上記半導体レーザ素子５が発生した熱が、第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃおよび樹脂部３の下面３ａを通してハウジングに放熱される。
【０１０７】
したがって、上記半導体レーザ装置の小型化を行ったとしても、放熱面積が広くなり、放熱性が良くなる。
【０１０８】
以下、上記半導体レーザ装置の製造方法に関して説明する。
【０１０９】
ｉ）  まず、Ｃｕからなる板材を打ち抜いて、図６に示すフレーム５０を得る（打ち抜き工程）。このとき、打ち抜きは第１リード１の搭載部１ａの裏面１ｃ側から行う。その結果、打ち抜きによって生じるバリが搭載面１ａ側に出るので、上記半導体レーザ装置を光ピックアップ等、他の装置に搭載したとき、裏面１ｃを他の装置の搭載面と密着させることができるので、放熱性がよくなる。このフレーム５０では、第１リード１および第２リード２１，２２の組が、左右方向に延びる２本のバーに沿って２列で複数並んでいる。２本のバー５１（図６では一本のみ図示する）は、図示しない連結バーで互いに連結されている。また、隣り合う第１リード１の搭載部１ａ同士はタイバー５２を介して互いに連結されている。
【０１１０】
ii）  次に、打ち抜かれたフレーム５０は部分的に折り曲げられる（折り曲げ工程）。折り曲げの態様については後述する。
【０１１１】
iii）  次に、打ち抜かれたフレーム５０に、最表面がＡｕ（金）となる金属メッキを施す（メッキ工程）。これにより、完成後に各アウターリード部分を半田付けする時、半田濡れ性を向上させることができる。
【０１１２】
iv）  次に、折り曲げられたフレーム５０に、金型を用いた樹脂成形によって樹脂部３が設けられる（樹脂成形工程）。
【０１１３】
ｖ）  次に、第１リード１の搭載部１ａ上にサブマウント部材４を介して半導体レーザ素子５が搭載される（ダイボンディング工程）。
【０１１４】
vi）  次に、半導体レーザ素子５から第１リード１の搭載部１ａの後側に位置する凸形状部１ｅへＡｕ線からなるワイヤ１３が配線され、サブマウント部材４から第２リード２１，２２の内端部２１ａ，２２ａへＡｕ線からなるワイヤ１１，１２が配線される（ワイヤボンディング工程）。
【０１１５】
vii）  次に、リード部１ｂおよび第２リード２１，２２とバー５１との接続部と、タイバー５２とを切断して、個々の半導体レーザ装置を得る（タイバーカット工程）。このとき、第１リード１のリード部１ｂおよび第２リード２１，２２の一部（アウターリード部分）を、個々の半導体レーザ装置の樹脂部３から突出した状態に残す。このとき、上記タイバー５２のうちの搭載部１ａ側の一部が、個々の半導体レーザ装置の樹脂部３から突出した状態で残るようにし、かつ、半導体レーザ素子５に対する横方向基準面から飛び出さないように、タイバー５２の切断を行う。
【０１１６】
このようにして、半導体レーザ装置が容易に製造される。第１リード１のリード部１ｂには折り曲げ工程によって屈曲された抜け止め部が設けられ、同様に、第２リード２１，２２にも折り曲げ工程によって屈曲された抜け止め部が設けられている。第２リード２１，２２の抜け止め部は、第１リード１のリード部１ｂと異なる方向と異なる角度で折り曲げられている。また、第１リード１および第２リード２１，２２は、樹脂部３を貫通していて、第１リード１の樹脂部３を貫通している部分は、上下方向に屈曲しており、上記第２リード２１，２２の樹脂部３を貫通している部分は、左右方向に屈曲している。
【０１１７】
したがって、上記半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で第２リード２１，２２を半田付けする時、樹脂部３の材料が半田の熱によって軟化したとしても、抜け止め部のお蔭で、第２リード２１，２２が樹脂部３に対して移動することがない。したがって、半田付けが安定して行われ、生産性に優れる。
【０１１８】
また、上記第１リード１の搭載部１ａのうち半導体レーザ素子５が搭載される領域以外の領域、本実施形態では半導体レーザ素子５の左右方向それぞれの位置に、切り起こし部１ｈ，１ｉが設けられている。上記iv）の樹脂成形工程後には、樹脂部３の材料が搭載部１ａの表面側から切り起こし部１ｈ，１ｉ近傍の空間を埋めている。したがって、上記搭載部１ａ（より正確には切り起こし部１ｈ，１ｉ）が樹脂部３によって挟まれている。したがって、搭載部１ａと樹脂部３との接合強度を高めて、搭載部１ａから樹脂部３が剥がれるのを防ぐことができる。
【０１１９】
なお、上記樹脂部３の材料が、切り起こし部１ｈ，１ｉの形成に伴って搭載部１ａにできる空間を丁度埋めるようにすれば、半導体レーザ装置の裏面をフラットにできる。そのようにすれば、この半導体レーザ装置を例えば光ピックアップ装置に実装する段階で、第１リード１の搭載部１ａ（裏面１ｃ）および突起状の部分６ａ，６ｂは光ピックアップ装置のハウジングに密接できる。したがって、放熱特性が損なわれることはない。
【０１２０】
上記実施形態では、突起状の部分６ａ，６ｂの外側面は、第１リード１の横方向基準面と同一平面に含まれていたが、その横方向基準面よりも横方向内側に位置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は本発明の一実施形態の半導体レーザ装置の概略平面図である。
【図２】図２は上記半導体レーザ装置の第１リードおよび第２リードの概略平面図である。
【図３】図３は上記半導体レーザ装置の概略側面図である。
【図４】図４は上記半導体レーザ装置の概略底面図である。
【図５】図５は図１のＶ−Ｖ線矢視の概略断面図である。
【図６】図６は上記半導体レーザ装置の一工程図である。
【図７】図７は従来の半導体レーザ装置の概略平面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…第１リード
１ａ…搭載部
１ｂ…リード部
１ｃ…裏面
１ｄ，１ｇ…側面
１ｅ…凸形状部
１ｆ…凸形状部
１ｈ，１ｉ…切り起こし部
３…樹脂部
３ａ…下面
３ｂ…枠部
３ｃ，３ｄ…テーパ部
４…サブマウント部材
５…半導体レーザ素子
６ａ，６ｂ…突起状の部分
７ａ，７ｂ…凹部
８…窓部
１１，１２，１３…ワイヤ
【図１】
0004668299.tif 000002
【図２】
0004668299.tif 000003
【図３】
0004668299.tif 000004
【図４】
0004668299.tif 000005
【図５】
0004668299.tif 000006
【図６】
0004668299.tif 000007
【図７】
0004668299.tif 000008