(57)【要約】【課題】浸食による流路内壁の構造劣化を防止することが可能なヒートシンクおよび半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】第１層２１〜第５層２５の５枚の薄板をニッケル（Ｎｉ）めっきしたのち、各層２１〜２５を固相拡散接合により接合させると共に流路３を形成する。硝酸等による強酸化処理またはアニール処理によってＮｉを不動態化処理することにより流路３の内壁表面にＮｉＯ2からなる不動態膜６を形成する。ヒートシンク１Ａの流路３の内壁が不動態膜６で覆われていることにより、冷却溶媒による流路３の浸食が抑制される。【選択図】図１
2012019086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体に設けられ、内部を冷却媒体が通る流路と、
前記流路の内壁表面を覆う不動態膜と
を備えたヒートシンク。
【請求項２】
前記不動態膜は、ニッケル（Ｎｉ），スズ（Ｓｎ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），鉛（Ｐｂ），アルミニウム（Ａｌ），ケイ素（Ｓｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），アンチモン（Ｓｂ）またはこれらの合金の酸化膜である、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記本体は複数枚の薄板の積層構造を有し、前記複数枚の薄板のうちの少なくとも１枚に前記流路を有する、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記薄板は銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）からなる、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記複数枚の薄板は互いに接合金属を兼ねた不動態化金属により接合され、前記不動態膜は前記接合金属の酸化膜である、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記不動態化金属はＳｎ，Ｎｉ，Ｃｒまたはこれらの合金である、請求項５に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記複数枚の薄板は互いに銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）からなる接合金属により接合されている、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項８】
少なくとも１枚に内部を冷却媒体が通る流路を有する複数枚の薄板に、不動態化金属をめっきする工程と、
前記複数枚の薄板を前記不動態化金属を介して接合し前記流路を有するヒートシンク本体を形成する工程と、
前記不動態化金属を酸化して前記流路の内壁に不動態膜を形成する工程と
を備えたヒートシンクの製造方法。
【請求項９】
前記複数枚の薄板は固相拡散接合によって接合される、請求項８に記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項１０】
ヒートシンクと、前記ヒートシンクに実装された半導体レーザ素子とを備え、
前記ヒートシンクは、
本体と、
前記本体に設けられ、内部を冷却媒体が通る流路と、
前記流路の内壁表面を覆う不動態膜と
を備えた半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却媒体が通る流路を有するヒートシンクおよびその製造方法並びにこのようなヒートシンクに半導体レーザ素子を実装した半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数〜数十Ｗクラスの高出力の半導体レーザ装置では、半導体レーザで発生した熱を効率よく放熱（冷却）するためにヒートシンクが用いられる。このヒートシンクとしては、内部に水等の冷却媒体が通過する微細流路構造を有する、マイクロチャネル型ヒートシンクが知られている。
【０００３】
従来、この種のマイクロチャネル型ヒートシンクは、図９に示したように複数枚の薄板を重ね合わせて構成されている。即ち、このヒートシンク１００は、半導体レーザ素子を実装し冷却するための冷却薄板１０１、上部放熱フィン形成薄板１０２、仕切り薄板１０３、下部放熱フィン形成薄板１０４および冷媒流入出口薄板１０５を有している。各薄板は接合金属によって高温・加圧条件下において接合される。接合方法としては液相拡散接合やロウ付け等が用いられる。
【０００４】
接合金属のめっきは、液相拡散接合等を行った際に接合金属が溶け出して微細な構造部分が埋没することのないように、例えば微細構造を備えた上部放熱フィン形成薄板１０２および下部放熱フィン形成薄板１０４には施さず、冷却薄板１０１、仕切り薄板１０３、および冷媒流入出口薄板１０５に施される。このように各層を交互にめっきしたのち接合を行うと、流路の内壁は異なる金属が表出する構造となる。即ち、流路内には母材が露出する部分と接合金属が露出する部分とが混在する構造となる。
【０００５】
しかし、このような構造では使用時間が経つにつれてガルバニック腐食が発生するという問題があった。ガルバニック腐食とは、冷却媒体中において異種金属が接触した際にイオンが移動し、イオン化傾向の卑なる金属が減肉する（削れる）現象のことである。詳しくは、冷却媒体中において異種金属が接触していると冷却媒体を介して異種金属同士に電位差が発生する。この状態で数千時間前後の長期間冷却媒体を循環させると接液部の電気化学的な機構により、ヒートシンク内の卑金属側（例えば銅）に減肉が、また、貴金属側（例えば金，銀）で腐食生成物の堆積および付着が発生してしまう。これにより、流路内の構造破壊（通水時間数千時間での冷却能力低下）や、ヒートシンク外壁との導通（通水時間数千時間程度での冷却媒体の漏れ出し）が生じ、ヒートシンクとしての信頼性を著しく低下させる原因となっていた。
【０００６】
従来、このような問題を解決する方法として以下のような方法が提案されている。第１の方法は、図１０（Ａ）に示したように各薄板１１１〜１１５を接合金属を介さずに固相拡散接合によって接合させる方法、第２の方法は図１０（Ｂ）に示したように各薄板１１１〜１１５の表面を接合前に予め接合金属１２０によってめっきしたのち接合させる方法である。第３の方法は、図１０（Ｃ）に示したように各薄板１１１〜１１５の接合部のみに接合金属１２０を塗膜して接合させる方法である（例えば特許文献１参照）。このような方法で作製されたヒートシンク１１０Ａ〜１１０Ｃの流路の内壁は単一金属、あるいはほぼ母材のみを露出する形態となっている。従って、図１０（Ａ），（Ｂ）に示したヒートシンク１１０Ａ，１１０Ｂでは、上記異種金属間で発生するガルバニック腐食は発生することはなく、長期使用することが可能であり、また図１０（Ｃ）に示したヒートシンク１１０Ｃでもガルバニック腐食の発生を抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３００５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記いずれの方法においてもガルバニック腐食等の発生を完全に防止することは困難であった。即ち、図１０（Ｃ）の形態では構造上完全に腐食作用を抑えることは難しい。図１０（Ｂ）の形態でも、冷却媒体の循環による浸食によって流路内壁を覆う接合金属が溶出して母材が露わになることによりガルバニック腐食が発生する。図１０（Ａ）の形態ではガルバニック腐食は抑えられるが、マイクロチャネル型ヒートシンクとして一般的な使用方法であるヒートシンクを半導体レーザ素子への電力供給のための導通路として用いた場合には、冷却媒体との電位差によってヒートシンクを構成する金属が冷却媒体中へ溶出、即ち減肉が起こり最終的には使用不能となる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ガルバニック腐食等の腐食による流路内壁の構造劣化を防止し、信頼性の向上を図ることが可能なヒートシンクおよびその製造方法並びにこのようなヒートシンクに半導体レーザ素子を実装した半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のヒートシンクは、冷却媒体が通る流路を有する本体を備えると共に、流路の内壁表面を不動態膜により覆うようにしたものである。
【００１１】
本発明のヒートシンクの製造方法の一態様は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むものである。
（Ａ）少なくとも１枚に内部を冷却媒体が通る流路を有する複数枚の薄板に、不動態化金属をめっきする工程
（Ｂ）複数枚の薄板を不動態化金属を介して接合し流路を有するヒートシンクの本体を形成する工程
（Ｃ）不動態化金属を酸化して流路の内壁に不動態膜を形成する工程
【００１２】
ここで「不動態化金属」とは酸化により不動態膜を形成可能な金属のことであり、例えばニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），スズ（Ｓｎ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），コバルト（Ｃｏ），鉛（Ｐｂ），ニオブ（Ｎｂ），アンチモン（Ｓｂ），ジルコニウム（Ｚｒ）およびアルミニウム（Ａｌ）、またはこれらの合金が挙げられる。
【００１３】
本発明の半導体レーザ装置は、上記本発明のヒートシンクに半導体レーザ素子を実装したものである。
【００１４】
本発明のヒートシンクまたは半導体レーザ装置では、流路の内壁表面が化学的に安定な不動態膜によって覆われていることにより、耐腐食性が向上する。
【００１５】
本発明のヒートシンクの製造方法では、複数枚の薄板を不動態化金属を介して接合したのち、不動態化金属を酸化して流路の内壁に不動態膜を形成することにより、従来の工程を維持しつつ耐腐食性が向上したヒートシンクを製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のヒートシンク（半導体レーザ装置）およびその製造方法によれば、流路の内壁表面を化学的に安定な不動態膜によって覆うようにしたので、ガルバニック腐食等の電位差による腐食を防止することが可能となる。即ち、従来の工程を維持しつつ流路内壁の構造劣化を防止し、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置を表す断面図である。
【図２】図１に示したヒートシンクの分解斜視図である。
【図３】ヒートシンクの製造方法を表す製造工程図である。
【図４】図１に示した半導体レーザ装置の外観を表す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置を表す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置を表す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るヒートシンクの製造方法を表す製造工程図である。
【図８】本発明の変形例に係るヒートシンクの分解斜視図である。
【図９】従来の半導体レーザ装置の一例を示す分解斜視図である。
【図１０】従来のヒートシンクの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（金属薄板全体に不動態化金属をめっきし、流路を形成したのち不動態化処理を行う方式）
２．第２の実施の形態（流路を形成し流路内を不動態化金属でめっきしたのち、不動態化処理する方式）
３．第３の実施の形態（流路内壁となる部位のみ不動態化金属または不動態膜を形成可能な非金属を塗布したのち、流路を形成し不動態化処理を行う方式）
４．変形例
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面構成を表すものである。図２はこの半導体レーザ装置に適用されるヒートシンク１Ａの具体的な内部構造の一例を分解して示している。
【００２０】
この半導体レーザ装置は、マイクロチャネル型の微細流路構造を有するヒートシンク１Ａ上に、半導体レーザ素子２を搭載したものである。半導体レーザ素子２は１個の発光点を有するシングルレーザ素子あるいは複数の発光点を有するアレイレーザ素子である。ヒートシンク１Ａ（本体）は、複数枚の薄板を重ね合わせて接合した構造を有し、内部に冷却媒体が通る流路３（供給流路３Ａ、中間流路３Ｂおよび排出流路３Ｃ）が形成されている。本実施の形態では、最も上側を第１層２１として、第１層２１，第２層２２，第３層２３，第４層２４および第５層２５の計５枚の薄板を積層した構成としている。また、流路３の内壁（側壁面，底面および天井面）の表面には不動態膜６が形成されている。
【００２１】
ヒートシンク１Ａの各層２１〜２５は、全て単一の金属材料の薄板で構成されていることが好ましい。具体的な母材としては熱伝導率が高く、加工に適した銅（Ｃｕ）を用いることが好ましいが、Ｃｕに限らず、その他、銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）等を用いることもできる。
【００２２】
第１層２１は上面に半導体レーザ素子２を搭載し冷却するための冷却薄板である。第２層２２は放熱フィン形成板であり、図２に示したように中間流路形成部１６および放熱フィン１６ｆを有している。中間流路形成部１６は、第２層２２を上下に貫通して形成されている。放熱フィン１６ｆは、半導体レーザ素子２の搭載位置の下部に対応する位置に複数枚、並列的に配置されており、これら放熱フィン１６ｆの間を冷却媒体が通るようになっている。
【００２３】
第４層２４も同様に放熱フィン形成板であり、図２に示したように中間流路形成部１４および放熱フィン１４ｆを有している。第４層２４はまた、供給流路形成孔１２および排出流路形成孔１８を有する。供給流路形成孔１２と排出流路形成孔１８は第４層２４の上下を貫通している。
【００２４】
第３層２３は中間流路形成部１３，１５および排出流路形成孔１７を有する。中間流路形成部１３，１５および排出流路形成孔１７はそれぞれ第３層２３の上下を貫通している。中間流路形成部１３，１５は例えば矩形状に形成され、中間流路形成部１３は第２層の供給流路形成孔１２上に、中間流路形成部１５は第２層２２の放熱フィン１６ｆと第４層２４の放熱フィン１４ｆとの間に位置している。
【００２５】
第５層２５は供給流路形成孔１１および排出流路形成孔１９を有する。供給流路形成孔１１および排出流路形成孔１８は第５層２５の上下を貫通している。
【００２６】
第５層２５の供給流路形成孔１１、第４層２４の供給流路形成孔１２および第３層の中間流路形成部１３は、上下方向に対応する位置に設けられ、これにより下層側から上層側に向けて冷却媒体が通過する供給流路３Ａが形成されている。冷却媒体が通過する側から順に、第４層２４の中間流路形成部１４および放熱フィン１４ｆと、第３層２３の中間流路形成部１５と、第２層２２の放熱フィン１６ｆおよび中間流路形成部１６とにより、全体として供給流路３Ａを通過した後の冷却媒体が通過するための中間流路３Ｂが形成されている。第３層２３の排出流路形成孔１７と第４層２４の排出流路形成孔１８と第５層２５の排出流路形成孔１９とは、上下方向に対応する位置に設けられ、これにより全体として、中間流路３Ｂを通過した後の冷却媒体が上層側から下層側に向けて通過するための排出流路３Ｃが形成されている。
【００２７】
流路３は第１層２１〜第５層２５を重ね合わせることによって形成され、その内壁表面には不動態膜６が形成されている。この不動態膜６は、第１層２１〜第５層２５の全面にめっきされた接合金属５の酸化膜である。接合金属５としては第１層２１〜第５層２５の母材（例えばＣｕ）と低温で拡散および合金化して各層の接合性を向上させる固体拡散接合に適した金属が好ましく、例えばスズ（Ｓｎ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ）等の低温で合金化する金属が挙げられる。また、例えばＣｕＮｉ，Ｃｕ6Ｓｎ5，Ｃｕ3Ｓｎ等の上記金属の合金を用いてもよい。第１層２１〜第５層２５にめっきされる接合金属５の厚みは例えば１〜１０μｍであり、このうち酸化によって形成される不動態膜６の厚みは数十Å（数ｎｍ）である。不動態膜６の形成方法としては、例えば硝酸、硝弗酸、濃硫酸等による強酸化処理、または３００〜７００℃でのアニール処理が挙げられる。
【００２８】
この半導体レーザ装置では、ヒートシンク１Ａの供給流路３Ａおよび排出流路３Ｃが、冷却媒体の供給および排出と温度制御を行うチラーと称される循環装置（図示せず）に接続される。ヒートシンク１Ａでは、供給流路３Ａに冷却媒体（冷却水）が供給されると、この冷却媒体は上述のように供給流路３Ａから中間流路３Ｂへと流れる。その後、冷却媒体は排出流路３Ｃから排出される。半導体レーザ素子２は駆動回路（図示せず）から受けた電気信号を光信号に変換して出力する。半導体レーザ素子２が駆動されることで発生した熱は、レーザチップ搭載板（第１層２１）からヒートシンク１Ａ内に伝達される。ヒートシンク１Ａ内には、搭載した半導体レーザ素子２に対応する位置に放熱フィン１４ｆ，１６ｆが設けられているので、流路３を冷却媒体が流れることで、半導体レーザ素子２から受けた熱が効率よく排熱される。これにより半導体レーザ素子２が冷却される。
【００２９】
次に、図３（Ａ）〜（Ｄ）および図４を参照して上記ヒートシンク１Ａおよび半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
【００３０】
まず、図３（Ａ）に示したように、例えば厚さ０．２〜１ｍｍの各層２１〜２５の母材シートを作製する。次に図３（Ｂ）に示したように、母材シートをエッチングしフィンなどの流路構造を形成する。具体的には従来のマイクロチャネル型ヒートシンクの製造工程を応用することができ、例えば切削加工、大量生産に好適な型抜きまたは更に微細な加工が可能なエッチングなどにより流路構造を精度よく形成する。
【００３１】
続いて、図３（Ｃ）に示したように各層２１〜２５に接合金属５として例えばＮｉをめっきし、厚さ２〜５μｍのＮｉ膜を形成したのち、図３（Ｄ）に示したように各層２１〜２５を重ね合わせて高温中（例えば３００〜８００℃）、高圧（例えば数〜数十ＭＰａ）にて加圧し、真空またはアルゴン雰囲気中で固相拡散接合により各層２１〜２５を接合する。これにより流路内部が不動態化可能な金属により塗膜された流路３が形成される。ここで、固相拡散接合は固相面間を固相状態で接合するものであり、接合材料の融点以下の温度で接合が行われる。このため接合の際に流路３内を材料ムラの少ない構造とすることができる。
【００３２】
次に、流路３の内壁表面に不動態膜６を形成する。具体的には流路３内に例えば、濃度３０〜５０％硝酸液を１５分間循環させることによってＮｉ膜を不動態化処理し、流路内壁表面にＮｉＯ2からなる不動態膜６を形成する。これによりヒートシンク１Ａが完成する。
【００３３】
続いて、図４に示したようにヒートシンク１Ａに半導体レーザ素子２を実装する。具体的にはヒートシンク１Ａの外周部に例えばＮｉ／Ａｕめっきを施し、例えばＡｕＳｎ半田を用いて半導体レーザ素子２を第１層２１上の放熱フィン１６ｆに対応する位置に実装する。半田は、その他、ＳｎＡｇＣｕ半田あるいは低応力なＩｎ半田でもよい。最後に、半導体レーザ素子２と電極７とをＡｕワイヤあるいはＡｕリボンなどの配線８により電気的に接続させることにより半導体レーザ装置が完成する。
【００３４】
本実施の形態では、ヒートシンク１Ａの流路３の内壁全体が腐食作用に耐性を持ち安定な不動態膜６で被覆されているので、冷却媒体が長時間流れても、ヒートシンク１Ａ内の微細構造が浸食されることはない。また、前述のようなガルバニック腐食が発生することはなく、信頼性が向上する。更に、ヒートシンク１Ａ自体を半導体レーザ素子２への電力供給のための導通路とし、ヒートシンク１Ａと冷却溶媒との間に電位差が生じても、この不動態膜６によって電食の発生が抑制される。
【００３５】
以上のように本実施の形態のヒートシンク１Ａおよび半導体レーザ装置では、流路３の内壁全体に不動態膜６を形成するようにしたので、冷却媒体が流れることによるフィンなどの微細構造の浸食を防ぐことができる。これにより高い冷却効率を初期より持続させることが可能となる。また、流路３内を単一の不動態膜６で覆うようにしたので、流路３内には異種金属が存在しない状態となり、ガルバニック腐食による流路内壁の構造劣化が防止され、信頼性が向上する。更に、従来、ヒートシンク１Ａを半導体レーザ素子２への電力供給の導通路として使用する場合に生じていた電食の発生も防止されるため、長期間の使用が可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態のヒートシンク１Ａの製造方法では、薄板の接合工程の後に、流路３内への硝酸等の強酸の循環またはアニール処理による不動態化処理工程を追加するのみで従来のマイクロチャネル型ヒートシンクの作製工程を用いることができる。即ち、小型な外形サイズおよび工程をほぼ維持しつつ、信頼性の高いヒートシンクを提供することが可能となる。また、ＡｇまたはＡｕ等の高価な貴金属を使用せず作製することができるため、コストを抑えることが可能となる。
【００３７】
以下、本発明の他の実施の形態について説明するが、上記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３８】
［第２の実施の形態］
図５は第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置を表すものである。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、上記第１の実施の形態におけるヒートシンク１Ａ（図１）に代えてヒートシンク１Ｂを備えたものである。このヒートシンク１Ｂは、各層２１〜２５の接合金属５の種類、および不動態膜６の形成方法が異なるのみで、基本的な構成は上記第１の実施の形態におけるヒートシンク１Ａと同様である。
【００３９】
本実施の形態では、まず一層おき、例えば第１層２１，第３層２３および第５層２５の薄板の表面を、接合金属５として例えばＡｇを用いてめっきする。続いて、各層２１〜２５を固相拡散接合によって接合して流路３を形成する。なお、第１の実施の形態と同様に各層２１〜２５ごとにめっきしてもよい。そののち、流路３内に例えばタンタル（Ｔａ）等の不動態化金属６Ａをめっきするためのめっき液を流し、例えばピンホールの形成が少ない電界めっきによって流路３の内壁に不動態化金属６Ａの膜を形成する。続いて、上記第１の実施の形態と同様に流路３内の不動態化金属６Ａの不動態化処理を行い、流路３の内壁に不動態膜６を形成する。なお、接合金属５はＡｇに限らずＡｕ等他の金属を用いてもよい。
【００４０】
最後に、上記第１の実施の形態と同様にヒートシンク１Ｂの外周部に例えばＮｉ／Ａｕのめっきを施し、例えばＡｕＳｎ半田等を用いて半導体レーザ素子２を実装したのち、図４に示したように半導体レーザ素子２と電極７とを配線８により電気的に接続させることにより半導体レーザ装置が完成する。
【００４１】
このように本実施の形態では、従来の流路形成工程ののちに、不動態化金属６Ａのめっき工程を追加するものであるが、この不動態化金属のめっきは第１の実施の形態とは異なり流路３の内壁のみに施せばよい。よって不動態化金属としては任意に選択することができる。即ち、流路３内のめっきに用いる金属は、上記第１の実施の形態において挙げたＳｎ，Ｃｒ，Ｎｉおよびこれらの合金に加えて、より不動態化しやすい金属であるＴａ，Ｔｉ，Ｎｂを用いることが可能となる。その他、鉄（Ｆｅ），Ｃｏ，Ｐｂ，Ｓｂ等の金属を用いることもできる。
【００４２】
以上のように本実施の形態のヒートシンク１Ｂおよび半導体レーザ装置では、流路３を形成したのち、流路３内に不動態化金属６Ａをめっきし、不動態化処理を行うようにしたので、第１の実施の形態の効果に加えて、不動態化可能な金属を任意に選択できるという効果を奏する。よってＴａ，Ｔｉ，Ｎｂ等の種々の金属を用いることができ、より容易に不動態膜６を形成することが可能となる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
図６は本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置を表すものである。この半導体レーザ装置は、上記ヒートシンク１Ａ（図１）に代えてヒートシンク１Ｃを備えたものである。このヒートシンク１Ｃは、各層２１〜２５の接合金属５の種類および不動態膜６の形成方法が異なるのみで、基本的な構成はヒートシンク１Ａと同様である。
【００４４】
本実施の形態のヒートシンク１Ｃでは、各層２１〜２５を一層おきにＡｇ等の接合金属５によってめっきしたのち、接合前に流路３となる面に不動態化可能な金属６Ａまたは非金属６Ｂを塗布するものである。なお、めっきする薄板は先に述べた理由により、第２の実施の形態と同様に第１層２１，第３層２３および第５層２５を選択することが好ましいが、第２層２２および第４層２４を選択しても構わない。本実施の形態では第２層２２および第４層２４をめっきする例について説明する。
【００４５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）はこのヒートシンク１Ｃの製造工程を示したものである。まず、図７（Ａ）に示したように、上記第１の実施の形態と同様に母材シートをエッチングしフィンなどの流路構造を形成する。次いで、図７（Ｂ）に示したように、第２層２２および第４層２４を接合金属５、例えばＡｇによってめっきする。続いて各層２１〜２５の接合部をマスキング処理し、重ね合わせて流路３となる部分に不動態化金属６Ａ（例えばジルコニウム（Ｚｒ），アルミニウム（Ａｌ））または不動態化可能な非金属６Ｂ（例えばケイ素（Ｓｉ））を塗布する。なお、接合金属５はＡｇに限らずＡｕ等他の金属を用いてもよい。
【００４６】
次に、図７（Ｃ）に示したように各層２１〜２５を重ね合わせて固相拡散接合によって接合し流路３を形成する。続いて、第１の実施の形態と同様に流路３内の不動態化金属６Ａ（または不動態化可能な非金属６Ｂ）の不動態化処理を行い流路３の内壁に不動態膜６を形成する。これによりヒートシンク１Ｃが完成する。最後に、ヒートシンク１Ｃ上に半導体レーザ素子２を実装すると共にこの半導体レーザ素子２の配線を行う。
【００４７】
このように本実施の形態では、従来の製造工程に、接合部のマスキングおよび流路３となる領域への不動態化金属６Ａ（または不動態化可能な非金属６Ｂ）の塗布工程を追加する。よって、上記実施の形態とは異なり、不動態化材料としてＳｉのようなめっきができない非金属またはＺｒ，Ａｌのようなめっきに不向きな金属を選択することが可能となる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態のヒートシンク１Ｃおよび半導体レーザ装置では、各層２１〜２５を１枚おきまたはそれぞれをＡｇ等の接合金属５によってめっきしたのち、各層２１〜２５の接合面をマスキングし、流路３となる領域に不動態化金属６Ａ（または不動態化可能な非金属６Ｂ）を塗布するようにした。従って、不動態膜としてめっきに適さない金属に加えてＳｉのような非金属元素を用いることが可能となり、金属由来の不動態膜よりも更に安定な共有結合の不動態膜を形成することができる。これによりヒートシンクの信頼性を更に向上させることが可能となる。
【００４９】
（変形例）
上記第１〜３の実施の形態では５枚の薄板を用いて流路３を形成したが、薄板の積層枚数はこれに限定されるものではなく、例えば図８に示したヒートシンク１Ｄのように第１層３１、第２層３２および第３層３３の３層構造としてもよい。第１層３１は、前述の冷却薄板（第１層２１）および上部放熱フィン形成薄板（第２層２２）を一体化したものである。第２層３２は上記第３層２３に相当するもので、中間流路形成部１３，１５および排出流路形成孔１７を有する。第３層３３は、上記下部放熱フィン形成薄板（第４層２４）および冷媒流入出口薄板（第５項２５）を一体化したものである。第１層３１および第３層３２は切削やハーフエッチングにより形成することができる。
【００５０】
このように本変形例では、切削やハーフエッチングによって冷却薄板および上部放熱フィン形成薄板、下部放熱フィン形成薄板および冷媒流入出口薄板をそれぞれ一体化するようにしたので、部品点数や接合部位を減らすことが可能となる。これによりコストが抑制され、信頼性の向上も図ることができる。
【００５１】
以上、第１〜第３の実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態等で示した流路構造は図示した構造に限らず、他の構造であってもよい。
【００５２】
また、上記第１の実施の形態では５枚の薄板を用いてヒートシンク１Ａを形成したが、上部放熱フィン形成薄板（第２層２２）および下部の放熱フィン形成薄板（第４層２４）をそれぞれ２枚以上に増やしてもよい。これにより流路断面積が拡大し流路の圧損を小さくすることが可能となる。
【００５３】
更に、上記ヒートシンク１Ａ〜１Ｄは半導体レーザ素子２の放熱部材として用いたが、これに限らず、半導体レーザ素子以外の半導体素子の放熱部材としても適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…ヒートシンク、２…半導体レーザ素子、３…流路、３Ａ…供給流路、３Ｂ…中間流路、３Ｃ…排出流路、４…接合部、５…接合金属５、６…不動態膜、６Ａ…不動態化金属、７…電極、８…配線、１１，１２…供給流路形成孔、１３，１４，１５，１６…中間流路形成部、１７，１８，１９…排出流路形成孔、１４ｆ，１６ｆ…放熱フィン、２１…レーザチップ搭載板（第１層）、２２…放熱フィン形成板（第２層）、２３…流路形成板  （第３層）、２４…放熱フィン形成板（第４層）、２５…流路形成板（第５層）３１…第１層、３２…第２層、３３…第３層。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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