(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで覆った半導体レーザ装置であって、平面略矩形状の樹脂基台と、前記樹脂基台の上に円盤状の樹脂ステムを一体成形して備え、前記樹脂ステムの上面に半導体レーザ素子と結線するリード端子の一端が突出しているとともに、前記リード端子の他端が前記樹脂ステムと前記樹脂基台の内部を通って樹脂基台の側面から突出していることを特徴とするチップ型半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記樹脂ステムの上面に金属板が露出し、前記金属板上に接合した金属ブロックの側面に前記半導体レーザ素子を搭載し、前記金属板と導通するアース端子が前記樹脂基台の側面から突出していることを特徴とする請求項１記載のチップ型半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記金属板と導通する放熱板が前期樹脂ステムと樹脂基台の内部を通って前記樹脂基台の底面に露出していることを特徴とする請求項２記載のチップ型半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記樹脂ステムに、前記半導体レーザ素子を搭載する際の位置決めとなるＶ字溝と、半導体レーザ装置を実装する際の位置決めとなる凹状溝を備えたことを特徴とする請求項１から３記載のチップ型半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製のステムに搭載した半導体レーザ素子をレンズ付きキャップで封止したチップ型半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ装置は小型で効率が高く、駆動電流による変調が可能であるなどの多くの優れた特徴を有している。その用途としては、レーザポインタやバーコードリーダ用の光源、光ディスク（ＣＤやＤＶＤ）のピックアップなど光情報処理装置用の光源、あるいは光通信装置用の光源など各種電子機器の光源として広く利用されている。
【０００３】
図４は従来の半導体レーザ装置の概略図であり、鉄系材料からなる円柱状の金属ステム２１、レーザ光を発する半導体レーザ素子３、モニタ検出素子として半導体レーザ素子３から金属ステム２１に向けて発したレーザ光を測定し、モニタ電流を発生するＰＩＮフォトダイオード素子４、銅からなる金属ブロック６、半導体レーザ素子３の固定と放熱の役割を果たすシリコンサブマウント７、第１及び第２のリード端子８ａ，８ｂ、アース端子９、リード端子８ａ，８ｂを絶縁封着するガラス２２、レンズ１２付きキャップ１３などから構成されている。
【０００４】
金属ステム２１上に接合された金属ブロック６には、シリコンサブマウント７を介して半導体レーザ素子３が搭載されている。半導体レーザ素子３はボンディングワイヤ１０により第１のリード端子８ａと結線されている。ＰＩＮフォトダイオード素子４は金属ブロック６正面の金属ステム２１上に搭載され、ボンディングワイヤ１０により第２のリード端子８ｂと結線されている。金属ステム２１の底面には半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４からのリーク電流を外部に導くアース端子９が接合されている。金属ステム２１の上面には半導体レーザ素子３からのレーザ光を発射するレンズ１２付きキャップ１３が接合されている。金属ステム２１に形成されたＶ字溝１４は、半導体レーザ素子３を搭載する際の位置決め、凹状溝１５は半導体レーザ装置を実装する際の位置決めの役目を果たす。なお、金属ステム２１、金属ブロック６、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９のパッケージ構成部品には、金めっき層（図示せず）を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明した従来の半導体レーザ装置は、金属ステムにリード端子をガラス封着し、表面に金めっき層を形成したというパッケージ構成であるため、材料コストが高価となる。また、ガラス封着工程など大量生産に向かず、製造コストも高くなるという問題もある。
【０００６】
さらに、金属ステムの底面にリード端子及びアース端子が突出した構成であるため、チップ型化及び表面実装化が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、材料コスト、製造コストを低減することができ、表面実装化も可能な半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、平面略矩形状の樹脂基台と、樹脂基台の上に半導体レーザ素子を搭載した円盤状の樹脂ステムを備え、樹脂ステムの上面に半導体レーザ素子と結線するリード端子の一端が突出しているとともに、リード端子の他端が樹脂基台の側面から突出している、若しくは樹脂基台の底面に露出した構成とすることで、チップ型半導体レーザ装置としたものである。
【０００９】
また、本発明は、樹脂ステムの上面に金属板が露出し、金属板上に接合した金属ブロックの側面に半導体レーザ素子を搭載し、この金属板と導通するアース端子が樹脂基台の側面から突出している、若しくは樹脂基台の底面に露出しているものである。
【００１０】
このため、樹脂基台の側面から突出するリード端子及びアース端子を所望の形状にフォーミングすることで表面実装化も可能となる。また、樹脂ステムにリード端子及びアース端子を一体成形した構成であるため、材料コスト、製造コストを低減することができ、大量生産に向いている。
【００１１】
また、本発明は、樹脂ステムの上面に露出する金属板と導通する放熱板が樹脂基台の底面に露出しているものである。このため、半導体レーザ素子から発生した熱を樹脂基台の底面から放熱することができる。
【００１２】
また本発明は、樹脂ステムに半導体レーザ素子を搭載する際の位置決めとなるＶ字溝と、半導体レーザ装置を実装する際の位置決めとなる凹状溝を備えたものである。このように、樹脂ステムを従来の金属ステムと同形状とすることで、従来のレンズ付きキャップを用いることができ、また半導体レーザ素子の搭載設備や半導体レーザ装置の実装設備など従来の設備をそのまま用いることができるなど、樹脂ステムへの切り替えを容易に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるチップ型半導体レーザ装置について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本実施形態による半導体レーザ装置の斜視図、図２は同上面図、図３は同底面図である。
【００１５】
平面視が略矩形状の樹脂基台１の上に円盤状の樹脂ステム２を備えている。樹脂ステム２の上面には、幅広に形成した金属板５が露出し、この上に銅からなる金属ブロック６が接合されている。
【００１６】
金属ブロック６の側面にはシリコンサブマウント７を介して半導体レーザ素子３が搭載され、半導体レーザ素子３直下の金属板５にはモニタ検出素子としてＰＩＮフォトダイオード素子４が搭載されている。
【００１７】
樹脂ステム２の上面には、第１のリード端子８ａが突出し、半導体レーザ素子３とボンディングワイヤ１０により結線されている。また、樹脂ステム２の上面には第２のリード端子８ｂが露出し、ＰＩＮフォトダイオード素子４とボンディングワイヤ１０により結線されている。
【００１８】
第１及び第２のリード端子８ａ，８ｂは、樹脂ステム２と樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の側面から外部に突出している。
【００１９】
樹脂ステム２の上面に露出する金属板５は、樹脂ステム２及び樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の側面からアース端子９として外部に突出している。
【００２０】
このため、リード端子８ａ，８ｂ、アース端子９をガルウィングやＪ−ベンドと呼ばれるタイプなど所望の形状にフォーミングすることにより、表面実装化も可能となる。
【００２１】
また、樹脂ステム２の上面に露出する金属板５は樹脂ステム２と樹脂基台１の内部を通って樹脂基台１の底面に放熱板１１として露出し、半導体レーザ素子から発生した熱を放熱している。
【００２２】
樹脂ステム２の上面には、半導体レーザ素子３からのレーザ光を発射するため、レンズ１２付き金属キャップ１３が接着され、樹脂ステム２の上面に取り付けられた構成部品を封止している。
【００２３】
樹脂ステム２には、半導体レーザ素子３及びＰＩＮフォトダイオード素子４を搭載する際の位置決めの役目を果たすＶ字溝１４，１４と、半導体レーザ装置を実装する際の位置決めの役目を果たす凹状溝１５を形成している。
【００２４】
次に、本発明による半導体レーザ装置の製造方法について説明する。まず、リード端子、アース端子、金属板、放熱板などを備えたリードフレームをプレス手段またはエッチング手段より形成する。
【００２５】
そして、リード端子、アース端子などをフォーミングして立体的に形成する。
【００２６】
そして、射出成形金型内にセットし、熱可塑性樹脂により樹脂基台及び樹脂ステムを一体成形して半導体レーザ装置のパッケージを得る。
【００２７】
この後、半導体レーザ素子及びモニタ検出素子を搭載し、ワイヤボンディングを行い、レンズ付きキャップを接着して半導体レーザ装置が完成する。
【００２８】
樹脂基台及び樹脂ステムは、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドにより一体成形してもよい。
【００２９】
本実施形態では、半導体レーザ素子及びモニタ検出素子の２つの素子と、２本のリード端子及び１本のアース端子を備えた２Ｐ３Ｌタイプと呼ばれる半導体レーザ装置を例に挙げて説明したが、３Ｐ４Ｌタイプにも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ステムを樹脂製としたため材料コストを低減することができる。
【００３１】
また、樹脂基台及び樹脂ステムにリード端子を一体成形した構造のため、製造コストを低減することができ、大量生産にも向いている。
【００３２】
また、樹脂基台の側面からリード端子が突出したチップ型としたため、表面実装化も可能である。
【００３３】
また、従来の金属ステムと同形状の樹脂ステムとすることで、半導体レーザ素子の搭載設備や半導体レーザ装置の実装設備を従来の設備から変更する必要がなく、変更が容易であるなど優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の斜視図
【図２】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の上面図
【図３】本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の底面図
【図４】従来の半導体レーザ装置の斜視図
【符号の説明】
１  樹脂基台
２  樹脂ステム
３  半導体レーザ素子
４  ＰＩＮフォトダイオード素子
５  金属板
６  金属ブロック
７  シリコンサブマウント
８ａ  第１のリード端子
８ｂ  第２のリード端子
９  アース端子
１０  ボンディングワイヤ
１１  放熱板
１２  レンズ
１３  キャップ
１４  Ｖ字溝
１５  凹状溝
２１  金属ステム
２２  ガラス
【図１】
0003876580.tif 000002
【図２】
0003876580.tif 000003
【図３】
0003876580.tif 000004
【図４】
0003876580.tif 000005