(57)【要約】【課題】レーザアレイと冷却体の間に中間体を介在させなくても、実装時の応力を緩和することができるレーザモジュールを提供する。【解決手段】本発明のレーザモジュール１０は、複数の発光部１３を有するレーザアレイ１１と、このレーザアレイ１１が実装されるレーザ実装領域を有する冷却体１２とを備えるもので、冷却体１２のレーザ実装領域には、複数の溝部２１が複数の発光部１３と同じ方向に並んで設けられるとともに、各々の溝部２１には、冷却体１２の構成材料よりも線膨張係数が小さい複合材料２２が埋め込まれ、レーザアレイ１１は、複合材料２２で埋め込まれた各々の溝部２１上に位置して冷却体１２に実装された構造になっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を有するレーザアレイと、
前記レーザアレイが実装されるレーザ実装領域を有する冷却体とを備え、
前記冷却体のレーザ実装領域には、複数の溝部が前記複数の発光部と同じ方向に並んで設けられるとともに、前記各々の溝部には、前記冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい材料が埋め込まれ、
前記レーザアレイは、前記複数の溝部上に位置して前記冷却体に実装されている
ことを特徴とするレーザモジュール。
【請求項２】
前記溝部は、前記レーザアレイの発光部の直下を除いた部分に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のレーザモジュール。
【請求項３】
前記溝部は、前記冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい粒子状材料をはんだ材料に混合してなる複合材料によって埋め込まれている
ことを特徴とする請求項１記載のレーザモジュール。
【請求項４】
前記溝部は、前記冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい粒子状材料をエポキシ樹脂に混合してなる複合材料によって埋め込まれている
ことを特徴とする請求項１記載のレーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として用いられるレーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力の半導体レーザは、高出力、高密度、波長が非常に鋭いピークを持つ事、小型といった特徴から、高効率な固体レーザの励起用光源などの産業用途として使用されている。また、更なる高出力、高集積化を実現するために、レーザダイオード等の半導体レーザ素子を１つのチップにアレイ状に並べた形態のレーザアレイも一般化している。しかし、レーザアレイは、例えば１０ｍｍ×１〜２ｍｍのチップサイズに対して出力と同程度の数十Ｗの熱を発生する。半導体レーザ素子の動作性能や寿命は駆動温度に依存するため，効率的な放熱構造が望まれている。このため、レーザアレイは、当該レーザアレイを冷却体の上に実装したレーザモジュールの形態で用いられている。
【０００３】
図１１はレーザアレイを用いた従来のレーザモジュールの構成を示す正面図である。レーザモジュール５０は、大きくは、レーザアレイ５１、中間体５２及び冷却体５３によって構成されている。レーザアレイ５１は第１のはんだ層５４を用いて中間体５２の上面に接合されている。中間体５２は第２のはんだ層５５を用いて冷却体５３の上面に接合されている。
【０００４】
レーザアレイ５１は、同一の半導体基板上に複数の半導体レーザ素子を一体に形成したもので、細長い棒状に形成されている。レーザアレイ５１の前端面には複数の半導体レーザ素子と１：１の関係で複数の発光部５６が設けられている。中間体５２は、応力緩和を目的として設けられたもので、平板状に形成されている。冷却体５３は、レーザアレイ５１で発生した熱を効率良く逃がすためのもので、四角柱のブロック形状に形成されている。この種のレーザモジュール５０としては、例えば特許文献１に開示されたものが公知となっている。
【０００５】
複数の半導体レーザ素子を有するレーザアレイ５１は、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）に代表される化合物半導体基板を用いて作製されるのに対して、冷却体５３は、熱伝導性が高く、比較安価に入手可能なＣｕ（銅）などの金属材料を用いて作製される。ＧａＡｓの線膨張係数は６．５ｐｐｍ／Ｋであるが、銅の線膨張係数はＧａＡｓの２．５倍強に相当する１６．５ｐｐｍ／Ｋである。このため、レーザアレイ５１と冷却体５３の線膨張係数差による応力を緩和するために、中間体５２は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＣｕＷ（銅タングステン）、ダイヤモンドなどの材料を用いて作製されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３９５１１号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のモジュール構造においては、レーザアレイ５１から冷却体５３への排熱効率を考えると、中間体５２の厚み寸法が小さいほど好ましく、究極的には中間体５２を間に介在させずに、レーザアレイ５１を冷却体５３にダイレクトに実装することが望ましい。
【０００８】
しかしながら、前述したようにレーザアレイ５１と冷却体５３の線膨張係数を比較すると、両者の乖離が大きく、単純にレーザアレイ５１を冷却体５３の上面にはんだ接合した場合は、実装時（はんだ接合時）に生じる応力によって、レーザアレイ５１の破損やはんだ接合界面の剥離といった問題を招く恐れがある。このため、多くのレーザモジュール５０では、モジュール構成部材の一つとして中間体５２を必要としており、それと同時に中間体５２の介在による熱抵抗の増大が問題視されている。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、レーザアレイと冷却体の間に中間体を介在させなくても、実装時の応力を緩和することができるレーザモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るレーザモジュールは、
複数の発光部を有するレーザアレイと、
前記レーザアレイが実装されるレーザ実装領域を有する冷却体とを備え、
前記冷却体のレーザ実装領域には、複数の溝部が前記複数の発光部と同じ方向に並んで設けられるとともに、前記各々の溝部には、前記冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい材料が埋め込まれ、
前記レーザアレイは、前記複数の溝部上に位置して前記冷却体に実装されている
ことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係るレーザモジュールにおいては、冷却体のレーザ実装領域に複数の溝部を設けるとともに、各々の溝部に冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい材料を埋め込むことにより、レーザ実装領域の実効的な線膨張係数が小さくなる。このため、複数の溝部上に位置してレーザアレイを冷却体に実装することで、実装時の応力緩和が図られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザモジュールによれば、冷却体のレーザ実装領域に複数の溝部を設けるとともに、各々の溝部に冷却体の構成材料よりも線膨張係数が小さい材料を埋め込むことにより、レーザ実装領域の実効的な線膨張係数を小さくすることができる。したがって、レーザアレイと冷却体の間に中間体を介在させなくても、実装時の応力を緩和することができる。その結果、中間体を介在させる場合に比較して、レーザアレイと冷却体との間の熱抵抗を大幅に下げることができる。このため、排熱効率に優れたレーザモジュールを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す平面図であり、図２は当該レーザモジュールの構成を示す正面図である。また、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図４は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。図示したレーザモジュール１０は、大きくは、レーザアレイ１１と、冷却体１２とを備えた構成となっている。一般に冷却体１２はヒートシンクと呼ばれている。
【００１５】
本明細書においては、レーザモジュール１０の構成上、レーザアレイ１１の長手方向に平行な方向をＸ軸方向、レーザアレイ１１の短手方向に平行な方向をＹ軸方向、レーザアレイ１１の厚み方向に平行な方向をＺ軸方向と定義する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交する３軸方向となる。ここで定義したＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の直交３軸方向は、レーザモジュール１０全体にわたって各部の構造や位置関係を特定するために随時用いる。また、Ｘ軸方向は、その向きによってＸ方向と−Ｘ方向に区分する。同様に、Ｙ軸方向はＹ方向と−Ｙ方向に区分し、Ｚ軸方向はＺ方向と−Ｚ方向に区分する。
【００１６】
レーザアレイ１１は、例えばＧａＡｓなどの化合物半導体材料を用いて構成されるもので、全体に棒状のチップ形状に形成される。レーザアレイ１１のＸ軸方向の寸法（長手寸法）は、例えば１０ｍｍに設定され、レーザアレイ１１のＹ軸方向の寸法（短手寸法）は、例えば約２ｍｍに設定される。レーザアレイ１１は、一次元に並ぶ複数の半導体レーザ素子（不図示）を一体に有するものである。複数の半導体レーザ素子は、レーザアレイ１１の長手方向となるＸ軸方向に一定のピッチで並んでいる。このため、半導体レーザ素子の配列方向（並び方向）には、複数の半導体レーザ素子と同じピッチで複数の発光部（レーザ光の出射部）１３がＸ軸方向に並んだ構造となっている。
【００１７】
各々の発光部１３は、Ｙ軸方向の一方の端面（以下、「前端面」と記す）１４に横一列に並んで配列されている。このため、レーザアレイ１１を駆動した場合は、Ｘ軸方向に並ぶ各々の発光部１３からＹ方向に向けてレーザ光が出射されることになる。レーザアレイ１１を構成する各々の半導体レーザ素子は、素子内部にレーザ共振器を有するもので、その共振器長方向はＹ軸方向に一致している。
【００１８】
レーザアレイ１１の上面には複数の半導体レーザ素子と１：１の関係で複数の電極１５が設けられており、それと反対側（裏側）となるレーザアレイ１１の下面にも複数の半導体レーザ素子と１：１の関係で複数の電極１６が設けられている。電極１５及び電極１６のうち、電極１５はｎ（負極）側の電極であり、電極１６はｐ（正極）側の電極である。その場合、ｎ側の電極１５は、半導体基板側から順に、例えば金（Ａｕ）層、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）の合金層及び金（Ａｕ）層を積層して形成され、ｐ側の電極１６は、半導体基板側から順に、例えばチタン（Ｔｉ）層、白金（Ｐｔ）層及び金（Ａｕ）層を積層して形成される。レーザアレイ１１は、ｐ側の電極１６が冷却体１２に対向する向きで実装されている。また、上述した複数の発光部１３は、Ｚ軸方向でｐ側の電極１６寄り（近傍）に設けられている。
【００１９】
Ｘ軸方向において、レーザアレイ１１を構成する複数の半導体レーザ素子の配列ピッチと、当該複数の半導体レーザ素子に対応する複数の発光部１３、複数の電極１５及び複数の電極１６の各配列ピッチは、互いに同じピッチに設定されている。このため、例えば、レーザアレイ１１の長手方向（Ｘ軸方向）に４００μｍのピッチで複数の半導体レーザ素子が並ぶものと仮定すると、これと同じピッチで複数の発光部１３、複数の電極１５及び複数の電極１６がレーザアレイ１１の長手方向に並ぶことになる。これら半導体レーザ素子の発光部１３、電極１５及び電極１６の各中心位置は、Ｘ軸方向で同じ位置となるように設定されている。
【００２０】
レーザアレイ１１は冷却体１２の上面１８に実装されている。レーザアレイ１１は、はんだ層１７によって冷却体１２に接合されている。はんだ層１７は、レーザアレイ１１を冷却体１２にはんだ接合するにあたって、はんだ材料を所定の温度（接合温度）に加熱して溶融した後、温度降下によって固化することにより形成されるものである。はんだ層１７は、冷却体１２の上面１８内でレーザアレイ１１の長手方向の両端部と短手方向の一端部から、それぞれ外側（Ｘ方向、−Ｘ方向、−Ｙ方向）にはみ出す状態で形成されている。はんだ層１７は、レーザアレイ１１と冷却体１２の間の熱抵抗が小さくなるように、極力薄く形成することが望ましい。
【００２１】
冷却体１２は、熱的には高い熱伝導性を有し、電気的には高い導電性を有するものである。冷却体１２は、例えば銅などの金属材料を用いて構成されるもので、全体に四角柱のブロック形状に形成されている。冷却体１２は、レーザアレイ１１よりも外形寸法（体積）が大きく形成されている。すなわち、冷却体１２のＸ軸方向の寸法（幅寸法）は、レーザアレイ１１の長手寸法よりも大きく設定され、冷却体１２のＹ軸方向の寸法（奥行き寸法）は、レーザアレイ１１の短手寸法よりも大きく設定されている。また、冷却体１２のＺ軸方向の寸法（厚み寸法）は、レーザアレイ１１の厚み寸法よりも大きく設定されている。
【００２２】
冷却体１２の熱伝導性は、レーザアレイ１１で発生する熱を冷却体１２側に効率良く逃がして、レーザアレイ１１の駆動温度を所定温度以下に維持するために必要となる特性である。冷却体１２の導電性は、例えば冷却体１２を通してレーザアレイ１１に電流を供給する場合に、電気抵抗を低く抑えるために必要となる特性である。
【００２３】
冷却体１２の上面１８は、レーザアレイ１１が実装される面（以下、「レーザ実装面」と記す）となっており、冷却体１２の下面１９は、冷却体１２を含むレーザモジュール１０全体を図示しないベース部材に実装する際の基準平面（以下、「実装基準面」と記す）となっている。
【００２４】
冷却体１２のレーザ実装面１８内には、実際にレーザアレイ１１が実装される領域（以下、「レーザ実装領域」と記す）が存在する。レーザ実装領域は、レーザアレイ１１の外形寸法に対応して規定される領域である。例えば、レーザアレイ１１の長手寸法が“Ｌ１”、同短手寸法が“Ｌ２”であるとすると、レーザ実装領域は、冷却体１２のレーザ実装面１８内で“（Ｌ１＋α）×（Ｌ２＋β）”の大きさで規定されるものである。α及びβは、レーザアレイ１１の寸法公差や位置合わせの許容寸法などを見込んで設定される正の値である。
【００２５】
レーザ実装領域は、レーザ実装面１８内でＹ方向端に寄せて設定されている。レーザ実装領域には複数の溝部２１が設けられ、これら複数の溝部２１上に位置してレーザアレイ１１が冷却体１２のレーザ実装面１８に実装されている。各々の溝部２１は、Ｙ軸方向から見て凹形状に形成されている。各々の溝部２１は、冷却体１２の構成材料（主材料）よりも線膨張係数が低い材料２２で埋め込まれている。具体的には、例えば冷却体１２を銅で構成した場合は、それよりも線膨張係数が低い材料２２で溝部２１を埋め込む。溝部２１を埋め込む材料２２は、冷却体１２の構成材料に比較して十分に線膨張係数が低い材料（例えば、線膨張係数が銅の１／２以下の材料）が好ましいものの、実際に溝部２１を埋め込むには、材料が固化（硬化）した状態で冷却体１２と一体構造をなすように、冷却体１２との高い接合性が要求される。
【００２６】
このため、本発明の実施形態においては、冷却体１２の構成材料よりも線膨張係数が低い材料として、ＳｉＣの粒子状材料２３をＡｕＳｎ系のはんだ材料２４に混合してなる複合材料２２で溝部２１を埋め込んだ構造を採用している。ＡｕＳｎ系のはんだ材料は、冷却体１２の構成材料として用いられる銅との接合性が良好である。このため、ＡｕＳｎ系のはんだ材料２４にＳｉＣの粒子状材料２３を混合して得られる複合材料２２を用いて溝部２１を埋め込むことにより、溝部２１の埋め込み部分を冷却体１２と一体化させることができる。その場合、例えばＡｕＳｎ系のはんだ材料としてＡｕ２０Ｓｎを用いるものとすると、ＳｉＣの線膨張係数は３．７ｐｐｍ／Ｋであるのに対して、Ａｕ２０Ｓｎの線膨張係数は１６．２ｐｐｍ／Ｋとなる。このため、複合材料２２の組成として、相対的にＳｉＣの混合比率を高くすると、複合材料２２の線膨張係数が低くなり、ＳｉＣの混合比率を低くすると、複合材料２２の線膨張係数が高くなる。したがって、粒子状材料２３の混合比率をパラメータとして複合材料２２の線膨張係数を調整することが可能となる。
【００２７】
複数の溝部２１は、冷却体１２の素子実装面１８にＸ軸方向に並んだ状態で設けられている。また、各々の溝部２１は、Ｘ軸方向で発光部１３の直下を除いた部分に設けられている。このため、レーザアレイ１１の発光部１３の直下を除いた部分は、図３の断面図で分かるように、溝部２１を複合材料２２で埋め込んだ構造になっており、その上にレーザアレイ１１がはんだ層１７で接合されている。これに対して、レーザアレイ１１の発光部１３の直下部分は、図４の断面図で分かるように、冷却体１２の構成材料がそのまま存在する構造になっており、その上にレーザアレイ１１がはんだ層１７で接合されている。
【００２８】
溝部２１のＸ軸方向の寸法（溝幅）Ｗは、Ｘ軸方向で隣り合う発光部１３のピッチよりも小となる条件で、例えば、発光部１３の幅が６０μｍ，発光部１３のピッチが４００μｍのとき３００μｍに設定されており、溝部２１のＹ軸方向の寸法（奥行き寸法）Ｌは、レーザアレイ１１の短手寸法よりも大となる条件で、例えば、レーザアレイ１１の短手寸法が１ｍｍのとき１．５ｍｍに設定されている。また、溝部２１のＺ軸方向の寸法（溝深さ）Ｄは、例えば１００μｍに設定されており、Ｘ軸方向で隣り合う溝部２１のピッチ（溝ピッチ）Ｐは、上述した半導体レーザ素子の配列ピッチと同じピッチに設定されている。ただし、半導体レーザ素子の発光部１３の中心位置と溝部２１の中心位置は、Ｘ軸方向で０．５ピッチ分だけずれている。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係るレーザモジュールの製造方法について説明する。まず、図５の平面図及び図６の正面図に示すように、四角柱のブロック形状をなす冷却体１２の上面１８に、Ｘ軸方向に一列に並ぶかたちで複数の溝部２１を形成する。溝部２１の形成方法としては、例えば機械加工やエッチング加工などを利用することができる。その際、各々の溝部２１の奥行き寸法Ｌは、レーザアレイ１１を構成する半導体レーザ素子の共振器長（レーザアレイ１１の短手寸法）よりも長く設定する。図７は図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。この図７から分かるように、Ｘ軸方向で隣り合う溝部２１は、冷却体１２の構成材料からなる壁部２５で仕切られている。壁部２５の肉厚寸法Ｔは、発光部１３のＸ軸方向の寸法（発光幅）よりも大きく設定されている。例えば、発光部１３の幅が６０μｍであるとすると、壁部２５の肉厚寸法Ｔは、発光幅よりも大きな寸法となるように、例えば１００μｍに設定される。
【００３０】
次に、図８の平面図及び図９の正面図に示すように、予め粒子状材料２３をはんだ材料２４に混ぜ合わせて生成した複合材料２２を各々の溝部２１に充填した後、加熱によってはんだ材料２４を溶融させ、且つ温度降下（自然冷却など）によってはんだ材料２４を固化することにより、全ての溝部２１を複合材料２２で埋め込んだ状態にする。はんだ材料２４にＡｕ２０Ｓｎを用いた場合は、その融点（２８０℃）以上の温度まで加熱することにより、はんだ材料２４を溶融する。この場合、溝部２１を埋め込んだ複合材料２２の上面は、冷却体１２のレーザ実装領域に凹凸が生じないように、レーザ実装面１８と面一な状態に形成されることが望ましい。また、溝部２１の幅Ｗが狭い場合は、溶融した複合材料２２は毛細管現象によって溝部２１から流出することはない。溝部２１が広い場合は、ソルダーレジストを冷却体１２の正面部に塗布・硬化、または、フィルム状のソルダーレジスト，耐熱性ポリイミドフィルム等を冷却体１２の正面部に押し当てることにより、溶融した複合材料２２が溝部２１から流出することを防ぐ必要がある。
【００３１】
その後、冷却体１２のレーザ実装領域に、はんだ材料２４よりも融点が低いはんだ材料（はんだ層１７の素材）を用いて、レーザアレイ１１を冷却体１２のレーザ実装面１８にはんだ接合する。このとき、上記図２に示すように、レーザアレイ１１の発光部１３の直下に溝部２１が配置されないように、Ｘ軸方向でレーザアレイ１１と冷却体１２の位置合わせを行なうとともに、レーザアレイ１１の前端面１４が冷却体１２のＹ方向の端面と面一になるように、Ｙ軸方向でレーザアレイ１１と冷却体１２の位置合わせを行なう。また、はんだ接合に際しては、加熱温度をはんだ材料２４の融点よりも低い温度に設定することにより、複合材料２２を固化したままで、レーザアレイ１１を冷却体１２にはんだ接合する。はんだ層１７の素材となるはんだ材料としては、例えばＩｎ（インジウム）を主成分とする低融点のはんだ材料を用いることができる。
【００３２】
本発明の実施形態に係るレーザモジュール１０においては、冷却体１２のレーザ実装領域に複数の溝部２１を形成し、これら複数の溝部２１を冷却体１２の構成材料よりも線膨張係数が低い複合材料２２で埋め込んだ構造になっている。このため、冷却体１２のレーザ実装領域に溝部２１を設けない場合に比較して、レーザ実装領域での実効的な線膨張係数（以下、「実効線膨張係数」と記す）が小さくなる。レーザ実装領域の実効線膨張係数は、複合材料２２における粒子状材料２３の混合比率や、溝部２１の寸法（特に、溝幅）によって変化する。
【００３３】
図１０は粒子状材料の混合比率とレーザ実装領域の実効線膨張係数の相関を示す図である。図中、□印で示す曲線は、溝幅を２００μｍ、溝ピッチを４００μｍの条件でシミュレーションした結果を示し、△印で示す曲線は、溝幅を３００μｍ、溝ピッチを４００μｍの条件でシミュレーションした結果を示している。このシミュレーションでは、粒子状材料２３にＳｉＣ、はんだ材料２４にＡｕ２０Ｓｎを用いた複合材料２２で溝部２１を埋め込む場合を想定している。このシミュレーション結果を参照して、例えば、溝部２１の溝幅を３００μｍ、ＳｉＣの粒子状材料２３の混合比率を５０％程度に設定することにより、レーザ実装領域の実効線膨張係数を、銅の１／２相当となる８ｐｐｍ／Ｋ程度まで下げることができる。
【００３４】
これにより、サブマウントと呼ばれる中間体を用いることなく、レーザアレイ１１をダイレクトに冷却体１２に実装した場合でも、冷却体１２のレーザ実装領域に設けられた複数の溝部２１を複合材料２２で埋め込むことで、レーザ実装領域の実効線膨張係数を小さくすることにより、実装時の応力を緩和することができる。このため、中間体を用いる場合に比較して、レーザアレイ１１と冷却体１２の間の熱抵抗が大幅に小さくなる。したがって、レーザアレイ１１から冷却体１２に効率良く熱を逃がすことができる。また、中間体を用いる必要がなくなることから、冷却体１２を通してレーザアレイ１１に電流を供給する場合に、中間体でのジュール熱の発生を回避して消費電力の低減を図ることができる。
【００３５】
さらに、レーザアレイ１１の発光部１３の直下を除く部分に溝部２１を設けるようにしたので、特にレーザ駆動時の発熱が顕著になる発光部１３の直下では、冷却体１２の構成材料からなる壁部２５（図７を参照）が存在し、この壁部２５を通して発光部１３の熱を冷却体１２に素早く逃がすことができる。このため、レーザアレイ１１から冷却体１２への排熱効率をより一層高めることができる。
【００３６】
なお、本発明の実施形態においては、複合材料２２を得るにあたって、はんだ材料２４に混合する粒子状材料２３にＳｉＣを用いることとしたが、これに限らず、例えばインバー材や酸化ケイ素（ＳｉＯ２），ダイヤモンド等を用いることも可能である。さらに、はんだ材料２４の代わりに、エポキシ樹脂を用いて、複合材料を構成してもよい。その場合、前述した溝部２１は、冷却体１２の構成材料よりも線膨張係数が小さい粒子状材料２３をエポキシ樹脂に混合してなる複合材料によって埋め込まれることになる。
【００３７】
また、本発明の実施形態においては、溝部２１の埋め込みに用いるはんだ材料２４とは異なる低融点のはんだ材料を用いて、レーザアレイ１１を冷却体１２にはんだ接合するものとしたが、これに限らず、上記のはんだ材料２４を用いて、レーザアレイ１１を冷却体１２にはんだ接合することも可能である。具体的には、例えば、複数の溝部２１を冷却体１２に形成した後、各々の溝部２１に複合材料２２を充填する段階で、冷却体１２のレーザ実装面１８から少し盛り上がるように、レーザ実装領域を複合材料２２で覆った状態とし、その上にレーザアレイ１１を載せて加熱することにより、複合材料２２と同一材料からなるはんだ層１７を用いて、レーザアレイ１１を冷却体１２にはんだ接合すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】レーザモジュールの製造工程で冷却体に溝部を形成した状態を示す平面図である。
【図６】レーザモジュールの製造工程で冷却体に溝部を形成した状態を示す正面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】レーザモジュールの製造工程で冷却体の溝に材料を埋め込んだ状態を示す平面図である。
【図９】レーザモジュールの製造工程で冷却体の溝に材料を埋め込んだ状態を示す正面図である。
【図１０】粒子状材料の混合比率とレーザ実装領域の実効線膨張係数の相関を示す図である。
【図１１】従来のレーザモジュールの構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…レーザモジュール、１１…レーザアレイ、１２…冷却体、１３…発光部、１８…レーザ実装面、２１…溝部、２２…複合材料、２３…粒子状材料、２４…はんだ材料
【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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【図１１】
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