JP3022059B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクシステ
ム,光伝送システムあるいは各種光計測システム用の光
源として用いられる半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】市販されている半導体レーザ装置は、一
般に図２４に断面斜視図を示すような構造を有してい
る。すなわち、ステム３に載置されたヒートシンク部４
上には、半導体レーザチップ１がマウントされて端子リ
ードとワイヤ７で電気的に接続されている。一方、ステ
ム３上には、モニタ用ホトダイオードチップ２がマウン
トされて端子リード６とワイヤ８で電気的に接続されて
いる。さらに、こうしてマウントされた半導体レーザチ
ップ１およびモニタ用ホトダイオードチップ２は、レー
ザ光取り出し用ガラス窓９が具備されたキャップ１０に
よって気密封止されている。

【０００３】上記構成を有する半導体レーザ装置では、
上記ステム３およびキャップ１０の何れもが独立した単
体部品であるためにその製造工程が複雑化し、個々の部
品そのものの単価が高価であり、小型化が困難である等
の欠点を有している。

【０００４】そこで、図２５に製造過程における平面図
を示し、図２６に図２５におけるＡ−Ａ矢視断面図を示
すような半導体レーザ装置が提案されている。この半導
体レーザ装置は、インサートタイプ・リードフレーム(リ
ードフレームと保持部材とが一体に形成されたもの)１
３における各共通リード１４の先端に半導体レーザチッ
プ１１をマウントし、さらに、この半導体レーザチップ
１１の内側にモニタ用ホトダイオードチップ１２をマウ
ントている。そして、半導体レーザチップ１１は樹脂１
５(図２４においては省略)によって覆われている。

【０００５】さらに、上記共通リード１４の両側に平行
して配列された２本のリード１６,１７はセラミック製
の保持部材１８によってリード１４に保持されている。
そして、半導体レーザチップ１１はワイヤ１９によって
リード１６に接続され、モニタ用ホトダイオードチップ
１２はワイヤ２０によってリード１７に接続されてい
る。但し、図２５では両ワイヤ１９,２０は省略してい
る。こうして形成された半導体レーザ装置は、共通リー
ド１４が根元の適当な箇所で裁断されて個々の半導体レ
ーザ装置に分離される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２５および図２６に
記載した従来の半導体レーザ装置によれば、半導体レー
ザチップ１１を樹脂１５によって覆っているので、図２
４に示す半導体レーザ装置のようなキャップによる気密
封止を廃止することができる。また、インサートタイプ
・リードフレーム１３に形成するので製造工程を簡略で
き、小型化および低価格化を実現できる。

【０００７】しかしながら、上記半導体レーザチップ１
１,モニタ用ホトダイオードチップ１２およびワイヤ１
９,２０は樹脂で覆われた状態あるいは裸の状態で露出
された構造になっているので外からの力に弱く、取り扱
いに充分な注意を払う必要があるという問題がある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、半導体レーザ
チップ,モニタ用ホトダイオードチップおよびこれらを
導電体に接続するワイヤを十分保護することができ、製
造が容易であって小型/低価格化が容易な半導体レーザ
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、リードフレームのリードに
搭載されて樹脂で被覆された半導体レーザチップと,上
記リードに搭載されて上記半導体レーザチップから出射
されたレーザ光を受光するモニタ用ホトダイオードチッ
プと,上記半導体レーザチップを第１の導電体に電気的
に接続する第１のワイヤと,上記モニタ用ホトダイオー
ドチップを第２の導電体に電気的に接続する第２のワイ
ヤを有する半導体レーザ装置において、上記リードに一
体に取り付けられると共に、少なくとも上記半導体レー
ザチップ,モニタ用ホトダイオードチップ,第１のワイヤ
および第２のワイヤの周囲を囲って、上記半導体レーザ
チップ,モニタ用ホトダイオードチップおよび両ワイヤ
を外力から保護する平面をコ字状に折り曲げた形状を成
す保護部材を備えたことを特徴としている。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、リードフレ
ームのリードに搭載されて樹脂で被覆された半導体レー
ザチップと,上記リードに搭載されて上記半導体レーザ
チップから出射されたレーザ光を受光するモニタ用ホト
ダイオードチップと,上記半導体レーザチップを第１の
導電体に電気的に接続する第１のワイヤと,上記モニタ
用ホトダイオードチップを第２の導電体に電気的に接続
する第２のワイヤを有する半導体レーザ装置において、
上記リードに一体に取り付けられると共に、少なくとも
上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
プ,第１のワイヤおよび第２のワイヤの周囲を覆って、
上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
プおよび両ワイヤを外力から保護する有底の筒状を成す
保護部材を備えて、上記保護部材の底部は上記リードに
よって貫通されていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項３にかかる発明は、リードフ
レームの第１リードに搭載されて樹脂で被覆された半導
体レーザチップと,上記第１リードに搭載されて上記半
導体レーザチップから出射されたレーザ光を受光するモ
ニタ用ホトダイオードチップと,上記半導体レーザチッ
プを上記リードフレームの第２リードに電気的に接続す
る第１のワイヤと,上記モニタ用ホトダイオードチップ
を上記リードフレームの第３リードに電気的に接続する
第２のワイヤを有する半導体レーザ装置であって、少な
くとも上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオー
ドチップ,第１のワイヤおよび第２のワイヤの周囲を覆
って、上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオー
ドチップ及び両ワイヤを外力から保護する筒状を成す保
護部材を備えて、上記保護部材の内面には軸方向に延在
する少なくとも２本の溝を有して、この溝に上記各リー
ドの側辺のうち最も外側に位置する側辺を嵌合すること
によって上記保護部材が上記リードに一体に取り付けら
れていることを特徴としている。

【００１２】また、請求項４に係る発明は、請求項１乃
至請求項３の何れか一つに係る発明の半導体レーザ装置
において、上記保護部材は、上記半導体レーザチップか
ら出射されて外方に向かうレーザ光を通過させる孔を残
して密閉された構造を有すると共に、内面には光吸収膜
が形成されていることを特徴としている。

【００１３】また、請求項５に係る発明は、請求項１乃
至請求項４の何れか一つに係る発明の半導体レーザ装置
において、上記保護部材は、上記半導体レーザチップか
ら出射されて外方に向かうレーザ光の通過位置に光学部
材が設けられていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項６に係る発明は、請求項１乃
至請求項５の何れか一つに係る発明の半導体レーザ装置
において、上記保護部材には、上記半導体レーザチップ
が搭載されている基部を他の機器に設置する際の基準位
置を定める基準面が設けられていることを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】請求項１に係る発明では、少なくとも半導体レ
ーザチップ,この半導体レーザチップから出射されたレ
ーザ光を受光するモニタ用ホトダイオードチップ,上記
半導体レーザチップを第１の導電体に電気的に接続する
第１のワイヤ,上記モニタ用ホトダイオードを第２の導
電体に電気的に接続する第２のワイヤは、上記半導体レ
ーザチップおよびモニタ用ホトダイオードチップが搭載
されているリードに一体に取り付けられた保護部材によ
って周囲が囲われて外力から保護される。その場合、上
記保護部材は、平面をコ字状に折り曲げた形状を成して
いる。こうして、半導体レーザチップ等の取り付け性や
半導体レーザ装置の外部システムへの取り付け性を損な
うことなく、上記保護機能が発揮される。

【００１６】また、請求項２に係る発明では、有底の筒
状を成す上記保護部材の底部を貫通してこの保護部材の
内部に突出したリードフレームのリードに搭載された上
記半導体レーザチップおよびモニタ用ホトダイオードチ
ップとこの両チップに接続された第１および第２のワイ
ヤは、上記保護部材によって周囲が覆われて外力から保
護される。

【００１７】また、請求項３に係る発明では、樹脂に覆
われた半導体レーザチップおよびモニタ用ホトダイオー
ドチップが搭載されたリードフレームの第１リードと、
この両チップが第１,第２のワイヤによって電気的に接
続されている上記リードフレームの第２,第３リードと
に、筒状を成す保護部材を装着する際には、上記保護部
材の内面に軸方向に延在する溝に上記各リードの側辺の
うち最も外側に位置する側辺の一端が嵌合された後、上
記溝をガイドとして上記リードフレームが挿入される。
こうして、非常に簡単に上記リードフレームに保護部材
が装着される。

【００１８】また、請求項４に係る発明では、少なくと
も上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチ
ップおよび両ワイヤの周囲を覆う上記保護部材は、上記
半導体レーザチップから出射されて外方に向かうレーザ
光を通過させる孔を残して密閉された構造を有している
ため、外部から上記保護部材内への光の侵入が極力防止
される。さらに、上記孔から上記保護部材内に侵入した
外部からの僅かな光は、上記保護部材の内面に形成され
た光吸収膜によって吸収される。こうして、外部からの
光の影響を極力少なくして、上記半導体レーザチップか
ら外部に出射されるレーザ光の強度が正確に制御され
る。

【００１９】また、請求項５に係る発明では、半導体レ
ーザチップから外方に向かって出射されたレーザ光は保
護部材に設けられた光学部材に入射される。そして、上
記光学部材の特性に応じたレーザ光が外部に放射され
る。

【００２０】また、請求項６に係る発明では、半導体レ
ーザチップが搭載されている基部を他の機器に設置する
際には、保護部材に設けられた基準面が上記他の機器の
基準面に当接されて設置される。こうして、上記保護部
材に設けられた基準面によって上記基部の上記他の機器
に対する設置基準位値が定められる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１は第１実施例の半導体レーザ装置におけ
る斜視図であり、図２は図１の縦断面図である。この半
導体レーザ装置では、図３に示すような平面形状を有す
るインサートタイプのリードフレーム２３における共通
リード２４に、次のように半導体レーザチップ等を搭載
する。すなわち、上記共通リード２４の先端部にチップ
載置部２５を形成する。そして、このチップ載置部２５
の最先端上面には半導体レーザチップ２１をマウントす
る。さらに、チップ載置部２５上における半導体レーザ
チップ２１の内側に設けられたＶ字形の縦断面を有する
凹部２５a内には、モニタ用ホトダイオードチップ２２
をその先端下部の角を没入させて受光面２２aが半導体
レーザチップ２１の内側レーザ光出射端面２１aを望む
ように傾斜してマウントする。

【００２２】そして、上記共通リード２４のチップ載置
部２５における一側に並設されているリード２６に、半
導体レーザチップ２１をワイヤ２９によって電気的に接
続する。一方、チップ載置部２５の他側に並設されてい
るリード２７に、モニタ用ホトダイオードチップ２２を
ワイヤ３０によって電気的に接続する。そうした後、半
導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイオードチップ
２２およびワイヤ２９・３０を樹脂(図示せず：以下の各
実施例においても同様)で覆う。こうすることによっ
て、上記半導体レーザチップ２１の内側レーザ光出射端
面２１bから内側に向かって出射されたレーザ光は、モ
ニタ用ホトダイオードチップ２２の受光面２２aに効率
良く入射されて、レーザ光のパワー等を監視できるので
ある。

【００２３】本実施例における半導体レーザ装置では、
図１に示すように、半導体レーザチップ２１,モニタ用
ホトダイオード２２およびワイヤ２９・３０を有底の円
筒形を成すプラスチック製の保護部材３１で覆うことに
よって、半導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイオ
ード２２およびワイヤ２９・３０を外力から保護する。

【００２４】上記保護部材３１は、図４に示すように、
各リード２４,２６,２７が挿通される箇所で、上側保護
部材３２と下側保護部材３３とに水平に２分割可能にな
っている。そして、上側保護部材３２の底部３２aと下
側保護部材３３の底部３３aとにおける各リード２４,２
６,２７の挿通箇所には切欠部２４a,２６a,２７a；２４
b,２６b,２７bが設けられており、上側保護部材３２と
下側保護部材３３とを一体に結合した際に切欠部２４a,
２６a,２７aと切欠部２４b,２６b,２７bとでリード２
４,２６,２７が挿通される穴を形成する。

【００２５】上記構成の上側保護部材３２と下側保護部
材３３とは、リード２４,２６,２７における図３に一点
鎖線イ−ロで示す位置に夫々の底部３２a,３３aを位置
させて、共通リード２４のチップ載置部２５を覆うよう
に接合されて取り付け固定される。その際における取り
付け固定は、接着であっても熔着であってもよい。

【００２６】こうして、上記保護部材３１が取り付けら
れた夫々の半導体レーザ装置は、タイバー２３aから切
り離されて半導体レーザチップ２１の検査が行われる。
その後、図３における一点鎖線イ−ロの箇所より内側で
各リード２４,２６,２７が切り離されて、半導体レーザ
チップ２１,モニタ用ホトダイオード２２およびワイヤ
２９・３０が保護部材３１で保護された半導体レーザ装
置が得られる。

【００２７】上述のように、本実施例では、従来、半導
体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチップおよび
ワイヤが露出されて十分保護されていなかったリードフ
レームタイプの半導体レーザ装置において、この半導体
レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチップおよびワ
イヤが設けられた各リード２４,２６,２７の先端部を有
底の円筒形を成す保護部材３１で保護している。したが
って、半導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイオー
ドチップ２２およびワイヤ２９・３０が外部に露出する
ことなく充分に外力から保護される。

【００２８】また、上記半導体レーザ装置は、インサー
トタイプのリードフレーム２３に形成するので製造工程
を簡略化でき、小型化および低価格化を容易に図ること
ができる。

【００２９】図５は、第２実施例の半導体レーザ装置に
おける縦断面図である。尚、以下の説明では、第１実施
例と同じ部材には図１乃至図４と同じ番号を付す。上記
第１実施例においては、モニタ用ホトダイオードチップ
は、リードフレームにおける共通リードの先端部に形成
されたＶ字形の凹部内に設置されている。これに対し
て、本実施例においては、共通リード２４の先端部に形
成されたチップ載置部２５上に、受光面２２aを真上に
して直接マウントしている。

【００３０】一方、半導体レーザチップ２１はサブマウ
ント３４上にマウントして、内側レーザ出射端面２１a
から出射されたレーザ光が容易にモニタ用ホトダイオー
ドチップ２２の受光面２２aに入射されるようにしてい
る。上述のように構成された半導体レーザチップ２１,
モニタ用ホトダイオードチップ２２およびワイヤ(図示
せず)は、第１実施例の場合と同様に、保護部材３１に
よって覆われて露出しないようになっている。

【００３１】図６は第３実施例の半導体レーザ装置にお
ける縦断面図である。上記第２実施例においては、モニ
タ用ホトダイオードチップはサブマウントと別体に設け
ている。これに対して、本実施例では、モニタ用ホトダ
イオードチップをサブマウント３５内に形成して、半導
体レーザチップ２１の内側レーザ光出射端面２１aとモ
ニタ用ホトダイオードチップの受光面３５aとの位置関
係が第２実施例の場合と同じになるようにしている。

【００３２】図７は第４実施例の半導体レーザ装置にお
ける縦断面図である。本実施例における保護部材３６
は、第１実施例の場合と同様の形状を有している。但
し、その材質は熱的強度を増強するために金属と成して
いる。その結果、上側保護部材３７の底部３７aおよび
下側保護部材３８の底部３８aと共通リード２４との間
の絶縁性が問題となる。そこで、本実施例においては、
上側保護部材３７の底部３７aにおける上記切欠部と各
リード２４,２６,２７との間、および、下側保護部材３
８の底部３８aにおける上記切欠部と各リード２４,２
６,２７との間には、低融点ガラス等の絶縁体３９を嵌
入して固定するのである。尚、上記保護部材３７以外は
第１実施例と全く同じ構成である。

【００３３】図８は第５実施例の半導体レーザ装置にお
ける縦断面図である。本実施例における保護部材４２
は、第１実施例乃至４実施例における保護部材３１,３
６の場合とは逆に、上側保護部材４３の容積よりも下側
保護部材４４の容積の方が大きくなっている。これは、
次の理由による。

【００３４】すなわち、本実施例においては、共通リー
ド４１の先端部におけるモニタ用ホトダイオードチップ
２２が取り付けられる箇所４１aがホーミングによって
斜め下方に形成され、更にその先端の半導体レーザチッ
プ２１がマウントされる箇所４１bが水平に形成されて
いる。そして、上記斜め下方に形成された箇所４１aの
外側の面上に、モニタ用ホトダイオードチップ２２をそ
の受光面２２aが半導体レーザチップ２１を望むように
取り付けている。こうすることによって、半導体レーザ
チップ２１における内側レーザ光出射端面２１aから放
射されたレーザ光のモニタ用ホトダイオードチップ２２
への取り込み効率が向上するのである。

【００３５】こうして、上記共通リード４１の下側に設
置された半導体レーザチップ２１とモニタ用ホトダイオ
ードチップを大きな容積の下側保護部材４４によって包
み込んで上側保護部材４３で蓋をして、確実に保護する
のである。

【００３６】図９は第６実施例の半導体レーザ装置にお
ける縦断面図である。本実施例における保護部材３１の
構造と、半導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイオ
ードチップ２２および保護部材３１の共通リード２４へ
の取り付け構造とは、第１実施例の場合と全く同じであ
る。

【００３７】さらに加えて、本実施例では、上記保護部
材３１の開口を蓋部材４５で蓋をする。そして、この蓋
部材４５における半導体レーザチップ２１の外側レーザ
光出射端面２１bに対向する箇所には、光学レンズ４６
を取り付けている。こうすることによって、外側レーザ
光出射端面２１bから出射されるレーザ光を光学レンズ
４６で集光させて、よりエネルギー密度の高いレーザ光
を外部に取り出すようにしている。

【００３８】図１０は第７実施例の半導体レーザ装置に
おける縦断面図である。本実施例における蓋部材４５の
半導体レーザチップ２１の外側レーザ光出射端面２１b
に対向する箇所には、ホログラムガラス４７を取り付け
ている。こうすることによって、ホログラムレーザユニ
ットを形成することができる。尚、本実施例における保
護部材３１の構造と、半導体レーザチップ２１,モニタ
用ホトダイオードチップ２２および保護部材３１の共通
リード２４への取り付け構造とは、第１実施例の場合と
全く同じである。

【００３９】図１１は第８実施例の半導体レーザ装置に
おける縦断面図である。本実施例の蓋部材４５における
半導体レーザチップ２１の外側レーザ光出射端面２１b
に対向する箇所には光ファイバ４８の一端部を取り付け
て、この光ファイバ４８の一端面４８aと半導体レーザ
チップ２１の外側レーザ光出射端面２１aとを対向させ
ている。こうすることによって、上記外側レーザ光出射
端面２１aから出射されるレーザ光を任意の方向へ取り
出すことができる。尚、本実施例における保護部材３１
の構造と、半導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイ
オードチップ２２および保護部材３１のリード２４への
取り付け構造とは、第１実施例の場合と全く同じであ
る。

【００４０】図１２および図１３は第９実施例の半導体
レーザ装置における製造工程を示す図である。本実施例
における半導体レーザ装置は、半導体レーザチップ,モ
ニタ用ホトダイオードチップおよびワイヤ等を覆って保
護する保護部材をフレーム化して、保護部材のリードフ
レームへの装着を容易にしたものである。以下、図１２
および図１３に従って、本実施例における半導体レーザ
装置の製造方法について述べる。

【００４１】図１２(b)に示すように、図１２(a)のよう
な形状を有するリードフレーム５１における共通リード
５２の最先端に半導体レーザチップ２１をマウントし、
さらにその内側にモニタ用ホトダイオードチップ２２を
マウントする。その際における半導体レーザチップ２１
およびモニタ用ホトダイオードチップ２２の共通リード
５２に対する設置状態は、図２,図５,図６または図８の
何れであっても構わない。但し、本実施例においては、
図２に示す状態に設置してある。

【００４２】次に、図１３(c)に示すように、上記共通
リード５２に併設されたリード５３と半導体レーザチッ
プ２１(図１３(c)では図番を省略)とをＡu(金)線のワイ
ヤ５５で電気的に接続する。同様に、共通リード５２に
併設されたリード５４とモニタ用ホトダイオードチップ
２２(図１３(c)では図番を省略)とをＡu(金)線のワイヤ
５６で電気的に接続する。

【００４３】次に、図１３(d)に示すように、後に詳述
するような形状を有する複数の保護部材５７,５７,…の
夫々を連結棒５８,５８,…で一列に連結して成る保護部
材フレーム５９を用意する。そして、この保護部材フレ
ーム５９における個々の保護部材５７の中に隣接したリ
ード５２,５３,５４から成る組の先端部を挿入して、保
護部材フレーム５９をリードフレーム５１に取り付け
る。こうして、各半導体レーザチップ２１,モニタ用ホ
トダイオードチップ２２及びワイヤ５５・５６(何れも、
図１３(d)では図番を省略)が保護部材５７によって保護
される。

【００４４】次に、図１３(e)に示すように、上記保護
部材フレーム５９の連結棒５８およびリードフレーム５
１の各リード５２,５３,５４を切断して、リード５２,
５３,５４の先端に取り付けられた半導体レーザチップ
２１,モニタ用ホトダイオードチップ２２およびワイヤ
５５・５６が保護部材５７によって覆われた半導体レー
ザ装置が得られるのである。

【００４５】上記保護部材フレーム５９における個々の
保護部材５７は、図１４に示すような構造を有する。保
護部材５７は円筒形を成し、その内周面に軸方向の２本
の溝５８,５９が設けられて、共通リード５２の両側に
位置するリード５３,５４の外４辺が嵌合可能になって
いる。

【００４６】そして、上記構成の保護部材フレーム５９
をリードフレーム５１に取り付ける際には、図１４(a),
図１４(b)に示すように、各リード５３,２４の外側辺の
端部を保護部材５７の対応する溝５８,５９に嵌合さ
せ、溝５８,５９をガイドとして保護部材５７内に各リ
ード５２,５３,５４を矢印方向に挿入する。そして、図
１４(b)に示すように、保護部材５７の端面６０におけ
る溝５８,５９の箇所とリード５３,５４とを樹脂６１で
固定する。その際に、上記溝５８,５９の長さを、保護
部材５７が半導体レーザチップ２１,モニタ用ホトダイ
オード２２およびワイヤ５５・５６の箇所を完全に覆う
ことができるような長さに設定しておけば充分な保護効
果を得ることができる。

【００４７】図１５は第１０実施例の半導体レーザ装置
における斜視図である。本実施例における保護部材は図
１における保護部材３１と同じ構造である。上記保護部
材３１によって保護される共通リード６２の先端部は
“Ｔ"字形を成している。そして、共通リード６２にお
ける上記“Ｔ"字形の横棒に当たる箇所(以下、横棒と言
う)６３の中央に半導体レーザチップ２１をマウントす
る。また、上記“Ｔ"字形の縦棒に当たる箇所(以下、縦
棒６４と言う)における上記横棒６３の付け根の箇所を
斜めに折り曲げ、その折曲箇所にモニタ用ホトダイオー
ドチップ２２を半導体レーザチップ２１を望むようにマ
ウントする。そして、上記半導体レーザチップ２１をワ
イヤ６８によってリード６６に電気的に接続する一方、
モニタ用ホトダイオードチップ２２をワイヤ６７によっ
てリード６５に接続する。

【００４８】上記共通リード６２の横棒６３の長さは保
護部材３１の内径よりも長くなっており、共通リード６
２は保護部材３１の上側保護部材３２と下側保護部材３
３とによって把持される。また、上記リード６５,６６
は外側に折れ曲がった“Ｌ"字形をなし、その外側端部
は上記共通リード６２と同様に保護部材３１の上側保護
部材３２と下側保護部材３３との接合部によって把持さ
れている。こうして、上記上側保護部材３２の側部と底
部および下側保護部材３３の側部と底部とで保護部材３
１を各リード６２,６５,６６に固定する。したがって、
本実施例によれば、中空の保護部材３１の固定をより確
実なものにできる。

【００４９】尚、本実施例では、上記モニタ用ホトダイ
オードチップ２２を共通リード６２の縦棒６４を斜めに
折れ曲げた箇所にマウントして、半導体レーザチップ２
１からのレーザ光が効果的に入射されるようにしてい
る。しかしながら、これに限定されるものではなく、図
５に示すように共通リードの縦棒を直線に形成して半導
体レーザチップ２１をサブマウント上にマウントしても
構わない。

【００５０】図１６は第１１実施例の半導体レーザ装置
における斜視図である。本実施例における保護部材７１
は有底の円筒の側部を軸に沿って切り欠いた形状をな
し、リード７２,７３,７４と一体成型されている。この
各リード７２,７３,７４は、保護部材７１の底部７１a
の両面からこの底部７１aに垂直な方向に突出して形成
される。そして、リード７２における保護部材７１側の
最先端に半導体レーザチップ２１をマウントとし、その
内側にはモニタ用ホトダイオードチップ２２を傾斜させ
てマウントする。

【００５１】上記半導体レーザチップ２１はワイヤ７５
でリード７３に電気的に接続する一方、モニタ用ホトダ
イオードチップ２２はワイヤ７６でリード７４に電気的
に接続する。その際に、保護部材７１の側部における各
リード７２,７３,７４の並び面に対して半導体レーザチ
ップ２１側が軸に沿って切り欠かれているので、リード
７２,７３,７４に対するダイボンディングとワイヤボン
ディングが作業性良く実施できるのである。

【００５２】図１７は第１２実施例の半導体レーザ装置
における断面図である。本実施例における保護部材８１
は、有底であって、且つ有蓋の円筒状を成している。こ
の保護部材８１も、図１に示す保護部材と同様に上側保
護部材８２と下側保護部材８３とに分割可能になってい
る。そして、上側保護部材８２の底部８２aと下側保護
部材８３の底部８３aとの分割面で把持されているリー
ド８４の最先端には半導体レーザチップ２１をマウント
し、その内側にはモニタ用ホトダイオードチップ２２を
傾斜させてマウントしている。

【００５３】上記上側保護部材８２の蓋部８２bと下側
保護部材８３の蓋部８３bとの接合部中央には、半導体
レーザチップ２１からの出射光が通過可能に孔８２cを
設けている。このように、本実施例における保護部材８
１では、半導体レーザチップ２１における外側レーザ光
出射端面に対向する箇所以外を完全に密封して外部から
の光の影響を極力少なくしている。

【００５４】さらに、上記構成の保護部材８１の内面を
光吸収膜８６でコーティングし、半導体レーザチップ２
１における内側レーザ光出射端面からのレーザ光の一部
あるいは蓋部８２b,８３bの孔８２cから侵入する外部か
らの光を吸収するようにしている。こうすることによっ
て、上記半導体レーザチップ２１の外側レーザ光出射端
面から出射されるレーザ光の強度を正確に制御できるの
である。また、半導体レーザチップ２１の内側レーザ光
出射端面から出射されたレーザ光がモニタ用ホトダイオ
ードチップ２２の表面で反射しても、保護部材８１の内
面にコーティングされた光吸収膜８６によって吸収され
るので、上記反射光が外部へ出射するのが防止される。
したがって、出射光のファーフィールドパターンにリッ
プルが生ずることがない。

【００５５】図１８は第１３実施例の半導体レーザ装置
における斜視図であり、図１９は側面図である。本実施
例における保護部材９１は“コ"字を倒した形状をな
し、各リード９２,９３,９４と一体成型されている。そ
して、リード９２の最先端にはサブマウント３４を介し
て半導体レーザチップ２１をマウントし、その内側には
モニタ用ホトダイオードチップ２２をマウントする。

【００５６】上記各リード９２,９３,９４の先端の端面
には同一面上にある基準面９２a,９３a,９４aが形成さ
れている。また、半導体レーザチップ２１の外側レーザ
光出射端面２１bを上記基準面９２a,９３a,９４aと同一
面になるようにしている。このように、各リード９２,
９３,９４の先端に基準面９２a,９３a,９４aを設けるこ
とによって、この半導体レーザ装置を外部システムに取
り付ける際の取り付け精度が向上する。その際に、保護
部材９１を“コ"字状断面に形成することによって、半
導体レーザチップ２１等の取り付け性や半導体レーザ装
置の外部システムへの取り付け性と半導体レーザチップ
２１等の保護性とのバランスを図ることができる。

【００５７】図２０は第１４実施例の半導体レーザ装置
における斜視図であり、図２１は側面図である。本実施
例における保護部材９５は“コ"字を立てた形状をな
し、その基部９６の内側表面９６aにはリード９８,９
９,９９,…がプリント配線されている。そして、リード
９８の先端には半導体レーザチップ２１をサブマウント
３４を介してマウントし、その内側にはモニタ用ホトダ
イオードチップ２２をマウントしている。また、基部９
６における端面９６b上には半導体レーザチップ２１か
ら出射されたレーザ信号の反射光による信号を検出する
信号検出用のホトダイオードチップ１００を取り付けて
いる。

【００５８】本実施例における保護部材９５も基準面を
有している。この基準面は、保護部材９５における基部
９６の両側に起立している側板９７,９７のホトダイオ
ードチップ１００側の端面９７a,９７aで成っており、
基部９６の端面９６b上に取り付けられたホトダイオー
ドチップ１００の表面より前方に形成されている。図２
１では、上記基準面９７a,９７aにホログラムガラス１
０１を取り付けることによって、ホログラムレーザユニ
ットを形成している。尚、上記基準面は、側板９７,９
７の反ホトダイオードチップ１００側の端面９７b,９７
bに形成してもよい。

【００５９】図２２は第１５実施例の半導体レーザ装置
における横断面図である。本実施例は、図１に示す保護
部材３１の改良に係り、保護部材をリードフレーム１１
２の各リード１１３,１１４,１１５の先端部でも把持す
るものである。

【００６０】本実施例における保護部材１１０は、図１
に示す保護部材３１と同様に上側保護部材１１１と下側
保護部材とに分割可能になっており、上側保護部材１１
１の底部１１１aと下側保護部材の底部とによって各リ
ード１１３,１１４,１１５を把持することによって保護
部材１１１を固定している。尚、図２２では上側保護部
材１１１の断面のみが見えている。また、上記半導体レ
ーザチップ２１はリード１１３のチップ載置部１１６上
にマウントし、モニタ用ホトダイオードチップ２２はリ
ード１１３上のチップ載置部１１６より内側にマウント
する。

【００６１】それに加えて、本実施例では、上記保護部
材１１０における底部１１１aと反対側に孔１１１c付き
の蓋部１１１bを一体に形成する。この蓋部１１１bは肉
厚に形成され、上側保護部材１１１の蓋部１１１bと下
側保護部材の蓋部(図２２には現れていない)との接合面
で、リード１１４,１１５の先端部１１４a,１１５aおよ
びリード１１２のチップ載置部１１６における両側部１
１６a,１１６aを把持する。こうして、上記蓋部１１１b
と底部１１１aとで保護部材１１０を各リード１１３,１
１４,１１５に固定するのである。したがって、本実施
例によれば、中空の保護部材１１０の固定をより確実な
ものにできる。

【００６２】上述した第１実施例乃至第１５実施例にお
いて形成された半導体レーザ装置を特に光ディスク用光
源として使用する場合には、上述のように上記半導体レ
ーザチップ,モニタ用ホトダイオードチップおよびワイ
ヤを樹脂で覆う際に、上記半導体レーザチップにおける
外側レーザ光出射端面の箇所の樹脂厚が５００μm以下
であってレーザ光出射端面に対して平行になるように覆
うことが望ましい。これは、半導体レーザ装置を光ディ
スク用光源として使用する場合には、上記外側レーザ光
出射端面を覆う樹脂による光軸のずれや外側レーザ光出
射端面と樹脂表面との多重反射の影響が問題となるから
である。

【００６３】図２３は、厚みが５００μm以下であって
且つその表面が上記外側レーザ光出射端面に対して平行
になるように半導体レーザチップを樹脂で被覆した半導
体レーザ装置のレーザ光出射特性の一例を示す。図２３
から分かるように、上記外側レーザ光出射端面を１種類
の樹脂によって樹脂厚５００μmで被覆することによっ
て、レーザ発振する活性層に対して水平方向の光強度分
布“θ‖"も上記活性層に対して垂直方向の光強度分布
“θ⊥"も、単峰の特性を有する。

【００６４】また、上記半導体レーザチップにおける外
側レーザ光出射端面を被覆している上記樹脂の表面は外
側レーザ光出射端面に対して平行になっているので、上
記両光強度分布とも光軸がずれていない特性を有する。
つまり、上記樹脂構成によれば、光ディスク用光源とし
て使用可能な半導体レーザ装置を提供できるのである。

【００６５】尚、上記樹脂厚は５００μm以下であれば
よく、例えば、樹脂厚４００μm,３００μm,２００μm,
１００μmの場合においても良好な特性が得られる。し
かしながら、上記樹脂厚があまり薄いと周囲の湿度によ
って端面腐食が発生して樹脂が劣化し、レーザの動作電
流に大きな変動が生じて信頼性が低下する。そのため
に、樹脂厚は少なくとも１０μm以上であることが望ま
しい。

【００６６】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の半導体レーザ装置は、樹脂で被覆された半導体
レーザチップおよびモニタ用ホトダイオードチップが搭
載されているリードに一体に取り付けられた保護部材に
よって、少なくとも上記半導体レーザチップ,モニタ用
ホトダイオードチップ,上記半導体レーザチップに電気
的に接続された第１のワイヤおよび上記モニタ用ホトダ
イオードチップに電気的に接続された第２のワイヤの周
囲を囲って保護するので、上記半導体レーザチップ,モ
ニタ用ホトダイオードチップ及び両ワイヤを外力から効
果的に保護できる。したがって、この発明によれば、半
導体レーザ装置の製造工程を簡略化して、半導体レーザ
装置の小型化および低価格化を容易に図ることができ
る。さらに、上記保護部材は、平面をコ字状に折り曲げ
た形状を成している。したがって、半導体レーザチップ
等の取り付け性や半導体レーザ装置の外部システムへの
取り付け性を損なうことなく、上記保護機能を発揮でき
る。

【００６７】また、請求項２に係る発明の半導体レーザ
装置は、樹脂で被覆された半導体レーザチップおよびモ
ニタ用ホトダイオードチップをリードフレームのリード
に搭載し、上記保護部材を有底の筒状に成すと共に、こ
の保護部材の底部に上記リードを貫通しているので、上
記保護部材によって、上記半導体レーザチップ,モニタ
用ホトダイオードチップおよび両チップに電気的に接続
された第１,第２のワイヤを覆って外力から効果的に保
護できる。したがって、この発明によれば、半導体レー
ザ装置の製造工程を簡略化して、半導体レーザ装置の小
型化および低価格化を容易に図ることができる。

【００６８】また、請求項３に係る発明の半導体レーザ
装置は、樹脂で被覆された半導体レーザチップおよびモ
ニタ用ホトダイオードチップをリードフレームの第１リ
ードに搭載し、上記半導体レーザチップを第１のワイヤ
で上記リードフレームの第２リードに接続し、上記モニ
タ用ホトダイオードチップを第２のワイヤで上記リード
フレームの第３リードに接続し、上記保護部材を筒状に
成すと共に、その内面に延在する少なくとも２本の溝に
上記各リードの側辺のうち最も外側に位置する側辺を嵌
合して上記保護部材を上記リードに一体に取り付けるよ
うにしているので、上記リードフレームに上記保護部材
を装着する際には、上記溝をガイドとして上記保護部材
内にリードを挿入することによって容易に装着できる。
したがって、この発明によれば、複数の上記保護部材を
連結棒で連結してフレーム化し、このフレーム化された
複数の保護部材を上記リードフレームにおける複数のリ
ードに同時に装着することが可能になる。こうして、生
産性の向上を図ることができる。

【００６９】また、請求項４に係る発明の半導体レーザ
装置は、上記保護部材を上記半導体レーザチップから出
射されて外方に向かうレーザ光を通過させる孔を残して
密閉された構造に成すと共に、内面には光吸収膜を形成
しているので、上記保護部材は、外部から侵入する光を
遮断できると共に、外部に向かうことができなかったレ
ーザ光や上記孔から侵入した僅かな光を内面に形成され
た光吸収膜によって吸収できる。したがって、この発明
によれば、取り扱いが容易になることに加えて、外部等
からの光の影響を極力少なくして、上記半導体レーザチ
ップから外部に向かって出射されるレーザ光の強度を正
確に制御できる。

【００７０】また、請求項５に係る発明の半導体レーザ
装置は、上記保護部材における上記半導体レーザチップ
から出射されて外方に向かうレーザ光の通過位置に光学
部材を設けているので、取り扱いが容易になることに加
えて、上記光学部材の特性に応じてレーザ光を取り出す
ことができる。

【００７１】また、請求項６に係る発明の半導体レーザ
装置は、上記半導体レーザチップが搭載されている基部
を他の機器に設置する際の基準位置を定める基準面を上
記保護部材に設けたので、この半導体レーザ装置を容易
に外部機器に設置できる。そして、その際における上記
保護部材に設けた基準面によって上記基部の上記他の機
器に対する設置基準位値が定められる。したがって、こ
の発明によれば、取り扱いが容易になることに加えて、
上記半導体レーザチップから出射されたレーザ光の上記
外部機器への入射位置を正確に定めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の半導体レーザ装置の一実施例におけ
る斜視図である。

【図２】図１に示す半導体レーザ装置の断面図である。

【図３】図１に示す半導体レーザ装置の形成の説明図で
ある。

【図４】図１における保護部材の構成図である。

【図５】図１とは異なる半導体レーザ装置の断面図であ
る。

【図６】図１および図５とは異なる半導体レーザ装置の
断面図である。

【図７】図１,図５および図６とは異なる半導体レーザ
装置の断面図である。

【図８】図１,図５乃至図７とは異なる半導体レーザ装
置の断面図である。

【図９】図１,図５乃至図８とは異なる半導体レーザ装
置の断面図である。

【図１０】図１,図５乃至図９とは異なる半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１１】図１,図５乃至図１０とは異なる半導体レー
ザ装置の断面図である。

【図１２】図１,図５乃至図１１とは異なる半導体レー
ザ装置における製造工程を示す図である。

【図１３】図１２に続く製造工程を示す図である。

【図１４】図１３における保持部材の構造およびリード
フレームの保護部材フレームへの取り付け手順の説明図
である。

【図１５】図１,図５乃至図１２とは異なる半導体レー
ザ装置の斜視図である。

【図１６】図１,図５乃至図１２および図１５とは異な
る半導体レーザ装置の斜視図である。

【図１７】図１,図５乃至図１２,図１５および図１６と
は異なる半導体レーザ装置の断面図である。

【図１８】図１,図５乃至図１２,図１５乃至図１７とは
異なる半導体レーザ装置の斜視図である。

【図１９】図１８に示す半導体レーザ装置の側面図であ
る。

【図２０】図１,図５乃至図１２,図１５乃至図１８とは
異なる半導体レーザ装置の斜視図である。

【図２１】図２０に示す半導体レーザ装置の側面図であ
る。

【図２２】図１,図５乃至図１２,図１５乃至図１８およ
び図２０とは異なる半導体レーザ装置の横断面図であ
る。

【図２３】この発明の半導体レーザ装置によるレーザ光
出射特性の一例を示す図である。

【図２４】市販されている半導体レーザ装置の断面斜視
図である。

【図２５】図２４とは異なる従来の半導体レーザ装置の
製造過程における平面図である。

【図２６】図２５に示す半導体レーザ装置のＡ−Ａ矢視
断面図である。

【符号の説明】

２１…半導体レーザチップ、２２…モニタ用ホトダイオ
ードチップ、３１,３６,４２,５７,７１,８１,９１,９
５,１１０…保護部材、３２,３７,４３,８２,１１１…
上側保護部材、３３,３８,４４,８３…下側保護部材、
２４,２６,２７,４１,５２〜５４,６２,６５,６６,７２
〜７４,８４,９２〜９４,９８,９９,１１３〜１１５…
リード、２９,３０,５５,５６,６７,６８,７５,７６…
ワイヤ、３４,３５…サブマウント、 ４５…蓋
部材、４６…光学レンズ、 ４７,１０
１…ホログラムガラス、４８…光ファイバ、
５９…保護部材フレーム、８６…光吸収膜、
９２a〜９４a,９７a…基準面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 勝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 辻 亮 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−217687（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−142886（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8385（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームのリードに搭載されて樹
   脂で被覆された半導体レーザチップと、上記リードに搭
   載されて上記半導体レーザチップから出射されたレーザ
   光を受光するモニタ用ホトダイオードチップと、上記半
   導体レーザチップを第１の導電体に電気的に接続する第
   １のワイヤと、上記モニタ用ホトダイオードチップを第
   ２の導電体に電気的に接続する第２のワイヤを有する半
   導体レーザ装置において、 上記リードに一体に取り付けられると共に、少なくとも
   上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
   プ,第１のワイヤおよび第２のワイヤの周囲を囲って、
   上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
   プおよび両ワイヤを外力から保護する平面をコ字状に折
   り曲げた形状を成す保護部材を備えたことを特徴とする
   半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 リードフレームのリードに搭載されて樹
   脂で被覆された半導体レーザチップと、上記リードに搭
   載されて上記半導体レーザチップから出射されたレーザ
   光を受光するモニタ用ホトダイオードチップと、上記半
   導体レーザチップを第１の導電体に電気的に接続する第
   １のワイヤと、上記モニタ用ホトダイオードチップを第
   ２の導電体に電気的に接続する第２のワイヤを有する半
   導体レーザ装置において、 上記リードに一体に取り付けられると共に、少なくとも
   上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
   プ,第１のワイヤおよび第２のワイヤの周囲を覆って、
   上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイオードチッ
   プおよび両ワイヤを外力から保護する有底の筒状を成す
   保護部材を備えて、 上記保護部材の底部は上記リードによって貫通されてい
   ることを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 リードフレームの第１リードに搭載され
   て樹脂で被覆された半導体レーザチップと、上記第１リ
   ードに搭載されて上記半導体レーザチップから出射され
   たレーザ光を受光するモニタ用ホトダイオードチップ
   と、上記半導体レーザチップを上記リードフレームの第
   ２リードに電気的に接続する第１のワイヤと、上記モニ
   タ用ホトダイオードチップを上記リードフレームの第３
   リードに電気的に接続する第２のワイヤを有する半導体
   レーザ装置であって、 少なくとも上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイ
   オードチップ,第１のワイヤおよび第２のワイヤの周囲
   を覆って、上記半導体レーザチップ,モニタ用ホトダイ
   オードチップおよび両ワイヤを外力から保護する筒状を
   成す保護部材を備えて、 上記保護部材の内面には軸方向に延在する少なくとも２
   本の溝を有して、この溝に上記各リードの側辺のうち最
   も外側に位置する側辺を嵌合することによって上記保護
   部材が上記リードに一体に取り付けられていることを特
   徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記
   載の半導体レーザ装置において、 上記保護部材は、上記半導体レーザチップから出射され
   て外方に向かうレーザ光を通過させる孔を残して密閉さ
   れた構造を有すると共に、内面には光吸収膜が形成され
   ていることを特徴とする半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記
   載の半導体レーザ装置において、 上記保護部材は、上記半導体レーザチップから出射され
   て外方に向かうレーザ光の通過位置に光学部材が設けら
   れていることを特徴とする半導体レーザ装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れか一つに記
   載の半導体レーザ装置において、 上記保護部材には、上記半導体レーザチップが搭載され
   ている基部を他の機器に設置する際の基準位置を定める
   基準面が設けられていることを特徴とする半導体レーザ
   装置。