JPH02209786A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ８従来技術 Ｂ５発明が解決しようとする問題点 Ｅ１問題点を解決するための手段 Ｆ０作用 Ｇ、実施例［第１図乃至第３図］ Ｈ０発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は半導体レーザ装置、特にレーザチップを樹脂で
封止した半導体レーザ装置に関する。

（Ｂ、発明の概要） 本発明は、上記の半導体レーザ装置において、レーザチ
ップから発生する熱により封止用樹脂が変色したり熱応
力によりレーザチップがダメージを受けるのを防止する
ため、 レーザチップを耐熱性樹脂で被覆したものである。

（Ｃ，従来技術） 半導体レーザ装置を小型化したものとして例えば実開昭
６３−１６７７６５号公報により紹介されたようにヘッ
ダーにレーザチップ（発光素子）を支持したリードを含
む複数のリードを植設し、ヘッダーにレーザチップを外
部から遮る封止用キャップを取り付けたものがあった。

しかしながら、このような半導体レーザ装置はヘッダー
、リードフレーム、キャップ等を必要とし部品点数が多
くなるだけでな（、リードフレームへのヘッダーの取付
、ヘッダーへのキャップの取付等面倒な組立作業を必要
とするので、強まる一方の低コスト化の要求に応えるこ
とが非常に難しかった。

そこで、特開昭６０−６３９７７号公報等によってレー
ザチップを光透過性の樹脂により封止することが提案さ
れた。このような半導体レーザ装置によれば、製造工数
、部品点数の低減を図ることができるので、非常に低価
格化を図ることができると共により一層の小型化を図る
ことができるからである。

そして、光透過性の樹脂として何が良いかについては上
記公報においては述べられていないが、本願発明者は価
格、透明度等の観点から封止用樹脂としてエポキシ樹脂
を用いる試みをしてみた。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、エポ
シ樹脂によりレーザチップな封止した半導体レーザ装置
には問題があることが本願発明者により明らかになった
。それは、半導体レーザ装置を長時間動作させた場合に
エポキシ樹脂がレーザチップの発生する熱によって変色
することである。

即ち、エポキシ樹脂は耐熱性が充分に高いとは言えず、
１４０〜１５０℃で変色する可能性を有するのに対して
、レーザチップは発光ダイオードＬＥＤに比較して光密
度が非常に大きいため、レーザチップの発光点の発熱量
は無視できない程大きい。従って、半導体レーザ装置の
使用時間が長くなるとレーザチップの発生する熱により
徐々に変色する。換言すれば封止用エポキシ樹脂の透明
度が徐々に低下するのである。そして、この変色による
透明度の低下は駆動電流の増大をもたらす可能性がある
。というのは、透明度が低下するとレーザチップから発
生するレーザビームが同じでも樹脂にビームの一部が吸
収され、モニターにより受光される光の量は低下するの
で、光量を一定に保とうとする制御系により駆動電流が
自動的に増加せしめられることになるからである。これ
は半導体レーザ装置の長期信頼性を損なう要因となるの
で好ましくない。これがエポキシ樹脂を用いた場合に生
じる大きな問題点であった。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、レーザチップから発生する熱により封止用樹脂が
変色しなり熱応力によりレーザチップがダメージを受け
るのを防止することを目的とする。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明半導体レーザ装置は上記問題点を解決するため、
レーザチップを耐熱性樹脂で被覆したことを特徴とする
。

（Ｆ、作用） 本発明半導体レーザ装置によれば、レーザチップが耐熱
性樹脂で被覆されているので樹脂が熱により変色する虞
れがなく、延いては長期信頼性が高（なる。

（Ｇ、実施例）［第１図乃至第３図］ 以下、本発明半導体レーザ装置を図示実施例に従って詳
細に説明する。

第１図及び第２図は本発明半導体レーザ装置の一つの実
施例を示すもので、第１図は一部切欠斜視図、第２図は
第１図のＩＩ　−ＩＩ線線断断面図ある。

図面において、ｌは基板で、金属［例えばコバール（商
品名）、嗣あるいはアルミニウム等］からなり、先端部
分の表面にシリコンＳＬからなるサブマウント２がボン
ディングされている。該サブマウント２は一部領域表面
にモニター用フォトダイオード３が形成され、そして、
該モニター用フォトダイオード３が形成されていない部
分上にレーザチ・ツブ４が形成されている。５．６は上
記基板１と平行に配置されたリード、７はリード６とレ
ーザダイオード素子４の電極との間を接続するコネクト
ワイヤ、８はリード５とフォトダイオード３の電極との
間を接続するコネクトワイヤである。

９は耐熱性樹脂であるシリコーンで、レーザチップ４の
表面にコーティングされており、膜厚は６μｍ以上であ
る。

１０はエポキシ樹脂からなる透明な封止用樹脂であり、
レーザチップ４、サブマウント２、基板１のサブマウン
トボンディング部分、そしてり一部５．６のコネクトワ
イヤ７．８と接続された部分を封止するように形成され
ている。この封止は例えばコンプレッションモールディ
ングあるいはボッティング等による型成形で行なうよう
にしても良いが、金型を用いない方法によって行なうよ
うにしても良い。

このような半導体レーザ装置によれば、レーザチップ４
と封止用樹脂であるエポキシ樹脂ｌＯとの間にシリコン
からなる耐熱性樹脂９が介在せしめられているので、エ
ポキシ樹脂１０のレーザチップ４で生じる熱からの影響
が少な（なる。

従って、長時間の動作でも変色する虞れはない。

また、シリコーンからなる耐熱性樹脂自身はジャンクシ
ョンコーティング剤としてよく用いられるもので３７０
℃という非常に高い温度に耐えるので、変色せず透明度
が低下する虞れはない。

したがって、透明度の低下により駆動電流が増大し長期
信頼性が低下するという従来の問題は回避できる。

なお、エポキシ樹脂の変色について付言すると、エポキ
シ樹脂の変色する部分の厚さは動作時間に対して一次関
数的な比例関係で増え、長期信頼性の規定時間（一般に
１０００時間）に対して数μｍ程度になることが確かめ
られている。ちなみに、テスト条件が一般の信頼度テス
トの場合のように６０℃、５ｍＷ、１０００時間であれ
ばｎｄ（光学的膜厚）が６μｍ程度であり、６μｍ以上
の厚さの例えばシリコーンからなる耐熱性樹脂９をエポ
キシ樹脂１０とレーザチップ４との間に介在させれば長
期信頼性を確保することができるのである。

また、耐熱性樹脂９はエポキシ樹脂１０とレーザチップ
３との間の応力をやわらげる緩衝剤としての役割をも果
たし、エポキシ樹脂１０のレーザチップ４からの剥れを
防止することができる。即ち、エポキシ樹脂により封止
した場合、レーザチップと封止用樹脂との界面に応力が
生じ、その応力によりレーザチップと樹脂との間で剥離
し耐湿性が低下する虞れがあったが、耐熱性樹脂である
シリコーンがその応力を吸収し得るでレーザチップにか
かるダメージを軽減しエポキシ樹脂１０の剥れを防止す
ることができるのである。

尚、耐熱性樹脂９としてシリコーンに代えてポリイミド
を用いるようにしても良い。

第３図は本発明半導体レーザ装置の他の実施例を示す断
面図である。

本実施例は例えばシリコーンからなる耐熱性樹脂９を単
にレーザチップ４の表面にコーティングするのではな（
封止用樹脂として用いるようにしたものである。このよ
うに、耐熱性樹脂９で封止するようにしても良く、この
ようにした場合も樹脂の熱による変色の虞れがなく、し
かもレーザチップ４との間で応力が生じ剥れが生じると
いう虞れもない。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明半導体レーザ装置は、レー
ザチップを耐熱性樹脂で被覆したことを特徴とするもの
である。

従って、本発明半導体レーザ装置によれば、レーザチッ
プが耐熱性樹脂で被覆されているので樹脂が熱により変
色する虞れがなく、延いては長期信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明半導体レーザ装置の一つの実
施例を示すもので、第１図は一部切欠斜視図、第２図は
第１図の■−■線視線面断面図３図は本発明半導体レー
ザ装置の他の実施例を示す断面図である。 符号の説明 ４・・・レーザチップ、９・・・耐熱性樹脂。 嘘■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザチップを耐熱性樹脂で被覆したことを特徴
   とする半導体レーザ装置