JPH037152B2 - - Google Patents
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- JPH037152B2 JPH037152B2 JP57089625A JP8962582A JPH037152B2 JP H037152 B2 JPH037152 B2 JP H037152B2 JP 57089625 A JP57089625 A JP 57089625A JP 8962582 A JP8962582 A JP 8962582A JP H037152 B2 JPH037152 B2 JP H037152B2
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- JP
- Japan
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- submount
- semiconductor laser
- laser element
- stem
- face
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
- H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザ装置に関し、特に半導体
レーザ素子の接合構造に係るものである。
レーザ素子の接合構造に係るものである。
半導体レーザを室温で連続発振させて動作寿命
を向上させるためには、半導体レーザ素子で発生
した熱をすみやかに外部放散すること、半導体レ
ーザ素子に対して盃を発生させないサブマウント
を使用するなどの必要がある。
を向上させるためには、半導体レーザ素子で発生
した熱をすみやかに外部放散すること、半導体レ
ーザ素子に対して盃を発生させないサブマウント
を使用するなどの必要がある。
このため従来の半導体レーザ装置の接合構造は
第１図に示す如くステム１にあらかじめサブマウ
ント２をろう材３を介して接合し、さらにこのサ
ブマウント２上に半導体レーザ素子４をろう材３
を介して接合する構造が一般的であつた。上記の
接合構造において、ステム１には銅あるいは鉄材
をサブマウント２には銅、銀、モリブデンあるい
はシリコンを、ロウ材にはインジウム、錫、金一
シリコンあるいは半田などの半導体材料が使用さ
れている。
第１図に示す如くステム１にあらかじめサブマウ
ント２をろう材３を介して接合し、さらにこのサ
ブマウント２上に半導体レーザ素子４をろう材３
を介して接合する構造が一般的であつた。上記の
接合構造において、ステム１には銅あるいは鉄材
をサブマウント２には銅、銀、モリブデンあるい
はシリコンを、ロウ材にはインジウム、錫、金一
シリコンあるいは半田などの半導体材料が使用さ
れている。
サブマウント２は熱放散性の点から熱伝導性の
高い銅あるいは銀などを使用する必要があるが、
これら材料は半導体レーザ素子との線膨張係数差
が大きいためろう材３を介してサブマウント２に
接合し高温から常温へ冷却を行なうと半導体レー
ザ素子４にひずみが発生し動作寿命を著しく低下
させる欠点がある。また、サブマウント２にモリ
ブデンあるいはシリコンを使用した場合には上記
銅あるいは銀などと比較すると、熱伝導性は減少
する半導体レーザ素子４との線膨張係数差が小さ
いためひずみ発生は少ない。たとえば、サブマウ
ント２にシリコンを使用した場合、半導体レーザ
素子中央部に発生するひずみ値は銅を使つた場合
の約40％となるが、寿命向上に対しては十分低い
ひずみ値であるとは言えない。
高い銅あるいは銀などを使用する必要があるが、
これら材料は半導体レーザ素子との線膨張係数差
が大きいためろう材３を介してサブマウント２に
接合し高温から常温へ冷却を行なうと半導体レー
ザ素子４にひずみが発生し動作寿命を著しく低下
させる欠点がある。また、サブマウント２にモリ
ブデンあるいはシリコンを使用した場合には上記
銅あるいは銀などと比較すると、熱伝導性は減少
する半導体レーザ素子４との線膨張係数差が小さ
いためひずみ発生は少ない。たとえば、サブマウ
ント２にシリコンを使用した場合、半導体レーザ
素子中央部に発生するひずみ値は銅を使つた場合
の約40％となるが、寿命向上に対しては十分低い
ひずみ値であるとは言えない。
また、半導体レーザ素子４の放射パターンは第
２図に示すように、反射面４ａでスポツトに発振
され、光進行方向に沿つて円錐状に拡大して行く
特徴を持つているため、光の乱反射を防ぎ、安定
した光を得るには、光進行方向にサブマウントが
位置しないようにする即ち半導体レーザ素子の端
面をサブマウントの端面に合わせて搭載せざるを
得ない。
２図に示すように、反射面４ａでスポツトに発振
され、光進行方向に沿つて円錐状に拡大して行く
特徴を持つているため、光の乱反射を防ぎ、安定
した光を得るには、光進行方向にサブマウントが
位置しないようにする即ち半導体レーザ素子の端
面をサブマウントの端面に合わせて搭載せざるを
得ない。
本発明は上記の点に鑑み半導体レーザ素子に加
わるひずみを極力少なくし、動作寿命を向上させ
る接合構造を具える半導体レーザ装置を提供する
ことを目的としたものである。
わるひずみを極力少なくし、動作寿命を向上させ
る接合構造を具える半導体レーザ装置を提供する
ことを目的としたものである。
本発明の特徴とするところは、ステム上にマウ
ントしたサブマウントと、このサブマウント上に
マウントした半導体レーザ素子とから成る半導体
レーザ装置において、ステムは鉄材、サブマウン
トはシリコンで形成し、前記半導体レーザ素子を
サブマウントの中央部付近に半田材でマウント
し、この半導体レーザ素子からレーザ光を出力し
たとき、前記サブマウント端面にレーザ光が照射
しない程度に、サブマウントの一側端面を底面に
対して少なくとも30°の角度をつけた傾斜面とし
たものである。
ントしたサブマウントと、このサブマウント上に
マウントした半導体レーザ素子とから成る半導体
レーザ装置において、ステムは鉄材、サブマウン
トはシリコンで形成し、前記半導体レーザ素子を
サブマウントの中央部付近に半田材でマウント
し、この半導体レーザ素子からレーザ光を出力し
たとき、前記サブマウント端面にレーザ光が照射
しない程度に、サブマウントの一側端面を底面に
対して少なくとも30°の角度をつけた傾斜面とし
たものである。
以下、本発明の半導体レーザ装置の一実施例を
説明するが、その前に原理について説明する。
説明するが、その前に原理について説明する。
銅からなるステムに例えばシリコンからなるサ
ブマウントを半田ろう材を介して接合した時、高
温から常温への冷却においてステムとサブマウン
トとの線膨張係数差によりサブマウント上には第
３図に示すようなひずみが発生する。第３図にお
いて、横軸にはサブマウント中央部から端部への
距離がとつてあり、縦軸にはひずみ量がとつてあ
る。このひずみ値はサブマウントの中央部に行く
ほど大きなものとなり、みかけ上のサブマウント
の線膨張係数を大きくする効果がある。この結
果、サブマウント上にこれより大きい線膨張係数
を有する半導体レーザ素子を接合する場合、従来
の接合位置である端部より中央部に位置すること
により半導体レーザ素子との線膨張係数差が小さ
くなり半導体レーザ素子に発生するひずみは減少
する。
ブマウントを半田ろう材を介して接合した時、高
温から常温への冷却においてステムとサブマウン
トとの線膨張係数差によりサブマウント上には第
３図に示すようなひずみが発生する。第３図にお
いて、横軸にはサブマウント中央部から端部への
距離がとつてあり、縦軸にはひずみ量がとつてあ
る。このひずみ値はサブマウントの中央部に行く
ほど大きなものとなり、みかけ上のサブマウント
の線膨張係数を大きくする効果がある。この結
果、サブマウント上にこれより大きい線膨張係数
を有する半導体レーザ素子を接合する場合、従来
の接合位置である端部より中央部に位置すること
により半導体レーザ素子との線膨張係数差が小さ
くなり半導体レーザ素子に発生するひずみは減少
する。
第４図は本発明の一実施例を示すもので、図に
おいて、６は鉄より成るステム、７はシリコンよ
り成るサブマウントで、ステム６上にろう材８を
介して接合されている。
おいて、６は鉄より成るステム、７はシリコンよ
り成るサブマウントで、ステム６上にろう材８を
介して接合されている。
９はサブマウント７上に中央部付近にろう材１
０介して接合される半導体レーザ素子で、前記サ
ブマウント７の一側端面は底面に対して少なくと
も30°の角度を付けた角度A°で切断された傾斜面
７ａとなつており、半導体レーザ素子９のレーザ
出力部を含む端面即ち反射面９ａと接する位置で
接合されている。さらに、このサブマウント７の
傾斜面７ａの下端とステム６の端部とが合わせて
接合されている。このため、半導体レーザ素子９
がサブマウント７中央部付近に接合されていても
半導体レーザ素子９がレーザ光を出力したとき、
光進行方向に沿つてサブマウントが切断されてい
るため、光の乱反射を起すことなく、安定した光
を得ることができる。
０介して接合される半導体レーザ素子で、前記サ
ブマウント７の一側端面は底面に対して少なくと
も30°の角度を付けた角度A°で切断された傾斜面
７ａとなつており、半導体レーザ素子９のレーザ
出力部を含む端面即ち反射面９ａと接する位置で
接合されている。さらに、このサブマウント７の
傾斜面７ａの下端とステム６の端部とが合わせて
接合されている。このため、半導体レーザ素子９
がサブマウント７中央部付近に接合されていても
半導体レーザ素子９がレーザ光を出力したとき、
光進行方向に沿つてサブマウントが切断されてい
るため、光の乱反射を起すことなく、安定した光
を得ることができる。
また、サブマウント７の中央部付近に半導体レ
ーザ素子９を接合することにより、サブマウント
７のみかけ上の線膨張係数を大きくすることがで
きるため、半導体レーザ素子９との線膨張係数差
を少なくすることができ、サブマウント７との接
合によるひずみ発生を少なくすることができる。
ーザ素子９を接合することにより、サブマウント
７のみかけ上の線膨張係数を大きくすることがで
きるため、半導体レーザ素子９との線膨張係数差
を少なくすることができ、サブマウント７との接
合によるひずみ発生を少なくすることができる。
さらにサブマウントの端面に角度を付えること
により半導体レーザ素子９とサブマウント７をろ
う材で接合する時反射面９ａをろう材８で汚染す
ることからも防止する効果がある。
により半導体レーザ素子９とサブマウント７をろ
う材で接合する時反射面９ａをろう材８で汚染す
ることからも防止する効果がある。
本発明によれば、半導体レーザ素子に加わる歪
を極力少なくすることができ、動作寿命の長い半
導体レーザ装置を提供することができる。
を極力少なくすることができ、動作寿命の長い半
導体レーザ装置を提供することができる。
第１図は従来の半導体レーザ装置の斜視図、第
２図は半導体レーザ素子の光放出パターンを示す
図、第３図はサブマウント上に発生するひずみ量
変化を示した図、第４図は本発明の半導体レーザ
装置の一実施例の斜視図である。 ６……ステム、７……サブマウント、９……半
導体レーザ素子。
２図は半導体レーザ素子の光放出パターンを示す
図、第３図はサブマウント上に発生するひずみ量
変化を示した図、第４図は本発明の半導体レーザ
装置の一実施例の斜視図である。 ６……ステム、７……サブマウント、９……半
導体レーザ素子。
Claims (1)
- １ ステム上にマウントしたサブマウントと、こ
のサブマウント上にマウントした半導体レーザ素
子とからなる半導体レーザ装置において、ステム
は鉄材、サブマウントはシリコンで形成し、前記
半導体レーザ素子をサブマウントの中央部付近に
半田材でマウントし、この半導体レーザ素子から
レーザ光を出力したとき、前記サブマウント端面
にレーザ光が照射しないようにサブマウントの一
端面を底面に対して少なくとも30°の角度をつけ
た傾斜面としたことを特徴とする半導体レーザ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089625A JPS58207689A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089625A JPS58207689A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207689A JPS58207689A (ja) | 1983-12-03 |
| JPH037152B2 true JPH037152B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=13975927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57089625A Granted JPS58207689A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207689A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3677658D1 (de) * | 1985-07-29 | 1991-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Optische kopfvorrichtung. |
| JP2600646B2 (ja) * | 1985-07-29 | 1997-04-16 | 三菱電機株式会社 | 光学ヘツド装置 |
| US5576752A (en) * | 1993-11-22 | 1996-11-19 | Xerox Corporation | Offset mounting of nonmonolithic multiwavelength lasers |
| DE19536463C2 (de) * | 1995-09-29 | 2002-02-07 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Laserdiodenbauelementen |
| JP7091640B2 (ja) * | 2017-12-06 | 2022-06-28 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置および発光装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5474070U (ja) * | 1977-11-02 | 1979-05-26 | ||
| JPS56161690A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor laser device |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP57089625A patent/JPS58207689A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58207689A (ja) | 1983-12-03 |
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