JPH05110207A - 半導体レーザー装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザー装置およびその製造方法Info
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- JPH05110207A JPH05110207A JP3271256A JP27125691A JPH05110207A JP H05110207 A JPH05110207 A JP H05110207A JP 3271256 A JP3271256 A JP 3271256A JP 27125691 A JP27125691 A JP 27125691A JP H05110207 A JPH05110207 A JP H05110207A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低価格で形状の自由なモールドタイプの半導
体レーザー装置において、端面破壊防止層と封止樹脂層
においてレーザー光が集光し、エネルギー密度が上昇す
ることによる溶融穿孔などの不具合を防止し、長寿命の
半導体レーザー装置を実現する。 【構成】 レーザーダイオード素子１の前方出射面１２
に形成された端面破壊防止層１０と封止樹脂層９とを活
性層４の屈折率に対し低い屈折率となる樹脂により形成
する。従って、各層９、１０においてレーザー光は常に
広がるのでエネルギー密度の上昇を防止できる。
体レーザー装置において、端面破壊防止層と封止樹脂層
においてレーザー光が集光し、エネルギー密度が上昇す
ることによる溶融穿孔などの不具合を防止し、長寿命の
半導体レーザー装置を実現する。 【構成】 レーザーダイオード素子１の前方出射面１２
に形成された端面破壊防止層１０と封止樹脂層９とを活
性層４の屈折率に対し低い屈折率となる樹脂により形成
する。従って、各層９、１０においてレーザー光は常に
広がるのでエネルギー密度の上昇を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザーダイオード素
子を樹脂封止して形成したモールドタイプの半導体レー
ザー装置に関し、特にレーザーの照射される発光端面に
形成された樹脂破壊防止層および封止樹脂層の屈折率に
関するものである。
子を樹脂封止して形成したモールドタイプの半導体レー
ザー装置に関し、特にレーザーの照射される発光端面に
形成された樹脂破壊防止層および封止樹脂層の屈折率に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体レーザー装置として、製造
コストが低く、形状の自由度の大きな半導体レーザー装
置である特開平２−１２５６８７で提案されているよう
な樹脂封止タイプ（モールドタイプ）のものが開発され
ている。この半導体レーザー装置は、図３に示すよう
に、レーザーダイオード素子１をサブマウント層２３の
上に取り付け、周囲を透明なエポキシ樹脂等の封止樹脂
層９で封止したものであり、リードフレーム２０を介し
て操作される。樹脂封止タイプの装置は、ＬＥＤなどの
単位面積当たりの光密度が低い発光デバイスとしては従
来から知られているものである。
コストが低く、形状の自由度の大きな半導体レーザー装
置である特開平２−１２５６８７で提案されているよう
な樹脂封止タイプ（モールドタイプ）のものが開発され
ている。この半導体レーザー装置は、図３に示すよう
に、レーザーダイオード素子１をサブマウント層２３の
上に取り付け、周囲を透明なエポキシ樹脂等の封止樹脂
層９で封止したものであり、リードフレーム２０を介し
て操作される。樹脂封止タイプの装置は、ＬＥＤなどの
単位面積当たりの光密度が低い発光デバイスとしては従
来から知られているものである。
【０００３】この樹脂封止タイプの装置は製造コスト、
形状の自由度という面で優れているタイプの装置であ
る。しかし、このタイプの装置は、発光する光の密度が
低い場合は問題ないが、光密度の高いレーザーダイオー
ド素子に採用する場合は、封止樹脂の光損傷が問題とな
る。そのため、このような光損傷に伴う特性の劣化を防
止するために、端面破壊防止層を形成することが提案さ
れている。詳細は、本出願人により出願された特願平２
−３０２２５８に詳しいが、その一例を、図４または５
に示してある。本図に示したレーザーダイオード素子１
は、ＤＨ構造（ダブルヘテロ接合構造）のレーザーダイ
オード素子１であり、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、Ａ
ｌＧａＡｓ（アルミニウム−ガリウム−砒素）からなる
ｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）からな
る活性層４、ｐ型クラッド層５、及びｐ型キャップ層６
を積層し、更にｐ型キャップ層６の開口部の表面側に選
択的に電極７を被着する一方、ＧａＡｓ基板２の裏面側
に背面電極８を被着している。そして、レーザー光の照
射される発光端面９に、レーザー光の波長帯において光
の吸収係数が低く、耐熱性の高い有機樹脂による端面破
壊防止層１０を備えるようにしている。この端面破壊防
止層１０の厚みは、５μｍ以上が望ましく、この高耐熱
の端面破壊防止層により発光端面近傍の樹脂の分解を防
止できる。そして、図４に示すように、このレーザーダ
イオード素子１が、３本のリードフレーム２０のうち中
央部のリードフレームの先端側にシリコンサブマウント
層２３を介して固着され、このシリコンサブマウント層
２３およびｐ型キャップ層６から金ワイヤ６などのボン
ディングワイヤが各リードフレーム２０に配線されて半
導体レーザー装置が形成されている。従って、この端面
破壊防止層の形成されたレーザーダイオード素子１０の
採用された樹脂封止タイプの半導体レーザー装置におい
ては、封止樹脂の熱分解が抑制されるので、発光特性が
長時間に渡って安定し、信頼性が高く、また、製造コス
トが易く、形状が自由である半導体レーザー装置を実現
できる。
形状の自由度という面で優れているタイプの装置であ
る。しかし、このタイプの装置は、発光する光の密度が
低い場合は問題ないが、光密度の高いレーザーダイオー
ド素子に採用する場合は、封止樹脂の光損傷が問題とな
る。そのため、このような光損傷に伴う特性の劣化を防
止するために、端面破壊防止層を形成することが提案さ
れている。詳細は、本出願人により出願された特願平２
−３０２２５８に詳しいが、その一例を、図４または５
に示してある。本図に示したレーザーダイオード素子１
は、ＤＨ構造（ダブルヘテロ接合構造）のレーザーダイ
オード素子１であり、ｎ型のＧａＡｓ基板２の上に、Ａ
ｌＧａＡｓ（アルミニウム−ガリウム−砒素）からなる
ｎ型クラッド層３、ＧａＡｓ（ガリウム−砒素）からな
る活性層４、ｐ型クラッド層５、及びｐ型キャップ層６
を積層し、更にｐ型キャップ層６の開口部の表面側に選
択的に電極７を被着する一方、ＧａＡｓ基板２の裏面側
に背面電極８を被着している。そして、レーザー光の照
射される発光端面９に、レーザー光の波長帯において光
の吸収係数が低く、耐熱性の高い有機樹脂による端面破
壊防止層１０を備えるようにしている。この端面破壊防
止層１０の厚みは、５μｍ以上が望ましく、この高耐熱
の端面破壊防止層により発光端面近傍の樹脂の分解を防
止できる。そして、図４に示すように、このレーザーダ
イオード素子１が、３本のリードフレーム２０のうち中
央部のリードフレームの先端側にシリコンサブマウント
層２３を介して固着され、このシリコンサブマウント層
２３およびｐ型キャップ層６から金ワイヤ６などのボン
ディングワイヤが各リードフレーム２０に配線されて半
導体レーザー装置が形成されている。従って、この端面
破壊防止層の形成されたレーザーダイオード素子１０の
採用された樹脂封止タイプの半導体レーザー装置におい
ては、封止樹脂の熱分解が抑制されるので、発光特性が
長時間に渡って安定し、信頼性が高く、また、製造コス
トが易く、形状が自由である半導体レーザー装置を実現
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような耐熱性の
端面破壊防止層を形成することにより発光端面近傍の封
止樹脂層の破壊を防止することができる。しかしなが
ら、ＬＥＤなどと異なり、半導体レーザー装置において
は、発光端面近傍の熱負荷と共に、レーザー光自体の熱
エネルギーも問題となる。すなわち、レーザー光の光密
度が高いと、レーザー光自体により封止樹脂層および端
面破壊保護層に溶融穿孔損傷が生じ、半導体レーザー装
置から照射されるレーザー光の遠視野像などの特性が劣
化してしまうのである。従って、長期間に亘って良好な
光特性を維持し、さらに寿命の長い半導体レーザー装置
を実現するためには、封止樹脂層および端面破壊防止層
内におけるレーザー光の光密度が高くならないようにす
ることが重要である。
端面破壊防止層を形成することにより発光端面近傍の封
止樹脂層の破壊を防止することができる。しかしなが
ら、ＬＥＤなどと異なり、半導体レーザー装置において
は、発光端面近傍の熱負荷と共に、レーザー光自体の熱
エネルギーも問題となる。すなわち、レーザー光の光密
度が高いと、レーザー光自体により封止樹脂層および端
面破壊保護層に溶融穿孔損傷が生じ、半導体レーザー装
置から照射されるレーザー光の遠視野像などの特性が劣
化してしまうのである。従って、長期間に亘って良好な
光特性を維持し、さらに寿命の長い半導体レーザー装置
を実現するためには、封止樹脂層および端面破壊防止層
内におけるレーザー光の光密度が高くならないようにす
ることが重要である。
【０００５】そこで、本発明においては、上記の問題に
鑑みて、端面破壊防止層および封止樹脂層における光密
度の増加を防止し、これらの層の損傷を抑制することに
より、光特性の安定した長寿命の半導体レーザー装置を
実現することを目的としている。
鑑みて、端面破壊防止層および封止樹脂層における光密
度の増加を防止し、これらの層の損傷を抑制することに
より、光特性の安定した長寿命の半導体レーザー装置を
実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、端面破壊防止層および封止樹
脂層の屈折率に着目し、これらの屈折率がレーザーダイ
オード素子の活性層の屈折率より低い樹脂により端面破
壊防止層および封止樹脂層を形成することにより光密度
が増加することを防止している。すなわち、本発明に係
る活性層よりレーザー光を発生するレーザーダイオード
素子が、そのレーザー光を照射する少なくとも１つの発
光端面を少なくともそのレーザー光を透過する端面破壊
防止層により保護された状態で、レーザー光を少なくと
も透過する封止樹脂層により封止された半導体レーザー
装置においては、端面破壊防止層は活性層より屈折率の
低い低屈折率破壊防止層であり、封止樹脂層も活性層よ
り屈折率の低い低屈折率封止層であることを特徴として
いる。また、この低屈折率破壊防止層の屈折率と、低屈
折率封止層の屈折率が略等しいことが望ましい。
めに、本発明においては、端面破壊防止層および封止樹
脂層の屈折率に着目し、これらの屈折率がレーザーダイ
オード素子の活性層の屈折率より低い樹脂により端面破
壊防止層および封止樹脂層を形成することにより光密度
が増加することを防止している。すなわち、本発明に係
る活性層よりレーザー光を発生するレーザーダイオード
素子が、そのレーザー光を照射する少なくとも１つの発
光端面を少なくともそのレーザー光を透過する端面破壊
防止層により保護された状態で、レーザー光を少なくと
も透過する封止樹脂層により封止された半導体レーザー
装置においては、端面破壊防止層は活性層より屈折率の
低い低屈折率破壊防止層であり、封止樹脂層も活性層よ
り屈折率の低い低屈折率封止層であることを特徴として
いる。また、この低屈折率破壊防止層の屈折率と、低屈
折率封止層の屈折率が略等しいことが望ましい。
【０００７】そして、封止樹脂層と屈折率の略等しい樹
脂を用いることにより、その樹脂を液状として端面破壊
防止層を形成する端面破壊防止層形成工程を採用するこ
とができる。
脂を用いることにより、その樹脂を液状として端面破壊
防止層を形成する端面破壊防止層形成工程を採用するこ
とができる。
【０００８】
【作用】上記のように、活性層より屈折率の低い低屈折
率破壊防止層および低屈折率封止樹脂層を用いることに
より、活性層より照射されるレーザー光は、端面破壊防
止層および封止樹脂層内部において常に発散するので、
光密度が上昇することがない。すなわち、上記のような
低屈折率破壊防止層および低屈折率封止樹脂層内におい
ては、レーザー光の光束は常に広がるので、収束して光
が高密度となることがない。従って、端面破壊防止層お
よび封止樹脂層を溶解穿孔損傷止から防護することがで
きる。そして、レーザー光特性の安定した長寿命の半導
体レーザー装置を実現することができる。
率破壊防止層および低屈折率封止樹脂層を用いることに
より、活性層より照射されるレーザー光は、端面破壊防
止層および封止樹脂層内部において常に発散するので、
光密度が上昇することがない。すなわち、上記のような
低屈折率破壊防止層および低屈折率封止樹脂層内におい
ては、レーザー光の光束は常に広がるので、収束して光
が高密度となることがない。従って、端面破壊防止層お
よび封止樹脂層を溶解穿孔損傷止から防護することがで
きる。そして、レーザー光特性の安定した長寿命の半導
体レーザー装置を実現することができる。
【０００９】さらに、上記のような端面破壊防止層と封
止樹脂層の屈折率が略等しい場合は、端面破壊防止層と
封止樹脂層との界面がレーザー光に対し直角となってい
ない場合であっても、その界面におけるレーザー光の屈
折量は少ない。従って、液状とした樹脂を用いて形成さ
れた端面破壊防止層が、封止樹脂層との界面においてレ
ーザー光と直角にならない場合であっても、出射された
レーザー光の振れ角の少ない半導体レーザー装置を実現
することができる。
止樹脂層の屈折率が略等しい場合は、端面破壊防止層と
封止樹脂層との界面がレーザー光に対し直角となってい
ない場合であっても、その界面におけるレーザー光の屈
折量は少ない。従って、液状とした樹脂を用いて形成さ
れた端面破壊防止層が、封止樹脂層との界面においてレ
ーザー光と直角にならない場合であっても、出射された
レーザー光の振れ角の少ない半導体レーザー装置を実現
することができる。
【００１０】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】図１に出射されたレーザー光束１２がレー
ザーダイオード素子１、端面破壊防止層１０、封止樹脂
層９、さらに、大気１１を通過する様子を模式的に示し
てある。各層の界面における屈折を示す式は以下のよう
になる。
ザーダイオード素子１、端面破壊防止層１０、封止樹脂
層９、さらに、大気１１を通過する様子を模式的に示し
てある。各層の界面における屈折を示す式は以下のよう
になる。
【００１２】 ｓｉｎθ1 ／ｓｉｎθ2 ＝ ｎ12 ＝ ｎ2 ／ｎ1 ・・・ （１） ｓｉｎθ2 ／ｓｉｎθ3 ＝ ｎ23 ＝ ｎ3 ／ｎ2 ・・・ （２） ｓｉｎθ3 ／ｓｉｎθ4 ＝ ｎ34 ＝ ｎ4 ／ｎ3 ・・・ （３） ここで、θ1 はレーザーダイオード素子１の活性層４と
端面破壊防止層１０との界面Ｓ１における入射角、θ2
は界面Ｓ１における出射角および端面破壊防止層１０と
封止樹脂層９との界面Ｓ２における入射角、θ3 は界面
Ｓ２における出射角および封止樹脂層９と大気１１との
界面Ｓ３における入射角、θ4 は界面Ｓ３における出射
角である。また、ｎ12は界面Ｓ１における屈折率、ｎ23
は界面２における屈折率、ｎ34は界面Ｓ３における屈折
率である。また、ｎ1 は活性層４の屈折率、ｎ2 は端面
破壊防止層１０の屈折率、ｎ3 は封止樹脂層９の屈折
率、ｎ4 は大気１１の屈折率である。
端面破壊防止層１０との界面Ｓ１における入射角、θ2
は界面Ｓ１における出射角および端面破壊防止層１０と
封止樹脂層９との界面Ｓ２における入射角、θ3 は界面
Ｓ２における出射角および封止樹脂層９と大気１１との
界面Ｓ３における入射角、θ4 は界面Ｓ３における出射
角である。また、ｎ12は界面Ｓ１における屈折率、ｎ23
は界面２における屈折率、ｎ34は界面Ｓ３における屈折
率である。また、ｎ1 は活性層４の屈折率、ｎ2 は端面
破壊防止層１０の屈折率、ｎ3 は封止樹脂層９の屈折
率、ｎ4 は大気１１の屈折率である。
【００１３】図１において、光束１４が端面破壊防止層
１０と封止樹脂層９において常に広がるためには、レー
ザー光の出射角θ1 よりそれぞれの層１０、９における
光束１２の入射角θ2 、θ3 が大きければ良い。すなわ
ち、以下の式が成立すれば良い。
１０と封止樹脂層９において常に広がるためには、レー
ザー光の出射角θ1 よりそれぞれの層１０、９における
光束１２の入射角θ2 、θ3 が大きければ良い。すなわ
ち、以下の式が成立すれば良い。
【００１４】 ｓｉｎθ1 ＜ｓｉｎθ2 ・・・ （４） ｓｉｎθ1 ＜ｓｉｎθ3 ・・・ （５） これらの式と上記に示した式（１）〜（３）より ｎ2 ＜ ｎ1 かつ ｎ3 ＜ ｎ1 ・・・ （６） が成立すれば良いことがわかる。すなわち、端面破壊防
止層１０の屈折率ｎ2 が活性層４の屈折率ｎ1 より小さ
く、さらに、封止樹脂層９の屈折率ｎ3 が活性層４の屈
折率ｎ1 より小さければ、これらの層１０、９内におい
て光束１２が収束することがない。従って、レーザー光
のエネルギーの集中を避けることができるので、端面破
壊防止層１０および封止樹脂層９における溶融穿孔損傷
の発生を防止することができる。そして、レーザー光特
性の安定した寿命の長い半導体レーザー装置を実現する
ことができる。
止層１０の屈折率ｎ2 が活性層４の屈折率ｎ1 より小さ
く、さらに、封止樹脂層９の屈折率ｎ3 が活性層４の屈
折率ｎ1 より小さければ、これらの層１０、９内におい
て光束１２が収束することがない。従って、レーザー光
のエネルギーの集中を避けることができるので、端面破
壊防止層１０および封止樹脂層９における溶融穿孔損傷
の発生を防止することができる。そして、レーザー光特
性の安定した寿命の長い半導体レーザー装置を実現する
ことができる。
【００１５】図２に、本発明の実施例に係る半導体レー
ザー装置のレーザーダイオード素子１の取付け部分を拡
大して示してある。本例の装置は、先に図５に基づき説
明した半導体レーザー装置と同一の構成であるので、装
置の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
ザー装置のレーザーダイオード素子１の取付け部分を拡
大して示してある。本例の装置は、先に図５に基づき説
明した半導体レーザー装置と同一の構成であるので、装
置の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００１６】本装置においてシリコンサブマウント層２
３に装着されたレーザーダイオード素子１の活性層４の
屈折率ｎ1 は、３．６５５である。その前方照射面１２
からサブマウント層２３にかけて端面破壊防止層１０が
形成されている。この端面破壊防止層１０は、液状とし
た樹脂材料の特性を活かしたコーディング方法を用いて
形成された形状となっている。すなわち、本装置の端面
破壊防止層１０は、量産性に優れたディップ法、あるい
は滴下法により形成された滴状の外形をなしており、素
子１の前方照射面１２からサブマウント層２３にかけて
封止樹脂層９に向かって凸状の平面を有する層となって
いる。本例においては、端面破壊防止層１０は、ジメチ
ルポリシロキサンを主体とした樹脂であって、屈折率ｎ
2 は１．４１である。そして、レーザーダイオード素子
１の前方出射面１２に形成された端面破壊防止層１０と
封止樹脂層９との界面が、前方出射面１２となす角度α
は略１７°である。また、この端面破壊防止層１０の形
成されたレーザーダイオード素子１を封止する封止樹脂
層９は、透明なエポキシ樹脂で形成されており、その屈
折率ｎ3 は、１．５６である。
３に装着されたレーザーダイオード素子１の活性層４の
屈折率ｎ1 は、３．６５５である。その前方照射面１２
からサブマウント層２３にかけて端面破壊防止層１０が
形成されている。この端面破壊防止層１０は、液状とし
た樹脂材料の特性を活かしたコーディング方法を用いて
形成された形状となっている。すなわち、本装置の端面
破壊防止層１０は、量産性に優れたディップ法、あるい
は滴下法により形成された滴状の外形をなしており、素
子１の前方照射面１２からサブマウント層２３にかけて
封止樹脂層９に向かって凸状の平面を有する層となって
いる。本例においては、端面破壊防止層１０は、ジメチ
ルポリシロキサンを主体とした樹脂であって、屈折率ｎ
2 は１．４１である。そして、レーザーダイオード素子
１の前方出射面１２に形成された端面破壊防止層１０と
封止樹脂層９との界面が、前方出射面１２となす角度α
は略１７°である。また、この端面破壊防止層１０の形
成されたレーザーダイオード素子１を封止する封止樹脂
層９は、透明なエポキシ樹脂で形成されており、その屈
折率ｎ3 は、１．５６である。
【００１７】本例の装置において本例の装置において、
レーザー光が、レーザー装置の前方出射面１２と直角の
法線１３となす角度を測定すると、封止樹脂層９内のレ
ーザー光の角度β1 は１．６５２°、また、大気１１内
における角度β2 は２．５７４°であった。また、周囲
温度６０°Ｃ、光出力３ｍＷのＡＰＣ（オートマチック
パワーコントロール）動作下において寿命試験を行う
と、１００時間経過した段階においても、遠視野像など
の光学特性に劣化は見られず、端面破壊防止層１０およ
び封止樹脂層９にも穿孔痕状の穴は発生しない。
レーザー光が、レーザー装置の前方出射面１２と直角の
法線１３となす角度を測定すると、封止樹脂層９内のレ
ーザー光の角度β1 は１．６５２°、また、大気１１内
における角度β2 は２．５７４°であった。また、周囲
温度６０°Ｃ、光出力３ｍＷのＡＰＣ（オートマチック
パワーコントロール）動作下において寿命試験を行う
と、１００時間経過した段階においても、遠視野像など
の光学特性に劣化は見られず、端面破壊防止層１０およ
び封止樹脂層９にも穿孔痕状の穴は発生しない。
【００１８】この封止樹脂層９に用いられているエポキ
シ樹脂は、３００°Ｃ付近にて熱分解を起こす。従っ
て、レーザー照射時に発熱するレーザーダイオード素子
１の出射面から熱遮蔽する必要がある。このため、本例
の装置においては、ジメチルポリシロキサンを主成分と
する端面破壊防止層１０を前方出射面１２に形成してい
おり、この層厚はほぼ３０μｍあれば、レーザーダイオ
ード素子１の発光時おける熱負荷を遮断できることが判
っている。そして、本例の装置に用いられた活性層４と
端面破壊防止層１０との屈折率ｎ12は、０．３９であ
り、図１から判るように、ｎ12は充分に１より小さいた
め、発散型の端面破壊防止層１０となっている。また、
活性層４と封止樹脂層９との屈折率ｎ13は、０．４３で
あるので、封止樹脂層９においてもレーザー光は発散す
る。このように、本例の装置においては、封止樹脂層９
および端面破壊防止層１０内においてレーザー光は常に
法線１３から広がり、層内での収束が避けられているこ
とがわかる。
シ樹脂は、３００°Ｃ付近にて熱分解を起こす。従っ
て、レーザー照射時に発熱するレーザーダイオード素子
１の出射面から熱遮蔽する必要がある。このため、本例
の装置においては、ジメチルポリシロキサンを主成分と
する端面破壊防止層１０を前方出射面１２に形成してい
おり、この層厚はほぼ３０μｍあれば、レーザーダイオ
ード素子１の発光時おける熱負荷を遮断できることが判
っている。そして、本例の装置に用いられた活性層４と
端面破壊防止層１０との屈折率ｎ12は、０．３９であ
り、図１から判るように、ｎ12は充分に１より小さいた
め、発散型の端面破壊防止層１０となっている。また、
活性層４と封止樹脂層９との屈折率ｎ13は、０．４３で
あるので、封止樹脂層９においてもレーザー光は発散す
る。このように、本例の装置においては、封止樹脂層９
および端面破壊防止層１０内においてレーザー光は常に
法線１３から広がり、層内での収束が避けられているこ
とがわかる。
【００１９】このように本例の装置においてはレーザー
光の収束が避けられているので、樹脂内におけるエネル
ギー密度の上昇に起因する溶融などの不具合が防止でき
る。
光の収束が避けられているので、樹脂内におけるエネル
ギー密度の上昇に起因する溶融などの不具合が防止でき
る。
【００２０】この時、現実のデバイスにおいて問題とな
る点は、ディップ法、あるいは滴下法などの量産に適し
た液状の樹脂により形成された端面破壊防止層１０が、
熱硬化処理時に樹脂の表面張力により表面が半球状に成
る点である。すなわち、前方出射面１２からサブマウン
ト層２３にかけて形成された端面破壊防止層１０と封止
樹脂層９との界面が球面となると、前方出射面１２の前
方の界面はレーザー光の出射方向と直角とならないた
め、この界面における屈折が問題となるのである。
る点は、ディップ法、あるいは滴下法などの量産に適し
た液状の樹脂により形成された端面破壊防止層１０が、
熱硬化処理時に樹脂の表面張力により表面が半球状に成
る点である。すなわち、前方出射面１２からサブマウン
ト層２３にかけて形成された端面破壊防止層１０と封止
樹脂層９との界面が球面となると、前方出射面１２の前
方の界面はレーザー光の出射方向と直角とならないた
め、この界面における屈折が問題となるのである。
【００２１】従って、レーザー光の軸ずれを少なくする
ために、端面破壊防止層１０と封止樹脂層９との屈折率
ｎ23を略１となるようにすることが必要となる。本例の
装置においては、屈折率ｎ23は１．１１であり、それぞ
れの層の屈折率は充分に近い。
ために、端面破壊防止層１０と封止樹脂層９との屈折率
ｎ23を略１となるようにすることが必要となる。本例の
装置においては、屈折率ｎ23は１．１１であり、それぞ
れの層の屈折率は充分に近い。
【００２２】このため、液滴を用いて形成された端面破
壊防止層１０の界面が大きな角度αを成しているにも係
わらず、出射されるレーザー光の角度β1 およびβ2 の
角度は充分に小さく、レーザー光の軸ずれの小さな半導
体レーザー装置を実現している。
壊防止層１０の界面が大きな角度αを成しているにも係
わらず、出射されるレーザー光の角度β1 およびβ2 の
角度は充分に小さく、レーザー光の軸ずれの小さな半導
体レーザー装置を実現している。
【００２３】このように、本例の半導体レーザー装置に
おいては、屈折率ｎ12およびｎ13が１より小さいため、
端面破壊防止層および封止樹脂層内においてレーザー光
は常に広がるように導かれる。そのため、各層内におい
てレーザー光のエネルギー密度が上昇することが避けら
れ、溶融による穿孔などの損傷を受け難い。従って、光
特性の維持された、寿命の長い半導体装置を実現するこ
とができる。さらに、本装置の屈折率ｎ23は略１に近
く、端面破壊防止１０と封止樹脂層９との界面の角度が
法線に対し直角となっていない場合においても、その界
面における屈折角は小さい。従って、レーザー光と法線
のなす角度を充分に小さく維持できるので、液状の樹脂
を用いて曲面状の界面を有する端面破壊防止層が形成さ
れた装置においても、レーザー光の特性に影響を与えな
い。このため、量産性に優れた液状の樹脂を用いた端面
破壊防止の製造方法を採用することができ、熱に対する
耐性が強く光特性が安定した長寿命で、かつ、安価に製
造できる半導体装置を実現することができる。
おいては、屈折率ｎ12およびｎ13が１より小さいため、
端面破壊防止層および封止樹脂層内においてレーザー光
は常に広がるように導かれる。そのため、各層内におい
てレーザー光のエネルギー密度が上昇することが避けら
れ、溶融による穿孔などの損傷を受け難い。従って、光
特性の維持された、寿命の長い半導体装置を実現するこ
とができる。さらに、本装置の屈折率ｎ23は略１に近
く、端面破壊防止１０と封止樹脂層９との界面の角度が
法線に対し直角となっていない場合においても、その界
面における屈折角は小さい。従って、レーザー光と法線
のなす角度を充分に小さく維持できるので、液状の樹脂
を用いて曲面状の界面を有する端面破壊防止層が形成さ
れた装置においても、レーザー光の特性に影響を与えな
い。このため、量産性に優れた液状の樹脂を用いた端面
破壊防止の製造方法を採用することができ、熱に対する
耐性が強く光特性が安定した長寿命で、かつ、安価に製
造できる半導体装置を実現することができる。
【００２４】なお、本実施例においては、ジメチルポリ
シロキサンを主体とした樹脂と、透明エポキシ樹脂を用
いて端面破壊防止層と、封止樹脂層を形成しているが、
充分な耐熱性を有し、さらに、屈折率が上記の条件を満
たす樹脂であれば光特性の安定した装置を安価に実現で
きることは勿論である。
シロキサンを主体とした樹脂と、透明エポキシ樹脂を用
いて端面破壊防止層と、封止樹脂層を形成しているが、
充分な耐熱性を有し、さらに、屈折率が上記の条件を満
たす樹脂であれば光特性の安定した装置を安価に実現で
きることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る半
導体レーザー装置においては、端面破壊防止層および封
止樹脂層にレーザーダイオード素子の活性層より屈折率
の低い低屈折率破壊防止層および低屈折率封止層を用い
ている。従って、これらの層内においてレーザー光が集
光することが避けられ、エネルギー密度の上昇による溶
融穿孔などの不具合の発生を防止することができる。従
って、レーザー光特性の安定した長寿命の半導体レーザ
ー装置を実現することができる。
導体レーザー装置においては、端面破壊防止層および封
止樹脂層にレーザーダイオード素子の活性層より屈折率
の低い低屈折率破壊防止層および低屈折率封止層を用い
ている。従って、これらの層内においてレーザー光が集
光することが避けられ、エネルギー密度の上昇による溶
融穿孔などの不具合の発生を防止することができる。従
って、レーザー光特性の安定した長寿命の半導体レーザ
ー装置を実現することができる。
【００２６】また、この低屈折率破壊防止層と低屈折率
封止層とをそれぞれの屈折率の差の少ない樹脂により形
成することにより、液状とされた樹脂により端面破壊防
止層を形成する量産性に優れた製造方法を採用すること
が可能であり、光特性の安定し、長寿命の半導体レーザ
ー装置を安価に製造することができる。
封止層とをそれぞれの屈折率の差の少ない樹脂により形
成することにより、液状とされた樹脂により端面破壊防
止層を形成する量産性に優れた製造方法を採用すること
が可能であり、光特性の安定し、長寿命の半導体レーザ
ー装置を安価に製造することができる。
【図１】本発明に係る半導体レーザー装置におけるレー
ザー光の光路を示し説明図である。
ザー光の光路を示し説明図である。
【図２】実施例に係る半導体レーザー装置におけるレー
ザーダイオード素子の取付け部分を示す拡大図である。
ザーダイオード素子の取付け部分を示す拡大図である。
【図３】一般的なモールドタイプの半導体レーザー装置
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図４】端面破壊防止層の形成されたレーザーダイオー
ド素子の構成を示す説明図である。
ド素子の構成を示す説明図である。
【図５】図４に示すレーザーダイオード素子の取付け方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
１・・・レーザーダイオード素子 ２・・・ＧａＡｓ基板 ３・・・ｎ型クラッド層 ４・・・発光層 ５・・・ｐ型クラッド層 ６・・・ｐ型キャップ層 ７・・・電極 ８・・・背面電極 ９・・・封止樹脂層 １０・・・端面破壊防止層 １１・・・大気 １２・・・前方出射面 １３・・・法線 １４・・・光束
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅垣 卓 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 活性層よりレーザー光を発生するレーザ
ーダイオード素子が、そのレーザー光を照射する少なく
とも１つの発光端面を少なくともそのレーザー光を透過
する端面破壊防止層により保護された状態で、前記レー
ザー光を少なくとも透過する封止樹脂層により封止され
た半導体レーザー装置において、前記端面破壊防止層は
前記活性層より屈折率の低い低屈折率破壊防止層であ
り、前記封止樹脂層も前記活性層より屈折率の低い低屈
折率封止層であることを特徴とする半導体レーザー装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記低屈折率破壊防
止層の屈折率と、前記低屈折率封止層の屈折率が略等し
いことを特徴とする半導体レーザー装置。 - 【請求項３】 活性層よりレーザー光を発生するレーザ
ーダイオード素子が封止樹脂層により封止される半導体
装置の製造方法において、前記封止樹脂層と略屈折率等
しい樹脂を液状として、前記レーザーダイオード素子の
発光端面を保護する端面破壊保護層を形成する端面破壊
防止層形成工程を有することを特徴とする半導体レーザ
ー装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27125691A JP3166241B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27125691A JP3166241B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体レーザー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110207A true JPH05110207A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3166241B2 JP3166241B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17497539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27125691A Expired - Fee Related JP3166241B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166241B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398917B1 (en) | 1995-12-28 | 2002-06-04 | Degussa-Huels Aktiengesellschaft | Apparatus for the purification of commercially available diphenyl-p-phenylenediamine (DPPD) |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27125691A patent/JP3166241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3166241B2 (ja) | 2001-05-14 |
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