JPH071812Y2 - マルチビーム半導体レーザ装置 - Google Patents
マルチビーム半導体レーザ装置Info
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- JPH071812Y2 JPH071812Y2 JP1988149845U JP14984588U JPH071812Y2 JP H071812 Y2 JPH071812 Y2 JP H071812Y2 JP 1988149845 U JP1988149845 U JP 1988149845U JP 14984588 U JP14984588 U JP 14984588U JP H071812 Y2 JPH071812 Y2 JP H071812Y2
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- Japan
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- semiconductor laser
- electrode
- heat sink
- solder material
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 20
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- 229910020220 Pb—Sn Inorganic materials 0.000 description 2
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Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、光情報機器等に用いられるマルチビーム半導
体レーザ装置に関する。
体レーザ装置に関する。
（ロ）従来の技術 書換可能な光情報機器の光源として、１個のレーザチッ
プから例えば、消去用、書込用、再生用の３本のレーザ
ビームを夫々独立に出射できるマルチビーム半導体レー
ザ装置が提案されている。ところで、一般に半導体レー
ザにおいて、特に高出力動作時には接合温度が上昇し、
その放熱処理が問題となる。そこで、半導体レーザの熱
抵抗を低減させ、温度特性を良くするために、接合をヒ
ートシンク側に近づけて組み立てるジャンクションダウ
ン組立法が有効である。
プから例えば、消去用、書込用、再生用の３本のレーザ
ビームを夫々独立に出射できるマルチビーム半導体レー
ザ装置が提案されている。ところで、一般に半導体レー
ザにおいて、特に高出力動作時には接合温度が上昇し、
その放熱処理が問題となる。そこで、半導体レーザの熱
抵抗を低減させ、温度特性を良くするために、接合をヒ
ートシンク側に近づけて組み立てるジャンクションダウ
ン組立法が有効である。
斯るジャンクションダウン組立法を用いたマルチビーム
半導体レーザ装置においては、信学技報Vol.88、No.4、
OQE88-6、P.39〜P.44（1988）や、Appl.Phys.Lett.41
（11）、P.1040〜P.1042、1 December（1982）に開示さ
れている如く、複数のレーザビームを独立して駆動する
ため、絶縁性のヒートシンク上にレーザチップの接合側
の電極に対応した電極パターンが設けられる。また、レ
ーザチップとヒートシンクの融着には、これらの熱膨張
係数の違いによるストレスを低減するために比較的柔ら
かい材料であるInやPb-Sn等がはんだ材として用いられ
る。
半導体レーザ装置においては、信学技報Vol.88、No.4、
OQE88-6、P.39〜P.44（1988）や、Appl.Phys.Lett.41
（11）、P.1040〜P.1042、1 December（1982）に開示さ
れている如く、複数のレーザビームを独立して駆動する
ため、絶縁性のヒートシンク上にレーザチップの接合側
の電極に対応した電極パターンが設けられる。また、レ
ーザチップとヒートシンクの融着には、これらの熱膨張
係数の違いによるストレスを低減するために比較的柔ら
かい材料であるInやPb-Sn等がはんだ材として用いられ
る。
第３図は従来のマルチビーム半導体レーザ装置における
レーザチップとヒートシンクの結合状態を示す。図にお
いて、（１）は複数のレーザビームを出射するレーザチ
ップで、分離溝（11）によって複数のレーザ素子に分割
され、各レーザ素子の接合（12）からレーザビームが出
射される。（２）は各レーザ素子の接合（12）側表面に
形成された個別電極、（３）はレーザチップ（１）の他
表面に形成された共通電極である。これら半導体レーザ
チップ（１）及び各電極（２）、（３）には周知のレー
ザ装置材料が適用される。（４）は例えばSiからなる絶
縁性のヒートシンク、（５）はヒートシンク（４）上
に、レーザチップ（１）の個別電極（２）に対応して形
成されたAu-Crの２層膜からなる電極パターン（パター
ン電極）、（６）は電極パターン（５）上あるいは、個
別電極（２）上に形成されたIn、またはPb-Snからなる
はんだ材で、加熱処理により、電極パターン（５）と個
別電極（２）を融着する。
レーザチップとヒートシンクの結合状態を示す。図にお
いて、（１）は複数のレーザビームを出射するレーザチ
ップで、分離溝（11）によって複数のレーザ素子に分割
され、各レーザ素子の接合（12）からレーザビームが出
射される。（２）は各レーザ素子の接合（12）側表面に
形成された個別電極、（３）はレーザチップ（１）の他
表面に形成された共通電極である。これら半導体レーザ
チップ（１）及び各電極（２）、（３）には周知のレー
ザ装置材料が適用される。（４）は例えばSiからなる絶
縁性のヒートシンク、（５）はヒートシンク（４）上
に、レーザチップ（１）の個別電極（２）に対応して形
成されたAu-Crの２層膜からなる電極パターン（パター
ン電極）、（６）は電極パターン（５）上あるいは、個
別電極（２）上に形成されたIn、またはPb-Snからなる
はんだ材で、加熱処理により、電極パターン（５）と個
別電極（２）を融着する。
斯る従来装置においては、融着の際に、はんだ材（６）
が流れ出し、レーザ素子間が短絡する（図中Ａで示す部
分）といった問題が生じる。また、はんだ材（６）を薄
くすれば、流れ出しは少なくなり短絡は防げるが、レー
ザチップ（１）とヒートシンク（４）の熱膨張の差から
生じるストレスが大きくなり、各レーザ素子に悪影響を
及ぼす。
が流れ出し、レーザ素子間が短絡する（図中Ａで示す部
分）といった問題が生じる。また、はんだ材（６）を薄
くすれば、流れ出しは少なくなり短絡は防げるが、レー
ザチップ（１）とヒートシンク（４）の熱膨張の差から
生じるストレスが大きくなり、各レーザ素子に悪影響を
及ぼす。
（ハ）考案が解決しようとする課題 したがって、本考案は、レーザチップのストレスを低減
し、且つ各レーザ素子間の短絡事故を防ぐことを技術的
課題とする。
し、且つ各レーザ素子間の短絡事故を防ぐことを技術的
課題とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本考案装置は、分離溝によって互いに電気的に分離され
てなるレーザビームの発生に寄与する接合を有する複数
の独立して駆動可能な半導体レーザ素子で構成され、該
複数の素子の接合側表面に夫々個別電極が形成されてな
る半導体レーザチップと、前記各個別電極に対応した位
置にパターン電極が表面上に夫々形成された絶縁性ヒー
トシンクと、を備え、前記各個別電極と該各個別電極に
対応した前記各パターン電極がはんだ材で融着されたマ
ルチビーム半導体レーザ装置において、前記ヒートシン
クの前記表面上の隣合う前記パターン電極間であって且
つ該電極と離間した前記分離溝と対応する位置に、該パ
ターン電極とで凹部を構成し、融着時に流出するはんだ
材を抑止して隣合う前記素子間の短絡を防止する絶縁膜
が形成されていることを特徴とする。
てなるレーザビームの発生に寄与する接合を有する複数
の独立して駆動可能な半導体レーザ素子で構成され、該
複数の素子の接合側表面に夫々個別電極が形成されてな
る半導体レーザチップと、前記各個別電極に対応した位
置にパターン電極が表面上に夫々形成された絶縁性ヒー
トシンクと、を備え、前記各個別電極と該各個別電極に
対応した前記各パターン電極がはんだ材で融着されたマ
ルチビーム半導体レーザ装置において、前記ヒートシン
クの前記表面上の隣合う前記パターン電極間であって且
つ該電極と離間した前記分離溝と対応する位置に、該パ
ターン電極とで凹部を構成し、融着時に流出するはんだ
材を抑止して隣合う前記素子間の短絡を防止する絶縁膜
が形成されていることを特徴とする。
（ホ）作用 本考案装置は、絶縁性ヒートシンクの表面上の隣合うパ
ターン電極間であって且つ該電極と離間した分離溝と対
応する位置に、該パターン電極とで凹部を構成し、融着
時に流出するはんだ材を抑止して隣合う半導体レーザ素
子間の短絡を防止する絶縁膜が形成されているので、融
着時におけるはんだ材の流れ出しによる半導体レーザ素
子間の短絡を防ぐことができる。
ターン電極間であって且つ該電極と離間した分離溝と対
応する位置に、該パターン電極とで凹部を構成し、融着
時に流出するはんだ材を抑止して隣合う半導体レーザ素
子間の短絡を防止する絶縁膜が形成されているので、融
着時におけるはんだ材の流れ出しによる半導体レーザ素
子間の短絡を防ぐことができる。
（ヘ）実施例 第１図は本考案装置の一実施例を示し、第３図と同じも
のには同番号を付して説明を省略する。第１図におい
て、（７）はSiO2からなる絶縁膜で、電極パターン
（５）と電極パターン（５）との間、即ちヒートシンク
（４）上の、レーザチップ（１）の分離溝（11）と対応
する位置に形成されている。これによって、電極パター
ン（５）と個別電極（２）の融着の際に流れ出たはんだ
材（５）はせき止められる。したがって、隣接するレー
ザ素子間の短絡事故を防ぐことができる。
のには同番号を付して説明を省略する。第１図におい
て、（７）はSiO2からなる絶縁膜で、電極パターン
（５）と電極パターン（５）との間、即ちヒートシンク
（４）上の、レーザチップ（１）の分離溝（11）と対応
する位置に形成されている。これによって、電極パター
ン（５）と個別電極（２）の融着の際に流れ出たはんだ
材（５）はせき止められる。したがって、隣接するレー
ザ素子間の短絡事故を防ぐことができる。
第２図は第１図に示す本実施例装置のヒートシンク
（４）上に、電極パターン（５）、はんだ材（６）及び
絶縁膜（７）を形成する方法の一例を示す工程別断面図
である。以下図を参照して詳述する。
（４）上に、電極パターン（５）、はんだ材（６）及び
絶縁膜（７）を形成する方法の一例を示す工程別断面図
である。以下図を参照して詳述する。
第２図（ａ）は第１の工程を示し、先ずSiからなる絶縁
性のヒートシンク（４）を用意し、その一主面上に、熱
酸化法、またはスパッタ法等により膜厚１μｍのSiO2か
らなる絶縁膜（７）を形成する。
性のヒートシンク（４）を用意し、その一主面上に、熱
酸化法、またはスパッタ法等により膜厚１μｍのSiO2か
らなる絶縁膜（７）を形成する。
第２図（ｂ）は第２の工程を示し、絶縁膜（７）の上に
膜厚３μｍのレジスト（88）を塗布する。
膜厚３μｍのレジスト（88）を塗布する。
第２図（ｃ）は第３の工程を示し、レジスト（８）のパ
ターニングを行う。このパターニングは後に形成する電
極パターン（５）の形状に合わせて行われ、電極パター
ン（５）を形成する部分を除去するものである。
ターニングを行う。このパターニングは後に形成する電
極パターン（５）の形状に合わせて行われ、電極パター
ン（５）を形成する部分を除去するものである。
第２図（ｄ）は第４の工程を示し、絶縁膜（７）の選択
的エッチングを行う。エッチングは、HF:NH4F＝1:8の混
合液によるウエットエッチングで、例えば約８分間行
う。この時、絶縁膜（７）はレジスト（８）の端から約
５μｍまわり込んでエッチングされる。
的エッチングを行う。エッチングは、HF:NH4F＝1:8の混
合液によるウエットエッチングで、例えば約８分間行
う。この時、絶縁膜（７）はレジスト（８）の端から約
５μｍまわり込んでエッチングされる。
第２図（ｅ）は第５の工程を示し、エッチングにより露
出されたヒートシンク（４）表面上及びレジスト（８）
上に、例えば膜厚200Å程度のCrと膜厚2800Å程度のAu
をこの順で真空蒸着してAu-Crの２層膜からなる電極パ
ターン（５）を形成する。次いでこの上に例えば膜厚3.
3μｍのInからなるはんだ材（６）を真空蒸着する。
出されたヒートシンク（４）表面上及びレジスト（８）
上に、例えば膜厚200Å程度のCrと膜厚2800Å程度のAu
をこの順で真空蒸着してAu-Crの２層膜からなる電極パ
ターン（５）を形成する。次いでこの上に例えば膜厚3.
3μｍのInからなるはんだ材（６）を真空蒸着する。
第２図（ｆ）は第６の工程を示し、レジスト（８）を除
去することによって、レジスト（８）上の不所望な電極
パターン（５）とはんだ材（６）をリフトオフする。
去することによって、レジスト（８）上の不所望な電極
パターン（５）とはんだ材（６）をリフトオフする。
最後に個別電極（２）及び共通電極（３）が形成された
レーザチップ（１）と、斯るヒートシンク（４）を個別
電極（２）と電極パターン（５）が合うように融着し
て、第１図に示すマルチビーム半導体レーザ装置を形成
する。
レーザチップ（１）と、斯るヒートシンク（４）を個別
電極（２）と電極パターン（５）が合うように融着し
て、第１図に示すマルチビーム半導体レーザ装置を形成
する。
本実施例では絶縁膜（７）の膜厚を１μｍ、レジスト
（８）の膜厚を３μｍ、絶縁膜（７）のエッチングまわ
り込みを５μｍ程度としたが、はんだ材（６）の所望膜
厚によって、これらの数値を適宜変えてもよい。
（８）の膜厚を３μｍ、絶縁膜（７）のエッチングまわ
り込みを５μｍ程度としたが、はんだ材（６）の所望膜
厚によって、これらの数値を適宜変えてもよい。
また本実施例でははんだ材（６）を電極パターン（５）
の上に形成して、個別電極（２）と融着させたが、個別
電極（２）の上に予めはんだ材（６）を形成しておい
て、電極パターン（５）と融着させても本考案の効果が
得られるのは勿論である。
の上に形成して、個別電極（２）と融着させたが、個別
電極（２）の上に予めはんだ材（６）を形成しておい
て、電極パターン（５）と融着させても本考案の効果が
得られるのは勿論である。
（ト）考案の効果 本考案装置は、絶縁性ヒートシンクの表面上の隣合うパ
ターン電極間であって且つ該電極と離間した分離溝と対
応する位置に、該パターン電極とで凹部を構成し、融着
時に流出するはんだ材を抑止して隣合う半導体レーザ素
子間の短絡を防止する絶縁膜が形成されているので、融
着時におけるはんだ材の流れ出しによる半導体レーザ素
子間の短絡を防ぐことができる。また、はんだ材の膜厚
を所望の膜厚にすることができるので、短絡事故防止と
同時に、半導体レーザチップとヒートシンクの熱膨張係
数の違いによるレーザチップのストレスの低減も達成で
きる。
ターン電極間であって且つ該電極と離間した分離溝と対
応する位置に、該パターン電極とで凹部を構成し、融着
時に流出するはんだ材を抑止して隣合う半導体レーザ素
子間の短絡を防止する絶縁膜が形成されているので、融
着時におけるはんだ材の流れ出しによる半導体レーザ素
子間の短絡を防ぐことができる。また、はんだ材の膜厚
を所望の膜厚にすることができるので、短絡事故防止と
同時に、半導体レーザチップとヒートシンクの熱膨張係
数の違いによるレーザチップのストレスの低減も達成で
きる。
第１図は本考案装置の一実施例を示す断面図、第２図は
上記実施例装置において、ヒートシンク上に電極パター
ン、はんだ材及び絶縁膜を形成する方法の一例を示す工
程別断面図、第３図は従来装置を示す断面図である。
上記実施例装置において、ヒートシンク上に電極パター
ン、はんだ材及び絶縁膜を形成する方法の一例を示す工
程別断面図、第３図は従来装置を示す断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】分離溝によって互いに電気的に分離されて
なるレーザビームの発生に寄与する接合を有する複数の
独立して駆動可能な半導体レーザ素子で構成され、該複
数の素子の接合側表面に夫々個別電極が形成されてなる
半導体レーザチップと、前記各個別電極に対応した位置
にパターン電極が表面上に夫々形成された絶縁性ヒート
シンクと、を備え、前記各個別電極と該各個別電極に対
応した前記各パターン電極がはんだ材で融着されたマル
チビーム半導体レーザ装置において、前記ヒートシンク
の前記表面上の隣合う前記パターン電極間であって且つ
該電極と離間した前記分離溝と対応する位置に、該パタ
ーン電極とで凹部を構成し、融着時に流出するはんだ材
を抑止して隣合う前記素子間の短絡を防止する絶縁膜が
形成されていることを特徴とするマルチビーム半導体レ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988149845U JPH071812Y2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | マルチビーム半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988149845U JPH071812Y2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | マルチビーム半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270471U JPH0270471U (ja) | 1990-05-29 |
| JPH071812Y2 true JPH071812Y2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=31422448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988149845U Expired - Lifetime JPH071812Y2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | マルチビーム半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071812Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4069463A (en) * | 1976-09-02 | 1978-01-17 | International Business Machines Corporation | Injection laser array |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP1988149845U patent/JPH071812Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0270471U (ja) | 1990-05-29 |
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