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JP4635501B2 - Laser diode package - Google Patents
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JP4635501B2 - Laser diode package - Google Patents

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JP4635501B2 JP2004215072A JP2004215072A JP4635501B2 JP 4635501 B2 JP4635501 B2 JP 4635501B2 JP 2004215072 A JP2004215072 A JP 2004215072A JP 2004215072 A JP2004215072 A JP 2004215072A JP 4635501 B2 JP4635501 B2 JP 4635501B2
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Description

本発明は、ノートPC、小型情報機器システムなどに使用される薄型の半導体レーザパッケージに関するものである。   The present invention relates to a thin semiconductor laser package used for notebook PCs, small information equipment systems, and the like.

ノートPC、小型情報機器システムなどに使用される半導体レーザパッケージは、省スペースの観点から薄型であることが要求されている。ここで、薄型化の要求とは、半導体レーザ(LD)の光軸方向に対して、垂直である面(幅方向と厚さ方向)のどちらか一軸方向の寸法が小さいことの要求である。このような要求に対処するために、Iカットパッケージが用いられている。半導体レーザパッケージは、信頼性を高めるために気密封止構造のパッケージを採用されている。このような気密封止は、キャップをステムに溶接することにより行われており、この形態のパッケージは最も量産性があり、気密性にも優れている。   Semiconductor laser packages used for notebook PCs, small information equipment systems, and the like are required to be thin from the viewpoint of space saving. Here, the thinning requirement is a requirement that a dimension in one uniaxial direction of a surface (width direction or thickness direction) perpendicular to the optical axis direction of the semiconductor laser (LD) is small. In order to cope with such a demand, an I-cut package is used. A semiconductor laser package employs a hermetically sealed package in order to increase reliability. Such hermetic sealing is performed by welding a cap to a stem, and this type of package is most mass-productive and has excellent airtightness.

図7は、特許文献1に記載されているこのような半導体レーザパッケージの例を示す図で、(a)は半導体レーザ実装の状態を示す平面図、(b)は概略の断面図である。図7において、2はステム、3はキャップ、4は半導体レーザ、6、7はリード、10ステムのブロック、13はキャップ3に付設されるカバーガラス、14はリード封止用ガラスである。また、30はワイヤボンディング用のキャピラリィである。   FIG. 7 is a view showing an example of such a semiconductor laser package described in Patent Document 1. FIG. 7A is a plan view showing a state of semiconductor laser mounting, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view. In FIG. 7, 2 is a stem, 3 is a cap, 4 is a semiconductor laser, 6 and 7 are leads, a block of 10 stems, 13 is a cover glass attached to the cap 3, and 14 is a glass for lead sealing. Reference numeral 30 denotes a wire bonding capillary.

図7(b)は、半導体レーザ4をステムのブロック10に実装した後の状態を示している。半導体レーザ4をステムのブロック10に実装する際には、図7(b)の状態からステム2を90度反転させる。そして、正負一対のリード6、7間の間隔Wxを通して、矢視P方向から半導体レーザ4をステムのブロック10に配置して実装していた。図8は、図7に示された半導体レーザパッケージの製造過程の例を示す説明図である。図8(a)はステム2の初期状態、図8(b)はステム2を90度回転させて、LD4をコレット31によりステムのブロック10にダイボンドする状態、図8(c)はキャピラリィ30によりワイヤ11をLD4の電極とリード7をワイヤボンディングする状態、をそれぞれ示している。   FIG. 7B shows a state after the semiconductor laser 4 is mounted on the stem block 10. When the semiconductor laser 4 is mounted on the stem block 10, the stem 2 is inverted by 90 degrees from the state shown in FIG. The semiconductor laser 4 is arranged and mounted on the stem block 10 from the direction of the arrow P through the interval Wx between the pair of positive and negative leads 6 and 7. FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a manufacturing process of the semiconductor laser package shown in FIG. 8A is an initial state of the stem 2, FIG. 8B is a state in which the stem 2 is rotated 90 degrees, and the LD 4 is die-bonded to the block 10 of the stem by the collet 31, and FIG. The state where the wire 11 is bonded to the electrode of the LD 4 and the lead 7 by wire bonding is shown.

半導体レーザパッケージの小型化に伴い、正負の一対のリード6、7間の間隔Wxが狭く設定されてきている。このため、半導体レーザ4をこの間隔Wxからステムのブロック10に挿入することが困難になり、半導体レーザ4をステムのブロック10に実装することができなくなった。図9は、このような問題に対処する例を示す説明図である。図7と同じところには同一の符号を付しており、重複を避けるため説明を省略する。   With the miniaturization of the semiconductor laser package, the interval Wx between the pair of positive and negative leads 6 and 7 has been set narrow. For this reason, it becomes difficult to insert the semiconductor laser 4 into the stem block 10 from the interval Wx, and the semiconductor laser 4 cannot be mounted on the stem block 10. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of dealing with such a problem. The same portions as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted to avoid duplication.

図9の例では、LD4をステムのブロック10に実装する際に、LD4が一対の正負のリード6,7に当たらないようにステムのブロック10aの高さを高くしている。ステムのブロックの高さは通常1.4mmであるが、図9の例では2mmとしている。図8のように、ステムのブロック10の高さが高くなると、LD4の放熱経路が長くなるので、熱抵抗が高くなる(悪くなる)。   In the example of FIG. 9, when the LD 4 is mounted on the stem block 10, the height of the stem block 10 a is increased so that the LD 4 does not hit the pair of positive and negative leads 6, 7. The height of the stem block is normally 1.4 mm, but in the example of FIG. As shown in FIG. 8, when the height of the stem block 10 is increased, the heat dissipation path of the LD 4 is lengthened, so that the thermal resistance is increased (becomes worse).

また、リード6、7の高さは、あまり短いとワイヤの実装ができなくなるので、一般に0.6mm以上必要とされている。通常の半導体レーザパッケージでは、ブロックの高さは1.4mm、熱抵抗25℃/Wである。また、小型の半導体レーザパッケージでは、ブロック高さは前記のように2mm、熱抵抗は30℃/Wである。なお、特許文献2には、ミラーによりLDの出射光の向きを立ち上げるミラーを用いた平面実装型半導体レーザパッケージが記載されている。   In addition, if the height of the leads 6 and 7 is too short, it becomes impossible to mount a wire, so that generally 0.6 mm or more is required. In a normal semiconductor laser package, the block height is 1.4 mm and the thermal resistance is 25 ° C./W. In a small semiconductor laser package, the block height is 2 mm as described above, and the thermal resistance is 30 ° C./W. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes a planar mounting type semiconductor laser package using a mirror that raises the direction of light emitted from the LD using a mirror.

図10は、気密封止構造のパッケージを採用した半導体レーザパッケージ21の例を示す説明図、図11は、図10の構成の断面形状を示す説明図である。図10、図11において、22はステム、23はキャップ、24はステムのブロック、25はステムのフランジ、26はキャップ23に付設されるカバーガラス、27はLD、28はリード、29はワイヤである。光軸はL方向であるものとする。キャップ23はステムのフランジ25に溶接により固定される。この場合には、半導体レーザパッケージ21の薄型化の要求は、光軸方向に対して垂直である一軸のX方向の寸法(幅方向の寸法)が小さいことの要求となる。   FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a semiconductor laser package 21 employing a hermetically sealed package, and FIG. 11 is an explanatory view showing a cross-sectional shape of the configuration of FIG. 10 and 11, 22 is a stem, 23 is a cap, 24 is a stem block, 25 is a flange of the stem, 26 is a cover glass attached to the cap 23, 27 is an LD, 28 is a lead, and 29 is a wire. is there. The optical axis is assumed to be in the L direction. The cap 23 is fixed to the flange 25 of the stem by welding. In this case, the thinning of the semiconductor laser package 21 requires a small dimension in the X direction (dimension in the width direction) that is perpendicular to the optical axis direction.

図11(a)には、半導体レーザパッケージの各部間の寸法A〜Fが示されている。半導体レーザパッケージにおいて、前記薄型であることが要求されるX軸方向の各部材間の寸法A〜Fは、表1のようになる(単位はmm)。ここに、Aはステムのフランジ25の外周とキャップ23の鍔部23aの端部間の寸法(0.15)、Bはキャップ23の鍔部23aとキャップ23の円筒状部の外周間の寸法(0.3)、Cはキャップ23の円筒状部の外周とキャップ23の円筒状部の内周間の寸法(0.15)、Dはキャップ23の円筒状部の内周とステムのブロック24の外側との間の寸法(0.15)、Eはステムのブロック24の外側と内側との間の寸法(0.6)、FはLD27の厚さの寸法(0.15)である。   FIG. 11A shows the dimensions A to F between the respective parts of the semiconductor laser package. In the semiconductor laser package, dimensions A to F between members in the X-axis direction required to be thin are as shown in Table 1 (unit: mm). Here, A is the dimension between the outer periphery of the flange 25 of the stem and the end of the flange 23a of the cap 23 (0.15), and B is the dimension between the flange 23a of the cap 23 and the outer periphery of the cylindrical portion of the cap 23. (0.3), C is the dimension (0.15) between the outer periphery of the cylindrical portion of the cap 23 and the inner periphery of the cylindrical portion of the cap 23, and D is the block of the inner periphery of the cylindrical portion of the cap 23 and the stem 24 is the dimension between the outside of the stem 24 (0.15), E is the dimension between the outside and the inside of the stem block 24 (0.6), and F is the thickness dimension of the LD 27 (0.15). .

Figure 0004635501
Figure 0004635501

表1に示されているように、半導体レーザパッケージ21において、A〜Fの寸法は、放熱特性を良好にしなければならない、などの要因で小さくすることには一定の制約を受けており、合計で1.5mmである。したがって、図10、図11に示された半導体レーザパッケージのX方向寸法は、その2倍の3mmが限界となっており、それよりも小さい寸法にはできない。   As shown in Table 1, in the semiconductor laser package 21, the dimensions of A to F are subject to certain restrictions to be reduced due to factors such as having to improve heat dissipation characteristics. 1.5mm. Therefore, the size in the X direction of the semiconductor laser package shown in FIGS. 10 and 11 is limited to 3 mm, which is twice that size, and cannot be smaller than that.

図11(a)において、LD27の出射光27xの長軸方向は、図11(b)に示されるようにキャップ23の有効径23xの短軸方向(カバーガラス26の幅方向)と同じ方向に形成される。図11(a)のLb、Lcは、LD27の出射光がキャップ23で反射し、パッケージ内に迷光として散乱する外縁の部分を示している。   In FIG. 11A, the major axis direction of the emitted light 27x of the LD 27 is the same as the minor axis direction (width direction of the cover glass 26) of the effective diameter 23x of the cap 23 as shown in FIG. It is formed. Lb and Lc in FIG. 11A indicate outer edge portions where the light emitted from the LD 27 is reflected by the cap 23 and scattered as stray light in the package.

図11(b)に示されているように、LD27の出射光27xの長軸方向は、キャップ23の有効径23xの短軸方向Qに形成されており、キャップ23の有効径23xの短軸方向縁部と、出射光27xの長軸方向の縁部間の長さWaは小さな値になっている。ここで、図11(a)に示されているような反射光Lb、Lcは、出射光27x対して光干渉などの影響を及ぼす、光ケラレという現象が生じる。具体的には、反射光Lb、LcがLD27に戻って、LDのノイズを高めたり、利用するレーザ光内に迷光が混入することにより、半導体レーザの光学特性が劣化してしまうことである。   As shown in FIG. 11B, the major axis direction of the emitted light 27x of the LD 27 is formed in the minor axis direction Q of the effective diameter 23x of the cap 23, and the minor axis of the effective diameter 23x of the cap 23 is formed. The length Wa between the direction edge and the edge in the long axis direction of the outgoing light 27x is a small value. Here, the reflected light Lb, Lc as shown in FIG. 11A causes a phenomenon called optical vignetting, which has an influence such as optical interference on the outgoing light 27x. Specifically, the reflected light Lb, Lc returns to the LD 27 to increase the noise of the LD, or stray light is mixed in the laser light to be used, thereby degrading the optical characteristics of the semiconductor laser.

このため、キャップ23の有効径23xの短軸方向縁部と、出射光27xの縁部間の長さWaは可能な限り大きいことが望ましい。すなわち、Lb、Lcの反射光は、キャップ23の有効径23xの短軸Q方向縁部で反射するので、出射光27xの縁部は、可能な限り有効径23xの長軸P方向の軸心に近い方が光ケラレの影響を避けることができる。   For this reason, it is desirable that the length Wa between the edge in the short axis direction of the effective diameter 23x of the cap 23 and the edge of the emitted light 27x is as large as possible. That is, since the reflected light of Lb and Lc is reflected by the edge of the cap 23 in the short axis Q direction of the effective diameter 23x, the edge of the emitted light 27x is as much as possible the axis of the effective diameter 23x in the major axis P direction. The closer to can avoid the effect of light vignetting.

このように、半導体レーザパッケージにおいては、ユーザから(a)低熱抵抗、(b)パッケージのコストダウン、すなわちミラーレスパッケージ、(c)小型化、(d)気密封止、(e)光ケラレの発生防止が要求されている。   As described above, in the semiconductor laser package, (a) low thermal resistance, (b) cost reduction of the package, that is, mirrorless package, (c) downsizing, (d) hermetic sealing, (e) optical vignetting Prevention of occurrence is required.

特開2004−31900号公報JP 2004-31900 A 特開2002−32918号公報JP 2002-32918 A

最近のノートPCのような情報機器の小型化に伴い、半導体レーザパッケージに対して一層の薄型化の要請がなされてきている。その寸法の具体例として、幅方向で2mm程度のものが要求されている。このため、幅方向の寸法が最小でも3mmである、特許文献1のようなIカットパッケージでは対応できないという問題があった。   With the recent miniaturization of information equipment such as notebook PCs, there has been a demand for further thinning of semiconductor laser packages. As a specific example of the dimension, a dimension of about 2 mm in the width direction is required. For this reason, there is a problem that the I-cut package as disclosed in Patent Document 1 in which the dimension in the width direction is at least 3 mm cannot be used.

なお、図8のように、LDを実装するステムのブロックを高くすると、熱抵抗が増大してLDの動作特性が低下するという問題があった。さらに、特許文献2のようなミラーを用いる構成では、ミラー部品のコストが高くなるという問題があった。   As shown in FIG. 8, when the stem block on which the LD is mounted is increased, there is a problem that the thermal resistance increases and the operating characteristics of the LD deteriorate. Furthermore, in the configuration using the mirror as in Patent Document 2, there is a problem that the cost of the mirror parts increases.

また、図10、図11の構成では、LD27の出射光27xの長軸方向は、キャップ23の有効径23xの短軸方向(カバーガラス26の幅方向)と同じ方向に形成されている。このため、出射光27xの長軸方向の縁部がキャップ23の短軸方向の縁部に近接し、前記光ケラレの影響を避けるための短軸方向の有効径のマージン(Wa)が限られているという問題があった。   10 and 11, the major axis direction of the emitted light 27x of the LD 27 is formed in the same direction as the minor axis direction (the width direction of the cover glass 26) of the effective diameter 23x of the cap 23. For this reason, the edge in the major axis direction of the outgoing light 27x is close to the edge in the minor axis direction of the cap 23, and the margin (Wa) of the effective diameter in the minor axis direction to avoid the influence of the light vignetting is limited. There was a problem that.

なお、出射光27xの長軸方向の大きさを小さくすれば光ケラレの影響を避けることができるが、LDの量産性が悪くなるという問題が生じる。このように、従来の半導体レーザパッケージの構成では、前記(a)低熱抵抗、(b)ミラーレスパッケージ、(c)小型化、(d)気密封止、(e)光ケラレの影響防止、というユーザの要求に対応できないという問題があった。   Note that if the size of the outgoing light 27x in the major axis direction is reduced, the influence of optical vignetting can be avoided, but there is a problem that the mass productivity of the LD deteriorates. As described above, in the configuration of the conventional semiconductor laser package, (a) low thermal resistance, (b) mirrorless package, (c) downsizing, (d) hermetic sealing, and (e) prevention of influence of optical vignetting. There was a problem that the user's request could not be met.

本発明は上記のような問題に鑑み、薄型で低コスト、かつ光ケラレの影響を避けるためのマージンを拡大して、前記(a)〜(e)の要求に対応できる半導体レーザパッケージの提供を目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a semiconductor laser package that is thin, low-cost, expands a margin for avoiding the effects of optical vignetting, and can meet the requirements (a) to (e). Objective.

上記目的を達成するために、本発明の半導体レーザパッケージは、第1のLD電極および第2のLD電極を有する半導体レーザと、半導体レーザが固着されるサブマウント基板と、サブマウント基板が固着されるステムと、ステムに設けられた第1および第2のリードと、カバーガラスが付設され、ステムと反対側に出射される半導体レーザからの出射光の長軸方向を有効径の長軸方向とし、ステムに固着されて半導体レーザおよびサブマウント基板を気密封止するキャップとを備え、第1のリードがステムの第1の面に溶接されてステムと導通され、第2のリードが、それぞれ独立にステムの第1の面からそれと対向する第2の面へと貫通して設けられてステムと絶縁され、サブマウント基板が第1のリードと第2のリードとの間でかつステムの第2の面に固着され、半導体レーザがサブマウント基板の第1のリード側にある側面に固着され、第1のLD電極がサブマウント基板との固着面に設けられてサブマウント基板と直接的に電気接続され、半導体レーザのサブマウント基板との固着面と対向する面に設けられた第2のLD電極からサブマウント基板への電気接続が、半導体レーザからの出射光の光出射口よりもステム側に配置される第1のワイヤを介して行われ、サブマウント基板から第1のリードへの電気接続が必要な場合には、サブマウント基板において、第1のLD電極の固着面とステムへの固着面とを接続する第1の導電パターンが第1のワイヤの接合部と絶縁されて形成され、サブマウント基板から第2のリードへの電気接続が、サブマウント基板のステムとの固着面と対向する上面でかつ半導体レーザの光出射口よりも第2のリード側に配置される第2のワイヤを介してステムと絶縁されて行われたことを特徴とする。この構成によれば、ユーザからの半導体レーザパッケージに対する(a)低熱抵抗、(b)ミラーレスパッケージ、(c)小型化、(d)気密封止、の要求に対処することができる。さらにこの構成によればキャップの有効径に対する光ケラレのマージンが拡大され、かつ半導体レーザの出射光の光路に導電部材が存在しないので、(e)光ケラレの影響を除去し、半導体レーザの光学特性の劣化を防止することができる。 In order to achieve the above object, a semiconductor laser package according to the present invention includes a semiconductor laser having a first LD electrode and a second LD electrode, a submount substrate to which the semiconductor laser is fixed, and a submount substrate. Stem, first and second leads provided on the stem, a cover glass, and the major axis direction of the emitted light from the semiconductor laser emitted to the opposite side of the stem is the major axis direction of the effective diameter And a cap fixed to the stem to hermetically seal the semiconductor laser and the submount substrate , the first lead is welded to the first surface of the stem and is electrically connected to the stem, and the second leads are independent of each other. Is provided penetrating from the first surface of the stem to the second surface opposite to the stem to be insulated from the stem, and the submount substrate is interposed between the first lead and the second lead. The semiconductor laser is fixed to the side surface on the first lead side of the submount substrate, the first LD electrode is provided on the fixed surface with the submount substrate, and the submount substrate is fixed to the second surface of the submount substrate. The electrical connection from the second LD electrode provided on the surface facing the fixing surface of the semiconductor laser to the submount substrate directly from the second LD electrode to the submount substrate is a light emission port of the emitted light from the semiconductor laser. When the electrical connection from the submount substrate to the first lead is required via the first wire arranged on the stem side, the first LD electrode fixing surface on the submount substrate. And a first conductive pattern that connects the surface to be fixed to the stem is insulated from the joint portion of the first wire, and an electrical connection from the submount substrate to the second lead is connected to the stem of the submount substrate. Through the second wire than the fixing surface and a facing upper surface and the light exit of the semiconductor laser is disposed on the second lead side, characterized in that took place is insulated from the stem. According to this configuration, it is possible to meet the requirements of (a) low thermal resistance, (b) mirrorless package, (c) downsizing, and (d) hermetic sealing with respect to the semiconductor laser package from the user. Further , according to this configuration, the margin of optical vignetting with respect to the effective diameter of the cap is expanded , and there is no conductive member in the optical path of the emitted light of the semiconductor laser. It is possible to prevent deterioration of characteristics.

本発明の半導体レーザパッケージは、(a)低熱抵抗、(b)ミラーレスパッケージ、(c)小型化、(d)気密封止、を実現することができる。また、(e)光ケラレに起因する半導体レーザの光学特性の劣化を防止することができる。   The semiconductor laser package of the present invention can realize (a) low thermal resistance, (b) mirrorless package, (c) downsizing, and (d) hermetic sealing. Further, (e) it is possible to prevent the deterioration of the optical characteristics of the semiconductor laser due to optical vignetting.

以下図に基づいて本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる構成を示す説明図である。図1(a)において、半導体レーザパッケージ1は、ステム2、キャップ3、LD4、LD4を実装するサブマウント用の基板5、正負一対のリード、この例では、アノード用リード6、カソード用リード7、ワイヤ11を有している。LD4は基板5に半田材料A、例えば融点が283℃の金錫で固着される。基板5のステム2に対する載置面には、図2で説明するような適宜の導電パターンのメタライズ、例えば金パターンが施されている。ここで、基板5は、図2に示すようにほぼ直方体状のさいころ形状としている。図1(a)の例では、ステム2に形成された貫通孔を通るカソード用リードと、ステム2に溶接されるアノード用リード6との2本のリードが、ステム2に設けられている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a semiconductor laser package 1 includes a stem 2, a cap 3, an LD4, a submount substrate 5 on which LD4 is mounted, a pair of positive and negative leads, in this example, an anode lead 6 and a cathode lead 7. The wire 11 is provided. The LD 4 is fixed to the substrate 5 with a solder material A, for example, gold tin having a melting point of 283 ° C. The mounting surface of the substrate 5 with respect to the stem 2 is provided with an appropriate conductive pattern metallization, for example, a gold pattern, as illustrated in FIG. Here, the substrate 5 has a substantially rectangular parallelepiped die shape as shown in FIG. In the example of FIG. 1A, two leads, a cathode lead that passes through a through hole formed in the stem 2 and an anode lead 6 that is welded to the stem 2, are provided on the stem 2.

また、ステム2の上には、半田材料Aよりも融点が低い適宜の半田材料B、例えば融点が221℃の銀錫を塗布する。LD4は両面電極として、一方の電極は、基板5、ステム2に形成された導電パターンを通り、一方のアノード用リード6に導電接続される。また、LD4の他方の電極は、基板5の上面に形成された導電パターン、ワイヤ11を通り、他方のカソード用リード7に導電接続される。このように、図1(a)はアノードコモン用の半導体レーザパッケージの構成としている。   On the stem 2, an appropriate solder material B having a melting point lower than that of the solder material A, for example, silver tin having a melting point of 221 ° C. is applied. The LD 4 is a double-sided electrode, and one electrode passes through a conductive pattern formed on the substrate 5 and the stem 2 and is conductively connected to one anode lead 6. The other electrode of the LD 4 is conductively connected to the other cathode lead 7 through the conductive pattern and wire 11 formed on the upper surface of the substrate 5. As described above, FIG. 1A shows a configuration of a semiconductor laser package for the anode common.

図1(b)は、LD4の出射光4xとキャップ3の有効径3xとの関係を示す説明図である。図1(b)に示されているように、LD4の出射光の長軸方向は、キャップ3の有効径3xの長軸方向Pに形成されている。このため、キャップ3の有効径3xの短軸方向Q縁部と、出射光4xの短軸方向の縁部間の長さWbは、図11(b)の例よりも拡大されている。すなわち、前記光ケラレの影響を避けるために、キャップ3の有効径3xに対するマージンを大きくできる。したがって、LD4の出射光に対する光干渉などの発生が防止できるので、LD4の動作特性を向上させることができる。   FIG. 1B is an explanatory diagram showing the relationship between the emitted light 4x of the LD 4 and the effective diameter 3x of the cap 3. As shown in FIG. As shown in FIG. 1B, the long axis direction of the light emitted from the LD 4 is formed in the long axis direction P of the effective diameter 3 x of the cap 3. For this reason, the length Wb between the short axis direction Q edge part of the effective diameter 3x of the cap 3 and the short axis direction edge part of the emitted light 4x is expanded more than the example of FIG.11 (b). That is, in order to avoid the influence of the light vignetting, the margin for the effective diameter 3x of the cap 3 can be increased. Therefore, the occurrence of optical interference with the light emitted from the LD 4 can be prevented, and the operating characteristics of the LD 4 can be improved.

LD4を実装する基板5は、コストダウンを図るために、次の順序で製造している。(1)基板の焼成。(2)LD実装面を研磨する。この処理ではLD実装面を表面粗さRa0.2um以下/Ry1.5um以下とする。この粗さは研磨しないと形成できない。このように、精密な研磨を行うのは、LDの実装面が荒れていると半田付けが良好に行えず、放熱性が悪くなるためである。なお、基板のLD実装面以外では、研磨を行わず基板の切断面をそのまま用いることでコストダウンを図っている。(3)LD実装面のメタライズ処理。(4)LD実装面以外の2面のメタライズ処理。(3)、(4)の処理は、図2で説明する。   The substrate 5 on which the LD 4 is mounted is manufactured in the following order in order to reduce the cost. (1) Firing of the substrate. (2) Polish the LD mounting surface. In this process, the LD mounting surface is made to have a surface roughness Ra of 0.2 μm or less / Ry 1.5 μm or less. This roughness cannot be formed without polishing. The reason why the polishing is performed in this manner is that if the mounting surface of the LD is rough, soldering cannot be performed satisfactorily and the heat dissipation performance is deteriorated. In addition, costs are reduced by using the cut surface of the substrate as it is without polishing other than the LD mounting surface of the substrate. (3) Metalization processing of the LD mounting surface. (4) Metalization processing on two surfaces other than the LD mounting surface. The processes (3) and (4) will be described with reference to FIG.

図2は、基板5のメタライズの例を示す説明図である。基板5の材料は、SiC(炭化珪素)、あるいはAlN(窒化アルミニウム)のような絶縁性があり、熱伝導率が高いものが用いられている。このような焼結材は、熱伝導が良好な絶縁物なので放熱特性が向上し、LD4の温度上昇に起因する特性劣化を防止することができる。このように、図1で説明した例では、熱抵抗が小さく気密性の高い半導体レーザパッケージを得ることができる。図2(a)は基板5の平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は底面図である。15はメタライズA、16はメタライズB、17はメタライズAとメタライズBとを分離する絶縁帯である。図2の例では、メタライズは基板の上面、下面、側面の3面に施されている。   FIG. 2 is an explanatory view showing an example of metallization of the substrate 5. The substrate 5 is made of a material having insulating properties such as SiC (silicon carbide) or AlN (aluminum nitride) and high thermal conductivity. Since such a sintered material is an insulator having good heat conduction, the heat dissipation characteristics are improved, and the characteristic deterioration due to the temperature rise of the LD 4 can be prevented. As described above, in the example described with reference to FIG. 1, a semiconductor laser package with low thermal resistance and high airtightness can be obtained. 2A is a plan view of the substrate 5, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a bottom view. 15 is a metallization A, 16 is a metallization B, and 17 is an insulating band that separates the metallization A and the metallization B. In the example of FIG. 2, the metallization is applied to three surfaces of the upper surface, the lower surface, and the side surface of the substrate.

LD4の一方電極は、導電部材4aにより基板側面に形成されたメタライズB(16)と接続される。メタライズB(16)は、基板5の側面と上面に連続して形成されている。このため、基板5の上面に形成されたメタライズB(16)にワイヤ11をワイヤボンディングすることにより、図1(a)で示したようにLD4の一方電極は、一対のリードの一方のカソード用リード7に導電接続される。また、LD4の他方電極は、基板5の側面と底面に連続して形成されているメタライズA(15)に接続される。基板5の底面に形成されたメタライズA(15)は、ステム2の上面に形成されアノード用リード6と導電接続される適宜の導電パターンと接続される。このような導電経路を介してLD4の他方電極は、一対のリードの他方のアノード用リード6と導電接続される。   One electrode of the LD 4 is connected to the metallized B (16) formed on the side surface of the substrate by the conductive member 4a. The metallized B (16) is continuously formed on the side surface and the upper surface of the substrate 5. For this reason, by wire-bonding the wire 11 to the metallized B (16) formed on the upper surface of the substrate 5, as shown in FIG. 1A, one electrode of the LD 4 is used for one cathode of a pair of leads. Conductive connection is made to the lead 7. The other electrode of the LD 4 is connected to the metallization A (15) formed continuously on the side surface and the bottom surface of the substrate 5. The metallization A (15) formed on the bottom surface of the substrate 5 is connected to an appropriate conductive pattern formed on the top surface of the stem 2 and conductively connected to the anode lead 6. The other electrode of the LD 4 is conductively connected to the other anode lead 6 of the pair of leads through such a conductive path.

次に、図1の構成の半導体レーザパッケージの製造方法について説明する。最初に基板5にメタライズ処理を施し、半田材料Aを塗布する。基板5に半導体レーザ4を配置して基板5を熱処理し、前記半田材料AによりLD4を基板5に固着する。次に、基板5の上面に形成されているメタライズB(16)に、ワイヤ11をワイヤボンディングで接続する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor laser package having the configuration shown in FIG. 1 will be described. First, the substrate 5 is subjected to metallization and the solder material A is applied. The semiconductor laser 4 is disposed on the substrate 5 and the substrate 5 is heat-treated, and the LD 4 is fixed to the substrate 5 with the solder material A. Next, the wire 11 is connected to the metallization B (16) formed on the upper surface of the substrate 5 by wire bonding.

ステム2に、融点が半田材料Aよりも低い半田材料B、例えば、融点が221℃の銀錫を塗布して基板5を載置する。この状態で熱処理することにより、ステム2に基板5を固着する。銀錫のような半田材料Bに代えて、熱硬化接着剤やUV硬化接着剤でも良い。発光点の位置精度が特別に必要である場合は、メタライズB(16)のワイヤボンディング位置にプローブをあてて、LD4を発光させ、直接発光点を観察しながら、配置することも可能である。   The substrate 5 is placed on the stem 2 by applying a solder material B having a melting point lower than that of the solder material A, for example, silver tin having a melting point of 221 ° C. The substrate 5 is fixed to the stem 2 by heat treatment in this state. Instead of the solder material B such as silver tin, a thermosetting adhesive or a UV curable adhesive may be used. When the position accuracy of the light emitting point is specially required, the probe can be applied to the wire bonding position of the metallization B (16) to emit light from the LD 4, and the light emitting point can be arranged while directly observing the light emitting point.

この例では、先に融点の高い半田材料Aの金錫によりLD4を基板5に半田付する。次に、半田材料Aの金錫よりも融点が50℃以上低い半田材料Bの銀錫で基板5をステム2に半田付する。この際に、半田材料Bの銀錫の融点は、半田材料Aの金錫の融点よりも50℃以上低いので、先に半田付したLD4の半田が溶融することはない。このため、LD4の位置ずれによる精度低下を防止することができる。また、この例では、熱処理は2回だけになっているので、LD4に加わる熱負荷が少なく信頼性を向上させることができる。   In this example, the LD 4 is first soldered to the substrate 5 with gold tin of the solder material A having a high melting point. Next, the substrate 5 is soldered to the stem 2 with silver tin of the solder material B whose melting point is 50 ° C. or more lower than that of the gold tin of the solder material A. At this time, since the melting point of silver tin of the solder material B is 50 ° C. or more lower than the melting point of gold tin of the solder material A, the solder of the LD 4 soldered first does not melt. For this reason, it is possible to prevent a decrease in accuracy due to the displacement of the LD 4. In this example, since the heat treatment is performed only twice, the heat load applied to the LD 4 is small, and the reliability can be improved.

図1の例では、LD4の一方電極のカソードは、LD4の出射光の光路と直交する方向にワイヤ11でカソード用リード7に接続されている。また、LD4の他方電極のアノードは、LD4の出射光の光路の下側に形成される導電パターンを通してアノード用リード6に導電接続されている。したがって、図1の半導体レーザパッケージにおいては、LD4の両面電極の導電部材はLD4の出射光の光路の妨げとならないように配置されるので、導電部材による光ケラレの発生を防止できる利点がある。また、図1の構成は、LD4の出射光の向きを立ち上げるミラーが不要なのでミラーレスの構成であり、半導体レーザパッケージのコストを低減することができる。   In the example of FIG. 1, the cathode of one electrode of the LD 4 is connected to the cathode lead 7 by a wire 11 in a direction orthogonal to the optical path of the emitted light of the LD 4. The anode of the other electrode of the LD 4 is conductively connected to the anode lead 6 through a conductive pattern formed on the lower side of the optical path of the emitted light from the LD 4. Therefore, in the semiconductor laser package of FIG. 1, since the conductive members of the double-sided electrodes of the LD 4 are arranged so as not to interfere with the optical path of the emitted light of the LD 4, there is an advantage that the occurrence of optical vignetting by the conductive members can be prevented. Further, the configuration of FIG. 1 is a mirrorless configuration because a mirror for raising the direction of the emitted light of the LD 4 is not required, and the cost of the semiconductor laser package can be reduced.

なお、図1において、カバーガラス13が付設されたキャップ3により、LD4をパッケージ化する際に、必要であれば、キャップ3およびLD4が実装されたステム2を洗浄する。これは、半田材料、熱硬化接着剤、UV硬化接着剤などでステム2に基板12を固着する際に発生した不純物を除去するためである。また、カバーガラスをキャップ内面に接着材などで付設する際に付着した不純物も除去する。その後、キャップ3をステム2上面に溶接する。このような処理により、高い精度でLD4を気密封止する半導体レーザパッケージを得ることができる。図1の例では、基板5を立方体形状(さいころ形状)として、ステム2に固着しているので、LD4の実装部材の高さが高くならず、熱抵抗を低減させることができる。   In FIG. 1, when packaging the LD 4 with the cap 3 to which the cover glass 13 is attached, if necessary, the stem 2 on which the cap 3 and the LD 4 are mounted is washed. This is to remove impurities generated when the substrate 12 is fixed to the stem 2 with a solder material, a thermosetting adhesive, a UV curing adhesive, or the like. Further, impurities attached when the cover glass is attached to the inner surface of the cap with an adhesive or the like are also removed. Thereafter, the cap 3 is welded to the upper surface of the stem 2. By such processing, a semiconductor laser package that hermetically seals the LD 4 with high accuracy can be obtained. In the example of FIG. 1, since the substrate 5 has a cubic shape (dice shape) and is fixed to the stem 2, the height of the mounting member of the LD 4 does not increase, and the thermal resistance can be reduced.

図3は、本発明の異なる実施形態を分解して示す説明図である。図1と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図3の例では、カソード用リード7もステム2に形成された封止穴に挿入されており、図示を省略したリード封止用ガラス14で固定される。8は接地用リードである。半導体レーザパッケージ1aは、LD4をサブマウント用の基板5に実装している。LD4は両面電極として、LD4のアノードはワイヤ12とワイヤボンディングで接続されており、LD4のカソードはワイヤ11とワイヤボンディングで接続されている。なお、図3の例でも、アノード用リード6、カソード用リード7は例示であり、6、7は正負一対のリードであれば良い。   FIG. 3 is an exploded view showing a different embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the example of FIG. 3, the cathode lead 7 is also inserted into a sealing hole formed in the stem 2, and is fixed with a lead sealing glass 14 (not shown). Reference numeral 8 denotes a grounding lead. In the semiconductor laser package 1a, the LD 4 is mounted on the substrate 5 for submount. LD4 is a double-sided electrode, the anode of LD4 is connected to wire 12 by wire bonding, and the cathode of LD4 is connected to wire 11 by wire bonding. In the example of FIG. 3 also, the anode lead 6 and the cathode lead 7 are examples, and 6 and 7 may be a pair of positive and negative leads.

図4は、図3に示した例の基板5のメタライズの例を示す説明図である。図4(a)は基板5の平面図、図4(b)は側面図、図4(c)は底面図である。18はメタライズC、19はメタライズD、20はメタライズE,17はメタライズAとメタライズBとを分離する絶縁帯である。LD4の一方電極は、導電部材4bにより基板側面に形成されたメタライズD(19)と接続される。図4の例では、メタライズは基板の上面と側面の2面に形成される。   FIG. 4 is an explanatory view showing an example of metallization of the substrate 5 in the example shown in FIG. 4A is a plan view of the substrate 5, FIG. 4B is a side view, and FIG. 4C is a bottom view. 18 is a metallized C, 19 is a metallized D, 20 is a metallized E, and 17 is an insulating band separating metallized A and metallized B. One electrode of the LD 4 is connected to the metallization D (19) formed on the side surface of the substrate by the conductive member 4b. In the example of FIG. 4, the metallization is formed on two surfaces, the upper surface and the side surface of the substrate.

メタライズD(19)は、基板5の側面と上面に連続して形成されている。このため、基板5の上面に形成されたメタライズD(19)にワイヤ11をワイヤボンディングすることにより、図3で示したようにLD4の一方電極は、一対のリードの一方のアノード用リード6に導電接続される。また、LD4の他方電極は、基板5の側面と上面に連続して形成されているメタライズC(18)に接続される。基板5の上面に形成されたメタライズC(18)にワイヤ12をワイヤボンディングすることにより、図3で示したようにLD4の他方電極は、一対のリードの他方のカソード用リード7に導電接続される。   The metallization D (19) is continuously formed on the side surface and the upper surface of the substrate 5. Therefore, by wire-bonding the wire 11 to the metallized D (19) formed on the upper surface of the substrate 5, as shown in FIG. 3, one electrode of the LD 4 is connected to one anode lead 6 of the pair of leads. Conductive connection. The other electrode of the LD 4 is connected to the metallization C (18) formed continuously on the side surface and the upper surface of the substrate 5. By wire-bonding the wire 12 to the metallized C (18) formed on the upper surface of the substrate 5, the other electrode of the LD 4 is conductively connected to the other cathode lead 7 of the pair of leads as shown in FIG. The

基板5の底面に形成されたメタライズE(20)は、基板5をステム2に固定するためにのみ機能し、ステム2とは導電接続されない。したがって、図3の例では基板5がステム2に対してフローティングされた状態でパッケージされる。図3の例も、基板5へのLD4の実装、および基板5のステム2への実装は、図1で説明したと同様に、半田材料A、半田材料Aよりも融点が低い半田材料Bにより2回の熱処理により半導体レーザパッケージが製造される。このため、LD4に対する熱負荷が少なくなり、LD4の動作特性の劣化を防止することができる。なお、サブマウント用の基板5にメタライズされる導電材料は、金(Au)の外に、チタン(Ti)、白金(Pt)などを用いることができる。   The metallized E (20) formed on the bottom surface of the substrate 5 functions only to fix the substrate 5 to the stem 2, and is not conductively connected to the stem 2. Therefore, in the example of FIG. 3, the substrate 5 is packaged in a floating state with respect to the stem 2. In the example of FIG. 3 as well, the mounting of the LD 4 on the substrate 5 and the mounting of the substrate 5 on the stem 2 are performed by the solder material A and the solder material B having a melting point lower than that of the solder material A, as described in FIG. A semiconductor laser package is manufactured by two heat treatments. For this reason, the thermal load on the LD 4 is reduced, and deterioration of the operating characteristics of the LD 4 can be prevented. In addition to the gold (Au), titanium (Ti), platinum (Pt), or the like can be used as the conductive material metallized on the submount substrate 5.

図3の構成においても、LD4の両面電極と接続されるワイヤ11、12は光路と直交する面にワイヤボンディングされるので、ワイヤ11、12の導電部材はLD4の出射光の光路の妨げにならない。このため、サブマウント用の基板5にLD4を実装したフローティング用パッケージを構成した際に、光ケラレの発生を防止することができる。また、図3の構成においても、図1と同様にLD4の出射光の長軸方向は、キャップ3の有効径3xの長軸方向Pに形成されている。このため、キャップの有効径に対する光ケラレのマージンを拡大することができる。   Also in the configuration of FIG. 3, the wires 11 and 12 connected to the double-sided electrodes of the LD 4 are wire-bonded to the surface orthogonal to the optical path, so the conductive members of the wires 11 and 12 do not interfere with the optical path of the emitted light of the LD 4. . For this reason, when a floating package in which the LD 4 is mounted on the submount substrate 5 is configured, the occurrence of optical vignetting can be prevented. Also in the configuration of FIG. 3, the major axis direction of the light emitted from the LD 4 is formed in the major axis direction P of the effective diameter 3 x of the cap 3 as in FIG. 1. For this reason, the margin of optical vignetting with respect to the effective diameter of the cap can be expanded.

図5は、図3の例の半導体レーザパッケージの断面を示す説明図である。図8において、図3と同じところには同一の符号を付している。ここで、A〜Eの各部間の寸法(mm)が表2に示されている。Aはステムのフランジ2aの外周とキャップ3の鍔部3aの端部間の寸法(0.15)、Bはキャップ3の鍔部3aとキャップ3の円筒状部の外周間の寸法(0.3)、Cはキャップ3の円筒状部の外周とキャップ3の円筒状部の内周間の寸法(0.15)、Dはキャップ3の円筒状部の内周とサブマウント用の基板5の外周間の寸法(0.15)、Eはサブマウント用の基板5の外周とLD4の中心間の寸法(0.65)である。   FIG. 5 is an explanatory view showing a cross section of the semiconductor laser package of the example of FIG. In FIG. 8, the same parts as those in FIG. Here, the dimension (mm) between each part of AE is shown in Table 2. A is a dimension (0.15) between the outer periphery of the flange 2a of the stem and the end of the flange part 3a of the cap 3, and B is a dimension between the outer periphery of the flange part 3a of the cap 3 and the cylindrical part of the cap 3 (0. 3) and C are dimensions (0.15) between the outer periphery of the cylindrical portion of the cap 3 and the inner periphery of the cylindrical portion of the cap 3, and D is the inner periphery of the cylindrical portion of the cap 3 and the substrate 5 for submount. The dimension between the outer peripheries (0.15) and E is the dimension between the outer perimeter of the submount substrate 5 and the center of the LD 4 (0.65).

Figure 0004635501
Figure 0004635501

表2に示されているように、A〜Eの合計寸法は、1.4mmであり、半導体レーザパッケージの全体の幅方向寸法は2.8mmとなる。したがって、図10(a)に示されているような、従来の半導体レーザパッケージのA〜Dの寸法制約をそのまま用いても、3mmから2.8mmに薄型化が実現できた。従来の図10(a)の構成では、ステムのブロック24の側面にLD27を固着して、LD27の出射光27xの長軸方向は、図10(b)に示されるようにキャップ23の有効径23xの短軸方向(カバーガラス26の幅方向)と同じ方向に形成していた。すなわち、ステムのブロック24の厚さとLD27の厚さが加算されていたので、半導体レーザパッケージの幅方向寸法が増大して薄型化が困難であった。   As shown in Table 2, the total dimension of A to E is 1.4 mm, and the overall width direction dimension of the semiconductor laser package is 2.8 mm. Therefore, even if the dimensional restrictions A to D of the conventional semiconductor laser package as shown in FIG. 10A are used as they are, the thickness can be reduced from 3 mm to 2.8 mm. 10A, the LD 27 is fixed to the side surface of the stem block 24, and the major axis direction of the emitted light 27x of the LD 27 is the effective diameter of the cap 23 as shown in FIG. It was formed in the same direction as the short axis direction of 23x (the width direction of the cover glass 26). That is, since the thickness of the stem block 24 and the thickness of the LD 27 are added, the width direction dimension of the semiconductor laser package is increased, making it difficult to reduce the thickness.

これに対して、図5の構成では、図1(b)で説明したように、LD4の出射光の長軸方向は、キャップ3の有効径の長軸方向に形成されるようにLD4を基板5にサブマウントしている。このため、半導体レーザパッケージの幅方向の寸法は、基板5の幅の寸法を考慮すれば足り、LD4の寸法については、基板5の幅の寸法内に固着されているので考慮する必要がない。したがって、図10(b)の構成と対比して半導体レーザパッケージの薄型化が可能となっている。   On the other hand, in the configuration of FIG. 5, as described in FIG. 1B, the LD 4 is mounted on the substrate so that the long axis direction of the emitted light of the LD 4 is formed in the long axis direction of the effective diameter of the cap 3. 5 is sub-mounted. For this reason, the dimension in the width direction of the semiconductor laser package only needs to take the width dimension of the substrate 5 into consideration, and the dimension of the LD 4 need not be considered because it is fixed within the width dimension of the substrate 5. Therefore, the semiconductor laser package can be made thinner as compared with the configuration of FIG.

また、図8で説明したようなLDを実装するステムのブロックの高さを高くしなくて良いので、熱抵抗が低減した。例えば、図8で説明した従来の半導体レーザパッケージの熱抵抗は30℃/Wであるが、図5の例では熱抵抗は25℃/Wである。なお、図5の構成により、カバーガラス13の有効径と、そこを通過するLD4の出射光のビーム径とのギャップも、X、Y平面均等にマージンを拡大する事ができた。   Further, since the height of the stem block for mounting the LD as described in FIG. 8 does not have to be increased, the thermal resistance is reduced. For example, the thermal resistance of the conventional semiconductor laser package described in FIG. 8 is 30 ° C./W, but in the example of FIG. 5, the thermal resistance is 25 ° C./W. With the configuration shown in FIG. 5, the margin between the effective diameter of the cover glass 13 and the beam diameter of the emitted light from the LD 4 passing therethrough can be expanded evenly in the X and Y planes.

図6は、本発明の他の実施形態を示す概略の斜視図である。図6において、サブマウント用のバー状の基板5aには、複数のLD4を実装する。基板5aの材料として、例えばAlN(窒化アルミニウム)あるいはSiC(炭化珪素)からなる焼結材を用いる。サブマウント用の基板5aに複数のLD4を実装する構成は、図1で説明したと同様の導電部材および半田材料を用いる構成とする。この場合も、基板5aを焼成してからLD4の実装面のみを研磨する。その後、LD4の所定の部分にメタライズを施し、基板5aとの接合面には半田材料Aを塗布する。   FIG. 6 is a schematic perspective view showing another embodiment of the present invention. In FIG. 6, a plurality of LDs 4 are mounted on a sub-mount bar-shaped substrate 5a. As a material for the substrate 5a, for example, a sintered material made of AlN (aluminum nitride) or SiC (silicon carbide) is used. The configuration in which the plurality of LDs 4 are mounted on the submount substrate 5a is a configuration using the same conductive member and solder material as described in FIG. Also in this case, only the mounting surface of the LD 4 is polished after firing the substrate 5a. Thereafter, metallization is applied to a predetermined portion of the LD 4 and a solder material A is applied to the joint surface with the substrate 5a.

次に基板5aを熱処理してLD4を基板5aに固着する。そして、LD4のメタライズされた面でワイヤ11をワイヤボンディングで接続する。上記一連の処理が終了してから、ダイシングでLD4が実装された基板5aを直方体状にチップ化する。この際に、基板5aの裏面5xにダイシング用の細溝を形成しておくと、ダイシングを円滑に行うことができる。このようにチップ化した処理を行うことにより、大量の半導体レーザパッケージを迅速に作製することが可能となる。LD4を実装してチップ化したサブマウント用の基板5aは、図1で説明したように、半田材料Aの金錫よりも融点が低い半田材料B、例えば銀錫により熱処理してステムに固着する。   Next, the substrate 5a is heat-treated to fix the LD 4 to the substrate 5a. Then, the wire 11 is connected by wire bonding on the metallized surface of the LD 4. After the series of processes is completed, the substrate 5a on which the LD 4 is mounted is formed into a cuboid chip by dicing. At this time, if dicing grooves are formed on the back surface 5x of the substrate 5a, dicing can be performed smoothly. By performing the chip processing in this way, a large amount of semiconductor laser packages can be rapidly manufactured. As described with reference to FIG. 1, the submount substrate 5a mounted with the LD 4 in a chip is heat-treated with a solder material B having a melting point lower than that of the gold tin of the solder material A, for example, silver tin, and is fixed to the stem. .

光源のLDとしては、例えば窒化物半導体レーザを用いることができる。光源として窒化物半導体レーザを用いた場合には、本発明の半導体レーザパッケージは気密封止の度合いが高いので、窒化物半導体レーザの寿命を長くすることができる。また、発光層に
InXAlYGa1-X-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y≦1)
を用いた窒化物系半導体発光素子を光源に用いることもできる。
For example, a nitride semiconductor laser can be used as the LD of the light source. When a nitride semiconductor laser is used as the light source, the semiconductor laser package of the present invention has a high degree of hermetic sealing, so that the lifetime of the nitride semiconductor laser can be extended. Further, In X Al Y Ga 1-XY N (0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1, X + Y ≦ 1) is applied to the light emitting layer.
A nitride-based semiconductor light-emitting device using can also be used as a light source.

以上説明したように、本発明によれば、薄型で低コスト、かつ光ケラレの影響を避ける構成とした半導体レーザパッケージを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor laser package that is thin, low-cost, and configured to avoid the influence of optical vignetting.

本発明の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment of this invention. 図1の基板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the board | substrate of FIG. 本発明の他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of this invention. 図3の基板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the board | substrate of FIG. 本発明の各寸法例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each dimension example of this invention. 本発明の他の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows other embodiment of this invention. 従来例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a prior art example. 図7の製造過程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing process of FIG. 従来例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a prior art example. 半導体レーザパッケージの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a semiconductor laser package. 図10の断面形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional shape of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a・・・半導体レーザパッケージ、2・・・ステム、3・・・キャップ、4・・・半導体レーザ(LD)、5、5a・・・サブマウント用の基板、6・・・アノード用リード、7・・・カソード用リード、11・・・第1のワイヤ、12・・・第2のワイヤ、14・・・リード封止用ガラス、15,16、18〜20・・・メタライズ、17・・・絶縁帯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Semiconductor laser package, 2 ... Stem, 3 ... Cap, 4 ... Semiconductor laser (LD) 5, 5a ... Submount substrate, 6 ... For anode Lead, 7 ... cathode lead, 11 ... first wire, 12 ... second wire, 14 ... glass for lead sealing, 15, 16, 18-20 ... metallization, 17 ... Insulation band

Claims (2)

第1のLD電極および第2のLD電極を有する半導体レーザと、前記半導体レーザが固着されるサブマウント基板と、前記サブマウント基板が固着されるステムと、前記ステムに設けられた第1および第2のリードと、カバーガラスが付設され、前記ステムと反対側に出射される前記半導体レーザからの出射光の長軸方向を有効径の長軸方向とし、前記ステムに固着されて前記半導体レーザおよび前記サブマウント基板を気密封止するキャップとを備え、
前記第1のリードが前記ステムの第1の面に溶接されて前記ステムと導通され、
前記第2のリードが、それぞれ独立に前記ステムの第1の面からそれと対向する第2の面へと貫通して設けられて前記ステムと絶縁され、
前記サブマウント基板が前記第1のリードと前記第2のリードとの間でかつ前記ステムの第2の面に固着され、
前記半導体レーザが前記サブマウント基板の前記第1のリード側にある側面に固着され、
前記第1のLD電極が前記サブマウント基板との固着面に設けられて前記サブマウント基板と直接的に電気接続され、
前記半導体レーザの前記サブマウント基板との固着面と対向する面に設けられた前記第2のLD電極から前記サブマウント基板への電気接続が、前記半導体レーザからの出射光の光出射口よりも前記ステム側に配置される第1のワイヤを介して行われ、
前記サブマウント基板から前記第1のリードへの電気接続が必要な場合には、前記サブマウント基板において、前記第1のLD電極の固着面と前記ステムへの固着面とを接続する第1の導電パターンが前記第1のワイヤの接合部と絶縁されて形成され、
前記サブマウント基板から前記第2のリードへの電気接続が、前記サブマウント基板の前記ステムとの固着面と対向する上面でかつ前記半導体レーザの光出射口よりも前記第2のリード側に配置される第2のワイヤを介して前記ステムと絶縁されて行われたことを特徴とする半導体レーザパッケージ。
A semiconductor laser having a first LD electrode and a second LD electrode, a submount substrate to which the semiconductor laser is fixed, a stem to which the submount substrate is fixed, and first and first provided on the stem 2 and a cover glass are attached, the major axis direction of the emitted light from the semiconductor laser emitted to the opposite side of the stem is defined as the major axis direction of the effective diameter, and is fixed to the stem and the semiconductor laser and A cap for hermetically sealing the submount substrate ;
The first lead is welded to the first surface of the stem and is electrically connected to the stem;
The second leads are provided independently from the first surface of the stem to the second surface opposite to the stem to be insulated from the stem;
The submount substrate is fixed between the first lead and the second lead and to the second surface of the stem;
The semiconductor laser is fixed to a side surface on the first lead side of the submount substrate,
The first LD electrode is provided on a fixing surface with the submount substrate and directly electrically connected to the submount substrate;
The electrical connection from the second LD electrode provided on the surface facing the fixing surface of the semiconductor laser to the submount substrate to the submount substrate is more than the light emission port of the emitted light from the semiconductor laser. Through a first wire arranged on the stem side,
When electrical connection from the submount substrate to the first lead is necessary, the first surface for connecting the fixing surface of the first LD electrode and the fixing surface to the stem is connected to the submount substrate. A conductive pattern is formed to be insulated from the joint portion of the first wire;
The electrical connection from the submount substrate to the second lead is arranged on the upper surface of the submount substrate facing the fixing surface with the stem and on the second lead side with respect to the light emitting port of the semiconductor laser. A semiconductor laser package, wherein the semiconductor laser package is insulated from the stem through a second wire .
前記第2のリードを複数備え、前記複数の第2のリードが互いに絶縁されたことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザパッケージ。 2. The semiconductor laser package according to claim 1, wherein a plurality of the second leads are provided, and the plurality of second leads are insulated from each other .
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