JP5388566B2

JP5388566B2 - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP5388566B2
Application number: JP2008333510A
Authority: JP
Inventors: さつき小林; 務石川
Original assignee: Sumitomo Electric Device Innovations Inc
Current assignee: Sumitomo Electric Device Innovations Inc
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010157535A; US20110164634A1; WO2010074044A1

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関する。

半導体レーザ装置においては、キャリア上に半導体チップおよび配線メタルが設けられ、半導体チップに電流および電圧を供給するためのワイヤが複数接続されている。したがって、半導体チップは、ワイヤを介して外部と熱接続されている。また、半導体レーザ装置においては、キャリアが温度制御装置上に設けられ、温度制御装置の制御によって半導体チップの温度が制御されている。

この半導体レーザ装置では、それぞれの配線メタルにおけるボンディングワイヤ領域と半導体チップとの距離が大きく異ならないため、外部温度が変化してもワイヤを介した熱流出入量は大きく変化しない。そのため、半導体チップ近傍のキャリア表面は、外部温度の影響を受けにくく、温度分布が均一に保たれる。

しかしながら、半導体チップがキャリアに対して斜めに搭載されている半導体レーザ装置においては、半導体チップと各配線メタルのボンディング領域との距離はそれぞれ異なる。このため、外部と半導体チップ近傍との間の熱流出入量は、たとえワイヤ長が同じであっても、半導体チップとボンディング領域とが近い場合と遠い場合とで異なってしまう。したがって、外部温度が変化すると、半導体チップ近傍のキャリアの表面温度は、偏って分布してしまう。

上記の半導体レーザ装置では、温度制御装置によってキャリアの平均温度を上昇および下降させる制御しかできないため、半導体チップ近傍のキャリア表面の温度分布を均一化する制御ができなかった。

図１は、半導体チップを斜めに配置したモジュール９００を示す模式図である。図１に示すように、モジュール９００においては、パッケージ９０１内において温度制御装置９１０上にキャリア９２０が設けられている。キャリア９２０上には、半導体レーザ９３０が搭載されている。キャリア９２０は、半導体レーザ９３０の長手方向と対向して伸びるキャリア側面を有する。また、半導体レーザ９３０は、一端側が他端側に比較してキャリア９２０のキャリア側面に近くなるように配置されている。それにより、半導体レーザ９３０は、キャリア９２０に対して斜めに配置されている。この半導体レーザ９３０は、キャリア９２０上の配線メタル９４０〜９４２からワイヤ９６０〜９６２および外部接続端子９７０〜９７２を介して、外部に接続されている。

図２は、本発明の課題について説明するための模式図である。モジュール９９０においては、温度制御装置９１０上にキャリア９２０が搭載されている。また、半導体レーザ９３０は、キャリア９２０上において、キャリア９２０に対して斜めに搭載されている。この半導体レーザ９３０は、ワイヤ９６０，９６２を介して外部接続端子に接続されている。キャリア９２０は、配線メタル上においてワイヤがボンディングされている領域（以下、ボンディング領域）９５０，９５２を有している。なお、ボンディング領域９５０，９５２には、ボンディングパッド等が設けられている。また、温度制御装置９１０、キャリア９２０、半導体チップ９３０およびワイヤ９６０，９６２は、図１と同様のものである。

図２に示すモジュール９９０においては、半導体レーザ９３０の一端側の領域Ａとボンディング領域９５０とが距離ａをもって離間し、他端側の領域Ｂとボンディング領域９５２とが距離ｂをもって離間している。図２においては、距離ａは距離ｂに比較して短くなっている。この場合、ワイヤ９６０，９６２を介して外部との間で流出入する熱量が同等であるとすると、領域Ａは領域Ｂに比較して外部の熱の影響を受けやすい。例えば、外部温度にもよるが、半導体レーザの領域Ａおよび領域Ｂの間の温度差が０．１℃以上あるため、波長の安定化が阻害されていた。

また、領域Ａおよび領域Ｂとボンディング領域９５０，９５２とが同じ距離である場合においても、ボンディング領域９５０，９５２から外部接続端子までの距離が異なることによって、ワイヤ９６０，９６２を介して外部との間で流出入する熱量が異なる。それにより、領域Ａおよび領域Ｂのいずれか一方は、外部からの熱の影響を受けやすくなる。

本発明の目的は、半導体レーザ近傍のキャリア表面の温度分布の偏りを抑制することができる半導体レーザ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体レーザ装置は、半導体レーザと、半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有しキャリア側面から所定の幅をもってキャリア側面と平行に延在するキャリア縁領域を有しキャリア縁領域内において半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域と半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域とを有するキャリアと、半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、第１の熱抵抗を有し第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、第１の熱抵抗よりも小さい第２の熱抵抗を有し第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、を備え、半導体レーザは、一端側が他端側に比較してキャリア側面に近くなるようにキャリア上に配置されていることを特徴とするものである。本発明に係る半導体レーザ装置においては、半導体レーザの近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。それにより、半導体レーザ近傍のキャリア表面の温度分布の偏りを抑制することができる。

熱伝導部はワイヤからなり、熱抵抗はワイヤの本数によって決定してもよい。また、熱抵抗は、ワイヤの断面積によって決定してもよい。また、熱抵抗は、ワイヤの長さによって決定してもよい。

キャリア縁領域内において第１ボンディング領域と第２ボンディング領域との間に第３ボンディング領域を有し、第１の熱抵抗と第２の熱抵抗との間の第３の熱抵抗を有し第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部をさらに備えていてもよい。この場合、半導体レーザの近傍領域において、外部との熱の流出入量をより均等化することができる。

本発明に係る他の半導体レーザ装置は、半導体レーザと、半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有し半導体レーザの長手方向と平行に延在する領域を有し領域に半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域を有するとともに半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域を有するキャリアと、半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、第１の熱伝導部と実質同等の熱抵抗を有し第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、を備え、半導体レーザは、一端側が他端側に比較してキャリア側面に近くなるようにキャリア上に配置されていることを特徴とするものである。本発明に係る他の半導体レーザ装置においては、半導体レーザの近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。それにより、半導体レーザ近傍のキャリア表面の温度分布の偏りを抑制することができる。

前記領域内において、第１ボンディング領域と第２ボンディング領域との間に第３ボンディング領域を有し、第１のワイヤの長さと第２のワイヤの長さとの間の長さをもって第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部をさらに備えていてもよい。この場合、半導体レーザの近傍領域において、外部との熱の流出入量をより均等化することができる。

本発明に係る他の半導体レーザ装置は、半導体レーザと、半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有しキャリア側面から所定の幅をもってキャリア側面と平行に延在するキャリア縁領域を有しキャリア縁領域内において半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域と半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域とを有しキャリア縁領域よりも半導体レーザ側に配置された第３ボンディング領域を有するキャリアと、半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、第１の熱抵抗を有し第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、第１の熱抵抗以上の第２の熱抵抗を有し第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部と、を備え、半導体レーザは、一端側が他端側に比較してキャリア側面に近くなるようにキャリア上に配置されていることを特徴とするものである。本発明に係る他の半導体レーザ装置においては、半導体レーザの近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。それにより、半導体レーザ近傍のキャリア表面の温度分布の偏りを抑制することができる。

本発明によれば、外部から半導体レーザが受ける熱の影響を抑制することができる。

まず、本発明の原理について説明する。

図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明の原理について説明するための図である。図３（ａ）に示すように、モジュール９０は、温度制御装置１０上にキャリア２０が搭載された構造を有する。キャリア２０上には、キャリア２０に対して半導体レーザ３０が斜めに搭載されている。この半導体レーザ３０は、キャリア２０上のボンディング領域５０およびワイヤ６０を介して外部接続端子に接続されるとともに、ボンディング領域５２およびワイヤ６２を介して外部接続端子に接続されている。

モジュール９０においては、半導体レーザ３０の一端側の領域Ａとボンディング領域５０とが距離ａをもって離間し、他端側の領域Ｂとボンディング領域５２とが距離ｂをもって離間している。図３（ａ）においては、距離ａは距離ｂに比較して短くなっている。この場合、ワイヤ６０，６２を介して外部との間で流出入する熱量が同等であるとすると、領域Ａは領域Ｂに比較して熱の影響を受けやすい。

そこで、ボンディング領域５０に接続されるワイヤ６０よりもボンディング領域５２に接続されるワイヤ６２を介した熱流出入量を多くする。または、ボンディング領域５２に接続されるワイヤ６２よりもボンディング領域５０に接続されるワイヤ６０を介した熱流出入量を少なくする。それにより、半導体レーザ３０とボンディング領域５０，５２との距離の違いに起因する半導体レーザ３０近傍のキャリア２０表面の温度分布を抑制することができる。

半導体レーザとボンディング領域との距離が同じである場合にも、本発明を適用することができる。図３（ｂ）に示すように、モジュール９１は、温度制御装置１０上にキャリア２０が搭載された構造を有する。キャリア２０上には、キャリア２０に対して半導体レーザ３０が斜めに搭載されている。この半導体レーザ３０は、キャリア２０上のボンディング領域５０，５２およびワイヤ６０，６２を介して外部接続端子に接続されている。

モジュール９１においては、半導体レーザ３０の一端側の領域Ａとボンディング領域５０とが距離ａ１をもって離間し、他端側の領域Ｂとボンディング領域５２とが距離ｂ１をもって離間している。図３（ｂ）においては、距離ａ１と距離ｂ１とがほぼ等しくなるように設定されている。

しかしながら、この場合、ボンディング領域５０と外部接続端子とを接続するワイヤ７０に比較して、ボンディング領域５２と外部接続端子とを接続するワイヤ７２が長くなる。この場合、ワイヤ７２の熱抵抗に比較してワイヤ７０の熱抵抗が小さくなる。それにより、領域Ａは領域Ｂに比較して熱の影響を受けやすくなる。そこで、ワイヤの長さ、本数等を調整することによって、ボンディング領域５２に接続されるワイヤ７２を介した熱流出入量を、ボンディング領域５０に接続されるワイヤ７０を介した熱流出入量と同等になるように調整する。それにより、半導体レーザ３０近傍のキャリア２０表面の温度分布を抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態に係る半導体レーザ装置１００の全体構成を示す模式図である。図４に示すように、半導体レーザ装置１００は、パッケージ１０１上に温度制御装置１１０が搭載され、温度制御装置１１０上にキャリア１２０が設けられ、キャリア１２０上に半導体レーザ１３０が搭載された構造を有する。

キャリア１２０は、略矩形状を有し、半導体レーザ１３０の長手方向と対向して伸びるキャリア側面を有する。図４においては、キャリア側面は、キャリア１２０の下辺で表わされる。また、半導体レーザ１３０は、一端側が他端側に比較してキャリア側面に近くなるようにキャリア１２０上に配置されている。それにより、半導体レーザ１３０は、キャリア１２０に対して斜めに配置されている。図４においては、半導体レーザ１３０の一端は右側端であり、他端は左側端である。

半導体レーザ１３０は、それぞれ配線メタル１４０〜１４２およびワイヤ１６０〜１６２を介して外部接続端子１７０〜１７２に接続されている。配線メタル１４０〜１４２は、半導体レーザ１３０と反対側端に、それぞれボンディング領域１５０〜１５２を有する。ボンディング領域１５０〜１５２にはボンディングパッド等が配置される。

ここで、キャリア１２０において、キャリア側面から半導体レーザ１３０側に所定の幅をもってキャリア側面と平行に延在する領域を、キャリア縁領域と称する。本実施形態においては、ボンディング領域１５０〜１５２は、キャリア縁領域に位置する。また、キャリア縁領域において、ボンディング領域１５０は半導体レーザ１３０の一端に最も近い領域であり、ボンディング領域１５２は半導体レーザ１３０の他端に最も近い領域である。ボンディング領域１５１は、キャリア縁領域において、ボンディング領域１５０とボンディング領域１５２との間に位置する。

ワイヤ１６０〜１６２は、それぞれ、ボンディング領域１５０〜１５２と外部接続端子１７０〜１７２とを接続する。本実施形態においては、ワイヤ１６０は、ワイヤ１６２よりも長く設定されている。ワイヤ１６１は、ワイヤ１６０とワイヤ１６２との間の長さを有する。

本実施形態においては、半導体レーザ１３０とボンディング領域１５０との距離ａは、半導体レーザ１３０とボンディング領域１５２との距離ｂに比較して短くなっている。この場合、半導体レーザ１３０の一端側は他端側に比較してワイヤを介した熱流出入の影響を受けやすくなる。しかしながら、ワイヤ１６０がワイヤ１６２よりも長いことから、ワイヤ１６０の熱抵抗はワイヤ１６２の熱抵抗よりも大きくなる。この場合、外部から半導体レーザ１３０の一端側への熱の影響を抑制することができる。それにより、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

また、半導体レーザ１３０とボンディング領域１５１との距離ｃが距離ａと距離ｂとの間でありかつワイヤ１６１がワイヤ１６０とワイヤ１６２との間の長さを有することから、キャリア１２０表面の温度分布の発生をより抑制することができる。

例えば、距離ａ〜距離ｃがそれぞれ０．６ｍｍ、１．０ｍｍ、１．７ｍｍ程度である場合に、ワイヤ１６０の長さは３．３ｍｍ程度であり、ワイヤ１６１の長さは２．２ｍｍ程度であり、ワイヤ１６２の長さは１．３ｍｍ程度であり、断面積は０．０００７０ｍｍ^２程度である。また、キャリア１２０は、窒化アルミニウムからなり、配線メタル１４０，１４１，１４２は金等からなる。

また、図４には表わされていないが、半導体レーザ１３０の前後の光軸上には、レンズ等の光学部品が搭載されていてもよい。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る半導体レーザ装置２００の全体構成を示す模式図である。半導体レーザ装置２００が図４の半導体レーザ装置１００と異なる点は、ワイヤ１６１の代わりにワイヤ２６１が設けられ、外部接続端子１７１との代わりに外部接続端子２７１が設けられている点である。本実施例においては、ワイヤ２６１の長さとワイヤ１６２の長さとが同一になるように外部接続端子２７１が配置されている。

本実施形態においても、ワイヤ１６０がワイヤ１６２よりも長いことから、ワイヤ１６０の熱抵抗はワイヤ１６２の熱抵抗よりも大きくなる。それにより、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る半導体レーザ装置３００の全体構成を示す模式図である。図６に示すように、半導体レーザ装置３００が図４の半導体レーザ装置１００と異なる点は、ワイヤ１６０の代わりにワイヤ３６０が設けられ、ワイヤ１６１の代わりにワイヤ３６１，３６２が設けられ、ワイヤ１６２の代わりにワイヤ３６３〜３６７が設けられ、外部接続端子１７０，１７１の代わりに外部接続端子３７０，３７１が設けられている点である。したがって、本実施形態においては、１本のワイヤによってボンディング領域１５０と外部接続端子３７０とが接続され、２本のワイヤによってボンディング領域１５１と外部接続端子３７１とが接続され、５本のワイヤによってボンディング領域１５２と外部接続端子１７２とが接続されている。

この場合、ボンディング領域１５２と外部接続端子１７２との間の熱抵抗に比較してボンディング領域１５１と外部接続端子１７１との間の熱抵抗が大きくなり、ボンディング領域１５１と外部接続端子１７１との間の熱抵抗に比較してボンディング領域１５０と外部接続端子１７０との間の熱抵抗が小さくなる。それにより、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

外部接続端子３７０，３７１，１７２の位置は、ボンディング領域と外部接続端子との間の各熱抵抗に応じて調整してもよい。この場合、キャリア１２０表面の温度分布の発生をより抑制することができる。

例えば、距離ａ〜距離ｃが０．８ｍｍ、１．８ｍｍ、１．３ｍｍ程度である場合に、ワイヤ３６０〜３６７の長さは１．９ｍｍ程度であり、断面積は０．０００７０ｍｍ^２程度である。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る半導体レーザ装置４００の全体構成を示す模式図である。図７に示すように、半導体レーザ装置４００が図４の半導体レーザ装置１００と異なる点は、ワイヤ１６０〜１６２の代わりに、それぞれワイヤ４６０〜４６２が設けられ、外部接続端子１７０〜１７２の代わりにそれぞれ外部接続端子４７０〜４７２が設けられている点である。

本実施形態においては、ワイヤ４６１の断面積はワイヤ４６２の断面積よりも小さく、ワイヤ４６０の断面積はワイヤ４６１の断面積よりも小さくなっている。それにより、ワイヤ４６１の熱抵抗はワイヤ４６２の熱抵抗よりも大きく、ワイヤ４６０の熱抵抗はワイヤ４６１の熱抵抗よりも大きくなる。それにより、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

外部接続端子４７０〜４７２の位置は、ボンディング領域と外部接続端子との間の各熱抵抗に応じて調整してもよい。この場合、キャリア１２０表面の温度分布の発生をより抑制することができる。

例えば、距離ａ〜距離ｃが０．８ｍｍ、１．８ｍｍ、１．３ｍｍ程度である場合に、ワイヤ４６０〜４６２の断面積は０．０００７０ｍｍ^２、０．００２８２ｍｍ^２、０．００１２５ｍｍ^２程度であり、長さは１．９ｍｍ程度である。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る半導体レーザ装置５００の全体構成を示す模式図である。半導体レーザ装置５００が図４の半導体レーザ装置１００と異なる点は、ワイヤ１６０〜１６２の代わりにワイヤ５６０〜５６２が設けられ、外部接続端子１７０〜１７２の代わりに外部接続端子５７０〜５７２が設けられ、ボンディング領域５５２，５７３およびワイヤ５６３，５６４がさらに設けられている点である。

ボンディング領域５５２は、キャリア縁領域と半導体レーザ１３０との間で半導体レーザ１３０の他端側に配置されている。すなわち、ボンディング領域５５２は、ボンディング領域１５０〜１５２よりも半導体レーザ１３０側の他端側に配置されている。ボンディング領域５７３は、キャリア１２０とは離間した位置に配置され、例えばパッケージ１０１において外部接続端子５７０〜５７２が配置される領域に配置される。これらのボンディング領域５５２，５７３は、半導体レーザ１３０と電気的に接続されていなくてもよい。

本実施形態においては、ボンディング領域５５２，５７３およびワイヤ５６３，５６４を介して外部との間で熱が流出入する。この場合、半導体レーザ１３０の他端側の領域が外部からの熱の影響を受けやすくなる。それにより、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

例えば、距離ａ〜距離ｃが０．８ｍｍ、１．８ｍｍ、１．３ｍｍ程度である場合に、ワイヤ５６０〜５６４の長さは、それぞれ１．９ｍｍ、１．９ｍｍ、１．９ｍｍ、３．２ｍｍ、３．２ｍｍ程度であり、断面積は０．０００７０ｍｍ^２程度である。

（第６の実施形態）
図９は、第６の実施形態に係る半導体レーザ装置６００の全体構成を示す模式図である。半導体レーザ装置６００が図４の半導体レーザ装置１００と異なる点は、配線メタル１４０〜１４２の代わりに配線メタル６４０〜６４２が設けられ、ワイヤ１６０〜１６２の代わりにワイヤ６６０〜６６５が設けられ、外部接続端子１７０〜１７２の代わりに外部接続端子６７０〜６７２が設けられている点である。また、配線メタル６４０〜６４２は、半導体レーザ１３０と反対側端に、それぞれボンディング領域６５０〜６５２を有している。

半導体レーザ装置６００においては、ボンディング領域６５０はキャリア縁領域に配置され、ボンディング領域６５１はキャリア縁領域よりも半導体レーザ１３０側に配置され、ボンディング領域６５２はボンディング領域６５１よりも半導体レーザ１３０側に配置されている。この場合、図４の半導体レーザ装置１００に比較して、各ボンディング領域と半導体レーザ１３０との距離差が小さくなっている。一方で、各ボンディングワイヤ領域と各外部接続端子との距離差が大きくなる。

そこで、ボンディング領域６５２と外部接続端子６７２との間の熱抵抗に比較してボンディング領域６５１と外部接続端子６７１との間の熱抵抗を大きくし、ボンディング領域６５１と外部接続端子６７１との間の熱抵抗に比較してボンディング領域６５０と外部接続端子６７０との間の熱抵抗を大きくする。例えば、図９に示すようにワイヤの本数に応じて各熱抵抗を調整することによって、半導体レーザ１３０の近傍領域において、外部との熱の流出入量を均等化することができる。その結果、キャリア１２０表面の温度分布の発生を抑制することができる。

ここで、配線メタルの詳細について説明する。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、キャリア上に設けられた配線メタル部分を拡大した拡大図である。図１０（ａ）においては、配線メタル７４０、ボンディング領域７５０およびワイヤ７６０〜７６２が描かれている。図１０（ｂ）においては、配線メタル７４５，７４６、ボンディング領域７５０およびワイヤ７６５〜７６７が描かれている。

ボンディング領域を介した熱の流出入量は、配線メタルのレイアウト（分割、結合等）にほとんど依存しない。したがって、図１０（ａ）のようにボンディング領域７５０が配線メタル７４０に含まれてワイヤ７６０〜７６２がボンディング領域７５０に接続される場合と、図１０（ｂ）のようにボンディング領域７５０が配線メタル７４５，７４６にわたって設けられワイヤ７６５，７６６が配線メタル７４５に接続されかつワイヤ７６７が配線メタル７４６に接続される場合とで、ボンディング領域７５０を介した熱流出入量が同等であれば、外部からの熱の影響も同等である。

なお、各ボンディング領域に接続されるワイヤの長さ、断面積、材質等は、半導体レーザ１３０の近傍領域において外部との熱の流出入量が均等化されるように設定されることが好ましいが、キャリア表面温度の温度分布の発生が抑制されていればよい。

従来は、外部温度によるが、半導体レーザの一端と他端との間の温度差が０．１℃以上あったため、波長の安定化が阻害されていた。しかしながら、本実施形態によれば、同じ条件であっても半導体レーザの一端と他端との間の温度差は確認できなかった。

半導体チップを斜めに配置したモジュールを示す模式図である。本発明の課題について説明するための模式図である。本発明の原理について説明するための図である。第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。第２の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。第３の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。第４の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。第５の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。第６の実施形態に係る半導体レーザ装置の全体構成を示す模式図である。キャリア上に設けられた配線メタル部分を拡大した拡大図である。

符号の説明

１００半導体レーザ装置
１０１パッケージ
１１０温度制御装置
１２０キャリア
１３０半導体レーザ
１４０，１４１，１４２配線メタル
１５０，１５１，１５２ボンディング領域
１６０，１６１，１６２ワイヤ
１７０，１７１，１７２外部接続端子

Claims

半導体レーザと、
前記半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有し、前記キャリア側面から所定の幅をもって前記キャリア側面と平行に延在するキャリア縁領域を有し、前記キャリア縁領域内において前記半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域と前記半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域とを有するキャリアと、
前記半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、
第１の熱抵抗を有し、前記第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、
前記第１の熱抵抗よりも小さい第２の熱抵抗を有し、前記第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、を備え、
前記半導体レーザは、一端側が他端側に比較して前記キャリア側面に近くなるように前記キャリア上に配置されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
前記熱伝導部は、ワイヤからなり、
前記熱抵抗は、前記ワイヤの本数によって決定されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
前記熱伝導部は、ワイヤからなり、
前記熱抵抗は、前記ワイヤの断面積によって決定されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
前記熱伝導部は、ワイヤからなり、
前記熱抵抗は、前記ワイヤの長さによって決定されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
前記キャリア縁領域内において、前記第１ボンディング領域と前記第２ボンディング領域との間に第３ボンディング領域を有し、
前記第１の熱抵抗と前記第２の熱抵抗との間の第３の熱抵抗を有し、前記第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
半導体レーザと、
前記半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有し、前記半導体レーザの長手方向と平行に延在する領域を有し、前記領域に前記半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域を有するとともに前記半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域を有するキャリアと、
前記半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、
前記第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、
前記第１の熱伝導部と実質同等の熱抵抗を有し、前記第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、を備え、
前記半導体レーザは、一端側が他端側に比較して前記キャリア側面に近くなるように前記キャリア上に配置されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
前記領域内において、前記第１ボンディング領域と前記第２ボンディング領域との間に第３ボンディング領域を有し、
前記第１のワイヤの長さと前記第２のワイヤの長さとの間の長さをもって前記第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ装置。
半導体レーザと、
前記半導体レーザの長手方向と対向して伸びる一辺のキャリア側面を有し、前記キャリア側面から所定の幅をもって前記キャリア側面と平行に延在するキャリア縁領域を有し、前記キャリア縁領域内において前記半導体レーザの一端に最も近い第１ボンディング領域と前記半導体レーザの他端に最も近い第２ボンディング領域とを有し、前記キャリア縁領域よりも前記半導体レーザ側に配置された第３ボンディング領域を有するキャリアと、
前記半導体レーザの温度を所定値に制御する温度制御装置と、
第１の熱抵抗を有し、前記第１ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第１の熱伝導部と、
前記第１の熱抵抗以上の第２の熱抵抗を有し、前記第２ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第２の熱伝導部と、
前記第３ボンディング領域と外部接続端子との間に接続された第３の熱伝導部と、を備え、
前記半導体レーザは、一端側が他端側に比較して前記キャリア側面に近くなるように前記キャリア上に配置されていることを特徴とする半導体レーザ装置。