JP2518646Y2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レーザの発光素子として、半導体レーザチ
ップを使用した半導体レーザ装置の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に、この種の半導体レーザ装置は、金属製ステム
に一体的に造形したブロック体に、半導体レーザチップ
をダイボンディングし、この半導体レーザチップの部分
に、ガラス板等の透明板を備えた金属製のキャップ体を
被嵌し、該キャップ体を前記ステムに対して固着して封
止することにより、前記半導体レーザチップが大気中の
湿度等によって劣化することを防止すると共に、半導体
レーザチップを外部衝撃から保護するように構成してい
ることは、周知の通りである。

そして、前記金属製のキャップ体に、当該キャップ体
の開口部を塞ぐためのガラス製の透明板を固着するに際
して従来は、例えば、実開昭62-58066号公報等に記載さ
れているように、前記ガラス製の透明板を、金属製のキ
ャップ体に対してガラス半田を使用して固着したり、或
いは、例えば、実開平1-63164号公報等に記載されてい
るように、前記透明板をキャップ体に対して合成樹脂製
の接着剤を使用して固着したりしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

そして、前者のように、ガラス製の透明板をキャップ
体に対してガラス半田にて固着するに際しては、前記実
開昭62-58066号公報に詳しく説明されているように、先
づ、ガラス粉末をリング状にプレス成形したのち仮焼成
することによってリング状のガラス半田を製作し、この
リング状半田を、別の工程において金属板からの絞り加
工によって製作されたキャップ体に装填したのち、キャ
ップ体に透明板を装填し、この状態で全体を500〜600℃
の高い温度で焼成して前記ガラス半田を溶融することに
よって、前記透明板をガラス半田にてキャップ体に固着
する。次いで、前記の焼成によってキャップ体が変色す
るから、全体を酸洗い処理したのち、キャップ体の表面
にニッケル等のメッキを施すようにしている。

従って、前者のガラス半田による方法は、キャップ体
に対するガラス製透明板の固着が強固にできる利点を有
する反面、リング状のガラス半田を製作する工程、及び
高温で焼成する工程、並びに前記焼成の後処理としての
酸洗い・メッキ工程等の複雑な工程を数多く必要とする
ことに加えて、ガラス製の透明板には、焼成後における
酸洗い及びメッキ工程に際して当該透明板の表面を損傷
することがないようにするための保護膜を予め形成して
おく必要があるから、透明板を備えたキャップ体の製造
コストが著しくアップすると言う問題がある。

一方、後者のように、透明板をキャップ体に対して合
成樹脂製の接着剤にて固着する方法は、前者のようなガ
ラス半田を製造する工程、及び後処理としての酸洗い及
びメッキ工程を必要としないので、製造コストを大幅に
低減できると言う利点を有する。しかし、その反面、キ
ャップ体に対する透明板の接着剤による固着強度を高く
するために、当該接着剤として、前記実開平1-63164号
公報に記載されているように、紫外線硬化型のような硬
質の接着剤を使用しなければならない。

しかし、硬化性の接着剤を使用すると、この硬質の接
着剤には、当該接着剤と金属製キャップ体との間の熱膨
張差、及び当該接着剤と透明板との間の熱膨張差、並び
にキャップ体と透明板との間の熱膨張差等によって、微
細な亀裂が無数に発生することになるから、キャップ体
内における気密状態が低下し、半導体レーザチップの耐
久性が、前者のように、透明板をガラス半田を使用して
固着する場合よりも劣ると言う問題がある。

本考案は、前記した問題を解消した半導体レーザ装置
を提供することを技術的課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この技術的課題を達成するため本考案は、 「半導体レーザチップを設けたステムと、該ステムに前
記半導体レーザチップを覆うように固着したキャップ体
と、該キャップ体の開口部を塞ぐ透明板と、前記透明板
を前記キャップ体に対して当該透明板の全周にわたって
接着する硬質の接着剤とから成る半導体レーザ装置にお
いて、 前記硬質の接着剤の内側に、弾力性を有する軟質の接
着剤を、当該軟質の接着剤にて透明板をキャップ体に対
して透明板の全周にわたって接着するように設ける。」 と言う構成にした。

〔考案の作用・効果〕

キャップ体における開口部を塞ぐ透明板を、前記キャ
ップ体に対して、硬質の接着剤にて固着するに際して、
前記したように、前記硬質の接着剤の内側に、弾力性を
有する軟質の接着剤を、当該軟質の接着剤にて透明板を
キャップ体に対して透明板の全周にわたって接着するよ
うに設けることにより、透明板をキャップ体に対して硬
質の接着剤によって高い強度で確実に固着することがで
きるものでありながら、この硬質の接着剤に熱膨張差等
によって微細な亀裂が多数発生しても、この硬質の接着
剤より内側の部分における軟質の接着剤は、熱膨張差に
追従して変形することにより、当該軟質の接着剤に亀裂
が発生することがないから、キャップ体の内部を、高い
気密状態に長期にわたって保持することができるのであ
る。

従って、本考案によると、透明板をキャップ体に、接
着剤にて固着する場合において、前記透明板のキャップ
体に対する固着強度を高くすることができるものであり
ながら、キャップ体内における高い気密状態を長期にわ
たって保持でき、半導体レーザチップの耐久性を向上で
きる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面について説明する。

第１図〜第５図は、第１の実施例を示し、この図にお
いて符号１は、炭素鋼等の金属にて円盤型に形成したス
テム２と、ガラス等の透明板４を備えた炭素鋼等の金属
板製のキャップ体３とによって構成された半導体レーザ
装置を示す。

前記ステム２の上面には、ブロック体５が一体的に設
けられ、このブロック体５の側面には、半導体レーザチ
ップ６がモニター用ホォトダイオード付き半導体基板７
を介してダイボンディングされている一方、前記半導体
レーザチップ６に対する三本のリード端子8a,8b,8cのう
ち一本のリード端子8aは、前記ステム２の下面に溶接に
て固着され、他の二本のリード端子8b,8cは、ステム２
に穿設した孔2a,2b内に、ガラス等の絶縁シール材９に
て絶縁シール状態で固着されている。

また、前記透明板４付きキャップ体３は、前記半導体
レーザチップ６及びブロック体５に被嵌にしたのち、当
該キャップ体３の下端に形成した外向きフランジ部3aの
全周を前記ステム２の上面に対して抵抗溶接することに
よって固着されている。

そして、前記キャップ体３に対して前記透明板４を、
キャップ体３における開口部を塞ぐように、接着剤を使
用して固着するに際して、本考案は、以下のように構成
する。

すなわち、キャップ体３の開口頂面における内向きフ
ランジ部3bに、第４図に示すように、前記透明板４の嵌
め込み部10を形成して、この嵌め込み部10内に、前記透
明板４を、乾燥後においても弾力性を有する軟質の接着
剤11（例えば、シリコン系樹脂等の接着剤）にて、当該
透明板４の全周にわたって接着する。

次いで、硬化する硬質の接着剤12を、前記軟質の接着
剤11を覆うようにキャップ体３の頂面と透明板４との両
方にまたがって塗着することによって、この硬質の接着
剤12（例えば、エポキシ系樹脂等の接着剤）によって
も、当該透明板４の全周にわたって接着するように構成
する。

このように構成すると、透明板４を、キャップ体３に
対して硬質の接着剤12によって高い強度で確実に固着す
ることができる一方、この硬質の接着剤12に熱膨張差等
によって微細な亀裂が多数発生しても、この硬質の接着
剤12より内側の部分における軟質の接着剤11は、熱膨張
差に追従して変形することにより、当該軟質の接着剤11
に亀裂が発生することがないから、キャップ体３の内部
を、高い気密状態に確実に保持することができる。

なお、本考案は、透明体４を、キャップ体３に設けた
嵌め込み部10内に挿入することに限らず、第６図及び第
７図に示すように、透明板４をキャップ体３内に対し
て、軟質の接着剤11と硬質の接着剤12とによって接着す
る場合とか、或いは、第８図及び第９図に示すように、
透明板４をキャップ体３の頂面に対して、軟質の接着剤
11と硬質の接着剤12とによって接着する場合にも適用で
きることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は第１実施例の縦
断正面図、第２図は第１図のII-II断面図、第３図はキ
ャップ体の断面図、第４図はキャップ体の分解図、第５
図は第３図の要部拡大図、第６図は第２実施例のキャッ
プ体の断面図、第７図は第６図の要部拡大図、第８図は
第３実施例のキャップ体の断面図、第９図は第８図の要
部拡大図である。 １……半導体レーザ装置、２……ステム、３……キャッ
プ体、４……透明板、５……ブロック体、６……半導体
レーザチップ、７……半導体基板、8a,8b,8c……リード
端子、10……嵌め込み部、11……軟質の接着剤、12……
硬質の接着剤。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザチップを設けたステムと、該
   ステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着した
   キャップ体と、該キャップ体の開口部を塞ぐ透明板と、
   前記透明板を前記キャップ体に対して当該透明板の全周
   にわたって接着する硬質の接着剤とから成る半導体レー
   ザ装置において、 前記硬質の接着剤の内側に、弾力性を有する軟質の接着
   剤を、当該軟質の接着剤にて透明板をキャップ体に対し
   て透明板の全周にわたって接着するように設けたことを
   特徴とする半導体レーザ装置。