專利名稱：半導(dǎo)體激光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如用于光盤系統(tǒng)中的光學(xué)拾取器等的半導(dǎo)體激光裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光裝置的示例如圖7A和7B中的平面圖和橫截面視圖所示(例如參見日本未審專利公開No.SHO63(1988)-175490)。該激光裝置具有經(jīng)釬焊材料層2管芯鍵合到子安裝架(submount)1上的激光器芯片3。子安裝架1具有相對(duì)于激光器芯片3的發(fā)光面3a在寬度方向上傾斜的前端面1a。這使得如箭頭A所示入射到子安裝架1的前端面1a上的光如箭頭B所示在不同于激光器芯片3的發(fā)光方向的方向上被反射(激光器芯片的發(fā)光方向與由箭頭A所示的方向相反)。因此，該半導(dǎo)體激光裝置設(shè)計(jì)來使得當(dāng)自激光器芯片3發(fā)射并由光學(xué)系統(tǒng)在光盤上收集的部分光由光盤反射并通過該光學(xué)系統(tǒng)返回到半導(dǎo)體激光裝置時(shí)，所返回的光不會(huì)被子安裝架1的前端面1a在激光器芯片3的發(fā)光方向上反射。這允許返回的光通過光學(xué)系統(tǒng)再次到達(dá)光盤，并由感光器檢測(cè)，由此阻止了由光學(xué)拾取器所讀取的信號(hào)S/N(信噪比)的降低。
圖8A和圖8B分別是另一種傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面視圖(例如參見日本未審專利公開No.2003-86882)。該半導(dǎo)體激光裝置具有經(jīng)釬焊材料層2管芯鍵合到子安裝架1上的激光器芯片3。子安裝架1具有相對(duì)于激光器芯片3的發(fā)光面3a在厚度方向上傾斜的前端面1a。在該半導(dǎo)體激光裝置中，也通過如上所述的效應(yīng)防止了在激光器芯片3的發(fā)光方向上的光反射。
在上述半導(dǎo)體激光裝置中所使用的子安裝架1是通過將晶片解理為矩形的固體，然后通過附加的處理將前端面傾斜而形成的。該額外的處理增加了制造步驟的數(shù)目，導(dǎo)致了半導(dǎo)體激光裝置制造成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情形，做出了本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光裝置，其可以容易地以低的成本制造，并且能夠在不同于激光器芯片的發(fā)光方向的方向上反射所返回的光。
根據(jù)本發(fā)明，該半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架；以及安裝在該子安裝架上的激光器芯片，其中該子安裝架具有相對(duì)于激光器芯片的發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與前端面的形狀相互補(bǔ)的后端面。


根據(jù)下面給出的詳細(xì)說明和附圖，將可以對(duì)本發(fā)明更加全面地理解，它們僅以示例的方式給出，因此并不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，其中圖1A和圖1B分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖；圖2是示出形成圖1A和圖1B的半導(dǎo)體激光裝置中使用的子安裝架的解理工藝的圖示；圖3A和圖3B分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖；圖4是示出形成圖3A和圖3B的半導(dǎo)體激光裝置中使用的子安裝架的解理工藝的圖示；圖5A和圖5B分別是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖；圖6是示出形成圖5A和圖5B的半導(dǎo)體激光裝置中使用的子安裝架的解理工藝的圖示；圖7A和7B分別是傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面視圖；以及圖8A和8B分別是另一種傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光裝置，其包括子安裝架；以及安裝在該子安裝架上的激光器芯片，其中該子安裝架具有相對(duì)于激光器芯片的發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與前端面的形狀相互補(bǔ)的后端面。本發(fā)明的子安裝架并非矩形固體。該子安裝架的前端面通常與子安裝架的側(cè)面、頂面或底面的至少一個(gè)以銳角相交。
根據(jù)本發(fā)明，由于子安裝架的前端面和后端面具有互補(bǔ)的形狀，所以這些前端面和后端面可以同時(shí)在解理工藝中形成。因此，并不要求在解理工藝之后子安裝架的額外處理，由此抑制了制造步驟數(shù)量的增加。通常以這樣的方式進(jìn)行解理工藝，使得子安裝架的前端面與子安裝架的側(cè)面、頂面或底面的至少一個(gè)以銳角相交。
子安裝架的前端面和后端面優(yōu)選地由彼此平行的面形成，因?yàn)槠矫嫘螤羁梢匀菀椎厥褂媒饫淼镀纬伞?br> 子安裝架的前端面優(yōu)選地在寬度或厚度方向上傾斜，因?yàn)樵谌魏我环N情形下，都可以防止返回的光在激光發(fā)射方向上反射。
激光器芯片(如果適用的話，多個(gè)激光器芯片中的至少一個(gè))優(yōu)選地以這樣的方式安裝使得發(fā)光方向基本上平行于子安裝架的頂面與其側(cè)面相交所在的至少一條直線。如果激光器芯片在子安裝架上傾斜安裝，那么就會(huì)發(fā)生比如子安裝架頂面(其上安裝激光器芯片的面)的面積增加和用于安裝激光器芯片的釬焊材料非均勻固化的缺點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體激光裝置，其包括子安裝架；以及包含安裝在該子安裝架上的第一和第二激光器芯片的多個(gè)激光器芯片，其中該子安裝架具有相對(duì)于第一和第二激光器芯片的至少一個(gè)發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與前端面的形狀相互補(bǔ)的后端面，該子安裝架具有將第一和第二激光器芯片電氣上彼此分隔的凹槽。上述說明適用于本半導(dǎo)體激光裝置，除非與該說明的要旨相悖。
如果子安裝架的前端面在寬度方向上傾斜，那么第一和第二激光器芯片中需要有較大熱釋放的一個(gè)優(yōu)選地安裝在子安裝架的前端面的凸出側(cè)。在該情形中，激光器芯片和子安裝架的接觸面積增加，由此改善了熱釋放。
可以使用解理刀片形成凹槽。
下面將通過其實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。但是，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改。
第一實(shí)施例參考圖1A和圖1B，將對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置進(jìn)行說明。圖1A和圖1B分別是該半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖。
該半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架1和經(jīng)釬焊材料層2安裝在子安裝架1上的激光器芯片3。該子安裝架具有相對(duì)于激光器芯片3的發(fā)光面3a在寬度方向上傾斜的前端面1a和形狀與前端面1a的形狀互補(bǔ)的后端面1b。從激光器芯片3發(fā)出的光的方向基本上平行于子安裝架的頂面1c與其側(cè)面1d相交所在的直線(由圖1A中的箭頭X指示)。子安裝架的前端面1a與其側(cè)面1d之一以銳角相交。
圖2是圖示形成該子安裝架的解理工藝的平面圖。通過使用沿圖中虛線所示的方向傾斜的解理刀片進(jìn)行解理工藝，子安裝架的前端面1a和后端面1b同時(shí)形成，并且這兩個(gè)面具有彼此互補(bǔ)的形狀。
子安裝架的前端面1a的傾斜角θ優(yōu)選地是4度或更大。在這樣的情形中，由前端面1a所反射的光偏離激光器芯片3的光軸8度或更大。由于從激光器芯片3發(fā)射的激光通常在寬度方向上具有窄的發(fā)射角特征，所以4度或更大的傾斜角足夠了。
此外，傾斜角θ優(yōu)選為8度或更小。傾斜角越大，激光器芯片的左側(cè)和右側(cè)之間的懸突量(overhang amounts)的差別越大。因此，對(duì)于需要具有從子安裝架的前端面1a懸突的發(fā)光面3a的激光器芯片(例如，具有極接近激光器芯片和子安裝架之間的結(jié)的發(fā)光點(diǎn)的激光器芯片)，如果傾斜角太大，那么激光器芯片的左側(cè)和右側(cè)之間的懸突量的差別也太大，導(dǎo)致在激光器芯片兩側(cè)之一中接近發(fā)光面的熱釋放不夠。因此，過度的傾斜并非優(yōu)選，該傾斜角優(yōu)選為8度或更小。
因此，在第一實(shí)施例中，子安裝架前端面1a的傾斜角θ優(yōu)選為4-8度。
第二實(shí)施例參考圖3A和圖3B，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置進(jìn)行說明。圖3A和圖3B分別是該半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖。
該半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架1和經(jīng)釬焊材料層2安裝在子安裝架1上的激光器芯片3。該子安裝架具有相對(duì)于激光器芯片3的發(fā)光面3a在厚度方向上傾斜的前端面1a和形狀與前端面1a的形狀互補(bǔ)的后端面1b。從激光器芯片3發(fā)出的光的方向基本上平行于子安裝架的頂面1c與其側(cè)面1d相交所在的直線。子安裝架的前端面1a與其底面1e以銳角相交。
圖4是圖示形成該子安裝架的解理工藝的平面圖。通過使用沿圖中虛線所示的方向傾斜的解理刀片進(jìn)行解理工藝，子安裝架的前端面1a和后端面1b同時(shí)形成，并且這兩個(gè)面具有彼此互補(bǔ)的形狀。
子安裝架的前端面1a的傾斜角θ優(yōu)選地是8度或更大。在這樣的情形中，由前端面1a所反射的光偏離激光器芯片3的光軸16度或更大。由于從激光器芯片3發(fā)射的激光通常在厚度方向上具有寬的發(fā)射角特征，所以傾斜角優(yōu)選為8度或更大。
此外，傾斜角θ優(yōu)選為16度或更小。如果傾斜角太寬，那么解理過程可能困難。
子安裝架的前端面1a可以同時(shí)在寬度和厚度方向上傾斜。在這樣的傾斜中，從前端面1a反射的光指向斜的方向。子安裝架的前端面1a可以是曲面。
第三實(shí)施例參考圖5A和圖5B，將對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體激光裝置進(jìn)行說明。圖5A和圖5B分別是該半導(dǎo)體激光裝置的平面圖和橫截面圖。
該半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架1和經(jīng)釬焊材料層2安裝在子安裝架1上的第一和第二激光器芯片3、4。該子安裝架1具有相對(duì)于第一和第二激光器芯片3、4的發(fā)光面3a、4a在寬度方向上傾斜的前端面1a和形狀與前端面1a的形狀互補(bǔ)的后端面1b。從激光器芯片3、4發(fā)出的光的方向基本上平行于子安裝架的頂面1c與其側(cè)面1d相交所在的直線。子安裝架的前端面1a與其側(cè)面1d之一以銳角相交。此外，子安裝架1具有形成于其中的凹槽5，用于將第一和第二激光器芯片3、4彼此電隔離。凹槽5分隔釬焊材料層2并到達(dá)子安裝架1。
圖6是圖示形成該子安裝架的解理工藝的平面圖。首先使用解理刀片形成凹槽5，然后通過使用沿圖中虛線所示的方向傾斜的解理刀片進(jìn)行解理工藝。這允許凹槽5可以容易地在其中使用解理刀片的工藝中形成。
凹槽5優(yōu)選地具有10μm到50μm的寬度。如果寬度大于10μm，那么第一和第二激光器芯片3、4可以確定地電隔離。如果寬度小于50μm，那么第一和第二激光器芯片3、4的發(fā)光點(diǎn)之間的距離就不會(huì)太寬。凹槽優(yōu)選地具有10μm到100μm的深度。如果深度大于10μm，第一和第二激光器芯片3、4可以確定地電分隔。如果深度小于100μm，那么例如處理時(shí)間長(zhǎng)、刀片磨損嚴(yán)重、子安裝架1易于開裂的有害影響將不嚴(yán)重。
在第一和第二激光器芯片3、4中，需要具有較大熱釋放的一個(gè)優(yōu)選地安裝在子安裝架1的前端面的凸出側(cè)(在圖5中，第一激光器芯片3側(cè))。通過該布置，需要具有較大熱釋放的激光器芯片可以具有與子安裝架1較大的接觸面積，由此改善了熱釋放。
如此對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，顯然的是可以對(duì)其在多個(gè)方面進(jìn)行變化。這樣的變化將不會(huì)被視為對(duì)本發(fā)明的要旨和范圍的偏離，并且旨在將所有對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然的修改包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光裝置，包括子安裝架；以及安裝在所述子安裝架上的激光器芯片，其中所述子安裝架具有相對(duì)于所述激光器芯片的發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與所述前端面的形狀互補(bǔ)的后端面。
2.一種半導(dǎo)體激光裝置，包括子安裝架；以及安裝在所述子安裝架上的包含第一和第二激光器芯片的多個(gè)激光器芯片，其中所述子安裝架具有相對(duì)于所述第一和第二激光器芯片的至少一個(gè)發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與所述前端面的形狀互補(bǔ)的后端面，所述子安裝架具有將所述第一和第二激光器芯片電氣上彼此分離的凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述子安裝架的前端面和后端面由彼此平行的面形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述子安裝架的前端面以4到8度的角度在寬度方向上傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述子安裝架的前端面以8到20度的角度在厚度方向上傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述子安裝架的前端面與所述子安裝架的側(cè)面、頂面或底面的至少一個(gè)以銳角相交。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述激光器芯片以這樣的方式安裝在所述子安裝架上，使得所述激光器芯片的發(fā)光方向基本上平行于所述子安裝架的頂面與其側(cè)面相交所在的至少一條直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述第一和第二激光器芯片的至少一個(gè)以這樣的方式安裝在所述子安裝架上，使得所述激光器芯片的發(fā)光方向基本上平行于所述子安裝架的頂面與其側(cè)面相交所在的至少一條直線。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述凹槽具有10μm到50μm的寬度和10μm到100μm的深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體激光裝置，其中所述子安裝架的前端面在寬度方向上傾斜，并且所述第一和第二激光器芯片中需要有較大熱釋放的一個(gè)安裝在所述子安裝架的前端面的凸出側(cè)。
11.一種制造半導(dǎo)體激光裝置的方法，所述半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架；以及安裝在所述子安裝架上的激光器芯片，其中所述子安裝架具有相對(duì)于所述激光器芯片的發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與所述前端面的形狀互補(bǔ)的后端面，所述方法包括執(zhí)行解理工藝以形成所述子安裝架的步驟，其中所述子安裝架的前端面和后端面同時(shí)在所述解理工藝中形成。
12.一種制造半導(dǎo)體激光裝置的方法，所述半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架；以及安裝在所述子安裝架上的包含第一和第二激光器芯片的多個(gè)激光器芯片，其中所述子安裝架具有相對(duì)于所述第一和第二激光器芯片的至少一個(gè)發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與所述前端面的形狀互補(bǔ)的后端面，所述子安裝架具有將所述第一和第二激光器芯片電氣上彼此分離的凹槽，所述方法包括執(zhí)行解理工藝以形成所述子安裝架的步驟，其中所述子安裝架的前端面和后端面同時(shí)在所述解理工藝中形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述解理工藝以這樣的方式進(jìn)行，使得所述子安裝架的前端面與所述子安裝架的側(cè)面、頂面或底面的至少一個(gè)以銳角相交。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述激光器芯片以這樣的方式安裝，使得所述激光器芯片的發(fā)光方向基本上平行于所述子安裝架的頂面與其側(cè)面相交所在的至少一條直線。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一和第二激光器芯片中的至少一個(gè)以這樣的方式安裝，使得所述激光器芯片的發(fā)光方向基本上平行于所述子安裝架的頂面與其側(cè)面相交所在的至少一條直線。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括使用解理刀片形成所述凹槽的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體激光裝置及其制造方法，所述半導(dǎo)體激光裝置包括子安裝架以及安裝在子安裝架上的激光器芯片。該子安裝架具有相對(duì)于激光器芯片的發(fā)光面傾斜的前端面和形狀與前端面的形狀互補(bǔ)的后端面。
文檔編號(hào)H01S5/00GK1832277SQ20061005950
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者池原正博 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社