專利名稱：具有接受監(jiān)視器用激光的受光元件的半導(dǎo)體激光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體激光裝置，其中具有接受監(jiān)視器用激光的受光元件。
背景技術(shù)：
利用
圖1A、圖1B和圖1C來說明過去的半導(dǎo)體激光裝置的結(jié)構(gòu)。圖1A是表示過去的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖1B是沿上述俯視圖中的1B-1B線的剖面圖，圖1C是從激光的發(fā)光面一側(cè)來觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖1A～圖1C所示，半導(dǎo)體激光元件安裝座(以下簡(jiǎn)稱半導(dǎo)體激光元件)101被放置在硅片102上。在該硅片102上形成受光元件103，并且，在模壓成型的引線框架104上安裝硅片102。
在引線框架104周圍布置管腳105。在該管腳105和硅片102、受光元件103之間，以及引線框架104和半導(dǎo)體激光元件101之間，形成接合線106。再有，在引線框架104上設(shè)置外殼107，以便覆蓋上述半導(dǎo)體激光元件101，硅片102、受光元件103和接合線106。
在這種半導(dǎo)體激光裝置中，由于其裝配時(shí)經(jīng)受過熱力，并且激光振蕩時(shí)發(fā)熱，若在半導(dǎo)體激光元件101上施加應(yīng)力，則作為半導(dǎo)體激光元件101所具有的特性的時(shí)間性老化將加速進(jìn)行。因此半導(dǎo)體激光元件101的壽命將縮短。為了采取對(duì)策，半導(dǎo)體激光元件101不直接安裝到引線框架104上，而是安裝到線膨脹系數(shù)比較接近的硅片102上。
主激光L1從半導(dǎo)體激光元件101的一邊的端面101A射出。監(jiān)視器用激光L2從與這一邊的端面101A相反的一側(cè)的另一邊的端面101B發(fā)光。監(jiān)視器用激光L2若從另一端面101B向后方射出，則該監(jiān)視器用激光L2射入到受光元件103內(nèi)，由該受光元件103進(jìn)行光電變換后，作為電流被檢測(cè)出來。
圖1B所示的半導(dǎo)體激光裝置，在結(jié)構(gòu)上，監(jiān)視器用激光L2的主射出方向和受光元件103的受光面變成為平行狀態(tài)。在此，所謂主射出方向是指監(jiān)視器用激光L2的射出方向中射出的激光L2的光強(qiáng)度最強(qiáng)的方向。
如上所述，若把受光元件103的受光面布置成與監(jiān)視器用激光L2的主射出方向相平行，則監(jiān)視器用激光L2的大部分不射入到受光元件103內(nèi)，而是作為無用光被周圍的外殼107和引線框架104吸收，或者進(jìn)行散射。但是，由于監(jiān)視器用激光L2以一定的廣角度進(jìn)行射出，所以，受光元件103對(duì)偏離主射出方向的一部分監(jiān)視器用激光L2進(jìn)行拾取，將其變換成監(jiān)視器用電流。所以，過去的半導(dǎo)體激光裝置，受光元件103對(duì)監(jiān)視器用激光L的受光率很低。為了把這種缺陷壓縮到最小限度，通常把受光元件103布置在盡量接近半導(dǎo)體激光元件101的監(jiān)視器用激光出射點(diǎn)的地方。這樣，就使半導(dǎo)體激光元件101的布置受到很大限制。
并且，如果未射入受光元件103而是將從周圍的外殼107和引線框架104上反射出來的散射光射入到半導(dǎo)體激光元件101內(nèi)，那么就會(huì)變成雜波，使激光振蕩產(chǎn)生混亂，容易發(fā)生故障。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于具有芯片狀半導(dǎo)體激光元件，其射出激光；芯片狀受光元件，其接受從上述半導(dǎo)體激光元件射出的監(jiān)視器用激光并將其變換成電信號(hào)；引線框架，其上安裝上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件；以及外殼，其結(jié)構(gòu)是在上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件的周圍，對(duì)其形成合包圍狀態(tài)，在該外殼內(nèi)面的至少一部分上具有光反射面。
上述受光元件具有受光面，上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分被布置在與上述受光面對(duì)面的位置上。
一條直線通過上述半導(dǎo)體激光元件的上述監(jiān)視器用激光射出的出射點(diǎn)并與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行，相對(duì)于該直線，上述受光元件的上述受光面呈平行狀態(tài)。
上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是凹面。
上述凹面是橢圓面。
上述凹面是拋物面。
上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是白色。
上述受光元件具有受光面，上述受光面的中心被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且偏離與上述引線框架表面相垂直的平面。
上述外殼所具有的上述光反射面被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且相交在與上述引線框架表面相垂直的平面上。
上述受光元件的上述受光面被設(shè)定在從上述引線框架表面來看與安裝上述半導(dǎo)體激光元件的面不同的高度上。
上述半導(dǎo)體激光裝置射出2種以上的波長(zhǎng)的激光。
上述2種以上的波長(zhǎng)的激光分別是紅色和紅外區(qū)。
一種半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于具有平板狀的引線框架；芯片狀的半導(dǎo)體激光元件，其被安裝在上述引線框架上，用于射出主激光和監(jiān)視器用激光；芯片狀受光元件，其被安裝在上述引線框架上，用于接受從上述半導(dǎo)體激光元件中射出的上述監(jiān)視器用激光，并將其變換成電信號(hào)；以及外殼，其覆蓋被安裝在上述引線框架上的上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件，它具有與上述半導(dǎo)體激光器和上述受光元件對(duì)面的內(nèi)面以及外部一側(cè)的外面，上述外殼的上述內(nèi)面的至少一部分具有光反射面。
上述受光元件具有受光面，上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分被布置在與上述受光面對(duì)面的位置上。
上述受光元件的上述受光面平行于這樣一條直線，該直線通過上述半導(dǎo)體激光元件的上述監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，平行于上述監(jiān)視器用激光的主出射方向。
上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是凹面。
上述凹面是橢圓面。
上述凹面是拋物面。
上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是白色的。
上述受光元件具有受光面，上述受光面的中心被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且偏離與上述引線框架表面相垂直的平面。
上述外殼所具有的上述光反射面，被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且相交在與上述引線框架表面相垂直的平面上。
上述受光元件的上述受光面被設(shè)定在從上述引線框架的表面來看與安裝上述半導(dǎo)體激光元件的面不同的高度上。
上述半導(dǎo)體激光元件射出2種以上波長(zhǎng)的激光。
上述2種以上波長(zhǎng)的激光分別是紅色區(qū)和紅外區(qū)。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1A是表示過去的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖1B是沿著上述圖1A所示的上述俯視圖中的1B-1B線的剖面圖。
圖1C是從激光的發(fā)光面一側(cè)觀看過去的半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖2A是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖2B是沿著上述圖2A所示的上述俯視圖中的2B-2B線的剖面圖。
圖2C是從激光的發(fā)光面一側(cè)觀看上述第1實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖3A是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖3B是沿著上述圖3A所示的上述俯視圖中的3B-3B線的剖面圖。
圖3C是從激光的發(fā)光面一側(cè)觀看上述第1實(shí)施方式的變形例的上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖4A是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖4B是沿著上述圖4A所示的上述俯視圖中的4B-4B線的剖面圖。
圖4C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第2實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖4D是相當(dāng)于上述第2實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的上述4B-4B線的剖面圖。
圖5A是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖5B是沿著上述圖5A所示的上述俯視圖中的5B-5B的剖面圖。
圖5C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第3實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的俯視圖。
圖6A是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的正視圖。
圖6B是沿著上述圖6A所示的上述俯視圖中的6B-6B線的剖面圖。
圖6C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第3實(shí)施方式的變形例的上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖7A是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖7B是沿著上述上述圖7A所示的上述俯視圖中的7B-7B線的剖面圖。
圖7C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第4實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的俯視圖。
圖8A是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖8B是沿著上述圖8A所示的上述俯視圖中的8B-8B線的剖面圖。
圖8C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第4實(shí)施方式變形例的半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖9A是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖9B是沿著上述圖9A所示的上述俯視圖中的9B-9B線的剖面圖。
圖9C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第5實(shí)施方式的上述的半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖10A是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖10B是沿著上述圖10A所示的上述俯視圖中的10B-10B線的剖面圖。
圖10C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述第5實(shí)施方式的變形例的上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
圖11是本發(fā)明的上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置中的上部和下部2個(gè)外殼的側(cè)視圖。
圖12是表示在本發(fā)明上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置中采用的外殼的光反射面形狀和監(jiān)視器用激光的受光率的關(guān)系的曲線圖。
具體的實(shí)施方式以下參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在說明中，全部附圖中對(duì)共同的部分，標(biāo)注共同的參考符號(hào)，其說明從略。
第1實(shí)施方式首先，說明本發(fā)明第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置。
圖2A是表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。
圖2B是沿上述俯視圖中的2B-2B線的剖面圖，圖2C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖2A～圖2C所示，半導(dǎo)體激光元件11被安裝在陶瓷基片12上。形成下部外殼13的模型形成在引線框架14上。在引線框架14上安裝有陶瓷基片12和受光元件15。上述引線框架14例如由平板狀的金屬材料構(gòu)成。
在上述引線框架14的周圍布置管腳16。在該管腳16與陶瓷基片12、受光元件15之間形成接合線17。并且在引線框架14和半導(dǎo)體激光元件11之間也形成接合線17。而且，在圖2B、圖2C中省略了接合線17。
再者，在引線框架14上形成了上部的外殼13，以便覆蓋上述半導(dǎo)體激光元件11、陶瓷基片12、受光元件15和接合線17。外殼13，在對(duì)上述半導(dǎo)體激光器件11、陶瓷基片12、受光元件15和接合線17進(jìn)行覆蓋的內(nèi)面上，如圖2B和圖2C所示具有上面13A和側(cè)面13B。并且，上面13A構(gòu)成光反射面，用于對(duì)從半導(dǎo)體激光元件11射出的激光進(jìn)行反射。
主激光L1從上述半導(dǎo)體激光元件11的一邊的端面11A上射出。監(jiān)視器用激光L2從與這一邊的端面11A相反一側(cè)的另一邊的端面11B上射出。若監(jiān)視器用激光L2從上述另一邊的端面11B中向后方射出，則該監(jiān)視器用激光L2射入到受光元件15內(nèi)，由該受光元件15對(duì)其進(jìn)行光電變換，作為電流檢測(cè)出來。
以下詳細(xì)說明上述半導(dǎo)體激光裝置的結(jié)構(gòu)和制造方法。
首先，對(duì)引線框架材料進(jìn)行沖壓加工，形成所需的圖形，再進(jìn)行成型，形成引線框架14。在該引線框架14上利用注塑成型等方法對(duì)形成下部的外殼13的樹脂進(jìn)行成型，使其對(duì)安裝半導(dǎo)體激光元件11的部分進(jìn)行包圍。引線框架14的母材，考慮到半導(dǎo)體激光元件11工作時(shí)的散熱性而采用銅系材料。而且，有時(shí)也可采用42合金等鐵系材料。對(duì)引線框架14，考慮到裝配性，預(yù)先進(jìn)行鍍金或鍍鈀等作為適當(dāng)?shù)耐饷姹Ｗo(hù)。
然后，在上述形成了上述下部的外殼13的引線框架14上，例如通過陶瓷基片12等來安裝半導(dǎo)體激光元件11和受光元件15。半導(dǎo)體激光元件11如過去的例子所述，若安裝的零件直接接觸引線框架14，則隨時(shí)間的增長(zhǎng)而老化的速度將加快。因此，通常在引線框架14和半導(dǎo)體激光元件11之間設(shè)置這樣一種陶瓷基片12，它由氮化鋁等材料制成，其線膨脹系數(shù)接近半導(dǎo)體激光元件11，熱傳導(dǎo)率高于硅等。
在上述陶瓷基片12上預(yù)先通過汽化鍍金和圖形制作，在其表面上形成電極。半導(dǎo)體激光元件11的安裝方法例如，把金焊錫等粘接劑加熱到300℃，使該金焊錫熔化后，再使其硬化，即可把半導(dǎo)體激光元件11熔化粘接在陶瓷基片12上。這樣一來，能確保半導(dǎo)體激光元件11和陶瓷基片12上的電極板之間電氣導(dǎo)通。有時(shí)也采用銀環(huán)氧樹脂粘接劑等來代替焊錫。但是，在此情況下存在的問題是粘接劑向上爬和產(chǎn)生的氣體造成污染等，所以，對(duì)該實(shí)施方式不太適合。
上述半導(dǎo)體激光裝置的里面，考慮到粘接半導(dǎo)體激光元件11時(shí)的加熱和安裝該半導(dǎo)體激光裝置之后的散熱性，引線框架14從外殼13的一部分中露出來。所謂上述外殼13的一部分，尤其是指夾持引線框架14安裝半導(dǎo)體激光元件11的位置的里面所對(duì)應(yīng)的部分。
在此，半導(dǎo)體激光元件11和受光元件15同樣地安裝在與引線框架14的表面相平行的平面上。因此，為了使受光元件15直接接受從半導(dǎo)體激光元件11來的監(jiān)視器用激光L2，要把受光元件15安裝成向半導(dǎo)體激光元件11一側(cè)傾斜的狀態(tài)，于是安裝受光元件15的引線框架14的安裝面應(yīng)當(dāng)形成傾斜狀態(tài)。為了使上述引線框架14的安裝面形成傾斜狀態(tài)，必須彎曲引線框架14，相對(duì)于安裝陶瓷基片12的面，形成斜面。假定在引線框架14上形成了斜面，考慮到環(huán)行生產(chǎn)線等，一連串的引線框架在工序上流動(dòng)的情況，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)都受到很大的限制。其結(jié)果，產(chǎn)生巨大的危害，例如產(chǎn)品特性降低，設(shè)備費(fèi)用增加，裝配速度下降等。
再者，由于引線框架14上的受光元件15的安裝部變成了壓入到已成型的樹脂內(nèi)的狀態(tài)，所以，如上所述，當(dāng)安裝受光元件15時(shí)很難進(jìn)行高溫加熱。其結(jié)果，裝配性產(chǎn)生很大問題。因此，從設(shè)計(jì)上在包括該第1實(shí)施方式在內(nèi)的本發(fā)明的實(shí)施方式中，把安裝在引線框架14上的半導(dǎo)體激光元件11、陶瓷基片12和受光元件15布置成與引線框架14基本平行。
以下詳細(xì)說明該第1實(shí)施方式的外殼。外殼13由下部和上部?jī)蓚€(gè)部分構(gòu)成。下部的外殼13如上所述預(yù)先形成與引線框架14緊密結(jié)合的形式。半導(dǎo)體激光元件11被加熱粘接在已成型的引線框架14上。因此，下部的外殼，采用耐熱性工程塑料(例如聚醚酮醚(PEEK)等)和液晶聚合物(LCP)等材料。另外，也可以采用聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫(PPS)、聚酞酰胺(PPA)、多芳(基)化合物(PAR)(U聚合物)、聚酰胺亞胺(PAI)，聚醚酰亞胺(PEI)，聚酰亞胺(PI)和聚四氟乙烯等(FR(PTFE))等材料。但是，若綜合考慮耐熱性，耐化學(xué)腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度、引線緊密固定性、成型性、產(chǎn)生氣體、和成本等，則PEEK或LCP、PPA更適用于包括第1實(shí)施方式在內(nèi)的本發(fā)明的實(shí)施方式。
并且，在耐熱性方面，除了上述熱可塑性樹脂外，也可以采用環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂。但是，環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂存在的問題是連續(xù)自動(dòng)送進(jìn)成型后產(chǎn)生毛刺，在高溫下特性發(fā)生變化等，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式不太適用。
再者，上部外殼13在安裝半導(dǎo)體激光元件11和利用接合線17等的接線、半導(dǎo)體激光裝置內(nèi)部的裝配結(jié)束后，利用粘接劑、熱壓接、超聲波粘接、壓入、嵌合等方法，作為蓋子精密地安裝到下部外殼上。
上述上部和下部的外殼13的形狀，既可以是單純地分成上部和下部的形式，也可以是像箱狀那樣把上部嵌入到下部?jī)?nèi)的形式。在嵌入的情況下，例如，也可以制成這樣的形狀，即在接合面的任一方設(shè)置凸部，在另一方設(shè)置凹部，當(dāng)按入時(shí)，正好是凸部和凹部互相咬合。并且，也可以制成這樣的形狀，即在任一方設(shè)置帶有返回的突起部，當(dāng)壓入時(shí)，被設(shè)置在另一方的凹部卡住。再者，上部的外殼也可以由2個(gè)以上的零件構(gòu)成。
在該第1實(shí)施方式中，把硅系粘合劑涂敷到上部或下部的外殼13的粘合面上。然后，把上部安裝到下部上，在約200℃下進(jìn)行熱固化，把上部的外殼粘接到下部的外殼上。
上述外殼13的材料選擇那種外殼13內(nèi)面的光反射率高的材料?；蛘邔?duì)外殼13的內(nèi)面進(jìn)行表面處理，使其內(nèi)面的光反射率提高。這里所謂的外殼13的內(nèi)面，是指具有空心結(jié)構(gòu)的外殼的內(nèi)部的安裝有半導(dǎo)體激光元件11一側(cè)所面對(duì)的面。而且，通常，在我們從外側(cè)觀看半導(dǎo)體激光裝置的外殼的情況下，能看到外殼的面是外面。
在該第1實(shí)施方式中，若把光反射面設(shè)置在與受光元件15的受光面對(duì)置的一側(cè)，即上部的外殼13的內(nèi)面(上面13A)上，則效果尤其突出，若考慮這一點(diǎn)，則光反射率高的白色耐熱PBT樹脂等適合用作上部外殼13的材料。在該P(yáng)BT樹脂的情況下，考慮到耐熱性，光反射率和成型性，混入10％--30％的玻璃纖維。這里考慮到粘合劑的固化溫度，用載荷撓度溫度為210℃～220℃的PBT進(jìn)行注射成型，制成上部外殼。PBT的難燃性達(dá)到UL-94VO級(jí)也沒有問題。
上述外殼13的其他材料，采用在樹脂(例如ABS等)上電鍍金屬(例如鉻等)的材料，也能獲得同樣的效果。并且，不用樹脂而使用有光澤的金屬材料等，也能獲得同樣的效果?？紤]到外殼13的制造成本等，在該第1實(shí)施方式中采用PBT。
再者，在引線框架14上形成的下部外殼13一方也可以設(shè)置光反射面。并且，光反射面也可以只形成在外殼13的內(nèi)面的一部分上。也可以形成在整個(gè)內(nèi)面上。例如，如果在外殼13的內(nèi)面中，只把具有從半導(dǎo)體激光元件11擴(kuò)展的監(jiān)視器用激光L2入射的部分制成光反射面，那么，其他部分不需要制成光反射面。也就是說，在外殼13的內(nèi)面中，如果只有監(jiān)視器用激光L2的入射部分變成所需的光反射面，那么，其他部分不太需要光反射面。同樣，如果僅將入射部分制成所需要的光反射面形狀。那么，其他部分不必特意考慮其光學(xué)的形狀。與此相反，考慮到無用的反射光重新射入到半導(dǎo)體激光元件內(nèi)，將造成雜波，所以，有時(shí)最好是對(duì)不需要光反射的部分，尤其是半導(dǎo)體激光元件的對(duì)面一側(cè)等主動(dòng)地制成非反射面。這樣，在外殼13的內(nèi)面中，對(duì)其有光反射面功能的部分加以限制，還能節(jié)約材料費(fèi)和成型費(fèi)。
為了盡量減小上述外殼13內(nèi)面具有光反射面作用的部分的面積，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低成本，小型化，最好把光反射面設(shè)置在盡量靠近半導(dǎo)體激光元件11的位置上。再有，從半導(dǎo)體激光元件11到光反射面的距離最好是小于從半導(dǎo)體激光元件11到受光元件15的距離。為實(shí)現(xiàn)該條件，本發(fā)明的許多實(shí)施方式，設(shè)置光反射面的位置，在通過激光出射點(diǎn)與激光主出射方向相平行的直線上，而且與離開受光元件15的距離相等或更近。在引線框架上許多半導(dǎo)體激光元件連在一起的情況下，最后進(jìn)行引線切斷，分離成單個(gè)的半導(dǎo)體激光裝置。
完成的半導(dǎo)體激光裝置的外形如圖2A所示，與外部進(jìn)行電氣連接用的4條外引線，以及安裝時(shí)定位和散熱用的葉片(引線框架14)從外殼13向兩側(cè)面突出。也可以是這樣的形狀，即利用與傳感部的安裝方法使電氣連接用引線(外引線)從半導(dǎo)體激光裝置的側(cè)面突出來。再者，也可以是這樣的形狀，即使散熱用的葉片從半導(dǎo)體激光裝置的后方向外殼外面突出也可以。有時(shí)也在葉片的前端部上設(shè)置螺釘固定用的孔等。
這樣，半導(dǎo)體激光裝置在2波長(zhǎng)振蕩的情況下具有4條引線。這4條引線分別是2條用于向半導(dǎo)體激光元件11上加電流，1條用于從受光元件15中取出電流，另一條用作公用接地。引線的極性由半導(dǎo)體激光元件11的極性決定。1波長(zhǎng)振蕩的情況下，共有3條引線，其中1條用于向半導(dǎo)體激光元件11上加電流。引線的條數(shù)由半導(dǎo)體激光元件11的振蕩波長(zhǎng)數(shù)來決定，在安裝多個(gè)半導(dǎo)體激光元件的情況下，由半導(dǎo)體激光元件的數(shù)量等來決定。
再者，設(shè)置引線框架14，除了電氣連接用的引線外，從外殼13露出的葉片和里面散熱片等均為接地狀態(tài)。這是為了當(dāng)把該半導(dǎo)體激光裝置安裝到傳感部的金屬框體上時(shí)，防止電氣短路。
再者，在半導(dǎo)體激光裝置的前面，設(shè)置一種開口部，以便取出從半導(dǎo)體激光元件11來的主激光。有時(shí)也可以在該開口部上設(shè)置玻璃等透光性零件。
以下說明上述第1實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置。該變形例是考慮到在上述第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置安裝到傳感框體上時(shí)，向傳感框體內(nèi)壓入以及旋轉(zhuǎn)方向的光軸調(diào)整等而進(jìn)行變形的。
圖3A是表示第1實(shí)施方式的變形例半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。圖3B是沿著上述俯視圖中的3B-3B線的剖面圖。圖3C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖3A-圖3C所示，在把半導(dǎo)體激光裝置壓入到傳感框體的圓筒孔部?jī)?nèi)之后，把形成的半導(dǎo)體激光裝置的側(cè)面的外殼18制成部分圓筒形狀，以便能夠旋轉(zhuǎn)。并且取消引線框架19的葉片部分。在此情況下，設(shè)計(jì)成這樣，即需要旋轉(zhuǎn)調(diào)整的激光出射點(diǎn)能來到圓筒中心。外殼18的內(nèi)面如圖3B所示，具有上面18A和側(cè)面18B。上面18A構(gòu)成一種光反射面，用于使從半導(dǎo)體激光元件11射出的監(jiān)視器用激光L2進(jìn)行反射。
再者，在下部外殼18形成半導(dǎo)體激光裝置的側(cè)面的情況下，若從裝配精度上和零件精度上使上部外殼18在側(cè)面上露出來，則在側(cè)面上產(chǎn)生出臺(tái)階，不能發(fā)揮外形標(biāo)準(zhǔn)的作用。為防止這種現(xiàn)象，采用把上部外殼嵌入到下部外殼內(nèi)側(cè)的方式。
如上所述，在第1實(shí)施方式和變形例中，通過把外殼的內(nèi)面制成光反射面，使過去無用的光，即被周圍吸收或散射的監(jiān)視器用激光向受光元件一側(cè)反射，射入到受光元件內(nèi)。這樣，能有效地利用監(jiān)視器用激光，以便對(duì)從半導(dǎo)體激光元件射出的主激光的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。并且，根據(jù)該第1實(shí)施方式和變形例，可以不另外設(shè)置反射板等高價(jià)零件，就能實(shí)現(xiàn)超小型半導(dǎo)體激光裝置，其監(jiān)視器用激光的受光效率大大提高，制造成本低，生產(chǎn)效率高。
第2實(shí)施方式以下說明本發(fā)明第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置。在該第2實(shí)施方式中，對(duì)于和上述第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的部分，標(biāo)注相同的符號(hào)，其說明從略。
圖4A是表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖4B是沿著上述俯視圖中的4B-4B線的剖面圖，圖4C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖4B所示，外殼23的內(nèi)面形成光反射面，而且作為該光反射面的內(nèi)面的一部分構(gòu)成斜面。也就是說，覆蓋受光元件15的外殼23的內(nèi)面具有上面23A，斜面23B、和上面23C。并且，上面23A、斜面23B和上面23C形成一種光反射面，用于反射從半導(dǎo)體激光元件11射出的監(jiān)視器用激光L2。這時(shí)，也可以僅把斜面23B作為光反射面。作為光反射面的斜面的角度可以設(shè)定為能使受光元件15的受光效率提高的規(guī)定角度。在此，例如，斜面23B的角度相對(duì)于監(jiān)視器用激光L2的主出射光軸來說，設(shè)定為45度。
這樣，把外殼23的內(nèi)面的至少一部分作為光反射面而且制成斜面，即可使從半導(dǎo)體激光元件11來的監(jiān)視器用激光L2高效率地射入到受光元件15內(nèi)。
該第2實(shí)施方式即使改變半導(dǎo)體激光元件11和受光元件15的布置位置，也可以通過適當(dāng)設(shè)定斜面23B的角度，來優(yōu)化監(jiān)視器用激光L向受光元件15內(nèi)的入射光量。
以下說明上述第2實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置。
圖4D是相當(dāng)于上述第2實(shí)施方式的變形例的圖4B的剖面圖。
在本實(shí)施方式中，覆蓋受光元件15的外殼24的內(nèi)面具有上面24A，斜面24B和上面24C。上面24A、斜面24B、和上面24C構(gòu)成為光反射面，用于反射從半導(dǎo)體激光元件11射出的監(jiān)視器用激光L2。這時(shí)，也可以僅把斜面24B作為光反射面。
再者，本實(shí)施方式與圖4B所示的結(jié)構(gòu)相比，使外殼24的內(nèi)面的斜面24B接近半導(dǎo)體激光元件11的出射點(diǎn)，布置在受光元件15的正上面。作為光反射面的斜面24B的角度可以設(shè)定為能使受光效率提高的規(guī)定角度。這里，例如把斜面24B的角度設(shè)定為與監(jiān)視器用激光L2的主出射光軸形成45度角。
這樣；若把外殼的斜面24B設(shè)置在受光元件15的正上邊，則如前邊已敘述的那樣，使光反射面接近半導(dǎo)體激光元件11的激光出射點(diǎn)，所以，容易使半導(dǎo)體激光裝置小型化。
如上所述，在本第2實(shí)施方式和變形例中，把外殼的內(nèi)面作為光反射面，并且把該光反射面的一部分制成斜面，從而能使過去作為無用光而被周圍吸收，散射的監(jiān)視器用激光反射到受光元件一側(cè)，射入到受光元件內(nèi)。這樣，能有效地利用監(jiān)視器用激光，以便確認(rèn)主激光狀態(tài)。并且，若按照這些實(shí)施方式，則不另外設(shè)置反射片等高價(jià)零件，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器用激光的受光效率大大提高，成本低生產(chǎn)效率高的超小型半導(dǎo)體激光裝置。
第3實(shí)施方式以下說明本發(fā)明第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置。
在該第3實(shí)施方式中，對(duì)于和上述第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，其說明從略。
圖5A是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖。圖5B是沿上述俯視圖中的5B-5B線的剖面圖，圖5C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖5B所示，外殼33的內(nèi)面形成光反射面，而且，作為該光反射面的內(nèi)面的一部分變成橢圓面形狀。也就是說，覆蓋受光元件15的外殼33的內(nèi)面具有橢圓面形狀33A。并且，橢圓面形狀33A構(gòu)成一種光反射面，用于反射從半導(dǎo)體激光元件11射出的監(jiān)視器用激光L2。這時(shí)，橢圓面形狀33A中也可以只把監(jiān)視器用激光L2照射的一部分作為光反射面。
在外殼33內(nèi)面上具有橢圓面形狀33A的該實(shí)施方式，如果把激光出射點(diǎn)布置在橢圓面的一方的焦點(diǎn)上，把受光元件15的受光面布置在橢圓面的另一方的焦點(diǎn)上，那么可以利用橢圓面的光學(xué)特征來把監(jiān)視器用激光L2聚焦在受光元件15的受光面上。
這樣，把外殼33的內(nèi)面的至少一部分作為光反射面而且制成橢圓面，能把來自半導(dǎo)體激光元件11的監(jiān)視器用激光L2高效率地射入到受光元件15內(nèi)。而且，在上述橢圓面上也包含球面。
再者，包括該第3實(shí)施方式在內(nèi)的本發(fā)明的其他實(shí)施方式，采用單片2波長(zhǎng)型半導(dǎo)體激光元件。上述2波長(zhǎng)型半導(dǎo)體激光元件用一個(gè)元件即可射出紅色和紅外2種波長(zhǎng)的激光。2波長(zhǎng)型半導(dǎo)體激光元件具有紅外發(fā)光部，其在砷化鎵襯底上具有鋁鎵砷雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)活性層；以及紅色發(fā)光部，其在同一襯底上具有銦鎵鋁磷多重量子井結(jié)構(gòu)活性層。紅色、紅外兩個(gè)發(fā)光部均是具有所謂SBR(Selectively Buried Ridge選擇掩埋脊)的脊型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件。
上述兩個(gè)發(fā)光部的間隔根據(jù)從半導(dǎo)體激光元件前面射出的主激光的要求特性來決定。這里，上述兩個(gè)發(fā)光部的間隔例如按110微米來形成。從半導(dǎo)體激光元件后面射出的2個(gè)監(jiān)視器用激光的間隔從結(jié)構(gòu)上看，等同于從半導(dǎo)體激光元件前面射出的2個(gè)主激光的間隔。
根據(jù)安裝這種半導(dǎo)體激光裝置的DVD/CD用的傳感頭的要求，在必須擴(kuò)大主激光的間隔的情況下，也要擴(kuò)大監(jiān)視器用激光的間隔，所以在圖1A-圖1C所示的過去的結(jié)構(gòu)中，必須更改為使受光元件的面積等增大。因此，會(huì)產(chǎn)生例如半導(dǎo)體激光裝置本身的尺寸也要增大等的弊端。
但是，若按照該第3實(shí)施方式，則利用光反射面的聚光效應(yīng)，能減小受光元件，有助于半導(dǎo)體激光裝置本身的小型化。并且，只要根據(jù)激光的間隔對(duì)光反射面形狀稍加更改，即使在布置許多半導(dǎo)體激光元件的情況下也能把各元件保持在與更改前相同的位置上。
再者，半導(dǎo)體激光元件即便不是單片，如果利用上述效應(yīng)，也能實(shí)現(xiàn)小型半導(dǎo)體激光裝置。也就是說，按照所需的間隔把紅色發(fā)光的激光元件和紅外發(fā)光的激光元件安裝到引線框架上的情況下，如果利用這2個(gè)激光元件的布置來對(duì)光反射面的形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，那么，能采用更小的受光元件。作為上述效果的用途，也能使以下半導(dǎo)體激光裝置小型化一種是HD-DVD使用的蘭紫色、紅色、紅外3種波長(zhǎng)型半導(dǎo)體激光裝置；另一種是采用其中的2種的2波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光裝置。
以下說明上述第3實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置。
圖6A是表示第3實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖6B是沿上述俯視圖中的6B-6B線的剖面圖，圖6C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖6A～圖6C所示，外殼34的內(nèi)面也可以不是橢圓面形狀，而是橢圓柱面形狀34A。也就是說，沿監(jiān)視器用激光L2的出射方向的截面，如圖6B所示外殼34的內(nèi)面(光反射面)具有橢圓形狀，從激光發(fā)光面一側(cè)觀看的圖，如圖6C所示，外殼34的內(nèi)面也可以具有直線形狀。
從上述半導(dǎo)體激光元件11來的激光的放射分布一般是以主出射方向?yàn)橹行模哂幸欢v寬尺寸比的橢圓形分布。因此，根據(jù)受光元件15的大小和布置，有時(shí)對(duì)橢圓的短軸方向(在此情況下是指與激光元件安裝面相平行的方向)也不太要求聚光性。在此情況下，在制造上，與橢圓面相比橢圓柱面更容易成型，有利于降低成本。而且，在上述監(jiān)視器用激光中也包括圓柱面。
如上所述，在第3實(shí)施方式及其變形例中，以外殼內(nèi)面為光反射面，而且把該光反射面制成橢圓面形狀或橢圓柱面形狀，使過去作為無用光，而被周圍吸收、散射的監(jiān)視器用激光反射到受光元件一側(cè)，射入到受光元件內(nèi)。這樣，能有效地利用監(jiān)視器用激光，用于確認(rèn)主激光狀態(tài)。并且，若采用這些實(shí)施方式，則不另外設(shè)置反射片等高價(jià)零件，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器用激光的受光效率大大提高，制造成本低，生產(chǎn)效率高的超小型半導(dǎo)體激光裝置。
第4實(shí)施方式以下說明本發(fā)明第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置。在該第4實(shí)施方式中，對(duì)于和上述第1實(shí)施方式的構(gòu)成相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，其說明從略。
圖7A是表示第4實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖7B是沿上述俯視圖中的7B-7B線的剖面圖，圖7C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖7B所示，外殼43的內(nèi)面形成光反射面，而且，作為該光反射面的內(nèi)面的一部分形成拋物面形狀43A，也就是說，覆蓋受光元件15的外殼43的內(nèi)面具有拋物面形狀43A。并且，拋物面形狀43A形成一種光反射面，用于反射從半導(dǎo)體激光元件11射出的監(jiān)視器用激光L2。這時(shí)，拋物面形狀43A中，也可以僅把監(jiān)視器用激光L2照射的一部分作為光反射面。
在外殼43內(nèi)面上具有拋物面形狀43A的該實(shí)施方式中，在激光出射點(diǎn)離開受光元件15的情況下，可以把激光看作是基本平行的光，所以，如果把受光元件15的受光面布置在拋物面的焦點(diǎn)上，那么，能利用拋物面的光學(xué)特征來把監(jiān)視器用激光聚焦到受光面上。
這樣，把外殼43的內(nèi)面的至少一部分作為光反射面，而且是制成拋物面，所以能把從半導(dǎo)體激光元件11來的監(jiān)視器用激光L2高效率地射入到受光元件15內(nèi)。在該第4實(shí)施方式中，利用聚焦效果，能和第3實(shí)施方式一樣地使用。
以下說明上述第4實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置。
圖8A是表示第4實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖8B是沿上述俯視圖中的8B-8B線的剖面圖，圖8C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖8A-圖8C所示，外殼44的內(nèi)面也可以不是拋物面形狀，而是拋物柱面形狀44A。也就是說，沿監(jiān)視器用激光L2的出射方向的截面，如圖8B所示外殼44的內(nèi)面(光反射面)具有拋物形狀，從激光發(fā)光面一側(cè)觀看的圖，如圖8C所示，外殼44的內(nèi)面也可以具有直線形狀。
如上所述，從上述半導(dǎo)體激光元件11來的激光的放射分布一般是以主出射方向?yàn)橹行?，具有一定縱寬尺寸比的橢圓形分布。因此，根據(jù)受光元件15的大小和布置，有時(shí)對(duì)橢圓的短軸方向(在此情況下是指與激光元件安裝面相平行的方向)也不太要求聚光性。在此情況下，在制造上，與拋物面相比拋物柱面更容易成型，有利于降低成本。
如上所述，在第4實(shí)施方式及其變形例中，以外殼內(nèi)面為光反射面，而且把該光反射面制成拋物面形狀或拋物柱面形狀，使過去作為無用光而被周圍吸收、散射的監(jiān)視器用激光反射到受光元件一側(cè)，射入到受光元件內(nèi)。這樣，能有效地利用監(jiān)視器用激光，用于確認(rèn)主激光狀態(tài)。并且，其采用這些實(shí)施方式，則不另外設(shè)置反射片等高價(jià)零件，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器用激光的受光效率大大提高，制造成本低，生產(chǎn)效率高的超小型半導(dǎo)體激光裝置。
第5實(shí)施方式以下說明本發(fā)明第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置。在該第5實(shí)施方式中，對(duì)于和上述第1實(shí)施方式的構(gòu)成相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，其說明從略。
圖9A是表示第5實(shí)施方式的上述半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖9B是沿上述俯視圖中的9B-9B線的剖面圖，圖9C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖9B所示，受光元件15的受光面的中心部，通過監(jiān)視器用激光L2的出射點(diǎn)，被布置在離開了與該監(jiān)視器用激光L2的主出射光軸相平行的直線(主出射軸)的位置上。也就是說，當(dāng)從與引線框架54的面相垂直的方向來觀看時(shí)，受光元件15的受光面的中心部和上述主出射光軸不在同一平面上。這種布置也包括以下情況把受光元件15的受光面整體布置在離開上述主出射光軸的位置上。也就是說，當(dāng)從與引線框架54的面相垂直的方向上觀看時(shí)，受光元件15的受光面區(qū)域和上述主出射光軸不在同一平面上。
上述受光元件15的受光面的中心部被布置在偏離上述主出射光軸的位置上，這并不是由于制造誤差而造成的位置偏離，而是指有意使其偏離。上述布置的出現(xiàn)，大都是受到引線框架的圖形形成和半導(dǎo)體激光裝置的外形尺寸等的限制，不能把受光元件15布置到激光的中心上。
再者，把光反射面53A布置在外殼53的一部分上，以便相交在這樣一個(gè)平面(以下稱為主出射平面)上，該平面通過監(jiān)視器用激光L2射出的出射點(diǎn)，包括監(jiān)視器用激光L2的與主出射方向相平生的直線在內(nèi)，而且，與引線框架表面相垂直。這樣，能使監(jiān)視器用激光L2向受光元件15一側(cè)反射。在此，為了使監(jiān)視器用激光L2有效地向受光元件15反射，上述光反射面53A相對(duì)于監(jiān)視器用激光L2的主出射方向，形成按一定角度θ進(jìn)行傾斜的面。
如上所述，即使在受光元件15位于偏離上述主出射平面的位置上的情況下，如果把設(shè)置在外殼53的一部分上的光反射面制成適當(dāng)?shù)男螤睿缰瞥刹糠謭A柱面等，布置成使光反射面按照適當(dāng)?shù)慕嵌圈扰c上述主出射平面相交叉，那么，受光元件15能確保充分的受光量。其結(jié)果，能顯著提高布置半導(dǎo)體激光元件11時(shí)的自由度。上述光反射面位于上述主出射平面附近即可，如果使其形狀變成如圖9C所示把偏離上述主出射平面的上述光反射面的一部分除掉，那么，就能有助于半導(dǎo)體激光裝置的小型化。
過去，把受光元件布置在激光的出射軸上是必須條件。在該第5實(shí)施方式中，能消除這種結(jié)構(gòu)上的限制，能更加自由地設(shè)計(jì)半導(dǎo)體激光裝置。
并且，采用引線框架的過去的半導(dǎo)體激光裝置，如前所述，為了提高監(jiān)視器用激光的受光率，必須把受光元件布置在盡量靠近激光出射點(diǎn)的地方。但是，若按照第5實(shí)施方式中，則不一定要把受光元件布置在監(jiān)視器用激光的出射點(diǎn)附近，例如圖9B所示，把厚的陶瓷片52插入到半導(dǎo)體激光元件11和引線框架54之間，也可以沒有任何問題地充分拾取監(jiān)視器用激光L2。而且，即使在此情況下，如前面也已說明的那樣，盡量把光反射面設(shè)置在半導(dǎo)體激光元件11的激光出射點(diǎn)附近，這樣能使半導(dǎo)體激光裝置小型化。
再者，在過去的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光裝置中，通過插入陶瓷片等來遮擋從半導(dǎo)體激光元件來的激光，產(chǎn)生的缺陷是受光率進(jìn)一步降低。但，如果是該第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的結(jié)構(gòu)，那么不會(huì)發(fā)生這種問題。
再者，在該第5實(shí)施方式中，把半導(dǎo)體激光元件11安裝在陶瓷片52上，使激光元件襯底一側(cè)面向陶瓷片。激光元件的結(jié)構(gòu)是利用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)汽相淀積)方法，在約100微米的砷化鎵襯底上淀積數(shù)微米的薄膜。所以，激光出射位置位于離開安裝面約數(shù)微米的位置上。為了在半導(dǎo)體激光元件11工作時(shí)，把PN結(jié)面(≡激光出射位置)上的發(fā)熱有效地傳輸?shù)教沾善?2一側(cè)，采用這種安裝方法。
另一方面，即使過去的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光裝置，如果采用上述安裝方法，也能使從激光出射位置到受光元件受光面的高度之差最多達(dá)到數(shù)微米，在受光率這一點(diǎn)上不會(huì)出現(xiàn)致命的問題。但是，若對(duì)半導(dǎo)體激光元件本身的溫度特性加以改善，則能采用另一種安裝方法，即與上述情況相反，把砷化家襯底一側(cè)面向陶瓷片。(此法能提高裝配性)。在此情況下在該第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置中，由于和采用上述厚的陶瓷片時(shí)一樣，所以，其功能沒有問題。但是，過去的結(jié)構(gòu)，與受光面的高度差相當(dāng)于砷化鎵襯底的厚度，受光率大幅度下降，產(chǎn)生致命的缺陷。
以下說明上述第5實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置。
圖10A是表示第5實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體激光裝置的構(gòu)成的俯視圖，圖10B是沿上述俯視圖中的10B-10B線的剖面圖，圖10C是從激光發(fā)光面一側(cè)觀看上述半導(dǎo)體激光裝置的正視圖。
如圖10A-圖10C所示，對(duì)上述第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊€成型，形成引線框架55。通過對(duì)引線框架55進(jìn)行成型，能對(duì)來自外殼53的電氣連接用引線和葉片的取出位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者防止從外殼53上脫落。若適當(dāng)采用這種成型，則在把該半導(dǎo)體激光裝置安裝到金屬制的傳感器框體上的情況下，也不用擔(dān)心其短路。
如上所述，在本第5實(shí)施方式和變形例中，把外殼的內(nèi)面作為光反射面，并且在該光反射面上相對(duì)于監(jiān)視器用激光的出射方向設(shè)定出一定的角度，使監(jiān)視器用激光向受光元件上反射，從而能使過去作為無用光而被周圍吸收，散射的監(jiān)視器用激光反射到受光元件一側(cè)，射入到受光元件內(nèi)。這樣，能有效地利用監(jiān)視器用激光，以便確認(rèn)主激光狀態(tài)。并且，若按照這些實(shí)施方式，則不另外設(shè)置反射片等高價(jià)零件，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器用激光的受光效率大大提高，成本低生產(chǎn)效率高的超小型半導(dǎo)體激光裝置。
再者，本發(fā)明的上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置在制造時(shí)把上部和下部的2個(gè)外殼組合在一起制成一個(gè)外殼的情況示于圖11。圖11是上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置中的上部和下部的2個(gè)外殼的側(cè)視圖。
如圖11所示，在引線框架14上安裝半導(dǎo)體激光元件11。并且在引線框架14上成型下部的外殼13。在下部的外殼13上粘接上部的外殼13。這樣，把上部和下部2個(gè)外殼組合起來制成一個(gè)外殼的方法能適用于本發(fā)明的上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的制造方法。
最后，從本發(fā)明的上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置獲得的受光率示于圖12。圖12是表示上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置中所使用的外殼的光反射面形狀和監(jiān)視器用激光的受光率的關(guān)系的曲線圖。
如圖12所示，外殼內(nèi)面的光反射面形狀為帶有45度斜面(斜平面)時(shí)、橢圓面時(shí)和拋物面時(shí)，均能獲得更高的受光率，約相當(dāng)于圖1A～圖1C所示的過去的實(shí)施方式的2倍。
并且，上述各實(shí)施方式不僅可以分別單獨(dú)實(shí)施，而且，也可以適當(dāng)組合實(shí)施。再有，在上述各實(shí)施方式中，包括各個(gè)階段的發(fā)明，通過對(duì)各實(shí)施方式中所公開的許多構(gòu)成要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟M合，還可以抽取出各個(gè)階段的發(fā)明。
發(fā)明的效果
如上所述，若按照本發(fā)明的實(shí)施方式，則可使被周圍吸收和散射的監(jiān)視器用激光進(jìn)行反射，射入到受光元件一側(cè)，從而能提供可提高監(jiān)視器用激光受光效率的半導(dǎo)體激光裝置。
本發(fā)明不應(yīng)限制到僅僅作為示例給出的圖示實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于具有芯片狀半導(dǎo)體激光元件，其射出激光；芯片狀受光元件，其接受從上述半導(dǎo)體激光元件射出的監(jiān)視器用激光并將其變換成電信號(hào)；引線框架，其上安裝上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件；以及外殼，其結(jié)構(gòu)是在上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件的周圍，對(duì)其形成合包圍狀態(tài)，在該外殼內(nèi)面的至少一部分上具有光反射面。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件具有受光面，上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分被布置在與上述受光面對(duì)面的位置上。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于一條直線通過上述半導(dǎo)體激光元件的上述監(jiān)視器用激光射出的出射點(diǎn)并與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行，相對(duì)于該直線，上述受光元件的上述受光面呈平行狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是凹面。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述凹面是橢圓面。
6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述凹面是拋物面。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是白色。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件具有受光面，上述受光面的中心被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且偏離與上述引線框架表面相垂直的平面。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且相交在與上述引線框架表面相垂直的平面上。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件的上述受光面被設(shè)定在從上述引線框架表面來看與安裝上述半導(dǎo)體激光元件的面不同的高度上。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光裝置射出2種以上的波長(zhǎng)的激光。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述2種以上的波長(zhǎng)的激光分別是紅色和紅外區(qū)。
13.一種半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于具有平板狀的引線框架；芯片狀的半導(dǎo)體激光元件，其被安裝在上述引線框架上，用于射出主激光和監(jiān)視器用激光；芯片狀受光元件，其被安裝在上述引線框架上，用于接受從上述半導(dǎo)體激光元件中射出的上述監(jiān)視器用激光，并將其變換成電信號(hào)；以及外殼，其覆蓋被安裝在上述引線框架上的上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件，它具有與上述半導(dǎo)體激光器和上述受光元件對(duì)面的內(nèi)面以及外部一側(cè)的外面，上述外殼的上述內(nèi)面的至少一部分具有光反射面。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件具有受光面，上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分被布置在與上述受光面對(duì)面的位置上。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件的上述受光面平行于這樣一條直線，該直線通過上述半導(dǎo)體激光元件的上述監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，平行于上述監(jiān)視器用激光的主出射方向。
16.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是凹面。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述凹面是橢圓面。
18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述凹面是拋物面。
19.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面的至少一部分是白色的。
20.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件具有受光面，上述受光面的中心被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且偏離與上述引線框架表面相垂直的平面。
21.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述外殼所具有的上述光反射面，被布置在這樣一個(gè)位置上，該位置通過上述半導(dǎo)體激光元件的監(jiān)視器用激光進(jìn)行射出的出射點(diǎn)，包括一條與上述監(jiān)視器用激光的主出射方向相平行的直線，而且相交在與上述引線框架表面相垂直的平面上。
22.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述受光元件的上述受光面被設(shè)定在從上述引線框架的表面來看與安裝上述半導(dǎo)體激光元件的面不同的高度上。
23.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體激光元件射出2種以上波長(zhǎng)的激光。
24.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于上述2種以上波長(zhǎng)的激光分別是紅色區(qū)和紅外區(qū)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體激光裝置，其具有半導(dǎo)體激光元件、受光元件、引線框架和外殼。上述半導(dǎo)體激光元件是射出激光的芯片狀元件。上述受光元件是接受從上述半導(dǎo)體激光元件中射出的監(jiān)視器用激光并將其變換成電信號(hào)的芯片狀元件。在上述引線框架上安裝上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件。上述外殼，其結(jié)構(gòu)是對(duì)上述半導(dǎo)體激光元件和上述受光元件進(jìn)行包圍，在其內(nèi)面的至少一部分上具有光反射面。
文檔編號(hào)H01S5/0683GK1399375SQ0212689
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月19日
發(fā)明者河本聡 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝