JP2022185010A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
を有する発光素子パッケージが開示されている。また、この段差の上面にワイヤの接合領
域を設け、ワイヤをこの領域と発光素子に接合して電気的に接続することも開示されてい
る。またさらに、この段差の上面にツェナーダイオードを設けることも開示されている。
この発光素子パッケージは、1つの発光素子につき1つのキャビティを設けているため、
発光素子の数に比例するようにして接合領域の大きさも増していく構造となっている。
想定していない。複数の発光素子が1つの面に配される発光装置においては、なお配線パ
ターンを工夫する必要がある。
配される底面を囲う枠部と、前記枠部による枠の内側で前記底面に配され、前記底面に配
された前記複数の半導体レーザ素子から前記枠部の第1内側面に向かって進行するレーザ
光を反射する1又は複数の光反射部材と、前記枠部の上面が形成する枠の内側において、
前記第1内側面と交わる第2内側面に沿って形成される段差部と、前記段差部の上面に設
けられる複数の金属膜と、前記複数の半導体レーザ素子を電気的に接続するための複数の
ワイヤと、前記複数の半導体レーザ素子のうち第1半導体レーザ素子の光の出射端面を含
む平面よりも光進行側で前記段差部の上面に配される保護素子と、を有する。
数の発光素子を電気的に接続する好適な配線パターンが実現される。
角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取り等の加工が施された形状も含めて、多角形と
呼ぶものとする。また、隅(辺の端)に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同
様に、多角形と呼ぶものとする。つまり、多角形をベースにして加工が施された形状は、
本明細書及び特許請求の範囲で記載される“多角形”の解釈に含まれるものとする。
である。また、その形状を形成する各辺を扱う場合も同様である。つまり、ある辺におい
て、隅や中間部分に加工が施されていたとしても、“辺”の解釈は加工された部分も含む
。なお、意図的な加工が加えられていない“多角形”や“辺”を、加工された形状と区別
する場合は“厳密な”を付して、例えば、“厳密な四角形”などと記載するものとする。
れる形態は、本発明の技術思想が具体化されたものではあるが、本発明を限定するもので
はない。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部
材を示しており、重複した説明は適宜省略することがある。なお、各図面が示す部材の大
きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。
図1は、第1実施形態に係る発光装置1の斜視図である。図2は、図1で示した発光装
置1の上面図である。図3は、発光装置1の内部構造を説明するための斜視図であり、蓋
部材80が省略された斜視図である。図4は、図3で示した発光装置1の上面図である。
図5は、発光装置1の基部10だけを示した上面図である。図6は、図2のVI- VI線にお
ける発光装置1の断面図である。
ト40、光反射部材50、6つの保護素子60、9本のワイヤ70、及び、蓋部材80を
有する。
、上面から下面の方向に向かって窪んだ凹部を形成する。また、基部10は、上面11、
底面12、下面13、内側面14、及び、外側面17を有する。また、基部10は、凹部
において、上面と側面で構成された段差部20を形成する。段差部20の上面を段差部上
面21、段差部20の側面を段差部側面22とする。
面12は下面13よりも上方で、かつ、上面11よりも下方にある。段差部20が形成さ
れる領域では、段差部側面22が底面12と、段差部上面21が内側面14と交わる。段
差部20が形成されていない領域では、底面12と内側面14とが交わる。
形が矩形の形状である。この矩形の枠の内側に段差部20は形成される。また、段差部2
0は、この矩形の外形のうちの対向する二辺に係る内側面14のそれぞれで、内側面14
に沿って設けられる。また、二辺に係る内側面14の全長に亘って、二辺に係る内側面1
4と交わり段差部20が設けられる。また、残りの対向する二辺に係る内側面14には、
交差部分を除いて段差部20は設けられていない。
差部20が設けられない側の内側面14を第1内側面15と呼び、段差部20が設けられ
る側の内側面14を第2内側面16と呼ぶものとする。同様にして、第1内側面側の外側
面17を第1外側面18、第2内側面側の外側面17を第2外側面19と呼ぶものとする
。また、各内側面に沿って設けられる2つの段差部20を区別する場合には、第1段差部
、第2段差部と表現して区別するものとする。
る。なお、ここでの同じ幅は、10%の差を含むものとする。また、上面視で、外側面1
7から底面12までの距離は、段差部20を有する分だけ第1外側面18からよりも第2
外側面19からの方が長い。このような構造においては、基部10は、第2外側面19に
係る方向の方が、第1外側面18に係る方向よりも、製造過程で生じる反りに強い。
い。また、第1外側面18に係る辺よりも、第2外側面19に係る辺の方が長い。反りに
よる基部10の変形に配慮すると、第1内側面15あるいは第1外側面18に係る辺の長
さを、反りに強い第2内側面16に係る辺あるいは第2外側面19に係る辺の長さよりも
小さいのが好ましい。なお、辺の長さの関係は、同じか、あるいは逆転していてもよい。
ラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケ
イ素などが挙げられる。
設けられる。基部10の下面13に設けられた金属膜25と、段差部上面21に設けられ
た金属膜25とは、基部10の内部を通る金属を介して繋がっており、電気的に接続する
ことができる。
設けられる。また、それぞれに設けられた複数の金属膜25は、向かい合うように対称な
配置となっている。なお、第1段差部23と第2段差部24は、必ずしも対称な配置で金
属膜25を設けていなくてもよい。
膜25は、第2内側面16に係る辺の一端から他端に向かって順に設けられる。つまり、
この辺と平行な直線は、1つの第2内側面16に係る段差部上面21に設けられた全ての
金属膜25と交差する。また、この辺と垂直な直線は、1つの第2内側面16に係る段差
部上面21に設けられた全ての金属膜25のうちの1つと交わる。
枠を形成する枠部と、がそれぞれ異なる主材料により形成され、枠部と底部とを接合する
ことで形成されてもよい。この場合、例えば、枠部の主材料にはセラミックが用いられ、
底部の主材料にはセラミックよりも熱伝導率の高い金属を用いることができる。
のうちの一辺と交わる側面が、半導体レーザ素子30から放射される光の出射端面となる
。また、半導体レーザ素子30の上面及び下面は、出射端面よりも面積が大きい。
ーである。半導体レーザ素子30の下面に2つのエミッターに共通する1つの電極面が、
上面に2つのエミッターに1対1で対応する2つの電極面が設けられる。
面において楕円形状のファーフィールドパターン(以下「FFP」という。)を形成する
。FFPは、出射端面から離れた位置における出射光の形状や光強度分布である。光強度
分布がピーク強度値に対して1/e2以上の強度を有する光を、主要部分の光と呼ぶもの
とする。
放射する半導体レーザ素子と、赤色の光を放射する半導体レーザ素子とで構成される。必
要に応じて、3つの半導体レーザ素子のそれぞれを、第1半導体レーザ素子、第2半導体
レーザ素子、第3半導体レーザ素子として区別する。
の光を放射する第1半導体レーザ素子31と、緑色の光を放射する第2半導体レーザ素子
32と、赤色の光を放射する第3半導体レーザ素子33とで構成される。
をいうものとする。緑色の光は、その発光ピーク波長が495nm~570nmの範囲内
にある光をいうものとする。赤色の光は、その発光ピーク波長が605nm~750nm
の範囲内にある光をいうものとする。
長辺の長さが同じである。ここでの同じ長さとは、20%の差を含むものとする。第3半
導体レーザ素子33は、上面視の外形で、長方形の長辺の長さが、第1半導体レーザ素子
31及び第2半導体レーザ素子32のいずれよりも大きい。具体的には、第1半導体レー
ザ素子31及び第2半導体レーザ素子32のうちの長い方の半導体レーザ素子よりも20
%を超えて長い。
い。また、シングルエミッターとマルチエミッターの半導体レーザ素子30が混在してい
てもよい。また、半導体レーザ素子の数は複数であるが、3つに限らない。また、半導体
レーザ素子30が放射する光はここで挙げたものに限らない。また、同じ色の半導体レー
ザ素子30を複数配置してもよい。
、対象の半導体レーザ素子を変更してもよい。例えば、赤色の光を放射する半導体レーザ
素子を第1半導体レーザ素子、青色の光を放射する半導体レーザ素子を第2半導体レーザ
素子、緑色の光を放射する半導体レーザ素子を第3半導体レーザ素子として表現してもよ
い。
導体レーザ素子、小さい半導体レーザ素子を第2半導体レーザ素子と区別して表現しても
よい。“第1”、“第2”などの文字は区別のための記号であり、その区別の態様に応じ
て適宜用いられればよい。
辺が最も小さい。サブマウント40は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、又は炭
化ケイ素を用いて形成される。また、これに限らず他の材料を用いることも出来る。また
、サブマウント40の上面には金属膜25が設けられている。
に対して45度の角度を成すように設計される。なお、この角度は45度に限らなくても
よい。また、光反射面は曲面であってもよい。
強い材料がよく、例えば、石英若しくはBK7(硼珪酸ガラス)等のガラス、Al等の金
属、又はSiなどを用いることができる。また、光反射面には、Ag、Al等の金属やT
a2O5/SiO2、TiO2/SiO2、Nb2O5/SiO2等の誘電体多層膜等を
採用することができる。
とができる。これらの光反射率は100%以下あるいは100%未満とすることができる
。保護素子60は、特定の素子(例えば半導体レーザ素子30)に過剰な電流が流れて破
壊されてしまうことを防ぐためのものである。保護素子60としては、例えば、ツェナー
ダイオードがあげられる。また、ツェナーダイオードとしては、Siで形成されたものを
採用できる。ワイヤ70は、例えば、金属の配線である。
い。蓋部材80は、透光性の材料を主材料に用いて形成される。主材料には、例えば、サ
ファイアを用いることができる。サファイアは、比較的屈折率が高く、比較的強度も高い
。また、蓋部材80の下面の外周領域には、接合のための金属膜が設けられる。
例えば、一部に反射性や遮光性の高い領域を設けてもよい。また、形状は直方体に限らな
い。また、蓋部材80の主材料にガラス等を用いることもできる。
まず、段差部上面21に保護素子60を配置する。例えば、Siの保護素子が配置され
る場合、セラミックの基部10を用いる方が、樹脂で形成された基部を用いるよりも接合
に好ましい。保護素子との線膨張係数の差が、セラミックの方が小さいためである。
エミッターを有する1つの半導体レーザ素子30に対して、2つの保護素子60が設けら
れる。このように、発光装置1では、枠の内側で、半導体レーザ素子30よりも多い数の
保護素子60が配される。少なくとも1以上の保護素子を段差部上面21に設けることで
、発光装置1の小型化に寄与する。
1に設けられた2つの金属膜25と接続することで、一方をカソード電極に、他方をアノ
ード電極に繋げて、電気的な接続を確立する。
5とに跨るようにして配置される。こうすることで、ワイヤ70を用いずに保護素子60
を電気的に接続することができる。このため、保護素子60は、隣り合って配置される2
つの金属膜25と電気的に接続する。
るようにしてもよい。図7には、一方の金属膜25に保護素子60を配置し、ワイヤ71
がこの保護素子60と他方の金属膜25とに接合する形態の一例である発光装置1Aが記
される。この場合、保護素子60を配置してから、保護素子60及び金属膜25にワイヤ
71を接合する。なお、後述する半導体レーザ素子30を電気的に接続するためのワイヤ
70と区別する場合には、第1ワイヤ、第2ワイヤと表現して区別するものとする。
の段差部上面21において、上面視でこの辺の端に寄せて設けられる。ここでは、第1段
差部23と第2段差部24のそれぞれで、辺の一端に寄せて2つの保護素子60が配置さ
れる。また、辺の他端に寄せて1つの保護素子60が配置される。詳細は後述するが、こ
のような配置は、半導体レーザ素子30や光反射部材50の配置関係と関連して半導体レ
ーザ素子30のワイヤ接続を容易にする。
各半導体レーザ素子30は、その下面に設けられた電極面が、サブマウント40の上面に
設けられた金属膜25と接合する。第1半導体レーザ素子31の隣に第2半導体レーザ素
子32が、第2半導体レーザ素子32の隣に第3半導体レーザ素子33が隣にくるように
配置される。
導体レーザ素子32と第3半導体レーザ素子33とが隣り合い、かつ、第1半導体レーザ
素子31と第3半導体レーザ素子33に、第2半導体レーザ素子32が挟まれる。なお、
第3半導体レーザ素子33が、第2半導体レーザ素子32と隣り合う代わりに第1半導体
レーザ素子31と隣り合って配置されてもよい。
ように揃えて配置される。また、出射端面は、サブマウント40の側面と同じ平面に配置
されるか、あるいは、サブマウント40の側面よりも外側に突出して配置される。このサ
ブマウント40の側面を出射端面側の側面というものとする。このように配置することで
、出射光が直接サブマウント40の上面に照射されることを防げる。
もできる。具体的には、半導体レーザ素子30よりも熱伝導率の良い材料でサブマウント
40を形成すればよい。従って、この役割を果たしている場合には、サブマウント40を
放熱部材として捉えることができる。半導体レーザ素子の出射端面ではなく面積の大きい
下面をサブマウント40に接合させることで放熱性を向上させることができる。
、光の出射位置をより上方に設けて、光反射面に照射される光の位置を調整する役割を果
たしており、従って、調整部材として捉えてもよい。なお、それぞれの半導体レーザ素子
30に対して別個にサブマウント40を設けてもよい。
置する。サブマウント40は、基部10の枠部によって形成された枠の内側で底面12に
配置される。サブマウント40はさらに、基部10の段差部20の内側で底面12に配置
される。
15と向き合うように配置される。半導体レーザ素子の出射端面の反対側の側面は、出射
端面が向き合う第1内側面15と反対側の第1内側面15に向き合うように配置される。
半導体レーザ素子の出射端面と交わる2つの側面は、基部10の第2内側面16または隣
に配置された半導体レーザ素子30の出射端面と交わる側面と向き合うように配置される
。
る。特に、いずれの半導体レーザ素子においても、出射端面に垂直な方向に進む光(以下
、光軸を進む光、と呼ぶ)がそのまま直進した場合に、その光は第1内側面15に当たる
。また、出射端面と、光軸を進む光が当たる第1内側面15とは、平行である。第2内側
面16は、出射端面と交わる両側面と平行な領域を有する。ここでの平行は、プラスマイ
ナス5度の差を含む。なお、平行でなくてもよい。
に配置された3つの半導体レーザ素子30の全てから出射された光を反射する。従って、
光反射面が、出射端面側を向くように配置される。上面視で、光反射面の傾斜の上端およ
び下端となる辺と、サブマウント40の出射端面側の側面と、が平行となる。光軸を進む
光は、光反射面で反射されることにより、底面12から垂直に、上方へと進行する。ここ
での垂直は、プラスマイナス5度の差を含む。
に、半導体レーザ素子30毎に個別で光反射部材50を配置し、それぞれの光反射部材5
0が対応する半導体レーザ素子からの光を反射するようにしてもよい。
0を配置した状態で、光反射部材50及びサブマウント40を包含する最小の矩形は、光
の出射端面の方向における幅よりも、この方向に垂直な方向における幅の方が長い。従っ
て、第2内側面16に係る辺の方が第1内側面15に係る辺よりも長い基部10に対し、
発光装置1がコンパクトになるように配置されている。
子60との配置関係について説明する。また、配置関係を比較する上で、半導体レーザ素
子30からの光が進行する方向にあることを光進行側にあるといい、逆の方向にあること
を素子側にあるというものとする。例えば、対向する第1内側面15を比較すると、半導
体レーザ素子から出射された光が進行する方向の先にある第1内側面15は光進行側の第
1内側面15であり、反対側の第1内側面15は素子側の第1内側面15であるといえる
。
れる3つの保護素子60を、光進行側から素子側に向かって順に、第1保護素子61、第
2保護素子62、第3保護素子63と呼び区別するものとする。
出射端面が、対向する第1内側面15の中心よりも、光進行側の第1内側面15に近い位
置に配置される。つまり、対向する第1内側面15の中心から光進行側の第1内側面15
までの距離よりも、半導体レーザ素子30の出射端面から光進行側の第1内側面15まで
の距離の方が小さい。従って、半導体レーザ素子30の光の出射端面は、凹部内の空間に
おいて中央よりも光進行側に設けられる。
30の出射端面の反対側の側面が、対向する第1内側面15の中心よりも、素子側の第1
内側面15に近い位置に配置される。また、第1半導体レーザ素子31、第2半導体レー
ザ素子32、及び、第3半導体レーザ素子33のいずれもが、この配置関係を満たしてい
る。
、対向する第1内側面15の中心よりも、光進行側の第1内側面15に近い位置に配置さ
れる。また、第2内側面16に平行な方向に関して、サブマウント40の出射端面側と反
対側の側面が、対向する第1内側面15の中心よりも、素子側の第1内側面15に近い位
置に配置される。従って、サブマウント40は、凹部内の空間において中央よりも光進行
側から素子側に亘って設けられる。
の重心が、対向する第1内側面15の中心よりも、素子側の第1内側面15に近い位置に
くるように配置される。従って、サブマウント40は全体として、凹部内の空間において
、中央よりも素子側に寄って設けられる。
て、半導体レーザ素子30の出射端面が、対向する第1外側面18の中心よりも、光進行
側の第1外側面18に近い位置に配置される。従って、半導体レーザ素子30の光の出射
端面は、基部10の外形あるいは発光装置1の外形に基づき、その中央よりも光進行側に
設けられる。
て、半導体レーザ素子30の出射端面の反対側の側面が、対向する第1外側面18の中心
よりも、素子側の第1外側面18に近い位置に配置される。
の出射端面側の側面が、対向する第1外側面18の中心よりも、光進行側の第1外側面1
8に近い位置に配置される。また、第2内側面16または第2外側面19に平行な方向に
関して、サブマウント40の出射端面側と反対側の側面が、対向する第1外側面18の中
心よりも、素子側の第1外側面18に近い位置に配置される。従って、サブマウント40
は、基部10の外形あるいは発光装置1の外形に基づき、その中央よりも光進行側から素
子側に亘って設けられる。
て、サブマウント40の重心が、対向する第1外側面18の中心よりも、素子側の第1外
側面18に近い位置にくるように配置される。従って、サブマウント40は全体として、
基部10の外形あるいは発光装置1の外形に基づき、中央よりも素子側に寄って設けられ
る。
よりも、光進行側の領域に収まるように配置される。また、光反射部材50は、対向する
第1外側面18の中心を通り第1内側面15または第1外側面18に平行な平面よりも、
光進行側の領域に収まるように配置される。第2内側面16に平行な方向に関して、光反
射部材50の長さは、サブマウント40の長さよりも小さい。
子30のいずれの出射端面を含む平面よりも光進行側に配置される。また、サブマウント
40との関係において、半導体レーザ素子30の出射端面側の側面を含む平面よりも光進
行側に配置される。また、光反射部材50との関係において、上面視で、光反射面の下端
となる辺を含む直線よりも光進行側に配置される。また、上面視で、光反射面の上端とな
る辺を含む直線と交わる。なお、この直線よりも素子側に配置することもできる。
子30のいずれの出射端面を含む平面よりも光進行側に配置される。また、サブマウント
40との関係において、半導体レーザ素子30の出射端面側の側面を含む平面よりも光進
行側に配置される。また、光反射部材50との関係において、上面視で、光反射面の下端
となる辺を含む直線と交わる。また、上面視で、光反射面の上端となる辺を含む直線より
も素子側に配置される。なお、いずれかの半導体レーザ素子30の出射端面を含む平面と
交わるように配置することもできる。
子30のいずれの出射端面を含む平面よりも素子側に配置される。また、サブマウント4
0との関係において、半導体レーザ素子30の出射端面側の側面を含む平面よりも素子側
に配置される。また、出射端面側の側面と反対側の側面を含む平面よりも光進行側に配置
される。また、光反射部材50との関係において、上面視で、光反射面の下端となる辺を
含む直線よりも素子側に配置される。なお、出射端面側の側面と反対側の側面を含む平面
と交わるように配置することもできる。
面から上面までの厚みの方が大きい。また、底面12から半導体レーザ素子30の上面ま
での高さよりも、底面12から段差部上面21までの高さの方が大きい。従って、半導体
レーザ素子30の出射端面における光の出射位置は、光反射面の下端よりも高く、サブマ
ウント40の上面よりも高く、かつ、段差部上面21よりも低い。また、底面12から光
反射部材50の頂点までの高さは、底面12から段差部上面21までの高さよりも大きい
。
る。ワイヤ70は、一端が半導体レーザ素子30の上面あるいはサブマウント40の上面
と、他端が段差部上面21と接合される。ここでは、上面に2つのエミッターのそれぞれ
に対応する電極面が設けられているため、対応する2本のワイヤ70の一端は互いに異な
るエミッターの電極面に接合される。また、1本のワイヤ70の一端が、下面側の電極面
と電気的に接続するサブマウント40に接合される。
ー単位で光の出射のON/OFFが制御出来るように電気回路が設計されている。従って
、エミッター単位で電源電圧の供給が制御できるように半導体レーザ素子30は配線接続
される。発光装置1では、計9本のワイヤ70が複数の金属膜25のいずれかに接合され
、かつ、9本がそれぞれ異なる金属膜25に接合されて、電気的な接続が図られる。
導体レーザ素子30が1つのカソード電極と接続し、2つのエミッターがそれぞれ異なる
アノード電極に接続する。また、1つのエミッターと1つの保護素子60とが並列接続さ
れる。つまり、半導体レーザ素子30単位でカソード電極があり、エミッター単位でアノ
ード電極があり、1つのアノード電極に1つの保護素子60が接続する。
OFF制御するようにしてもよい。制御の態様や半導体レーザ素子の数に応じて、保護素
子やワイヤの本数は適宜決められる。例えば、半導体レーザ素子単位で制御する場合、1
つの半導体レーザ素子30に1つの保護素子60と2本のワイヤ70が対応する形態も考
えられる。
23の段差部上面21で金属膜25と接合する。また、第2半導体レーザ素子32を電気
的に接続する3本のワイヤ70はいずれも第2段差部24の段差部上面21で、金属膜2
5と接合する。従って、第1半導体レーザ素子31を電気的に接続する3本のワイヤ70
が一方の第2内側面16側で金属膜25と接合し、第2半導体レーザ素子32を電気的に
接続する3本のワイヤ70が他方の第2内側面16側で金属膜25と接合する。
レーザ素子32の方が第1半導体レーザ素子31よりも近い側の第2内側面16に形成さ
れる段差部20の段差部上面21には接合されない。同様に、第2半導体レーザ素子32
を電気的に接続する全てのワイヤ70は、第1半導体レーザ素子31の方が第2半導体レ
ーザ素子32よりも近い側の第2内側面16に形成される段差部20の段差部上面21に
は接合されない。このようにすることで、ワイヤが交錯して接触するリスクを低減させる
ことができる。
内側面16側で、2本が他方の第2内側面16側で金属膜25と接合する。つまり、第1
段差部23と第2段差部24とに分散してワイヤ70が張られる。
レーザ素子31及び第2半導体レーザ素子32よりも素子側に突出した部分で、第3半導
体レーザ素子33に接合する。つまり、第3半導体レーザ素子33は、第1半導体レーザ
素子31及び第2半導体レーザ素子32よりも、長辺の長さが大きく、出射端面とは反対
側で突出する。この突出部分で、第3半導体レーザ素子33の上面電極にワイヤ70の一
端は接合される。
段差部20の金属膜25と接合される。また、半導体レーザ素子30との関係において、
3つの半導体レーザ素子30のいずれの出射端面を含む平面よりも素子側で接合される。
また、サブマウント40との関係において、半導体レーザ素子30の出射端面側の側面を
含む平面よりも素子側で接合される。
光反射部材50との関係において、上面視で、光反射面の下端となる辺を含む直線よりも
光進行側には接合されない。また、上面視で、光反射面の上端となる辺を含む直線よりも
光進行側には接合されない。また、上面視で、光反射面と重ならないように複数のワイヤ
70は張られる。
接合され、それらよりも高い位置にある段差部上面21に他端が接合される。そのため、
上面視でワイヤ70が光反射面と重なると、光反射面で反射された光の一部がワイヤ70
に邪魔されることが考えられる。従って、ワイヤ70は光の行路上にないのが望ましい。
その一つの方法として、光の出射端面を含む平面よりも素子側でワイヤ70を接合するこ
とが挙げられ、発光装置1ではそのようにワイヤ70を接合している。なお、段差部上面
21の方が低い位置にあってもよい。
部上面21の中央の領域よりも、端に近い位置に配置している。具体的には、第1保護素
子61及び第2保護素子62を光進行側に寄せて配置し、第3保護素子63を素子側に寄
せて配置している。少なくとも、ワイヤ70の接合に望ましくない領域に1つ以上の保護
素子60を配置することで無駄の少ない配線パターンを実現することができる。
置される金属膜25と接合する。第2半導体レーザ素子32を電気的に接続するワイヤ7
0の1本が、保護素子60が配置される金属膜25と接合する。具体的には、いずれも、
第2保護素子62が配置される金属膜25と接合する。
置される金属膜25と接合する。また、2つのエミッターに対応する2本のワイヤ70は
、保護素子60が配置される金属膜25と接合する。具体的には、第3保護素子63が配
置される金属膜25と接合する。つまり、複数の金属膜25の中には、保護素子60及び
ワイヤ70が接合される金属膜25がある。
16に形成された段差部20(第1段差部23)の段差部上面21に配置される第1保護
素子61及び第2保護素子62は、第1半導体レーザ素子31を保護する。また、第2半
導体レーザ素子32を電気的に接続するワイヤ70が接合される方の第2内側面16に形
成された段差部20(第2段差部24)の段差部上面21に配置される第1保護素子61
及び第2保護素子62は、第2半導体レーザ素子32を保護する。また、2つの第2内側
面16に形成された段差部20(第1段差部23及び第2段差部24)の段差部上面21
に配置される2つの第3保護素子63は、第3半導体レーザ素子33を保護する。
に配置された第1保護素子61と第2保護素子62との間には、半導体レーザ素子30に
接合されたワイヤ70が接合される領域はない。また、同様に、この間には、サブマウン
ト40に接合されたワイヤ70が接合される領域はない。
て、光反射部材50及び第1保護素子61に交わる直線を引くことができる。言い換える
と、発光装置1において、光反射部材50及び1つ以上の第1保護素子61は、第1内側
面15に平行な1つの直線と交わるように配置される。ワイヤ70の接合に望ましくない
領域に第1保護素子61を配置することで、段差部上面21を有効活用し、小型化に寄与
する配線パターンを実現できる。
)と、光反射部材50とが、第1内側面15に平行な1つの直線と交わるように配置され
る。あるいは、最も光進行側にある保護素子60が、第1内側面15に平行な直線であっ
て少なくとも光反射部材50のどこかを通る直線と交わる。また、このことは2つの第2
内側面16に形成された段差部20に対していえる。
0及び第2保護素子62に交わる直線を引くことができる。言い換えると、発光装置1に
おいて、光反射部材50及び1つ以上の第2保護素子62は、第1内側面15に平行な1
つの直線と交わるように配置される。
5の中心よりも光進行側に配置される全ての保護素子60と、光反射部材50とが、第1
内側面15に平行な1つの直線と交わるように配置される。あるいは、第2内側面16に
平行な方向における対向する第1内側面15の中心よりも光進行側に配置される全ての保
護素子60が、第1内側面15に平行な直線であって少なくとも光反射部材50のどこか
を通る直線と交わる。また、このことは2つの第2内側面16に形成された段差部20に
対していえる。
た段差部20において、ワイヤ70の接合に望ましくない領域は対称となる。このため、
それぞれの段差部上面21において複数の金属膜を対称に設けることで、領域を有効活用
した配線パターンが実現される。
いて接合領域に設けられた金属膜同士を、Au-Sn等を介して接合することで固定され
る。このとき、半導体レーザ素子30が配される空間が気密封止された閉空間となるよう
に、基部10と蓋部材80とが接合される。このように気密封止することで、半導体レー
ザ素子30の光の出射端面に有機物等が集塵することを抑制することができる。
性部材としての役割を果たす。ここで、透光性とは、半導体レーザ素子30から出射され
透光性部材に入射する光に対して透過率が80%以上であることとする。
の半導体レーザ素子と複数の保護素子を配した上で、その外形をコンパクトな設計とする
ことができる。また、基部においてはそのための好適な配線パターンが実現される。また
、光路に配慮して構成要素の配置が設計されているため、発光装置としての機能が損なわ
れない。
の発光装置に厳密に限定されるものではない。つまり、本発明は、実施形態により開示さ
れた発光装置の外形や構造に限定されなければ実現できないものではない。また、全ての
構成要素を必要十分に備えることを必須とせずに適用され得るものである。例えば、特許
請求の範囲に、実施形態により開示された発光装置の構成要素の一部が記載されていなか
った場合、その一部の構成要素については、代替、省略、形状の変形、材料の変更などの
当業者による設計の自由度を認め、その上で特許請求の範囲に記載された発明が適用され
ることを特定するものである。
ッドライト、照明、ディスプレイ等に使用することができる。
10 基部
11 上面
12 底面
13 下面
14 内側面
15 第1内側面
16 第2内側面
17 外側面
18 第1外側面
19 第2外側面
20 段差部
21 段差部上面
22 段差部側面
23 第1段差部
24 第2段差部
25 金属膜
30 半導体レーザ素子
31 第1半導体レーザ素子
32 第2半導体レーザ素子
33 第3半導体レーザ素子
40 サブマウント
50 光反射部材
60 保護素子
61 第1保護素子
62 第2保護素子
63 第3保護素子
70、71 ワイヤ
80 蓋部材
Claims (10)
- 複数の半導体レーザ素子と、
前記複数の半導体レーザ素子が配される底面を囲い、対向する第1内側面、及び対向する前記第1内側面の少なくとも一方と交わる第2内側面を有する枠部と、
前記枠部の内側で前記底面に配され、前記底面に配された前記複数の半導体レーザ素子から前記枠部の一方の前記第1内側面に向かって進行するレーザ光を反射する1又は複数の光反射部材と、
前記複数の半導体レーザ素子を電気的に接続する複数のワイヤと、
第1保護素子を含む複数の保護素子と、を備え、
前記複数のワイヤは、前記光反射部材の光反射面の上端となる辺よりも光進行側で、前記枠部の上面には接合されず、
前記複数のワイヤは、前記枠部の上面の前記第2内側面に沿った第1領域に接合される第1ワイヤ及び第2ワイヤと、を有し、
前記第1保護素子は、前記第1領域に配置され、
前記第1ワイヤは、前記第1保護素子よりも光進行側において前記第1領域に接合され、前記第2ワイヤは、前記第1保護素子よりも素子側において前記第1領域に接合される発光装置。 - 前記複数のワイヤは、前記第1ワイヤの他に、前記第1保護素子よりも光進行側において前記第1領域に接合される1又は複数のワイヤを有し、
前記第1保護素子よりも光進行側において前記第1領域に接合されるワイヤの数は、前記第1保護素子よりも前記素子側において前記第1領域に接合されるワイヤの数よりも多い、請求項1に記載の発光装置。 - 前記第2ワイヤは、前記第1ワイヤの他に前記第1保護素子よりも光進行側において前記第1領域に接合される1又は複数のワイヤとは異なる半導体レーザ素子と接合する、請求項2に記載の発光装置。
- 前記第1保護素子よりも前記素子側において前記第1領域に接合されるワイヤは、前記第2ワイヤのみである、請求項2又は3に記載の発光装置。
- 前記第2ワイヤが前記第1領域に接合される位置よりも前記素子側には、前記複数の保護素子は配置されない、請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記複数の保護素子は、前記枠部の上面の前記第2内側面と対向する内側面に沿って設けられた第2領域に配置される第2保護素子をさらに含み、
前記複数のワイヤは、前記第2領域において、前記第2保護素子よりも光進行側において接合される第3ワイヤ、及び前記第2保護素子よりも前記素子側において接合される第4ワイヤをさらに有し、
前記第1ワイヤは、前記第3ワイヤよりも前記素子側で前記半導体レーザ素子に接合される、請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記枠部は、前記第2内側面及び前記第2内側面に対向する前記内側面に沿って設けられる段差部をさらに有し、
前記第1領域及び前記第2領域は、前記段差部の上面に位置する、請求項6に記載の発光装置。 - 前記第1領域には複数の金属膜が設けられており、
前記第1保護素子は、隣り合う2つの前記金属膜にまたがって配置される、請求項1から7のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記半導体レーザ素子の出射端面よりも素子側で前記第1領域に接合される前記ワイヤの数は、前記半導体レーザ素子の出射端面よりも素子側で前記第1領域に配置される前記保護素子の数よりも多い、請求項1から8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記複数の保護素子は、前記半導体レーザ素子の出射端面よりも光進行側で前記第1領域に配置される保護素子を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の発光装置。
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