Dispositivo de láser semiconductor y método de fabricación del disipador de calor del mismo
Descripción general
 El propósito de esta invención, es posible formar una superficie de montaje que tiene una precisión posicional exacto por el proceso de trituración, las proyecciones innecesarias del dispositivo láser de semiconductor y su disipador de calor no se produce que inhiben la luz para el control de la cantidad de luz del elemento láser de semiconductores Proporcionando un método de fabricación. ] Volver superficie del vástago 12 y un hueco entre ellos de la porción de superficie lateral 13b del soporte 13, se establece menor que la distancia entre la superficie de montaje 11a de la posición central 12a y el disipador de calor 11 del vástago 12, moviendo el disipador de calor de compresión de la placa 14a 11 11b presiona el, en un estado en la posición de movimiento del vástago 12 por la porción de superficie lateral 13b está restringido, la superficie de montaje 11a del disipador de calor 11 se hace sobresalir a la dirección 12a posición central del vástago 12, en forma de aplastar el disipador de calor 11 por la placa 14b de compresión Y toda la superficie de montaje 11a se hace coincidir con la posición central 12a. Por lo tanto, la precisión posicional de la superficie de montaje 11a es buena y la luz del monitor no está obstruida.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo láser semiconductor en el que, por ejemplo, se incorpora un dispositivo láser semiconductor, y a un método para fabricar un disipador de calor en el que está montado el dispositivo láser semiconductor.
En el dispositivo láser semiconductor, la temperatura del chip aumenta debido a la generación de calor que acompaña a la oscilación. El aumento de temperatura del dispositivo de láser semiconductor hace que la oscilación sea inestable, la vida útil se acorte y similares. Por lo tanto, para mantener una oscilación estable durante un tiempo prolongado, el elemento láser de semiconductor está montado en un disipador de calor para la disipación de calor.
La figura 4 muestra un ejemplo de un disipador de calor convencional para un dispositivo de láser semiconductor. Es decir, el chip láser de semiconductor 1 está montado en el disipador de calor 2, y el disipador de calor 2 está previsto en el vástago 3. El calor generado por el chip 1 de semiconductor láser se disipa a través del disipador de calor 2. En este caso, cuanto mayor sea el área de contacto entre el chip 1 de láser semiconductor y el disipador de calor 2, mayor será el efecto de disipación de calor. Por lo tanto, se requiere que la superficie de montaje 2a del disipador de calor 2 tenga una planeidad suficiente para no generar espacios innecesarios entre la superficie del chip 1 de láser semiconductor y el disipador de calor 2.
Además, se requiere que el elemento láser de semiconductor tenga la precisión posicional del punto emisor de luz como la parte óptica. Esta precisión posicional se rige por la precisión posicional entre la superficie de montaje 2a del disipador de calor 2 y el eje central 3a del vástago 3.
De esta forma, se requiere que el disipador de calor 2 tenga una superficie plana de la superficie de montaje 2a y precisión posicional precisa. Como método de moldeo del disipador de calor para satisfacer este requisito, se utiliza un método de trituración.
La figura 5 muestra este método de trituración. El vástago 3 al que se une el disipador de calor 2 se proporciona en la parte de alojamiento 4a del soporte 4. La superficie de montaje 2a del disipador de calor 2 y la superficie posterior 2b paralela a la superficie de montaje 2a son aplastadas desde ambos lados por las placas de compresión 5a y 5b con gran planitud y tienen forma. La posición de unión del disipador de calor 2 con respecto al vástago 3 se establece de modo que la posición de la superficie de montaje 2a coincida con el eje central 3 a del vástago 3 después del moldeo. Cada placas de compresión 5a, se proporciona un tapón (no mostrado), respectivamente, en 5b, el ajuste de la cantidad de trituración de cada superficie por el tope, de manera que el posible ajuste de la planeidad y la precisión posicional del disipador de calor en forma de 2 .
Aquí, un espacio 4a se establece entre el vástago 3 y el soporte 4 en consideración de la trabajabilidad. Debido a este hueco 4a, la posición del vástago 3 en el soporte 4 no es constante, la placa de compresión 5a al disipador de calor 2 a la vez que la conformación del disipador de calor 2, 5b está cronometrando hace tope es diferente. Es decir, el mecanismo de conformado, placas de compresión 5a, entre 5b, el disipador de calor 2 por la placa de compresión se apoya con interés el disipador de calor 2 es empujada a moverse con el vástago 3 del soporte 4 en la dirección de movimiento de la placa de compresión. Entonces, el disipador de calor 2 se aplasta desde el momento en que el disipador de calor 2 está en contacto con la otra placa de compresión.
Tarea de solución
Por cierto, cuando se une el disipador de calor 2 al vástago 3, la posición de unión depende del método de unión, pero generalmente no es constante y se desvía. En general, la cantidad de desalineación que se produce durante esta unión es menor que la separación 4a entre el vástago 3 y el soporte 4. Cuando se realiza la conformación en este estado, la conformación se completa antes de que el espacio con el soporte 4 sea completamente absorbido por el movimiento del vástago 3. En este caso, puesto que las placas de compresión 5a, 5b de la posición de parada se define por el tope, la posición de la superficie de montaje 2a después de la conformación, puede incluir la cantidad de desviación posicional generado cuando se une el disipador de calor 2 al vástago 3 . Debido a esta cantidad de desalineación, la precisión posicional de la superficie de montaje 2a después de la conformación se vuelve baja.
Por otro lado, como se muestra en la Fig. 4, cuando oscilar el chip de láser de semiconductor 1 montado, el chip láser de semiconductor 1 de la superficie frontal 1a y 1c luz haber extienden desde ambos lados de la superficie 1b trasera, 1d se emite. Entre ellos, por la cantidad de 1d luz emitida desde la parte trasera 1b medido por un fotodiodo 6 para el control previstos en el vástago 3, para retener la salida de corriente del fotodiodo 6 en una constante, desde la superficie frontal 1a Generalmente se toma un método para mantener constante la cantidad de luz emitida por 1 cc. Aquí, la posición de montaje en el fotodiodo 6 con respecto al vástago 3, sólo proyecciones 2c correspondiente a la cantidad de aplastamiento genera cuando la superficie de montaje aplastado 2a, están desplazados desde el eje óptico de la 1d luz emitida desde el 1b trasera. Por lo tanto, la foto diodo 6, no es posible controlar sólo una parte de la luz 1d, ya que es difícil obtener una corriente del monitor requerido para mantener la salida de luz del láser semiconductor chip 1 constante desde el fotodiodo 6 Respectivamente
La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriores, y un objeto, es posible formar una superficie de montaje que tiene una precisión posicional exacto por el proceso de trituración, para el seguimiento de la cantidad de luz del elemento láser de semiconductores Un dispositivo láser de semiconductor en el que no se producen partes sobresalientes innecesarias que inhiben la luz, y un método de fabricación del disipador de calor.
Solución
La presente invención para resolver los problemas anteriores, el sustrato y, dispuesto en la superficie de la base tiene una superficie de montaje perpendicular a la superficie del sustrato, una la porción superior de manivela-como de la superficie de montaje sobresale de la parte inferior de la superficie de montaje Un elemento láser semiconductor montado en la superficie de montaje sobresaliente, y un elemento de conversión que se proporciona en el cuerpo base y recibe la luz emitida por el elemento láser semiconductor y la convierte en una señal eléctrica .
Además, el método de la presente invención, el sustrato y, en paralelo con la celebración de la base de forma móvil, una base que tiene una porción de regulación para regular la posición de movimiento del sustrato, la superficie de montaje y que para el montaje del elemento láser de semiconductores tiene una superficie trasera, la superficie de montaje es perpendicular a la superficie del sustrato, y, un disipador de calor proporcionado en una posición retraída con relación a la dirección de movimiento del sustrato de la superficie de montaje desde una posición de referencia de la superficie del sustrato, la superficie del sustrato tiene un plano perpendicular a la primera placa de compresión para presionar la superficie posterior del disipador de calor, y tiene una superficie perpendicular a la superficie del sustrato, que comprende una segunda placa de compresión que presiona la superficie de montaje del disipador de calor, la El espacio en la dirección de movimiento del sustrato entre el sustrato y la parte de regulación se establece para que sea más pequeño que la distancia entre la posición de referencia del sustrato y la superficie de montaje del disipador de calor, Presiona la superficie posterior del disipador de calor, en un estado en la posición de movimiento del sustrato está limitado por la porción de restricción, que sobresalga la superficie de montaje del disipador de calor a la dirección de posición de referencia de la base, en forma de aplastamiento disipador de calor por la segunda placa de compresión , Y la superficie de montaje proyectada se hace coincidir con la posición de referencia.
Es decir, en la presente invención, el disipador de calor tiene una forma de manivela, y el elemento de láser semiconductor está montado en la superficie de montaje donde sobresale el disipador de calor, y el elemento de conversión está dispuesto en la base. Por lo tanto, es posible recibir sin ningún problema por la luz transductor láser de semiconductor emitido desde la superficie posterior del elemento, la luz se puede controlar con precisión, se puede controlar con precisión la cantidad de luz emitida desde la superficie frontal del elemento láser de semiconductores.
Además, en el caso del método de la presente invención, la brecha entre el substrato dirección de movimiento en los sustratos de inversión y la unidad de regulación, se establece menor que la distancia entre la posición de referencia y la superficie de montaje del disipador de calor del sustrato, mover la primera placa de compresión presiona la superficie posterior del disipador de calor Te, con la posición de movimiento del sustrato está limitado por la porción de restricción, la superficie de montaje del disipador de calor que sobresalga referencia de dirección de posición de la base, que sobresale formas fregadero aplastado por la segunda placa de compresión La superficie de montaje se hace coincidir con la posición de referencia. Por lo tanto, el error entre la superficie de montaje después de la conformación y la posición de referencia del sustrato es extremadamente pequeño, la reproducibilidad es buena y se puede mejorar la precisión posicional de la superficie de montaje.
Descripción de las formas de realización preferidas A continuación, se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.
En la figura 2, un disipador de calor 11 que tiene una forma de paralelepípedo rectangular y un espesor de, por ejemplo, 1,5 mm está unido al vástago 12. Dado que el disipador de calor 11 tiene una forma de manivela después del moldeo, su superficie de montaje 11a se proporciona desplazada del eje central 12a del vástago 12 hacia la parte de la superficie posterior 11b en 0,3 mm. Stem 12 que tiene un disipador de calor 11 está configurado de forma móvil en la parte de alojamiento 13a del soporte 13 del dispositivo de trituración, la separación inicial entre la superficie lateral 13b de la superficie lateral 12a del vástago 12 parte de alojamiento 13a se establece en 0,1 mm. Después de ajustar de esta manera, el disipador de calor 11 se comprime placa 14a que se opone a la superficie 11b posterior y el montaje de superficie 11a, por 14b, una distancia predeterminada separados porción del vástago 12 está comprimido. Estas placas de compresión 14a, 14b en un disipador de calor estado comprimido 11, para que coincida con la superficie de montaje 11a al eje central 12a del vástago 12, y, como la trituración del disipador de calor 11 es de 0,1 mm, la posición del tope (no mostrado) Está establecido.
La figura 1 muestra un estado de moldeo del disipador de calor 11. Es decir, la placa 14a de compresión, el 14b es movido, en primer lugar, la placa 14a de compresión en la porción de superficie trasera 11b del disipador de calor 11 se pone en contacto, el vástago 12 en este estado se mueve dentro del soporte 13 en la dirección de movimiento de la placa 14a de compresión . Cuando el vástago 12 se apoya contra la superficie lateral 13b del soporte 13, el disipador de calor 11 es presionado por 0,3 mm en la dirección de movimiento del mismo por la placa de compresión 14a. En este estado, la placa de compresión 14b se apoya contra la superficie de montaje sobresaliente 11a, y el disipador de calor 11 es aplastado por la interacción entre la placa de compresión 14b y la placa de compresión 14a. En consecuencia, la superficie 11a de montaje que sobresale en el disipador de calor 11 está alineado con el eje central 12a del vástago 12, el disipador de calor 11 es una forma de manivela en el que la porción superior de la superficie de montaje 11a sobresale de la porción inferior de la superficie de montaje 11a.
De acuerdo con la realización anterior, en primer lugar, el vástago 12 se mueve y el disipador de calor 11 se comprime con la separación entre el vástago 12 y la parte de alojamiento 13a eliminada. Por lo tanto, la desviación entre la superficie de montaje 11a después de la conformación y el eje central 12a del vástago 12 es constante, y la reproducibilidad de la posición de la superficie de montaje 11a es buena.
Se evaluó el disipador de calor 11 en forma como se describió anteriormente. La dispersión en la distribución de la cantidad de desplazamiento entre la superficie de montaje sobresaliente 11a y el eje central 12a del vástago 12 era de ± 50 μm en el caso del método de conformación convencional. Por otro lado, en el caso del método de conformación de la presente invención, era muy pequeño como ± 10 μm. Por lo tanto, usando el método de conformación de la presente invención, se puede decir que la precisión posicional de la superficie de montaje 11a se mejora.
Por otro lado, la Fig. 3, mientras que el montaje del chip de láser semiconductor 15 a la de montaje de superficie 11a que sobresale en el disipador de calor 11 está conformado como se describe anteriormente, para montar el fotodiodo 16 en el vástago 12, que muestra un estado en el que el montaje del elemento láser de semiconductores . En esta invención, la forma completa del disipador de calor 11 es una forma de manivela, ya que el chip láser semiconductor 15 se monta sobre la superficie de montaje 11a que sobresale, interfiriendo 15b luz emitida desde la superficie trasera del chip láser de semiconductor 15 por el fotodiodo 16 Puedes recibir sin eso. Se encontró que el valor actual monitoreado por este fotodiodo 16 aumenta en un 50% en comparación con el valor de la corriente del monitor cuando se usa un disipador de calor convencional. Por lo tanto, es posible controlar con precisión la 15b luz emitida desde la superficie trasera del chip láser de semiconductor 15 por el fotodiodo 16, en la que se puede controlar con precisión la cantidad de 15a luz emitida desde la superficie frontal del chip láser semiconductor 15. Debe entenderse que la presente invención no está limitada a las realizaciones descritas anteriormente, y que pueden realizarse diversas modificaciones sin apartarse de la esencia de la invención.
Efecto de la invención
De acuerdo con la presente invención como se describe en detalle anteriormente, es posible formar una superficie de montaje que tiene una precisión posicional exacto por el método de trituración, no se produce protuberancias innecesarias que inhiben la luz para el control de la cantidad de luz del semiconductor láser elemento semiconductor Se puede proporcionar un dispositivo láser y un método de fabricación del disipador de calor.
Breve descripción de los dibujos
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista lateral que muestra un estado en el que se comprime un disipador de calor, que muestra una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral para explicar el método de fabricación de la presente invención.
La figura 3 es una vista lateral que muestra un estado en el que un chip de láser semiconductor está montado en un disipador de calor fabricado de acuerdo con la presente invención.
La figura 4 es una vista lateral que muestra un estado en el que un chip de láser semiconductor está unido a un disipador de calor fabricado mediante un método de fabricación convencional.
La figura 5 es una vista lateral para explicar un método de fabricación convencional.
11 ... disipador de calor, 11a ... de superficie, 12 ... tallo, el eje central de 12a ... tallo, 13 ... soporte, 14a, 14b ... placas de compresión, 15 ... chip de láser semiconductor, 16 ... fotodiodo de montaje.
Reclamo
El reivindicaciones 1 sustrato, proporcionado en la superficie de la base tiene una superficie de montaje perpendicular a la superficie del sustrato, y se hunden un calor en forma de manivela porción superior de la superficie de montaje sobresale de la parte inferior de la superficie de montaje, que es el que se proyecta un elemento láser de semiconductores montados en la superficie de montaje, proporcionado sobre el sustrato, el dispositivo láser de semiconductor caracterizado porque elemento de conversión Anda para convertir la luz emitida desde el elemento láser de semiconductores a la recepción de luz en señales eléctricas.
Tiene un segundo sustrato aspecto sostiene la base de forma móvil, una base que tiene una porción de regulación para regular la posición de movimiento del sustrato, la superficie de montaje y la superficie posterior paralela a la misma para el montaje de un elemento láser de semiconductores Un disipador de calor en el que la superficie de montaje es perpendicular a la superficie del sustrato y la superficie de montaje se proporciona en una posición retraída desde una posición de referencia de la superficie del sustrato con respecto a una dirección de movimiento del sustrato; una primera placa de compresión para presionar la superficie posterior del disipador de calor, y tiene una superficie perpendicular a la superficie del sustrato, que comprende una segunda placa de compresión que presiona la superficie de montaje del disipador de calor, el sustrato y la parte de limitación de la brecha entre el substrato dirección de movimiento en el mutuo, se establece menor que la distancia entre la posición de referencia y la superficie de montaje del disipador de calor del sustrato, del disipador de calor al mover la primera placa de compresión La superficie se ha pulsado, con la posición de movimiento del sustrato por la parte de regulación está restringido, para proyectar la superficie de montaje del disipador de calor a la dirección de posición de referencia de la base, en forma de aplastamiento disipador de calor por la segunda placa de compresión, dijo Donde la superficie de montaje sobresaliente está alineada con la posición de referencia.
Dibujo :
Application number :1994-005987
Inventors :株式会社東芝、東芝電子エンジニアリング株式会社、東芝コンポーネンツ株式会社
Original Assignee :田村英男、鈴木宏生、土岐正俊