專利名稱：半導(dǎo)體激光裝置及半導(dǎo)體激光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光裝置及半導(dǎo)體激光元件。
背景技術(shù)：
由于在散熱片中裝配半導(dǎo)體激光芯片來形成半導(dǎo)體激光裝置，所以就會(huì)具有所謂因半導(dǎo)體激光芯片與散熱片的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生應(yīng)力、在半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，即，在構(gòu)成半導(dǎo)體激光芯片的半導(dǎo)體層中產(chǎn)生變形(翹曲)的問題。
鑒于這種問題，有一種根據(jù)半導(dǎo)體激光芯片的電極形狀來降低半導(dǎo)體激光芯片的內(nèi)部應(yīng)力的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光裝置。
這樣的半導(dǎo)體激光裝置在(日本專利)特許第3461632號(hào)公報(bào)中有記載。
圖11是上述現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光裝置1的剖面圖，圖12是從下面電極3側(cè)看半導(dǎo)體激光裝置1中的半導(dǎo)體激光芯片2的平面圖。半導(dǎo)體激光裝置1具有半導(dǎo)體激光元件2、焊料層4和散熱片5。在散熱片5上通過焊料層4安裝半導(dǎo)體激光元件2。
在散熱片5中，在其厚度方向的一表面上形成散熱片上面電極6，在其厚度方向的另一表面上形成散熱片下面電極7。在散熱片上面電極6上層積焊料層4，在焊料層4上與下面電極3相對(duì)層積半導(dǎo)體激光芯片2。
半導(dǎo)體激光芯片2由以下構(gòu)成在基板11的厚度方向的另一表面上按順序?qū)臃e活性層13、蓋層15；在蓋層15上，按順序?qū)臃e形成歐姆電極層16、非合金化電極層17；在基板11的厚度方向的一表面上，形成半導(dǎo)體激光芯片上面電極18。在非合金化電極層17中，在其一部分上層積有非合金化電極層17，同時(shí)，形成半導(dǎo)體激光芯片2的下面電極3的合金化電極層19。
利用與焊料層未合金化的非合金化電極層17，形成半導(dǎo)體激光芯片2的下面電極3的、與層積在散熱片5的散熱片上面電極6上的焊料層4相對(duì)的表面的、從半導(dǎo)體激光芯片2的發(fā)光區(qū)8的長(zhǎng)邊方向的中心線正下方到左右規(guī)定距離的區(qū)域21；除了上述區(qū)域21之外的下面電極3的表面，通過與焊料層4的合金化而與焊料層4粘接。從發(fā)光區(qū)8的長(zhǎng)邊方向的一端到另一端，即通過半導(dǎo)體激光芯片2的長(zhǎng)邊方向的一端與另一端問形成上述區(qū)域21。
當(dāng)利用焊料材料在散熱片5上熱融接半導(dǎo)體激光芯片2時(shí)，相對(duì)于在圖11的合金化電極層19中，發(fā)生與在散熱片5上層積的焊料材料的合金化而與焊料層4牢固粘接，在非合金化電極層17中，卻沒有發(fā)生與在散熱片5上層積的焊料材料的合金化，沒有與焊料層4牢固粘接。因此，在非合金化電極層17中比在合金化電極層19中內(nèi)部應(yīng)力減少。由于在非合金化電極層17與焊料層4接觸的非合金化區(qū)域上形成發(fā)光區(qū)域8，所以就能夠降低施加在發(fā)光區(qū)域8上的內(nèi)部應(yīng)力，能夠提高半導(dǎo)體激光裝置1的可靠性。
雖然在現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光裝置1中，通過在半導(dǎo)體激光芯片2的下面電極3中，在發(fā)光區(qū)域8上層積的部分上設(shè)置非合金化電極層17、減弱與在散熱片5上層積的焊料層4的粘接力，來抑制半導(dǎo)體激光芯片2的內(nèi)部應(yīng)力的發(fā)生，但由于減弱了非合金化電極層17與焊料層4的粘接力，來自發(fā)光區(qū)域8的熱，在上述區(qū)域21中，就很難從非合金化電極層17傳導(dǎo)至焊料層4，由此產(chǎn)生以下問題向散熱片5的散熱效果惡化，高溫時(shí)的工作電流會(huì)增大，高溫時(shí)的可靠性會(huì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體激光裝置及半導(dǎo)體激光元件，該半導(dǎo)體激光裝置能夠使在半導(dǎo)體激光元件內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力降低、并且能夠提高向裝配臺(tái)的散熱效果從而抑制高溫時(shí)工作電流的上升。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體激光裝置，其通過焊料層粘接形成有帶狀發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體激光元件和裝配臺(tái)來形成，其特征在于，層積有上述焊料層的半導(dǎo)體激光元件的最表面部具有導(dǎo)電性，在該最表面部中，在上述發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向以及與半導(dǎo)體激光元件、焊料層以及裝配臺(tái)的層積方向垂直的寬度方向上，通過發(fā)光區(qū)域的中央，并且在從與上述寬度方向垂直的假想一平面到寬度方向的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離為止的范圍內(nèi)，在上述長(zhǎng)邊方向中，形成有比發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度更短且與上述焊料層不完全粘接的不完全粘接層，在最表面部的除上述不完全粘接區(qū)域外的剩余區(qū)域，形成與上述焊料層粘接的完全粘接區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明，層積有焊料層的半導(dǎo)體激光元件的最表面部中，在發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向以及與半導(dǎo)體激光元件、焊料層以及裝配臺(tái)的層積方向垂直的寬度方向上，通過發(fā)光區(qū)域的中央，并且在從與上述寬度方向垂直的假想一平面到在寬度方向的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離為止的范圍內(nèi)，在上述長(zhǎng)邊方向中，形成比發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度更短且與上述焊料層不完全粘接的不完全粘接區(qū)域。在不完全粘接區(qū)域中，由于最表面部不與焊料層粘接，或以不完全狀態(tài)粘接，所以就能夠降低在工作時(shí)由于半導(dǎo)體激光元件和焊料層及裝配臺(tái)的熱膨脹系數(shù)不同而對(duì)發(fā)光區(qū)域施加的應(yīng)力，由此就能夠抑制發(fā)光區(qū)域的變形。此外，由于不完全粘接區(qū)域在發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向上比發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度更短，所以在最表面部中的發(fā)光區(qū)域上層積的部分中，最表面部中的上述范圍的一部分與焊料層完全粘接。由此，即使在發(fā)光區(qū)域附近的上述范圍內(nèi)，來自發(fā)光區(qū)域的熱也容易通過焊料層向裝配臺(tái)傳導(dǎo)，提高了向裝配臺(tái)的散熱效率，所以就能夠抑制高溫時(shí)工作電流的增大、并能夠提高高溫時(shí)的可靠性。
此外，通過在除上述不完全粘接區(qū)域外的最表面部中的剩余區(qū)域上形成完全粘接區(qū)域，就能夠機(jī)械地牢固粘接半導(dǎo)體激光元件和裝配臺(tái)。
此外，本發(fā)明的特征在于，在半導(dǎo)體激光元件的光出射端部處形成上述不完全粘接區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)光區(qū)域中的上述最表面部形成有完全粘接區(qū)域的部分，發(fā)光區(qū)域的光由于內(nèi)部應(yīng)力，即，應(yīng)力而產(chǎn)生的變形受到折射率變化的影響，但在上述最表面部形成有不完全粘接區(qū)域的部分，通過發(fā)光區(qū)域的光因內(nèi)部應(yīng)力減少而不容易受到折射率變化的影響，由此放射圖形的變形減少。雖然發(fā)光區(qū)域的光通過因內(nèi)部應(yīng)力而折射率變化大的部分和難于受到折射率變化影響的部分，但由于在出射端部形成上述不完全粘接區(qū)域，在出射端部很難受到折射率變化的影響，所以就能夠抑制在射出激光的放射圖形中產(chǎn)生變形。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的特征在于，相對(duì)于發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度，不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度比率為20％以上且80％以下。
根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度，不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度比率小于20％時(shí)，由于發(fā)光區(qū)域的變形使內(nèi)部晶格缺陷增大，就使半導(dǎo)體激光裝置的壽命急劇惡化并縮短。此外，相對(duì)于發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度，不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度比率大于80％時(shí)，來自完全粘接區(qū)域的散熱效果變小，在高溫時(shí)工作電流會(huì)急劇增大。根據(jù)本發(fā)明，由于相對(duì)于發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度，使不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度比率為20％以上且80％以下，就能夠抑制半導(dǎo)體激光元件壽命的下降，并且能夠抑制高溫時(shí)工作電流的增大，能夠提供一種壽命長(zhǎng)、且高溫時(shí)工作可靠性提高的半導(dǎo)體激光裝置。
此外，本發(fā)明的特征在于，利用選自Mo、Pt及Ti組成的組中的一種或2種以上的材料，形成在上述最表面部中的上述不完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部中的上述完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層。
根據(jù)本發(fā)明，利用選自Mo、Pt及Ti組成的組中的一種或2種以上的材料，形成在上述最表面部中的上述不完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部之中的上述完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層，由此就能夠容易地實(shí)現(xiàn)能獲得上述效果的半導(dǎo)體激光裝置。
此外，本發(fā)明的特征在于，在上述不完全粘接區(qū)域中，在上述最表面部和上述焊料層之間形成空洞。
根據(jù)本發(fā)明，由于在上述不完全粘接區(qū)域中，在上述最表面部和上述焊料層之間形成空洞，所以就能夠進(jìn)一步降低施加在半導(dǎo)體激光元件的發(fā)光區(qū)域上的內(nèi)部應(yīng)力，由此就能夠進(jìn)一步提高半導(dǎo)體激光元件的壽命。
此外，本發(fā)明的特征在于，利用Mo來形成在上述最表面部中的上述不完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部中的上述完全粘接區(qū)域中所包含的部分；
利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層。
根據(jù)本發(fā)明，利用Mo來形成在上述最表面部中的上述不完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部中的完全粘接區(qū)域中所包含的部分；利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層。由于Mo不與AuSn進(jìn)行合金化，所以由Mo組成的最表面部就不與由AuSn組成的焊料層緊密粘接，由此，就能夠容易實(shí)現(xiàn)上述空洞。此外，由于利用含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成完全粘接區(qū)域中所包含的部分，就能夠與由AuSn形成的焊料層牢固粘接。
此外，本發(fā)明的特征在于，在上述寬度方向中通過發(fā)光區(qū)域中央、且從與上述寬度方向垂直的假想一平面到在寬度方向的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離為止的范圍內(nèi)，沿著半導(dǎo)體激光元件的長(zhǎng)邊方向，交替形成上述不完全粘接區(qū)域和上述完全粘接區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，由于在通過發(fā)光區(qū)域中央、且從與上述寬度方向垂直的假想一平面到在寬度方向的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離為止的范圍內(nèi)，沿著半導(dǎo)體激光元件的長(zhǎng)邊方向，交替形成上述不完全粘接區(qū)域和上述完全粘接區(qū)域，所以在上述范圍內(nèi)，就能夠使半導(dǎo)體激光元件的內(nèi)部應(yīng)力分散到發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向上，并且能夠使進(jìn)行高熱傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)路徑分散到發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向上。因此，在長(zhǎng)邊方向上，能夠盡可能地使施加在發(fā)光區(qū)域的內(nèi)部應(yīng)力均勻化，降低在放射圖形中產(chǎn)生的變形，此外由于在長(zhǎng)邊方向上能夠盡可能地使從發(fā)光區(qū)域向裝配臺(tái)的熱傳導(dǎo)均勻化，盡可能地使發(fā)光區(qū)域溫度均勻化，所以就能夠進(jìn)一步抑制高溫時(shí)工作電流的增大。
此外，本發(fā)明是一種半導(dǎo)體激光元件，其具有在半導(dǎo)體基板上設(shè)置的帶狀發(fā)光區(qū)域，通過焊料層與裝配臺(tái)粘接來形成該半導(dǎo)體激光元件，其特征在于，具有導(dǎo)電性，在層積上述焊料層的最表面部上，在上述發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向以及與半導(dǎo)體激光元件、焊料層及裝配臺(tái)的層積方向垂直的寬度方向上、通過發(fā)光區(qū)域的中央，且在從與上述寬度方向垂直的假想一平面到在寬度方向的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離為止的范圍內(nèi)，在長(zhǎng)邊方向中，形成比發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度更短且與上述焊料層不完全粘接的不完全粘接層，在除上述不完全粘接層以外的上述最表面部的剩余區(qū)域內(nèi)，形成與上述焊料層粘接的完全粘接層。
根據(jù)本發(fā)明，由于不完全粘接層不與焊料層粘接或以不完全狀態(tài)粘接，所以利用焊料將半導(dǎo)體激光元件熱融接在散熱片上時(shí)，可以降低因焊料熱膨脹或熱收縮而施加在半導(dǎo)體激光元件的應(yīng)力，從而抑制在發(fā)光區(qū)域中所產(chǎn)生的變形。此外，在裝配臺(tái)上安裝半導(dǎo)體激光元件之后的操作中，能夠降低因半導(dǎo)體激光元件和焊料層以及裝配臺(tái)的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力，減少在發(fā)光區(qū)域中所產(chǎn)生的變形。此外，不完全粘接層，在發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向中，由于比發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度更短，通過使在最表面部中在發(fā)光區(qū)域上層積的部分的上述范圍的一部分與焊料層完全粘接，來自發(fā)光區(qū)域的熱就容易通過焊料層向裝配臺(tái)傳導(dǎo)。由此，提高向裝配臺(tái)的散熱效率，從而抑制高溫時(shí)工作電流的增大，并提高高溫時(shí)的可靠性。
此外，通過在除上述不完全粘接區(qū)域之外的最表面部的剩余區(qū)域形成完全粘接區(qū)域，能夠使半導(dǎo)體激光元件與裝配臺(tái)機(jī)械地牢固粘接。
此外，由于在層積有焊料層的半導(dǎo)體激光元件的最表面部，設(shè)置上述不完全粘接層和上述完全粘接層，在它們之上層積焊料層，在裝配臺(tái)上安裝半導(dǎo)體激光元件，所以就能夠通過最表面部的層積表面的整個(gè)表面層積焊料層，由于不需要對(duì)焊料層進(jìn)行加工，所以就容易向裝配臺(tái)上安裝半導(dǎo)體激光元件。
根據(jù)以下的詳細(xì)說明和附圖，能夠更加明確本發(fā)明的目的、特色以及優(yōu)點(diǎn)。


圖1是在裝配臺(tái)上裝配本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置所具有的半導(dǎo)體激光元件，從裝配一側(cè)觀看的平面圖；圖2是從圖1的剖面線II-II觀看的半導(dǎo)體激光元件的剖面圖；圖3是從通過焊料層在裝配臺(tái)上粘接半導(dǎo)體激光元件而形成的半導(dǎo)體激光裝置的剖面線II-II觀看的剖面圖；圖4是從通過焊料層在裝配臺(tái)上粘接半導(dǎo)體激光元件而形成的半導(dǎo)體激光裝置的剖面線III-III觀看的剖面圖；
圖5是表示相對(duì)于長(zhǎng)邊方向X中的發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)度的不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)度的比率與半導(dǎo)體激光裝置的壽命的關(guān)系曲線圖；圖6是表示相對(duì)于長(zhǎng)邊方向X中的發(fā)光區(qū)域的長(zhǎng)度的不完全粘接區(qū)域的長(zhǎng)度的比率與半導(dǎo)體激光裝置的工作電流的關(guān)系曲線圖；圖7是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的出射光的放射圖形的曲線圖；圖8是表示比較例的半導(dǎo)體激光裝置的出射光的放射圖形的曲線圖；圖9是本發(fā)明另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置的剖面圖；圖10是在裝配臺(tái)上裝配本發(fā)明另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置所具備的半導(dǎo)體激光元件，從裝配一側(cè)觀看的平面圖；圖11是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光裝置的剖面圖；圖12是從下面電極側(cè)觀看半導(dǎo)體激光裝置中的半導(dǎo)體激光芯片的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是從在裝配臺(tái)72上裝配本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置3 1所具有的半導(dǎo)體激光元件32的一側(cè)觀看的平面圖，圖2是從圖1的剖面線II-II觀看的半導(dǎo)體激光元件32的剖面圖。為了易于理解，圖1中的完全粘接層53用斜線表示。
半導(dǎo)體激光元件32是一種半導(dǎo)體激光芯片。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體激光元件32具有脊型(リツヅ)結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體激光元件32結(jié)構(gòu)為含有半導(dǎo)體基板42、第一包層43、活性層44、第二包層45、覆蓋層46A、平臺(tái)部裝載層46B、絕緣層47、歐姆電極層48、電鍍電極層49、含有不完全粘接層51的金屬層52、完全粘接層53和作為第二電極的背面電極層54。以大致長(zhǎng)方體的形狀來形成半導(dǎo)體激光元件32。
半導(dǎo)體基板42可以層積由化合物半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體層，在本實(shí)施方式中，由n型砷化鎵(GaAs)來形成半導(dǎo)體基板42。半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的表面形成為矩形形狀。半導(dǎo)體基板42的厚度選擇為例如50μm～130μm。
在半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的一表面42a上形成第一包層43，在上述一表面42a的整個(gè)表面上層積第一包層43。利用n型(AlXGa1-X)YIn1-YP，0＜X＜1，0＜Y＜1，形成第一包層43。在本實(shí)施方式中，選擇X＝0.7，Y＝0.5，即第一包層43由n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。第一包層43的厚度選擇為例如2.0μm。
活性層44在第一包層43的厚度方向Z的一表面43a上形成，在上述一表面43a的整個(gè)表面上層積?；钚詫?4具有量子阱結(jié)構(gòu)，其包含在第一包層43的厚度方向Z的一表面43a上層積的第一引導(dǎo)層、在第一引導(dǎo)層的厚度方向Z的一表面上層積的第一阱層、在第一阱層的厚度方向Z的一表面上形成的第一阻擋層、在第一阻擋層的厚度方向的一表面上形成的第二阱層、在第二阱層的厚度方向Z的一表面上形成的第二阻擋層、在第二阻擋層厚度方向的一表面上形成的第三阱層和在第三阱層的厚度方向Z的一表面上形成的第二引導(dǎo)層。第一、第二及第三阱層由In0.5Ga0.5P形成，其厚度選擇為例如60。第一及第二阻擋層由(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P形成，其厚度選擇為例如50。第一及第二引導(dǎo)層由(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P形成，其厚度選擇為例如500。
第二包層45在活性層44的厚度方向Z的一表面44a上形成，在上述一表面44a的整個(gè)表面上層積。第二包層45由p型(AlXGa1-X)YIn1-YP、0＜X＜1、0＜Y＜1形成。在本實(shí)施方式中，選擇X＝0.7，Y＝0.5，即第二包層45由p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。第二包層45的厚度選擇為例如1.0μm～2.0μm。
在第二包層45中，形成脊型部61和平臺(tái)部62。脊型部61被設(shè)置于半導(dǎo)體激光元件32的激光出射方向、即與半導(dǎo)體激光元件32的長(zhǎng)邊方向X及厚度方向Z分別垂直的寬度方向Y的中央部。在脊型部61的寬度方向Y的兩側(cè)，分別形成沿長(zhǎng)邊方向X延伸的包層溝槽部63，在包層溝槽部63的沿寬度方向Y的外側(cè)分別形成平臺(tái)部62。利用從包層溝槽部63的底面63a向厚度方向Z的一側(cè)突出的部分來形成脊型部61及平臺(tái)部62。
半導(dǎo)體激光元件32相對(duì)于通過寬度方向Y的中央、且在厚度方向Z平行延伸的假想一平面大致形成為面對(duì)稱。脊型部61及平臺(tái)部62以大致長(zhǎng)方體形狀形成，沿著長(zhǎng)邊方向X且在半導(dǎo)體激光元件32的兩個(gè)端部之間形成。即，以帶狀形成脊型部61。脊型部61及平臺(tái)部62的厚度選擇為例如1.0μm～2.0μm。脊型部61形成導(dǎo)波激光的脊型波導(dǎo)。
在寬度方向Y上以預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度L1形成脊型部61，上述預(yù)先設(shè)定長(zhǎng)度L1選擇為1.0μm～3.0μm。脊型部61的厚度方向Z的一端部、即遠(yuǎn)離半導(dǎo)體基板42側(cè)的端部的寬度方向Y的尺寸選擇為0.5μm～2.5μm，厚度方向Z的另一個(gè)端部的寬度方向Y的尺寸選擇為1.0μm～3.0μm，與此脊型部61的延伸方向X垂直的剖面形成為以半導(dǎo)體基板42側(cè)成為下底的梯形形狀。但是，在圖2中，為了易于圖解，將脊型部61的剖面表示為矩形形狀。
在寬度方向Y上、在脊型部61兩側(cè)即脊型波導(dǎo)的兩側(cè)，與脊型部61離開預(yù)先設(shè)定的第一距離L2形成平臺(tái)部62。上述預(yù)先設(shè)定的第一距離L2選擇為10μm～20μm左右。平臺(tái)部62在寬度方向Y上從距離脊型部61預(yù)先設(shè)定的第一距離L2的位置向外側(cè)，直到半導(dǎo)體激光元件32的端部而形成。
通過設(shè)置平臺(tái)部62，就能夠在制造半導(dǎo)體激光元件32的制造過程中，形成半導(dǎo)體激光元件32的前驅(qū)體的晶片的處理時(shí)以及半導(dǎo)體激光元件32的安裝時(shí)，減輕脊型部61所受到的機(jī)械損傷。
活性層44中，在層積上述脊型部61的區(qū)域中，形成沿長(zhǎng)邊方向X延伸的帶狀發(fā)光區(qū)域40。在電流供給到半導(dǎo)體激光元件32時(shí)，發(fā)光區(qū)域40是通過激光振蕩來發(fā)光的部分。由于通過脊型部61的載流子在寬度方向Y上比脊型部61擴(kuò)展流動(dòng)得更寬，所以在寬度方向Y上發(fā)光區(qū)域40比脊型部61稍大。發(fā)光區(qū)域40沿著脊型部61在長(zhǎng)邊方向X上延伸，在半導(dǎo)體激光元件32的長(zhǎng)邊方向X的一端和另一端之間形成。
覆蓋層46A在第二包層45的脊型部61的厚度方向Z的一表面61a上形成，在一表面61a的整個(gè)表面上層積。覆蓋層46A由p型砷化鎵(GaAs)形成。覆蓋層46A的厚度例如選擇為0.2μm～0.5μm。覆蓋層46A用于形成歐姆電極層48和歐姆接觸。
平臺(tái)部裝載層46B在平臺(tái)部62的厚度方向Z的一表面62a上形成，在此一表面62a的整個(gè)表面層積，其由與覆蓋層46A相同的材料來形成并形成為相同厚度。
除了覆蓋層46A的厚度方向Z的一表面46a之外，在覆蓋層46A、平臺(tái)部裝載層46B及第二包層45上，從厚度方向Z的一側(cè)層積形成絕緣層47。利用絕緣層47，覆蓋脊型部61的面對(duì)平臺(tái)部62的表面61b以及平臺(tái)部62的在厚度方向Z上面對(duì)脊型部61的表面62b。利用例如SiO2形成絕緣層47，其厚度選擇為500～2000。通過設(shè)置絕緣層47，就能夠使電流集中流過覆蓋層46A及脊型部61。
歐姆電極層48在絕緣層47的厚度方向Z的一表面47a及覆蓋層46A的厚度方向Z的一表面46a上形成，在這些一表面46a、47a的整個(gè)表面上層積。歐姆電極層48由AuZn形成。歐姆電極層48的厚度選擇為例如300～700。
電鍍電極層49具有導(dǎo)電性，形成在歐姆電極層48的厚度方向Z的一表面48a上，在此一表面48a的整個(gè)表面上層積。電鍍電極層49由金(Au)形成。電鍍電極層49的厚度選擇為0.5μm以上且小于5.0μm。由于這樣選擇電鍍電極層49的厚度，就能夠?qū)碜杂诎l(fā)光區(qū)域40的熱從由高熱傳導(dǎo)率的Au形成的電鍍電極層49向?qū)挾确较験的外側(cè)傳導(dǎo)、實(shí)現(xiàn)傳熱路徑的旁通化，由此就能夠降低高溫時(shí)的工作電流。當(dāng)電鍍電極層49的厚度小于0.5μm時(shí)，就不能充分實(shí)現(xiàn)傳熱效果，當(dāng)超過5.0μm時(shí)，由于在晶片中形成金屬層時(shí)晶片翹曲，所以就會(huì)在脊型部61中產(chǎn)生應(yīng)力，脊型波導(dǎo)就會(huì)扭曲。通過使電鍍電極層49的厚度選擇為0.5μm以上且小于5.0μm，就能夠提高從半導(dǎo)體激光元件32的寬度方向Y的中央部向?qū)挾确较験的外側(cè)的傳熱效果，并能夠降低給于施加在脊型部61的應(yīng)力。
含有不完全粘接層51的金屬層52具有導(dǎo)電性，形成在電鍍電極層49的厚度方向Z的一表面49a上，在上述一表面49a的整個(gè)表面上層積。金屬層52由具有比形成后述的焊料層71的焊料材料更高熔點(diǎn)的材料形成。金屬層52由選自鉬(Mo)、鉑(Pt)及鈦(Ti)組成的組中選出的一種或2種以上的材料形成，在本實(shí)施方式中，由Pt形成。不完全粘接層51由金屬層52的一部分形成。金屬層52的厚度選擇為0.05μm～0.30μm。
在金屬層52的厚度方向Z的一表面52a上，形成完全粘接層53，其在上述一表面52a中預(yù)先設(shè)定的區(qū)域上層積。完全粘接層53由金(Au)形成。完全粘接層53的厚度選擇為0.1μm～0.4μm。在半導(dǎo)體激光元件32的厚度方向Z的一側(cè)的最表面部，完全粘接層53形成在除了形成不完全粘接層51的區(qū)域外的剩余區(qū)域中。不完全粘接層51和完全粘接層53形成半導(dǎo)體激光元件32的表面電極。
參照?qǐng)D1，進(jìn)一步詳細(xì)說明不完全粘接層51和完全粘接層53。在半導(dǎo)體激光元件32中，在激光的出射方向即長(zhǎng)邊方向X的一端形成光出射端面32A，在另一端形成光反射端面32B。當(dāng)半導(dǎo)體激光元件32工作時(shí)，激光在光出射端面32A、光反射端面32B多次反復(fù)之后，從光出射端面32A向外部射出。
在長(zhǎng)邊方向X上交替蒸鍍總計(jì)10張膜的Al2O3膜和TiO2膜以形成光反射端面32B。Al2O3膜的厚度選擇為100nm，TiO2膜的厚度選擇為75nm。蒸鍍10張膜之后，蒸鍍并形成Al2O3膜，完成反射膜的形成。最后(最表面部)的Al2O3膜的厚度選擇為200nm。光反射端面32B的反射率為95％。蒸鍍Al2O3膜形成光出射端面32A。Al2O3膜的厚度選擇為120nm。光出射端面32A處的反射率為6％。
不完全粘接層51形成在半導(dǎo)體激光元件32的向裝配臺(tái)72上安裝側(cè)的最表面部55、即距在半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的一表面42a上層積的層積體的半導(dǎo)體基板42最遠(yuǎn)的最表面部55之中、從在寬度方向Y通過發(fā)光區(qū)域40的中央并且與寬度方向Y垂直的假想一平面直到在寬度方向Y的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的第二距離L3為止的范圍60中，并且在長(zhǎng)邊方向X上，其長(zhǎng)度L5比發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度L6更短。發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向就是上述半導(dǎo)體激光元件32的長(zhǎng)邊方向X。此外，不完全粘接層51在形成有光出射端面32A的出射端部形成，在距光出射端面32A距離為上述長(zhǎng)度L5的范圍內(nèi)形成。發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度L6等于脊型部61的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度。
預(yù)先設(shè)定的第二距離L3選擇為10μm，例如選擇在2μm以上小于20μm的范圍內(nèi)。當(dāng)預(yù)先設(shè)定的第二距離L3為20μm以上時(shí)，散熱會(huì)惡化，高溫時(shí)的工作電流會(huì)增大、從而使可靠性惡化。當(dāng)預(yù)先設(shè)定的第二距離L3小于2μm時(shí)，發(fā)光區(qū)域40中就會(huì)產(chǎn)生變形，使可靠性惡化。
沿半導(dǎo)體激光元件32的厚度方向Z，在距半導(dǎo)體基板42最遠(yuǎn)的最外表面部的上述最表面部55中，形成沿長(zhǎng)邊方向X延伸的表面溝槽部82。在寬度方向Y夾持形成有脊型部61的中央部，在兩側(cè)形成表面溝槽部82。通過在上述第二包層45上形成脊型部61及平臺(tái)部62、在脊型部61上層積覆蓋層46A、并在平臺(tái)部62上層積平臺(tái)部裝載層46B，在厚度方向Z一側(cè)的表面上產(chǎn)生凹凸，由在成為凹凸的表面上層積絕緣層47、歐姆電極層48、電鍍電極層49、金屬層52及完全粘接層53，形成表面溝槽部82。在寬度方向Y中形成有脊型部61的中央部，從表面溝槽部82的底部向厚度方向Z的一側(cè)突出的部分為脊型突出部83，在寬度方向Y中形成有平臺(tái)部62的兩個(gè)端部處，從表面溝槽部82的底部向厚度方向Z的一側(cè)突出的部分為平臺(tái)突出部84。
不完全粘接層51在寬度方向Y上包含金屬層52之中至少構(gòu)成脊型結(jié)構(gòu)部56的部分，還包含金屬層52之中至少在脊型突出部83中所包含的部分。不完全粘接層51延伸至表面溝槽部82的寬度方向Y的中央。脊型結(jié)構(gòu)部56包含半導(dǎo)體激光元件32之中的上述脊型部61和在形成有脊型部61的區(qū)域中在脊型部61上層積的部分；在寬度方向Y，是脊型部61的半導(dǎo)體基板42側(cè)的兩個(gè)端部之間的范圍、即用圖2的符號(hào)L1所表示的范圍。在表面溝槽部82中、在距脊型突出部83預(yù)先設(shè)定的第三距離L4的范圍內(nèi)形成不完全粘接層51。
將預(yù)先設(shè)定的第三距離L4選擇為1μm以上、小于19μm。如果設(shè)定了預(yù)先設(shè)定的第二距離L3，則預(yù)先設(shè)定的第三距離L4大致為L(zhǎng)3-1μm。
由于在發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X上，不完全粘接區(qū)域68比發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度L6更短，所以在半導(dǎo)體激光元件32的最表面部55之中的發(fā)光區(qū)域40上層積的部分中，最表面部55之中上述范圍60的一部分與焊料層71粘接。由此，即使在鄰接發(fā)光區(qū)域40的上述范圍60之中，來自于發(fā)光區(qū)域40的熱也容易通過焊料層71向裝配臺(tái)72傳導(dǎo)，由于提高了向裝配臺(tái)72的散熱效率，所以就能夠抑制高溫時(shí)工作電流的增大，并能夠提高高溫時(shí)的可靠性。
將上述不完全粘接層51的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)5，將發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)6時(shí)，按滿足以下關(guān)系式(1)選擇0.2×L6≤L5≤0.8×L6(1)例如，將發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度L6選擇為1500μm，將不完全粘接層51的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度L5選擇為1000μm。
在半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的另一表面部形成背面電極層54。背面電極層54在半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的另一表面42b的整個(gè)表面上層積。背面電極層54由金(Au)形成。背面電極層54的厚度與電鍍電極層52的厚度不同，選擇為1000～3000的厚度。
接下來，說明半導(dǎo)體激光元件32的制造方法。首先，在厚度300μm～350μm的半導(dǎo)體基板42的前驅(qū)體的一表面上，通過利用有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)(簡(jiǎn)稱MOCVD)裝置或分子束外延(簡(jiǎn)稱MBE)裝置的外延生長(zhǎng)方法，按順序依次層積厚度2.0μm的第一包層43、活性層44、用于形成第二包層45的厚度1.5μm的p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P構(gòu)成的第一前驅(qū)體層和用于形成覆蓋層46A及平臺(tái)部裝載層46B的厚度0.5μm的GaAs形成的第二前驅(qū)體層。在活性層44中，將第一、第二及第三阱層的各個(gè)厚度設(shè)定為60，將第一及第二阻擋層的厚度設(shè)定為50，將第一及第二導(dǎo)向?qū)拥母骱穸仍O(shè)定為500。
然后，采用光刻技術(shù)及腐蝕技術(shù)，去除第一前驅(qū)體層及第二前驅(qū)體層的一部分，如圖2中所示，形成前述脊型部61及平臺(tái)部62、覆蓋層46A及平臺(tái)裝載層46B。
然后，在第二包層45、覆蓋層46A及平臺(tái)部裝載層46B上層積由SiO2形成的層之后，采用光刻技術(shù)及腐蝕技術(shù)，去除在這些層中在覆蓋層46A的厚度方向Z的一表面46a上層積的部分，形成絕緣層47。
然后，在絕緣層47及覆蓋層46A上通過層積、蒸鍍，形成歐姆電極層48。
然后，研磨半導(dǎo)體基板42的前驅(qū)體的厚度方向Z的另一表面部，形成50μm～130μm厚度的半導(dǎo)體基板42。
然后，在半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的另一表面42b上，形成背面電極層54，在氮?dú)鈿夥障?，進(jìn)行歐姆電極層48的合金化及背面電極層54的合金化。
然后，通過對(duì)歐姆電極層48加電，進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的電解Au的電鍍，形成層厚為0.5μm以上且小于5.0μm的電鍍電極層49。通過將背面電極層54選擇為上述的厚度，就能夠緩和層積在半導(dǎo)體基板42的相對(duì)側(cè)、與背面電極共同夾持半導(dǎo)體基板的電鍍電極層49形成時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力。
然后，通過在電鍍電極層49的厚度方向Z的一表面49a上蒸鍍Pt，形成金屬層52，通過在金屬層52的厚度方向Z的一表面52a上蒸鍍Au，形成第三前驅(qū)體層。
然后，在第三前驅(qū)體層的厚度方向Z的一表面上涂覆光刻膠之后，采用光刻技術(shù)及腐蝕技術(shù)，去除在金屬層52上層積的光刻膠的一部分，以便在第三前驅(qū)體層之中暴露出金屬層52中的、應(yīng)成為不完全粘接層51的部分上層積的部分，從而形成光刻膠圖形層。
然后，利用腐蝕技術(shù)，去除從光刻膠圖形層中暴露出的第三前驅(qū)體層，暴露出金屬層52的一部分。金屬層52之中，從第三前驅(qū)體層暴露出的部分形成不完全粘接層51。通過去除第三前驅(qū)體層的一部分，進(jìn)而去除光刻膠圖形層，就在除了不完全粘接層51之外的區(qū)域中形成完全粘接層53。然后，形成光出射端面32A及光反射端面32B。
圖3是從通過焊料層71在裝配臺(tái)72上粘接半導(dǎo)體激光元件32而形成的半導(dǎo)體激光裝置31的剖面線II-II觀看的剖面圖，圖4是從通過焊料層71在裝配臺(tái)72上粘接半導(dǎo)體激光元件32而形成的半導(dǎo)體激光裝置31的剖面線III-III觀看的剖面圖。圖3是在垂直于長(zhǎng)邊方向X、且層積有半導(dǎo)體激光元件32的焊料層71的最表面部形成不完全粘接區(qū)域68的部分的剖面圖。圖4是在垂直于長(zhǎng)邊方向X、且半導(dǎo)體激光元件32的最表面部?jī)H形成有完全粘接區(qū)域69的部分的剖面圖。半導(dǎo)體激光元件32、焊料層71及裝配臺(tái)72的層積方向就是上述厚度方向Z。
在上述最表面部55上層積焊料材料，即在上述不完全粘接層51及完全粘接層53上層積焊料材料，通過模壓結(jié)合(ダイボンド)，在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32。焊料材料由AuSn形成，在本實(shí)施方式中，含有70％的Au，并且含有30％的Sn。焊料層71由焊料材料形成。
裝配臺(tái)72由散熱片形成。裝配臺(tái)72結(jié)構(gòu)為包含裝配臺(tái)本體73；在裝配臺(tái)本體73的厚度方向Z的一表面73a上形成的、在此一表面73a的整個(gè)表面上層積的第一安裝電極層74；以及在裝配臺(tái)本體73的厚度方向Z的另一表面73b上形成的、在此另一表面73b的整個(gè)表面上層積的第二安裝電極層75。裝配臺(tái)本體73的厚度方向Z的一個(gè)表面73a及另一個(gè)表面73b形成為平面。按規(guī)定厚度形成第一及第二安裝電極層74、75，第一安裝電極層74的厚度方向Z的一表面74a形成為平面。裝配臺(tái)本體73由例如氮化鋁(AlN)及碳化硅(SiC)等、具有高導(dǎo)電率及高熱傳導(dǎo)性的材料、且與半導(dǎo)體基板42的熱膨脹系數(shù)接近的材料形成。第一及第二安裝電極層74、75由例如Au等具有高導(dǎo)電率及高熱傳導(dǎo)性的材料、且能夠與焊料材料形成合金的金屬材料形成。通過由與半導(dǎo)體基板42的熱膨脹系數(shù)接近的材料形成裝配臺(tái)本體73，就能夠減少因通過加熱在裝配臺(tái)本體73上安裝半導(dǎo)體激光裝置31時(shí)由于熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的、施加在裝配臺(tái)本體73和半導(dǎo)體基板42之間所夾持的各半導(dǎo)體層的應(yīng)力，由此就能夠降低發(fā)光區(qū)域40的變形。
按照預(yù)先設(shè)定的模壓結(jié)合條件，在裝配臺(tái)72上模壓結(jié)合半導(dǎo)體激光元件32。預(yù)先設(shè)定的模壓結(jié)合條件包括在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32時(shí)所施加的載荷條件、和在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32時(shí)所施加的加熱條件。
雖然為了將半導(dǎo)體激光元件32按壓在裝配臺(tái)72上的焊料材料上，物理載荷是必需的，但施加重的載荷例如1.0N(牛頓)等時(shí)，就會(huì)過度按壓半導(dǎo)體激光元件32的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即脊型波導(dǎo)，就會(huì)因應(yīng)力在脊型波導(dǎo)中產(chǎn)生變形，最嚴(yán)重的事態(tài)會(huì)將半導(dǎo)體激光元件32破壞。相反，當(dāng)施加輕的載荷例如0.05N等時(shí)，會(huì)因按壓不足而不能將半導(dǎo)體激光元件32鍵合在裝配臺(tái)72上的焊料材料上，而產(chǎn)生剝離。基于這些上述的載荷條件選擇為大于0.05N、小于1.0N，優(yōu)選不是重的載荷領(lǐng)域，而是輕的載荷領(lǐng)域，例如選擇為0.1N～0.3N。
此外，雖然為了熔融裝配臺(tái)72上的焊料材料、使位于半導(dǎo)體激光元件32的芯片鍵合面?zhèn)鹊淖畋砻娌坑葾u形成的完全粘接層53合金化，必須在加熱器上加載裝配臺(tái)72進(jìn)行加熱，但增加加熱量、例如在360℃(度)下加熱30s(秒)之后，當(dāng)采用吹風(fēng)機(jī)在1秒內(nèi)強(qiáng)制冷卻至200℃左右時(shí)，由于在半導(dǎo)體激光元件32內(nèi)部的層積結(jié)構(gòu)中熱膨脹系數(shù)等的不同所產(chǎn)生的各層的剝離、分離、物理特性變化及合金形成等原因，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，而變形。相反，加熱量減小、例如在280℃(度)下加熱0.3s(秒)之后，當(dāng)采用吹風(fēng)機(jī)在1秒內(nèi)強(qiáng)制冷卻至200℃左右時(shí)，由于未合金化，半導(dǎo)體激光元件32就不能與在裝配臺(tái)72上的焊料材料進(jìn)行模壓結(jié)合就會(huì)剝離。據(jù)此上述加熱條件加熱溫度選擇為大于200℃、小于360℃；并且加熱時(shí)間選擇為大于0.3秒、小于30秒；由于優(yōu)選加熱量小的區(qū)域中的條件是有利的，所以加熱條件為300℃下2s左右。
由于上述溫度條件明顯地取決于位于半導(dǎo)體激光元件32的模壓結(jié)合面?zhèn)鹊淖畋砻娌康耐耆辰訉?3的厚度，由于加熱量小的區(qū)域(300℃下2s左右)是有利的，所以使完全粘接層53的厚度薄膜化，例如為0.12μm、能夠在短時(shí)間下進(jìn)行合金形成。
在借助于載荷在焊料材料上按壓半導(dǎo)體激光元件32的狀態(tài)下，通過加熱裝配臺(tái)72來開始作為焊料材料的AuSn與完全粘接層53的Au的合金反應(yīng)。作為AuSn與Au的合金反應(yīng)的進(jìn)程、通過加熱使由AuSn形成的焊料材料熔融、此熔融的AuSn在完全粘接層53的表面上附著、通過繼續(xù)加熱，使AuSn向完全粘接層53的內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散。作為擴(kuò)散方向，雖然是向完全粘接層53的厚度方向推進(jìn)，但是從在完全粘接層53表面的幾個(gè)部位的點(diǎn)(point)開始擴(kuò)散，繼續(xù)加熱時(shí)，在增加幾個(gè)部位的擴(kuò)散點(diǎn)的同時(shí)，此點(diǎn)從點(diǎn)狀擴(kuò)大至圓狀。AuSn向完全粘接層53的厚度方向Z擴(kuò)散的速度和深度，由作為焊料材料的AuSn和形成完全粘接層53的Au的絕對(duì)量之比即質(zhì)量比，和加熱量決定，直至完全擴(kuò)散結(jié)束時(shí)的時(shí)間也相同。因此，增加焊料材料量、減少完全粘接層53的Au量、增加加熱量時(shí)，由于完全粘接層53僅瞬間觸及AuSn而合金化，所以如上所述地形成半導(dǎo)體激光元件32的模壓結(jié)合面?zhèn)鹊淖畋砻娌康耐耆辰訉?3，通過大量地分配焊料材料的量、在使AuSn擴(kuò)散開始時(shí)停止加熱，由此停止擴(kuò)散。
在半導(dǎo)體激光元件32的半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的一側(cè)，距半導(dǎo)體基板42最遠(yuǎn)的最表面部中，在形成有由Pt形成的不完全粘接層51的不完全粘接區(qū)域68中，由于在不完全粘接層51中不含有Au，雖然由AuSn形成的焊料材料與不完全粘接層61緊密粘接，但幾乎不形成合金。與在裝配臺(tái)72上層積的焊料材料AuSn的合金形成，僅在完全粘接層53的整個(gè)表面發(fā)生，形成完全粘接層53與焊料材料的合金化層53A。
作為完全粘接層53的基底層，形成由Pt形成的金屬層52、由Au形成的電鍍電極層49及歐姆電極層48等，完全粘接層53與焊料材料進(jìn)行合金形成時(shí)所承受的應(yīng)力，也會(huì)對(duì)這些基底層施加影響，在基底層中壓力和張力起作用。當(dāng)因加熱焊料材料引起膨脹時(shí)產(chǎn)生上述應(yīng)力中的壓力，當(dāng)加熱焊料材料后進(jìn)行冷卻時(shí)就會(huì)產(chǎn)生張力。因此，如果焊料材料穩(wěn)定地膨脹、穩(wěn)定地與半導(dǎo)體激光元件32接觸、并且穩(wěn)定地收縮，由于對(duì)半導(dǎo)體激光元件32施加均勻應(yīng)力，能夠減少變形的發(fā)生，在接近裸芯片(生芯片)的狀態(tài)下，能夠在裝配臺(tái)72上粘接半導(dǎo)體激光元件32。但是，現(xiàn)實(shí)中焊料材料膨脹及收縮時(shí)，不會(huì)進(jìn)行一定量的膨脹和收縮，而是進(jìn)行部分不穩(wěn)定的膨脹和收縮。因此，加熱時(shí)，由于在半導(dǎo)體激光元件32中部分地產(chǎn)生壓力大和壓力小的部分，合金形成也部分地進(jìn)行，所以也部分地產(chǎn)生應(yīng)力。當(dāng)部分地進(jìn)行合金形成、停止加熱并開始冷卻時(shí)，由于此時(shí)焊料材料開始收縮，所以在半導(dǎo)體激光元件32的合金形成層中，就會(huì)產(chǎn)生部分地施加大小張力和大小壓力的部分。
雖然AuSn是一種焊料材料，但在加熱AuSn使其接合的300℃～400℃的溫度區(qū)域下，AuSn難于與由Pt形成的不完全粘接層51形成合金。因此，雖然在半導(dǎo)體激光元件32的最表面部55中，完全粘接層53與焊料材料形成合金的完全粘接區(qū)域69，當(dāng)在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32時(shí)，如前所述，與焊料層71的粘接力大，產(chǎn)生大的應(yīng)力；但在上述最表面部55中，形成不完全粘接層51的不完全粘接區(qū)域68處，當(dāng)在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32時(shí)，由于在上述模壓結(jié)合條件下不完全粘接層51與焊料材料幾乎未合金化，所以與焊料層71的粘接力小，能夠降低當(dāng)焊料材料熱膨脹及熱收縮時(shí)施加到發(fā)光區(qū)域40的應(yīng)力。
此外，在半導(dǎo)體激光裝置31的工作狀態(tài)下，加熱半導(dǎo)體激光元件32，此熱傳導(dǎo)至焊料層71及裝配臺(tái)72，半導(dǎo)體激光元件32、焊料層71及裝配臺(tái)72熱膨脹。此時(shí)雖然因半導(dǎo)體激光元件32、焊料層71及裝配臺(tái)72的熱膨脹系數(shù)的差異，對(duì)發(fā)光區(qū)域40施加應(yīng)力，但由于不完全粘接層51與焊料層71未完全粘接，所以就能夠降低因不完全粘接層51與焊料層71的熱膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生的應(yīng)力的發(fā)生，能夠通過不完全粘接層51減少施加到發(fā)光區(qū)域40上的應(yīng)力，能夠抑制發(fā)光區(qū)域40的變形。
圖5是表示不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率與半導(dǎo)體激光裝置31的壽命的關(guān)系曲線圖。制造上述半導(dǎo)體激光裝置31，改變不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于長(zhǎng)邊方向X中的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率、即改變不完全粘接層51的長(zhǎng)度相對(duì)于長(zhǎng)邊方向X中的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率，來檢測(cè)裝置的壽命。在圖5中，橫軸為不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率即L5/L6×100(％)，縱軸為壽命時(shí)間(h)。在75℃的氣氛下放置制成的半導(dǎo)體激光裝置31、對(duì)半導(dǎo)體激光裝置31供給能夠獲得300mW的光輸出的脈沖電流，進(jìn)行壽命時(shí)間的檢測(cè)。
隨著不完全粘接區(qū)域68變大，即，隨著L5/L6變大，裝置的壽命就趨向于改善，但當(dāng)L5/L6×100(％)小于20％時(shí)，裝置的壽命就會(huì)急劇惡化、變短。裝置的壽命變短是因?yàn)楫?dāng)小于20％時(shí)，向發(fā)光區(qū)域40的變形增大，通電中發(fā)光區(qū)域40處的晶格缺陷增大。因此，為了改善裝置的壽命，可以使不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率為20％以上。
圖6是表示不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率與半導(dǎo)體激光裝置31的工作電流的關(guān)系曲線圖。制造上述半導(dǎo)體激光裝置，改變不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率，檢測(cè)工作電流。在圖6中，橫軸為不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率，即，L5/L6×100(％)，縱軸為驅(qū)動(dòng)電流(mA)。在75℃的氣氛下放置制成的半導(dǎo)體激光裝置31、對(duì)半導(dǎo)體激光裝置31供給能夠獲得300mW的光輸出的脈沖電流，來進(jìn)行工作電流的檢測(cè)。
隨著不完全粘接區(qū)域68變大，即隨著L5/L6變大，工作電流趨向于增大，但當(dāng)L5/L6×100(％)超過80％時(shí)，工作電流就會(huì)急劇增大，高溫時(shí)的可靠性產(chǎn)生問題。為了防止高溫時(shí)工作電流的增大，不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率也可以為80％以下。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件32中，通過將不完全粘接區(qū)域68的長(zhǎng)度相對(duì)于沿長(zhǎng)邊方向X的發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)度的比率、即，L5/L6×100(％)選擇為20％以上且80％以下，即滿足上述關(guān)系式(1)，就不僅能夠抑制裝置壽命的下降，并且還能夠抑制在高溫下工作時(shí)工作電流的增大，就能夠提供壽命長(zhǎng)且高溫時(shí)的工作可靠性提高了的半導(dǎo)體激光裝置。
圖7是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置31的出射光的放射圖形的曲線圖，圖8是表示比較例的半導(dǎo)體激光裝置的出射光的放射圖形的曲線圖。圖7及圖8表示光輸出分別為90mW、100mW、110mW、120mW時(shí)的放射圖形，此外放射圖形就是水平方向即與半導(dǎo)體基板42的厚度方向Z的表面平行的方向的遠(yuǎn)場(chǎng)圖形(Far Field Pattern，簡(jiǎn)稱FFP)。在圖7及圖8中，用實(shí)線表示光輸出為90mW時(shí)的放射圖形，用1點(diǎn)虛線表示光輸出為100mW時(shí)的放射圖形，用2點(diǎn)虛線表示光輸出為110mW時(shí)的放射圖形，用點(diǎn)劃線表示光輸出為120mW時(shí)的放射圖形。此外，設(shè)L5/L6×100(％)＝67％。在圖7及圖8中，橫軸表示放射角度，縱軸表示光強(qiáng)度。
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置31和比較例的半導(dǎo)體激光裝置中，僅有不完全粘接區(qū)域68的形成區(qū)域不同。在比較例的半導(dǎo)體激光裝置中，在光反射端面32B側(cè)形成不完全粘接區(qū)域68，在光出射端面32A形成完全粘接區(qū)域69。
相對(duì)于在比較例的半導(dǎo)體激光裝置中，如圖8所示，在放射圖形中產(chǎn)生變形，隨著光輸出變大變形增大，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置31中，如圖7中所示，在放射圖形中沒有產(chǎn)生變形。通過在出射端部設(shè)置不完全粘接區(qū)域68，即將距光出射端面31A長(zhǎng)度L5的區(qū)域作為不完全粘接區(qū)域68，就能夠防止放射圖形變形的發(fā)生。在半導(dǎo)體激光元件32的發(fā)光區(qū)域40之中完全粘接區(qū)域69、即層積有合金化層53A的部分，由于通過發(fā)光區(qū)域40的光受到因內(nèi)部應(yīng)力而導(dǎo)致的折射率變化的影響，就會(huì)在放射圖形中發(fā)生變形，相對(duì)于此，在發(fā)光區(qū)域40之中層積有不完全粘接層51的部分，由于內(nèi)部應(yīng)力減小，所以通過發(fā)光區(qū)域40的光很難受到折射率變化的影響，就能夠減少放射圖形的變形。
在發(fā)光區(qū)域40的一部分中，雖然受到折射率變化的影響，但由于在光通過發(fā)光區(qū)域40之中層積有不完全粘接區(qū)域68的部分期間緩和了折射率變化的影響，使未受折射率變化影響的光從出射端面放射出，所以在放射圖形中就不會(huì)產(chǎn)生變形。
此外，縮短L5長(zhǎng)度時(shí)，放射圖形的變形增大。為了在放射圖形中不產(chǎn)生變形，優(yōu)選將距光出射端面32A100μm以上的范圍作為不完全粘接區(qū)域68。
如上所述，由于半導(dǎo)體激光裝置31在層積有焊料層71的最表面部55處形成上述不完全粘接區(qū)域68，就能夠降低半導(dǎo)體激光元件32的內(nèi)部應(yīng)力，改善裝置的壽命。并且，由于形成完全粘接區(qū)域69，由于能夠提高從半導(dǎo)體激光元件32通過焊料層71向裝配臺(tái)72的散熱效率，所以就能夠降低高溫下的工作電流。
此外，在半導(dǎo)體激光裝置31中，在裝配臺(tái)72上安裝半導(dǎo)體激光元件32時(shí)，在半導(dǎo)體激光元件32的厚度方向Z的一表面的整個(gè)表面上層積焊料材料，進(jìn)行粘接，所以不需要在最表面部55上部分地層積焊料材料，制造工序變?nèi)菀住?br> 在本實(shí)施方式中，完全粘接層53由Au形成，但在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，完全粘接層53也可以由Au含有率為60％～90％的、以Au作為主體的材料形成。在此情況下也能夠獲得相同的效果，并且，由于能夠抑制因完全粘接層53與焊料材料合金化而產(chǎn)生的應(yīng)力，能夠進(jìn)一步降低在發(fā)光區(qū)域40中所產(chǎn)生的變形。
圖9是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置131的剖面圖。由于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置131與前述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置31具有相同結(jié)構(gòu)，所以對(duì)相同部分使用相同的附圖標(biāo)記，并省略其說明，僅說明不同部分。
在半導(dǎo)體激光裝置131中，在不完全粘接層51和焊料層71之間形成空洞91?？斩?1形成在半導(dǎo)體激光元件32的表面溝槽部82中。雖然脊型突出部83的厚度方向Z的一表面與焊料層71接觸，但表面溝槽部82中形成不完全粘接層51的部分不與焊料層71接觸?？斩?1，跨在不完全粘接層51的沿長(zhǎng)邊方向X的一端和另一端之間，形成在不完全粘接層51和焊料層71之間。
在本實(shí)施方式中，由Mo形成不完全粘接層51，由Au形成完全粘接層53，由AuSn形成焊料層71。在將半導(dǎo)體激光元件32安裝在裝配臺(tái)時(shí)，在沿重力方向向下方配置裝配臺(tái)72，從重力方向的上方將半導(dǎo)體激光元件32安裝在裝配臺(tái)72上。相對(duì)于利用上述的模壓結(jié)合條件，借助于焊料材料將脊型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件32粘接在裝配臺(tái)72上時(shí)，容易使由Au形成的完全粘接層53和由AuSn形成的焊料材料合金化，形成合金化層53A，由Mo形成的不完全粘接層51和由AuSn形成的焊料材料完全沒有合金化。此外，由于Mo和AuSn的濕潤(rùn)性小，在表面溝槽部82中焊料材料凝固前，借助于重力焊料材料向裝配臺(tái)72側(cè)移動(dòng)，由此，就能夠在表面溝槽部82，在不完全粘接層51和完全粘接層53之間形成空洞91。包圍著脊型突出部83的寬度方向Y的表面部和表面溝槽部82的底部中形成不完全粘接層51的表面部、焊料層71形成空洞91。面對(duì)空洞91的焊料層71的表面，從脊型突出部83的厚度方向Z的表面部到完全粘接層53的脊型突出部83側(cè)的端部，以大致直線狀傾斜。在本實(shí)施方式中不完全粘接層為非合金層，不完全粘接區(qū)域?yàn)榉呛辖饏^(qū)域。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置131中，也能夠獲得與上述半導(dǎo)體激光裝置31相同的效果，同時(shí)，通過形成空洞91，能夠減少?gòu)膶挾确较験的一側(cè)施加給半導(dǎo)體激光元件32的脊型突出部83的應(yīng)力，由此，由于能夠進(jìn)一步減少半導(dǎo)體激光元件32的內(nèi)部應(yīng)力，就能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)半導(dǎo)體激光裝置131的壽命。
此外，雖然由于形成空洞91，稍稍降低了從不完全粘接層51通過焊料層71向裝配臺(tái)72的散熱效率，但由于完全粘接區(qū)域69中的散熱效率高，就能夠與上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置31相同，抑制高溫下工作時(shí)工作電流的增大，能夠提供一種壽命長(zhǎng)，且高溫時(shí)的工作可靠性提高的半導(dǎo)體激光裝置。
圖10是將本發(fā)明的另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置所具有的半導(dǎo)體激光元件132裝配在裝配臺(tái)72上，從裝配一側(cè)觀看的平面圖。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光裝置和前述的圖1～圖4中所示的半導(dǎo)體激光裝置31僅在層積焊料層71的半導(dǎo)體激光元件的最表面部形成完全粘接層53和不完全粘接層51的區(qū)域不同，其它結(jié)構(gòu)相同，所以對(duì)相同的部分使用相同的附圖標(biāo)記，并省略其說明，僅說明不同的部分。
半導(dǎo)體激光元件132，沿寬度方向Y，通過發(fā)光區(qū)域40的中央，且在從垂直于寬度方向Y的假想一平面到沿寬度方向Y的外側(cè)預(yù)先設(shè)定的第2距離L3為止的范圍60內(nèi)，沿半導(dǎo)體激光元件132的長(zhǎng)邊方向X交替設(shè)置半導(dǎo)體激光元件132的最表面部55的不完全粘接層51和完全粘接層53。
按從光出射端面132A向光反射端面132B的順序沿長(zhǎng)度方向X分離設(shè)置的各不完全粘接層51為第1～第n(記號(hào)n是2以上的整數(shù))，不完全粘接層T1、T2、...Tn-1、Tn，第1～第n不完全粘接層T1、T2、...Tn-1、Tn的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度分別為N1、N2、...Nn-1、Nn時(shí)，相加第1～第n不完全粘接層T1、T2、...Tn-1、Tn的長(zhǎng)度方向X的長(zhǎng)度N1、N2、...Nn-1、Nn得出的長(zhǎng)度N(N1+N2+...Nn-1+Nn)，在發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度為L(zhǎng)6時(shí)，選擇為滿足以下關(guān)系式(2)。
0.2×L6≤N≤0.8×L6 ...(2)此外，在距光出射端面132A距離N1的范圍內(nèi)形成第1不完全粘接層T1。此外，第1～第n不完全粘接層T1、T2、...Tn-1、Tn的各自的長(zhǎng)邊方向X的長(zhǎng)度N1、N2、...Nn-1及Nn分別選擇為100μm，例如按50μm以上小于300μm分別形成。選擇前述長(zhǎng)度N1～Nn，以使半導(dǎo)體激光元件的內(nèi)部應(yīng)力均勻化，內(nèi)部溫度分布均勻化。
在本實(shí)施方式中，形成第1及第2不完全粘接層T1、T2。在層積焊料層71的半導(dǎo)體激光元件132的最表面部中，從光出射端面153A沿長(zhǎng)邊方向X在長(zhǎng)度N1的范圍內(nèi)形成第1不完全粘接層T1，沿長(zhǎng)邊方向X，以距第1不完全粘接層T1的光反射端面153B側(cè)的一端預(yù)先設(shè)定的距離L7的位置為起點(diǎn)，在到距此起點(diǎn)長(zhǎng)度N2的位置的范圍內(nèi)形成第2不粘接層T2。從第2不完全粘接層T2的光反射端面153B側(cè)的一端到光反射端面153B，離開預(yù)先設(shè)定的距離L8。因此，在上述范圍60內(nèi)形成第1及第2不完全粘接層T1、T2，以滿足L6＝N1+L7+N2+L8。
為了半導(dǎo)體激光元件的內(nèi)部應(yīng)力的均勻化及內(nèi)部溫度分布的均勻化，優(yōu)選將上述N1、L7、N2、L8選定為幾乎相同的長(zhǎng)度。
由于在上述的加熱條件下，通過由AuSn形成的焊料材料將這種半導(dǎo)體激光元件1 32安裝在裝配臺(tái)72上，在最表面部中使完全粘接層53和焊料材料合金化，形成合金化層，第1及第2不完全粘接層T1、T2和焊料材料沒有形成合金化，所以形成完全粘接層53的部分成為完全粘接區(qū)域，形成不完全粘接層51的部分成為不完全粘接區(qū)域。由此，在上述范圍60內(nèi)，就能夠使半導(dǎo)體激光元件1 32的內(nèi)部應(yīng)力沿發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向X分散，還能夠使進(jìn)行高的熱傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)路徑沿發(fā)光區(qū)域40的長(zhǎng)邊方向分散。因此，能夠沿長(zhǎng)邊方向盡可能地使施加在發(fā)光區(qū)域40的內(nèi)部應(yīng)力均勻化，能夠降低在放射圖形中產(chǎn)生的變形，此外能夠在長(zhǎng)邊方向X中盡可能地使從發(fā)光區(qū)域40向裝配臺(tái)72的熱傳導(dǎo)均勻化，能夠盡可能地使發(fā)光區(qū)域40的溫度均勻化，所以就能夠進(jìn)一步抑制高溫時(shí)工作電流的增大。
上述各實(shí)施方式中，雖然在層積具有脊型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件的焊料層的最表面部形成不完全粘接層及完全粘接層，但也可以在層積具有肋骨結(jié)構(gòu)(リブ構(gòu)造)的半導(dǎo)體激光元件的焊料層的最表面部形成不完全粘接層及完全粘接層。由此，即使在具備肋骨結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件的半導(dǎo)體激光裝置中，也能夠得到與具備脊型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光元件的半導(dǎo)體激光裝置相同的效果。
只要不脫離本發(fā)明的精神或主要特征，就能夠以其它的各種方式實(shí)施本發(fā)明。因此，前述的實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上只不過是簡(jiǎn)單的例子，本發(fā)明的范圍揭示于權(quán)利要求的范圍，且在說明書中不進(jìn)行任何限制。并且，屬于權(quán)利要求范圍的變形和變更也全都屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光裝置(31，131)，通過焊料層(71)粘接形成有帶狀發(fā)光區(qū)域(40)的半導(dǎo)體激光元件(32、132)和裝配臺(tái)(72)而形成，其特征在于，層積有上述焊料層(71)的半導(dǎo)體激光元件(32、132)的最表面部(55)具有導(dǎo)電性，在其最表面部(55)中，在上述發(fā)光區(qū)域(44)的長(zhǎng)邊方向(X)以及與半導(dǎo)體激光元件(32、132)、焊料層(71)以及裝配臺(tái)(72)的層積方向垂直的寬度方向(Y)上，通過發(fā)光區(qū)域(40)的中央，并且在從與上述寬度方向(Y)垂直的假想一平面到在寬度方向(Y)的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離(L3)為止的范圍(60)內(nèi)，沿上述長(zhǎng)邊方向(X)，形成比發(fā)光區(qū)域(40)的長(zhǎng)邊方向(X)的長(zhǎng)度(L6)更短且與上述焊料層(71)不完全粘接的不完全粘接區(qū)域(68)，在除上述不完全粘接區(qū)域(68)外的剩余區(qū)域，形成與上述焊料層(71)粘接的完全粘接區(qū)域(69)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體激光元件(32，132)的出射端部形成上述不完全粘接區(qū)域(68)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，相對(duì)于發(fā)光區(qū)域(40)的長(zhǎng)邊方向(X)的長(zhǎng)度(L6)，不完全粘接區(qū)域(68)的長(zhǎng)邊方向(X)的長(zhǎng)度(L5)的比率為20％以上且80％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，利用選自由Mo、Pt及Ti組成的組中的一種或2種以上的材料，形成在上述最表面部(55)中的上述不完全粘接區(qū)域(68)中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部(55)中的上述完全粘接區(qū)域(69)中所包含的部分；利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層(71)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，在上述不完全粘接區(qū)域(68)中，在上述最表面部(55)和上述焊料層(71)之間形成空洞(91)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，利用Mo來形成在上述最表面部(55)中的上述不完全粘接區(qū)域(68)中所包含的部分；利用由含有Au的材料和由AuSn組成的焊料材料的合金，形成在上述最表面部(55)中的上述完全粘接區(qū)域(69)中所包含的部分；利用由AuSn組成的焊料材料來形成上述焊料層(71)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光裝置，其特征在于，在上述寬度方向(Y)中通過發(fā)光區(qū)域(40)的中央、且從與上述寬度方向(Y)垂直的假想一平面到在寬度方向(Y)的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離(L3)為止的范圍(60)內(nèi)，沿著半導(dǎo)體激光元件(132)的長(zhǎng)邊方向(X)，交替形成上述不完全粘接區(qū)域(68)和上述完全粘接區(qū)域(69)。
8.一種半導(dǎo)體激光元件，具有在半導(dǎo)體基板(42)上設(shè)置的帶狀發(fā)光區(qū)域(40)，通過焊料層(71)與裝配臺(tái)(72)粘接來形成該半導(dǎo)體激光元件(32、132)，其特征在于，具有導(dǎo)電性，在層積上述焊料層(71)的最表面部(55)上，在上述發(fā)光區(qū)域(40)的長(zhǎng)邊方向(X)以及與半導(dǎo)體激光元件(32、132)、焊料層(71)及裝配臺(tái)(72)的層積方向垂直的寬度方向(Y)中、通過發(fā)光區(qū)域(40)的中央，且在從與上述寬度方向(Y)垂直的假想一平面到在寬度方向(Y)的外側(cè)分別預(yù)先設(shè)定的距離(L3)為止的范圍(60)內(nèi)，沿長(zhǎng)邊方向(X)，形成比發(fā)光區(qū)域(40)的長(zhǎng)邊方向(X)的長(zhǎng)度(L6)更短、且與上述焊料層(71)不完全粘接的不完全粘接層(68)，在除上述不完全粘接層(68)以外的上述最表面部(55)的剩余區(qū)域內(nèi)，形成與上述焊料層(71)粘接的完全粘接層(69)。
全文摘要
在層積焊料層(71)的半導(dǎo)體激光元件(32)的最表面部(55)中，在發(fā)光區(qū)(40)的長(zhǎng)邊方向(X)及與半導(dǎo)體激光元件(32)、焊料層(71)及裝配臺(tái)(72)的層積方向垂直的寬度方向(Y)上，通過發(fā)光區(qū)(40)的中央，并且在從與上述寬度方向(Y)垂直的假想一平面到寬度方向(Y)的外側(cè)預(yù)先設(shè)定的第二距離(L3)的范圍(60)內(nèi)，沿長(zhǎng)邊方向(X)，形成比發(fā)光區(qū)(40)的長(zhǎng)度(L6)更短、并且與上述焊料層(71)不完全粘接的不完全粘接層(51)。不完全粘接層(51)或者不與焊料層(71)粘接，或以不完全狀態(tài)粘接焊料層(71)。此外，在最表面部(55)中除不完全粘接層(51)外的剩余部分，形成完全粘接層(53)。
文檔編號(hào)H01S5/00GK1972045SQ20061017185
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者松本晃廣 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社