激光模塊及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明目的在于提供一種能夠提高散熱性的激光模塊及其制造方法。激光模塊具備：箱體10的底板11；具有貫通箱體10的內(nèi)部空間和外部空間的貫通孔OP且固定于底板11的箱體10的框部件12；具有與貫通孔OP連通的空洞PH且與框部件12的外壁的管道部件20接合；被保持于管道部件20的空洞PH的光纖50；被收容在箱體10的內(nèi)部空間且與光纖50為光軸對(duì)準(zhǔn)的激光元件30。管道部件20的底面與在將底板11載置于平面的情況下和該平面接觸的底板部位位于同一面上。
【專利說(shuō)明】激光模塊及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光模塊及其制造方法，尤其涉及將從激光元件輸出的激光輸入至光纖的纖芯的激光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這樣的激光模塊，存在例如下述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的激光模塊。
[0003]這些專利文獻(xiàn)的激光模塊分別具有封裝體，在該封裝體內(nèi)的底板設(shè)置有散熱片，在該散熱片上配置有激光元件。另外，在封裝體的側(cè)板設(shè)置有沿從激光元件輸出的激光的光軸延伸至封裝體外側(cè)的筒狀的管道部件。
[0004]該管道部件的空洞中插入有光纖，在激光元件與光纖的光軸對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下，管道部件的內(nèi)周面和光纖的外周面利用密封部件被無(wú)間隙地密封，該光纖被固定于管道部件的空洞。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平8 - 122578號(hào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002 - 50824號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而，通過(guò)在從激光元件出射的激光的一部分不與該光纖的纖芯光學(xué)耦合而作為泄漏光在包覆層中傳搬，并經(jīng)由該包覆層被管道部件以及密封部件吸收，從而存在管道部件以及密封部件發(fā)熱的情況。該發(fā)熱量隨著近年來(lái)的激光元件的高輸出化而增大，可認(rèn)為是超過(guò)了密封部件的耐熱溫度的發(fā)熱。
[0008]在上述專利文獻(xiàn)的激光模塊中，在激光正下方設(shè)置有散熱片，但管道部件的周圍為空氣。由此，管道部件產(chǎn)生的熱沿著管道部件的軸向從框傳遞到底板并達(dá)到散熱片。即，從管道部件散熱片為止的散熱路徑比激光元件的散熱路徑長(zhǎng)，對(duì)該管道部件的散熱與激光元件相比處于困難的狀況。
[0009]鑒于此，本發(fā)明的目的在于能夠提供提高散熱性的激光模塊及其制造方法。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的激光模塊的特征在于，具備:箱體的底板；上述箱體的框部件，該框部件具有貫通上述箱體的內(nèi)部空間和外部空間的貫通孔，上述框部件固定于上述底板；管道部件，其具有與上述貫通孔連通的空洞，該管道部件與上述框部件的外壁接合；光纖，其被保持于上述管道部件的空洞；激光元件，其被收容在上述箱體的內(nèi)部空間且與上述光纖為光軸對(duì)準(zhǔn)，上述管道部件的底面與在上述底板載置于平面的情況下和上述平面接觸的底板部位位于同一面上。
[0011]在這樣的激光模塊中，形成為激光模塊全體的底以管道部件的底面為基準(zhǔn)而位于大致同一面上的狀態(tài)，因此在該激光模塊被載置于散熱片的情況下，管道部件直接與該散熱片接觸。由此，縮短了由于泄漏光吸收而在管道部件產(chǎn)生的熱的散熱路徑，而且容易地使散熱路徑的剖面積擴(kuò)大，因而與管道部件從框部件半懸空地懸浮成懸臂的結(jié)構(gòu)相比，能夠大幅度地抑制在管道部件以及密封部件的發(fā)熱。這樣一來(lái)，能夠提高激光模塊的散熱性。[0012]此外，優(yōu)選地，形成為用上述管道部件與上述平面的接觸面積除以上述管道部件的底面積而得的值比用上述底板與上述平面的接觸面積除以上述底板的底面積而得的值大的關(guān)系。
[0013]在這樣關(guān)系的情況下，即使在部件本身的加工變形、封裝體組裝時(shí)底板產(chǎn)生彎曲，也能夠進(jìn)一步提高針對(duì)管道部件的散熱。
[0014]此外，優(yōu)選形成上述管道部件的高度比接合上述管道部件的上述框部件的高度低的狀態(tài)。
[0015]在成為這樣狀態(tài)的情況下，在框部件的上端對(duì)箱體的頂板進(jìn)行縫焊的情況下，能夠避免管道部件與該縫焊所使用的滾輪電極的接觸。
[0016]此外，優(yōu)選形成上述管道部件的寬度為將從上述管道部件的空洞的中心到底面的距離二倍后的值以上，且上述管道部件的寬度比接合上述管道部件的上述框部件的寬度小的狀態(tài)。
[0017]在成為這樣的狀態(tài)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)管道部件的小型化并且能夠維持對(duì)管道部件的散熱。
[0018]此外，本發(fā)明涉及的激光模塊的制造方法的特征在于，包括:將管道部件向成為平面的載置臺(tái)按壓來(lái)進(jìn)行固定的管道固定工序；和利用焊料按規(guī)定的順序或者同步地接合固定于上述載置臺(tái)的上述管道部、應(yīng)收容激光元件的箱體的底板以及上述箱體的框部件的接
合工序。
[0019]在這樣的制造方法中，在對(duì)管道部件接合框部件后接合底板的情況下，即使底板彎曲或存在尺寸公差，也能夠通過(guò)利用焊料將該管道部件以及框部件的接合體與底板之間接合來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙地接合。另一方面，在將底板與框部件接合后接合管道部件的情況下，即使底板彎曲或存在尺寸公差，也能夠通過(guò)利用焊料將該底板和框部件的接合體與管道部件之間接合來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙地接合。另一方面，在對(duì)管道部件同時(shí)接合底板以及框部件的情況下，即使底板完全或是存在尺寸公差，也能夠利用接合該管道部件、底板以及框部件之間的焊料來(lái)無(wú)間隙地接合。這樣一來(lái)，即使底板彎曲或者存在尺寸公差，也能夠形成使激光模塊整體的底以管道部件的底面為基準(zhǔn)而位于大致同一面上的狀態(tài)。因此，在激光模塊被載置于散熱片的情況下，管道部件與該散熱片直接接觸。由此，由于泄漏光吸收而在管道部件產(chǎn)生的熱的散熱路徑縮短，此外，還能夠容易地?cái)U(kuò)大散熱路徑的剖面積，所以與管道部件從框部件半懸空地懸浮成懸臂的構(gòu)造相比，能夠大幅度地抑制在管道部件以及密封部件的發(fā)熱。這樣一來(lái)，能夠提高激光模塊的散熱性。
[0020]此外，優(yōu)選在利用焊料接合了固定于上述載置臺(tái)的上述管道部以及上述框部件的外壁彼此后將上述底板載置于上述載置臺(tái)，利用比在上述外壁的接合中使用的上述焊料的熔點(diǎn)低熔點(diǎn)的焊料接合該載置狀態(tài)的上述底板、上述框部件以及上述管道部件。
[0021]若這樣，在接合底板與框部件及管道部件時(shí)，能夠避免使該框部件與管道部件的接合所使用的焊料熔融的情況。因此，與使用比外壁相互的接合所使用的焊料的熔點(diǎn)以上的焊料的情況相比簡(jiǎn)易地將底板與管道部件無(wú)間隙地接合，從而能夠形成使激光模塊整體的底成為以管道部件的底面為基準(zhǔn)而位于大致同一面上的狀態(tài)。
[0022]此外，優(yōu)選一邊將上述框部件向固定于上述載置臺(tái)的上述管道部按壓，一邊將上述管道部與上述框部件的外壁彼此接合，一邊按壓上述框部件的上端，一邊接合上述底板、上述框部件以及上述管道部件。
[0023]這樣一來(lái)，能夠制造出底板或者框部件的彎曲減少的狀態(tài)的激光模塊。因此，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大載置于散熱片的情況下的激光模塊底部的接觸面積，能夠進(jìn)一步提高該激光模塊的散熱性。
[0024]根據(jù)以上本發(fā)明，能夠提供一種提高散熱性的激光模塊及其制造方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是從旁邊觀察本發(fā)明實(shí)施方式涉及的激光模塊的概要圖。
[0026]圖2是表示從圖1的箭頭方向觀察到的框部件和管道部件的樣子的概要圖。
[0027]圖3是用于對(duì)處于彎曲狀態(tài)的底板的底面和管道部件的底面進(jìn)行說(shuō)明的概要圖。
[0028]圖4是表示激光模塊的制造方法的主工序的流程圖。
[0029]圖5是表示處于制造中途階段的激光模塊的樣子(I)的圖。
[0030]圖6是表示處于制造中途階段的激光模塊的樣子(2)的圖。
[0031]圖7是針對(duì)與實(shí)施方式不同形狀的管道部件，從與圖2相同的視點(diǎn)觀察到的概要圖。
[0032]圖8是從旁邊觀察另一實(shí)施方式涉及的激光模塊的概要圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明涉及的激光模塊的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]如圖1所示，本實(shí)施方式的激光模塊I作為主要的結(jié)構(gòu)元件具備箱體10、管道部件
20、激光元件30、透鏡40以及光纖50。
[0035]箱體10是具有用于收納激光元件30以及透鏡40等的內(nèi)部空間的封裝體。本實(shí)施方式中的箱體10呈中空的大致長(zhǎng)方體形狀，且構(gòu)成為包括底板11、框部件12。
[0036]底板11是一張金屬、陶瓷、或者金屬與陶瓷的復(fù)合板。該金屬的材料例如可以是如銅、鑰等那樣單一的金屬元素，還可以是如銅鎢、銅鑰等那樣由多個(gè)金屬元素或金屬元素和非金屬元素構(gòu)成的合金。一方面，關(guān)于陶瓷的材料能夠舉出例如氮化鋁等。另一方面，關(guān)于金屬與陶瓷的復(fù)合材料能夠舉出例如，銅-氮化鋁-銅等。此外，從利用配置于底板11的底面?zhèn)鹊纳崞葋?lái)對(duì)激光元件30產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選由熱傳導(dǎo)率超過(guò)100W/mK的高熱傳導(dǎo)率部件構(gòu)成底板11。
[0037]框部件12是包圍與底板11的底面相反側(cè)的面上的空間的金屬或者陶瓷部件。框部件12的金屬或者陶瓷的種類可以與底板11相同也可以與之不同。該框部件12的下端與底板11的上面通過(guò)用于調(diào)整底板11與框部件12之間的間隙的焊料(以下，稱為調(diào)整用焊料)AJC而接合。此外，從減少與底板11接合時(shí)框部件12產(chǎn)生的彎曲的觀點(diǎn)出發(fā)，框部件12的材料優(yōu)選為與底板11的線膨脹系數(shù)越接近越好。
[0038]本實(shí)施方式中的框部件12由與底板11的長(zhǎng)邊方向平行的一對(duì)壁、和與底板11的短邊方向平行的一對(duì)壁構(gòu)成，利用這些壁圍起底板11的底面與相反側(cè)的面上的空間。在這樣的框部件12中的與管道部件20對(duì)置的壁部位12A設(shè)置有貫通箱體10的內(nèi)部空間和外部空間的貫通孔0P。
[0039]管道部件20如圖1以及圖2所示那樣，是具有空洞PH的金屬或者陶瓷部件。該金屬或者陶瓷的種類可以與底板11或者框部件12相同也可以與之不同。
[0040]該管道部件20以該管道部件20的空洞PH與框部件12的貫通孔OP連通的狀態(tài)通過(guò)焊料(未圖示)與框部件12的壁部位12A的外壁接合。另外，管道部件20的外壁與底板11的側(cè)面通過(guò)調(diào)整用焊料AJC而接合。此外，從減少底板11以及框部件12接合時(shí)管道部件20產(chǎn)生的彎曲的觀點(diǎn)出發(fā)，作為管道部件20的材料，優(yōu)選為與底板11以及框部件12的線膨脹系數(shù)越接近越好。另外，從使管道部件20的散熱性提高的觀點(diǎn)出發(fā)，作為管道部件20的材料，優(yōu)選為越高的熱傳導(dǎo)率越好。
[0041]本實(shí)施方式的管道部件20呈大致長(zhǎng)方體形狀。如圖2所示那樣，形成為該管道部件20的高度Hl比接合該管道部件20的壁部位12A的高度H2低的狀態(tài)。另外，形成為管道部件20的寬度Wl為將從該管道部件20的空洞的中心到底面的距離D兩倍后的值以上，且比該管道部件20被接合的壁部位12A的寬度W2小的狀態(tài)。
[0042]激光元件30是射出激光的元件，如圖1所示那樣，激光元件30被配置在設(shè)置于底板11的內(nèi)表面的規(guī)定位置的激光安裝部31上。此外，為了易于理解，激光元件30以及激光安裝部31的形狀在圖1中以簡(jiǎn)略的狀態(tài)表示為立方體。
[0043]貫通框部件12的導(dǎo)銷32經(jīng)由電線33被電連接于該激光元件30。在該實(shí)施方式的情況下，采用了貫通與框部件12的壁部位12A正對(duì)的壁部位12B的導(dǎo)銷32。此外，導(dǎo)銷32還與電源連接，從該電源依次經(jīng)由導(dǎo)銷32以及線33向激光元件30提供驅(qū)動(dòng)電壓。
[0044]透鏡40如圖1所示那樣，由對(duì)從激光元件30出射的激光進(jìn)行平行校正的準(zhǔn)直透鏡40A、和對(duì)通過(guò)準(zhǔn)直透鏡40A平行校正過(guò)的激光進(jìn)行聚光的聚光透鏡40B構(gòu)成。此外，為了易于理解，以剖面表示對(duì)這些透鏡40A以及40B。
[0045]準(zhǔn)直透鏡40A配置在設(shè)置于激光元件30與框部件12的壁部位12A之間的規(guī)定位置的透鏡安裝部41上，使其與該激光的光軸OA軸對(duì)準(zhǔn)。聚光透鏡40B配置在設(shè)置于比準(zhǔn)直透鏡40A靠后方的規(guī)定位置處的透鏡安裝部42上，使其與激光的光軸OA軸對(duì)準(zhǔn)。其中，透鏡安裝部41以及42的形狀簡(jiǎn)略為立方體。此外，也可以省略透鏡安裝部41以及42。在省略這些透鏡安裝部41以及42的情況下，在與底板11的底面相反側(cè)的面的規(guī)定位置設(shè)置準(zhǔn)直透鏡40A以及聚光透鏡40B。
[0046]光纖50如圖1所不那樣，由纖芯51、包圍纖芯51的外周面的包覆層52、以及被覆包覆層52的外周面的被覆層53構(gòu)成。該光纖50的一方的端部的被覆層53被剝離，露出包覆層52的一部分。
[0047]該包覆層52的露出部分被插入管道部件20的空洞PH，該露出部分與被覆層53的邊界部分配置在與和框部件12對(duì)置的一側(cè)的空洞PH的一端相反側(cè)的另一端的外側(cè)。另外，包括該邊界部分在內(nèi)的光纖的一部分被保護(hù)帽54覆蓋而保護(hù)。
[0048]該實(shí)施方式的情況下，管道部件20的空洞PH中插入有具有與該空洞PH的內(nèi)徑同程度的外徑的管狀的管箍55，在該管箍55的中空部插入有包覆層52的露出部分的一部分。其中，在本實(shí)施方式的情況下，雖然管箍55的一端和處于露出狀態(tài)的包覆層52的一端位于框部件12與管道部件20的邊界，但是管箍55的一端只要是未從該邊界露出的狀態(tài)即可，并不是必須位于該邊界。
[0049]管箍55的內(nèi)表面與插入該管箍55的中空部的包覆層部分的外表面通過(guò)粘合劑而粘合。此外，管道部件20的空洞PH以及保護(hù)帽54的中空部分填充有紫外線固化樹(shù)脂或者熱固化性樹(shù)脂等密封部件SL，通過(guò)該密封部件SL，光纖50被固定在管道部件20的空洞PH以及保護(hù)帽54的中空部分。
[0050]此外，包覆層52露出的一方的端部朝向激光元件30的出射部位，光纖50與激光元件30處于光學(xué)耦合的狀態(tài)(光軸對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài))，以便從該激光元件30輸出的激光輸入至纖芯51。
[0051]形成為這樣的激光模塊I的底板11的底面與管道部件20的底面呈大致在同一面上的狀態(tài)。此外，底板11的底面是指，在底板11彎曲的情況下，如圖3所示那樣，在平面PL載置底板11的情況下與該平面PL接觸的底板部位SCI。換言之，成為在與管道部件20的底面同一面上至少存在底板部位SCl的狀態(tài)。
[0052]本實(shí)施方式的情況下，形成用管道部件20與平面PL的接觸面積除以管道部件的底面積Al而得到的值比用底板11與平面PL的接觸面積除以底板11的底面積A2而得到的值大的關(guān)系。此外，管道部件20與平面PL的接觸面積在圖3中為與平面PL接觸的管道部位SC2的面積，底板11與平面PL的接觸面積在圖3中為與平面PL接觸的底板部位SCl的面積。
[0053]對(duì)于以上的結(jié)構(gòu)的激光模塊I而言，在使激光從激光元件30射出的情況下，在框部件12的上端安裝頂板而覆蓋箱體10的內(nèi)部空間的狀態(tài)下被載置于散熱片的散熱片面上。
[0054]從激光元件30出射的激光依次經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡40A以及聚光透鏡40B而入射至固定于管道部件20的空洞PH的光纖前端的纖芯51，而在該纖芯51中傳播。
[0055]另一方面，在激光的一部分不與纖芯51光學(xué)耦合而作為泄漏光入射至包覆層52的情況下，該激光經(jīng)由包覆層52被管道部件20以及密封部件SL吸收，導(dǎo)致該管道部件20以及密封部件SL發(fā)熱。
[0056]關(guān)于該點(diǎn)，在本實(shí)施方式的激光模塊I中，在將底板11載置于平面PL (圖3)的情況下，與該平面PL接觸的底板部位與管道部件20的底面位于同一面上。S卩，以管道部件20的底面為基準(zhǔn)，激光模塊I整體的底位于大致同一面上。因此，在激光模塊I載置于散熱片的情況下，管道部件20與散熱片直接接觸。
[0057]由此，在本實(shí)施方式的激光模塊I中，縮短由于泄漏光吸收而產(chǎn)生在管道部件20的熱的散熱路徑，而且，容易地使散熱路徑的剖面積擴(kuò)大，因而與管道部件從框部件成半懸空地懸浮成懸臂的構(gòu)造相比，能夠大幅度地抑制管道部件20以及密封部件SL的發(fā)熱。這樣一來(lái)，能夠提高激光模塊I的散熱性。
[0058]另外，在本實(shí)施方式的情況下，如圖3所示那樣，形成為用管道部件20平面PL的接觸面積除以管道部件的底面積Al而得的值比用底板11與平面PL的接觸面積除以底板11的底面積A2而得到的值大的關(guān)系。
[0059]在處于這樣關(guān)系的本實(shí)施方式的激光模塊I中，即使發(fā)生了底板11本身的加工變形、封裝體組裝時(shí)底板11產(chǎn)生彎曲這樣的情況，也能夠進(jìn)一步提高對(duì)管道部件20的散熱。另外，即使是管道部件20的底面的表面積比底板11的表面積小的情況，也能夠進(jìn)一步提高對(duì)管道部件20的散熱。
[0060]另外，在本實(shí)施方式的激光模塊I中，如圖2所示，形成為管道部件20的高度Hl比接合該管道部件20的框部件12 (壁部位12A)的高度H2低的狀態(tài)。[0061]在成為這樣狀態(tài)的情況下，在將頂板進(jìn)行縫焊在框部件12的上端時(shí)，能夠避免管道部件20與該縫焊所使用的滾輪電極的接觸。
[0062]另外，在該實(shí)施方式的激光模塊I中，如圖2所示，形成為管道部件20的寬度Wl為將從該管道部件20的空洞的中心到底面的距離D 二倍后的值以上，且比該管道部件20接合的壁部位12A的寬度W2小的狀態(tài)。
[0063]管道部件20產(chǎn)生的熱具有從該管道部件20的空洞的中心同心圓狀地?cái)U(kuò)散的趨勢(shì)。因此，在管道部件20的寬度Wl比將從管道部件20的空洞的中心到底面的距離D 二倍后的值小的情況下，能夠產(chǎn)生管道部件20的寬度方向上的熱的擴(kuò)散停滯這樣的屏蔽現(xiàn)象。由此，在成為管道部件20的寬度Wl比將從管道部件20的空洞的中心到底面的距離D 二倍后的值以上的情況下，與不足該值的情況相比，能夠提高管在道部件20的散熱性。另外，在管道部件20的寬度Wl比管道部件20接合的壁部位12A的寬度W2小的情況下，與比該寬度W2大的情況相比，能夠使管道部件20本身小型化。這樣地，在管道部件20的寬度Wl為將從該管道部件20的空洞的中心到底面的距離D 二倍后的值以上且比壁部位12A的寬度W2小的狀態(tài)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)管道部件20的小型化，并且實(shí)現(xiàn)管道部件20的散熱性優(yōu)良。
[0064]接下來(lái)，對(duì)激光模塊I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示那樣，激光模塊I的制造方法主要包括管道固定工序P1、第一接合工序P2、第二接合工序P3以及光學(xué)系安裝工序P4。
[0065]管道固定工序Pl如圖5的(A)所示那樣，以管道部件20的底面對(duì)置于平面的載置臺(tái)STG的載置面的狀態(tài)，將該管道部件20向載置臺(tái)STG按壓的工序。
[0066]第一接合工序P2是如圖5的(B)所示那樣，以設(shè)置于框部件12的貫通孔OP與貫通設(shè)置于管道部件20的空洞PH連接的狀態(tài)，將框部件12與管道部件20的外壁彼此接合的工序。
[0067]具體而言，首先，以在管道部件20的空洞PH的中心軸上存在框部件12的貫通孔OP的中心軸的狀態(tài)，配置框部件12。接下來(lái)，保持該狀態(tài)，利用焊料JC將框部件12的外壁向管道部件20的外壁按壓，來(lái)將這些外壁彼此接合。作為該焊料的材料，例如舉出銀釬、金錫焊料等。
[0068]在該接合中，由于框部件12被按壓于處于固定狀態(tài)的管道部件20，所以即使在該框部件12彎曲的情況下，框部件12也以管道部件20的側(cè)面與框部件12大致平行的狀態(tài)被接合于管道部件20。
[0069]第二接合工序P3是如圖5的(C)所示那樣，將載置于載置臺(tái)STG的載置面的底板11的側(cè)面與框部件12的內(nèi)壁通過(guò)調(diào)整用焊料AJC無(wú)間隙地接合的工序。
[0070]具體而言，在載置臺(tái)STG的載置面載置底板11后，將底板11的側(cè)面與管道部件20的外壁、以及底板11的上面與框部件12的下端利用調(diào)整用焊料AJC無(wú)間隙地接合。
[0071]該調(diào)整用焊料AJC可以是和管道部件20與框部件12接合所使用的焊料JC相同的材料，從在第二接合工序中防止焊料JC的熔融的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為比焊料JC的熔點(diǎn)低熔點(diǎn)的材料。具體而言，在焊料JC是銀釬的情況下，舉出有例如金錫焊料。
[0072]另外，在使用比焊料JC的熔點(diǎn)低熔點(diǎn)的調(diào)整用焊料AJC的情況下，優(yōu)選將框部件12的上端朝向載置臺(tái)STG按壓，并且優(yōu)選接合底板11、框部件12以及管道部件20。若這樣地接合，則即使在底板11彎曲的情況下，也能夠以抑制該彎曲的狀態(tài)來(lái)接合底板11、框部件12以及管道部件20。
[0073]通過(guò)這樣地依次經(jīng)過(guò)管道固定工序P1、第一接合工序P2以及第二接合工序P3，能夠在以將管道部件20按壓的狀態(tài)接合框部件12后，利用調(diào)整用焊料AJC對(duì)該管道部件20以及框部件12無(wú)間隙地接合底板11。
[0074]由此，對(duì)于管道部件20與箱體10(底板11以及框部件12)的接合體，即使底板彎曲或存在尺寸公差，也能夠使整體的底成為以管道部件的底面為基準(zhǔn)而在大致同一面上的狀態(tài)。因此，該接合體被載置于散熱片的情況下，管道部件20直接與對(duì)該散熱片直接觸。由此，通過(guò)泄漏光吸收導(dǎo)致在管道部件20產(chǎn)生的熱的散熱路徑縮短，而且容易地使散熱路徑的剖面積擴(kuò)大，因此與從管道部件20框部件在半懸空地懸浮成懸臂的構(gòu)造相比，能夠大幅度地抑制在管道部件20的散熱。
[0075]光學(xué)系安裝工序P4是對(duì)管道部件20與箱體10的接合體的規(guī)定位置安裝激光元件30、透鏡40以及光纖50的工序。
[0076]具體而言，作為第一階段，如圖6的(A)所示那樣，在箱體10的底板11的頂面的規(guī)定位置固定激光安裝部31后，在該激光安裝部31上固定激光元件30。然后，在框部件12的規(guī)定位置安裝導(dǎo)銷32，將該導(dǎo)銷32與激光元件30通過(guò)電線33電連接。
[0077]此外，在箱體10的底板11的頂面的規(guī)定位置固定透鏡安裝部41以及42后，在該透鏡安裝部41上配置準(zhǔn)直透鏡40A，并且在透鏡安裝部42上配置聚光透鏡40B。
[0078]作為第二階段，如圖6的(B)所示那樣，準(zhǔn)備要固定于管道部件20的光纖。具體而言，將保護(hù)帽54插入光纖50。此外，從光纖50的一端側(cè)的被覆層53露出包覆層52。另夕卜，在包覆層52的前端與管箍55的一端一致的狀態(tài)下，將該包覆層52的前端部分固定在管箍55的中空部。在該固定中，例如使用粘合劑。此外，該第二階段可以在該光學(xué)系安裝工序P4以外的工序Pl?P3或者管道固定工序Pl之前進(jìn)行。
[0079]作為第三階段，如圖6的(C)所示那樣，將固定有包覆層52的前端部分的管箍55插入管道部件20的空洞PH直至該管箍55的一端位于管道部件20與框部件12的邊界為止。
[0080]作為第四階段，對(duì)準(zhǔn)直透鏡40A、聚光透鏡40B以及光纖50的配置位置進(jìn)行微調(diào)，使該準(zhǔn)直透鏡40A、聚光透鏡40B以及光纖50的光軸與從激光元件30出射的激光的光軸OA (圖1)對(duì)準(zhǔn)。
[0081]作為第五階段，利用粘合劑等將準(zhǔn)直透鏡40A以及聚光透鏡40B固定于對(duì)應(yīng)的透鏡安裝部41以及41B。此外，如圖1所示那樣，在管道部件20的空洞PH以及保護(hù)帽54的中空部分通過(guò)密封部件SL固定光纖50。
[0082]作為固定光纖50的具體方法，能夠舉出例如，在保護(hù)帽54貫通設(shè)置孔，在從該孔填充未固化狀態(tài)的熱固化性樹(shù)脂后進(jìn)行加熱，或者在填充紫外線固化性樹(shù)脂后照射紫外線之類的方法。
[0083]這樣地通過(guò)經(jīng)過(guò)第一階段?第五階段，制造出圖1所示那樣的激光模塊I。該激光模塊I實(shí)際上是在對(duì)箱體10安裝頂板，在散熱片的散熱片面上載置的狀態(tài)下使用。
[0084]此外，作為光學(xué)系安裝工序P4，上述的第一階段?第五階段的順序終歸是一個(gè)例子，還可以通過(guò)與該順序不同的順序，來(lái)在管道部件20與箱體10的接合體的規(guī)定位置安裝激光兀件30、透鏡40以及光纖50。[0085]以上，以上述實(shí)施方式為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0086]例如，在上述實(shí)施方式中，作為箱體10的形狀，優(yōu)選為中空的長(zhǎng)方體狀，但也可以為中空的圓柱狀，還可以應(yīng)用這些以外的各種形狀。
[0087]此外，在上述實(shí)施方式中，作為管道部件20，應(yīng)用了剖面為矩形的部件，但也可以是例如圖7所示那樣剖面為半圓的部件，還可以應(yīng)用這些以外的剖面形狀的部件。
[0088]另外，在上述實(shí)施方式中，管箍55被插入了管道部件20的空洞PH，但可以省略該管箍55。在省略該管箍55的情況下,處于露出狀態(tài)的包覆層52的外周面與空洞PH的內(nèi)周面通過(guò)密封部件SL而固定。
[0089]此外，在上述實(shí)施方式中，應(yīng)用了利用調(diào)整用焊料AJC將底板11的上面與框部件12的下面、以及底板11的側(cè)面與管道部件20的外壁接合而成的激光模塊I。然而，如圖8所示那樣，也可以應(yīng)用在框部件12的下端設(shè)置切口，利用調(diào)整用焊料AJC接合該切口部分與底板11的上面以及側(cè)面而成的激光模塊2。
[0090]此外，在上述實(shí)施方式中，雖然在箱體10的內(nèi)部空間配置有準(zhǔn)直透鏡40A以及聚光透鏡40B，但也可以省略這些透鏡40A以及40B。此外，在設(shè)置了透鏡40A以及40B的情況下，能夠在箱體10的內(nèi)部空間中的透鏡40A的前方設(shè)置多個(gè)激光元件30，使從這些激光元件30出射的激光入射至光纖50。由此，以使從多個(gè)激光元件30出射的激光入射至光纖50的觀點(diǎn)，優(yōu)選省略透鏡40A以及40B。另一方面，在省略了這些透鏡40A以及40B的情況下，能夠采用在箱體10的內(nèi)部空間設(shè)置纖線安裝部，在該安裝部上配置處于露出狀態(tài)的一端的方式。由此，以箱體10的小型化的觀點(diǎn)，優(yōu)選省略這些透鏡40A以及40B。
[0091]另外，在上述制 造方法中，雖然在對(duì)管道部件20接合框部件12后接合底板11，但也可以在接合底板11與框部件12后將該框部件12接合于管道部件20。在這樣接合的情況下，在第一接合工序P2中，利用焊料JC將底板11與框部件12接合，在第二接合工序P3中，利用調(diào)整用焊料AJC將底板11與框部件12的接合體接合于固定于載置臺(tái)STG的管道部件20即可。但是，關(guān)于該情況下的第一接合工序P2，可以設(shè)在管道固定工序Pl之前。這樣地，即使在接合底板11與框部件12后將該框部件12接合于管道部件20，也與上述的制造方法同樣地，能夠利用調(diào)整用焊料AJC將底板11與框部件12無(wú)間隙地接合于管道部件20。
[0092]此外，還能夠?qū)⒐潭ㄓ谳d置臺(tái)STG的管道部件20與底板11與框部件12同時(shí)接合。在這樣接合的情況下，省略了第一接合工序P2，在第二接合工序P3中，利用調(diào)整用焊料AJC將底板11以及框部件12接合在固定于載置臺(tái)STG的管道部件20即可。這樣也與上述的制造方法同樣，能夠利用調(diào)整用焊料AJC將底板11與框部件12無(wú)間隙地接合于管道部件20。
[0093]工業(yè)上的可利用性
[0094]本發(fā)明在處理從激光元件輸出的激光的領(lǐng)域中具有可利用性。
[0095]附圖標(biāo)記的說(shuō)明:1、2…激光模塊;10…箱體;11…底板;12…框部件;20…管道部件;30…激光元件;31…激光安裝部;32…導(dǎo)銷;33…線;40A…準(zhǔn)直透鏡;40B…聚光透鏡；41，42…透鏡安裝部;50…光纖;51…纖芯;52…包覆層;53…被覆層;54…保護(hù)帽;55…管箍；0P…貫通孔；PH…空洞；SL...密封部件；SC1…底板部位；SC2…管道部位；STG…載置臺(tái)；AJC…調(diào)整用焊料；JC...焊料；P1…管道固定工序；P2…第一接合工序；P3…第二接合工序;P4…光學(xué) 系安裝工序。
【權(quán)利要求】
1.一種激光模塊，其特征在于，具備: 箱體的底板； 所述箱體的框部件，該框部件具有貫通所述箱體的內(nèi)部空間和外部空間的貫通孔，所述框部件固定于所述底板； 管道部件，其具有與所述貫通孔連通的空洞，該管道部件與所述框部件的外壁接合； 光纖，其被保持于所述管道部件的空洞；以及 激光元件，其被收容在所述箱體的內(nèi)部空間且與所述光纖為光軸對(duì)準(zhǔn)， 所述管道部件的底面與在將所述底板載置于平面的情況下和所述平面接觸的底板部位位于同一面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光模塊，其特征在于， 形成為用所述管道部件與所述平面的接觸面積除以所述管道部件的底面積而得的值比用所述底板與所述平面的接觸面積除以所述底板的底面積而得的值大的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的激光模塊，其特征在于， 形成為所述管道部件的高度比接合所述管道部件的所述框部件的高度低的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的激光模塊,其特征在于， 形成為所述管道部件的寬度為將從所述管道部件的空洞的中心到底面的距離二倍后的值以上，且所述管道部件的寬度比接合所述管道部件的所述框部件的寬度小的狀態(tài)。
5.一種激光模塊的制造方法，其特征在于，包括: 將管道部件向成為平面的載置臺(tái)按壓來(lái)進(jìn)行固定的管道固定工序；和 利用焊料按規(guī)定的順序或者同步地接合固定于所述載置臺(tái)的所述管道部、應(yīng)收容激光元件的箱體的底板、以及所述箱體的框部件的接合工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光模塊的制造方法，其特征在于， 在利用焊料接合了固定于所述載置臺(tái)的所述管道部以及所述框部件的外壁彼此后將所述底板載置于所述載置臺(tái)，利用比在所述外壁彼此的接合中使用的所述焊料的熔點(diǎn)低熔點(diǎn)的焊料接合該載置狀態(tài)的所述底板、所述框部件以及所述管道部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光模塊的制造方法，其特征在于， 一邊將所述框部件向固定于所述載置臺(tái)的所述管道部按壓，一邊將所述管道部與所述框部件的外壁彼此接合，一邊按壓所述框部件的上端，一邊接合所述底板、所述框部件以及所述管道部件。
【文檔編號(hào)】H01S5/022GK104011949SQ201280064114
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月26日
【發(fā)明者】葛西洋平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社藤倉(cāng)