光源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種在最密集地配置多個(gè)輸出較高的半導(dǎo)體激光元件的情況下確保了充分的散熱性的高品質(zhì)的光源裝置。光源裝置具備多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件，所述半導(dǎo)體激光裝置具有半導(dǎo)體激光元件、用于載置該半導(dǎo)體激光元件的載置體、使該載置體向一方側(cè)偏置的基體以及與所述半導(dǎo)體激光元件電連接且向所述基體的另一方側(cè)偏置并從該基體突出的一對(duì)端子，所述保持構(gòu)件具有排列成至少一對(duì)列狀的孔、排列有所述孔且由另一面?zhèn)戎械闹辽僖粚?duì)凹部形成的薄膜部以及與該薄膜部相鄰的厚膜部，將所述半導(dǎo)體激光裝置載置于一面?zhèn)?，并且將所述半?dǎo)體激光裝置的載置體分別配置于所述厚膜部，所述一對(duì)端子從另一面?zhèn)韧ㄟ^所述孔而露出。
【專利說明】光源裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具備半導(dǎo)體激光裝置的光源裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)久以來，在需要高亮度的光源的裝置中，開發(fā)有替代放電燈而具備發(fā)光二極管 或者激光二極管等的光源裝置。
[0003] 例如，作為投影儀用途，提出有具備多個(gè)半導(dǎo)體激光元件的光源裝置（例如專利 文獻(xiàn)1以及2)。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-9760號(hào)公報(bào) [0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2013-37216號(hào)公報(bào)
[0008] 尤其是，在使用多個(gè)半導(dǎo)體激光元件做成高亮度的光源的情況下，由于將半導(dǎo)體 激光元件密集地配置，因此其自身成為高溫。因此，實(shí)施有各種散熱對(duì)策，但目前仍不能獲 得實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的亮度且散熱對(duì)策充分的光源裝置。
[0009] 這樣的狀況下，熱切期望滿足亮度以及散熱性這兩者的、使用半導(dǎo)體激光元件的 光源裝置的開發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明是鑒于上述課題而做成的，其目的在于提供一種在最密集地配置多個(gè)輸出 較高的半導(dǎo)體激光元件的情況下確保了充分的散熱性的高品質(zhì)的光源裝置。
[0011] 用于解決課題的方案
[0012] 本發(fā)明的光源裝置的特征在于，
[0013] 該光源裝置具備半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件，
[0014] 所述半導(dǎo)體激光裝置具有：
[0015] 半導(dǎo)體激光元件；
[0016] 載置體，其用于載置該半導(dǎo)體激光元件；
[0017] 基體，其將該載置體載置于一方側(cè)；以及
[0018] 一對(duì)端子，其與所述半導(dǎo)體激光元件電連接，該一對(duì)端子載置于所述基體的另一 方側(cè)并從該基體突出，
[0019] 所述保持構(gòu)件具有：
[0020] 薄膜部，其在另一面?zhèn)扔砂疾啃纬?，且具有孔；以?br> [0021] 厚膜部，其與該薄膜部相鄰，
[0022] 將所述半導(dǎo)體激光裝置載置于一面?zhèn)?，并且將所述半?dǎo)體激光裝置的載置體載置 于所述厚膜部，
[0023] 所述一對(duì)端子從另一面?zhèn)韧ㄟ^所述孔而露出。
[0024] 本發(fā)明的另一方案的光源裝置的特征在于，
[0025] 該光源裝置具備多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件，
[0026] 所述半導(dǎo)體激光裝置具有：
[0027] 半導(dǎo)體激光元件；
[0028] 載置體，其用于載置該半導(dǎo)體激光元件；
[0029] 基體，其使該載置體偏置于一方側(cè)；以及
[0030] 一對(duì)端子，其與所述半導(dǎo)體激光元件電連接，該一對(duì)端子偏置于所述基體的另一 方側(cè)并從該基體突出，
[0031] 所述保持構(gòu)件具有：
[0032] 孔，其排列成至少一對(duì)列狀；
[0033] 薄膜部，其排列有所述孔，由另一面?zhèn)鹊闹辽僖粚?duì)凹部形成；以及
[0034] 厚膜部，其與該薄膜部相鄰，
[0035] 將所述半導(dǎo)體激光裝置載置于一面?zhèn)龋⑶覍⑺霭雽?dǎo)體激光裝置的載置體分別 載置于所述厚膜部，
[0036] 所述一對(duì)端子從另一面?zhèn)韧ㄟ^所述孔而露出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明的光源裝置所使用的半導(dǎo)體激光裝置的一實(shí)施方式的俯視圖。
[0038] 圖2是圖1的半導(dǎo)體激光裝置的側(cè)視圖。
[0039] 圖3是圖1中的X-X線剖視圖。
[0040] 圖4是圖1的半導(dǎo)體激光裝置的基體的剖視圖。
[0041] 圖5是表示本發(fā)明的光源裝置的一實(shí)施方式的一面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0042] 圖6是圖5的光源裝置的另一面立體圖。
[0043] 圖7是圖5的光源裝置的俯視圖以及仰視圖（A)、主視圖（B)、后視圖（C)、左右側(cè) 視圖（D)以及圖7C的X-X線截面放大圖（E)。
[0044] 圖8是本發(fā)明的光源裝置所使用的布線基板的俯視圖。
[0045] 圖9是在本發(fā)明的光源裝置中使用了布線基板的保持構(gòu)件的后視圖。
[0046] 圖10是表示本發(fā)明的光源裝置中的保持構(gòu)件的變形例的后視圖。
[0047] 圖11是搭載有布線基板的情況下的本發(fā)明的光源裝置的后視圖。
[0048] 圖12是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的光源裝置的俯視圖以及仰視圖（A)、主視圖 ⑶、后視圖（〇、剖視圖（D)。
[0049] 附圖標(biāo)記說明：
[0050] 10半導(dǎo)體激光元件
[0051] 20夾設(shè)體
[0052] 30載置體
[0053] 40 基體
[0054] 40a 凹部
[0055] 40b貫通孔
[0056] 40c 表面
[0057] 40d 背面
[0058] 50 端子
[0059] 60 線
[0060] 70、77、80、81 保持構(gòu)件
[0061 ] 70a、77a 表面
[0062] 70b、77b 背面
[0063] 71 孔
[0064] 72、82凹部（薄膜部）
[0065] 73、73a、73b、83a、83b 厚膜部
[0066] 74 開口
[0067] 75貫通孔
[0068] 86、87 槽
[0069] 90、9〇a、93 布線基板
[0070] 91連接器
[0071] 92 孔
[0072] 100半導(dǎo)體激光裝置
[0073] 200光源裝置

【具體實(shí)施方式】
[0074] 本實(shí)施方式的光源裝置具備一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件。
[0075]〔半導(dǎo)體激光裝置〕
[0076] 如圖1?圖4所示，半導(dǎo)體激光裝置100具有半導(dǎo)體激光元件10、載置半導(dǎo)體激光 元件10的載置體30、對(duì)載置體30進(jìn)行載置的基體40以及一對(duì)端子50。需要說明的是，在 該半導(dǎo)體激光裝置100中，雖未圖示，但搭載在基體40上的半導(dǎo)體激光元件10等利用在半 導(dǎo)體激光元件10的光出射側(cè)具有光引出用的窗的密封構(gòu)件（例如為蓋狀）進(jìn)行氣密密封。 優(yōu)選對(duì)窗附加了準(zhǔn)直透鏡功能的密封構(gòu)件，也就是說優(yōu)選與準(zhǔn)直透鏡一體化了的半導(dǎo)體激 光裝置。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使從半導(dǎo)體激光裝置射出的光為平行光。或者，半導(dǎo)體激光 裝置也可以是射出擴(kuò)散光的類型的裝置。
[0077] (半導(dǎo)體激光元件10)
[0078] 半導(dǎo)體激光元件10并不特別限定，能夠使用公知的任意半導(dǎo)體激光元件，通常具 備與半導(dǎo)體層的層疊體連接的P電極以及η電極。
[0079] 作為半導(dǎo)體層，例如舉出III-V族化合物半導(dǎo)體、II-VI族化合物半導(dǎo)體等各種半 導(dǎo)體。具體來說，舉出Ιη χΑ1γ6&1_χ_γΝ(0彡Χ、0彡Υ、Χ+Υ彡1)等氮化物系半導(dǎo)體材料，能夠 使用InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAIN等。各層的膜厚以及層結(jié)構(gòu)能夠利用在該領(lǐng)域 中公知的結(jié)構(gòu)。
[0080] p電極以及η電極相對(duì)于活性層而言可以配置在同一面?zhèn)?，也可以配置在不同?側(cè)。
[0081] 半導(dǎo)體激光元件優(yōu)選使用多模（多橫模）的半導(dǎo)體激光元件。
[0082] 多模的半導(dǎo)體激光元件具有比較高的輸出，因此發(fā)熱量較大。因此，需要確保較高 的散熱性。另一方面，在將多模的半導(dǎo)體激光元件用于本發(fā)明的光源裝置的情況下，由于與 后述的保持構(gòu)件等相關(guān)聯(lián)而能夠確保較1?的散熱性，因此能夠維持1?輸出而確保1?殼度， 并且能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地使用。
[0083] (載置體 3〇)
[0084] 載置體30也被稱作散熱器，用于載置半導(dǎo)體激光元件10,使半導(dǎo)體激光元件10所 產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散。
[0085] 載置體30優(yōu)選由散熱性優(yōu)異的金屬材料來形成。作為金屬材料，舉出銅、銀、金、 鋁等，其中優(yōu)選銅或者銅合金。
[0086] 載置體的大小以及形狀并不特別限定，例如優(yōu)選為平面面積大于半導(dǎo)體激光元件 的載置體。另外，載置體的厚度大于半導(dǎo)體激光元件的厚度，例如優(yōu)選為5倍左右以上、10 倍左右以上的較大厚度。載置體的形狀例如舉出圓柱、橢圓柱、半圓柱、多邊形柱（例如為 長(zhǎng)方體或者立方體等四邊形柱）等。其中，考慮目標(biāo)的半導(dǎo)體激光裝置的大小，為了將死角 限制在最小限度，優(yōu)選半圓柱。
[0087] 半導(dǎo)體激光元件向載置體的載置形態(tài)并不特別限定，可以使用該領(lǐng)域中通常使用 的載置形態(tài)中的任一種。例如，考慮半導(dǎo)體激光元件的端面發(fā)光或者面發(fā)光等的光出射方 向，能夠?qū)雽?dǎo)體激光元件相對(duì)于載置體呈水平或者垂直（例如參照?qǐng)D1?圖3)地載置于 載置體上。
[0088] 優(yōu)選將半導(dǎo)體激光元件例如夾設(shè)有夾設(shè)體20 (所謂副安裝件）地載置于載置體。 半導(dǎo)體激光元件優(yōu)選使用焊料或銀膏粘接于夾設(shè)體。夾設(shè)體20優(yōu)選使用比載置體30的導(dǎo) 熱率高的材料。這是因?yàn)椋軌蚴拱雽?dǎo)體激光元件10所產(chǎn)生的熱量高效率地向載置體30 散逸。另外，夾設(shè)體20由氮化鋁、碳化硅、硅、金剛石等絕緣體構(gòu)成，從而能夠使半導(dǎo)體激光 元件10與載置體30絕緣。
[0089] 對(duì)于半導(dǎo)體激光元件在載置體上的位置，例如考慮到將載置體搭載于后述的基體 40上，優(yōu)選設(shè)為向一端部偏置的位置。通過設(shè)為這樣的配置，能夠使載置體相對(duì)于后述的基 體的接觸面積增大，因此能夠有效地實(shí)現(xiàn)朝向基體的散熱。
[0090](基體 40)
[0091] 基體40也被稱作管座或者孔部，用于搭載載置體30。
[0092] 形成基體40的材料沒有特別限定，通常使用與載置體30相比散熱性較低的金屬 材料。作為金屬材料，舉出鐵、鋁、黃銅等。這是因?yàn)?，基體通常如上所述地通過焊接等來連 接用于氣密密封的蓋狀等的密封構(gòu)件，因此當(dāng)導(dǎo)熱率過高時(shí)熱量擴(kuò)散，無法進(jìn)行焊接等。 [0093] 基體的大小以及形狀沒有特別限定，例如優(yōu)選為平面面積大于載置體的基體。另 夕卜，厚度只要是大于半導(dǎo)體激光元件的厚度且能夠確保適當(dāng)強(qiáng)度的程度即可。形狀舉出圓 柱或者多邊形柱（例如為長(zhǎng)方體或者立方體等四邊形柱）。其中，考慮目標(biāo)的半導(dǎo)體激光裝 置的大小，為了將死角限制在最小限度，優(yōu)選圓柱。
[0094] 載置體向基體40的搭載形態(tài)能夠根據(jù)半導(dǎo)體激光元件的光的出射方向而適當(dāng)調(diào) 整，例如，如圖1?圖3所示，優(yōu)選將載置體30以向基體40的一方側(cè)偏置的方式搭載于基 體40上。在此"向一方側(cè)偏置"是指相對(duì)于通過基體40的中心的線（以下稱為中心線）配 置在右側(cè)或左側(cè)或者上側(cè)或下側(cè)。其中，優(yōu)選相對(duì)于通過基體40的中心且與中心線正交的 線配置為左右對(duì)稱或者上下對(duì)稱（參照?qǐng)D1)。偏置的程度并不特別限定，但優(yōu)選載置體整 體與基體的中心線分離而配置在一方側(cè)，也可以使通過載置體的中心的線與基體的中心線 分離而配置在一方側(cè)。
[0095] 基體可以將載置體載置并固定于其表面，也可以以埋入載置體的一部分的方式固 定/連接載置體。因此，例如，如圖4所示，基體40優(yōu)選在載置體30的搭載面（以下有時(shí) 稱為表面）40c上具有與載置體30的形狀相應(yīng)的凹部40a或者貫通孔。由此，能夠增大基 體40與載置體30的接觸面積，其連接形態(tài)變得牢固，因此能夠?qū)崿F(xiàn)散熱性的進(jìn)一步提高。 另外，能夠穩(wěn)定地固定載置體30以及半導(dǎo)體激光元件10。
[0096] 基體40的凹部40a的深度沒有特別限定，但若考慮確保與載置體30的接觸面積 以及載置體的牢固固定，優(yōu)選盡可能深，例如優(yōu)選為基體40的厚度的一半以上，更優(yōu)選為 70%以上或者80%以上。另一方面，考慮到基體40與載置體30的熱膨脹系數(shù)的差會(huì)引起 凹部40a的底面發(fā)生彎折，優(yōu)選為95%以下。
[0097] 在基體40具有貫通孔的情況下，其形狀可以為在整個(gè)壁厚方向上具有相同的形 狀，但若考慮到確保載置體30固定時(shí)的氣體的散逸通路、載置體30的固定強(qiáng)度或者防止穿 透、確保基體40與載置體30的接觸面積等，如圖4所示，優(yōu)選在凹部40a的底面上配置有 比凹部40a?。ɡ鐬??50%左右）的貫通孔40b。貫通孔40b的平面形狀可以與凹部 40a的平面形狀一致，也可以是圓、多邊形（四邊形等）等任意形狀。在貫通孔與凹部的外 緣分離的情況下，能夠在載置體固定時(shí)的氣體的散逸通路、此時(shí)使用的連接構(gòu)件包含的空 隙等中均勻地散逸。另外，能夠使來自載置體的散熱路徑更均勻。
[0098] 作為在基體40上形成凹部40a或者貫通部40b的方法，舉出有本領(lǐng)域所公知的方 法、例如為沖壓加工、蝕刻、沖孔加工等。
[0099] (端子 50)
[0100] 如圖1?圖3所示，與半導(dǎo)體激光元件電連接的一對(duì)端子向基體40的另一方側(cè)偏 置，從基體40的表面及背面突出。通常，端子50經(jīng)由絕緣體固定于基體40。另外，端子50 通過線60與半導(dǎo)體激光元件的電極電連接。
[0101] 在此，"向另一方側(cè)偏置"除了其方向與上述的"向一方側(cè)偏置"相反之外為與上述 的"向一方側(cè)偏置"相同的意思。偏置的程度并不特別限定，只要與基體40的中心線分離 而配置在另一方側(cè)即可，例如優(yōu)選一對(duì)端子雙方均配置在中心線與基體的端部之間的中央 或者其附近。另外，優(yōu)選相對(duì)于通過基體40的中心且與中心線正交的線配置為左右對(duì)稱或 者上下對(duì)稱（參照?qǐng)D1)。
[0102] 〔保持構(gòu)件〕
[0103] 如圖5?圖7所示，保持構(gòu)件70具有排列成至少一對(duì)列狀的孔、排列有這些孔且 由另一面?zhèn)戎械闹辽僖粚?duì)凹部72形成的薄膜部以及與該薄膜部相鄰的厚膜部73。保持構(gòu) 件70在一面?zhèn)容d置半導(dǎo)體激光裝置100。因而，保持構(gòu)件70的一面?zhèn)瘸蔀楣獬錾涿?。?下，有時(shí)將保持構(gòu)件70的一面稱為表面70a，將另一面稱為背面70b。
[0104] 保持構(gòu)件使多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置在其表面排列成至少一對(duì)列狀。排列為一列的半 導(dǎo)體激光裝置的數(shù)量例如為2?10個(gè)左右，優(yōu)選為2?5個(gè)左右，更優(yōu)選為4個(gè)或者5個(gè)。 列的數(shù)量只要是一對(duì)（2列）以上即可，例如舉出2?4列、2列或者3列，優(yōu)選為2列。這 些半導(dǎo)體激光裝置的排列優(yōu)選為規(guī)則性地以等間隔沿行列方向配置。
[0105] 因此，保持構(gòu)件通常優(yōu)選平面形狀（表面的形狀）為長(zhǎng)條的四邊形或者與其接近 的形狀。大致形狀優(yōu)選為長(zhǎng)條的四邊形或者與其接近的形狀的柱狀，換句話說優(yōu)選為長(zhǎng)方 體及/或與其接近的形狀。長(zhǎng)條的左右側(cè)面（參照?qǐng)D7D)優(yōu)選為平坦。利用這樣的形狀， 能夠在短邊方向上層疊多個(gè)保持構(gòu)件70,進(jìn)而層疊光源裝置200。
[0106] 為了將各半導(dǎo)體激光裝置100的一對(duì)端子50在保持構(gòu)件70的背面70b側(cè)引出， 保持構(gòu)件70具有排列成至少一對(duì)列狀的孔71 (參照?qǐng)D7C以及7E)。該孔可以與一對(duì)端子 各自對(duì)應(yīng)，但為了將一個(gè)半導(dǎo)體激光裝置的一對(duì)端子一起引出而優(yōu)選設(shè)為一個(gè)孔。排列的 孔71與上述的半導(dǎo)體激光裝置100的數(shù)量、排列數(shù)量以及排列位置相對(duì)應(yīng)。
[0107] 在保持構(gòu)件70的另一面（背面70b)具有排列有上述的孔71的至少一對(duì)凹部 72 (參照?qǐng)D7C以及7E)。因而，保持構(gòu)件70的背面70b的形成有該凹部72的部位成為保 持構(gòu)件70的薄膜部。
[0108] 在凹部72內(nèi)，通過上述的列狀的孔71而引出半導(dǎo)體激光裝置100的端子50。換 言之，在保持構(gòu)件70的背面70b側(cè)，在薄膜部（換句話說在凹部72內(nèi)），半導(dǎo)體激光裝置 100的端子50分別露出。如上所述，該端子50是向半導(dǎo)體激光裝置100的另一方側(cè)偏置地 配置的端子50。在凹部72內(nèi)引出的端子50的前端優(yōu)選配置在比保持構(gòu)件70的背面70b 靠?jī)?nèi)側(cè)（參照?qǐng)D7E)。通過這樣的配置，能夠防止不期望的外力引起的端子的損傷?；蛘撸?在凹部72內(nèi)引出的端子50的前端也可以配置在比保持構(gòu)件70的背面70b靠外側(cè)。通過 這樣的配置，能夠縮短與外部空間或者外部散熱部之間的距離，因此能夠提高散熱性。
[0109] 需要說明的是，在保持構(gòu)件70中，與薄膜部相鄰配置的、未形成有上述凹部72的 部位成為厚膜部73。需要說明的是，本發(fā)明中的厚膜部與薄膜部是為了分別說明保持構(gòu)件 的厚度方向（一面?zhèn)扰c另一面?zhèn)葘?duì)置的方向）上的較厚部分與較薄部分，并非特定為膜狀。
[0110] 凹部72/薄膜部與厚膜部73在保持構(gòu)件70的背面70b延長(zhǎng)至兩端部且交替地配 置，優(yōu)選配置為彼此平行的條紋狀。
[0111] 凹部72(薄膜部）與厚膜部73的寬度可以是各自在延長(zhǎng)方向（長(zhǎng)邊方向）上不 同的寬度，但優(yōu)選是相同的寬度。多個(gè)薄膜部可以為彼此不同的寬度，但優(yōu)選為相同的寬 度。多個(gè)厚膜部可以為彼此不同的寬度，也可以僅一部分為不同的寬度，也可以全部為相同 的寬度。薄膜部與厚膜部可以為彼此相同的寬度，但優(yōu)選不同的寬度。例如，在半導(dǎo)體激光 裝置排列有兩列的情況下，配置在保持構(gòu)件70的最外側(cè)的厚膜部73 (在圖7C中為73b)的 寬度優(yōu)選大于凹部72的寬度。由此，如后所述能夠更進(jìn)一步發(fā)揮散熱效果。
[0112] 保持構(gòu)件優(yōu)選由熱傳導(dǎo)性良好的金屬材料形成，更優(yōu)選由一體形成的金屬材料構(gòu) 成。作為金屬材料而舉出銀、銅、金、黃銅、鋁等，其中，從輕型且低價(jià)的方面出發(fā)，優(yōu)選為鋁。 通過一體地形成，與連接多層的情況相比較，能夠降低接觸熱阻，能夠提高散熱效果。另外， 由于不需要形成各個(gè)層的工序以及層疊這些層的工序，因此能實(shí)現(xiàn)制造工序的簡(jiǎn)單化。另 夕卜，由于零件數(shù)量較少，因此能夠簡(jiǎn)便地進(jìn)行組裝。另外，保持構(gòu)件也可以至少在與半導(dǎo)體 激光裝置接合的露出部、優(yōu)選在保持構(gòu)件的露出部整面上形成錫、金、鈀等的鍍層。
[0113] 保持構(gòu)件70優(yōu)選以向半導(dǎo)體激光裝置100的一方側(cè)偏置的載置體30分別配置于 厚膜部73的方式將半導(dǎo)體激光裝置100保持于其表面70a上。載置體優(yōu)選其整個(gè)底面配 置在厚膜部的上方，但只要大部分配置在厚膜部即可，也可以使一部分到達(dá)薄膜部。在此的 一部分是指例如50%以下、40%以下、30%以下、20%以下。
[0114] 利用這樣的配置，由半導(dǎo)體激光元件產(chǎn)生的熱量首先通過半導(dǎo)體激光裝置內(nèi)的載 置體、基體而擴(kuò)散，通過與保持構(gòu)件的厚膜部的接觸而進(jìn)一步向保持構(gòu)件擴(kuò)散。由此，利用 上述的保持構(gòu)件的材料以及形狀（厚度）能獲得更進(jìn)一步的散熱效果。尤其是，載置體位 于保持構(gòu)件上，與配置于薄膜部的情況相比，能發(fā)揮較大的散熱效果。
[0115] 這樣的效果是通過如上述的半導(dǎo)體激光裝置那樣載置體向一方偏置并且端子向 另一方偏置而產(chǎn)生的。
[0116] 換言之，由于在半導(dǎo)體激光裝置中端子偏置，因此在將這樣的半導(dǎo)體激光裝置呈 一對(duì)列狀排列于保持構(gòu)件的情況下，如圖7C所示，在彼此的列中，使端子50配置為與保持 構(gòu)件70的中央接近相當(dāng)于偏置的長(zhǎng)度的距離。由此，能夠減小列間距離，尤其是在短邊方 向上能夠使光源裝置進(jìn)一步小型化?；蛘?，不使光源裝置的大小發(fā)生變化而能夠增大厚膜 部73b的寬度。除此之外，由于載置體偏置，在彼此的列中能夠使載置體配置為遠(yuǎn)離相當(dāng) 于偏置的長(zhǎng)度的距離，由此，能夠配置在保持構(gòu)件的外側(cè)。因此，尤其是使作為產(chǎn)生/積存 熱量的構(gòu)件的載置體彼此分離，能夠與外部空間或者外部散熱部以更大的接觸面積進(jìn)行接 觸。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高光源裝置的散熱性。
[0117] 基于上述情況，如圖7A以及7C所示，保持構(gòu)件70的厚膜部的寬度、特別是配置有 載置體30的厚膜部73b的寬度優(yōu)選大于凹部72即薄膜部的寬度。在此的寬度之差并不特 別限定，能夠根據(jù)半導(dǎo)體激光裝置的尺寸、端子以及載置體的偏置程度、保持構(gòu)件的尺寸、 光源裝置的尺寸等而適當(dāng)調(diào)整。例如舉出1?30%左右、15%?25%左右。
[0118] 如上所述，在保持構(gòu)件70的表面排列半導(dǎo)體激光裝置100,因此，優(yōu)選在保持構(gòu)件 70的表面形成沿著半導(dǎo)體激光裝置100的外形的多個(gè)開口 74(參照?qǐng)D5、7B、7E)。因而，這 樣的開口 74與半導(dǎo)體激光裝置100的排列相應(yīng)地呈行列狀規(guī)則配置。開口 74與半導(dǎo)體激 光裝置100的平面形狀對(duì)應(yīng)，但優(yōu)選比其稍微大一些。另外，開口 74的深度可以比半導(dǎo)體 激光裝置100的端子50以外的高度淺，也可以為相同，也可以比其稍微深一些?；蛘?，保持 構(gòu)件70的厚度可以為使半導(dǎo)體激光裝置100與保持構(gòu)件70的一面共面或者保持構(gòu)件70 配置在半導(dǎo)體激光裝置100的外側(cè)的程度。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)光源裝置的進(jìn)一步小型化。
[0119] 通過設(shè)為這樣的形狀以及大小，在將半導(dǎo)體激光裝置載置于保持構(gòu)件的情況下， 不需要進(jìn)行按壓或者壓入，能夠避免由上述按壓或者壓入引起的損傷。另外，由于能夠適當(dāng) 確保用于固定的固定/連接構(gòu)件的配置空間，因此能夠高效率且有效地將半導(dǎo)體激光裝置 與保持構(gòu)件固定/連接。另外，能夠補(bǔ)償由半導(dǎo)體激光元件的發(fā)熱引起的構(gòu)成半導(dǎo)體激光 裝置的各構(gòu)件發(fā)生熱膨脹的情況下的膨脹，能夠防止半導(dǎo)體激光裝置的錯(cuò)位、激光的光軸 的偏移等。除此之外，由于能夠適當(dāng)?shù)乩帽３謽?gòu)件包圍半導(dǎo)體激光裝置的周邊，因此能夠 使產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步相對(duì)于保持構(gòu)件有效地散逸。在向保持構(gòu)件固定半導(dǎo)體激光裝置的情 況下，可以利用壓入，也能夠使用粘接劑或者低熔點(diǎn)焊料等。在使用低熔點(diǎn)焊料的情況下， 具體而言，優(yōu)選選擇熔點(diǎn)比將半導(dǎo)體激光元件與夾設(shè)體連接的焊料或銀膏低的材料。
[0120] 另外，通過將開口設(shè)為稍微深的深度，能夠使半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件的表面 共面或者使半導(dǎo)體激光裝置配置在比保持構(gòu)件的一面靠?jī)?nèi)側(cè)。由此，半導(dǎo)體激光裝置不會(huì) 從保持構(gòu)件突出，能夠保護(hù)半導(dǎo)體激光裝置免受不期望的外力。其結(jié)果是，能夠有效地防止 射出的激光的光軸的偏移等。
[0121] 如圖7E所示，保持構(gòu)件在表面上具有開口的情況下，上述的孔71優(yōu)選配置在開口 74內(nèi)。因此，孔71貫穿開口 74的底面，孔71將開口 74與凹部72連結(jié)。
[0122] 保持構(gòu)件優(yōu)選在如上述那樣形成有凹部的背面之外的外表面（尤其是側(cè)面或者 表面）具有突起。利用這樣的突起，能夠進(jìn)一步提高散熱性。
[0123] 保持構(gòu)件70在厚膜部73的端部具備貫通孔75 (參照?qǐng)D5、圖7B等）。這種情況 下的貫通孔75在將光源裝置200固定于外部或者散熱構(gòu)件等的情況下使用，通常，為了插 入螺栓等及/或進(jìn)行對(duì)位而使用。通過具備這樣的貫通孔，能夠?qū)⒐庠囱b置以呈縱橫并排 /層疊的狀態(tài)進(jìn)行固定。尤其是，若如上述那樣其側(cè)面為平坦，則能夠在短邊方向上層疊多 個(gè)光源裝置。
[0124] 貫通孔優(yōu)選為锪孔。由此，能夠?qū)⒙菟ǖ念^部隱藏到保持構(gòu)件的內(nèi)部。另外，利用 锪孔能使保持構(gòu)件的表面積增大，從而能夠提高散熱性。在設(shè)置锪孔的情況下，優(yōu)選將螺栓 的頭部隱藏到比保持構(gòu)件的最表面靠?jī)?nèi)部，例如可以為對(duì)保持構(gòu)件的側(cè)面進(jìn)行切口而成的 锪口。
[0125] 保持構(gòu)件70不僅可以如上述那樣用于載置多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置，而且如圖12所 示，也可以為載置一個(gè)半導(dǎo)體激光裝置的保持構(gòu)件77。
[0126] 也就是說，保持構(gòu)件77通過在另一面?zhèn)龋ū趁?7b)形成一個(gè)凹部72而形成，除 了具備具有一個(gè)孔71的薄膜部和在兩側(cè)與該薄膜部相鄰的厚膜部73之外，實(shí)質(zhì)上具有與 上述的保持構(gòu)件70同樣的結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上起到同樣的效果。
[0127] 〔光源裝置的使用〕
[0128] 在光源裝置200中，在保持構(gòu)件70的背面70b的凹部72內(nèi)露出的半導(dǎo)體激光裝 置100的端子50例如如圖8A?8C所示那樣通過布線基板93、90、90a進(jìn)行電連接，能夠應(yīng) 用于各種用途、例如投影儀等需要高亮度的裝置。
[0129] 作為這里的布線基板，例如可以使用具備連接器91、在與端子50對(duì)應(yīng)的位置具有 孔92、在每一列施加有用于將半導(dǎo)體激光裝置串聯(lián)連接的布線（未圖示）的剛性或者撓性 基板（參照?qǐng)D8A)，也可以使用形成有用于將呈多列排列的半導(dǎo)體激光裝置全部串聯(lián)連接 的布線（未圖示）的剛性或者撓性基板（參照?qǐng)D8B、圖8C)。
[0130] 布線基板90、90a、93的全部或者一部分優(yōu)選為收納于保持構(gòu)件70的凹部72那樣 的形狀、厚度以及大小。在布線基板90、90a、93全部收納于保持構(gòu)件70的凹部72的情況 下，使保持構(gòu)件70的背面70b整體與外部或者散熱構(gòu)件等接觸，能夠進(jìn)一步提高散熱效率。
[0131] 例如，如圖9A所示，例示了在保持構(gòu)件70的凹部72分別收納兩個(gè)布線基板93、將 呈一列排列的四個(gè)半導(dǎo)體激光裝置串聯(lián)連接的情況。在這種情況下，即使在任一個(gè)半導(dǎo)體 激光裝置中產(chǎn)生不良情況而使電路處于打開狀態(tài)，也能夠驅(qū)動(dòng)與包含該半導(dǎo)體激光裝置的 列不同的列上的半導(dǎo)體激光裝置。
[0132] 另外，如圖9B、圖11A以及圖11B所示，例示了在保持構(gòu)件70、80、81的凹部72內(nèi)、 利用加工為收納于兩個(gè)凹部72的形狀的布線基板90、90a將呈兩列排列的8個(gè)半導(dǎo)體激光 裝置串聯(lián)連接的情況。在這種情況下，能夠使驅(qū)動(dòng)電路為一個(gè)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0133] 另外，如圖10A所示，也可以在保持構(gòu)件80的端部附近設(shè)置從保持構(gòu)件80的一方 的凹部72橫跨至另一方的凹部72的槽86,如圖11A所示，在該槽86內(nèi)收納布線基板90。 或者，如圖10B所示，也可以在保持構(gòu)件81以=字狀的形態(tài)設(shè)置從一方的凹部82橫跨至另 一方的凹部82的槽87,如圖11B所示，也可以在該槽87內(nèi)收納布線基板90。
[0134] 由此，能夠避免布線基板90、90a從保持構(gòu)件80、81的背面突出。
[0135] 這種情況下的槽86、87例如在形成有貫通孔75的情況下優(yōu)選設(shè)置在其內(nèi)側(cè)。這 是為了更短地形成布線。
[0136] 工業(yè)實(shí)用性
[0137] 本發(fā)明的光源裝置能夠用于投影儀、照明用光源、各種指示用光源、車載用光源、 顯示器用光源、液晶的背光燈用光源、信號(hào)燈、車載零件、廣告牌用槽型字等各種光源。
【權(quán)利要求】
1. 一種光源裝置，其特征在于， 該光源裝置具備半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件， 所述半導(dǎo)體激光裝置具有： 半導(dǎo)體激光元件； 載置體，其用于載置該半導(dǎo)體激光元件； 基體，其將該載置體載置于一方側(cè)；以及 一對(duì)端子，其與所述半導(dǎo)體激光元件電連接，該一對(duì)端子載置于所述基體的另一方側(cè) 并從該基體突出， 所述保持構(gòu)件具有： 薄膜部，其在另一面?zhèn)扔砂疾啃纬桑揖哂锌?；以?厚膜部，其與該薄膜部相鄰， 將所述半導(dǎo)體激光裝置載置于一面?zhèn)?，并且將所述半?dǎo)體激光裝置的載置體載置于所 述厚膜部， 所述一對(duì)端子從另一面?zhèn)韧ㄟ^所述孔而露出。
2. -種光源裝置，其特征在于， 該光源裝置具備多個(gè)半導(dǎo)體激光裝置與保持構(gòu)件， 所述半導(dǎo)體激光裝置具有： 半導(dǎo)體激光元件； 載置體，其用于載置該半導(dǎo)體激光元件； 基體，其使該載置體偏置于一方側(cè)；以及 一對(duì)端子，其與所述半導(dǎo)體激光元件電連接，該一對(duì)端子偏置于所述基體的另一方側(cè) 并從該基體突出， 所述保持構(gòu)件具有： 孔，其排列成至少一對(duì)列狀； 薄膜部，其排列有所述孔，由另一面?zhèn)鹊闹辽僖粚?duì)凹部形成；以及 厚膜部，其與該薄膜部相鄰， 將所述半導(dǎo)體激光裝置載置于一面?zhèn)?，并且將所述半?dǎo)體激光裝置的載置體分別載置 于所述厚膜部， 所述一對(duì)端子從另一面?zhèn)韧ㄟ^所述孔而露出。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其中， 供所述載置體配置的所述保持構(gòu)件的厚膜部的寬度大于所述薄膜部的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述保持構(gòu)件由一體形成的金屬構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述半導(dǎo)體激光裝置配置在比所述保持構(gòu)件的一面靠?jī)?nèi)側(cè)，所述端子的前端配置在比 所述保持構(gòu)件的另一面靠?jī)?nèi)側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述保持構(gòu)件在厚膜部的端部具備貫通孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述半導(dǎo)體激光裝置是與準(zhǔn)直透鏡一體化的激光裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述半導(dǎo)體激光裝置利用低熔點(diǎn)焊料固定于所述保持構(gòu)件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、3?8中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述保持構(gòu)件的孔是排列成至少一對(duì)列狀的孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1、3?9中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 所述保持構(gòu)件的凹部形成至少一對(duì)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1、3?10中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其中， 該光源裝置包含多個(gè)所述半導(dǎo)體激光裝置。
【文檔編號(hào)】H01S5/024GK104112982SQ201410157274
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】松尾英典, 笹室岳, 近藤秀樹 申請(qǐng)人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社