半导体激光光源模块及其制造方法、激光光源装置及其制造方法与流程

本发明涉及射出多个波长的光，用于显示和传感器的半导体激光光源模块、激光光源装置以及它们的制造方法。

背景技术：

以前，存在被利用在各种各样的用途的激光光源装置：如射出规定波长激光的数据读取和图像处理、光通信、投影仪的图像显示和内窥镜检查等医疗诊断、眼科等的治疗等。近年来，将这种激光光源装置内置在智能手机这样的小型移动终端和可穿戴终端的技术受到关注。这时，激光投影装置和激光光源就被要求小型化，薄型化和轻便化。在专利文献1中公开了将半导体激光元件搭载到框架上，用树脂封装的技术。另一方面，在专利文献2中，公开了使用焊料和低熔点玻璃封装单色发光的半导体激光元件，防止与有机物发生反应后半导体激光元件劣化的技术。

并且，还有通过组合射出RGB三原色和红外线(IR)激光的激光光源装置来用于图像显示处理，特别是用于投影式投影仪的技术。已知的，作为投影式投影仪，有MEMS(Micro Electro Mechanical System:微机电系统)或DMD(Digital Micromirror Device:数字微镜器件)的扫描型和LCOS(Liquid Crystal on Silicon:硅基液晶)类型。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3723426号公报

专利文献2：日本专利第4678154号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的技术问题]

通过射出多个波长的光，并进行合波，输出各种颜色的图像和影像的装置内置在小型终端中的情况下，需要更进一步的轻薄短小化。然而，若如上所述，如果将多个波长的多个半导体激光光源装置排列起来，则半导体激光光源装置整体的尺寸就会增大，难以在微小空间中有效地使这些激光合波。此外，由于半导体激光光源装置被单纯地紧密配置在一起，因而狭窄范围内的发热量会增大，难以有效散热。另外，如上所述，若采用蓝色发光的激光元件等，则需要防止与有机物质的反应，因此需要在不使用有机物的情况下进行密封，但在以前的技术中，存在以下问题：即，有效地进行散热，并且紧凑地且不降低质量的同时制造排列有多个波长的二极管的模块较为困难。

本发明的目的在于提供一种能维持高质量并紧凑排列多个波长的二极管的半导体激光光源模块、激光光源装置、半导体激光光源模块的制造方法及激光光源装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述目的，本发明的半导体激光光源模块，其特征在于，包括：

两个以上规定数量的半导体激光二极管；

外壳，该外壳在内部配置了上述规定数量的半导体激光二极管并且被密闭；

上述规定数量的组的电极对，该电极对跨越上述外壳的内部和外部而设置，并根据从外部施加的电压使规定的电流分别流过上述规定数量的半导体激光二极管；以及

通过构件，该通过构件直接或者经由框架构件被固接，以密封上述外壳的一个开口部，使上述半导体激光二极管射出的光通过并且从上述外壳内部输出。

上述规定数量的半导体激光二极管分别被绝缘体隔开，被固接在上述外壳的内部的规定的固接范围内。

上述外壳内部的各个部分使用不会使上述半导体激光二极管劣化的无反应材料来设置在上述外壳内。

构成上述外壳的外壳构件中至少形成上述固接范围的固接部，由导热性的金属构件或不挥发性的无机材料形成。

上述外壳内部填充了惰性气体或者干燥空气。

上述外壳利用不会使上述半导体激光二极管劣化的无反应材料被密封，或者上述外壳构件彼此之间直接被密封。

为了达成上述目的，本发明的激光光源装置，其特征在于，包括：

权利要求项1～11中任何一项所记载的半导体激光光源模块；以及

对从上述半导体激光光源模块射出的规定数量的激光进行合波的合波部。

为了达成上述目的，本发明的半导体激光光源模块的制造方法，其特征在于，包含：

跨越外壳内部和外部来形成电极对的工序；

在上述外壳的内表面上规定的固接范围内，在彼此被绝缘体隔开的状态下对两个以上规定数量的半导体激光二极管进行接合的工序；

对上述半导体激光二极管和上述电极对进行引线键合的工序；

将使来自上述半导体激光二极管的射出光通过的通过构件直接或者经由框架构件固接在上述外壳的一个的开口部上，来密封上述一个开口部的工序；

在上述外壳的内部填充惰性气体或者干燥空气的工序；以及

密封上述外壳的开口部的工序，

构成上述外壳的外壳构件中至少形成上述固接范围的固接部由导热性的金属构件或不挥发性无机材料形成，

上述外壳内部的各个部分使用不会使上述半导体激光二极管劣化的无反应材料来设置在上述外壳内。

上述外壳的开口部及接合面的密封使用不会使上述半导体激光二极管劣化的无反应材料来进行，或者在上述外壳构件之间直接被密封。

为了达成上述目的，本发明的激光光源装置的制造方法是具有使用权利要求项14或者15所记载的半导体激光光源模块的制造方法而制造的半导体激光光源模块的激光光源装置的制造方法，其特征在于，包含：

利用在规定波长的光下会发生固化的光固化型粘合剂将上述密封后的对上述规定数量的半导体激光二极管的射出光进行合波的合波部预固接于上述半导体激光光源模块的工序；

调整从上述半导体激光二极管射出并被预固接的上述合波部的位置的工序；以及

照射上述规定波长的光来固定将位置调整后的上述合波部的工序。

发明效果

按照本发明，在半导体激光光源模块及激光光源装置中，具有能保持高品质，并能紧凑地排列多个波长的二极管的效果。

附图说明

图1是表示第1实施方式的半导体激光光源模块的外观的立体图。

图2是表示窗部形状的其他例子的图。

图3是第1实施方式的半导体激光光源模块的内部的剖面图。

图4是包含了半导体激光光源模块的激光光源装置的整体立体图。

图5是表示激光光源装置的制造工序的图。

图6是第2实施方式的激光光源装置的外观的立体图。

图7是第2实施方式的激光光源装置的剖面图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

首先说明本发明的第1实施方式的半导体激光光源模块和激光光源装置。

该第1实施方式的半导体激光光源模块100也可单独作为激光光源装置使用。

图1是表示第1实施方式的半导体激光光源模块100的整体构成的立体图。

半导体激光光源模块100能够同时射出三色(2以上的规定水量)的激光。包括：红色光源裸片101R以及它的底座102R、绿色光源裸片101G以及它的底座102G、蓝色光源裸片101B以及它的底座102B、电极1031R、1032R、1031G、1032G、1031B、1032B、键合引线1041R、1042R、1041G、1042G、1041B、1042B、壳体105(壳体部)、底板106、盖部107、以及窗部108(透射构件)等。

以下，将红色光源裸片101R、绿色光源裸片101G以及蓝色光源裸片101B的一部分或全部统称为LD裸片101(Laser Diode：激光二极管)。以下将底座102R、102G、102B的一部分或全部统称为底座102。

红色光源裸片101R是以单横模(Single Transverse Mode；STM)射出红色激光的表面安装型的激光二极管(LD)的裸片。与底座102R的一面相接合来形成芯片载体(CoS：chip on submount)结构。

绿色光源裸片101G是以单横模(STM)射出绿色激光的表面安装型的激光二极管(LD)的裸片。呈与底座102G的一面相接合的CoS结构。

蓝色光源裸片101B是以单横模(STM)射出蓝色激光的表面安装型的激光二极管(LD)的裸片。呈与底座102B的一面相接合的CoS结构。

底座102均由导热性高的绝缘构件、例如氮化铝(AlN)形成。底座102的与LD裸片相接合的面的相反面分别使激光射出方向对齐在+x方向上，并在y方向上以一列微小间隔(例如，1.2毫米间隔或小于1.2毫米等，紧密地)接合到底板106上规定的位置(固接范围)上。这样，在如后述那样与合波器组合时，容易与该合波器进行光学匹配。接合(固接)时，使用不含环氧树脂等会与LD裸片101反应而劣化的挥发性成分的焊接材料(无反应材料)，例如，使用不含助焊剂的金属合金构成的材料。

壳体105呈内部具有容纳LD裸片101的空间的外壳，此处构成长方体形状的三个侧面和剩下一个侧面的边缘。开放的壳体105的上下表面的其中一个表面(下方，-z方向)被底板106密封，另一个表面(上方，+z方向)，即与底板106相对的面被盖部107密封。仅设置了边缘的一个侧面(+x方向)的该边缘的上边和下边在水平方向(+x方向)上延伸，在它们之间的开口部安装了窗部108，通过窗部108从内部射出激光。

底板106形成为比外壳105的底面(与底板106相接的一侧)大，在该底板106上，即外壳的内面侧，除了上述底座102以及LD裸片101以外，在与LD裸片101的激光射出方向(窗部108一侧)的相反侧(-x方向)，多个电极1031R、1032R、1031G、1032G、1031B、1032B(以下统称为电极1031、1032等)在±y方向上排成一列，并从壳体105内设置到外壳105外。各电极1031、1032各自的中央部分通过壳体105和底板106之间，跨越壳体105的内部和外部而在+x方向上延伸。电极1031、1032分别是采用在预先设定的领区域(电极形成范围)上印刷钨、金(Au)浆料来形成图案的方法进行薄膜形成而得到的印刷布线。若在与各LD裸片101对应的阳极即电极1031和阴极即电极1032组成的电极对之间，从外部施加规定电压，则根据流过的电流从LD裸片101分别射出激光。

另外，在底板106的下表面(外壳的外面侧)，形成镀金层，从而能更有效地经由该底板106向外部进行散热。

盖部107以与壳体105的上表面相同的尺寸形成。

壳体105、底板106及盖部107的构件(外壳构件)采用了导热性高且不挥发性的材料。此处，采用了导电性低的高绝缘性陶瓷(不挥发性的无机材料、导热性的绝缘构件、绝缘体)，例如AlN或者氧化铝(Al₂O₃)，优选采用通过层压烧结法生成的材料。构成上述电极1031、1032的薄膜被夹在底板106和壳体105的层间并烧结，因而该电极1031、1032的周围没有间隙而密闭。

这样，在固接有底座102的底板106的构件(固接部)采用高绝缘性材料时，LD裸片101也可以不采用CoS，而是在没有底座102的状态下直接固接到底板106上。由于不采用底座102，因此能进一步缩小LD裸片101的射出光的间隔。

LD裸片101和底座102的接合、底座102和底板106的接合、LD裸片101和电极1031、1032之间经由键合引线1041、1042的接合全都采用焊接材料来完成。

LD裸片101和底座102也可以采用预先接合的封装制品。

作为底座102(或者裸片101)和底板106的接合所使用的焊接材料优选采用熔点低的材料，此处采用了熔点是220℃的锡银铜合金(不含助焊剂)。接合这些底座102和底板106时，先在底板106上蒸镀金薄膜，然后将底座102焊接到该金薄膜上。LD裸片101和电极1031、1032之间的接合采用金焊料。

另外，底板106和壳体105之间因壳体105的陶瓷材料的烧结而无缝接合。

另外，在盖部107和壳体105的接合面上都进行了镀金，该镀金面彼此通过焊接材料(无反应材料)密接。

窗部108利用对于射出的RGB三色的激光而言为透明的材质形成，是让光从内部输出到外部的光学构件。窗部108例如使用玻璃材料。窗部108的形状根据与半导体激光光源模块100组合的构成以及用途进行适当地选择。例如，此处选择将各色的激光分别聚集成排成一列的平行光束的耦合透镜的阵列结构。

图2是表示窗部108的形状的其他例子的图。

图2(a)表示了将激光作为发散光状的点光源而使其直接通过的平板状的窗部108a。另外，图2(b)表示了让激光在各自的快轴方向上对准的柱面透镜构造(圆筒的轴沿着y方向)。

在窗部108和壳体105的接合面上分别实施镀金后，利用不含环氧树脂等会与LD裸片101反应而劣化的挥发性成分的焊接材料(无反应材料)来接合。或是，利用多成分低熔点的玻璃做成的模塑构件(外壳构件)来固定窗部108的外周，从而将该模塑构件直接固接在壳体105上，或者，也可以在模塑构件的外周进一步实施镀金，采用同样的焊接材料与壳体105接合。包含会与LD裸片101反应而劣化的成分的材料中也包括各种粘合剂。即，半导体激光光源模块100内的各个部分的粘接都不使用这样的粘合剂。

这样，壳体105内部被完全封闭，设置LD裸片101的内部和外部之间不会有空气、尘埃和灰尘等进出。另外，密封处均利用焊接材料接合，因此粘合剂的挥发性成分等不会进入内部。该壳体105的内部填充有称为氮气的惰性气体和干燥空气。

图3是表示本实施方式的半导体激光光源模块100的内部的剖面图。

图3(a)是沿xy平面切开的剖面图，图3(b)是沿包含图3(a)中的绿色光源裸片101G的截面切开的xz平面内剖面图。

如上所述，形成在底板106上的电极1031、1032通过壳体105的下部并分别排成一列从壳体105内设置到壳体105外。

在壳体105内部，LD裸片101各自的阳极侧通过键合引线与电极1031R、1031G、1031B相连，阴极侧通过键合引线与电极1032R、1032G、1032B相连。阳极侧的接线所使用的键合引线1041R、1041G、1041B以及阴极侧的接线所使用的键合引线1042R、1042G、1042B(以下，统称为键合引线1041，1042等)全都采用金线。

图4是组装了半导体激光光源模块的激光光源装置1的整体立体图。该激光光源装置1包括半导体激光光源模块100a，三个耦合透镜200R、200G、200B以及合波器300(合波部)等。

半导体激光光源模块100a除了底板106a在x方向上延伸以外，和半导体激光光源模块100相同，因而对同样的构成要素标注同样的标号并省略说明。

耦合透镜200R将来自半导体激光光源模块100a并通过窗部108射出的红色激光的平行光聚集并引导到合波器300的波导320R的入口。耦合透镜200G将来自半导体激光光源模块100a并通过窗部108射出的绿色激光的平行光聚集并引导到合波器300的波导320G的入口。耦合透镜200B将来自半导体激光光源模块100a并通过窗部108射出的蓝色激光的平行光聚集并引导到合波器300的波导320B的入口。

耦合透镜200R、200G、200B(以下统称为耦合透镜200)各自采用在规定波长的光、例如紫外光(UV光)下会发生固化的紫外线(UV)固化型粘合剂固接在底板106a的上述延伸部分上。

合波器300有3根波导320R、320G、320B(以下也统称为波导320)。合波器300的一个侧面设置了分别通往这些波导320的射入口，在该侧面的相反侧的侧面上设置了将合波后的一条激光束射出的射出口330。波导320分别是在侧面使用了对输入波长的光进行全反射的薄膜材料、例如铝而得到的中空管(中空型导光管)。或者，也可以使用与输入的激光的波长相对应的各种公知的光纤，但无论是哪一种，都采用了与从半导体激光光源模块100a射出的STM激光相适宜的STM光纤、PLC(Planar Lightwave Circuit：平面波导线路)的STM导光管等。

合波器300需要准确地与射出光匹配位置来固定，使用各种树脂粘合剂、例如上述UV固化型粘合剂等容易且能进行μm级的精密定位的方法接合到底板106上。

另外，耦合透镜200可包含在合波部中。

接着，说明本实施方式的激光光源装置1的制造方法。

图5是表示本实施方式的激光光源装置1的制造工序的图。

首先，在底板106a上，通过印刷钨、金的浆料来形成图案的方法形成电极1031、1032。接着，通过烧结使底板106a和壳体105夹着电极1031、1032而密接(步骤S11)。

接着，对壳体105和窗部108、底部106a和底座102以及壳体105和盖部107的各接合部进行镀金。底板106的下表面也进行镀金(步骤S12)。

接着，利用无环氧树脂的焊料将CoS结构的LD裸片101及底座102接合到底板106的上表面(步骤S13)。此时，首先通过蒸镀在底板106上表面上不会与电极1031、1032发生短路的范围内形成金属(金)薄膜，利用抗蚀剂膜等在该金属薄膜上的底座102的接合范围内高精度地形成焊接材料的薄膜图案。然后，在进行将各底座102定位到该薄膜图案的安装后，将该焊接材料加热到熔点，从而一并将底座102和LD裸片101分别固接并接合到正确的位置。这里，也可以在分别依次安装各底座102时，仅在焊接材料的合金中熔点最低的金属会融化的温度下进行加热，来对该底座102进行预固定，从而防止因之后安装底座102时的振动等而产生位置偏移。

然后，利用键合引线1041、1042并使用金焊料将各电极1031、1032与LD裸片101之间连接(步骤S14)。另外，也可以利用镀金图案在电极1031、1032与键合引线1041、1042之间进一步形成电极。

此外，利用无环氧树脂的焊料在壳体105上粘接窗部108(步骤S15)。

另外，步骤S15的工序也可以在步骤S13、S14的工序之前进行。

之后，用氮气(惰性气体)或干燥空气冲洗壳体105内部，同时将盖部107焊接到壳体105上来将壳体105密封(步骤S16)，从而得到半导体激光光源模块100a。

利用光固化型粘合剂、此处为UV固化型粘合剂将耦合透镜200以及合波器300预固定到像这样形成的半导体激光光源模块100a的底板6a上(步骤S17)。对预固定后的耦合透镜200以及合波器300的位置进行调整(主动对准)，使得从外部向电极1031、1032之间施加规定电压来使各个颜色的激光从半导体激光光源模块100a射出，并同时从合波器300的射出口330输出经过适当合波后的激光，在完成向适当的相对位置关系的调整的阶段照射UV光，使UV固化性粘合剂迅速固化(步骤S18)，由此获得激光光源装置1。

如上所述，本实施方式的半导体激光光源模块100包括：分别输出三个波长的三个半导体激光二极管(LD裸片101及底座102)；将这些半导体激光二极管配置在内部而密闭的外壳(壳体105、底板106及盖部107)；跨越外壳的内部和外部而设置，并根据从外部施加的电压使规定的电流分别流过三个半导体激光二极管的三组电极1031、1032的电极对；以及窗部108，该窗部108直接或经由模塑构件固接，以将外壳的一个开口部密封，并使半导体激光二极管的射出光通过并从框体的内部输出，三个半导体激光二极管分别利用绝缘体(这里为底板106)隔开，并利用锡银铜合金这样的焊接材料以及镀金固接于外壳内表面上规定的固接范围，外壳内部的各部分利用不会使半导体激光二极管劣化的焊接材料、金属镀膜等设置在该外壳内，构成外壳的外壳构件中，至少底板106由导热性的不挥发性无机材料、即氮化铝(AlN)或氧化铝(Al₂O₃)形成，外壳内部填充有惰性气体或干燥空气，外壳利用不会使半导体激光二极管劣化的焊接材料或镀敷材料等密封，或通过将外壳构件彼此焊接而直接密封。

由此将分别射出多个波长的激光的多个半导体激光二极管高密度安装，并有效地对来自这多个半导体激光二极管的热进行散热，且将所有半导体激光二极管密封，而不与会使半导体激光二极管产生问题的环氧树脂等成分接触。

因此，能够获得维持能同时输出多个波长的激光的紧凑型半导体激光光源模块的高品质且能防止劣化的高可靠性高寿命的模块。

此外，能容易地将上述同时输出的多个波长的激光引导至合波器300等，利用于使用该多个波长的激光的各种装置。

此外，构成外壳的构件中，至少固接有底座102的底板106由导热性绝缘构件即AlN或氧化铝(Al₂O₃)形成。因此，能在确保LD裸片101间的绝缘性(10¹⁴Ωm以上等)的同时，高效地将多个LD裸片101的发热从半导体激光光源模块100的整个底面进行排出。

此外，由电极1031、1032的组构成的电极对以薄膜方式形成在从外壳的一个内面到外部的规定的电极形成范围内，外壳中与电极对接触的部分由热传导性绝缘构件形成。因此，能确保电极的绝缘性，并能将稍许难加工的导热性绝缘构件的加工抑制在最小限度，从而能容易地获得半导体激光光源模块100。此外，从LD裸片101传递到键合引线1041、1042等而被加热的电极的热量也能高效地释放到外壳。

此外，外壳具有供底板106伸展且内表面延伸到该外壳外部的形状，电极对形成为从底板106的内表面到所延伸出的外部，因此能容易地在底板106的平面上形成电极，并能降低成本和劳力。

此外，夹着电极形成范围的底板106与外壳105之间通过烧结而密接形成，电极对通过印刷具有比烧结温度高的熔点的钨、金(Au)浆料来形成图案的方法而形成。由此，能在底板106上形成钨电极或金(Au)电极的薄膜后容易地使底板106与壳体105密接，而且不会使电极1031、1032产生问题，并能进一步削减导热性绝缘构件即AlN或氧化铝(Al₂O₃)等的加工精力。因此，能降低成本和劳力，能容易地进行量产，并能提高成品率。

此外，外壳与窗部108之间的直接或经由模塑构件的固接面上分别被实施了金属镀敷，该镀敷面彼此通过不包含环氧树脂等会使LD裸片101劣化的挥发性成分的焊接材料而接合，因此不会在外壳内部混入会使LD裸片101产生问题的成分，能可靠地将外壳与窗部108的接合面密封。

此外，外壳具有与固接有底座102(LD裸片101)的底板106相对的上表面开放的壳体105以及将该上表面密封的盖部107，壳体105与盖部107利用不包含会使LD裸片101劣化的挥发性成分的焊料构件以及镀金来固接。因此，能容易地在外壳内部安装LD裸片101，然后能在会使LD裸片101产生问题的成分不混入外壳内部的情况下可靠地将盖部107密封。

此外，窗部108通过选择为具有使LD裸片101的射出光分别至少对准到快轴方向的透镜结构，或选择为具有使该射出光成为排成一列的平行光束的透镜结构来适当接合。通过如上述那样根据用途设置合适的窗部108，从而能在之后对多个射出光进行合波时降低调整的精力和构件数量。因此，能获得容易对合波器输出(即，光学上容易耦合)且容易利用的半导体激光光源模块100，能容易地扩大利用范围。

此外，本实施方式的激光光源装置1包括半导体激光光源模块100a、以及对从该半导体激光光源模块100a射出的规定数量(三色)的激光进行合波的耦合透镜200及合波器303。

因此，相对于密封而一体形成的半导体激光光源模块100a能以较少的构件数量容易地获得紧凑且精密地将多个波长的激光合波并输出的激光光源装置1。

此外，耦合透镜200及合波器300利用在紫外光(UV光)下会发生固化的UV固化型粘合剂，被固定在从半导体激光光源模块100a射出的光入射并合波的相对位置关系。即，耦合透镜200和合波器300能在完成了精密对准的阶段通过UV光的照射迅速固化，因此能容易地进行精密对准。此外，UV固化型粘合剂所包含的挥发性成分不会对已经密封的外壳内部的LD裸片101造成不良影响，因此精密调整所涉及的安装工序变得非常简便。

此外，本实施方式的半导体激光光源模块100的制造方法包含：跨越外壳(壳体105、底板106及盖部107)的内部和外部来形成电极1031、1032对的工序(步骤S11)；对外壳内表面的规定固接范围，在由绝缘体(这里为底板106)相互隔开的状态下利用不会使LD裸片101劣化的锡银铜合金这样的焊接材料以及镀金来对规定数量(三个)的半导体激光二极管(LD裸片101、底座102)进行接合的工序(步骤S12、S13)；利用键合引线1041、1042并通过镀金来对半导体激光二极管与电极的对进行引线键合的工序(步骤S14)；直接或经由模塑构件，并利用不会使半导体激光二极管劣化的焊接材料以及根据需要利用镀金将使来自半导体激光二极管的射出光通过的窗部108固接于外壳的一个开口部从而将上述一个开口部密封的工序(步骤S15)；在外壳内部填充惰性气体的工序(步骤S16)；以及利用盖部107等将壳体105的上表面这样的外壳的开口部密封的工序(步骤S16等)，构成外壳的外壳构件中，至少形成半导体二极管的固接范围的底板106由导热性的的不挥发性无机材料、即氮化铝或氧化铝(Al₂O₃)形成，外壳的开口部以及接合面的密封利用不会使半导体激光二极管劣化的焊接材料、或镀敷材料等来进行，或使外壳构件彼此间直接焊接。

通过上述步骤，将分别射出多个波长的激光的多个半导体激光二极管高密度安装，并有效地使来自这多个半导体激光二极管的热进行散热，且将所有半导体激光二极管密封，而不与会使半导体激光二极管产生问题的环氧树脂等成分接触,得到这样的半导体激光光源。

因此，能够获得维持能同时输出多个波长的激光的紧凑型半导体激光光源模块的高品质且能防止劣化的高可靠性高寿命的模块。

此外，无需特殊工序就能容易且准确地进行各工序，因此能提高管理型和生产性，从而实现高可靠性和成本降低。

此外，步骤S12、S13的工序包含：在针对底板106的半导体激光二极管(底座102、即LD裸片101)的固接范围形成焊接材料的薄膜图案的工序；与形成半导体激光二极管的薄膜图案相一致来进行配置的工序；以及对薄膜图案进行加热来使其暂时熔解，并将半导体激光二极管精密地固接到固接范围内的工序。

利用上述工序能将多个半导体激光二极管(底座102及LD裸片101)一并精密地固接于正确的位置，因此能高品质且高效地获得紧凑的半导体激光光源模块。

此外，特别是能使激光输出到正确的射出方向，因此容易与输出后的合波器300等取得光学匹配，即，容易进行位置调整。

此外，本实施方式的激光光源装置1的制造方法包含：利用在UV光下发生固化的UV固化型粘合剂将半导体激光光源模块100a中对密封的三个半导体激光二极管的射出光进行合波的合波器300预固定于半导体激光光源模块100a的工序(步骤S17)；使半导体激光二极管射出激光来对预固定的合波器300的位置进行调整的工序(步骤S18)；以及照射f光来对完成了位置调整的合波器300进行固定的工序。

通过如上述那样将所输出的多个波长的激光牵涉到合波的组装工序落实到密封且输出方向确定的半导体激光光源模块100与合波器300之间的相对位置调整，从而能仅通过合波器300的对准来容易地进行位置调整，并同时提高精度，削减劳力，并且能利用UV固化型粘合剂对密封后的半导体激光光源模块100进行粘接，而无需担心对LD裸片100造成不良影响。因此，能在预固定和对准后的最终固接这两个阶段合理地进行高精度的组装。

[第2实施方式]

接着，对第2实施方式的半导体激光光源模块以及激光光源装置进行说明。

图6是表示本实施方式的激光光源装置1b的整体结构的立体图。

该激光光源装置1b包括半导体激光光源模块100b、以及长波通滤波器210R、210G、210B(长波长通过滤波器；以下统称为长波通滤波器210)等。

本实施方式的半导体激光光源模块100b包括圆柱电极1131R、1131G、1131B、1132R、1132G、1132B来代替电极1031、1032，并使用壳体115、底板116及盖部117代替壳体105、底板106及盖部107。除此以外的结构与上述第1实施方式的半导体激光光源模块100相同，因此标注相同标号并省略说明。

本实施方式的半导体激光光源模块100b中，使用导电性构件且导热性构件、即金属构件作为壳体115、底板116及盖部117。金属构件可以选择各种材料，但更优选基于导热性的高低、加工的难易度以及材料成本等选择例如无氧铜板、铝板、钨铜(Cu-W)那样的合金。该情况下，也可以不在底板116与底座102的固接面上蒸镀金属薄膜，直接利用掩模图案等在固接范围内使焊接材料形成薄膜即可。

这些金属构件直接通过缝焊或激光焊接来直接固接，或者利用不含有会使LD裸片101劣化的环氧树脂等挥发性成分的焊接材料来接合。设置1131G、1131B、1132R、1132G、1132B(以下也统称为圆柱电极1131、1132)分别贯穿底板116。

长波通滤波器210R使波长比红色激光长的光通过，并将该波长以下的光反射。长波通滤波器210R相对于由半导体激光光源模块100a射出的红色激光的平行光倾斜45度来配置在基台410上，将红色激光反射来使其方向改变90度。

长波通滤波器210G使波长比绿色激光长的光通过，并将该波长以下的光反射。长波通滤波器210G相对于由半导体激光光源模块100a射出的绿色激光的平行光倾斜45度，并且配置成该绿色激光的反射位置与由长波通滤波器210R反射的红色激光的通过位置一致。由此，经长波通滤波器210G反射后的绿色激光与通过长波通滤波器210G的红色激光在同一条线上重合。

长波通滤波器210B使波长比蓝色激光长的光通过，并将该波长以下的光反射。长波通滤波器210B相对于由半导体激光光源模块100a射出的蓝色激光的平行光倾斜45度，并且配置成该蓝色激光的反射位置与由长波通滤波器210R反射的红色激光以及由长波通滤波器210G反射的绿色激光的通过位置一致。由此，经长波通滤波器210B反射的蓝色激光与绿色激光及红色激光在同一条线上重合，从激光光源装置1a输出位置上的平行光束。

这些长波通滤波器210都能利用粘合剂接合在底板116上。粘合剂例如使用UV固化型材料，通过在完成相对于半导体激光光源模块100b的位置关系的精密调整结束后照射UV光，从而准确且牢固地固定。

图7示出本实施方式的激光光源装置1b的剖面图。

图7(a)是沿xy平面切开得到的剖面图，图7(b)是沿包含图7(a)的蓝色光源裸片101B的剖面切开得到的xz面内剖面图。

底板116上分别单独设置有6个贯通孔，该贯通孔分别供圆柱电极1131、1132贯穿。这些贯通孔分别形成得比圆柱电极1131、1132粗，并被隔开，使得圆柱电极1131、1132不会与导电性构件即底板116接触而短路，并填充有绝缘部411R、412R、411G、412G、411B、412B(以下也统称为绝缘部411、412)。

绝缘部411、412使用玻璃材料，例如作为将圆柱电极1131、1132与贯通孔的间隙填满的密封剥离并通过熔融密封进行配置。

如上所述，本实施方式的半导体激光光源模块100b及激光光源装置1b中，使用在由绝缘构件构成的底座102上形成有LD裸片101的CoS作为半导体激光二极管，外壳构件中，至少形成供底座102固接的部分的底板116利用导电性构件形成，底座102利用不含有会使LD裸片101劣化的环氧树脂等成分的焊接材料固定于底板116的上表面(外壳的内表面侧)。

该情况下，也能从高密度排列配置的多个LD裸片101高效地向外壳外部进行散热，并且通过进行统一封装，从而能恰当地保护LD裸片101，实现长寿命，并且能从紧凑的模块输出能容易地进行合波的合适的多个波长的光。

此外，由与各LD裸片101相对应的圆柱电极1131、1132构成的电极对经由贯穿底板116而设置的贯通孔以跨越该外壳内部和外部的方式配置，该贯通孔将玻璃材料等不挥发性无机材料作为密封玻璃而被密封，并且利用该玻璃材料将底板116与电极对绝缘。因此，能产生金属构件的加工容易性，并将电极设置成合适的朝向，并且能在紧凑的模块中容易且恰当地维持绝缘性来使各LD裸片101工作。

另外，本发明不限于上述实施方式，能进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，举例说明了仅利用AlN、氧化铝(Al₂O₃)形成外壳的例子和仅利用金属构件来形成的例子，但也可以将两者进行组合。此外，无需所有外壳构件都采用高导热性材料，至少形成供LD裸片101、底座102固接的范围的部分，这里为底板106、116的一部分或全部(固接部)，使用高导热性材料来可靠地进行散热即可，其他部分、例如盖部107、117即使是不同的材质，只要是不挥发性无机材料等不会使导致LD裸片101的成分挥发，并且适当保持密封状态即可，散热性可以较低。

此外，上述实施方式中示出了排列RGB三色的LD裸片101的例子，但也可以包含其他颜色，也可以仅为双色。此外，所包含的颜色(波长)也可以包含红外线(IR)。

此外，上述实施方式中，一边用惰性气体或干燥气体进行冲洗一边进行密封处理，但也可以在惰性气体或干燥气体的气氛气体中进行密封处理。

此外，上述实施方式中，设置有电极对的表面不一定要与供LD裸片101、底座102固接的表面是同一面。此外，设置盖部107、117的表面也可以不与设置LD裸片101、底座102的表面相对。然而，通过使与设置LD裸片101、底座102的表面相对的面开放，从而能更容易地进行掩模图案的形成、焊接材料薄膜的形成以及加热等各处理。

此外，上述实施方式所示的对各部分接合时使用的、不会使LD裸片101劣化的无反应材料的例示不限于上述不含助焊剂的金属合金构成的焊接材料等。它们也可以部分或全部重复，也可以在所有部位上不同。

此外，上述实施方式中，使用紫外线(UV)固化型粘合剂将耦合透镜200、合波器300等固定于半导体激光光源模块100a，但也可以是其它材料。无论如何，由于半导体激光光源模块100a的外壳内部被密封，因此对于会使LD裸片101产生问题的挥发性成分等，能不受限地进行调整以及固接。

除此以外，上述实施方式所示的结构、构造、制造工序的具体细节能在不脱离本发明主旨的范围内进行适当变更。

标号说明

1、1b 激光光源装置

100、100a、100b 半导体激光光源模块

101B 蓝色光源裸片

101G 绿色光源裸片

101R 红色光源裸片

102R、102G、102B 底座

105、115 壳体

106、116 底板

107、117 盖部

108 窗部

411R、411G、411B、412R、412G、412B 绝缘部

200R、200G、200B 耦合透镜

210R、201G、201B 长波通滤波器

300 合波器

320R、320G、320B 波导

330 射出口

1031R、1031G，1031B、1032R、1032G、1032B 电极

1041R、1041G，1041B、1042R、1042G、1042B 键合引线

1131R、1131G，1131B、1132R、1132G、1132B 圆柱电极