半导体激光模块及其制造方法与流程

本发明涉及半导体激光模块及其制造方法，特别是涉及具有辅助支架的半导体激光模块及其制造方法。

背景技术：

近年来，以半导体激光作为激发光源，以稀土类添加光纤用作放大媒介的光纤激光的研究开发得到发展。作为这样的光纤激光的激发光源，例如使用由砷化镓(GaAs)系的材料构成的高输出的半导体激光二极管(LD)。近年来，光纤激光的高输出化得到发展，伴随于此，也强烈需要激光二极管的高输出化。例如，相对于一个激光二极管芯片而要求超过10W的输出，或根据情况要求接近20W的输出。

伴随着这样的激光二极管的高输出化，来自激光二极管的发热量也变大，激光二极管自身的发热而导致激光二极管的特性恶化逐渐成为问题。例如，若假定以15W输出时的激光二极管的电-光转换效率为60％，则从激光二极管也产生10W的热量。

一般情况下，激光二极管安装在被称为辅助支架的板材上，以与辅助支架成为一体的模块的形态使用。因此，为了避免由于伴随着上述的激光二极管的高输出化而产生的发热而使激光二极管的特性恶化的情况，需要导热率高且散热性高的辅助支架。

另外，若激光二极管的热膨胀系数与辅助支架的热膨胀系数之差较大，则有可能因将激光二极管安装于辅助支架时的热历程而产生应力，从而使激光二极管的特性恶化。因此，也谋求通过具有与激光二极管的热膨胀系数接近的热膨胀系数的材料来构成辅助支架。

一般情况下，在激光二极管的底面形成有与辅助支架连接的电极，向激光二极管的通电经由辅助支架来进行。因此，为了高效地获得较高的输出，不仅需要提高辅助支架的散热性，也需要降低辅助支架的电阻值。

这样，伴随着激光二极管的高输出化，安装有激光二极管的辅助支架谋求(1)高散热性、(2)与激光二极管接近的热膨胀系数、(3)电阻的减少。

然而，难以找到能够同时满足上述三个要求的材料。例如，一般若将作为散热性高的材料的陶瓷等用作辅助支架的材料，则能够实现高散热性，但陶瓷是绝缘体，从而导致辅助支架的电阻非常高。

另外，专利文献1公开有作为辅助支架的材料而使用硅(例如，参照段落[0024])。通过像这样使用硅从而能够降低辅助支架的电阻，但硅的导热率不太高为150W/mK，因此无法实现高散热性。

另外，专利文献2公开有作为在激光芯片的正下方配置的辅助支架的材料而使用CuW的实施方式(参照段落[0028]、[0029]、图7)。CuW电阻率较低，为10^-8Ωm，导热率比硅高，为170W/mK，而且热膨胀系数也与用作半导体激光二极管的材料的砷化镓的热膨胀系数(约5.9ppm/K)接近，约为6.5ppm/K，因此作为高输出半导体激光用的辅助支架的材料而广泛使用。然而，若成为超过20W的输出，则谋求具有比CuW高的散热性的材料。

该专利文献2公开有：为了提高辅助支架的散热性而将金刚石辅助支架、碳化硅(SiC)辅助支架等进行层叠的实施方式。然而，这些辅助支架电阻率高(例如为10^-4Ωm)，若经由这些辅助支架向激光二极管通电，则激光模块整体的电阻值变高，无法获得效率高的光输出。

另外，专利文献3公开有：作为辅助支架而使用气相生长金刚石、cBN(立方氮化硼)的实施方式(参照段落[0055]～[0057]、图7)。然而，气相生长金刚石和cBN均电阻率较高，对于由这些材料构成的辅助支架而言，与专利文献2的辅助支架同样，激光模块整体的电阻值变高，无法获得效率高的光输出。

专利文献1:日本特开2005-026333号公报

专利文献2:日本特开平11-307875号公报

专利文献3:日本特开平7-176820号公报

技术实现要素：

本发明是鉴于这样的现有技术的问题点而完成的，第一目的在于提供能够维持效率高的输出特性的半导体激光模块。

另外，本发明的第二目的在于提供能够以简单的工序制造能够维持效率高的输出特性的半导体激光模块的半导体激光模块的制造方法。

根据本发明的第一方式，提供通过兼顾电阻值的减少和散热性的提高而能够维持良好的输出特性的半导体激光模块。该半导体激光模块具备：散热器，其具有导电性；辅助支架，其配置于上述散热器的上方；半导体激光元件，其配置于上述辅助支架的上方；以及导电部，其与上述半导体激光元件以及上述散热器电连接，沿着上述辅助支架的表面延伸至上述散热器，并具有比上述辅助支架的电阻率低的电阻率。

这样，导电部的电阻率低于辅助支架的电阻率，因此供给至半导体激光元件的电流从散热器通过导电部向半导体激光元件流动。因此，不需要使辅助支架的电阻率低，也可以不使用电阻率低的材料。因此，能够着眼于高散热性而选择辅助支架的材料。通过像这样将散热性高的材料选择为辅助支架，从而由半导体激光元件产生的热经由辅助支架而传递至散热器，并由散热器散热。根据本发明，能够使半导体激光元件与散热器之间的电流的路径与热的路径分开，因此能够减少作为半导体激光模块整体的电阻值，能够维持效率高的输出特性。

另外，为了提高半导体激光元件的散热性，防止输出特性的恶化，优选上述辅助支架的导热率高于上述导电部的导热率。

也可以由从上述半导体激光元件沿着上述辅助支架的表面而延伸至上述散热器的上侧焊料层来形成上述导电部。在这种情况下，可以对上述辅助支架的上表面的缘部的至少一部分进行倒圆，也可以对该至少一部分进行倒角。

上述导电部包括：上侧焊料层，其与上述半导体激光元件电连接；下侧焊料层，其形成于上述辅助支架与上述散热器之间；以及镀层，其形成于上述辅助支架的至少侧面，将上述上侧焊料层与上述下侧焊料层电连接。。

或者，上述导电部也可以包括：上侧焊料层，其与上述半导体激光元件电连接；以及辅助导电层，其将上述上侧焊料层与上述散热器电连接。在这种情况下，优选上述辅助导电层的熔点低于上述上侧焊料层的熔点。

根据本发明的第二方式，提供能够以简单的工序制造能够维持效率高的输出特性的半导体激光模块的半导体激光模块的制造方法。该方法用于制造半导体激光模块，该半导体激光模块具备：具有导电性的散热器；配置于上述散热器的上方的辅助支架；以及配置于上述辅助支架的上方的半导体激光元件，上述半导体激光模块的制造方法的特征在于，以从上述半导体激光元件沿着上述辅助支架的表面延伸至上述散热器的方式形成具有比上述辅助支架的电阻率低的电阻率的导电部，从而将上述半导体激光元件与上述散热器电连接。

这样，由于使具有比辅助支架的电阻率低的电阻的导电部以从半导体激光元件沿着辅助支架的表面延伸至散热器的方式形成，所以供给至半导体激光元件的电流从散热器通过导电部向半导体激光元件流动。因此，也可以不需要使辅助支架的电阻率低，不使用电阻率低的材料。因此，能够着眼于高散热性来选择辅助支架的材料。通过像这样将散热性高的材料选择为辅助支架，从而由半导体激光元件产生的热经由辅助支架而传递至散热器，并由散热器散热。对于通过本发明制造的半导体激光模块而言，能够使半导体激光元件与散热器之间的电流的路径与热的路径分开，因此能够减少作为半导体激光模块整体的电阻值。因此，能够以简单的工序制造能够维持效率高的输出特性的半导体激光模块。

上述导电部的形成通过如下方式进行，即：在上述辅助支架上形成与上述半导体激光元件连接的上侧焊料层，对上述上侧焊料层加热，并将上述半导体激光元件相对于上述辅助支架进行按压，从而使因加热而熔融的上述上侧焊料层流至上述辅助支架的下端。在这种情况下，上述上侧焊料层的加热通过加热上述散热器来进行。另外，为了使上侧焊料层容易流下至辅助支架的下端，优选对上述辅助支架的上表面的缘部的至少一部分实施倒圆或者倒角。

上述导电部的形成通过如下方式进行，即：在上述散热器与上述辅助支架之间形成下侧焊料层，在上述辅助支架的至少侧面形成镀层，以使上述镀层与上述下侧焊料层电连接的方式将上述辅助支架配置在上述下侧焊料层上，形成与上述镀层和上述半导体激光元件电连接的上侧焊料层。。

或者，上述导电部的形成通过如下方式进行，即：在上述散热器与上述辅助支架之间形成下侧焊料层，将与上述半导体激光元件电连接的上侧焊料层形成在上述辅助支架上，形成将上述上侧焊料层与上述散热器电连接的辅助导电层。在这种情况下，优选上述辅助导电层的熔点低于上述上侧焊料层的熔点。

根据本发明，导电部的电阻率低于辅助支架的电阻率，因此供给至半导体激光元件的电流从散热器通过导电部向半导体激光元件流动。因此，也可以不需要使辅助支架的电阻率低，不使用电阻率低的材料。因此，能够着眼于高散热性而选择辅助支架的材料。通过像这样将散热性高的材料选择为辅助支架，从而由半导体激光元件产生的热经由辅助支架而传递至散热器，并由散热器散热。根据本发明，能够使半导体激光元件与散热器之间的电流的路径与热的路径分开，因此能够减少作为半导体激光模块整体的电阻值，能够维持效率高的输出特性。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的半导体激光模块的立体图。

图2是图1的半导体激光模块的剖视图。

图3是表示图2的半导体激光模块中的电流和热的路径的示意图。

图4A是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图4B是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图4C是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图4D是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图4E是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图4F是表示图1的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图5是示意性地示出本发明的第二实施方式的半导体激光模块的剖视图。

图6是示意性地示出本发明的第三实施方式的半导体激光模块的剖视图。

图7A是表示图6的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图7B是表示图6的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图7C是表示图6的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图7D是表示图6的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图8是示意性地示出本发明的第四实施方式的半导体激光模块的剖视图。

图9A是表示图8的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图9B是表示图8的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图9C是表示图8的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图9D是表示图8的半导体激光模块的制造工序的剖视图。

图10是示意性地示出本发明的其他的实施方式的半导体激光模块的立体图。

图11是示意性地示出比较例1以及比较例2的半导体激光模块的剖视图。

图12是表示在实施例1与比较例1的半导体激光模块流动的电流与其光输出的关系的图。

图13是表示在实施例1与比较例1的半导体激光模块流动的电流与动作电压的关系的图。

图14是表示在实施例1与比较例2的半导体激光模块流动的电流与其光输出的关系的图。

图15是表示在实施例1与比较例2的半导体激光模块流动的电流与动作电压的关系的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图15对本发明的半导体激光模块的实施方式详细地进行说明。此外，在图1～图15中，对相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。另外，在图1～图15中，有时会将各构成要素的比例尺、尺寸夸张地示出，有时会将一部分的构成要素省略。

图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的半导体激光模块1的立体图。如图1所示，本实施方式的半导体激光模块1具有：例如由铜等导热率高且具有导电性的材料构成的散热器10；配置在散热器10上的辅助支架20；安装在辅助支架20上的半导体激光元件(激光二极管)30；以及将半导体激光元件30与导线(未图示)连接且流动有来自半导体激光元件30的电流的焊线40。半导体激光元件30通过例如由砷化镓(GaAs)构成的高输出的半导体激光二极管构成。辅助支架20例如通过铜-金刚石复合材料(CuC)构成。该铜-金刚石复合材料是在Cu中分散金刚石块的材料，其热膨胀系数约为6.0ppm/K。此外，在本实施方式中，散热器10接地。

图2是图1的半导体激光模块1的剖视图。如图2所示，在辅助支架20与散热器10之间，形成有例如由Au-Sn焊料构成的下侧焊料层50。另外，在半导体激光元件30与辅助支架20之间，形成有例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层60。该上侧焊料层60从半导体激光元件30与辅助支架20之间沿着辅助支架20的表面延伸至散热器10的上表面11。换言之，上侧焊料层60形成为覆盖辅助支架20的上表面21以及侧面22。在半导体激光元件30的底面形成有电极(未图示)，通过上侧焊料层60将半导体激光元件30的电极与散热器10相互电连接。这样，本实施方式的上侧焊料层60构成从半导体激光元件30沿着辅助支架20的表面(上表面21以及侧面22)延伸至散热器10的导电部。此外，该导电部只要是与半导体激光元件30的电极电连接，则也可以不设置在半导体激光元件30与辅助支架20之间。

此处，辅助支架20以及上侧焊料层60的材料以辅助支架20的导热率高于上侧焊料层60的导热率且上侧焊料层60的电阻率低于辅助支架20的电阻率的方式来选择。在本实施方式中，如上述那样，作为辅助支架20的材料而使用铜-金刚石复合材料，作为上侧焊料层60的材料而使用Au-Sn焊料。

这样，上侧焊料层60的电阻率低于辅助支架20的电阻率，因此如图3所示，供给至半导体激光元件30的电流从散热器10通过上侧焊料层60向半导体激光元件30流动。因此，如上述那样，作为辅助支架20而能够使用导热率高的材料，不需要选择电阻率低的材料。例如，若导热率高则即使为电绝缘体也能够作为辅助支架20来使用。

这样，能够使辅助支架20的导热率比上侧焊料层60的导热率高，因此由半导体激光元件30产生的热经由辅助支架20而传递至散热器10，并由散热器10散热。因此，能够使半导体激光元件30与散热器10之间的电流的路径与热的路径分开，能够减少作为半导体激光模块1整体的电阻值，并且提高散热性。因此，能够防止半导体激光元件30的输出特性的恶化，能够维持效率高的输出特性。

接下来，参照图4A～图4F对这样的半导体激光模块1的制造方法进行说明。首先，如图4A所示，在散热器10的上表面11的规定的辅助支架区域蒸镀例如由Au-Sn焊料构成的下侧焊料层50。然后，如图4B所示，在散热器10上的下侧焊料层50上配置辅助支架20。

接下来，如图4C所示，在辅助支架20的上表面21的规定的元件区域蒸镀例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层60。此时的上侧焊料层60的厚度比图2所示的完成时的厚度厚。之后，如图4D所示，在该上侧焊料层60上配置半导体激光元件30。此时以使半导体激光元件30的底面的电极(未图示)与上侧焊料层60接触的方式配置半导体激光元件30。

接下来，如图4E所示，通过对散热器10进行加热从而对下侧焊料层50加热，并且经由辅助支架20来对上侧焊料层60加热。通过该加热使下侧焊料层50以及上侧焊料层60熔融。此时，将半导体激光元件30相对于辅助支架20进行按压，通过下侧焊料层50将辅助支架20固定于散热器10，通过上侧焊料层60将半导体激光元件30固定于辅助支架20。

此处，若将半导体激光元件30相对于辅助支架20进行按压，则如图4F所示，熔融的上侧焊料层60向周围扩散，沿着辅助支架20的表面(上表面21以及侧面22)而流下。最终，熔融的上侧焊料层60流下至辅助支架20的下端，即散热器10的上表面11。通过该流下的上侧焊料层60，形成从半导体激光元件30沿着辅助支架20的表面(上表面21以及侧面22)延伸至散热器10的导电部。由此，图1所示那样的半导体激光模块1制造完成。

在图4A～图4F所示的例子中，通过同时加热下侧焊料层50与上侧焊料层60，从而同时进行半导体激光元件30相对于辅助支架20的固定、以及辅助支架20相对于散热器10的固定，但也可以在将辅助支架20固定于散热器10后，将半导体激光元件30固定于辅助支架20。

或者，也可以在将半导体激光元件30固定于辅助支架20后，将它们固定于散热器10。这种情况下，首先，将半导体激光元件30配置于蒸镀在辅助支架20上的上侧焊料层60上，并对上侧焊料层60进行加热而使其熔融。将半导体激光元件30相对于辅助支架20进行按压，使熔融的上侧焊料层60沿着辅助支架20的表面(上表面21以及侧面22)而流至辅助支架20的下端，以该状态将半导体激光元件30与辅助支架20固定。之后，将辅助支架20以及半导体激光元件30配置于蒸镀在散热器10上的下侧焊料层50上，通过加热下侧焊料层50而将散热器10与辅助支架20固定。这种情况下，优选下侧焊料层50的熔点低于上侧焊料层60的熔点。

图5是示意性地示出本发明的第二实施方式的半导体激光模块101的剖视图。在本实施方式中，对辅助支架20的上表面21的缘部23进行倒圆。这样，通过对辅助支架20的上表面21的缘部23进行倒圆，在辅助支架20上熔融的焊料层容易从上表面21流下至侧面22，因此通过上侧焊料层60形成导电部变得更容易。此外，图5中，示出辅助支架20的上表面21的缘部23的整体被倒圆的情况，但也可以对辅助支架20的上表面21的缘部23的至少一部分进行倒圆。另外，对辅助支架20的上表面21的缘部23的至少一部分进行倒角也能够获得相同的效果。

图6是示意性地示出本发明的第三实施方式的半导体激光模块201的剖视图。如图6所示，本实施方式的半导体激光模块201具有例如由铜-金刚石复合材料构成的辅助支架220。在该辅助支架220的上表面以及侧面实施例如镀Ni/Au，形成镀层221。

在半导体激光元件30与辅助支架220之间，形成有例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层260。与第一实施方式的上侧焊料层60不同，该上侧焊料层260仅形成在辅助支架220的上表面，未延伸至散热器10的上表面11。

上侧焊料层260与辅助支架220的镀层221电连接，辅助支架220的镀层221与形成在散热器10上的下侧焊料层50电连接。因此，本实施方式的上侧焊料层260、辅助支架220的镀层221以及下侧焊料层50构成从半导体激光元件30沿着辅助支架220的表面延伸至散热器10的导电部。辅助支架220的材料以及构成导电部的材料以使辅助支架220的导热率高于导电部的导热率且导电部的电阻率低于辅助支架220的电阻率的方式选择。

通过这样的结构，供给至半导体激光元件30的电流从散热器10通过下侧焊料层50、镀层221以及上侧焊料层260向半导体激光元件30流动，由半导体激光元件30产生的热经由辅助支架220而传递至散热器10，并由散热器10散热。这样，能够使半导体激光元件30与散热器10之间的电流的路径与热的路径分开，因此能够减少作为半导体激光模块201整体的电阻值，并且提高散热性。因此，能够防止半导体激光元件30的输出特性的恶化，从而能够维持良好的输出特性。此外，只要镀层221的厚度为5μm左右便能够期待充分的效果，但镀层221的厚度也可以为5μm以下。

在上述的实施方式中，对在辅助支架220的上表面和侧面形成镀层221的例子进行了说明，但也可以在辅助支架220的底面也实施相同的镀敷。另外，只要镀层221分别与上侧焊料层260以及下侧焊料层50电连接，也可以仅在辅助支架220的侧面形成镀层221。

在制造这样的半导体激光模块201时，首先，如图7A所示，在散热器10的上表面11的规定的辅助支架区域蒸镀例如由Au-Sn焊料构成的下侧焊料层50。然后，如图7B所示，将在上表面以及侧面形成有镀层221的辅助支架220配置在散热器10的辅助支架区域上的下侧焊料层50上。此时，以使镀层221与下侧焊料层50电连接的方式将辅助支架220配置在下侧焊料层50上。

接下来，如图7C所示，在辅助支架220的上表面的规定的元件区域蒸镀例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层260。此时，以使上侧焊料层260与镀层221以及半导体激光元件30电连接的方式形成上侧焊料层260。之后，如图7D所示，在上侧焊料层260上配置半导体激光元件30。此时以使半导体激光元件30的底面的电极(未图示)与上侧焊料层260接触的方式配置半导体激光元件30。

另外，通过加热散热器10而对下侧焊料层50进行加热，并且经由辅助支架220而对上侧焊料层260进行加热。由此，通过下侧焊料层50将辅助支架220固定于散热器10，通过上侧焊料层260将半导体激光元件30固定于辅助支架20。这样，图6所示那样的半导体激光模块201制造完成。

图8是示意性地示出本发明的第四实施方式的半导体激光模块301的剖视图。如图8所示，本实施方式的半导体激光模块301具有：例如由铜等导热率高且具有导电性的材料构成的散热器10；配置在散热器10上的辅助支架320；以及安装在辅助支架320上的半导体激光元件30。辅助支架320例如由铜-金刚石复合材料构成。

在辅助支架320与散热器10之间，形成有例如由Au-Sn焊料构成的下侧焊料层50。另外，在半导体激光元件30与辅助支架320之间，形成有例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层360。该上侧焊料层360仅形成在辅助支架320的上表面，未延伸至散热器10的上表面11。

另外，以覆盖辅助支架320的侧面322的方式形成辅助导电层370。例如，该辅助导电层370能够由比下侧焊料层50以及上侧焊料层360熔点低的焊料例如Sn-Ag-Cu焊料构成。此外，形成该辅助导电层370的方法不局限于通过Sn-Ag-Cu焊料，也可以通过银糊料的涂覆或In系的焊料而形成辅助导电层370。

辅助导电层370与上侧焊料层360以及散热器10电连接。因此，本实施方式的上侧焊料层360以及辅助导电层370构成从半导体激光元件30沿着辅助支架320的表面延伸至散热器10的导电部。构成辅助支架320以及导电部的材料以使辅助支架320的导热率高于导电部的导热率且导电部的电阻率低于辅助支架320的电阻率的方式来选择。

通过这样的结构，供给至半导体激光元件30的电流从散热器10通过辅助导电层370以及上侧焊料层360向半导体激光元件30流动，由半导体激光元件30产生的热经由辅助支架320而传递至散热器10，并由散热器10散热。这样，能够使半导体激光元件30与散热器10之间的电流的路径与热的路径分开，因此能够减少作为半导体激光模块301整体的电阻值，并且能够提高散热性。因此，能够防止半导体激光元件30的输出特性的恶化，从而能够维持效率高的输出特性。

在制造这样的半导体激光模块301时，首先，如图9A所示，在散热器10的上表面11的规定的辅助支架区域蒸镀例如由Au-Sn焊料构成的下侧焊料层50。然后，如图9B所示，将辅助支架320配置在散热器10的辅助支架区域上的下侧焊料层50上。

接下来，如图9C所示，在辅助支架320的上表面的规定的元件区域蒸镀了例如由Au-Sn焊料构成的上侧焊料层360之后，如图9D所示，在该上侧焊料层360上配置半导体激光元件30。此时以使半导体激光元件30的底面的电极(未图示)与上侧焊料层360接触的方式配置半导体激光元件30。

另外，通过加热散热器10从而对下侧焊料层50进行加热，并且经由辅助支架320而对上侧焊料层360进行加热。由此，通过下侧焊料层50将辅助支架320固定于散热器10，通过上侧焊料层360将半导体激光元件30固定于辅助支架20。

之后，以使上侧焊料层360与散热器10电连接的方式在辅助支架320的侧面322形成辅助导电层370。该辅助导电层370例如由比下侧焊料层50以及上侧焊料层360熔点低的焊料例如Sn-Ag-Cu焊料形成。这样，使用比下侧焊料层50以及上侧焊料层360熔点低的焊料是为了避免下侧焊料层50以及上侧焊料层360再次熔融。这样，图8所示那样的半导体激光模块301制造完成。

在上述的实施方式中，对电流从散热器10向半导体激光元件30流动的情况进行了说明，但电流所流动的方向也可以相反。即，也可以构成为：从焊线40(参照图1)向半导体激光元件30供给电流，电流从半导体激光元件30通过导电部向散热器10流动。

上述的实施方式的半导体激光模块包括单一的半导体激光元件30，但本发明也能够在包括多个半导体激光元件的半导体激光模块中应用。例如，图10是示意性地示出包括多个半导体激光元件430的半导体激光模块401的立体图，本发明也能够在图10所示那样的半导体激光模块401中应用。在图10所示的半导体激光模块401中，在辅助支架20的上方配置有激光二极管棒432。该激光二极管棒432包括沿着水平方向以恒定间隔配置的多个半导体激光元件430。这样的半导体激光模块401包括多个半导体激光元件430，因此能够实现比上述的第一至第四实施方式的半导体激光模块高的输出。

具备这样的激光二极管棒432的半导体激光模块401为高输出，因此其发热量也非常大。若辅助支架20不具有充分的散热性，则由于辅助支架20的热膨胀系数与激光二极管棒432的热膨胀系数之差而在使用时使激光二极管棒432挠曲，从而导致来自多个半导体激光元件430的射出点的高度变化。在将半导体激光模块401应用于激光加工装置等的情况下，利用透镜等光学部件使从半导体激光元件430射出的光聚光而使用，但若射出点的高度变化，则导致用于聚光的光学系统的调整非常困难。根据图10所示的结构，能够通过导电部(上侧焊料层60)而减少半导体激光模块401整体的电阻，并且能够通过与构成半导体激光元件430的砷化镓(GaAs)热膨胀系数之差几乎不存在的铜-金刚石复合材料来构成辅助支架20，因此能够使因热膨胀而产生的变形较小，能够使从多个半导体激光元件430开始的射出点的位置的偏差成为最小限。

实施例1

作为实施例1，准备了图2所示的构造的半导体激光模块。作为散热器10而使用由铜构成的散热器，作为辅助支架20而使用由铜-金刚石复合材料构成的辅助支架。作为半导体激光元件30，使用由砷化镓(GaAs)构成的半导体激光二极管。作为下侧焊料层50以及上侧焊料层60而使用了Au-Sn焊料。

作为比较例1以及比较例2，准备图11所示的构造的半导体激光模块。任一个比较例均与实施例1同样，作为散热器510而使用由铜构成的散热器，作为半导体激光元件530而使用由砷化镓(GaAs)构成的半导体激光二极管。另外，作为将辅助支架520固定于散热器510的焊料层550以及将半导体激光元件530固定于辅助支架520的焊料层560而使用Au-Sn焊料。在比较例1中，作为辅助支架520而使用由CuW构成的辅助支架，在比较例2中，与实施例1同样，使用由铜-金刚石复合材料构成的辅助支架。在比较例1以及比较例2中，未设置如图2所示那样延伸至散热器10的上侧焊料层60，供给至半导体激光元件530的电流从散热器510通过辅助支架520而供给至半导体激光元件530。

使实施例1、比较例1以及比较例2的半导体激光模块工作，对在半导体激光元件流动的电流与其光输出以及动作电压进行了测定。图12是表示在实施例1和比较例1的半导体激光元件流动的电流与其光输出的关系的图，图13是表示在实施例1和比较例1的半导体激光元件流动的电流与动作电压的关系的图。图14是表示在实施例1和比较例2的半导体激光元件流动的电流与其光输出的关系的图，图15是表示在实施例1和比较例2的半导体激光元件流动的电流与动作电压的关系的图。

如图12所示，对于在半导体激光元件流动的电流超过15A的区域而言，在流过了相同的电流的情况下，比较例1的半导体激光模块的光输出低于实施例1的半导体激光模块的光输出。这认为是由于：在比较例1中，电流在由比实施例1的上侧焊料层60的电阻率高的CuW构成的辅助支架520中流动，从而辅助支架520发热，其结果是，半导体激光元件的温度上升。对于实施例1的半导体激光模块而言，即使电流超过15A，光输出也未降低，这显示出实施例1的半导体激光模块的散热性高于比较例1的半导体激光模块。

作为实施例1的半导体激光模块的辅助支架而使用的铜-金刚石复合材料的电阻率为10^-4Ωm，尽管比作为比较例1的半导体激光模块的辅助支架而使用的CuW的电阻率高，但如图13所示，实施例1的半导体激光模块动作电压与比较例1的半导体激光模块的动作电压几乎相同。即，可认为是：实施例1的半导体激光模块尽管作为辅助支架而使用铜-金刚石复合材料，但能够将作为模块整体的电阻值维持为与比较例1的电阻值相等。这显示出：经由基于上侧焊料层60的导电部而向半导体激光元件30的通电能够高效进行。

另外，在比较例2中，作为辅助支架而使用与实施例1相同的铜-金刚石复合材料，但如图14所示，在流动有相同的电流的情况下，比较例2的半导体激光模块的光输出低于实施例1的半导体激光模块的光输出。这认为是由于：在比较例2中，电流在由比实施例1的上侧焊料层60的电阻率高的铜-金刚石复合材料构成的辅助支架520中流动，从而使辅助支架520发热，其结果是，半导体激光元件的温度上升。另外，如图15所示，可认为是：实施例1的半导体激光模块的动作电压低于比较例2的半导体激光模块的光输出，从而能够减少作为模块整体的电阻值。这显示出：经由包括上侧焊料层60的导电部而向半导体激光元件30的通电能够高效进行。

如以上所述那样，可知：在实施例1的半导体激光模块中，能够兼顾电阻值的减少和散热性的提高，由此能够维持效率高的输出特性。

至此为止对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，当然也可以在其技术思想的范围内以各种不同方式加以实施。

工业上的利用可能性

本发明能够适于在具有辅助支架的半导体激光模块中应用。

附图标记说明

1...半导体激光模块；10...散热器；20...辅助支架；23...缘部；30...半导体激光元件；40...焊线；50...下侧焊料层；60...上侧焊料层；101...半导体激光模块；201...半导体激光模块；220...辅助支架；221...镀层；260...上侧焊料层；301...半导体激光模块；320...辅助支架；360...上侧焊料层；370...辅助导电层；401...半导体激光模块；430...半导体激光元件；432...激光二极管棒。