专利名称：半导体激光器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体激光器以及该半导体激光器的制造方法。本发明尤其涉及尺寸可被减小且具有高可靠性的半导体激光器，以及这种半导体激光器的制造方法。
背景技术：
已知用在光盘驱动装置及类似物中的传统半导体激光器。例如，日本专利公开出版物No.7-142813所公开的半导体激光器具有连接并固定在设有激光元件的基件上的盖件，以便覆盖所述激光元件。
对于紧凑型光盘驱动装置的需求也要求半导体激光器的尺寸被减小。
当半导体激光器被组合在光盘驱动装置中时，必须以高的精度确定半导体激光器的位置。使用位于盖件外部且在基件平面处的区域作为参考面对半导体激光器进行定位，其中所述盖件连接至所述基件。随着半导体激光器的尺寸变小，能用作参考面的区域的面积也变小。因此，在将半导体激光器组装在光盘驱动装置中时，很难保持半导体激光器的高位置精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体激光器，其尺寸被减小并且允许将位置精度保持在较高的水平，以及提供这种半导体激光器的制造方法。
根据本发明的一方面，半导体激光器包括基件和盖件。所述基件包括具有参考面的主单元以及位于主单元的参考面上用来安装激光元件的元件安装单元。盖件设置在基件的参考面上，用来覆盖元件安装单元。盖件在面对元件安装单元的侧壁处形成有孔。通过将盖件侧壁的内周边处的孔附近的区域固定地连接至元件安装单元的外周面，而使盖件和基件被固定。
通过将盖件侧壁中形成孔的部分固定地连接至基件中元件安装单元的外周面，可以建立盖件与基件之间的固定。因而，无需在基件的参考面与盖件的边缘面之间建立连接固定，其中所述盖件的边缘面与参考面形成接触。因此，不必在盖件的边缘面处形成用来固定的突出(凸缘)。当想要减小半导体激光器的尺寸时，也能确保位于盖件边缘面的外侧处的基件参考面的足够的面积。结果，当半导体激光器的尺寸被减小时，利用位于盖件的边缘面外侧处的区域，可将半导体激光器定位在基件的参考面处。
在上述半导体激光器中，在盖件的侧壁上可以形成至少两个孔(多个孔)。两个或多个孔可以相对于彼此以相等的间隔围绕沿着将盖件连接至基件的方向的盖件的中心轴线而形成。
在这种情况下，便于形成于盖件的侧壁上的多个孔中的一个孔与基件的元件安装件的外周面之间的定位。
当由基件的元件安装单元的外周面的各个端点围绕基件的参考面的中心点形成的张开角为180°(即平角)时，通过将盖件设置为覆盖元件安装单元，多个孔中的至少一个孔将总是面对元件安装单元的外周面布置。因此，可以实施盖件与基件的元件安装单元之间的连接，而无需特别注意盖件相对于盖件的中心轴线的转动角度。
在本方面的半导体激光器中，盖件可以具有圆柱形结构。盖件可以被设置在基件的参考面上，以便沿盖件延伸方向的中心轴线(或者沿将盖件连接至基件的方向上的盖件的中心轴线)的方向与大致垂直于基件的主单元的参考面的方向近似平行。
通过围绕盖件的中心轴线转动圆柱形盖件，在盖件侧壁上的孔可容易地被设置在面对基件的元件安装单元的外周面的位置处。
当n个孔形成在本方面的半导体激光器中的盖件的侧壁上时，在面对所述盖件侧壁的所述元件安装单元的外周面处的各个端点沿所述参考面方向围绕所述主单元的参考面的中心形成的张开角可以为至少360°/n。
由此，当盖件设置为覆盖元件安装单元时，n个孔中的至少一个孔将总是面对元件安装单元的外周面。因此，盖件可以连接至基件，而无需特别注意盖件围绕中心轴线的转动角度。
由于孔中的至少一个孔总是设置在面对元件安装单元的外周面的位置处(与外周面重叠)，因此可容易地在元件安装单元的外周面与形成在盖件上的孔附近的壁区域之间建立连接固定(例如，可以通过激光焊接容易地建立固定)。
在上述半导体激光器中，形成在盖件侧壁上的孔的数量n可以是2，元件安装单元的张开角可以大致为180°。
由于形成在盖件上的孔的数量极少，因此便于制造盖件。并且，当盖件放置在元件安装单元上方时，可使盖件的孔面对元件安装单元的外周面。
在上述半导体激光器中，形成在盖件侧壁上的孔的数量n可以是6，元件安装单元的张开角可以是大约60°或更多。
通过将元件安装单元的张开角设置为大约60°，可以容易地将基件的结构(例如，电连接至激光元件的诸如引线销等导体)设置在安装在元件安装单元上的激光元件的旁边。优选形成在盖件上的6个孔相对于彼此以相等的间隔围绕盖件的中心轴线设置。当盖件设置在元件安装单元上时，盖件的孔可以可靠地设置在面对元件安装单元的外周面的位置处。因此，通过孔部分利用激光焊接或类似方法可容易地将盖件和元件安装单元固定在一起。
在上述激光器中，通过将盖件侧壁的内周侧上的孔附近的部分通过激光焊接固定地连接至元件安装单元的外周面，可以建立盖件与基件之间的固定。
通过将激光束引至盖件的与所述孔对应的区域，即使在盖件的侧壁与元件安装单元的外周面平面接触的情况下，也能容易地将盖件和元件安装单元焊接和固定在一起。
在上述半导体激光器中，通过电阻焊接可以固定地连接面对参考面的盖件的边缘面与主单元的参考面之间的接合处。
这样确保盖件与基件之间的连接固定。
本发明的半导体激光器的制造方法包括步骤制备基件、制备盖件以及激光焊接盖件与元件安装单元之间的接触部分。在制备基件的步骤中，制备如下的基件，所述基件包括具有参考面的主单元、位于主单元的参考面上且用来安装激光元件的元件安装单元。在盖件制备步骤中，制备如下的盖件，所述盖件可覆盖元件安装单元，所述盖件具有形成在面对元件安装单元的外周面的侧壁上的孔。在焊接接触部分的步骤中，在所述盖件被设置为覆盖位于所述基件的参考面上的所述元件安装单元，从而使形成所述孔的侧壁的内周面与所述元件安装单元的外周面接触的状态下，通过所述孔将激光束引向所述盖件与所述元件安装单元之间的接触部分，以对所述接触部分进行激光焊接。
由此，本发明的半导体激光器可以被容易地制造。
在本发明的半导体激光器的制造方法中，半导体激光器包括基件和盖件。所述基件包括具有参考面的主单元、位于主单元的参考面上且用来安装激光元件的元件安装单元。盖件设置在基件的参考面上，以便覆盖元件安装单元。孔形成在面对元件安装单元的盖件的侧壁上。通过将盖件侧壁内周侧的孔附近的部分固定地连接至元件安装单元的外周面，使盖件和基件固定在一起。该半导体激光器的制造方法包括步骤制备用于盖件的材料、在材料中形成孔、通过冲压加工形成有孔的材料来形成盖件。
这样，可以容易地获得构成半导体激光器的盖件。
结合附图，通过以下对本发明的详细描述，本发明的前述以及其他目的、特征、方面和优点将变得更加清楚，其中图1是根据本发明第一实施例的半导体激光器的透视示意图；图2是图1中半导体激光器的分解示意图；图3是描述图1中半导体激光器的制造方法的流程图；图4是描述图3的盖件制备步骤的流程图；图5是描述图4的材料制备步骤的示意图；图6是描述图4的孔形成步骤的示意图；图7是描述图4的冲压步骤的示意图；
图8是通过图3的盖件制备步骤而获得的盖件的透视示意图；图9是描述图3的激光焊接步骤的示意图；图10是图1和2中半导体激光器的变更实施方式的分解示意图；图11是根据本发明第二实施例的半导体激光器的透视示意图；图12是图11中半导体激光器的分解示意图；图13是描述图12所示散热平台的结构的示意图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同或对应的元件具有相同的被配给的参考标号，并且将不再重复对它们的描述。
第一实施例下面将参考图1和2描述根据本发明第一实施例的半导体激光器。
参考图1和2，半导体激光器1包括作为基件的芯柱(stem)3；设置在散热平台5处的激光元件10，其中所述散热平台5连接至芯柱3的参考面7；以及盖件2，所述盖件2设置为围绕被确定为元件安装单元的散热平台5和激光元件10。具有参考面7的主单元4和散热平台5构成芯柱3。三根引线6设置在芯柱3的主单元4处。具体来说，两个引线6从参考面7一侧穿过主单元4到达与参考面7相对的后侧。第三引线设置在主单元4的后侧处。该第三引线6电连接至主单元4的参考面7。在芯柱3的主单元4的侧壁处形成定位凹槽11a-11c。参考面7在平面内是圆形的。
设置在主单元4的参考面7上的散热平台5具有180°的张开角θ。换言之，其上安装有激光元件10并且位于散热平台5上的元件设置平面18大致为平直平面，当从盖件2侧看时散热平台5具有半圆形形状。安装在散热平台5的元件设置平面18上的激光元件10通过连接线9电连接至引线末端8。连接线9由诸如金等导体形成。
芯柱3的参考面7具有例如3.3mm的外径D。当盖件2被设置在芯柱3的参考面7上时，盖件2的最外边缘14与定位凹槽11c的底部之间的距离W1例如是0.1mm。请注意，当盖件2被设置在芯柱3的参考面7上时，需要在盖件2的最外边缘与定位凹槽11c之间留些距离(即，盖件的最外边缘14与定位凹槽11c底部之间的距离W1)。这是因为，在半导体激光器1与光盘拾取装置的组装过程中，参考面7将用作参考面用来定位激光器。
在调整半导体激光器1的转动位置时也需要上述区域(参考面7的位于盖件的最外边缘14与定位凹槽11c的底部之间的外部边际区域)。因此，优选距离W1设置为大约0.3mm。该距离W1大致等于具有直径D大约为5.6mm的芯柱3的参考面7的半导体激光器的距离W1。由此，即使半导体激光器具有相对较小的直径D，也能增加作为参考面用来定位半导体激光器的区域(上述外部边际区域)的面积。这样，与传统的直径为大约5.6mm的半导体激光器的情况一样，在将半导体激光器1组装在光盘拾取器的过程中可容易地调整半导体激光器1的转动位置。
如果在盖件2连接至芯柱3时盖件2的最外边缘与定位凹槽11c的底部之间的距离(边际)W1为大约0.3mm，那么能以与直径大约为5.6mm的传统半导体激光器的定位精度相类似的定位精度连接芯柱3和盖件2。这样，即使盖件2和芯柱3的尺寸发生一些变化，也能容易地在芯柱3与盖件2之间建立连接。
激光束输出孔15形成在盖件2的底部平面(与盖件2的边缘面相对的平面)处。并且，孔16a和16b形成在盖件2的侧壁处。孔16a和16b围绕盖件2的中心轴线(圆柱体轴线)相对彼此以大致相等的间隔形成。
概述本发明的半导体激光器的特有特征，半导体激光器1包括确定为基件的芯柱3和盖件2。芯柱3包括具有参考面7的主单元4以及确定为元件安装单元的散热平台5，所述散热平台5位于主单元4的参考面上，用来安装激光元件10。盖件2设置在芯柱3的参考面7上，用来覆盖散热平台5。在盖件2中，孔16b形成在面对散热平台5的侧壁处。在盖件2侧壁的内周侧处邻近孔16b的部分固定地连接至散热平台5的外周面27，从而在盖件2与芯柱3之间建立固定。
通过将盖件2的在侧壁处且邻近孔16b的部分固定地连接至芯柱3的散热平台5的外周面27，可以在盖件2与芯柱3之间建立固定。因此，不需要通过电阻焊或类似方法在芯柱3的参考面7和接触参考面7的盖件2的边缘面之间建立连接固定。这样就无需在盖件2的边缘面处形成用于连接固定的突出(凸缘)。在半导体激光器1的尺寸被减小时，能够确保位于盖件2边缘的外侧的芯柱3的参考面7的足够的面积。结果，在半导体激光器1的尺寸减小时，能够利用芯柱3中比盖件2的边缘更靠外的参考面7的区域，定位半导体激光器1。
在半导体激光器1中，两个孔16a和16b形成在盖件2的侧壁处。然而，可以形成两个或更多个孔。当沿着将盖件2连接至芯柱3的方向(图2中箭头26所示的方向)从盖件2的中心轴线(圆柱体轴线)看时，所述两个或多个孔相对于彼此以相等的间隔形成。
这样提供的好处是，形成在盖件2的侧壁处的所述孔中的一个孔可相对于芯柱3的散热平台5的外周面27容易地定位。
当由芯柱3的散热平台5中的外周面27上的各个端点(即，投影在参考面7上的线段28)围绕芯柱3的参考面7的中心形成的角度为180°时，如图2所示，设置盖件2以使它覆盖散热平台5将会使得多个孔中的至少一个孔(在图2中，两个孔16a和16b中的孔16b)面对散热平台5的外周面27定位。因此，可以在盖件2与芯柱3的散热平台5之间实施连接，而不必特别注意盖件2相对于盖件2的中心轴线的转动角度。
即使在由于通过粘合剂或类似物将光学元件连接至盖件2而使激光束输出孔15堵塞的情况下，在盖件2侧壁处的孔16a和16b的形成也允许通过粘合剂引入盖件2内部的水蒸汽或类似物从孔16a和16b中的一个孔(不被散热平台5的外周面27阻塞的孔)排至盖件2的外部。因此，能够减少由于上述水蒸汽在盖件2内部产生的冷凝而引起光学元件透射比降低的可能性。此外，能减少由于冷凝而在激光元件10通电期间短路的可能性。
形成在盖件2侧壁处的孔的数量可以是一个。请注意，如果一个孔面对散热平台5的外周面27定位，那么在盖件2侧壁的内周面与散热平台5的外周面27接触的情况下，在盖件2侧壁处的所述孔将被散热平台5的外周面堵塞。在这种状态下，将很难通过孔将盖件2中的水蒸汽排至外部。
因此，在只形成一个孔的情况下，优选防止孔完全被散热平台5阻塞。(例如，采取诸如增加孔尺寸等措施，以便盖件2中的孔只有一部分与散热平台5的外周面27重叠。)然而，盖件2的转动的方向性将被影响。
考虑到上述情况，优选围绕盖件2的中心轴线(圆柱体轴线)相对于彼此以相等的间隔形成两个孔16a和16b，如图1和2所示，或三个或者更多的孔(多个孔)。即使多个孔中的一个孔(例如孔16b)被散热平台5的外周面27阻塞(例如，在盖件2的处于孔16b附近的侧壁部分通过激光焊接或类似方法固定地连接至外周面27的情况下，稍后将要描述)，另一个孔(例如孔16a)将总是位于不被散热平台5阻塞的位置处。由此，盖件2中的水蒸汽能通过孔16a容易地扩散至盖件2的外部。换言之，将盖件2固定地连接至芯柱3的操作可容易地进行，而不会削弱将盖件2中的水蒸汽或类似物排至外部的效果并且不必考虑盖件的方向性。
在本实施例的半导体激光器中，通过利用激光焊接将盖件2侧壁的内周侧的邻近孔16b的部分固定地连接至散热平台5的外周边平台27，可在盖件2与芯柱3之间建立固定。即使在盖件2的侧壁与散热平台5的外周面27平面接触的情况下，通过经由孔16b将激光束引至连接区域，可在盖件2的处于孔16b处的内壁部分与散热平台5的外周面27之间的连接区域处将盖件2容易地焊至散热平台5。
下面将参考图3-9描述图1和2的半导体激光器的制造方法。
如图3所示，图1的半导体激光器的制造方法包括盖件制备步骤(S100)，制备其上安装有半导体激光元件的芯柱的步骤(S200)，以及激光焊接步骤(S300)。在盖件制备步骤(S100)中，首先执行材料制备步骤(S110)，如图4所示。
在该材料制备步骤(S110)中，制备对应盖件2(参考图1)的材料20，如图5所示。材料20的结构形成为与将被制造的盖件2的形状一致。这里，材料20是片状材料，在平面内具有盘形形状。
在盖件制备步骤(S100)中(参考图3)，实施形成孔的步骤(S120)，如图4所示。在形成孔的该步骤(S120)中，盖件2的激光束输出孔15(参考图2)以及对应在盖件2侧壁处的各个形成孔的孔16a和16b形成在材料20中。例如，使用冲模和冲头通过冲孔将对应孔15、16a和16b的各个部分从材料20上去除来形成孔15、16a和16b。
在盖件制备步骤(S100)中(参考图3)，执行冲压步骤(S130)。在冲压步骤(S130)中，图6所示材料20设置在冲模21与冲头22之间，其中所述冲模21形成在平面内为圆形的凹入23，而所述冲头22的尺寸设定为可插入凹入23中。通过使冲头22沿箭头24所示方向相对地移向冲模21，使材料20变形以具有与冲模21的凹入23一致的构造(即，杯子的形状)。然后，冲头22沿与箭头24的方向相反的方向移离冲模21，从而使冲头22退出凹入23。通过这样的步骤，可以获得如图8所示的盖件2。这样，完成了盖件制备步骤(S100)(参考图3)。接着冲压步骤(S130)，用于处理盖件2的将与芯柱3接触的边缘面的附加步骤可能被实施，以确保盖件2的边缘面的平整性。例如通过机械加工或类似方法能够执行所述附加步骤。
接着将执行图3中的芯柱制备步骤(S200)，其中所述芯柱安装有半导体激光元件。具体来说，激光元件10(参考图2)固定在单独制备的芯柱3(参考图2)的散热平台5(参考图2)中元件设置平面18的预定位置处，并且激光元件10的电极通过由导线或类似物形成的连接线9电连接至引线末端8(参考图2)。
接着执行图3中的激光焊接步骤(S300)。具体来说，盖件2设置在芯柱3的参考面7上，其中所述参考面7经历激光元件10的安装以及预定连接线9的布置。盖件2被设置为覆盖芯柱3的散热平台5，从而盖件2侧壁处的两个孔16a和16b中的一个孔(具体来说是孔16b)与散热平台5的外周侧壁重叠。接着，如箭头25所示激光束被引至孔16b，而孔16b以与散热平台5的外周面重叠的方式定位。这样，在激光束的作用下孔16b内壁的一部分(盖件2的处于孔16b附近的侧壁)和散热平台5外周面的与孔16b面对的一部分熔化，然后被硬化，由此使散热平台5的外周面的所述部分与盖件2的侧壁的所述部分激光焊接在一起。结果，在盖件2与芯柱3之间建立连接固定。
由此，不再需要象传统的情况一样通过电阻焊接在盖件2与芯柱3之间建立连接。因此，不需要在盖件2中位于盖件2与芯柱3的参考面7之间的连接区域处形成突出(凸缘)。这样提供的优点是，盖件2的最外边缘与位于芯柱3的参考面7(参考图2)的外周边处的定位凹槽11c(参考图2)的底部之间的距离W1(参考图2)可被增加。
这样，可以获得图1的半导体激光器。
概述本发明的半导体激光器的制造方法的特有特征，根据本发明的半导体激光器的制造方法包括制备芯柱的步骤(S200)，其作为制备基件的步骤，其中半导体激光元件安装在所述芯柱上；制备盖件的步骤(S100)；以及激光焊接步骤，作为对盖件与元件安装单元之间的接触区域激光焊接的步骤。在制备芯柱的步骤(S200)中，具有参考面7和散热平台5的主单元4被制备作为对应芯柱3的基件，其中所述散热平台5被确定为位于主体4的参考面7上的元件安装单元，用来安装激光元件10。
在制备盖件的步骤(S100)中，可覆盖散热平台5的盖件2被制备，它的面对散热平台5的外周面27的侧壁上形成有孔16a和16b。在被确定为焊接接触区域的激光焊接步骤(S300)中，盖件2被设置为覆盖芯柱3的参考面7上的散热平台5，如图9所示，从而形成有孔16a和16b的侧壁的内周面形成与散热平台5的外周面27的接触。在这种情况下，通过经由孔16b将激光束引至接触区域，使盖件2与散热平台5之间的接触区域(连接区域)经历激光焊接。由此，本发明的半导体激光器1能被容易地制造。
根据本发明的半导体激光器的制造方法针对如图1和2所示半导体激光器1的制造方法。所述制造步骤包括材料制备步骤(S110)，其被确定为制备用于盖件的材料的步骤；以及在材料中形成孔的步骤(S120)，如图4所示；以及冲压步骤(S130)，其被确定为通过冲压加工形成有孔16a和16b的材料20来形成盖件2的步骤，如图7所示。从而可以容易地获得构成半导体激光器1的盖件2。
下面将参考图10描述图1和2所示第一实施例的半导体激光器的变更实施方式。
图10的半导体激光器的结构与图1和图2所示半导体激光器的结构基本类似，只是盖件2的边缘(邻接芯柱3的参考面7的部分)的结构不同。具体来说，盖件2的边缘形成有突出12。盖件2的突出12通过例如电阻焊接固定地连接至芯柱3的参考面7。
概述本变更实施方式的半导体激光器1的特征，半导体激光器1的特征在于，除了图1和2所示的半导体激光器的结构之外，构成与参考面7面对的盖件2的边缘的突出12与主单元4的参考面7之间的接合处(盖焊接部分13)通过电阻焊接固定地被连接。
由于除了孔16b被形成的部分(盖件2的侧壁的所述部分)与散热平台5的外周面之间的固定之外，盖件2可通过电阻焊接固定地连接至芯柱3，因此，可在盖件2与芯柱3之间建立更可靠的连接。盖件2可以仅通过一个焊接工艺，即激光焊接或电阻焊接中的一个焊接过程而被固定地连接至芯柱3。
第二实施例下面参考图11-13描述根据本发明第二实施例的半导体激光器。
参考图11-13，半导体激光器1的结构与图1和2所示半导体激光器的结构相类似，只是形成在盖件2的侧壁上的孔16a-16f的数量不同，以及散热平台5的结构不同(参考图12)。图11-13的半导体激光器具有形成在盖件2上的六个孔16a-16f，如图12所示。这六个孔16a-16f相对于盖件2的中心轴线35(圆柱体轴线)对称地形成，即相对于彼此以相等的间隔形成。散热平台5具有60°的张开角。散热平台5的所述张开角θ是指沿散热平台5的两个侧壁19延伸且在一点(虚点31)相交、并且以该虚点31为中心的所述各个线段形成的角度(从顶点画出的2条射线间的角度)。优选虚点31是芯柱3的参考面7的中心点。虚点31可以是包括由散热平台5的外周面27形成的弧的圆的中心点。
在盖件2的形成孔16a-16f中的一个孔的侧壁部分(例如在盖件2的侧壁上位于孔16a附近的区域)与散热平面5的外周面27之间的接触区域处，盖件2的侧壁的一部分通过激光焊接熔化并粘结至散热平台5的外圆平面。这样，盖件2固定地连接至芯柱3。
当散热平台5的张开角θ为60°时，在盖件2的侧壁上的孔16a-16f相对于盖件2的中心轴线35(圆柱体轴线)彼此以相等的间隔形成。因此，六个孔16a-16f中的至少一个孔将总是处于与散热平台5的外周面27重叠。因此，不用考虑盖件2的转动方向性(孔16a-16f的位置)，就能够执行相对于芯柱3固定盖件2的步骤(具体来说是图3所示的激光焊接步骤(S300))。
与图1和2的半导体激光器相同，在盖件2固定地连接至芯柱3时，不需要实施电阻焊接。因此，不必在盖件2的末端部分上形成突出或类似物。这样提供的优点在于，当盖件2被连接至芯柱3的参考面7时，盖件2的最外边缘与定位凹槽11c的底部之间的距离W2可以被设置为大约0.3mm的相对较大的值(即，芯柱3中参考面7的比盖件2的最外边缘更靠外的区域可以被设置得相对较大)。
当该距离W2被设置为大约0.3mm时，距离W2的值近似等于其中的芯柱3的传统直径D为5.6mm的半导体激光器中的距离W2。因此，当半导体激光器1被组合在光盘驱动装置中时(例如，组合在光盘的拾取装置中)，盖件2的最外边缘与半导体激光器1的芯柱3的参考面7的外周边缘之间的区域可被用作连接半导体激光器1的参考面。因此，与尺寸相对较大的传统半导体激光器(例如，直径D大约为5.6mm的半导体激光器)一样，能容易地实施对半导体激光器1的转动位置的调节。
总结半导体激光器1的特征在于，基于第一实施例的半导体激光器的结构，由散热平台5的外周面27上的沿参考面7的方向的各个端点(两个末端28)相对于虚点31形成的张开角θ可被设置为至少是360°/n，其中n是形成在盖件2的侧壁上的孔16a-16f的数量，并且其中散热平台5被确定为面对盖件2的侧壁的元件安装单元，而所述虚点31被确定为主单元4的参考面7的中心点。孔16a-16f的直径例如可以被设置为至少0.25mm并且不大于1mm。并且，孔16a-16f可以被定位为沿大致垂直于芯柱的参考面7的方向大致位于散热平台5的外周面27的中心(中点)。
这样提供的优点在于，当盖件2设置为覆盖散热平台5时，n个孔中的至少一个孔(在图11和12所示的半导体激光器中是孔16a，或者在图1和2所示的半导体激光器中是孔16b)将总是面对散热平台5的外周面27。因此，盖件2可以连接至芯柱3，而无需特别注意盖件2围绕中心轴线35的转动方向。
由于多个孔中的至少一个孔(在图11所示半导体激光器的六个孔16a-16f中的孔16a，或者在图1所示半导体激光器1的两个孔16a和16b中的孔16b)总是面对散热平台5的外周面27(与外周面27重叠)，因此，通过激光焊接可将散热平台5的外周面27固定地连接至盖件2的孔16a(参照图12)或者孔16b(参考图2)形成的区域附近的侧壁。
孔的数量是任意的。例如，形成在盖件2的侧壁上的孔16a和16b的数量n在图1和2所示的半导体激光器中可以是2，并且散热平台5的张开角θ可以大致为180°。优选孔16a和16b相对于彼此以相等的间隔围绕中心轴线35设置。这样提供的优点在于，由于形成在盖件2上的孔的较少数量，可便于制造盖件2，并且在盖件2被设置在散热平台5上时，盖件2中的孔(孔16a和16b中的一个孔(孔16b))总是能够面对散热平台5的外周面27。
如图11和12所示，形成在盖件2的侧壁上的孔16a-16f的数量在图11和12所示的半导体激光器1中可以是6，并且散热平台5的张开角θ可以大致为60°。并且，散热平台5的张开角θ可以是60°或更大。
通过将散热平台5的张开角θ设置为大约60°，可以将芯柱3的结构(例如，电连接至激光元件10的引线末端8)设置在位于散热平台5上的激光元件10的旁边。形成在盖件2上的六个孔16a-16f优选相对于彼此以相等的间隔围绕盖件2的中心轴线35形成。这样提供的优点在于，当盖件2设置在散热平台5上时，盖件2的多个孔16a-16f中的至少一个孔(孔16a)可以可靠地面对散热平台5的外周面27设置。因此，盖件2可以通过形成孔16a的部分利用激光焊接或类似方法可靠地固定连接至散热平台5。
孔的数量n可以是3-5，或7或更多(整数)。优选形成的孔相对于彼此以相等的间隔围绕盖件2的中心轴线35设置。请注意，当孔的数量n相对较大时，孔的位置可以设置成从中心轴线35看去，微微偏离相对于彼此以相等间隔设置的位置。在这种情况下，在所形成的多个孔(例如孔16a-16f)中，由两个相邻孔的两个射线围绕中心轴线35形成角度优选设置得比散热平台5的张开角θ小。
在半导体激光器1中，盖件2具有圆柱形结构。盖件2可以设置在芯柱3的参考面7上，以便沿盖件2的延伸方向的中心轴线35(或者沿将盖件2连接至芯柱3的方向(箭头26的方向)的盖件2的中心轴线35)大致与大致垂直于芯柱3的主单元4的参考面7的方向平行。通过围绕中心轴线35转动圆柱形盖件2，在盖件2的侧壁上的孔16a(参考图12)或者孔16b(参考图2)可容易地设置在面对芯柱3的散热平台5的外周面27的位置处。
虽然已经详细地描述和解释了本发明，然而可以清楚地了解，它们只是用于解释和举例，不是用来进行限制，本发明的实质和范围仅仅由所附权利要求来进行限定。
权利要求
1.一种半导体激光器，包括基件，所述基件包括具有参考面的主单元以及位于所述主单元的参考面上且用来安装激光元件的元件安装单元；以及盖件，所述盖件设置在所述基件的参考面上，以便覆盖所述元件安装单元，其中，在所述盖件的侧壁处形成有孔，所述孔面对所述元件安装单元；以及通过将所述盖件侧壁的内周侧处邻近所述孔的部分固定地连接至所述元件安装单元的外周面，而将所述盖件固定至所述基件。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，在所述盖件的侧壁上形成至少两个所述孔，当从沿着将所述盖件连接至所述基件的方向的所述盖件的中心轴线看去时，所述至少两个孔彼此以相等的间隔形成。
3.根据权利要求2所述的半导体激光器，其特征在于，当n个孔形成在所述盖件的侧壁上时，在面对所述盖件侧壁的所述元件安装单元的外周面的各个端部沿所述参考面的方向围绕所述主单元的参考面的中心形成的张开角至少为360°/n。
4.根据权利要求3所述的半导体激光器，其特征在于，形成在所述盖件侧壁上的孔的数量n是2，所述元件安装单元的所述张开角大致为180°。
5.根据权利要求3所述的半导体激光器，其特征在于，形成在所述盖件侧壁上的孔的数量n是6，并且所述元件安装单元的所述张开角大致为60°。
6.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，通过将所述盖件侧壁的内周侧处的邻近所述孔的所述部分利用激光焊接固定地连接至所述元件安装单元的外周面，建立所述盖件与所述基件之间的固定。
7.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，通过电阻焊接固定地连接面对所述参考面的所述盖件的边缘面与所述主单元的参考面之间的接合处。
8.一种制造半导体激光器的方法，包括步骤制备基件，所述基件包括具有参考面的主单元以及位于所述主单元的参考面上且用来安装激光元件的元件安装单元；制备盖件，所述盖件可覆盖所述元件安装单元，并且所述盖件具有形成在侧壁上的孔，其中所述侧壁面对所述元件安装单元的外周面；以及在所述盖件被设置为覆盖位于所述基件的参考面上的所述元件安装单元，从而使形成所述孔的侧壁的内周面与所述元件安装单元的外周面接触的状态下，通过所述孔将激光束引向所述盖件与所述元件安装单元之间的接触部分，以对所述接触部分进行激光焊接。
9.一种制造半导体激光器的方法，所述半导体激光器包括基件和盖件，其中所述基件包括具有参考面的主单元、位于所述主单元的参考面上且用来安装激光元件的元件安装单元，所述盖件设置在所述基件的参考面上以便覆盖所述元件安装单元，在所述盖件的侧壁上形成孔，所述孔面对所述元件安装单元，通过将所述盖件侧壁的内侧处的所述孔附近的部分固定地连接至所述元件安装单元的外周面，将所述盖件和所述基件固定在一起，所述制造方法包括步骤制备用于盖件的材料；在所述材料中形成孔；以及通过冲压加工形成有所述孔的所述材料来形成所述盖件。
全文摘要
实现了一种旨在减小尺寸且能保持高定位精度的半导体激光器，以及制造所述半导体激光器的方法。半导体激光器(1)包括确定为基件的芯柱(3)；以及盖件(2)。所述芯柱(3)包括具有参考面(7)的主单元(4)和作为元件安装单元的散热平台(5)，所述散热平台(5)位于参考面上用来安装激光元件(10)。盖件(2)设置在芯柱(3)的参考面(7)上，以便覆盖散热平台(5)。孔(16b)形成在面对散热平台(5)的盖件(2)的侧壁处。通过将盖件(2)的侧壁内侧上的位于孔(16b)附近的部分固定地连接至散热平台(5)的外周面(27)来在盖件(2)与芯柱(3)之间建立固定。
文档编号H01S5/022GK1574517SQ20041004531
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月29日
发明者辻亮 申请人:夏普株式会社