[发明专利]半导体发光装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将多个半导体激光器元件形成在同一衬底上并使用焊 料安装在封装件(package)上的半导体发光装置及其制造方法，特别涉 及能够防止安装在封装件上的前后各半导体激光器元件的偏振光进行 旋转的半导体发光装置及其制造方法。

背景技术

随着记录时的倍速上升，记录型高输出激光二极管所要求的光输出 越发增大。此外，为了有效地使光输出进入光学系统，得到稳定的光的 偏振特性(polarization characteristics)是重要的。在偏振特性不稳定的 情况下，光向光学系统注入的效率下降，需要更大的光输出。

为了将半导体激光器元件安装在封装件上而使用焊料，所以，需要 使安装时的温度为300℃以上的高温。因此，由于半导体激光器元件和 封装件的线膨胀系数的不同，在使用温度为100℃以下，残留有残余应 力。

图15是示出在衬底上形成有一个半导体激光器元件的现有半导体 发光装置的立体图(例如，参照专利文献1)。在GaAs衬底11上形成 一个半导体激光器元件10。此外，在半导体激光器元件10的主面上形 成Au镀层16。并且，在Au镀层16上涂敷焊料18，使用该焊料18， 将多个半导体激光器元件10安装在副固定件(submount)19上。使用 焊料21将副固定件19安装在封装件22上。

此处，作为GaAs衬底11材料的GaAs的线膨胀系数为6(×10^-6/℃)。 另一方面，常用作封装件22的材料的Fe的线膨胀系数为11。此外，用 作高散热的封装件22材料的Cu的线膨胀系数为17。当使用焊料18将 半导体激光器元件10直接安装在Fe的封装件22上时，也存在半导体 激光器元件10由于因线膨胀系数的不同所产生的残余应力而被破坏的 情况。在使用Cu的封装件22的情况下，线膨胀系数的差异进一步变大， 残余应力也进一步变大。

因此，为了降低该残余应力的影响，在封装件22和半导体激光器 元件10之间插入由线膨胀系数为4的AlN等构成的副固定件19。副固 定件19的线膨胀系数接近GaAs衬底11，机械强度也大，所以，能够 降低残余应力。但是，即使该构造也不能使残余应力为0。

在形成于GaAs衬底11上的半导体激光器元件10为一个的情况下， 组装后的残余应力夹持半导体激光器元件10的发光区域左右对称地施 加。因此，与组装前相比较，不会发生偏振光的旋转。

专利文献1  特开2002-246333号公报

但是，如图16所示，在同一衬底11上形成有多个半导体激光器元 件10a、10b的情况下，施加在各半导体激光器元件10a、10b上的残余 应力未必左右对称。因此，与组装前相比较，发生偏振光的旋转。每当 半导体激光器元件10a、10b的出射功率变化时，即，每当动作时的元 件温度变化时，该偏振光的旋转发生变化。因此，存在如下问题：在光 学系统中使用偏振滤光器(polarization filter)的情况下，每当偏振光的 旋转角发生变化时，光向光学系统的注入效率发生变化，作为拾波器 (pickup)不能够得到稳定的光功率。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的课题而进行的，其目的在于得到一种 能够防止在向封装件安装的前后各半导体激光器元件的偏振光旋转的 半导体发光装置及其制造方法。

本发明的半导体发光装置具备封装件、形成在同一衬底上的多个半 导体激光器元件、形成在多个半导体激光器元件的主面上的Au镀层、 使用涂敷在Au镀层上的焊料而安装有多个半导体激光器元件的封装 件，将夹持各半导体激光器元件的发光区域而对置的区域分别作为第一 区域和第二区域，在各半导体激光器元件的第一区域和第二区域，使 Au镀层的厚度的平均值不一致(nonuniform)。

本发明的半导体发光装置的制造方法具备在同一衬底上形成多个 半导体激光器元件的步骤、在多个半导体激光器元件的主面上形成Au 镀层的步骤、在Au镀层上涂敷焊料并使用焊料将多个半导体激光器元 件安装在封装件上的步骤，将夹持各半导体激光器元件的发光区域而对 置的区域分别作为第一区域和第二区域，在各半导体激光器元件的第一 区域和第二区域，使Au镀层的厚度的平均值不一致。以下可明确本发 明的其他的特征。

根据本发明，能够防止向封装件安装的前后各半导体激光器元件的 偏振旋转。

附图说明