[发明专利]氮化物半导体发光装置

说明书

技术领域

本申请涉及氮化物半导体发光装置。

背景技术

作为激光显示器或投影仪等图像显示装置的光源、激光焊接装置、激光划线装置、薄膜的退火装置等工业用加工装置的光源用途，正在大肆开发利用了半导体激光器元件等氮化物半导体发光元件的氮化物半导体发光装置。这些氮化物半导体发光元件的出射光是波长从紫外光到蓝色光、其光输出超过1瓦特的能量非常大的光。

关于搭载半导体激光器元件的封装件的构造，提出了各种各样的类型。例如，专利文献1中公开了被称为引线框型的封装件构造。该封装件通过将由金属构成的引线框树脂模制来准备电气布线，但半导体激光器元件相对于外部气体而言并非完全地被气密密封。对此，专利文献2、专利文献3、专利文献4及专利文献5中公开了相对于外部气体而将半导体激光器元件气密地密封的封装件构造。例如专利文献2中公开了所谓的被称为蝶形阀型的封装件构造，即对覆盖半导体激光器的金属部件与绝缘部件使用热膨胀系数为同等程度的材料，由此使得气密密封容易的匹配密封型的构造。另一方面，例如专利文献3、专利文献4及专利文献5所公开的所谓的CAN型封装件构造是用于电气布线的引线管脚及其周边的绝缘部件(玻璃)因热膨胀系数差而受到金属的固定体的压缩应力，由此保持气密的压缩密封型的构造。

虽然如上所述那样存在各种各样的封装件构造，但氮化物半导体发光装置的封装件因为存在于外部气体中的有机物会使得氮化物半导体发光元件的特性劣化而期望为气密型的封装件。因此，对于近年来正在开发的光输出超过1瓦特的氮化物半导体发光装置而言，主要采用CAN类型的气密型封装件构造。然而，该类型的封装件构造需要用于提高散热性、可靠性的工时。

以下，利用图14对专利文献5所述的现有的氮化物半导体发光装置的构造进行说明。氮化物半导体发光装置1000由被安装在基座1106上的半导体激光器元件1101与CAN封装件1102构成。CAN封装件1102由用于将半导体激光器元件1101固定于给定位置的固定体1103、以及覆盖已被固定于固定体1103的半导体激光器元件1101的盖罩1104构成。固定体1103为圆盘状的形状，该固定体1103的一主面具备柱体1105。由Si或AlN构成的基座1106通过Ag糊膏而被安装在柱体1105上。波长405nm波段的半导体激光器元件1101通过AuSn等焊料而被安装在基座1106上。在固定体1103设置由导电性材料构成的引线管脚1107a、1107b、1107c。引线管脚1107a与柱体1105电连接，引线管脚1107b、1107c通过导线1108而被连接至基座1106或者半导体激光器1101。进而，在引线管脚1107b、1107c与固定体1103之间设置由低熔点玻璃构成的绝缘隔离物(未图示)。另一方面，盖罩1104具有一个开口被堵住的圆筒形状，固定体1103被贴合在开口侧，在相反侧设置有用于将从半导体激光器元件1101出射的激光取出的的光取出部1109。该光取出部1109具有圆形的形状，且利用由以透过率高的熔融石英为母材的玻璃构成的密封玻璃1110来覆盖该光取出部1109。通过该构成，能够将引线管脚1107b、1107c与固定体1103电绝缘，容易地从引线管脚向半导体激光器元件1101供电，并且防止大气进入CAN封装件1102内。

这种封装件构造为了使散热性提高，期望由既维持气密性而导热率又尽量高的材料构成。为此，作为搭载氮化物半导体发光元件的柱体或底座的材料，提出利用导热率高的铁或铜。再有，专利文献4为了防止作为心柱的材料而利用了铜的情况下产生的气密性的下降，提出由热膨胀系数不同的多种玻璃来构成绝缘部件的方法。