激光装置的制作方法

电气元件制品的制造及其应用技术1.本公开涉及激光装置。背景技术：2.专利文献1中公开了一种半导体激光装置，层叠有第1电极块、辅助支架、绝缘层、半导体激光元件、凸块、第2电极块。3.半导体激光元件若从正电极向负电极流过电流，则从发光面输出激光。电极块主要包含铜，半导体激光元件中产生的热量从电极块被散热。4.在先技术文献5.专利文献6.专利文献1：国际公开第2016/103536号技术实现要素：[0007]-发明要解决的课题-[0008]然而，若半导体激光元件处于高温，则担心产生激光输出的降低等的性能劣化。因此，存在高效地对半导体激光元件中产生的热量进行散热、使半导体激光元件的性能更加稳定化的这种迫切期望。[0009]本公开鉴于这方面而作出，其目的在于，能够对半导体激光元件中产生的热量高效地进行散热。[0010]-解决课题的手段-[0011]本公开以具备出射激光的半导体激光元件的激光装置为对象，采取以下的解决手段。[0012]即，第1发明具备：[0013]第1块体，电连接于所述半导体激光元件的第1电极；和[0014]第2块体，电连接于所述半导体激光元件中的与所述第1电极相反的一侧的第2电极，[0015]在所述第1块体以及所述第2块体的至少一者中的所述激光的出射侧的端部，设置比所述半导体激光元件的发光面更向出射方向的前方伸出的散热部，[0016]所述散热部中的与所述激光对置的面倾斜为随着朝向前方而远离所述激光的中心线，[0017]所述散热部的倾斜面的倾斜角度a与所述激光中的从中心线起的扩散角b相同，或者比该扩散角b大，[0018]所述散热部在俯视下至少所述激光的出射方向的前方侧的宽度方向的单侧存在欠缺。[0019]在第1发明中，在第1块体以及第2块体的至少一者中的激光的出射侧的端部，设置散热部。这样，通过在第1块体以及第2块体的至少一者设置散热部，能够增加块体的表面积。由此，能够使半导体激光元件中产生的热量从散热部高效地散热。[0020]此外，散热部比半导体激光元件的发光面更向前方伸出。并且，散热部中的与激光对置面的倾斜为随着朝向前方而远离激光的中心线。[0021]由此，能够抑制从半导体激光元件的发光面出射的放射状地扩散的激光被散热部遮挡。[0022]此外，使散热部的倾斜面的倾斜角度a与激光中的从中心线起的扩散角b相同或者比扩散角b大。由此，能够抑制从半导体激光元件出射并从发光面放射状地扩散的激光被散热部遮挡。[0023]此外，散热部在俯视下至少激光的出射方向的前方侧的宽度方向的单侧存在欠缺。[0024]由此，在将多个激光装置并排来进行激光的合成时，能够抑制相邻的激光装置的散热部彼此干扰。[0025]此外，能够使半导体激光元件中产生的热量从散热部的中央侧相对高效地散热。[0026]第2发明在第1发明中，[0027]在俯视下，所述散热部相对于所述激光的中心线形成为线对称形状。[0028]在第2发明中，将散热部形成为在俯视下相对于激光的中心线为线对称形状。由此，能够使半导体激光元件中产生的热量从散热部高效地散热。[0029]第3发明在第1发明中，[0030]在俯视下，所述散热部相对于所述激光的中心线形成为非线对称形状。[0031]在第3发明中，将散热部形成为在俯视下相对于激光的中心线为非线对称形状。由此，在将多个激光装置并排来进行激光的合成(除了激光的波长合成以外，空间合成、偏振波合成等)时，能够抑制相邻的激光装置的散热部彼此干扰。[0032]第4发明在第1至第3发明之中的任一个发明中，[0033]在俯视下，所述散热部的前端缘的与所述激光的中心线正交的宽度方向的大致中央部比宽度方向的端部更向前方突出。[0034]在第4发明中，将散热部的前端缘设为在俯视下使与激光的中心线正交的宽度方向的大致中央部从端部向前方突出的形状。[0035]由此，能够使半导体激光元件中产生的热量从散热部的中央部分高效地散热。[0036]此外，通过使散热部的中央部分向前方突出，成为散热部的端部被切割的形状。由此，在将多个激光装置并排来进行激光的合成时，能够抑制相邻的激光装置的散热部彼此干扰。[0037]第5发明在第1至第4发明之中的任一个发明中，[0038]所述散热部具有：第1散热部、和被设置于比该第1散热部更靠出射方向的前方的位置的第2散热部，[0039]所述第2散热部形成为板状，并且具有在板厚方向隔开间隔而配置的多个翅片部。[0040]在第5发明中，散热部具有第1散热部和第2散热部。第2散热部被设置于比第1散热部更靠出射方向的前方的位置。第2散热部形成为板状并且具有在板厚方向隔开间隔而配置的多个翅片部。[0041]这样，通过设置多个翅片部，能够增加第2散热部的表面积。由此，能够使半导体激光元件中产生的热量从第1散热部以及第2散热部高效地散热。[0042]第6发明在第1至第5发明之中的任一个发明中，[0043]在俯视下，所述散热部的前端缘形成为沿着以所述发光面中的所述激光的出射位置为中心的同心圆的形状。[0044]在第6发明中，将散热部的前端缘设为在俯视下沿着以发光面中的激光的出射位置为中心的同心圆的形状。[0045]由此，能够使半导体激光元件中产生的热量从散热部高效地散热。[0046]具体地，半导体激光元件中产生的热量以发光面为中心放射状地释放。因此，若将散热部的前端缘设为俯视下沿着以发光面中的激光的出射位置为中心的同心圆的形状，则能够在不使散热效率降低的情况下，使散热部的面积最小化。[0047]第7发明在第1至第6发明之中的任一个发明中，[0048]在所述第1块体以及所述第2块体的至少一者中的与所述激光的出射侧相反的一侧的端部，设置从该相反的一侧的端部向后方伸出的后方散热部。[0049]在第7发明中，在第1块体以及第2块体的至少一者中的与激光的出射侧相反的一侧的端部，设置后方散热部。由此，能够增加块体的表面积。[0050]-发明效果-[0051]根据本公开，能够将半导体激光元件中产生的热量高效地散热。附图说明[0052]图1是表示本实施方式1所涉及的激光装置的结构的立体图。[0053]图2是表示激光装置的结构的俯视图。[0054]图3是图2的a-a向视剖视图。[0055]图4是表示激光装置的结构的侧视图。[0056]图5是表示本实施方式2所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0057]图6a是表示将多个激光装置并排时散热部处于干扰的状态的俯视图。[0058]图6b是表示避免将多个激光装置并排时散热部干扰的状态的俯视图。[0059]图7是表示本实施方式2的变形例1所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0060]图8是表示本实施方式2的变形例2所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0061]图9是表示本实施方式2的变形例3所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0062]图10是表示本实施方式3所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0063]图11a是表示将多个激光装置并排时散热部处于干扰的状态的俯视图。[0064]图11b是表示避免将多个激光装置并排时散热部干扰的状态的俯视图。[0065]图12是表示本实施方式3的变形例1所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0066]图13是表示本实施方式3的变形例2所涉及的激光装置的结构的俯视图。[0067]图14是表示本实施方式4所涉及的激光装置的结构的俯视图。具体实施方式[0068]以下，基于附图来对本公开的实施方式进行说明。另外，以下的优选的实施方式的说明本质上仅仅是示例，并不意图限制本公开、其应用物或者其用途。[0069]《实施方式1》[0070]如图1～图3所示，激光装置1具有：第1块体10、第2块体20、绝缘层30、半导体激光元件40、凸块45。[0071]第1块体10具有导电性。第1块体10主要由铜(cu)构成。在第1块体10中，对铜制的块体依次镀敷镍(ni)和金(au)。[0072]在第1块体10的上表面中的激光的出射方向5(图1中箭头线所示的方向)侧的端部，设置凹部11。在凹部11内，设置半导体激光元件40。是从半导体激光元件40在出射方向5照射激光的结构。[0073]在第1块体10，设置第1螺孔12、第2螺孔13、第1端子孔14。在第1螺孔12以及第2螺孔13，形成阴螺纹。第1螺孔12在与激光的出射方向5正交的方向隔开间隔地设置2个。在2个第1螺孔12之间，设置凹部11。[0074]第2螺孔13在与激光的出射方向5正交的方向隔开间隔地设置2个。第2螺孔13相对于第1螺孔12被设置于与激光的出射方向5相反的一侧。[0075]第1端子孔14被设置于第1块体10中的与激光的出射方向5相反的一侧的端部。换句话说，第1端子孔14被设置于第1块体10中的与凹部11相反的一侧的端部侧。第1端子孔14包含螺孔。在第1端子孔14，连接电源用的连接端子。[0076]绝缘层30具有绝缘性。绝缘层30包含聚酰亚胺、陶瓷等。绝缘层30在第1块体10的上表面被配置为包围凹部11的周围。[0077]半导体激光元件40的下表面是正电极41(第1电极)，上表面是负电极42(第2电极)。若从正电极41向负电极42流过电流，则半导体激光元件40的发光面(图2中为下表面)输出激光。[0078]半导体激光元件40被配置于凹部11内。半导体激光元件40的发光面与第1块体10的凹部11的侧面一致。半导体激光元件40的正电极41与第1块体10电连接。第1块体10具有作为与半导体激光元件40的正电极41电连接的电极块的功能。[0079]凸块45具有导电性。凸块45主要由金(au)构成。凸块45在半导体激光元件40的负电极42上被设置多个。[0080]凸块45使通过熔融而前端为球状的金线与负电极42接触，通过赋予超声波来与负电极42接合。凸块45与半导体激光元件40的负电极42电连接。[0081]第2块体20具有导电性。第2块体20主要由铜(cu)构成。在第2块体20，对铜制的块体依次镀敷镍(ni)和金(au)。[0082]第2块体20被设置于半导体激光元件40以及绝缘层30上。第2块体20经由凸块45而与半导体激光元件40电连接。第2块体20具有作为与半导体激光元件40的负电极42电连接的电极块的功能。[0083]第2块体20在第2块体20的下表面且与半导体激光元件40相对的区域以外的区域，与绝缘层30粘接。[0084]在第2块体20，设置第1贯通孔22、第2贯通孔23、第2端子孔24。第1贯通孔22被设置于与第1块体10的第1螺孔12对应的位置。第1贯通孔22由锪孔形成以使得将第1块体10与第2块体20紧固的导电性螺钉35的头部进入。[0085]第2贯通孔23被设置于与第1块体10的第2螺孔13对应的位置。[0086]第2端子孔24被设置于第2块体20的中央部。在第2端子孔24，连接电源用的连接端子。[0087]另外，凹部11的深度(高度)是考虑半导体激光元件40、凸块45以及绝缘层30的各自的厚度而设定的。[0088]第1块体10与第2块体20通过导电性螺钉35而紧固。导电性螺钉35被插入到第2块体20的第1贯通孔22和第1块体10的第1螺孔12。[0089]在导电性螺钉35与第2块体20之间，设置绝缘构件36。由此，第1块体10与第2块体20不被电连接。由此，能够将第1块体10与第2块体20在相互电绝缘的状态下紧固。[0090]此外，第1块体10与第2块体20通过未图示的绝缘性螺钉，在相互电绝缘的状态下紧固。绝缘性螺钉被插入到第2块体20的第2贯通孔23和第1块体10的第2螺孔13。[0091]另外，也可以取代绝缘性螺钉，使用导电性螺钉35和绝缘构件36。此外，也可以取代导电性螺钉35和绝缘构件36而使用绝缘性螺钉。[0092]在这种结构的激光装置1中，若从半导体激光元件40的正电极41向负电极42流过电流，则从半导体激光元件40的侧面的发光面向激光的出射方向5输出激光。此时，半导体激光元件40中产生的热量被传至第1块体10以及第2块体20。[0093]然而，若半导体激光元件40处于高温，则担心产生激光输出的降低等的性能劣化。因此，存在将半导体激光元件40中产生的热量高效地传热以及散热、使半导体激光元件40的性能更加稳定化的迫切期望。[0094]因此，在本实施方式的激光装置1中，设为能够将半导体激光元件40中产生的热量更加高效地散热的构造。[0095]具体地，在第1块体10，设置散热部50。散热部50被设置于第1块体10中的激光的出射侧的端部。散热部50在比半导体激光元件40的发光面更靠出射方向的前方伸出。[0096]这样，通过在第1块体10设置散热部50，能够增加第1块体10的表面积。由此，能够使半导体激光元件40中产生的热量从散热部50高效地散热。[0097]如图4中所示，散热部50中的与激光对置的面倾斜为随着朝向前方而远离激光的中心线l。散热部50的倾斜面的倾斜角度a比激光中的距中心线l的扩散角b大。[0098]另外，若加工上以及激光照射的光的扩散没有问题，则也可以在半导体激光元件40的发光面侧的散热部50的倾斜面的根部，设置用于使加工的容易化的阶梯部。[0099]由此，能够抑制从半导体激光元件40出射并从发光面放射状地扩散的激光被散热部50遮光。[0100]另外，在本实施方式中，在第1块体10设置散热部50，但也可以在第2块体20设置散热部50。此外，也可以在第1块体10以及第2块体20这两者设置散热部50。[0101]此外，使散热部50的倾斜面的倾斜角度a比距激光中的中心线l的扩散角b大，但也可以使倾斜角度a和扩散角b为相同的角度。[0102]此外，虽详细后述，但散热部50也可以至少缺少在俯视下激光的出射方向的前方侧的宽度方向的单侧。[0103]由此，在将多个激光装置1并排来进行激光的合成时，能够抑制相邻的激光装置1的散热部50彼此干扰。[0104]此外，能够使半导体激光元件40中产生的热量从散热部50的中央侧相对高效地散[0124]如图9所示，散热部50的前端缘的俯视下宽度方向的大致中央部比宽度方向的端部更向前方突出。在图9所示的例子中，散热部50形成为俯视下宽度方向的大致中央部向前方突出的三角形状。[0125]由此，能够使半导体激光元件40中产生的热量从散热部50的宽度方向的中央部高效地散热。此外，通过将散热部50的周缘部设为直线状地切割的形状，相比于形成为圆弧状的情况，加工性良好。[0126]《实施方式3》[0127]如图10所示，在第1块体10，设置散热部50。散热部50被设置于第1块体10中的激光的出射侧的端部。散热部50比半导体激光元件40的发光面更向前方伸出。[0128]散热部50中的与激光对置的面倾斜为随着朝向前方而远离激光的中心线l。在此，散热部50的前端缘的俯视下与激光的中心线l正交的宽度方向的大致中央部比宽度方向的端部更向前方突出。[0129]在图10所示的例子中，散热部50的前端缘的一部分形成为俯视下沿着以半导体激光元件40的发光面中的激光的出射位置为中心o的同心圆的形状。并且，相对于散热部50的前缘部中的图10中激光出射方向，图示下侧角部为被切割为直线状的形状。由此，散热部50在俯视下相对于激光的中心线l形成为非线对称形状。[0130]若设为这种结构，则在将多个激光装置1并排来进行激光的合成时，能够抑制相邻的激光装置1的散热部50干扰。[0131]具体地，如图11a所示，对将多个激光聚光于衍射光栅60来将激光合成的情况进行研讨。另外，也可以取代衍射光栅60而是棱镜。[0132]在图11a所示的例子中，散热部50在俯视下形成为四边形状。在此，将多个激光装置1配置为向衍射光栅60的入射角度相互不同，并且配置为前后方向的距离也不同。但是，若设为这种配置，则激光装置1的散热部50中的角部干扰相邻的激光装置1(参照图11a的涂黑部分)。[0133]相对于此，在图11b所示的例子中，仅散热部50的宽度方向的一个角部(图11b中下侧的角部)为直线状地切割的形状。[0134]因此，即使将多个激光装置1配置为向衍射光栅60的入射角度相互不同并且前后方向的距离也相互不同，也能够避免激光装置1的散热部50的角部干扰相邻的激光装置1。[0135]-实施方式3的变形例1-[0136]如图12所示，散热部50的前端缘的俯视下宽度方向的大致中央部比宽度方向的端部向前方突出。[0137]在图12所示的例子中，散热部50的宽度方向的两端部为倾斜地切割的形状。在此，散热部50的宽度方向的一端部(图12中为下端部)的切割宽度比另一端部(图12中为上端部)的切割宽度大。由此，散热部50俯视下相对于激光的中心线l形成为非线对称形状。[0138]这样，通过将散热部50的周缘部设为直线状地切割的形状，相比于圆弧状地形成的情况，加工性良好。[0139]-实施方式3的变形例2-[0140]如图13所示，散热部50的前缘部为宽度方向的一端部(图13中为下端部)被直线状地切割的形状。在图13所示的例子中，散热部50形成为俯视下宽度方向的另一端部(图13中为上端部)向前方突出的直角三角形状。由此，散热部50在俯视下相对于激光的中心线l形成为非线对称形状。[0141]这样，通过将散热部50的周缘部设为直线状地切割的形状，相比于圆弧状地形成的情况，加工性良好。[0142]《实施方式4》[0143]如图14所示，在第1块体10，设置散热部50。散热部50具有第1散热部51和第2散热部52。第1散热部51被设置于第1块体10中的激光的出射侧的端部。第1散热部51比半导体激光元件40的发光面更向前方伸出。第2散热部52被设置于比第1散热部51更靠出射方向5的前方的位置。[0144]第1散热部51以及第2散热部52中的与激光对置的面倾斜为随着朝向前方而远离激光的中心线l。[0145]第2散热部52具有形成为板状的多个翅片部53。多个翅片部53在板厚方向(图14中为左右方向)隔开间隔而被配置。多个翅片部53通过将第2散热部52切削为狭缝状而形成。[0146]这样，通过设置多个翅片部53，能够增加第2散热部52的表面积。由此，能够使半导体激光元件40中产生的热量从第1散热部51以及第2散热部52高效地散热。[0147]在此，第1散热部51的前端缘、即第1散热部51与第2散热部52的边界位置在俯视下形成为沿着以半导体激光元件40的发光面中的激光的出射位置为中心o的同心圆c1的形状。[0148]此外，第2散热部52的前端缘在俯视下形成为沿着以半导体激光元件40的发光面中的激光的出射位置为中心o的同心圆c2的形状。同心圆c2的直径比同心圆c1的直径大。[0149]由此，能够使半导体激光元件40中产生的热量从第1散热部51以及第2散热部52高效地散热。[0150]具体地，半导体激光元件40中产生的热量以发光面为中心而被放射状地释放。因此，若将第1散热部51以及第2散热部52的前端缘设为在俯视下沿着以发光面中的激光的出射位置为中心的同心圆c1、c2的形状，则能够在不使散热效率降低的情况下，使第1散热部51以及第2散热部52的面积最小化。[0151]另外，在图14所示的例子中，翅片部53包含在垂直方向排列的板状的翅片，但也可以是在水平方向排列的翅片，能够增加翅片部53的表面积。[0152]此外，在第1块体10，设置后方散热部54。后方散热部54被设置于与激光的出射侧相反的一侧的端部。后方散热部54从与激光的出射侧相反的一侧的端部向后方伸出。后方散热部54的后端缘形成为沿着同心圆c2的形状。由此，能够增加第1块体10的表面积。[0153]产业上的可利用性[0154]如以上说明那样，本公开可得到能够将半导体激光元件中产生的热量高效地散热这一实用性高的效果，因此极其有用且产业上的可利用性高。[0155]-符号说明-[0156]1ꢀꢀ激光装置[0157]10 第1块体[0158]20 第2块体[0159]40 半导体激光元件[0160]41 正电极(第1电极)[0161]42 负电极(第2电极)[0162]50 散热部[0163]51 第1散热部[0164]52 第2散热部[0165]53 翅片部[0166]54 后方散热部[0167]c1 同心圆[0168]c2 同心圆[0169]lꢀꢀ中心线。









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