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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024141077
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】光源モジュールおよびＸＲグラス
(51)【国際特許分類】
H01S 5/02315 20210101AFI20241003BHJP
G02B 6/42 20060101ALI20241003BHJP
G02B 6/12 20060101ALI20241003BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01S5/02315
G02B6/42
G02B6/12 301
G02B27/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023052530
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】青柳 岳
【テーマコード（参考）】
2H137
2H147
2H199
5F173
【Ｆターム（参考）】
2H137AA17
2H137AB11
2H137AC01
2H137BA46
2H137BA52
2H137BB02
2H137BB17
2H137BB31
2H137BC02
2H137CA34
2H137CC01
2H137DA23
2H137DB11
2H137EA04
2H137EA05
2H137FA00
2H137HA05
2H147AA04
2H147AB04
2H147AB17
2H147BD02
2H147BE13
2H147CA08
2H147CB03
2H147CC12
2H147CD02
2H147DA02
2H147DA05
2H147DA08
2H147DA09
2H147DA15
2H147EA13C
2H147EA14A
2H147EA14B
2H147EA14C
2H147FC03
2H147GA06
2H199CA04
2H199CA06
2H199CA12
2H199CA29
2H199CA32
2H199CA34
2H199CA42
2H199CA46
2H199CA47
2H199CA70
2H199CA89
5F173MB03
5F173MC12
5F173ME15
5F173ME22
5F173ME44
5F173MF26
(57)【要約】
【課題】良好な放熱性能を有する光源モジュールの提供。
【解決手段】基台２０とレーザーダイオード３０とを有するチップオンキャリア２００と、基板４０と光導波路５０とを有する平面光波回路４００と、チップオンキャリア２００および平面光波回路４００を収容する収容部１０７を有するパッケージ１１０とを有し、収容部１０７は、底面１３１を形成する土台１８５と、土台１８５を貫通する１つ以上のサーマルビア１８０と、土台１８５上に設けられた１つ以上のバンプ１８１とを有し、バンプ１８１の少なくとも１つが、平面光波回路４００に接して配置され、サーマルビア１８０と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、バンプ１８１とサーマルビア１８０とが接している、または金属パット１８３を介して接合している、光源モジュール１００とする。
【選択図】図２
【解決手段】基台２０とレーザーダイオード３０とを有するチップオンキャリア２００と、基板４０と光導波路５０とを有する平面光波回路４００と、チップオンキャリア２００および平面光波回路４００を収容する収容部１０７を有するパッケージ１１０とを有し、収容部１０７は、底面１３１を形成する土台１８５と、土台１８５を貫通する１つ以上のサーマルビア１８０と、土台１８５上に設けられた１つ以上のバンプ１８１とを有し、バンプ１８１の少なくとも１つが、平面光波回路４００に接して配置され、サーマルビア１８０と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、バンプ１８１とサーマルビア１８０とが接している、または金属パット１８３を介して接合している、光源モジュール１００とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基台と、前記基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するチップオンキャリアと、
前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、
前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、
前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、
前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路に接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、
前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している、光源モジュール。
前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、
前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、
前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、
前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路に接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、
前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している、光源モジュール。
【請求項2】
前記基台の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記基板の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記土台の熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫであり、
前記サーマルビアの熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記バンプの熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記金属パットの熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである、請求項１に記載の光源モジュール。
前記基板の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記土台の熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫであり、
前記サーマルビアの熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記バンプの熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記金属パットの熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである、請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項3】
前記基台および前記基板が、シリコンを含む材料からなり、
前記土台が、酸化アルミニウムからなり、
前記バンプおよびサーマルビアが、タングステンまたはモリブデンからなる、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
前記土台が、酸化アルミニウムからなり、
前記バンプおよびサーマルビアが、タングステンまたはモリブデンからなる、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
【請求項4】
前記基台と前記基板とが、熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである金属接合層を介して接合されている、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
【請求項5】
前記金属パットが、前記土台上の平面視で前記平面光波回路が配置される領域に少なくとも配置され、
前記バンプが、前記金属パット上に接して配置されている、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
前記バンプが、前記金属パット上に接して配置されている、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
【請求項6】
前記金属パットが、前記土台上の平面視で前記チップオンキャリアが配置される領域に延在して設けられ、
前記チップオンキャリアが、前記金属パッド上に熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫである導電性接着層を介して設置されている、請求項５に記載の光源モジュール。
前記チップオンキャリアが、前記金属パッド上に熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫである導電性接着層を介して設置されている、請求項５に記載の光源モジュール。
【請求項7】
請求項１又は２に記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【請求項8】
請求項３に記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【請求項9】
請求項４に記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【請求項10】
請求項５に記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【請求項11】
請求項６に記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源モジュールおよびＸＲグラスに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、レーザーダイオード（半導体レーザー）から光が入射される平面光波回路（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＰＬＣ）を備える光源モジュールが注目されている。こうした光源モジュールは、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）グラス、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：仮想現実）グラスなどのＸＲグラス、小型のプロジェクターなどに用いることができる。
【0003】
例えば、特許文献１には、光導波路を備える集積光学装置と、集積光学装置を収容するパッケージとを有し、集積光学装置は、基台底面および基板底面が共に、金属または樹脂を含む接合層を介してパッケージの一内面に固定されている、集積光学モジュールが記載されている。特許文献１には、光源であるＬＤ（光半導体装置）で生じた熱がパッケージに放熱されることにより、ＬＤの温度が低く保たれることが記載されている。
【0004】
また、特許文献２には、発光ダイオード素子を実装するためのベース体を、アルミナセラミックスを用いて形成するとともに、前記ベース体にサーマルビアを形成した発光ダイオード用パッケージが開示されている。
特許文献３には、セラミックからなり、絶縁基体の発光素子が搭載される部位に、銅めっき被膜からなるサーマルビアを有する発光素子収納用パッケージが開示されている。
特許文献４には、発光ダイオード素子を実装したセラミック製のベース体に、それを貫通するサーマルビアを形成し、 ベース体の下面に、サーマルビアと熱的に接触するように炭化ケイ素製の放熱体を貼着した発光ダイオードが開示されている。
特許文献３には、セラミックからなり、絶縁基体の発光素子が搭載される部位に、銅めっき被膜からなるサーマルビアを有する発光素子収納用パッケージが開示されている。
特許文献４には、発光ダイオード素子を実装したセラミック製のベース体に、それを貫通するサーマルビアを形成し、 ベース体の下面に、サーマルビアと熱的に接触するように炭化ケイ素製の放熱体を貼着した発光ダイオードが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０２１／１４９４５０号
【特許文献2】特開２００７－２０１１５６号公報
【特許文献3】特開２００９－２６０１７９号公報
【特許文献4】特開２０１１－１４７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の光源モジュールは、レーザーダイオードで生じた熱の放熱性能が不十分であり、放熱性能を向上させることが要求されていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、良好な放熱性能を有する光源モジュール、および良好な放熱性能を有する光源モジュールを搭載したＸＲグラスを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、良好な放熱性能を有する光源モジュール、および良好な放熱性能を有する光源モジュールを搭載したＸＲグラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
本発明の一態様に係る光源モジュールは、基台と、前記基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するチップオンキャリアと、前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路が接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している。
本発明の一態様に係る光源モジュールは、基台と、前記基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するチップオンキャリアと、前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路が接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している。
【発明の効果】
【0008】
本発明の光源モジュールでは、レーザーダイオードで生じ、チップオンキャリアの基台を介して平面光波回路の基板に移動した熱を、バンプとサーマルビアとをこの順に通る放熱経路により効率よく放熱できる。したがって、本発明の光源モジュールは、良好な放熱性能を有する。
また、本発明のＸＲグラスは、本発明の光源モジュールが搭載されているため、レーザーダイオードで生じた熱が効率よく放熱される。
また、本発明のＸＲグラスは、本発明の光源モジュールが搭載されているため、レーザーダイオードで生じた熱が効率よく放熱される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の光源モジュールの一例を説明するための平面図であり、パッケージのカバーを取り外した状態の平面図である。
【図5】本発明のＸＲグラスの一例を説明するための概念図である。
【図8】比較例の光源モジュールを、実施例の光源モジュールと対応する位置で切断したときの熱分布を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明者は、上記課題を解決し、良好な放熱性能を有する光源モジュールを実現するために、レーザーダイオードを収容するパッケージに、パッケージを貫通するサーマルビアを設ければよいと考えた。より詳細には、パッケージは、一般に熱伝導率の低い材料で形成されている。このため、サーマルビアを介して、レーザーダイオードで生じた熱をパッケージの外部に放熱すればよいと考えた。
しかしながら、サーマルビアの設けられたパッケージに、チップオンキャリアと平面光波回路とを収容した光源モジュールであっても、十分な放熱性能は得られなかった。
しかしながら、サーマルビアの設けられたパッケージに、チップオンキャリアと平面光波回路とを収容した光源モジュールであっても、十分な放熱性能は得られなかった。
【0011】
そこで、本発明者は、レーザーダイオードで生じた熱の放熱経路と、光源モジュールを形成している各部材の熱伝導率に着目し、チップオンキャリアおよび平面光波回路として、以下に示すものを用いて、鋭意検討を重ねた。
すなわち、光源モジュールの有するチップオンキャリアとして、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫである基台と、基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するもの用いた。また、平面光波回路として、基台と接合された熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫである基板と、基板上に設けられ、レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有するものを用いた。
すなわち、光源モジュールの有するチップオンキャリアとして、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫである基台と、基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するもの用いた。また、平面光波回路として、基台と接合された熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫである基板と、基板上に設けられ、レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有するものを用いた。
【0012】
その結果、チップオンキャリアの基台と平面光波回路の基板とを接合し、レーザーダイオードで生じた熱を、基台を介して基板に伝え、さらに基板に移動した熱を、効率よく放熱できる放熱経路を設ければよいことが分かった。
しかし、通常、平面光波回路の基板は、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて、パッケージの底面に固定されている。導電性接着剤が硬化してなる導電性接着層は、熱伝導率が非常に低い。このため、平面光波回路の基板をサーマルビアの設けられたパッケージの底面に固定しても、平面光波回路の基板に移動した熱は、サーマルビアに十分に伝熱されず、外部に効率よく放熱されない。
しかし、通常、平面光波回路の基板は、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて、パッケージの底面に固定されている。導電性接着剤が硬化してなる導電性接着層は、熱伝導率が非常に低い。このため、平面光波回路の基板をサーマルビアの設けられたパッケージの底面に固定しても、平面光波回路の基板に移動した熱は、サーマルビアに十分に伝熱されず、外部に効率よく放熱されない。
【0013】
そこで、本発明者は、さらに検討を重ねた。そして、パッケージの底面を形成している熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫである土台に、熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、土台を貫通する１つ以上のサーマルビアを設け、土台上に設けられた熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであるバンプに接して平面光波回路を設置し、バンプの少なくとも１つが、サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、バンプとサーマルビアとが接している、または熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである金属パットを介して接合している光源モジュールとすればよいことを見出した。
【0014】
本発明者らは、さらに検討を重ね、このような光源モジュールでは、レーザーダイオードで生じた熱が、チップオンキャリアの基台、平面光波回路の基板、バンプ、サーマルビアをこの順に通る放熱経路で放熱され、平面光波回路を、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いてパッケージの底面に固定しても、レーザーダイオードで生じ、チップオンキャリアの基台を介して平面光波回路の基板に移動した熱を効率よく放熱できるため、優れた放熱性能が得られることを確認し、本発明を想到した。
【0015】
本発明は以下の態様を含む。
［１］ 基台と、前記基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するチップオンキャリアと、
前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、
前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、
前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、
前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路に接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、
前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している、光源モジュール。
［１］ 基台と、前記基台上に搭載されたレーザーダイオードとを有するチップオンキャリアと、
前記基台と接合された基板と、前記基板上に設けられ、前記レーザーダイオードから発せられる光が入射される光導波路とを有する平面光波回路と、
前記チップオンキャリアおよび前記平面光波回路を収容する収容部を有するパッケージとを有し、
前記収容部は、底面を形成する土台と、前記土台を貫通する１つ以上のサーマルビアと、前記土台上に設けられた１つ以上のバンプとを有し、
前記バンプの少なくとも１つが、前記平面光波回路に接して配置され、前記サーマルビアと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置され、
前記バンプと前記サーマルビアとが接している、または金属パットを介して接合している、光源モジュール。
【0016】
［２］ 前記基台の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記基板の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記土台の熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫであり、
前記サーマルビアの熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記バンプの熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記金属パットの熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである、［１］に記載の光源モジュール。
前記基板の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫであり、
前記土台の熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫであり、
前記サーマルビアの熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記バンプの熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであり、
前記金属パットの熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである、［１］に記載の光源モジュール。
【0017】
本実施形態において、各材料の熱伝導率とは、０℃～２００℃の温度範囲内での熱伝導率を意味する。
【0018】
［３］ 前記基台および前記基板が、シリコンを含む材料からなり、
前記土台が、酸化アルミニウムからなり、
前記バンプおよびサーマルビアが、タングステンまたはモリブデンからなる、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
［４］ 前記基台と前記基板とが、熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである金属接合層を介して接合されている、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
前記土台が、酸化アルミニウムからなり、
前記バンプおよびサーマルビアが、タングステンまたはモリブデンからなる、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
［４］ 前記基台と前記基板とが、熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである金属接合層を介して接合されている、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
【0019】
［５］ 前記金属パットが、前記土台上の平面視で前記平面光波回路が配置される領域に少なくとも配置され、
前記バンプが、前記金属パット上に接して配置されている、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
［６］ 前記金属パットが、前記土台上の平面視で前記チップオンキャリアが配置される領域に延在して設けられ、
前記チップオンキャリアが、前記金属パッド上に熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫである導電性接着層を介して設置されている、［５］に記載の光源モジュール。
前記バンプが、前記金属パット上に接して配置されている、［１］又は［２］に記載の光源モジュール。
［６］ 前記金属パットが、前記土台上の平面視で前記チップオンキャリアが配置される領域に延在して設けられ、
前記チップオンキャリアが、前記金属パッド上に熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫである導電性接着層を介して設置されている、［５］に記載の光源モジュール。
【0020】
［７］ ［１］～［６］のいずれかに記載の光源モジュールが搭載されている、ＸＲグラス。
【0021】
以下、本実施形態の光源モジュールおよびＸＲグラスについて、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。したがって、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であり、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0022】
［光源モジュール］
図１は、本発明の光源モジュールの一例を説明するための平面図であり、パッケージのカバーを取り外した状態の平面図である。図２は、図１に示す光源モジュールを図１に示すＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。図３は、図１に示す光源モジュールの有する、チップオンキャリアと平面光波回路を示した斜視図である。
図１は、本発明の光源モジュールの一例を説明するための平面図であり、パッケージのカバーを取り外した状態の平面図である。図２は、図１に示す光源モジュールを図１に示すＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。図３は、図１に示す光源モジュールの有する、チップオンキャリアと平面光波回路を示した斜視図である。
【0023】
本実施形態の光源モジュール１００は、図１および図２に示すように、チップオンキャリア２００と、平面光波回路４００と、チップオンキャリア２００と平面光波回路４００とを収容するパッケージ１１０とを有する。本実施形態における光源モジュール１００は、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの色の光を合わせる合波器である。
【0024】
（チップオンキャリア）
図１～図３に示すように、チップオンキャリア２００は、サブキャリア（基台）２０と、サブキャリア２０上に搭載されたレーザーダイオード（ＬＤ）３０とを有する。
以下の説明では、レーザーダイオード（ＬＤ）３０から発せられる光の出射方向をｙ方向とする。また、ｙ方向に直交し、且つサブキャリア２０からＬＤ３０に向かう方向をｚ方向とする。また、ｙ方向およびｚ方向に直交する方向をｘ方向とする。
図１～図３に示すように、チップオンキャリア２００は、サブキャリア（基台）２０と、サブキャリア２０上に搭載されたレーザーダイオード（ＬＤ）３０とを有する。
以下の説明では、レーザーダイオード（ＬＤ）３０から発せられる光の出射方向をｙ方向とする。また、ｙ方向に直交し、且つサブキャリア２０からＬＤ３０に向かう方向をｚ方向とする。また、ｙ方向およびｚ方向に直交する方向をｘ方向とする。
【0025】
図１および図３において、符号２０－１、２０－２、２０－３はサブキャリア２０である。これら３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３は、いずれも略直方体の形状を有し、公知の方法により所定の配線などが設けられているものである。
【0026】
３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３は、いずれも熱伝導率が１４０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫのものであることが好ましい。
３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）が挙げられる。
３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３は、それぞれ異なる材料からなるものであってもよいし、一部または全てが同じ材料からなるものであってもよい。
３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）が挙げられる。
３つのサブキャリア２０－１、２０－２、２０－３は、それぞれ異なる材料からなるものであってもよいし、一部または全てが同じ材料からなるものであってもよい。
【0027】
図１および図３に示すように、符号３０－１、３０－２、３０－３はレーザーダイオード（ＬＤ）３０である。ＬＤ３０－１は、赤色光を発するレーザーダイオードである。例えば、ＬＤ３０－１の発する赤色光として、ピーク波長が６１０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である光が使用可能である。ＬＤ３０－２は、緑色光を発するレーザーダイオードである。例えば、ＬＤ３０－２の発する緑色光として、ピーク波長が５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下である光が使用可能である。ＬＤ３０－３は、青色光を発するレーザーダイオードである。例えば、ＬＤ３０－３の発する青色光として、ピーク波長が４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である光が使用可能である。これら３つのレーザーダイオード３０－１、３０－２、３０－３としては、それぞれ市販の各種レーザー素子を使用できる。
【0028】
これら３つのレーザーダイオード（ＬＤ）３０－１、３０－２、３０－３は、それぞれのレーザーダイオードから発せられる光の出射方向（ｙ方向）に略直交する方向（ｘ方向）において互いに間隔をあけて配置され、個別のサブキャリア２０の上面２１に設けられている。すなわち、図３に示すように、ＬＤ３０－１は、サブキャリア２０－１の上面２１－１に設けられている。ＬＤ３０－２は、サブキャリア２０－２の上面２１－２に設けられている。ＬＤ３０－３は、サブキャリア２０－３の上面２１－３に設けられている。
【0029】
本実施形態では、レーザーダイオードとして赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を発するものを、それぞれ１つずつ備える場合を例に挙げて説明するが、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）以外の光を発するレーザーダイオードも使用可能である。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発する３つのレーザーダイオードの配置は、図１～図３に示す配置に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発するレーザーダイオードの数（およびレーザーダイオードの搭載されるサブキャリアの数）は、特に限定されるものではなく、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色において、それぞれ異なっていてもよいし、一部または全てが同じであってもよく、光源モジュール１００の用途などに応じて適宜決定できる。
【0030】
サブキャリア２０－１、２０－２、２０－３と、レーザーダイオード（ＬＤ）３０－１、３０－２、３０－３とは、図２に示すように、それぞれサブキャリア２０とレーザーダイオード３０との間に設けられた金属層７５を介して接合されていることが好ましい。
金属層７５としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）の合金、スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ）、ＳｎＣｕ、ＩｎＢｉ、ＳｎＰｄＡｇ、ＳｎＢｉＩｎ及びＰｂＢｉＩｎからなる群から選択される１種または２種以上の金属からなるものが挙げられる。
金属層７５としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）の合金、スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ）、ＳｎＣｕ、ＩｎＢｉ、ＳｎＰｄＡｇ、ＳｎＢｉＩｎ及びＰｂＢｉＩｎからなる群から選択される１種または２種以上の金属からなるものが挙げられる。
【0031】
金属層７５は、１層の金属層からなるものであってもよいし、複数層の金属層からなるものであってもよい。
また、サブキャリア２０－１とＬＤ３０－１との間の金属層７５と、サブキャリア２０－２とＬＤ３０－２との間の金属層７５と、サブキャリア２０－３とＬＤ３０－３との間の金属層７５とは、それぞれ異なる材料で形成されていてもよいし、一部または全てが同じ材料で形成されていてもよい。
また、サブキャリア２０－１とＬＤ３０－１との間の金属層７５と、サブキャリア２０－２とＬＤ３０－２との間の金属層７５と、サブキャリア２０－３とＬＤ３０－３との間の金属層７５とは、それぞれ異なる材料で形成されていてもよいし、一部または全てが同じ材料で形成されていてもよい。
【0032】
金属層７５を形成する方法としては、公知の方法が利用可能である。例えば、スパッタ法、蒸着法、ペースト化した金属を塗布する方法等が挙げられる。
【0033】
（平面光波回路）
図１～図３に示すように、平面光波回路（ＰＬＣ）４００は、基板４０と、基板４０上に設けられ、レーザーダイオード３０から発せられる光が入射される光導波路５０とを有する。
基板４０は、略直方体の形状を有する。基板４０は、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫのものであることが好ましい。
基板４０としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）および／またはＳｉＯ２からなるものが挙げられる。
図１～図３に示すように、平面光波回路（ＰＬＣ）４００は、基板４０と、基板４０上に設けられ、レーザーダイオード３０から発せられる光が入射される光導波路５０とを有する。
基板４０は、略直方体の形状を有する。基板４０は、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ～１７０Ｗ／ｍＫのものであることが好ましい。
基板４０としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）および／またはＳｉＯ２からなるものが挙げられる。
【0034】
光導波路５０は、図１および図３に示すように、ＬＤ３０－１、ＬＤ３０－２、ＬＤ３０－３と同数のコア５１－１、コア５１－２、コア５１－３と、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３を囲むクラッド５２とを有する。
クラッド５２の厚み、およびコア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の幅方向寸法は、特に制限されない。
クラッド５２の厚み、およびコア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の幅方向寸法は、特に制限されない。
【0035】
コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３及びクラッド５２は、例えば、石英で構成されている。コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３には、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の不純物が所定値に応じた量でドープされている。
コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の屈折率は、クラッド５２の屈折率より所定値分だけ高くなっている。このことによって、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の各々に入射した光は、各コアとクラッド５２との界面で全反射しながら、各コアを伝搬する。
コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の屈折率は、クラッド５２の屈折率より所定値分だけ高くなっている。このことによって、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の各々に入射した光は、各コアとクラッド５２との界面で全反射しながら、各コアを伝搬する。
【0036】
図３に示すように、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３は、ＬＤ３０－１、ＬＤ３０－２、ＬＤ３０－３からそれぞれ発せられる光が入射される入射面６１（図２参照）を有する。コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３は、入射面６１から出射面６４に向かってｙ方向に延び、図１および図３に示すように、出射面６４に到達する手前で１つに集められている。すなわち、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３は、ｙ方向の前方に向かうにつれて互いに近づき、１つのコア５１－４に合流する。
【0037】
本実施形態では、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３の入射面６１が、それぞれＬＤ３０－１、ＬＤ３０－２、ＬＤ３０－３の出射面と対向するように配置されている。このことにより、ＬＤ３０－１から発せられる赤色光の少なくとも一部が、コア５１－１に入射可能とされ、ＬＤ３０－２から発せられる緑色光の少なくとも一部が、コア５１－２に入射可能とされ、ＬＤ３０－３から発せられる青色光の少なくとも一部が、コア５１－３に入射可能とされている。ＬＤ３０－１、ＬＤ３０－２、ＬＤ３０－３から発せられ、コア５１－１、コア５１－２、コア５１－３に入射した赤色光、緑色光、青色光は、それぞれ各コア内を伝搬する。
【0038】
コア５１－１を伝搬する赤色光とコア５１－２を伝搬する緑色光とは、所定の合流位置５７－１（図３参照）で合わさる。また、コア５１－１とコア５１－２とが合流したコアを伝搬する赤色光および緑色光と、コア５１－３を伝搬する青色光とは、合流位置５７－２（図３参照）で合わさる。合流位置５７－２で集光された赤色光、緑色光及び青色光は、コア５１－４を伝搬し、出射面６４に到達する。出射面６４から出射される３色の光は、光源モジュール１００の使用目的に応じて用いられる。
【0039】
光導波路５０は、集積回路等の微細な構造を形成する際に用いられる公知のフォトリソグラフィおよび／またはドライエッチングを含む半導体プロセスによって、基板４０の上面４１に、基板４０と光導波路５０とが一体となるように作製されている。
【0040】
本実施形態の光源モジュール１００では、チップオンキャリア２００のサブキャリア２０と、平面光波回路（ＰＬＣ）４００の基板４０とが、公知の方法により、接合されている。図２に示すように、サブキャリア２０と基板４０とは、金属接合層７１を介して接合されていることが好ましい。
【0041】
金属接合層７１は、熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫのものであることが好ましい。熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫである金属接合層７１としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）の合金、スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ）、ＳｎＣｕ、ＩｎＢｉ、ＳｎＰｄＡｇ、ＳｎＢｉＩｎ及びＰｂＢｉＩｎからなる群から選択される１種または２種以上の金属からなるものが挙げられる。金属接合層７１は、１層の金属層からなるものであってもよいし、複数層の金属層からなるものであってもよい。
【0042】
一方、図２に示すように、チップオンキャリア２００のレーザーダイオード３０と、平面光波回路（ＰＬＣ）４００の光導波路５０とは、所定の間隔で離間して配置されている。したがって、光導波路５０の入射面６１と、これに対向するレーザーダイオード３０の出射面との間には、ｙ方向において隙間が形成されている。
【0043】
（パッケージ）
パッケージ１１０は、図１および図２に示すように、上面が開口された略直方体状のキャビティ構造を有し、チップオンキャリア２００と平面光波回路４００とを収容する収容部１０７と、収容部１０７に隣り合う電極部１０８とを有する。
パッケージ１１０は、図１および図２に示すように、上面が開口された略直方体状のキャビティ構造を有し、チップオンキャリア２００と平面光波回路４００とを収容する収容部１０７と、収容部１０７に隣り合う電極部１０８とを有する。
【0044】
収容部１０７は、図２に示すように、パッケージ１１０の底面１３１を形成する土台１８５と、土台１８５上の平面視で平面光波回路４００が配置される領域に少なくとも配置された金属パット１８３と、金属パット１８３上に接して配置された１つ以上のバンプ１８１と、土台１８５を貫通する１つ以上のサーマルビア１８０と、土台１８５の下面におけるサーマルビア１８０の周囲に設けられたサーマルパッド１８４と、土台１８５の縁部を取り囲むように立設された平面視略矩形の側壁部１３２とを有する。
【0045】
図１に示すように、側壁部１３２の上面には、コバールなどからなる金属膜１１２が形成されている。収容部１０７は、上面を覆うカバー（不図示）によって気密封止され、収容部１０７の内部空間は、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスで満たされている。
【0046】
本実施形態では、図２に示すように、土台１８５として、第１基材１８５ａと、第１基材１８５ａ上に設置された第２基材１８５ｂの２層の基材が積層された積層構造のものが設置されている。第１基材１８５ａの第２基材１８５ｂ側の面には、タングステンなどからなる、所定のパターン形状を有する配線（不図示）が設けられている。
土台１８５は、２層の基材が積層された積層構造のものに限定されるものではなく、１層の基材のみからなるものであってもよい。また、土台１８５が複数の基材が積層された積層構造を有する場合、３層以上であってもよい。
土台１８５は、２層の基材が積層された積層構造のものに限定されるものではなく、１層の基材のみからなるものであってもよい。また、土台１８５が複数の基材が積層された積層構造を有する場合、３層以上であってもよい。
【0047】
土台１８５（本実施形態では第１基材１８５ａおよび第２基材１８５ｂ）は、絶縁性を有し、熱伝導率が３Ｗ／ｍＫ～４０Ｗ／ｍＫであることが好ましく、熱伝導率が８Ｗ／ｍＫ～３４Ｗ／ｍＫのものであることがより好ましく、１８Ｗ／ｍＫ～２９Ｗ／ｍＫのものであることがさらに好ましい。
第１基材１８５ａおよび第２基材１８５ｂとしては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などからなるものが挙げられる。第１基材１８５ａと第２基材１８５ｂは、同じ材料からなるものであってもよいし、それぞれ異なる材料からなるものであってもよい。
第１基材１８５ａおよび第２基材１８５ｂとしては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などからなるものが挙げられる。第１基材１８５ａと第２基材１８５ｂは、同じ材料からなるものであってもよいし、それぞれ異なる材料からなるものであってもよい。
【0048】
本実施形態では、図２に示すように、土台１８５上の平面視で、平面光波回路４００およびチップオンキャリア２００の配置される領域全面に、金属パット１８３が設けられている。このため、本実施形態の光源モジュール１００は、平面光波回路４００からサーマルビア１８０に効率よく放熱でき、より良好な放熱性能を有するものとなる。また、本実施形態では、サーマルビア１８０がチップオンキャリア２００と平面視で少なくとも一部が重なる位置にも配置されている。このため、チップオンキャリア２００のレーザーダイオード３０で生じた熱が、チップオンキャリア２００と、後述する導電性接着層１８２と、金属パット１８３と、チップオンキャリア２００と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されたサーマルビア１８０とを通る放熱経路からも放熱される。その結果、より良好な放熱性能を有する光源モジュール１００となる。
【0049】
金属パット１８３は、必要に応じて設けられるものであり、設けられていなくてもよい。金属パット１８３が設けられている場合、平面光波回路４００の配置される領域に少なくとも設けられていればよく、チップオンキャリア２００の配置される領域には設けられていなくてもよい。本実施形態では、金属パット１８３は、図２に示すように、土台１８５上の平面視で、平面光波回路４００だけでなく、チップオンキャリア２００の配置される領域に延在して設けけられていることが好ましい。より良好な放熱性能を有する光源モジュール１００となるためである。
【0050】
金属パット１８３は、熱伝導率が５５Ｗ／ｍＫ～６５Ｗ／ｍＫであることが好ましい。
金属パット１８３としては、例えば、タングステン（Ｗ）又はモリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。
金属パット１８３としては、例えば、タングステン（Ｗ）又はモリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。
【0051】
本実施形態では、図１および図２に示すように、金属パット１８３上の平面光波回路４００が設置される領域に、金属パット１８３上に接して複数のバンプ１８１（図１および図２に示す例では４つ）が配置されている。このことにより、平面光波回路４００は、バンプ１８１上に接して配置されている（図２参照）。本実施形態では、バンプ１８１の少なくとも１つ（図１および図２に示す例では２つ）が、サーマルビア１８０と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されている（図１参照）。
【0052】
バンプ１８１は、土台１８５と平面光波回路４００との間（金属パット１８３が設けられている場合は金属パット１８３と平面光波回路４００との間）を所定の間隔とするスペーサとして機能する。バンプ１８１の数は、特に限定されるものではなく、平面光波回路４００の大きさ、バンプ１８１の大きさなどに応じて適宜決定できる。
【0053】
バンプ１８１の厚みは、例えば、５μｍ～３０μｍであることが好ましい。バンプ１８１の厚みが５μｍ以上であると、スペーサ機能および放熱性向上機能がより良好となる。バンプ１８１の厚みが３０μｍ以下であると、光源モジュール１００の小型化に支障を来すことがなく、好ましい。
【0054】
バンプ１８１は、熱伝導率が８０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫであることが好ましく、熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫのものであることがより好ましく、１５０Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫのものであることがさらに好ましい。
バンプ１８１としては、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、タングステンと銅との合金（ＣｕＷ）からなる群から選択される１種または２種以上の金属からなるものが挙げられる。バンプ１８１は、１層の金属層からなるものであってもよいし、複数層の金属層からなるものであってもよい。
バンプ１８１としては、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、タングステンと銅との合金（ＣｕＷ）からなる群から選択される１種または２種以上の金属からなるものが挙げられる。バンプ１８１は、１層の金属層からなるものであってもよいし、複数層の金属層からなるものであってもよい。
【0055】
バンプ１８１が１層の金属層からなるものである場合、タングステン（Ｗ：熱伝導率１５０Ｗ／ｍＫ～１８０Ｗ／ｍＫ）、またはモリブデン（Ｍｏ：熱伝導率１３５Ｗ／ｍＫ～１５０Ｗ／ｍＫ）からなるものであることが好ましい。タングステンおよびモリブデンは、土台１８５を焼結する際の一般的な焼結温度では、溶融したり気化したりしない。このため、バンプ１８１が、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層からなる１層のものである場合、金属パット１８３の形成された土台１８５上の所定の位置に、公知の方法によりバンプ１８１となる材料を印刷してから、土台１８５を焼成する方法を用いて、バンプ１８１を形成でき、好ましい。
【0056】
バンプ１８１が複数の金属層からなるものである場合、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層の上に、ニッケル層と金層とがこの順に積層されたものであることが好ましい。この場合、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層の形成された土台１８５上の所定の位置に、めっき法によりニッケル層と金層とをこの順に積層することにより、内部電極パッド２０２を設けると同時に、バンプ１８１を形成できるためである。内部電極パッド２０２と同時に形成されるニッケル層および金層は、熱伝導率が十分に高く、厚みの薄い層である。例えば、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層の厚みは２０μｍ～３０μｍとすることができ、ニッケル層の厚みは２μ～８μｍ、金層の厚みは１μ～４μｍとすることができる。このため、ニッケル層および金層は、バンプ１８１を形成しているタングステンからなる層またはモリブデンからなる層と、平面光波回路４００との伝熱に影響しないとみなすことができる。
【0057】
本実施形態では、図２に示すように、金属パット１８３上のバンプ１８１が配置されていない領域の少なくとも一部に、導電性接着層１８２が形成されていることが好ましい。導電性接着層１８２は、金属パット１８３と、平面光波回路４００およびチップオンキャリア２００とを接合し固定するものである。すなわち、チップオンキャリア２００は、金属パッド１８３上に導電性接着層１８２を介して設置されている。導電性接着層１８２は、必要に応じて設けられるものであり、設けられていなくてもよいし、金属パット１８３上のバンプ１８１が配置されていない領域の全域に形成されていてもよい。
【0058】
導電性接着層１８２は、樹脂と、導電性を有する粒子とを含む導電性接着剤の硬化物からなる。導電性接着層１８２の熱伝導率は、１Ｗ／ｍＫ～５０Ｗ／ｍＫであり、導電性接着剤に含まれる樹脂および導電性を有する粒子の、種類および割合に応じて決定される。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。導電性を有する粒子としては、例えば、銀、銅、ニッケルなどが挙げられる。導電性接着層１８２を形成するための導電性接着剤としては、接着力が良好で、耐熱性が高く、硬化時の体積収縮が少なく、硬化後のデガスが少ないため、エポキシ樹脂と銀粒子とを含む銀ペーストを用いることが好ましい。
【0059】
本実施形態では、図１および図２に示すように、土台１８５を貫通する４つのサーマルビア１８０が設けられている。４つのサーマルビア１８０のうち２つは、平面視で平面光波回路４００およびバンプ１８１と少なくとも一部が重なる位置に設けられ、残る２つは平面視でチップオンキャリア２００と少なくとも一部が重なる位置に設けられている。
【0060】
平面視で平面光波回路４００と重なる位置に設けられ、かつバンプ１８１と少なくとも一部が重なる位置に設けられた２つのサーマルビア１８０は、図２に示すように、２層構造の土台１８５のうち下側に設置された第１基材１８５ａを貫通する下側ビア１８０ａと、上側に設置された第２基材１８５ｂを貫通する上側ビア１８０ｃとが連結された構造を有する。平面視でチップオンキャリア２００と少なくとも一部が重なる位置に設けられた２つのサーマルビア１８０は、図２に示すように、第１基材１８５ｂを貫通する下側ビア１８０ａと、第２基材１８５ｂを貫通する上側ビア１８０ｄとが連結された構造を有する。
【0061】
本実施形態では、下側ビア１８０ａ、１８０ｂ、および上側ビア１８０ｃ、１８０ｄは、略同心の円柱形状を有する。下側ビア１８０ａ、１８０ｂの直径が、上側ビア１８０ｃ、１８０ｄよりも大きい形状とされている。下側ビア１８０ａ、１８０ｂ、および上側ビア１８０ｃ、１８０ｄの平面形状および大きさは、特に限定されるものではなく、サーマルビア１８０の数、平面光波回路４００の大きさ、第１基材１８５ａおよび第２基材１８５ｂの厚みなどに応じて適宜決定できる。
【0062】
本実施形態では、平面視で平面光波回路４００と重なる位置に設けられた２つのサーマルビア１８０の両方が、バンプ１８１と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されている場合を例に挙げて説明するが、平面視で平面光波回路４００と重なる位置に設けられた複数のサーマルビア１８０のうち一部のみが、バンプ１８１と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されていてもよい。したがって、例えば、所定のピッチで並べられた複数のサーマルビア１８０と、所定のピッチで並べられた複数のバンプ１８１とが設けられている場合、サーマルビア１８０のピッチとバンプ１８１とのピッチとは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0063】
また、本実施形態では、平面視で平面光波回路４００と重なる位置に設けられた２つのサーマルビア１８０が、いずれも平面視でバンプ１８１の形成されている領域内に配置されている場合を例に挙げて説明するが、平面視で平面光波回路４００と重なる位置に設けられた２つのサーマルビア１８０のうち一方または両方が、平面視でバンプ１８１の形成されている領域内に一部のみ配置されていてもよい。
本実施形態では、サーマルビア１８０の数は、特に限定されるものではなく、チップオンキャリア２００および平面光波回路４００の数および大きさなどに応じて適宜決定できる。
本実施形態では、サーマルビア１８０の数は、特に限定されるものではなく、チップオンキャリア２００および平面光波回路４００の数および大きさなどに応じて適宜決定できる。
【0064】
サーマルビア１８０は、熱伝導率が１３５Ｗ／ｍＫ～２１０Ｗ／ｍＫのものであることが好ましく、具体的には、タングステン（Ｗ：熱伝導率１５０Ｗ／ｍＫ～１８０Ｗ／ｍＫ）、またはモリブデン（Ｍｏ：熱伝導率１３５Ｗ／ｍＫ～１５０Ｗ／ｍＫ）からなるものであることが好ましい。第１基材１８５ａおよび第２基材１８５ｂにそれぞれ設けられた、下側ビア１８０ａ、１８０ｂおよび上側ビア１８０ｃ、１８０ｄとなる孔に、公知の方法によりサーマルビア１８０となる材料を充填してから、土台１８５を焼成する方法を用いて光源モジュール１００を製造できるためである。
【0065】
本実施形態では、図２に示すように、土台１８５の下面におけるサーマルビア１８０の周囲に、サーマルパッド１８４が設けられている。サーマルパッド１８４は、土台１８５の下面のサーマルビア１８０の周囲にのみ設けられていてもよいし、サーマルビア１８０の周囲以外の領域にも設けられていてもよい。サーマルパッド１８４は、例えば、土台１８５の下面全体に設けられていてもよい。
【0066】
収容部１０７の側壁部１３２は、絶縁性を有する材料からなる。側壁部１３２としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などからなるものが挙げられる。側壁部１３２は、土台１８５と同じ材料からなるものであってもよいし、異なる材料からなるものであってもよい。
【0067】
本実施形態では、図１に示すように、収容部１０７の底面１３１上におけるチップオンキャリア２００の外部電極パッド２１０側の位置には、複数の内部電極パッド２０２がｘ方向に間隔をあけて設けられている。複数の内部電極パッド２０２のうち、各レーザーダイオード３０に対応する内部電極パッド２０２と、レーザーダイオード３０およびサブキャリア２０の各々とは、ワイヤー９５によって接続されている。
【0068】
具体的には、例えば、レーザーダイオード３０－１およびサブキャリア２０－１の各々と、２つの内部電極パッド２０２－１の各々とは、ワイヤー９５－１によって個別に接続されている。レーザーダイオード３０－２及びサブキャリア２０－２の各々と、２つの内部電極パッド２０２－２の各々とは、ワイヤー９５－２によって個別に接続されている。レーザーダイオード３０－３及びサブキャリア２０－３の各々と、２つの内部電極パッド２０２－３の各々とは、ワイヤー９５－３によって個別に接続されている。
【0069】
内部電極パッド２０２－１、２０２－２、２０２－３の各々は、互いに異なる外部電極パッド２１０と電気的に接続されている。内部電極パッド２０２－１、２０２－２、２０２－３の各々と電気的に接続された外部電極パッド２１０には、電源に接続された配線などが電気的に接続されている。
【0070】
図１および図２に示すように、パッケージ１１０の収容部１０７を形成している側壁部１３２のうち、平面光波回路（ＰＬＣ）４００の光導波路５０の出射面６４と対向する側壁部１３２－１には、開口１３３が形成されている。開口１３３は、側壁部１３２－１において、光導波路５０のコア５１－４から出射される３色光の光軸と交差する位置を略中心として形成されている。開口１３３は、光導波路５０のコア５１－４から出射される３色光が通過してパッケージ１１０の外部に伝搬する窓である。開口１３３は、側壁部１３２の外方からガラス板２２０によって隙間なく覆われている。
【0071】
パッケージ１１０の電極部１０８は、図１および図２に示すように、収容部１０７のｙ方向後方に配置されている。図１に示すように、電極部１０８の上面には、ｘ方向に間隔をあけて複数の外部電極パッド２１０が設けられている。
【0072】
＜製造方法＞
図１に示す本実施形態の光源モジュール１００は、例えば、以下に示す方法により製造できる。
まず、サブキャリア（基台）２０の上面２１に、公知の手法を用いて、金属層７５を介してレーザーダイオード（ＬＤ）３０を実装する。このことにより、チップオンキャリア２００を製造する（図３参照）。
次に、基板４０の上面４１に、公知の半導体プロセスによって光導波路５０を形成する。このことにより、平面光波回路（ＰＬＣ）４００を製造する（図３参照）。
図１に示す本実施形態の光源モジュール１００は、例えば、以下に示す方法により製造できる。
まず、サブキャリア（基台）２０の上面２１に、公知の手法を用いて、金属層７５を介してレーザーダイオード（ＬＤ）３０を実装する。このことにより、チップオンキャリア２００を製造する（図３参照）。
次に、基板４０の上面４１に、公知の半導体プロセスによって光導波路５０を形成する。このことにより、平面光波回路（ＰＬＣ）４００を製造する（図３参照）。
【0073】
次に、公知の手法を用いて、金属接合層７１を介して、レーザーダイオード３０の搭載されたサブキャリア２０と、光導波路５０が形成された基板４０とを接合し、一体化する（図２参照）。この時、本実施形態では、図２に示すように、サブキャリア２０の底面と、基板４０の底面とが略同一平面上になるように接合する。
【0074】
次に、例えば、以下に示す方法により、パッケージ１１０を製造する。まず、土台１８５となる第１基材１８５ａを用意し、公知の方法により、平面視で平面光波回路４００の配置される領域に２つの下側ビア１８０ａを設けるととともに、平面視でチップオンキャリア２００の配置される領域に２つの下側ビア１８０ｂを設ける（図１参照）。具体的には、第１基材１８５ａに下側ビア１８０ａ、１８０ｂとなる孔を設け、その孔内に、公知の方法により下側ビア１８０ａ、１８０ｂとなる材料を充填する。
次に、第１基材１８５ａの土台１８５の下面となる面の少なくともサーマルビア１８０の周囲に、公知の方法により、サーマルパッド１８４を形成する（図２参照）。次に、第１基材１８５ａの第２基材１８５ｂが配置される側の面に、公知の方法により、所定のパターン形状を有する配線（不図示）を設ける。
次に、第１基材１８５ａの土台１８５の下面となる面の少なくともサーマルビア１８０の周囲に、公知の方法により、サーマルパッド１８４を形成する（図２参照）。次に、第１基材１８５ａの第２基材１８５ｂが配置される側の面に、公知の方法により、所定のパターン形状を有する配線（不図示）を設ける。
【0075】
次に、第１基材１８５ａ上に第２基材１８５ｂを積層し、公知の方法により、平面視で２つの下側ビア１８０ａと重なる位置に、それぞれ上側ビア１８０ｃを設けるととともに、平面視で２つの下側ビア１８０ｂと重なる位置に、それぞれ上側ビア１８０ｄを設ける（図２参照）。具体的には、第２基材１８５ｂに上側ビア１８０ｃ、１８０ｄとなる孔を設け、その孔内に、公知の方法により上側ビア１８０ｃ、１８０ｄとなる材料を充填する。このことにより、土台１８５を貫通する４つのサーマルビア１８０を有し、パッケージ１１０の底面１３１となる土台１８５が形成される。
次に、公知の方法により、土台１８５上の平面視で、平面光波回路４００およびチップオンキャリア２００の配置される領域全面に、金属パット１８３を設ける。
次に、公知の方法により、土台１８５上の平面視で、平面光波回路４００およびチップオンキャリア２００の配置される領域全面に、金属パット１８３を設ける。
【0076】
次に、本実施形態では、金属パット１８３上の平面光波回路４００の配置される領域に、バンプ１８１となる材料を印刷する方法など公知の方法により、４つのバンプ１８１を形成する。このとき、本実施形態では、４つのバンプ１８１のうち２つのバンプ１８１を、サーマルビア１８０と平面視で重なる位置に形成する。
次に、公知の方法により、バンプ１８１までの各層が形成された土台１８５を、焼結する。焼結は、公知の方法および条件で行うことができ、１５００℃以上、例えば１６００℃の温度で行うことができる。
次に、公知の方法により、バンプ１８１までの各層が形成された土台１８５を、焼結する。焼結は、公知の方法および条件で行うことができ、１５００℃以上、例えば１６００℃の温度で行うことができる。
【0077】
次に、公知の方法により、土台１８５上の平面視で、チップオンキャリア２００の配置される領域の外部電極パッド２１０側の位置に、めっき法など公知の方法により、複数の内部電極パッド２０２を設ける。
バンプ１８１が、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層の上に、ニッケル層と金層とがこの順に積層されたものである場合、めっき法により内部電極パッド２０２を設けると同時に、焼結後のタングステンからなる層またはモリブデンからなる層の上に、ニッケル層と金層とをこの順に形成することが好ましい。
バンプ１８１が、タングステンからなる層またはモリブデンからなる層の上に、ニッケル層と金層とがこの順に積層されたものである場合、めっき法により内部電極パッド２０２を設けると同時に、焼結後のタングステンからなる層またはモリブデンからなる層の上に、ニッケル層と金層とをこの順に形成することが好ましい。
【0078】
次に、ワイヤーボンディング等の方法を用いて、レーザーダイオード３０－１およびサブキャリア２０－１の各々と２つの内部電極パッド２０２－１の各々、レーザーダイオード３０－２およびサブキャリア２０－２の各々と２つの内部電極パッド２０２－２の各々、レーザーダイオード３０－３およびサブキャリア２０－３の各々と２つの内部電極パッド２０２－３の各々とを、それぞれ金（Ａｕ）などからなるワイヤー９５－１、９５－２、９５－３によって個別に接続する。
【0079】
次に、公知の方法により、土台１８５上の電極部１０８となる位置に、複数の外部電極パッド２１０を設ける。
その後、土台１８５上の電極パッド２０２と外部電極パッド２１０との間と、土台１８５の外部電極パッド２１０側以外の縁部とに、側壁部１３２を形成する。このことにより、平面視略矩形の収容部１０７を形成するとともに、収容部１０７に隣り合う電極部１０８を形成する。このとき、公知の方法により、平面光波回路４００の光導波路５０の出射面６４と対向する側壁部１３２－１に、開口１３３を設ける。
その後、土台１８５上の電極パッド２０２と外部電極パッド２１０との間と、土台１８５の外部電極パッド２１０側以外の縁部とに、側壁部１３２を形成する。このことにより、平面視略矩形の収容部１０７を形成するとともに、収容部１０７に隣り合う電極部１０８を形成する。このとき、公知の方法により、平面光波回路４００の光導波路５０の出射面６４と対向する側壁部１３２－１に、開口１３３を設ける。
【0080】
次いで、側壁部１３２の上面に、公知の方法により、コバールなどからなる金属膜１１２を形成する。
その後、側壁部１３２の外方からガラス板２２０で開口１３３を隙間なく覆い、収容部１０７の上面を覆うようにカバー（不図示）を設置し、収容部１０７を窒素（Ｎ２）等の不活性ガスで満たし、気密封止する。
以上の工程により、図１に示す光源モジュール１００が得られる。
その後、側壁部１３２の外方からガラス板２２０で開口１３３を隙間なく覆い、収容部１０７の上面を覆うようにカバー（不図示）を設置し、収容部１０７を窒素（Ｎ２）等の不活性ガスで満たし、気密封止する。
以上の工程により、図１に示す光源モジュール１００が得られる。
【0081】
＜使用方法＞
図４は、図１～図３に示す光源モジュールの使用方法の一例を示す斜視図である。図４において、図１～図３に示す光源モジュールと同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図４において、符号３００は、コリメート装置を示し、符号３１０は、コリメート装置３００の有するコリメートレンズを示す。
図４は、図１～図３に示す光源モジュールの使用方法の一例を示す斜視図である。図４において、図１～図３に示す光源モジュールと同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
図４において、符号３００は、コリメート装置を示し、符号３１０は、コリメート装置３００の有するコリメートレンズを示す。
【0082】
図４に示すように、光源モジュール１００は、パッケージ１１０の収容部１０７の上面が、カバー１０５によって覆われて気密封止されている。図４に示す光源モジュール１００は、収容部１０７の側壁部１３２－１に設けられた開口１３３から、ガラス板２２０を介して３色光ＬＬを出射している。光源モジュール１００から出射された３色光ＬＬは、ｙ方向を中心に拡散しつつ、パッケージ１１０のｙ方向前方に進行する。
【0083】
コリメート装置３００は、図４に示すように、光源モジュール１００のパッケージ１１０の側壁部１３２－１よりもｙ方向で奥側に配置されている。パッケージ１１０から出射された３色光ＬＬは、光源モジュール１００の有するレーザーダイオード（ＬＤ）３０のｙ方向における出射面と、コリメートレンズ３１０との距離を、コリメートレンズ３１０の焦点距離に合わせ、３色光ＬＬの光軸上にコリメートレンズ３１０の中心を合わせることによって、コリメートされ平行光とされる。
【0084】
本実施形態の光源モジュール１００では、チップオンキャリア２００の基台２０、平面光波回路４００の基板４０、パッケージ１１０の土台１８５、サーマルビア１８０、バンプ１８１が、それぞれ上述した熱伝導率を有する。そして、平面光波回路４００に接するバンプ１８１のうち２つが、サーマルビア１８０と平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されている。このため、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じ、基台２０を介して基板４０に移動した熱を、バンプ１８１とサーマルビア１８０とをこの順に通る放熱経路により効率よく放熱できる。したがって、本実施形態の光源モジュール１００は、良好な放熱性能を有する。
【0085】
さらに、本実施形態の光源モジュール１００において、基台２０と基板４０とが、金属接合層７１を介して接合されている場合、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱が、基台２０から基板４０に金属接合層７１を介して、より効率よく伝わる。その結果、より一層、良好な放熱性能を有する光源モジュール１００となる。
【0086】
また、本実施形態の光源モジュール１００は、土台１８５上の平面視で平面光波回路４００が配置される領域に金属パット１８３が配置され、バンプ１８１が金属パット１８３上に接して配置されている。このため、本実施形態の光源モジュール１００では、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱が、平面光波回路４００に接するバンプ１８１からサーマルビア１８０に金属パット１８３を介して効率よく伝わる。その結果、より一層、良好な放熱性能を有する光源モジュール１００となる。
【0087】
さらに、本実施形態では、金属パット１８３が、土台１８５上の平面視でチップオンキャリア２００が配置される領域に延在して設けられ、チップオンキャリア２００が、金属パッド１８３上に導電性接着層１８２を介して設置されている。このため、本実施形態の光源モジュール１００では、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱が、基台２０、導電性接着層１８２、金属パッド１８３、サーマルビア１８０という放熱経路からも放熱される。その結果、より一層、良好な放熱性能を有する光源モジュール１００となる。
【0088】
また、本実施形態の光源モジュール１００は、土台１８５の下面におけるサーマルビア１８０の周囲に、サーマルパッド１８４が配置されているので、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱を、基台２０、基板４０、バンプ１８１、サーマルビア１８０、サーマルパッド１８４という放熱経路で効率よく放熱できる。
【0089】
［ＸＲグラス］
図５は、本発明のＸＲグラスの一例を説明するための概念図である。図６は、図５に示すＸＲグラスにおいて、光源モジュールから出射されたレーザー光によって網膜に直接画像が投影される様子を示す概念図である。
本実施形態のＸＲグラス（眼鏡）１０００は、メガネ型の端末である。ＸＲとは、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、複合現実（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）の総称である。図５に示す符号Ｌは画像表示光である。
図５は、本発明のＸＲグラスの一例を説明するための概念図である。図６は、図５に示すＸＲグラスにおいて、光源モジュールから出射されたレーザー光によって網膜に直接画像が投影される様子を示す概念図である。
本実施形態のＸＲグラス（眼鏡）１０００は、メガネ型の端末である。ＸＲとは、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、複合現実（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）の総称である。図５に示す符号Ｌは画像表示光である。
【0090】
図５に示す本実施形態のＸＲグラス１０００は、上述した実施形態に係る光源モジュール１００が、フレーム１０１０に設置された光学エンジン５００１に搭載されたものである。
光学エンジン５００１は、図５に示すように、光源モジュール１００と、光走査ミラー３００１と、光源モジュール１００と光走査ミラー３００１とを結ぶ光学系２００１と、レーザードライバ１１００と、光走査ミラードライバ１２００と、これらのドライバを制御するビデオコントローラ１３００とを有する。
光学エンジン５００１は、図５に示すように、光源モジュール１００と、光走査ミラー３００１と、光源モジュール１００と光走査ミラー３００１とを結ぶ光学系２００１と、レーザードライバ１１００と、光走査ミラードライバ１２００と、これらのドライバを制御するビデオコントローラ１３００とを有する。
【0091】
光走査ミラー３００１としては、例えば、ＭＥＭＳミラーを用いることができる。２Ｄ画像を投影するためには、光走査ミラー３００１として、水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）に角度を変えてレーザー光を反射するように振動する２軸ＭＥＭＳミラーを用いることが好ましい。
【0092】
光学系２００１は、光源モジュール１００から出射したレーザー光を光学的に処理するものである。光学系２００１としては、例えば、コリメータレンズ２００１ａと、スリット２００１ｂと、ＮＤフィルタ２００１ｃとを有するものを用いることができる。図５に示す光学系２００１は一例であって、他の構成であってもよい。
【0093】
図５に示す本実施形態のＸＲグラス１０００では、図６に示すように、フレーム１０１０に取り付けられた光源モジュール１００から照射されたレーザー光Ｒが、光走査ミラー３００１で反射され、さらにＸＲグラス１０００のレンズ４００１に反射され、画像表示光Ｌとして人の眼球Ｅ内に入り、網膜Ｍに直接画像（映像）を投影できる。
【0094】
本実施形態のＸＲグラス１０００は、本実施形態の光源モジュール１００が搭載されているため、光源モジュール１００のレーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱が効率よく放熱される。
【0095】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
例えば、本発明の光源モジュール１００は、土台１８５の下面に配置されたサーマルパッド１８４に接する位置など、外面の任意の位置に設置された公知のヒートスプレッダを有していてもよい。ヒートスプレッダとしては、例えば、タングステンと銅との合金（ＣｕＷ（Ｃｕ；１０ｍｏｌ％、Ｗ；９０ｍｏｌ％）；２０℃での熱伝導率１８０Ｗ／ｍＫ）などからなる任意の形状を有するものを用いることができる。ヒートスプレッダを有することにより、より一層、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱を効率よく放熱できる光源モジュール１００となる。
例えば、本発明の光源モジュール１００は、土台１８５の下面に配置されたサーマルパッド１８４に接する位置など、外面の任意の位置に設置された公知のヒートスプレッダを有していてもよい。ヒートスプレッダとしては、例えば、タングステンと銅との合金（ＣｕＷ（Ｃｕ；１０ｍｏｌ％、Ｗ；９０ｍｏｌ％）；２０℃での熱伝導率１８０Ｗ／ｍＫ）などからなる任意の形状を有するものを用いることができる。ヒートスプレッダを有することにより、より一層、レーザーダイオード（ＬＤ）３０で生じた熱を効率よく放熱できる光源モジュール１００となる。
【実施例0096】
【0097】
＜材料＞
本実施例における各材料の熱伝導率とは、２０℃の温度での熱伝導率である。
サブキャリア（基台）２０：シリコン（Ｓｉ：熱伝導率１４９Ｗ／ｍＫ）
基板４０：シリコン（Ｓｉ：熱伝導率１４９Ｗ／ｍＫ）
金属接合層７１：スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ：熱伝導率５５Ｗ／ｍＫ）
（土台１８５）
第１基材１８５ａ：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ）
第２基材１８５ｂ：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ）
（サーマルビア１８０）
下側ビア１８０ａ、１８０ｂ：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
上側ビア１８０ｃ、１８０ｄ：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
サーマルパッド１８４：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
金属パット１８３：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
バンプ１８１：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）厚み３０μｍ
導電性接着層１８２：銀ペースト（熱伝導率３Ｗ／ｍＫ）
本実施例における各材料の熱伝導率とは、２０℃の温度での熱伝導率である。
サブキャリア（基台）２０：シリコン（Ｓｉ：熱伝導率１４９Ｗ／ｍＫ）
基板４０：シリコン（Ｓｉ：熱伝導率１４９Ｗ／ｍＫ）
金属接合層７１：スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ：熱伝導率５５Ｗ／ｍＫ）
（土台１８５）
第１基材１８５ａ：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ）
第２基材１８５ｂ：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ）
（サーマルビア１８０）
下側ビア１８０ａ、１８０ｂ：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
上側ビア１８０ｃ、１８０ｄ：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
サーマルパッド１８４：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
金属パット１８３：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）
バンプ１８１：タングステン（Ｗ：熱伝導率１７３Ｗ／ｍＫ）厚み３０μｍ
導電性接着層１８２：銀ペースト（熱伝導率３Ｗ／ｍＫ）
【0098】
＜条件＞
光源モジュール１００の底面（サーマルパッド１８４）温度：４０℃（一定）
（レーザーダイオード（ＬＤ）の動作電流および順方向電圧）
ＬＤ３０－１（赤色光）：動作電流４５ｍＡ（２５℃最大値）、順方向電圧：２．３Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
ＬＤ３０－２（緑色光）：動作電流３２ｍＡ（２５℃標準値）、順方向電圧：６．０Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
ＬＤ３０－３（青色光）：動作電流２０ｍＡ（２５℃標準値）、順方向電圧：４．６Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
光源モジュール１００の底面（サーマルパッド１８４）温度：４０℃（一定）
（レーザーダイオード（ＬＤ）の動作電流および順方向電圧）
ＬＤ３０－１（赤色光）：動作電流４５ｍＡ（２５℃最大値）、順方向電圧：２．３Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
ＬＤ３０－２（緑色光）：動作電流３２ｍＡ（２５℃標準値）、順方向電圧：６．０Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
ＬＤ３０－３（青色光）：動作電流２０ｍＡ（２５℃標準値）、順方向電圧：４．６Ｖ（２５℃ｔｙｐ）
【0099】
（比較例）
下側ビアおよび上側ビアを有さないこと以外は、実施例と同じ光源モジュール１００を作成した場合の光源モジュールの放熱状態について、実施例と同様にしてシミュレーションを行った。その結果を図８に示す。
下側ビアおよび上側ビアを有さないこと以外は、実施例と同じ光源モジュール１００を作成した場合の光源モジュールの放熱状態について、実施例と同様にしてシミュレーションを行った。その結果を図８に示す。
【0100】
図７は、実施例の光源モジュールを、図１に示すＡ－Ａ´線に沿って切断したときのサブキャリア２０および基板４０のサブキャリア２０近傍の領域の熱分布を示した断面図である。図８は、比較例の光源モジュールを、実施例の光源モジュールと対応する位置で切断したときの熱分布を示した断面図である。
図７および図８に示される熱分布における色の明度は、温度１．５℃ごとに異なる。図７における土台１８５の部分および図８における土台１８６の部分においては、高い温度の領域であるほど白っぽい色で示され、低い温度の領域であるほど黒っぽい色で示されている。
図７および図８に示される熱分布における色の明度は、温度１．５℃ごとに異なる。図７における土台１８５の部分および図８における土台１８６の部分においては、高い温度の領域であるほど白っぽい色で示され、低い温度の領域であるほど黒っぽい色で示されている。
【0101】
図７に示すように、実施例の光源モジュール１００では、基板４０のサブキャリア２０近傍の下部に配置された土台１８５において、高さ方向に温度分布が生じた。より詳細には、基板４０のサブキャリア２０近傍の下部に配置された２層構造の土台１８５のうち、下側に設置された第１基材では、上側の領域よりも下側の領域の方が低い温度であった。また、図７に示すように、２つのサーマルビア１８０内においても、上側の領域よりも下側の領域の方が低い温度であった。そして、図７に示すように、サーマルビア１８０内では、土台１８５内よりも温度の低い領域と高い領域との境界の位置が上方であった。このことから、レーザーダイオード３０で生じた熱が、チップオンキャリアの基台２０、サーマルビア１８０をこの順に通る放熱経路、チップオンキャリアの基台２０、平面光波回路の基板４０、バンプ１８１、金属パット１８３、サーマルビア１８０をこの順に通る放熱経路で放熱されることにより、効率よく放熱されていることが確認できた。
【0102】
これに対し、図８に示すように、比較例の光源モジュールでは、基板４０のサブキャリア２０近傍の下部に配置された土台１８６において、高さ方向の温度分布は確認できなかった。このことから、比較例の光源モジュールでは、実施例の光源モジュール１００と比較して、放熱性が劣ることが確認できた。
【符号の説明】
【0103】
２０、２０－１、２０－２、２０－３ サブキャリア（基台）、２１、２１－１、２１－２、２１－３、４１ 上面、３０、３０－１、３０－２、３０－３ レーザーダイオード（ＬＤ）、４０ 基板、５０ 光導波路、５１－１、５１－２、５１－３、５１－４ コア、５２ クラッド、５７－１、５７－２ 合流位置、６１ 入射面、６４ 出射面、７１ 金属接合層、７５ 金属層、９５、９５－１、９５－２、９５－３ ワイヤー、１００ 光源モジュール、１０５ カバー、１０７ 収容部、１０８ 電極部、１１０ パッケージ、１１２ 金属膜、１３１ 底面、１３２、１３２－１ 側壁部、１３３ 開口、１８０ サーマルビア、１８０ａ、１８０ｂ 下側ビア、１８０ｃ、１８０ｄ 上側ビア、１８１ バンプ、１８２ 導電性接着層、１８３ 金属パット、１８４ サーマルパッド、１８５ 土台、１８５ａ 第１基材、１８５ｂ 第２基材、２００ チップオンキャリア、２０２、２０２－１、２０２－２、２０２－３ 内部電極パッド、２１０ 外部電極パッド、２２０ ガラス板、３００ コリメート装置、３１０ コリメートレンズ、４００ 平面光波回路（ＰＬＣ）、１０００ ＸＲグラス（眼鏡）、１０１０ フレーム、５００１ 光学エンジン。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
