特許 7420625 サブマウント、発光装置、および光学モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】サブマウント、発光装置、および光学モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/0232 20210101AFI20240116BHJP

   H01S 5/0233 20210101ALI20240116BHJP

   H01S 5/0225 20210101ALI20240116BHJP

   H01S 5/042 20060101ALI20240116BHJP

   H01S 5/40 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

H01S5/0232

H01S5/0233

H01S5/0225

H01S5/042 612

H01S5/40

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020061331

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021163790

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-01-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】冨安 高弘

(72)【発明者】

【氏名】鍛治 栄作

(72)【発明者】

【氏名】大木 泰

【審査官】右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０１３００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０７８６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６００３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０２９６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０６５５１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７２２０８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０

Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子が実装されるサブマウントであって、
第一方向および当該第一方向と直交した第二方向に延びた第一面を有した、ベースと、
前記第一面上で前記第一方向および前記第二方向に延び、当該第二方向の第一端と、前記第一方向に延びた前記第二方向の反対方向の第二端と、を有した、第一電極と、
前記第一面上で前記第一方向および前記第二方向に延び、前記第一端から前記第二方向に隙間をあけて離間した前記第二方向の反対方向の第三端と、前記第一方向に延びた前記第二方向の第四端と、を有した、第二電極と、
を備え、
前記第二電極は、前記第三端と前記第四端との間の前記第二方向の第二幅が所定幅である第一領域と、前記第一方向において当該第一領域とずれて位置し前記第二幅が前記第一領域よりも広い第二領域と、を有し、
前記発光素子が、
前記第一電極上に載置され当該第一電極と電気的に接続される裏面と、
前記裏面とは反対側で前記第二電極と第一導体を介して電気的に接続される表面と、
を有し、
前記第一電極上に、
前記第二端よりも前記第一端の近くで、
前記第一電極のうち前記第一領域に対して前記第二方向の反対方向に離れた部位と、前記第一電極のうち前記第二領域に対して前記第二方向の反対方向に離れた部位と、に渡って、前記第一方向に延びた姿勢で、
実装される、
サブマウント。

【請求項2】

前記第二領域は、前記第一導体とは別の第二導体が実装される被実装領域を含む、請求項１に記載のサブマウント。

【請求項3】

前記第一電極の、前記第一端と前記第二端との間の前記第二方向の第一幅が、前記第一方向の位置によって異なる、請求項１または２に記載のサブマウント。

【請求項4】

請求項１～３のうちいずれか一つに記載のサブマウントと、
前記発光素子と、
を備えた、発光装置。

【請求項5】

前記発光素子は、ヒ化ガリウムまたはリン化インジウムを有した半導体レーザ素子である、請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

モジュールベースを有したハウジングと、
前記モジュールベース上に設けられた請求項４または５に記載の発光装置としての少なくとも一つの発光装置と、
を備えた、光学モジュール。

【請求項7】

前記発光装置として、前記第二方向に並んだ複数の発光装置を備えた、請求項６に記載の光学モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サブマウント、発光装置、および光学モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

発光装置としての半導体レーザチップと、半導体レーザチップと光学結合される光ファイバとを備えている光学モジュールとしての半導体レーザモジュールが知られている。このような半導体レーザモジュールを製造する場合、例えば以下のような手順で組立が行われる。まず、半導体レーザチップをサブマウントに実装する。このとき、半導体レーザチップを、金-スズ（ＡｕＳｎ）合金などのはんだによりサブマウントに接合実装する（特許文献１）。なお、はんだに換えて導電性接着剤などの他の接合剤を用いてもよい。このような半導体レーザチップを実装したサブマウント（半導体レーザチップ実装サブマウント）は、発光装置の一例であって、チップオンサブマウントとも称される。

【0003】

次に、チップオンサブマウントを、金属製の筐体に、直接的に、または金属製の基台や電子冷却素子等を介して、スズ-ビスマス（ＳｎＢｉ）合金などのはんだにより接合実装する。さらに、筐体に、レンズなどのその他の光学部品を実装し、半導体レーザチップと光ファイバとの光学結合を行う。

【0004】

半導体レーザチップとしては、端面発光型の半導体レーザチップが多く実用されている。端面発光型の半導体レーザチップは、その長手方向における両端面の一方が、レーザ発振波長における反射率が高いＨＲ（high reflection）コーティングが形成された後端面とされている。一方、他の端面は、反射率が低いＡＲ（anti-reflection）コーティングが形成された出射端面とされている。後端面と出射端面とでレーザ共振器を構成しており、発振したレーザ光は主に出射端面から出射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５０７５１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的に、半導体レーザチップはダイボンディングによってサブマウントに実装される。ダイボンディングにおいては、コレットで半導体レーザチップを真空チャックし、はんだなどの接合剤の融点以上の温度に加熱されたサブマウントに半導体レーザチップを実装する。

【0007】

その後、半導体レーザチップに対して駆動電流を供給するなどのために、半導体レーザチップに対する電気的接触を確保するために、半導体レーザチップとサブマウント上の電極との間に、ボンディングワイヤによる配線が形成される。なお、半導体レーザチップ実装サブマウントが並列して配置される場合は、サブマウント間にボンディングワイヤによる配線が形成される場合がある。

【0008】

一方、近年、半導体レーザチップやサブマウントの小型化が進み、半導体レーザチップの電極上やサブマウントの電極上に、ボンディングワイヤによる配線を接合する領域を確保し難くなっている。

【0009】

また、半導体レーザチップはますます高光出力化が進んでいる。それに伴って、半導体レーザチップが発する熱を、サブマウントへ効果的に放熱することがますます重要になってきている。

【0010】

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、電極上に配線をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント、発光装置、および光学モジュールを得ることである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のサブマウントは、発光装置が実装されるサブマウントであって、第一方向および当該第一方向と直交した第二方向に延びた第一面を有した、ベースと、前記第一面上で前記第一方向および前記第二方向に延び、当該第二方向の第一端と、前記第一方向に延びた前記第二方向の反対方向の第二端と、を有した、第一電極と、前記第一面上で前記第一方向および前記第二方向に延び、前記第一端から前記第二方向に隙間をあけて離間した前記第二方向の反対方向の第三端と、前記第一方向に延びた前記第二方向の第四端と、を有した、第二電極と、を備え、前記第二電極の、前記第三端と前記第四端との間の前記第二方向の第二幅が、前記第一方向の位置によって異なる。

【0012】

前記サブマウントでは、前記第一電極の、前記第一端と前記第二端との間の前記第二方向の第一幅が、前記第一方向の位置によって異なる。

【0013】

本発明の発光装置は、前記サブマウントと、前記第一電極上に載置され当該第一電極と電気的に接続された裏面と、前記裏面とは反対側で前記第二電極と導体を介して電気的に接続された表面と、を有し、前記第二端よりも前記第一端の近くで前記第一方向に延びた発光素子と、を備える。

【0014】

前記発光装置では、前記発光素子は、ヒ化ガリウムまたはリン化インジウムを有した半導体レーザ素子である。

【0015】

本発明の光学モジュールは、ベースを有したハウジングと、前記ベース上に設けられた前記発光装置としての少なくとも一つの発光装置と、を備える。

【0016】

前記光学モジュールは、前記発光装置として、前記第二方向に並んだ複数の発光装置を備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、電極上に配線をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント、発光装置、および光学モジュールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、第１実施形態の光学モジュールの例示的かつ模式的な平面図である。

【図2】図２は、第１実施形態の光学モジュールの例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。

【図3】図３は、第１実施形態の光学装置の例示的かつ模式的な平面図である。

【図4】図４は、図３のIV－IV断面図である。

【図5】図５は、図３のV－V断面図である。

【図6】図６は、第２実施形態の光学モジュールの例示的かつ模式的な平面図である。

【図7】図７は、第３実施形態の光学モジュールの例示的かつ模式的な平面図である。

【図8】図８は、第４実施形態の光学モジュールの例示的かつ模式的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0020】

以下に示される実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

【0021】

また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表している。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに直交している。Ｘ方向は、発光素子および光学装置からのレーザ光の出射方向であるとともに、発光素子の長手方向（共振器の長手方向）である。Ｙ方向は、発光素子の幅方向である。また、Ｚ方向は、サブマウントの厚さ方向（高さ方向）である。

【0022】

［第１実施形態］
［半導体レーザモジュールの構成］
図１は、半導体レーザモジュール１００の平面図であり、図２は、半導体レーザモジュール１００の側面図（一部断面図）である。半導体レーザモジュール１００は、光学モジュールの一例である。

【0023】

半導体レーザモジュール１００は、蓋１ａ（図２参照）とケース１ｂとを有したハウジング１を備えている。ハウジング１は、例えば、金属材料によって作られうる。なお、図１では、説明の便宜上、蓋１ａの図示が省略されている。言い換えると、図１は、半導体レーザモジュール１００の蓋１ａを取り外した内部構成を示す平面図である。

【0024】

また、半導体レーザモジュール１００は、階段形状のモジュールベース２と、複数のサブマウント３と、複数の半導体レーザチップ４とを備えている。モジュールベース２は、熱伝導性の高い例えば銅のような金属材料で作られている。半導体レーザチップ４は、発光素子の一例である。また、モジュールベース２上に実装されたサブマウント３と半導体レーザチップ４とを含むサブアセンブリは、チップオンサブマウント１６である。チップオンサブマウント１６は、発光装置の一例である。

【0025】

また、半導体レーザモジュール１００は、２つのリードピン５を備えている。２つのリードピン５は、各半導体レーザチップ４に、サブマウント３およびボンディングワイヤ１８およびボンディングワイヤ１７（図３参照）を介して電気的に接続され、各半導体レーザチップ４に電力を供給する。さらに、半導体レーザモジュール１００は、６つの第一レンズ６と、６つの第二レンズ７と、６つのミラー８と、第三レンズ９と、光フィルタ１０と、第四レンズ１１とを備えている。各第一レンズ６、各第二レンズ７、各ミラー８、第三レンズ９、光フィルタ１０、および第四レンズ１１は、各半導体レーザチップ４が出射するレーザ光の光路上に、光路に沿って順に配置されている。さらに、半導体レーザモジュール１００は、第四レンズ１１と対向して配置された光ファイバ１２を備えている。光ファイバ１２のレーザ光が入射される側の一端は、ハウジング１の内部に収容され、支持部材１３により支持されている。ボンディングワイヤ１７，１８は、配線や、導体とも称されうる。

【0026】

各半導体レーザチップ４は、例えばヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）またはリン化インジウム（ＩｎＰ）を主材料として構成されており、その材料や組成に応じた波長のレーザ光を出力する。各半導体レーザチップ４の厚さは例えば０．１ｍｍ程度である。各半導体レーザチップ４は、図２に示すように、各サブマウント３に実装され、かつ各サブマウント３は、モジュールベース２に、互いに高さが異なるように実装されている。さらに、各第一レンズ６、各第二レンズ７、各ミラー８は、それぞれ対応する半導体レーザチップ４に対応する高さに配置されている。サブマウント３、当該サブマウント３に実装された半導体レーザチップ４、およびボンディングワイヤ１７（図３参照）を備えているサブアセンブリが、半導体レーザチップ実装サブマウントとしてのチップオンサブマウント１６である。

【0027】

また、光ファイバ１２のハウジング１への挿入部には、ルースチューブ１５が設けられ、ルースチューブ１５の一部と挿入部を覆うように、ハウジング１の一部にブーツ１４が嵌められている。

【0028】

ここで、半導体レーザモジュール１００の作動について説明する。各半導体レーザチップ４は、リードピン５を介して供給された電力によって作動し、レーザ光を出力する。各半導体レーザチップ４から出力された各レーザ光は、対応する各第一レンズ６、各第二レンズ７により略コリメートされ、対応する各ミラー８により第三レンズ９に向けて反射される。さらに各レーザ光は、第三レンズ９、第四レンズ１１により集光され、光ファイバ１２の端面に入射され、光ファイバ１２中を伝搬する。なお、光フィルタ１０は、バンドパスフィルタであり、外部から光ファイバ１２を介して上記レーザ光の波長とは別の波長の光が半導体レーザモジュール１００に入力された場合に、当該光が各半導体レーザチップ４に入力することを防止する。

【0029】

半導体レーザモジュール１００の組立は、例えば以下の手順で行われる。はじめに、サブマウント３が接合温度である約３００℃に加熱され、半導体レーザチップ４が、融点が約２８０℃のＡｕＳｎはんだでサブマウント３に接合され、６つのチップオンサブマウント１６が形成される。次に、モジュールベース２が実装されたハウジング１のケース１ｂが接合温度である約１５０℃に加熱され、各チップオンサブマウント１６が、融点が約１４０℃のＳｎＢｉはんだでモジュールベース２に接合される。その後、半導体レーザモジュール１００の他の構成部品がハウジング１に取り付けられる。

【0030】

［チップオンサブマウントの構成］
図３は、チップオンサブマウント１６の平面図、図４は、図３のIV－IV断面図、また図５は、図３のV－V断面図である。上述したように、チップオンサブマウント１６は、半導体レーザチップ４と、半導体レーザチップ４が実装されるサブマウント３と、ボンディングワイヤ１７と、を備えている。

【0031】

図３，４に示されるように、サブマウント３は、基板３ａと、上部被覆層３ｂを備えている。基板３ａは、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、べリリア（ＢｅＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ダイヤモンド、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）の少なくともいずれか一つを含みうる。本実施形態では半導体レーザチップ４はシングルエミッタ型であるが、マルチエミッタ型のレーザバーチップでもよい。半導体レーザチップ４が、レーザバーチップとなる場合、基板３ａは、Ｃｕなどの金属としてもよい。本実施形態では、基板３ａはＡｌＮからなるものとする。また、基板３ａの厚さは例えば０．３～１．０ｍｍ程度である。基板３ａは、ベースの一例である。

【0032】

図３，４から明らかとなるように、基板３ａは、Ｚ方向に比較的薄い扁平な直方体状の形状を有し、言い換えると、四角形状かつ板状の形状を有している。

【0033】

図４に示されるように、基板３ａは、表面３ａ１と、裏面３ａ２と、側面３ａ３，３ａ４と、を有している。表面３ａ１は、Ｚ方向の端部において、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に広がっている。裏面３ａ２は、Ｚ方向の反対方向の端部において、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に広がっている。表面３ａ１と裏面３ａ２とは平行である。また、側面３ａ３は、Ｙ方向の反対方向の端部において、Ｙ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＺ方向に広がっている。側面３ａ４は、Ｙ方向の端部において、Ｙ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＺ方向に広がっている。表面３ａ１は、第一面の一例である。

【0034】

図３，４に示される上部被覆層３ｂは、基板３ａの表面３ａ１上、すなわち半導体レーザチップ４が実装される側の表面３ａ１上に、形成されている。上部被覆層３ｂは、例えば、金属多層膜である。上部被覆層３ｂの厚さは、例えば、１μｍ以上かつ８０μｍ以下である。

【0035】

上部被覆層３ｂは、隙間ｇにより、第一電極３ｂ１および第二電極３ｂ２に分離されている。隙間ｇは、第一電極３ｂ１および第二電極３ｂ２を電気的に絶縁している。図３のような平面視において、すなわちＺ方向の反対方向に見た場合においては、隙間ｇが設けられていることにより、第一電極３ｂ１と第二電極３ｂ２との間に基板３ａの表面３ａ１が露出している。

【0036】

第一電極３ｂ１は、別のチップオンサブマウント１６、例えば、Ｙ方向の反対方向に隣接したチップオンサブマウント１６の第二電極３ｂ２と、ボンディングワイヤ１８（図１参照、図３には不図示）を介して、電気的に接続される。また、第二電極３ｂ２は、さらに別のチップオンサブマウント１６、例えば、Ｙ方向に隣接したチップオンサブマウント１６の第一電極３ｂ１と、ボンディングワイヤ１８を介して、電気的に接続される。また、第二電極３ｂ２は、半導体レーザチップ４の表面４ｂと、ボンディングワイヤ１７を介して、電気的に接続されている。

【0037】

説明の便宜上、図３では、ボンディングワイヤ１７の一部のみが図示されるとともに、図４では、ボンディングワイヤ１７の図示が省略されている。複数のボンディングワイヤ１７は、Ｘ方向に一定の間隔で、Ｘ方向に並べられ、第二電極３ｂ２と半導体レーザチップ４の表面４ｂとを、並列に電気的に接続している。図３に示されるように、複数のボンディングワイヤ１７には、比較的長いボンディングワイヤ１７と、比較的短いボンディングワイヤ１７とが含まれており、これらがＸ方向に交互に配置されている。図３では、Ｘ方向の中間部分において、複数のボンディングワイヤ１７の図示が省略されている。

【0038】

半導体レーザチップ４は、第一電極３ｂ１上に、プリコート３ｃを介して、接合されている。プリコート３ｃは、例えば、ＡｕＳｎはんだであり、第一電極３ｂ１と、半導体レーザチップ４の裏面４ａとを、電気的に接続している。なお、上部被覆層３ｂの、プリコート３ｃと接触する表面には、例えば白金（Ｐｔ）からなるバリアメタル層（不図示）が形成されていてもよい。この場合、バリアメタル層により、プリコート３ｃのＡｕＳｎはんだと上部被覆層３ｂのバリアメタル層よりも下層の金属材料との化学反応を防止することができる。

【0039】

半導体レーザチップ４の裏面４ａおよび表面４ｂには、それぞれ電極が形成されており、半導体レーザチップ４はこれら電極を介してリードピン５から電力を供給される。なお、半導体レーザチップ４がジャンクションダウンで実装される場合には、一般的には表面４ｂ側にｎ側電極が形成されている。また、半導体レーザチップ４がジャンクションアップで実装される場合には、一般的には表面４ｂ側にｐ側電極が形成されている。なお、半導体レーザチップ４がジャンクションダウンで実装された方がサブマウント３への放熱性は高い。

【0040】

［第一電極、第二電極、および隙間の形状］
図３に示されるように、本実施形態では、第一電極３ｂ１のＹ方向の幅ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３が、Ｘ方向の位置により、それぞれ異なっている。また、第二電極３ｂ２のＹ方向の幅ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３も、Ｘ方向の位置により、それぞれ異なっている。また、これにともなって、隙間ｇが、折れ曲がっている。なお、隙間ｇのＹ方向の幅ｄｇは、Ｘ方向の位置によらず一定であるが、これには限定されない。幅ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３は、第一幅の一例であり、幅ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３は、第二幅の一例である。

【0041】

第一電極３ｂ１の幅は、第一電極３ｂ１の第一端３ｄ１と第二端３ｄ２との間の幅である。第一端３ｄ１は、第一電極３ｂ１のＹ方向の端部であり、隙間ｇに面している。また、第二端３ｄ２は、第一電極３ｂ１のＹ方向の反対方向の端部であり、Ｘ方向に沿って延びている。なお、図４，５に示されるように、第二端３ｄ２は、側面３ａ３とＺ方向に重なっているが、これには限定されず、側面３ａ３からＹ方向にずれて位置されてもよい。

【0042】

第二電極３ｂ２の幅は、第二電極３ｂ２の第三端３ｄ３と第四端３ｄ４との間の幅である。第三端３ｄ３は、第二電極３ｂ２のＹ方向の反対方向の端部であり、隙間ｇに面するとともに、隙間ｇを挟んで第一電極３ｂ１の第一端３ｄ１と面しかつ離間している。また、第四端３ｄ４は、第二電極３ｂ２のＹ方向の端部であり、Ｘ方向に沿って延びている。なお、図４，５に示されるように、第四端３ｄ４は、側面３ａ４とＺ方向に重なっているが、これには限定されず、側面３ａ４からＹ方向の反対方向にずれて位置されてもよい。

【0043】

本実施形態では、幅ｄ１１よりも幅ｄ１３が大きく（広く）、幅ｄ２１よりも幅ｄ２３が小さい（狭い）。また、幅ｄ１２は、Ｘ方向に向かうにつれて、幅ｄ１１から幅ｄ１３にかけて徐々に大きく（広く）なり、幅ｄ２２は、Ｘ方向に向かうにつれて、幅ｄ２１から幅ｄ２３にかけて徐々に小さく（狭く）なっている。

【0044】

第二電極３ｂ２と電気的に接続されるボンディングワイヤ１８は、幅ｄ２２，ｄ２３よりも大きい幅ｄ２１の被実装領域Ａ、に実装されている。図３に示されるように、ボンディングワイヤ１８は、はんだ１９を介して第二電極３ｂ２と電気的に接続される。今、仮に、隙間ｇがＸ方向に沿って真っすぐに延びるとともに、第二電極３ｂ２の幅が比較的狭い幅ｄ２３で一定であった場合、はんだ１９が広がりうる領域としての被実装領域Ａが狭くなり、ボンディングワイヤ１８やはんだ１９が、ボンディングワイヤ１７と干渉するなどにより、第二電極３ｂ２上に実装され難くなる恐れがある。この点、本実施形態では、幅ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３がＸ方向の位置により異なっており、幅ｄ２２，ｄ２３よりも大きい幅ｄ２１でＸ方向に延びた被実装領域Ａの面積を、比較的大きく設定することができるため、ボンディングワイヤ１８を、ボンディングワイヤ１７と干渉することなく、第二電極３ｂ２上に接合し易くなる。なお、本実施形態のように隙間ｇの幅ｄｇがＸ方向に沿って一定であるか、あるいは幅ｄｇがＸ方向に沿ってそれほど変化しない場合、第二電極３ｂ２の幅ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３のＸ方向における変化に伴って、第一電極３ｂ１の幅ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３もＸ方向に変化することになる。ここで、基板３ａ、上部被覆層３ｂ、およびサブマウント３のＹ方向の幅は、Ｘ方向に沿って略一定であるから、第一電極３ｂ１の幅が大きいほど第二電極３ｂ２の幅は小さくなり、第一電極３ｂ１の幅が小さいほど第二電極３ｂ２の幅は大きくなる。

【0045】

しかしながら、第二電極３ｂ２の幅ｄ２１が、幅ｄ２２，ｄ２３よりも大きくなることにより、ボンディングワイヤ１８を実装しやすい位置では、図４に示されるように、半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離が比較的短い。このため、半導体レーザチップ４からプリコート３ｃおよび第一電極３ｂ１を介してＹ方向かつＺ方向の反対方向に向けて伝達される熱量Ｈ（図４中右下向きの細い破線）は、半導体レーザチップ４からプリコート３ｃおよび第一電極３ｂ１を介してＹ方向の反対方向かつＺ方向の反対方向に向けて伝達される熱量Ｈ（図４中左下向きの太い破線）よりも、少なくなる。しかしながら、本実施形態では、上述したように、第二電極３ｂ２のＹ方向の幅がＸ方向に沿って変化しており、図５の断面位置では、図４の断面位置よりも半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離が比較的長い。このため、当該位置では、半導体レーザチップ４からプリコート３ｃおよび第一電極３ｂ１を介してＹ方向かつＺ方向の反対方向に向けて伝達される熱量Ｈ（図５中右下向きの太い破線）は、図４の断面位置よりも大きくなる。また、当該熱量は、半導体レーザチップ４からプリコート３ｃおよび第一電極３ｂ１を介してＹ方向の反対方向かつＺ方向の反対方向に向けて伝達される熱量Ｈ（図５中左下向きの太い破線）と、略同等にすることもできる。

【0046】

なお、第一電極３ｂ１のボンディングワイヤ１８（図１参照、図３には不図示）の被実装領域Ａは、第二電極３ｂ２の被実装領域ＡとＹ方向に並んでいるが、これには限定されない。

【0047】

以上、説明したように、本実施形態では、第二電極３ｂ２のＹ方向の幅が、Ｘ方向の位置によって異なっている。

【0048】

このような構成によれば、第二電極３ｂ２において、幅ｄ２２，ｄ２３よりも大きい幅ｄ２１の部位に、比較的広い被実装領域Ａを設定することができる。また、第二電極３ｂ２において、幅ｄ２１よりも小さい幅ｄ２２，ｄ２３の部位、すなわち第一電極３ｂ１において幅ｄ１１，ｄ１２よりも大きい幅の部位で、半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離を比較的長くすることができる。したがって、このような構成によれば、サブマウント３の第二電極３ｂ２上にボンディングワイヤ１８をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント３、当該サブマウント３を有したチップオンサブマウント１６、および当該チップオンサブマウント１６を備えた半導体レーザモジュール１００を、得ることができる。

【0049】

また、本実施形態では、第一電極３ｂ１のＹ方向の幅が、Ｘ方向の位置によって異なっている。

【0050】

このような構成によれば、第一電極３ｂ１において幅ｄ１１，ｄ１２よりも大きい幅の部位で、半導体レーザチップ４からの放熱性を確保しやすい。

【0051】

［第２実施形態］
図６は、本実施形態のチップオンサブマウント１６Ａの平面図である。図６に示されるように、本実施形態では、隙間ｇが、Ｘ方向に対して傾斜して真っすぐ延びている。このため、第一電極３ｂ１の幅ｄ１は、Ｘ方向に向かうにつれて徐々に大きく（広く）なり、第二電極３ｂ２の幅ｄ２は、Ｘ方向に向かうにつれて徐々に小さく（狭く）なっている。

【0052】

このような実施形態にあっても、第二電極３ｂ２のうち他の部位よりも幅ｄ２が大きい部位に、比較的広い被実装領域Ａを設定することができる。また、第一電極３ｂ１のうち他の部位よりも幅ｄ１が大きい部位において、半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離を比較的長くすることができる。したがって、本実施形態によっても、サブマウント３Ａの第二電極３ｂ２上にボンディングワイヤ１８をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント３Ａ、当該サブマウント３Ａを有したチップオンサブマウント１６Ａ、および当該チップオンサブマウント１６Ａを備えた半導体レーザモジュール１００を、得ることができる。

【0053】

［第３実施形態］
図７は、本実施形態のチップオンサブマウント１６Ｂの平面図である。第１実施形態では、図３に示されるように、第一電極３ｂ１のＸ方向（レーザ光の出射方向）の端部の幅ｄ１３が、幅ｄ１１，ｄ１２よりも大きく（広く）、かつ、第二電極３ｂ２のＸ方向の端部の幅ｄ２３が、幅ｄ２１，ｄ２２よりも小さかった（狭かった）。これに対し、本実施形態では、図７に示されるように、第一電極３ｂ１のＸ方向の端部の幅ｄ１３が、幅ｄ１１，ｄ１２よりも小さく（狭く）、かつ、第二電極３ｂ２のＸ方向の端部の幅ｄ２３が、幅ｄ２１，ｄ２２よりも大きい（広い）。

【0054】

このような実施形態にあっても、第二電極３ｂ２のうち、幅ｄ２１，ｄ２２よりも大きい幅ｄ２３の部位に、比較的広い被実装領域Ａを設定することができる。また、第一電極３ｂ１の幅が、幅ｄ１３よりも大きい幅ｄ１１，ｄ１２である位置において、半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離を比較的長くすることができる。したがって、本実施形態によっても、サブマウント３Ｂの第二電極３ｂ２上にボンディングワイヤ１８をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント３Ｂ、当該サブマウント３Ｂを有したチップオンサブマウント１６Ｂ、および当該チップオンサブマウント１６Ｂを備えた半導体レーザモジュール１００を、得ることができる。

【0055】

［第４実施形態］
図８は、本実施形態のチップオンサブマウント１６Ｃの平面図である。本実施形態では、第一電極３ｂ１のＸ方向の中間部の幅ｄ１２が、幅ｄ１１，ｄ１３よりも小さく（狭く）、かつ、第二電極３ｂ２のＸ方向の中間部の幅ｄ２２が、幅ｄ２１，ｄ２３よりも大きい（広い）。なお、幅ｄ１１は、Ｘ方向の反対方向に向かうにつれて大きくなり、幅ｄ２１は、Ｘ方向の反対方向に向かうにつれて小さくなる。幅ｄ１２，ｄ２２は、Ｘ方向の位置によらず一定である。また、幅ｄ１３は、Ｘ方向に向かうにつれて大きくなり、幅ｄ２３は、Ｘ方向に向かうにつれて小さくなる。

【0056】

このような実施形態にあっても、第二電極３ｂ２のうち、幅ｄ２１，ｄ２３よりも大きい幅ｄ２２の部位に、比較的広い被実装領域Ａを設定することができる。また、第一電極３ｂ１の幅が幅ｄ１２よりも大きい幅ｄ１１である位置、ならびに第一電極３ｂ１の幅が幅ｄ１２よりも大きい幅ｄ１３である位置において、半導体レーザチップ４と第一端３ｄ１とのＹ方向の距離を比較的長くすることができる。したがって、本実施形態によっても、サブマウント３Ｃの第二電極３ｂ２上にボンディングワイヤ１８をより容易に接合でき、かつ所要の放熱性が得られやすい、サブマウント３Ｃ、当該サブマウント３Ｃを有したチップオンサブマウント１６Ｃ、および当該チップオンサブマウント１６Ｃを備えた半導体レーザモジュール１００を、得ることができる。

【0057】

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【0058】

例えば、本発明のサブマウントおよび光学素子は、上記実施形態に開示されたものとは異なる光学装置や、光モジュールに適用することができる。

【0059】

また、隙間や、第一電極、および第二電極の形状は、種々の形態をとり得る。

【符号の説明】

【0060】

１ａ…蓋
１ｂ…ケース
１…ハウジング
２…モジュールベース
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…サブマウント
３ａ…基板（ベース）
３ａ１…表面（第一面）
３ａ２…裏面
３ａ３，３ａ４…側面
３ｂ…上部被覆層
３ｂ１…第一電極
３ｂ２…第二電極
３ｃ…プリコート
３ｄ１…第一端
３ｄ２…第二端
３ｄ３…第三端
３ｄ４…第四端
４…半導体レーザチップ
４ａ…裏面
４ｂ…表面
５…リードピン
６…第一レンズ
７…第二レンズ
８…ミラー
９…第三レンズ
１０…光フィルタ
１１…第四レンズ
１２…光ファイバ
１３…支持部材
１４…ブーツ
１５…ルースチューブ
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…チップオンサブマウント
１７…ボンディングワイヤ
１８…ボンディングワイヤ
１９…はんだ
１００…半導体レーザモジュール（光学モジュール）
Ａ…被実装領域
ｄ１，ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３…幅（第一幅）
ｄ２，ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３…幅（第二幅）
ｄｇ…幅
ｇ…隙間
Ｈ…熱量（熱）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】