JP2007019077A - 半導体レーザユニットおよび光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率が良く、小型化され、断線の発生が防がれ、組立てが容易な構成を有する半導体レーザユニットを提供する。
【解決手段】半導体レーザユニットは、中央部１００ａの幅が他の領域の幅よりも広い金属板１００と、第１の開口部が形成されたフレキシブル基板１３０と、中央部１００ａ上に設けられた基板１２０と、基板１２０上に設けられた半導体レーザ１１０と、第２の開口部が形成され、フレキシブル基板１３０を金属板１００の上面から両側面に沿って折り曲げた状態で固定する枠体１５０と、第２の開口部を覆う光学素子１６０とを備えている。フレキシブル基板１３０は、第１の開口部が中央部１００ａの上面および側面を跨ぐように固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザユニットに関し、特に光ディスク、例えばデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）やコンパクトディスク（ＣＤ）等の記録媒体に情報を書き込んだり、読み取ったりする光ピックアップを構成する半導体レーザユニット、およびそれを備えた光ピックアップ装置に関する。

近年、音楽情報のみならず映像情報の記録媒体として、ＣＤ系（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等）およびＤＶＤ系（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等）の記録媒体が急速に普及している。同時に、そのような記録媒体に情報を書き込んだり、書き込まれた情報を読み取ったりする光ディスクドライブも急速に普及している。光ディスクドライブの心臓部となる光ピックアップ装置には、高倍速記録に対応するための高出力化、ＣＤとＤＶＤの両規格に対応するための高機能化、さらには光ディスクドライブの薄型化に伴う小型化が強く要望されている。従って、光ピックアップ装置に用いられる半導体レーザユニットには、高出力化を実現するためのパッケージの放熱性改善、高機能化のための多ピン対応、さらには小型化のための幅の狭いパッケージ構造が要求される。

従来の光ピックアップ装置の半導体レーザユニットを特許文献１に記載されている半導体レーザユニットを例にとって図６を用いて説明する。

図６（ａ）は、従来の半導体レーザユニットを示す上面図であり、（ｂ）は、従来の半導体レーザユニットの（ａ）に示すVIb-VIb線における断面図である。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の半導体レーザユニットは、リードフレーム１６００と、リードフレーム１６００上に搭載されたシリコン基板１６３０と、パッケージ１６１０の中央部の、シリコン基板１６３０上に設けられ、上方にレーザ光を出射する半導体レーザ１６４０と、シリコン基板１６３０上に設けられたチップ状の受光素子１６２０と、リードフレーム１６００を封止し、樹脂モールドにより成型されたパッケージ１６１０と、シリコン基板１６３０上に設けられ、レーザ光をパッケージ１６１０の上部へ反射させるための４５度反射鏡と、下面にグレーティングパターン１６５０ｂが形成され、上面にホログラムパターン１６５０ａが形成されたホログラム素子１６５０とを備えている。また、シリコン基板１６３０上には、受光素子１６２０で受けた光ディスクからの反射光を処理する回路が形成されている。

上記従来の半導体レーザユニットにおいて、図６（ｂ）に示すように、半導体レーザ１６４０からの出射光１６６０は、反射鏡でパッケージ１６１０上方へ反射され、グレーティングパターン１６５０ｂで回折を受けた後、ホログラム素子１６５０を透過する。その後、出射光１６６０はコリメートレンズや対物レンズ等の光学部品（図示せず））を通過し、光ディスク（図示せず））に到達する。光ディスクからの反射光１６７０は、出射光１６６０と同じ経路を通過後、ホログラムパターン１６５０ａで回折され、信号処理回路および受光素子１６２０に入射する。

ところで、上記半導体レーザユニットの構成により光ピックアップ装置の高出力化、高機能化、小型化を実現しようとする場合、主に２つの課題が発生する。一つは高出力化に伴う放熱性の向上であり、もう一つは高機能化・小型化に伴うピンピッチの狭小化である。

一般に、高速記録に対応する光ディスクドライブでは、半導体レーザユニットから２００ｍＷ以上の高出力の光を出射する必要がある。それを実現しようとすると、半導体レーザ１６４０の駆動電流が大きくなるので半導体レーザ１６４０の温度が上昇し、半導体レーザ１６４０の信頼性が低下する。そのため、半導体レーザ１６４０を安定して駆動させるためには、駆動時に発生した熱を効率良く放散しなければならない。しかし、上記従来の半導体レーザユニットでは、パッケージ１６１０が熱伝導率の低い樹脂（熱伝導率が約０．５Ｗ／ｍ／ｄｅｇ）で形成されているため、熱抵抗の高い構造となっており、熱を効率良く放散することができない。

また、上記従来の半導体レーザユニットの構成でパッケージ１６１０を小型化するとパッケージ１６１０の幅が狭くなり、高機能化に伴って必要となるピン数の増加が制限を受けることになる。なぜなら、パッケージ１６１０の幅を狭くしてピン数を増加させるためにはピンピッチを狭小化する必要が生じるが、現状のリードフレーム１６００の加工技術では約０．４ｍｍピッチが限界であり、約０．４ｍｍピッチより狭めることができないからである。

放熱性を向上させた半導体レーザユニットが、特許文献２に記載されている。この半導体レーザユニットでは、半導体レーザが搭載されたレーザユニット部の下に金属製基板が取り付けられており、半導体レーザで発生した熱を効率良く放熱できるようになっている。

また、特許文献３に記載の光ヘッド装置では、金属で形成された板体に光学素子構体が取り付けられているので、放熱効率が向上している。

特許文献４に記載された半導体レーザユニットでは、配線基板として折り曲げられたフレキシブル基板を用いているので、配線幅を小さくすることができる。さらに、特許文献４に記載された半導体レーザユニットでは、半導体レーザで発生した熱を金属製アイランドの裏側から効率よく放散することができる。
特許第３４１２６０９号公報 特開２００３−６７９５９号公報 特開平８−２２７５３２号公報 特開２００２−１９８６０５号公報

しかしながら、特許文献２に記載されている半導体レーザユニットの構成では、小型化と高機能化とを両立させるのは困難である。

また、特許文献３に記載された光ヘッド装置では、フレキシブル基板が板体からはみ出すために薄型化することが困難である。さらに、光ヘッド装置が筺体接合時に生じるダストで汚染される可能性もある。

また、特許文献４に記載された半導体レーザユニットの製造工程は複雑であり、作業時間を短縮することが難しく、各部材の配置精度を十分に確保することが困難である。さらに、特許文献４に記載の半導体レーザユニットでは、フレキシブル基板の端子部が折り曲げられた状態で金属製アイランドに貼り付けられるために、製造時の作業が複雑化し、接続部分で十分な接着強度が得られないおそれがある。

そこで、本発明は上記課題を考慮し、放熱効率が良く、小型化され、断線の発生が防がれ、組立てが容易な構成を有する半導体レーザユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明の半導体レーザユニットは、第１の部分と前記第１の部分よりも幅の広い第２の部分とを有する金属板と、第１の開口部が設けられており、配線パターンを有し、一部が前記第１の部分の上面に接合されたフレキシブル基板と、前記金属板のうち平面的に見て前記第１の開口部の内側に位置する部分の上面上に搭載され、受光素子を有する半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた発光素子と、前記発光素子と平面的に重なる位置に第２の開口部が設けられ、前記第１の部分、前記第２の部分および前記半導体基板を覆い、前記第１の部分の上面から両側面に沿って前記フレキシブル基板を折り曲げた状態で固定する枠体とを備えている。

この構成によれば、金属板の第２の部分が広くなっているので、フレキシブル基板に枠体や金属板の側面部から物理的な負荷が加わるのを防ぐことができる。そのため、フレキシブル基板上の配線パターンが断線等の接続不良を起こしにくくなっている。第２の部分は半導体基板を搭載する中央部であってもよいし、それ以外の部分であってもよい。

また、上記の構成では、受光素子および発光素子を有する半導体基板の下に金属板が設けられているので、放熱効率が良くなっている。このため、本発明の半導体レーザユニットは従来よりも高い温度環境下でも使用することができるようになっている。

また、本発明の半導体レーザユニットでは、配線パターンが形成されたフレキシブル基板が用いられているので、半導体基板に面したインナー部や外部機器と接続するためのアウター部における配線ピッチをフレキシブル基板が使用されていない従来の半導体レーザユニットに比べて大幅に縮小することができる。そのため、レーザユニットの高機能化が進んで端子数が増加しても半導体レーザユニットの面積を低減することが可能になっている。

さらに、本発明の半導体レーザユニットでは、枠体に透明な光学素子を取り付けて半導体レーザや受光素子がダスト等によって汚染されるのを防ぐことも可能である。また、本発明の半導体レーザユニットでは、組み立てが比較的容易になっている。その上、光学素子に回折パターンを形成することもできるので、光ディスクドライブの部品点数を削減することが可能になっている。

本発明の半導体レーザユニットを用いれば、高性能且つ小型で信頼性の高い光ピックアップ装置を作製することが可能となる。

本発明の半導体レーザユニットでは、発熱源である受発光部は、金属板の上面上に配置されている。そのため、本発明により、効率の良い放熱が可能な半導体レーザユニットを実現できるという効果が奏される。従って、本発明の半導体レーザユニットを用いれば、従来よりも高い環境温度での使用が可能な光ディスクドライブを実現することができる。

また、本発明の半導体レーザユニットでは、フレキシブル基板が金属板の上面および一対の両側面に沿って折り曲げられているので、フレキシブル基板が光ピックアップ装置の厚み方向に広がらない。これにより、光ピックアップ装置の薄型化を実現することができる。

また、本発明の半導体レーザユニットでは、枠体と金属板とが接する部分の金属板の幅が、フレキシブル基板を折り曲げる部分の幅よりもフレキシブル基板の厚み以上に広いため、金属板側面および枠体から強い物理的負荷を受けることがない。このため、フレキシブル基板での断線を防ぐことができる。

さらに、枠体が受発光部を覆っているので、半導体レーザユニットを光ピックアップ装置に組み込む際に、受発光部へのダスト等の侵入を抑制することができる。これにより、特性が安定した光ピックアップ装置を実現することができる。

また、本発明の半導体レーザユニットでは、ファインピッチでの配線が可能なフレキシブル基板が用いられているので、面積を小さくしつつ、高機能化に伴う多ピン化が実現可能となっている。そのため、薄型で多機能な光ディスクドライブを実現することができる。

また、本発明の半導体レーザユニットにおいて、発光素子からの出射光および受光素子への入射光を回折させる光学素子を設ける場合には、回折格子やホログラム素子を外付けする必要がなくなるので光ディスクドライブの部品点数を削減し、光ディスクドライブの製造コストの低減を図ることができる。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザユニットについて、図１および図２を参照して説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の半導体レーザユニットの製造方法を示す斜視図である。図２（ａ）は、本実施形態の半導体レーザユニットの上面図であり、（ｂ）は本実施形態の半導体レーザユニットの側面図である。

本実施形態の半導体レーザユニットは、組立のしやすい簡素な構造を有し、放熱が容易で、かつ高機能化と小型化とが実現されている。

本実施形態の半導体レーザユニットは、以下のようにして組み立てられる。

まず、図１（ａ）に示すように、銅などからなる金属板１００と、中央に開口部が設けられたフレキシブル基板１３０とを準備する。金属板１００は、上方から見た場合に、長手方向の中央部１００ａの幅（短手方向の長さ）が他の部分よりも大きくなっている。フレキシブル基板１３０は、例えば長方形の外形を有しており、このフレキシブル基板１３０には、開口部の長辺の縁部（インナー部１３０ａ）の上面上に形成された端子１３２と、フレキシブル基板１３０の短辺の両端部（アウター部１３０ｂ）の上面上に形成されたパッド１３４とが形成されている。

次に、フレキシブル基板１３０の裏面（端子１３２およびパッド１３４が形成されていない面）を金属板１００の上面に接着する。その際、金属板１００のうち幅が広くなっている中央部１００ａがフレキシブル基板１３０の開口部内に収まるようにフレキシブル基板１３０を金属板１００に接着する。ここで、金属板１００において、中央部１００ａとフレキシブル基板１３０が接着される部分との段差の大きさは、片側につきフレキシブル基板の厚み以上となっている。フレキシブル基板の厚みは、例えば約０．１ｍｍである。

次に、図１（ｂ）に示すように、半導体レーザ（発光素子）１１０が実装されたシリコン基板１２０を、金属板１００の中央部１００ａ上に接着し、固定する。その後、フレキシブル基板１３０のインナー部１３０ａに設けられた端子１３２とシリコン基板１２０上に設けられた端子とをワイヤー１４０で接続する。

次に、図１（ｃ）に示すように、金属製の枠体１５０を金属板１００の上方から、金属板１００にはめ込む。これにより、フレキシブル基板１３０のうち、平面的に見て金属板１００の両側にはみ出ている部分が、枠体１５０によって金属板１００の側面に折り曲げられる。すなわち、フレキシブル基板１３０は、パッド１３４を外側に向けた状態で逆Ｕ字型に折り曲げられることになる。ここで、フレキシブル基板１３０の開口部の幅（図１の例では開口部の長辺の長さ）は、中央部１００ａの幅と金属板１００の両側面の厚みとの和よりも大きい。これにより、枠体１５０がはめ込まれる際にフレキシブル基板１３０が金属板１００の中央部１００ａに引っかかることなく折り曲げられる。さらに、中央部１００ａと金属板１００の他の部分との両側での幅の差は、それぞれフレキシブル基板１３０の厚みより大きくなっているため、枠体１５０の内側の幅が狭い場合でもフレキシブル基板１３０には負荷がかからない。そのため、フレキシブル基板１３０上で断線が発生する危険性が回避される。

また、枠体１５０には、金属板１００の中央部１００ａと平面的に重なる位置に開口部が形成されている。枠体１５０の設置後、この開口部より平面サイズが大きい、ガラス性で板状の光学素子１６０を枠体１５０の上に接着、固定し、枠体１５０の開口部を光学素子１６０で覆う。

次に、図２を用いて、以上の方法で作製される本実施形態に係る半導体レーザユニットの構成を説明する。同図は、説明しやすいように枠体１５０の内側の構成も示している。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の半導体レーザユニットは、平面的に見て長手方向の中央部１００ａ（図１（ａ）参照）の幅が他の部分より大きい金属板１００と、中央部１００ａ上に搭載され、上面上に端子が形成されたシリコン基板１２０と、シリコン基板１２０上に設けられた半導体レーザ１１０と、平面サイズが中央部１００ａよりも大きい開口部が形成され、金属板１００の上面に接着されたフレキシブル基板１３０と、半導体レーザ１１０と平面的に重なる位置に開口部が形成され、フレキシブル基板１３０の開口部が中央部１００ａの上面および両側面を跨ぐように金属板１００の上面から両側面に沿ってフレキシブル基板１３０を折り曲げた状態で固定する枠体１５０と、枠体１５０の上に設けられ、枠体１５０の開口部を覆う透明な光学素子１６０とを備えている。

金属板１００は、表面にニッケルメッキが施された銅などの金属で構成される。また、シリコン基板１２０上にはシリコンの（１１１）面が利用された４５度マイクロミラーが設けられるとともに、光検出回路である受光素子および信号処理回路が形成されている。

フレキシブル基板１３０には上面側のアウター部１３０ｂに設けられたパッド１３４と、開口部の縁部のうち平面的に見て金属板１００と重なる位置に形成された端子１３２と、端子１３２とパッド１３４とを接続する配線とが形成されている。この端子１３２、パッド１３４および配線は銅などの金属からなり、ポリイミドなどの樹脂がこの配線を挟むことでフレキシブル基板１３０が構成されている。また、本実施形態の半導体レーザユニットにおいては、シリコン基板１２０上の端子とフレキシブル基板１３０上の端子１３２とを電気的に接続する金などからなるワイヤー１４０が設けられている。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル基板１３０において、金属板１００上方のインナー部１３０ａに設けられた端子１３２と、金属板１００外部のアウター部１３０ｂに設けられたパッド１３４とは互いに異なる端子間隔を有している。インナー部１３０ａでは、例えば０．１ｍｍ×０．３ｍｍの面積を有する複数の端子１３２がフレキシブル基板１３０の辺に沿って形成され、アウター部１３０ｂでは、光ディスクドライブへの実装に際して電気的短絡等の問題が発生しないように、例えば端子幅０．３５ｍｍ、ピッチ幅０．６５ｍｍでパッド１３４が並べて形成されている。

本実施形態の半導体レーザユニットにおいて、光学素子１６０は、半導体レーザ１１０から出射された光および受光素子へ入射する光を透過させる板状のガラス材からなる。この光学素子１６０は、例えば紫外線硬化樹脂等の接着剤により枠体１５０の開口部を覆うように枠体１５０の上面上に固定される。接着剤は、金属製の枠体１５０上での広がりや、枠体１５０の開口部からのはみ出しを防ぐため、粘性やチクソ性が高いことが好ましい。また、枠体１５０は、接着もしくはレーザ溶接等によって、金属板１００に固定される。

以上のような構成の本実施形態の半導体レーザユニットにおいて、半導体レーザ１１０から出射された光は、反射鏡（図示せず）により金属板１００上面に対して垂直上方へと反射され、光学素子１６０を透過してレーザユニット外部に出射される。そして、光ディスク（図示せず）からの反射光は、出射光と同じ経路を通過後、光学素子１６０を透過してシリコン基板１２０に設けられた受光素子に入射する。

以上説明したように、本実施形態の半導体レーザユニットでは、金属板１００の両側方にはみ出したフレキシブル基板１３０が、枠体１５０によって金属板１００の側面に折り曲げられた状態で固定される。そのため、本実施形態の半導体レーザユニットは、小型化することができる。また、金属板１００において、シリコン基板１２０を搭載するための中央部１００ａとフレキシブル基板１３０が接着される部分との段差がフレキシブル基板１３０の厚み以上あるため、フレキシブル基板１３０に枠体１５０から大きな負荷が加わるのを防ぐことができる。そのため、フレキシブル基板１３０内で断線などの接続不良が発生するのを防ぐことができる。

また、本実施形態の半導体レーザユニットでは、ファインピッチで配線を形成することができるフレキシブル基板１３０が配線基板として用いられている。そのため、本実施形態の半導体レーザユニットにおいては、リードフレーム等を用いる従来の構成では限界のあったインナー部の配線ピッチ幅を、従来の約１／５の幅にまで狭くすることができる。これにより、本実施形態の半導体レーザユニットは、高機能化に伴う多ピン化と小型化とを同時に実現することが可能となっている。そのため、本実施形態の半導体レーザユニットを光ディスクドライブの光ピックアップ装置に用いると、薄型で多機能な光ディスクドライブを実現することができる。

また、本実施形態の半導体レーザユニットでは、半導体レーザ１１０が搭載され、受光素子が形成されたシリコン基板１２０が金属板１００上に設置されている。そのため、発熱源である受発光部の直下はすべて金属で構成されることとなり、受発光部で生じた熱を容易に放散することが可能となっている。その結果、本実施形態の半導体レーザユニットを光ディスクドライブの光ピックアップ装置に用いると、従来よりも高い環境温度での使用が可能な光ディスクドライブを実現することができる。また、放熱性の向上により、高出力の半導体レーザを搭載することも可能になる。

なお、本実施形態の説明では、中央部１００ａが他の部分より幅が広い金属板１００について説明したが、フレキシブル基板１３０で覆われる部分の幅よりも幅の大きい部分が枠体１５０が設置される金属板１００の領域内に設けてあれば中央部１００ａの幅を大きくしなくてもフレキシブル基板１３０に負荷が加わるのを回避することができる。すなわち、金属板１００の枠体１５０に覆われた部分のうち、フレキシブル基板１３０と接する部分の幅が他のいずれかの部分の幅よりも小さければよい。

また、図１を用いた製造方法の説明では、金属板１００上にフレキシブル基板１３０を接着した後にシリコン基板１２０を実装したが、シリコン基板１２０を金属板１００上に実装した後に、フレキシブル基板１３０を金属板１００に設置してもよい。

また、本実施形態の半導体レーザユニットでは、枠体１５０に形成された開口部が板状の光学素子１６０で覆われているので、光ピックアップ装置を組み立てる際などに受発光部へのダスト等の侵入が防がれる。

図３は、第１の実施形態の第１の変形例に係る半導体レーザユニットの側面図である。本実施形態の半導体レーザユニットでは、図１（ｃ）および図２（ｂ）に示すように、ガラス製の光学素子１６０が枠体１５０の外部に設置されているが、図３に示すように、光学素子１６０が枠体１５０内側の天面に設置されていてもよい。この場合も、枠体１５０に形成された開口部は光学素子１６０によって塞がれるので、受発光部へのダスト等の侵入を防ぐことができる。このため、図３に示す半導体レーザユニットを光ピックアップ装置へ取り付ける際、受発光部の特性を損なうことなく取り付け作業を行うことができる。

さらに、本実施形態の半導体レーザユニットは、特許文献４に記載の従来の半導体レーザユニットに比べてフレキシブル基板が立体的な配置をとらず、且つ受発光素子との配線接続部を折り曲げないので、組み立てが容易になっており、製造コストの増加が抑えられている。

また、枠体１５０が金属板１００に固定された後、光学素子１６０が枠体１５０に接着剤で固定される例を説明したが、光学素子１６０は、あらかじめ枠体１５０に低融点ガラスで固定され、その状態の枠体１５０が金属板１００に固定されてもよい。

また、金属板１００は銅以外の金属で構成されていてもよい。ただし、銅を用いるとコストを抑えることができるので好ましい。

また、金属板１００と枠体１５０とにより形成される空間には、透明な樹脂が充填されていてもよい。

また、枠体１５０には、不要な外光が中央部１００ａに配置される受光素子へ入射することを防止する効果もある。なお、枠体１５０は金属以外の材料で構成されていてもよい。

また、図４は、本実施形態の半導体レーザユニットの第２の変形例の側面図である。同図に示すように、光を回折させるホログラムパターン２００ａを有する光学素子２００を枠体１５０上に設置してもよい。これにより、光ディスクからの反射光をシリコン基板１２０上の受光部へ効率良く入射させることができ、光ピックアップ装置の構成を簡略化することができる。

なお、受光素子や信号処理回路が形成された基板としては、シリコン基板以外の半導体基板も用いることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置について、図５を参照して説明する。

図５（ａ）は、本実施形態の光ピックアップ装置５００の上面図であり、（ｂ）は、光ピックアップ装置５００の断面図である。

本実施形態の光ピックアップ装置５００は、コリメートレンズ５１０と、反射鏡５２０と、対物レンズ５３０と、第１の実施形態に係る半導体レーザユニット５４０と、半導体レーザユニット５４０の金属板の裏面に接着剤、例えばシリコン系の熱伝導性接着剤で接着され、固定された放熱ブロック５５０とを備えている。半導体レーザユニット５４０から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ５１０、反射鏡５２０、および対物レンズ５３０を経由して光ディスク５７０に照射される。光ディスク５７０からの反射光は出射光と同じ経路をたどって半導体レーザユニットに入射する。

半導体レーザユニット５４０のフレキシブル基板のアウター部における光ピックアップのフレキシブル基板との配線接続は、図５（ｂ）に示されるように光ピックアップ装置５００外部の半田接続箇所５６０においてなされる。

このように、光ピックアップ装置５００は半導体レーザユニット５４０の金属板の裏面に放熱ブロック５５０を備えており、また、半導体レーザユニット５４０の金属板と光ピックアップ装置５００の一部（筺体）とは接触している。これにより、放熱面積が大幅に拡大して放熱効果が高められ、半導体レーザで発生した熱を効率良く外部へ放散することが可能となる。その結果、本実施形態の光ピックアップ装置５００は、安定して動作することができる。

また、本実施の形態の光ピックアップ装置５００を構成する半導体レーザユニット５４０では、配線基板としてフレキシブル基板が用いられている。そして、半導体レーザユニット５４０のフレキシブル基板と光ピックアップ装置のフレキシブル基板との配線接続は、光ピックアップ装置５００内の半田接続箇所５６０においてなされる。よって、光学素子と半田接続箇所となるフレキシブル基板のアウター部との距離を、従来の構造に比べて２倍以上にすることができるので、本実施形態の光ピックアップ装置５００を半田接続によって組み立てる際に、半導体レーザユニット５４０内部の光学素子に加わる熱的負荷を大幅に削減することができる。

すなわち、半田接続箇所５６０とフレキシブル基板のアウター部との距離が十分に離されているので、半田による配線接続時に、光学素子や光学素子を固定している接着剤が熱伝導によって耐熱温度以上に加熱されることがない。その結果、光学素子のグレーティングパターンやホログラムパターン上に形成された反射防止膜のはがれや接着剤の軟化による光学素子の位置ずれの発生が抑えられ、光学素子の特性劣化や信頼性の低下を防ぐことができる。

また、第１の実施形態の半導体レーザユニット５４０では、フレキシブル基板が金属板の側方へ広がらないので、光ピックアップ装置の厚みを従来よりも薄くすることができる。

なお、本実施形態の光ピックアップ装置５００において、半導体レーザユニット５４０の金属板と放熱ブロック５５０とをシリコン系接着剤で接着して固定したが、熱伝導率の高い接着剤であればこれに限られず、例えば熱伝導率の高いグラファイトシートを用いてもよい。

本発明の半導体レーザユニットは、光ディスクドライブの光ピックアップ装置等に利用することができる。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザユニットの製造方法を示す斜視図である。 （ａ）は、第１の実施形態に係る半導体レーザユニットの上面図であり、（ｂ）は第１の実施形態に係る半導体レーザユニットの側面図である。 第１の実施形態の第１の変形例に係る半導体レーザユニットの側面図である。 第１の実施形態の半導体レーザユニットの第２の変形例の側面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置の上面図であり、（ｂ）は、第２の実施形態に係る光ピックアップ装置の断面図である。 （ａ）は、従来の半導体レーザユニットを示す上面図であり、（ｂ）は、従来の半導体レーザユニットの（ａ）に示すVIb-VIb線における断面図である。

符号の説明

１００ 金属板
１００ａ 中央部
１１０ 半導体レーザ
１２０ シリコン基板
１３０ フレキシブル基板
１３０ａ インナー部
１３０ｂ アウター部
１３２ 端子
１３４ パッド
１４０ ワイヤー
１５０ 枠体
１６０、２００ 光学素子
２００ａ ホログラムパターン
５００ 光ピックアップ装置
５１０ コリメートレンズ
５２０ 反射鏡
５３０ 対物レンズ
５４０ 半導体レーザユニット
５５０ 放熱ブロック
５６０ 半田接続箇所
５７０ 光ディスク

Claims (7)

1. 第１の部分と前記第１の部分よりも幅の広い第２の部分とを有する金属板と、
   第１の開口部が設けられており、配線パターンを有し、一部が前記第１の部分の上面に接合されたフレキシブル基板と、
   前記金属板のうち平面的に見て前記第１の開口部の内側に位置する部分の上面上に搭載され、受光素子を有する半導体基板と、
   前記半導体基板上に設けられた発光素子と、
   前記発光素子と平面的に重なる位置に第２の開口部が設けられ、前記第１の部分、前記第２の部分および前記半導体基板を覆い、前記第１の部分の上面から両側面に沿って前記フレキシブル基板を折り曲げた状態で固定する枠体と
   を備えていることを特徴とする半導体レーザユニット。
2. 前記第２の部分は前記金属板の中央部であり、
   前記半導体基板は前記金属板の中央部の上面上に搭載されており、
   前記フレキシブル基板は、前記第１の開口部が前記第２の部分の上面および両側面を跨ぐように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザユニット。
3. 前記第２の開口部を塞ぐ光学素子をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザユニット。
4. 前記光学素子には、入射した光を回折させるパターンが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザユニット。
5. 前記金属板は銅を含む金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザユニット。
6. 前記第１の部分と前記第２の部分との段差の大きさは、前記フレキシブル基板の厚み以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザユニット。
7. 第１の部分と前記第１の部分よりも幅の広い第２の部分とを有する金属板と、第１の開口部が設けられており、配線パターンを有し、一部が前記第１の部分の上面に接合されたフレキシブル基板と、前記金属板のうち平面的に見て前記第１の開口部の内側に位置する部分の上面上に搭載され、受光素子を有する半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた発光素子と、前記発光素子と平面的に重なる位置に第２の開口部が設けられ、前記第１の部分、前記第２の部分および前記半導体基板を覆い、前記第１の部分の上面から両側面に沿って前記フレキシブル基板を折り曲げた状態で固定する枠体とを有する半導体レーザユニットを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。

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