CN1297045C - 光学器件和光学头设备的安装方法 - Google Patents

光学器件和光学头设备的安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通过面朝下焊接有利地安装在对着安装基片的表面上具有台阶的光学器件的方法，其能够使元件数目减少或者将附加元件集成在一个相同基片上，并且因此其对于减小使用光源的光头大小和厚度是有用的，对于在将电极安装在用于安装光学器件的基片上时的每个布线电极部分，该方法典型包括使每个电极对焊料图案的面积比率是不同的步骤，其中具有该台阶的光学器件能够通过控制熔化时焊料的高度被有利地安装到基片上，并且依赖于由焊料覆盖的基片区域的湿润度来预先控制焊料的体积。

Description

光学器件和光学头设备的安装方法
技术领域
本发明涉及通过面朝下焊接法安装在基片之单元的外部断面上具有台阶的光学器件的方法和安装结构。本发明尤其涉及通过该安装方法和上述的安装结构来安装光学器件的光学集成模块器件以及诸如使用它的集成光学头器件的光学器件。
背景技术
能够振荡波长为大约410nm之蓝色激光的掺氮半导体激光器件具有下述构成。即，包括InGaN作为有源层和AlGaN作为外包层(clad layer)的掺氮半导体材料通过晶体生长法被结晶地生长在氮化镓(GaN)基片上。
当这种蓝色半导体激光被投入实际使用时，使用波长为大约650nm之红色激光的现有DVD设备的记录容量将增加大约4倍。根据前述，希望尽快实际使用该蓝色半导体激光。但是，由于不能获得大直径的GaN基片，晶体生长是通过使用蓝宝石(Al2O3)基片进行的，其具有与GaN基片基本上等同的晶格常数。在单元外部断面上具有台阶的光学器件的典型例子是GaN系列半导体激光器单元。因此，在作为绝缘体的蓝宝石上形成的GaN系列半导体激光器之P电极和N电极被形成在一个等同表面上，而有源层一侧上的P电极被做成比N电极高，例如大约高3μm。为了改善光学器件的特性和寿命，安装最好是通过面朝下焊接法进行。但是，在这种情况下，安装具有在相对于单元安装基片之单元的外部断面上有台阶之表面的器件是必要的。因此，为了正如在现有GaN系列半导体激光单元一样电连接P电极和具有在单元外部断面上之台阶的N电极的缘故，要求不同于现有技术的安装方法。即，在大多数现有单元中，P电极或者N电极能够被形成在单元外部断面的表面和后面之一上。因此，在绝缘基片上形成的掺氮半导体激光器中不发生问题。
图7是表示在基片上安装氮化镓系列半导体激光器单元例子的断面图。激光二极管芯片108具有其中氮化镓系列化合物半导体层102被层叠在蓝宝石基片101上的结构。在激光二极管芯片108中，正电极104和负电极103被形成在结晶层压材料的一个等同表面上。然后，正如从图7可见的，光学器件的外部断面具有台阶，并且正电极104和负电极103被形成在形成该台阶之不同级的表面上。
另一方面，绝缘散热片105被形成有正电极106和负电极107，其被金属化在散热片的一个等同表面上。散热片上的每一个电极和分别对应于它们的激光二极管芯片103之每一个电极104、103被相互连接。这种连接法叫做通过面朝下(也称为结朝下)焊接法的安装，因为连接被做成使得散热片105在结晶生长基片一侧不被覆盖但在构成激光二极管芯片108有源层的结表面被覆盖。数值标记109表示连接焊料。这种构成例如在日本专利公开号JP7-235729中公开。
发明概述
本发明的主要目的是提供通过面朝下焊接法有利地安装在相对着安装基片之表面上有台阶的光学器件的方法。本发明还使得使用该光学器件的光学头装置的尺寸和厚度减小。本发明的技术特性将详细说明。
当安装是通过面朝下焊接法进行时会出现下述问题。图8A和图8B是表示根据程序通过面朝下焊接法安装光学器件110之方法的例子，该光学器件110在单元的安装表面上具有台阶。
图8A表示通过面朝下焊接法安装之前的状态。光学器件的P电极111和N电极112在光学器件上被形成在相对着安装基片的表面，而P侧布线图案113和N侧图案114在安装基片119上分别被形成在面向P电极111和N电极112的位置。而且，连接焊料115和116对P侧和N侧都被形成在相同的高度。
图8B表示其中连接是通过焊接焊料完成的状态。在定位光学器件110之后，大约10g的负载从上面的光学器件110被施加并且被加热到等于或者大于焊料熔点的温度。焊料115和116被熔化并且熔化的焊料与光学器件110的P电极111和N电极112接触。然后，通过熔化焊料和每一个电极的反应，完成与安装基片的焊料连接。
但是，正如能够从图8B可见的，在有源层一侧的P电极111被形成在从相对着面向基片之表面的表面开始之高位置处的表面上(以后简单叫做凸起部分)。因此，熔化焊料通过将负载施加到该凸起部分而挤压。然后，多余的焊料流到P侧布线图案113的外部。该状态被图8B中的箭头所示。由于流到N侧布线图案114的焊料117，在P电极113和N电极114之间存在短路的担心。图8C表示形成凹槽118的例子，该凹槽118用于接收在安装基片之P侧上布线图案113和N侧上布线图案114之间的流动焊料。但是，凹槽形成工艺不得不附加提供。另外，存在基片在凹槽形成部分要被引起裂开的缺点。本发明解决这种问题。
近来，已经提供了能够使用各种类型光盘的光盘设备，该光盘包括CD，CD-ROM，CD-R和被规定在780nm波长的可重写CD，以及DVD，DVD-ROM，被规定在650nm波长的DVD-RAM。在用于这种设备的光源中，对于不同波长的每个半导体激光器，光源和光检测器是分开布置的。而且，蓝色，紫色波长或者与记录密度一起进一步提高的较短波长的短波长激光今后是预计要被使用。因此，预计光学头零件数量的增加是不可避免的。所以，与整个设备尺寸降低和厚度降低相关的缺点通过现有技术是不能够被完全解决的。本发明还满足这种要求。
本发明的要点如下所述。即，制备具有至少第一电极和第二电极的基片和具有分别对应于第一电极和第二电极之第三电极和第四电极的光学器件。在该光学器件中，用于安装第三电极和第四电极之器件的表面具有第一高度和第二高度，从在相对着布置了第三和第四电极之表面的一侧上的器件表面，该第一高度和第二高度是相互不同的。本发明用于有利地在基片上安装这种光学器件。
每一个第一电极和第二电极至少具有焊料承载区域和与下面的导体层连接。焊料被直接安装到焊料承载区域。然后，在根据用于光学器件每一个电极的位置进行熔化之前，控制要准备的焊料的量。在实际测量中，焊料承载区域的面积对在其上形成的焊料层的面积之比率被确定为使得该比率对每个电极是不同的。布置焊料的方法将在后面进行具体地说明。
相互对应的基片和光学器件的对应电极是相对着的并且被焊料的熔化电连接。在这种情况下，控制对应于第一电极和第二电极之至少一个的焊料的高度和面积，并且与此对应的光学器件的每一个电极和基片的每一个电极有利地被相互电连接。
在这种情况下，可以考虑两种情况，其依赖于与焊料接触且用焊料覆盖的区域之表面性质。即，有具有通过焊料的熔化将焊料高度增加到比焊料初始高度高之性质的材料和具有通过焊料的熔化将焊料高度降低到比初始高度低之性质的材料。具有通过焊料的熔化将焊料高度增加到比初始高度高之性质的材料是所谓的较低湿润材料，而具有通过焊料的熔化将焊料高度降低到比初始高度低之性质的材料是相对于焊料为所谓的高湿润材料。
在与焊料接触且被焊料覆盖之区域中的基片表面是由具有通过熔化将焊料高度增加到比初始高度高之性质的材料形成的情况下，对应于电极的焊料面积被做成大于在焊料下面的焊料承载区域的面积，该电极对于在此形成了每一个第三电极和第四电极的第一高度和第二高度，被布置在从与其上布置电极的表面相反的光学器件表面的较低高度上。简单地说，对于对应于在基片和基片电极间光学器件相反表面之间的一部分较大距离的电极的焊料承载区域，优选使用具有上述性质的表面。然后，对于其它电极，优选焊料的高度没有大的变化。为了这个目的，在焊料承载区域的面积和要制备的焊料的面积之间在实际上被做成其面积基本上相等。
另一方面，在与焊料接触且被焊料覆盖之区域中的基片表面是由具有通过熔化将焊料高度降低到比初始高度低之性质的材料形成的情况下，对应于电极的焊料面积被做成小于在焊料下面的焊料承载区域的面积，该电极对于在此形成了每一个第三电极和第四电极的第一高度和第二高度，被布置在从与其上布置了电极的表面相反的光学器件表面的较高位置上。简单地说，对于对应于在基片和基片电极间光学器件相反表面之间的一部分较小距离的电极的焊料承载区域，优选使用具有上述性质的表面。然后，对于其它电极，优选焊料的高度没有大的变化。为了这个目的，在焊料承载区域的面积和要制备的焊料的面积之间在实际上被做成其面积基本上相等。
本发明概念的要点已经如上面所述，并且提供焊料和每一个电极的方法的细节将具体地进行说明。在下述说明中，将涉及图2到图5，并且为了容易理解本发明的目的，引用图中的参考标号，但它们的引用仅仅作为例子。很明显，本发明可以采用各种其它实施例而非上述的具体例子。
在用于安装半导体单元120的基片121表面上形成的第一电极和第二电极的焊料承载区域(127，128)面积被分别定义为aS1和aS2。在第一电极和第二电极的焊料承载区域上布置的焊料(124，125)量被分别定义为v1和v2。本发明中，v1≠v2。
然后，通过面朝下焊接法在基片上安装的半导体单元具有为下述剖面的外部断面。第三电极122被形成在从半导体单元的一个表面140之高度ah1的表面上，第二电极132被形成在从表面140之高度ah2的表面上，这里ah1＞ah2。第三电极122的面积被定义为aS3，第四电极103的面积被定义为aS4。
第一电极127与第三电极122连接，而第二电极128与第四电极123连接。实际上要被相互连接的该对电极的面积是相等面积。即，aS1aS3和aS2。当然，该面积可以是相互不同的。
根据本发明的安装方法，当半导体单元1被面安装在基片上时，每一个ah1，ah2，aS1，aS2，v1和v2的值被定义成使得半导体单元的每一个相对表面的高度具有与基片的每一个电极表面相关的基本上为常数的值H。在上述的六个值中，至少两个值是预先确定的，并且每一个剩余的值被与此对应确定。即，每一个值被确定和准备成使得常数高度H构成为正比于(ah1+v1/aS1)或者(ah2+v2/aS2)的高度。在确定每一个值中，当然要考虑与焊料接触和用焊料覆盖之区域的表面的性质。尽管用于焊料承载区域的面积在上述说明中被表示成aS1和aS2，但在图4和5中它们被表示成aS’1和aS’2，这是因为要准备的焊料的量是不同的。但是，在通常的说明中，焊料承载区域的这种面积一般被表示成aS1和aS2。
基片的焊料承载区域包括多层膜，该膜在大多数情况下具有三层。优选是，第一层由钛(Ti)或者铬(Cr)形成，第二层由铂(Pt)，钼(Mo)和钨(W)形成，而第三层(最上面层)由金(Au)或者银(Ag)形成。在一般例子中，焊料包括Au和Sn。经常使用包括20％重量到33％重量Sn和剩余为Au的焊料的成分。
硅通常被用于基片。在基片表面上对焊料具有较小湿润度的材料的典型例子是诸如氧化硅膜或者氮化硅膜的无机材料，或者诸如聚酰亚胺的有机材料。而且，作为较小湿润度的材料，诸如铬(Cr)，铂(Pt)或者钼(Mo)的金属也可以使用。
本说明书的优选实施例参考一组电极的剖面视图进行说明，但是本发明当然能够实用在例如有要被连接到焊料的多个区域电极的情况下。例如，在图1的例子中，要与焊料连接的一部分N电极123包括三个分离的部分，而P电极124包括一个区域的电极。而且，三个分离部分的每一个可以具有进一步不同数目的子分离区域，或者电极可以被构造成为在一个区域中的多个分离区域。这种实施例是根据要使用的产品要求来选择的。
根据本发明的光学头器件具有用于用光来辐射盘基片以进行信息写和读之至少一个的光源和用于驱动光源以输出光的驱动电路，并且通过使用迄今解释的安装方法，该光学头器件使用光学器件作为光源。由于根据本发明的安装方法也能够有利地安装其中在安装基片上与多个电极电连接的多个电极被相对着基片表面的半导体激光器件，且在不同水平位置形成不同形式的多个光学器件，例如半导体激光器，光接收器件，或者半导体器件，例如驱动电路或者放大器都能够通过集成法形成。不同形式的器件在这里意思是那些器件，其具有带有电极电平的电极，被安装在与不同的基片表面相关的安装基片上。因此，对于其中电极被布置在基本上相同的平面上的单元，要求使用与此不同的安装方法。
在这种情况下，光学头设备的光源部分能够与要求的元件一起安装，例如多个半导体激光器件，用于自动聚焦检测的光检测器和用于检测跟踪的光检测器，用于放大来自上述两个检测器之信号的放大器，或者，可选择为半导体器件。而且，很清楚，在使用用于该基片的半导体基片的情况下，希望的单元能够被单片地组合成。
如此获得的光源部分使得穿过光学光源、束分离器和物镜的从光源到盘基片的光学通路在光学头设备中被做成单一结构是可能的。在对于本发明实施例的文中，下面将解释其它实际构成的例子。
附图的简要说明
图1是解释用于安装在基片的安装表面上具有台阶的光学器件之安装结构的立体图；
图2A是解释用于安装在基片上安装表面和基片上具有台阶的光学器件之根据本发明的第一安装方法的示意图；
图2B是解释用于安装在基片的安装表面和基片上具有台阶的光学器件之根据本发明的第一安装方法的平面图；
图3A是以制造步骤的次序表示用于安装在基片的安装表面和基片上具有台阶的光学器件之根据本发明的第一安装方法的剖面图；
图3B是表示本发明第一模式的剖面图；
图4A是解释用于安装在基片的安装表面和基片上具有台阶的光学器件之根据本发明的第二安装方法的示意图；
图4B是表示本发明第二模式的剖面图；
图5A是以制造步骤的次序表示用于安装在基片的安装表面和基片上具有台阶的光学器件之根据本发明的第二安装方法的剖面图；
图5B是表示本发明第三模式的剖面图；
图6A是以制造步骤的次序表示局部地形成焊料之方法的例子的剖面图；
图6B是以制造步骤的次序表示局部地形成焊料之方法的例子的剖面图；
图6C是以制造步骤的次序表示局部地形成焊料之方法的例子的剖面图；
图6D是以制造步骤的次序表示局部地形成焊料之方法的例子的剖面图；
图7是表示在基片上安装氮化镓系列化合物半导体激光单元之现有例子的剖面图；
图8A是解释在基片上安装在安装表面上具有台阶之光学器件的方法中的缺点的剖面图；
图8B是解释在基片上安装在安装表面上具有台阶之光学器件的方法中的缺点的剖面图；
图8C是解释在基片上安装在安装表面上具有台阶之光学器件的方法中的缺点的剖面图；
图9是表示光学头设备例子的解释性示意图，该光学头设备具有安装有根据本发明集成光源模块的单光路；
图10A是解释根据本发明的光源结构的平面图；
图10B是沿图10A中虚线A-A’所做的半导体基片的剖面图；
图11是表示根据本发明的集成光源基片、定位索引、焊接图形和电极之例子的示意图；
图12是表示提供用于半导体激光器的用于定位的索引图形之例子的示意图；
图13是表示用索引定位半导体激光光源和用对应的索引图形定位集成基片之方法的示意图；
图14是沿图10A中A-A’线所做的剖面图；
图15是表示安装有用于促使热从半导体激光光源中耗散的层之集成基片例子的剖面图；
图16是表示在根据本发明的集成基片上安装三种半导体激光光源的例子的平面图；和
图17是表示在根据本发明的集成基片上单片地集成放大器和光检测器的例子的平面图。
优选实施例的详细说明
图1是表示根据本发明的安装结构实施例的立体图。光学器件120对着光学单元安装基片121。光学器件120在对着用于光学单元安装之基片121的表面有台阶。光学器件的P电极122和N电极123被分别布置在第一电平的表面上和第二电平的表面上，其形成台阶。光学器件的典型例子例如是蓝色半导体激光器(蓝色激光二极管：以后简单叫做蓝色LD)。通常，鉴于器件制造方法的限制，蓝色LD具有这种结构，其中与具有发射光的有源层之P电极相比，N电极被形成在低于大约3μm的位置上。
图1表示为了改善器件的特性和可靠性，通过面朝下焊接法安装蓝色LD120的情况下的安装结构。安装P电极122的表面有比安装N电极123的表面更大的偏离器件其它表面的距离。在对应于P电极122之安装基片121上的焊料124的厚度是3μm，而在N电极一侧上的焊料125的厚度是6μm。因此，在蓝色LD120的P电极122和N电极123之间的3μm的台阶能够通过焊料厚度的差来调节，并且蓝色LD和基片能够被有利地电连接和固定。
图2和3是用于专门解释根据本发明之LD面朝下安装的第一方法的视图。图2A是在安装LD之前基片和光学器件的剖面图。图2B是基片的上部平面图。图3A和3B是接着在制造步骤的次序中图2所示状态的剖面图。
用于安装蓝色LD120的单元安装基片121是由硅(Si)制成的，并且对焊料具有较小湿润度的氧化硅膜126被形成在基片121的表面上。氧化硅膜126也用作绝缘保护膜。而且，用于P侧的焊料承载图案127和用于N侧的焊料承载图案128被分别形成在对着蓝色LD120之P电极122和N电极123的位置。图中，参考标记131表示光学器件的有源区域，参考标记129和130表示用于各个电极的与焊料承载区域连接的引导端。顺便指出，其连接部分在该上部平面图中没有表示。
在基片上安装的焊料按照下面的说明制备。如图2B所示，用于P侧焊料承载金属图案127的面积(aS1)和用于焊料图案124的面积(SS1)被做成基本上相等。厚度(t1)是3μm。另一方面，在N电极一侧，焊料图案125被形成面积(SS2)二倍于N侧焊料承载金属图案128的面积(aS2)。厚度(t2)是3μm。
然后，如图3A所示，当焊料通过加热熔化时，由于在P电极一侧的焊料124具有与承载金属图案127相等的面积，熔化焊料的高度基本上与初始焊料高度(h1)相等。另一方面，在N电极一侧，由于焊料图案125的面积大于基片121上的对着与安装基片相对的光学器件表面的下方位置的电极之N侧承载金属图案128的面积，因此高度增加到(h2)，其高于焊料的初始高度。这是因为，在由具有对焊料为较小湿润度的材料制成的氧化硅膜(SiO2)126上的熔化焊料125从氧化硅膜126的表面分离并且因表面张力而聚集在良好湿润度的电极上，使得其高于(h2)焊料的初始高度。因此，如图3B所示，进行焊料连接，其优选包括在对着安装基片之光学器件台阶表面的下方位置处的电极。
图4和5表示根据本发明的第二面朝下的安装方法。图4A是在安装LD(激光器件：以后简单称为LD)之前每一个元件的剖面图。在该LD中，LD120的P电极122形成结晶生长基片之一个表面140的较高区域，而N电极123形成较低区域。安装LD120的基片是由硅(Si)121制成的，并且P侧的焊料承载图案127和N侧的焊料承载图案128被形成在对着LD120之P电极122和N电极123的位置。图2中与这些相同的部分有相同的参考标记。
形成焊料的方法如下面的说明。如图4B平面图所示，形成与用于焊接的焊料承载金属图案128之面积(aS’2)相等的面积(表示成面积(aS’2))的焊料图案125’。厚度(t’2)是6μm。另一方面，用于P侧焊料承载金属图案127面积(S’1)之一半面积(S’S1)处的焊料图案124’被形成为6μm的厚度(t’1)。
然后，当焊料124’和125’通过加热熔化时，由于在N电极一侧上的焊料125’具有与承载金属图案128面积相同的面积，熔化焊料的高度基本上与初始焊料高度(h’2)相同。另一方面，在P电极侧，由于焊料图案124’的面积小于对着光学器件表面之台阶突起部分的基片上的用于承载金属图案127的面积，焊料的高度变成低于初始级的高度(h’1)(图5A)。这是通过在金(Au)金属上熔化焊料的湿润和伸展获得的，金(Au)金属是对在金金属上的焊料有高湿润度的材料。因此，正如图5B所示，焊料被有利地连接和安装，其包括光学器件的台阶。
然后，表示局部形成焊料层的例子。图6A到6D是用于解释形成该图案之方法的剖面图。
通过热氧化法，SiO2绝缘膜126a在硅(Si)基片121的表面上被沉积大约200埃的厚度。然后，在对着要通过使用常规光刻技术和蒸发沉积工艺安装的半导体激光芯片的P电极和N电极的位置上，P侧布线层和N侧布线层被形成在SiO2绝缘膜126a上。每一个布线层都是层叠膜，其包括例如Ti层(1000埃厚)，Pt层(1000到2000埃厚)和Au层(大约5000埃厚)。
而且，氧化硅膜126通过等离子体CVD工艺形成。然后，选择性地去掉在氧化硅膜126之预定部分的氧化硅膜。形成用于焊料承载图案的金属层127和128，其覆盖去掉之后的开口。金属层是由堆积膜制成的，包括例如Ti层(1000埃厚)，Pt层(1000到2000埃厚)和Au层(大约2000埃厚)。该状态被示于图6A中。
抗蚀剂膜140被形成在如此准备的基片上。然后，通过使用常规的光致抗蚀技术，与用于P侧的焊料承载金属图案127的面积相同面积的窗口141被布置在抗蚀剂膜140上。另一方面，是用于N侧的焊料承载金属图案128的面积两倍的窗口142被形成在N电极一侧(图6B)。
在沉积抗蚀剂膜的状态中，AuSn焊料层143在表面上沉积到大约3μm的厚度(图6C)。
然后，试样被浸入能够在抗蚀剂(例如丙酮)中溶解的有机溶剂中，超声振动被施加到该溶剂以溶解该抗蚀剂膜和选择地形成焊料层144和145(图6D)。同时，抗蚀剂膜上的金属膜被自然地去掉。该方法叫做“搬走法”。
尽管图中示出了仅仅一个单元，在大规模生产中多个单元通常被形成在一个Si晶片上。因此，Si基片最后根据制造光学单元安装布线基片121的图案节距通过使用切割锯进行切割。
对于沉积该金属的方法，已经使用真空蒸发沉积法的例子进行了说明，但是应当清楚，溅射法、离子镀法或者电镀法也是适用的。而且，对于有选择地形成该金属层的方法，能够采用利用光致抗蚀技术的刻蚀法、搬走法、选择电镀法以及通过使用金属掩模等的选择蒸发沉积法。
前述说明中，第一金属层构成用于焊料承载层的金属图案127和128，第一金属层是一个接触层，其用于增强与在Si基片121上沉积的SiO2绝缘层126的粘接。因此，除了用于这种层的Ti之外，也能够使用Cr等。
构成金属图案127和128的作为焊料承载层的第二金属层起扩散阻挡层的作用，其用于防止在第三Au层和第一Ti层之间的内部扩散。因此，除Pt之外的其它材料，例如Cr、Mo或者W也可以用作该层。构成金属图案127和128的作为焊料承载层的第三金属层具有防止阻挡层上表面氧化和保证焊料湿润的作用。因此，除用于这种层的Au之外，Ag或者类似的其它材料也能够使用。
而且，作为对焊料具有较小湿润度的材料，除了用于基片121表面的氧化硅膜之外，也能够使用诸如氮化硅膜的无机材料或者诸如聚酰亚胺的有机材料。而且，作为对焊料具有较小湿润度的材料，也可以使用诸如铬(Cr)，铂(Pt)和钼(Mo)的金属。
本实施例中的焊料包括Au和Sn，但也可以使用其它焊料。其它焊料的例子能够包括PbSn、In和SnAg。
之后，示出了应用根据本发明光学器件的具体例子。这是光学头的例子，并且图9是表示光学头结构的示意图。
在构成光学头的光源中，准备了具有半导体激光部分的集成模块100、反射镜5和光检测器7、8和9。半导体激光部分具有这种结构，其中蓝色半导体激光芯片4a和红色半导体激光芯片4b被安装在半导体基片1上。图中，参考标号2表示激光芯片的附着表面。蓝色半导体激光芯片4a具有迄今已经说明的外断面。即，其在用于在基片上安装的表面上具有P电极和N电极，并且这两个电极被分别形成有在晶体生长基片上的两个电平处的表面。另一方面，红色半导体激光芯片4b具有这种结构，其中电极被从芯片的表面和后面引出。当蓝色半导体激光芯片4a被安装在基片1上时，采用根据本发明的安装方法。其具体结构能够采用迄今说明的任何一个实施例。因此，安装方法的详细解释将省略。
从集成模块100发射的蓝色和红色激光分别形成束6a和6b，其通过准直透镜10被配置成平行光。然后，它们穿过朝上镜(upwarding mirror)11、衍射光栅板12到达物镜13。激光通过物镜13作为光点15、16被施加到光盘14的表面。依赖于半导体激光波长，物镜13包括多个部件或者能够收集多波长光的单个部件。通过根据随着光盘旋转而运动的调节器17，物镜被聚焦在记录表面上进行跟踪，即，跟随在盘表面上的记录轨道18。因此，信号根据驱动状态在光盘上被记录为一行坑，即，半导体激光的开关状态或者信号被用于读已经记录的坑。
如上述，当多个半导体激光器被集成在集成模块100中时，准直透镜10、物镜13和朝上镜11等被配置在一个元件中，以使光学头的光通路做成单结构。
换言之，下述光学设备能够通过使用该光学头实现。例子包括，(1)能够通过650nm波长的半导体激光器4b记录和再现厚度为1.2mmDVD的光学设备，或者(2)能够通过410nm波长的半导体激光器4a记录和再现厚度为0.6mmDVD-RAM超级DVD的光学设备。
如上述，本发明提供了减小能够记录和再现各种类型光盘之整个驱动器设备的尺寸和厚度的突破。不同波长的各种类型半导体激光器和对应于这种不同波长的光检测器被以掩模精度的次序(order)定位，并且多个半导体激光器被混成和集成，以便与单片相比减少元件的数目。然后，现有光学头中多个光学通路能够被减低到单光路。
下面，解释DVD集成基片构成的例子。图10A特别表示从准直透镜10一侧观察的半导体基片1的表面。由参考标号32a表示的8个实象限(solidquadrants)每个都表示波长为λa的由衍射光栅23分离的激光束，由参考标号32b表示的8个淡象限(bland quadrants)对应于波长为λb的由衍射光栅12分离的激光束。用于获得散焦(out-of-focus)检测信号的光检测器单元由参考标号7表示。区域7包括用于接收波长为λa的激光束32a的8个矩形光检测器单元7a和用于接收波长为λb的激光束32b的8个矩形光检测器单元7b。散焦检测方法采用四分之一束的刀刃法或者通过象限光束的Foucault法，并且当它们通过如图10A所示的导电薄膜33布线时，差分信号能够从布线焊盘34的端子A和端子B中获得。导电薄膜33包括例如Ti/Pt/Au叠层或者Al。
参考标号8表示用于获得轨道偏离检测信号和信息再现信号的光检测器单元。在光检测器单元中，从4个光检测器单元8的输出信号被允许通过形成在半导体基片上的放大器35并且从盘34的端子D、端子E、端子F和端子G输出。参考标号9表示用于监视从半导体激光芯片4a和4b中发射的光量的光检测器单元。从光检测器单元9输出的信号是从盘34的端子C输出的。点31a和31b表示从半导体激光芯片4a和4b中发射的激光束6a和6b在半导体镜面5上的反射位置。当在半导体激光芯片4a和4b之间的发射点距离D与点31a和31b之间的距离一样被定义为Dfc×(λb-λa)/P时，用于波长为λa激光束的光收集位置和用于波长为λb激光束的光收集位置被允许相互基本上一致。这样，光检测器单元和放大器能够共同地用于不同波长的束，其能够有效利用半导体基片1的表面，并且能够附加地减少布线焊盘和输出布线的数目。因此，其也具有减小用于包含半导体基片1的封装尺寸的效果。
图10B表示半导体基片1沿图10A的虚线A-A’所作的剖面结构。半导体镜5被优选形成在相对于激光芯片附着表面2为45°角。加工是通过所谓各向异性刻蚀而充分地获得。各向异性刻蚀利用例如在对硅基片的镜面加工中的现象，当硅(100)面是用氢氧化钾水溶液刻蚀时，由于对(111)面的刻蚀速率相对于(100)面大约慢两个数字，因此形成具有平(111)面作为斜面的凹的平截头棱锥体。在这种情况下，(111)面相对于硅晶体(100)面的角度是大约54.7°。因此，为了形成45°的半导体镜，使用相对该表面倾斜的晶轴为大约9.7°偏离角的硅基片是必须的。但是，确定偏离角也考虑用于形成光检测器单元或者电子电路的半导体工艺的适应性是必须的，并且半导体镜5有时偏离45°，激光束6a或者6b发射方向有时可以偏离半导体基片1的垂直方向。
然后，解释在硅导电基片上用高精确度安装多个半导体激光器的方法。图11、12和13是解释用于将光学单元对准集成基片的模式的视图。
在第一个例子中，定位是通过下述方法进行的：将定位索引标记附着在两个形成有光检测器和半导体激光器的硅基片上，进行可见光或者红外光的辐射，将其要被输入到计算机的图象聚焦到例如CCD的光电转换表面上，和对于每一个标记计算重心。根据重心的计算，能够获得子微米量级的定位精度。而且，多个半导体和单片集成的硅能够通过索引标记用较高定位精度被混成和集成。
图11是表示其中索引图案400被附着到硅基片1之状态的平面图。参考标号401表示焊料图案，在其上半导体激光器被焊料粘接。电极图案402被形成与电极图案402连接。另一方面，图12表示焊料图案501和在对应的半导体激光器4a和4b的后表面上形成的定位索引图案502。
图13解释在基片102上定位索引图案400和在半导体激光器4a和4b的后表面上定位索引图案502的方法。该方法的概要说明如下。即，基片1和半导体激光器4a(或者4b)被从表面或者后表面用红外线600辐射，反射光或者透射光是通过显微镜601接收，并且在这里附着的索引图案被放大和投射到视频监视器602上。然后，每个索引图案400和502的中心位置是通过计算机603计算的，并且稍微移动基片1或半导体激光器直到两个中心的位置偏移被减少到零。当完成定位时，它们被施加流水线粘接和在回流炉中处理以完成焊料粘接。
在形成有光检测器的硅基片上形成反射镜的模式是很实际的。即，这包括提供偏离大约9.7°的基片和通过硅的各向异性刻蚀形成大约45°角的反射镜，用于将来自半导体激光器的光束反射到镜上和基本上以相对于硅基片表面的法角来反射该光束。
图14和15表示加入用于集成基片热散失或者应力释放的结构的例子。图14是在具有镜的基片1上焊料安装半导体激光器4a和4b之情况下的剖面图。这是沿图10A的线A-A’所做的剖面图。在该例子中，形成镜5，例如其与硅基片集成在一起。电极700和定位索引图案502被形成在半导体激光器的后面，并且它们被焊接在形成有电极701和焊料702的基片1上。半导体激光器和基片的定位是在索引图案502和703之间进行的。来自半导体激光器4a和4b的光束是从光发射点704发射的，在镜5上反射然后到达束分离器、物镜和光盘。基座(base)750被形成在基片102上，使得来自光发射点704的光束在基片的底部不被干涉。
而且，单片地形成用于电放大来自在形成有光检测器之硅基片上的光检测器产生的光电流的放大器和在半导体激光器和硅基片之间放置高热导材料是有用的，其为了广泛地扩散在将半导体激光器焊接到附着有倾斜镜和定位索引标记的硅基片上时从半导体激光器产生的热。
而且，单片地形成用于电放大由在形成有光检测器之硅基片上的光检测器产生的光电流的放大器和在半导体激光器和硅基片之间放置具有应力释放效应的材料也是有用的，其为了释放在将半导体激光器焊接到附着有倾斜镜和定位索引标记的硅基片上时由它们之间的热膨胀因子的差引起的应力。
图15是恰恰在半导体激光器下面以层的方式放置高热导率材料800以改善热散失的例子。这样散失了恰恰在其下面的半导体激光器有源层产生的热，以通过较大的面积传导热，由此就散热片来说降低了热阻。而且，图中所示的层800能够被提供有释放因在半导体激光器和半导体基片之间热膨胀系数的差导致产生的应力的功能。
图16是表示一个例子的平面图，其中，在多波长模块中，例如蓝色、红色和红外光的三个半导体激光器以排列方式安装。由于该基本构成是与图9中的相同，因此就仅仅说明半导体激光器部分。正如从附图的右边看到的，这种半导体激光器是波长接近410nm的蓝/紫半导体激光器810，波长接近650nm的红色激光器306和波长接近780nm的红外光激光器307。分别与它们对应的光检测器304、303和811是每个由三组形成用来跟踪。因此，这个例子表示一组被用于跟踪和再现公用的信号的情况。三种波长对应于记录和再现其标准现在已在执行中的超级DVD、DVD和CD的光盘。
单片地形成用于电放大由在形成有光检测器和结合有倾斜镜与定位索引标记之硅基片上的光检测器产生的光电流的放大器的模式也是实用的。
图17是根据本发明另一个实施例之集成模块的平面图。这是将光接收单元和放大器单片地集成在一个相同基片上的例子。即，用于放大来自光检测器32a和32b的光电流的放大器900被单片地形成在硅或者GaN基片102上。因此，集成度能够通过元件数目的减少被改善。作为这样的例子，很清楚其它的OEIC(光电集成电路)也能够被选择地安装。
根据本发明，能够实现蓝色LD芯片的面朝下安装，该芯片包括氮化镓系列化合物半导体和具有在安装表面上的台阶。因此，通过具有包括蓝色LD之多波长光源的多波长集成模块，有可能提供用于用在超级DVD、DVD和CD的记录和再现的光盘设备。
根据本发明的安装方法使在安装表面上布置有台阶的光学器件能够被有利地安装在希望的安装基片上。
而且，根据本发明的光头装置能够减少元件数目，由此极其有用地减小光头装置的大小和厚度。
参考标记如下：
110，120：光学器件，121：基片，111，122：LD的P电极，112，123：LD的N电极，113：基片的P布线，114：基片的N侧布线，124，130，130’：基片的P侧焊料，125，129，129’：基片的N侧焊料，126：绝缘膜，127：基片的P侧焊料承载金属，128：基片的N侧焊料承载金属，140：抗蚀剂，1：半导体基片，2：半导体激光器安装表面，4a，4b：半导体激光器，5：反射镜，6a，b：来自半导体激光器的光束，7：光检测器，8：光检测器，9：光监视检测器，10：准直镜，11：朝上镜，12：衍射光栅和波长板的复合单元，13：物镜，14：光盘，15，16：光点，17：调节器，18：轨道，22：衍射光栅，23：衍射光栅，24：四分之一波长板，1a，1b：镜上光点，32a，2b：自动聚焦检测光点，33：布线，34：电极盘，35：放大器，00：封装基底，201：导电管脚，203：管座(cap)，204：窗口，41：外壳，42：导引架，43：基座，44：窗口，45：反射膜，400：索引标记，401：焊接图案，402：电极图案，01：半导体激光器电极图案，502：半导体激光器索引标记，00：红外线，601：红外线摄像机，602：监视器，603：计算机，704：半导体激光器的发射点，705：基座，800：高热导材料或者应力释放材料，810：蓝-紫半导体激光器，32C：光检测器，900：具有放大器的OEIC基片。

Claims (20)

1.一种光学器件的安装方法，包括步骤：
准备其中布置有至少第一电极和第二电极的基片和其中布置有分别对应于第一电极和第二电极之第三电极和第四电极的光学器件，其中
从对着用于分别安装第三电极和第四电极之表面一侧上的光学器件的一个表面，用于安装光学器件的第三电极和第四电极的表面具有第一高度ah1和第二高度ah2，这里ah1＞ah2，其中，第一高度为从光学器件安装第三电极的表面到该光学器件的与安装第三电极的表面相对的表面之间的距离，第二高度为从光学器件安装第四电极的表面到该光学器件的与安装第四电极的表面相对的表面之间的距离，
每一个第一电极和第二电极至少具有焊料承载区域和在焊料承载区域上的焊料，和
使第一电极的焊料承载区域面积为aS1，第二电极的焊料承载区域面积为aS2，第三电极面积为aS3，第四电极面积为aS4，在第一电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v1，和在第二电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v2，v1≠v2，和
设置ah1、v1、aS1、ah2、v2和aS2值的每一个，使得在焊料已经熔化之后，从第一电极和第二电极的焊料承载区域表面到光学器件的相对表面的高度ah1+v1/aS1或者ah2+v2/aS2这两者都为常数；和
定位基片和光学器件，使得光学器件的第三电极被布置在基片的第一电极上和光学器件的第四电极被布置在基片的第二电极上，熔化焊料和将光学器件焊接到基片。
2.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中对应于被布置在基片上的第一电极和第二电极的每一个而形成的焊料的体积(v1，v2)被制备成使得通过将体积(v1，v2)与基片上第一电极和第二电极的焊料承载区域面积(aS1，aS2)的每一个相除而获得的值v1/aS1，v2/aS2具有v2/aS2＞v1/aS1的关系。
3.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中在制备步骤中，与焊料接触并用其覆盖的基片的第二电极的表面具有这种材料区域，该材料具有通过熔化焊料将焊料高度增加到高于初始高度之高度的性质，并且为第二电极制备的焊料的面积大于在焊料下面的焊料承载区域的面积。
4.如权利要求2的光学器件的安装方法，其中在制备步骤中，与焊料接触并用其覆盖的基片的第二电极的表面具有这种材料区域，该材料具有通过熔化焊料将焊料高度增加到高于初始高度之高度的性质，并且为第二电极制备的焊料的面积大于在焊料下面的焊料承载区域的面积。
5.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中在制备步骤中，与焊料接触并用其覆盖的基片的第一电极的表面具有这种材料区域，该材料具有通过熔化焊料将焊料高度降低到低于初始高度之高度的性质，并且为第一电极制备的焊料的面积被形成为小于在焊料下面的焊料承载区域的面积。
6.如权利要求2的光学器件的安装方法，其中在制备步骤中，与焊料接触并用其覆盖的基片的第一电极的表面具有这种材料区域，该材料具有通过熔化焊料将焊料高度降低到低于初始高度之高度的性质，并且为第一电极制备的焊料的面积被形成为小于在焊料下面的焊料承载区域的面积。
7.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中焊料承载区域具有焊料承载层和布置在其下的导体层，并且具有在焊料承载层上的焊料层。
8.如权利要求2的光学器件的安装方法，其中焊料承载区域具有焊料承载层和布置在其下的导体层，并且具有在焊料承载层上的焊料层。
9.如权利要求3的光学器件的安装方法，其中与焊料接触并用其覆盖的区域中基片的表面是用至少一个部件形成的，该部件是从由氧化硅膜、氮化硅膜、聚酰亚胺类型有机聚合物树脂、铬Cr、铂Pt、钼Mo和钨W构成的组中选择的。
10.如权利要求4的光学器件的安装方法，其中与焊料接触并用其覆盖的区域中基片的表面是用至少一个部件形成的，该部件是从由氧化硅膜，氮化硅膜，聚酰亚胺类型有机聚合物树脂，铬Cr，铂Pt，钼Mo和钨W构成的组中选择的。
11.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中焊料是金Au和锡Sn的合金。
12.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中基片是硅基片。
13.如权利要求1的光学器件的安装方法，其中第一电极焊料承载区域的面积与第三电极的面积相同，并且第二电极焊料承载区域的面积与第四电极的面积相同。
14.一种光头装置，包括：
用于用光来辐射盘基片以进行信息的写和读的至少一个的光源；和
用于驱动光源以输出光的驱动电路；
其中光源是通过包括下述步骤的安装方法安装的：
准备其中布置有至少第一电极和第二电极的基片和其中布置有分别对应于第一电极和第二电极之第三电极和第四电极的光学器件，其中
从对着用于分别安装第三电极和第四电极之表面一侧上的光学器件的一个表面，用于安装光学器件的第三电极和第四电极的表面具有第一高度ah1和第二高度ah2，这里ah1＞ah2，其中，第一高度为从光学器件安装第三电极的表面到该光学器件的与安装第三电极的表面相对的表面之间的距离，第二高度为从光学器件安装第四电极的表面到该光学器件的与安装第四电极的表面相对的表面之间的距离，
每一个第一电极和第二电极至少具有焊料承载区域和在焊料承载区域上的焊料，和
使第一电极的焊料承载区域面积为aS1，第二电极的焊料承载区域面积为aS2，第三电极面积为aS3，第四电极面积为aS4，在第一电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v1，和在第二电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v2，v1≠v2，和
设置ah1，v1，aS1，ah2，v2和aS2值的每一个，使得在焊料熔化之后，从第一电极和第二电极的焊料承载区域表面到光学器件的相对表面的高度ah1+v1/aS1或者ah2+v2/aS2这两者都为常数；和
定位基片和光学器件，使得光学器件的第三电极被布置在基片的第一电极上和光学器件的第四电极被布置在基片的第二电极上，熔化焊料和将光学器件焊接到基片。
15.如权利要求14的光头装置，其中光源具有其中多个半导体激光器件被安装在预定基片上的结构，并且多个半导体激光器件包括至少一个具有多个电极的半导体激光器件，所述多个电极被电连接到在对应于基片表面位置处且以不同电平形成的基片上的多个电极，并且其中上述至少一个具有多个电极的半导体激光器件是通过光学器件的安装方法形成的。
16.如权利要求14的光头装置，其中光源包括被单片地安装在预定基片上的多个半导体激光器件、用于自动聚焦检测的光检测器和用于跟踪检测的光检测器，和
多个半导体激光器件包括至少一个半导体激光器件，其中被电连接到基片上多个电极的至少第一电极和第二电极从半导体激光器件基片的一个表面开始被形成在相互不同的高度，和
通过包括下述步骤的安装方法安装的上述至少一个半导体激光器件；
准备其中布置有至少第一电极和第二电极的基片和其中布置有分别对应于第一电极和第二电极之第三电极和第四电极的光学器件，其中
从对着用于分别安装第三电极和第四电极之表面一侧上的光学器件的一个表面，用于安装光学器件的第三电极和第四电极的表面具有第一高度ah1和第二高度ah2，这里ah1＞ah2，其中，第一高度为从光学器件安装第三电极的表面到该光学器件的与安装第三电极的表面相对的表面之间的距离，第二高度为从光学器件安装第四电极的表面到该光学器件的与安装第四电极的表面相对的表面之间的距离，
每一个第一电极和第二电极至少具有焊料承载区域和在焊料承载区域上的焊料，和
使第一电极的焊料承载区域面积为aS1，第二电极的焊料承载区域面积为aS2，第三电极面积为aS3，第四电极面积为aS4，在第一电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v1，和在第二电极的焊料承载区域上布置的焊料体积是v2，v1≠v2，和
设置ah1，v1，aS1，ah2，v2和aS2值的每一个，使得在焊料熔化之后，从第一电极和第二电极的焊料承载区域表面到光学器件的相对表面的高度ah1+v1/aS1或者ah2+v2/aS2这两者都为常数；和
定位基片和光学器件，使得光学器件的第三电极被布置在基片的第一电极上和光学器件的第四电极被布置在基片的第二电极上，熔化焊料和将光学器件焊接到基片，并且其中
从光源到盘基片的通过光源、束分离器和物镜的光通路被做成单结构。
17.如权利要求16的光头装置，其中基片是半导体基片。
18.如权利要求16的光头装置，其中光源包括被单片地安装在预定基片上的多个半导体激光器件、用于自动聚焦检测的光检测器和用于跟踪检测的光检测器以及用于放大来自这两个检测器的信号的放大器。
19.如权利要求16的光头装置，其中具有高热导率的材料层被布置在基片和半导体激光器件之间。
20.如权利要求16的光头装置，其中能够释放应力的材料层被布置在基片和半导体激光器件之间。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1332654B1 (en) * 2000-11-10 2005-01-12 Unitive Electronics, Inc. Methods of positioning components using liquid prime movers and related structures
JP2004006498A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
US7087444B2 (en) * 2002-12-16 2006-08-08 Palo Alto Research Center Incorporated Method for integration of microelectronic components with microfluidic devices
US8619352B2 (en) * 2003-07-29 2013-12-31 Silicon Quest Kabushiki-Kaisha Projection display system using laser light source
JP4170950B2 (ja) * 2003-10-10 2008-10-22 松下電器産業株式会社 光学デバイスおよびその製造方法
KR100906475B1 (ko) * 2004-01-13 2009-07-08 삼성전자주식회사 마이크로 광학벤치 구조물 및 그 제조방법
JP4688594B2 (ja) * 2004-08-06 2011-05-25 パナソニック株式会社 発光光源、照明装置及び表示装置
KR100862483B1 (ko) * 2004-11-03 2008-10-08 삼성전기주식회사 다파장 레이저 다이오드 및 그 제조방법
US7238551B2 (en) * 2004-11-23 2007-07-03 Siliconix Incorporated Method of fabricating semiconductor package including die interposed between cup-shaped lead frame having mesas and valleys
US7394150B2 (en) * 2004-11-23 2008-07-01 Siliconix Incorporated Semiconductor package including die interposed between cup-shaped lead frame and lead frame having mesas and valleys
JP2006202969A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Taiyo Yuden Co Ltd 半導体装置およびその実装体
KR100720789B1 (ko) * 2005-03-21 2007-05-22 엘에스전선 주식회사 방열구조가 개선된 양방향 광송수신 모듈
US7393719B2 (en) * 2005-04-19 2008-07-01 Texas Instruments Incorporated Increased stand-off height integrated circuit assemblies, systems, and methods
JP2006303299A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Sharp Corp 半導体レーザ
US20060273309A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Jian Wang Workpiece including electronic components and conductive members
CN100433381C (zh) * 2005-08-02 2008-11-12 璨圆光电股份有限公司 倒装芯片式发光二极管封装结构与发光二极管芯片
AT503585B1 (de) 2006-05-08 2007-11-15 Austria Tech & System Tech Leiterplattenelement sowie verfahren zu dessen herstellung
JP4930322B2 (ja) * 2006-11-10 2012-05-16 ソニー株式会社 半導体発光素子、光ピックアップ装置および情報記録再生装置
JP5838881B2 (ja) * 2012-03-27 2016-01-06 富士通株式会社 光射出部材の実装方法及び実装装置
JP2014216615A (ja) 2013-04-30 2014-11-17 キヤノン株式会社 電子部品の実装方法、回路基板及び画像形成装置
JP6086055B2 (ja) * 2013-11-26 2017-03-01 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
WO2015116130A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Interposer
CN105679676A (zh) * 2016-03-01 2016-06-15 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板
US10189706B2 (en) * 2016-11-08 2019-01-29 Dunan Microstaq, Inc. Method for self-aligning solder-attached MEMS die to a mounting surface
JP2018133425A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 富士通株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US10833474B2 (en) * 2017-08-02 2020-11-10 Nlight, Inc. CTE-matched silicon-carbide submount with high thermal conductivity contacts
FR3082385B1 (fr) * 2018-06-08 2021-05-14 Ulis Dispositif et procede de compensation de chaleur parasite dans une camera infrarouge
JP7221647B2 (ja) * 2018-10-24 2023-02-14 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法
US20220407292A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Western Digital Technologies, Inc. Vertical cavity surface emitting laser and head gimbal assembly
WO2023033107A1 (ja) * 2021-09-01 2023-03-09 京セラ株式会社 光導波路パッケージおよび発光装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07235729A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Nichia Chem Ind Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子
JPH08204288A (ja) * 1995-01-23 1996-08-09 Hitachi Ltd 光半導体装置
JPH10170769A (ja) * 1996-12-10 1998-06-26 Nec Corp 光素子の実装方法
CN1299170A (zh) * 1999-12-07 2001-06-13 索尼公司 制造半导体激光器的方法及安装板和支撑板
US20010006235A1 (en) * 1999-12-09 2001-07-05 Masafumi Ozawa Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same and mounting plate
US20010024460A1 (en) * 1997-02-21 2001-09-27 Masahiro Yamamoto Semiconductor light-emitting device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04242939A (ja) * 1990-12-13 1992-08-31 Citizen Watch Co Ltd 半導体装置の実装構造およびその製造方法
JPH0851247A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Mitsubishi Electric Corp 集積型半導体レーザ装置の製造方法，及び集積型半導体レーザ装置
JP3617565B2 (ja) * 1996-02-16 2005-02-09 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子
WO1997034297A1 (fr) * 1996-03-11 1997-09-18 Seiko Epson Corporation Tete de lecture optique et appareil d'enregistrement optique
US6028011A (en) * 1997-10-13 2000-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming electric pad of semiconductor device and method of forming solder bump
JP3850218B2 (ja) * 1998-09-10 2006-11-29 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製法
JP4006904B2 (ja) * 1999-09-29 2007-11-14 ソニー株式会社 光ヘッド、光検出素子、光情報記録再生装置および焦点誤差検出方法
JP3614746B2 (ja) * 2000-03-01 2005-01-26 松下電器産業株式会社 半導体レーザ装置および光ピックアップ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07235729A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Nichia Chem Ind Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子
JPH08204288A (ja) * 1995-01-23 1996-08-09 Hitachi Ltd 光半導体装置
JPH10170769A (ja) * 1996-12-10 1998-06-26 Nec Corp 光素子の実装方法
US20010024460A1 (en) * 1997-02-21 2001-09-27 Masahiro Yamamoto Semiconductor light-emitting device
CN1299170A (zh) * 1999-12-07 2001-06-13 索尼公司 制造半导体激光器的方法及安装板和支撑板
US20010006235A1 (en) * 1999-12-09 2001-07-05 Masafumi Ozawa Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same and mounting plate

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Publication number Publication date
KR20030066275A (ko) 2003-08-09
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