JP2001014720A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便なプロセスで高精度の実装が可能な高機能
な光ピックアップ装置を提供すること。 【解決手段】配線基板２４上に形成された薄膜状の光検
出素子３１〜３３及び配線パターン３０と、配線基板２
４を透過するレーザ光Ｌを出射するレーザ素子４１と、
レーザ素子４１及び光検出素子３１〜３３を駆動するド
ライブＩＣ３４と、配線基板２４、レーザ素子４１及び
ドライブＩＣ３４を収納する樹脂パッケージ２１とを備
えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ素子からの
レーザ光を光ディスクに照射することによって光ディス
クの情報を読み取る光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤ（コンパクトディスク）、Ｌ
Ｄ（レーザディスク）等の光記録媒体の普及には目覚し
いものが有り、これに伴い光ピックアップの重要性が増
している。最近では、ＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）等の大容量、かつ、高密度な記録媒体も登場し、従
来にも増して高精度奈光ピックアップが要求され、光ピ
ックアップにおけるレーザ素子や光検出素子の実装精度
は高精度のものが要求されている。

【０００３】また、これらの光記録媒体は、単純に音声
や動画の再生だけではなく、パソコンのＲＯＭ等として
も用いられ、様々な機器に組み込まれるようになり、光
ピックアップの小型・薄型化というものも要求されるよ
うになってきた。

【０００４】図１０の（ａ），（ｂ）はこのような光ピ
ックアップ１０の一例を示す図である。図中１１はセラ
ミック等に導体パターンが形成された配線基板である。
配線基板１１の中央には銅等で形成されたヒートシンク
１２が配線基板１１を貫通するように形成されており、
光ピックアップ搭載時には熱を筐体側へと放熱する。ヒ
ートシンク１２の鉛直面にはＡｌＮやＳｉＣ等で形成さ
れたサブマウント基板に搭載されたレーザ素子１４が接
合されている。レーザ素子１４動作時に発生する熱はヒ
ートシンク１２により放熱される。

【０００５】レーザ素子１４の搭載精度は装置への組込
み精度が要求されるため、例えば配線基板１１の外形基
準等に対して、図中のＸＹ方向で±１００μｍといった
精度が要求される。これはレーザ素子１４の搭載精度だ
けではなく、配線基板１１の外形精度やヒートシンク１
２の外形及び搭載精度全てが積算された精度で、これを
実現するには配線基板やヒートシンクの高度な製造技術
が必要となる。

【０００６】ヒートシンク１２の上面にはレーザ素子１
４から上方に射出され、光ディスク表面で反射してきた
レーザ光Ｍを受光するための第１の光検出素子１５が接
続されている。このとき、レーザ素子１４と第１の光検
出素子１５との相対的な搭載位置は光ディスクからの情
報読み出し精度にかかわるため、かなり高精度なものが
要求される。例えば図中矢印Ｚ方向では±４０μｍ、Ｙ
方向では±１０μｍ等である。

【０００７】このＺ方向の精度はレーザ素子１４の搭載
精度と同様に配線基板１１の外形精度やヒートシンク１
２の外形及び搭載精度全てが積算されるため、配線基板
１１やヒートシンク１２の高度な製造技術が必要とな
る。また、Ｙ方向の±１０μｍの精度は通常のダイボン
ダでは実現困難な精度である。

【０００８】また、レーザ素子１４の下方のヒートシン
ク１２の面にはレーザ素子１４から下方に射出されたレ
ーザ光Ｌの情報への反射を防ぐため、水平面に対して１
０°程度の角度を設けて第２の光検出素子１６が搭載さ
れている。このとき、レーザ素子１４と第２の光検出素
子１６との相対位置精度は第１の光検出素子１５とのも
のよりは低く、ＸＹ方向で±７０μｍ程度となる。ま
た、配線基板１１上にはレーザ素子１４を駆動させるた
めのドライブＩＣ１７や、第１の光検出素子１５の出力
信号を増幅させるためのプリアンプＩＣ１８等も搭載さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の光ピッ
クアップ装置１０では、次のような問題があった。すな
わち、レーザ素子１４、第１の光検出素子１５、第２の
光検出素子１６、ドライブＩＣ１７、プリアンプＩＣ１
８の搭載面は全て異なる。このため、各素子の搭載時に
おいては配線基板１１を固定したステージ治具を回転さ
せて行うか、若しくは、各素子毎の専用のステージ治具
を用意しなくてはならない。

【００１０】また、各素子は高精度に配置しなくてはな
らないが、現行のダイボンダでは前記の精度を出すこと
は困難なところも有り、配線基板１１、ヒートシンク１
２等の部材にも高精度のものが要求され、製造プロセス
は難しいものとなっている。

【００１１】レーザ素子１４、第１の光検出素子１５、
第２の光検出素子１６の各素子をヒートシンク１２の表
面に搭載した後は、それぞれの素子はワイヤボンディン
グ法等によるワイヤ１９を用いて前記配線基板１１と電
気的接続をとる。

【００１２】このとき、レーザ素子１４は配線基板１１
に対して垂直に配置されているため、３次元ワイヤボン
ディング法や、通常のワイヤボンディングであれば中継
ピン等を介してワイヤボンディングを行う（図は３次元
ボンディング法）。

【００１３】ワイヤボンディング工程においては、第２
の光検出素子１６が配線基板１１に対して１０°程度の
傾斜面に搭載されていることから、１ｓｔボンディング
と２ｎｄボンディングの間でステージを１０°傾ける等
の工夫が必要となる。第１の光検出素子１５では、ヒー
トシンク１２の上面に搭載されているため、段差が２ｍ
ｍ程度となり、ワイヤボンディングのループ距離も２ｍ
ｍ程度である。

【００１４】このような段差が大きく、かつ、ループ距
離が短いものでは安定したワイヤボンディングが難し
い。

【００１５】以上のようにレーザ素子１４、第１の光検
出素子１５、第２の光検出素子１６、ドライブＩＣ１
７、プリアンプＩＣ１８を搭載するには各素子の搭載面
が異なるため、配線基板１１を固定したステージを回転
させて行うか、各素子毎の専用のステージを用意しなく
てはならない。また各素子は立体的、かつ、高精度に配
置しなくていはならないが、現行のダイボンダではこれ
らの精度をだすのが困難であり、また、配線基板１１、
ヒートシンク１２等の部材にも高精度のものが要求さ
れ、製造プロセスは難しいものとなっている。

【００１６】また、各素子の配線基板１１へのワイヤボ
ンディングにおいても３次元的なワイヤボンディングが
必要になるため、プロセスも煩雑なものとなってしま
う。

【００１７】さらに、今後の大容量ＤＶＤ等に対応する
微細ピッチかつ高精度の光検知手段としては、従来のレ
ーザ素子の光量制御モニタであるリアＰＤ（光検出素
子）に対して、検出感度の向上を目的として、レーザ素
子の出射光の一部を検出光に用いることが必要になる。
したがって、プリズム等を用いて前記出射光の一部をフ
ロントＰＤにて検出する必要があり、光モジュールの実
装構造が、より複雑化し高精度のボンディングが要求さ
れる。また、従来のピックアップいおいて３次元的、か
つ、高精度の素子配置や３次元的なボンディングプロセ
スが必要となり、製造の難易度が高く、プロセスも煩雑
なものとなっていた。

【００１８】そこで、本発明は、簡便なプロセスで高精
度の実装が可能な高機能な光ピックアップ装置を提供す
ることを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載された発明は、光透過
性基板と、この光透過性基板上に形成された薄膜状の光
検出素子と、前記光透過性基板を透過するレーザ光を出
射するレーザ素子と、前記レーザ素子及び前記光検出素
子を駆動する回路部品と、前記光透過性基板、前記レー
ザ素子及び前記回路部品を収納するパッケージとを備え
るようにした。

【００２０】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、前記レーザ素子は、前記レー
ザ光が前記光検出素子を透過する位置に設けられてい
る。

【００２１】請求項３に記載された発明は、光透過性基
板と、この光透過性基板上に形成された薄膜状の光検出
素子と、前記光透過性基板を透過するレーザ光を出射す
るレーザ素子と、このレーザ素子からの前記レーザ光の
光路を変更し前記光透過性基板を透過させる位置に設け
られた光学素子と、前記レーザ素子及び前記光検出素子
を駆動する回路部品と、前記光透過性基板、前記レーザ
素子、前記光学素子及び前記回路部品を収納するパッケ
ージとを備えるようにした。

【００２２】請求項４に記載された発明は、光透過性基
板と、この光透過性基板を透過するレーザ光を出射する
とともに、前記レーザ光の出射方向が前記光透過性基板
の主面に対して垂直となる位置に配置されたレーザ素子
と、前記光透過性基板の前記レーザ素子の配置位置に対
して反対側に配置された光検出素子とを備えるようにし
た。

【００２３】請求項５に記載された発明は、請求項４に
記載された発明において、前記光透過性基板は、前記レ
ーザ光が透過する穴を有している。

【００２４】請求項６に記載された発明は、請求項４に
記載された発明において、前記光透過性基板は、前記パ
ッケージを気密封止するカバーを兼ねている。

【００２５】請求項７に記載された発明は、光透過性基
板と、この光透過性基板の主面に対して、レーザ光の出
射方向が垂直をなす位置に配置されたレーザ素子と、こ
のレーザ素子のレーザ光の出射方向に対して傾斜した角
度をもって配置され前記光透過性基板側へ前記レーザ光
を反射する反射面を有する光検出素子とを備えるように
した。

【００２６】請求項８に記載された発明は、請求項７に
記載された発明において、前記光検出素子の反射面は鏡
面研磨されている。

【００２７】請求項９に記載された発明は、請求項７に
記載された発明において、前記光検出素子の反射面には
金属膜が形成されている。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
に係る光ピックアップ装置２０を示す縦断面図である。
光ピックアップ装置２０は光ディスク装置等に組み込ま
れ、光ディスクへの記録・再生を行う。

【００２９】光ピックアップ装置２０は、モールド樹脂
からなる有底四角筒状の樹脂パッケージ２１と、この樹
脂パッケージ２１の開口部２１ａを蓋するように配置さ
れた気密封止用光学ガラス２２と、樹脂パッケージ２１
の底部２１ｂに取り付けられた銅材製のヒートシンク２
３とを備えている。また、図１中２４は、光学ガラスか
ら形成された配線基板（光透過性基板）を示しており、
この配線基板２４はリードフレーム２５を介して樹脂パ
ッケージ２１に保持されている。

【００３０】配線基板２４の表面２４ａには金・銅・ア
ルミ等で形成された配線パターン３０と、この配線パタ
ーン３０に接続され光検出素子３１〜３３が形成され、
さらに、後述するレーザ素子４１を駆動するドライブＩ
Ｃ３４、コンデンサ３５がフリップチップ実装法等を用
いて実装されている。なお、配線パターン３０とリード
フレーム２５とはワイヤ３６により接続されている。

【００３１】また、ヒートシンク２３には、ＡｌＮやＳ
ｉＣ等から形成されたサブマウント４０を介してレーザ
素子４１が取り付けられている。レーザ素子４１はサブ
マウント４０に対して±１０μｍ程度の精度で搭載され
ている。ヒートシンク２３には金めっきが施されてお
り、レーザ素子４１とのはんだ接合性が向上している。

【００３２】なお、光ピックアップ装置２０全体は１０
ｍｍ×５ｍｍ程度に形成されている。また、ヒートシン
ク２３は３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度、光検出素子３１
〜３３は１．５×１．２ｍｍ×０．４ｍｍ程度の大きさ
で形成されている。さらに、サブマウント４０は１ｍｍ
×１ｍｍ×０．２５ｍｍ、レーザ素子４１は０．６ｍｍ
×０．３ｍｍ×０．１ｍｍ程度の大きさに形成されてい
る。

【００３３】なお、光ピックアップ装置２０の光学特性
は気密封止用光学ガラス２２及び配線基板２４の屈折特
性を考慮に入れて設計されている。

【００３４】このように構成された光ピックアップ装置
２０は、次のようにして組み立てられる。すなわち、配
線基板２４上にポリシリコン半導体プロセスを用いて光
検出素子３１〜３３と、配線パターン３０とを形成す
る。

【００３５】一方、レーザ素子４１をサブマウント４０
を介してヒートシンク２３に取り付け、ヒートシンク２
３を配線基板２４に取り付ける。

【００３６】そして、ワイヤボンディングによりワイヤ
３６による結線を行い、配線基板２４をリードフレーム
２５に取り付ける。このとき、ヒートシンク２３を樹脂
パッケージ２１の底面２１ｂに取り付ける。最後に、樹
脂パッケージ２１の開口部２１ａに気密封止用光学ガラ
ス２２を嵌め込み、樹脂パッケージ２１内部を気密封止
する。

【００３７】このように構成された光ピックアップ装置
２０では、ドライブＩＣ３４によりレーザ素子４１を発
光させ、図1中二点鎖線Ｌに示すようにレーザ光を出射
する。レーザ光Ｌは配線基板２４、光検出素子３１、気
密封止用光学ガラス２２をは透過して、外部に出る。な
お、配線基板２４は光透過性を有しているため、レーザ
光Ｌの主成分である赤外線の９０％以上を透過させる。
また、光検出素子３１ではレーザ光Ｌの光強度が測定さ
れ、ドライブＩＣ３４にフィードバックされてレーザ光
Ｌの強度が制御される。

【００３８】レーザ光Ｌは、ホログラム素子（不図示）
を通り、光ディスク（不図示）の表面に到達する。光デ
ィスクで反射したレーザ光Ｌは情報が含まれた状態で反
射しレーザ光Ｍとなり、ホログラム素子で回折され、光
ピックアップ装置２０に戻る。そして、レーザ光Ｍは配
線基板２４上の光検出素子３２，３３に入射し、光ディ
スクの情報が読み取られる。

【００３９】レーザ素子４１で発生した熱はサブマウン
ト４０及びヒートシンク２３を経由して、樹脂パッケー
ジ２１に伝わり、外部へ放熱される。

【００４０】上述したように本実施の形態に係る光ピッ
クアップ装置２０では、光検出素子３１〜３３、ドライ
ブＩＣ３４等の搭載面が１つであり、各素子の搭載時に
おいて、配線基板２４を固定したステージ治具を回転さ
せたり、各素子毎の専用のステージ治具を用意する必要
がない。また、各素子の接続を行うワイヤボンディング
も単純化できる。

【００４１】図２は本発明の第２の実施の形態に係る光
ピックアップ装置５０を示す縦断面図である。また、図
３は同光ピックアップ装置５０の組立工程を示す説明図
である。光ピックアップ装置５０は光ディスク装置等に
組み込まれ、光ディスクへの記録・再生を行う。

【００４２】光ピックアップ装置５０は、モールド樹脂
からなる有底四角筒状の樹脂パッケージ５１と、この樹
脂パッケージ５１の開口部５１ａを蓋するように配置さ
れた配線基板５２と、この配線基板５２に取り付けられ
るとともに樹脂パッケージ５１の底部５１ｂにリードフ
レーム５３を介して取り付けられた銅材製のヒートシン
ク５４とを備えている。

【００４３】配線基板５２の裏面５２ｂには金・銅・ア
ルミ等で形成された配線パターン６０と、この配線パタ
ーン６０に接続された光検出素子６１〜６３が形成さ
れ、さらに、後述するレーザ素子５５を駆動するドライ
ブＩＣ６４、コンデンサ６５がフリップチップ実装法等
を用いて実装されている。なお、配線パターン６０とリ
ードフレーム５３とは接続端子６６により接続されてい
る。

【００４４】また、ヒートシンク５４には、レーザ素子
５５がはんだ接合により取り付けられている。レーザ素
子５５はヒートシンク５４に対して±１０μｍ程度の精
度で搭載されている。

【００４５】なお、光ピックアップ装置５０全体は１０
ｍｍ×５ｍｍ程度に形成されている。また、ヒートシン
ク５４は３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度、光検出素子６１
〜６３は１．５×１．２ｍｍ×０．４ｍｍ程度の大きさ
で形成されている。さらに、レーザ素子５５は０．６ｍ
ｍ×０．３ｍｍ×０．１ｍｍ程度の大きさに形成されて
いる。

【００４６】このように構成された光ピックアップ装置
５０は、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すようにして組み立
てられる。すなわち、図３の（ａ）に示すように配線基
板５２上にポリシリコン半導体プロセスを用いて光検出
素子６１〜６３と、配線パターン６０とを形成する。

【００４７】次に、図３の（ｂ）に示すように、レーザ
素子５５をＡｕＳｎはんだ等により、窒素＋１０％水素
雰囲気中で２８０℃程度まで加熱してヒートシンク５４
に接合する。そして、ヒートシンク５４を配線基板５２
に共晶はんだ等で窒素＋１０％水素雰囲気中で２００℃
程度に加熱して取り付ける。

【００４８】一方、コンデンサ６５、接続端子６６等の
部品は導電ペーストによう接着法やはんだ付けにより接
合する。また、ドライブＩＣ６４は、配線パターン６０
に金ボールバンプを形成した後に、導電ペースト等を用
いて、フリップチップ実装等で１５０℃程度で熱硬化さ
せて接合する。

【００４９】そして、図３の（ｃ）に示すように接続端
子６６をリードフレーム５３に接続するとともに、樹脂
パッケージ５１の開口部５１ａに嵌め込み、樹脂パッケ
ージ５１内部を気密封止する。このとき、ヒートシンク
５４を樹脂パッケージ５１の底面５１ｂに接合する。

【００５０】このように構成された光ピックアップ装置
５０では、ドライブＩＣ６４によりレーザ素子５５を発
光させ、図２中二点鎖線Ｌに示すようにレーザ光を出射
する。レーザ光Ｌは配線基板５２、光検出素子６１を透
過して、外部に出る。なお、配線基板５２は光透過性を
有しているため、レーザ光Ｌの主成分である赤外線の９
０％以上を透過させる。また、光検出素子６１ではレー
ザ光Ｌの光強度が測定され、ドライブＩＣ６４にフィー
ドバックされてレーザ光Ｌの強度が制御される。

【００５１】レーザ光Ｌは、ホログラム素子（不図示）
を通り、光ディスク（不図示）の表面に到達する。光デ
ィスクで反射したレーザ光Ｌは情報が含まれた状態で反
射しレーザ光Ｍとなり、ホログラム素子で回折され、光
ピックアップ装置５０に戻る。そして、レーザ光Ｍは配
線基板５２上の光検出素子６２，６３に入射し、光ディ
スクの情報が読み取られる。

【００５２】レーザ素子５５で発生した熱はヒートシン
ク５４を経由して、樹脂パッケージ５１に伝わり、外部
へ放熱される。

【００５３】上述したように本実施の形態に係る光ピッ
クアップ装置５０においても、上述した光ピックアップ
装置２０と同様の効果を得ることができる。

【００５４】図４は本発明の第３の実施の形態に係る光
ピックアップ装置７０を示す縦断面図である。光ピック
アップ装置７０は光ディスク装置等に組み込まれ、光デ
ィスクへの記録・再生を行う。

【００５５】光ピックアップ装置７０は、モールド樹脂
からなる有底四角筒状の樹脂パッケージ７１と、この樹
脂パッケージ７１の開口部７１ａを蓋するように配置さ
れた配線基板７２と、この配線基板７２に取り付けられ
た銅材製のヒートシンク７３と、樹脂パッケージ７１の
底部７１ｂに取り付けられたリードフレーム７４とを備
えている。

【００５６】配線基板７２の裏面７２ｂには金・銅・ア
ルミ等で形成された配線パターン８０と、この配線パタ
ーン８０に接続され光検出素子８１〜８３が形成され、
さらに、後述するレーザ素子７５を駆動するドライブＩ
Ｃ８４、コンデンサ８５がフリップチップ実装法等を用
いて実装されている。また、光検出素子８２にはミラー
８６が取り付けられている。なお、配線パターン８０と
リードフレーム７４とは接続端子８６により接続されて
いる。ヒートシンク７３には、レーザ素子７５が取り付
けられている。

【００５７】このように構成された光ピックアップ装置
７０では、ドライブＩＣ８４によりレーザ素子７５を発
光させ、図４中二点鎖線Ｌに示すように配線基板７２の
面に平行にレーザ光を出射する。レーザ光Ｌはミラー８
６によりその進行方向を図４の上側へ曲げられた後、光
検出素子８１、配線基板７２を透過して、外部に出る。
なお、配線基板７２は光透過性を有しているため、レー
ザ光Ｌの主成分である赤外線の９０％以上を透過させ
る。また、光検出素子８１ではレーザ光Ｌの光強度が測
定され、ドライブＩＣ８４にフィードバックされてレー
ザ光Ｌの強度が制御される。

【００５８】レーザ光Ｌは、ホログラム素子（不図示）
を通り、光ディスク（不図示）の表面に到達する。光デ
ィスクで反射したレーザ光Ｌは情報が含まれた状態で反
射しレーザ光Ｍとなり、ホログラム素子で回折され、光
ピックアップ装置７０に戻る。そして、レーザ光Ｍは配
線基板７２上の光検出素子８２，８３に入射し、光ディ
スクの情報が読み取られる。

【００５９】レーザ素子７５で発生した熱はヒートシン
ク７３、配線基板７２、接続端子８６、リードフレーム
７４を経由して、樹脂パッケージ７１に伝わり、外部へ
放熱される。

【００６０】上述したように本実施の形態に係る光ピッ
クアップ装置７０においても、上述した光ピックアップ
装置２０と同様の効果を得ることができる。

【００６１】図５は本発明の第４の実施の形態に係る光
ピックアップ装置１２０を示す縦断面図である。また、
図６は同光ピックアップ装置の組立工程を示す説明図で
ある。光ピックアップ装置１２０は光ディスク装置等に
組み込まれ、光ディスクへの記録・再生を行う。

【００６２】光ピックアップ装置１２０は、モールド樹
脂からなる有底四角筒状の樹脂パッケージ１２１と、こ
の樹脂パッケージ１２１の開口部１２１ａを蓋するよう
に配置された気密封止用の光学ガラス１２２と、樹脂パ
ッケージ１２１の底部１２１ｂに取り付けられた銅材製
のヒートシンク１２３とを備えている。また、図５中１
２４は、光学ガラスから形成された配線基板（光透過性
基板）を示しており、この配線基板１２４はリードフレ
ーム１２５を介して樹脂パッケージ１２１に保持されて
いる。

【００６３】配線基板１２４の表面１２４ａには金・銅
・アルミ等で形成された配線パターン１３０が形成され
ている。また、配線基板１２４の表面１２４ａ上には、
光検出アレイ素子１３１が搭載されている。光検出アレ
イ素子１３１は、ポリシリコン材等により形成されてお
り、その図５中上面には光検出素子１３２〜１３４が形
成されている。なお、光検出素子１３２は、後述するレ
ーザ素子１４１の発するレーザ光Ｌの出力レベルを検出
するものであり、光検出素子１３３，１３４はディスク
からのレーザ光Ｍの信号を読み取るものである。

【００６４】さらに、配線基板１２４の表面１２４ａ上
には、レーザ素子１４１を駆動するドライブＩＣ１３
５、光検出素子１３３，１３４からの信号を増幅するプ
リアンプＩＣ１３６等の部品が搭載されている。これら
光検出アレイ素子１３１、ドライブＩＣ１３５、コンデ
ンサ１３６はワイヤ１３７を介して配線パターン１３０
に接続されている。

【００６５】また、ヒートシンク１２３には、ＡｌＮや
ＳｉＣ等から形成されたサブマウント１４０を介してレ
ーザ素子１４１が取り付けられている。レーザ素子１４
１はサブマウント１４０に対して±１０μｍ程度の精度
で搭載されている。ヒートシンク１２３には金めっきが
施されており、レーザ素子１４１とのはんだ接合性が向
上している。

【００６６】なお、光検出素子１３２がレーザ素子１４
１の発光点に対してＸＹ方向で少なくとも±７０μｍの
精度で、かつ、Ｙ方向で少なくとも±１０μｍの精度と
なるように光検出アレイ素子１３１が位置決めされてい
る。また、光検出アレイ素子１３１は半導体技術を用い
て製造されており、光検出素子１３２〜１３４の相対的
な精度は±数μｍとすることができる。したがって、上
述したような精度で光検出アレイ素子１３１を位置決め
することにより、各光検出素子１３２〜１３４をそれぞ
れ位置決めしなくても、配線基板１２４に対して±１０
μｍの精度で取付けることができる。

【００６７】なお、配線基板１２４は１０ｍｍ×５ｍｍ
程度に形成されている。また、ヒートシンク１２３は３
ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度、光検出アレイ素子１３１の
厚さは１〜数１０μｍ程度に形成されている。さらに、
サブマウント１４０は１ｍｍ×１ｍｍ×０．２５ｍｍ、
レーザ素子１４１は０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．１ｍ
ｍ程度の大きさに形成されている。

【００６８】なお、光ピックアップ装置１２０の光学特
性は光学ガラス１２２及び配線基板１２４の屈折特性を
考慮に入れて設計されている。

【００６９】このように構成された光ピックアップ装置
１２０は、図６に示す工程に沿って組み立てられる。す
なわち、レーザ素子１４１をＡｕＳｎはんだ等により、
窒素＋１０％水素雰囲気中で２８０℃程度まで加熱して
サブマウント１４０に接合する。そして、サブマウント
１４０をヒートシンク１２３に共晶はんだ等で窒素＋１
０％水素雰囲気中で２００℃程度に加熱して取り付け
る。

【００７０】一方、配線基板１２４上には無電解Ａｕメ
ッキ等により配線パターン１３０を形成する。前述した
ヒートシンク１２３はフリップチップボンダ等を用いて
絶縁基板上に搭載するが、ヒートシンク１２３を電気的
な接続（例えば接地するなど）が必要な場合はＡｇペー
スト等を用いて搭載し、１５０℃程度でペーストを硬化
させる。

【００７１】光検出アレイ素子１３１は配線基板１２４
上にＡｇペースト等を用いて搭載し、１５０℃程度でペ
ーストを硬化させる。このときレーザ素子１４４の発光
点に対する搭載精度はＺ方向で±４０μｍ、Ｙ方向で±
１０μｍであるが、高精度のフリップチップボンダを用
いれば十分搭載可能である。

【００７２】続いてドライブＩＣ１３５、プリアンプＩ
Ｃ１３６を配線基板１２４上にＡｇペースト等で搭載す
る。その後、各素子と配線パターン１３０間をワイヤボ
ンディングにより接続を行う。実装が完了した配線基板
１２４ははんだ付け等により樹脂パッケージ１２１に搭
載され、気密封止用光学ガラス１２２を樹脂パッケージ
１２１の開口部１２１ａに接着を行い完成となる。

【００７３】このように構成された光ピックアップ装置
１２０では、ドライブＩＣ１３５によりレーザ素子１４
１を発光させ、図５中二点鎖線Ｌに示すようにレーザ光
を出射する。レーザ光Ｌは配線基板１２４、光検出素子
１３２、気密封止用光学ガラス１２２を透過して、外部
に出る。なお、配線基板１２４は光透過性を有している
ため、レーザ光Ｌの主成分である赤外線の９０％以上を
透過させる。また、光検出素子１３２ではレーザ光Ｌの
光強度が測定され、ドライブＩＣ１３５にフィードバッ
クされてレーザ光Ｌの強度が制御される。

【００７４】レーザ光Ｌは、ホログラム素子（不図示）
を通り、光ディスク（不図示）の表面に到達する。光デ
ィスクで反射したレーザ光Ｌは情報が含まれた状態で反
射しレーザ光Ｍとなり、ホログラム素子で回折され、光
ピックアップ装置１２０に戻る。そして、レーザ光Ｍは
光検出アレイ素子１３１の光検出素子１３３，１３４に
入射し、光ディスクの情報が読み取られる。光検出素子
１３３，１３４で検出された信号はプリアンプＩＣ１３
６により増幅される。

【００７５】レーザ素子１４１で発生した熱はサブマウ
ント１４０及びヒートシンク１２３を経由して、樹脂パ
ッケージ１２１に伝わり、外部へ放熱される。

【００７６】上述したように本実施の形態に係る光ピッ
クアップ装置１２０においても、上述した光ピックアッ
プ装置２０と同様の効果を得ることができる。

【００７７】図７は本発明の第５の実施の形態に係る光
ピックアップ装置１５０を示す縦断面図である。なお、
この図において図５と同一機能部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００７８】光ピックアップ装置１５０が光ピックアッ
プ装置１２０と異なる点は、配線基板１２４の代りに配
線基板１５１を用いている点にある。すなわち、配線基
板１５１は非光透過性の部材、例えば樹脂性基板、セラ
ミック基板、メタルコア基板等から形成されており、そ
の中央部には穴部１５２が形成されている。また、レー
ザ素子１４１のレーザ光Ｌは穴部１５２を通過するよう
に形成されている。

【００７９】このように構成された光ピックアップ装置
１５０においても、上述した光ピックアップ装置２０と
同様の効果を得ることができる。

【００８０】図８は本発明の第６の実施の形態に係る光
ピックアップ装置１６０を示す縦断面図である。なお、
この図において図５と同一機能部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００８１】光ピックアップ装置１６０が光ピックアッ
プ装置１２０と異なる点は、配線基板１２４及び気密封
止用光学ガラス１２２の代りに配線基板１６１を用い、
各素子をその裏面１６１ａに実装するとともに、樹脂パ
ッケージ１２１の開口部１２１ａを気密封止した点にあ
る。なお、図８中１３８は接続端子を示している。

【００８２】このように構成された光ピックアップ装置
１６０においても、上述した光ピックアップ装置２０と
同様の効果を得ることができる。

【００８３】図９は本発明の第７の実施の形態に係る光
ピックアップ装置１７０を示す縦断面図である。

【００８４】光ピックアップ装置１７０は、モールド樹
脂からなる有底四角筒状の樹脂パッケージ１７１と、こ
の樹脂パッケージ１７１の開口部１７１ａを蓋するよう
に配置された気密封止用の光学ガラス１７２と、非透過
性基板で形成された配線基板（光透過性基板）１７３
と、この配線基板１７３を保持するリードフレーム１７
４とを備えている。

【００８５】配線基板１７３の表面１７３ａには金・銅
・アルミ等で形成された配線パターン１８０が形成され
ている。また、配線基板１７３の表面１７３ａ上には、
突起１８１と、この突起１８１に搭載された厚さ１〜数
１０μｍ程度の光検出素子１８２と、光検出素子１８
３，１８４と、後述するレーザ素子１９２を駆動するド
ライブＩＣ１８５と、光検出素子１８３，１８４からの
信号を増幅するプリアンプＩＣ１８６とが搭載されてい
る。なお、これらの各端子は配線パターン１８０にワイ
ヤ１８７を介して接続されている。

【００８６】なお、突起１８１は配線基板１７３の表面
１７３ａに対して４５°の斜面１８１ａを有している。
また、光検出素子１８２は厚さは１〜数１０μｍ程度に
形成されており、その素子面１８２ａは突起１８１の斜
面１８１ａに対向配置されるとともに、レーザ素子１９
２の発するレーザ光Ｌの出力レベルを検出する。さら
に、素子裏面１８２ｂは鏡面研磨されるか、又は金属皮
膜されており、後述するレーザ素子１９２の発するレー
ザ光Ｌの一部を反射する。また、光検出素子１８３，１
８４はディスクからのレーザ光Ｍの信号を読み取るもの
である。

【００８７】さらに、配線基板１７３の表面１７３ａ上
には、銅材等から形成されたヒートシンク１９０が搭載
され、さらにヒートシンク１９０には及びＡｌＮやＳｉ
Ｃ等から形成されたサブマウント１９１を介してレーザ
素子１９２が取り付けられている。レーザ素子１９２は
サブマウント１９１に対して±１０μｍ程度の精度で搭
載されている。

【００８８】なお、配線基板１７３は１０ｍｍ×５ｍｍ
程度に形成されている。また、ヒートシンク１９０は３
ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度、サブマウント１９１は１ｍ
ｍ×１ｍｍ×０．２５ｍｍ、レーザ素子１９２は０．６
ｍｍ×０．３ｍｍ×０．１ｍｍ程度の大きさに形成され
ている。

【００８９】このように構成された光ピックアップ装置
１７０では、ドライブＩＣ１８５によりレーザ素子１９
２を発光させ、図９中二点鎖線Ｌに示すようにレーザ光
を出射する。レーザ光Ｌは光検出素子１８２に照射さ
れ、その一部は素子裏面１８２ｂで反射され、気密封止
用光学ガラス１７２を透過して、外部に出る。一方、素
子裏面１８２ｂで反射されなかったレーザ光Ｌの一部
は、光検出素子１８２を透過し、素子面１８２ａにおい
て光強度が測定され、ドライブＩＣ１８５にフィードバ
ックされてレーザ光Ｌの強度が制御される。

【００９０】レーザ光Ｌは、ホログラム素子（不図示）
を通り、光ディスク（不図示）の表面に到達する。光デ
ィスクで反射したレーザ光Ｌは情報が含まれた状態で反
射しレーザ光Ｍとなり、ホログラム素子で回折され、光
ピックアップ装置１７０に戻る。そして、レーザ光Ｍは
光検出素子１８３，１８４に入射し、光ディスクの情報
が読み取られる。光検出素子１８３，１８４で検出され
た信号はプリアンプＩＣ１８６により増幅される。

【００９１】レーザ素子１９２で発生した熱はサブマウ
ント１９１及びヒートシンク１９０を経由して、配線基
板１７３、樹脂パッケージ１７１に伝わり、外部へ放熱
される。

【００９２】上述したように本実施の形態に係る光ピッ
クアップ装置１７０においても、上述した光ピックアッ
プ装置２０と同様の効果を得ることができる。

【００９３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、簡便なプロセスで高精
度の実装が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図３】同光ピックアップ装置の組立工程を示す説明
図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図６】同光ピックアップ装置の組立工程を示す説明
図。

【図７】本発明の第５の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図８】本発明の第６の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図９】本発明の第７の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置を示す縦断面図。

【図１０】従来の光ピックアップ装置を示す図であっ
て、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図。

【符号の説明】

２０…光ピックアップ装置 ２１…樹脂パッケージ ２２…光学ガラス ２４…配線基板（光透過性基板） ３０…配線パターン ３１〜３３…光検出素子 ３４…ドライブＩＣ ４１…レーザ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 雅之 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA38 BA01 KA13 LB04 LB06 MA01 5F073 AB21 AB29 BA05 DA35 FA05 FA15 FA22 FA29 FA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過性基板と、 この光透過性基板上に形成された薄膜状の光検出素子
   と、 前記光透過性基板を透過するレーザ光を出射するレーザ
   素子と、 前記レーザ素子及び前記光検出素子を駆動する回路部品
   と、 前記光透過性基板、前記レーザ素子及び前記回路部品を
   収納するパッケージとを備えていることを特徴とする光
   ピックアップ装置。
2. 【請求項２】前記レーザ素子は、前記レーザ光が前記光
   検出素子を透過する位置に設けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】光透過性基板と、 この光透過性基板上に形成された薄膜状の光検出素子
   と、 前記光透過性基板を透過するレーザ光を出射するレーザ
   素子と、 このレーザ素子からの前記レーザ光の光路を変更し前記
   光透過性基板を透過させる位置に設けられた光学素子
   と、 前記レーザ素子及び前記光検出素子を駆動する回路部品
   と、 前記光透過性基板、前記レーザ素子、前記光学素子及び
   前記回路部品を収納するパッケージとを備えていること
   を特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】光透過性基板と、 この光透過性基板を透過するレーザ光を出射するととも
   に、前記レーザ光の出射方向が前記光透過性基板の主面
   に対して垂直となる位置に配置されたレーザ素子と、 前記光透過性基板の前記レーザ素子の配置位置に対して
   反対側に配置された光検出素子とを備えていることを特
   徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】前記光透過性基板は、前記レーザ光が透過
   する穴を有していることを特徴とする請求項４に記載の
   光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】前記光透過性基板は、前記パッケージを気
   密封止するカバーを兼ねていることを特徴とする請求項
   ４に記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】光透過性基板と、 この光透過性基板の主面に対して、レーザ光の出射方向
   が垂直をなす位置に配置されたレーザ素子と、 このレーザ素子のレーザ光の出射方向に対して傾斜した
   角度をもって配置され前記光透過性基板側へ前記レーザ
   光を反射する反射面を有する光検出素子とを備えている
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】前記光検出素子の反射面は鏡面研磨されて
   いることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ
   装置。
9. 【請求項９】前記光検出素子の反射面には金属膜が形成
   されていること特徴とする請求項７に記載の光ピックア
   ップ装置。