JP2001237485A - 光ピックアップ用受発光モジュールの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップ用受光素子の高精度組立を安
価な設備と低工数で達成する。 【解決手段】 受光素子ブロック５を、長さは受光素子
のＬ対してＬ−αに、幅は受光素子のＷと等しく、高さ
は受光部４ａの発光部３ａとの高さ関係が所定の値にな
るような寸法に加工しておく。受光素子ブロック５の上
面が発光素子ブロック１とα／２以下の隙間をもって配
設されるように、両ブロックを共通の基台に固着する。
こうしておいて、半田リボン６、受光素子４の順に受光
素子ブロック５上面に載置する。基台ごとこれらを加熱
して半田を十分溶融させてから冷却する。溶融半田の表
面張力の作用で受光素子４が発光素子ブロック１に付き
当てられて受発光距離が精度よく確定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ用
受発光モジュールの組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来の磁気記録装置に代わって、
ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光記録装置が広く用い
られている。そして、これら記録装置には信号の読み出
し、フォーカストラッキング制御を行うための光ピック
アップが用いられている。この光ピックアップには、レ
ーザダイオードである発光素子とフォトダイオードであ
る受光素子との組み合わせである受発光モジュールと、
レンズ・プリズム等の光学部品と、レンズの３次元位置
を制御できるアクチュエータが含まれている。このよう
な従来の光ピックアップ用受発光モジュールを図面によ
り説明する。図６は従来の受発光モジュールを示す斜視
図である。

【０００３】まず、この受発光モジュールの構成につい
て説明する。図６において、５１は発光素子であるレー
ザダイオードであり、５２はセラミックス等の高熱伝導
材料から成るマウントであり、マウント５２に発光素子
５１を上端面の発光部５１ａの光軸が垂直になるように
固着する。５３はマウント５２を一面に固着した銅又は
銅合金等の高熱伝導金属材料から成る放熱用ブロックで
ある。５４は受光素子であるフォトダイオードであり、
受光部５４ａを上面に露出してブロック５３の上面に固
着されている。この受発光モジュールがレンズ等他の光
学部品と共に光ピックアップとして組み立てられる。

【０００４】発光素子５１から上方に発した光は記録媒
体である光ディスク等の対象物に当たって下方に反射
し、受光素子５４で捉えられて電気信号に変換処理され
る。従って、光軸の位置・方向に対して、受光部５４ａ
の位置は正確に組み立てられていなければならない。光
ピックアップの組立を簡素化するために、少なくとも発
光素子５１と受光素子５４とを一体化した受発光モジュ
ールが広く用いられており、この受発光モジュールを光
ピックアップのパッケージ外形に対して正確に組み立て
る必要がある。そして、受発光モジュールにおいては、
正確な組立を達成するために、発光素子５１及び受光素
子５４は画像認識装置付きのダイボンダを用いて放熱ブ
ロック５３やマウント５２に対して傾きがないように搭
載される。

【０００５】この受発光モジュールの組立の際に、受光
素子５４は発光素子５１から予め定められた受発光距離
ｃと素子角度θ（一般的にはθ＝０°）とをもって正確
にブロックに搭載固着しなければならない。このとき要
求される位置精度は３μｍ〜３０μｍである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受発光
モジュールの組立の際に、受光素子や発光素子を高価な
設備を用いて搭載する必要があり、設備費がかさむ。ま
た、高精度な位置決めと固着を行うのに各々の素子につ
き３〜３０秒もの工数をかけざるを得ないという問題が
あった。

【０００７】上記発明はこのような従来の問題を解決す
るためになされたものであり、その目的は、汎用性の高
い半導体実装装置を用いて、高精度で高速な組立を可能
とし、製品コスト低減に寄与する光ピックアップ用受発
光モジュールの組立方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、発光素子と受光素子とを組み合わせた光
ピックアップ用受発光モジュールの組立方法において、
発光素子を固着したブロックの一側面を発光部から所定
の距離になるように形成し、該側面に受光素子の一側面
を突き当てるようにして受発光距離ｃを確保したことを
特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２の発明は、請求項１記載
の発明において、前記受光素子は高さ調整用ブロックに
搭載されていることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３の発明は、請求項２記載
の発明において、前記発光素子ブロックと前記高さ調整
用ブロックとが一体に形成されていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の請求項４の発明は、請求項２また
は請求項３に記載の発明において、前記高さ調整用ブロ
ックは、幅を受光素子の幅Ｗに略等しく、長さを受光素
子の長さＬよりも短く、受光素子ブロックの高さを受光
素子の受光部と発光素子の発光部の位置に合わせて設定
し加工したことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項５の発明は、請求項４記載
の発明において、前記高さ調整用ブロックは、長さをＬ
−αとすると、発光素子ブロックの側面とα／２以下の
隙間をもって配設されていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
光ピックアップ用受発光モジュールの組立方法を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態で
ある光ピックアップ用受光モジュールの組立手順を示す
斜視図、図２は発光素子ブロックを示す斜視図、図３は
受光素子を示す斜視図、図４は受光素子ブロックを示す
斜視図、図５は本発明の実施の形態である光ピックアッ
プ用受発光モジュールを示す斜視図である。

【００１４】図２において、１は銅、銅合金等の高熱伝
導金属材料からなる直方体の発光素子ブロックである。
２はセラミックス薄板から成るマウントであり、表裏面
がメタライズ処理してある。３は発光素子としてのレー
ザダイオードである。まず、マウント２を発光素子ブロ
ック１に対して外形基準でダイボンダを用いて半田層を
介して固着する。次ぎに、発光素子３を同じくダイボン
ダを用いて発光部３ａを上にして光軸が垂直に位置する
ようにメタライズされたマウント２に対して半田層で固
着する。発光部３ａからの所定の距離ａが正確にでるよ
うに発光素子ブロック１の側面であるＡ面を発光部との
距離がａになるように予め仕上げておく。

【００１５】一方、図３において、４は受光素子として
のフォトダイオードであり、一側面であるＢ面寄りの上
面には受光部４ａが露出している。Ｂ面は受光部４ａの
中心との距離が定められた値ｂとなるように、ウエハか
ら発光素子４を切り出す際に予め仕上げられている。

【００１６】図４において、５は受光素子４の高さ調整
用ブロックとしての直方体形状の受光素子ブロックであ
る。受光素子ブロック５は、セラミックス等絶縁材料又
は素子の電位を固定する必要がある場合には銅合金等の
導電材料を用いて、幅は受光素子４の幅Ｗと略等しく、
長さは受光素子の長さＬよりα（１０μｍから３０μ
ｍ）短いＬ−αに、そして高さは、発光部３ａと受光部
４ａとの高さ関係が規定寸法に収まるような高さに形成
しておく。

【００１７】以上説明した発光素子ブロック１と受光素
子ブロック５とをパッケージの基台上に組み合わせて受
発光モジュールとして組み立てる。この際に、図１に示
すように、まず発光素子ブロック１のＡ面との受光素子
ブロック５上面との間隔がα／２以下になるように受光
素子ブロック５上面をＡ面から離して平行に基台７上に
配置し、固着する。このときに、発光素子ブロック１の
Ａ面に対して平行な方向の受光素子ブロック５の位置関
係は、受光部４ａと発光部３ａとが予め定められた位置
関係（素子角度、距離）になるようにする。

【００１８】次ぎに、受光素子ブロック５上に半田リボ
ン６、受光素子４の順に重ねて載置して加熱し、半田リ
ボン６の半田を溶融させる。このとき、受光素子４は、
溶融半田の表面張力により受光素子ブロック５の上面の
中央に向かう力を受ける。従って受光素子４のＢ面及び
これに対向する側面が受光素子ブロック５側面からそれ
ぞれα／２の距離まで突き出ようとする。ところが予め
Ａ面と受光素子ブロック５側面との間隔をα／２以下に
配置してあるので、Ｂ面はＡ面と突き合わせ状態とな
る。その後、冷却し半田を硬化させると受発光モジュー
ルの組立が完了する。そこで、図５に示すように受発光
距離ｃ＝ａ＋ｂが定まることになる。

【００１９】以上の説明では発光素子ブロック１と受光
素子ブロック５とは別ブロックとしてあるが、受光素子
ブロック５は、発光素子ブロック１と一体に形成されて
いてもよい。また、発光素子ブロック１と前記基台が一
体形成されていて、これに受光素子ブロック５が前記位
置関係を保って固定されることでもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光素子ブロックの寸法を、予め受光素子の寸法に対応
して精度よく加工し、発光素子ブロックに対して配設し
ておくことにより、受光素子搭載に際しては０．１ｍｍ
程度の精度でラフに配置するのみでよく、汎用の実装装
置が使える

【００２１】また、受光素子の固着は加熱処理で行える
ようになるため、多数個を同時に処理できるため、大量
高速の処理が可能になり、受発光モジュールの組立が低
工数で高精度に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である光ピックアップ用受
発光モジュールの組立手順を示す斜視図である。

【図２】発光素子ブロックを示す斜視図である。

【図３】受光素子を示す斜視図である。

【図４】受発光素子の位置関係を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態である光ピックアップ用受
発光モジュールを示す斜視図である。

【図６】従来の光ピックアップ用受発光モジュールの斜
視図である。

【符号の説明】

１ 発光素子ブロック ２ マウント ３ 発光素子 ３ａ 発光部 ４ 受光素子 ４ａ 受光部 ５ 受光素子ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 直一 長野県北佐久郡御代田町大字御代田4107− ５ シメオ精密株式会社内 (72)発明者 藤沢 千正 長野県北佐久郡御代田町大字御代田4107− ５ シメオ精密株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA38 BA01 CA09 FA05 FA35 KA02 KA38 KA41 LB07 NA04 NA06 5F073 BA04 FA02 FA23 5F088 AA01 BA02 BA16 BB06 BB10 JA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と受光素子とを組み合わせた光
   ピックアップ用受発光モジュールの組立方法において、
   発光素子を固着したブロックの一側面を発光部から所定
   の距離になるように形成し、該側面に受光素子の一側面
   を突き当てるようにして受発光距離ｃを確保したことを
   特徴とする光ピックアップ用受発光モジュールの組立方
   法。
2. 【請求項２】 前記受光素子は高さ調整用ブロックに搭
   載されていることを特徴とする請求項１記載の光ピック
   アップモジュールの実装構造。
3. 【請求項３】 前記発光素子ブロックと前記高さ調整用
   ブロックとが一体に形成されていることを特徴とする請
   求項２記載の光ピックアップ用受発光モジュールの組立
   方法。
4. 【請求項４】 前記高さ調整用ブロックは、幅を受光素
   子の幅Ｗに略等しく、長さを受光素子の長さＬよりも短
   く、受光素子ブロックの高さを受光素子の受光部と発光
   素子の発光部の位置に合わせて設定し加工したことを特
   徴とする請求項２または請求項３に記載の光ピックアッ
   プ用受発光モジュールの組立方法。
5. 【請求項５】 前記高さ調整用ブロックは、長さをＬ−
   αとすると、発光素子ブロックの側面とα／２以下の隙
   間をもって配設され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用受発光モジュールの組立方法。