JP2002190636A - 光学部品組立機構及びその組立方法 - Google Patents
光学部品組立機構及びその組立方法Info
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Abstract
ライメント時間を短縮することができる光学部品組立機
構及び組立方法を提供する。 【解決手段】 マウント基板10上にエッチングで形成
され光学部品15を装着する位置決め用溝11と、マウ
ント基板10上に設けられ、位置決め用溝11との位置
関係が正確に保持されたアライメントマーク12とを備
えた構成とする。
Description
構及びその組立方法、特に、光学部品と光半導体素子も
しくは複数の光学部品同士の光軸を合わせるようにした
光学部品組立機構及びその組立方法に関するものであ
る。
もしくは複数の光学部品同士の光軸を合わせる際の光学
部品組立機構の一例を示すもので、(a)は正面図、
(b)は側面図である。これらの図において、1はSi
等の基板、2は基板1のある基準に対して一定の位置関
係を保持して基板1上に装着されたレーザダイオード等
の光半導体素子、3は基板1上にエッチング等によって
形成されたV字状溝で、光半導体素子2の端面からの距
離が精度よく設定されている。4は円筒状レンズ等の光
学部品で、V字状溝3内に落とし込まれ、接着剤等によ
ってV字状溝の壁面に固着され、パッシブアライメント
により光半導体素子2と光学部品4とが精度よく位置決
めされるものである。また、光学部品4を固定しない状
態で光半導体素子2を発光させ、その光を光学部品4の
透過光でモニターし、光学部品4の位置を調整しながら
最も感度がよくなる位置に位置決め(アクティブアライ
メント)し、その場で光硬化性樹脂等により光学部品4
を固定するという方法もあった。
構は以上のように構成されており、パッシブアライメン
トによる場合は、光半導体素子2の特定部分、例えば端
面と光学部品4との位置関係が明確に設定されているた
め、例えば光半導体素子2のサイズが変更になった場合
には、光学部品4のサイズは変更なしであっても、V字
状溝3と光半導体素子2の例えば端面との距離を変更す
る必要があった。そのため基板1は、当然別のものを使
用する必要があり、サイズ変更前の基板1をサイズ変更
後も使用することができないため、部品価格を安くする
ことができないという問題点があった。また、V字状溝
3は基板1に予め作り込むため、基板1の製造精度が厳
しく、Siのウェハプロセス等で作成できない構成材料
を用いる場合には、歩留まりが低くなるため、この面か
らも部品価格を安くすることができなかった。更に、ア
クティブアライメントによる場合には、光をモニターし
て位置探索を行なうため、組立に時間がかかるという問
題点があった。
になされたもので、標準化した基板と光学部品を使用す
ることができ、アライメント時間を短縮することができ
る光学部品組立機構及び組立方法を提供することを目的
とする。
組立機構は、マウント基板上にエッチングで形成され光
学部品を装着する位置決め用溝と、マウント基板上に設
けられ、位置決め用溝との位置関係が正確に保持された
アライメントマークとを備えたものである。
た、マウント基板上の位置決め用溝にレンズを装着して
固着し、レンズとアライメントマークとの位置関係を正
確に保持するようにしたものである。
た、位置決め用溝を、V字状または逆台形状としたもの
である。
た、マウント基板の裏面に裏面電極を設けると共に、表
面のアライメントマークに対応する部分の裏面電極を除
去したものである。
た、パッケージ基板の所定個所に装着され、アライメン
トマークを有する光半導体素子と、パッケージ基板の他
の所定個所に装着された光学部品組立機構とを有し、光
学部品組立機構の装着位置は、そのアライメントマーク
と光半導体素子のアライメントマークとが所定の位置関
係となるように設定されたものである。
た、パッケージ基板の所定個所に装着され、アライメン
トマークを有する光半導体素子、マウント基板上に設け
られた光学部品と偏光用の光学部品と、第1のアライメ
ントマークとを有し、第1のアライメントマークと光半
導体素子のアライメントマークとが所定の位置関係とな
るようパッケージ基板の他の所定個所に設けられた第1
の光学素子、及び他のマウント基板上に設けられた偏光
子等の光学部品と第2のアライメントマークとを有し、
第1、第2のアライメントマークと光半導体素子のアラ
イメントマークとが所定の位置関係となるようにパッケ
ージ基板の更に他の所定個所に設けられた第2の光学素
子を備えたものである。
法は、パッケージ基板の所定個所にダイボンドされた光
半導体素子のアライメントマークを認識すると共に、光
学部品組立機構のアライメントマークを認識し、両アラ
イメントマークが所定の位置関係となるように光学部品
組立機構のマウント基板をパッケージ基板上にダイボン
ドするようにしたものである。
法は、また、光学部品組立機構のアライメントマークの
認識を、マウント基板のアライメントマークに対して、
その表面あるいは裏面から赤外光を照射し、裏面側への
透過光あるいは反射光によって行なうようにしたもので
ある。
法は、また、パッケージ基板の所定個所にダイボンドさ
れた光半導体素子のアライメントマークを認識すると共
に、第1の光学素子の第1のアライメントマークを認識
し、光半導体素子のアライメントマークと第1のアライ
メントマークとが所定の位置関係となるように第1の光
学素子のマウント基板をパッケージ基板の他の所定個所
にダイボンドし、更に、第2のアライメントマークを認
識し、第1、第2のアライメントマークと光半導体素子
のアライメントマークとが所定の位置関係となるように
第2の光学素子のマウント基板をパッケージ基板の更に
他の所定個所にダイボンドするものである。
実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施
の形態1の主要部を構成するマウント基板の構成を示す
もので、(a)は表面の構成を示す斜視図、(b)は裏
面の構成を示す裏面図である。これらの図において、1
0はSi等のマウント基板、11はマウント基板の表面
にエッチング等によって形成され、後述するレンズを設
置するための位置決め用溝で、溝の断面形状は、例えば
図示のように、逆台形状とされているが、V字状にして
もよい。なお、位置決め用溝11の幅精度は±0.5μm
程度とされている。12はマウント基板10の表面の他
の部分に位置決め用溝11と正確な位置関係を保って設
けられるアライメントマークで、位置決め用溝11の形
成時に同一マスクパターンで形成するようにしているた
め、位置決め用溝11との相対精度はほぼ0μmであ
る。
面電極で、後述するパッケージ基板にマウント基板10
を装着する際、半田による接合を容易にするため、裏面
の全面に電極メタライズが施されているものである。1
4は表面のアライメントマーク12を裏面からも認識で
きるようにするため、アライメントマーク12に対応す
る部分の電極メタライズの裏面電極を窓状に取り除いた
部分で、マウント基板10の表面から赤外光を照射すれ
ば、Siのマウント基板10を透過するため、表面のア
ライメントマーク12を裏面の窓状部分14から見るこ
とができるものである。
の位置決め用溝11に、図2に示すように、ボールレン
ズ15を落とし込み、樹脂または半田もしくは陽極接合
方式によって位置決め用溝11に固着して、レンズマウ
ント構体16を構成する。これによって、ボールレンズ
15とアライメントマーク12との相対関係が固定され
るため、従来、認識することが容易でなかったレンズの
端面位置をアライメントマーク12によって間接的に示
すことができるものである。なお、レンズは図示のボー
ルレンズに代えて、図5に示すような円筒状のセルホッ
クレンズを使用することもできる。
体16と、レーザダイオード等の光半導体素子とを光軸
を合わせて組立てるパッケージ基板で、セラミックまた
は銅タングステン等によって構成され、マウント基板1
0と同様に、アライメントマーク(図示せず)が設けら
れたレーザダイオード等の光半導体素子21が所定位置
にダイボンドされている。この状態で、図2に示すレン
ズマウント構体16のアライメントマーク12を周知の
ダイボンド装置(図示せず)で認識し、光半導体素子2
1のアライメントマークとレンズマウント構体16のア
ライメントマーク12とが所定の位置関係となるよう
に、レンズマウント構体16をパッケージ基板20上に
ダイボンドする。
光半導体素子21とボールレンズ15との位置関係を極
めて容易に、しかも精度よく設定することができ、従来
のアクティブアライメントのようなスループットの小さ
い組立手法を用いることなく、また、パッシブアライメ
ントのように部品の位置関係に束縛されることなく、自
由に光学部品を組立てることができる。また、ダイボン
ド装置には、赤外光を検知するカメラを備えており、レ
ンズマウント構体16のアライメントマークの認識は、
表面側から赤外光を照射し、裏面側から透過光を検知し
て行なうことができる。なお、マウント基板10の裏面
に、裏面電極13を設けていない場合には、マウント基
板10の裏面側から赤外光を照射し、アライメントマー
ク(この場合には、メタル蒸着またはメッキによって形
成されたもの)からの反射光を検知して認識することも
できる。
態2を図にもとづいて説明する。図4は、実施の形態2
の概略構成を示す平面図で、偏光装置を構成するもので
ある。この図において、30はセラミックまたは銅タン
グステン等からなる基板で、アライメントマーク(図示
せず)が設けられたレーザダイオード等の光半導体素子
21が所定位置にダイボンドされている。31は光半導
体素子21のアライメントマークと所定の位置関係に設
けられ、偏光素子を構成する第1の光学素子で、アライ
メントマーク32を有する基板上にボールレンズ33
と、円筒形の複屈折結晶等の偏光用の光学部品34とが
設けられている。第1の光学素子31の位置決めは、ア
ライメントマーク32をダイボンド装置で認識し、この
アライメントマークと光半導体素子21のアライメント
マークとが所定の位置関係となるように基板30上に精
度よくダイボンドされる。Aは光半導体素子21から発
せられる光の光軸、Bは偏光素子31によって偏光され
た光の光軸である。また、41はアライメントマーク4
2と偏光子等の光学部品43とを有する第2の光学素子
で、アライメントマーク42と第1の光学素子31のア
ライメントマーク32と光半導体素子21のアライメン
トマークとが所定の位置関係となるように基板30上に
ダイボンドされている。
がった光軸Bに対しても高精度にアライメントすること
ができ、これまでアクティブアライメントでしか対応で
きなかった偏光を伴う光学部品の組立てをスループット
よく組立てることができる。
上のように構成され、アライメントマークを認識するこ
とによって光学部品の位置決めをすることができるた
め、任意、高精度にレンズを装着することができる他、
パッケージ基板に位置決めのための機構を形成する必要
がなく、標準化を図ることができるため、低価格化を図
ることができる。
法は、アライメントマークを認識して光学部品の位置決
めを行なうため、短時間で、しかも高精度にアライメン
トすることができ、偏光によって曲がった光軸に対して
もスループットよく組立てることができる。
マウント基板の構成を示すもので、(a)は表面の構成
を示す斜視図、(b)は裏面の構成を示す裏面図であ
る。
ント構体を示す斜視図である。
視図である。
面図である。
の一例を示すもので、(a)は正面図、(b)は側面図
である。
2,32,42 アライメントマーク、 13 裏面
電極、 14 窓状部分、 15,33 ボールレ
ンズ、 16 レンズマウント構体、 20 パッ
ケージ基板、21 光半導体素子、 31 第1の光
学素子、 34 偏光用の光学部品、 41 第2
の光学素子、 43 偏光子。
Claims (9)
- 【請求項1】 マウント基板上にエッチングで形成され
光学部品を装着する位置決め用溝と、上記マウント基板
上に設けられ、上記位置決め用溝との位置関係が正確に
保持されたアライメントマークとを備えた光学部品組立
機構。 - 【請求項2】 マウント基板上の位置決め用溝にレンズ
を装着して固着し、上記レンズとアライメントマークと
の位置関係を正確に保持するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の光学部品組立機構。 - 【請求項3】 位置決め用溝は、V字状または逆台形状
であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
光学部品組立機構。 - 【請求項4】 マウント基板の裏面に裏面電極を設ける
と共に、表面のアライメントマークに対応する部分の裏
面電極を除去したことを特徴とする請求項1〜請求項3
のいずれか1項記載の光学部品組立機構。 - 【請求項5】 パッケージ基板の所定個所に装着され、
アライメントマークを有する光半導体素子と、上記パッ
ケージ基板の他の所定個所に装着された請求項2記載の
光学部品組立機構とを有し、上記光学部品組立機構の装
着位置は、そのアライメントマークと上記光半導体素子
のアライメントマークとが所定の位置関係となるように
設定されることを特徴とする光学部品組立機構。 - 【請求項6】 パッケージ基板の所定個所に装着され、
アライメントマークを有する光半導体素子、マウント基
板上に設けられた光学部品と偏光用の光学部品と、第1
のアライメントマークとを有し、第1のアライメントマ
ークと光半導体素子のアライメントマークとが所定の位
置関係となるよう上記パッケージ基板の他の所定個所に
設けられた第1の光学素子、及び他のマウント基板上に
設けられた偏光子等の光学部品と第2のアライメントマ
ークとを有し、第1、第2のアライメントマークと光半
導体素子のアライメントマークとが所定の位置関係とな
るように上記パッケージ基板の更に他の所定個所に設け
られた第2の光学素子を備えた光学部品組立機構。 - 【請求項7】 パッケージ基板の所定個所にダイボンド
された光半導体素子のアライメントマークを認識すると
共に、請求項2記載の光学部品組立機構のアライメント
マークを認識し、上記両アライメントマークが所定の位
置関係となるように上記光学部品組立機構のマウント基
板を上記パッケージ基板上にダイボンドするようにした
ことを特徴とする光学部品組立機構の組立方法。 - 【請求項8】 光学部品組立機構のアライメントマーク
の認識は、マウント基板のアライメントマークに、その
表面あるいは裏面から赤外光を照射し、裏面側への透過
光あるいは反射光によって行なうようにしたことを特徴
とする請求項7記載の光学部品組立機構の組立方法。 - 【請求項9】 パッケージ基板の所定個所にダイボンド
された光半導体素子のアライメントマークを認識すると
共に、請求項6記載の光学部品組立機構の第1のアライ
メントマークを認識し、光半導体素子のアライメントマ
ークと第1のアライメントマークとが所定の位置関係と
なるように第1の光学素子のマウント基板を上記パッケ
ージ基板の他の所定個所にダイボンドし、更に、第2の
アライメントマークを認識し、上記第1、第2のアライ
メントマークと光半導体素子のアライメントマークとが
所定の位置関係となるように第2の光学素子のマウント
基板を上記パッケージ基板の更に他の所定個所にダイボ
ンドすることを特徴とする光学部品組立機構の組立方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000386976A JP2002190636A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 光学部品組立機構及びその組立方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000386976A JP2002190636A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 光学部品組立機構及びその組立方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002190636A true JP2002190636A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18853992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000386976A Pending JP2002190636A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 光学部品組立機構及びその組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002190636A (ja) |
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- 2000-12-20 JP JP2000386976A patent/JP2002190636A/ja active Pending
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