JP2003131037A - Hologram optical element integrated with cap, hologram laser device, and manufacturing method therefor - Google Patents

Hologram optical element integrated with cap, hologram laser device, and manufacturing method therefor

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hologram optical element integrated with a cap, a hologram laser device, and a manufacturing method therefor, capable of easily forming diffraction gratings on both surfaces to reduce the manufacturing processes. SOLUTION: A plurality of diffraction gratings 4 called as a hologram formed of a pair of both surfaces are formed on both surfaces of a first substrate 1. And, a second substrate 2 is so formed as to comprise a plurality of through holes 5 corresponding to the diffraction gratings 4 of the first substrate 1. The first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded together to provide a laminated substrate 3 which is diced into a plurality of cap-integrated HOEs8. By the above manufacturing method, the cap-integrated HOE8 in which diffraction gratings 4 are formed on both surfaces can be easily manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
光ピックアップなどに使用されるキャップ一体型ホログ
ラム光学素子、ホログラムレーザ装置および製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cap-integrated hologram optical element used for an optical pickup of an optical disk device, a hologram laser device, and a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来技術】図2は、従来のホログラムレーザ装置21
の構造を示す図である。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional hologram laser device 21.
It is a figure which shows the structure of.

【0003】従来、光ディスク装置の光ピックアップな
どに用いられているホログラムレーザ装置として、図2
に示すような構造を持つホログラムレーザ装置21があ
る。これを第1の従来例として、以下に説明する。第1
の従来例におけるホログラムレーザ装置21は、半導体
レーザ素子(以下、LDとする)11、モニタサブマウ
ント(以下、MSとする)12、ホログラム光学素子
(以下、HOEとする)13、フォトダイオード(以
下、PDとする)14、キャップ15およびステム16
を備えて構成されている。
As a hologram laser device conventionally used for an optical pickup of an optical disk device, FIG.
There is a hologram laser device 21 having a structure as shown in FIG. This will be described below as a first conventional example. First
The hologram laser device 21 in the conventional example is a semiconductor laser element (hereinafter referred to as LD) 11, a monitor submount (hereinafter referred to as MS) 12, a hologram optical element (hereinafter referred to as HOE) 13, a photodiode (hereinafter referred to as a photodiode). , PD) 14, cap 15 and stem 16
It is configured with.

【0004】LD11は、ホログラムレーザ装置21に
おいて光源として用いられている。MS12は、LD1
1から出射された光の強度の監視を行う光学素子であ
る。HOE13は、LD11から出射された光を分割お
よび屈折させる機能を有する回折格子である。PD14
は、LD11から出射され、情報記録媒体で反射された
光をHOE13を介して受光し、電気信号に変換する光
電変換素子である。キャップ15は、LD11、MS1
2およびPD14と外部との物理的接触を避けるために
封止する封止部材である。ステム16は、入出力端子を
有し、LD11、MS12およびPD14などの半導体
チップを搭載させるために用いられている。
The LD 11 is used as a light source in the hologram laser device 21. MS12 is LD1
1 is an optical element for monitoring the intensity of light emitted from 1. The HOE 13 is a diffraction grating having a function of splitting and refracting the light emitted from the LD 11. PD14
Is a photoelectric conversion element that receives the light emitted from the LD 11 and reflected by the information recording medium via the HOE 13 and converts it into an electric signal. The cap 15 is LD11, MS1
2 and PD 14 are sealing members that are sealed to avoid physical contact with the outside. The stem 16 has an input / output terminal and is used to mount semiconductor chips such as the LD 11, the MS 12 and the PD 14.

【0005】次に、第1の従来例のホログラムレーザ装
置21の製造工程について説明する。図3は、従来のホ
ログラムレーザ装置21の製造工程を示す図である。
Next, a manufacturing process of the hologram laser device 21 of the first conventional example will be described. FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the conventional hologram laser device 21.

【0006】まず、MS12、LD11およびPD14
の順に、ステム16上の所定の位置に固定するダイボン
ディングと呼ばれる作業を行う。MS12、LD11お
よびPD14の固定には、銀ペーストなどを使用する。
なお、MS12、LD11およびPD14は、光学的な
調整を行い、ステム16上の最適位置に固定する。
First, MS12, LD11 and PD14
In this order, a work called die bonding for fixing the stem 16 at a predetermined position is performed. A silver paste or the like is used to fix the MS 12, LD 11 and PD 14.
The MS 12, LD 11, and PD 14 are optically adjusted and fixed at the optimum position on the stem 16.

【0007】LD11などの半導体チップをステム16
上に固定するダイボンディングを行っただけでは半導体
チップと外部との電気信号のやり取りができないので、
半導体チップとステム16とを電気的に接続するワイヤ
ボンディングを行う。ワイヤボンディング工程の終了
後、ステム16上に設けられた半導体チップと外部との
物理的接触を避けるために、キャップ15で半導体チッ
プを密封するキャップシールと呼ばれる作業を行う。
A semiconductor chip such as an LD 11 is attached to the stem 16
Since it is not possible to exchange electrical signals between the semiconductor chip and the outside simply by performing die bonding to fix it above,
Wire bonding is performed to electrically connect the semiconductor chip and the stem 16. After the wire bonding process is completed, in order to avoid physical contact between the semiconductor chip provided on the stem 16 and the outside, an operation called a cap seal for sealing the semiconductor chip with the cap 15 is performed.

【0008】また、キャップシール工程の終了後、バー
ンインテストと呼ばれる劣化加速試験を行う。これは、
実際の半導体の使用状態より厳しい条件で行う劣化試験
である。バーンインテストに引き続いて、電気的特性、
光学的特性などの特性検査を行う。最後に、キャップ1
5上の最適位置にHOE13を固定する作業を行う。
After the cap sealing process is completed, a deterioration acceleration test called a burn-in test is performed. this is,
This is a deterioration test that is performed under more severe conditions than the actual semiconductor usage conditions. Following the burn-in test, electrical characteristics,
Inspect characteristics such as optical characteristics. Finally, cap 1
Work to fix the HOE 13 at the optimum position on 5.

【0009】以上の製造方法において、ホログラムレー
ザ装置21は、キャップ15の上面にHOE13を置
き、LD11から出射され、情報記録媒体で反射された
光がPD14に正確に入射するようにHOE13を光学
的に調整して最適な位置に配置した後、HOE13をキ
ャップ15に固定する必要があるので、多くの製造工数
が必要になるという問題がある。
In the above manufacturing method, in the hologram laser device 21, the HOE 13 is placed on the upper surface of the cap 15, and the HOE 13 is optically arranged so that the light emitted from the LD 11 and reflected by the information recording medium is accurately incident on the PD 14. Since it is necessary to fix the HOE 13 to the cap 15 after adjusting the position to the optimum position and adjusting the position to the optimum position, there is a problem that a large number of manufacturing steps are required.

【0010】このような問題を解決するためのホログラ
ムレーザ装置の従来例として、特開平3−44992号
公報記載の「半導体レーザ用キャップ」が開示されてい
る。これを第2の従来例として、以下に説明する。第2
の従来例におけるホログラムレーザ装置の構成および機
能は、上述した第1の従来例におけるホログラムレーザ
装置21とほぼ同様であるので、相違点のみを説明し、
他の説明は省略する。
As a conventional example of a hologram laser device for solving such a problem, a "semiconductor laser cap" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-44992 is disclosed. This will be described below as a second conventional example. Second
Since the configuration and the function of the hologram laser device in the conventional example are substantially the same as those of the hologram laser device 21 in the first conventional example described above, only the differences will be described.
Other description is omitted.

【0011】図4は、従来のホログラムレーザ装置の一
部分である半導体レーザ用キャップの断面図である。第
2の従来例では、図4に示すように、キャップ15頂部
の外側表面、または両面に回折格子であるホログラムパ
ターン17が形成されている。このため、キャップ15
をステム16に接合する際に位置調整を行うだけで、L
D11から出射され、情報記録媒体で反射された光を、
ホログラムパターン17を介してPD14に正確に入射
させることができる。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor laser cap which is a part of a conventional hologram laser device. In the second conventional example, as shown in FIG. 4, a hologram pattern 17, which is a diffraction grating, is formed on the outer surface or both surfaces of the top of the cap 15. Therefore, the cap 15
Simply adjust the position when joining the
The light emitted from D11 and reflected by the information recording medium is
The light can be accurately incident on the PD 14 via the hologram pattern 17.

【0012】以上のことから、キャップ15がホログラ
ムパターン17を含めて一度に成形することができるの
で、ホログラムパターン17の光学的な位置調整とキャ
ップ15およびステム16の接合とを同一工程で行うこ
とができ、製造工数を削減することができる。
From the above, since the cap 15 including the hologram pattern 17 can be molded at one time, the optical position adjustment of the hologram pattern 17 and the joining of the cap 15 and the stem 16 must be performed in the same step. It is possible to reduce the number of manufacturing steps.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】第2の従来例のホログ
ラムレーザ装置において、キャップ15の内側の形状は
凹形状となっているので、フォトリソグラフィ、エッチ
ングなどでキャップ15頂部の内側表面にホログラムパ
ターン17を形成することは、非常に困難であるという
問題がある。
In the hologram laser device of the second conventional example, since the inner shape of the cap 15 is concave, a hologram pattern is formed on the inner surface of the top of the cap 15 by photolithography, etching or the like. There is the problem that forming 17 is very difficult.

【0014】本発明の目的は、両面に回折格子を容易に
形成し、製造工数の削減が可能なキャップ一体型ホログ
ラム光学素子、ホログラムレーザ装置および製造方法を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a cap-integrated hologram optical element, a hologram laser device, and a manufacturing method which can easily form a diffraction grating on both surfaces and reduce the number of manufacturing steps.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の基板両
面に、両面で対をなす回折格子を複数形成するホログラ
ム基板形成工程と、前記回折格子に対応するように複数
の貫通孔を有する第2の基板を形成するキャップ基板形
成工程と、前記第1の基板と前記第2の基板とを貼り合
わせて、貼り合わせ基板を形成する貼り合わせ基板形成
工程と、前記貼り合わせ基板をダイシングして、複数の
キャップ一体型ホログラム光学素子に分割する分割工程
とを含むことを特徴とするキャップ一体型ホログラム光
学素子の製造方法である。
According to the present invention, there is provided a hologram substrate forming step of forming a plurality of diffraction gratings on both sides of a first substrate, and a plurality of through holes corresponding to the diffraction gratings. A cap substrate forming step of forming a second substrate, a bonded substrate forming step of bonding the first substrate and the second substrate to each other to form a bonded substrate, and dicing the bonded substrate. And a dividing step of dividing into a plurality of cap-integrated hologram optical elements.

【0016】本発明に従えば、基板両面に、両面で対を
なす回折格子を複数形成した第1の基板と、第1の基板
の回折格子に対応するように複数の貫通孔を有する第2
の基板とを貼り合わせて形成した貼り合わせ基板をダイ
シングするだけで、回折格子とキャップとが一体となっ
たキャップ一体型ホログラム光学素子を、容易に製造す
ることができる。
According to the present invention, a first substrate having a plurality of diffraction gratings formed on both sides thereof is formed on both sides of the substrate, and a second substrate having a plurality of through holes corresponding to the diffraction gratings of the first substrate.
The cap-integrated hologram optical element in which the diffraction grating and the cap are integrated can be easily manufactured only by dicing the bonded substrate formed by bonding the substrate and the substrate.

【0017】また本発明は、入出力端子を有するステム
上の所定の位置に、光源となる半導体レーザ素子および
前記半導体レーザ素子から出射され、情報記録媒体で反
射された光を受光する受光素子を固定する工程と、前記
ステムと前記半導体レーザ素子および前記受光素子とを
電気的に接続するワイヤボンディング工程と、請求項1
記載の製造方法によってキャップ一体型ホログラム光学
素子を製造する工程と、前記ステムに請求項1記載の製
造方法によって製造されたキャップ一体型ホログラム光
学素子を固定する工程とを含むことを特徴とするホログ
ラムレーザ装置の製造方法である。
Further, according to the present invention, a semiconductor laser element serving as a light source and a light receiving element for receiving light emitted from the semiconductor laser element and reflected by an information recording medium are provided at a predetermined position on a stem having an input / output terminal. The step of fixing, the wire bonding step of electrically connecting the stem to the semiconductor laser element and the light receiving element,
A hologram including a step of manufacturing a cap-integrated hologram optical element by the manufacturing method according to claim 1 and a step of fixing the cap-integrated hologram optical element manufactured by the manufacturing method according to claim 1 on the stem. It is a method of manufacturing a laser device.

【0018】本発明に従えば、回折格子とキャップとが
一体となったキャップ一体型ホログラム光学素子を用い
ることによって、キャップシール工程とキャップにホロ
グラム光学素子を固定する工程とを1工程で行うことが
できるので、ホログラムレーザ装置の製造工数を削減す
ることができ、それに伴い製造コストも低減することが
できる。
According to the present invention, the cap sealing step and the step of fixing the hologram optical element to the cap are performed in one step by using the cap integrated hologram optical element in which the diffraction grating and the cap are integrated. Therefore, the number of manufacturing steps of the hologram laser device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.

【0019】また本発明は、両面で対をなす回折格子が
形成される直方体状のホログラム素子と、前記ホログラ
ム素子に貼り合わされ、前記ホログラム素子と同じ平面
形状を有する四角筒状のキャップとを有するキャップ一
体型ホログラム光学素子である。
Further, the present invention comprises a rectangular parallelepiped hologram element having a pair of diffraction gratings formed on both sides thereof, and a rectangular tubular cap bonded to the hologram element and having the same planar shape as the hologram element. This is a cap-integrated hologram optical element.

【0020】本発明に従えば、キャップ一体型ホログラ
ム光学素子は、ホログラム光学素子とキャップとが貼り
合わされて形成されているので、ホログラム光学素子と
キャップとの煩わしい光学的な位置調整が不要となり、
容易に製造することができる。
According to the present invention, the cap-integrated holographic optical element is formed by bonding the holographic optical element and the cap to each other, so that no troublesome optical position adjustment between the holographic optical element and the cap is required.
It can be easily manufactured.

【0021】また本発明は、請求項3記載のキャップ一
体型ホログラム光学素子のキャップ内に、半導体レーザ
素子と受光素子とが設けられることを特徴とするホログ
ラムレーザ装置である。
The present invention is also a hologram laser device characterized in that a semiconductor laser element and a light receiving element are provided in the cap of the cap-integrated hologram optical element according to claim 3.

【0022】本発明に従えば、キャップ一体型ホログラ
ム光学素子を用いることによって、ホログラムレーザ装
置を容易に製造することができ、製造コストも低減する
ことができる。
According to the present invention, the hologram laser device can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced by using the hologram optical element integrated with the cap.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態であるキ
ャップ一体型ホログラム光学素子8(以下、キャップ一
体型HOEとする)の製造方法について説明する。図1
は、キャップ一体型HOE8の製造方法を示す概略図で
ある。図1(a)に示すように、第1の基板1両面に、
両面で対をなすホログラムと呼ばれる回折格子4を複数
形成し、第1の基板1の回折格子4に対応するように複
数の貫通孔5を有する第2の基板2を形成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method of manufacturing a cap-integrated hologram optical element 8 (hereinafter referred to as a cap-integrated HOE) according to a first embodiment of the present invention will be described. Figure 1
[Fig. 4] is a schematic view showing a method of manufacturing the cap-integrated HOE 8 As shown in FIG. 1A, on both surfaces of the first substrate 1,
A plurality of diffraction gratings 4 called pairs of holograms on both sides are formed, and a second substrate 2 having a plurality of through holes 5 corresponding to the diffraction gratings 4 of the first substrate 1 is formed.

【0024】本実施形態において、第1の基板1および
第2の基板2に用いられる材料は、たとえば熱可塑性樹
脂であるアクリル樹脂などである。アクリル樹脂は、透
明度が高く、表面硬度もかなり高いため、耐衝撃用とし
て利用される。また、強度および剛性が大きく、機械加
工および熱加工が容易であるという利点がある。
In the present embodiment, the material used for the first substrate 1 and the second substrate 2 is, for example, acrylic resin which is a thermoplastic resin. Acrylic resins are used for impact resistance because of their high transparency and considerably high surface hardness. In addition, there are advantages that strength and rigidity are large, and machining and thermal processing are easy.

【0025】ホログラム光学素子(HOE)は、半導体
レーザ素子(LD)から出射され、情報記録媒体で反射
された光に対して、適切な波面変換を与えて回折させ
て、LDから離れて配置された受光素子(PD)に光を
導くために使用される。HOEは、通常、細い溝を形成
するための精密な金型原盤(スタンパ)を用いて射出成
形機によって作製されるか、あるいはエッチング技術を
用いて作製される。本実施形態では、エッチング技術を
用いたHOEの作製方法について説明する。
The hologram optical element (HOE) is arranged away from the LD by giving appropriate wavefront conversion to the light emitted from the semiconductor laser element (LD) and reflected by the information recording medium to diffract it. It is used to guide light to a light receiving element (PD). The HOE is usually manufactured by an injection molding machine using a precision mold master (stamper) for forming a narrow groove, or by using an etching technique. In this embodiment, a method for manufacturing an HOE using an etching technique will be described.

【0026】まず、薬液などを用いてホログラムを形成
する基板を洗浄する。洗浄工程の終了後、基板上にフォ
トレジストと呼ばれる感光性樹脂を塗布する。フォトレ
ジストが塗布された基板は、フォトレジスト中の溶剤を
飛ばして基板との密着性を高めるために、プリベークと
呼ばれる軽い焼き締めが行われる。次に、フォトレジス
トが塗布された基板をフォトマスクで覆い、紫外線など
の光を照射して露光する。露光された基板は、PEB
(露光後焼き締め)と呼ばれる軽い熱処理を受けた後、
現像処理を行う。ポジ型レジストによる現像では、紫外
線などの光が照射された部分のフォトレジストが現像液
に溶け、未露光部のフォトレジストのパターンが残る。
また、ネガ型レジストによる現像では未照射部のフォト
レジストが溶け、照射部のフォトレジストが残る。
First, the substrate on which the hologram is formed is washed with a chemical solution or the like. After the cleaning process is completed, a photosensitive resin called photoresist is applied on the substrate. The substrate coated with the photoresist is subjected to light baking called pre-baking in order to remove the solvent in the photoresist and improve the adhesion with the substrate. Next, the substrate coated with the photoresist is covered with a photomask and exposed to light such as ultraviolet rays. The exposed substrate is PEB
After undergoing a light heat treatment called (post-exposure baking),
Perform development processing. In the development using a positive type resist, the photoresist in the portion irradiated with light such as ultraviolet rays is dissolved in the developing solution, and the photoresist pattern in the unexposed portion remains.
Further, in the development with the negative type resist, the photoresist in the non-irradiated portion is melted and the photoresist in the irradiated portion remains.

【0027】現像処理の終了後、基板のフォトレジスト
が溶けてなくなった部分に溝を刻むために、エッチング
処理を行う。本実施形態では、ドライエッチングの最も
一般的な方法である反応性イオンエッチングによる処理
について説明する。反応性イオンエッチングは、真空に
したチャンバー(化学反応室)内に基板を入れ、必要な
エッチングガスを導入する。このガスを電場や磁場でプ
ラズマ化する。プラズマ中では正、負のイオンや電子な
どの荷電粒子、中性活性種が混在しており、エッチング
種が基板に吸着して成膜されると、基板表面で化学反応
が起こり、エッチング生成物は基板表面から離脱して外
部へ排気除去され、エッチングが進行する。このエッチ
ング方法は、化学反応の作用によって、サイドエッチの
ない垂直断面形状が得やすいため微細パターンの加工に
適している。エッチング処理を施した後、基板上に残っ
ているフォトレジストの除去を行うことによって、ホロ
グラムが作製される。
After the development process is completed, an etching process is performed in order to form a groove in the portion of the substrate where the photoresist has melted and disappeared. In this embodiment, a process by reactive ion etching, which is the most general dry etching method, will be described. In the reactive ion etching, a substrate is placed in a vacuum chamber (chemical reaction chamber) and a necessary etching gas is introduced. This gas is turned into plasma by an electric field or magnetic field. In the plasma, charged particles such as positive and negative ions and electrons, and neutral active species are mixed, and when etching species are adsorbed on the substrate to form a film, a chemical reaction occurs on the substrate surface, and etching products Is separated from the surface of the substrate and exhausted to the outside, and etching proceeds. This etching method is suitable for processing a fine pattern because it is easy to obtain a vertical sectional shape without side etching due to the action of a chemical reaction. After performing the etching process, the photoresist remaining on the substrate is removed to form a hologram.

【0028】次に、成形速度が速く、熱可塑性樹脂の代
表的な成形方法である射出成形を用いて第2の基板2を
形成する方法について説明する。
Next, a method of forming the second substrate 2 by injection molding, which has a high molding speed and is a typical molding method of a thermoplastic resin, will be described.

【0029】まず、原料となるアクリル樹脂などの熱可
塑性樹脂を射出成形機のシリンダ内に投入する。次に、
シリンダ内のスクリューで押し進め、ヒーターでアクリ
ル樹脂を溶かしながらシリンダ前部に送る。溶けて高温
の液体状になったアクリル樹脂がシリンダ内で規定量に
なると、スクリューがピストンの役目を果たして、アク
リル樹脂に圧力をかけ、シリンダ先端のノズルから金型
内に一定量ずつ、高温の液体状になったアクリル樹脂を
射出する。
First, a thermoplastic resin such as an acrylic resin as a raw material is put into a cylinder of an injection molding machine. next,
Push it forward with the screw in the cylinder and send it to the front of the cylinder while melting the acrylic resin with the heater. When the melted liquid acrylic resin reaches a specified amount in the cylinder, the screw plays the role of a piston and applies pressure to the acrylic resin, and the nozzle at the tip of the cylinder presses the acrylic resin into the mold at a fixed amount, Inject the liquid acrylic resin.

【0030】ここで金型とは、丈夫な金属でできてお
り、所望の成形品と同一形状の内部空間(キャビティ)
を持っている型のことである。すなわち、射出成形機に
取り付けられる金型によって、所望の形状の成形品を形
成することができ、キャビティの違いによって、種々の
形状の射出成形品を得ることができる。したがって、本
実施形態における第2の基板2を形成する工程では、複
数の貫通孔5を有する第2の基板2の形成に適した金型
を用意し、予め射出成形機に取り付けておく。
The mold here is made of a strong metal and has an internal space (cavity) of the same shape as the desired molded product.
It is a type that has. That is, a molded product having a desired shape can be formed by a mold attached to an injection molding machine, and injection molded products having various shapes can be obtained depending on the difference in cavity. Therefore, in the step of forming the second substrate 2 in the present embodiment, a mold suitable for forming the second substrate 2 having the plurality of through holes 5 is prepared and attached to the injection molding machine in advance.

【0031】次に、高温の液体状になったアクリル樹脂
を温度の低い金型内に射出すると、アクリル樹脂は冷却
されて固化または硬化される。固化または硬化された時
点で、金型を分離すると、所望の形状になったアクリル
樹脂製品を取り出すことができる。以上の動作を繰り返
すことによって、連続的に射出成形が行われ、第2の基
板2が形成される。
Next, when the high temperature liquid acrylic resin is injected into a mold having a low temperature, the acrylic resin is cooled and solidified or cured. When the mold is separated after being solidified or cured, the acrylic resin product having a desired shape can be taken out. By repeating the above operation, injection molding is continuously performed and the second substrate 2 is formed.

【0032】ホログラム基板である第1の基板1と、キ
ャップ基板である第2の基板2とが形成された後、図1
(b)に示すように、第1の基板1と第2の基板2とを
貼り合わせて、貼り合わせ基板3を形成する貼り合わせ
基板3形成工程を行う。
After the first substrate 1 which is a hologram substrate and the second substrate 2 which is a cap substrate are formed, FIG.
As shown in (b), the bonded substrate 3 forming step of bonding the first substrate 1 and the second substrate 2 and forming the bonded substrate 3 is performed.

【0033】本工程では、基板両面で対をなすホログラ
ム4を複数形成した第1の基板1と、第1の基板1に形
成した回折格子4に対応するように複数の貫通孔5を有
する第2の基板2とを貼り合わせる。このとき、接着剤
として、アクリル系UV(紫外線)樹脂が用いられる。
アクリル系UV樹脂は、紫外線硬化型樹脂の一種であ
り、紫外線を照射すると瞬時に硬化する性質がある。し
たがって、第1の基板および第2の基板の少なくとも一
方に、アクリル系UV樹脂を塗布した後、回折格子4と
貫通孔5との位置合わせを行い、紫外線を照射して硬化
させることによって、貼り合わせ基板3が形成される。
In this step, a first substrate 1 having a plurality of paired holograms 4 on both sides of the substrate and a plurality of through holes 5 corresponding to the diffraction grating 4 formed on the first substrate 1 are formed. The second substrate 2 is attached. At this time, an acrylic UV (ultraviolet) resin is used as the adhesive.
Acrylic UV resin is a kind of ultraviolet curable resin and has a property of being instantly cured when irradiated with ultraviolet rays. Therefore, after applying the acrylic UV resin to at least one of the first substrate and the second substrate, the diffraction grating 4 and the through hole 5 are aligned and irradiated with ultraviolet rays to be cured to thereby bond the substrates. The laminated substrate 3 is formed.

【0034】続いて、分割工程を行う。本工程では、貼
り合わせ基板3をダイシングして、複数のキャップ一体
型HOE8に分割する。図1(c)は、分割されたキャ
ップ一体型HOE8の斜視図である。
Then, a dividing step is performed. In this step, the bonded substrate stack 3 is diced into a plurality of cap-integrated HOEs 8. FIG. 1C is a perspective view of the divided cap-integrated HOE 8.

【0035】以上の工程を辿ることによって、図1
(c)に示すように、両面で対をなす回折格子4が形成
される直方体状のHOE6と、HOE6に貼り合わさ
れ、HOE6と同じ平面形状を有する四角筒状のキャッ
プ7とを有するキャップ一体型HOE8が製造される。
By following the above steps, FIG.
As shown in (c), a cap integrated type having a rectangular parallelepiped HOE 6 on which diffraction gratings 4 forming a pair on both sides are formed, and a square tubular cap 7 bonded to the HOE 6 and having the same planar shape as the HOE 6 HOE8 is manufactured.

【0036】以上のようなキャップ一体型HOE8の製
造方法を用いることによって、両面に回折格子4を形成
したキャップ一体型HOE8を容易に製造することがで
きる。
By using the method for manufacturing the cap-integrated HOE 8 as described above, the cap-integrated HOE 8 having the diffraction gratings 4 formed on both sides can be easily manufactured.

【0037】次に、本発明の第2の実施の形態であるキ
ャップ一体型HOE8を用いたホログラムレーザ装置の
製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a hologram laser device using the cap-integrated HOE 8 according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0038】まず、入出力端子を有するステム16上の
所定の位置に、LD11とPD14とを固定するダイボ
ンディングと呼ばれる作業を行う。このとき、熱硬化性
樹脂の一種であるエポキシ樹脂の中に80%程度の銀を
加えたペースト状の材料、すなわち銀ペーストを用い
て、LD11およびPD14をステム上に固定する。な
お、LD11およびPD14は、光学的な調整を行い、
ステム16上の最適位置に固定する。LD11およびP
D14などの半導体チップをステム16上に固定しただ
けでは半導体チップと外部との電気信号のやり取りがで
きないので、半導体チップとステム16とを金の細線な
どで電気的に接続するワイヤボンディングと呼ばれる作
業を行う。また、上述したキャップ一体型HOE8の製
造方法によってキャップ一体型HOE8の製造を行う。
First, a work called die bonding for fixing the LD 11 and the PD 14 to each other at a predetermined position on the stem 16 having the input / output terminal is performed. At this time, the LD 11 and the PD 14 are fixed onto the stem by using a paste-like material obtained by adding about 80% of silver to an epoxy resin which is a kind of thermosetting resin, that is, a silver paste. The LD 11 and PD 14 are optically adjusted,
Fix in optimal position on stem 16. LD11 and P
Since the electric signal cannot be exchanged between the semiconductor chip and the outside only by fixing the semiconductor chip such as D14 on the stem 16, a work called wire bonding for electrically connecting the semiconductor chip and the stem 16 with a fine gold wire or the like. I do. The cap-integrated HOE 8 is manufactured by the above-described cap-integrated HOE 8 manufacturing method.

【0039】次に、バーンインテストと呼ばれる劣化加
速試験を行う。これは、実際の半導体の使用状態より厳
しい条件で行う劣化試験である。劣化を加速する要因と
なる半導体の電圧および電流、使用環境の温度、湿度な
どを通常の動作条件より厳しく設定することによって、
部品や装置の劣化を進めて寿命の予測、故障率の予測な
どの検査を行う。また、バーンインテストに引き続いて
電気的特性、光学的特性などの特性検査を行う。最後
に、ステム16上に設けられた半導体チップと外部との
物理的接触を避けるために、キャップ一体型HOE8を
ステム16に固定する作業を行う。
Next, a deterioration acceleration test called a burn-in test is performed. This is a deterioration test performed under more severe conditions than the actual semiconductor usage conditions. By setting the voltage and current of the semiconductor, which accelerates the deterioration, and the temperature and humidity of the operating environment more strictly than the normal operating conditions,
The deterioration of parts and equipment is promoted to carry out inspections such as life prediction and failure rate prediction. In addition, following the burn-in test, characteristic tests such as electrical characteristics and optical characteristics are performed. Finally, in order to avoid physical contact between the semiconductor chip provided on the stem 16 and the outside, the cap-integrated HOE 8 is fixed to the stem 16.

【0040】以上の工程を経て、キャップ一体型HOE
8のキャップ7内に、LD11とPD14とが設けられ
たホログラムレーザ装置が製造される。
Through the above steps, the cap integrated HOE
A hologram laser device in which the LD 11 and the PD 14 are provided in the cap 7 of 8 is manufactured.

【0041】以上のように、回折格子4とキャップ7と
が一体となったキャップ一体型HOE8を用いることに
よって、キャップシール工程とキャップ15にHOE1
3を固定する工程とを1工程で行うことができるので、
ホログラムレーザ装置の製造工数を削減することがで
き、それに伴い製造コストも低減することができる。
As described above, by using the cap-integrated HOE 8 in which the diffraction grating 4 and the cap 7 are integrated, the HOE 1 is applied to the cap sealing step and the cap 15.
Since the step of fixing 3 can be performed in one step,
The number of manufacturing steps of the hologram laser device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回折格子
とキャップとが一体となったキャップ一体型ホログラム
光学素子を、容易に製造することができる。
As described above, according to the present invention, a cap-integrated hologram optical element in which a diffraction grating and a cap are integrated can be easily manufactured.

【0043】また本発明によれば、ホログラムレーザ装
置の製造工数を削減することができ、それに伴い製造コ
ストも低減することができる。
Further, according to the present invention, the number of manufacturing steps of the hologram laser device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.

【0044】また本発明によれば、ホログラム光学素子
とキャップとの煩わしい光学的な位置調整が不要とな
り、キャップ一体型ホログラム光学素子を容易に製造す
ることができる。
Further, according to the present invention, a troublesome optical position adjustment between the hologram optical element and the cap is unnecessary, and the cap-integrated hologram optical element can be easily manufactured.

【0045】また本発明によれば、ホログラムレーザ装
置を容易に製造することができ、製造コストも低減する
ことができる。
Further, according to the present invention, the hologram laser device can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のキャップ一体型ホログラム光学素子の
製造方法を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a method of manufacturing a hologram optical element with a cap according to the present invention.

【図2】従来のホログラムレーザ装置の構造を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a conventional hologram laser device.

【図3】従来のホログラムレーザ装置における製造工程
を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing process in a conventional hologram laser device.

【図4】従来のホログラムレーザ装置の一部分である半
導体レーザ用キャップの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor laser cap that is a part of a conventional hologram laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の基板 2 第2の基板 3 貼り合わせ基板 4 回折格子 5 貫通孔 6,13 ホログラム光学素子 7,15 キャップ 8 キャップ一体型ホログラム光学素子 11 半導体レーザ素子 12 モニタサブマウント 14 フォトダイオード 16 ステム 17 ホログラムパターン 21 ホログラムレーザ装置 1st substrate 2 Second substrate 3 Laminated substrate 4 diffraction grating 5 through holes 6,13 Hologram optical element 7,15 cap 8 Cap integrated hologram optical element 11 Semiconductor laser device 12 monitor submount 14 Photodiode 16 stems 17 Hologram pattern 21 Hologram laser device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 AA03 AA13 AA25 AA31 AA37 AA55 AA57 AA66 AA68 CA01 CA05 CA07 CA08 CA11 CA15 CA20 CA28 5D119 NA04 NA05 5D789 NA04 NA05 5F073 AB21 AB25 BA04 FA02 FA30   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H049 AA03 AA13 AA25 AA31 AA37                       AA55 AA57 AA66 AA68 CA01                       CA05 CA07 CA08 CA11 CA15                       CA20 CA28                 5D119 NA04 NA05                 5D789 NA04 NA05                 5F073 AB21 AB25 BA04 FA02 FA30

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の基板両面に、両面で対をなす回折
格子を複数形成するホログラム基板形成工程と、 前記回折格子に対応するように複数の貫通孔を有する第
2の基板を形成するキャップ基板形成工程と、 前記第1の基板と前記第2の基板とを貼り合わせて、貼
り合わせ基板を形成する貼り合わせ基板形成工程と、 前記貼り合わせ基板をダイシングして、複数のキャップ
一体型ホログラム光学素子に分割する分割工程とを含む
ことを特徴とするキャップ一体型ホログラム光学素子の
製造方法。
1. A hologram substrate forming step of forming a plurality of diffraction gratings on both sides of a first substrate, and a second substrate having a plurality of through holes corresponding to the diffraction gratings. A cap substrate forming step; a bonded substrate forming step of bonding the first substrate and the second substrate to each other to form a bonded substrate; and dicing the bonded substrate to form a plurality of cap integrated types. A method of manufacturing a holographic optical element integrated with a cap, comprising a step of dividing into holographic optical elements.
【請求項2】 入出力端子を有するステム上の所定の位
置に、光源となる半導体レーザ素子および前記半導体レ
ーザ素子から出射され、情報記録媒体で反射された光を
受光する受光素子を固定する工程と、 前記ステムと前記半導体レーザ素子および前記受光素子
とを電気的に接続するワイヤボンディング工程と、 請求項1記載の製造方法によってキャップ一体型ホログ
ラム光学素子を製造する工程と、 前記ステムに請求項1記載の製造方法によって製造され
たキャップ一体型ホログラム光学素子を固定する工程と
を含むことを特徴とするホログラムレーザ装置の製造方
法。
2. A step of fixing a semiconductor laser element serving as a light source and a light receiving element for receiving light emitted from the semiconductor laser element and reflected by an information recording medium, at a predetermined position on a stem having an input / output terminal. A wire bonding step of electrically connecting the stem to the semiconductor laser element and the light receiving element; a step of manufacturing a cap-integrated hologram optical element by the manufacturing method according to claim 1; 1. A method of manufacturing a hologram laser device, comprising the step of fixing a hologram optical element integrated with a cap manufactured by the manufacturing method according to 1.
【請求項3】 両面で対をなす回折格子が形成される直
方体状のホログラム素子と、 前記ホログラム素子に貼り合わされ、前記ホログラム素
子と同じ平面形状を有する四角筒状のキャップとを有す
るキャップ一体型ホログラム光学素子。
3. A cap integrated type having a rectangular parallelepiped hologram element having a pair of diffraction gratings formed on both sides thereof, and a square tubular cap bonded to the hologram element and having the same planar shape as the hologram element. Hologram optical element.
【請求項4】 請求項3記載のキャップ一体型ホログラ
ム光学素子のキャップ内に、半導体レーザ素子と受光素
子とが設けられることを特徴とするホログラムレーザ装
置。
4. A hologram laser device, wherein a semiconductor laser element and a light receiving element are provided in a cap of the cap-integrated hologram optical element according to claim 3.
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