JP2008159889A

JP2008159889A - 半導体レーザの製造方法

Info

Publication number: JP2008159889A
Application number: JP2006347629A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Nagaura; 歳一長浦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】組立作業を簡単にでき、製造歩留まりを向上させることができる半導体レーザの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の搭載部１０２のそれぞれに、半導体レーザチップの周囲に位置すべき枠部１０４を形成する。次に、各搭載部１０２に、半導体レーザチップを搭載したサブマウントをダイボンドした後、半導体レーザチップにワイヤボンドを行う。次に、枠部１０４へのキャップ１０５の取り付けを透明の粘着テープ１１３で行う。このとき、１枚の粘着テープ１１３には５個のキャップ１０５が貼り付けられている。また、その５個のキャップ１０５の整列ピッチＰ３は、枠部１０４の形成ピッチと略等しくなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光記録媒体に記録された情報を読み取ったり、光記録媒体に信号を書き込んだりする光ピックアップ装置等に用いることができる半導体レーザの製造方法に関する。

ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（書き込み可能な／書き換え可能なコンパクトディスク）やＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（書き込み可能な／書き換え可能なデジタル万能ディスク）等の光メモリ装置に使用され、光ディスクの信号の読み取りや光ディスクへの信号の書き込みを行う光ピックアップ装置用部品として、半導体レーザが使用される。

上記半導体レーザの中にはフレームタイプ半導体レーザがある。このフレームタイプ半導体レーザのパッケージは、特許文献１（特開２００３−３１８８５号公報）に示されている通り、金属からなる複数のリードを樹脂により一体に保持したものである。そして、その複数のリードの一つが含む搭載部には半導体レーザチップが搭載され、半導体レーザチップと各リードとはワイヤにより電気的に接続されている。

上記フレームタイプ半導体レーザの中には、半導体レーザチップの保護の目的で、半導体レーザチップをキャップで覆ったものがある。このようなキャップ付きフレームタイプ半導体レーザは、特許文献２（特開２００６−１９３３２号公報）に詳述されている。このキャップ付きフレームタイプ半導体レーザの製造では、リードの搭載部に半導体レーザチップをダイボンドし、半導体レーザチップにワイヤボンドを行ってから、キャップの取り付けを行う。

図４に、従来のキャップ付きフレームタイプ半導体レーザの製造方法の一工程を示す。

上記製造方法では、まず、複数のリードが形成されたリードフレーム４０１を準備する。このうち一本のリード４０３は、半導体レーザチップ４０６（図５参照）を搭載すべき搭載部４０２を有している。

次に、上記各搭載部４０２に枠部４０４を形成する。この枠部４０４は通常樹脂で形成され、射出成形法等により形成される。

次に、上記各搭載部４０２に、半導体レーザチップ４０６（図５参照）をサブマウントを介してダイボンドして、各枠部４０４の中に半導体レーザチップ４０６を入れる。

次に、上記半導体レーザチップ４０６とリード４０３とをワイヤボンドで電気的に接続する。

次に、図５に示すように、上記キャップ４０５を枠部４０４に挿入する。この挿入工程は通常手作業で行う。より詳しくは、複数のキャップ４０５の向きをそろえてから、ピンセットでキャップ４０５を１個ずつ掴んで枠部４０４に挿入する。

ここまでが組立工程であり、これ以降、必要に応じてリードフレーム４０１を切断し、スクリーニング、特性検査等のテスト工程を経て個々の半導体レーザが作成される。

上述した製造方法では、枠部４０４へのキャップ４０５の挿入は手作業で１個づつ行われているので、組立作業が困難になる。

したがって、上記枠部４０４へのキャップ４０５の挿入ミスが発生して、製造歩留まりが低下してしまうという問題がある。
特開２００３−３１８８５号公報特開２００６−１９３３２号公報

そこで、本発明の課題は、組立作業を簡単にでき、製造歩留まりを向上させることができる半導体レーザの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザの製造方法は、
半導体レーザチップを搭載すべき搭載部が複数形成されたリードフレームを用いる半導体レーザの製造方法であって、
上記複数の搭載部のそれぞれに、上記半導体レーザチップの周囲に位置すべき枠部を形成する枠部形成工程と、
上記枠部の形成ピッチと略同一の形成ピッチで、互いに連結された複数のキャップを形成するキャップ形成工程と、
上記キャップの形成ピッチを上記枠部の形成ピッチと略同一に保ったまま、上記複数のキャップを互いに分離して、上記複数の枠部に上記複数のキャップを一括して取り付けるキャップ取付工程と
を備えたことを特徴としている。

上記構成の半導体レーザの製造方法によれば、上記キャップの形成ピッチを枠部の形成ピッチと略同一に保ったまま、複数のキャップを互いに分離した後、複数の枠部に複数のキャップを一括して取り付けることによって、複数のキャップの取り付けを同時に行えるので、組立作業を簡単にすることができる。

したがって、上記キャップの取り付けミスを減らして、製造歩留まりを向上させることができる。

また、上記製造歩留まりを向上させることにより、安価な半導体レーザ装置を供給することができる。

上記複数のキャップの分離は、一括して行ってもよいし、個別に行ってもよいが、工程スピードを上げるには一括して行う方が好ましい。

一実施形態の半導体レーザの製造方法では、
上記キャップ取付工程では、上記複数のキャップを粘着テープに貼り付けた後、上記複数のキャップを互いに分離する。

上記実施形態の半導体レーザの製造方法によれば、上記複数のキャップを粘着テープに貼り付けた後、複数のキャップを互いに分離するので、キャップの形成ピッチを枠部の形成ピッチと略同一に保つのが容易である。

一実施形態の半導体レーザの製造方法では、
上記粘着テープが透明である。

上記実施形態の半導体レーザの製造方法によれば、上記粘着テープが透明であるので、枠部に対するキャップの位置の確認が容易である。

したがって、上記複数の枠部に複数のキャップを容易に一括して取り付けることができる。

一実施形態の半導体レーザの製造方法では、
上記キャップ取付工程では、上記複数のキャップを吸着治具で吸着した後、上記複数のキャップを互いに分離する。

上記実施形態の半導体レーザの製造方法によれば、上記複数のキャップを吸着治具で吸着した後、複数のキャップを互いに分離するので、キャップの形成ピッチを枠部の形成ピッチと略同一に保つのが容易である。

本発明の半導体レーザの製造方法によれば、キャップの形成ピッチを枠部の形成ピッチと略同一に保ったまま、複数のキャップを互いに分離して、複数の枠部に複数のキャップを一括して取り付けることによって、キャップの組立作業の負担を大幅に軽減できるので、キャップの取り付けミスを減らして、製造歩留まりを向上させることができる。

以下、本発明の半導体レーザの製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１Ａに、本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法で製造される半導体レーザ１００の概略平面図を示す。また、図１Ｂに、上記半導体レーザ１００からキャップ１０５を取り外した状態を示す。

上記半導体レーザ１００は、図１Ａ，図１Ｂに示すように、板状の搭載部１０２およびこの搭載部１０２に連なって延びるリード部１０７を有する第１リード１０１と、この第１リード１０１のリード部１０７に沿って延びる第２リード１０８と、第１リード１０１および第２リード１０８を一体に保持する保持部１０９と、保持部１０９の枠部１０４に取り付けられたキャップ１０５とを備えている。

上記搭載部１０２，リード部１０７および第２リード１０１，１０８は金属からなっている。また、上記搭載部１０２には、サブマウト１１０を介して半導体レーザチップ１０６が搭載されている。

上記保持部１０９は絶縁性材料からなって射出成形法等により形成される。そして、上記保持部１０９の一部である枠部１０４は、半導体レーザチップ１０６の周囲に位置している。この枠部１０４の一部には隙間が形成されており、半導体レーザチップ１０６から出射されたレーザ光が上記隙間を通過する。

上記キャップ１０５の上面（半導体レーザチップ１０６側とは反対側の表面）には半楕円形状の凹部１１１が２個形成されている。また、上記キャップ１０５は枠部１０４内に圧入されて、保持部１０９に取り付けられている。

上記半導体レーザチップ１０６は、ワイヤ１１２によって第１リード１０１および第２リード１０８に電気的に接続されている。

上記構成の半導体レーザ１００は次のようにして組み立てる。

まず、図２に示すように、４０個の搭載部１０２を有して、各搭載部１０２に枠部１０４が形成されたリードフレーム１０１を準備する。この１本のリードフレーム１０１においては、４０個の枠部１０４が形成されている。

次に、図示しないが、上記各搭載部１０２に、半導体レーザチップ１０６を搭載したサブマウント１１０をダイボンドした後、ワイヤ１１２を形成して、半導体レーザチップ１０６を第１リード１０１および第２リード１０８に電気的に接続する。

次に、上記枠部１０４へのキャップ１０５の取り付けを透明の粘着テープ１１３で行う。このとき、１枚の粘着テープ１１３には５個のキャップ１０５が貼り付けられている。また、その５個のキャップ１０５の整列ピッチＰ３は、枠部１０４の形成ピッチと略等しくなっている。

したがって、上記１枚の粘着テープ１１３によって５個のキャップ１０５を一括してハンドリングし、５個の枠部１０４に５個のキャップ１０５を一括して取り付けることができる。

したがって、上記キャップ１０５を１個ずつ枠部１０４に取り付ける場合に比べて、キャップ１０５の組立作業の負担を大幅に軽減できるので、キャップ１０５の取り付けミスを減らして、製造歩留まりを向上させることができる。

また、上記粘着テープ１１３が透明であるので、枠部１０４に対するキャップ１０５の位置を容易に確認することができる。

なお、上記整列ピッチＰ３は、５個のキャップ１０５の中で隣り合う２個のキャップ１０５における重心間の距離に等しい。

以下、上記キャップ１０５の組立についてより詳しく説明する。

上記キャップ１０５は、図３Ａに示すように、複数個取りの射出成形で作成する。つまり、ランナ３０１によって互いに連結された２０個のキャップ１０５を射出成形で作成する。このとき、上記キャップ１０５の形成ピッチＰ２は、枠部１０４の形成ピッチＰ１と略等しくなるように設定されている。

一般の射出成形では、成形品を金型から取り出す時に、ランナはカットされるが、本実施の形態では、キャップ１０５の形成ピッチＰ２を保つため、ランナ３０１はカットせずに、キャップ１０５を金型より取り出す。

次に、図３Ｂに示すように、上記キャップ１０５の上面に透明の粘着テープ３１３を貼り付ける。このとき、上記キャップ１０５の形成ピッチＰ２を保ったまま、１枚の粘着テープ３１３に５個のキャップ１０５を貼り付ける。

次に、図３Ｃに示すように、上記ランナ３０１から１０個のキャップ１０５を一括して分離する。これにより、キャップ１０５が張り付いた粘着テープ１１３が得られる。このとき、上記キャップ１０５の整列ピッチＰ３はキャップ１０５の形成ピッチＰ２と等しくなっている。

次に、図３Ｄに示すように、５個のキャップ１０５を一括して枠部１０４内に圧入して、各キャップ１０５を枠部１０４に取り付けた後、図３Ｅに示すように、上記キャップ１０５から粘着テープ１１３を剥がす。なお、図２と同様に、図３Ｄ，図３Ｅにおいても、半導体レーザチップ１０６、サブマウト１１０およびワイヤ１１２は図示していない。

以降、５個のキャップ１０５を一括して枠部１０４内に圧入する工程を３回行うと、１本のリードフレーム１０１に対するキャップ１０５の組立作業が終了する。

なお、図２，図３Ａ〜図３Ｅでは、キャップ１０５を簡略化して図示している。

上記実施の形態では、半導体レーザチップ１０６を、サブマウント１１０を介して搭載部１０２に接合していたが、サブマウント１１０を用いずに、半導体レーザチップ１０６を搭載部１０２に直接接合してもよい。

上記実施の形態では、４０個の搭載部１０２を有する、つまり、第１リード１０１と第２リード１０８とを４０ペア有するリードフレーム１０１を用いていたが、第１リード１０１と第２リード１０８とを例えば５０ペア有するリードフレームを用いてもよい。つまり、本発明に用いるリードフレームの第１，第２リードのペア数は、４０に限定されず、複数であればよい。

上記実施の形態では、１枚の粘着テープ１１３に５個のキャップ１０５を貼り付けていたが、１枚の粘着テープに例えば１０個のキャップ１０５を貼り付けてもよい。これにより、１０個のキャップ１０５を一括して枠部１０４に取り付けることができる。言うまでもないが、上記枠部１０４に一括して取り付けるキャップ１０５の数は、５個や１０個に限定されず、複数個であればよい。

上記実施の形態では、枠部１０４へのキャップ１０５の取り付けに透明の粘着テープ１１３を使用したが、この粘着テープ１１３の代わりに不透明の粘着テープを使用してもよい。この粘着テープ１１３や不透明の粘着テープは安価であるので、製造コストの上昇を引き起こさない。

また、上記粘着テープ１１３や不透明の粘着テープを使用する方法以外に、キャップ１０５の形成ピッチＰ２を保ったまま、複数のキャップ１０５を一括して枠部１０４に取り付けることができる方法があれば、その方法を使用してもよい。

例えば、図６に示すような吸着治具６０１を使用してもよい。この吸着治具６０１に吸着されている５個のキャップ１０５の整列ピッチＰ３は、枠部１０４の形成ピッチと略等しくなっている。つまり、上記吸着治具６０１は、ランナ３０１からキャップ１０５を分離しても、図３Ａ，図３Ｂに示すキャップ１０５の形成ピッチＰ２を保つことができる。

上記実施の形態では、キャップ１０５を枠部１０４に圧入で取り付けていたが、キャップ１０５を枠部１０４に例えば光硬化性樹脂で取り付けてもよい。この光硬化性樹脂を用いる場合、複数のキャップ１０５のハンドリングには、不透明の粘着テープよりも、透明の粘着テープを用いる方が好ましい。

図１Ａは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法で製造される半導体レーザの概略平面図である。図１Ｂは図１Ａの半導体レーザからキャップを取り外した状態を示す概略図である。図２は本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の概要を説明するための図である。図３Ａは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の詳細を説明するための図である。図３Ｂは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の詳細を説明するための図である。図３Ｃは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の詳細を説明するための図である。図３Ｄは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の詳細を説明するための図である。図３Ｅは本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法の詳細を説明するための図である。図４は従来の半導体レーザの製造方法を説明するための図である。図５は従来の半導体レーザの製造方法を説明するための図である。図６は本発明の一実施の形態の半導体レーザの製造方法で使用する吸着治具の概略正面図である。

符号の説明

１００半導体レーザ
１０１リードフレーム
１０２搭載部
１０４枠部
１０５キャップ
１０６半導体レーザチップ
１１３粘着テープ
６０１吸着治具
Ｐ２キャップ１０５の形成ピッチ
Ｐ１枠部１０４の形成ピッチ

Claims

半導体レーザチップを搭載すべき搭載部が複数形成されたリードフレームを用いる半導体レーザの製造方法であって、
上記複数の搭載部のそれぞれに、上記半導体レーザチップの周囲に位置すべき枠部を形成する枠部形成工程と、
上記枠部の形成ピッチと略同一の形成ピッチで、互いに連結された複数のキャップを形成するキャップ形成工程と、
上記キャップの形成ピッチを上記枠部の形成ピッチと略同一に保ったまま、上記複数のキャップを互いに分離して、上記複数の枠部に上記複数のキャップを一括して取り付けるキャップ取付工程と
を備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記キャップ取付工程では、上記複数のキャップを粘着テープに貼り付けた後、上記複数のキャップを互いに分離することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
請求項２に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記粘着テープが透明であることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
請求項１に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記キャップ取付工程では、上記複数のキャップを吸着治具で吸着した後、上記複数のキャップを互いに分離することを特徴とする半導体レーザの製造方法。