JP2014157847A - 半導体レーザー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 レーザー光を生成放射する半導体レーザー装置に組み込まれるレーザーチップのサブ基台に対する位置合わせを正確に行うことが出来る技術を提供する。
【解決手段】 ステムに固定されたリード端子と電気的に接続されたパターンが形成されているとともにレーザー光を生成するレーザーチップ7が半田付けされるサブ基台が前記ステムに固定された半導体レーザー装置であり、前記レーザーチップ7のレーザー光が放射される発光点7Aが設けられている端面に位置決め用の印9A、9Bを設ける。
【選択図】 図1

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に組み込まれる半導体レーザー装置に関する。
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
光ディスク装置としては、CDやDVDと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちBlu−ray規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
CD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が785nmである赤外光が使用され、DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が655nmの赤色光が使用されている。
斯かるCD規格及びDVD規格の光ディスクに対して、Blu−ray規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が405nmの青紫色光が使用されている。
光ピックアップ装置において、レーザー光を生成する手段としてレーザーダイオード、即ち半導体レーザー装置が一般に採用されている(特許文献1参照)。
CD規格の光ディスク、DVD規格の光ディスク及びBlu−ray規格の光ディスクの全ての光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置が製品化されているが、斯かる光ピックアップ装置には異なる波長のレーザー光を生成放射するレーザーダイオードが組み込まれることになる。
前述した3つの規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置は、CD規格の光ディスク及びDVD規格の光ディスクに対応する2波長のレーザー光を生成する2波長レーザーダイオードとBlu−ray規格の光ディスクに対応する波長のレーザー光を生成するレーザーダイオードの2つのレーザーダイオードが一般に組み込まれている。
斯かる2つのレーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置は、光学系の構成が複雑になるため高価になるだけでなく組立作業の工数が多くなるという問題がある。斯かる問題を解決するために最近では、3つの異なる波長のレーザー光を生成するレーザーチップを1つのケース内に設けるように構成された3波長対応のレーザーダイオードが開発されている。
図4は1つのケース内に3つの異なる波長のレーザー光を生成するレーザーチップが組み込まれたレーザーダイオードのチップの配置を示すものである。同図において、1はCD規格に対応する波長が785nmである赤外光を生成するCD用レーザー素子及びDVD規格に対応する波長が655nmである赤色光を生成するDVD用レーザー素子がモノリシック技術にて製造されている2波長レーザーチップであり、1C及び1DはCD用レーザー素子の発光点及びDVD用レーザー素子の発光点である。
2はBlu−ray規格に対応する波長が405nmの青紫色光を生成するBlu−ray用レーザー素子が組み込まれているBlu−ray用レーザーチップであり、2BはBlu−ray用レーザー素子の発光点である。そして、前記3波長対応のレーザーダイオードでは、前記2波長レーザーチップ1及びBlu−ray用レーザーチップ2が1つのケース内にハイブリッド技術によって組み込まれている。
前述した3波長のレーザーダイオードが組み込まれた光ピックアップ装置は、光学系の光路を共用することが出来るので、光学構成を簡潔にすることが出来るという利点を有するが、レーザーダイオードに組み込まれている各レーザー光の発光点は図4に示すように3箇所別々に配置されるので、各レーザー光の光軸がずれることになる。
光ピックアップ装置では、前述した光軸のずれを考慮して光学設計を行うようにされているが、光軸のずれは一定ではなく、レーザーチップの固定位置にずれが生じることになる。2波長レーザーチップ1内に形成されるCD用レーザー素子とDVD用レーザー素子とは、前述したようにモノリシック技術によって製造されるので、CD用レーザー素子の発光点1CとDVD用レーザー素子の発光点1Dとの間の位置関係は精度良く設定されることになる。これに対して、Blu−ray用レーザーチップ2は、ハイブリッド技術によって組み込まれるので、DVD用レーザー素子の発光点1DとBlu−ray用レーザー素子の発光点2Bとの間の距離Lにバラツキが発生することになる。
特開2006−32765号公報
図3は従来の半導体レーザー装置の組立動作を説明するための斜視図である。同図において、3は半導体レーザー装置を構成するステムと呼ばれる基台であり、リード端子4が固定されているとともに基台5が固定されている。6は前記基台5に固定されているとともに前記リード端子4と電気的に接続されるパターン6Aが形成されているサブ基台であり、レーザー光を生成放射するレーザーチップ7が半田付けによって固定されるように構成されている。
図2はレーザーチップ7が前記サブ基台6上に半田付けにて固定された状態を示すものであり、斯かる固定動作時の位置合わせについて説明する。図3において、8は撮像装置であり、組立作業者はこの撮像装置8にてレーザーチップ7の上面から撮影されるモニター画面を見ながらレーザーチップ7のサブ基台6に対する位置合わせを行うようにされている。即ち、レーザーチップ7の基準位置、例えばレーザーチップ7のコーナー部7Bがサブ基台6上に設けられているパターンの基準位置に合致するようにモニター画面を見ながらレーザーチップ7の位置を調整し、その位置が合致したとき半田付け装置によってレーザーチップ7の下面に設けられている電極をサブ基台6上のパターンに接着することによって半導体レーザー装置へのレーザーチップ7の固定動作が行われる。
斯かる固定動作を行うことによってレーザーチップ7をサブ基台6上の所定の位置に図2に示すように固定することが出来るが、斯かる従来の固定方法では、レーザーチップ7の外形や電極等を基準にして位置合わせをするので、形状や電極に変形があったりするとレーザーチップ7の端面に設けられている発光点7Aとの基準位置との間にずれが生じるので、発光点7Aが最良の位置からずれるという問題がある。
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る半導体レーザー装置を提供しようとするものである。
本発明は、ステムに固定されたリード端子と電気的に接続されたパターンが形成されているとともにレーザー光を生成するレーザーチップが半田付けされるサブ基台が前記ステムに固定されている半導体レーザー装置であり、前記レーザーチップのレーザー光が放射される発光点が設けられている端面に位置決め用の印を設けたことを特徴とするものである。
また、本発明は、位置決め用の印を発光点を挟んで一対設けたことを特徴とするものである。
そして、本発明は、位置決め用の印をフォトリソグラフィ技術にて形成するようにしたことを特徴とするものである。
また、本発明は、位置決め用の印を撮像装置にて撮影することによってレーザーチップのサブ基台に対する位置決めを行うようにしたことを特徴とするものである。
本発明の半導体レーザー装置は、レーザーチップのレーザー光が放射される発光点が設けられている端面に位置決め用の印を設けたので、即ち、発光点と位置決め用の印とが同一の面に設けられているので、発光点の位置を位置決め用の印から認識することが出来、その結果レーザーチップをサブ基台上の正確な位置に固定することが出来る。
従って、本発明によれば、3つの波長が異なるレーザー光を生成放射するレーザー素子が同一のケース内に組み込まれる半導体レーザー装置に実施した場合に各レーザー素子から放射されるレーザー光の光軸を所定の位置に設定することが出来る。
本発明に係るレーザーチップを説明するための斜視図である。 半導体レーザー装置を示す斜視図である。 従来の半導体レーザー装置の組立動作を説明するための斜視図である。 半導体レーザー装置に組み込まれるレーザーチップの配置関係を説明するための図である。
レーザー光を生成放射するレーザーチップをステムに形成されているサブ基台に対して固定する場合の位置合わせを正確に行うことが出来る半導体レーザー装置に関する。
図1は本発明に係るレーザーチップを説明するための斜視図であり、図2の斜視図に示した部材と同一のものには同一の符号を付している。
本発明は、レーザーチップ7の発光点7Aが設けられている面のレーザー光の生成動作に作用しない端面に前記発光点7Aを挟んで一対の位置決め用の印9A及び9Bを集積回路等の製造時に使用されるフォトリソグラフィ技術によって形成したことを特徴とするものである。
フォトリソグラフィ技術は、位置精度が非常に高いので、発光点7Aと位置決め用の印9A及び9Bとの間の距離を正確に設定することが出来る。斯かる構成のレーザーチップ7をサブ基台6に半田付けによる固定を行う場合は、撮像装置8にてレーザーチップ7の発光点7Aが設けられている端面側から前記位置決め用の印9A及び9Bを撮影することによって行われる。
即ち、レーザーチップ7の端面側から前記位置決め用の印9A及び9Bを撮影し、そのモニター画面に基づいて該位置決め用の印9A及び9Bがサブ基台6上の基準位置と合致するように調整すればレーザーチップ7をサブ基台6上の設定位置に半田付けすることが出来る。前記位置決め用の印9A及び9Bとレーザーチップ7の発光点7Aとの位置関係は正確であるので、レーザーチップ7をサブ基台6上の設定位置に半田付け固定すれば、発光点7Aの位置も最良の位置に固定されることになるので、光軸が設定位置からずれることはない。
尚、本実施例では、位置決め用の印を一対設けたが、その数は限定されるものではなく、例えば1つであっても良い。
本発明は、Blu−ray規格の光ディスク、DVD規格の光ディスク及びCD規格の光ディスクに記録されている信号を読み出すための光ピックアップ装置に使用される半導体レーザー装置だけでなく、その他の光学装置にも応用することが出来る。
3 ステム
4 リード端子
6 サブ基台
6A パターン
7 レーザーチップ
7A 発光点
8 撮像装置
9A、9B 印

Claims (4)

  1. ステムに固定されたリード端子と電気的に接続されたパターンが形成されているとともにレーザー光を生成するレーザーチップが半田付けされるサブ基台が前記ステムに固定されている半導体レーザー装置であり、前記レーザーチップのレーザー光が放射される発光点が設けられている端面に位置決め用の印を設けたことを特徴とする半導体レーザー装置。
  2. 位置決め用の印を発光点を挟んで一対設けたことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザー装置。
  3. 位置決め用の印をフォトリソグラフィ技術にて形成するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体レーザー装置。
  4. 位置決め用の印を撮像装置にて撮影することによってレーザーチップのサブ基台に対する位置決めを行うようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体レーザー装置。
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