JP2015022023A - 台座、及び、レーザモジュールの製造方法 - Google Patents

台座、及び、レーザモジュールの製造方法 Download PDF

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Takeshi Katagiri
健 片桐
坂元 明
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Abstract

【課題】加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる台座を実現すること
【解決手段】上面10aに形成された第1のメタライズ層12と、当該第1のメタライズ層12の一辺から外側に向かって延伸する第2のメタライズ層14と、を備え、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ以下であり、第2のメタライズ層14は、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有している
【選択図】図1

Description

本発明は、光ファイバが固定される台座、及びレーザモジュールの製造方法に関する。
半導体レーザ(LD;Laser Diode)素子等のレーザ素子を用いたレーザ装置は商品化され、光通信の分野に普及している。このようなレーザ装置の一例として、レーザ素子と光ファイバとを組み合わせたレーザモジュール(laser module)がある。このようなレーザモジュールにおいては、レーザ素子と光ファイバとを高い光結合率で光結合するように組み合わせることが求められる。
このため、レーザモジュールにおいては、レーザ素子から出射されるレーザ光がより多く光ファイバに導入されるよう、レーザ素子の出射面(レーザ光を出射する面)と光ファイバの先端部とを正確に位置合わせすることが重要である。特に近年、加工用など高出力のレーザ素子が普及してきており、このようなレーザ素子は、光ファイバとの結合効率が低いと漏れ光によってレーザ装置が損傷を受けてしまうため、レーザ素子と光ファイバとの位置合わせが極めて重要である。
そこで、従来のレーザモジュールにおいては、レーザマウント上に実装されたレーザ素子に対して、光ファイバを位置合わせした後、当該光ファイバをファイバマウント(台座)上に接合する方法が用いられている。
(従来の接合方法)
ここで、図10を参照して、従来用いられている光ファイバの接合方法について説明する。図10は、従来の接合方法を用いた光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウントの支持構造の状態遷移図である。従来の接合方法によれば、図10に図示されている以下の手順によって、光ファイバ920がファイバマウント912へ接合される。
(手順1)まず、ファイバマウント912を配置する。このとき、図10(a)に示すように、ファイバマウント912の上面912aが水平(すなわち、地平面930と平行)となるように、ファイバマウント912を水平な状態に配置する。上面912aには、メタライズ層912bが形成されている。
(手順2)次に、上面912a上に光ファイバ920および半田914を配置する。具体的には、図10(b)に示すように、ファイバマウント912の上面912aに形成されたメタライズ層912b上に、光ファイバ920および半田914を並べて配置する。このとき、図10(b)に示すように、断面が円形状の半田914を用いることが一般的である。より具体的には、半田914として、所定の長さに切断された糸半田を用いることが一般的である。
(手順3)次に、ファイバマウント912に対する光ファイバ920の位置を調整することにより、光ファイバ920のアライメント調整を行う。このアライメント調整工程において、光ファイバ920が半田914側へ移動したり、戻ったりした場合、光ファイバ920が、図10(c)に示すように、半田914を、メタライズ層912bの範囲外に押し出してしまうことがある。
このように、半田914がメタライズ層912bの範囲外に押し出された状況では、光ファイバ920を、ファイバマウント912に対して適切に接合することができない。このような状況で半田914を溶融させたとしても、溶融した半田が、メタライズ層912b上に濡れ広がることができないからである。
(手順4)このため、第1の従来技術では、図10(d)に示すように、メタライズ層912bの範囲外に押し出されてしまった半田914を、メタライズ層912b上に移動させる必要がある。
(手順5)そして、メタライズ層912b上に半田914が載置されている状態で、ファイバマウント912の上面912aに対して、レーザ光940を照射することにより、半田914を溶融し、溶融された半田914がメタライズ層912b上を濡れ広がることによって、光ファイバ920がファイバマウント912の上面912aに接合されることとなる。
このように、上述の従来の接合方法では、アライメント調整によりメタライズ層912bの範囲外に押し出されてしまった半田914を、メタライズ層912b上に再度移動するための余分な手間がかかっていた。
そこで、光ファイバの接合時における、光ファイバの位置調整を効率化するための技術が考案されている。例えば、下記特許文献1には、光ファイバに沿って延伸する溝が形成された半田プリフォームが開示されている。特許文献1の技術を用いた場合、光ファイバのアライメント調整を行っても、半田がメタライズ層の範囲外に押し出されてしまうことはない。
特開2005−122129号公報(2005年5月12日公開)
上記特許文献1の技術では、半田プリフォームに光ファイバに沿って延伸する溝を形成する必要があり、半田プリフォームの加工コストが増大する。また、半田プリフォームの素材にAuSn20のような非常に硬質かつ脆い素材を用いた場合、そもそも、このような加工を行うことは非常に困難であり現実的ではないという問題がある。
他の構成として、メタライズ層の面積を十分に拡大するとともに、半田の量を十分に増やす方法が考えられる。この方法によれば、半田の位置を再調整する必要はなくなるものの、半田接合時における半田の熱収縮によって、光ファイバの位置ずれが大きくなる、等といった問題が生じる虞がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる、台座、及び、レーザモジュールの製造方法を実現することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る台座は、上面に光ファイバが接合される台座であって、前記上面に形成された第1の金属層と、前記上面において前記第1の金属層の一辺から当該第1の金属層の外側に向かって延伸する第2の金属層と、を備え、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅の最大値は、前記第1の金属層の前記一辺の長さ以下であり、前記第2の金属層は、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における幅が前記第1の金属層の前記一辺の長さ未満となる領域を有していることを特徴とする。
上記台座は、第1の金属層および第2の金属層を形成するだけ(すなわち、金属層の形状を従来と異ならせるだけ)といった簡単な構成でよいため、比較的容易に実現することができる。また、前記第2の金属層が前記第1の金属層の一辺から延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅の最大値は、前記第1の金属層の前記一辺の長さ以下であり、前記第2の金属層は、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における幅が前記第1の金属層の前記一辺の長さ未満となる領域を有しているため、金属層の面積を単純に拡大した構成に比べて、使用する半田の量を抑制することができる。このため、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。このように、上記台座によれば、加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。
上記台座において、前記上面において、前記第1の金属層から当該第1の金属層の外側に向かって、且つ、前記第2の金属層が延伸する方向とは反対側の方向に向かって延伸する第3の金属層をさらに備えることが好ましい。特に、上記台座において、前記第2の金属層および前記第3の金属層は、前記第1の金属層上の対称軸に関して、互いに線対称な形状を有していることが好ましい。
上記構成によれば、第2の金属層および第3の金属層の双方に、溶融した半田を行き渡らせることができる。これにより、半田の熱収縮によって光ファイバに加わる圧力が、第2の金属層および第3の金属層の双方から均等に加わるため、光ファイバの位置ずれが更に抑制される。
上記台座において、前記第2の金属層は、前記第1の金属層側において、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅が前記第1の金属層に向かうにつれて徐々に広がるテーパ状の領域を有していることが好ましい。
上記構成によれば、前記第2の金属層は、前記第1の金属層側において、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅が前記第1の金属層に向かうにつれて徐々に広がるテーパ状の領域を有しているので、使用する半田の量を好適に抑制することができる。
また、本発明に係る製造方法は、上記台座を有するレーザモジュールの製造方法であって、前記第1の金属層の表面上に、光ファイバを配置する配置工程と、前記第2の金属層の表面上に、半田を載置する載置工程と、前記半田を溶融することによって、当該半田を前記第2の金属層を介して前記第1の金属層に流出させ、前記第1の金属層に流出した前記半田によって前記光ファイバを前記第1の金属層に接合する接合工程とを含むことを特徴とする。
上記製造方法によれば、前記第2の金属層の表面上に半田を載置する載置工程において、当該半田の位置を、第1の金属層から十分に遠ざけておくことができるので、光ファイバが半田に接触する可能性が低減される。このため、半田の位置を再調整する手間が低減される。
また、上記台座は、第1の金属層および第2の金属層を形成するだけ(すなわち、金属層の形状を従来と異ならせるだけ)といった簡単な構成でよいため、比較的容易に実現することができる。また、前記第2の金属層が前記第1の金属層の一辺から延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅の最大値は、前記第1の金属層の前記一辺の長さ以下であり、前記第2の金属層は、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における幅が前記第1の金属層の前記一辺の長さ未満となる領域を有しているため、金属層の面積を単純に拡大した構成に比べて、使用する半田の量を抑制することができる。このため、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。このように、上記製造方法によれば、加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。
また、本発明に係る他の製造方法は、上記台座を有するレーザモジュールの製造方法であって、前記第1の金属層の表面上に、光ファイバを配置する配置工程と、前記第2の金属層の表面上に、半田を載置する載置工程と、前記半田を溶融することによって、当該半田を前記第2の金属層を介して前記第1の金属層および前記第3の金属層に流出させ、前記第1の金属層に流出した前記半田によって前記光ファイバを前記第1の金属層に接合する接合工程とを含むことを特徴とする。
上記製造方法によれば、前記第2の金属層の表面上に半田を載置する載置工程において、当該半田の位置を、第1の金属層から十分に遠ざけておくことができるので、光ファイバが半田に接触する可能性が低減される。このため、半田の位置を再調整する手間が低減される。
また、上記台座は、第1の金属層、第2の金属層、及び第3の金属層を形成するだけ(すなわち、金属層の形状を従来と異ならせるだけ)といった簡単な構成でよいため、比較的容易に実現することができる。また、前記第2の金属層が前記第1の金属層の一辺から延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅の最大値は、前記第1の金属層の前記一辺の長さ以下であり、前記第2の金属層は、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における幅が前記第1の金属層の前記一辺の長さ未満となる領域を有しているため、金属層の面積を単純に拡大した構成に比べて、使用する半田の量を抑制することができる。このため、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。特に、上記製造方法によれば、第2の金属層および第3の金属層の双方に、溶融した半田を行き渡らせることができる。これにより、半田の熱収縮によって光ファイバに加わる圧力が、第2の金属層および第3の金属層の双方から均等に加わるため、光ファイバの位置ずれが更に抑制される。このように、上記製造方法によれば、加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを更に抑制することができる。
上記製造方法において、前記第1の金属層の領域内において、前記光ファイバの位置を調整する調整工程をさらに含むことが好ましい。
上記構成によれば、光ファイバの固定位置の精度を高めることができる。また、前記第2の金属層の表面上に半田を載置する際に、半田を第1の金属層から十分に遠ざけておくことができるので、上記調整工程において、光ファイバが半田に接触する可能性が低減される。このため、半田の位置を再調整する手間が低減される。
上記製造方法において、前記半田は、円柱形状を有することが好ましい。
上記構成によれば、一般的に利用されている円柱形状の半田プリフォームをそのまま利用することができるため、より簡単な構成で、光ファイバを接合することができる。
本発明によれば、加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる、台座、及び、レーザモジュールの製造方法を実現することができる。
本発明の実施形態1に係るファイバマウントの構成を示す。(a)は、本発明の実施形態1に係るファイバマウントの構成を示す平面図である。(b)は、本発明の実施形態1に係るファイバマウントの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態1に係る製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスの手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態1に係る製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウントの状態遷移図である。 本発明の実施形態2に係るファイバマウントの構成を示す。(a)は、本発明の実施形態2に係るファイバマウントの構成を示す平面図である。(b)は、本発明の実施形態2に係るファイバマウントの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態2に係る製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスの手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態2に係る製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウントの状態遷移図である。 本実施形態の実施例1に係る光ファイバ接合システムの全体像を示す斜視図である。 本実施形態の実施例2に係る半導体レーザモジュールの全体像を示す斜視図である。 本発明に係るファイバマウントの変形例を示す平面図である。 従来の接合方法を用いた光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウントの状態遷移図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
<実施形態1>
まず、図1〜図3を参照して、本発明の実施形態1について説明する。
〔ファイバマウントの構成〕
図1は、本発明の実施形態1に係るファイバマウント10の構成を示す。図1(a)は、本発明の実施形態1に係るファイバマウント10の構成を示す平面図である。図1(b)は、本発明の実施形態1に係るファイバマウント10の構成を示す側面図である。
(ファイバマウント10)
図1に示すファイバマウント10は、光ファイバの一部を支持および固定するために、光ファイバの経路上に設けられる台座である。ファイバマウント10の上面10aは、平坦面となっている。図1に示す例では、上面10aの全体が平坦面となっているが、これに限らず、ファイバマウント10は、その上面10aの少なくとも一部に平坦面を有していればよい。本書において「上面」とは、重力方向(すなわち、地平面に対する垂直方向)において、ファイバマウント10の上側に形成された面のことを示す。
ファイバマウント10は、当該ファイバマウント10に照射されるレーザ光の波長を吸収し易い素材であることが好ましく、また、熱伝導率の低い素材であることが好ましい。そのような素材の例として、ZrO2(ジルコニア)等を挙げることができる。このような熱伝導性の低い素材を用いることによって、半田固定を容易に行うことができるという利点がある。但し、ファイバマウント10には、Cu(銅)やAlN(窒化アルミニウム)、CuW(銅タングステン)等の熱伝導性の高い素材を用いることも可能である。このような熱伝導性の高い素材を用いた場合には、レーザモジュールを駆動させている時に生じる漏れ光を吸収して発生した熱を逃がし易いという利点がある。
(第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14)
ファイバマウント10の上面10aには、第1のメタライズ層12(第1の金属層)および第2のメタライズ層14(第2の金属層)が形成されている。第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14は、金属の薄膜であり、例えば、スパッタリング法や無電解メッキなどを用いて形成される。第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14の材質には、例えば、Au(金)、Pt(白金)、Ti(チタン)、Ni(ニッケル)等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
第1のメタライズ層12は、半田によって光ファイバが接合される部分であり、比較的広い面積を有している。ファイバマウント10の上面10aにおいては、第1のメタライズ層12が形成されていることにより、溶融した半田が濡れ広がり易くなっている。これにより、上面10aにおいて、十分な接合面積を確保することが可能となっている。第2のメタライズ層14は、半田を第1のメタライズ層12へ供給するための部分であり、比較的狭い面積を有している。具体的には、第2のメタライズ層14は、上面10aにおいて、第1のメタライズ層12から当該第1のメタライズ層12の外側に向かって直線状に延伸する部分である。第2のメタライズ層14が延伸する方向(図中y軸負方向)と直交する方向(図中x軸方向)において、第2のメタライズ層14の幅W2は、第1のメタライズ層12の幅W1よりも狭くなっている。
より一般には、本明細書に記載の実施形態において、ファイバマウントは、第1のメタライズ層12の一辺から第1のメタライズ層12の外側に向かって延伸する第2のメタライズ層14を備えており、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ以下であり、第2のメタライズ層14は、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有している。
また、本明細書に記載の実施形態において、第2のメタライズ層14の面積は、第1のメタライズ層12の面積よりも小さい、これにより、使用する半田の量が好適に抑制される。
〔接合プロセスの手順〕
図2は、本発明の実施形態1に係るレーザモジュールの製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスの手順を示すフローチャートである。図3は、本発明の実施形態1に係るレーザモジュールの製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウント10の状態遷移図である。本実施形態1の製造方法によれば、図2および図3に図示されている以下の手順によって、光ファイバ35がファイバマウント10へ接合され得る。
(ステップS202:用意工程)
上述のファイバマウント10を用意する。すなわち、図3(a)に示すように、第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14が形成されたファイバマウント10を用意する。このとき、図3(a)に示すように、ファイバマウント10の上面10aが水平(すなわち、地平面30と平行)となるように、ファイバマウント10を水平状態としておく。
(ステップS204:配置工程)
ファイバマウント10の上面10aに光ファイバ35を配置する。具体的には、図3(b)に示すように、ファイバマウント10の上面10aに形成された第1のメタライズ層12の表面上に、光ファイバ35を配置する。このとき、光ファイバ35を第1のメタライズ層12の表面上の任意の位置に配置すればよく、この時点での光ファイバ35の正確な位置合わせは不要である。また、光ファイバ35と第1のメタライズ層12との間に半田37が回り込むように、図3(b)に示すように、光ファイバ35を、第1のメタライズ層12からある程度離間させることが好ましい。
光ファイバ35は、レーザ光を伝送するための光伝送媒体である。光ファイバ35において、少なくとも第1のメタライズ層12の上方を通過する部分の表面は、メタライズ層35aが形成されている。光ファイバ35の表面においては、メタライズ層35aが形成されていることにより、溶融した半田が溶け広がり易くなっている。これにより、光ファイバ35の表面においても、十分な接合面積を確保することが可能となっている。光ファイバ35のメタライズ層35aには、第1のメタライズ層12と同様の材質を用いることができる。光ファイバ35は、メタライズ層35aが形成されている部分が、第1のメタライズ層12の上方を通過するように配置される。光ファイバ35は、このように配置された状態で、半田37によってファイバマウント10の上面10aに接合される。
(ステップS206:載置工程)
ファイバマウント10の上面10aに半田37(半田プリフォーム)を載置する。具体的には、図3(c)に示すように、ファイバマウント10の上面10aに形成された第2のメタライズ層14の表面上に、半田37を載置する。このとき、半田37を第2のメタライズ層14の表面上の任意の位置に載置すればよく、半田37の正確な位置合わせは不要である。
半田37は、光ファイバ35をファイバマウント10に接合するための接合剤である。半田37としては、例えば、Au80Sn20(金80錫20)等の高融点鉛フリー半田を用いることができる。また、半田37としては、フラックスレスの半田を用いることが好ましい。これにより、光ファイバ35及びその周辺に配置され得る光学素子において、フラックスの吸着による半田接合力の低下を防止することができる。
本実施形態では、半田37として、円柱形状を有する半田プリフォームを用いている。これにより、断面が円形状を有するワイヤ状の半田を切断することによって、容易に半田37を作成することができる。
(ステップS208:調整工程)
半田37が第2のメタライズ層14に載置された状態において、ファイバマウント10(第1のメタライズ層12)に対する光ファイバ35の位置を調整する。具体的には、光ファイバ35を固定したまま、ファイバマウント10を移動させる。ファイバマウント10の移動は、例えば、ファイバマウント10をステージ上に載置し、当該ステージを各方向(水平方向および垂直方向)に移動させることによって、実現することができる。図3(d)に示すように、光ファイバ35の位置が調整されている間、半田37は、重力が加わることにより、ファイバマウント10の移動に追従し、第2のメタライズ層14に載置された状態を維持する。このため、半田37の位置を再調整するための追加の工程は不要である。
(ステップS210:接合工程)
半田37を溶融し、当該半田37を第1のメタライズ層12上に流出させることによって、光ファイバ35を第1のメタライズ層12に接合する。具体的には、図3(e)に示すように、ファイバマウント10の上面10a(または第2のメタライズ層14)に対して、レーザ光40を照射する。これにより、第2のメタライズ層14が加熱され、当該第2のメタライズ層14からの熱伝導によって、半田37の温度が上昇し、当該半田37が溶融する。溶融した半田37は、図3(f)に示すように、第2のメタライズ層14上を伝って、その殆どが、より面積が広い第1のメタライズ層12上へ濡れ広がる。そして、第1のメタライズ層12上に濡れ広がった半田37は、図3(g)に示すように、表面張力によって、上方に突出する半円球状となり、光ファイバ35を確実に覆う。したがって、半田37が温度低下に伴って凝固すると、光ファイバ35は、ファイバマウント10の上面10aに確実に固定されることとなる。また、光ファイバ35の表面にはメタライズ層35aが形成されているため、光ファイバ35と半田37との間においても、高い接合強度を維持することができる。
(効果)
このように、本実施形態1の製造方法によれば、第2のメタライズ層14を伝って、半田37を第1のメタライズ層12へ流出させる構成を採用したことにより、半田37の位置を、第1のメタライズ層12から十分に遠ざけておくことができるので、光ファイバ35が溶融前の半田37に接触する可能性が低減される。このため、半田の位置を再調整する手間が低減される。また、ファイバマウント10は、第1のメタライズ層12および第2のメタライズ層14を形成するだけといった簡単な構成でよいため、比較的容易に実現することができる。また、ファイバマウント10において、第2のメタライズ層14が第1のメタライズ層12の一辺から延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ以下であり、第2のメタライズ層14は、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有しているため、使用する半田37の量を抑制することができる。このため、半田37の熱収縮によって光ファイバ35に加わる圧力を抑制することができる。
また、本実施形態1の製造方法によれば、レーザ光40を半田37に直接照射することがないので、半田37の酸化が抑制され、高い信頼性にて光ファイバ35の固定を行うことができる。また、レーザ光40を光ファイバ35に誤って照射する可能性も低くなるため、光ファイバ35を損傷させてしまうといったリスクを低減することができる。さらに、ファイバマウント10からの熱伝導によって半田37を溶融させるので、溶融温度の制御を容易に行うことができ、歩留まりを向上させることができる。さらに、ファイバマウント10を加熱することで、半田37の濡れ性を増加させることができ、これにより、フラックスレス半田を用いつつ安定的に半田固定を行うことができる。
<実施形態2>
次に、図4〜図6を参照して、本発明の実施形態2について説明する。
〔ファイバマウントの構成〕
図4は、本発明の実施形態2に係るファイバマウント20の構成を示す。図4(a)は、本発明の実施形態2に係るファイバマウント20の構成を示す平面図である。図4(b)は、本発明の実施形態2に係るファイバマウント20の構成を示す側面図である。
本実施形態2のファイバマウント20は、その上面20aに、第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14が形成されている点で、実施形態1(図1)のファイバマウント10と同様である。但し、本実施形態2のファイバマウント20は、その上面20aに、さらに第3のメタライズ層16が形成されている点で、実施形態1(図1)のファイバマウント10と異なる。以下、実施形態1からの相違点について説明する。
(第3のメタライズ層16)
第3のメタライズ層16は、第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14と同様に、金属の薄膜であり、例えば、スパッタリング法や無電解メッキなどを用いて形成される。第3のメタライズ層16の材質には、例えば、Au(金)、Pt(白金)、Ti(チタン)、Ni(ニッケル)等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
第3のメタライズ層16は、半田を、第2のメタライズ層14から見て第1のメタライズ層12の向こう側へ供給するための部分であり、比較的狭い面積を有している。具体的には、第3のメタライズ層16は、上面10aにおいて、第1のメタライズ層12から当該第1のメタライズ層12の外側に向かって、且つ、第2のメタライズ層14が延伸する方向(図中y軸負方向)とは反対の方向(図中y軸正方向)に延伸する部分である。第3のメタライズ層16が延伸する方向(図中y軸正方向)と直交する方向(図中x軸方向)において、第3のメタライズ層16の幅W3は、第1のメタライズ層12の幅W1よりも狭くなっている。また、第2のメタライズ層14および第3のメタライズ層16は、第1のメタライズ層12を間に挟んで、互いに対称的な形状を有している。
〔接合プロセスの手順〕
図5は、本発明の実施形態2に係るレーザモジュールの製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスの手順を示すフローチャートである。図6は、本発明の実施形態2に係るレーザモジュールの製造方法に含まれる光ファイバの接合プロセスにおける、ファイバマウント20の状態遷移図である。本実施形態2の製造方法によれば、図5および図6に図示されている以下の手順によって、光ファイバ35がファイバマウント20へ接合され得る。
(ステップS502:用意工程)
上述のファイバマウント20を用意する。すなわち、図6(a)に示すように、第1のメタライズ層12,第2のメタライズ層14,第3のメタライズ層16が形成されたファイバマウント20を用意する。このとき、図6(a)に示すように、ファイバマウント20の上面20aが水平(すなわち、地平面30と平行)となるように、ファイバマウント20を水平状態としておく。
(ステップS504:配置工程)
ファイバマウント20の上面20aに光ファイバ35を配置する。具体的には、図6(b)に示すように、ファイバマウント20の上面20aに形成された第1のメタライズ層12の表面上に、光ファイバ35を配置する。このとき、光ファイバ35を第1のメタライズ層12の表面上の任意の位置に配置すればよく、この時点での光ファイバ35の正確な位置合わせは不要である。また、光ファイバ35と第1のメタライズ層12との間に半田37が回り込むように、図6(b)に示すように、光ファイバ35を、第1のメタライズ層12からある程度離間させることが好ましい。
(ステップS506:載置工程)
ファイバマウント20の上面20aに半田37(半田プリフォーム)を載置する。具体的には、図6(c)に示すように、ファイバマウント20の上面20aに形成された第2のメタライズ層14の表面上に、半田37を載置する。このとき、半田37を第2のメタライズ層14の表面上の任意の位置に載置すればよく、半田37の正確な位置合わせは不要である。
(ステップS508:調整工程)
半田37が第2のメタライズ層14に載置された状態において、ファイバマウント20(第1のメタライズ層12)に対する光ファイバ35の位置を調整する。具体的には、光ファイバ35を固定したまま、ファイバマウント20を移動させる。ファイバマウント20の移動は、例えば、ファイバマウント20をステージ上に載置し、当該ステージを各方向(水平方向および垂直方向)に移動させることによって、実現することができる。図6(d)に示すように、光ファイバ35の位置が調整されている間、半田37は、重力が加わることにより、ファイバマウント20の移動に追従し、第2のメタライズ層14に載置された状態を維持する。このため、半田37の位置を再調整するための追加の工程は不要である。
(ステップS510:接合工程)
半田37を溶融し、当該半田37を第1のメタライズ層12上および第3のメタライズ層16上に流出させることによって、光ファイバ35を第1のメタライズ層12に接合する。具体的には、図6(e)に示すように、ファイバマウント20の上面20a(または第2のメタライズ層14)に対して、レーザ光40を照射する。これにより、第2のメタライズ層14が加熱され、当該第2のメタライズ層14からの熱伝導によって、半田37の温度が上昇し、当該半田37が溶融する。溶融した半田37は、図6(f)に示すように、第2のメタライズ層14上を伝って、その殆どが、より面積が広い第1のメタライズ層12上に濡れ広がる。そして、第1のメタライズ層12上に濡れ広がった半田37は、図6(g)に示すように、表面張力によって、上方に突出する半円球状となり、光ファイバ35を確実に覆う。したがって、半田37が温度低下に伴って凝固すると、光ファイバ35は、ファイバマウント20の上面20aに確実に固定されることとなる。特に、光ファイバ35の表面にはメタライズ層35aが形成されているため、光ファイバ35と半田37との間においても、高い接合強度を維持することができる。
また、溶融した半田37の一部は、図6(g)に示すように、第2のメタライズ層14上および第3のメタライズ層16上に、薄く濡れ広がった状態となる。このとき、図4(a)に示すように、第2のメタライズ層14および第3のメタライズ層16は、第1のメタライズ領域上に仮想的に設定された対称軸に関して、互いに線対称的な形状を有している。このため、図6(g)に示すように、第2のメタライズ層14上に広がった半田37がなす形状と、第3のメタライズ層16上に広がった半田37がなす形状とは、第1のメタライズ層12上における半円球状の半田37を間に挟んで、互いに対称的なものとなる。これにより、半田37が凝固する際、光ファイバ35には、半田37の熱収縮による圧力が、第2のメタライズ層14方向および第3のメタライズ層16方向の双方向から均等に加わるため、光ファイバ35の位置ずれが更に抑制される。
(効果)
このように、本実施形態2の製造方法によれば、第2のメタライズ層14を伝って、半田37の殆どを第1のメタライズ層12へ流出させる構成を採用したことにより、半田37の位置を、第1のメタライズ層12から十分に遠ざけておくことができるので、光ファイバ35が溶融前の半田37に接触する可能性が低減される。このため、半田の位置を再調整する手間が低減される。また、ファイバマウント20は、第1のメタライズ層12、第2のメタライズ層14、及び第3のメタライズ層を形成するだけといった簡単な構成でよいため、比較的容易に実現することができる。また、ファイバマウント20において、第2のメタライズ層14が第1のメタライズ層12の一辺から延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ以下であり、第2のメタライズ層14は、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有しているため、使用する半田37の量を抑制することができる。このため、半田37の熱収縮によって光ファイバ35に加わる圧力を抑制することができる。
特に、本実施形態2の製造方法によれば、互いに対称的な形状を有する第2のメタライズ層14および第3のメタライズ層16が形成されたファイバマウント20を用いたため、半田37が凝固する際、半田37の熱収縮による光ファイバ35の位置ずれが生じ難い。よって、本実施形態2の製造方法によれば、ファイバマウント20に対して、より高い位置精度で光ファイバ35を固定することができる。
なお、本実施形態において、第2のメタライズ層14の面積及び第3のメタライズ層16の面積は、それぞれ、第1のメタライズ層12の面積よりも小さい。
以下、本発明に係るファイバマウントの実施例について説明する。本発明に係るファイバマウントは、例えば、以下実施例1〜2に例示するように、実施され得る。
<実施例1>
まず、本発明に係る光ファイバ支持構造体の実施例1について説明する。本実施例1では、図7を参照して、上述した実施形態に係る光ファイバ支持構造体の、光ファイバ接合システムへの適用例を説明する。
〔光ファイバ接合システム100の構成〕
図7は、本発明の実施例1に係る光ファイバ接合システム100の全体像を示す斜視図である。光ファイバ接合システム100は、光ファイバ35を筐体50に接合するためのシステムである。光ファイバ接合システム100は、図7に示すように、ステージ110、治具120、および、レーザ照射装置130を備えて構成されている。
(筐体50)
筐体50は、光ファイバ35の接合対象物であり、光ファイバ35の接合のため、ステージ110の上面112に取り付けられる。筐体50の上面52には、光ファイバ35を支持するための、上述の実施形態1のファイバマウント10が設置および固定されている。筐体50としては、例えば、半導体レーザモジュールが挙げられるが、これに限らない。図7に示すファイバマウント10は、上述した実施形態1のファイバマウント10と同様であり、本実施例1において、ファイバマウント10に対する光ファイバ35の固定には、上述した実施形態1の接合プロセスが用いられる。
(ステージ110)
ステージ110は、平板状であり、その上面112は平坦面である。上面112には、筐体50が取り付けられる。ステージ110は、地平面30に対して水平方向(図中x軸方向およびy軸方向)および垂直方向(図中z軸方向)に移動可能である。これにより、ステージ110は、その上面112に取り付けられた筐体50を水平移動および垂直移動させることが可能となっている。
(治具120)
治具120は、筐体50上において予め定められた姿勢で配置された状態(図7に示す状態)にある、光ファイバ35を固定するための器具である。治具120による光ファイバ35の固定方法は、どのような方法によるものであってもよいが、例えば、光ファイバ35をポンプによって吸着する方法や、光ファイバ35を把持する方法等が採用し得る。
(レーザ照射装置130)
レーザ照射装置130は、レーザ光40を照射する装置である。レーザ照射装置130は、レーザ光40の照射方向および強度を任意に調整することが可能となっている。したがって、レーザ照射装置130は、レーザ光40の照射方向および強度を調整することにより、例えば、ファイバマウント10の上面10a上の任意の位置に対して、任意の強度のレーザ光40を照射することが可能となる。
〔光ファイバ接合プロセスの手順〕
このように構成された本実施例1の光ファイバ接合システム100は、光ファイバ35の接合プロセスとして、上述の実施形態1の接合プロセスを採用している。したがって、本実施例1の光ファイバ接合システム100によれば、以下の手順によって、光ファイバ35がファイバマウント10へ接合され得る。
なお、本実施例1において、ファイバマウント10、半田37、および、光ファイバ35に採用した各種設定値は以下のとおりである。但し、これらの設定値は、単なる例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
第1のメタライズ層12の長さL1:0.25mm
第1のメタライズ層12の幅W1 :0.8mm
第2のメタライズ層14の長さL2:0.27mm
第2のメタライズ層14の幅W2 :0.08mm
半田37の材料 :AuSn20
半田37のサイズ :直径0.4mm×長さ0.8mm
半田37の重量 :1.5mg
光ファイバ35の直径 :0.125mm
光ファイバ35の中心が、第1のメタライズ層12と第2のメタライズ層14との境界まで調整できると仮定した場合、半田37が第2のメタライズ層14の表面上に載置された状態を維持し続けるためには、第2のメタライズ層14の長さL2は、[L2>(光ファイバ35の直径/2)+(半田37の直径/2)]を満たす必要がある。本実施例1では、このような条件を満たすことができるように、第2のメタライズ層14の長さL2を「0.27mm」としている。また、第2のメタライズ層14の幅W2(0.08mm)は、第1のメタライズ層12の幅W1(0.8mm)の1/10とした。これにより、半田37の使用量を十分に抑制することが可能となっている。
(手順1:取り付け工程)
ステージ110の上面112に、筐体50を取り付ける。このとき、筐体50の上面52には、ファイバマウント10が既に設置および固定されているものとする。また、ステージ110の上面112、筐体50の上面52、および、ファイバマウント10の上面10aは、いずれも水平状態(地平面30に対して平行な状態)になっているものとする。
(手順2:配置工程)
光ファイバ35を配置および固定する。具体的には、光ファイバ35を、そのメタライズ層35aが形成されている部分がファイバマウント10の上面10aの上方を通過するように、上面10aと平行に配置し、その状態で、光ファイバ35を、治具120によって固定する。このとき、光ファイバ35の正確な位置合わせは不要である。
(手順3:載置工程)
ファイバマウント10の上面10aに半田37を載置する。具体的には、ファイバマウント10の上面10aに形成された第2のメタライズ層14の表面上に、半田37を載置する。このとき、半田37の正確な位置合わせは不要である。
(手順4:調整工程)
半田37が第2のメタライズ層14に載置された状態において、ファイバマウント10(第1のメタライズ層12)に対する光ファイバ35の位置を調整する。具体的には、光ファイバ35が治具120によって固定されたまま、ステージ110を移動させることによって、ファイバマウント10を移動させる。これにより、相対的に、ファイバマウント10に対する光ファイバ35の位置が調整されることとなる。光ファイバ35の位置が調整されている間、半田37が第2のメタライズ層14に載置された状態を維持し続けることは、実施形態で説明したとおりである。
(手順5:接合工程)
半田37を溶融することによって、光ファイバ35を上面10aに接合する。具体的には、レーザ照射装置130から、レーザ光40をファイバマウント10の上面10aに照射する。レーザ光40の照射位置は、第2のメタライズ層14の近傍の位置であってもよく、第2のメタライズ層14上の位置であってもよい。これにより第2のメタライズ層14が加熱され、当該第2のメタライズ層14からの熱伝導によって、半田37の温度が上昇し、当該半田37が溶融する。これにより、半田37が第1のメタライズ層12に流出し、当該半田37が半円球状となって、第1のメタライズ層12に対して光ファイバを確実に固定することは、実施形態で説明したとおりである。
上述のとおり、本実施例1の光ファイバ接合システム100は、光ファイバ35を接合するための構成として、上述した実施形態1のファイバマウント10を用いており、また、光ファイバ35の接合プロセスとして、上述した実施形態1の接合プロセスを採用している。したがって、本実施例1の光ファイバ接合システム100は、その製造過程において、より簡単な構成かつより少ない作業工程で、ファイバマウント10の適正な位置に光ファイバ35を接合することができる。
なお、本実施例1では、光ファイバ35を支持するための台座として、実施形態1のファイバマウント10を適用しているが、ファイバマウント10の代わりに、上述の実施形態2のファイバマウント20を適用することもできる。この場合、半田37が凝固する際、光ファイバ35に対し、両方向(第2のメタライズ層14方向および第3のメタライズ層16方向)から均等に圧力が加わるため、光ファイバ35の位置ずれが生じ難い。このため、より高い精度で、ファイバマウント10の適正な位置に光ファイバ35を接合することができる。
<実施例2>
次に、本発明に係るファイバマウントの実施例2について説明する。本実施例2では、図8を参照して、本発明に係るファイバマウントの、半導体レーザモジュールへの適用例を説明する。
図8は、本発明の実施例2に係る半導体レーザモジュール200の全体像を示す斜視図である。半導体レーザモジュール200は、光ファイバ35の一端に装着されるレーザモジュールである。半導体レーザモジュール200は、図8に示すように、基板210、CoS(Chip on Submount)230、ケース250、および、上述した実施形態1のファイバマウント10を備えている。なお、図8においては、半導体レーザモジュール200の内部構造を明らかにするために、ケース250の天板及び側板の一部を省略している。
図8に示すように、光ファイバ35は、ケース250の側面に形成された挿通パイプ251内を通って、半導体レーザモジュール200の内部に引き込まれている。半導体レーザモジュール200内において、光ファイバ35は、ファイバマウント10の上面を通過しているとともに、半田37によって、ファイバマウント10の上面に固定されている。ファイバマウント10の底面は、半田263によって、基板210の上面に接合されている。図8に示すファイバマウント10は、上述した実施形態1のファイバマウント10と同様であり、ファイバマウント10に対する光ファイバ35の固定には、上述した実施形態1の接合プロセスが用いられている。
光ファイバ35の端部35bは、半導体レーザチップ233の端面233aに対向するように配置される。半導体レーザチップ233の端面233aから発せられたレーザ光は、端部35bから光ファイバ35内に入射し、光ファイバ35内を伝搬する。
基板210は、半導体レーザモジュール200の底板を構成する、板状部材である。基板210は、半導体レーザモジュール200の内部(特にCoS230)で発生した熱を半導体レーザモジュール200の外部に放熱するためのヒートシンクとして機能する。このため、基板210は、熱伝導率の高い材料、例えば、例えばCu(銅)によって形成される。
基板210の上面には、図8に示すように、CoS230と、上述の実施形態1のファイバマウント10とが設置される。基板210の上面において、ファイバマウント10は、光ファイバ35が引き出される側に配置され、CoS230は、光ファイバ35が引き出される側と反対側に配置される。
(CoS230)
CoS230は、レーザマウント231、CuW(銅タングステン)層232、半導体レーザチップ233、および、ワイヤ234を備えている。レーザマウント231は、その上面においてCoS230が備える他の構成部材を支持する、立体形状の部材である。レーザマウント231の底面は、半田262によって、基板210の上面に接合されている。レーザマウント231の上面には、図8に示すように、CuW(銅タングステン)層232が形成されており、当該CuW層232の上面には、半導体レーザチップ233が実装されている。レーザマウント231、CuW層232、および半導体レーザチップ233は、長手方向が互いに平行になるように、基板210上に配置されている。
(半導体レーザチップ233)
半導体レーザチップ233は、その端面233aからレーザ光を発するレーザ光源である。本実施形態においては、半導体レーザチップ233として、主にGaAs(ガリウム砒素)からなる、3mm以上のキャビティ長を有する高出力半導体レーザを用いている。半導体レーザチップ233は、図8に示すように、レーザマウント231の上面に形成された回路(図示省略)に対して、ワイヤ234を介して接続されており、この回路から供給された電流によって駆動される。
上述のとおり、本実施例2の半導体レーザモジュール200は、光ファイバ35を接合するための構成として、上述した実施形態1のファイバマウント10を用いている。また、本実施例2の半導体レーザモジュール200は、光ファイバ35の接合プロセスとして、上述した実施形態1の接合プロセスを採用している。したがって、本実施例2の半導体レーザモジュール200は、その製造過程において、より簡単な構成かつより少ない作業工程で、ファイバマウント10の適正な位置に光ファイバ35を接合することができる。
なお、本実施例2では、光ファイバ35を支持するための台座として、実施形態1のファイバマウント10を適用しているが、ファイバマウント10の代わりに、上述の実施形態2のファイバマウント20を適用することもできる。この場合、半田37が凝固する際、光ファイバ35に対し、両方向(第2のメタライズ層14方向および第3のメタライズ層16方向)から均等に圧力が加わるため、光ファイバ35の位置ずれが生じ難い。このため、より高い精度で、ファイバマウント20の適正な位置に光ファイバ35を接合することができる。
〔変形例1〕
上述の実施形態の各メタライズ層の形状は、単なる例示的なものであり、他の形状を有していてもよい。実施形態1,2のファイバマウント10,20において、例えば図9(a)〜(c)に例示するように、第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12に近づくにつれ、徐々に線幅が広がる形状を有していてもよい。
図9(a)に示す例では、第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12側において、第1のメタライズ層に向かうにつれて徐々に幅が広がるテーパ状に形成されている。図9(b)、(c)に示す例では、第2のメタライズ層14全体が、第1のメタライズ層12に向かうにつれて徐々に幅が広がるテーパ状に形成されている。
本変形例において、第2のメタライズ層14から第1のメタライズ層12へ流入した半田37は、光ファイバ35の側面における広範囲に突き当たるため、光ファイバ35の側面に加わる圧力が緩和され、光ファイバ35の位置ずれを防止することができる。
〔変形例2〕
実施形態1,2のファイバマウント10,20において、例えば図9(d)に例示するように、第2のメタライズ層14が、第1のメタライズ層12の片側に複数配置されていてもよい。図9(d)に示す例では、より具体的には、第2のメタライズ層14が、第1のメタライズ層12の片側に2つ配置されている。
本変形例において、第2のメタライズ層14から第1のメタライズ層12へ流入した半田37は、光ファイバ35の側面における複数の位置に分散して突き当たるため、光ファイバ35の側面に加わる圧力が緩和され、光ファイバ35の位置ずれを防止することができる。
〔変形例3〕
実施形態1,2のファイバマウント10,20において、例えば図9(e)に例示するように、第2のメタライズ層14は、光ファイバ35の延伸方向に対して斜め(非垂直)に延伸するものであってもよい。図9(e)に示す例は、延伸する第2のメタライズ層14が、第1のメタライズ層12のある辺から、当該ある辺に対して非垂直に延伸していると表現することもできる。
本変形例において、第2のメタライズ層14から第1のメタライズ層12へ流入した半田37は、光ファイバ35の側面に対して斜めに突き当たるため、光ファイバ35の側面に加わる圧力が緩和され、光ファイバ35の位置ずれを防止することができる。
なお、上記変形例1〜3の何れの場合であっても、ファイバマウント10,20は、第1のメタライズ層12の一辺から第1のメタライズ層12の外側に向かって延伸する第2のメタライズ層14を備えており、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ以下であり、第2のメタライズ層14は、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有している。
〔変形例4〕
実施形態2のファイバマウント20において、第3のメタライズ層16と第2のメタライズ層14とは、互いに非対称的な形状を有していてもよい。この場合でも、光ファイバ35に加わる圧力を、第3のメタライズ層16側と第2のメタライズ層14側とに分散することができる。
〔変形例5〕
上述の実施形態では、半田37として、円柱形状を有する半田プリフォームを用いているが、半田37は、少なくとも上面10a上に載置可能な形状を有していればよく、円柱形状を有する半田プリフォームに限らない。
〔変形例6〕
上述の実施形態では、ファイバマウントにレーザ光を照射することによって半田を加熱溶融する構成を採用しているが、それ以外の方法(例えば、加熱された媒体をファイバに接触させる方法等)によって半田を加熱溶融する構成を採用してもよい。
〔変形例7〕
上述の実施形態では、第1のメタライズ層12として矩形状のものを例に挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、第1のメタライズ層12を、楕円状、または円状に形成してもよい。このような場合であっても、第1のメタライズ層12から外側に向かって延伸する第2のメタライズ層14の延伸方向と直交する方向に沿った第2のメタライズ層14の長さの最大値が、当該直交する方向に沿った第1のメタライズ層12の長さの最大値以下であり、第2のメタライズ層14が、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における幅が第1のメタライズ層12の前記一辺の長さ未満となる領域を有している構成とすることにより、使用する半田の量を抑制することができる。これにより、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。
〔変形例8〕
図9(a)〜(c)には、ファイバマウント10、20が、第1のメタライズ層12の一辺から第1のメタライズ層12の外側に向かって延伸する第2のメタライズ層14を備えており、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値が、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さよりも小さい場合が示されているが、これに限定されるものではなく、図9(f)〜(h)に示す構成を採用してもよい。
図9(f)〜(h)に示す例では、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値が、第1のメタライズ層12の前記一辺の長さと等しい。また、第2のメタライズ層14は、少なくとも第1のメタライズ層12側において、第2のメタライズ層14が延伸する方向と直交する方向における第2のメタライズ層14の幅が第1のメタライズ層12に向かうにつれて徐々に広がるテーパ状の領域を有している。
図9(f)〜(h)に示す例においても、使用する半田の量を抑制することができる。このため、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができるので、従来に比べて加工コストの上昇を抑えつつ、半田の熱収縮による光ファイバの位置ずれを抑制することができる。
〔付記事項1〕
図9(a)〜(h)において、第2のメタライズ層14が延伸する方向を、一点鎖線Eによって示す。図9(a)〜(c)、(f)〜(h)に示すように、第2のメタライズ層14がテーパ状の領域を含んで形成されている構成において、第2のメタライズ層14が延伸する方向は、第2のメタライズ層14の対称軸に一致する。また、図9(a)〜(d)、(f)〜(h)に示す例において、第2のメタライズ層14が延伸する方向は、第1のメタライズ層12における、第2のメタライズ層14に対向する辺に垂直である。
また、図9(a)〜(h)において、第1のメタライズ層12と第2のメタライズ層14との仮想的な境界を破線Bによって示す。ただし、破線Bは、第1のメタライズ層12と第2のメタライズ層14とが別体に形成されることを示すものではない。第1のメタライズ層12と第2のメタライズ層14とは、一体的に形成され得る。
図9(a)〜(c)に示す例は、「第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12の一辺から延伸しており、第2のメタライズ層14の対称軸に直交する方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の当該一辺の長さよりも小さい」と表現することもできるし、「第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12の一辺から延伸しており、第1のメタライズ層12が有する複数の辺のうち第2のメタライズ層14に対向する辺に平行な方向における第2のメタライズ層14の幅の最大値は、第1のメタライズ層12の当該一辺の長さよりも小さい」と表現することもできる。
また、図9(e)に示す例は、「第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12の一辺から延伸しており、第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12が有する複数の辺のうち当該一辺に対向する辺に非垂直である」と表現することもできる。
また、図9(f)〜(h)に示す例は、「第2のメタライズ層14は、第1のメタライズ層12に向かうにつれて幅が徐々に広がるテーパ状の領域を有しており、当該テーパ状の領域の対称軸は、第1のメタライズ層12における、第2のメタライズ層14に対向する辺に垂直である」と表現することもできる。
〔付記事項2〕
図9(a)〜(h)に示した第2のメタライズ層14の各構成は、実施形態2における第3のメタライズ層16に対して適用することもできる。
〔付記事項3〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、ファイバモジュールの台座、及びファイバモジュールの製造方法として、好適に適用することができる。
10 ファイバマウント(台座)
10a 上面
12 第1のメタライズ層(第1の金属層)
14 第2のメタライズ層(第2の金属層)
16 第3のメタライズ層(第3の金属層)
20 ファイバマウント(台座)
20a 上面
30 地平面
35 光ファイバ
35a メタライズ層
37 半田
40 レーザ光

Claims (8)

  1. 上面に光ファイバが接合される台座であって、
    前記上面に形成された第1の金属層と、
    前記上面において前記第1の金属層の一辺から当該第1の金属層の外側に向かって延伸する第2の金属層と、
    を備え、
    前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅の最大値は、前記第1の金属層の前記一辺の長さ以下であり、
    前記第2の金属層は、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における幅が前記第1の金属層の前記一辺の長さ未満となる領域を有している
    ことを特徴とする台座。
  2. 前記上面において、前記第1の金属層から当該第1の金属層の外側に向かって、且つ、前記第2の金属層が延伸する方向とは反対側の方向に向かって延伸する第3の金属層をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の台座。
  3. 前記第2の金属層および前記第3の金属層は、前記第1の金属層上の対称軸に関して、互いに線対称な形状を有している
    ことを特徴とする請求項2に記載の台座。
  4. 前記第2の金属層は、前記第1の金属層側において、前記第2の金属層が延伸する方向と直交する方向における前記第2の金属層の幅が前記第1の金属層に向かうにつれて徐々に広がるテーパ状の領域を有している
    ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の台座。
  5. 請求項1に記載の台座を有するレーザモジュールの製造方法であって、
    前記第1の金属層の表面上に、光ファイバを配置する配置工程と、
    前記第2の金属層の表面上に、半田を載置する載置工程と、
    前記半田を溶融することによって、当該半田を前記第2の金属層を介して前記第1の金属層に流出させ、前記第1の金属層に流出した前記半田によって前記光ファイバを前記第1の金属層に接合する接合工程と
    を含むことを特徴とする製造方法。
  6. 請求項2または3に記載の台座を有するレーザモジュールの製造方法であって、
    前記第1の金属層の表面上に、光ファイバを配置する配置工程と、
    前記第2の金属層の表面上に、半田を載置する載置工程と、
    前記半田を溶融することによって、当該半田を前記第2の金属層を介して前記第1の金属層および前記第3の金属層に流出させ、前記第1の金属層に流出した前記半田によって前記光ファイバを前記第1の金属層に接合する接合工程と
    を含むことを特徴とする製造方法。
  7. 前記第1の金属層の領域内において、前記光ファイバの位置を調整する調整工程
    をさらに含むことを特徴とする請求項5または6に記載の製造方法。
  8. 前記半田は、円柱形状を有する
    ことを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の製造方法。
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