JP3623147B2 - 半導体レーザ装置の製造方法および半導体レーザ装置の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、ホログラムレーザ等の半導体レーザ素子,信号受信用ホトダイオード,信号光分割用光学素子等の複数の素子を複合化した半導体レーザ装置に好適な製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体レーザ装置の製造装置を、図１と図２を参照して説明する。
【０００３】
図１に全体的に示す製造装置では、未完成の半導体レーザ装置３(以下「ワーク３」と呼ぶ)が、回転テーブル１３上にあるサブテーブル１４に供給される。そして、この回転テーブル１３が回転することで、上記ワーク３は、図１において左側のクランプ位置に移動させられる。
【０００４】
次に、ワーク３は、突上コンタクトユニット１５によってサブテーブル１４と共に持ち上げられ、さらに、突上ピン３１が上方に突き出して、図４の左側に示すように、基準ブロック２とクランプ爪４の間まで、ワーク３が上昇させられる。次に、ワーク３はクランプ爪４で基準ブロック２に押し付けられる。
【０００５】
図２(ａ)に示すように、このとき、クランプ爪４の先細の先端４ａがワーク３に形成された切り欠き７に嵌合する。これにより、ワーク３の傾き(軸回り位置)が所定の基準位置に決まる。その結果、ワーク３に搭載された半導体レーザ素子１の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定めることができる。
【０００６】
図２(ａ)では、半導体レーザ素子１の長側面１ａが基準面ＲＳに対して平行になっている。この基準位置に半導体レーザ素子１が配置されていることを前提として、半導体レーザ装置３のステム３ｂの基準位置に、信号受信用ホトダイオード(図示せず)を取り付け、ステム３ｂにキャップ３３を被せて封止する。これにより、半導体レーザ装置３が完成する。
【０００７】
さらに、半導体レーザ素子１が上記基準位置に有り、図２(ａ)に示す基準面ＲＳに対して略平行になっていることを前提に、上記キャップ３３に光学素子(図示せず)が搭載される。この光学素子は、図示しない光ディスクから反射してきた信号光を上記信号受信用ホトダイオードに向って回折させるものである。これにより、上記光ディスクからの信号光を受けた上記信号受信用ホトダイオードの出力を見ながら、半導体レーザ装置３の出力を微調整することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２(ａ)に示すような従来の製造装置における半導体レーザ素子１の傾き調整では、クランプ爪４に取り付けられたスリット板５の位置を光電センサー６で検出して、クランプ爪４の位置を調整していた。
【０００９】
ところが、ワーク３の切り欠き部７は、製造上の寸法バラツキが、一例として、０.８５ｍｍ〜１.１５ｍｍである。したがって、切り欠き部７が最小寸法０.８５ｍｍのときには、クランプ爪４の位置が０.１ｍｍずれるか否かによって、図２(ｃ)に示すようにクランプ不良となるのか、図２(ｂ)に示すようにクランプ良となるのかに分かれてしまう。このような僅かなずれ量を、光電センサー６で検出することは困難であった。
【００１０】
また、図２(ａ)に示すようなスリット板５と光電センサー６の構成では、クランプ爪４と切り欠き部７との嵌合の成否を判定できるだけであり、クランプが良(図２(ｂ))か不良(図２(ｃ))かを判定できるだけである。したがって、クランプ良の状態であれば、半導体レーザ素子１の基準位置からのずれが必ず許容範囲内になっていると判断しているが、このずれ量を定量的に管理することはできない。たとえば、上記基準位置からのずれ(傾き角度)が所定の値を越えたときに位置決め不良と判断するということができない。
【００１１】
例えば、ワーク３が基準面ＲＳから傾きすぎて、半導体レーザ素子１の長側面１ａが基準面ＲＳから傾き過ぎると、ｎ図１に示したワーク３のリードピン３５とコンタクトピン１６との接触不良が発生する。この場合、電流を流しても半導体レーザ素子１が発光しなかったり、上記信号受光用ホトダイオードの信号が得られなかったりする。このような不具合の原因を解明するためには、ワーク３の傾きを定量的に把握することが必要になる。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる半導体レーザ装置の製造方法および半導体レーザ装置の製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子がステムに搭載されてなる半導体レーザ装置の製造方法において、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから、所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記軸回りの傾きの大きさに応じて半導体レーザ装置の良否を判定することを特徴としている。
【００１４】
この発明では、半導体レーザ素子は発光層が直線上に延びており、発振閾値よりも低い電流値では発光層に沿って発光部が拡がることに着目し、半導体レーザ素子を実際に発光させ、この発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測する。
【００１５】
この発明では、従来のようにクランプ爪がステムの切り欠きとの嵌合によって半導体レーザ素子の傾きが基準値以下であると判断するのではなく、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００１６】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記活性層の発光パターンをＣＣＤカメラで検出し、この検出した発光パターンを表すデータから上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きの大きさを算出する。
【００１７】
この実施形態では、ＣＣＤカメラで上記活性層の発光パターンを撮像して取り込んだ画像データから、活性層の発光形状の拡がりの方向を計算して活性層の向き(半導体レーザ素子の向き)を高精度に算出できる。
【００１８】
また、他の実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記発光パターンを表すのデータの内、上記所定の基準面に平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザの軸回りの傾きの大きさを算出する。
【００１９】
この実施形態では、ＣＣＤで取り込んだ発光パターンの画像の境界(輪郭)を構成する点の位置データをコンピュータに取り込み、それらの点のうち基準面に平行な方向の座標(ｘ座標)の最も大きい点の座標と最も小さい点の座標から発光層(活性層)の傾きθ(半導体レーザ素子の傾き)を算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置(コンピュータ)に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００２０】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、
上記半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整した後、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流し、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから上記所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する。
【００２１】
この実施形態では、活性層の発光パターンから半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子を搭載したステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。
【００２２】
また、他の実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きが基準値より大きい場合には、上記クランプ爪による上記基準ブロックヘの上記半導体レーザ素子の押し当てを解除した後、
上記半導体レーザ素子を上記クランプ爪で再度、上記基準ブロックヘ押し当て、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを再度、測定し、
この測定した軸回りの傾きが、再度、基準値を越えた半導体レーザ素子を製造工程から排除する。
【００２３】
この実施形態では、半導体レーザ素子を有するワークの傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪をステムから開放し、再度ステムをクランプし直す。これにより、クランプ爪がステムの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。
【００２４】
したがって、最初のクランプにおいてワーク(半導体レーザ素子)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワークの傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。
【００２５】
ワークの傾きが基準値を越えている場合には、リードピンとコンタクトピンとの接触がうまくいかず半導体レーザ素子に電流を流すことができず、半導体レーザ素子が発光しない。
【００２６】
また、一実施形態は、半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに対して押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整し、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、上記発光した活性層の発光パターンから基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記半導体レーザ素子の傾きが設定値以下になった場合にのみ、上記半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。
【００２７】
この実施形態では、以上の操作を行うことによって、ステムと半導体レーザ素子を含んだワークの傾きが基準値以内であり、リードピンとコンタクトピンとの接触が良好であって、半導体レーザ素子の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００２８】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造装置は、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置の製造方法を用いる。
【００２９】
この実施形態の製造装置では、上述したように、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
図１に、この発明の半導体レーザ装置の製造装置の実施の形態を全体的に示し、図５に、この製造装置によるクランプ動作の工程を示す。
【００３２】
この半導体レーザ製造装置では、クランプのスタートに伴い(ステップＳ１)、クランプ不良カウントがクリアされ(ステップＳ２)、未完成の半導体レーザ装置であるワーク３が回転テーブル１３上に配置されたサブテーブル１４に供給される。そして、回転テーブル１３が回転軸１３ａを中心に回転することによって、サブテーブル１４上のワーク３が、図において軸１３ａの左側のクランプ位置に移動させられる。次に、ワーク３は、突上コンタクトユニット１５によって、サブテーブル１４と共に持ち上げられ、さらに、突上コンタクトユニット１５が上昇することによって、ワーク３が基準ブロック２とクランプ爪４の間に押し上げられる(ステップＳ３)。
【００３３】
次に、クランプ爪４がワーク３を基準ブロック２に押しつける(ステップＳ５)。この状態を図２(ａ)に示す。クランプ爪４はワーク３のステム３ｂに形成された切り欠き７に嵌合することによってワーク３の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定める。その結果、ワーク３に搭載された半導体レーザ素子１の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定めることができる。このクランプ爪４とワーク３との嵌合による軸回りの傾き位置の設定動作は、前述した従来技術と同様である。
【００３４】
しかし、この実施形態の製造装置では、前述の従来技術と異なり、クランプ爪４に取り付けたスリット板５の位置を光電センサ６で検出することで、クランプ爪４の位置を判断することはしない。
【００３５】
この実施形態の製造装置では、ワーク３をクランプ爪４で基準ブロック２にクランプした後、図１に示すように、コンタクトピン１６をリードピン３５に突き当て、半導体レーザ素子１に電流を流して発光させる(ステップＳ６)。このとき、半導体レーザ素子１にはレーザ発振しないように閥値以下の電流を流す。なお、上記コンタクトピン１６は、突上コンタクトユニット１５の中央に位置するコンタクトピンユニット４１から上方に突き出したものであり、リードピン３５はワーク３のステム３ｂから下方に突き出している。
【００３６】
図３に示すように、典型的な半導体レーザ素子１は、クラッド層９,９で挟まれた活性層１０を備え、Ｐ型電極１１,Ｎ型電極８から電流を流すと活性層１０が発光する。通常、素子１の中央付近にのみ電流が流れ、レーザ発振を生じるが、発振閾値未満の電流では活性層１０に沿って光が拡がる。この状態を、図１に示すＣＣＤカメラ１７で、図３に示す半導体レーザ素子１の断面上方から白黒のＣＣＤ画像として測定し、２値化することによって、図４(ａ),(ｂ)に示すような発光パターンが観測される。半導体レーザ素子１の面１ａが、図２(ａ)に示すように、基準面ＲＳと平行になっている状態では、基準座標ｘｙに対して、図４(ａ)に示す発光パターン８１が観測される。一方、半導体レーザ素子１の面１ａが、基準面ＲＳに対してθだけ傾いた状態では、基準座標ｘｙに対して、図４(ｂ)に示す発光パターン８２が観測される。
【００３７】
上記ＣＣＤカメラ１７が撮影した発光パターンの画像の外周(輪郭)を構成する点の座標を、図１に示す制御装置(コンピュータ)９１に取り込み(ステップＳ７)、それらの点のうちｘ座標値(基準面の方向の座標値)が最も大きい点の座標(Ｘmax,Ｙmax)とｘ座標値が最も小さい点の座標(Ｘmin,Ｙmin)を求める。なお、上記制御装置９１は、画像入力部９２と演算部９３からなり、この演算部９３は発光回路９５とタッチパネル等の入力機器９６に接続されている。
【００３８】
上記最大点(Ｘmax,Ｙmax)は、図４(ａ),(ｂ)に示す発光パターン８１,８２の右端点８１ａ,８２ａに対応し、最小点(Ｘmin,Ｙmin)は、発光パターン８１,８２の左端点８１ｂ,８２ｂに対応する。
【００３９】
そして、この最小点の座標(Ｘmin,Ｙmin)と最大点の座標(Ｘmax,Ｙmax)から、半導体レーザ素子１の傾きθを、次の式(１)によって算出する(ステップＳ８)。
【００４０】
θ＝(Ｙmax,Ｙmin)／(Ｙmax,Ｘmin) … (１)
この傾きθの絶対値が予め設定されている基準値よりも大きい場合は、クランプ不良と判断し、コンタクトピン１６をリードピン３５から離し、クランプ爪４を開放する(ステップＳ１０,Ｓ１３,Ｓ１４,Ｓ１５)。更に、一旦、突き上ピン３１および突上コンタクトユニット１５も最下方まで降ろした後に(ステップＳ１６)、再度、クランプ状態にし、コンタクトピン１６とリードピン３５を接触させ、半導体レーザ素子１を発光させ、傾きθを測定する(ステップＳ３〜Ｓ７)。それでもなお、上記式(１)で算出した傾きθが基準値よりも大きい場合や、発光が観測されなかった場合には、そのワーク３は、回転テーブル１３の回転で、図１における回転テーブル１３の回転軸１３ａの右側位置に移され、不良ワークとして製造工程から排出される(Ｓ１０,Ｓ１３,Ｓ１４,Ｓ１７)。なお、上記傾きθの基準値は、図１に示す入力機器９６から入力される。
【００４１】
一方、傾きθが、基準値以内の良品ワーク３に対しては、制御装置９１の演算部９３によって、次工程で使用する発光中心位置座標(Ｘｃ,Ｙｃ)の演算も行い(Ｓ１１)、次工程処理に進む(Ｓ１２)。この次工程では、信号検出用ホトダイオード(図示せず)をステム３ｂヘ取り付ける。この信号検出用ホトダイオードの取り付け位置は半導体レーザ素子１の発光中心位置座標(Ｘｃ,Ｙｃ)を基準とする相対位置に基いて管理する。
【００４２】
以上のように、この半導体レーザ装置の製造装置は、半導体レーザ素子１に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、半導体レーザ素子１の活性層１０を発光させ、発光パターン８１,８２の傾きから半導体レーザ素子１の傾きを計測するから、製造工程における半導体レーザ素子１の基準位置からの傾斜θを定量的に検出できる。また、この実施形態は、ＣＣＤカメラ１７で活性層１０の発光パターン８１,８２を撮像して取り込んだ画像データから、活性層１０の発光形状の拡がりの傾きを計算して活性層の傾き(半導体レーザ素子の傾き)を高精度に求めることができる。また、この実施形態では、上記発光パターンを表すデータの内、上記所定の基準面ＲＳに平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザ１の傾きθの大きさを算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置９１に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子１の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００４３】
また、この実施形態では、活性層１０の発光パターンから半導体レーザ素子１の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子１を搭載したステム３ｂをクランプ爪４で基準ブロック２に押し当てることによって、半導体レーザ素子１の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子１の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。また、この実施形態では、半導体レーザ素子１を有するワーク３の傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪４をステム３ｂから開放し、再度ステム３ｂをクランプし直す。これにより、クランプ爪４がステム３ｂの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。したがって、最初のクランプにおいてワーク３(半導体レーザ素子１)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワーク３の傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。また、この実施形態では、半導体レーザ素子１の傾きが設定値以下になった場合にのみ、半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。以上の操作を行うことによって、ステム３ｂと半導体レーザ素子１を含んだワーク３の傾きが基準値以内であり、リードピン３５とコンタクトピン１６との接触が良好であって、半導体レーザ素子１の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００４４】
尚、図６(ａ)〜(ｃ)に示すような薄型のステム１２をクランプする場合には、図６にように、Ｙ字型のクランプ爪である可動側ブロック７２を使用すれば良い。この可動側ブロック７２は、図６(ｂ)に示すように、Ｙ軸方向に移動できるようになっており、薄型ステム１２の長側面１２ａとその両側に連なる短側面１２ｂ,１２ｃに嵌合するように窪んでいるくぼみ面７３を有する。このくぼみ面７３は長側面１２ａに合わさる底面７２ｃとその両側の側斜面７２ａ,７２ｂからなる。一方、固定側ブロック６２は、図６(ｂ)に示すように、Ｘ軸方向に移動できるようになっており、平坦面６０とその両側の窪み６３,６４を有し、平坦面６０が薄型ステム１２の長側面１２ｄに合わさるようになっている。
【００４５】
この可動側ブロック７２と固定側ブロック６２は、それぞれ、図６(ｂ)に示すように、Ｙ軸方向とＸ軸方向にスライドさせることで、傾いた薄型ステム１２を矢印で示す回転方向に回転させて、薄型ステム１２を、図６(ｃ)に示すように、基準位置にすると同時に固定側ブロック６２と可動側ブロック７２とで挟んで位置固定する。この可動側ブロック７２によれば、クランプ爪４を用いる場合に比べて、より効果的にステムの姿勢を矯正できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、半導体レーザ素子の活性層を発光させ、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００４７】
また、一実施形態では、ＣＣＤカメラで上記活性層の発光パターンを撮像して取り込んだ画像データから、活性層の発光形状の拡がりの方向を計算して活性層の向き(半導体レーザ素子の向き)を高精度に求めることができる。
【００４８】
また、他の実施形態では、上記発光パターンを表すのデータの内、上記所定の基準面に平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザの傾きの大きさを算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置(コンピュータ)に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００４９】
また、一実施形態では、活性層の発光パターンから半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子を搭載したステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。
【００５０】
また、他の実施形態では、半導体レーザ素子を有するワークの傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪をステムから開放し、再度ステムをクランプし直す。これにより、クランプ爪がステムの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。したがって、最初のクランプにおいてワーク(半導体レーザ素子)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワークの傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。
【００５１】
また、一実施形態では、半導体レーザ素子をステムに搭載し、このステムをクランプ爪で基準ブロックに対して押し当てることによって、半導体レーザ素子の傾きを調整し、この半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、この発光した活性層の発光パターンから基準面に対する半導体レーザ素子の傾きを測定し、この半導体レーザ素子の傾きが設定値以下になった場合にのみ、上記半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。以上の操作を行うことによって、ステムと半導体レーザ素子を含んだワークの傾きが基準値以内であり、リードピンとコンタクトピンとの接触が良好であって、半導体レーザ素子の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００５２】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造装置では、上述したように、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体レーザ装置の製造装置の実施形態の構造を示す部分断面図である。
【図２】図２(ａ)は、上記半導体レーザ装置においてワーク３をクランプ爪４と基準ブロック２で挟んでいる状態を上方から見た様子を示す図であり、図２(ｂ)は、ワーク３のステム３ｂに形成された切り欠き７に、クランプ爪４が正しく嵌合している様子を示す部分拡大図であり、図２(ｃ)は、クランプ爪４によるクランプ不良の状態を示す部分拡大図である。
【図３】半導体レーザ素子１の構造を示す断面図である。
【図４】図４(ａ)は、半導体レーザ素子１の活性層がしきい値以下の電流で帯状に発光しているパターンを示す図であり、図４(ｂ)は、上記発光パターンが基準座標軸に対して傾斜している様子を示す図である。
【図５】上記半導体レーザ装置によるクランプ工程を説明するフローチャートである。
【図６】図６(ａ)は、半導体レーザ装置の薄型ステム１２をクランプする変形例を示す模式図であり、図６(ｂ)は、この変形例によるクランプ過程でステム姿勢が矯正される様子を示す模式図であり、図６(ｃ)は、上記クランプが略完了した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ素子、２…基準ブロック、３…ワーク、３ｂ…ステム、
４…クランプ爪、５…スリット板、６…光電センサ、７…切り欠き、
１０…活性層、１３…回転テーブル、１３ａ…回転軸、１４…サブテーブル、
１５…突上コンタクトユニット、１６…コンタクトピン、
１７…ＣＣＤカメラ、３５…リードピン、８１,８２…発光パターン。
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、ホログラムレーザ等の半導体レーザ素子,信号受信用ホトダイオード,信号光分割用光学素子等の複数の素子を複合化した半導体レーザ装置に好適な製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体レーザ装置の製造装置を、図１と図２を参照して説明する。
【０００３】
図１に全体的に示す製造装置では、未完成の半導体レーザ装置３(以下「ワーク３」と呼ぶ)が、回転テーブル１３上にあるサブテーブル１４に供給される。そして、この回転テーブル１３が回転することで、上記ワーク３は、図１において左側のクランプ位置に移動させられる。
【０００４】
次に、ワーク３は、突上コンタクトユニット１５によってサブテーブル１４と共に持ち上げられ、さらに、突上ピン３１が上方に突き出して、図４の左側に示すように、基準ブロック２とクランプ爪４の間まで、ワーク３が上昇させられる。次に、ワーク３はクランプ爪４で基準ブロック２に押し付けられる。
【０００５】
図２(ａ)に示すように、このとき、クランプ爪４の先細の先端４ａがワーク３に形成された切り欠き７に嵌合する。これにより、ワーク３の傾き(軸回り位置)が所定の基準位置に決まる。その結果、ワーク３に搭載された半導体レーザ素子１の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定めることができる。
【０００６】
図２(ａ)では、半導体レーザ素子１の長側面１ａが基準面ＲＳに対して平行になっている。この基準位置に半導体レーザ素子１が配置されていることを前提として、半導体レーザ装置３のステム３ｂの基準位置に、信号受信用ホトダイオード(図示せず)を取り付け、ステム３ｂにキャップ３３を被せて封止する。これにより、半導体レーザ装置３が完成する。
【０００７】
さらに、半導体レーザ素子１が上記基準位置に有り、図２(ａ)に示す基準面ＲＳに対して略平行になっていることを前提に、上記キャップ３３に光学素子(図示せず)が搭載される。この光学素子は、図示しない光ディスクから反射してきた信号光を上記信号受信用ホトダイオードに向って回折させるものである。これにより、上記光ディスクからの信号光を受けた上記信号受信用ホトダイオードの出力を見ながら、半導体レーザ装置３の出力を微調整することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２(ａ)に示すような従来の製造装置における半導体レーザ素子１の傾き調整では、クランプ爪４に取り付けられたスリット板５の位置を光電センサー６で検出して、クランプ爪４の位置を調整していた。
【０００９】
ところが、ワーク３の切り欠き部７は、製造上の寸法バラツキが、一例として、０.８５ｍｍ〜１.１５ｍｍである。したがって、切り欠き部７が最小寸法０.８５ｍｍのときには、クランプ爪４の位置が０.１ｍｍずれるか否かによって、図２(ｃ)に示すようにクランプ不良となるのか、図２(ｂ)に示すようにクランプ良となるのかに分かれてしまう。このような僅かなずれ量を、光電センサー６で検出することは困難であった。
【００１０】
また、図２(ａ)に示すようなスリット板５と光電センサー６の構成では、クランプ爪４と切り欠き部７との嵌合の成否を判定できるだけであり、クランプが良(図２(ｂ))か不良(図２(ｃ))かを判定できるだけである。したがって、クランプ良の状態であれば、半導体レーザ素子１の基準位置からのずれが必ず許容範囲内になっていると判断しているが、このずれ量を定量的に管理することはできない。たとえば、上記基準位置からのずれ(傾き角度)が所定の値を越えたときに位置決め不良と判断するということができない。
【００１１】
例えば、ワーク３が基準面ＲＳから傾きすぎて、半導体レーザ素子１の長側面１ａが基準面ＲＳから傾き過ぎると、ｎ図１に示したワーク３のリードピン３５とコンタクトピン１６との接触不良が発生する。この場合、電流を流しても半導体レーザ素子１が発光しなかったり、上記信号受光用ホトダイオードの信号が得られなかったりする。このような不具合の原因を解明するためには、ワーク３の傾きを定量的に把握することが必要になる。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる半導体レーザ装置の製造方法および半導体レーザ装置の製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子がステムに搭載されてなる半導体レーザ装置の製造方法において、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから、所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記軸回りの傾きの大きさに応じて半導体レーザ装置の良否を判定することを特徴としている。
【００１４】
この発明では、半導体レーザ素子は発光層が直線上に延びており、発振閾値よりも低い電流値では発光層に沿って発光部が拡がることに着目し、半導体レーザ素子を実際に発光させ、この発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測する。
【００１５】
この発明では、従来のようにクランプ爪がステムの切り欠きとの嵌合によって半導体レーザ素子の傾きが基準値以下であると判断するのではなく、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００１６】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記活性層の発光パターンをＣＣＤカメラで検出し、この検出した発光パターンを表すデータから上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きの大きさを算出する。
【００１７】
この実施形態では、ＣＣＤカメラで上記活性層の発光パターンを撮像して取り込んだ画像データから、活性層の発光形状の拡がりの方向を計算して活性層の向き(半導体レーザ素子の向き)を高精度に算出できる。
【００１８】
また、他の実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、上記発光パターンを表すのデータの内、上記所定の基準面に平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザの軸回りの傾きの大きさを算出する。
【００１９】
この実施形態では、ＣＣＤで取り込んだ発光パターンの画像の境界(輪郭)を構成する点の位置データをコンピュータに取り込み、それらの点のうち基準面に平行な方向の座標(ｘ座標)の最も大きい点の座標と最も小さい点の座標から発光層(活性層)の傾きθ(半導体レーザ素子の傾き)を算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置(コンピュータ)に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００２０】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、
上記半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整した後、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流し、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから上記所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する。
【００２１】
この実施形態では、活性層の発光パターンから半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子を搭載したステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。
【００２２】
また、他の実施形態の半導体レーザ装置の製造方法は、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きが基準値より大きい場合には、上記クランプ爪による上記基準ブロックヘの上記半導体レーザ素子の押し当てを解除した後、
上記半導体レーザ素子を上記クランプ爪で再度、上記基準ブロックヘ押し当て、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを再度、測定し、
この測定した軸回りの傾きが、再度、基準値を越えた半導体レーザ素子を製造工程から排除する。
【００２３】
この実施形態では、半導体レーザ素子を有するワークの傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪をステムから開放し、再度ステムをクランプし直す。これにより、クランプ爪がステムの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。
【００２４】
したがって、最初のクランプにおいてワーク(半導体レーザ素子)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワークの傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。
【００２５】
ワークの傾きが基準値を越えている場合には、リードピンとコンタクトピンとの接触がうまくいかず半導体レーザ素子に電流を流すことができず、半導体レーザ素子が発光しない。
【００２６】
また、一実施形態は、半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに対して押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整し、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、上記発光した活性層の発光パターンから基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記半導体レーザ素子の傾きが設定値以下になった場合にのみ、上記半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。
【００２７】
この実施形態では、以上の操作を行うことによって、ステムと半導体レーザ素子を含んだワークの傾きが基準値以内であり、リードピンとコンタクトピンとの接触が良好であって、半導体レーザ素子の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００２８】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造装置は、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置の製造方法を用いる。
【００２９】
この実施形態の製造装置では、上述したように、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
図１に、この発明の半導体レーザ装置の製造装置の実施の形態を全体的に示し、図５に、この製造装置によるクランプ動作の工程を示す。
【００３２】
この半導体レーザ製造装置では、クランプのスタートに伴い(ステップＳ１)、クランプ不良カウントがクリアされ(ステップＳ２)、未完成の半導体レーザ装置であるワーク３が回転テーブル１３上に配置されたサブテーブル１４に供給される。そして、回転テーブル１３が回転軸１３ａを中心に回転することによって、サブテーブル１４上のワーク３が、図において軸１３ａの左側のクランプ位置に移動させられる。次に、ワーク３は、突上コンタクトユニット１５によって、サブテーブル１４と共に持ち上げられ、さらに、突上コンタクトユニット１５が上昇することによって、ワーク３が基準ブロック２とクランプ爪４の間に押し上げられる(ステップＳ３)。
【００３３】
次に、クランプ爪４がワーク３を基準ブロック２に押しつける(ステップＳ５)。この状態を図２(ａ)に示す。クランプ爪４はワーク３のステム３ｂに形成された切り欠き７に嵌合することによってワーク３の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定める。その結果、ワーク３に搭載された半導体レーザ素子１の傾き(軸回り位置)を所定の基準位置に定めることができる。このクランプ爪４とワーク３との嵌合による軸回りの傾き位置の設定動作は、前述した従来技術と同様である。
【００３４】
しかし、この実施形態の製造装置では、前述の従来技術と異なり、クランプ爪４に取り付けたスリット板５の位置を光電センサ６で検出することで、クランプ爪４の位置を判断することはしない。
【００３５】
この実施形態の製造装置では、ワーク３をクランプ爪４で基準ブロック２にクランプした後、図１に示すように、コンタクトピン１６をリードピン３５に突き当て、半導体レーザ素子１に電流を流して発光させる(ステップＳ６)。このとき、半導体レーザ素子１にはレーザ発振しないように閥値以下の電流を流す。なお、上記コンタクトピン１６は、突上コンタクトユニット１５の中央に位置するコンタクトピンユニット４１から上方に突き出したものであり、リードピン３５はワーク３のステム３ｂから下方に突き出している。
【００３６】
図３に示すように、典型的な半導体レーザ素子１は、クラッド層９,９で挟まれた活性層１０を備え、Ｐ型電極１１,Ｎ型電極８から電流を流すと活性層１０が発光する。通常、素子１の中央付近にのみ電流が流れ、レーザ発振を生じるが、発振閾値未満の電流では活性層１０に沿って光が拡がる。この状態を、図１に示すＣＣＤカメラ１７で、図３に示す半導体レーザ素子１の断面上方から白黒のＣＣＤ画像として測定し、２値化することによって、図４(ａ),(ｂ)に示すような発光パターンが観測される。半導体レーザ素子１の面１ａが、図２(ａ)に示すように、基準面ＲＳと平行になっている状態では、基準座標ｘｙに対して、図４(ａ)に示す発光パターン８１が観測される。一方、半導体レーザ素子１の面１ａが、基準面ＲＳに対してθだけ傾いた状態では、基準座標ｘｙに対して、図４(ｂ)に示す発光パターン８２が観測される。
【００３７】
上記ＣＣＤカメラ１７が撮影した発光パターンの画像の外周(輪郭)を構成する点の座標を、図１に示す制御装置(コンピュータ)９１に取り込み(ステップＳ７)、それらの点のうちｘ座標値(基準面の方向の座標値)が最も大きい点の座標(Ｘmax,Ｙmax)とｘ座標値が最も小さい点の座標(Ｘmin,Ｙmin)を求める。なお、上記制御装置９１は、画像入力部９２と演算部９３からなり、この演算部９３は発光回路９５とタッチパネル等の入力機器９６に接続されている。
【００３８】
上記最大点(Ｘmax,Ｙmax)は、図４(ａ),(ｂ)に示す発光パターン８１,８２の右端点８１ａ,８２ａに対応し、最小点(Ｘmin,Ｙmin)は、発光パターン８１,８２の左端点８１ｂ,８２ｂに対応する。
【００３９】
そして、この最小点の座標(Ｘmin,Ｙmin)と最大点の座標(Ｘmax,Ｙmax)から、半導体レーザ素子１の傾きθを、次の式(１)によって算出する(ステップＳ８)。
【００４０】
θ＝(Ｙmax,Ｙmin)／(Ｙmax,Ｘmin) … (１)
この傾きθの絶対値が予め設定されている基準値よりも大きい場合は、クランプ不良と判断し、コンタクトピン１６をリードピン３５から離し、クランプ爪４を開放する(ステップＳ１０,Ｓ１３,Ｓ１４,Ｓ１５)。更に、一旦、突き上ピン３１および突上コンタクトユニット１５も最下方まで降ろした後に(ステップＳ１６)、再度、クランプ状態にし、コンタクトピン１６とリードピン３５を接触させ、半導体レーザ素子１を発光させ、傾きθを測定する(ステップＳ３〜Ｓ７)。それでもなお、上記式(１)で算出した傾きθが基準値よりも大きい場合や、発光が観測されなかった場合には、そのワーク３は、回転テーブル１３の回転で、図１における回転テーブル１３の回転軸１３ａの右側位置に移され、不良ワークとして製造工程から排出される(Ｓ１０,Ｓ１３,Ｓ１４,Ｓ１７)。なお、上記傾きθの基準値は、図１に示す入力機器９６から入力される。
【００４１】
一方、傾きθが、基準値以内の良品ワーク３に対しては、制御装置９１の演算部９３によって、次工程で使用する発光中心位置座標(Ｘｃ,Ｙｃ)の演算も行い(Ｓ１１)、次工程処理に進む(Ｓ１２)。この次工程では、信号検出用ホトダイオード(図示せず)をステム３ｂヘ取り付ける。この信号検出用ホトダイオードの取り付け位置は半導体レーザ素子１の発光中心位置座標(Ｘｃ,Ｙｃ)を基準とする相対位置に基いて管理する。
【００４２】
以上のように、この半導体レーザ装置の製造装置は、半導体レーザ素子１に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、半導体レーザ素子１の活性層１０を発光させ、発光パターン８１,８２の傾きから半導体レーザ素子１の傾きを計測するから、製造工程における半導体レーザ素子１の基準位置からの傾斜θを定量的に検出できる。また、この実施形態は、ＣＣＤカメラ１７で活性層１０の発光パターン８１,８２を撮像して取り込んだ画像データから、活性層１０の発光形状の拡がりの傾きを計算して活性層の傾き(半導体レーザ素子の傾き)を高精度に求めることができる。また、この実施形態では、上記発光パターンを表すデータの内、上記所定の基準面ＲＳに平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザ１の傾きθの大きさを算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置９１に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子１の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００４３】
また、この実施形態では、活性層１０の発光パターンから半導体レーザ素子１の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子１を搭載したステム３ｂをクランプ爪４で基準ブロック２に押し当てることによって、半導体レーザ素子１の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子１の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。また、この実施形態では、半導体レーザ素子１を有するワーク３の傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪４をステム３ｂから開放し、再度ステム３ｂをクランプし直す。これにより、クランプ爪４がステム３ｂの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。したがって、最初のクランプにおいてワーク３(半導体レーザ素子１)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワーク３の傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。また、この実施形態では、半導体レーザ素子１の傾きが設定値以下になった場合にのみ、半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。以上の操作を行うことによって、ステム３ｂと半導体レーザ素子１を含んだワーク３の傾きが基準値以内であり、リードピン３５とコンタクトピン１６との接触が良好であって、半導体レーザ素子１の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００４４】
尚、図６(ａ)〜(ｃ)に示すような薄型のステム１２をクランプする場合には、図６にように、Ｙ字型のクランプ爪である可動側ブロック７２を使用すれば良い。この可動側ブロック７２は、図６(ｂ)に示すように、Ｙ軸方向に移動できるようになっており、薄型ステム１２の長側面１２ａとその両側に連なる短側面１２ｂ,１２ｃに嵌合するように窪んでいるくぼみ面７３を有する。このくぼみ面７３は長側面１２ａに合わさる底面７２ｃとその両側の側斜面７２ａ,７２ｂからなる。一方、固定側ブロック６２は、図６(ｂ)に示すように、Ｘ軸方向に移動できるようになっており、平坦面６０とその両側の窪み６３,６４を有し、平坦面６０が薄型ステム１２の長側面１２ｄに合わさるようになっている。
【００４５】
この可動側ブロック７２と固定側ブロック６２は、それぞれ、図６(ｂ)に示すように、Ｙ軸方向とＸ軸方向にスライドさせることで、傾いた薄型ステム１２を矢印で示す回転方向に回転させて、薄型ステム１２を、図６(ｃ)に示すように、基準位置にすると同時に固定側ブロック６２と可動側ブロック７２とで挟んで位置固定する。この可動側ブロック７２によれば、クランプ爪４を用いる場合に比べて、より効果的にステムの姿勢を矯正できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体レーザ装置の製造方法は、半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、半導体レーザ素子の活性層を発光させ、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【００４７】
また、一実施形態では、ＣＣＤカメラで上記活性層の発光パターンを撮像して取り込んだ画像データから、活性層の発光形状の拡がりの方向を計算して活性層の向き(半導体レーザ素子の向き)を高精度に求めることができる。
【００４８】
また、他の実施形態では、上記発光パターンを表すのデータの内、上記所定の基準面に平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザの傾きの大きさを算出する。したがって、傾きの基準値を制御装置(コンピュータ)に予め入力しておくことによって、測定されたθから半導体レーザ素子の傾きが許容範囲内にあるか否かを瞬時に判断できる。
【００４９】
また、一実施形態では、活性層の発光パターンから半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定する前に、半導体レーザ素子を搭載したステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きを予め調整する。したがって、半導体レーザ素子の軸回りの傾きのレンジを予め狭めておくことができ、発光パターンに基いた傾き測定の精度向上を図れる。
【００５０】
また、他の実施形態では、半導体レーザ素子を有するワークの傾きが基準値より大きい(不良)の場合、いったんクランプ爪をステムから開放し、再度ステムをクランプし直す。これにより、クランプ爪がステムの正規の位置に嵌る確率が５０％程度ある。したがって、最初のクランプにおいてワーク(半導体レーザ素子)の傾きが基準値よりも大きい場合には、再クランプを行い、この再クランプの後にも、ワークの傾きが基準値を越えている場合には、製造工程から排除することによって、歩留まりの向上と同時に不良品の流出を防止する。
【００５１】
また、一実施形態では、半導体レーザ素子をステムに搭載し、このステムをクランプ爪で基準ブロックに対して押し当てることによって、半導体レーザ素子の傾きを調整し、この半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、この発光した活性層の発光パターンから基準面に対する半導体レーザ素子の傾きを測定し、この半導体レーザ素子の傾きが設定値以下になった場合にのみ、上記半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載する。以上の操作を行うことによって、ステムと半導体レーザ素子を含んだワークの傾きが基準値以内であり、リードピンとコンタクトピンとの接触が良好であって、半導体レーザ素子の傾きも基準以内にした状態で、信号光受光用ホトダイオードおよび信号光分割(回折)用光学素子の組立ができる。したがって、半導体レーザ装置の組立不良を大幅に低減できる。
【００５２】
また、一実施形態の半導体レーザ装置の製造装置では、上述したように、発光パターンの傾きから半導体レーザ素子の傾きを計測するから、半導体レーザ装置の製造工程における半導体レーザ素子の基準位置からの傾斜を定量的に検出でき、組立不良を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体レーザ装置の製造装置の実施形態の構造を示す部分断面図である。
【図２】図２(ａ)は、上記半導体レーザ装置においてワーク３をクランプ爪４と基準ブロック２で挟んでいる状態を上方から見た様子を示す図であり、図２(ｂ)は、ワーク３のステム３ｂに形成された切り欠き７に、クランプ爪４が正しく嵌合している様子を示す部分拡大図であり、図２(ｃ)は、クランプ爪４によるクランプ不良の状態を示す部分拡大図である。
【図３】半導体レーザ素子１の構造を示す断面図である。
【図４】図４(ａ)は、半導体レーザ素子１の活性層がしきい値以下の電流で帯状に発光しているパターンを示す図であり、図４(ｂ)は、上記発光パターンが基準座標軸に対して傾斜している様子を示す図である。
【図５】上記半導体レーザ装置によるクランプ工程を説明するフローチャートである。
【図６】図６(ａ)は、半導体レーザ装置の薄型ステム１２をクランプする変形例を示す模式図であり、図６(ｂ)は、この変形例によるクランプ過程でステム姿勢が矯正される様子を示す模式図であり、図６(ｃ)は、上記クランプが略完了した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ素子、２…基準ブロック、３…ワーク、３ｂ…ステム、
４…クランプ爪、５…スリット板、６…光電センサ、７…切り欠き、
１０…活性層、１３…回転テーブル、１３ａ…回転軸、１４…サブテーブル、
１５…突上コンタクトユニット、１６…コンタクトピン、
１７…ＣＣＤカメラ、３５…リードピン、８１,８２…発光パターン。
Claims (7)
- 半導体レーザ素子がステムに搭載されてなる半導体レーザ装置の製造方法において、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから、所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記軸回りの傾きの大きさに応じて半導体レーザ装置の良否を判定することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 請求項１に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記活性層の発光パターンをＣＣＤカメラで検出し、この検出した発光パターンを表すデータから上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きの大きさを算出することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 請求項２に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記発光パターンを表すデータの内、上記所定の基準面に平行な方向の座標が最大の点の位置座標と最小の点の位置座標とから上記半導体レーザの軸回りの傾きの大きさを求めることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 請求項１に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整した後、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流し、上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、
上記活性層の発光パターンから上記所定の基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 請求項４に記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きが基準値より大きい場合には、上記クランプ爪による上記基準ブロックヘの上記半導体レーザ素子の押し当てを解除した後、
上記半導体レーザ素子を上記クランプ爪で再度、上記基準ブロックヘ押し当て、
上記基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを再度、測定し、
この測定した軸回りの傾きが、再度、基準値以上となった半導体レーザ素子を製造工程から排除することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 半導体レーザ素子をステムに搭載し、
上記ステムをクランプ爪で基準ブロックに対して押し当てることによって、上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを調整し、
上記半導体レーザ素子に発振閾値未満の微少電流を流すことによって上記半導体レーザ素子の活性層を発光させ、上記発光した活性層の発光パターンから基準面に対する上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きを測定し、
上記半導体レーザ素子の軸回りの傾きが設定値以下になった場合にのみ、上記半導体レーザ装置内の所定箇所に信号受信用ホトダイオードまたは信号分割用光学素子を搭載することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置の製造方法を用いることを特徴とする半導体レーザ装置の製造装置。
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