JP4719367B2 - Laser diode submount structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面にLD(レーザーダイオード)素子を固着したレーザーダイオードサブマウントの構造とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のレーザーダイオードサブマウントの製造方法としては、LD素子の接合面あるいは該LD素子を接合すべき基板のメタライズ面にあらかじめ蒸着等により半田膜を形成した後に、LD素子の接合面と基板のメタライズ面とを互いに押しつけて加熱することによりLD素子と基板とを接合していた。
【0003】
図7、および図8において第1の従来例の製造工程について説明する。図7に示すように、表面にメタライズ面103が形成された基板102のメタライズ面103の表面に半田薄膜105を蒸着等で形成し、次に、LD素子107を矢印aのように乗せる。従って、LD素子107は、半田薄膜105が形成されメタライズ面103の表面に載置される。続いて、ヒーター等により半田薄膜105を加熱して溶解させて、図8に示すように、LD素子107を基板102に固着させる。なお、LD素子の下面に半田薄膜105を蒸着等で形成し、このLD素子107をメタライズ面103の表面に乗せる場合もある。
【0004】
図9、および図10において第2の従来例の製造工程について説明する。図9に示すように、表面にメタライズ面203が形成された基板202のメタライズ面203の表面にフラックス204を矢印bのように乗せ、半田片205を矢印cのように乗せ、更にそのフラックス204、半田片205の上にフラックス204を矢印dのように乗せる。次に、LD素子207を、フラックス204、半田片205、およびフラックス204が乗せられたメタライズ面203の表面に矢印eのように乗せる。続いて、ヒーター等により半田薄膜205を加熱して溶解させて、図10に示すように、LD素子207を基板202に固着させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーザーダイオードサブマウントの第1の従来例の製造方法は、上述のように、LD素子の接合面あるいは該LD素子を接合すべき基板のメタライズ面にあらかじめ蒸着等により半田膜を形成した後に、LD素子の接合面と基板のメタライズ面とを互いに押しつけて加熱することによりLD素子と基板とを接合していたので、LD素子毎に個別に実装する必要がある。従って、専用装置が必要で工数も多くかかり高価になると言う欠点があった。
【0006】
また、第2の従来例の製造方法は、上述のように、LD素子の接合面あるいは該LD素子を接合すべき基板のメタライズ面に、フラックス、半田片、フラックス、LD素子を汎用ボンダで多数個供給し、加熱することによりLD素子と基板とを接合していたので、フラックスがLD素子に付着すると言う欠点があった。LD素子の光射出部にフラックスが付着すると光の射出が妨げられて発光特性の不良をきたすという欠点を招いていた。
【0007】
本発明の目的は、廉価にして発光特性の不良を招かないレーザーダイオードサブマウントを得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のレーザーダイオードサブマウント用の基板またはその製造方法は、メタライズ面を上面に有する絶縁材からなる基板と前記メタライズ面の上面に半田片からなる半田層を介して固着されたLD素子から構成されたレーザーダイオードサブマウントに用いる基板であって、前記メタライズ面の近傍の前記基板上に粘着材を貼り付け、一端が前記粘着材の上面にかかるようにして前記メタライズ面の上面に乗せて前記粘着材によって粘着させた前記半田片を有することを特徴とする。
また、本発明のレーザーダイオードサブマウントの製造方法は、メタライズ面を有する基板の該メタライズ面の近傍の基板上に粘着材を貼り付け、半田片の一端が前記粘着材の上面にかかるようにして該半田片を前記メタライズ面の上面に乗せて前記粘着材によって粘着させ、前記メタライズ面の上にLD素子を位置決めするための治具を設置し、前記LD素子を前記治具に案内させて前記メタライズ面の上に乗せ、加熱することにより前記LD素子を前記基板のメタライズ面に固着することを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る一実施例を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。図2は、図1におけるA−A線断面の状態を示す断面図である。図3は、図2に示すレーザーダイオードサブマウントを構成するための第1工程の状態を示す断面図である。図4は、図3に続く第2工程の状態を示す断面図である。図5は、図4に続く第3工程の状態を示す断面図である。図6は、図5に続く第4工程の状態を示す断面図である。
【0010】
図1、および図2において、本発明のレーザーダイオードサブマウント1の構成について説明する。絶縁材により形成されている基板2の上面にはメタライズ面3が形成され、メタライズ面3の上面には半田層5aを介してLD素子7が固着されている。
【0011】
図3、図4、図5、および図6において、本発明のレーザーダイオードサブマウント1の製造工程について説明する。図3に示すように、絶縁材により形成され上面にメタライズ面3が形成されている基板2の、メタライズ面3の近傍の基板2の上に粘着材4を貼り付け、一端が粘着材4の上面にかかるようにしてメタライズ面3の上面に半田片5を乗せて粘着材4によって粘着させる。
【0012】
次に図4に示すように、メタライズ面3の上にLD素子7を位置決めするための治具6を設置する。
【0013】
次に図5に示すように、LD素子7を治具6に案内させてメタライズ面3の上に乗せる。
【0014】
次に図6に示すように、ヒーター等により加熱すると、半田片5は溶解した後凝固して半田層5aとなりLD素子7をメタライズ面3の上面に固着させる。この時、溶解した半田片5は粘着材4によってはじかれると共に、メタライズ面3とLD素子7との間に表面張力により吸引されるので、溶解した半田片5は粘着材4に付着することはなく、メタライズ面3とLD素子7とを完全に接合することができる。
次に、半田層5aが冷却した後に、治具6及び粘着材4を取り除くと図1に示したレーザーダイオードサブマウント1が完成する。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、絶縁材により形成され上面にメタライズ面3が形成されている基板2の、メタライズ面3の近傍の基板2の上に粘着材4を貼り付け、一端が粘着材4の上面にかかるようにしてメタライズ面3の上面に半田片5を乗せて粘着材4によって粘着させ、メタライズ面3の上にLD素子7を位置決めするための治具6を設置し、LD素子7を治具6に案内させてメタライズ面3の上に乗せ、ヒーター等により加熱すると、半田片5は溶解した後凝固して半田層5aとなりLD素子7をメタライズ面3の上面に固着させる。この時、溶解した半田片5は粘着材4によってはじかれると共に、メタライズ面3とLD素子7との間に表面張力により吸引されるので、溶解した半田片5は粘着材4に付着することはなく、メタライズ面3とLD素子7とを完全に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。
【図2】図1におけるA−A線断面の状態を示す断面図である。
【図3】図2に示すレーザーダイオードサブマウントを構成するための第1工程の状態を示す断面図である。
【図4】図3に続く第2工程の状態を示す断面図である。
【図5】図4に続く第3工程の状態を示す断面図である。
【図6】図5に続く第4工程の状態を示す断面図である。
【図7】第1の従来例の第1の製造工程について説明するための説明図である。
【図8】第1の従来例の第2の製造工程について説明するための説明図である。
【図9】第2の従来例の第1の製造工程について説明するための説明図である。
【図10】第2の従来例の第2の製造工程について説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 レーザーダイオードサブマウント
2 基板
3 メタライズ面
4 粘着材
5 半田片
5a 半田層
6 治具
7 LD素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a laser diode submount in which an LD (laser diode) element is fixed on a surface of a substrate and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for manufacturing a laser diode submount, a solder film is previously formed by vapor deposition or the like on a bonding surface of an LD element or a metallized surface of a substrate to which the LD element is bonded, and then the bonding surface of the LD element and the substrate are metallized. The LD element and the substrate were joined by pressing the surfaces against each other and heating.
[0003]
The manufacturing process of the first conventional example will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, a solder thin film 105 is formed on the surface of the metallized surface 103 of the substrate 102 on which the metallized surface 103 is formed by vapor deposition or the like, and then the
[0004]
The manufacturing process of the second conventional example will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The manufacturing method of the first conventional example of the conventional laser diode submount is as described above, after a solder film is formed in advance on the bonding surface of the LD element or the metallized surface of the substrate to which the LD element is bonded by vapor deposition or the like. Since the LD element and the substrate are bonded together by pressing and heating the bonding surface of the LD element and the metallized surface of the substrate, it is necessary to mount each LD element individually. Therefore, there is a drawback that a dedicated device is required and the number of steps is large and the cost is high.
[0006]
In addition, as described above, the manufacturing method of the second conventional example has a large number of fluxes, solder pieces, fluxes, and LD elements on the bonding surface of the LD element or the metallized surface of the substrate to which the LD element is bonded with a general-purpose bonder. Since the LD element and the substrate were joined by supplying and heating them individually, there was a drawback that the flux adhered to the LD element. When flux adheres to the light emitting portion of the LD element, light emission is hindered, resulting in a defect in light emission characteristics.
[0007]
It is an object of the present invention to obtain a laser diode submount that is inexpensive and does not cause poor light emission characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a substrate for laser diode submount according to the present invention or a method for manufacturing the same includes a substrate made of an insulating material having a metallized surface on an upper surface and a solder layer made of a solder piece on the upper surface of the metallized surface. A substrate used for a laser diode submount composed of an LD element fixed in a sticking manner, wherein an adhesive material is pasted on the substrate in the vicinity of the metallized surface, and one end is over the top surface of the adhesive material. The solder piece is placed on the upper surface of the metallized surface and adhered by the adhesive material.
Further, in the method of manufacturing the laser diode submount of the present invention , the adhesive material is attached to the substrate in the vicinity of the metallized surface of the substrate having the metallized surface, and one end of the solder piece covers the upper surface of the adhesive material. The solder piece is placed on the upper surface of the metallized surface and adhered by the adhesive material, a jig for positioning the LD element is installed on the metallized surface, and the LD element is guided by the jig to The LD element is fixed to the metallized surface of the substrate by placing on the metallized surface and heating.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on examples with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention as viewed obliquely from above. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a cross section taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of a first step for constituting the laser diode submount shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of the second step following FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state of the third step following FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the state of the fourth step following FIG.
[0010]
1 and 2, the configuration of the laser diode submount 1 according to the present invention will be described. A
[0011]
A manufacturing process of the laser diode submount 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the
[0012]
Next, as shown in FIG. 4, a jig 6 for positioning the
[0013]
Next, as shown in FIG. 5, the
[0014]
Next, as shown in FIG. 6, when heated by a heater or the like, the
Next, after the solder layer 5a is cooled, the jig 6 and the
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention as viewed obliquely from above.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a cross section taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view showing the state of a first step for forming the laser diode submount shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view showing a state of the second step following FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of the third step following FIG. 4;
6 is a cross-sectional view showing a state of the fourth step following FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram for describing a first manufacturing process of the first conventional example.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a second manufacturing process of the first conventional example.
FIG. 9 is an explanatory diagram for describing a first manufacturing process of a second conventional example.
FIG. 10 is an explanatory diagram for describing a second manufacturing process of the second conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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