JP6272151B2 - Semiconductor laser device and position adjustment method for semiconductor laser device - Google Patents
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Description
本発明は半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の位置調整方法に関し、半導体レーザ素子を実装基板に実装する際の位置合わせ精度を向上させる場合に好適なものである。 The present invention relates to a semiconductor laser element and a method for adjusting the position of the semiconductor laser element, and is suitable for improving the alignment accuracy when the semiconductor laser element is mounted on a mounting substrate.
端面発光型レーザなどと呼ばれる半導体レーザ素子は、活性層を含む複数の層を積層した構造を有し、当該複数の層が積層される方向に沿って切断された切断面における活性層の端面領域から光を出射するようになっている。 A semiconductor laser element called an edge-emitting laser has a structure in which a plurality of layers including an active layer are stacked, and an end surface region of the active layer in a cut surface cut along a direction in which the plurality of layers are stacked The light is emitted from.
この半導体レーザ素子の切断面は一般的に劈開によって切断される。劈開とは、結晶に機械的な力を加えると特定方向に沿って割れ易い性質を利用して結晶を切断する手法である。この劈開によって出現する面は平滑になるため、研磨等を施すことなく反射ミラーとして用いられる。 The cut surface of this semiconductor laser element is generally cut by cleavage. Cleavage is a technique for cutting a crystal using the property of being easily broken along a specific direction when a mechanical force is applied to the crystal. Since the surface appearing by this cleavage becomes smooth, it can be used as a reflection mirror without polishing or the like.
このような半導体レーザ素子は、他の光学部品と光学的に結合された状態で実装基板に実装される。半導体レーザ素子を実装基板に実装する場合、当該半導体レーザ素子と他の光学部品との光結合効率を高めるため、本来実装されるべき位置に対するずれ量を数μm以下とすることが要求される。 Such a semiconductor laser element is mounted on a mounting substrate in a state where it is optically coupled with other optical components. When a semiconductor laser element is mounted on a mounting substrate, it is required that the amount of deviation with respect to the position where it is originally mounted be several μm or less in order to increase the optical coupling efficiency between the semiconductor laser element and another optical component.
半導体レーザ素子の位置調整方法としては、主に、アクティブアライメント方式とパッシブアライメント方式とに分類される。アクティブアライメント方式は、半導体レーザ素子を駆動させ、当該駆動状態にある半導体レーザ素子の入力信号を用いて位置を調整する手法である。一方、パッシブアライメント方式は、半導体レーザ素子を駆動することなく、当該半導体レーザ素子の画像信号を用いて位置を調整する手法である。このパッシブアライメント方式の位置調整方法には、下記の特許文献1及び特許文献2が提案されている。
Semiconductor laser element position adjustment methods are mainly classified into an active alignment method and a passive alignment method. The active alignment method is a method of driving a semiconductor laser element and adjusting a position using an input signal of the semiconductor laser element in the driving state. On the other hand, the passive alignment method is a method of adjusting the position using an image signal of the semiconductor laser element without driving the semiconductor laser element. The following
上記特許文献1では、光素子(LD)を、基板上に形成された光導波路部の導波路コアに光学的に結合された状態で、当該基板上に実装する際の位置調整方法が提案されている。すなわち、光素子における活性ラインの両側にはLD側アライメントマーカが設けられ、当該光素子のLD側アライメントマーカに対応する基板上の位置に基板側アライメントマーカが設けられている。さらに、光素子を導波路コアの対応した位置に装着するための基準マーカが、当該導波路コアと一括して設けられている。
このように上記特許文献1の位置調整方法は、基準マーカを導波路コアと一括して設けることで光素子の実装時の絶対的な基準とし、当該光素子が実装されるべき正規の位置を特定させるようにしている。
As described above, in the position adjustment method of
ところが、劈開によって得られる光素子の切断面は、当該光素子における活性ラインの長手方向にずれる場合がある。しかも、上述したように本来実装されるべき位置に対するずれ量を数μm以下とすることが要求されているにもかかわらず、切断面のずれ幅が10μ程度となることがある。しかしながら、上記特許文献1の位置調整方法では、基準マーカが光素子の実装時の絶対的な基準となるため、当該光素子の切断面のずれ幅が実装時の誤差としてそのまま反映されてしまうという問題がある。
However, the cut surface of the optical element obtained by cleavage may be shifted in the longitudinal direction of the active line in the optical element. In addition, as described above, the deviation width of the cut surface may be about 10 μm although it is required that the deviation amount with respect to the position to be originally mounted be several μm or less. However, in the position adjustment method of
この問題を解決する位置調整方法の1つが上記特許文献2である。この特許文献2では、光半導体素子を、実装基板上に形成された光導波路に光学的に結合された状態で、当該実装基板上に実装する際の位置調整方法が提案されている。すなわち、光半導体素子には、少なくとも一つの素子マーカが、当該光半導体素子における光導波路と平行かつ少なくともその端部が実装基板へ突き当たる端面まで至るように形成されている。また、実装基板には、少なくとも一つの実装マーカが、当該実装基板上に形成された光導波路に平行かつ少なくともその端部が光半導体素子へ突き当たる端面まで至るように、しかも素子マーカと端部位置が揃うように形成されている。 One of the position adjustment methods that solves this problem is Patent Document 2 described above. Patent Document 2 proposes a position adjusting method for mounting an optical semiconductor element on a mounting substrate in a state where the optical semiconductor element is optically coupled to an optical waveguide formed on the mounting substrate. In other words, at least one element marker is formed on the optical semiconductor element so as to reach an end surface that is parallel to the optical waveguide of the optical semiconductor element and at least an end of the optical semiconductor element abuts against the mounting substrate. The mounting substrate has at least one mounting marker parallel to the optical waveguide formed on the mounting substrate and reaching at least an end surface where the end portion abuts against the optical semiconductor element, and the element marker and the end position. Are formed so as to be aligned.
このように上記特許文献2の位置調整方法は、素子マーカ及び実装マーカそれぞれを、導波路と平行に、かつ、端面に至るように形成することで、光半導体素子を切り出す際の劈開精度に関係なく、設計値の相対的位置をとるようにしている。 As described above, the position adjustment method of Patent Document 2 is related to the cleavage accuracy when cutting out the optical semiconductor element by forming each of the element marker and the mounting marker so as to be parallel to the waveguide and to reach the end face. Rather, the relative position of the design value is taken.
しかしながら、劈開によって得られる光半導体素子の切断面が本来切断されるべき面に対して傾斜していた場合、その光半導体素子における素子マーカの端部も傾斜することになる。このため、素子マーカの端部に対して実装マーカの端部の位置を揃えたときには、光半導体素子における導波路に対して実装基板上に形成された光導波路が傾斜することになり、光結合効率が著しく低下してしまうという問題がある。 However, when the cut surface of the optical semiconductor element obtained by cleavage is inclined with respect to the surface to be originally cut, the end portion of the element marker in the optical semiconductor element is also inclined. For this reason, when the position of the end of the mounting marker is aligned with the end of the element marker, the optical waveguide formed on the mounting substrate is inclined with respect to the waveguide in the optical semiconductor element, and optical coupling There is a problem that the efficiency is significantly reduced.
そこで、本発明は、半導体レーザ素子の切断面の状態にかかわらず位置合わせ精度を向上させ得る半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の位置調整方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser element and a semiconductor laser element position adjusting method capable of improving the alignment accuracy regardless of the state of the cut surface of the semiconductor laser element.
本発明は、活性層を含む複数の層が積層された構造を有し、前記複数の層が積層される方向に沿って切断された切断面における前記活性層の領域から光を出射する半導体レーザ素子であって、前記半導体レーザ素子の位置を調整するために用いられる第1アライメントマーク及び第2アライメントマークを備え、前記第1アライメントマーク及び第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合において前記活性層に形成される導波路の長手方向とは直交する方向に一定の幅とされ、前記第1アライメントマークは、その一端が前記半導体レーザ素子の切断面に接する状態で前記導波路の長手方向に沿って延在し、前記第2アライメントマークは、前記半導体レーザ素子の切断面と接する前記第1アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として前記切断面側とは逆側に位置し、前記導波路の長手方向に沿って延在することを特徴とする。 The present invention provides a semiconductor laser having a structure in which a plurality of layers including an active layer are stacked, and emitting light from a region of the active layer in a cut surface cut along a direction in which the plurality of layers are stacked. A first alignment mark and a second alignment mark that are used to adjust the position of the semiconductor laser element, and the first alignment mark and the second alignment mark are formed by laminating the plurality of layers. When the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction, the semiconductor laser element has a constant width in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the waveguide formed in the active layer, and one end of the first alignment mark is at the semiconductor laser element extend in the longitudinal direction of the waveguide in a state of contact with the cut surface of the second alignment mark, Sessu a cut surface of said semiconductor laser element Said one end of the first alignment mark located on the opposite side to the cutting plane side relative to the opposite other end, characterized in that extending along the longitudinal direction of the waveguide.
また、本発明は半導体レーザ素子の位置調整方法であって、活性層を含む複数の層が積層された構造を有する半導体レーザ素子を、前記複数の層が積層される方向から平面視した撮像画像を取得する取得ステップと、前記撮像画像において、第1アライメントマークの一端部分を示す第1テンプレート画像との類似度が所定値以上となる領域、及び、前記第1アライメントマークの一端部分と所定の位置関係にある第2アライメントマークの一部を示す第2テンプレート画像との類似度が所定値以上となる領域を探索する探索ステップと、各前記領域がある場合には、前記第1アライメントマークの一端部分における所定の点と、前記所定の点と所定の位置関係にある点とを用いて、前記半導体レーザ素子と実装基板との位置を合わせる位置合わせステップとを備え、前記第1アライメントマーク及び第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合において前記活性層に形成される導波路の長手方向とは直交する方向に一定の幅とされ、前記第1アライメントマークは、前記一端が前記半導体レーザ素子の切断面に接する状態で前記導波路の長手方向に沿って延在し、前記第2アライメントマークは、前記半導体レーザ素子の切断面と接する前記第1アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として前記切断面側とは逆側に位置し、前記導波路の長手方向に沿って延在することを特徴とする。 The present invention also relates to a method for adjusting the position of a semiconductor laser device, wherein the semiconductor laser device having a structure in which a plurality of layers including an active layer are stacked is viewed in plan view from the direction in which the plurality of layers are stacked. In the captured image, a region where the similarity between the first template image indicating one end portion of the first alignment mark is equal to or greater than a predetermined value, and one end portion of the first alignment mark A search step for searching for a region where the similarity with the second template image showing a part of the second alignment mark in a positional relationship is a predetermined value or more; and when each of the regions is present, by using the predetermined point at one end portion, and a point which is said predetermined point and the predetermined positional relationship, match the positions of the semiconductor laser device and the implementation substrate position And the first alignment mark and the second alignment mark are longitudinal directions of the waveguide formed in the active layer when the semiconductor laser element is viewed in plan view from the direction in which the plurality of layers are stacked. is a constant width in the direction perpendicular to the said first alignment mark, said one end extending along the longitudinal direction of the waveguide in a state of contact with the cut surface of the semiconductor laser device, the second The alignment mark is located on the opposite side to the cut surface with respect to the other end opposite to the one end of the first alignment mark that contacts the cut surface of the semiconductor laser element, and extends along the longitudinal direction of the waveguide. It is characterized by extending.
複数の層が積層される方向から半導体レーザ素子を平面視した画像上では、半導体レーザ素子の端面に接する第1アライメントマークの一端部分と、その第1アライメントマークの一端部分に対して所定の位置関係にある第2アライメントマークの一部分との相対的な座標点の位置関係は変化しない。
すなわち、半導体レーザ素子の切断面が活性層に形成される導波路の長手方向にずれていても、本来切断されるべき面に対して傾斜していても、第1アライメントマークが画像上に認識されさえすれば、その第1アライメントマークの端点に対して、所定の位置関係にある点は必ず存在する。
したがって、第1アライメントマークの端点に対して所定の位置関係にある点に第2アライメントマークが位置していれば、それら2点は、半導体レーザ素子の切断面の状態にかかわらず絶対的な基準となる。この結果、第1アライメントマークの端点と、その端点に対して所定の位置関係にある第2アライメントマークの点とに基づいて正確に位置合わせすることが可能となる。
こうして、半導体レーザ素子の切断面の状態にかかわらず位置合わせ精度を向上させ得る半導体レーザ素子及び半島体レーザ素子の位置調整方法が提供される。
On an image obtained by planarly viewing the semiconductor laser element from the direction in which the plurality of layers are stacked, one end portion of the first alignment mark in contact with the end surface of the semiconductor laser element and a predetermined position with respect to the one end portion of the first alignment mark The positional relationship of the coordinate point relative to a part of the second alignment mark in the relationship does not change.
That is, the first alignment mark is recognized on the image even if the cut surface of the semiconductor laser element is shifted in the longitudinal direction of the waveguide formed in the active layer or inclined with respect to the surface to be originally cut. As long as it is done, there is always a point having a predetermined positional relationship with respect to the end point of the first alignment mark.
Therefore, if the second alignment mark is positioned at a point having a predetermined positional relationship with respect to the end point of the first alignment mark, these two points are the absolute reference regardless of the state of the cut surface of the semiconductor laser element. It becomes. As a result, it is possible to accurately align based on the end point of the first alignment mark and the point of the second alignment mark that is in a predetermined positional relationship with the end point.
Thus, there is provided a semiconductor laser element and a peninsula laser element position adjustment method capable of improving the alignment accuracy regardless of the state of the cut surface of the semiconductor laser element.
また、前記第1アライメントマーク及び前記第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合に前記導波路と重なるように配置されることが好ましい。 The first alignment mark and the second alignment mark are preferably arranged so as to overlap the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked.
このように配置した場合、複数の層が積層される方向から半導体レーザ素子を平面視した場合にその半導体レーザ素子の内部の層に形成される導波路を視認し難いとしても、第1アライメントマーク及び第2アライメントマークの配置位置によって導波路の方向を把握させることができる。 When arranged in this way, the first alignment mark may be formed even if it is difficult to see the waveguide formed in the layer inside the semiconductor laser element when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked. And the direction of the waveguide can be grasped by the arrangement position of the second alignment mark.
また、前記第1アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合に前記導波路を基準として一方の領域側に配置され、前記第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合に前記導波路を基準として前記一方の領域側とは逆の領域側に配置されることが好ましい。 The first alignment mark is disposed on one region side with respect to the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in a plan view from the direction in which the plurality of layers are stacked, and the second alignment mark is When the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked, it is preferable that the semiconductor laser element is disposed on a region opposite to the one region with respect to the waveguide.
このように配置した場合、導波路を基準として一方の領域側に第1アライメントマーク及び第2アライメントマークの双方を配置する場合に比べて、当該第1アライメントマークと第2アライメントマークとをより離して配置することができる。このため、第1アライメントマークと第2アライメントマークとの距離が近い場合に比べると、それらアライメントマークを用いて半導体レーザ素子を実装基板に実装する際のずれが比較的大きくてもアライメントマークと実装基板との角度変化を低減することができる。したがって、位置合わせ精度をより一段と向上させることができる。 When arranged in this way, the first alignment mark and the second alignment mark are separated from each other as compared with the case where both the first alignment mark and the second alignment mark are arranged on one region side with respect to the waveguide. Can be arranged. For this reason, even if the shift | offset | difference at the time of mounting a semiconductor laser element on a mounting board using these alignment marks is comparatively large compared with the case where the distance of a 1st alignment mark and a 2nd alignment mark is near, mounting to an alignment mark The change in angle with the substrate can be reduced. Therefore, the alignment accuracy can be further improved.
また、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合において、前記導波路から前記第1アライメントマークまでの距離と前記導波路から前記第2アライメントマークまでの距離とは同程度とされることが好ましい。 In addition, when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked, the distance from the waveguide to the first alignment mark and the distance from the waveguide to the second alignment mark are It is preferable to be the same level.
このように配置した場合、半導体レーザ素子を実装する際のはんだ付け等により生じる熱に起因して半導体レーザ素子が熱膨張しても、第1アライメントマークと第2アライメントマークとの相対的な位置ずれが低減される。したがって、導波路に対して第1アライメントマークの距離と第2アライメントマークの距離とが異なる場合に比べて、半導体レーザ素子の熱膨張に起因する位置精度の低下を緩和することができる。 When arranged in this manner, the relative position between the first alignment mark and the second alignment mark even if the semiconductor laser element thermally expands due to heat generated by soldering or the like when mounting the semiconductor laser element. Deviation is reduced. Therefore, compared with the case where the distance of the first alignment mark and the distance of the second alignment mark are different with respect to the waveguide, it is possible to mitigate a decrease in positional accuracy due to the thermal expansion of the semiconductor laser element.
なお、前記第1アライメントマーク及び前記第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合に前記導波路を基準として一方の領域側に配置されるようにしても良い。 The first alignment mark and the second alignment mark are arranged on one region side with respect to the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked. Anyway.
なお、前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークとは同一面上に配置されることが好ましい。 The first alignment mark and the second alignment mark are preferably disposed on the same plane.
このように配置した場合、第1アライメントマークと第2アライメントマークとが同一面上に配置されていない場合に比べると、半導体レーザ素子に対して実際に配置されているアライメントマークと、複数の層が積層される方向から半導体レーザ素子を平面視した画像上におけるアライメントマークとの相対的な位置ずれを低減することができる。 When arranged in this way, the alignment mark actually arranged with respect to the semiconductor laser element and the plurality of layers are compared with the case where the first alignment mark and the second alignment mark are not arranged on the same plane. Therefore, it is possible to reduce the relative displacement from the alignment mark on the image obtained by planarly viewing the semiconductor laser element from the direction in which the semiconductor laser elements are stacked.
以上のように、本発明によれば、位置合わせ精度を向上させ得る半導体レーザ素子及び位置調整方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a semiconductor laser element and a position adjustment method that can improve alignment accuracy are provided.
以下、本発明に係る半導体レーザ素子及び位置調整方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor laser device and a position adjusting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の光モジュール1を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態の光モジュール1は、実装基板10、光導波路デバイス20及び半導体レーザ素子30を主な構成要素として備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing an
実装基板10は、第1実装部11と第2実装部12とを有する。第1実装部11の実装面には光導波路デバイス20が形成されている。第2実装部12の実装面のうち、半導体レーザ素子30が実装されるべき実装領域には基板側電極13と、基板側マーカ14及び15が設けられている。
The mounting
これら基板側マーカ14及び15は、第1実装部11の実装面に実装された光導波路デバイス20に対し、当該第1実装部11の第2実装部12に実装すべき半導体レーザ素子30の位置を調整するために用いられ、図1に示す例では二等辺三角形状とされる。
These substrate-
光導波路デバイス20は、実装基板10における第1実装部11の実装面に成膜されるベース部21と、ベース部21上に形成されるクラッド部22と、クラッド部22に囲まれるコア部23とを有する。コア部23には、実装基板10の第2実装部12に実装された半導体レーザ素子30から出射される光が入射するようになっている。
The
半導体レーザ素子30は、端面発光型レーザなどと呼ばれる素子であり、n側電極31、n型基板32、n型クラッド層33、活性層34、p型クラッド層35及びp側電極36を順次積層した構造を有する。n側電極31は実装基板10における基板側電極13にはんだ付けされ、これにより実装基板10の第2実装部12に半導体レーザ素子30が実装される。なお、図1では、便宜上、半導体レーザ素子30を第2実装部12に実装される前の様子が示されている。
The
この半導体レーザ素子30の切断面は劈開によって切断され、その切断面において活性層34の長手方向と交わる活性層34の端面領域は反射ミラーとされる。
The cut surface of the
このような半導体レーザ素子30では、n側電極31及びp側電極36に電圧が印加された場合、n型クラッド層33から活性層34に電子が流入するとともに、p型クラッド層35から活性層34に正孔が流入する。
In such a
活性層34に流入した電子と正孔とが結合すると発光するが、当該発光した光はn型クラッド層33及びp型クラッド層35により閉じ込められ、また活性層34内にその長手方向に沿って導波路が形成される。この導波路の光は活性層34の端面で反射するため、当該活性層34において増幅されながら往復する。これにより誘導放出が生じてレーザ発振が生じ、当該レーザ光が活性層34の端面から出射される。
When electrons and holes that flow into the active layer 34 combine with each other, light is emitted. The emitted light is confined by the n-
本実施形態における半導体レーザ素子30には、当該半導体レーザ素子30における位置を調整するために用いられる第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42が設けられている。
The
これら第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30においてn側電極31側の表面に設けられる。具体的には、半導体レーザ素子30のn側電極31側の表面において、当該n側電極31が形成されていないn型基板32上に設けられている。
The
図2は、半導体レーザ素子30を積層方向から平面視した様子を示す図である。なお、図2では、便宜上、n側電極31が省略されている。図2に示すように、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30を各層31〜36が積層される方向から平面視した場合に活性層34に形成される導波路34Aと重なるように配置されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the
また、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42は、各層31〜36が積層される方向から半導体レーザ素子30を平面視した場合において導波路34Aの長手方向とは直交する方向に一定の幅とされる。
Further, the
第1アライメントマーク41は、その一端が半導体レーザ素子30における光出射側の切断面に接する状態で導波路34Aの長手方向に沿って延在している。一方、第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30の切断面と接する第1アライメントマーク41の一端とは逆の他端を基準として切断面側とは逆側に位置し、導波路34Aの長手方向に沿って延在している。
The
本実施形態の場合、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42の形状は薄厚の直方体形状とされ、当該第2アライメントマーク42の長さは第1アライメントマーク41の長さよりも大きくされる。また、第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42とは所定距離を隔てて直線上に並べられて配置される。
In the case of the present embodiment, the
次に、実装基板10における第1実装部11に光導波路デバイス20を実装した状態にある実装基板10に対して、半導体レーザ素子30を実装する実装システム50について説明する。
Next, a mounting
図3は、半導体レーザ素子30を実装する実装システム50を示す概略図である。図3に示すように、実装システム50は、ヒーター51、吸着保持部52、駆動部53、撮像部54、記憶部55及び制御部56を主な構成要素として備える。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a mounting
ヒーター51は、はんだを溶融する熱源であり、制御部56から与えられる命令に応じてオン状態又はオフ状態に切り替わる。このヒーター51の載置面には、光導波路デバイス20を第1実装部11に実装した状態にある実装基板10が載置される。
The
ヒーター51の載置面に載置された実装基板10は、当該ヒーター51に穿設される貫通孔THを介して図示しない吸引機構によって吸引され保持される。この実装基板10の基板側電極13にははんだバンプが設けられる。なお、はんだバンプは、基板側電極13に代えて、実装基板10に実装しようとする半導体レーザ素子30におけるn側電極31の下側に設けられていても良い。
The mounting
吸着保持部52は、半導体レーザ素子30を吸着して保持する部材であり、鉛直方向及び水平方向へ3次元的に移動自在とされている。なお、吸着保持部52は、一般的に、コレットあるいはツールなどと呼ばれる。
The
駆動部53は、制御部56から供給される命令に応じて吸着保持部52を駆動する。すなわち、駆動部53は、制御部56から移動命令が与えられた場合には、その移動命令の内容にしたがって吸着保持部52を鉛直方向又は水平方向に所定の距離だけ移動させる。また、駆動部53は、制御部56から吸着命令が与えられた場合には、その吸着停止命令が与えられるまで吸着保持部52に半導体レーザ素子30を吸着する。
The driving
撮像部54は、ヒーター51の鉛直方向の所定部位に設けられるカメラ54Aと、当該ヒーター51の鉛直方向とは異なる部位に設けられるカメラ54Bとを有する。この撮像部54は、制御部56から撮像命令が与えられた場合には、カメラ54A又はカメラ54Bを用いて撮像し、その撮像結果として得られる撮像データを制御部56に与える。なお、カメラ54Bは、半導体レーザ素子30のp側電極36側から吸着保持部52により保持される半導体レーザ素子30を、n側電極31側から撮像するようになっている。
The
記憶部55は、制御部56から供給される命令に応じてデータを記憶し、その記憶したデータを制御部56に与える。この記憶部55には、図4に示すように、半導体レーザ素子30における切断面に接する第1アライメントマークの一端部分PT1を示す第1テンプレート画像IM1のデータ(以下、第1登録データと呼ぶ)が予め記憶される。
The
この第1テンプレート画像IM1では、第1アライメントマーク41の一端部分PT1のなかで検出すべき点(以下、第1検出点と呼ぶ)P1が定められる。図4に示す例では、第1アライメントマーク41の幅の中心を通る線と半導体レーザ素子30における切断面に接する第1アライメントマーク41の端面との交点が第1検出点P1とされる。
In the first template image IM1, a point (hereinafter referred to as a first detection point) P1 to be detected is defined in one end portion PT1 of the
また、記憶部55には、図5に示すように、第2アライメントマーク42の一部分PT2を示す第2テンプレート画像IM2のデータ(以下、第2登録データと呼ぶ)が予め記憶される。なお、本実施形態における第2テンプレート画像IM2は、第2アライメントマーク42における長手方向の途中部分を示している。
In addition, as shown in FIG. 5, data of the second template image IM2 indicating a part PT2 of the second alignment mark 42 (hereinafter referred to as second registration data) is stored in the
この第2テンプレート画像IM2では、第2アライメントマーク42の一部分PT2のなかで検出すべき点(以下、第2検出点と呼ぶ)P2が定められる。図5に示す例では、第2アライメントマーク42の一部分PT2における中心が第2検出点P2とされる。
In the second template image IM2, a point (hereinafter referred to as a second detection point) P2 to be detected is determined in a part PT2 of the
さらに、図6に示すように、第1検出点P1と第2検出点P2との相対関係を示すデータ(以下、第3登録データと呼ぶ)が予め記憶されている。図6に示す例では、第1検出点P1と第2検出点P2とにおける導波路34Aの長手方向に沿った方向(X方向)の距離DT1と、当該方向とは直交する方向(Y方向)の距離DT2とを示す第3登録データが記憶される。本実施形態の場合、Y方向の距離DT2は0である。
Furthermore, as shown in FIG. 6, data indicating the relative relationship between the first detection point P1 and the second detection point P2 (hereinafter referred to as third registration data) is stored in advance. In the example shown in FIG. 6, the distance DT1 in the direction (X direction) along the longitudinal direction of the
なお、実装基板10における基板側マーカ14の基準点と第1検出点P1、及び、当該実装基板10における基板側マーカ15の基準点と第2検出点P2それぞれの相対位置は一致した関係を有している。これら基板側マーカ14及び15の基準点は、図1示した例では、2つの等辺が共通する二等辺三角形の頂角とされる。
Note that the relative positions of the reference point of the board-
制御部56は、ヒーター51、駆動部53、撮像部54及び記憶部55に対して信号線を介して接続されており、これらヒーター51、駆動部53、撮像部54及び記憶部55を適宜制御し、半導体レーザ素子30を実装基板10に実装する実装処理を実行する。この実装処理は、図7に示すフローチャートにしたがって実行される。
The
すなわち、制御部56は、例えば制御部56に接続される図示しない入力部から実装開始命令を受けると、ステップSP1に進んで、ヒーター51をオン状態とした後、ステップSP2に進む。
That is, for example, when receiving a mounting start command from an input unit (not shown) connected to the
制御部56は、ステップSP2では、撮像部54を制御し、半導体レーザ素子30の撮像画像と、ヒーター51上に置かれた実装基板10の撮像画像とを取得する。すなわち、制御部56は、駆動部53を制御して半導体レーザ素子30をp側電極36側から吸着保持部52に吸着させた後に、当該吸着保持部52を移動させる。そして制御部56は、カメラ54Bの鉛直上の位置で吸着保持部52を停止させ、その吸着保持部52に保持される半導体レーザ素子30の撮像画像をカメラ54Bから取得する。また、制御部56は、ヒーター51上に置かれた実装基板10の撮像画像を、所定の時期にカメラ54Aから取得し、ステップSP3に進む。
In step SP <b> 2, the
制御部56は、ステップSP3では、記憶部55を制御して第1登録データを取得する。そして制御部56は、第1登録データに示される第1テンプレート画像IM1を、ステップSP2で取得した半導体レーザ素子30の撮像画像内で走査し、当該テンプレート画像IM1との類似度が所定値以上となる領域を探索する。
In step SP3, the
なお、半導体レーザ素子30の切断面が本来切断されるべき面に対して傾斜し、当該切断面に一端が接する第1アライメントマークの一端部分PT1が斜めになる場合、その一端部分が斜めになっていない場合に比べてテンプレート画像IM1との類似度が低くなる。このような場合であっても、第1アライメントマーク41と捉えられるようにテンプレート画像IM1との類似度が設定される。
When the cut surface of the
ここで、テンプレート画像IM1との類似度が所定値以上となる領域が撮像画像内にある場合、制御部56は、当該類似度が最も大きい領域を第1アライメントマークの一端部分PT1が存在している位置として検出し、ステップSP4に進む。このように、テンプレート画像IM1の面積と同等となる領域を第1アライメントマークの一端部分PT1と捉えることで、当該一端部分が斜めになっていても、その第1アライメントマーク41を検出することができる。
Here, when the region where the similarity with the template image IM1 is greater than or equal to a predetermined value is in the captured image, the
制御部56は、ステップSP4では、記憶部55を制御し、第2登録データ及び第3登録データを取得する。次いで、制御部56は、ステップSP3で検出した第1アライメントマークの一端部分PT1の第1検出点P1に対し、第3登録データに示されるX方向の距離DT1とY方向の距離DT2との関係にある第2検出点P2を認識する。そして、制御部56は、この第2検出点P2を基準とする周辺領域を探索範囲として、第2登録データに示される第2テンプレート画像IM2を走査し、当該テンプレート画像IM2との類似度が所定値以上となる領域を探索する。
In step SP4, the
なお、半導体レーザ素子30の切断面が本来切断されるべき面よりも活性層34における導波路34Aの長手方向にずれている場合であっても、第1検出点P1及び第2検出点P2が示す座標点の位置関係は変化しない。
Even when the cut surface of the
ここで、テンプレート画像IM2との類似度が所定値以上となる領域が撮像画像内にある場合、制御部56は、当該類似度が最も大きい領域を第2アライメントマーク42の途中部分が存在している位置として検出し、ステップSP5に進む。このように、第1検出点P1に対して相対的位置が変化しない第2検出点P2を基準として第2アライメントマーク42の一部分PT2を捉えることで、半導体レーザ素子30の切断面が活性層34における導波路34Aの長手方向にずれていても、その第2アライメントマーク42を検出することができる。
Here, when there is an area in the captured image in which the similarity with the template image IM2 is equal to or greater than a predetermined value, the
一方、ステップSP3又はステップSP4においてテンプレート画像IM1又はIM2との類似度が所定値以上となる領域が撮像画像内にない場合、何らかの要因により本来あるべき第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42が消失した状態かその状態に近い状態になっていることを意味する。この場合、制御部56は、準備位置に置かれた半導体レーザ素子30が不良である可能性が高いと認識し、実装処理を終了する。
On the other hand, if there is no region in the captured image in which the similarity with the template image IM1 or IM2 is equal to or greater than a predetermined value in step SP3 or step SP4, the
制御部56は、ステップSP5では、半導体レーザ素子30と実装基板10との相対位置を合わせる。
すなわち、制御部56は、吸着保持部52及び駆動部53を制御し、ヒーター51上に置かれる実装基板10の上方にまで半導体レーザ素子30を移動させる。
また、制御部56は、ステップSP2で取得した実装基板10の撮像画像内における基板側マーカ14及び基板側マーカ15の中心位置を認識する。そして、制御部56は、基板側マーカ14の中心位置と第1検出点P1とが一致し、かつ、基板側マーカ15の中心位置と第2検出点P2とが一致するように半導体レーザ素子30の位置を調整する。
次いで、制御部56は、ヒーター51上に置かれる実装基板10の基板側電極13と、半導体レーザ素子30のn側電極31とが接する位置にまで半導体レーザ素子30を移動させ、当該位置で半導体レーザ素子30を保持し、ステップSP6に進む。
In step SP5, the
That is, the
Further, the
Next, the
制御部56は、ステップSP6では、半導体レーザ素子30のn側電極31と実装基板10の基板側電極13とをはんだ付けする。
すなわち、制御部56は、ステップSP5において所定の位置で半導体レーザ素子30を保持し始めてから計時する。このとき、実装基板10の基板側電極13に設けられるはんだは溶融する。
また、制御部56は、ステップSP5において所定の位置で半導体レーザ素子30を保持し始めてから所定の期間が経過するとヒーター51をオフ状態にする。このとき、溶融状態にあるはんだは冷却され固化していく。なお、ヒーター51がオフ状態にされた以降に還元性ガスが噴霧されても良い。またこの還元性ガスに窒素等の不活性ガスが含有されていても良い。
次いで、制御部56は、ヒーター51をオフ状態にしてから所定の期間が経過すると、実装基板10に実装された半導体レーザ素子30を所定位置にまで搬送し、実装処理を終了する。
In step SP6, the
That is, the
Further, the
Next, when a predetermined period elapses after the
このようにして制御部56は、実装処理を実行するようになっている。なお、上述の実装処理手順はあくまで一例であり、上述の実装処理手順とは異なる手順で実行されても良い。例えば、ヒーター51をオン状態にする時期は、上述の実装処理手順では、ヒーター51上に置かれる実装基板10と半導体レーザ素子30とを位置合わせする前であったが、当該位置合わせ以後であっても良い。また、ヒーター51上に置かれた実装基板10の撮像画像時期は、上述の実装処理手順では、当該実装基板10の上方にまで半導体レーザ素子30を移動させる前であったが、当該半導体レーザ素子30を移動させた以後であっても良い。
In this way, the
以上のとおり、本実施形態における半導体レーザ素子30には、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42が、半導体レーザ素子30を平面視した場合において活性層34に形成される導波路34Aの長手方向とは直交する方向に一定の幅とされる。
As described above, in the
この第1アライメントマーク41は、その一端が半導体レーザ素子30の切断面に接する状態で導波路34Aの長手方向に沿って延在している。一方、第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30の切断面と接する第1アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として前記切断面側とは逆側に位置し、導波路34Aの長手方向に沿って延在している。
The
このような半導体レーザ素子30を積層方向から平面視した画像上では、半導体レーザ素子30の端面に接する第1アライメントマーク41と、その第1アライメントマーク41の後方の第2アライメントマーク42とが同一直線上あるいは互いに平行に配置される。また、このように配置される第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42との相対的な座標点の位置関係は変化しない。
On the image of the
すなわち、半導体レーザ素子30の切断面が活性層34に形成される導波路34Aの長手方向にずれていても、本来切断されるべき面に対して傾斜していても、第1アライメントマーク41が画像上に認識されさえすれば、その第1アライメントマーク41の端点に対して、所定の位置関係にある点は必ず存在する。
したがって、第1アライメントマーク41の端点に対して所定の位置関係にある点に第2アライメントマーク42が位置していれば、それら2点は、半導体レーザ素子の切断面の状態にかかわらず絶対的な基準となり、当該点に基づいて正確に位置合わせすることが可能となる。こうして、半導体レーザ素子30の切断面の状態にかかわらず位置合わせ精度を向上させることができる。
That is, even if the cut surface of the
Therefore, if the
なお、本実施形態の場合、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42は、積層方向から半導体レーザ素子30を平面視した場合に活性層34と重なるように配置されている。
In the present embodiment, the
このため、積層方向から半導体レーザ素子30を平面視した場合にその半導体レーザ素子30の内部の導波路34Aを視認し難いとしても、第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42の配置位置によって導波路34Aの方向を把握させることができる。
For this reason, when the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について図8を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8は、第2実施形態の半導体レーザ素子を複数の層が積層される方向から平面視した様子を示す図である。図8に示すように、本実施形態の光モジュールは、上記第1実施形態における第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42の配置位置とは異なる配置位置とした点において、上記第1実施形態の光モジュール1と相違する。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the semiconductor laser device of the second embodiment is viewed in plan from the direction in which a plurality of layers are stacked. As shown in FIG. 8, the optical module according to the present embodiment is different from the
本実施形態における第1アライメントマーク41は、半導体レーザ素子30を各層31〜36が積層される方向から平面視した場合に活性層34に形成される導波路34Aを基準として一方の領域側に配置されている。
The
一方、第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30を各層31〜36が積層される方向から平面視した場合に活性層34に形成される導波路34Aを基準として一方の領域側とは逆の領域側に配置されている。
On the other hand, the
このように配置した場合、導波路34Aを基準として一方の領域側に第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42の双方を配置する場合に比べて、当該第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42とをより離して配置することができる。
When arranged in this way, the
このため、第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42との距離が近い場合に比べると、それらアライメントマーク41及び42を用いて半導体レーザ素子30を実装基板10に実装する際のずれが比較的大きくてもアライメントマークと41及び42実装基板10との角度変化を低減することができる。したがって、位置合わせ精度を上記第1実施形態に比べてより一段と向上させることができる。
For this reason, compared with the case where the distance of the
また、本実施形態では、導波路34Aから第1アライメントマーク41までの距離D1と、当該導波路34Aから第2アライメントマーク42までの距離D2とは同程度とされている。これら距離D1及びD2は、導波路34Aの長手方向に対して垂直な方向であって、第1アライメントマーク41又は42までの最短となる距離である。
In the present embodiment, the distance D1 from the
このため、半導体レーザ素子30を実装する際のはんだ付け等により生じる熱に起因して半導体レーザ素子30が熱膨張しても、第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42との相対的な位置ずれが低減される。
For this reason, even if the
したがって、導波路34Aに対して第1アライメントマーク41の距離D1と第2アライメントマーク42の距離D2とが異なる場合に比べて、半導体レーザ素子30の熱膨張に起因する位置精度の低下を緩和することができる。
Therefore, compared with the case where the distance D1 of the
なお、本実施形態であっても、上述の実装システム50を用いた実装処理手順によって実装することができる。また、本実施形態の場合、活性層34に形成される導波路34Aの鉛直方向を避けて第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42が配置されている。このため、半導体レーザ素子30を吸着保持部52に保持させた状態で、これらアライメントマーク41及び42をカメラ54Aで撮像可能である。したがって、本実施形態の場合、カメラ54Bを省略し、ヒーター51上に置かれる実装基板10の上方にまで半導体レーザ素子30を移動させた後に、カメラ54Aを用いて、ヒーター51及び実装基板10を同時期に撮像するようにしても良い。
Even in the present embodiment, mounting can be performed by the mounting processing procedure using the mounting
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図9を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図9は、第3実施形態の半導体レーザ素子30を複数の層が積層される方向から平面視した様子を示す図である。図9に示すように、本実施形態の光モジュールは、上記第1実施形態における第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42の配置位置とは異なる配置位置とした点において、上記第1実施形態の光モジュール1と相違する。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the
本実施形態における第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42は、半導体レーザ素子30を各層31〜36が積層される方向から平面視した場合に活性層34に形成される導波路34Aを基準として一方の領域側に配置されている。
The
このように配置した場合であっても上記第1実施形態の場合と同様に、半導体レーザ素子30の切断面の状態にかかわらず位置合わせ精度を向上させることができる。
Even in such a case, the alignment accuracy can be improved regardless of the state of the cut surface of the
なお、本実施形態であっても、上述の実装システム50を用いた実装処理手順によって実装することができる。また、本実施形態の場合、活性層34に形成される導波路34Aの鉛直方向を避けて第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42が配置されている。このため、半導体レーザ素子30を吸着保持部52に保持させた状態で、これらアライメントマーク41及び42をカメラ54Aで撮像可能である。したがって、本実施形態の場合、カメラ54Bを省略し、ヒーター51上に置かれる実装基板10の上方にまで半導体レーザ素子30を移動させた後に、カメラ54Aを用いて、ヒーター51及び実装基板10を同時期に撮像するようにしても良い。
Even in the present embodiment, mounting can be performed by the mounting processing procedure using the mounting
以上、本発明について、第1実施形態〜第3実施形態を例に説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。 As mentioned above, although 1st Embodiment-3rd Embodiment was demonstrated to this invention as an example, this invention is not limited to these embodiment, It can change suitably.
例えば、上記実施形態では、半導体レーザ素子30の表面上に第1アライメントマーク41及び第2アライメントマーク42が配置された。しかしながら、第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42とのいずれか一方又は双方が半導体レーザ素子30の内部に配置されていても良い。具体的には、例えば、n型基板32、n型クラッド層33又は活性層34上に第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42が成膜される。
For example, in the above embodiment, the
ただし、第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42を半導体レーザ素子30の内部に配置する場合、その内部に配置する第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42は光透過性を有していることが必要である。なお、第1アライメントマーク41と第2アライメントマーク42とが同一面上に配置されている場合、当該同一面上に配置されていない場合に比べると、半導体レーザ素子30に対して実際に配置されているアライメントマークと、当該半導体レーザ素子30における各層31〜36が積層される方向から半導体レーザ素子30を平面視した画像上におけるアライメントマークとの相対的な位置ずれを低減することができる。
However, when the
また上記実施形態では、n側電極31とは別体として第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42が設けられた。しかしながら、n側電極31の一部を第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42として用いるようにしても良い。また、n側電極31に代えて、p側電極36の一部が第1アライメントマーク41又は第2アライメントマーク42とされても良い。
In the above embodiment, the
さらに上記実施形態では、半導体レーザ素子30において実装基板10における第2実装部12の実装面に対向されるべき側がn側電極31側とされたが、当該n側電極31に代えてp側電極36とされても良い。
Further, in the above-described embodiment, the side of the mounting
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザ素子を実装基板に実装する際の位置合わせ精度を向上させる半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の位置調整方法が提供され、電気機器等の製造に利用することができる。 As described above, according to the present invention, a semiconductor laser element and a method for adjusting the position of the semiconductor laser element that improve the alignment accuracy when the semiconductor laser element is mounted on a mounting substrate are provided. Can be used.
1・・・光モジュール
10・・・実装基板
11・・・第1実装部
12・・・第2実装部
13・・・基板側電極
14,15・・・基板側マーカ
20・・・光導波路デバイス
21・・・ベース部
22・・・クラッド部
23・・・コア部
30・・・半導体レーザ素子
31・・・n側電極
32・・・n型基板
33・・・n型クラッド層
34・・・活性層
35・・・p型クラッド層
36・・・p側電極
41・・・第1アライメントマーク
42・・・第2アライメントマーク
50・・・実装システム
51・・・ヒーター
52・・・吸着保持部
53・・・駆動部
54・・・撮像部
55・・・記憶部
56・・・制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記半導体レーザ素子の位置を調整するために用いられる第1アライメントマーク及び第2アライメントマークを備え、
前記第1アライメントマーク及び第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合において前記活性層に形成される導波路の長手方向とは直交する方向に一定の幅とされ、
前記第1アライメントマークは、その一端が前記半導体レーザ素子の切断面に接する状態で前記導波路の長手方向に沿って延在し、
前記第2アライメントマークは、前記半導体レーザ素子の切断面と接する前記第1アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として前記切断面側とは逆側に位置し、前記導波路の長手方向に沿って前記半導体レーザ素子の切断面と接することなく延在する
ことを特徴とする半導体レーザ素子。 A semiconductor laser element having a structure in which a plurality of layers including an active layer are stacked, and emitting light from a region of the active layer in a cut surface cut along a direction in which the plurality of layers are stacked. ,
A first alignment mark and a second alignment mark used for adjusting the position of the semiconductor laser element;
The first alignment mark and the second alignment mark are in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the waveguide formed in the active layer when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked. A certain width,
Wherein the first alignment mark extends along the longitudinal direction of the waveguide in a state where one end is tangent to the cutting face of the semiconductor laser element,
The second alignment mark is located on the opposite side to the cut surface with respect to the other end opposite to the one end of the first alignment mark that contacts the cut surface of the semiconductor laser element, and the longitudinal direction of the waveguide A semiconductor laser element extending along the line without contacting a cut surface of the semiconductor laser element.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ素子。 The first alignment mark and the second alignment mark are arranged so as to overlap the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in a plan view from a direction in which the plurality of layers are stacked. 2. The semiconductor laser device according to 1.
前記第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合に前記導波路を基準として前記一方の領域側とは逆の領域側に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ素子。 The first alignment mark is disposed on one region side with respect to the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked.
The second alignment mark is disposed on a region side opposite to the one region side with respect to the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked. The semiconductor laser device according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザ素子。 When the semiconductor laser device is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked, the distance from the waveguide to the first alignment mark is approximately the same as the distance from the waveguide to the second alignment mark. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ素子。 The first alignment mark and the second alignment mark are arranged on one region side with respect to the waveguide when the semiconductor laser element is viewed in a plan view from a direction in which the plurality of layers are stacked. The semiconductor laser device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか1項に記載の半導体レーザ素子。 6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first alignment mark and the second alignment mark are arranged on the same plane.
前記撮像画像において、第1アライメントマークの一端部分を示す第1テンプレート画像との類似度が所定値以上となる領域、及び、前記第1アライメントマークの一端部分と所定の位置関係にある第2アライメントマークの一部を示す第2テンプレート画像との類似度が所定値以上となる領域を探索する探索ステップと、
各前記領域がある場合には、前記第1アライメントマークの一端部分における所定の点と、前記所定の点と所定の位置関係にある点とを用いて、前記半導体レーザ素子と実装基板との位置を合わせる位置合わせステップと
を備え、
前記第1アライメントマーク及び第2アライメントマークは、前記複数の層が積層される方向から前記半導体レーザ素子を平面視した場合において前記活性層に形成される導波路の長手方向とは直交する方向に一定の幅とされ、
前記第1アライメントマークは、前記一端が前記半導体レーザ素子の切断面に接する状態で前記導波路の長手方向に沿って延在し、
前記第2アライメントマークは、前記半導体レーザ素子の切断面と接する前記第1アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として前記切断面側とは逆側に位置し、前記導波路の長手方向に沿って前記半導体レーザ素子の切断面と接することなく延在する
ことを特徴とする位置調整方法。 An acquisition step of obtaining a captured image obtained by planarly viewing a semiconductor laser element having a structure in which a plurality of layers including an active layer are stacked, from a direction in which the plurality of layers are stacked;
In the captured image, a region where the similarity with the first template image indicating one end portion of the first alignment mark is a predetermined value or more, and a second alignment in a predetermined positional relationship with the one end portion of the first alignment mark. A search step for searching for an area where the similarity with the second template image indicating a part of the mark is a predetermined value or more;
If there is each said region includes a predetermined point at one end portion of the first alignment mark, wherein by using a predetermined point and a point having a predetermined positional relationship, between the semiconductor laser device and the implementation substrate An alignment step for aligning the position,
The first alignment mark and the second alignment mark are in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the waveguide formed in the active layer when the semiconductor laser element is viewed in plan from the direction in which the plurality of layers are stacked. A certain width,
Wherein the first alignment mark extends along the longitudinal direction of the waveguide in a state where the one end is tangent to the cutting face of the semiconductor laser element,
The second alignment mark is located on the opposite side to the cut surface with respect to the other end opposite to the one end of the first alignment mark that contacts the cut surface of the semiconductor laser element, and the longitudinal direction of the waveguide A position adjusting method characterized by extending without contacting the cut surface of the semiconductor laser element .
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---|---|---|---|
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