JP6665666B2 - 発光装置の製造方法、レーザモジュールの製造方法及び発光装置 - Google Patents
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Description
また、得られた発光装置をモジュール等に組み込む際、通常、パッケージの側面へ位置決め治具を当接するが、パッケージの側面は傾斜していることがある。このために、位置決め治具の当接位置が、パッケージの側面に対して、上面寄り又は下面寄りのいずれかにより、位置決め精度が変動することがある。
(1)半導体レーザ素子と、上方に開口した第1凹部及び第2凹部を有する基体とを準備し、
平面視において、前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線上の所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子を位置決めして実装する発光装置の製造方法。
(2)上記方法によって得られた前記発光装置を放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法であって、
前記放熱体の上に前記発光装置を載置し、
前記発光装置の前記第1凹部及び第2凹部のそれぞれに前記アタッチメントが有する位置決め部材を挿入して、前記アタッチメントに対して前記発光装置の位置合わせをし、該位置において、前記発光装置を前記放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法。
(3)基体と、
前記基体に載置された半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子を封止するように前記基体に接合され、該半導体レーザ素子からの光を上方に透過させる蓋体とを備える発光装置であって、
前記基体は、平面視で前記蓋体を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第1凹部及び第2凹部を有し、
平面視において前記第1凹部と前記第2凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、前記発光装置の発光点が配置されている発光装置。
この実施形態の発光装置の製造方法は、
半導体レーザ素子と、図1に示すように、上方に開口した第1凹部11及び第2凹部12を有する基体16とを準備し、
平面視において、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線(図1中、x−x’で表される一点鎖線)上の所定の点を基準として、基体16上に、半導体レーザ素子を位置決めして、実装することを含む。
半導体レーザ素子としては、例えば、窒化物半導体(主として一般式InxAlyGa1-x-yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)で表される)、InAlGaAs系半導体、InAlGaP系半導体などの半導体層を備える素子が挙げられる。これらの材料及びその組成等を調整することにより、半導体レーザ素子の発振波長を調整することができる。例えば、400〜530nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザ素子を用いることができる。YAG系蛍光体と組み合わせる場合は、発振波長が420〜490nmの範囲にある半導体レーザ素子が好ましい。
基体16は、半導体レーザ素子を実装することができるものである。例えば、基体16は、金属、樹脂、ガラス、セラミックによって形成することができる。窒化物半導体層を備える半導体レーザ素子を用いる場合は、樹脂を用いると集塵しやすいため、樹脂以外の材料で基体16を形成することが好ましい。特に、基体16の耐食性及び放熱性等を考慮して、セラミックを含んで形成されていることが好ましく、セラミックによって形成された部位を主に有していることがより好ましい。セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムが挙げられ、なかでも、放熱性と耐食性に優れているため、窒化アルミニウムが好ましい。基体16の平面形状は、略円形、略楕円形、略多角形等の種々の形状が挙げられる。例えば、基体16の平面形状は略矩形状である。なお、平面視とは、上面16aを上側とし、上面16aと反対側にある底面を下側としたときに、上方から、すなわち上面16aに対して略垂直な方向から観察することを指す。また、平面形状とは、平面視における外縁形状を指す。
接続面13bは、底面13aよりも上方であって、その上面に配線層23が配置され、半導体レーザ素子と電気的な接続を採るために利用される面である。接続面13bは、平面視において、底面13aの両側に位置していることが好ましい。これにより、アノード側の配線層23とカソード側の配線層23をそれぞれ半導体レーザ素子に近接した位置に配置することができるため、半導体レーザ素子と配線層23をワイヤで容易に接続することができる。また、接続面13bは後述する部材載置面13cよりも下方に位置させることができる。これにより、平面視において部材載置面13cに配置される部材と重複する位置にワイヤを配置しても、ワイヤが当該部材に接触する可能性を低減することができる。接続面13bは、底面13aとほぼ平行な面であることが好ましい。配線層23は、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、チタン、白金、ニッケル、パラジウム、タングステン、モリブデン又はその合金の1以上を用いることによって形成することができる。配線層23は、上述した第1金属層21及び第2金属層22と同じ材料で形成することができる。これにより、配線層23を第1金属層21及び第2金属層22と同様の工程で形成することができる。
接続面13bは、底面13aに半導体レーザ素子を載置した際に、半導体レーザ素子の上面の高さと同程度の高さとすることが好ましい。これにより、ワイヤ長さを短くすることができるので、ワイヤの電気抵抗を小さくすることができる。また、ワイヤによる半導体レーザ素子との接続が容易になる。
底面13a、接続面13b、部材載置面13c及び突出部13dは、平面視において、それぞれ異なる領域に配置されることが好ましい。
第3凹部13の平面形状は、基体16の平面形状が略四角形である場合、例えば、略四角形又はその角が丸められた形状等とする。このとき、底面13a、接続面13b及び部材載置面13cの平面視形状は、略多角形又はその角が丸められた形状とすることができる。
基体16は、さらに、外部電極24、25を配置するための第4凹部14及び第5凹部15を有していてもよい。第4凹部14及び第5凹部15は、それぞれ第1凹部11及び第2凹部12の近傍に配置することが好ましく、それぞれ第1凹部11及び第2凹部12の両側に配置することがより好ましい。これにより、外部電極24、25と接続面13bの上面の配線層23との間の距離を短縮することができ、これらを接続する内層配線の長さを短くすることができるため、配線抵抗を低減することができる。
第4凹部14及び第5凹部15の底面は、基体の上面よりも低い。例えば、第4凹部14及び第5凹部15の底面は、接続面13bよりも上方に配置する。
なお、この基体16では、第3凹部13を設けるため、その厚みが厚くなりやすい。つまり、第3凹部13が形成可能な程度の基体16の厚みを確保する必要があるため、基体16の厚みは増大しやすい。例えば、基体16はセラミックのグリーンシートを5〜10枚程度重ねて形成する。このため、第1凹部11、第2凹部12を貫通孔でなく凹部とすることによる利点が大きい。凹部であれば、複数層による孔のずれを小さくすることができるためである。
半導体レーザ素子及び基体16を準備した後、図2Dに示すように、平面視において、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線(x−x’線)上の所定の点を基準として、基体16上に、半導体レーザ素子を位置決めして実装する。第1凹部11及び第2凹部12のいずれか一方のみを用いるのではなく、第1凹部11及び第2凹部12の両方を用いて、これらを結ぶ線(x−x’線)上の所定の点を基準点として、半導体レーザ素子等を配置するための位置情報(例えば、X方向及びY方向で表される平面座標)を定めることができる。
次に、実際に形成した基体16において、平面視で、第1凹部11及び第2凹部12の形状を認識する。発光装置の製造工程において、通常、このような形状は、カメラで撮影した画像を、画像認識プログラム等を用いて自動的に処理することにより、特定することができる。第1凹部11及び第2凹部12の形状を画像認識によって特定した後、これらの外縁から重心(円形の場合は中心)をそれぞれ決定し、それらの重心を結ぶ線を想定する。この線を、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線とすることが好ましい。これによって、より高精度で基準点を決定することができる。すなわち、第1凹部11及び第2凹部12の外縁は、設計図の形状から若干ずれた形状となる場合があり、このような場合、第1凹部11及び第2凹部12の外縁を結ぶ線では、設計図における当該線からのズレが大きくなりやすい。しかし、このような場合であっても、外縁から決定される重心は、設計図からのズレが小さくなる傾向にある。したがって、外縁から決定される重心同士を結ぶ線を用いることで、より高精度で基準点を決定することが可能である。
基準点となる所定の点は、例えば、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線の中点Mとする。中点を求める計算式はダイボンディング装置等が標準で備えている場合があるため、このような装置を用いることで、新しい計算式を追加する必要なく、中点、すなわち所定の点を決定することができる。
ここでのレンズ19の位置決めは、上述した所定の点を基準として行ってもよいが、実際に基体16上に実装した半導体レーザ素子を発振させて、レンズ19を位置決めして、実装することが好ましい。すなわち、実際に半導体レーザ素子から出射したレーザ光の光路上にレンズ19を仮置きし、レンズ19を通過したレーザ光の位置を確認しながらレンズ19の位置を調整し、前記レーザ光が該光学部材を透過して所定の位置に到達するように、実装位置を特定する。このような実装位置とは、例えば、レンズ19を透過した光が、光出射部材を介して、平面視において所定の点から出射するような位置である。そして、特定した実装位置にレンズ19を実装すればよい。
特に、後述する、モジュールの製造工程において各部品を固定する際に、同じ第1凹部11及び第2凹部12を基準とすれば、モジュールにおける発光点を正確に特定することができ、有利である。これは、半導体レーザ素子等を実装する際の基準点の特定に用いるものと、発光装置を別部材に固定する際の位置合わせに用いるものとが、共に同じ第1凹部11及び第2凹部12であるので、位置ずれが生じ難いためである。
例えば、平面視における基体16の中央と発光点は、一致させるか又は近接させる。平面視において基体16の中央から離れた位置に発光点を配置する場合は、発光装置の発光点は、後述するレーザモジュールを製造する場合に、アタッチメントに遮られない位置に配置する。
この実施の形態の発光装置30は、図3A及び3Bに示すように、
上述した基体16と、この基体16に載置された半導体レーザ素子20と、
半導体レーザ素子20を封止するように基体16に接合され、半導体レーザ素子20からの光を上方に透過させる蓋体17とを備える。
発光装置30は、さらに、光出射部材(例えば、反射部材31、波長変換部材32)、レンズ19を備える。
基体16の第3凹部13の底面13aには、端面出射型の半導体レーザ素子20が、サブマウント18を介して実装されている。半導体レーザ素子20は、レーザ光の光軸がx−x’線と略垂直をなすように配置されている。また、平面視において、上述した所定の点、好ましくは中点M付近に、光出射部材として、例えば、反射部材31及び波長変換部材32が配置されている。反射部材31及び波長変換部材32は、平面視において、上述した第2の所定の点に配置してもよい。
反射部材31は、第3凹部13の底面13a上であって、半導体レーザ素子20からの光を反射し得る位置に配置されている。反射部材31は、半導体レーザ素子20の光を上方に反射させる反射面を有する。反射部材31は、平面視において、反射面が上述した所定の点(好ましくは中点M)と重なるような位置に配置されることが好ましい。平面視において反射面がある位置を発光点があると見做すことができるため、このように配置することにより、所定の点と発光点とを実質的に一致させることができる。
反射部材31としては、例えば、三角柱、四角錐台等の形状の光学ガラスの斜面に、反射膜が設けられた部材を用いることができる。底面13aと反射部材31の斜面との角度は、例えば、30度から60度が挙げられ、約45度が好ましい。これにより、底面13aと略平行な方向に進行する半導体レーザ素子20からの光を、底面13aに対して略垂直な方向に転換させることができる。
反射部材31は、1つの発光装置に1つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。半導体レーザ素子20が、1つの発光装置に複数実装される場合は、複数配置されていてもよい。
波長変換部材32は、半導体レーザ素子20からの光を波長変換する部材である。ここで半導体レーザ素子20からの光とは、半導体レーザ素子20を起点とする光を指し、反射部材31で反射された光も含む。波長変換部材32は、例えば、第3凹部13内の部材載置面13cに固定されている。平面視において、波長変換部材32(特に蛍光体含有部32b)がある位置に発光点があると見做すことができる。
波長変換部材32は、蛍光体含有部32bを有する。波長変換部材32は、貫通孔を備える保持部32aと、貫通孔内に配置される蛍光体含有部32bとを有することが好ましい。これにより、蛍光体含有部32bで生じる熱を、保持部32aを介して効率的に放熱することができる。
蛍光体は公知の材料から選択することができるが、例えば、半導体レーザ素子20と組み合わせて白色光が得られるような材料を選択する。例えば、半導体レーザ素子20から青色光が出射される場合には、半導体レーザ素子20の出射光を励起光として黄色光を発する蛍光体を用いることができる。黄色光を発する蛍光体としては、YAG系の蛍光体が挙げられる。
蓋体17は、第3凹部13内に搭載された半導体レーザ素子20を封止するように、例えば、第3凹部13の開口を塞ぎ、基体16に接合されている。この場合、蓋体17は、平面視、第1凹部11及び第2凹部12と重ならない位置で、基体16に接合されていることが好ましい。これにより、第1凹部11及び第2凹部12を後述するモジュール化時の位置合わせに用いることが可能となる。具体的には、基体16は、平面視で蓋体17を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第1凹部11及び第2凹部12を有することができる。蓋体17の基体16への接続は、例えば、共晶材料等を用いて行うことができる。図3Bに示すように、基体16の上面に金属枠16bを設け、その金属枠16bに蓋体17を溶接してもよい。
蓋体17は、透光性部材33を保持するために、貫通孔34aを備える保持部材34を有していることが好ましい。貫通孔34aの光入射側における開口面積は、波長変換部材32の蛍光体含有部32bの光出射側の面の面積よりも大きいことが好ましい。透光性部材33は、蓋体17の保持部材34の貫通孔34aを塞ぐように配置される。透光性部材33は、蓋体17の保持部材34の貫通孔34aの内側又は蓋体17の保持部材34の波長変換部材32側とは反対側の面に固定されることが好ましい。これにより、波長変換部材32の上面と蓋体17の下面とを近接させることができるため、波長変換部材32からの光を透光性部材33から取り出しやすくなる。保持部材34にはコバール等を含む金属などを用いることができる。
この実施の形態の発光装置40は、図4に示すように、
基体46と、基体46に載置された半導体レーザ素子20と、
半導体レーザ素子20を封止するように基体46に接合され、半導体レーザ素子20からの光を上方に透過させる蓋体17とを備える。
発光装置40は、さらに、光出射部材(例えば、波長変換部材42)、プリズム41、レンズ19、基体46の上面に設けられた金属枠46bに溶接される蓋体17を備える。
基体46の第3凹部13の底面13aには、端面出射型の半導体レーザ素子20が、サブマウント18を介して実装されている。半導体レーザ素子20の出射面は、出射するレーザ光の光軸がx−x’線に対して略垂直になる向きで配置されている。また、平面視において、上述した所定の点、好ましくは中点M付近に、光出射部材として、例えば、波長変換部材42が配置されている。波長変換部材42は、平面視において、上述した第2の所定の点に配置してもよい。半導体レーザ素子20と波長変換部材42との間には、半導体レーザ素子20から出射された光を集光又は平行光化するレンズ19、レンズ19からの光を屈折させるプリズム41が配置されている。
プリズム41は、半導体レーザ素子20が出射するレーザ光を波長変換部材42の上面に向かう方向に屈折させる部材として用いる。プリズム41は、第3凹部13の底面13aであって、半導体レーザ素子20からの光が通過し得る位置に配置されている。プリズム41としては、例えば、三角柱、四角錐台等の形状の光学ガラスの斜面を有する部材を用いることができる。
プリズム41は、1つの発光装置に1つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。半導体レーザ素子20が、1つの発光装置に複数実装される場合は、複数配置されていてもよい。
波長変換部材42は、プリズム41から出射した光を波長変換する部材である。プリズム41から出射した光は、波長変換部材42の上面に照射されるため、波長変換部材42の上面が波長変換部材42の主な発光面となる。波長変換部材42は、第3凹部13内の底面13aに固定されており、平面視において、発光点と重なる位置に配置されていると見做すことができる。
波長変換部材42は、板状の部材であることが好ましい。この場合、波長変換部材42は、側面のいずれよりも面積が大きい上面及び下面を有する。これにより、波長変換部材42の側面の発光よりも上面の発光を強めることができ、発光装置を高出力化することができる。また、面積大の下面を実装面とすることで、波長変換部材42の発熱を効率的に放熱することができる。半導体レーザ素子20がGaN系レーザ素子のような集塵を発生させるレーザ素子である場合は、波長変換部材42は、無機材料からなることが好ましい。これにより集塵を抑制することができる。波長変換部材42として、例えば、蛍光体からなる焼結体や、蛍光体を含む焼結体を用いる。また、底面13aに対向する部位等に、反射膜が形成されていてもよい。反射膜は、上述した反射部材31で用いることができる反射膜と同様のものを利用することができる。
この実施形態4の発光装置70は、図5A及び5Bに示した基体を用いる以外、実質的には、図4に示した発光装置40と同様の構成を有する。
基体76には、第3凹部を設けておらず、平板状としている。これにより、第3凹部を設ける場合と比べて基体76の反りを低減することができる。第3凹部を設ける場合は、第3凹部が形成可能な程度に基体の最大厚みを厚くする必要がある。このような第3凹部を有する基体を主としてセラミックを含んで形成する場合には、セラミック層の数が多くなるので、焼成でのサイズの収縮等により基体が反りやすい。第3凹部を設けない場合は、基体76に必要なセラミック層の数を少なくすることができる。これによって基体76の変形の度合いを小さくすることができ、反りを低減することができる。
基体76が平板状である場合は、半導体レーザ素子20等を配置するための空間を、基体76以外の部材、例えば、金属枠78で囲むことによって形成することができる。
金属枠78の上には、蓋体77を接合することが好ましい。蓋体77は、貫通孔74aを有する保持部材74と、その貫通孔74aを被覆する透光性部材73とを備える。
金属枠78の高さは、半導体レーザ素子20等の高さより高くする。
金属枠78の内部には、サブマウント18に載置された半導体レーザ素子20と、レンズ19と、プリズム71と、波長変換部材72とが収容されている。
この実施形態のレーザモジュールの製造方法は、図6A及び6Bに示したように、まず、放熱体51上に、発光装置30、40を載置する。その上に、位置決め部材52を有するアタッチメント61を配置し、上述した発光装置30、40の第1凹部11及び第2凹部12のそれぞれに、位置決め部材52を挿入して、アタッチメント61に対して発光装置30、40の位置合わせをする。そして、この位置において、発光装置30、40を放熱体51とアタッチメント61で挟持する。この実施形態のレーザモジュールの製造方法は、以上の工程を含む。なお、「発光装置30、40」とは、発光装置30と発光装置40のいずれでもよいことを示す。
アタッチメント61は、第1凹部11及び第2凹部12のそれぞれに挿入し得る位置決め部材52を有している。位置決め部材52は、高さ方向の一端において、第2凹部12の開口よりも大きい幅を有し、他端でそれよりも小さい幅を有する先細り形状とすることができる。
先細りする側において、位置決め部材52を第1凹部11及び第2凹部12のそれぞれに挿入することで、発光装置30、40の放熱体51への位置合わせを行うことができる。これにより、発光装置30、40の放熱体51への位置合わせの精度ずれを低減することができる。特に、上述した発光装置の製造方法において、第1凹部11及び第2凹部12に基づいて、半導体レーザ素子を実装する場合において好ましい。なぜなら、半導体レーザ素子の実装を第1凹部11及び第2凹部12を基準として行った後に、同様にこれら第1凹部11及び第2凹部12の位置を基準として発光装置30、40の放熱体51への位置合わせを行えば、発光点の位置ずれを抑制できるからである。
また、2つの位置決め部材52を支持体53に嵌合させることができ、これによって位置決め部材52の間隔が支持体53によって規定される。例えば、位置決め部材52は、支持体53に設けられた貫通孔に嵌合され、その上面が板ばねによって緩く押さえつけられており、支持体53の厚み方向で進退可能である。この場合、板ばねを磁化させて、位置決め部材52を磁力によって板ばねに付着させてもよい。このように、位置決め部材52を支持体53に対して固定せず進退可能な状態で保持させることによって、より確実に2つの位置決め部材52の両方を第1凹部11及び第2凹部12にそれぞれ接触させることができる。すなわち、2つの位置決め部材52のいずれか一方が先に第1凹部11又は第2凹部12に接触したとしても、アタッチメント61をさらに押し進めることによって、まだ接触しない他方の位置決め部材52も第1凹部11又は第2凹部12の他方に接触する状態とすることが可能である。
そこで、発光装置30、40では、その可能性を低減するために、第1凹部11を、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線に沿う方向において、第2凹部12よりも長い形状としている。これにより、第1凹部11が、例えば、設計値よりも第2凹部12から遠くに配置されたとしても、2つの位置決め部材52をそれぞれ第1凹部11及び第2凹部12に挿入することが可能である。
この場合、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線と交差する方向の断面視では、位置決め部材52は第1凹部11の上端と接触することが好ましい。具体的には、位置決め部材52の第1凹部11に挿入する側の先端は、第1凹部11及び第2凹部12を結ぶ線と交差する方向の断面視では、第1凹部11の開口よりも大きい幅から第1凹部11の底面に向かって細くなる先細り形状であることが好ましい。この位置決め部材52は、位置決め部材52を第1凹部11の上端と接するまで挿入した状態において、位置決め部材52の先端が第1凹部11の底面に達していないことが好ましい。言い換えると、その最下端から第1凹部11の上端と接する位置までの高さが、第1凹部11の底面から上端までの高さよりも小さい。これにより、第1凹部11の深さ及び/又は開口の幅に設計値からのズレが生じたとしても、位置決め部材52の先端の一部を第1凹部11に挿入し、位置決めを行うことができる。例えば、第1凹部11に挿入する位置決め部材52は、第2凹部12に挿入する位置決め部材52と実質的に同じ形状及び大きさとすることができる。これにより、いずれの位置決め部材52を第1凹部11又は第2凹部12に挿入するかを任意に選択することができる。
さらに、第1凹部11に挿入する位置決め部材52は、第1凹部11及び第2凹部12が設計値どおりに形成された場合に、平面視で、第1凹部11の中心又は重心と位置決め部材52の中心又は重心が略一致するように、配置することが好ましい。これにより、第1凹部11及び第2凹部12間の距離が設計値よりも増加しても減少しても、位置決め部材52を第1凹部11及び第2凹部12の両方に挿入することができる。
レーザモジュール60は、例えば、発光装置30、40の裏面を被覆する放熱体51と、発光装置30、40の上面を被覆し得るアタッチメント61とを有する。アタッチメント61は、発光装置30、40からの光を通過させ得る開口61aを備える。開口61aにはガラス等の透光性部材を配置することもできる。アタッチメント61は、発光装置30、40の外部電極24、25と電気的に接続する配線62を備え、さらに、配線62と電気的に接続された端子63を備える。端子63を外部の電源と電気的に接続することにより、発光装置30、40に通電し、発光させることができる。
アタッチメント61は、その一部に支持体53を備える。
従って、放熱体51に、発光装置30、40を載置し、第1凹部11及び第2凹部12に位置決め部材52を挿入するように、発光装置30、40の上面側からアタッチメント61を嵌め込むことができる。これにより、配線62が、それぞれ発光装置30、40の外部電極24、25と接続されるとともに、発光装置30、40の発光点が精度良く適所に配置されたレーザモジュールを組み立てることができる。
また、図6A及び図6Bに示すように、放熱体51に凸部を設け、放熱体51の凸部を、支持体53に設けられた孔に係合させてもよい。この場合、放熱体51の凸部の長さは、位置決め部材52が第1凹部11及び第2凹部12に接触する前に、放熱体51の凸部が支持体53の孔に挿入される程度に長いことが好ましい。これにより、まず、放熱体51と支持体53との位置関係が定まり、その後、位置決め部材52を第1凹部11及び第2凹部12に挿入することで放熱体51及び支持体53と発光装置30、40との位置関係を定めることができる。
12 第2凹部
13 第3凹部
13a 底面
13b 接続面
13c 部材載置面
13d 突出部
13e 側面
14 第4凹部
15 第5凹部
16、46、76 基体
16a 上面
16b、46b 金属枠
17、77 蓋体
18 サブマウント
19 レンズ
20 半導体レーザ素子
21 第1金属層
22 第2金属層
23 配線層
24、25 外部電極
30、40、70 発光装置
31 反射部材
32、42、72 波長変換部材
32a 保持部
32b 蛍光体含有部
33、73 透光性部材
34、74 保持部材
34a、74a 貫通孔
41、71 プリズム
51 放熱体
52 位置決め部材
53 支持体
60 レーザモジュール
61 アタッチメント
61a 開口
62 配線
63 端子
78 金属枠
81 ワイヤ
M 中点
Claims (19)
- 半導体レーザ素子と、上方に開口した第1凹部及び第2凹部を有する基体とを準備し、
平面視において、前記第1凹部及び前記第2凹部を結ぶ線上の所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子を位置決めして実装し、
平面視において、前記第1凹部及び前記第2凹部と重ならない位置で、前記半導体レーザ素子からの光を透過させる透光性部材を備えた蓋体を前記基体に接合して、前記第1凹部と前記第2凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、発光装置の発光点を配置することを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記所定の点は前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線の中点である請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子からの光を波長変換する波長変換部材を位置決めして実装する請求項1又は2に記載の発光装置の製造方法。
- 平面視において、前記所定の点を基準として、前記基体上に、前記半導体レーザ素子の光を反射する反射部材を位置決めして実装する請求項1から3のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 前記半導体レーザ素子を実装した後、前記半導体レーザ素子を発振させ、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光の光路上に、光学部材を配置し、前記レーザ光が該光学部材を透過して所定の位置に到達するように、前記光学部材を位置決めして実装する請求項1から4のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 前記基体は、平面視において、前記第1凹部に隣接して前記第1凹部を囲む第1金属層及び前記第2凹部に隣接して前記第2凹部を囲む第2金属層を有し、
画像認識により前記第1金属層の内縁及び前記第2金属層の内縁を特定し、前記特定した第1金属層の内縁及び第2金属層の内縁を用いて前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線を決定し、当該線を用いて前記所定の点を決定する請求項1から5のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1凹部及び第2凹部の中心又は重心をそれぞれ特定し、前記第1凹部の中心又は重心と前記第2凹部の中心又は重心とを結ぶ線を用いて前記所定の点を決定する請求項1から6のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 請求項1から7のいずれか1つに記載の方法によって得られた前記発光装置を放熱体及びアタッチメントで挟持するレーザモジュールの製造方法であって、
前記放熱体の上に前記発光装置を載置し、
前記発光装置の前記第1凹部及び第2凹部のそれぞれに前記アタッチメントが有する位置決め部材を挿入して、前記アタッチメントに対して前記発光装置の位置合わせをし、該位置において、前記発光装置を前記放熱体及びアタッチメントで挟持することを特徴とするレーザモジュールの製造方法。 - 前記発光装置の前記第1凹部は、前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線に沿う方向において、前記第2凹部よりも長く、
前記第1凹部に挿入される前記位置決め部材は、前記第1凹部及び第2凹部のそれぞれに前記位置決め部材を挿入して前記発光装置の位置合わせをした状態で、前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線に沿う方向において前記第1凹部の側壁との間に隙間が生じるように形成されている請求項8に記載のレーザモジュールの製造方法。 - 前記第2凹部に挿入される位置決め部材は、前記第2凹部の開口よりも大きい幅から、前記第2凹部の底面に向かって細くなる先細り形状を有し、
前記位置決め部材を前記第2凹部の上端と接するまで挿入した状態において、前記位置決め部材の先端が前記第2凹部の底面に達していない請求項8又は9に記載のレーザモジュールの製造方法。 - 基体と、
前記基体に載置された半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子を封止するように前記基体に接合され、該半導体レーザ素子からの光を上方に透過させる蓋体とを備える発光装置であって、
前記基体は、平面視において、前記蓋体を挟む位置に、それぞれ上方に開口した第1凹部及び第2凹部を有し、前記第1凹部に隣接して前記第1凹部を囲む第1金属層及び前記第2凹部に隣接して前記第2凹部を囲む第2金属層を有し、
平面視において、前記第1凹部と前記第2凹部を結ぶ線上の所定の点と重なる位置に又は該所定の点から所定の距離だけ離れた位置に、前記発光装置の発光点が配置されていることを特徴とする発光装置。 - 前記第1凹部は、該第1凹部及び第2凹部を結ぶ線に沿う方向において、前記第2凹部よりも長い請求項11に記載の発光装置。
- 前記基体は、セラミック部を有し、
前記第1凹部及び第2凹部は、前記セラミック部に設けられている請求項11又は12に記載の発光装置。 - 前記発光点は、前記第1凹部及び第2凹部を結ぶ線の中点に位置している、又は、該線の垂直二等分線上に位置している請求項11から13のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記基体は、前記第1凹部及び第2凹部の間に上方に開口した第3凹部を有し、
前記半導体レーザ素子は、前記第3凹部の底面に載置されている請求項11から14のいずれか1つに記載の発光装置。 - 前記蓋体は、前記第3凹部の開口を塞ぐように前記基体に接合されており、前記半導体レーザ素子からの光を透過する透光性部材を有する請求項15に記載の発光装置。
- さらに、前記半導体レーザ素子からの光を波長変換する波長変換部材を備え、
前記波長変換部材は、平面視において前記発光点と重なる位置に配置されている請求項11から16のいずれか1つに記載の発光装置。 - さらに、前記半導体レーザ素子の光を上方に反射する反射部材を備え、
前記反射部材は、平面視において前記発光点と重なる位置に配置されている請求項11から17のいずれか1つに記載の発光装置。 - 請求項11〜18のいずれか1つに記載の発光装置、
該発光装置の裏面を被覆する放熱体、ならびに
前記発光装置からの光を通過させる開口及び位置決め部材を有するアタッチメントを備え、
前記発光装置の第1凹部及び第2凹部に前記位置決め部材が挿入されて、前記裏面と反対側の上面側から前記発光装置が前記アタッチメントによって固定されてなるレーザモジュール。
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