JPH06302675A - 半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構 - Google Patents
半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構Info
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- JPH06302675A JPH06302675A JP8620893A JP8620893A JPH06302675A JP H06302675 A JPH06302675 A JP H06302675A JP 8620893 A JP8620893 A JP 8620893A JP 8620893 A JP8620893 A JP 8620893A JP H06302675 A JPH06302675 A JP H06302675A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザチップの実装に際し、半導体レー
ザチップからの出射光束の発光点の位置および光束の出
射角度を高精度に調整できるようにする。 【構成】半導体レーザチップ４を載置するチップ搭載台
１１はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移動するステージ
１２に取り付けられている。半導体レーザチップ４から
両側に出射した光束はチップ搭載台１１の両側の反射ミ
ラー１３ａ，１３ｂで反射され、ＣＣＤカメラ１５の受
光部であるＣＣＤエリアセンサー１６に入射される。Ｃ
ＣＤエリアセンサー１６による画像情報に基づいて画像
処理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ
方向，Ｙ方向でのずれ量ΔＸ，ΔＹと半導体レーザチッ
プ４からの出射角度のθ方向でのずれ量Δθを算出し、
制御部２０はそのずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθがゼロとなる
ようにステージ１２を制御する。
ザチップからの出射光束の発光点の位置および光束の出
射角度を高精度に調整できるようにする。 【構成】半導体レーザチップ４を載置するチップ搭載台
１１はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移動するステージ
１２に取り付けられている。半導体レーザチップ４から
両側に出射した光束はチップ搭載台１１の両側の反射ミ
ラー１３ａ，１３ｂで反射され、ＣＣＤカメラ１５の受
光部であるＣＣＤエリアセンサー１６に入射される。Ｃ
ＣＤエリアセンサー１６による画像情報に基づいて画像
処理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ
方向，Ｙ方向でのずれ量ΔＸ，ΔＹと半導体レーザチッ
プ４からの出射角度のθ方向でのずれ量Δθを算出し、
制御部２０はそのずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθがゼロとなる
ようにステージ１２を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザチップを
ステムなどに実装する半導体レーザチップ実装装置にお
いて半導体レーザチップの方位姿勢を調整するための実
装方位調整機構に関する。
ステムなどに実装する半導体レーザチップ実装装置にお
いて半導体レーザチップの方位姿勢を調整するための実
装方位調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体レーザチップの実装方位調
整機構としては、カメラで半導体レーザチップの外形
を撮像しその外形全体の画像情報からチップの方位姿勢
を調整する第１の方式と、特開平２−１１４５９０号
公報に開示されている半導体レーザチップのボンディン
グ位置決め装置で調整する第２の方式とがある。
整機構としては、カメラで半導体レーザチップの外形
を撮像しその外形全体の画像情報からチップの方位姿勢
を調整する第１の方式と、特開平２−１１４５９０号
公報に開示されている半導体レーザチップのボンディン
グ位置決め装置で調整する第２の方式とがある。
【０００３】第１の方式は、移動するテーブル上に半導
体レーザチップを載置し、その半導体レーザチップの上
方にＣＣＤカメラを設置し、ＣＣＤカメラで撮像した半
導体レーザチップの外形全体の画像情報から半導体レー
ザチップの位置と姿勢を検出して、基準位置からの半導
体レーザチップのずれ量を算出し、そのずれ量がなくな
るようにテーブルを移動し、半導体レーザチップの方位
姿勢を調整するものである。
体レーザチップを載置し、その半導体レーザチップの上
方にＣＣＤカメラを設置し、ＣＣＤカメラで撮像した半
導体レーザチップの外形全体の画像情報から半導体レー
ザチップの位置と姿勢を検出して、基準位置からの半導
体レーザチップのずれ量を算出し、そのずれ量がなくな
るようにテーブルを移動し、半導体レーザチップの方位
姿勢を調整するものである。
【０００４】また、第２の方式は、上記第１の方式で調
整した後に、半導体レーザチップから出射された光束を
受光する受光素子を用いてその受光光束を画像情報に変
換し、その画像情報から光束の中心位置を検出し、半導
体レーザチップの光束の出射角度のずれ量を算出し、そ
のずれ量がなくなるようにテーブルを移動し、半導体レ
ーザチップの方位姿勢を調整するものである。
整した後に、半導体レーザチップから出射された光束を
受光する受光素子を用いてその受光光束を画像情報に変
換し、その画像情報から光束の中心位置を検出し、半導
体レーザチップの光束の出射角度のずれ量を算出し、そ
のずれ量がなくなるようにテーブルを移動し、半導体レ
ーザチップの方位姿勢を調整するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１の方
式は、半導体レーザチップの外形だけで方位姿勢を調整
するものであるに過ぎず、半導体レーザチップから出射
される光束の発光点の位置と出射角度を考慮したもので
はないから、これらの調整が正確に行えるものではなか
った。
式は、半導体レーザチップの外形だけで方位姿勢を調整
するものであるに過ぎず、半導体レーザチップから出射
される光束の発光点の位置と出射角度を考慮したもので
はないから、これらの調整が正確に行えるものではなか
った。
【０００６】また、上記第２の方式は、半導体レーザチ
ップが受光素子に対して斜め方向からレーザ光を出射し
ても、出射された光束の画像情報から検出された光束の
中心位置が基準位置と一致すれば調整を完了させるもの
であり、半導体レーザチップから出射される光束の発光
点の位置を調整するものではなかった。したがってま
た、光束の出射角度の調整精度も充分に高いものとはい
えなかった。
ップが受光素子に対して斜め方向からレーザ光を出射し
ても、出射された光束の画像情報から検出された光束の
中心位置が基準位置と一致すれば調整を完了させるもの
であり、半導体レーザチップから出射される光束の発光
点の位置を調整するものではなかった。したがってま
た、光束の出射角度の調整精度も充分に高いものとはい
えなかった。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、半導体レーザチップを実装するに際
して、半導体レーザチップから出射される光束の発光点
の位置および光束の出射角度を高精度に調整できるよう
にすることを目的とする。
れたものであって、半導体レーザチップを実装するに際
して、半導体レーザチップから出射される光束の発光点
の位置および光束の出射角度を高精度に調整できるよう
にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザチップ実装装置の実装方位調整機構は、半導体レーザ
チップの搭載台と、このチップ搭載台をＸ方向，Ｙ方向
およびθ方向に移動調整可能なステージと、前記チップ
搭載台の両側に一定の角度をもって配置された一対の反
射ミラーと、前記チップ搭載台上の半導体レーザチップ
の両出射面から出射され前記各反射ミラーによって反射
された一対のレーザ光束を受光する受光素子と、この受
光素子に対する一対のレーザ光束の入射位置に基づいて
基準位置に対する前記半導体レーザチップの発光点の位
置のＸ方向，Ｙ方向でのずれ量と基準方向に対する前記
半導体レーザチップからの出射角度のθ方向でのずれ量
を算出する手段と、前記各ずれ量に基づいて前記ステー
ジをそのずれ量がなくなるように移動させる手段とを備
えたことを特徴とするものである。
ザチップ実装装置の実装方位調整機構は、半導体レーザ
チップの搭載台と、このチップ搭載台をＸ方向，Ｙ方向
およびθ方向に移動調整可能なステージと、前記チップ
搭載台の両側に一定の角度をもって配置された一対の反
射ミラーと、前記チップ搭載台上の半導体レーザチップ
の両出射面から出射され前記各反射ミラーによって反射
された一対のレーザ光束を受光する受光素子と、この受
光素子に対する一対のレーザ光束の入射位置に基づいて
基準位置に対する前記半導体レーザチップの発光点の位
置のＸ方向，Ｙ方向でのずれ量と基準方向に対する前記
半導体レーザチップからの出射角度のθ方向でのずれ量
を算出する手段と、前記各ずれ量に基づいて前記ステー
ジをそのずれ量がなくなるように移動させる手段とを備
えたことを特徴とするものである。
【０００９】なお、ここで、Ｘ方向，Ｙ方向はチップ搭
載台の載置面に平行な平面上で互いに交差する２方向で
あり、θ方向はＸ軸，Ｙ軸の交点である原点を中心にし
て前記平面上で回転する方向である。
載台の載置面に平行な平面上で互いに交差する２方向で
あり、θ方向はＸ軸，Ｙ軸の交点である原点を中心にし
て前記平面上で回転する方向である。
【００１０】
【作用】半導体レーザチップから出射されたレーザ光束
を受光素子に入射させるのに、チップ搭載台の両側に一
対の反射ミラーを設け、半導体レーザチップの両出射面
からのレーザ光束を各反射ミラーに反射させて一対のレ
ーザ光束として受光素子に入射させる。これにより、半
導体レーザチップからのレーザ光束の出射状況を２次元
的に捕捉することが可能となる。つまり、受光素子への
レーザ光束の入射位置に基づいて、半導体レーザチップ
の発光点の位置の基準位置に対するＸ方向，Ｙ方向のず
れ量と出射角度の基準方向に対するθ方向のずれ量とを
割り出すことが可能となる。それらのずれ量がゼロにな
るようにステージをＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移動
させれば、半導体レーザチップの発光点の位置が基準位
置に一致し、かつ、出射面からの出射角度が基準方向に
一致することになる。
を受光素子に入射させるのに、チップ搭載台の両側に一
対の反射ミラーを設け、半導体レーザチップの両出射面
からのレーザ光束を各反射ミラーに反射させて一対のレ
ーザ光束として受光素子に入射させる。これにより、半
導体レーザチップからのレーザ光束の出射状況を２次元
的に捕捉することが可能となる。つまり、受光素子への
レーザ光束の入射位置に基づいて、半導体レーザチップ
の発光点の位置の基準位置に対するＸ方向，Ｙ方向のず
れ量と出射角度の基準方向に対するθ方向のずれ量とを
割り出すことが可能となる。それらのずれ量がゼロにな
るようにステージをＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移動
させれば、半導体レーザチップの発光点の位置が基準位
置に一致し、かつ、出射面からの出射角度が基準方向に
一致することになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明に係る半導体レーザチップ実装
装置の実装方位調整機構の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
装置の実装方位調整機構の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００１２】図４は半導体レーザＡの構造を示す一部破
断の斜視図である。図４において、１はヘッダ、２はリ
ード、３はステム、４は半導体レーザチップ、５はフォ
トダイオード、６はキャップ、７はガラスなどの透光板
である。
断の斜視図である。図４において、１はヘッダ、２はリ
ード、３はステム、４は半導体レーザチップ、５はフォ
トダイオード、６はキャップ、７はガラスなどの透光板
である。
【００１３】半導体レーザチップ実装装置は半導体レー
ザチップ４をステム３に対して実装するための装置であ
り、現実問題として半導体レーザチップ４は実装後にお
いては微細に移動させて発光点の位置や出射角度を調整
することができないため、実装前の段階で、別に設けら
れた実装方位調整機構により半導体レーザチップ４の方
位姿勢を予め調整しておき、その調整後の半導体レーザ
チップ４をステム３に移載して貼り付け、加熱して固着
するのである。
ザチップ４をステム３に対して実装するための装置であ
り、現実問題として半導体レーザチップ４は実装後にお
いては微細に移動させて発光点の位置や出射角度を調整
することができないため、実装前の段階で、別に設けら
れた実装方位調整機構により半導体レーザチップ４の方
位姿勢を予め調整しておき、その調整後の半導体レーザ
チップ４をステム３に移載して貼り付け、加熱して固着
するのである。
【００１４】第１実施例 図１は第１実施例に係る実装方位調整機構Ｂの概略構成
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【００１５】この実装方位調整機構Ｂは、半導体レーザ
チップ４を搭載するチップ搭載台１１と、このチップ搭
載台１１を取り付けてＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移
動調整するステージ１２と、チップ搭載台１１の両側に
おいて一定の角度φ（この場合はφ＝９０°）をもって
接合された状態に配置された左右一対の反射ミラー１３
ａ，１３ｂと、チップ搭載台１１上の半導体レーザチッ
プ４の両出射面から出射され各反射ミラー１３ａ，１３
ｂによって反射された一対のレーザ光束１４ａ，１４ｂ
を受光するためにＣＣＤカメラ１５の受光部に取り付け
られた受光素子としてのＣＣＤエリアセンサー１６と、
半導体レーザチップ４に接触されて電気的に接続される
コンタクトプローブ１７と、コンタクトプローブ１７に
（＋）電極が接続されチップ搭載台１１に（−）電極が
接続された電源部１８と、画像処理部１９と、ステージ
１２を駆動制御する制御部２０とから構成されている。
チップ４を搭載するチップ搭載台１１と、このチップ搭
載台１１を取り付けてＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移
動調整するステージ１２と、チップ搭載台１１の両側に
おいて一定の角度φ（この場合はφ＝９０°）をもって
接合された状態に配置された左右一対の反射ミラー１３
ａ，１３ｂと、チップ搭載台１１上の半導体レーザチッ
プ４の両出射面から出射され各反射ミラー１３ａ，１３
ｂによって反射された一対のレーザ光束１４ａ，１４ｂ
を受光するためにＣＣＤカメラ１５の受光部に取り付け
られた受光素子としてのＣＣＤエリアセンサー１６と、
半導体レーザチップ４に接触されて電気的に接続される
コンタクトプローブ１７と、コンタクトプローブ１７に
（＋）電極が接続されチップ搭載台１１に（−）電極が
接続された電源部１８と、画像処理部１９と、ステージ
１２を駆動制御する制御部２０とから構成されている。
【００１６】ステージ１２は、Ｘ方向に往復移動するＸ
ステージ１２ａと、Ｙ方向に往復移動するＹステージ１
２ｂと、θ方向に往復回動するθステージ１２ｃとの組
み合わせで構成されている。ＣＣＤカメラ１５は、その
ＣＣＤエリアセンサー１６に入射されたレーザ光束１４
ａ，１４ｂを画像情報に変換し画像処理部１９に出力す
るものである。画像処理部１９は、入力された画像情報
（入射位置）に基づいて基準位置に対する半導体レーザ
チップ４の発光点の位置のＸ方向，Ｙ方向でのずれ量を
示す数値データと、基準方向に対する半導体レーザチッ
プ４からの出射角度のθ方向でのずれ量を示す数値デー
タと、受光したレーザ光束１４ａ，１４ｂの光量データ
とを生成し、これらのデータを制御部２０に出力するも
のである。制御部２０は、Ｘステージ１２ａ，Ｙステー
ジ１２ｂおよびθステージ１２ｃを独立して前記の各ず
れ量がゼロになるように制御するためのコントロール信
号を出力するものであり、Ｘステージ１２ａ，Ｙステー
ジ１２ｂおよびθステージ１２ｃは、それぞれ入力した
コントロール信号に基づいて所要の方向に所要の量だけ
移動する。
ステージ１２ａと、Ｙ方向に往復移動するＹステージ１
２ｂと、θ方向に往復回動するθステージ１２ｃとの組
み合わせで構成されている。ＣＣＤカメラ１５は、その
ＣＣＤエリアセンサー１６に入射されたレーザ光束１４
ａ，１４ｂを画像情報に変換し画像処理部１９に出力す
るものである。画像処理部１９は、入力された画像情報
（入射位置）に基づいて基準位置に対する半導体レーザ
チップ４の発光点の位置のＸ方向，Ｙ方向でのずれ量を
示す数値データと、基準方向に対する半導体レーザチッ
プ４からの出射角度のθ方向でのずれ量を示す数値デー
タと、受光したレーザ光束１４ａ，１４ｂの光量データ
とを生成し、これらのデータを制御部２０に出力するも
のである。制御部２０は、Ｘステージ１２ａ，Ｙステー
ジ１２ｂおよびθステージ１２ｃを独立して前記の各ず
れ量がゼロになるように制御するためのコントロール信
号を出力するものであり、Ｘステージ１２ａ，Ｙステー
ジ１２ｂおよびθステージ１２ｃは、それぞれ入力した
コントロール信号に基づいて所要の方向に所要の量だけ
移動する。
【００１７】次に、以上のように構成された半導体レー
ザチップの実装方位調整機構Ｂの動作を説明する。ま
ず、半導体レーザチップ４をチップ搭載台１１上に載置
し、コンタクトプローブ１７を半導体レーザチップ４の
（＋）電極に接触させる。電源部１８から半導体レーザ
チップ４に電源が供給されると、半導体レーザチップ４
はその左右の両出射面からレーザ光束を出射する。出射
されたレーザ光束は互いに９０°をなす状態で両側に配
置された反射ミラー１３ａ，１３ｂによって表面反射さ
れ、ＣＣＤカメラ１５の受光部に取り付けられたＣＣＤ
エリアセンサー１６に左右一対のレーザ光束１４ａ，１
４ｂとして入射される。レーザ光束は水平方向に±２０
°の広がりをもち、垂直方向に±４０°の広がりをも
つ。また、分布中心に近づくほど光量が多くなる。ＣＣ
Ｄカメラ１５は入射したレーザ光束１４ａ，１４ｂを画
像情報に変換し、画像処理部１９に出力する。
ザチップの実装方位調整機構Ｂの動作を説明する。ま
ず、半導体レーザチップ４をチップ搭載台１１上に載置
し、コンタクトプローブ１７を半導体レーザチップ４の
（＋）電極に接触させる。電源部１８から半導体レーザ
チップ４に電源が供給されると、半導体レーザチップ４
はその左右の両出射面からレーザ光束を出射する。出射
されたレーザ光束は互いに９０°をなす状態で両側に配
置された反射ミラー１３ａ，１３ｂによって表面反射さ
れ、ＣＣＤカメラ１５の受光部に取り付けられたＣＣＤ
エリアセンサー１６に左右一対のレーザ光束１４ａ，１
４ｂとして入射される。レーザ光束は水平方向に±２０
°の広がりをもち、垂直方向に±４０°の広がりをも
つ。また、分布中心に近づくほど光量が多くなる。ＣＣ
Ｄカメラ１５は入射したレーザ光束１４ａ，１４ｂを画
像情報に変換し、画像処理部１９に出力する。
【００１８】図２の（ａ）はＣＣＤエリアセンサー１６
へのレーザ光束１４ａ，１４ｂの正規の入射状態を示す
正面図、図２の（ｂ）はそのときの半導体レーザチップ
４の方位姿勢を示す平面図である。この平面図で分かる
ように左右一対の反射ミラー１３ａ，１３ｂのなす角度
φは９０°である。画像処理部１９は、図３に示すよう
に入力した画像情報（座標軸ｇｙ：５１２画素×ｇｘ：
５１２画素）から左側のレーザ光束１４ａの中心の画素
のＹ座標値ｇｙL と右側のレーザ光束１４ｂの中心の画
素のＹ座標値ｇｙR とを算出する。それと同時に左右の
レーザ光束１４ａ，１４ｂの各輝度の最大値も算出す
る。本実施例では、予め基準となるＹ座標値ｙ0 を決め
て記憶しておく。
へのレーザ光束１４ａ，１４ｂの正規の入射状態を示す
正面図、図２の（ｂ）はそのときの半導体レーザチップ
４の方位姿勢を示す平面図である。この平面図で分かる
ように左右一対の反射ミラー１３ａ，１３ｂのなす角度
φは９０°である。画像処理部１９は、図３に示すよう
に入力した画像情報（座標軸ｇｙ：５１２画素×ｇｘ：
５１２画素）から左側のレーザ光束１４ａの中心の画素
のＹ座標値ｇｙL と右側のレーザ光束１４ｂの中心の画
素のＹ座標値ｇｙR とを算出する。それと同時に左右の
レーザ光束１４ａ，１４ｂの各輝度の最大値も算出す
る。本実施例では、予め基準となるＹ座標値ｙ0 を決め
て記憶しておく。
【００１９】上記左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中
心のＹ座標値ｇｙL ，ｇｙR とその位置での輝度値を算
出するため、画像処理部１９に入力された画像情報によ
り左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心付近が存在す
る画像情報の左側の領域と右側の領域とを予め記憶して
おき、それぞれの領域内の画像情報を抽出する。
心のＹ座標値ｇｙL ，ｇｙR とその位置での輝度値を算
出するため、画像処理部１９に入力された画像情報によ
り左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心付近が存在す
る画像情報の左側の領域と右側の領域とを予め記憶して
おき、それぞれの領域内の画像情報を抽出する。
【００２０】このように抽出された画像情報からヒスト
グラムを算出し、Ｐ−タイル法により閾値αを決定す
る。また、上記の抽出された画像情報からＹ軸方向に走
査して濃度分布を求め、上記算出された濃度値を上記閾
値αで減算し、減算処理後の濃度分布ｄ（Ｙ）から、次
式によりｇｙ値（つまりｇｙL とｇｙR の値）を算出す
る。
グラムを算出し、Ｐ−タイル法により閾値αを決定す
る。また、上記の抽出された画像情報からＹ軸方向に走
査して濃度分布を求め、上記算出された濃度値を上記閾
値αで減算し、減算処理後の濃度分布ｄ（Ｙ）から、次
式によりｇｙ値（つまりｇｙL とｇｙR の値）を算出す
る。
【００２１】ｇｙ＝ΣＹ・ｄ（Ｙ）／Σｄ（Ｙ） 図３の（ａ）において、半導体レーザチップ４のＹ方向
のずれ量ΔＹをゼロとするよう補正する。すなわち、Ｃ
ＣＤエリアセンサー１６に入射した左右のレーザ光束１
４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値ｇｙL ，ｇｙR での輝度
値を計測し、計測した左右の輝度値に差があれば、制御
部２０はステージ１２におけるＹステージ１２ｂを駆動
して半導体レーザチップ４をＹ方向に沿ってΔＹだけ移
動させ、左右の輝度値が同一になるように調整する。こ
の場合において、右側のレーザ光束１４ｂに比べて左側
のレーザ光束１４ａの輝度の最大値の方が小さければ左
方向に動かし、左側のレーザ光束１４ａに比べて右側の
レーザ光束１４ｂの輝度の最大値の方が小さければ右方
向に動かす。
のずれ量ΔＹをゼロとするよう補正する。すなわち、Ｃ
ＣＤエリアセンサー１６に入射した左右のレーザ光束１
４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値ｇｙL ，ｇｙR での輝度
値を計測し、計測した左右の輝度値に差があれば、制御
部２０はステージ１２におけるＹステージ１２ｂを駆動
して半導体レーザチップ４をＹ方向に沿ってΔＹだけ移
動させ、左右の輝度値が同一になるように調整する。こ
の場合において、右側のレーザ光束１４ｂに比べて左側
のレーザ光束１４ａの輝度の最大値の方が小さければ左
方向に動かし、左側のレーザ光束１４ａに比べて右側の
レーザ光束１４ｂの輝度の最大値の方が小さければ右方
向に動かす。
【００２２】図３の（ｂ）は図３の（ａ）においてＹ方
向のずれ量ΔＹを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ方
向のずれ量ΔＸを算出する。左右のレーザ光束１４ａ，
１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR と
し、基準となる左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心
間距離を図２に示すようにＬｙとすると、ずれ量ΔＸ
は、 ΔＸ＝｛Ｌｙ−（ｇｙR −ｇｙL ）｝／２ である。
向のずれ量ΔＹを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ方
向のずれ量ΔＸを算出する。左右のレーザ光束１４ａ，
１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR と
し、基準となる左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心
間距離を図２に示すようにＬｙとすると、ずれ量ΔＸ
は、 ΔＸ＝｛Ｌｙ−（ｇｙR −ｇｙL ）｝／２ である。
【００２３】図３の（ｂ）において半導体レーザチップ
４のＸ方向のずれ量ΔＸをゼロとするよう補正する。す
なわち、制御部２０はステージ１２におけるＸステージ
１２ａを駆動して半導体レーザチップ４をＸ方向に沿っ
てΔＸだけ移動させることにより、半導体レーザチップ
４の発光点の位置を調整する。
４のＸ方向のずれ量ΔＸをゼロとするよう補正する。す
なわち、制御部２０はステージ１２におけるＸステージ
１２ａを駆動して半導体レーザチップ４をＸ方向に沿っ
てΔＸだけ移動させることにより、半導体レーザチップ
４の発光点の位置を調整する。
【００２４】図３の（ｃ）は図３の（ｂ）においてＸ方
向のずれ量ΔＸを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の光束の出射角度のθ
方向のずれ量Δθを算出する。左右のレーザ光束１４
ａ，１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR
とし、基準となるＣＣＤエリアセンサー１６上でのＹ方
向の中心座標値をｙ0 、２つの反射ミラー１３ａ，１３
ｂの頂点からＣＣＤエリアセンサー１６までの距離を図
２のようにＬｘとすると、Δθは、 Δθ＝ tan-1〔｛ｙ0 −（ｇｙL ＋ｇｙR ）／２｝／Ｌ
ｘ〕 となる。
向のずれ量ΔＸを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の光束の出射角度のθ
方向のずれ量Δθを算出する。左右のレーザ光束１４
ａ，１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR
とし、基準となるＣＣＤエリアセンサー１６上でのＹ方
向の中心座標値をｙ0 、２つの反射ミラー１３ａ，１３
ｂの頂点からＣＣＤエリアセンサー１６までの距離を図
２のようにＬｘとすると、Δθは、 Δθ＝ tan-1〔｛ｙ0 −（ｇｙL ＋ｇｙR ）／２｝／Ｌ
ｘ〕 となる。
【００２５】図３の（ｃ）において半導体レーザチップ
４のθ方向のずれ量Δθをゼロとするよう補正する。す
なわち、制御部２０はステージ１２におけるθステージ
１２ｃを駆動して半導体レーザチップ４をθ方向でΔθ
だけ回動させることにより、半導体レーザチップ４の出
射面からの出射角度を調整する。図３の（ｄ）は図３の
（ｃ）においてθ方向のずれ量Δθを補正した状態を示
す。
４のθ方向のずれ量Δθをゼロとするよう補正する。す
なわち、制御部２０はステージ１２におけるθステージ
１２ｃを駆動して半導体レーザチップ４をθ方向でΔθ
だけ回動させることにより、半導体レーザチップ４の出
射面からの出射角度を調整する。図３の（ｄ）は図３の
（ｃ）においてθ方向のずれ量Δθを補正した状態を示
す。
【００２６】以上の制御によって、半導体レーザチップ
４はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向の各ずれ量ΔＸ，Δ
Ｙ，Δθがそれぞれゼロに補正され、半導体レーザチッ
プ４の発光点の位置が基準位置に一致し、かつ、出射面
からの出射角度が基準方向に一致することになる。
４はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向の各ずれ量ΔＸ，Δ
Ｙ，Δθがそれぞれゼロに補正され、半導体レーザチッ
プ４の発光点の位置が基準位置に一致し、かつ、出射面
からの出射角度が基準方向に一致することになる。
【００２７】第２実施例 第２実施例は、図５に示すように、左右一対の反射ミラ
ー１３ａ，１３ｂのなす角度φを鈍角（９０°よりも大
きい角度）にしたものである。その他の構成は第１実施
例と同様であるので説明を省略する。
ー１３ａ，１３ｂのなす角度φを鈍角（９０°よりも大
きい角度）にしたものである。その他の構成は第１実施
例と同様であるので説明を省略する。
【００２８】図６の（ａ）において、画像処理部１９が
左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値ｇｙ
L ，ｇｙR とその位置での輝度値を算出する処理は第１
実施例と同様である。すなわち、Ｙ座標値ｇｙL ，ｇｙ
R は、 ｇｙ＝ΣＹ・ｄ（Ｙ）／Σｄ（Ｙ） によって算出される。
左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値ｇｙ
L ，ｇｙR とその位置での輝度値を算出する処理は第１
実施例と同様である。すなわち、Ｙ座標値ｇｙL ，ｇｙ
R は、 ｇｙ＝ΣＹ・ｄ（Ｙ）／Σｄ（Ｙ） によって算出される。
【００２９】図６の（ａ）において半導体レーザチップ
４の光束の出射角度のずれ量Δθをゼロとするよう補正
する。すなわち、ＣＣＤエリアセンサー１６に入射した
左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値をそ
れぞれｇｙL ，ｇｙR とすると、両者の差の絶対値、 ａｂｓ（ｇｙR −ｇｙL ） の値が最小となるように、制御部２０はステージ１２に
おけるθステージ１２ｃを駆動し、半導体レーザチップ
４の出射角度を調整する。ａｂｓ（ｇｙR −ｇｙL ）が
最小となったところがΔθ＝０となる。
４の光束の出射角度のずれ量Δθをゼロとするよう補正
する。すなわち、ＣＣＤエリアセンサー１６に入射した
左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座標値をそ
れぞれｇｙL ，ｇｙR とすると、両者の差の絶対値、 ａｂｓ（ｇｙR −ｇｙL ） の値が最小となるように、制御部２０はステージ１２に
おけるθステージ１２ｃを駆動し、半導体レーザチップ
４の出射角度を調整する。ａｂｓ（ｇｙR −ｇｙL ）が
最小となったところがΔθ＝０となる。
【００３０】図６の（ｂ）は図６の（ａ）においてθ方
向のずれ量Δθを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は、半導体レーザチップ４の発光点の位置のＹ
方向のずれ量ΔＹをゼロとするよう補正する。すなわ
ち、第１実施例と同様に、ＣＣＤエリアセンサー１６に
入射した左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座
標値ｇｙL ，ｇｙR での輝度値を計測し、計測した左右
の輝度値に差があれば、制御部２０はステージ１２にお
けるＹステージ１２ｂを駆動して半導体レーザチップ４
をＹ方向に沿ってΔＹだけ移動させ、左右の輝度値が同
一になるように調整する。
向のずれ量Δθを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は、半導体レーザチップ４の発光点の位置のＹ
方向のずれ量ΔＹをゼロとするよう補正する。すなわ
ち、第１実施例と同様に、ＣＣＤエリアセンサー１６に
入射した左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心のＹ座
標値ｇｙL ，ｇｙR での輝度値を計測し、計測した左右
の輝度値に差があれば、制御部２０はステージ１２にお
けるＹステージ１２ｂを駆動して半導体レーザチップ４
をＹ方向に沿ってΔＹだけ移動させ、左右の輝度値が同
一になるように調整する。
【００３１】図６の（ｃ）は図６の（ｂ）においてＹ方
向のずれ量ΔＹを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ方
向のずれ量ΔＸを算出する。左右のレーザ光束１４ａ，
１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR と
し、基準となる左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心
間距離を図５に示すようにＬｙとすると、ずれ量ΔＸ
は、 ΔＸ＝｛Ｌｙ−（ｇｙR −ｇｙL ）｝／２ 図６の（ｃ）において半導体レーザチップ４のＸ方向の
ずれ量ΔＸをゼロとするよう補正する。すなわち、制御
部２０はステージ１２におけるＸステージ１２ａを駆動
して半導体レーザチップ４をＸ方向に沿ってΔＸだけ移
動させることにより、半導体レーザチップ４の発光点の
位置を調整する。図６の（ｄ）は図６の（ｃ）において
Ｘ方向のずれ量ΔＸを補正した状態を示す。
向のずれ量ΔＹを補正した状態を示す。ここで、画像処
理部１９は半導体レーザチップ４の発光点の位置のＸ方
向のずれ量ΔＸを算出する。左右のレーザ光束１４ａ，
１４ｂの中心のＹ座標値をそれぞれｇｙL ，ｇｙR と
し、基準となる左右のレーザ光束１４ａ，１４ｂの中心
間距離を図５に示すようにＬｙとすると、ずれ量ΔＸ
は、 ΔＸ＝｛Ｌｙ−（ｇｙR −ｇｙL ）｝／２ 図６の（ｃ）において半導体レーザチップ４のＸ方向の
ずれ量ΔＸをゼロとするよう補正する。すなわち、制御
部２０はステージ１２におけるＸステージ１２ａを駆動
して半導体レーザチップ４をＸ方向に沿ってΔＸだけ移
動させることにより、半導体レーザチップ４の発光点の
位置を調整する。図６の（ｄ）は図６の（ｃ）において
Ｘ方向のずれ量ΔＸを補正した状態を示す。
【００３２】以上の制御によって、半導体レーザチップ
４はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向の各ずれ量ΔＸ，Δ
Ｙ，Δθがそれぞれゼロに補正され、半導体レーザチッ
プ４の発光点の位置が基準位置に一致し、かつ、出射面
からの出射角度が基準方向に一致することになる。
４はＸ方向，Ｙ方向およびθ方向の各ずれ量ΔＸ，Δ
Ｙ，Δθがそれぞれゼロに補正され、半導体レーザチッ
プ４の発光点の位置が基準位置に一致し、かつ、出射面
からの出射角度が基準方向に一致することになる。
【００３３】この第２実施例では左右の反射ミラー１３
ａ，１３ｂのなす角度φが９０°よりも大きい場合を例
示したが、その角度φが９０°よりも小さいときでも同
様の処理により調整することができる。ただし、両反射
ミラー１３ａ，１３ｂの角度φが９０°よりも極端に小
さくなった場合には、左右のレーザ光束が反射ミラー１
３ａ，１３ｂで反射した後に交差してしまい、光の干渉
が発生したり、ＣＣＤエリアセンサー１６上で左右のレ
ーザ光束の入射位置を誤認識したりする可能性があるの
で、両反射ミラー１３ａ，１３ｂの角度を９０°より極
端に小さくすることは好ましいことではない。
ａ，１３ｂのなす角度φが９０°よりも大きい場合を例
示したが、その角度φが９０°よりも小さいときでも同
様の処理により調整することができる。ただし、両反射
ミラー１３ａ，１３ｂの角度φが９０°よりも極端に小
さくなった場合には、左右のレーザ光束が反射ミラー１
３ａ，１３ｂで反射した後に交差してしまい、光の干渉
が発生したり、ＣＣＤエリアセンサー１６上で左右のレ
ーザ光束の入射位置を誤認識したりする可能性があるの
で、両反射ミラー１３ａ，１３ｂの角度を９０°より極
端に小さくすることは好ましいことではない。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半導体
レーザチップの両出射面からのレーザ光束を両側に一対
配置した各反射ミラーに反射させ受光素子に対して一対
のレーザ光束として入射させるように構成したので、レ
ーザ光束の出射状況を２次元的に捕捉することが可能と
なり、半導体レーザチップを実装するに際して、半導体
レーザチップから出射される光束の発光点の位置および
光束の出射角度を高精度に調整することができる。
レーザチップの両出射面からのレーザ光束を両側に一対
配置した各反射ミラーに反射させ受光素子に対して一対
のレーザ光束として入射させるように構成したので、レ
ーザ光束の出射状況を２次元的に捕捉することが可能と
なり、半導体レーザチップを実装するに際して、半導体
レーザチップから出射される光束の発光点の位置および
光束の出射角度を高精度に調整することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る半導体レーザチップ
の実装方位調整機構の概略構成を示す斜視図である。
の実装方位調整機構の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施例においてＣＣＤエリアセンサーへの
レーザ光束の正規の入射状態を示す正面図と平面図であ
る。
レーザ光束の正規の入射状態を示す正面図と平面図であ
る。
【図３】第１実施例におけるずれ量の補正処理の動作説
明図である。
明図である。
【図４】半導体レーザの構造を示す一部破断の斜視図で
ある。
ある。
【図５】第２実施例においてＣＣＤエリアセンサーへの
レーザ光束の正規の入射状態を示す正面図と平面図であ
る。
レーザ光束の正規の入射状態を示す正面図と平面図であ
る。
【図６】第２実施例におけるずれ量の補正処理の動作説
明図である。
明図である。
Ａ……半導体レーザ Ｂ……実装方位調整機構 ３……ステム ４……半導体レーザチップ １１……チップ搭載台 １２……ステージ １２ａ……Ｘステージ １２ｂ……Ｙステージ １２ｃ……θステージ １３ａ，１３ｂ……反射ミラー １４ａ，１４ｂ……レーザ光束 １５……ＣＣＤカメラ １６……ＣＣＤエリアセンサー １７……コンタクトプローブ １８……電源部 １９……画像処理部 ２０……制御部 ΔＸ……Ｘ方向のずれ量 ΔＹ……Ｙ方向のずれ量 Δθ……θ方向のずれ量 ｇｙL ……左側のレーザ光束のＹ座標値 ｇｙR ……右側のレーザ光束のＹ座標値
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザチップの搭載台と、このチ
ップ搭載台をＸ方向，Ｙ方向およびθ方向に移動調整可
能なステージと、前記チップ搭載台の両側に一定の角度
をもって配置された一対の反射ミラーと、前記チップ搭
載台上の半導体レーザチップの両出射面から出射され前
記各反射ミラーによって反射された一対のレーザ光束を
受光する受光素子と、この受光素子に対する一対のレー
ザ光束の入射位置に基づいて基準位置に対する前記半導
体レーザチップの発光点の位置のＸ方向，Ｙ方向でのず
れ量と基準方向に対する前記半導体レーザチップからの
出射角度のθ方向でのずれ量を算出する手段と、前記各
ずれ量に基づいて前記ステージをそのずれ量がなくなる
ように移動させる手段とを備えたことを特徴とする半導
体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8620893A JPH06302675A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8620893A JPH06302675A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302675A true JPH06302675A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13880365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8620893A Pending JPH06302675A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06302675A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101825449A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-08 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种海德汉长度计安装角度的检测装置及检测方法 |
| CN107478153A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于芯片检测的背景光源结构 |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8620893A patent/JPH06302675A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101825449A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-08 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种海德汉长度计安装角度的检测装置及检测方法 |
| CN107478153A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于芯片检测的背景光源结构 |
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