JPH0765398A - 発光受光素子デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組立時に各光学素子を簡単且つ高精度に位置合
わせすることができる構造の発光受光素子デバイスを提
供する。 【構成】発光受光素子デバイスは、パッケージ部材１４
と、このパッケージ部材１４上にエポキシ等の樹脂を介
して接着された半導体基板１６とを備えている。半導体
基板１６には、この基板１６をケミカルエッチングして
形成した斜面に金属蒸着が施された反射ミラー１８と、
この反射ミラー１８の両側の領域に形成された一対の受
光素子２０と、反射ミラー１８に対面する側の領域に形
成された貫通穴２２とが設けられている。貫通穴２２の
内部には、半導体レーザ２４が位置付けられており、こ
の半導体レーザ２４は、サブステム２６を介してパッケ
ージ部材１４上に、半田材料によって、ろう付けされて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに対するデ
ータの読出及び書込に適用される発光受光素子デバイス
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平４−１９６１８９号
公報（以下、従来例と称する）に開示されたような発光
受光素子デバイスが知られており、図３には、この従来
例に係るデバイスの構成が示されている。

【０００３】図３に示すように、従来例に係るデバイス
は、パッケージ部材２と、このパッケージ部材２上にエ
ポキシ等の樹脂を介して接着された半導体基板４とを備
えている。

【０００４】半導体基板４には、この基板４をケミカル
エッチングして形成したエッチピット６と、一対の受光
素子８とが設けられている。エッチピット６の底面に
は、半導体レーザーチップ１０が半田等によって、ろう
付けされている。また、エッチピット６を構成する一斜
面には、金属蒸着によって反射ミラー１２が形成されて
いる。

【０００５】上述した構成の他に、配線用パターンやワ
イヤ等が設けられているが、ここでは省略する。このよ
うな構成によれば、半導体レーザーチップ１０から出射
されたレーザー光は、反射ミラー１２によって上方に反
射される。

【０００６】ここで、半導体レーザーチップ１０と反射
ミラー１２との間の距離が大きい場合、レーザー光が拡
散してしまうため、後述する光学系を大径化させなけれ
ばならなくなる。従って、半導体レーザーチップ１０と
反射ミラー１２との間の距離は、例えば、数十μｍ程度
に規定することが好ましい。

【０００７】反射ミラー１２から上方に反射したレーザ
ー光は、レンズやホログラフィックオプティカルエレメ
ント等から構成される光学系（図示しない）を介して記
録媒体上（図示しない）に集光される。

【０００８】この記録媒体から反射した反射光は、上記
光学系によって２以上に分割され、一対の受光素子８に
夫々集光される。これら反射光は、夫々の受光素子８に
よって、その光量に対応した電気信号に変換されて出力
される。

【０００９】この出力信号に基づいて、記録媒体のデー
タが検出されると共に、フォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号等の制御用信号が検出される。な
お、従来例の装置において、高精度の制御用信号を得る
ために、受光素子８及び反射ミラー１２は、同一の半導
体基板４上に形成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のデバイスは、機能上要求される材料特性が異なるた
め、半導体レーザーチップ１０を受光素子８及び反射ミ
ラー１２と同一の半導体基板４上に形成するのは困難で
あると共に、その構造上組立工程において、高い位置精
度を達成することは困難である。

【００１１】具体的には、まず、パッケージ部材２に対
して予め受光素子８及びエッチピット６が形成された半
導体基板４を接着する。この際の接着材料は、半田材料
又は樹脂材料のいずれでもよいが、通常は作業性に優れ
る樹脂材料が用いられる。また、この第１の接着工程に
は、特段の位置精度は要求されないため、位置合わせ上
の問題は生じない。

【００１２】第１の接着工程の接着材料が硬化した後、
半導体レーザーチップ１０を半導体基板４のエッチピッ
ト６の底面に接着する第２の接着工程が行われる。この
工程では、半導体レーザーチップ１０を受光素子８及び
反射ミラー１２に対して高い位置精度で位置合わせしな
ければならない。

【００１３】なお、半導体レーザーチップ１０は多大な
熱を発生する関係上、好良な放熱性を確保するために、
接着材料には熱伝導性の高い半田材料が用いられる。こ
のため、第２の接着工程は、半田材料を用いた高温接着
工程中に、高い位置合わせ精度を確保しなければならな
い。

【００１４】しかしながら、高温の条件下では、材料の
熱膨張の影響等により、高精度な位置合わせは困難であ
るため、従来例のデバイスでは、半導体レーザーチップ
１０を受光素子８及び反射ミラー１２に対して高精度に
位置合わせすることが困難でになるという問題が生じ
る。

【００１５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされており、その目的は、組立時に各光学素子を
簡単且つ高精度に位置合わせすることができる構造の発
光受光素子デバイスを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の発光受光素子デバイスは、受光素子
対及びこれら受光素子対の間の領域に形成された斜面に
設けられた反射部を有する受光素子基板と、この受光素
子基板を支持する第１の支持手段と、前記反射部の近傍
に対面して配置された発光素子基板と、この発光素子基
板を支持する第２の支持手段とを備えており、前記受光
素子基板と前記発光素子基板とは、前記第１及び第２の
支持手段によって、相対的に位置合わせ可能に支持され
ている。

【００１７】

【作用】前記受光素子基板と前記発光素子基板とは、前
記第１及び第２の支持手段によって、相対的に位置合わ
せ可能に支持される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例に係る発光受光
素子デバイスについて、図１を参照して説明する。図１
に示すように、本実施例の発光受光素子デバイスは、パ
ッケージ部材１４と、このパッケージ部材１４上にエポ
キシ等の樹脂を介して接着された半導体基板１６とを備
えている。

【００１９】半導体基板１６には、この基板１６をケミ
カルエッチングして形成した斜面に金属蒸着が施された
反射ミラー１８と、この反射ミラー１８の両側の領域に
形成された一対の受光素子２０と、反射ミラー１８に対
面する側の領域に形成された貫通穴２２とが設けられて
いる。

【００２０】貫通穴２２の内部には、半導体レーザ２４
が位置付けられており、この半導体レーザ２４は、サブ
ステム２６を介してパッケージ部材１４上に、半田材料
によって、ろう付けされている。

【００２１】次に、本実施例の組立工程について説明す
る。まず、第１の接着工程において、パッケージ部材１
４上にサブステム２６を介して半導体レーザ２４を半田
付けする。この半田付けは高温で行われるが、高精度な
位置決めは必要ではないため、組立精度上の問題は生じ
ない。

【００２２】半導体基板１６には、予め、反射ミラー１
８と、一対の受光素子２０と、貫通穴２２とが形成され
ており、貫通穴２２は、切削加工等によって形成するこ
とができる。

【００２３】第２の接着工程において、上述した貫通穴
２２内に半導体レーザ２４及びサブステム２６が配置さ
れるように、半導体基板１６をエポキシ等の樹脂（図示
しない）を介してパッケージ部材１４上に接着する。

【００２４】このとき、貫通穴２２とサブステム２６と
の間には間隙が存在するため、樹脂が硬化する前に、半
導体基板１６の位置を微調整することによって、半導体
基板１６と半導体レーザ２４との間の位置合わせを高精
度に行うことができる。

【００２５】この後、樹脂が硬化することによって、半
導体基板１６は、パッケージ部材１４上に高精度に位置
決め固定されることになる。従来、組立に際し、半導体
レーザ２４と半導体基板１６との位置合わせ固定は、半
田等が適用されていた関係上、高温で行う必要があった
が、上述したように本実施例によれば、常温で行うこと
が可能となり、結果、高精度な位置合わせ固定が可能に
なるという効果を奏する。

【００２６】なお、本発明は、上述した実施例の構成に
限定されることはなく、種々変更可能であることは言う
までもない。例えば、パッケージ部材１４として回路基
板を適用したり、サブステム２６を省略して半導体レー
ザ２４を直接パッケージ部材１４上に接着しても同様の
効果を奏する。

【００２７】以下、本発明の第２の実施例に係る発光受
光素子デバイスについて、図２を参照して説明する。図
２に示すように、本実施例の発光受光素子デバイスは、
パッケージ部材２８と、このパッケージ部材２８上にエ
ポキシ等の樹脂を介して接着された半導体基板３０とを
備えている。

【００２８】半導体基板３０には、この基板３０をケミ
カルエッチングして形成した斜面に金属蒸着が施された
反射ミラー３２と、この反射ミラー３２の両側の領域に
夫々一対づつ形成された二組の受光素子３４とが設けら
れている。

【００２９】反射ミラー３２は、半導体基板３０の中央
側部を厚み方向全体に亘ってケミカルエッチングして形
成された斜面上に金属蒸着が施されて構成されている。
また、半導体レーザ３６は、サブステム３８を介してパ
ッケージ部材２８上に半田材料によって、ろう付けされ
ている。

【００３０】サブステム３８は、反射ミラー３２に並列
して且つ同角度で延出した斜面３８ａを備えており、半
導体レーザ３６は、この斜面３８ａが形成された側に、
反射ミラー３２に接近させた状態でサブステム３８上に
半田材料によって、ろう付けされている。

【００３１】次に、本実施例の組立工程について説明す
る。まず、第１の接着工程において、パッケージ部材２
８上にサブステム３８を介して半導体レーザ３６を半田
付けする。この半田付けは高温で行われるが、高精度な
位置決めは必要ではないため、組立精度上の問題は生じ
ない。

【００３２】半導体基板３０には、予め、反射ミラー３
２と、二組の受光素子３４とが設けられている。第２の
接着工程において、サブステム３８の斜面３８ａに反射
ミラー３２が対面するように、半導体基板３０をエポキ
シ等の樹脂（図示しない）を介してパッケージ部材２８
上に接着する。

【００３３】このとき、サブステム３８の斜面３８ａと
反射ミラー３２との間には間隙が存在するため、樹脂が
硬化する前に、半導体基板３０の位置を微調整すること
によって、半導体基板３０とサブステム３８上に接着さ
れた半導体レーザ３６との間の位置合わせを高精度に行
うことができる。

【００３４】この後、樹脂が硬化することによって、半
導体基板３０は、パッケージ部材２８上に高精度に位置
決め固定されることになる。従来、組立に際し、半導体
レーザ３６と半導体基板３０との位置合わせ固定は、半
田等が適用されていた関係上、高温で行う必要があった
が、上述したように本実施例によれば、常温で行うこと
が可能となり、結果、高精度な位置合わせ固定が可能に
なるという効果を奏する。なお、本発明も上述した実施
例の構成に限定されることはなく、種々変更可能である
ことは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、受光素子基板と発光素
子基板は、第１及び第２の支持手段によって相対的に位
置合わせ可能に支持されているため、組立時に各光学素
子を簡単且つ高精度に位置合わせすることができる構造
の発光受光素子デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る発光受
光素子デバイスの構成を示す斜視図、（ｂ）は、その平
面図。

【図２】（ａ）は、本発明の第２の実施例に係る発光受
光素子デバイスの構成を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）
のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線
に沿う断面図。

【図３】（ａ）は、従来の発光受光素子デバイスの構成
を示す斜視図、（ｂ）は、その平面図。

【符号の説明】

１４…パッケージ部材、１６…半導体基板、１８…反射
ミラー、２０…受光素子、２２…貫通穴、２４…半導体
レーザ、２６…サブステム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光素子対及びこれら受光素子対の間の
   領域に形成された斜面に設けられた反射部を有する受光
   素子基板と、 この受光素子基板を支持する第１の支持手段と、 前記反射部の近傍に対面して配置された発光素子基板
   と、 この発光素子基板を支持する第２の支持手段とを備えて
   おり、 前記受光素子基板と前記発光素子基板とは、前記第１及
   び第２の支持手段によって、相対的に位置合わせ可能に
   支持されていることを特徴とする発光受光素子デバイ
   ス。
2. 【請求項２】 前記受光素子基板には、前記反射部の近
   傍に貫通穴が形成されており、前記貫通穴内には、前記
   発光素子基板が配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載の発光受光素子デバイス。
3. 【請求項３】 前記斜面は、前記受光素子基板の厚み方
   向略全体に亘って形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の発光受光素子デバイス。