JPS60123037A - Die-bonding device - Google Patents
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- JPS60123037A JPS60123037A JP23189583A JP23189583A JPS60123037A JP S60123037 A JPS60123037 A JP S60123037A JP 23189583 A JP23189583 A JP 23189583A JP 23189583 A JP23189583 A JP 23189583A JP S60123037 A JPS60123037 A JP S60123037A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体レーザ装置を構成する半導体レーザチ
ップをヒートシンク上にボンディングするグイ・ビンデ
ィング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a bonding device for bonding a semiconductor laser chip constituting a semiconductor laser device onto a heat sink.
近時、光方式のディジタル・オーディオ・デスク（Ｄｊ
ｇｔｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｄｉｓｃ）が実用化され大量
生産されようとしている。これにともないディジタル・
オーディオ・ディスクに組込まれている半導体レーザ装
置も、その価格、寿命、性能の点でよシすぐれたものが
要求てれるようになっている。そこで、これら要求を満
足烙せるために半導体レーザ装置の自動製造装置が開発
されている。この自動製造装置のうちで重要なものの一
つに半導体レーザチップをヒートシンクにボンディング
するグイ・ビンディング装置がある。Recently, optical digital audio desks (Dj
gttal Audio Disc) is about to be put into practical use and mass produced. Along with this, digital
Semiconductor laser devices incorporated into audio discs are also required to be superior in terms of price, lifespan, and performance. Therefore, automatic manufacturing equipment for semiconductor laser devices has been developed to satisfy these demands. One of the most important automatic manufacturing devices is a gui binding device that bonds semiconductor laser chips to heat sinks.
このグイ・ボンディング装置は従来、カートリッジヒー
タやシースヒータなどのヒータを内蔵した載置台にヒー
トシンクを配置し、このヒートシンクのデンディング部
位にサブマウントを載せ、しかるのち半導体レーザチ、
ッデを載置し、その後、ヒータでａｔ台を通じてヒート
シンクを加熱して、半導体レーザチ、、プとデンディン
グ部位との間にあらかじめ介在されたボンディング・イ
ンサート材を溶Ｉ＠すせてグイ・デンディングを行なう
ようにしている。Conventionally, this Gui bonding device places a heat sink on a mounting table that has a built-in heater such as a cartridge heater or a sheath heater, and places a submount on the denting part of this heat sink.
After that, the heat sink is heated by a heater through the AT stand, and the bonding insert material that has been interposed in advance between the semiconductor laser chip and the dending part is melted and the denting part is melted. I'm trying to do dending.
ところが、載置台に内蔵されたヒータで加熱する構造に
よると、デンディングに必要な温度まで上昇させるのに
長時間（たとえば３０〜６０秒）を要する不具合があシ
、大量生産に要求される生産能率の向上が図れ、彦い。However, with the heating structure using a heater built into the mounting table, there is a problem that it takes a long time (for example, 30 to 60 seconds) to raise the temperature to the temperature required for dending, which is difficult to achieve as required for mass production. I hope you can improve your efficiency.
またサブマウントを用いて半導体レーデチップをヒート
シンクに対して位置決めする構造は、ボンディングに責
やす時間を長く要すばがシでなく高精度な位置決めを行
なうことが難しく、これらの点を改善できるものが要望
されている。Furthermore, the structure in which the semiconductor radar chip is positioned with respect to the heat sink using a submount requires a long time for bonding, and it is difficult to perform highly accurate positioning. It is requested.
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、半導体レーザチッゾ金短時間で、か
つ高精度にがンディングすることができるダイ・デンデ
ィング装置ｆｆ提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a die/dending device ff capable of bonding semiconductor laser die in a short time and with high accuracy.
すなわち、この発明はヒータブロックの上面にヒートシ
ンクの外形と嵌合な凹部を形成し、この四部にヒートシ
ンクを保持させ、ヒータブロックの熱でヒートシンクを
瞬間的に加熱して、位置決めされたヒートシンクのデン
ディング部位に半導体レーザチ、２ゾを直接ボンディン
グしようとするものである。That is, this invention forms a recessed part on the top surface of the heater block that fits with the outer shape of the heat sink, holds the heat sink in these four parts, and instantaneously heats the heat sink with the heat of the heater block, so that the heat sink is heated at the position of the heat sink. This is an attempt to directly bond a semiconductor laser chip to a bonding site.
以下、この発明を図面に示す一実施例にもとづいて説明
する。第１図は光方式のディジタル・オーディオ・ディ
スクに組込まれる半導体レーザ装置を示し、図中１はリ
ード、２はそのＩＪ−ド１の先端部に取着された、リン
グ状部３と半月形状部４とを一体に連結して構成される
銅よりなる異形状のヒートシンクである。そして、この
ヒートシンク２の半円形状部４の端面には両側に円弧状
の溝５，５が設けられ、端面中抜にチップ搭載部を構成
している。そして、このチップ搭載部上に半導体レーザ
チッｆ７が搭載されるとともに、ヒートシンク２の周り
に、ガラス部８ＩＬｔｌ−設けたキャップ８が被せられ
て装置全体を構成している。なお、９はモニタ用の受光
素子である。The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor laser device incorporated into an optical digital audio disk. In the figure, 1 is a lead, 2 is a ring-shaped part 3 and a half-moon shape attached to the tip of the IJ-dead 1. This is an irregularly shaped heat sink made of copper and constructed by integrally connecting the parts 4 and 4. Arc-shaped grooves 5, 5 are provided on both sides of the end surface of the semicircular portion 4 of the heat sink 2, and a chip mounting portion is formed in the hollow portion of the end surface. A semiconductor laser chip f7 is mounted on this chip mounting portion, and a cap 8 provided in a glass portion 8ILtl is placed around the heat sink 2 to constitute the entire device. Note that 9 is a light receiving element for monitoring.
そして、このように構成された半導体レーデ装置におい
て、ヒートシンク２に半導体レーザチップ７をボンディ
ングするグイ・デンディング装置が第２図に示されてい
る。In the semiconductor laser device constructed as described above, a bonding device for bonding the semiconductor laser chip 7 to the heat sink 2 is shown in FIG.
すなわち、図中１０はインバーあるいはスーパインバ等
の熱膨張の少ない金属部材がら構成されたヒータブロッ
クである。そして、このヒータブロック１０の上面部に
は、上記ヒートシ唯
ンク２の外形に対応した半円形状の凹部ｌノが設けられ
、ヒートシンク２を嵌合によ、９＆ンディング部位、？
ａｆ上方に配して位置決めつつ保持することができるよ
うになっている。また、ヒータブロック１ｏの側方には
、基部にヒータ１ノを設けた固定棒１２が凹部ｌノに対
して進退可能に配設されていて、凹部１１内に位置決め
されたヒートシンク２のボンディング部位２ａＫ＠接し
た側面を固定棒１２の先端の当接によシ抑圧して最終的
な位置決めを行なうことができるようになっている。一
方、ヒータブロック１０の凹部１１の上方には、チップ
セット機構１３を構成するキャピラリ１４が昇降可能に
配設されている。このキャピラリ１４の先端にはヒータ
ブロック１０に保持されたヒートシンク２のボンディン
グ部位２ａに対向するように、真空吸着孔（図示しない
）が開口していて、半導体レーデテップ７を真空吸着に
より保持するとともに、キャピラリ１４の昇降によりヒ
ートシンク２のがンディング部位２ａに載置することが
できるようになっている。寸だ、キャピラリ１４にはヒ
ータ１５が設けられている。That is, numeral 10 in the figure is a heater block made of a metal member with low thermal expansion, such as Invar or Super Invar. A semicircular recess 1 corresponding to the outer shape of the heat sink 2 is provided on the upper surface of the heater block 10, and when the heat sink 2 is fitted, the heat sink 2 is fitted into the 9 & ending portion 9.
It is arranged above the af and can be held while being positioned. Further, on the side of the heater block 1o, a fixing rod 12 having a heater 1 at its base is arranged so as to be movable in and out of the recess 1, and a bonding portion of the heat sink 2 positioned in the recess 11 is provided. Final positioning can be carried out by suppressing the side surface in contact with 2aK@ by the contact of the tip of the fixing rod 12. On the other hand, above the concave portion 11 of the heater block 10, a capillary 14 constituting the chipset mechanism 13 is disposed so as to be movable up and down. A vacuum suction hole (not shown) is opened at the tip of the capillary 14 so as to face the bonding part 2a of the heat sink 2 held by the heater block 10, and the semiconductor radar tip 7 is held by vacuum suction. By raising and lowering the capillary 14, the heat sink 2 can be placed on the landing site 2a. In fact, the capillary 14 is provided with a heater 15.
そして、このヒータ１５および上記ヒータ１ノは、半導
体チッｆ７のがンディングの際、通電されてキャピラリ
１４および固定棒１２を１００〜１５０℃に予熱するよ
うになっている。This heater 15 and the heater 1 are energized to preheat the capillary 14 and the fixed rod 12 to 100 to 150° C. during bonding of the semiconductor chip f7.
また上記ヒータブロック１０は、そのヒータブロック１
０につながるノ４ルスヒータ電源（図示しない）からの
短時間大電流の通電によってヒートシンク２全？ンデイ
ングに必要な所期温度１ａｏｏ〜５００℃）に時間に加
熱することができるようになっていて、加熱によ）デン
ディング部２ａと半導体レーザチップ７との間に介在サ
レるデンディング・インサート材（図示しない）を溶融
してデンディング全行なうようになっている。なお、ビ
ンディング・インサート材はボンディング部位２ａの表
面、半導体レーザチップ７０表面に、Ｉｎろう材あるい
はＡｕを蒸着させてなるものでおる。捷たヒータブロッ
ク１０には、ヒータ制御部（図示しない）につながる熱
雷対１５ξが内装されていて、熱電対ｉｓａによる温度
検知によシヒータ制御を行なうようにしている。Further, the heater block 10 is
The heat sink 2 is completely energized by a short period of large current from the Norms heater power supply (not shown) that connects to 0? The dending insert is designed to be able to be heated to the desired temperature (100° C. to 500° C.) necessary for the dending, and the denting insert is inserted between the denting portion 2a and the semiconductor laser chip 7 by heating. All denping is done by melting the material (not shown). The binding insert material is made by depositing In brazing material or Au on the surface of the bonding portion 2a and the surface of the semiconductor laser chip 70. The broken heater block 10 is equipped with a thermal lightning pair 15ξ connected to a heater control section (not shown), and the heater is controlled by temperature detection by the thermocouple isa.
また、ヒータブロック１０の上方にはデンディング部位
２ａに載置さする半導体レーザチップ７に向けて不活性
ガスあるいは還元性ガスを吹きつけるノズル１６が配設
されていて、ボンディング中の雰囲気を保つようにして
いる。Further, a nozzle 16 is provided above the heater block 10 to spray an inert gas or a reducing gas toward the semiconductor laser chip 7 placed on the bonding portion 2a to maintain the atmosphere during bonding. That's what I do.
しかして、このように構成されたグイ・ぜンディング装
置を用いて、半導体レーザチップ７をヒートシンク２に
接合するときには、まずヒートシンク２をヒータブロッ
ク１０の凹部Ｉノ内へ嵌挿する。これにより、異形状の
ヒートシンク２は高い精度で位置決められてヒータブロ
ック１ｏ上に設置される。すなわち、ヒートシンク２は
大なる接触面を得てキャピラリ１４に対し位置決めセッ
トされる。こののち、ヒータ１１であらかじめ１００〜
１５０℃に加熱筋れた固定棒１２を前進駆動して、上記
位置決めされたヒートシンク２の位置全補正して固定す
る。When the semiconductor laser chip 7 is to be bonded to the heat sink 2 using the wire-sending device configured as described above, the heat sink 2 is first inserted into the recess I of the heater block 10. Thereby, the irregularly shaped heat sink 2 is positioned with high precision and installed on the heater block 1o. That is, the heat sink 2 is positioned and set relative to the capillary 14 with a large contact surface. After this, heat the heater 11 to 100~
The fixing rod 12 heated to 150° C. is driven forward to fully correct the position of the heat sink 2 positioned above and fix it.
一方、キャピラリ１４では半導体レーザテップ７を真壁
吸着している。そして、この半導体レーザチップ７は、
あらかじめヒータ１５で加熱されたキャピラリ１４にて
予熱される。そして、この際、ノズル１６から不活性ガ
スあるいは還元性ガスが吹き出される。こののち、キャ
ピラリ１４を下降させて半導体レーザチツｆ７’ｆｚヒ
ートシンク２のがンデイング部位２ａに載置する。そし
て、この状態からヒータブロック１０にパルスヒータ電
源（図示しない）全２〜：３秒τ゛
量大電流（２００〜８００Ａ）鍵給電する。こレニより
、ヒータブロック１０１１は矢印で示すように電流が流
れ、２〜３秒でヒートシンク２を所期温度（３００〜５
００℃）に効果的に加熱シ、ヒートシンク２のがンディ
ング部位２ａをビンディング温度に昇温させる。なお、
給電電流は熱電対１５からの温度検出信号音フィードバ
ックはせて制御される。しかして、この結果、ボンディ
ング部位２ａの表面、半導体レーデチッｆ７の表面に蒸
着したＩｎろう材、 Ａｎ 。On the other hand, in the capillary 14, the semiconductor laser tip 7 is attracted to the wall. This semiconductor laser chip 7 is
The capillary 14 is preheated by a heater 15. At this time, inert gas or reducing gas is blown out from the nozzle 16. Thereafter, the capillary 14 is lowered and placed on the mounting portion 2a of the semiconductor laser chip f7'fz heat sink 2. From this state, a pulse heater power source (not shown) is supplied with a large current (200 to 800 A) for a total of 2 to 3 seconds to the heater block 10. From this point, a current flows through the heater block 1011 as shown by the arrow, and the heat sink 2 reaches the desired temperature (300 to 500℃) in 2 to 3 seconds.
00° C.) to effectively raise the temperature of the binding portion 2a of the heat sink 2 to the binding temperature. In addition,
The power supply current is controlled by the temperature detection signal tone feedback from the thermocouple 15. As a result, In brazing material and An are deposited on the surface of the bonding portion 2a and the surface of the semiconductor radar chip f7.
５ｎＰｂ Ｑ−どのポンディ、−イブ−「インサート材
が溶融しで、半導体１／−ザチップ７がヒートシンク２
に直接グイ・デンディングされる。そして、その後、給
電およびノズル１６からのガスの吹きつけ全停止はせれ
ば、ヒートシンク２は急冷し、溶融したデンディング・
インサート材が直ちに凝固する。5nPb Q-Which Pondy?-Eve-“The insert material melted and the semiconductor 1/-the chip 7 was damaged by the heat sink 2.
Gui Dending is done directly. After that, when the power supply and the gas blowing from the nozzle 16 are completely stopped, the heat sink 2 is rapidly cooled and the molten dendritic
The insert material solidifies immediately.
かくして、ヒータプロ、Ｖり１０に凹部１１に設けてヒ
ートシンク２の位置決め−さらに加熱るようにしたこと
で、デンディングに獄やす時間（セットする時間２、加
熱する時間）が少なくてグイ・デンディングを行なうこ
とができる。In this way, by providing the heater pro in the recess 11 of the V-shaped hole 10 and positioning the heat sink 2 for further heating, the time required for heating (setting time 2, heating time) is shortened and the heat sink 2 is heated. can be done.
しかも、凹部１１によるヒートシンク２０位置決めで、
デンディング部位２ａ’（ｉ７高い精度で位置決めする
ことができ、高精度なぎンデイングを実現することがで
きる。Moreover, the heat sink 20 is positioned by the recess 11,
The dending part 2a' (i7) can be positioned with high precision, and high precision binding can be achieved.
以上説明したようにこの発明によれば、ヒータブロック
によって半導体レーデチップをヒートシンクに短時間で
、かつ修曇峡毎凹部による位置決めによυ高精度にボン
ディングすることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to bond the semiconductor radar chip to the heat sink in a short time using the heater block and with high precision by positioning it by the recessed portions of the Shudenkyo.
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は半導体レー
ザ装置の分解斜視図、第２図はグイ・ビンディング装置
２示す斜視図である。
２・・・ヒートシンク、７・・・半導体レーザチップ、
１θ・・・ヒータブロック、１１・・・凹部、１３・・
・チップセット機構。The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is an exploded perspective view of a semiconductor laser device, and FIG. 2 is a perspective view showing a guide binding device 2. As shown in FIG. 2... Heat sink, 7... Semiconductor laser chip,
1θ... Heater block, 11... Concavity, 13...
・Chipset mechanism.
Claims (1)
形と嵌合な四部を形成してなり上記ヒートシンクを四部
で位置決め保持するとともにそのヒートシンクを加熱す
るヒータブロックと、半導体レーデ装置を構成する半導
体レーザテップ全上記ヒータブロックに保持されたヒー
トシンクのビンディング部位に載置するチップセット機
構とを具備したことを特徴とするグイ・ビンディング装
置。A heater block has four parts formed on the upper surface that fit with the outer shape of the heat sink constituting the semiconductor laser device, and positions and holds the heat sink with the four parts and heats the heat sink; and a semiconductor laser tip constituting the semiconductor laser device. A gui binding device comprising: a chipset mechanism placed on a binding portion of a heat sink held by a heater block.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189583A JPS60123037A (en) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | Die-bonding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189583A JPS60123037A (en) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | Die-bonding device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123037A true JPS60123037A (en) | 1985-07-01 |
| JPH0472395B2 JPH0472395B2 (en) | 1992-11-18 |
Family
ID=16930715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23189583A Granted JPS60123037A (en) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | Die-bonding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123037A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258645A (en) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Toshiba Corp | Die-bonding device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149781A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Device for mounting semiconductor laserelement |
| JPS55132088A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-14 | Canon Inc | Semiconductor laser device |
| JPS5898995A (en) * | 1981-12-09 | 1983-06-13 | Nec Corp | Photosemiconductor device |
| JPS58123787A (en) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | Fujitsu Ltd | Automatic die bonding device for semiconductor laser chip |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23189583A patent/JPS60123037A/en active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JPS6258645A (en) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Toshiba Corp | Die-bonding device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0472395B2 (en) | 1992-11-18 |
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