JPS6012786A - Manufacture of light emitting device - Google Patents
Manufacture of light emitting deviceInfo
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- JPS6012786A JPS6012786A JP58118313A JP11831383A JPS6012786A JP S6012786 A JPS6012786 A JP S6012786A JP 58118313 A JP58118313 A JP 58118313A JP 11831383 A JP11831383 A JP 11831383A JP S6012786 A JPS6012786 A JP S6012786A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は発光装置の製造方法、特に半導体レーザ装置の
製造に適用して有効な技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device, and particularly to a technique that is effective when applied to manufacturing a semiconductor laser device.
光学式ビデオディスクの光ピツクアップ用発光装置とし
て１日経メカ二カ／Ｉ／（１９８２年７月５日号）の６
８〜７７頁にも記載されているように、矩形板状のステ
ムの主面中央に設けたヒートシンクにシリコンサブマウ
ントを介してレーザチップ（半導体レーザ素子）を固定
し、かっステムの主面側を透光窓を有するキャップで被
い、前記レーザチップ等を気密封止した栴造の半導体レ
ーザ装置が知られている。また、レーザチップはサブマ
ウントに固定され、サブマウントをヒートシンクに固定
した時点でチップのヒートシンクへの搭載が終了する。6 of Nikkei Mechanika/I/ (July 5, 1982 issue) as a light emitting device for optical pickup of optical video discs.
As described on pages 8 to 77, a laser chip (semiconductor laser element) is fixed to a heat sink provided at the center of the main surface of a rectangular plate-shaped stem via a silicon submount, and A semiconductor laser device by SEIZO is known in which the semiconductor laser device is covered with a cap having a light-transmitting window, and the laser chip and the like are hermetically sealed. Further, the laser chip is fixed to the submount, and the mounting of the chip on the heat sink ends when the submount is fixed to the heat sink.
ところで、このような半導体レーザ装置はディジタル・
オーディオ・ディスクＣＤＡＤ ）用プレーヤのピック
アップ等に組み込む場合、ピックアップ等の光学系に高
精度で光軸を合せる必要がある。このため、レーザチッ
プの取（＝１精度は、たとえば日経エレクトロニクス（
１９８１年９月１４日号）の１３８貫にも記載され【い
るように、±５０μｍ以内（光軸方向±１０μｍ以内、
光軸角度士２度以内）等と茜い精度が要求される。By the way, such a semiconductor laser device is a digital
When incorporating it into a pickup of an audio disc player (CDAD), it is necessary to align the optical axis with the optical system of the pickup with high precision. For this reason, the accuracy of the laser chip (=1 accuracy) is, for example, Nikkei Electronics (
As stated in 138 Kan (September 14, 1981 issue), within ±50 μm (within ±10 μm in the optical axis direction,
Extreme precision is required, such as optical axis angle (within 2 degrees).
本出願人は、チップを固定したサブマウントをヒートシ
ンクに固定する場合、チップの位置確認による位置決め
を行なった後にサブマウントをソルダによってヒートシ
ンクに固定し１組立後にし−ザ発振を行なってレーザ光
発振位置の検査を行ない、検査結果に基いて等級選別を
する技術を開発した。When fixing a submount to which a chip is fixed to a heat sink, the applicant first confirms the position of the chip and then fixes the submount to the heat sink with solder. We have developed a technology that inspects the location and selects grades based on the inspection results.
しかし、このような技術は、サブマウントの固定時、レ
ーザ光が発振される位置を確認し【サブマウントを固定
する方法ではなく、チップ全体の位置確認によるサブマ
ウント固定であるため、チップ固定精度が低く、組立歩
留が悪いという問題が生じるということが本発明者によ
ってあきらかとされた。However, when fixing the submount, this technology requires checking the position where the laser beam is emitted. The inventors have found that the problem is that the assembly yield is low.
本発明は発光位置精度が高い発光装置の製造方法を提供
することにより発光位置精度の高い発光装置を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a light emitting device with high light emitting position accuracy by providing a method for manufacturing a light emitting device with high light emitting position accuracy.
本発明の他の目的は発光位置精度が高い発光装置を高歩
留で製造することにより、生産コストの低減化を図るこ
とにある。Another object of the present invention is to reduce production costs by manufacturing a light emitting device with high light emitting position accuracy at a high yield.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、本発明はレーザチップを固定したサブマウン
トをソルダによってヒートシンクに固定する際、レーザ
チップに電圧を印加して発光させ。That is, in the present invention, when a submount to which a laser chip is fixed is fixed to a heat sink with solder, a voltage is applied to the laser chip to cause it to emit light.
この発光部を検出しながらレーザチップ位置を修正して
サブマウントをヒートシンクに固定することにより、高
精度固定および高歩留生産を図り、生産コストの軽減を
達成するものである。By fixing the submount to the heat sink by correcting the position of the laser chip while detecting this light emitting part, high-precision fixing and high-yield production can be achieved, and production costs can be reduced.
第１図は本発明によって製造された半導体レーザ装置の
要部斜視図、第２図は同じくサブマウントの固定方法を
示す概念図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part of a semiconductor laser device manufactured according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method of fixing a submount.
第１図に示すように、半導体レーザ装置は、銅製のステ
ム１の主面中央部に支持体としての銅製のヒートシンク
２を鑞材で固定した構造となっている。ヒートシンク２
の一側面にはサブマウント３を介して発光素子としての
半導体レーザ素子（し−ザチップ）４が固着されている
。このレーザチップ４はその上端および下端からそれぞ
れレーザ光５を発光する。前記ステムｌの主面には下方
に向かって発光されるレーザ光５の光強度（光出力）を
検出する受光素子６が固定されている。また、ステム１
には３本のリード７が取り付けられている。３本のリー
ド７のうち、１本は直接ステム１に接続され、他の２本
は絶縁体８を介して貫通固定されている。また、リード
７とレーザチップ４および受光素子６の電極はワイヤ９
によって電気的に接続されている。As shown in FIG. 1, the semiconductor laser device has a structure in which a copper heat sink 2 serving as a support is fixed to the center of the main surface of a copper stem 1 with a solder material. heat sink 2
A semiconductor laser device (chip) 4 as a light emitting device is fixed to one side of the device via a submount 3. This laser chip 4 emits laser light 5 from its upper and lower ends, respectively. A light receiving element 6 that detects the light intensity (light output) of the laser light 5 emitted downward is fixed to the main surface of the stem l. Also, stem 1
Three leads 7 are attached to the. One of the three leads 7 is directly connected to the stem 1, and the other two are fixed through an insulator 8. Further, the leads 7, the electrodes of the laser chip 4, and the light receiving element 6 are connected to wires 9.
electrically connected by.
一方、ステム１の主面側には金属製のキャップ１０が気
密的に固定され、レーザテップ４等を気密封止している
。キャップ１０はその天井部が開口され、この開口部に
は透明なガラス板１１が気密的に取り付けられ、レーザ
光５を透過させる透光窓１２を形成している。また、前
記受光素子６はステム１の傾斜部１３に取り付けられて
傾斜している。この結果、受光素子面で反射したレーザ
光は前記透光窓１２に達することもないので、透光窓１
２から発光されるレーザ光５の遠視野像は乱されること
はない。さらに、キャップ１０から外れるステム１の両
端部分には実装時に利用される取付孔１４が設けられて
いる。On the other hand, a metal cap 10 is hermetically fixed to the main surface side of the stem 1 to hermetically seal the laser tip 4 and the like. The cap 10 has an opening at its ceiling, and a transparent glass plate 11 is airtightly attached to the opening to form a transparent window 12 through which the laser beam 5 passes. Further, the light receiving element 6 is attached to the inclined portion 13 of the stem 1 and is inclined. As a result, the laser light reflected on the light receiving element surface does not reach the light transmitting window 12, so the light transmitting window 1
The far-field image of the laser beam 5 emitted from the laser beam 2 is not disturbed. Furthermore, mounting holes 14 are provided at both ends of the stem 1 that are removed from the cap 10 to be used during mounting.
つぎに、このような半導体レーザ装置におけるレーザチ
ップ４の固定方法について第２図を参照しながら説明す
る。レーザチップ４は縦、横、高さがたとえば０．４１
１１１．０．３闘＊ ０．１ｍｍと極めて小さくて取り
扱い難いことから、数朋角のサブマウント３にあらかじ
めソルダによって固定され、サブマウント３をヒートシ
ンク２に固定することによって支持体であるヒートシン
ク２に固定される。また、レーザチップ４はレーザ光５
がサブマウント３によってケラレることを嫌って、サブ
マウント３の端面にレーザチップ４のミラー面（臂開命
）が位置するように固定されている。Next, a method of fixing the laser chip 4 in such a semiconductor laser device will be explained with reference to FIG. The length, width, and height of the laser chip 4 are, for example, 0.41.
111.0.3 Fight * Since it is extremely small at 0.1 mm and difficult to handle, it is fixed in advance to the several square submount 3 with solder, and by fixing the submount 3 to the heat sink 2, the heat sink 2 which is a support body is fixed. Fixed. In addition, the laser chip 4 emits laser light 5.
To avoid vignetting of the laser chip 4 by the submount 3, the laser chip 4 is fixed so that its mirror surface (arm opening) is located on the end face of the submount 3.
一方、ヒートシンク２のレーザチップ取付面にはあらか
じめＰｂ、ａｎからなるソルダ１５を付着させておく。On the other hand, a solder 15 made of Pb and ann is attached to the laser chip mounting surface of the heat sink 2 in advance.
そして、サブマウント３の搭載時には、ステム１に固定
されたヒートシンク２をヒ−夕内蔵のテーブル１６上に
位置決めして取り付けた後、真壁吸着工具（コレット）
１７の四角錐窪みからなる吸着部にサブマウント３を真
空吸着して前記ソルダ１５上にサブマウント３を置く。When mounting the submount 3, after positioning and mounting the heat sink 2 fixed to the stem 1 on the table 16 with built-in heater, Makabe suction tool (collet) is used.
The submount 3 is placed on the solder 15 by vacuum suctioning the submount 3 to a suction portion consisting of 17 quadrangular pyramid recesses.
ソルダ１５はテーブル１６によって加熱されていること
から溶解し、サブマウント３０載置によってサブマウン
ト３に濡れる。サブマウント３０表面はソルダとの濡れ
性を良くするために１図示はしてないがＡｎ等の被膜が
形成されている。Since the solder 15 is heated by the table 16, it melts and wets the submount 3 by placing the submount 30 thereon. Although not shown in the drawings, a coating such as An is formed on the surface of the submount 30 to improve wettability with solder.
なお、前記コレット１７はサブマウント３の吸着保持時
にレーザチップ４が吸着部に接触しないようにスリット
１８が設けられている。また、コレット１７には２本の
電極針１９．２０が取り付けられ、吸着部に保持された
レーザチップ４の上面電極およびサブマウント３に弾力
的に接触するようになっている。The collet 17 is provided with a slit 18 so that the laser chip 4 does not come into contact with the suction portion when the submount 3 is held by suction. Further, two electrode needles 19 and 20 are attached to the collet 17 so as to come into elastic contact with the upper surface electrode of the laser chip 4 held on the suction part and the submount 3.
そこで、この組立方法にあっては、サブマウント３をコ
レット１７に吸着保持し、かつサブマウント３をヒート
シンク２上のソルダ１５に濡らした状態に至ると、前記
１対の電極針１９．２０に所定の電圧（レーザ発振が起
−きない閾値電流以下でも外部から発光部が明るく観察
できるので閾値電流以下の電圧でよい。）を印加する。Therefore, in this assembly method, when the submount 3 is attracted and held by the collet 17 and the submount 3 is wetted with the solder 15 on the heat sink 2, the pair of electrode needles 19 and 20 A predetermined voltage (a voltage below the threshold current is sufficient because the light emitting section can be observed brightly from the outside even below the threshold current at which laser oscillation does not occur) is applied.
そして。and.
発光による光２１をレンズ２２を介してテレビカメラ２
３で撮映し、２台のモニタテレビ２４．２５に発光部２
６を映し出す。一方のモニタテレビ２４はテレビカメラ
２３で捕えた発光部２６の光強度（Ｐ）２７を映し出し
、他方のモニタテレビ２５は発光部２６をＸＹの座標軸
に映し出す。The light 21 from the emission is transmitted to the television camera 2 through the lens 22.
3, and the light emitting unit 2 is displayed on two monitor TVs 24 and 25.
Show 6. One monitor television 24 displays the light intensity (P) 27 of the light emitting section 26 captured by the television camera 23, and the other monitor television 25 displays the light emitting section 26 on the XY coordinate axes.
そこで、光強歳が最大となるように、コレット１７を光
軸に涜うＺ方向に治って移動させる。また、他方のモニ
タテレビ２５における発光部２６の位置がＸＹ座標軸の
設定位置、たとえばＸＹ座標軸の原点（０）に位置する
ように、コレット１７をＸＹ方向に移動調整する。この
際、ヒートシンク２の取付面にＧ５Ｘ方向の移動は特に
大きな支障はないが、レーザチップ４がヒートシンク２
に対して接近離反する方向に漬うＹ方向の移動はヒート
シンク２とサブマウント３間にソルダ１５が介在してい
るため、コレット１７をヒートシンク２から離れるよう
に上昇させすぎると、ソルダによる接着性が悪くなって
接合不良を生じ、逆にコレット１７を降下させすぎると
、ヒートシンク２とサブマウント３間のソルダ１５が押
し潰されてサブマウント３の周囲に外み出し盛り上がっ
たり。Therefore, the collet 17 is moved in the Z direction opposite to the optical axis so that the optical strength is maximized. Further, the collet 17 is moved and adjusted in the XY directions so that the position of the light emitting section 26 on the other monitor television 25 is located at the set position of the XY coordinate axes, for example, the origin (0) of the XY coordinate axes. At this time, there is no particular problem in moving the mounting surface of the heat sink 2 in the G5X direction, but the laser chip 4
Since the solder 15 is interposed between the heat sink 2 and the submount 3, if the collet 17 is moved too high away from the heat sink 2, the adhesiveness due to the solder will be reduced. If the collet 17 is lowered too much, the solder 15 between the heat sink 2 and the submount 3 will be crushed and swell around the submount 3.
さらにはヒートシンク２によってコレット１７の下降が
阻止されることから、Ｙ方向の修正寸法は極く小さくか
つ限度がある。また１発光部２６の位置調整はコレット
１７の回転方向の調整によっても修正される。Furthermore, since the collet 17 is prevented from descending by the heat sink 2, the correction dimension in the Y direction is extremely small and has a limit. Further, the position adjustment of the one light emitting section 26 is also corrected by adjusting the rotational direction of the collet 17.
このようなサブマウント３の搭載方法によって、レーザ
チップ４はヒートシンク２に高精度な取付精度で固定さ
れる。By such a method of mounting the submount 3, the laser chip 4 is fixed to the heat sink 2 with high mounting accuracy.
（１）、本発明によれば、サブマウントに固定されたレ
ーザチップをサブマウントを支持体（ヒートシンク）に
固定することによって固定する際、レーザチップを発光
状態におき１発光位置を検出し。(1) According to the present invention, when fixing a laser chip fixed to a submount by fixing the submount to a support (heat sink), the laser chip is placed in a light emitting state and one light emitting position is detected.
この検出情報に基いてサブマウントの固定を行なうため
、レーザチップの支持体に対する固定精度（位置精度）
は、従来のレーザチップ固定方法に比較してより高精度
となる。Since the submount is fixed based on this detection information, the fixing accuracy (positional accuracy) of the laser chip to the support is
This method provides higher precision than conventional laser chip fixing methods.
（２）、上記（１）にも記載したように、レーザチップ
を高精度に支持体に固定できることから、半導体レーザ
装置製造におけるレーザチップの取付位置不良の発生が
少な（なり、歩留向上によって半導体レーザ装行のコス
ト低減が図れる。(2) As mentioned in (1) above, since the laser chip can be fixed to the support with high precision, the occurrence of incorrect mounting position of the laser chip in the manufacturing of semiconductor laser devices is reduced (and the yield is improved). The cost of semiconductor laser assembly can be reduced.
（３）、本発明による半導体レーザ装置はステム等の支
持部（パッケージ）に対するレーザチップの位置精度が
高いことから、前記ステム等を目安として半導体レーザ
装置を組み込む場合、より高精度にかつ容易に各種機器
の光学系との光軸合せが可能となる効果もある。(3) Since the semiconductor laser device according to the present invention has high positional accuracy of the laser chip with respect to the support part (package) such as the stem, when the semiconductor laser device is assembled using the stem etc. as a guide, the semiconductor laser device can be assembled with higher precision and easily. It also has the effect of making it possible to align the optical axes with the optical systems of various devices.
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記礎施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it is to be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned basic examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.
たとえば、レーザチップ発光用の電極端子の一つとして
、ヒートシンクを載置するテーブルな利用しても、効果
的にレーザチップを発光させることができる。また、本
発明は半導体レーザ装置のパッケージ形態が異なっても
同様な効果が得られる。For example, a table on which a heat sink is placed may be used as one of the electrode terminals for laser chip light emission to effectively cause the laser chip to emit light. Furthermore, the present invention can provide similar effects even if the package form of the semiconductor laser device is different.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体レーザ装置製
造技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば１発光ダイオード装置の
製造技術に適用しても同様な効果を得ることができる。The above explanation has mainly been about the application of the invention made by the present inventor to semiconductor laser device manufacturing technology, which is the background field of application, but the invention is not limited thereto. Similar effects can be obtained when applied to manufacturing technology.
第１図は本発明の方法によって製造された半導体レーザ
装置の要部の斜視図、
第２図は本発明の一実施例によるサブマウントの固定方
法を示す概念図である。
１・・・ステム、２・・・支持体（ヒートシンク）、３
・・・サブマウント、４・・・半導体レーザ素子（レー
ザチップ）、５・・・レーザ光、６・・・受光素子、７
・・・リード、８・・・絶縁体、９・・・ワイヤ、１０
・・・キャップ１１・・・ガラス板、１２・・・透光窓
、１３・・・傾斜部、・１４・・・取付孔、１５・・・
ソルダ、１６・・・テーブル。
１７・・・ｉ空設着工具、１８・・・スリブ）、 １９
．２０・・・電極針、２１・−・光、２２・・・レンズ
、２３・・・テレビカメラ、２４．２５・・・モータテ
レビ、２６・・・発光部、２７・・・光強度。FIG. 1 is a perspective view of essential parts of a semiconductor laser device manufactured by the method of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method of fixing a submount according to an embodiment of the present invention. 1... Stem, 2... Support body (heat sink), 3
... Submount, 4... Semiconductor laser element (laser chip), 5... Laser light, 6... Light receiving element, 7
...Lead, 8...Insulator, 9...Wire, 10
...Cap 11...Glass plate, 12...Translucent window, 13...Slanted part, 14...Mounting hole, 15...
Solder, 16...table. 17...i empty installation tool, 18...slib), 19
．． 20... Electrode needle, 21... Light, 22... Lens, 23... Television camera, 24. 25... Motor television, 26... Light emitting part, 27... Light intensity.
Claims (1)
る発光装置の製造方法であって、前記サブマウントに固
定された発光素子を発光させ、発光位置を検出し、この
検出位置に基いてサブマウントの支持体に対する相対的
な位置決めを行ない、この状態でサブマウントを支持体
に固定することを特徴とする発光装置の製造方法。1. A method for manufacturing a light emitting device in which a submount on which a light emitting element is fixed is fixed to a support, the light emitting element fixed on the submount is made to emit light, a light emitting position is detected, and the submount is fixed on the basis of this detected position. A method for manufacturing a light emitting device, which comprises positioning a mount relative to a support, and fixing a submount to the support in this state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118313A JPS6012786A (en) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | Manufacture of light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118313A JPS6012786A (en) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | Manufacture of light emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012786A true JPS6012786A (en) | 1985-01-23 |
Family
ID=14733581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118313A Pending JPS6012786A (en) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | Manufacture of light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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