JPS60413A - レンズ装荷方法 - Google Patents
レンズ装荷方法Info
- Publication number
- JPS60413A JPS60413A JP58109023A JP10902383A JPS60413A JP S60413 A JPS60413 A JP S60413A JP 58109023 A JP58109023 A JP 58109023A JP 10902383 A JP10902383 A JP 10902383A JP S60413 A JPS60413 A JP S60413A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- light
- microlens
- diode chip
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ア） 技術分冊
この発明は、発光ダイオードチップ上に、的確に、レン
ズを装荷する方法に関する。
ズを装荷する方法に関する。
発光ダイオードは、前方に広く拡散した光を発生するの
で、集光するためには、特別な工夫が必要である。
で、集光するためには、特別な工夫が必要である。
発光ダイオードチップをそのｔｔ透明のプラスチックで
モールドした簡単な素子もある。金属製で上方にレンズ
を取付けた窓のあるケースに納めた発光素子もある。透
明モールドの場合は、モールドの形状を球形に近くして
、集光性を高めるようにすることもある。
モールドした簡単な素子もある。金属製で上方にレンズ
を取付けた窓のあるケースに納めた発光素子もある。透
明モールドの場合は、モールドの形状を球形に近くして
、集光性を高めるようにすることもある。
光ファイバに発光ダイオードの光を入射させたい場合は
、発光ダイオードの近くで集光するようにし々ければな
らない。そこで、球形のマイクロレンズを、直接発光ダ
イオードの上に接着する、という場合がある。
、発光ダイオードの近くで集光するようにし々ければな
らない。そこで、球形のマイクロレンズを、直接発光ダ
イオードの上に接着する、という場合がある。
本発明は、この場合の的確な装荷方法を与える。
（イ） 従来技術
第５図は発光ダイオードチップへの、従来のマイクロレ
ンズ装荷方法を示す断面図である。
ンズ装荷方法を示す断面図である。
発光ダイオードチップ１は、その内奥（（発光部２を有
する。発光部２の上方に予め接着剤３を滴下しておく。
する。発光部２の上方に予め接着剤３を滴下しておく。
発光ダイオードチップ１の上方にはコレット４が昇降自
在に設けられている。コレット４はマイクロレンズ５を
下端開口に保持する。保持力は真空引きによって発生す
る。コレット４と、発光ダイオードデツプ１をマウント
した台は相対移動可能である。
在に設けられている。コレット４はマイクロレンズ５を
下端開口に保持する。保持力は真空引きによって発生す
る。コレット４と、発光ダイオードデツプ１をマウント
した台は相対移動可能である。
コレット４でマイクロレンズ５を押え、真空引きして、
マイクロレンズ５を持上げ、チップ１９発光部２の真−
Ｅから下し、接着剤３に押しつける。
マイクロレンズ５を持上げ、チップ１９発光部２の真−
Ｅから下し、接着剤３に押しつける。
発光ダイオードチップ１は、例えば通信用で発光する光
の波長は０８μｍ〜１６μｍで、３００μｍ〜１０００
μ７ｎ角の角形で、厚みは５０μｍ〜５００Ｉｉｍであ
る。
の波長は０８μｍ〜１６μｍで、３００μｍ〜１０００
μ７ｎ角の角形で、厚みは５０μｍ〜５００Ｉｉｍであ
る。
発光部２は数１０μ、、−１’００μｍφである。
マイクロレンズ５ば５０〜３００μｍφの球形である。
効率良く光ファイバに光入射させるだめには発光部の中
心とレンズ中心が正しく上下方向に一致していなければ
ならない。
心とレンズ中心が正しく上下方向に一致していなければ
ならない。
第６図はレンズの装荷位置が適正であるものを示す。発
光部２の中心Ｐと、マイクロレンズの中心０を結ぶ直線
が、発光ダイオードチップ１の平面に対し直角に々つで
いる。
光部２の中心Ｐと、マイクロレンズの中心０を結ぶ直線
が、発光ダイオードチップ１の平面に対し直角に々つで
いる。
光ファイバ６を発光ダイオードチップ１の」三方から接
近させると、ファイバコアの中心Ｍが直線ｏＰの上に来
るから、発光ダイオードで発生した光は、効率よくファ
イバコアに入射する。
近させると、ファイバコアの中心Ｍが直線ｏＰの上に来
るから、発光ダイオードで発生した光は、効率よくファ
イバコアに入射する。
ところが、第７図に示すように、マイクロレンズ５の中
心０と、発光部２の中心Ｐを結ぶ直線がチップ面に垂直
でない場合、発光ダイオードから出た光は、レンズ５に
よって、斜め方向の平行光に曲げられる。従って、大部
分の光がファイバコアに入射しないだめ発光ダイオード
とファイバとの結合効率を高めることができない。
心０と、発光部２の中心Ｐを結ぶ直線がチップ面に垂直
でない場合、発光ダイオードから出た光は、レンズ５に
よって、斜め方向の平行光に曲げられる。従って、大部
分の光がファイバコアに入射しないだめ発光ダイオード
とファイバとの結合効率を高めることができない。
光ファイバのコア径は単一モードファイバで１０μｍ程
度で、多モードファイバでも２００μｍ程度である。光
フアイバコアは狭くて、的確に入射させるには、レンズ
の装荷を正確に行わなくてはならない。
度で、多モードファイバでも２００μｍ程度である。光
フアイバコアは狭くて、的確に入射させるには、レンズ
の装荷を正確に行わなくてはならない。
実際、光を効率良く集光し、光ファイバに導びく為に（
は、マイクロレンズ５を、発光部２直上の、発光ダイオ
ードチップ１の表面上で±５μｍ〜±１０μ慴の精度で
装荷する必要がある。
は、マイクロレンズ５を、発光部２直上の、発光ダイオ
ードチップ１の表面上で±５μｍ〜±１０μ慴の精度で
装荷する必要がある。
ところが、チップ１内部の発光部２が見えない （１７
７）ｆ、±５μｍ〜±１０μＷの精度で位置合せするこ
とは僅トしい。 （： り寸りま、マイクロレンズ５が発光部２の真上 （。
７）ｆ、±５μｍ〜±１０μＷの精度で位置合せするこ
とは僅トしい。 （： り寸りま、マイクロレンズ５が発光部２の真上 （。
に来だとしても、接着剤３の塗り方やチップの傾むきか
げんで、レンズ５が固定されるまでに位置がずれる時が
ある。 （ このだめ、従来、非常に歩留りが悪かった。
げんで、レンズ５が固定されるまでに位置がずれる時が
ある。 （ このだめ、従来、非常に歩留りが悪かった。
（り） 本発明の目的
マイクロレンズの中心０を正しく、発光部中心 １Ｐの
直」二に位置させて、そのままマイクロレンズをチンプ
上に接着することが、本発明の目的である。
直」二に位置させて、そのままマイクロレンズをチンプ
上に接着することが、本発明の目的である。
（１） 本発明の方法
本発明のレンズ装荷方法は、
＋Ｏ発光ダイオードチップ１の発光部２の上に接着剤３
を滴下し、マイクロレンズ５を真空チャックのコレット
４によって保持し、発光部２の直上へ移動させ、接着剤
３へ押しつけ接着するレンズ装荷方法に於て、 ２） コレット４の中に光検出器又は光検出器を終端に
設けた光ファイ）Ｚを下向きに設け、３）発光ダイオー
ドチップ１を発光させ、り発光ダイオードチップ１で発
生し、マイクロレンズ５を通りコレット４に入る光の強
度を光検出器で測定し、 ６） 光強度が最大になる位置でマイクロレンズ５を発
光ダイオードチップ１上の接着剤３に押しつけ接着する
、 こととした方法である。
を滴下し、マイクロレンズ５を真空チャックのコレット
４によって保持し、発光部２の直上へ移動させ、接着剤
３へ押しつけ接着するレンズ装荷方法に於て、 ２） コレット４の中に光検出器又は光検出器を終端に
設けた光ファイ）Ｚを下向きに設け、３）発光ダイオー
ドチップ１を発光させ、り発光ダイオードチップ１で発
生し、マイクロレンズ５を通りコレット４に入る光の強
度を光検出器で測定し、 ６） 光強度が最大になる位置でマイクロレンズ５を発
光ダイオードチップ１上の接着剤３に押しつけ接着する
、 こととした方法である。
（オ） 実施例 ■
第１図は第１の実施例を示す、略断面図である。
コレット４の中へ測定用の光ファイ、く７を挿入し、支
持台８によって、下向きに固定する。光ファイバ７の他
端は、光バソーメーク９に接続しである。
持台８によって、下向きに固定する。光ファイバ７の他
端は、光バソーメーク９に接続しである。
発光ダイオードチップ１の円電極１０と、リングミ極１
１に電源１２を接着し、発光ダイオードチップ１を発光
させる。光はレンズ５からコレット４内の光ファイバ７
の端面に入射する。発光ダイオードチップ１を乗せてい
るステージ（図示せず）を動かし光バラ−メーク９０指
針が最大になる位置を捜す。最大になるところでマイク
ロレンズ５をデツプ１に対して押しつけ、この状態の１
捷で接着させる。接着剤が瞬間的に同寸るものであれば
、すぐにコレットを引」二げてもよい。そうでない場合
は、コレット４でレンズ５を押えだま＼、熱風を吹きつ
けるか、発光ダイオードチップを乗せているステージを
昇温させるかすることによって接着作用を促進すること
も可能である。
１に電源１２を接着し、発光ダイオードチップ１を発光
させる。光はレンズ５からコレット４内の光ファイバ７
の端面に入射する。発光ダイオードチップ１を乗せてい
るステージ（図示せず）を動かし光バラ−メーク９０指
針が最大になる位置を捜す。最大になるところでマイク
ロレンズ５をデツプ１に対して押しつけ、この状態の１
捷で接着させる。接着剤が瞬間的に同寸るものであれば
、すぐにコレットを引」二げてもよい。そうでない場合
は、コレット４でレンズ５を押えだま＼、熱風を吹きつ
けるか、発光ダイオードチップを乗せているステージを
昇温させるかすることによって接着作用を促進すること
も可能である。
こうして製作されたレンズ付発光ダイオードは、チンプ
面に対し垂直方向に、強い光束を出射することができる
ため光ファイバの端面へ効率良く、光線を入射させるこ
とができる。コア径が狭く、開口数ＮＡの小さい光ファ
イバへも、強い光を入射させることができ、結合効率は
高い。
面に対し垂直方向に、強い光束を出射することができる
ため光ファイバの端面へ効率良く、光線を入射させるこ
とができる。コア径が狭く、開口数ＮＡの小さい光ファ
イバへも、強い光を入射させることができ、結合効率は
高い。
（力） 実施例 ■
第２図は第２の実施例を示す略断面図である。
光ファイバを用いるのではなく、コレット４の頂上に、
下向きに、光検出器１３を設けている。
下向きに、光検出器１３を設けている。
発光ダイオードからレンズを経て上方へ向う光の強度を
光検出器１３で検圧し、メーク１４は光強度に比例した
信号を表わす。
光検出器１３で検圧し、メーク１４は光強度に比例した
信号を表わす。
発光素子チップ１を乗せたステージを動かしながら、光
検出器１３の出力の最大になる位置を捜す。この位置で
レンズを接着する。
検出器１３の出力の最大になる位置を捜す。この位置で
レンズを接着する。
この例では、コレット４を支持するアーム１５が、コレ
ット４の最上部に設けられている。アーム１５はコレッ
ト４内を真空に引くだめの空気流路も兼ねている。
ット４の最上部に設けられている。アーム１５はコレッ
ト４内を真空に引くだめの空気流路も兼ねている。
（キ） 実施例 ■
第３図は、第３の実施例を示す略断面図である。
光検出器１３がコレット４の頂上部に下向きに取付けら
れている点は前例と同じである。アーム１５がコレット
４の中間に取付けられている点が前例と異なる。
れている点は前例と同じである。アーム１５がコレット
４の中間に取付けられている点が前例と異なる。
（り） 効 果
本発明によると、マイクロレンズを的確に、発光ダイオ
ードチップの発光部の中心の直上に接着することができ
光の出射方向が傾いていて、光ファイバと良好に結合で
きないような不良は無くなる。
ードチップの発光部の中心の直上に接着することができ
光の出射方向が傾いていて、光ファイバと良好に結合で
きないような不良は無くなる。
第４図は横軸に光ファイバへの入射パワーを取り、縦軸
に頻度（個数）を示すグラフである。左の山が従来方向
によってレンズ装荷したものの、光フアイバ入射パフ−
（結合）くツー）と、そのノ々ツーを示しだ製品の個数
を示す。右の山が本発明によるものである。縦のＡ−Ａ
線より右方が使用可能域である。
に頻度（個数）を示すグラフである。左の山が従来方向
によってレンズ装荷したものの、光フアイバ入射パフ−
（結合）くツー）と、そのノ々ツーを示しだ製品の個数
を示す。右の山が本発明によるものである。縦のＡ−Ａ
線より右方が使用可能域である。
従来法による製品の歩留りは約２０％であった。
本発明方法による製品の歩留りは約９０％であり著しい
歩留りの向」二を確認した。
歩留りの向」二を確認した。
このように製品歩留りが向」ニするだめ製造コストも低
下できる。
下できる。
第１図は本発明のレンズ装荷方法の実施例を示す略断面
図。 第２図は第２の実施例を示す略断面図。 第３図は第３の実施例を示す略断面図。 第４図は従来方法と本発明方法によって製造したレンズ
付発光ダイオードの、ファイバーへの結合パワーの値と
、その値を示すダイオードの個数を示すグラフ。横軸は
ファイバーへの結合／＜ツー（相対値）、縦軸は製品の
個数である。 第５図は従来のレンズ装荷方法を示す略断面図。 第６図は良好に光ファイバと結合されている発光ダイオ
ードチップの例を示す断面図。 第７図は結合状態が不良である発光ダイオードチップと
光ファイバの結合を示す断面図。 １・・・・・・ ・・・・発光ダイオードチップ２ ・
・・・・・発 光 部 ３・・・ ・ 接 着 剤 ４ ・ ・・ 真空チャックのコレット５・ −・ マ
イクロレンズ ６ ・−・・・光ファイバ ７・・・ ・ 測定用光ファイバ ８ ・・・・・支持台 ９、 ・ 光パソーメータ １０ 円 電 極 １１ ・ リング電イｉ（λ １２・ 電 源 Ｏ・マイクロレンズの中心 Ｐ 発光部の中心 Ｍ−−光ファイバの中心 発 明 者 工 原 美 樹 奥 １） 寛
図。 第２図は第２の実施例を示す略断面図。 第３図は第３の実施例を示す略断面図。 第４図は従来方法と本発明方法によって製造したレンズ
付発光ダイオードの、ファイバーへの結合パワーの値と
、その値を示すダイオードの個数を示すグラフ。横軸は
ファイバーへの結合／＜ツー（相対値）、縦軸は製品の
個数である。 第５図は従来のレンズ装荷方法を示す略断面図。 第６図は良好に光ファイバと結合されている発光ダイオ
ードチップの例を示す断面図。 第７図は結合状態が不良である発光ダイオードチップと
光ファイバの結合を示す断面図。 １・・・・・・ ・・・・発光ダイオードチップ２ ・
・・・・・発 光 部 ３・・・ ・ 接 着 剤 ４ ・ ・・ 真空チャックのコレット５・ −・ マ
イクロレンズ ６ ・−・・・光ファイバ ７・・・ ・ 測定用光ファイバ ８ ・・・・・支持台 ９、 ・ 光パソーメータ １０ 円 電 極 １１ ・ リング電イｉ（λ １２・ 電 源 Ｏ・マイクロレンズの中心 Ｐ 発光部の中心 Ｍ−−光ファイバの中心 発 明 者 工 原 美 樹 奥 １） 寛
Claims (1)
- 発光ダイオードチップ１の発光部２の上に接着剤３を滴
ドし、マイクロレンズ５を真空チャックのコレン）４に
よって保持し、発光部２の直上へ移動させ、接着剤３へ
押しつけ接着するレンズ装荷方法に於て、コレツト４の
中に光検出器又は光検出器を終端に設けた光ファイバを
下向きに設け、発光ダイオードデツプ１を発光させ、発
光ダイオードチップ１で発生しマイクロレンズ５を通す
コレット４に入る光の強度を光検出器で測定し、光強度
が最大になる位置で、マイクロレンズ５を発光ダイオー
ドチップ１の」二の接着剤３に押しつけ接着する、こと
を特徴とするレンズ装荷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109023A JPS60413A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | レンズ装荷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109023A JPS60413A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | レンズ装荷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60413A true JPS60413A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14499633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109023A Pending JPS60413A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | レンズ装荷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60413A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265387A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-24 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 発光ダイオ−ドとその製法 |
| EP0587277A1 (en) * | 1992-07-10 | 1994-03-16 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method for producing a semiconductor light emitting device |
| JPH06160667A (ja) * | 1992-11-24 | 1994-06-07 | Fujikura Ltd | 微小レンズの取付装置と取付方法 |
| EP0662723A1 (en) * | 1994-01-07 | 1995-07-12 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method and apparatus of mounting a lens |
| EP1109228A3 (en) * | 1999-12-13 | 2004-01-07 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Photoelement for a device for reading optical recording media and process for its production |
| US6795388B1 (en) | 1998-12-22 | 2004-09-21 | Thomson Licensing S.A. | Recording or reproduction apparatus with a loading and removing device for disc-type recording media |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP58109023A patent/JPS60413A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265387A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-24 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 発光ダイオ−ドとその製法 |
| JPH0565068B2 (ja) * | 1985-09-13 | 1993-09-16 | Siemens Ag | |
| EP0587277A1 (en) * | 1992-07-10 | 1994-03-16 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method for producing a semiconductor light emitting device |
| JPH06160667A (ja) * | 1992-11-24 | 1994-06-07 | Fujikura Ltd | 微小レンズの取付装置と取付方法 |
| EP0662723A1 (en) * | 1994-01-07 | 1995-07-12 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method and apparatus of mounting a lens |
| US5578156A (en) * | 1994-01-07 | 1996-11-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of mounting a lens on a light emitting diode |
| US6795388B1 (en) | 1998-12-22 | 2004-09-21 | Thomson Licensing S.A. | Recording or reproduction apparatus with a loading and removing device for disc-type recording media |
| EP1109228A3 (en) * | 1999-12-13 | 2004-01-07 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Photoelement for a device for reading optical recording media and process for its production |
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