JPS6068687A - 半導体レ−ザ用パツケ−ジの製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザ用パツケ−ジの製造方法

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JPS6068687A
JPS6068687A JP17739083A JP17739083A JPS6068687A JP S6068687 A JPS6068687 A JP S6068687A JP 17739083 A JP17739083 A JP 17739083A JP 17739083 A JP17739083 A JP 17739083A JP S6068687 A JPS6068687 A JP S6068687A
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JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
package
semiconductor laser
laser
central axis
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Pending
Application number
JP17739083A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruki Kurihara
栗原 春樹
Seiji Iida
飯田 清次
Akira Yamada
瑛 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6068687A publication Critical patent/JPS6068687A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/02208Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02212Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、オーディオディスク、ビデオディスク、元
ディスクメモリなどの元情報処理装置の光源として使用
される半導体レーザのパッケージの外形と発光部(チッ
プ)との相対的位置を正確に規定した半導体レーザ用ノ
々ツケージの製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にオーディオディスク、ビデオディスクなどの元デ
ィスクの情報読出し、あるいは潜込みピックアップの光
源として用いられる半41体レーザのパッケージは、ピ
ックアップが精密ツ0学系であることから、厳しい寸法
精度が要求される。
第1図は従来のパッケージを示した斜視図であり、直交
座標系x、y、zはレーザの発光点を座標原点0にレー
ザ光の光軸を2軸にとっである。ピックアップに組込ま
れたパッケージは、レーザの発光点Oがピックアップの
コリメートレンズの焦点Fに、レーザ光の元軸2がピッ
クアップの元軸Zpにそれぞれ一致するように位置決め
されるか、冥際の組立に当っては位置ずれ一角度71−
れか生じることは免かれない。即ち、0F−(ΔX、Δ
y、Δ2)キ0 LZZ、キO である。ピックアップの性能を劣化させないためには、
1Δxi 、 lΔyl lし1z1については略5゜
μm以下、LZZpについては2°以下の組立精度が要
求される。ピックアップ光学系を組立てるとき、半導体
レーザはそのパッケージと嵌め合いとなる孔に固定され
るだけで、位置ずれ角度ずれの補正なしで用いられるの
が普通である。従って、上記組立精度はパッケージに要
求される組立精度の上限でもある。
かかる組立精度を量産レベルで達成することは容易では
ない。従来技術の一例として第1図(a) 、 (b)
に示すオーディオディスク用のパッケージでは、組、立
による位置、角度誤差を最小限にするために、半導体レ
ーザ4を取付けるヒートシンクlがパッケージの外周部
分と一体化した構造をとっている。そしてピックアップ
を組立てる場合は、ヒートシンクIの外周部を基部面と
して光学系に組込む。従って、パッ/7−−ジの組立て
に当っては、ヒートシンクlの寸法精度と、ヒートシン
クIの上に半導体レーザ4を一゛11着する位置、角度
精度にのみ注意を拡えは良い。
又、ヘッダー2及びキャップ3をヒートシンクIに固着
する際の位置精度などは粗雑でもかまわない。
このように工夫されたパッケージでも、上記の寸法精度
要求を満たすことは容易ではない。
−例をあげてみよう。第1図1(a)において、半導体
レーザ4のX方向の幅は略400μmである。
この幅400μmのレーザ面がヒートシンク1の一面と
xy面上で連なるように組立てるのである(第2図参照
)。そして、第2図に示したように、半導体レーザ6の
一端が正確にヒートシンク7の端に合っているとき、他
端はヒートシンク7の斧から14μIn以内になければ
、角度誤差2’ 、(2内をイ肴足させることはでき省
い。かかる精度は憾・注性を塔えた場合は著しく達成困
難である。
この従来例では、パッケージの精度を上げるために各部
品の寸法精度を上げること、各組立工程での位置、角度
精度を上げること、あるいは部品と組立工程の故を減ら
すことで対処してきた。このようにパッケージζこ要求
される精度を分解して各宿成部品と各組立工程に割り当
てて最小化してい〈従来の発想法では、光ピックアップ
に用いられる半導体レーザ用パッケージに要求される精
度をAMレベルで満足させることは困難である。
次に第3図に示す第2の従来例(実開昭56−1145
66公報記載)では、半導体レーザ10から放射される
元ビームの光軸Aが支持部の中心軸OO/に一致するよ
うに支、持部外周を2次加工することが提案されている
。この方法によれば、半導体レーザのヒートシンクII
への1独着を含む組立工程をゆるい精度で行なうことが
許される。しかしながら精密光学系に組込まれる素子に
要求される気密性とを共に維持しながら、かかる2次加
工をすることには困難がある。即ち、2次加工の方法と
しては「絞り成型リロエ」あるいは「切削加工」が提案
されているが、前者の場合は塑性変形に弱い窓ガラスI
3と慣械強度的に周囲より弱い溶接部とを含むパッケー
ジの構造であるために、気密性に問題を生じ易い。又、
塑性変形が窓ガラスI3に加わった場合は、窓ガラスI
3の破損に至らないまでも;基ガラスにレンズ作用が生
じて、元ピックアップ光学系の中に無用で場合によって
は致命的な収差を持ち込むこともある。「切削加工」の
坪・汁は、切り扮の窓ガラス面への付着が問題と7.Q
る。
窓ガラス面へ付着したゴミは、レーザ光の放射パターン
の劣化をもたらし、ゴミを拭いとっても完全lこは回復
しない。又、切j刊スピードを余り速くすると、発FA
による温’Al l邦文形が生じて、所望の寸法和1;
(が得られない場合もある。
同倉工31ツ1中、I2は2;入カ1:工部分である。
楢後に、第7L図Gこ示ず第3の従来例(特開昭58−
39079@公報記載)は、X 7 f イハーと光景
T子との′yC,結合に用いられるコネクターに1男し
て提業g aでいるものである。同図において、光電素
子2oとスリーブ24さを軸垂直方向に相対移動させ、
出力光流が最大になる配置こで紫外線を図中に示した方
向から照射して紫外線硬化樹脂25をν化させてスリー
ブ24と光電素子2θとを固定することによって作られ
る。こ、うして作られた光電素子2oは、ファイバーと
組合わせられた場合、予め調芯されているから最早無調
芯で光;結合できる。従っ−c1無調芯型光電素子と一
般に呼ばれている。光ピックアップ元学系のようす、結
凶にと比べると、光ファイバーへの光結合は発光点の光
軸上での位置精度及び光軸と中心軸との角度精度につい
ては高精度は要求されていない。従って、この従来例で
も光軸上での発光点の位置と光軸の方向についての調整
には言及していない。又、スリーブ24と光電素子2o
の間隙は僅がなものであるから、その内部まで紫外線を
照1寸することは困離である。同、第4図中の2r、I
2は電極、23は電極ワイヤである。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、高精度のパッケージを歩留り良く、
且つ光学的品位を下げることなく %N作することが可
能な半導体レーザ用パッケージの製造方法を提供するこ
とである。
〔発明の概要〕
この発明は、半導体レーザのパッケージが該パッケージ
最外形をなすスリーブとスリーブを除くパッケージ本体
さがらなり、その組立に二おいて該半導体レーザの発光
点が咳スリーブの中心軸上に位置するように該スリーブ
と診パッケージ本体との相対位置を調整してから両者を
固着する無調芯塑の半導体レーザ用パッケージのa 3
%方法において、上記スリーブの中心軸上での発光点の
位置の調整及び上記半導体レーザの光軸を中心軸に一致
させる角度調整を併わせで行なってから上記固着を行な
う半導体レーザ用パッケージの製造方法である。
〔発明の実施例〕
この発明の半導体レーザ用パッケージの製造方法は第5
1ヌBa) 、 (b)、 (C)に示すように構成さ
れている。
先ず(a)に示すように、スリーブ30をボルダ−31
に固定する。
次に、(b)に示すように、半導体1ノ−ザの動作に必
要な工程、例λば電極の接続、放熱のためのヒートシン
クへのチップ融着、ハーメチックシールなどの工程を全
て終えたパッケージ本体32をスリーブ30の中に挿入
する。パッケージ本体32とスリーブ30との間には、
後で述べるパッケージ姿勢制御が可能な間隙があり、こ
の間隙は紫外線な更化樹、脂33の液で満たされている
。そして、パッケージ本体32を真空チャック34によ
って姿勢制御ステージ35の上に固定する。この姿勢制
御ステージ35は図中に示したようにxlyPZの3方
向とθ、ψの回転について微調可能である。パッケージ
本体32から出射されたレーザ光を受ける位置には、レ
ーザ光発光点の位置ずれ、レーザ光々軸の角度ずれを測
定する測定系36を置く。この状態で半導体レーザを動
作させてレーザ光を測定系36でモニターしながら、ス
リーブ3oに対するレーザの発光点の位置、レーザ光々
軸が所定の位置となるように姿勢制御ステージ35を動
かしてパッケージ本体32の姿勢制御を行なう。
=S制御が完了したならば、紫外線照射によって紫外線
硬化樹脂33を硬化させる。この目的のために、スリー
ブ3oは紫外線に対して透明な材料で作っである。
その後、姿勢制御ステージ35、真空チャック34、ホ
ルダー31を外せば、(c)に示すようになる。
こうして作られたパッケージは、スリーブ30外形を基
準としてスリーブ30の中心軸の所定の位iζこレーザ
発光点が位置し、且っレーザの元軸はスリーブ30の中
心軸と一致している。
〔発明の効果〕
この発明(ごよれば、パッケージの外形を基準としてレ
ーザの発光点の位置と元軸とがそれぞれ調達5μm以下
、0.5以下で設定された高稍度のパッケージ・と歩留
り良く、且つ光学的品位を下げΦごとfよく装作するご
とがi丁目ヒとなった。
川」ち、この発明では、気密シールされた半導体レーザ
をよむパッケージ本体とスリーブとを固着するに当って
、半導体レーザの発光点がスリーブの中心軸の所屋の位
置になるように調整すると共に、レーザ元の元軸が中心
軸と一致するように調イtしてから回漕しているので、
パッケージ本体の組立工程をゆるい精度で行なうことか
計きれ、且つ元ピックアップ元学系への組込みに当って
は、高い精度を満足する半導体レーザのパッケージの製
造が可能となった。又、固着材として紫外線硬化樹脂を
用いることにより、固着工程の時間短縮を行なうに当っ
て、スリーブを紫外線に対して透明なものにしているの
で、紫外線硬化工程を容易且つ高信頼とすることができ
た。
同、半導体レーザの光は直線偏波であるか、偏波面の方
向をパッケージ外形基準で正確に知る必要がある場合は
、上記実施例において光軸を中心さした回転角ωについ
ても、姿勢制御したうえで固着する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)は第1の従来例でオーディオ
ティスフ月光ピックアップに用いられる半導体レーザの
パッケージを示す一部切欠斜視図と分解斜視図、第2図
は半導体レーザとヒートシンクとの相対的な位置精度を
示す斜視図、第3図は第2の従来例でオーディオディス
ク月光ピックアップに用いられる半導体レーザのパッケ
ージを示す断面図、第4因は第3の従来例で光ファイバ
ーへの結合を無調芯で行なえる光電素子を示すpi面図
、第5図(a) 、 (b) 、 (C)はこの発明の
一実施例に係る羊縛体レーザ用パッケージの製造方法を
示すe+fr面図である。 30・・・スリーブ、31・・・ホルダー、32・・・
パッケージ本体、33・・・紫外線硬化樹脂、34・・
・真空チャック、35・パ姿勢制御ステージ、36・・
・測定系。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体レーザのパッケージが該パッケージ最外形
    をなすスリーブとスリーブを除くパッケージ本体とから
    なり、その組立において該半導体レーザの発光点力塊亥
    スリーブの中心軸上に位置するように該スリーブと該パ
    ッケージ不休との相対位置を調整してから両者を固着す
    る無調芯型の半導体レーザ用パッケージの製造方法にお
    いて、 上記スリーブの中心軸上での発光点の位置の調整及び上
    記半導体レーザの光軸を中心軸に一致させる角度調整を
    併わせで行なって力)ら上記口>76を行なうことを特
    徴とする半導体レーザ用パッケージの製造方法。
  2. (2) 上記スリーブを固着する接着剤として紫外線硬
    化樹脂を用い、且つ上記スリーブを紫外線に対して透明
    な材質で作り、該スリーブ表面側から該スリーブを透過
    して上記紫外k”J (>を化樹脂に到達するように紫
    外線を照射して上記紫外線硬化樹脂を硬化させることを
    特徴とする特許請求の範囲第1功記載の半導体レーサ用
    パッケージの製造方法。
JP17739083A 1983-09-26 1983-09-26 半導体レ−ザ用パツケ−ジの製造方法 Pending JPS6068687A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01313988A (ja) * 1988-06-14 1989-12-19 Sharp Corp 集積型レーザーユニットの製造方法
EP0820099A3 (en) * 1996-07-18 1999-03-10 Nec Corporation Packaged semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014146668A (ja) * 2013-01-28 2014-08-14 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ用ステム及び半導体パッケージ

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