WO2021053961A1 - 半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法 - Google Patents

半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法 Download PDF

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laser
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加治　伸暁
浩永 安川
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a semiconductor laser drive device. More specifically, the present invention relates to a semiconductor laser driving device including a substrate with a built-in laser driver and a semiconductor laser, an electronic device, and a method for manufacturing the semiconductor laser driving device.
  • a distance measuring method called ToF Time of Flight
  • the light emitting unit irradiates an object with sine wave or square wave irradiation light
  • the light receiving unit receives the reflected light from the object
  • the distance measuring calculation unit determines the phase difference between the irradiation light and the reflected light.
  • This is a method for measuring distance.
  • an optical module in which a light emitting element and an electronic semiconductor chip for driving the light emitting element are housed in a case and integrated is known.
  • an optical module including a laser diode array mounted aligned on an electrode pattern of a substrate and a driver IC electrically connected to the laser diode array has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ..
  • the laser diode array and the driver IC are integrated as an optical module.
  • the laser diode array and the driver IC are electrically connected by a plurality of wires, the wiring inductance between them becomes large, and the drive waveform of the semiconductor laser may be distorted. This is especially problematic for ToFs driven at hundreds of megahertz.
  • This technology was created in view of this situation, and aims to reduce the wiring inductance between the semiconductor laser and the laser driver in the semiconductor laser drive device.
  • This technology has been made to solve the above-mentioned problems, and the first side surface thereof is mounted on one surface of a substrate incorporating a laser driver and the above-mentioned substrate to emit irradiation light from the irradiation surface.
  • a connecting wiring that electrically connects the emitting semiconductor laser, the laser driver, and the semiconductor laser with a wiring inductance of 0.5 nanohenry or less, and a first optical element provided on the irradiation surface side of the semiconductor laser.
  • An electronic device including a semiconductor laser driving device including the second optical element provided outside the first optical element on the irradiation surface side of the semiconductor laser, and the semiconductor laser driving device.
  • the laser driver and the semiconductor laser are electrically connected by a wiring inductance of 0.5 nano-henry or less, and the irradiation light is emitted through the first and second optical elements.
  • the first optical element is an optical element that converts the irradiation light from the semiconductor laser into parallel light
  • the second optical element is a diffraction element that diffracts the parallel light. It may be. This has the effect of performing spot irradiation via the first and second optical elements.
  • the first optical element may be a collimator lens or a microlens array.
  • the semiconductor lasers are the first and second semiconductor lasers
  • the first optical element transmits the irradiation light from the first semiconductor laser to transmit the irradiation light from the first semiconductor laser
  • the second optical element is an optical element that converts the irradiation light from the semiconductor laser of the above into parallel light
  • the second optical element is a diffusion element that refracts the light transmitted through the first optical element and the above-mentioned first optical element. It may be a diffractive element that diffracts parallel light. This brings about the effect of performing uniform irradiation and spot irradiation via the first and second optical elements.
  • connection wiring has a length of 0.5 mm or less. Further, the connection wiring is more preferably 0.3 mm or less.
  • connection wiring may be via a connection via provided on the substrate. This has the effect of shortening the wiring length.
  • a part of the semiconductor laser may be arranged so as to be overlapped on the laser driver.
  • the semiconductor laser may be arranged so that a portion of 50% or less of the area thereof is overlapped on the laser driver.
  • the second aspect of the present technology includes a procedure for forming a laser driver on the upper surface of a support plate, a procedure for forming a connection wiring for the laser driver to form a substrate incorporating the laser driver, and a procedure for forming the substrate.
  • a semiconductor laser driving device including a procedure for forming a first optical element on the irradiation surface side and a procedure for forming a second optical element on the irradiation surface side of the semiconductor laser on the outside of the first optical element.
  • the laser driver and the semiconductor laser are electrically connected with a wiring inductance of 0.5 nano-henry or less, and a semiconductor laser driving device that emits irradiation light via the first and second optical elements is manufactured. Brings action.
  • FIG. 1 is a first diagram showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a second diagram showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 4 is a fourth diagram showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 5 is a fifth diagram showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology. It is a figure which shows an example of the sectional view of the light emitting unit 11 in the modification of the 1st Embodiment of this technique.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a distance measuring module 19 according to an embodiment of the present technology.
  • the distance measuring module 19 measures the distance by the ToF method, and includes a light emitting unit 11, a light receiving unit 12, a light emitting control unit 13, and a distance measuring calculation unit 14.
  • the ranging module 19 is an example of the semiconductor laser driving device described in the claims.
  • the light emitting unit 11 emits irradiation light whose brightness fluctuates periodically to irradiate the object 20.
  • the light emitting unit 11 generates irradiation light in synchronization with, for example, the light emission control signal CLKp of a square wave.
  • a laser or a light emitting diode is used as the light emitting unit 11, and infrared light or near infrared light having a wavelength in the range of 780 nm to 1000 nm is used as the irradiation light.
  • the light emission control signal CLKp is not limited to a rectangular wave as long as it is a periodic signal.
  • the light emission control signal CLKp may be a sine wave.
  • the light emission control unit 13 controls the irradiation timing of the irradiation light.
  • the light emission control unit 13 generates a light emission control signal CLKp and supplies it to the light emission unit 11 and the light receiving unit 12.
  • the light emission control signal CLKp may be generated by the light receiving unit 12, and in that case, the light emission control signal CLKp generated by the light receiving unit 12 is amplified by the light emitting control unit 13 and supplied to the light emitting unit 11.
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is, for example, 100 MHz (MHz).
  • the frequency of the light emission control signal CLKp is not limited to 100 MHz and may be 200 MHz or the like.
  • the light emission control signal CLKp may be a single-ended signal or a differential signal.
  • the light receiving unit 12 receives the reflected light reflected from the object 20 and detects the amount of light received within the period of the vertical synchronization signal each time the period of the vertical synchronization signal elapses. For example, a 60 Hz periodic signal is used as the vertical sync signal. Further, in the light receiving unit 12, a plurality of pixel circuits are arranged in a two-dimensional grid pattern. The light receiving unit 12 supplies image data (frames) composed of pixel data corresponding to the amount of light received by these pixel circuits to the distance measuring calculation unit 14.
  • the frequency of the vertical synchronization signal is not limited to 60 Hz, and may be, for example, 30 Hz or 120 Hz.
  • the distance measurement calculation unit 14 measures the distance to the object 20 by the ToF method based on the image data.
  • the distance measurement calculation unit 14 measures the distance for each pixel circuit, and generates a depth map showing the distance to the object 20 as a gradation value for each pixel.
  • This depth map is used, for example, for image processing that performs a degree of blurring processing according to a distance, AF (Auto Focus) processing that obtains the in-focus of a focus lens according to a distance, and the like. It is also expected to be used for gesture recognition, object recognition, obstacle detection, augmented reality (AR), virtual reality (VR), and the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the ranging module 19 according to the embodiment of the present technology.
  • an interposer 30 that relays between the motherboard 50 and the motherboard 50 is provided on the motherboard 50, and the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 are mounted on the interposer 30.
  • a connector 40 is mounted on the interposer 30 and is connected to an external application processor or the like.
  • the light receiving unit 12 includes a lens 22 and a sensor 21 for receiving the reflected light reflected from the object 20.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a top view of the light emitting unit 11 according to the embodiment of the present technology.
  • This light emitting unit 11 is supposed to measure the distance by ToF. Although ToF is not as good as a structured light, it has high depth accuracy and can operate without problems even in a dark environment. In addition, in terms of simplicity of device configuration and cost, it is considered that there are many merits compared to other methods such as structured lights and stereo cameras.
  • a semiconductor laser 300, a photodiode 400, and a passive component 500 are electrically connected and mounted on the surface of a substrate 100 containing a laser driver 200 by surface solder mounting or wire bonding.
  • a substrate 100 a printed wiring board is assumed.
  • the semiconductor laser 300 is a semiconductor device that emits laser light by passing an electric current through the PN junction of a compound semiconductor.
  • a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) is assumed. However, it may be either a back-emitting type or a front-emitting type.
  • the compound semiconductor used for example, aluminum gallium arsenide (AlGaAs), indium gallium arsenide phosphorus (InGaAsP), aluminum gallium indium phosphorus (AlGaInP), gallium nitride (GaN) and the like are assumed.
  • the semiconductor laser 300 has a plurality of light emitting points, and emits a spot-shaped laser from each light emitting point.
  • the laser driver 200 is a driver integrated circuit (IC: Integrated Circuit) for driving the semiconductor laser 300.
  • the laser driver 200 is built in the substrate 100 in a face-up state.
  • IC Integrated Circuit
  • the photodiode 400 is a diode for detecting light.
  • the photodiode 400 monitors the light intensity of the semiconductor laser 300 by detecting the reflected light from an optical component (diffraction element or the like) installed between the semiconductor laser and the object to be measured, and monitors the light intensity of the semiconductor laser 300. It is used for APC control (Automatic Power Control) to keep the output of the laser constant. As a result, the operation within the range satisfying the safety standard of the laser can be ensured.
  • APC control Automatic Power Control
  • the passive component 500 is a circuit component other than an active element such as a capacitor and a resistor.
  • the passive component 500 includes a decoupling capacitor for driving the semiconductor laser 300.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the light emitting unit 11 according to the first embodiment of the present technology.
  • the substrate 100 has a built-in laser driver 200, and a semiconductor laser 300 or the like is mounted on the surface thereof.
  • the connection between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 on the substrate 100 is made via the connection via 101.
  • This connection via 101 it is possible to shorten the wiring length.
  • the connection via 101 is an example of the connection wiring described in the claims.
  • the semiconductor laser 300, the photodiode 400, and the passive component 500 mounted on the surface of the substrate 100 are surrounded by the frame 600.
  • the material of the frame 600 for example, a plastic material or a metal is assumed.
  • a collimator lens 610 is provided on the laser irradiation surface side of the semiconductor laser 300. Further, a diffraction element 710 is provided on the outside of the collimator lens 610. The collimator lens 610 and the diffraction element 710 are supported by the frame 600.
  • the collimator lens 610 is an optical element that converts the irradiation light emitted from the irradiation surface of the semiconductor laser 300 into parallel light.
  • As the material of the collimator lens 610 for example, glass or resin is assumed.
  • the collimator lens 610 is an example of the first optical element described in the claims.
  • the diffraction element (DOE: Diffractive Optical Element) 710 is an optical element that diffracts parallel light from the collimator lens 610.
  • DOE diffractive Optical Element
  • a desired diffraction angle can be obtained by adjusting the pitch of the grating-like repeating structure with respect to the wavelength of the laser that receives light as parallel light.
  • the diffraction element 710 is an example of the second optical element described in the claims.
  • the parallel light entering the diffraction element 710 can be tilted.
  • the parallel light region incident on the diffraction element 710 shifts to the left, it is possible to omit the margin (on the frame 600 side) at the end of the diffraction element 710, and reduce the size of the entire light emitting unit 11. Can be done.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an illumination profile by the light emitting unit 11 in the first embodiment of the present technology.
  • the irradiation power per dot can be increased as compared with the uniform beam irradiation.
  • the reflected power from the object increases, and the intensity of light obtained from the sensor 21 of the light receiving unit 12 also increases.
  • the SN ratio (Signal-Noise ratio) can be improved.
  • FIG. 6 is a diagram showing a definition of an overlap amount between the laser driver 200 and the semiconductor laser 300 in the embodiment of the present technology.
  • the two are arranged so as to overlap each other when viewed from the upper surface.
  • half of the region of the semiconductor laser 300 is overlapped with the laser driver 200 when viewed from the upper surface.
  • the amount of overlap in this case is defined as 50%.
  • the overlap amount is larger than 0% in order to provide the area for the connection via 101 described above.
  • the overlap amount is preferably 50% or less. Therefore, by setting the overlap amount to be larger than 0% and 50% or less, it is possible to reduce the wiring inductance and obtain good heat dissipation characteristics.
  • the wiring inductance becomes a problem in the connection between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200. All conductors have an inductive component, and in high frequency regions such as ToF systems, even extremely short lead wire inductance can have an adverse effect. That is, during high-frequency operation, the drive waveform for driving the semiconductor laser 300 from the laser driver 200 may be distorted due to the influence of the wiring inductance, and the operation may become unstable.
  • the inductance IDC [ ⁇ H] of a straight lead wire having a circular cross section having a length L [mm] and a radius R [mm] is expressed by the following equation in free space.
  • ln represents the natural logarithm.
  • IDC 0.0002L ⁇ (ln (2L / R) -0.75)
  • the inductance IDC [ ⁇ H] of the strip line (board wiring pattern) having a length L [mm], a width W [mm], and a thickness H [mm] is expressed by the following equation in free space.
  • IDC 0.0002L ⁇ (ln (2L / (W + H))) +0.2235 ((W + H) / L) +0.5)
  • FIGS. 7 and 8 are trial calculations of the wiring inductance [nH] between the laser driver built inside the printed wiring board and the semiconductor laser electrically connected to the upper part of the printed wiring board.
  • FIG. 7 is a diagram showing a numerical example of the wiring inductance with respect to the wiring length L and the wiring width W when the wiring pattern is formed by the additive method.
  • the additive method is a method of forming a pattern by depositing copper only on a necessary portion of the insulating resin surface.
  • FIG. 8 is a diagram showing a numerical example of the wiring inductance with respect to the wiring length L and the wiring width W when the wiring pattern is formed by the subtractive method.
  • Subtractive is a method of forming a pattern by etching an unnecessary part of a copper-clad laminate.
  • the wiring inductance is preferably 0.5 nH or less, and more preferably 0.3 nH or less, assuming that it is driven at several hundred MHz. Therefore, considering the above estimation results, the wiring length between the semiconductor laser 300 and the laser driver 200 is preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.3 mm or less. Conceivable.
  • [Production method] 9 and 10 are diagrams showing an example of a step of processing a copper land and a copper wiring layer (RDL) in the manufacturing process of the laser driver 200 according to the embodiment of the present technology.
  • RDL copper wiring layer
  • an I / O pad 210 made of, for example, aluminum is formed on the semiconductor wafer. Then, a protective insulating layer 220 such as SiN is formed on the surface, and the region of the I / O pad 210 is opened.
  • a surface protective film 230 made of polyimide (PI: Polyimide) or polybenzoxazole (PBO: Polybenzoxazole) is formed, and the region of the I / O pad 210 is opened.
  • titanium tungsten (TiW) of about several tens to 100 nm and copper (Cu) of about 100 to 1,000 nm are continuously sputtered to form an adhesion layer and a seed layer 240.
  • refractory metals such as chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), titanium copper (TiCu), and platinum (Pt) and their alloys are applied to the adhesion layer. You may. Further, in addition to copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), gold (Au), or an alloy thereof may be applied to the seed layer.
  • the photoresist 250 is patterned in order to form a copper land for electrical bonding and a copper wiring layer. Specifically, it is formed by each step of surface cleaning, resist coating, drying, exposure, and development.
  • a copper land and a copper wiring layer (RDL) 260 for electrical bonding are formed on the adhesion layer and the seed layer 240 by a plating method.
  • the plating method for example, an electrolytic copper plating method, an electrolytic nickel plating method, or the like can be used.
  • the diameter of the copper land is about 50 to 100 micrometer
  • the thickness of the copper wiring layer is about 3 to 10 micrometer
  • the minimum width of the copper wiring layer is about 10 micrometer.
  • the photoresist 250 is removed, the copper land of the semiconductor chip and the copper wiring layer (RDL) 260 are masked, and dry etching is performed.
  • dry etching for example, ion milling that irradiates an argon ion beam can be used.
  • this unnecessary region can be removed by wet etching such as royal water, aqueous solution of dicerium ammonium nitrate or potassium hydroxide, but in consideration of side etching and thickness reduction of the metal layer constituting the copper land and the copper wiring layer. Then, dry etching is preferable.
  • 11 to 15 are diagrams showing an example of a manufacturing process of the substrate 100 according to the embodiment of the present technology.
  • a peelable copper foil 130 having a two-layer structure of an ultrathin copper foil 132 and a carrier copper foil 131 is roll-laminated or laminated on a support plate 110 via an adhesive resin layer 120. Thermocompression bonding is performed on one side by pressing.
  • a substrate made of an inorganic material, a metal material, a resin material, or the like can be used as the support plate 110.
  • silicon (Si) glass, ceramics, copper, copper-based alloys, aluminum, aluminum alloys, stainless steel, polyimide resins, and epoxy resins can be used.
  • a carrier copper foil 131 having a thickness of 18 to 35 micrometers is vacuum-adhered to an ultrathin copper foil 132 having a thickness of 2 to 5 micrometers.
  • the peelable copper foil 130 for example, 3FD-P3 / 35 (manufactured by Furukawa Circuit Foil Co., Ltd.), MT-18S5DH (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) and the like can be used.
  • the resin material of the adhesive resin layer 120 includes an epoxy resin, a polyimide resin, a PPE resin, a phenol resin, a PTFE resin, a silicon resin, a polybutadiene resin, a polyester resin, a melamine resin, a urea resin, and a PPS containing a reinforcing material for glass fibers.
  • Organic resins such as resins and PPO resins can be used.
  • the reinforcing material in addition to glass fiber, aramid non-woven fabric, aramid fiber, polyester fiber and the like can also be used.
  • a plating base conductive layer having a thickness of 0.5 to 3 micrometers (not shown) is applied to the surface of the ultrathin copper foil 132 of the peelable copper foil 130 by electroless copper plating.
  • a conductive layer under the electrolytic copper plating that forms a wiring pattern is formed next.
  • this electroless copper plating treatment is omitted, the electrode for electrolytic copper plating is directly brought into contact with the peelable copper foil 130, and the electrolytic copper plating treatment is directly applied on the peelable copper foil 130.
  • a wiring pattern may be formed.
  • a photosensitive resist is attached to the surface of the support plate by roll laminating to form a resist pattern (solder resist 140) for a wiring pattern.
  • a photosensitive resist for example, a dry film plating resist can be used.
  • a wiring pattern 150 having a thickness of about 15 micrometers is formed by electrolytic copper plating.
  • the plating resist is peeled off.
  • the surface of the wiring pattern is roughened to improve the adhesiveness between the interlayer insulating resin and the wiring pattern.
  • the roughening treatment can be performed by a blackening treatment by a redox treatment or a soft etching treatment of a hydrogen peroxide system.
  • the interlayer insulating resin 161 is thermocompression bonded on the wiring pattern by roll laminating or laminating press.
  • an epoxy resin having a thickness of 45 micrometers is roll-laminated.
  • glass epoxy resin copper foils of arbitrary thickness are laminated and thermocompression bonded with a laminated press.
  • the resin material of the interlayer insulating resin 161 include organic resins such as epoxy resin, polyimide resin, PPE resin, phenol resin, PTFE resin, silicon resin, polybutadiene resin, polyester resin, melamine resin, urea resin, PPS resin, and PPO resin. Can be used.
  • these resins alone can be used, or a combination of resins obtained by mixing a plurality of resins or preparing a compound can also be used. Further, an interlayer insulating resin in which an inorganic filler is contained in these materials or a reinforcing material of glass fiber is mixed can also be used.
  • via holes for interlayer electrical connection are formed by a laser method or a photoetching method.
  • the interlayer insulating resin 161 is a thermosetting resin
  • via holes are formed by a laser method.
  • the laser beam an ultraviolet laser such as a harmonic YAG laser or an excimer laser, or an infrared laser such as a carbon dioxide gas laser can be used.
  • a via hole is formed by laser light, a thin resin film may remain on the bottom of the via hole, so a desmear treatment is performed.
  • the resin is swollen with a strong alkali, and the resin is decomposed and removed using an oxidizing agent such as chromic acid or an aqueous solution of permanganate. It can also be removed by plasma treatment or sandblasting with an abrasive.
  • an oxidizing agent such as chromic acid or an aqueous solution of permanganate. It can also be removed by plasma treatment or sandblasting with an abrasive.
  • the interlayer insulating resin 161 is a photosensitive resin
  • via holes 170 are formed by a photoetching method. That is, the via hole 170 is formed by developing through a mask after exposing with ultraviolet rays.
  • a photosensitive resist is attached by roll laminating to the surface of the interlayer insulating resin 161 whose surface is electroless plated.
  • a dry film photosensitive plated resist film can be used as the photosensitive resist in this case.
  • a plating resist pattern in which the via hole 170 portion and the wiring pattern portion are opened is formed.
  • the opening portion of the plating resist pattern is subjected to an electrolytic copper plating treatment having a thickness of 15 micrometers.
  • the plating resist is peeled off, and the electroless plating remaining on the interlayer insulating resin is removed by flash etching of a perwater sulfuric acid system or the like, so that the via holes are filled with copper plating as shown in h in FIG. Form a wiring pattern with 170. Then, the same roughening step of the wiring pattern and the forming step of the interlayer insulating resin 162 are repeated.
  • DAF Die Attach Film
  • the interlayer insulating resin 163 is thermocompression bonded by roll laminating or a laminated press.
  • the same via hole processing, desmear treatment, roughening treatment, electroless plating treatment, and electrolytic plating treatment as before are performed.
  • the processing of the shallow via hole 171 on the copper land of the laser driver 200, the processing of the deep via hole 172 one layer below, the desmear treatment, and the roughening treatment are performed at the same time.
  • the shallow via hole 171 is a filled via filled with copper plating.
  • the size and depth of vias are on the order of 20 to 30 micrometers, respectively.
  • the size of the land is about 60 to 80 micrometers in diameter.
  • the deep via hole 172 is a so-called conformal via in which copper plating is applied only to the outside of the via.
  • the size and depth of the vias are on the order of 80 to 150 micrometers, respectively.
  • the size of the land is about 150 to 200 micrometers in diameter. It is desirable that the deep via hole 172 is arranged via an insulating resin of about 100 micrometers from the outer shape of the laser driver 200.
  • the same interlayer insulating resin as before is thermocompression bonded by roll laminating or laminating press. At this time, the inside of the conformal via is filled with the interlayer insulating resin. Next, the same via hole processing, desmear treatment, roughening treatment, electroless plating treatment, and electrolytic plating treatment as before are performed.
  • the support plate 110 is separated by peeling from the interface between the carrier copper foil 131 of the peelable copper foil 130 and the ultrathin copper foil 132.
  • a solder resist 180 having a pattern having an opening in the land portion of the wiring pattern is printed on the exposed wiring pattern.
  • the solder resist 180 can also be formed by a roll coater using a film type.
  • electroless Ni plating is formed at least 3 micrometer in the land portion of the opening of the solder resist 180, and electroless Au plating is formed at least 0.03 micrometer on the land portion.
  • Electrolytic Au plating may be formed over 1 micrometer.
  • electrolytic Ni plating may be formed at 3 micrometers or more in the opening of the solder resist 180, and electrolytic Au plating may be formed at 0.5 micrometers or more on the electrolytic Ni plating.
  • an organic rust preventive film may be formed in the opening of the solder resist 180 in addition to the metal plating.
  • solder ball BGA Bit Grid Array
  • a connection terminal a copper core ball, a copper pillar bump, a land grid array (LGA: Land Grid Array), or the like may be used.
  • a semiconductor laser 300, a photodiode 400, and a passive component 500 are mounted on the surface of the substrate 100 manufactured in this manner, and a side wall 600, a collimator lens 610, and a diffraction element 710 are attached.
  • the outer shape is processed with a dicer or the like to separate the pieces into individual pieces after performing the process in the form of a collective substrate.
  • peelable copper foil 130 and the support plate 110 are used has been described in the above-mentioned process, it is also possible to use a copper-clad laminate (CCL: Copper Clad Laminate) instead of these. Further, as a manufacturing method for incorporating the component into the substrate, a method of forming a cavity in the substrate and mounting the component may be used.
  • CCL Copper Clad Laminate
  • spot irradiation can be obtained while reducing the wiring inductance between the semiconductor laser and the laser driver. That is, spot irradiation can be obtained by converting the irradiation light of the semiconductor laser 300 into parallel light by the collimator lens 610 and further diffracting it by the diffraction element 710. As a result, the irradiation power per dot can be increased and the SN ratio at the time of light reception can be improved.
  • the collimator lens 610 is used to convert the irradiation light of the semiconductor laser 300 into parallel light, but other optical elements may be used.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the light emitting unit 11 in the modified example of the first embodiment of the present technology.
  • a microlens array 619 is provided instead of the collimator lens 610 described above.
  • This microlens array 619 is an array of minute lenses.
  • the microlens array 619 is arranged directly on the irradiation surface of the semiconductor laser 300 or with a small gap.
  • Second Embodiment> In the first embodiment described above, one semiconductor laser 300 is assumed, but in this second embodiment, an example in which a plurality of illumination profiles are provided by using a plurality of semiconductor lasers will be described.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the light emitting unit 11 according to the second embodiment of the present technology.
  • the light emitting unit 11 in the second embodiment drives two semiconductor lasers # A (301) and # B (302) by the laser driver 200. Then, the region # A of the irradiation light from the semiconductor laser # A (301) is set as the transmission portion 621 without providing the collimator lens, and the region # B of the irradiation light from the semiconductor laser # B (302) is the collimator lens 622. Is provided.
  • the transmission portion 621 and the collimator lens 622 can be integrally formed, and these are collectively referred to as a first optical element 620.
  • the first optical element 620 is an example of the first optical element described in the claims.
  • the first optical element 620 can be manufactured, for example, by forming a lens with a resin on a flat glass plate and curing the lens. It is also possible to manufacture the first optical element 620 by press-forming the resin like a mold.
  • a support column may be provided between the transmission portion 621 and the collimator lens 622. Further, the transmission portion 621 may be hollow without providing glass or the like.
  • the irradiation light from the semiconductor laser # A (301) enters the second optical element 720 while spreading, and the irradiation light from the semiconductor laser # B (302) becomes parallel light and becomes the second optical element 720. It shines in.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the second optical element 720 according to the second embodiment of the present technology.
  • the region # A (721) where the irradiation light from the semiconductor laser # A (301) of the second optical element 720 is applied for example, a concave microlens array having a pitch of several tens of micrometers and a depth of 10 to 30 micrometers. Is formed.
  • the region # A (721) functions as a diffuser.
  • the region # B (722) where the irradiation light from the semiconductor laser # B (302) of the second optical element 720 is applied for example, a binary diffraction element having a pitch of 10 micrometers and a depth of about 1 micrometer is provided. It is formed. As a result, the region # B (722) functions as a diffraction element.
  • the second optical element 720 includes a region # A (721) and a region # B (722) having different properties.
  • the second optical element 720 is an example of the second optical element described in the claims.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of an illumination profile by the light emitting unit 11 in the second embodiment of the present technology.
  • the irradiation light from the semiconductor laser # A (301) is diffused in the region # A (721) of the second optical element 720 to obtain a uniform beam irradiation.
  • the intensity of the beam is average, but higher resolution can be obtained as compared with spot irradiation.
  • the irradiation light from the semiconductor laser # B (302) becomes parallel light by the collimator lens 622, and is further diffracted in the region # B (722) of the second optical element 720. It will be spot irradiation.
  • the irradiation power per dot can be increased as compared with the uniform beam irradiation.
  • uniform beam irradiation and spot irradiation can be selected and used according to the application such as resolution and SN ratio.
  • the illumination profile can be increased by providing different optical elements for each of the plurality of semiconductor lasers, and the illumination profile can be selected and used according to the application. be able to.
  • FIG. 20 is a diagram showing a system configuration example of the electronic device 800, which is an application example of the embodiment of the present technology.
  • This electronic device 800 is a mobile terminal equipped with a distance measuring module 19 according to the above-described embodiment.
  • the electronic device 800 includes an imaging unit 810, a distance measuring module 820, a shutter button 830, a power button 840, a control unit 850, a storage unit 860, a wireless communication unit 870, a display unit 880, and a battery 890. And.
  • the image pickup unit 810 is an image sensor that captures an image of a subject.
  • the distance measuring module 820 is the distance measuring module 19 according to the above-described embodiment.
  • the shutter button 830 is a button for instructing the imaging timing in the imaging unit 810 from the outside of the electronic device 800.
  • the power button 840 is a button for instructing the on / off of the power of the electronic device 800 from the outside of the electronic device 800.
  • the control unit 850 is a processing unit that controls the entire electronic device 800.
  • the storage unit 860 is a memory that stores data and programs necessary for the operation of the electronic device 800.
  • the wireless communication unit 870 performs wireless communication with the outside of the electronic device 800.
  • the display unit 880 is a display for displaying an image or the like.
  • the battery 890 is a power supply source that supplies power to each part of the electronic device 800.
  • a specific phase (for example, rising timing) of the light emission control signal that controls the imaging unit 810 and the distance measuring module 820 is set to 0 degrees, and the amount of received light received from 0 degrees to 180 degrees is detected as Q1 and is detected from 180 degrees to 360 degrees. The amount of received light is detected as Q2. Further, the imaging unit 810 detects the light receiving amount from 90 degrees to 270 degrees as Q3, and detects the light receiving amount from 270 degrees to 90 degrees as Q4.
  • the control unit 850 calculates the distance d from the object from the received light amounts Q1 to Q4 by the following equation, and displays the distance d on the display unit 880.
  • d (c / 4 ⁇ f) ⁇ arctan ⁇ (Q3-Q4) / (Q1-Q2) ⁇
  • the unit of the distance d is, for example, meters (m).
  • c is the speed of light, the unit of which is, for example, meters per second (m / s).
  • arctan is the inverse function of the tangent function.
  • the value of "(Q3-Q4) / (Q1-Q2)" indicates the phase difference between the irradiation light and the reflected light.
  • ⁇ indicates the pi.
  • f is the frequency of the irradiation light, and the unit thereof is, for example, megahertz (MHz).
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of an external configuration of an electronic device 800, which is an application example of the embodiment of the present technology.
  • This electronic device 800 is housed in a housing 801, has a power button 840 on the side surface, and has a display unit 880 and a shutter button 830 on the front surface. Further, an optical region of the imaging unit 810 and the distance measuring module 820 is provided on the back surface.
  • the normal captured image 881 can be displayed on the display unit 880, but also the depth image 882 according to the distance measurement result using ToF can be displayed.
  • a mobile terminal such as a smartphone is illustrated as the electronic device 800, but the electronic device 800 is not limited to this, and may be, for example, a digital camera, a game machine, a wearable device, or the like. Good.
  • the present technology can have the following configurations. (1) A board with a built-in laser driver and A semiconductor laser mounted on one surface of the substrate and emitting irradiation light from the irradiation surface, A connection wiring that electrically connects the laser driver and the semiconductor laser with a wiring inductance of 0.5 nano-henry or less, A first optical element provided on the irradiation surface side of the semiconductor laser, and A semiconductor laser driving device including a second optical element provided outside the first optical element on the irradiation surface side of the semiconductor laser. (2) The first optical element is an optical element that converts the irradiation light from the semiconductor laser into parallel light.
  • the semiconductor laser driving device according to (1) above, wherein the second optical element is a diffraction element that diffracts the parallel light.
  • the first optical element is a collimator lens.
  • the semiconductor laser driving device according to (2) above, wherein the first optical element is a microlens array.
  • the semiconductor laser is a first and second semiconductor laser, and is The first optical element is an optical element that transmits the irradiation light from the first semiconductor laser and makes the irradiation light from the second semiconductor laser parallel light.
  • the semiconductor laser driving device according to (8), wherein a portion of 50% or less of the area of the semiconductor laser is arranged above the laser driver.

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Abstract

半導体レーザ駆動装置において、半導体レーザとレーザドライバとの間の配線インダクタンスを低減する。　基板は、レーザドライバを内蔵する。半導体レーザは、半導体レーザ駆動装置の基板の一方の面に実装されて、照射面から照射光を照出する。接続配線は、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する。第１の光学素子は、半導体レーザの照射面側に設けられる。第２の光学素子は、半導体レーザの照射面側において、第１の光学素子の外側に設けられる。

Description

半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法
　本技術は、半導体レーザ駆動装置に関する。詳しくは、レーザドライバ内蔵基板と半導体レーザとを備える半導体レーザ駆動装置、電子機器、および、半導体レーザ駆動装置の製造方法に関する。
　従来、測距機能を持つ電子装置において、ＴｏＦ（Time of Flight）と呼ばれる測距方式がよく用いられている。このＴｏＦは、発光部がサイン波や矩形波の照射光を物体に照射し、その物体からの反射光を受光部が受光して、測距演算部が照射光と反射光との位相差から距離を測定する方式である。そのような測距機能を実現するため、発光素子と、その発光素子を駆動する電子半導体チップとをケース内に収容して一体化した光モジュールが知られている。例えば、基板の電極パターン上に整列して実装されたレーザーダイオードアレイと、レーザーダイオードアレイに電気的に接続されたドライバＩＣとを備える光モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００９－１７０６７５号公報
　上述の従来技術では、レーザーダイオードアレイとドライバＩＣとを光モジュールとして一体化して構成している。しかしながら、この従来技術では、レーザーダイオードアレイとドライバＩＣとを複数のワイヤによって電気的に接続しており、その間の配線インダクタンスが大きくなり、半導体レーザの駆動波形が歪んでしまうおそれがある。これは、数百メガヘルツで駆動させるＴｏＦでは特に問題となる。
　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、半導体レーザ駆動装置において、半導体レーザとレーザドライバとの間の配線インダクタンスを低減することを目的とする。
　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、レーザドライバを内蔵する基板と、上記基板の一方の面に実装されて照射面から照射光を照出する半導体レーザと、上記レーザドライバと上記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、上記半導体レーザの上記照射面側に設けられた第１の光学素子と、上記半導体レーザの上記照射面側において上記第１の光学素子の外側に設けられた第２の光学素子とを具備する半導体レーザ駆動装置およびその半導体レーザ駆動装置を備える電子機器である。これにより、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続するとともに、第１および第２の光学素子を介して照射光を照出するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記第１の光学素子は、上記半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、上記第２の光学素子は、上記平行光を回折させる回折素子であってもよい。これにより、第１および第２の光学素子を介してスポット照射を行うという作用をもたらす。この場合において、上記第１の光学素子は、コリメータレンズであってもよく、また、マイクロレンズアレイであってもよい。
　また、この第１の側面において、上記半導体レーザは、第１および第２の半導体レーザであり、上記第１の光学素子は、上記第１の半導体レーザからの照射光を透過させ、上記第２の半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、上記第２の光学素子は、上記第１の光学素子を透過した光を屈折させる拡散素子および上記第１の光学素子からの上記平行光を回折させる回折素子であってもよい。これにより、第１および第２の光学素子を介して一様照射およびスポット照射を行うという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備えることが望ましい。また、上記接続配線は、０．３ミリメートル以下であることがより好ましい。
　また、この第１の側面において、上記接続配線は、上記基板に設けられる接続ビアを介してもよい。これにより、配線長を短くするという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記半導体レーザは、その一部が上記レーザドライバの上方に重ねて配置されるようにしてもよい。この場合において、上記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が上記レーザドライバの上方に重ねて配置されるようにしてもよい。
　また、本技術の第２の側面は、支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、上記レーザドライバの接続配線を形成して上記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、上記基板の一方の面に半導体レーザを実装して上記接続配線を介して上記レーザドライバと上記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、上記半導体レーザの照射面側に第１の光学素子を形成する手順と、上記半導体レーザの照射面側において上記第１の光学素子の外側に第２の光学素子を形成する手順とを具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法である。これにより、レーザドライバと半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続するとともに、第１および第２の光学素子を介して照射光を照出する半導体レーザ駆動装置を製造するという作用をもたらす。
本技術の実施の形態における測距モジュール１９の構成例を示す図である。 本技術の実施の形態における測距モジュール１９の断面図の一例を示す図である。 本技術の実施の形態における発光ユニット１１の上面図の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における発光ユニット１１による照明プロファイルの一例を示す図である。 本技術の実施の形態におけるレーザドライバ２００と半導体レーザ３００とのオーバラップ量の定義を示す図である。 アディティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。 サブトラクティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。 本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）を加工する工程の一例を示す第１の図である。 本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）を加工する工程の一例を示す第２の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第１の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第２の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第３の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第４の図である。 本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す第５の図である。 本技術の第１の実施の形態の変形例における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における第２光学素子７２０の断面図の一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における発光ユニット１１による照明プロファイルの例を示す図である。 本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００のシステム構成例を示す図である。 本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００の外観構成例を示す図である。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（スポット照射を行う例）
　２．第２の実施の形態（一様照射およびスポット照射を行う例）
　３．変形例
　＜１．第１の実施の形態＞
　［測距モジュールの構成］
　図１は、本技術の実施の形態における測距モジュール１９の構成例を示す図である。
　この測距モジュール１９は、ＴｏＦ方式により距離を測定するものであり、発光ユニット１１、受光ユニット１２、発光制御部１３、および、測距演算部１４を備える。なお、測距モジュール１９は、特許請求の範囲に記載の半導体レーザ駆動装置の一例である。
　発光ユニット１１は、周期的に明るさが変動する照射光を発して物体２０に照射するものである。この発光ユニット１１は、例えば、矩形波の発光制御信号ＣＬＫｐに同期して照射光を発生する。また、例えば、発光ユニット１１としてレーザや発光ダイオードが用いられ、照射光として波長が７８０ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲の赤外光や近赤外光などが用いられる。なお、発光制御信号ＣＬＫｐは、周期信号であれば、矩形波に限定されない。例えば、発光制御信号ＣＬＫｐは、サイン波であってもよい。
　発光制御部１３は、照射光の照射タイミングを制御するものである。この発光制御部１３は、発光制御信号ＣＬＫｐを生成して発光ユニット１１および受光ユニット１２に供給する。また、発光制御信号ＣＬＫｐは受光ユニット１２で生成されてもよく、その場合は、受光ユニット１２で生成された発光制御信号ＣＬＫｐが発光制御部１３で増幅されて、発光ユニット１１に供給される。この発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、例えば、１００メガヘルツ（ＭＨｚ）である。なお、発光制御信号ＣＬＫｐの周波数は、１００ＭＨｚに限定されず、２００ＭＨｚなどであってもよい。また、発光制御信号ＣＬＫｐは、シングルエンド信号や差動信号であってもよい。
　受光ユニット１２は、物体２０から反射した反射光を受光して、垂直同期信号の周期が経過するたびに、その周期内の受光量を検出するものである。例えば、６０Ｈｚの周期信号が垂直同期信号として用いられる。また、受光ユニット１２には、複数の画素回路が二次元格子状に配置される。受光ユニット１２は、これらの画素回路の受光量に応じた画素データからなる画像データ（フレーム）を測距演算部１４に供給する。なお、垂直同期信号の周波数は、６０Ｈｚに限定されず、例えば３０Ｈｚや１２０Ｈｚであってもよい。
　測距演算部１４は、画像データに基づいて物体２０までの距離をＴｏＦ方式で測定するものである。この測距演算部１４は、画素回路ごとに距離を測定して、画素ごとに、物体２０まで距離を階調値で示すデプスマップを生成する。このデプスマップは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理や、距離に応じてフォーカスレンズの合焦点を求めるＡＦ（Auto Focus）処理などに用いられる。また、ジェスチャー認識や物体認識、障害物検知、拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）、仮想現実（ＶＲ：Virtual Reality）等への活用が期待されている。
　なお、ここでは、距離を測定する測距モジュールの例について説明したが、本技術は、センシングモジュール全般に適用することができる。
　図２は、本技術の実施の形態における測距モジュール１９の断面図の一例を示す図である。
　この例では、マザーボード５０上にそのマザーボード５０との間を中継するインターポーザ３０が設けられ、インターポーザ３０の上に発光ユニット１１および受光ユニット１２が実装される。インターポーザ３０にはコネクタ４０が実装され、外部のアプリケーションプロセッサ等と接続される。
　受光ユニット１２は、物体２０から反射した反射光を受光するためのレンズ２２およびセンサ２１を備える。
　［発光ユニットの構成］
　図３は、本技術の実施の形態における発光ユニット１１の上面図の一例を示す図である。
　この発光ユニット１１は、ＴｏＦによる距離の測定を想定したものである。ＴｏＦは、ストラクチャードライトほどではないものの奥行き精度が高く、また、暗い環境下でも問題なく動作可能という特徴を有する。他にも、装置構成の単純さや、コストなどにおいて、ストラクチャードライトやステレオカメラなどの他の方式と比べてメリットが多いと考えられる。
　この発光ユニット１１では、レーザドライバ２００を内蔵する基板１００の表面に、半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００が表面はんだ実装またはワイヤボンディングにより電気接続されて実装される。基板１００としては、プリント配線板が想定される。
　半導体レーザ３００は、化合物半導体のＰＮ接合に電流を流すことにより、レーザ光を放射する半導体デバイスである。具体的には、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が想定される。ただし、裏面発光型、または、表面発光型の何れであってもよい。ここで、利用される化合物半導体としては、例えば、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）、アルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）などが想定される。半導体レーザ３００は複数の発光点を持ち、それぞれの発光点からスポット状のレーザを放射する。
　レーザドライバ２００は、半導体レーザ３００を駆動するためのドライバ集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）である。このレーザドライバ２００は、フェイスアップ状態で基板１００に内蔵される。半導体レーザ３００との間の電気接続については、配線インダクタンスを低減させる必要があるため、出来る限り短い配線長とすることが望ましい。この具体的数値については後述する。
　フォトダイオード４００は、光を検出するためのダイオードである。このフォトダイオード４００は、半導体レーザと測距対象物の間に設置された光学部品（回折素子など）からの反射光を検知することにより、半導体レーザ３００の光強度を監視して、半導体レーザ３００の出力を一定に維持するためのＡＰＣ制御（Automatic Power Control）に用いられる。これにより、レーザの安全基準を満たす範囲内での動作を担保することができる。
　受動部品５００は、コンデンサおよび抵抗などの能動素子以外の回路部品である。この受動部品５００には、半導体レーザ３００を駆動するためのデカップリングコンデンサが含まれる。
　図４は、本技術の第１の実施の形態における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。
　上述のように、基板１００はレーザドライバ２００を内蔵し、その表面には半導体レーザ３００などが実装される。基板１００における半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続は、接続ビア１０１を介して行われる。この接続ビア１０１を用いることにより、配線長を短くすることが可能となる。なお、接続ビア１０１は、特許請求の範囲に記載の接続配線の一例である。
　基板１００の表面に実装された半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００は、フレーム６００によって囲まれる。このフレーム６００の材料としては、例えば、プラスティック材料、または、金属が想定される。
　半導体レーザ３００のレーザ照射面側には、コリメータレンズ６１０が設けられる。さらに、コリメータレンズ６１０の外側には、回折素子７１０が設けられる。これらコリメータレンズ６１０および回折素子７１０は、フレーム６００に支持される。
　コリメータレンズ６１０は、半導体レーザ３００の照射面から照出された照射光を、平行光にする光学素子である。このコリメータレンズ６１０の材料としては、例えば、ガラスや樹脂などが想定される。なお、コリメータレンズ６１０は、特許請求の範囲に記載の第１の光学素子の一例である。
　回折素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）７１０は、コリメータレンズ６１０からの平行光を回折させる光学素子である。この回折素子７１０では、平行光として入光したレーザの波長に対して、格子状の繰り返し構造のピッチを調整することにより、所望の回折角度が得られる。なお、回折素子７１０は、特許請求の範囲に記載の第２の光学素子の一例である。
　なお、この例において、コリメータレンズ６１０の光軸を半導体レーザ３００の発光領域の中心から左方向にチルトさせることにより、回折素子７１０に入光する平行光をチルトさせることができる。この場合、回折素子７１０に入射する平行光領域が左にシフトするため、回折素子７１０の端の（フレーム６００側の）マージンを省くことが可能となり、全体の発光ユニット１１のサイズを小さくすることができる。
　図５は、本技術の第１の実施の形態における発光ユニット１１による照明プロファイルの一例を示す図である。
　この例では、同図に示すように、回折素子７１０によりドットパターンのスポット照射を行うことにより、一様なビーム照射に比べて、ドット１つ当たりの照射パワーを増加させることができる。これにより、物体からの反射パワーが増えて、受光ユニット１２のセンサ２１に得られる光の強さも増えることになる。その結果、ＳＮ比（Signal-Noise ratio）を向上させることができる。
　図６は、本技術の実施の形態におけるレーザドライバ２００と半導体レーザ３００とのオーバラップ量の定義を示す図である。
　上述のように、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続は接続ビア１０１を介して行われることを想定しているため、上面から見ると両者は重なって配置されることになる。その一方で、半導体レーザ３００の下面にはサーマルビア１０２を設けることが望ましく、そのための領域を確保する必要もある。そこで、レーザドライバ２００と半導体レーザ３００の位置関係を明らかにするために、両者のオーバラップ量を以下のように定義する。
　同図におけるａに示す配置では、上面から見て両者に重なる領域が存在しない。この場合のオーバラップ量を０％と定義する。一方、同図におけるｃに示す配置では、上面から見て半導体レーザ３００の全てがレーザドライバ２００と重なっている。この場合のオーバラップ量を１００％と定義する。
　そして、同図におけるｂに示す配置では、上面から見て半導体レーザ３００の半分の領域がレーザドライバ２００と重なっている。この場合のオーバラップ量を５０％と定義する。
　この実施の形態では、上述の接続ビア１０１のための領域を設けるために、オーバラップ量は０％よりも大きいことが望ましい。一方、半導体レーザ３００の直下においてある程度の数のサーマルビア１０２を配置することを考慮すると、オーバラップ量は５０％以下であることが望ましい。したがって、オーバラップ量を０％より大きく、５０％以下とすることにより、配線インダクタンスを小さくするとともに、良好な放熱特性を得ることが可能となる。
　［配線インダクタンス］
　上述のように、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の接続においては、配線インダクタンスが問題となる。全ての導体には誘導成分があり、ＴｏＦシステムのような高周波領域では、極めて短いリード線のインダクタンスでも悪影響をおよぼすおそれがある。すなわち、高周波動作した際に、配線インダクタンスの影響によりレーザドライバ２００から半導体レーザ３００を駆動するための駆動波形が歪んでしまい、動作が不安定になるおそれがある。
　ここで、配線インダクタンスを計算するための理論式について検討する。例えば、長さＬ［ｍｍ］、半径Ｒ［ｍｍ］の円形断面を持つ直線リード線のインダクタンスＩＤＣ［μＨ］は、自由空間において次式により表される。ただし、ｌｎは自然対数を表す。
　　ＩＤＣ＝０．０００２Ｌ・（ｌｎ（２Ｌ／Ｒ）－０．７５）
　また、例えば、長さＬ［ｍｍ］、幅Ｗ［ｍｍ］、厚さＨ［ｍｍ］のストリップ・ライン（基板配線パターン）のインダクタンスＩＤＣ［μＨ］は、自由空間において次式により表される。
　　ＩＤＣ＝０．０００２Ｌ・（ｌｎ（２Ｌ／（Ｗ＋Ｈ））
　　　　　　　　　　　　　　　＋０．２２３５（（Ｗ＋Ｈ）／Ｌ）＋０．５）
　プリント配線板の内部に内蔵されたレーザドライバとプリント配線板の上部に電気接続された半導体レーザとの配線インダクタンス［ｎＨ］を試算したものが、図７および図８である。
　図７は、アディティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。アディティブ法とは、絶縁樹脂面の必要な部分にだけ銅を析出させて、パターン形成する方法である。
　図８は、サブトラクティブ法により配線パターンを形成した場合の、配線長Ｌおよび配線幅Ｗに対する配線インダクタンスの数値例を示す図である。サブトラクティブとは、銅張積層板の不要な部分をエッチングして、パターンを形成する方法である。
　ＴｏＦシステムのような測距モジュールの場合、数百メガヘルツで駆動させることを想定すると、配線インダクタンスとしては０．５ｎＨ以下であることが望ましく、さらに０．３ｎＨ以下であることがより好ましい。したがって、上述の試算結果を考慮すると、半導体レーザ３００とレーザドライバ２００との間の配線長としては、０．５ミリメートル以下にすることが望ましく、さらに０．３ミリメートル以下であることがより好ましいと考えられる。
　［製造方法］
　図９および図１０は、本技術の実施の形態のレーザドライバ２００の製造過程において銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）を加工する工程の一例を示す図である。
　まず、図９におけるａに示すように、半導体ウェハにおいて、例えばアルミニウムなどによるＩ／Ｏパッド２１０が形成される。そして、表面にＳｉＮなどの保護絶縁層２２０が成膜され、Ｉ／Ｏパッド２１０の領域が開孔される。
　次に、図９におけるｂに示すように、ポリイミド（ＰＩ：Polyimide）またはポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ：Polybenzoxazole）による表面保護膜２３０が成膜され、Ｉ／Ｏパッド２１０の領域が開孔される。
　次に、図９におけるｃに示すように、数十乃至百ｎｍ程度のチタンタングステン（ＴｉＷ）、百乃至千ｎｍ程度の銅（Ｃｕ）を連続スパッタして密着層およびシード層２４０を形成する。ここで、密着層は、チタンタングステン（ＴｉＷ）の他にクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、チタン銅（ＴｉＣｕ）、プラチナ（Ｐｔ）等の高融点金属やその合金を適用してもよい。また、シード層には、銅（Ｃｕ）の他にニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、または、その合金を適用してもよい。
　次に、図１０におけるｄに示すように、電気接合用の銅ランドと銅配線層を形成するために、フォトレジスト２５０をパターニングする。具体的には、表面洗浄、レジスト塗布、乾燥、露光、現像の各工程によって形成する。
　次に、図１０におけるｅに示すように、密着層およびシード層２４０の上にめっき法により、電気接合用の銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）２６０を形成する。ここで、めっき法としては、例えば、電解銅めっき法や電解ニッケルめっき法などを用いることができる。また、銅ランドの直径は５０乃至１００マイクロメートル程度、銅配線層の厚さは３乃至１０マイクロメートル程度、銅配線層の最小幅は１０マイクロメートル程度が望ましい。
　次に、図１０におけるｆに示すように、フォトレジスト２５０を除去し、半導体チップの銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）２６０をマスクして、ドライエッチングを行う。ここで、ドライエッチングは、例えば、アルゴンイオンビームを照射するイオンミリングを用いることができる。このドライエッチングにより、不要領域の密着層およびシード層２４０を選択的に除去することができ、銅ランドおよび銅配線層が各々分離される。なお、この不要領域の除去は、王水、硝酸第二セリウムアンモニウムや水酸化カリウムの水溶液等のウエットエッチングでも可能だが、銅ランドおよび銅配線層を構成する金属層のサイドエッチや厚み減少を考慮するとドライエッチングの方が望ましい。
　図１１乃至図１５は、本技術の実施の形態における基板１００の製造工程の一例を示す図である。
　まず、図１１におけるａに示すように、支持板１１０に接着性樹脂層１２０を介して、極薄銅箔１３２とキャリア銅箔１３１の２層構造から成るピーラブル銅箔１３０を、ロールラミネートまたは積層プレスにより片面に熱圧着させる。
　支持板１１０は、無機材料や金属材料、樹脂材料等からなる基板を使用することができる。例えば、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、セラミック、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミ合金、ステンレス、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂を使用することができる。
　ピーラブル銅箔１３０は、厚さ２乃至５マイクロメートルの極薄銅箔１３２に、厚さ１８乃至３５マイクロメートルのキャリア銅箔１３１を真空密着したものを用いる。ピーラブル銅箔１３０としては、例えば、３ＦＤ－Ｐ３／３５（古河サーキットフォイル株式会社製）、ＭＴ－１８Ｓ５ＤＨ（三井金属鉱業株式会社製）等を用いることができる。
　接着性樹脂層１２０の樹脂材料としては、ガラス繊維の補強材入りの、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＰＯ樹脂などの有機樹脂を使用することができる。また、補強材としては、ガラス繊維以外に、アラミド不織布やアラミド繊維、ポリエステル繊維などを用いることもできる。
　次に、図１１におけるｂに示すように、無電解銅めっき処理により、ピーラブル銅箔１３０の極薄銅箔１３２の表面に厚さ０．５乃至３マイクロメートルの（図示しない）めっき下地導電層を形成する。なお、この無電解銅めっき処理は、次に配線パターンを形成する電解銅めっきの下地の導電層を形成するものである。ただし、この無電解銅めっき処理を省略して、ピーラブル銅箔１３０に直接的に電解銅めっき用の電極を接触させて、ピーラブル銅箔１３０の上に直接的に電解銅めっき処理を施して、配線パターンを形成してもよい。
　次に、図１１におけるｃに示すように、支持板の表面に感光性レジストをロールラミネートで貼り付けて、配線パターン用のレジストパターン（ソルダーレジスト１４０）を形成する。この感光性レジストとしては、例えば、ドライフィルムのめっきレジストを用いることができる。
　次に、図１１におけるｄに示すように、電解銅めっき処理により、厚さ１５マイクロメートル程度の配線パターン１５０を形成する。
　次に、図１２におけるｅに示すように、めっきレジストを剥離させる。そして、層間絶縁性樹脂を形成するための前処理として、配線パターン表面を粗化処理して、層間絶縁性樹脂と配線パターンの接着性を向上させる。なお、粗化処理は、酸化還元処理による黒化処理または過水硫酸系のソフトエッチング処理によって行うことができる。
　次に、図１２におけるｆに示すように、配線パターン上に層間絶縁性樹脂１６１を、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。例えば、厚さ４５マイクロメートルのエポキシ樹脂をロールラミネートする。 ガラスエポキシ樹脂を使う場合は、任意の厚さの銅箔を重ね合わせて、積層プレスで熱圧着させる。層間絶縁性樹脂１６１の樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＰＯ樹脂などの有機樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂単独でも、複数樹脂を混合あるいは化合物を作成するなどした樹脂の組み合わせも使用することができる。さらに、これらの材料に無機フィラーを含有させたり、ガラス繊維の補強材を混入させたりした層間絶縁性樹脂も使用することができる。
　次に、図１２におけるｇに示すように、層間電気接続用のビアホールをレーザ法またはフォトエッチング法により形成する。層間絶縁性樹脂１６１が熱硬化性樹脂の場合は、レーザ法によりビアホールを形成する。レーザ光としては、高調波ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの紫外線レーザ、炭酸ガスレーザなどの赤外線レーザを用いることができる。なお、レーザ光にてビアホールを形成した場合は、ビアホール底に薄い樹脂膜が残る場合があるため、デスミア処理を行う。このデスミア処理は、強アルカリにより樹脂を膨潤させ、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液等の酸化剤を使用して樹脂を分解除去する。また、プラズマ処理や研磨材によるサンドブラスト処理にて除去することもできる。層間絶縁性樹脂１６１が感光性樹脂の場合は、フォトエッチング法によりビアホール１７０を形成する。つまり、マスクを通して、紫外線を用いて露光した後に現像することにより、ビアホール１７０を形成する。
　次に、粗化処理の後、ビアホール１７０の壁面および層間絶縁性樹脂１６１の表面に、無電解めっき処理を行う。次に、表面に無電解めっき処理した層間絶縁性樹脂１６１の面に感光性レジストをロールラミネートで貼り付ける。この場合の感光性レジストとしては、例えば、ドライフィルムの感光性めっきレジストフィルムを用いることができる。この感光性めっきレジストフィルムを露光した後に現像することにより、ビアホール１７０の部分および配線パターンの部分を開口しためっきレジストのパターンを形成する。 次に、めっきレジストパターンの開口部分に、厚さ１５マイクロメートルの電解銅めっき処理を施す。 次に、めっきレジストを剥離し、層間絶縁性樹脂上に残っている無電解めっきを過水硫酸系のフラッシュエッチングなどで除去することにより、図１２におけるｈに示すような銅めっきで充填したビアホール１７０と配線パターンを形成する。そして、同様の配線パターンの粗化工程と層間絶縁性樹脂１６２の形成工程を繰り返し行う。
　次に、図１３におけるｉに示すように、厚み約３０乃至５０マイクロメートルに薄化した銅ランドおよび銅配線層を加工済みのダイアタッチフィルム（Die Attach Film：ＤＡＦ）２９０が付いたレーザドライバ２００をフェイスアップ状態で実装する。
　次に、図１３におけるｊに示すように、層間絶縁性樹脂１６３を、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。
　次に、図１３におけるｋおよび図１４におけるｌに示すように、これまでと同様のビアホール加工、デスミア処理、粗化処理、無電解めっき処理、電解めっき処理を行う。なお、レーザドライバ２００の銅ランドへの浅いビアホール１７１の加工と、１階層下の深いビアホール１７２の加工、デスミア処理および粗化処理とは同時に行う。
　ここで、浅いビアホール１７１は、銅めっきで充填したフィルドビアである。ビアのサイズおよび深さは、それぞれ２０乃至３０マイクロメートル程度である。また、ランドのサイズは、直径６０乃至８０マイクロメートル程度である。
　一方、深いビアホール１７２は、銅めっきをビア外側のみに施したいわゆるコンフォーマルビアである。ビアのサイズおよび深さは、それぞれ８０乃至１５０マイクロメートル程度である。また、ランドのサイズは、直径１５０乃至２００マイクロメートル程度である。なお、深いビアホール１７２は、レーザドライバ２００の外形より１００マイクロメートル程度の絶縁性樹脂を介して配置することが望ましい。
　次に、図１４におけるｍに示すように、これまでと同様の層間絶縁性樹脂を、ロールラミネートまたは積層プレスにより熱圧着させる。この際、コンフォーマルビアの内側が層間絶縁性樹脂で充填される。次に、これまでと同様のビアホール加工、デスミア処理、粗化処理、無電解めっき処理、および、電解めっき処理を行う。
　次に、図１４におけるｎに示すように、支持板１１０を、ピーラブル銅箔１３０のキャリア銅箔１３１と極薄銅箔１３２の界面より剥離させることによって、分離する。
　次に、図１５におけるｏに示すように、硫酸－過酸化水素系ソフトエッチングを用いて極薄銅箔１３２とめっき下地導電層を除去することにより、配線パターンが露出した部品内蔵基板を得ることができる。
　次に、図１５におけるｐに示すように、露出させた配線パターン上に、配線パターンのランド部分において開口部を有するパターンのソルダーレジスト１８０を印刷する。なお、ソルダーレジスト１８０は、フィルムタイプを用いて、ロールコーターによって形成することも可能である。次に、ソルダーレジスト１８０の開口部のランド部分に、無電解Ｎｉめっきを３マイクロメートル以上形成し、その上に無電解Ａｕめっきを０．０３マイクロメートル以上形成する。無電解Ａｕめっきは１マイクロメートル以上形成してもよい。さらに、その上に半田をプリコートすることも可能である。または、ソルダーレジスト１８０の開口部に、電解Ｎｉめっきを３マイクロメートル以上形成し、その上に電解Ａｕめっきを０．５マイクロメートル以上形成してもよい。さらに、ソルダーレジスト１８０の開口部に、金属めっき以外に、有機防錆皮膜を形成してもよい。
　また、外部接続用のランドに、接続端子として、クリーム半田を印刷塗布して、半田ボールのＢＧＡ（Ball Grid Array）を搭載してもよい。また、この接続端子としては、銅コアボール、銅ピラーバンプ、または、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ：Land Grid Array）などを用いてもよい。
　このようにして製造された基板１００の表面に、半導体レーザ３００、フォトダイオード４００および受動部品５００を実装し、側壁６００、コリメータレンズ６１０および回折素子７１０を取り付ける。一般的には、集合基板状で行った後に外形をダイサーなどで加工して個片に分離する。
　なお、上述の工程ではピーラブル銅箔１３０と支持板１１０を用いた例について説明したが、これらに代えて銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminate）を用いることも可能である。また、部品を基板へ内蔵する製造方法は、基板にキャビティ形成して搭載する方法を用いてもよい。
　このように、本技術の第１の実施の形態によれば、半導体レーザとレーザドライバとの間の配線インダクタンスを低減しながら、スポット照射を得ることができる。すなわち、半導体レーザ３００の照射光をコリメータレンズ６１０によって平行光にして、さらに回折素子７１０によって回折させることにより、スポット照射を得ることができる。これにより、ドット１つ当たりの照射パワーを増加させて、受光時のＳＮ比を向上させることができる。
　［変形例］
　上述の第１の実施の形態では、コリメータレンズ６１０を用いて半導体レーザ３００の照射光を平行光にしていたが、他の光学素子を利用するようにしてもよい。
　図１６は、本技術の第１の実施の形態の変形例における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。この変形例では、上述のコリメータレンズ６１０に代えて、マイクロレンズアレイ６１９を設けている。このマイクロレンズアレイ６１９は、微小なレンズをアレイ状に配列したものである。このマイクロレンズアレイ６１９は、半導体レーザ３００の照射面に直接、または、少しの隙間を空けて、配置される。
　これにより、回折素子７１０に対して平行光を入光することができ、上述の第１の実施の形態と同様に、回折素子７１０においてスポット照射を得ることができる。また、この変形例によれば、半導体レーザ３００とマイクロレンズアレイ６１９との間隔を抑制することができ、チップを低背化することが可能である。
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では１台の半導体レーザ３００を想定したが、この第２の実施の形態では複数の半導体レーザを用いて複数の照明プロファイルを設ける例について説明する。
　図１７は、本技術の第２の実施の形態における発光ユニット１１の断面図の一例を示す図である。
　この第２の実施の形態における発光ユニット１１は、レーザドライバ２００によって２台の半導体レーザ＃Ａ（３０１）および＃Ｂ（３０２）を駆動する。そして、半導体レーザ＃Ａ（３０１）からの照射光の領域＃Ａにはコリメータレンズを設けずに透過部６２１とし、半導体レーザ＃Ｂ（３０２）からの照射光の領域＃Ｂにはコリメータレンズ６２２を設ける。ここで、透過部６２１およびコリメータレンズ６２２は一体として形成することが可能であり、これらをまとめて第１光学素子６２０と称する。なお、第１光学素子６２０は、特許請求の範囲に記載の第１の光学素子の一例である。
　第１光学素子６２０は、例えば、フラットなガラス板に樹脂でレンズを形成して、硬化させることにより製造することができる。また、モールドのように樹脂をプレス形成することにより、第１光学素子６２０を製造することも可能である。
　第１光学素子６２０において、透過部６２１とコリメータレンズ６２２との間に支柱を設けてもよい。また、透過部６２１にはガラスなどを設けることなく、空洞となっていてもよい。
　これにより、半導体レーザ＃Ａ（３０１）からの照射光は広がったまま第２光学素子７２０に入光し、半導体レーザ＃Ｂ（３０２）からの照射光は平行光となって第２光学素子７２０に入光する。
　図１８は、本技術の第２の実施の形態における第２光学素子７２０の断面図の一例を示す図である。
　第２光学素子７２０の半導体レーザ＃Ａ（３０１）からの照射光が当社される領域＃Ａ（７２１）には、例えば、数十マイクロメートルピッチ、深さ１０乃至３０マイクロメートルの凹型マイクロレンズアレイが形成される。これにより、領域＃Ａ（７２１）は、拡散板として機能する。
　第２光学素子７２０の半導体レーザ＃Ｂ（３０２）からの照射光が当社される領域＃Ｂ（７２２）には、例えば、１０マイクロメートルピッチ、深さ約１マイクロメートルの
バイナリ型の回折素子が形成される。これにより、領域＃Ｂ（７２２）は、回折素子として機能する。
　このように、第２光学素子７２０は、性質の異なる領域＃Ａ（７２１）および領域＃Ｂ（７２２）を備える。なお、第２光学素子７２０は、特許請求の範囲に記載の第２の光学素子の一例である。
　図１９は、本技術の第２の実施の形態における発光ユニット１１による照明プロファイルの例を示す図である。
　同図におけるａに示すように、半導体レーザ＃Ａ（３０１）からの照射光は、第２光学素子７２０の領域＃Ａ（７２１）において拡散されて、一様なビーム照射となる。この場合、ビームの強度は平均的であるが、スポット照射と比べて高い解像度を得ることができる。
　一方、同図におけるｂに示すように、半導体レーザ＃Ｂ（３０２）からの照射光は、コリメータレンズ６２２により平行光となり、さらに第２光学素子７２０の領域＃Ｂ（７２２）において回折されて、スポット照射となる。この場合、上述の第１の実施の形態と同様に、一様なビーム照射に比べて、ドット１つ当たりの照射パワーを増加させることができる。
　すなわち、この第２の実施の形態では、解像度やＳＮ比などの用途に応じて、一様なビーム照射とスポット照射とを選択して利用することができる。
　このように、本技術の第２の実施の形態によれば、複数の半導体レーザに対してそれぞれ異なる光学素子を設けることにより、照明プロファイルを増やすことができ、用途に応じて選択して利用することができる。
　＜３．適用例＞
　［電子機器］
　図２０は、本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００のシステム構成例を示す図である。
　この電子機器８００は、上述の実施の形態による測距モジュール１９を搭載した携帯端末である。この電子機器８００は、撮像部８１０と、測距モジュール８２０と、シャッタボタン８３０と、電源ボタン８４０と、制御部８５０と、記憶部８６０と、無線通信部８７０と、表示部８８０と、バッテリ８９０とを備える。
　撮像部８１０は、被写体を撮像するイメージセンサである。測距モジュール８２０は、上述の実施の形態による測距モジュール１９である。
　シャッタボタン８３０は、撮像部８１０における撮像タイミングを電子機器８００の外部から指示するためのボタンである。電源ボタン８４０は、電子機器８００の電源のオンオフを電子機器８００の外部から指示するためのボタンである。
　制御部８５０は、電子機器８００の全体の制御を司る処理部である。記憶部８６０は、電子機器８００の動作に必要なデータやプログラムを記憶するメモリである。無線通信部８７０は、電子機器８００の外部との無線通信を行うものである。表示部８８０は、画像等を表示するディスプレイである。バッテリ８９０は、電子機器８００の各部に電源を供給する電源供給源である。
　撮像部８１０、測距モジュール８２０を制御する発光制御信号の特定の位相（例えば、立上りタイミング）を０度として、０度から１８０度までの受光量をＱ１として検出し、１８０度から３６０度までの受光量をＱ２として検出する。また、撮像部８１０は、９０度から２７０度までの受光量をＱ３として検出し、２７０度から９０度までの受光量をＱ４として検出する。制御部８５０は、これらの受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、次式により物体との距離ｄを演算し、表示部８８０に表示する。
　　ｄ＝（ｃ／４πｆ）×ａｒｃｔａｎ｛（Ｑ３－Ｑ４）／（Ｑ１－Ｑ２）｝
　上式において距離ｄの単位は、例えば、メートル（ｍ）である。ｃは光速であり、その単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。ａｒｃｔａｎは、正接関数の逆関数である。「（Ｑ３－Ｑ４）／（Ｑ１－Ｑ２）」の値は、照射光と反射光との位相差を示す。πは、円周率を示す。また、ｆは照射光の周波数であり、その単位は、例えば、メガヘルツ（ＭＨｚ）である。
　図２１は、本技術の実施の形態の適用例である電子機器８００の外観構成例を示す図である。
　この電子機器８００は、筐体８０１に収められ、側面に電源ボタン８４０を備え、表面に表示部８８０およびシャッタボタン８３０を備える。また、裏面には撮像部８１０および測距モジュール８２０の光学領域が設けられる。
　これにより、表示部８８０には、通常の撮像画像８８１を表示するだけでなく、ＴｏＦを利用した測距結果に応じた奥行画像８８２を表示することができる。
　なお、この適用例では、電子機器８００として、スマートフォンのような携帯端末について例示したが、電子機器８００はこれに限定されるものではなく、例えばデジタルカメラやゲーム機やウェアラブル機器などであってもよい。
　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）レーザドライバを内蔵する基板と、
　前記基板の一方の面に実装されて照射面から照射光を照出する半導体レーザと、
　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
　前記半導体レーザの前記照射面側に設けられた第１の光学素子と、
　前記半導体レーザの前記照射面側において前記第１の光学素子の外側に設けられた第２の光学素子と
を具備する半導体レーザ駆動装置。
（２）前記第１の光学素子は、前記半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、
　前記第２の光学素子は、前記平行光を回折させる回折素子である
前記（１）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（３）前記第１の光学素子は、コリメータレンズである
前記（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（４）前記第１の光学素子は、マイクロレンズアレイである
前記（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（５）前記半導体レーザは、第１および第２の半導体レーザであり、
　前記第１の光学素子は、前記第１の半導体レーザからの照射光を透過させ、前記第２の半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、
　前記第２の光学素子は、前記第１の光学素子を透過した光を屈折させる拡散素子および前記第１の光学素子からの前記平行光を回折させる回折素子である
前記（１）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（６）前記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備える
前記（１）から（５）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（７）前記接続配線は、前記基板に設けられる接続ビアを介する
前記（１）から（６）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（８）前記半導体レーザは、その一部が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
前記（１）から（７）のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
（９）前記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
前記（８）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（１０）レーザドライバを内蔵する基板と、
　前記基板の一方の面に実装されて照射面から照射光を照出する半導体レーザと、
　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
　前記半導体レーザの前記照射面側に設けられた第１の光学素子と、
　前記半導体レーザの前記照射面側において前記第１の光学素子の外側に設けられた第２の光学素子と
を具備する電子機器。
（１１）支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、
　前記レーザドライバの接続配線を形成して前記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、
　前記基板の一方の面に半導体レーザを実装して前記接続配線を介して前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、
　前記半導体レーザの照射面側に第１の光学素子を形成する手順と、
　前記半導体レーザの照射面側において前記第１の光学素子の外側に第２の光学素子を形成する手順と
を具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法。
　１１　発光ユニット
　１２　受光ユニット
　１３　発光制御部
　１４　測距演算部
　１９　測距モジュール
　１００　基板
　１０１　接続ビア
　１１０　支持板
　１２０　接着性樹脂層
　１３０　ピーラブル銅箔
　１３１　キャリア銅箔
　１３２　極薄銅箔
　１４０　ソルダーレジスト
　１５０　配線パターン
　１６１～１６３　層間絶縁性樹脂
　１７０～１７２　ビアホール
　１８０　ソルダーレジスト
　２００　レーザドライバ
　２１０　Ｉ／Ｏパッド
　２２０　保護絶縁層
　２３０　表面保護膜
　２４０　密着層およびシード層
　２５０　フォトレジスト
　２６０　銅ランドおよび銅配線層（ＲＤＬ）
　２９０　ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
　３００　半導体レーザ
　３０１　半田バンプ
　３０２　ボンディングワイヤ
　４００　フォトダイオード
　５００　受動部品
　６００　フレーム
　６１０　コリメータレンズ
　６１９　マイクロレンズアレイ
　６２０　第１光学素子
　６２２　コリメータレンズ
　７１０　回折素子
　７２０　第２光学素子
　８００　電子機器
　８０１　筐体
　８１０　撮像部
　８２０　測距モジュール
　８３０　シャッタボタン
　８４０　電源ボタン
　８５０　制御部
　８６０　記憶部
　８７０　無線通信部
　８８０　表示部
　８９０　バッテリ

Claims (11)

  1. 　レーザドライバを内蔵する基板と、
    　前記基板の一方の面に実装されて照射面から照射光を照出する半導体レーザと、
    　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
    　前記半導体レーザの前記照射面側に設けられた第１の光学素子と、
    　前記半導体レーザの前記照射面側において前記第１の光学素子の外側に設けられた第２の光学素子と
    を具備する半導体レーザ駆動装置。
  2. 　前記第１の光学素子は、前記半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、
    　前記第２の光学素子は、前記平行光を回折させる回折素子である
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  3. 　前記第１の光学素子は、コリメータレンズである
    請求項２記載の半導体レーザ駆動装置。
  4. 　前記第１の光学素子は、マイクロレンズアレイである
    請求項２記載の半導体レーザ駆動装置。
  5. 　前記半導体レーザは、第１および第２の半導体レーザであり、
    　前記第１の光学素子は、前記第１の半導体レーザからの照射光を透過させ、前記第２の半導体レーザからの照射光を平行光にする光学素子であり、
    　前記第２の光学素子は、前記第１の光学素子を透過した光を屈折させる拡散素子および前記第１の光学素子からの前記平行光を回折させる回折素子である
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  6. 　前記接続配線は、０．５ミリメートル以下の長さを備える
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  7. 　前記接続配線は、前記基板に設けられる接続ビアを介する
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  8. 　前記半導体レーザは、その一部が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
    請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
  9. 　前記半導体レーザは、その面積の５０％以下の部分が前記レーザドライバの上方に重ねて配置される
    請求項８記載の半導体レーザ駆動装置。
  10. 　レーザドライバを内蔵する基板と、
    　前記基板の一方の面に実装されて照射面から照射光を照出する半導体レーザと、
    　前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線と、
    　前記半導体レーザの前記照射面側に設けられた第１の光学素子と、
    　前記半導体レーザの前記照射面側において前記第１の光学素子の外側に設けられた第２の光学素子と
    を具備する電子機器。
  11. 　支持板の上面にレーザドライバを形成する手順と、
    　前記レーザドライバの接続配線を形成して前記レーザドライバを内蔵する基板を形成する手順と、
    　前記基板の一方の面に半導体レーザを実装して前記接続配線を介して前記レーザドライバと前記半導体レーザとを０．５ナノヘンリー以下の配線インダクタンスにより電気接続する接続配線を形成する手順と、
    　前記半導体レーザの照射面側に第１の光学素子を形成する手順と、
    　前記半導体レーザの照射面側において前記第１の光学素子の外側に第２の光学素子を形成する手順と
    を具備する半導体レーザ駆動装置の製造方法。
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