JP4357168B2 - レーザダイオードの発光点位置の測定方法、測定装置、およびマウント装置 - Google Patents
レーザダイオードの発光点位置の測定方法、測定装置、およびマウント装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザダイオードの発光点位置の測定方法、測定装置、およびマウント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、CDやDVD等のディスク状の記録媒体に対して、光学的に情報の記録や読み取りを行う光ヘッド装置が知られている。
【0003】
この光ヘッド装置は光集積素子を搭載している。この光集積素子は基板を有し、基板の表面にはヒートシンクを介して、レーザ光を出射するレーザダイオードと、記録媒体で反射した反射光を受光するフォトダイオードが接合されている。
【0004】
通常、光集積素子を製造する場合、まずレーザダイオードが接合され、その後、フォトダイオードが搭載される。光集積素子にフォトダイオードを搭載する際には、レーザダイオードから出射されたレーザ光が記録媒体によって反射されて戻ってきた際に正確にフォトダイオードに受光されるように位置決めする必要があり、このため、レーザダイオードの発光点の位置を明確に把握し、この発光点に対してフォトダイオードを位置決めしている。
【0005】
レーザダイオードの発光点位置の測定方法としては、発光点そのものを測定する方法、レーザダイオードの外形から測定する方法、レーザダイオードに付けられたマークの位置から測定する方法などがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
発光点の位置をデバイスの積層された材料の模様そのものから推定する方法は、高い精度で発光点位置を測定できる一方で、数ミクロン程度の微小な発光点を捉えるために高倍率のカメラが必要となる。しかしながら、一般に、高倍率のカメラは視野が狭く、被写界深度が狭いため、ヒートシンクの製造精度を考慮すると、固体ごとに焦点合わせが必要となり、生産性の低下を招くという問題がある。
【0007】
また、発光点位置をレーザダイオードの外形から測定する方法は、半導体ウエハから各レーザダイオードを高精度に切り出すことが困難であるため、外形に個体差が生じ、発光点位置の検出精度が劣化するという問題がある。
【0008】
また、発光点の位置をレーザダイオードに付けられたマークの位置から測定する方法は、発光点に対するマーク自体の位置決め精度が低いため、発光点の位置を高い精度で検出することができないという問題がある。
【0009】
そこで、レーザダイオードを通電により発光させ、その発光面の撮像画像からレーザダイオードの発光点の位置を測定する方法が考えられる。
【0010】
図8はレーザダイオードLの発光面を示す概略図、図9はレーザダイオードLに電流を印加したときに、その発光面を撮像した撮像画像の一例を示す概略図である。
【0011】
図8に示すレーザダイオードLの発光面101には、活性層102の中途部に発光点103が形成されており、レーザダイオードLに所定の電流を印加することによって、図9に示すように、発光点103から活性層102に沿ってレーザ光を出射する。
【0012】
この方法では、まずレーザダイオードLを発光させ、その発光面101をCCDカメラ等で撮像する。そして、得られた撮像画像の発光部分を所定の閾値で明暗に分離した後、その明部104の形状の重心を画像処理の手段によってを算出する。そして、その算出結果をレーザダイオードLの発光点103の位置としてみなす。
【0013】
この方法によれば、レーザダイオードLが有する発光という性質を用いているうえ、比較的低倍率な光学系でも検出可能で、個体ごとに焦点合わせをする必要がないという利点がある。
【0014】
【特許文献1】
特開平10−199015号公報。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザダイオードLを通電により発光させ、その発光面101の撮像画像から発光点103の位置を推定する方法では、発光条件や撮像条件等によって、上記明部104の形状の重心が設計上必要な発光点103の位置からずれていることがある。
【0016】
図10(a)〜(d)はレーザダイオードLに印加する電流を除序に増加したときの発光面101の撮像画像を示す概略図、図11はレーザダイオードLの発光面101の明部104が発光面101の下端に到達したときにおける発光面101を撮像した撮像画像を示す概略図である。
【0017】
すなわち、図10に示すように、レーザダイオードLに印加する電流値を増加していくと、それに伴って明部104の面積が拡大し、ついには図10(d)に示すように、明部104の一部が直方体であるレーザダイオードLの一端面である発光面101の一端に達することがある。
【0018】
レーザダイオードLの明部104が発光面101の一端に達すると、さらにレーザダイオードLに印加する電流を増加しても発光面101の一端側については活性層102を有さないので当然領域は拡大しなくなる。そのため、撮像画像から求められた明部104の形状が歪み、その形状の重心位置にあるべき発光点103が他端側にずれて正確に把握されるという問題がある。
【0019】
同様に、図11に示すように、レーザダイオードLに印加する電流値を増加していくと、それに伴って明部104の面積が増加し、明部104の一部が発光面101の下端に達することがある。この場合も、上記同様に明部104の形状の重心が真の発光点103に対して上端側にずれて、発光点103の位置を正確に把握できない。
【0020】
本発明の第1の目的は、レーザダイオードの発光点の位置を高精度、かつ迅速に推定できるレーザダイオードの発光点位置の測定方法、測定装置を提供することにある。
【0021】
本発明の第2の目的は、レーザダイオードが搭載された基板上にフォトダイオードを高精度に位置決めして迅速に搭載できるマウント装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の発光点位置の測定方法、測定装置、およびマウント装置は次のように構成されている。
【0023】
(1)レーザダイオードを発光させるとともに、その発光面を撮像し、得られた撮像画像の明暗により識別可能な領域のうち、その明部がなす形状の重心から発光点の位置を推定するレーザダイオードの発光点位置の測定方法において、上記レーザダイオードを通電により発光させる発光工程と、この発光工程中に上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像工程と、この撮像工程により得られる撮像画像の上記明部が上記発光面の端部に達することがないよう上記明部の面積が所定の範囲になるよう調整する調整工程と、この調整工程によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部の形状の重心を算出する算出工程と、を具備することを特徴とする。
【0024】
(2)(1)に記載されたレーザダイオードの発光点位置の測定方法であって、上記発光面を撮像して得られる撮像画像において生じる明部と暗部のうち上記明部がなす形状の重心位置と発光点の位置とのずれ量との関係から決定された上記ずれ量が所定値以下となる上記明部がなす形状の面積の範囲に対応する電流値の範囲内で、上記レーザダイオードに印加する電流を制御する調整工程であることを特徴とする。
【0025】
(3)(1)に記載されたレーザダイオードの発光点位置の測定方法であって、上記発光面を撮像して得られる撮像画像において生じる明部と暗部のうち上記明部がなす形状の重心位置と上記発光点の位置とのずれ量との関係から決定された上記ずれ量が所定値以下となる上記明部がなす形状の面積の範囲内となるよう、撮像装置の露光時間を制御する調整工程であることを特徴とする。
【0026】
(4)レーザダイオードを発光させるとともに、その発光面を撮像し、得られた撮像画像の明暗により識別可能な領域のうち、その明部がなす形状の重心から発光点の位置を推定するレーザダイオードの発光点位置の測定装置において、上記レーザダイオードに電流を印加して発光させる電流印加手段と、この電流印加手段によって発光した上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像手段と、上記発光面の撮像画像の発光部分を所定の閾値で明部と暗部とに分離する明暗分離手段と、上記明部が上記発光面の端部より内側の範囲に収まるように上記電流値を調整する調整手段と、この調整手段によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部の形状の重心を算出する算出手段と、を具備することを特徴とする。
【0027】
(5)レーザダイオードが搭載された基板上にフォトダイオードをマウントするマウント装置において、上記基板を保持する保持部と、この保持部に保持された基板上の上記レーザダイオードに電流を印加して発光させる電流印加手段と、上記保持部に保持された基板の上方に配置され、上記電流印加手段によって発光した上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像手段と、上記発光面の撮像画像の発光部分を所定の閾値で明部と暗部とに分離する明暗分離手段と、上記明部が上記発光面の端部より内側の範囲に収まるように上記電流値を調整する調整手段と、この調整手段によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部がなす形状の重心を算出する算出手段と、上記フォトダイオードを保持するとともに、このフォトダイオードを上記明部の形状の重心を基準に位置決めして上記基板にマウントするマウント手段と、を具備することを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図3を用いて本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0029】
まず、本発明に係るレーザダイオードLの発光点位置の測定方法および測定装置の基礎となる、レーザダイオードLの第1特性実験について説明する。
【0030】
この実験は、レーザダイオードLを発光させた場合に、明部51の形状の重心と発光点の位置とが一致する発光条件を得るためになされたものであり、具体的には、レーザダイオードLの発光点がある端面(発光面)を撮像しながら、レーザダイオードLに印加する電流値を増加して、レーザダイオードLが発光する光によって生じる撮像画像の明部51がなす形状の面積とその重心との関係を調べた。この実験結果を図1に示す。なお、上記明部51とは、後述するように、CCDカメラ8によって撮像されたレーザダイオードLの発光面の発光部分のうち、所定の閾値よりも輝度が高い部分のことである。
【0031】
この実験によれば、図1に示すように、明部51の面積が所定の範囲、すなわちAb〜Aaの範囲にあるとき、明部51の形状の重心はほぼ一定の値Gとなっていることがわかる。
【0032】
したがって、明部51の面積がAb程度の微小な値である場合には、レーザ光が発光点からのみ出射されていると考えられることから、明部51の面積がAb〜Aaの範囲にあるときは、明部51の形状の重心と発光点の位置とが一致しているとみなすことができる。一方、明部51の面積がAa以上の範囲では、明部51の形状の重心が上述した一定値Gから大きくずれていることがわかる。
【0033】
これらの関係と、実際の発光点の位置から、明部51の面積がAa以上であるとき、明部51の形状の重心は発光点の位置からずれていることがわかった。
【0034】
以下、上記実験結果に基づいてなされた、本発明に係るレーザダイオードLを用いた光集積素子と、この光集積素子を製造する際に用いられる発光点位置の測定方法および測定装置について説明する。
【0035】
図4は光集積素子の構成を示す斜視図である。
【0036】
この図に示すように、光集積素子30は、矩形状の基板31と、この基板31の表面に設けられたヒートシンク32と、このヒートシンク32の表面に接合されたレーザダイオードLと、上記ヒートシンク32の表面に接合されたフォトダイオードPと、から構成されており、上記レーザダイオードLとフォトダイオードPが相対的に位置合わせされて組み立てられた構造となっている。
【0037】
図2はレーザダイオードの発光点位置の測定装置を備えた、レーザダイオードLとフォトダイオードPの相対位置を測定する検査測定装置の構成を示す概略図である。
【0038】
図2に示すように、検査測定装置は、搬送装置41と、この搬送装置41の上方に配置された本発明のレーザダイオードLの発光点位置の測定装置42とから構成されている。
【0039】
上記搬送装置41はガイドレール1を有する。このガイドレール1はベース(不図示)によってほぼ水平に支持されており、上面には基板キャリア2がガイドレール1の長手方向(図1中左右方向)に沿って移動可能に設けられている。
【0040】
基板キャリア2にはキャリア送り部材2aが設けられている。このキャリア送り部材2aは送り装置(不図示)と係合しており、この送り装置を作動することで、基板キャリア2をガイドレール1の長手方向に沿って駆動できるようになっている。
【0041】
また、基板キャリア2には、複数の穴部(不図示)がガイドレール1の長手方向に対して所定間隔で形成されている。これら穴部には、それぞれ光集積素子30が係合保持されており、基板キャリア2を駆動することで、保持した光集積素子30をガイドレール1の長手方向に搬送できるようになっている。
【0042】
基板キャリア2の下側には上昇装置(不図示)が配置されている。この上昇装置は上下方向に駆動される駆動軸3を有しており、駆動軸3の上端には光集積素子30を吸引保持する吸引ステージ4(保持部)が設けられている。
【0043】
この吸引ステージ4は、通常基板キャリア2と干渉しないように、基板キャリア2の下側に退避している。そして、搬送される光集積素子30が吸引ステージ4の直上の位置(以下、待機位置とする)に到達したときに上昇し、光集積素子30を待機位置から所定距離だけ上昇した位置(以下、検査位置とする)に設定する。
【0044】
一方、上記レーザダイオードLの発光点位置の測定装置42は、支持アーム5を有している。この支持アーム5は基板キャリア2の上方にほぼ平行に配置されており、その所定位置には撮像装置6(撮像手段)が固定されている。
【0045】
撮像装置6は、支持アーム5の上面に固定されたCCDカメラ7(明暗分離手段)と、支持アーム5の下面にほぼ垂直に固定された光学系8とから構成され、光学系8の先端部は上記検査位置で待機する光集積素子30に向けられている。
【0046】
また、基板キャリア2の上面側には通電装置9(電流印加手段)が配置されている。この通電装置9は、ガイドレール1に対して傾斜して駆動される移動支持体10に固定されており、この移動支持体10を駆動することで、通電装置9を検査位置で待機する光集積素子30に対して接近および離間できるようになっている。
【0047】
通電装置9は一対のプローブ11を備えている。これらプローブ11には発光電源12が接続されており、この発光電源12によってプローブ11間に所定の電流を印加することができる。
【0048】
それによって、通電装置9を光集積素子30に接近させて各プローブ11を光集積素子30に貼り付けられたレーザダイオードLの電極にそれぞれ接触させることで、レーザダイオードLを発光できるようになっている。
【0049】
CCDカメラ7と発光電源12は、制御装置13(調整手段、算出手段、測定手段)を介して接続されている。この制御装置13は、CCDカメラ7による撮像画像に基づいて、レーザダイオードLに印加する電流値の制御を行うものである。
【0050】
次に、上述した構成の検査測定装置を使用して、光集積素子30に搭載されたレーザダイオードLとフォトダイオードPの相対位置を測定する工程について説明する。
【0051】
搬送される光集積素子30が上記待機位置に到達したら、基板キャリア2を一時停止し、上昇装置を駆動して駆動軸3を上昇させる。そして、駆動軸3の上端に設けられた吸引ステージ4に上記光集積素子30を吸引保持し、この光集積素子30上記検査位置まで上昇させる。
【0052】
光学集積素子30が検査位置に設定されたならば、通電装置9を光集積素子30に接近させ、プローブ11をレーザダイオードLの電極に接触させる。そして、レーザダイオードLにプローブ11を介して検査用電流を印加し、このレーザダイオードLを発光させる(発光工程)。レーザダイオードLに印加する検査用電流は、制御装置13によって後述する方法によって制御されている。
【0053】
レーザダイオードLの発光面をCCDカメラ7で観察し、その撮像画像のうち発光が観測された部分(明部51)の形状の重心を求める。この明部51の形状の重心を発光点とみなす。
【0054】
レーザダイオードLの発光点の位置が測定されたら、フォトダイオードPに付けられたマークをCCDカメラ7で撮像し、その撮像画像からパターンマッチング等の画像処理の手法を用いてマークの位置を測定する。
【0055】
レーザダイオードの発光点の位置とフォトダイオードPのマークの位置を測定したら、制御装置13によってレーザダイオードLの発光点とフォトダイオードPのマークとの相対位置を測定する(測定工程)。そして、測定された相対位置を表示画面に表示するとともに、パソコン内部のHDD或いはネットワーク上のHDDに保存する。
【0056】
さて、上述した検査用電流の制御について図3を用いて説明する。
【0057】
図3に示すように、検査用電流値を設定する場合、まず初期電流値Iiを決定し(ステップ01)、この初期電流値Iiを用いてレーザダイオードLを発光させる(ステップ02)。
【0058】
なお、初期電流値Iiを決定する場合、予め同じ仕様かつ多数のレーザダイオードLを実際に発光させて、AminとAmaxを実験を通して決定しておく。Amaxは、大部分のレーザダイオードLにおいて、撮像画像の明部51が発光面の端部に達しないように多少の余裕を持って決められた最大面積値であり、Aminは画像処理を行う上でノイズ成分と明部51とを分離できる程度の余裕を持って決められた最小面積値である。これらAmaxとAminを決定したら、任意のレーザダイオードLを選び出し、その明部51の面積がAmaxとなる電流値とAminとなる電流値を計測する。そして、これら2つの電流値の中間値を初期電流値Iiとする。
【0059】
次に、初期電流値IiによるレーザダイオードLの発光面をCCDカメラ7で撮像し(ステップ03、撮像工程)、得られた撮像画像を所定の閾値で明部51と暗部とに分離する。そして、撮像画像中の明部51を画像処理の手法で処理し、明部51の面積を算出する(ステップ04、算出工程)。
【0060】
次に、算出された明部51の面積をAmaxと比較し(ステップ05)、明部51の面積がAmaxより大きい場合(ステップ05のYES)、印加する電流の値を僅かに減らした後(ステップ06)、この電流値を用いて再びレーザダイオードLを発光させる(ステップ02)。
【0061】
一方、明部51の面積がAmaxよりも小さい場合(ステップ05のNO)、この明部51の面積をAminと比較し(ステップ07)、明部51の面積がAminよりも小さい場合(ステップ07のYES)、印加する電流の値を僅かに増やした後(ステップ08)、この電流値を用いて再びレーザダイオードLを発光させる(ステップ02)。また、明部51の面積がAminよりも大きい場合(ステップ07のNO)、その撮像画像に基づいて明部51の形状の重心を算出する。
【0062】
このとき、上述した工程から明らかなように、撮像画像に現れた明部51の面積は、Amin〜Amaxの範囲内にある。そのため、上述したレーザダイオードLの第1特性実験(図1に示す)から、明部51の形状の重心がレーザダイオードLの発光点の位置と一致しているとみなすことができる。
【0063】
上述したレーザダイオードLの発光点位置の測定方法、測定装置および検査測定装置によれば、レーザダイオードLの発光点の位置を測定する際に、明部51の面積がAb〜Aaの範囲に収まるように、レーザダイオードLに印加する電流値を制御している。
【0064】
そのため、撮像画像に現れた明部51が発光面の端部に達することがないから、明部51の形状の重心とレーザダイオードLの発光点の位置とが一致しているとみなすことができる。したがって、明部51の形状の重心を算出することで、ほぼ正確にレーザダイオードLの発光点を測定することができる。
【0065】
また、明部51が発光面の端部に達しているかを、明部51の面積に基づいて判断するようにしている。
【0066】
そのため、撮像画像に現れた明部51が発光面の端部に達するときの明部51の面積は、レーザダイオードL毎の個体差が少ないから、初期電流値IiをレーザダイオードLに印加したときに、大部分のレーザダイオードLにおいて、撮像画像に現れた明部51が発光面の端部に達することがない。
【0067】
したがって、レーザダイオードLの発光点の位置を測定するために印加する検査用電流の設定が不要となることがあり、発光点の位置を測定する時間を短縮することができる。
【0068】
また、光集積素子30に貼り付けられたレーザダイオードLとフォトダイオードPの相対位置を測定する検査測定装置に、上述したレーザダイオードLの発光点位置の測定装置を適用している。
【0069】
そのため、光集積素子30に貼り付けられたレーザダイオードLとフォトダイオードPの相対位置を正確に測定できるとともに、測定に要する時間を短縮することができる。
【0070】
次に、図5〜図7を用いて本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0071】
図5は本発明が適用されるマウント装置の構成を示す概略図である。なお、マウント装置の構成の大部分は、上述した第1の実施の形態に係る検査測定装置の構成と同一であるため、同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0072】
図5に示すように、光集積素子30の搬送方向に対して撮像装置6の上流側には、基板31にUV接着剤を供給するためのディスペンサ21が配置されている。ディスペンサ21と支持アーム5の間にはマウントユニット22(マウント手段)が設けられている。
【0073】
このマウントユニット22は、ほぼ垂直に設けられた支持柱23を有している。この支持柱23にはヘッド24の一端部が上下動可能、かつ回動可能に支持されている。そして、ヘッド24の他端部にはフォトダイオードP等が保持されるハンド24aが設けられている。
【0074】
ヘッド24には、駆動装置(不図示)が接続されており、この駆動装置を作動することで、ハンド24aに保持されたフォトダイオードPを検査位置で待機する基板31の所定位置にマウントできるようになっている。
【0075】
次に、上述した構成のマウント装置を使用する際の作用について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
【0076】
図6に示すように、マウント装置を使用して基板31にフォトダイオードPを搭載する場合、まず、基板キャリア2の穴部にレーザダイオードLを備えた基板31を搬入する(ステップ11)。
【0077】
基板31が基板キャリア2に搬送されてディスペンサ21の下方に到達したならば、このディスペンサ21からUV接着剤を基板31の所定位置に供給し(ステップ12)、基板31上のレーザダイオードLの発光点の位置および発光面の角度を上述した第1の実施の形態と同様の手順で測定する(ステップ13)。
【0078】
一方で、ウエハU上のフォトダイオードPの位置を検出し(ステップ14)、ウエハUを移動させることにより、このフォトダイオードPをピックアップ位置へ設定する(ステップ15)。
【0079】
そして、ピックアップ位置に設定されたフォトダイオードPをヘッド24のハンド24aで保持し(ステップ16)、そのフォトダイオードPを光学系8の下方に移動させる。
【0080】
次に、フォトダイオードPに設けられたマークをCCDカメラ8により撮像し、その撮像画像からパターンマッチング等の画像処理の手法を用いて、マークの位置を算出する(ステップ17)。
【0081】
次に、フォトダイオードPがレーザダイオードLの発光点に対して基板31表面の予め指定された相対位置に来るようにヘッド24を駆動し(ステップ18)、そのフォトダイオードPを基板31にマウントする(ステップ19)。
【0082】
そして、UV照射によりUV接着剤が硬化するのを待って(ステップ20)、基板31を払い出す(ステップ21)。以上で基板31にフォトダイオードPをマウントする工程が終了する。
【0083】
上記構成によれば、このマウント装置は、上述したレーザダイオードLの発光点位置の測定装置41を備えており、この発光点位置の測定装置41を用いて、フォトダイオードPをレーザダイオードLに対して位置決めしている。
【0084】
そのため、光集積素子30に搭載されたレーザダイオードLの発光点の位置に対して極めて正確にフォトダイオードPを位置決めすることができるから、フォトダイオードPを高い位置精度で基板31にマウントできるとともに、マウントに要する時間を短縮することができる。
【0085】
なお、上記実施の形態では、明部51が発光面の端部に達しているかを、明部51の面積に基づいて判断したが、これに限定されるものではない。すなわち、明部51の面積の代わりに、その面積と電流値との関係を調べておき、レーザダイオードLに印加する電流値に基づいて判断するようにしてもよい。
【0086】
以下、本発明に係るレーザダイオードLの発光点位置の測定方法および測定装置の基礎となる、レーザダイオードLの第2特性実験について説明する。
【0087】
この実験は、上述した第1特性実験と同様に、レーザダイオードLを発光させた場合に、明部51の形状の重心と発光点の位置とが一致する発光条件を得るためになされたものであり、具体的には、レーザダイオードLに印加する電流値を除序に増加し、電流値と明部51の形状の重心との関係を調べた。この実験結果を図7に示す。
【0088】
この実験によれば、図7に示すように、電流値が所定の範囲、すなわちIb〜Iaの範囲にあるとき、明部51の形状の重心はほぼ一定の値G´となっていることがわかる。
【0089】
したがって、電流値がIb程度の微小な値である場合には、レーザ光が発光点からのみ出射されていると考えられることから、電流値がIb〜Iaの範囲にあるときは、明部51の形状の重心と発光点の位置とが一致しているとみなすことができる。
【0090】
一方、電流値がIa以上の範囲では、明部51の形状の重心が上述した一定値G´から大きくずれていることがわかる。したがって、電流値がIa以上であるとき、明部51の形状の重心は発光点からずれているとみなすことができる。
【0091】
このように、レーザダイオードLに印加する電流値を測定することによっても、明部51が発光面の端部に達しているかを判断することが可能である。しかしながら、レーザダイオードLには個体差があり、明部51が発光面の端部に達する時に印加されている電流値Iaは個体によって大きく異なっていることがある。
【0092】
そのため、この特性を用いたレーザダイオードLの発光点位置の測定方法、測定装置および検査測定装置、マウント装置は、個体差が少ないと考えられる少量生産に向いているといえる。
【0093】
また、上記各実施の形態では、レーザダイオードLに印加する電流値を制御することで、明部51が発光面の端部に達しないようにしている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、フィルタリングによる減光を行ってもよい。その実現手段としては、会長を切り替えられる減光性フィルムを介装したり、CCDカメラ7のシャッタースピードを制御することで、露光時間を短縮するようにしてもよい。
【0094】
こうすることで、実際には明部51が発光面の端部に達した場合であっても、明部51の中心部に比べて輝度が低い明部51の周辺部が、撮像画像に現像されないよう調整できるから、この撮像画像に基づいて明部51の形状の重心を算出することで、レーザダイオードLの発光点の位置をほぼ正確に測定することができる。
【0095】
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であるのは勿論である。
【0096】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザダイオードの発光点位置を高精度、かつ迅速に測定することができる。
【0097】
また、レーザダイオードが搭載された基板上にフォトダイオードを高精度、かつ迅速に位置決めしてマウントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態に係るレーザダイオードの明部の面積と明部の形状の重心との関係を示すグラフ。
【図2】 同実施の形態に係るレーザダイオードの発光点位置の測定装置を備えた、レーザダイオードとフォトダイオードの相対位置を測定する検査測定装置の構成を示す概略図。
【図3】 同実施の形態に係るレーザダイオードに印加する電流値の制御を説明するフローチャート。
【図4】 同実施の形態に係る光集積素子の構成を示す斜視図。
【図5】 本発明の第2の実施の形態に係るマウント装置の構成を示す概略図で。I
【図6】 同実施の形態に係るマウント装置を使用して光集積素子にフォトダイオードを搭載する工程を説明するフローチャート。
【図7】 同実施の形態に係るレーザダイオードに印加する電流値と明部の形状の重心との関係を示すグラフ。
【図8】 レーザダイオードの発光面を示す概略図。
【図9】 レーザダイオードに電流を印加したときに、その発光面を撮像した撮像画像の一例を示す概略図。
【図10】 レーザダイオードに印加する電流値を除序に増加したときの発光面の撮像画像を示す概略図。
【図11】 レーザダイオードの明部が発光面の下端に到達したときにおける発光面を撮像した撮像画像を示す概略図。
【符号の説明】
4…吸引ステージ(保持部)、6…撮像装置(撮像手段)、7…CCDカメラ(明暗分離手段)、9…通電装置(電流印加手段)、13…制御装置(制御手段、算出手段、測定手段)、22…マウントユニット(マウント手段)、L…レーザダイオード、P…フォトダイオード、31…基板、51…明部。
Claims (5)
- レーザダイオードを発光させるとともに、その発光面を撮像し、得られた撮像画像の明暗により識別可能な領域のうち、その明部がなす形状の重心から発光点の位置を推定するレーザダイオードの発光点位置の測定方法において、
上記レーザダイオードを通電により発光させる発光工程と、
この発光工程中に上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像工程と、
この撮像工程により得られる撮像画像の上記明部が上記発光面の端部に達することがないよう上記明部の面積が所定の範囲になるよう調整する調整工程と、
この調整工程によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部の形状の重心を算出する算出工程と、
を具備することを特徴とするレーザダイオードの発光点位置の測定方法。 - 上記発光面を撮像して得られる撮像画像において生じる明部と暗部のうち上記明部がなす形状の重心位置と発光点の位置とのずれ量との関係から決定された上記ずれ量が所定値以下となる上記明部がなす形状の面積の範囲に対応する電流値の範囲内で、上記レーザダイオードに印加する電流を制御する調整工程であることを特徴とする請求項1記載のレーザダイオードの発光点位置の測定方法。
- 上記発光面を撮像して得られる撮像画像において生じる明部と暗部のうち上記明部がなす形状の重心位置と上記発光点の位置とのずれ量との関係から決定された上記ずれ量が所定値以下となる上記明部がなす形状の面積の範囲内となるよう、撮像装置の露光時間を制御する調整工程であることを特徴とする請求項1記載のレーザダイオードの発光点位置の測定方法。
- レーザダイオードを発光させるとともに、その発光面を撮像し、得られた撮像画像の明暗により識別可能な領域のうち、その明部がなす形状の重心から発光点の位置を推定するレーザダイオードの発光点位置の測定装置において、
上記レーザダイオードに電流を印加して発光させる電流印加手段と、
この電流印加手段によって発光した上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像手段と、
上記発光面の撮像画像の発光部分を所定の閾値で明部と暗部とに分離する明暗分離手段と、
上記明部が上記発光面の端部より内側の範囲に収まるように上記電流値を調整する調整手段と、
この調手段によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部の形状の重心を算出する算出手段と、
を具備することを特徴とするレーザダイオードの発光点位置の測定装置。 - レーザダイオードが搭載された基板上にフォトダイオードをマウントするマウント装置において、
上記基板を保持する保持部と、
この保持部に保持された基板上の上記レーザダイオードに電流を印加して発光させる電流印加手段と、
上記保持部に保持された基板の上方に配置され、上記電流印加手段によって発光した上記レーザダイオードの発光面を撮像する撮像手段と、
上記発光面の撮像画像の発光部分を所定の閾値で明部と暗部とに分離する明暗分離手段と、
上記明部が上記発光面の端部より内側の範囲に収まるように上記電流値を調整する調整手段と、
この調整手段によって調整された撮像画像に基づいて、上記明部がなす形状の重心を算出する算出手段と、
上記フォトダイオードを保持するとともに、このフォトダイオードを上記明部の形状の重心を基準に位置決めして上記基板にマウントするマウント手段と、
を具備することを特徴とするマウント装置。
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