JPH06232506A - 半導体レーザチップ実装装置 - Google Patents
半導体レーザチップ実装装置Info
- Publication number
- JPH06232506A JPH06232506A JP1598593A JP1598593A JPH06232506A JP H06232506 A JPH06232506 A JP H06232506A JP 1598593 A JP1598593 A JP 1598593A JP 1598593 A JP1598593 A JP 1598593A JP H06232506 A JPH06232506 A JP H06232506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- semiconductor laser
- laser chip
- slit
- receiving element
- Prior art date
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- Pending
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザチップの調整精度が高い半導体
レーザチップ実装装置を提供する。 【構成】 ステージ12に半導体レーザチップ1を載置
し、該半導体レーザチップ1から照射されるレーザ光の
光束上に開口部を有する遮光板7を配置し、そこでのス
リット光及び前記レーザ光の光束上に受光素子8を設
け、該受光素子8で光束の発光点の位置,出射角度を検
出し、前記発光点のあるべき特定の位置からのズレ量を
上記ステージ12により上記半導体レーザチップ1の実
装方位を調整する。
レーザチップ実装装置を提供する。 【構成】 ステージ12に半導体レーザチップ1を載置
し、該半導体レーザチップ1から照射されるレーザ光の
光束上に開口部を有する遮光板7を配置し、そこでのス
リット光及び前記レーザ光の光束上に受光素子8を設
け、該受光素子8で光束の発光点の位置,出射角度を検
出し、前記発光点のあるべき特定の位置からのズレ量を
上記ステージ12により上記半導体レーザチップ1の実
装方位を調整する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザチップをス
テムに実装する半導体レーザチップ実装装置における半
導体レーザチップの実装方位姿勢調整手段に関するもの
である。
テムに実装する半導体レーザチップ実装装置における半
導体レーザチップの実装方位姿勢調整手段に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体レーザチップの方位姿勢を
調整する手段には、カメラで撮像した半導体レーザチッ
プの外形全体の画像情報から調整する第1の方法と、特
開平2−114590号に開示された半導体レーザチッ
プのボンディング位置決め装置で調整する第2の方法と
がある。
調整する手段には、カメラで撮像した半導体レーザチッ
プの外形全体の画像情報から調整する第1の方法と、特
開平2−114590号に開示された半導体レーザチッ
プのボンディング位置決め装置で調整する第2の方法と
がある。
【0003】第1の方法は半導体レーザを移動するテー
ブル上に載置し、半導体レーザチップの上方にCCDカ
メラを設置し、上記CCDカメラで撮像した半導体レー
ザチップの外形全体の画像情報から半導体レーザチップ
の位置と姿勢を検出し、この半導体レーザチップの載置
のズレを算出し、上記ズレが無くなるように上記テーブ
ルを移動する事により、半導体レーザチップの方位姿勢
を調整する。
ブル上に載置し、半導体レーザチップの上方にCCDカ
メラを設置し、上記CCDカメラで撮像した半導体レー
ザチップの外形全体の画像情報から半導体レーザチップ
の位置と姿勢を検出し、この半導体レーザチップの載置
のズレを算出し、上記ズレが無くなるように上記テーブ
ルを移動する事により、半導体レーザチップの方位姿勢
を調整する。
【0004】第2の方法は、半導体レーザチップから出
射された光束を受光する受光素子を用いて、上記第1の
方法で調整した後に、半導体レーザチップから出射され
た光束を上記受光素子で画像情報に変換し、この画像情
報から光束の中心の位置を検出し、この半導体レーザチ
ップの光束の出射角度のズレを算出し、上記ズレが無く
なるように上記テーブルを移動する事により、半導体レ
ーザチップの方位姿勢を調整する。
射された光束を受光する受光素子を用いて、上記第1の
方法で調整した後に、半導体レーザチップから出射され
た光束を上記受光素子で画像情報に変換し、この画像情
報から光束の中心の位置を検出し、この半導体レーザチ
ップの光束の出射角度のズレを算出し、上記ズレが無く
なるように上記テーブルを移動する事により、半導体レ
ーザチップの方位姿勢を調整する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記第1の方
法は半導体レーザチップの外形だけで方位姿勢を調整し
ており、上記半導体レーザチップから出射される光束の
発光点の位置と出射角度を考慮していなかった。
法は半導体レーザチップの外形だけで方位姿勢を調整し
ており、上記半導体レーザチップから出射される光束の
発光点の位置と出射角度を考慮していなかった。
【0006】また、前記第2の方法は半導体レーザチッ
プが受光素子に向けて斜め方向からレーザ光を出射して
も、上記出射された光束の画像情報から検出された光束
の中心の位置があるべき特定の位置と一致すれば調整終
了であり、半導体レーザチップから出射する光束の発光
点の位置を調整しておらず、上記光束の出射角度の調整
精度もあまり良くなかった。
プが受光素子に向けて斜め方向からレーザ光を出射して
も、上記出射された光束の画像情報から検出された光束
の中心の位置があるべき特定の位置と一致すれば調整終
了であり、半導体レーザチップから出射する光束の発光
点の位置を調整しておらず、上記光束の出射角度の調整
精度もあまり良くなかった。
【0007】そこで本発明の目的は、半導体レーザチッ
プから出射される光束の発光点の位置を調整すること
と、上記光束の出射角度の調整精度を高くすることにあ
る。
プから出射される光束の発光点の位置を調整すること
と、上記光束の出射角度の調整精度を高くすることにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
チップを所定の方位に調整するための半導体レーザチッ
プ実装装置において、前記半導体レーザチップを発光さ
せ、該半導体レーザチップから照射された光の光束上に
開口部を有する遮光板を設け、該遮光板の開口部を通過
した光の光束上に受光素子と遮光板を配置し、該受光素
子に当たった開口部の像の位置により、上記半導体レー
ザチップから出射される光束の発光点の位置と出射角度
を検出する検出手段と、前記発光点のあるべき特定の位
置からのズレ量と、上記光束のあるべき特定の出射角か
らのズレ量だけ上記半導体レーザチップを移動させ、上
記半導体レーザチップの実装方位を調整することを特徴
とする。
チップを所定の方位に調整するための半導体レーザチッ
プ実装装置において、前記半導体レーザチップを発光さ
せ、該半導体レーザチップから照射された光の光束上に
開口部を有する遮光板を設け、該遮光板の開口部を通過
した光の光束上に受光素子と遮光板を配置し、該受光素
子に当たった開口部の像の位置により、上記半導体レー
ザチップから出射される光束の発光点の位置と出射角度
を検出する検出手段と、前記発光点のあるべき特定の位
置からのズレ量と、上記光束のあるべき特定の出射角か
らのズレ量だけ上記半導体レーザチップを移動させ、上
記半導体レーザチップの実装方位を調整することを特徴
とする。
【0009】
【作用】ステージに載置された半導体レーザチップから
照射されたレーザ光の一部をスリットのついた遮光板で
遮り、前記レーザ光とスリット光を受光素子に照射し、
該受光素子でのスリット光の像の位置により、上記半導
体レーザチップから出射される光束の発光点の位置と出
射角度を検出し、その情報に基づき上記半導体レーザチ
ップの実装方位を調整する。
照射されたレーザ光の一部をスリットのついた遮光板で
遮り、前記レーザ光とスリット光を受光素子に照射し、
該受光素子でのスリット光の像の位置により、上記半導
体レーザチップから出射される光束の発光点の位置と出
射角度を検出し、その情報に基づき上記半導体レーザチ
ップの実装方位を調整する。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図1〜図3を用いて説
明する。
明する。
【0011】図1に半導体レーザの全体概略図を示す。
半導体レーザチップ実装装置は、半導体レーザチップ1
をステム2に実装する装置であり、半導体レーザチップ
実装装置によりステム2に実装する半導体レーザチップ
は実装後に微細に回動し、照射角度のズレを無くするよ
うに補正できないから実装前に上記ステム2とは別に設
置された実装方位調整手段で上記半導体レーザチップ1
の方位姿勢を調整し、前記半導体レーザチップ1を移載
して上記ステム2に張り付け加熱し固着する。
半導体レーザチップ実装装置は、半導体レーザチップ1
をステム2に実装する装置であり、半導体レーザチップ
実装装置によりステム2に実装する半導体レーザチップ
は実装後に微細に回動し、照射角度のズレを無くするよ
うに補正できないから実装前に上記ステム2とは別に設
置された実装方位調整手段で上記半導体レーザチップ1
の方位姿勢を調整し、前記半導体レーザチップ1を移載
して上記ステム2に張り付け加熱し固着する。
【0012】図2は、実装前に半導体レーザの方位姿勢
を調整する半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整
装置の全体概略配置図である。本装置では半導体レーザ
チップ1が回動するステージ12に載置されている。
を調整する半導体レーザチップ実装装置の実装方位調整
装置の全体概略配置図である。本装置では半導体レーザ
チップ1が回動するステージ12に載置されている。
【0013】上記半導体レーザチップ1は電源部6から
電圧が供給されてレーザ光を照射する。そして、上記半
導体レーザチップ1から照射されたレーザ光は2本のス
リット溝を有するマルチスリット板7で光束の一部分を
遮断されこの残光をCCDカメラ9の受光部に取り付け
られ受光素子(CCDエリアセンサー)8に入力する。
CCDエリアセンサー8は入力されたレーザ光を画像
情報に変換し、この画像情報を画像処理部10に入力す
る。画像処理部10は入力された画像情報から上記半導
体レーザチップ1の発光点のズレ量と前記半導体レーザ
チップ1から照射された光束の照射方向の角度のズレ量
を示す数値データを作ってこの数値データを制御部11
に入力する。制御部11は水平方向に移動するためのコ
ントロール信号をステージ12に入力する。ステージ1
2は入力されたコントロール信号に基づいて移動する。
電圧が供給されてレーザ光を照射する。そして、上記半
導体レーザチップ1から照射されたレーザ光は2本のス
リット溝を有するマルチスリット板7で光束の一部分を
遮断されこの残光をCCDカメラ9の受光部に取り付け
られ受光素子(CCDエリアセンサー)8に入力する。
CCDエリアセンサー8は入力されたレーザ光を画像
情報に変換し、この画像情報を画像処理部10に入力す
る。画像処理部10は入力された画像情報から上記半導
体レーザチップ1の発光点のズレ量と前記半導体レーザ
チップ1から照射された光束の照射方向の角度のズレ量
を示す数値データを作ってこの数値データを制御部11
に入力する。制御部11は水平方向に移動するためのコ
ントロール信号をステージ12に入力する。ステージ1
2は入力されたコントロール信号に基づいて移動する。
【0014】図3は本発明の半導体レーザチップ実装装
置の実装方位調整装置の動作を示したものである。本装
置ではまず半導体レーザチップ1に接続された電源部6
から半導体レーザチップ1に電圧が供給された上記半導
体レーザチップ1はCCDカメラ9の受光部に取り付け
られたCCDエリアセンサー8にレーザ光を照射する。
上記照射されたレーザ光は半導体レーザチップ1の光束
上に取り付けられた2本のスリット溝を有するマルチス
リット板7で光束の一部分を遮断され、この残光がCC
Dエリアセンサー8に入力される。そしてCCDエリア
センサー8には上記スリット溝を通過した2本のスリッ
ト光とマルチスリット板7の上方を通過し残光が照射さ
れる。図3では上半分にレーザ光、下半分には遮光版に
よる2本のスリット光がCCDエリアセンサー8に照射
されている様子を表している。上記レーザ光の光束は水
平方向に±20°,垂直方向に±40°の広がりを持
ち、分布中心に近づくほど光量が多くなる。CCDエリ
アセンサー8は照射された残光を画像情報に変換し、画
像処理部10に入力する。画像処理部10は入力された
画像情報(座標軸=gx:512画素×gy:512画
素)からスリット光が発生した画素のX座標値gx
SL(左側スリット光)、gxSR(右側スリット光)とレ
ーザ光の光束の中心の画素のX座標値gxkとを算出す
る。本装置では予め基準となる光束の中心の画素のX座
標値x0値と、発光点が(x,y)=(X0,Y0)に位置
決めされたとき右側のスリット光のあるべき位置のX座
標値X1値を決めて記憶しておく。
置の実装方位調整装置の動作を示したものである。本装
置ではまず半導体レーザチップ1に接続された電源部6
から半導体レーザチップ1に電圧が供給された上記半導
体レーザチップ1はCCDカメラ9の受光部に取り付け
られたCCDエリアセンサー8にレーザ光を照射する。
上記照射されたレーザ光は半導体レーザチップ1の光束
上に取り付けられた2本のスリット溝を有するマルチス
リット板7で光束の一部分を遮断され、この残光がCC
Dエリアセンサー8に入力される。そしてCCDエリア
センサー8には上記スリット溝を通過した2本のスリッ
ト光とマルチスリット板7の上方を通過し残光が照射さ
れる。図3では上半分にレーザ光、下半分には遮光版に
よる2本のスリット光がCCDエリアセンサー8に照射
されている様子を表している。上記レーザ光の光束は水
平方向に±20°,垂直方向に±40°の広がりを持
ち、分布中心に近づくほど光量が多くなる。CCDエリ
アセンサー8は照射された残光を画像情報に変換し、画
像処理部10に入力する。画像処理部10は入力された
画像情報(座標軸=gx:512画素×gy:512画
素)からスリット光が発生した画素のX座標値gx
SL(左側スリット光)、gxSR(右側スリット光)とレ
ーザ光の光束の中心の画素のX座標値gxkとを算出す
る。本装置では予め基準となる光束の中心の画素のX座
標値x0値と、発光点が(x,y)=(X0,Y0)に位置
決めされたとき右側のスリット光のあるべき位置のX座
標値X1値を決めて記憶しておく。
【0015】上記スリット光が発生した画素のX座標値
gxSL,gxSRと上記レーザ光の光束の中心のX座標値
gxkとを算出するため、画像処理部10に入力された
画像情報でレーザ光の光束の中心付近が存在する画像情
報上方の領域と左側のスリット光が照射される画像情報
左下方の領域と右側のスリット光が照射される画像情報
右下方の領域とを予め記憶しておき、それぞれの領域内
の画像情報を抽出する。 上記抽出された画像情報から
ヒストグラムを算出し、P−タイル法によりしきい値A
を決定する。また、上記抽出された画像情報からX軸方
向に走査して濃度分布を求め、上記算出された濃度値を
上記しきい値Aで減算し、減算処理後の濃度分布d
(X)から次式でgx値(gxSL,gxSR,gxk)を
算出する。
gxSL,gxSRと上記レーザ光の光束の中心のX座標値
gxkとを算出するため、画像処理部10に入力された
画像情報でレーザ光の光束の中心付近が存在する画像情
報上方の領域と左側のスリット光が照射される画像情報
左下方の領域と右側のスリット光が照射される画像情報
右下方の領域とを予め記憶しておき、それぞれの領域内
の画像情報を抽出する。 上記抽出された画像情報から
ヒストグラムを算出し、P−タイル法によりしきい値A
を決定する。また、上記抽出された画像情報からX軸方
向に走査して濃度分布を求め、上記算出された濃度値を
上記しきい値Aで減算し、減算処理後の濃度分布d
(X)から次式でgx値(gxSL,gxSR,gxk)を
算出する。
【0016】
【数1】
【0017】図3(a)において、半導体レーザチップ
1の発光点のX軸方向のズレ量Δxを算出する。左側の
スリット光が発生した画素のX座標値gxSL,上記基準
の光束中心の座標値x0,y=y0とマルチスリット板7
の距離をm1,マルチスリット板7とCCDエリアセン
サー8の距離をm2とすると、 Δx:(x0−gxSL)=m1:m2 の関係から Δx=m1・(x0−gxSL)/m2 で求められる。
1の発光点のX軸方向のズレ量Δxを算出する。左側の
スリット光が発生した画素のX座標値gxSL,上記基準
の光束中心の座標値x0,y=y0とマルチスリット板7
の距離をm1,マルチスリット板7とCCDエリアセン
サー8の距離をm2とすると、 Δx:(x0−gxSL)=m1:m2 の関係から Δx=m1・(x0−gxSL)/m2 で求められる。
【0018】図3(b)は、図3(a)においてX方向
のズレ量Δxを補正したものである。ここで、半導体レ
ーザチップ1の発光点のY軸方向のズレ量Δyを算出す
る。右側のスリット光が発生した画素のX座標値g
xSR,上記基準の右側のスリット光の座標値x1,y=
y0とマルチスリット板7の距離をm1,マルチスリット
板7とCCDエリアセンサー8の距離をm2,マルチス
リット板の2本のスリット溝間の距離をm3とすると m1:m2=m3:(x1−x0) (m1+Δy):m2=m3:(gxSR−x0) の関係から
のズレ量Δxを補正したものである。ここで、半導体レ
ーザチップ1の発光点のY軸方向のズレ量Δyを算出す
る。右側のスリット光が発生した画素のX座標値g
xSR,上記基準の右側のスリット光の座標値x1,y=
y0とマルチスリット板7の距離をm1,マルチスリット
板7とCCDエリアセンサー8の距離をm2,マルチス
リット板の2本のスリット溝間の距離をm3とすると m1:m2=m3:(x1−x0) (m1+Δy):m2=m3:(gxSR−x0) の関係から
【0019】
【数2】
【0020】で求められる。
【0021】図3(c)は、図3(b)においてY方向
のズレ量Δyを補正したものである。ここで、半導体レ
ーザチップ1の光束の出射角度のθ軸方向のズレ量Δθ
を算出する。レーザ光の光束の中心の画素のX座標値g
xk,上記基準の光束中心の座標値x0,y=y0とマル
チスリット板7の距離をm1,マルチスリット板7とC
CDエリアセンサー8の距離をm2とすると、 (m1+m2)×Δθ=gxk の関係から Δθ=(m1+m2)/gyk で求められる。
のズレ量Δyを補正したものである。ここで、半導体レ
ーザチップ1の光束の出射角度のθ軸方向のズレ量Δθ
を算出する。レーザ光の光束の中心の画素のX座標値g
xk,上記基準の光束中心の座標値x0,y=y0とマル
チスリット板7の距離をm1,マルチスリット板7とC
CDエリアセンサー8の距離をm2とすると、 (m1+m2)×Δθ=gxk の関係から Δθ=(m1+m2)/gyk で求められる。
【0022】図3(d)は、図3(c)においてθ方向
のズレ量Δθを補正したものである。
のズレ量Δθを補正したものである。
【0023】以上の動作課程により、本実施例では予め
CCDエリアセンサー8上で基準としていたX座標値x
=x0にレーザ光の光束の中心gxk、及び左側スリット
光の光軸、また基準X座標値x=x1にレーザ光投影像
の右側端部、及び右側スリット光の光軸を一致させるこ
とにより、半導体レーザチップ1の実装方位を高精度に
調整することができた。
CCDエリアセンサー8上で基準としていたX座標値x
=x0にレーザ光の光束の中心gxk、及び左側スリット
光の光軸、また基準X座標値x=x1にレーザ光投影像
の右側端部、及び右側スリット光の光軸を一致させるこ
とにより、半導体レーザチップ1の実装方位を高精度に
調整することができた。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体レーザチップ実装方位調整手段は、半導体レー
ザと受光素子とを結ぶ光束上にマルチスリット板を設置
することによって、半導体レーザチップの発光点の位置
を調整することと、上記半導体レーザチップから照射さ
れるレーザ光の照射角度を調整することができ、半導体
レーザチップの調整精度が高い半導体レーザチップ実装
装置が用意できるようになった。
の半導体レーザチップ実装方位調整手段は、半導体レー
ザと受光素子とを結ぶ光束上にマルチスリット板を設置
することによって、半導体レーザチップの発光点の位置
を調整することと、上記半導体レーザチップから照射さ
れるレーザ光の照射角度を調整することができ、半導体
レーザチップの調整精度が高い半導体レーザチップ実装
装置が用意できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体レーザの全体概略図である。
【図2】本発明の実施例の半導体レーザチップ実装装置
の実装方位調整手段の全体概略図である。
の実装方位調整手段の全体概略図である。
【図3】本発明の実施例の動作を示す図である。
1 半導体レーザチップ 2 ステム 3 キャップ 4 ガラス 5 フォトダイオード 6 電源部 7 遮光板(マルチスリット板) 8 受光素子(CCDエリアセンサー) 9 CCDカメラ 10 画像処理部 11 制御部 12 XYθ軸ステージ
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体レーザチップを所定の方位に調整
する手段を有する半導体レーザチップ実装装置におい
て、 前記半導体レーザチップを発光させ、該半導体レーザチ
ップから照射された光の光軸上に開口部を有する遮光板
を設け、 該遮光板の開口部を通過した光の光軸上に受光素子と遮
光板を配置し、 該受光素子に当たった開口部の像の位置により、上記半
導体レーザチップから出射される光軸の発光点の位置と
出射角度を検出する検出手段と上記発光点のあるべき特
定の位置からのズレ量と上記光束のあるべき特定の出射
角度からのズレ量だけ上記半導体レーザチップを移動さ
せ、上記半導体レーザチップの実装方位を調整すること
を特徴とする半導体レーザチップ実装装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1598593A JPH06232506A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体レーザチップ実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1598593A JPH06232506A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体レーザチップ実装装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06232506A true JPH06232506A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11903966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1598593A Pending JPH06232506A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体レーザチップ実装装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06232506A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6998279B2 (en) * | 2001-08-23 | 2006-02-14 | Sony Corporation | Method of mounting light emitting element |
CN112017990A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 云谷(固安)科技有限公司 | 选择性移动led芯片的装置及方法、微发光二极管的转移装置及方法 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1598593A patent/JPH06232506A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6998279B2 (en) * | 2001-08-23 | 2006-02-14 | Sony Corporation | Method of mounting light emitting element |
US7264980B2 (en) | 2001-08-23 | 2007-09-04 | Sony Corporation | Method of mounting light emitting element |
CN112017990A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 云谷(固安)科技有限公司 | 选择性移动led芯片的装置及方法、微发光二极管的转移装置及方法 |
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