JPS6012786A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置の製造方法

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JPS6012786A
JPS6012786A JP58118313A JP11831383A JPS6012786A JP S6012786 A JPS6012786 A JP S6012786A JP 58118313 A JP58118313 A JP 58118313A JP 11831383 A JP11831383 A JP 11831383A JP S6012786 A JPS6012786 A JP S6012786A
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JP
Japan
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heat sink
light emitting
submount
fixed
laser chip
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JP58118313A
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English (en)
Inventor
Keiichi Nakajima
恵一 中島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • 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
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355Fixing laser chips on mounts
    • H01S5/0237Fixing laser chips on mounts by soldering

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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Semiconductor Lasers (AREA)

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】 〔技術分野〕 本発明は発光装置の製造方法、特に半導体レーザ装置の
製造に適用して有効な技術に関する。
〔背景技術〕
光学式ビデオディスクの光ピツクアップ用発光装置とし
て1日経メカ二カ/I/(1982年7月5日号)の6
8〜77頁にも記載されているように、矩形板状のステ
ムの主面中央に設けたヒートシンクにシリコンサブマウ
ントを介してレーザチップ(半導体レーザ素子)を固定
し、かっステムの主面側を透光窓を有するキャップで被
い、前記レーザチップ等を気密封止した栴造の半導体レ
ーザ装置が知られている。また、レーザチップはサブマ
ウントに固定され、サブマウントをヒートシンクに固定
した時点でチップのヒートシンクへの搭載が終了する。
ところで、このような半導体レーザ装置はディジタル・
オーディオ・ディスクCDAD )用プレーヤのピック
アップ等に組み込む場合、ピックアップ等の光学系に高
精度で光軸を合せる必要がある。このため、レーザチッ
プの取(=1精度は、たとえば日経エレクトロニクス(
1981年9月14日号)の138貫にも記載され【い
るように、±50μm以内(光軸方向±10μm以内、
光軸角度士2度以内)等と茜い精度が要求される。
本出願人は、チップを固定したサブマウントをヒートシ
ンクに固定する場合、チップの位置確認による位置決め
を行なった後にサブマウントをソルダによってヒートシ
ンクに固定し1組立後にし−ザ発振を行なってレーザ光
発振位置の検査を行ない、検査結果に基いて等級選別を
する技術を開発した。
しかし、このような技術は、サブマウントの固定時、レ
ーザ光が発振される位置を確認し【サブマウントを固定
する方法ではなく、チップ全体の位置確認によるサブマ
ウント固定であるため、チップ固定精度が低く、組立歩
留が悪いという問題が生じるということが本発明者によ
ってあきらかとされた。
〔発明の目的〕
本発明は発光位置精度が高い発光装置の製造方法を提供
することにより発光位置精度の高い発光装置を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は発光位置精度が高い発光装置を高歩
留で製造することにより、生産コストの低減化を図るこ
とにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明はレーザチップを固定したサブマウン
トをソルダによってヒートシンクに固定する際、レーザ
チップに電圧を印加して発光させ。
この発光部を検出しながらレーザチップ位置を修正して
サブマウントをヒートシンクに固定することにより、高
精度固定および高歩留生産を図り、生産コストの軽減を
達成するものである。
〔実施例〕
第1図は本発明によって製造された半導体レーザ装置の
要部斜視図、第2図は同じくサブマウントの固定方法を
示す概念図である。
第1図に示すように、半導体レーザ装置は、銅製のステ
ム1の主面中央部に支持体としての銅製のヒートシンク
2を鑞材で固定した構造となっている。ヒートシンク2
の一側面にはサブマウント3を介して発光素子としての
半導体レーザ素子(し−ザチップ)4が固着されている
。このレーザチップ4はその上端および下端からそれぞ
れレーザ光5を発光する。前記ステムlの主面には下方
に向かって発光されるレーザ光5の光強度(光出力)を
検出する受光素子6が固定されている。また、ステム1
には3本のリード7が取り付けられている。3本のリー
ド7のうち、1本は直接ステム1に接続され、他の2本
は絶縁体8を介して貫通固定されている。また、リード
7とレーザチップ4および受光素子6の電極はワイヤ9
によって電気的に接続されている。
一方、ステム1の主面側には金属製のキャップ10が気
密的に固定され、レーザテップ4等を気密封止している
。キャップ10はその天井部が開口され、この開口部に
は透明なガラス板11が気密的に取り付けられ、レーザ
光5を透過させる透光窓12を形成している。また、前
記受光素子6はステム1の傾斜部13に取り付けられて
傾斜している。この結果、受光素子面で反射したレーザ
光は前記透光窓12に達することもないので、透光窓1
2から発光されるレーザ光5の遠視野像は乱されること
はない。さらに、キャップ10から外れるステム1の両
端部分には実装時に利用される取付孔14が設けられて
いる。
つぎに、このような半導体レーザ装置におけるレーザチ
ップ4の固定方法について第2図を参照しながら説明す
る。レーザチップ4は縦、横、高さがたとえば0.41
111.0.3闘* 0.1mmと極めて小さくて取り
扱い難いことから、数朋角のサブマウント3にあらかじ
めソルダによって固定され、サブマウント3をヒートシ
ンク2に固定することによって支持体であるヒートシン
ク2に固定される。また、レーザチップ4はレーザ光5
がサブマウント3によってケラレることを嫌って、サブ
マウント3の端面にレーザチップ4のミラー面(臂開命
)が位置するように固定されている。
一方、ヒートシンク2のレーザチップ取付面にはあらか
じめPb、anからなるソルダ15を付着させておく。
そして、サブマウント3の搭載時には、ステム1に固定
されたヒートシンク2をヒ−夕内蔵のテーブル16上に
位置決めして取り付けた後、真壁吸着工具(コレット)
17の四角錐窪みからなる吸着部にサブマウント3を真
空吸着して前記ソルダ15上にサブマウント3を置く。
ソルダ15はテーブル16によって加熱されていること
から溶解し、サブマウント30載置によってサブマウン
ト3に濡れる。サブマウント30表面はソルダとの濡れ
性を良くするために1図示はしてないがAn等の被膜が
形成されている。
なお、前記コレット17はサブマウント3の吸着保持時
にレーザチップ4が吸着部に接触しないようにスリット
18が設けられている。また、コレット17には2本の
電極針19.20が取り付けられ、吸着部に保持された
レーザチップ4の上面電極およびサブマウント3に弾力
的に接触するようになっている。
そこで、この組立方法にあっては、サブマウント3をコ
レット17に吸着保持し、かつサブマウント3をヒート
シンク2上のソルダ15に濡らした状態に至ると、前記
1対の電極針19.20に所定の電圧(レーザ発振が起
−きない閾値電流以下でも外部から発光部が明るく観察
できるので閾値電流以下の電圧でよい。)を印加する。
そして。
発光による光21をレンズ22を介してテレビカメラ2
3で撮映し、2台のモニタテレビ24.25に発光部2
6を映し出す。一方のモニタテレビ24はテレビカメラ
23で捕えた発光部26の光強度(P)27を映し出し
、他方のモニタテレビ25は発光部26をXYの座標軸
に映し出す。
そこで、光強歳が最大となるように、コレット17を光
軸に涜うZ方向に治って移動させる。また、他方のモニ
タテレビ25における発光部26の位置がXY座標軸の
設定位置、たとえばXY座標軸の原点(0)に位置する
ように、コレット17をXY方向に移動調整する。この
際、ヒートシンク2の取付面にG5X方向の移動は特に
大きな支障はないが、レーザチップ4がヒートシンク2
に対して接近離反する方向に漬うY方向の移動はヒート
シンク2とサブマウント3間にソルダ15が介在してい
るため、コレット17をヒートシンク2から離れるよう
に上昇させすぎると、ソルダによる接着性が悪くなって
接合不良を生じ、逆にコレット17を降下させすぎると
、ヒートシンク2とサブマウント3間のソルダ15が押
し潰されてサブマウント3の周囲に外み出し盛り上がっ
たり。
さらにはヒートシンク2によってコレット17の下降が
阻止されることから、Y方向の修正寸法は極く小さくか
つ限度がある。また1発光部26の位置調整はコレット
17の回転方向の調整によっても修正される。
このようなサブマウント3の搭載方法によって、レーザ
チップ4はヒートシンク2に高精度な取付精度で固定さ
れる。
〔効果〕
(1)、本発明によれば、サブマウントに固定されたレ
ーザチップをサブマウントを支持体(ヒートシンク)に
固定することによって固定する際、レーザチップを発光
状態におき1発光位置を検出し。
この検出情報に基いてサブマウントの固定を行なうため
、レーザチップの支持体に対する固定精度(位置精度)
は、従来のレーザチップ固定方法に比較してより高精度
となる。
(2)、上記(1)にも記載したように、レーザチップ
を高精度に支持体に固定できることから、半導体レーザ
装置製造におけるレーザチップの取付位置不良の発生が
少な(なり、歩留向上によって半導体レーザ装行のコス
ト低減が図れる。
(3)、本発明による半導体レーザ装置はステム等の支
持部(パッケージ)に対するレーザチップの位置精度が
高いことから、前記ステム等を目安として半導体レーザ
装置を組み込む場合、より高精度にかつ容易に各種機器
の光学系との光軸合せが可能となる効果もある。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが1本発明は上記礎施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
たとえば、レーザチップ発光用の電極端子の一つとして
、ヒートシンクを載置するテーブルな利用しても、効果
的にレーザチップを発光させることができる。また、本
発明は半導体レーザ装置のパッケージ形態が異なっても
同様な効果が得られる。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体レーザ装置製
造技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば1発光ダイオード装置の
製造技術に適用しても同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法によって製造された半導体レーザ
装置の要部の斜視図、 第2図は本発明の一実施例によるサブマウントの固定方
法を示す概念図である。 1・・・ステム、2・・・支持体(ヒートシンク)、3
・・・サブマウント、4・・・半導体レーザ素子(レー
ザチップ)、5・・・レーザ光、6・・・受光素子、7
・・・リード、8・・・絶縁体、9・・・ワイヤ、10
・・・キャップ11・・・ガラス板、12・・・透光窓
、13・・・傾斜部、・14・・・取付孔、15・・・
ソルダ、16・・・テーブル。 17・・・i空設着工具、18・・・スリブ)、 19
.20・・・電極針、21・−・光、22・・・レンズ
、23・・・テレビカメラ、24.25・・・モータテ
レビ、26・・・発光部、27・・・光強度。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、発光素子を固定したサブマウントを支持体に固定す
    る発光装置の製造方法であって、前記サブマウントに固
    定された発光素子を発光させ、発光位置を検出し、この
    検出位置に基いてサブマウントの支持体に対する相対的
    な位置決めを行ない、この状態でサブマウントを支持体
    に固定することを特徴とする発光装置の製造方法。
JP58118313A 1983-07-01 1983-07-01 発光装置の製造方法 Pending JPS6012786A (ja)

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