JP2003158327A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留が低下するのを阻止できる半導体レーザ
装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ステムブロック１１は、レーザチップ４
を取り付ける取付面としての側面１１ｂと、この側面１
１ａに隣接する隣接面としての上面１１ｂとを有してい
る。ステムブロック１１の上面１１ｂ、且つ、レーザチ
ップ４の近傍には、レーザチップ４の固定位置を指し示
すマーカ２２を形成している。これにより、マーカ２２
に合わせてレーザチップ４をステムブロック１１に高精
度に固定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
の記録／再生用のピックアップ装置等に使用される半導
体レーザ装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンの記録・再生装置、ＣＤ
プレーヤ、ナビゲーションシステム等の需要が伸び、そ
れらに用いられるピックアップ装置の重要性が増してい
る。

【０００３】上記ピックアップ装置は、光ピックアップ
時、光ディスクの情報記録面上にレーザ光をレンズで２
μｍ程度の大きさに集光させ、その情報記録面のピット
からの反射光を信号処理することで情報を読み取る。こ
のとき、上記レンズで集光されたレーザ光の大きさが大
きいと、隣接するピットの間隔が１．６μｍ程度と小さ
いため、誤って信号を認識したり、信号そのものが読め
なくなる可能性がある。したがって、上記レーザ光を２
μｍ程度の大きさに確実に集光させるには、レーザ光の
発光点位置は出来る限り設計値に近づける必要がある。
つまり、上記レーザ光の発光点位置は、ピックアップ装
置の設計における非常に重要なパラメータである。

【０００４】従来、光ディスクの記録／再生用のピック
アップ装置を構成する一部品の半導体レーザ装置として
は、ステムと呼ばれる土台と、この土台に固定されたレ
ーザチップとを備えたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体レー
ザ装置では、ステムにレーザチップを固定するする際、
機械的に定められた位置にレーザチップを置いて固定し
ている。このとき、メカニカルな誤差や繰返し精度の問
題により、レーザチップの位置が、設計上の意図する位
置から数１０μｍからまれに１００μｍ程度ずれること
がある。このような誤差は結果としてレーザチップの特
性を悪化させることになり、歩留の低下を招くという問
題がある。

【０００６】そこで、本発明の課題は、歩留が低下する
のを阻止できる半導体レーザ装置及びその製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の半導体レーザ装置は、レーザチップと、上
記レーザチップの固定位置を指し示すマーカが形成さ
れ、上記レーザチップを搭載する搭載部とを備えたこと
を特徴としている。

【０００８】上記構成の半導体レーザ装置は、上記搭載
部にレーザ固定位置を指し示すマーカを有するので、そ
のマーカに合わせレーザチップを搭載部に高精度に固定
でき、歩留が低下するのを阻止できる。

【０００９】一実施形態の半導体レーザ装置は、上記搭
載部は、上記レーザチップを取り付ける取付面と、この
取付面に隣接する隣接面とを有して、上記マーカが上記
隣接面に形成されている。

【００１０】上記実施形態の半導体レーザ装置によれ
ば、上記レーザチップを搭載部に搭載する場合、搭載部
の取付面に例えばロウ材を塗付した後、ロウ材によりレ
ーザチップを取付面に取り付ける。このとき、上記取付
面に隣接する隣接面はロウ材で汚染されない。したがっ
て、上記マーカが搭載部の隣接面に形成されているか
ら、ロウ材を取付面に塗付した後でも、マーカを認識す
ることができる。すなわち、上記レーザチップを固定す
る際のロウ材によってマーカが認識できなくなるのを防
ぐことができる。

【００１１】一実施形態の半導体レーザ装置において、
上記マーカは鋭角な部分を持つ形状である。

【００１２】上記実施形態の半導体レーザ装置によれ
ば、上記マーカは鋭角な部分を持つ形状であるので、レ
ーザチップの固定位置をより明確にすることができる。

【００１３】一実施形態の半導体レーザ装置において、
上記マーカは少なくとも２つ以上ある。

【００１４】上記実施形態の半導体レーザ装置によれ
ば、上記マーカが少なくとも２つ以上あるので、レーザ
チップの一端、他端のそれぞれにマーカを設定して、レ
ーザチップの位置決めをより高精度に行うことができ
る。

【００１５】また、本発明の半導体レーザ装置の製造方
法は、レーザチップの固定位置を指し示すマーカを搭載
部に形成する工程と、上記レーザチップを上記マーカに
合わせて上記搭載部に固定する工程とを備えたことを特
徴としている。

【００１６】上記構成の半導体レーザ装置の製造方法に
よれば、上記レーザチップをマーカに合わせて搭載部に
固定するから、レーザチップを搭載部に高精度に固定で
き、歩留の低下を阻止することができる。

【００１７】一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法
において、上記マーカは、上記搭載部を製造する金型に
よって形成する。

【００１８】上記実施形態の半導体レーザ装置の製造方
法によれば、上記搭載部を製造するときの金型にマーカ
の型を作りこんでおけば、搭載部とマーカとを同時に作
製することができる。したがって、上記マーカが形成さ
れた搭載部を安価に生産することができ、製造コストを
下げることができる。

【００１９】一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法
において、上記マーカは、上記搭載部にレーザ光を照射
することによって形成する。

【００２０】上記実施形態の半導体レーザ装置の製造方
法によれば、上記マーカをレーザ光により搭載部に設け
るから、μｍオーダーのマーカを設けることができ、レ
ーザチップの固定位置の精度をより向上させることがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体レーザ装置
及びその製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明
する。

【００２２】図１は本発明の実施の一形態の半導体レー
ザ装置の斜視図である。

【００２３】上記半導体レーザ装置は、図１に示すよう
に、ステム１と、このステム１上に設けられたキャップ
６と、このキャップ６の上部に取り付けられたホログラ
ム素子７とを備えている。

【００２４】上記ステム１は、電気接続に用いる複数の
金属製リードピン２と、レーザチップ４を搭載する搭載
部の一例としてのステムブロック１１と、ピックアップ
装置に組み込む際の基準面となるアイレット１２とから
構成されている。

【００２５】上記ステムブロック１１は、レーザチップ
４を取り付ける取付面としての側面１１ｂと、この側面
１１ａに隣接する隣接面としての上面１１ｂとを有して
いる。上記ステムブロック１１の側面１１ａには、Ａｇ
ペーストやＩｎ等のロウ材によりレーザチップ４を固定
し、また、ステムブロック１１の上面１１ｂには、ＵＶ
硬化性樹脂により受光素子８を固定している。そして、
上記ステムブロック１１の上面１１ｂ、且つ、レーザチ
ップ４の近傍に、レーザチップ４の固定位置を指し示す
マーカ２２を形成している。

【００２６】上記アイレット１２上には、上記レーザチ
ップをＡＰＣ（オートパワーコントロール）駆動するた
めのモニターフォトダイオード３がマウントされてい
る。このモニターフォトダイオード３はステムブロック
１１の近傍に配置されていて、モニターフォトダイオー
ド３の受光面がレーザチップ４のアイレット１２側の端
面に対向している。

【００２７】上記モニターフォトダイオード３、レーザ
チップ４及び受光素子８は、キャップ６で保護されてい
て、外部と電気信号をやり取りを行うために、金線５に
よって金属製リードピン２に電気的に接続されている。
また、上記レーザチップ４が出射するレーザ光は、ホロ
グラム素子７の回折格子で分割及び回折される。

【００２８】上記構成の半導体レーザ装置によれば、レ
ーザチップ４をステムブロック１１にダイボンドする
際、ステムブロック１１にあるマーカ２２に従って、レ
ーザチップ４とステムブロック１１との位置合わせを行
う。

【００２９】図２（ａ）は上記ステムブロック１１の要
部の拡大斜視図であり、図２（ｂ）は上記ステムブロッ
ク１１を上方から見た図であり、図２（ｃ）は上記ステ
ムブロック１１を側方から見た図である。

【００３０】まず、上記ステムブロック１１を、図示し
ない金型を用いて形成する。この金型に凸部を設けるこ
とにより、この金型でステムブロック１１を製造するこ
とで、図２（ａ），（ｂ）に示すような溝形状のマーカ
２２を形成できる。上記凸部は、マーカ２２の幅が数μ
ｍとなるように形成されている。この場合、上記レーザ
チップ４の大きさは通常２００μｍ角程度であるから、
マーカ２２はレーザチップ４の位置合せに使える。

【００３１】そして、上記レーザチップ４のダイボンド
のときは、拡大カメラを用いて、レーザチップ４を固定
すべき位置の確認を行い、図２（ｃ）に示すように、Ａ
ｇペースト２１をステムブロック１１の側面１１ａに塗
布し、マーカ２２に合わせてレーザチップ１１をステム
ブロック２の側面１１ａ上に置く。

【００３２】その後、Ａｇペーストを加熱硬化させ、レ
ーザチップ４のダイボンドは終了する。ここで、上記マ
ーカ２２はステムブロック１１の上面１１ａに形成され
ているから、マーカ２２の位置はレーザチップ４の出射
面から見て認識できる。すなわち、上記レーザチップ４
を固定する際、ロウ材によってマーカ２２が認識できな
くなることがない。

【００３３】図３は本発明の半導体レーザ装置の位置精
度を示す図であり、図４は従来の半導体レーザ装置の位
置精度を示す図である。

【００３４】図３と図４とを比較すると分るように、レ
ーザチップ４のダイボンド位置（図３、図４では「ＬＤ
ダイボンド位置」と記載）の設計値からのずれ量、分布
の広がりとも改善されていることが分かる。すなわち、
本発明の半導体レーザ装置は、従来の半導体レーザ装置
に比べて、レーザチップ４がステムブロック１１に高精
度に固定されて、歩留が向上している。

【００３５】また、上記マーカ２２は金型に作りこまれ
ているから、製造工程を増やすことなく、マーカ２２を
有するステムブロック２２を形成することができる。し
たがって、上記ステム１の材料費のコストアップにはつ
ながらないという利点がある。

【００３６】次に、上記受光素子８の固定方法について
説明する。

【００３７】上記半導体レーザ装置においては、レーザ
発光点と受光素子８の位置関係が設計値どおりである必
要がある。そこで、上記ステムブロック１１にダイボン
ドされたレーザチップ４に対して、コンタクトプローブ
を接触させ、電流を供給し、レーザ発光点が確認できる
程度に発光させる。そして、上記レーザ発光点が、受光
素子固定時のマーカの役割を果たす。そのレーザ発光点
の位置をカメラで認識し、レーザ発光点の位置に基づい
て受光素子８をステムブロック１１上に置いた後、ＵＶ
硬化性樹脂を用いて受光素子８をステムブロック１１に
固定する。

【００３８】上記アイレット１２上にモニターフォトダ
イオード３をマウントした後、前述したように、金属製
リードピン２のワイヤボンド工程、キャップシール工
程、ホログラム素子７の固定工程を順次行う。

【００３９】最後に、最終的な特性検査が行われ、半導
体レーザ装置は完成する。

【００４０】上記実施の形態では、ステムブロック１１
の上面１１ｂに溝形状のマーカ２２を１つ設けていた
が、図５に示すように、ステムブロック３１の上面３１
ｂ上に溝形状のマーカ２２を２つ設けてもよい。この場
合、上記レーザチップ４を左右のバランスを見ながらス
テムブロック３１にダイボンドすることが可能となる。

【００４１】また、図６に示すように、ステムブロック
４１の上面４１ｂに、三角形状に凹んだマーカ３２を２
つ設けてもよい。この場合、上記マーカ３２のレーザチ
ップ４（図示せず）側の部分が鋭角になっているから、
ステムブロック４１においてより正確な位置にレーザチ
ップ４をダイボンドすることが可能となる。

【００４２】また、ＹＡＧ（ヤグ）レーザによってマー
カを作製してもよい。例えば、ＹＡＧレーザを用いて、
図７に示すように、ステムブロック５１の上面５１ｂの
外縁に円形状のマーカ４２を２つ設ける。この方法の利
点は、ステムブロック５１の外縁に対してマーカ４２を
打つことが可能であることである。ピックアップ装置に
半導体レーザ装置を組み込む際には外形寸法が基準とな
るため、ステムブロック５１の外縁に対して一つ一つマ
ーカ４２を打つことができること、更にμｍオーダーの
マーカ４２を打つことができるため、発光点位置精度を
より高めることができる。

【００４３】以上、いくつかの変形例を説明したが、こ
のような変形例および本実施の形態のみに本発明の半導
体レーザ装置が限定されるわけではなく、変形例，本実
施の形態を組み合わせることでより精度の高い半導体レ
ーザ装置を供給することが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の半導
体レーザ装置は、レーザチップを搭載する搭載部に、レ
ーザ固定位置を指し示すマーカが形成されているから、
そのマーカに合わせレーザチップを搭載部に高精度に固
定でき、歩留の低下を阻止することができる。

【００４５】一実施形態の半導体レーザ装置は、上記搭
載部は、上記マーカが搭載部の隣接面に形成されている
から、レーザチップを固定する際の例えばロウ材によっ
てマーカが認識できなくなるのを防止できる。

【００４６】一実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記マーカが鋭角な部分を持つ形状であるので、レーザ
チップの固定位置をより明確にすることができる。

【００４７】一実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記マーカが少なくとも２つ以上あるので、レーザチッ
プの一端、他端のそれぞれにマーカを設定することによ
り、レーザチップの位置決めをより高精度に行うことが
できる。

【００４８】また、本発明の半導体レーザ装置の製造方
法は、レーザチップをマーカに合わせて搭載部に固定す
るから、レーザチップを搭載部に高精度に固定すること
ができ、歩留の低下を防ぐことができる。

【００４９】一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法
によれば、上記搭載部を製造する金型によってマーカを
形成するから、搭載部とマーカとを同時に作製でき、マ
ーカが形成された搭載部を安価に生産することができ
る。

【００５０】一実施形態の半導体レーザ装置の製造方法
は、上記マーカをレーザ光により搭載部に設けるから、
μｍオーダーのマーカを設けることができ、レーザチッ
プの固定位置の精度をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の一形態の半導体レーザ
装置の斜視図である。

【図２】 図２（ａ）は上記半導体レーザ装置のステム
ブロックにおける要部の拡大斜視図であり、図２（ｂ）
は上記ステムブロックの平面図であり、図２（ｃ）は上
記ステムブロックの側面図である。

【図３】 図３は上記半導体レーザ装置における基準位
置からのレーサチップのずれ量の分布を示す図である。

【図４】 図４は従来の半導体レーザ装置における基準
位置からのレーザチップのずれ量の分布を示す図であ
る。

【図５】 図５は本発明の半導体レーザ装置の変形例を
示す図である。

【図６】 図６は本発明の半導体レーザ装置の変形例を
示す図である。

【図７】 図７は本発明の半導体レーザ装置の変形例を
示す図である。

【符号の説明】

４ レーザチップ １１，３１，４１，５１ ステムブロック ２２，３２，４２ マーカ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザチップと、上記レーザチップの固
   定位置を指し示すマーカが形成され、上記レーザチップ
   を搭載する搭載部とを備えたことを特徴とする半導体レ
   ーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記搭載部は、上記レーザチップを取り付ける取付面
   と、この取付面に隣接する隣接面とを有して、上記マー
   カが上記隣接面に形成されていることを特徴とする半導
   体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体レーザ
   装置において、 上記マーカは鋭角な部分を持つ形状であることを特徴と
   する半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   半導体レーザ装置において、 上記マーカは少なくとも２つ以上あることを特徴とする
   半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 レーザチップの固定位置を指し示すマー
   カを搭載部に形成する工程と、 上記レーザチップを上記マーカに合わせて上記搭載部に
   固定する工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ
   装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の半導体レーザ装置の製
   造方法において、 上記マーカは、上記搭載部を製造する金型によって形成
   することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の半導体レーザ装置の製
   造方法において、 上記マーカは、上記搭載部にレーザ光を照射することに
   よって形成することを特徴とする半導体レーザ装置の製
   造方法。