專利名稱：光頭裝置的光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CD(激光盤片)或DVD(數(shù)碼視盤)等的光記錄媒體的記錄、再生所使用的光頭裝置。更詳細(xì)地說，涉及在這種光頭裝置所使用的光源裝置中的激光二極管芯片的定位技術(shù)。
背景技術(shù)：
我們知道，作為光記錄媒體，如CD或DVD等那樣，基板厚度或記錄密度是不同的，為對(duì)這些光記錄媒體進(jìn)行信息記錄或再生，需要不同波長的激光。例如，對(duì)于DVD的再生，必需650nm波長的激光，而CD-R由于在650nm波長帶域的反射率較低，故其再生、記錄需要780波長的激光。
作為進(jìn)行DVD的再生及CD-R的再生記錄用的光頭裝置，我們知道一種叫作2波長光頭裝置，其搭載有將波長為650nm的激光和波長為780nm的激光射出的光源裝置。這種2波長光頭裝置所使用的光源裝置中，即在將激光二極管、光電檢波器集成化后的受發(fā)光單元中，眾所周知，有叫作在1個(gè)半導(dǎo)體芯片上形成2個(gè)激光的單片式的受發(fā)光單元以及叫做將2個(gè)激光二極管芯片搭載在1個(gè)基板上的混合式的受發(fā)光單元。
這里，需要將激光二極管芯片精度良好地定位在基板上。因此，在例如混合式的光源裝置中，利用與基座上的定位用標(biāo)記一致地安裝激光二極管芯片的無源定位方式、或一邊用LED模式使激光二極管芯片發(fā)光一邊進(jìn)行定位的有源定位方式來進(jìn)行2個(gè)激光二極管芯片的定位。
另外，作為激光二極管芯片的定位方法，有一種如日本專利特開平3-95506號(hào)公報(bào)揭示的、將搭載在基板上的2個(gè)激光二極管芯片用另外的基板來進(jìn)行定位的配置技術(shù)。而在日本專利特開平8-339570號(hào)公報(bào)上揭示了如下一種配置技術(shù)在基板上預(yù)先雕刻導(dǎo)向槽，通過在該導(dǎo)向槽中搭載2個(gè)激光二極管芯片，而精度良好地規(guī)定雙方的間隔。
這里，隨著光頭裝置的薄型化，有必要提高其光源裝置的激光二極管芯片的定位精度。例如，2個(gè)激光二極管的發(fā)光點(diǎn)間隔的偏差必須抑制在數(shù)微米以下。在混合式的結(jié)構(gòu)中，由于通用的安裝裝置的固定精度(マゥンタ精度)是±20μm，所以，無源定位方式的合格率變差。另外，在可高精度搭載的安裝裝置中，由于零件的搭載節(jié)拍(搭載タクト)明顯下降，因此影響了設(shè)備投資及生產(chǎn)率。
另一方面，如上述公開公報(bào)所揭示的那樣，只要預(yù)先在基板上設(shè)置導(dǎo)向槽，在該導(dǎo)向槽中搭載2個(gè)激光二極管芯片，就可精度良好地規(guī)定它們的發(fā)光點(diǎn)間隔，但存在著不能改善光軸方向的定位精度的問題。
鑒于這種問題，本發(fā)明的目的是，提供可精度良好地對(duì)激光二極管芯片進(jìn)行定位的光頭裝置的光源裝置。
發(fā)明的公開本發(fā)明的光頭裝置的光源裝置，具有至少一個(gè)激光二極管芯片和搭載有該激光二極管芯片的半導(dǎo)體基板，其特點(diǎn)是，在所述半導(dǎo)體基板的表面上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)所述激光二極管芯片進(jìn)行定位用的定位用凹部，該定位用凹部具有對(duì)從所述激光二極管芯片射出的激光的光軸方向的位置予以規(guī)定的第1側(cè)面和對(duì)與所述光軸方向正交的方向的位置予以規(guī)定的第2側(cè)面。
附圖的簡單說明

圖1(a)是表示搭載本發(fā)明適用的光源裝置的光頭裝置一例子的俯視圖，圖1(b)是其剖視圖。
圖2(a)是圖1所示的光源裝置的俯視圖，圖2(b)是表示安裝在零件保持架上的光學(xué)元件的立體圖。
圖3是表示圖1所示的光源裝置中2個(gè)激光二極管芯片61、62的定位機(jī)構(gòu)用的說明圖。
圖4是表示圖1所示的光源裝置的裝配工序的工序圖。
圖5(a)是表示圖1所示的光源裝置變形例的立體圖，圖5(b)是表示另一變形例的立體圖，圖5(c)是表示其他變形例的立體圖。
圖6是表示圖1所示的光源裝置變形例的立體圖。
圖7(a)是表示光源裝置的其他例子的說明圖，圖7(b)是另一例子的說明圖，圖7(c)是又一例子的說明圖。
圖8(A)是為了表示圖1所示的光源裝置中第1及第2激光二極管芯片的定位機(jī)構(gòu)的立體圖，圖8(B)是其俯視圖。
圖9是表示第1及第2激光二極管芯片的搭載工序的工序圖。
圖10是表示形成定位用突部的輔助支架薄板(ゥェハ)的立體圖。
圖11是為了表示圖1所示的光源裝置中第1及第2激光二極管芯片的發(fā)光點(diǎn)間隔的調(diào)整的立體圖。
圖12(A)是表示圖1所示的光源裝置變形例的立體圖，圖12(B)是其俯視圖。
圖13(A)是表示圖1所示的光源裝置另一變形例的立體圖，圖13(B)是其俯視圖。
圖14(A)是表示光源裝置其他例子的立體圖，圖14(B)是其俯視圖，圖14(C)是其說明圖。
發(fā)明的實(shí)施形態(tài)下面，結(jié)合附圖來說明裝入有本發(fā)明光源裝置的光頭裝置的實(shí)施例。
(光頭裝置)圖1(a)及(b)是表示本例的光頭裝置的俯視圖及剖視圖。圖2(a)及(b)是表示圖1所示的光源裝置的俯視圖及立體圖。
本例的光頭裝置1，是為對(duì)CD或DVD等光記錄媒體2進(jìn)行信息記錄、信息再生而使用波長為650nm的激光和波長為780nm的激光的2波長光頭裝置，具有鐵、鋁等金屬制的配線基板3，在其上搭載有各種元件。該配線基板3由框架4支承?？蚣?的一側(cè)端形成有圓形的主軸導(dǎo)向孔41，另一側(cè)端形成有側(cè)方開口的“コ”字形狀的副軸導(dǎo)向槽42。
在搭載光頭裝置1的信息記錄再生裝置(未圖示)一側(cè)配置有平行延伸的主軸43及副軸44。在將框架4架設(shè)在主軸43及副軸44之間的狀態(tài)下、作成主軸43通過主軸導(dǎo)向孔41且副軸44通過副軸導(dǎo)向槽42的狀態(tài)地將光頭裝置1搭載在信息記錄再生裝置一側(cè)。光頭裝置1沿著這些主軸43及副軸44而可向光記錄媒體2的半徑方向作往復(fù)移動(dòng)。
在配線基板3中的副軸導(dǎo)向槽42側(cè)的表面部分，搭載有如圖2(a)所示那樣的激光、受光元件一體型的光源裝置9。該光源裝置9具有用Ag糊劑等的粘接劑而層疊粘接在配線基板3表面上的半導(dǎo)體基板10；層疊粘接在該半導(dǎo)體基板10表面上的輔助支架7；以及同樣層疊粘接在該輔助支架7上面的第1與第2激光二極管芯片61、62。第1激光二極管芯片61射出波長650nm的激光，第2激光二極管芯片62射出波長780nm的激光。
在半導(dǎo)體基板10上，裝入有具有信號(hào)再生用的受光面13a的受光元件13及信號(hào)運(yùn)算電路。在輔助支架7上裝入有激光監(jiān)控用的受光元件131。另外，形成于光源裝置9側(cè)的電極端子14與形成在配線基板3表面上的電極端子15之間由連接線16連接。
另一方面，在配線基板3的主軸導(dǎo)向孔41側(cè)的表面部分搭載有電磁式物鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17。該物鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17具有保持物鏡18的物鏡保持架19、向跟蹤方向及聚焦方向可移動(dòng)地將該物鏡保持架19支承的支軸20、以及使物鏡保持架19向跟蹤方向及聚焦方向移動(dòng)的產(chǎn)生磁力的磁力驅(qū)動(dòng)電路。磁力驅(qū)動(dòng)電路包含安裝在形成于彎曲軛板22的豎立部分22a、22b、22c、22d上的磁鐵23a、23b、23c、23d、和配置在與它們相對(duì)的物鏡保持架部分上的驅(qū)動(dòng)線圈(未圖示)。該結(jié)構(gòu)的軸滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)式的物鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是公知技術(shù)。
在從激光二極管芯片61、62至物鏡18的光路上，配置有第1衍射光柵25、第2衍射光柵26、校直透鏡27及上升反射鏡28。第1衍射光柵25是僅將激光二極管芯片62射出的波長780nm的激光分成3束的波長選擇性的衍射光柵，第2衍射光柵26是改變來自光記錄媒體2的回光光路、經(jīng)由全反射鏡29而引導(dǎo)到受光元件13的受光面13a上用的波長選擇性全息照相元件。上升反射鏡28是將由校直透鏡27作成平行光的射出激光反射成直角并引導(dǎo)到物鏡18上用的。
這里，在本例中，光源裝置9、衍射光柵25、26及校直透鏡27，使用將這些構(gòu)件保持成定位的狀態(tài)的元件保持架30，并搭載在配線基板3上。如圖2(b)所示，元件保持架30是將整體平板開口成コ字形狀的感光性玻璃框體，在其內(nèi)側(cè)設(shè)有將光源裝置9、衍射光柵25、26及校直透鏡27以規(guī)定的姿勢(shì)保持在各規(guī)定位置上的凹凸或窗。因此，對(duì)于光源裝置9、衍射光柵25、26及校直透鏡27，只要搭載在該元件保持架30上，就可自動(dòng)地進(jìn)行這些構(gòu)件間的光軸對(duì)準(zhǔn)、光軸方向的位置調(diào)整。
在安裝有光源裝置9的元件保持架30的部分上安裝有罩蓋31，以封閉狀態(tài)保護(hù)該光源裝置9。在該罩蓋31的里面安裝有全反射鏡29。
在如此構(gòu)成的光頭裝置中，當(dāng)從DVD對(duì)信息進(jìn)行再生等作為光記錄媒體2時(shí)，就從第1激光二極管芯片61射出波長為650nm的激光，而當(dāng)在CD-R上記錄信息等作為光記錄媒體2時(shí)，就從第2激光二極管芯片62射出波長為780nm的激光，從而進(jìn)行不同種類的光記錄媒體2的信息再生、信息記錄等。
(光源裝置)圖3是用來說明本例的光源裝置9中2個(gè)激光二極管芯片61、62的定位機(jī)構(gòu)的說明圖，圖4是表示光源裝置9的裝配工序的工序圖。
首先，如圖3所示，第1激光二極管芯片61作成長方體形狀，且具有處于射出第1激光L1的第1前方發(fā)光點(diǎn)S1的前方射出面612；處于后方發(fā)光點(diǎn)的后方射出面614；左右的側(cè)面613、615；形成有N電極的上面616；形成有P電極的下面611。該第1激光二極管芯片61在射出面612稱作P側(cè)下方，以使第1前方發(fā)光點(diǎn)S1位于P電極的下面611側(cè)，通過下面611搭載在輔助支架7上，而效率良好地將第1前方發(fā)光點(diǎn)S1產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。從后方射出面614向后方射出第1監(jiān)控用激光LM1。
接著，第2激光二極管芯片62也作成相同形狀，且具有處于射出第2激光L2的第2前方發(fā)光點(diǎn)S2的前方射出面622；處于后方發(fā)光點(diǎn)的后方射出面624；左右的側(cè)面623、625；形成有N電極的上面626；形成有P電極的下面621。該第2激光二極管芯片62也在前方射出面622稱作P側(cè)下方，以使第2前方發(fā)光點(diǎn)S2位于P電極的下面621側(cè)，通過下面621搭載在輔助支架7上，而效率良好地將第2前方發(fā)光點(diǎn)S2產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。從后方射出面624向后方射出第2監(jiān)控用激光LM2。
在輔助支架7的上面700上，并排刻設(shè)有對(duì)第1激光二極管芯片61進(jìn)行定位用的第1定位用凹部71和對(duì)第2激光二極管芯片62進(jìn)行定位用的第2定位用凹部72，在它們的后方裝入有監(jiān)控用受光元件131。
第1定位用凹部71是刻設(shè)成比第1激光二極管芯片61的下面611還大的長方形的凹部，具有底面711、從底面711的三邊垂直豎起的前方側(cè)面712、左右的側(cè)面713、715、以及向后方傾斜的后方傾斜面714。
第2定位用凹部72也作成相同形狀，是刻設(shè)成比第2激光二極管芯片62的下面621還大的長方形的凹部，具有底面721、從底面721的三邊豎起的前方側(cè)面722、左右的側(cè)面723、725、以及向后方傾斜的后方傾斜面724。
另外，從各定位用凹部71、72的前方側(cè)面712、722連續(xù)形成有向第1及第2激光L1、L2的射出方向延伸的第1及第2激光通過用凹部712a、722a。
2個(gè)激光二極管芯片61、62的定位，是通過將它們各自搭載在第1及第2定位用凹部71、72、抵接固定在前方側(cè)面712、722和一方側(cè)面713、725上來進(jìn)行的。因此，前方側(cè)面712、722規(guī)定從第1及第2激光二極管芯片61、62射出的激光L1、L2的光軸方向的位置，側(cè)面713、725規(guī)定與光軸方向正交的方向。于是，第1及第2前方發(fā)光點(diǎn)S1、S2的間隔由側(cè)面713、725的間隔來規(guī)定。
另外，由于定位用凹部71、72的前方側(cè)面712、722連接有第1及第2激光通過用凹部712a、722a，所以，可避免以規(guī)定的發(fā)散角射出的激光L1、L2被遮住。
此外，定位用凹部71、72的后方側(cè)的部分，由于被后方側(cè)面714、724規(guī)定，故從后方射出面614、624射出的第1及第2監(jiān)控用激光LM1、LM2不會(huì)被定位用凹部71、72的后方側(cè)的部分遮住而被引導(dǎo)到監(jiān)控用受光元件131上。
下面，結(jié)合圖4來說明光源裝置9的裝配工序。首先，準(zhǔn)備刻設(shè)有第1及第2定位用凹部71、72和第1及第2激光通過用凹部712a、722a的輔助支架7。第1及第2定位用凹部71、72，以利用光蝕刻技術(shù)的半導(dǎo)體加工處理方式形成為1μm～50μm的深度。底面711、721是向第1及第2激光二極管芯片的下面611、621的P電極供電用的電極，形成作為釬焊料的AuSn膜。另外，第1及第2激光通過用凹部712a、722a也用半導(dǎo)體加工處理來刻設(shè)形成。
接著，在工序ST1、2中，將第1激光二極管芯片(LD1)61及第2激光二極管芯片(LD2)62搭載在輔助支架7的第1及第2定位用凹部71、72上。此時(shí)，如圖3(a)所示，將第1激光二極管芯片(LD1)61及第2激光二極管芯片(LD2)62嵌入第1及第2定位用凹部71、72內(nèi)，在將前方射出面612、622與前方側(cè)面712、722接觸的同時(shí)，進(jìn)行將與前方射出面612、622正交的側(cè)面613、625與側(cè)面713、725的接觸定位。
此外，在工序ST3中，使AuSn膜加熱硬化，并將第1激光二極管芯片(LD1)61及第2激光二極管芯片(LD2)62固定在輔助支架7上。
在工序ST4、5中，在安裝于配線基板3的元件保持架(感光性玻璃框體)30的定位面上，對(duì)輔助支架7和裝入包含信號(hào)再生用的受光元件及信號(hào)運(yùn)算電路的集成電路的半導(dǎo)體基板(PDIC)10進(jìn)行層疊并定位，然后用Ag糊劑等粘接劑進(jìn)行固定。
然后，在工序6中，第1及第2激光二極管芯片61、62的上端面616、626的N電極、輔助支架7及半導(dǎo)體基板10側(cè)的電極部分和形成于配線基板3側(cè)的電極端子間用連接線連接，獲得圖2所示的光源裝置9。
(本實(shí)施例的效果)如上說明所示，在本例的光頭裝置的光源裝置9中，輔助支架7的上面700，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)第1及第2激光二極管芯片61、62進(jìn)行定位用的第1及第2定位用凹部71、72，所述第1及第2定位用凹部71、72具有對(duì)從第1及第2激光二極管芯片61、62射出的激光L1、L2的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的前方側(cè)面712、722和對(duì)與光軸方向正交的位置進(jìn)行規(guī)定的側(cè)面713、725。因此，若將第1及第2激光二極管芯片61、62搭載在輔助支架7上，就可對(duì)這些光軸方向的位置及與光軸方向正交的位置、還有它們各自的發(fā)光點(diǎn)間隔進(jìn)行精度良好的定位。因此，即使不使用高精度安裝裝置，也可用將激光二極管芯片61、62搭載在輔助支架7上的裝配水平進(jìn)行高精度的定位。
(光源裝置的變形例)圖5(a)、(b)及(c)和圖6是分別表示光源裝置的變形例的立體圖。
在圖5(a)所示的光源裝置9A中，搭載有第1及第2激光二極管芯片61、62的輔助支架7層疊在裝入有受光元件13的半導(dǎo)體基板10A上。
在半導(dǎo)體基板10A的表面101上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)輔助支架7進(jìn)行定位用的輔助支架定位用凹部102。因此，只要將輔助支架7搭載在半導(dǎo)體基板10A上，就可進(jìn)行定位。并在輔助支架7上，精度良好地定位有2個(gè)激光二極管芯片61、62。所以，可精度良好地對(duì)激光二極管芯片61、62及受光元件13進(jìn)行定位。
接著在上述的光源裝置9、9A中，將搭載有第1及第2激光二極管芯片61、62的輔助支架7層疊在半導(dǎo)體基板10、10A上，但也可并排配置。
例如，在圖5(b)所示的光源裝置9B中，搭載有第1及第2激光二極管芯片61、62的輔助支架7和裝入有受光元件13的半導(dǎo)體基板10被并排地搭載在半導(dǎo)體部件73的表面730上。
在半導(dǎo)體部件73的表面730上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)輔助支架7進(jìn)行定位用的輔助支架定位用凹部731和對(duì)半導(dǎo)體基板10進(jìn)行定位用的半導(dǎo)體基板定位用凹部732。因此，輔助支架7及半導(dǎo)體基板10只要搭載在半導(dǎo)體部件73上就可定位，可簡單而精度良好地進(jìn)行激光二極管芯片61、62及受光元件13的定位。
這里，如圖6所示，也可將搭載有激光二極管芯片61、62的輔助支架7和半導(dǎo)體基板10用元件保持架30進(jìn)行定位，且并排配置。在這種光源裝置9C中，元件保持架30是由將整體平板切成コ字狀的感光性玻璃框體構(gòu)成，在其內(nèi)側(cè)具有對(duì)半導(dǎo)體基板10和輔助支架7進(jìn)行定位用的定位面。因此，只要將輔助支架7及半導(dǎo)體基板10搭載在元件保持架30A上，輔助支架7及半導(dǎo)體基板10就被定位。
如此，在這些光源裝置9A、9B、9C中，通過對(duì)輔助支架7和半導(dǎo)體基板10A、10進(jìn)行定位，其結(jié)果，搭載在輔助支架7上的第1及第2激光二極管芯片61、62和裝入在半導(dǎo)體基板10上的受光元件13的受光面13a就可進(jìn)行位置調(diào)整。
另一方面，第1及第2激光二極管芯片61、62也可直接搭載在半導(dǎo)體基板10上，來代替搭載在輔助支架7上。
如圖5(c)所示，在光源裝置9D中，第1及第2激光二極管芯片61、62也可層疊在裝入有受光元件13的半導(dǎo)體基板10C上。
在半導(dǎo)體基板10C的表面103上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)第1及第2激光二極管芯片61、62進(jìn)行定位用的定位用凹部104、105。因此，第1及第2激光二極管芯片61、62只要搭載在半導(dǎo)體基板10C上就可定位，第1及第2激光二極管芯片61、62和裝入在半導(dǎo)體基板10C上的受光元件13的受光面13a就可進(jìn)行位置調(diào)整。
(光源裝置的其他實(shí)施例)本發(fā)明也可適用于具有單一激光二極管芯片的光源裝置。例如，如圖7(a)所示，在具有射出單波長的激光、或射出不同波長的激光的單片式受發(fā)光單元作為一個(gè)激光二極管芯片601的情況下，只要在輔助支架7A上形成對(duì)1個(gè)激光二極管芯片601進(jìn)行定位用的1個(gè)定位用凹部701即可。
本發(fā)明也可適用于具有大小不同的激光二極管芯片的光源裝置。例如，如圖7(b)所示，2個(gè)激光二極管芯片602、603中，在激光二極管芯片603比激光二極管芯片602高輸出而具有較大尺寸的情況下，只要在輔助支架7B上形成2個(gè)光源定位用凹部702、703、將與尺寸較大的激光二極管芯片603對(duì)準(zhǔn)的定位用凹部703做得大于定位用凹部702即可。
此外，本發(fā)明還可適用于具有3個(gè)以上的激光二極管芯片的光源裝置。例如，如圖7(c)所示，在具有波長不同的3個(gè)激光二極管芯片604、605、606的情況下，只要在輔助支架7C上形成3個(gè)光源定位用凹部704、705、706即可。
在這些輔助支架7A、7B、7C中，即使使所搭載的激光二極管芯片601～606的形狀、種類和搭載數(shù)量不相同，通過形成與它們相一致形狀的光源定位用凹部701～706，也可對(duì)激光二極管芯片601～606進(jìn)行定位。
下面，結(jié)合附圖來說明裝入本發(fā)明光源裝置的光頭裝置的其他實(shí)施例。
而對(duì)于光頭裝置，參照上述的圖1(a)及(b)、即表示本例的光頭裝置的俯視圖及剖視圖、并參照?qǐng)D2(a)及(b)、即表示圖1所示的光源裝置的俯視圖及立體圖，此處的詳細(xì)說明省略。
(光源裝置的定位機(jī)構(gòu))圖8是表示本例光源裝置90中2個(gè)激光二極管芯片610、620的定位機(jī)構(gòu)的說明圖。圖9是表示激光二極管芯片610、620的搭載工序的工序圖。圖10是表示形成有定位用突部的輔助支架薄板的立體圖。
首先，如圖8(A)所示，第1激光二極管芯片610作成大致長方體狀，且具有處于射出第1激光L1的第1前方發(fā)光點(diǎn)S1的前方射出面6120；處于后方發(fā)光點(diǎn)的后方射出面6140；左右的側(cè)面6130、6150；形成有P電極的上面6160；以及形成有N電極的下面6110。該第1激光二極管芯片610，在射出面6120使第1前方發(fā)光點(diǎn)S1位于P電極的上面6160側(cè)，其配置稱作P側(cè)上方，以將P電極固定在上側(cè)。從后方射出面6140向后方射出監(jiān)控用激光。
第2激光二極管芯片620作成比第1激光二極管芯片小的大致長方體形狀，且具有處于射出第2激光L2的第2前方發(fā)光點(diǎn)S2的前方射出面6220；處于后方發(fā)光點(diǎn)的后方射出面6240；左右的側(cè)面6230、6250；形成有P電極的上面6260；以及形成有N電極的下面6210。該第2激光二極管芯片620也在前方射出面6220使第2前方發(fā)光點(diǎn)S2位于P電極的上面6260側(cè)，其配置是將P電極配置在上側(cè)的P側(cè)上方。從后方射出面6240向后方射出監(jiān)控用激光。
在輔助支架70的上面7000上，豎立有將防護(hù)材料層疊而形成的長方體形狀的第1凸部810、T字狀的第2凸部820和長方體形狀的第3凸部830。由這些凸部構(gòu)成對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620進(jìn)行定位的定位用突部80。在輔助支架上面7000中的第1及第2激光二極管芯片610、620的后方，裝入有監(jiān)控用受光元件1310。
參照?qǐng)D8(B)再詳細(xì)說明定位用突部80。位于中央的定位用突部80的第2凸部820具有向左右延伸的橫壁部分8220、從該后側(cè)側(cè)面8220a的中央向后方直角狀延伸的分隔壁部分8210。在該第2凸部820的一方側(cè)，以一定間隔配置有第1凸部810，該后側(cè)側(cè)面810a位于與第2凸部820的后側(cè)側(cè)面8220a同一的平面。同樣，第3凸部830也以一定間隔位于第2凸部820的另一方側(cè)，該后側(cè)側(cè)面830a也處于與第2凸部820的后側(cè)側(cè)面8220a同一的平面上。
這里，第2凸部820的分隔部分8210的左右側(cè)面8210a、8210b是垂直于輔助支架表面的，且是相互平行的面，對(duì)與第1及第2激光二極管芯片610、620的光軸正交的方向的位置予以規(guī)定。另外，各凸部810、820、830的后側(cè)側(cè)面810a、820a、830a對(duì)激光二極管芯片的光軸方向的位置予以規(guī)定。
下面結(jié)合圖9(A)來說明第1及第2激光二極管芯片610、620的搭載工序。首先，制作光柵狀地裝入有多個(gè)輔助支架70的輔助支架薄板。在各輔助支架70上，也裝入有監(jiān)控用受光元件1310。
在工序ST′1中，對(duì)形成定位用突部80的部分涂布感光性類型的防護(hù)材料。作為該防護(hù)材料，使用液狀或薄膜。在工序ST′2中，將防護(hù)材料預(yù)烘干，接著在工序ST′3、工序ST′4中進(jìn)行曝光、顯像后，在工序ST′5中進(jìn)行后烘干。其結(jié)果，如圖10所示，可獲得在各輔助支架70上形成有定位用突部80即第1凸部810、第2凸部820、第3凸部830的輔助支架薄板700。定位用突部80以曝光時(shí)的掩模精度(マスク精度)形成，其厚度是數(shù)微米至300微米。
在工序ST′6中，對(duì)輔助支架薄板700進(jìn)行一次切片，作成在下一工序的處理操作良好的尺寸，在工序ST′7中，在各輔助支架70上，將第1激光二極管芯片(LD1)610及第2激光二極管芯片(LD2)620搭載定位在由定位用突部80規(guī)定的位置上。
在工序ST′8中，通過使在第1激光二極管芯片(LD1)610及第2激光二極管芯片(LD2)620或輔助支架70任一個(gè)上形成的、作為熔化劑的AuSn膜加熱硬化，從而將第1激光二極管芯片(LD1)610及第2激光二極管芯片(LD2)620固定在輔助支架70上。
下面，在工序ST′9中，進(jìn)行二次切片，將輔助支架70切斷成規(guī)定的大小。
(本實(shí)施例的效果)如上所述，在本例的光頭裝置的光源裝置90中，輔助支架70的上面7000，利用光掩模的曝光技術(shù)由感光性樹脂形成對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620進(jìn)行定位用的定位用突部80，該定位用突部80具有對(duì)從第1及第2激光二極管芯片610、620射出的激光L1、L2的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的第1凸部810、第2凸部820、第3凸部830的后側(cè)側(cè)面810a、820a、830a；對(duì)與光軸方向正交的位置進(jìn)行規(guī)定的第2凸部820的分隔部分8210的左右側(cè)面8210a、8210b。因此，只要將第1及第2激光二極管芯片610、620搭載在輔助支架70上，就可對(duì)這些光軸方向的位置及與光軸方向正交的位置、以及它們各自的發(fā)光點(diǎn)間隔進(jìn)行精度良好的定位。所以，即使不使用高精度安裝裝置，也可以裝配水準(zhǔn)高精度的定位將激光二極管芯片610、620搭載在輔助支架70上。
另外，在對(duì)2個(gè)激光二極管芯片進(jìn)行定位時(shí)，在圖9(A)所示的工序ST′7中，是利用定位用突部80對(duì)2個(gè)激光二極管進(jìn)行定位固定的，但也可如圖9(B)所示，在工序ST′71中，首先預(yù)先利用定位用突部80對(duì)第1激光二極管芯片610定位，在工序ST′72中，在搭載第2激光二極管芯片620并調(diào)整位置后，在工序ST′73中決定第2激光二極管芯片620的位置。
也就是說，在工序ST′72中，如圖11所示，在第1激光二極管芯片610由定位用突部80定位的輔助支架70中，用吸附探頭900保持第2激光二極管芯片620。在該狀態(tài)下，利用是否由LED型式同時(shí)使第1及第2激光二極管芯片610、620發(fā)光、或利用校直標(biāo)記而根據(jù)圖像一邊監(jiān)控它們各自的位置一邊進(jìn)行位置調(diào)整。此時(shí)的位置調(diào)整，可通過沿由定位用突部80中第2凸部820、第3凸部830后側(cè)側(cè)面8220a、830a所規(guī)定的基準(zhǔn)面而用吸附探頭900一邊保持第2激光二極管芯片620一邊向箭頭H所示的一軸方向使其移動(dòng)來進(jìn)行。因此，可用僅一軸方向的簡單調(diào)整來進(jìn)行第1及第2激光二極管芯片610、620的發(fā)光點(diǎn)間隔的調(diào)整。
(光源裝置的變形例)圖12、圖13、圖14是分別表示光源裝置的變形例的立體圖。
在上述的實(shí)施例中，第1及第2激光二極管芯片610、620是用將P電極側(cè)作成上側(cè)的P側(cè)上方來固定的，但為有效地使發(fā)光點(diǎn)所產(chǎn)生的熱量散熱，也可將上下作成相反地用P側(cè)下方將P電極的面作成輔助支架70側(cè)進(jìn)行固定。
如圖12(A)、(B)所示，光源裝置90A中，由于第1及第2激光二極管芯片610、620用P側(cè)上方固定，故第1及第2前方發(fā)光點(diǎn)S1、S2位于輔助支架70A側(cè)。
在輔助支架70A的表面7010上，形成有對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620進(jìn)行定位用的構(gòu)成定位用突部80的第1凸部810、第2凸部820、第3凸部830，從后側(cè)側(cè)面810a、8220a、830a的位置形成有通過蝕刻或切片而挖入的激光通過用凹部7110、7120。
在如此形成的光源裝置90A中，由于形成有第1及第2激光通過用凹部7110、7120，故可避免從由P側(cè)上方固定的第1及第2激光二極管芯片610、620以規(guī)定的發(fā)散角射出的激光L1、L2被輔助支架70的表面7010遮住的現(xiàn)象。另外，利用定位用突部80，可進(jìn)行第1及第2激光二極管芯片610、620的定位。
另一方面，通過使用隔板構(gòu)件，也可由P側(cè)下方固定第1及第2激光二極管芯片610、620，來代替在半導(dǎo)體基板100的表面上形成激光通過用凹部7110、7120。另外，激光二極管芯片610、620也可直接搭載在裝入有受光元件130及信號(hào)運(yùn)算電路的半導(dǎo)體基板100上，而代替搭載在輔助支架70A上。
如圖13(A)、(B)所示，在光源裝置90B中，在形成有受光元件130的半導(dǎo)體基板100A上，由P側(cè)下方固定第1及第2激光二極管芯片610、620，第1及第2前方發(fā)光點(diǎn)S1、S2位于半導(dǎo)體基板100A側(cè)。
在半導(dǎo)體基板100A的表面1010上，形成有對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620進(jìn)行定位用的定位用突部80。在該定位用突部80上，將由金屬或半導(dǎo)體所形成的隔板構(gòu)件910、920夾住地搭載有第1及第2激光二極管芯片610、620。該隔板構(gòu)件910、920形成得比第1及第2激光二極管芯片610、620的寬度窄，且配置成位于它們各自前方射出面6110、6210及側(cè)面6130、6150、6230、6250的內(nèi)側(cè)。因此，由于第1及第2激光二極管芯片610、620在由定位用突部80保持定位的狀態(tài)下，利用隔板構(gòu)件910、920而被配置在離半導(dǎo)體基板100A的表面1010較高的位置上，所以，可避免以規(guī)定的發(fā)散角射出的激光被半導(dǎo)體基板的表面遮住的現(xiàn)象。
另外，在半導(dǎo)體基板100A的表面1010上，由于形成有受光元件130，故通過定位用突部80對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620進(jìn)行定位，從而可對(duì)第1及第2激光二極管芯片610、620和受光元件130進(jìn)行定位。
(其他實(shí)施例)
這里，對(duì)于使用由例如日本專利特開平10-149559號(hào)公報(bào)所揭示的棱鏡合成體所構(gòu)成的偏光光束分離器、將第1激光與第2激光引導(dǎo)到共同光路中而構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光源裝置，也可適用本發(fā)明的定位機(jī)構(gòu)。
在該場合，如圖14(A)所示，光源裝置90D具有在半導(dǎo)體基板70C的表面7020上，搭載有第1激光二極管芯片610的第1輔助支架71；搭載有第2激光二極管芯片620的第2輔助支架720；使第1激光L1反射、使第2激光L2通過而引導(dǎo)到共同光路中的棱鏡合成體的偏光光束分離器2800；定位用突部840。
如圖14(B)所示，形成于半導(dǎo)體基板70C表面7020上的定位用突部840分別包括對(duì)L字狀的第1輔助支架710進(jìn)行定位用的第1定位部8410；對(duì)第2輔助支架720進(jìn)行定位用的第2定位部8420；對(duì)偏光光束分離器2800進(jìn)行定位用的第3定位部8430。因此，只要將第1及第2輔助支架710、720和偏光光束分離器2800搭載在半導(dǎo)體基板70C上，就可進(jìn)行第1及第2激光二極管芯片610、620、偏光光束分離器2800間的定位。
另外，如圖14(C)所示，在對(duì)偏光光束分離器2800及第1輔助支架710進(jìn)行定位后，只要用吸附探頭900保持第2輔助支架720，并一邊與定位用突部840的第2定位部8420中的射出面方向的基準(zhǔn)面接觸一邊向一軸方向移動(dòng)，則可簡單地進(jìn)行定位調(diào)整。
另外，上述例子是對(duì)CD、DVD等進(jìn)行記錄、再生的光頭裝置的光源裝置，但對(duì)于其他的光學(xué)儀器，例如有必要精度良好地對(duì)激光二極管芯片和光纖進(jìn)行定位的光通信用組件等的光源裝置，當(dāng)然也可適用。
如上所述，在本發(fā)明的光頭裝置的光源裝置中，在作為半導(dǎo)體基板的輔助支架的表面上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)激光二極管芯片進(jìn)行定位用的定位用凹部，定位用凹部具有對(duì)從激光二極管芯片射出的激光的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的前方側(cè)壁面；對(duì)與光軸方向正交的位置進(jìn)行規(guī)定的側(cè)壁。因此，只要將激光二極管芯片搭載在輔助支架上，就可對(duì)這些的光軸方向的位置及與光軸方向正交的位置、及它們各自的發(fā)光點(diǎn)間隔進(jìn)行精度良好的定位。因此，即使不使用高精度安裝裝置，也可用裝配水準(zhǔn)高精度的定位將激光二極管芯片搭載在輔助支架上。
另外，由于定位用凹部利用光蝕刻技術(shù)通過半導(dǎo)體加工處理而形成，故可進(jìn)行高精度的加工，通過改變挖入的形狀和深度，來擴(kuò)展激光二極管芯片和輔助支架的配置位置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選擇范圍。
此外，在本發(fā)明中，在定位用凹部的前方，由于形成有與激光的發(fā)散角對(duì)應(yīng)的寬度及深度的激光通過用凹部，故可避免射出的激光被定位用凹部的前側(cè)部分遮住的現(xiàn)象。
還有，在本發(fā)明中，由于將定位用凹部的后方側(cè)的側(cè)面作為傾斜面，故監(jiān)控用的后方射出激光不會(huì)被該定位用凹部遮住，從而可將其引導(dǎo)到監(jiān)控用受光元件上。
另外，在本發(fā)明的光源裝置中，在半導(dǎo)體基板的表面上形成有對(duì)激光二極管芯片進(jìn)行定位用的定位用突部，在該定位用突部的典型的結(jié)構(gòu)中，具有對(duì)從激光二極管芯片射出的激光的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的側(cè)面和對(duì)與光軸方向正交的位置進(jìn)行規(guī)定的側(cè)面。
因此，只要將激光二極管芯片壓在定位用突部上，則可精度良好地對(duì)其光軸方向的位置及與光軸方向正交的位置進(jìn)行定位，還可精度良好地對(duì)多個(gè)激光二極管芯片間的發(fā)光點(diǎn)間隔進(jìn)行定位。
于是，即使不使用高精度安裝裝置，也可以簡單的操作而高精度地對(duì)激光二極管芯片進(jìn)行定位。
權(quán)利要求
1.一種光頭裝置的光源裝置，具有至少一個(gè)激光二極管芯片和搭載有該激光二極管芯片的半導(dǎo)體基板，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板的表面上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)所述激光二極管芯片進(jìn)行定位用的定位用凹部，該定位用凹部具有對(duì)從所述激光二極管芯片射出的激光的光軸方向的位置予以規(guī)定的第1側(cè)面和對(duì)與所述光軸方向正交的方向的位置予以規(guī)定的第2側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述第1側(cè)面及所述第2側(cè)面相對(duì)所述半導(dǎo)體基板的表面是垂直的。
3.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體基板是裝入有受光元件的受光元件用半導(dǎo)體基板，而受光元件接受來自光記錄媒體的返回激光。
4.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體基板是裝入有監(jiān)控用受光元件的散熱用半導(dǎo)體基板，而監(jiān)控用受光元件接受所述激光二極管芯片的后方發(fā)光激光。
5.如權(quán)利要求4所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，在搭載有所述散熱用半導(dǎo)體基板的同時(shí)，還具有裝入有受光元件的受光元件用半導(dǎo)體基板，而受光元件接受來自光記錄媒體的返回激光，在該受光元件用半導(dǎo)體基板的表面上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有對(duì)所述散熱用半導(dǎo)體基板進(jìn)行定位用的定位用凹部。
6.如權(quán)利要求4所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，具有受光元件用半導(dǎo)體基板和感光性玻璃框體，而受光元件用半導(dǎo)體基板裝入有接受來自光記錄媒體的返回激光的受光元件，在所述感光性玻璃框體上，形成有對(duì)所述散熱用半導(dǎo)體基板及所述受光元件用半導(dǎo)體基板進(jìn)行定位用的定位面。
7.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板的表面上，通過半導(dǎo)體加工處理而形成有激光通過用凹部，該激光通過用凹部，是從面向所述定位用凹部中所述激光二極管芯片的前方發(fā)光點(diǎn)的前側(cè)側(cè)面向激光的射出方向延伸。
8.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，面向所述定位用凹部中所述激光二極管芯片的后方發(fā)光點(diǎn)的后側(cè)側(cè)面，作成向后方傾斜的傾斜面，在所述半導(dǎo)體基板表面的所述傾斜面的后方位置，裝入有監(jiān)控用受光元件。
9.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述激光二極管芯片是將不同波長的激光射出的單片式激光二極管芯片。
10.如權(quán)利要求1所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述激光二極管芯片包含第1及第2激光二極管芯片，所述定位用凹部包含對(duì)第1及第2激光二極管芯片進(jìn)行定位用的第1及第2定位用凹部，對(duì)于所述第1定位用凹部，利用其第1及第2側(cè)面將所述第1激光二極管芯片以定位后的狀態(tài)而搭載，對(duì)于所述第2定位用凹部，通過沿其第2側(cè)面使所述第2激光二極管芯片移動(dòng)而定位搭載該第2激光二極管芯片。
11.一種光頭裝置的光源裝置，具有至少一個(gè)激光二極管芯片和搭載有該激光二極管芯片的半導(dǎo)體基板，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板的表面上，形成有對(duì)所述激光二極管芯片進(jìn)行定位用的定位用突部。
12.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述定位用突部，由層疊在所述半導(dǎo)體基板表面上的感光性樹脂形成。
13.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述定位用突部具有對(duì)從所述激光二極管芯片射出的激光的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的第1側(cè)面；以及對(duì)與所述光軸方向正交的方向的位置進(jìn)行規(guī)定的第2側(cè)面，通過將所述激光二極管芯片的射出面壓在所述第1側(cè)面上，將與所述激光二極管芯片的射出面正交的一方側(cè)面壓在所述第2側(cè)面上，使該激光二極管芯片被定位。
14.如權(quán)利要求13所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述激光二極管芯片包含第1及第2激光二極管芯片，所述定位用突部包含對(duì)所述第1及第2激光二極管芯片進(jìn)行定位用的第1及第2定位用突部。
15.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板的表面上形成有激光通過用凹部，所述激光通過用凹部，從所述定位用突部中所述第1側(cè)面的位置向激光的射出方向延伸。
16.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述激光二極管芯片放置在搭載于所述半導(dǎo)體基板表面的隔板構(gòu)件上。
17.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體基板包含第1半導(dǎo)體基板和在該第1半導(dǎo)體基板表面上層疊配置的第2半導(dǎo)體基板，在所述第2半導(dǎo)體基板的表面上形成有所述定位用突部。
18.如權(quán)利要求11所述的光頭裝置的光源裝置，其特征在于，所述定位用突部具有對(duì)規(guī)定所述激光二極管芯片的相對(duì)位置的光學(xué)元件進(jìn)行定位用的第3側(cè)面。
19.一種光頭裝置的光源裝置的激光二極管芯片定位方法，系權(quán)利要求14所述的光源裝置的激光二極管芯片定位方法，其特征在于，通過將所述第1激光二極管芯片壓在所述第1定位用突部的所述第1及第2側(cè)面上而進(jìn)行定位，在該狀態(tài)，通過一邊將所述第2激光二極管芯片壓在所述第1側(cè)面一邊沿該第1側(cè)面而使其滑動(dòng)，從而對(duì)該第2激光二極管芯片進(jìn)行定位。
全文摘要
一種光頭裝置的光源裝置,在輔助支架上面形成有對(duì)第1及第2激光二極管芯片進(jìn)行定位的定位用突部,該定位用突部具有:對(duì)從第1及第2激光二極管芯片、射出的激光L1、L2的光軸方向的位置進(jìn)行規(guī)定的第1凸部、第2凸部、第3凸部的后側(cè)側(cè)面;對(duì)與光軸方向正交的位置進(jìn)行規(guī)定的第2凸部的分隔部分的左右側(cè)面。因此,只要將第1及第2激光二極管芯片、安裝在輔助支架的定位用突部上,就可對(duì)它們光軸方向的位置及與光軸方向正交的位置、它們各自的發(fā)光點(diǎn)間隔進(jìn)行精度良好的定位。
文檔編號(hào)G11B7/12GK1338736SQ0112440
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月21日
發(fā)明者森山克也, 竹村政夫, 石原久寬 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三協(xié)精機(jī)制作所