(57)【要約】  レーザ源を有する担持基板（100）は、透明中央基板（20）と、前記中央基板に密着された上側基板（30）であって、該上側基板に形成された開口（40）を有し、前記中央基板が第1の側で露出される、上側基板と、前記第1の側とは反対の第2の側で、前記中央基板に密着された下側基板（32）であって、該下側基板に形成された開口（42）を有し、前記中央基板が前記第2の側で露出され、前記下側基板における前記開口は、前記上側基板における前記開口の位置と対応する、下側基板と、を有する。前記下側基板の前記開口内の、前記中央基板上には、周波数変換素子（60）が設置される。レーザダイ（70）は、前記周波数変換素子に対して整列され、前記下側基板に結合され、作動の間、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して、光が提供される。製作方法についても示した。
2009519602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ源を有する担持基板であって、
透明中央基板と、
前記中央基板に密着された上側基板であって、該上側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が第1の側で露出される、上側基板と、
前記第1の側とは反対の第2の側で、前記中央基板に密着された下側基板であって、該下側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が前記第2の側で露出され、前記下側基板における前記開口は、前記上側基板における前記開口の位置と対応する、下側基板と、
前記下側基板の前記開口内の、前記中央基板上に設置された周波数変換素子と、
前記周波数変換素子に対して整列され、前記下側基板に結合されたレーザダイであって、作動の間、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して、光が提供される、レーザダイと、
を有する担持基板。
【請求項２】
さらに、ミラーを有し、
該ミラーは、前記上側基板の前記開口の上で、前記上側基板と結合されることを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項３】
さらに、ヒータを有し、
該ヒータは、前記中央基板と接するように形成され、前記中央基板および前記周波数変換素子を加熱するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項４】
さらに、センサを有し、
該センサは、前記中央基板と接するように形成され、前記ヒータを用いて温度を制御するためのフィードバックを提供するように配置されることを特徴とする請求項3に記載の担持基板。
【請求項５】
前記ヒータ、前記センサ、および前記レーザダイは、パターン化された導体より、前記下側基板と電気的に接続されることを特徴とする請求項4に記載の担持基板。
【請求項６】
前記中央基板は、ガラスを含むことを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項７】
前記上側基板および下側基板は、シリコンを含むことを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項８】
前記上側および下側基板の開口は、該開口の位置において、リソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチを有することを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項９】
レーザ源を有する担持基板を製作する方法であって、
透明中央基板の第1の側に、上側基板を、また前記中央基板の前記第1の側とは反対の第2の側に、下側基板を結合するステップと、
前記上側および下側基板を通り、前記中央基板に至る開口を形成するステップであって、前記開口は、前記中央基板の対向する両側で対応する、ステップと、
前記中央基板の前記第1の側の前記開口内に、周波数変換素子を設置するステップと、
各周波数変換素子に対して、レーザダイを整列させるステップであって、前記下側基板に前記レーザダイが結合され、前記レーザダイからの光が、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して伝達されるステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
さらに、
前記上側基板に、前記上側基板の前記開口を覆うように、ミラーを設置するステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
さらに、
前記中央基板と接するヒータを形成するステップを有し、
前記ヒータは、前記中央基板および前記周波数変換素子を加熱するように配置されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、
前記中央基板と接するセンサを形成するステップを有し、
前記センサは、前記ヒータを用いて温度を制御するフィードバックを提供するように配置されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、
導電性材料をパターン化し、電気的接続を可能にするステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１４】
整列させるステップは、前記中央基板および前記周波数変換素子を介して、レーザダイを視認し、前記周波数変換素子に対して、前記レーザダイを整列させるステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１５】
前記開口を形成するステップは、前記上側および下側基板に、前記開口の位置に対してリソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチで、前記開口を形成するステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１６】
結合するステップは、接着材またはのりを設置して、前記中央基板を前記上側および下側基板に接続するステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１７】
結合するステップは、低温溶融結合処理プロセスを適用するステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１８】
レーザ源を有する担持基板を製作する方法であって、
透明中央基板の第1の側に、ヒータおよびセンサをパターン化するステップと、
前記中央基板の前記第1の側に下側基板を結合し、前記第1の側とは反対の前記中央基板の第2の側に、上側基板を結合するステップと、
前記上側および下側基板を通り、前記中央基板に至る開口を形成するステップであって、開口は、前記中央基板の対向する両側に対応する、ステップと、
導電性材料をパターン化するステップであって、前記ヒータ、前記センサおよびレーザダイへの電気的接続が可能となる、ステップと、
前記中央基板の前記第1の側の前記開口内に、周波数変換素子を取り付けるステップと、
各周波数変換素子に対して、レーザダイを整列させるステップであって、前記レーザダイが前記下側基板に結合され、前記レーザダイからの光が、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して伝達されるステップと、
前記上側基板に、前記上側基板の前記開口を覆うように、ミラーを設置するステップと、
を有する方法。
【請求項１９】
整列させるステップは、前記中央基板および前記周波数変換素子を介して、レーザダイを視認し、前記レーザダイを前記周波数変換素子に対して整列させるステップを有することを特徴とする請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
開口を形成するステップは、前記上側および下側基板に、前記開口の位置に対して、リソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチで、前記開口を形成するステップを有することを特徴とする請求項18に記載の方法。
【請求項２１】
結合するステップは、接着材またはのりを設置して、前記上側および下側基板を前記中央基板に接続させるステップを有することを特徴とする請求項18に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部材のパッケージ技術に関し、特に、担持基板上または担持基板内に製作された、複数のマイクロデバイスを有する担持モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路、ダイオードおよびレーザのようなマイクロデバイスは、配列式構成で製作される。これらを構成する場合、しばしば、プリント配線基盤または他の担体に、個々の装置を行もしくは列に配置する必要が生じる。マイクロデバイスは、しばしば、個々に製作され、一つずつ基盤上に配置される。この一つずつの配置では、誤差および位置合わせ精度の点で問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
マイクロデバイスの位置合わせおよび配置を、高い信頼性で実施することができる担体を提供することが有意である。また、マイクロデバイスの作動に必要な特徴部を提供する担体を使用することが有意である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
レーザ源を有する担持基板は、透明中央基板と、前記中央基板に密着された上側基板であって、該上側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が第1の側で露出される、上側基板と、前記第1の側とは反対の第2の側で、前記中央基板に密着された下側基板であって、該下側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が前記第2の側で露出される、下側基板と、を有する。前記下側基板における前記開口は、前記上側基板における前記開口の位置と対応する。前記下側基板の前記開口内の、前記中央基板上には、周波数変換素子が設置される。レーザダイは、前記周波数変換素子に対して整列され、前記下側基板に結合され、作動の間、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して、光が提供される。
【０００５】
また、製造方法も開示される。例えば、レーザ源を有する担持基板を製作する方法は、透明中央基板の第1の側に、上側基板を、また前記中央基板の前記第1の側とは反対の第2の側に、下側基板を結合するステップと、前記上側および下側基板を通り、前記中央基板に至る開口を形成するステップであって、前記開口は、前記中央基板の対向する両側で対応する、ステップと、を有する。周波数変換素子は、前記中央基板の前記第1の側の前記開口内に、設置されあるいは成長される。1または2以上のレーザダイは、各周波数変換素子に対して整列され、レーザダイは、前記下側基板に結合され、前記レーザダイからの光が、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して伝達される。
【０００６】
本発明のこれらのおよび他の目的、特徴ならびに利点は、添付図面を参照して読される、以下の本発明の説明用の実施例の詳細な説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、好適実施例の詳細について説明する。
【０００８】
本発明は、複数のマイクロデバイスを取り付け、組み込むために使用される担持基板について示す。担持基板は、リソグラフィー技術を用いて処理され、従って、高精度に配置され、装置の寸法およびピッチを制御できるという有意な点を有する。ある特に有益な実施例では、担持基板は、小型マルチカラーレーザユニット用に提供される。小型マルチカラーレーザユニットの製作は、リソグラフィー技術および薄膜技術を用いた処理ステップにより行われる。ある例では、例えば、レーザ、周波数変換素子（例えば第2高調波発生（SHG）結晶）、およびブラッグミラーのような部品が含まれても良い。基本レーザ源モジュールのこれらの部品は、シリコン基板および薄膜製作技術を用いて、「スマート」担持基板上の一連の層により形成される。従って、各部品は、極めて高精度に、相互に接近して組み立てられる。このウェハレベルの処理技術により、一つのプロセスフローで、一つの板上に多くのモジュールの形成が可能となり、コストおよび価格の低下の機会が得られる。
【０００９】
本発明は、レーザモジュールに関して示されているが、本発明の示唆は、より広く、担持基板に取り付けられ、位置決めされ、または配置され得る、いかなる部材にも適用できることに留意する必要がある。本願に示した実施例は、リソグラフィー技術を用いて配置されることが好ましく、従って、選定されたリソグラフィー処理の適用精度に応じて、配置される。写真リソグラフィー処理技術が好ましいが、これは単なる一例であることに留意する必要がある。他の処理技術を用いても良い。
【００１０】
レーザモジュールの説明用の一例は、追加の電子部材を含むように適合され得ることを理解する必要がある。これらの部材は、基板担体と一体化して形成されても良く、または基板担体もしくは他の部材上に取り付けられても良い。また、レーザモジュールおよびそれらの部材は、用途やレーザモジュール構成に応じて変えても良い。図に示す素子は、ハードウェアの各種組み合わせで実施されても良く、単一の素子または複数の素子の組み合わせによる機能が提供されても良い。
【００１１】
以下の図面には、複数のレーザモジュールが集積された基板担体を製作する、説明用の処理ステップが示されている。以下、同一のまたは同様の素子には、同様の参照符号が付されている図面を参照する。まず図1Aにおいて、基板20は、ガラスまたはドープされたガラスのような、透明材料（例えばレーザ光に対して透明な材料）を有する。基板20は、所定の屈折率を有する材料を含んでも良い。基板20は、複数の素子または装置のパッケージ用の担体として機能するような、十分に完全で十分な強度を有する材料を有することが好ましい。透明基板20の上部および底部表面は、特定の光コーティングを有しても良く、これによりレーザ光の透過ロスが抑制される。システムの特性または安定性を向上するため、基板20の表面には、ヒータ22が形成され、または取り付けられる。
【００１２】
ヒータ22は、基板20に熱を発生させる抵抗材料を含んでも良く、これにより、図5に示すような、後に周波数変換層60が取り付けられる位置で、基板20の安定な温度が再現性良く維持される。基板20には、センサ24が形成され、または取り付けられても良く、これによりヒータ22のフィードバック手段が提供される（設定点温度との比較測定に基づいて、ヒータがオンまたはオフに制御される）。ヒータ22およびセンサ24は、材料の成膜処理、ならびに写真リソグラフィー技術およびエッチング処理を用いた成膜材料のパターン化処理により形成されることが好ましい。また他の方法を利用しても良く、例えば、ヒータ22およびセンサ24は、予備製作され、のりもしくは他の接着材を用いて、基板20に密着されても良い。
【００１３】
図1Bを参照すると、図1Aの1B-1B切断線での断面には、基板20の表面に形成されたヒータ22およびセンサ24が示されている。ヒータ22およびセンサ24を配置する際に、リソグラフィー技術を使用することが好ましく、これにより、これらの装置の間のピッチp（図1A）は、リソグラフィー処理によって得られる許容誤差内に正確に抑えられる。
【００１４】
図2を参照すると、基板30および32は、例えば、のり34または接着材を用いて、基板20に結合される。基板30および32は、シリコンで構成されることが好ましく、単結晶シリコンで構成されることがより好ましい。ただし、他の基板材料を使用しても良い。基板30および32は、集積素子を有しても良く、例えば電子部材、トランジスタ、パッシブ素子、光学素子、または他のいかなる装置もしくは構造部を有しても良い。のり34は、基板30と32を、基板20に結合する。のり34は、サブ組立体の熱処理により硬化されても良い。のり34は、BCB（ベンゾシクロブテン）のような高分子材料を含んでも良く、この材料は、後続のステップで説明するように、エッチング除去することができる。のり34は、均一に分散され、基板20（両側）にわたって一定の厚さが得られる。のり34の厚さは、基板20の両側で、等しい必要はない。
【００１５】
結合の後、基板30および32は、平坦化処理される。この処理は、基板30および32の機械的な研磨処理を含んでも良く、これにより、基板20の外部対向側に、極めて平坦／平滑な平行表面が提供される。
【００１６】
図3を参照すると、写真リソグラフィー技術を用いて、基板30および32の表面に、レジストが形成され、これがパターン化処理され、エッチングマスクが形成される。エッチングマスクを使用して、基板30および32の一部が保護され、他の部分が除去される。基板30および32、ならびにのり34がエッチングされ、孔40と42が形成される。エッチング処理には、基板20、ヒータ22、およびセンサ24の材料に対する、選択的な乾式または湿式のエッチング処理が含まれても良い。エッチング処理は、ステップ状に実施されても良い。例えば、あるエッチング処理により、基板30および32がエッチングされ、あるエッチング処理により、のり34がエッチングされても良い。リソグラフィー技術が使用されるため、孔40および42は、リソグラフィー技術の精度で、ヒータサイトとセンササイトの中心に形成される。
【００１７】
図4Aを参照すると、基板32の底面図には、成膜されパターン化された導体または金属50が示されており、これによりヒータ22およびセンサ24との接続が提供される。導体または金属50は、基板32、ヒータ22およびセンサ24の表面に成膜され、基板20の一部が露出される。金属50上には、レジストが成膜され、リソグラフィー技術を用いて、これがパターン化される。レジストは、エッチングマスクとして使用され、金属50の一部が除去され、ヒータ接続52、センサ接続54、およびレーザダイ接続56が形成される。また、金属50を用いて、他の部材の接続および部材が形成されても良い。金属50は、いかなる導電性の材料を含んでも良く、ドープされたポリシリコン、銅、金、銀、アルミニウム、合金または他の導電性材料を含んでも良い。金属50のエッチング処理は、基板20、ヒータ22、およびセンサ24の材料に対して選択的である。別の実施例では、マスク層が使用され、リソグラフィー技術を用いて、これがエッチングされても良い。次に、マスク層を用いて、エッチングのため、金属50がマスクされる。図4Bには、図4Aの4B-4B切断線での断面図を示す。
【００１８】
図5を参照すると、基板20上のセンサ24の領域内に、周波数変換素子（FCE）60が導入される。ある実施例では、周波数変換素子60は、担持基板とは別個に製作され、接合、接着材または熱音波結合を用いて、設置される。別の実施例では、周波数変換素子60は、基板20上に成長される。これは、パターン化されたレジストまたはマスク層で、他の表面をマスク処理するステップと、エピタキシャル成膜により、基板20から周波数変換素子60を成長させるステップとを有しても良い。周波数変換素子60は、KTPおよびPPLNのような、第2高調波結晶（SHG）であることが好ましく、これらは、周波数二重化レーザに使用される。また素子は、高周波数変換蛍光体、または低周波数変換蛍光体であっても良い。一般に、素子60は、光を発し、周波数シフトさせ、増幅させ、または変調させる特性を有する、いかなる材料であっても良く、例えば、二重タングステン酸塩KY(WO4)2（=KYW）であっても良く、この材料は、ロバスト性のある光学材料であり、良好な熱伝導性を有する。KYWは、Yb3+、Nd3+、Er3+、Tm3+、およびHo3+のような希土類イオンを、（Y3+イオンの置換により）100％までドープすることができ、従って、薄膜カラー変換層として機能する。また他のホスト材料を使用することも可能であり、例えば、フッ化物ガラス、またはZBLANガラス（組成がZrFM4−BaF2−LaF3−AlF3−NaFの、標準的なフッ化ジルコン酸ガラスシステム）である。
【００１９】
素子60（例えばSHG結晶）の配置は、大きな許容誤差を含んでも良い。SHG結晶は、後のプロセスにおいて導入される、レーザダイと整列させることができるからである。これにより、製造の容易性が向上し、特に、コストおよび時間が節約される。
【００２０】
周波数変換素子60（図5）に、周波数二重化結晶を使用した場合、最適光変換用の結晶の最適長さ（光路に沿った）は、数mmのオーダー（例えば、3〜5mm）となる。これは、装置の積層厚さを意味しても良い。この場合、中央基板20に定形孔が形成されても良く、この中に、素子60（例えば結晶）が取り付けられても良い。基板20は、定形孔（図示されていない）を有し、ここに、カラー変換またはビーム定形用のこれらのもしくは他の光学素子を導入しても良い。これらの孔は、組立に先立って、または処理ステップの一部として、形成されても良い。また、他の適合を含んでも良い。
【００２１】
図6を参照すると、レーザダイ70が導入され、これは、レーザダイ接続56に接続される。レーザダイ70は、レーザダイ70の部分72を視認することにより、素子60（SHG結晶）に対して整列されても良く、この部分は、基板20を介して光を放射する。基板20を介して、レーザダイを視認することにより、SHG結晶60とダイ70の間の位置合わせが正確に実施される。レーザダイ70は、結晶60とダイ70の間の位置を微調整するため、動かされても良い。この場合、レーザ接続56は、レーザダイ70を調整するため大面積が得られるように製作され、これにより位置合わせの機会が提供される。
【００２２】
別の実施例では、図7に示すようなノッチまたはランド74が設けられ、これにより、レーザダイ70の収まる位置が、より容易に定められる。またレーザダイ70は、より良い熱管理のため、または位置合わせを容易にするため、特殊なサブマウントに取り付けられても良い。また、レーザダイ70と基板20の間の距離dが、正確に制御されても良い。ランド74をさらに基板34内にまで延伸することにより、レーザダイ70のSHG60に対する位置合わせのため、ある程度の調整が許容される。あるいは、この距離は、基板32とレーザダイ70の間に、スペーサを設置し、あるいはレーザダイ70を担持するサブマウントを設置することにより、増加させても良い。レーザダイ70は、個別に製作された部材であり、これは、本願に示すように、SHG結晶60および基板20を通るレーザ光を発する。好ましいレーザタイプは、垂直放射レーザ（VCSEL、垂直キャビティ表面放射レーザ）を含む。また、レーザサブマウントに垂直に取り付けられた、平坦放射レーザ（EEL、エッジ放射レーザ）を使用しても良い。
【００２３】
図8を参照すると、レーザダイ70の反対側の孔40には、ブラッグミラーまたは格子グレーティング80が取り付けられる。平面に沿ったミラー80の位置合わせは、あまり重要ではなく、ミラー80には、孔40により形成される隙間に架かることのみが要求される。ブラッグミラー80の角度位置は、小さな耐久性窓を有し、この窓は、必要な場合、組立プロセスの間、または微調整方法を用いた後、基板の平坦構造により固定され、最適化される。ブラッグミラー80は、接着材またはのりにより、所定の場所に固定されても良い。レーザダイ70、SHG結晶60およびミラー80は、他の部材と置換されても良く、あるいは追加の部材を使用しても良いことを理解する必要がある。いくつかの例には、以下のものが含まれる。ミラー80は、レンズ構造と組み合わされ、またはビームの追加形状用の他の光学部材と組み合わされても良い。レーザダイ70は、例えば高出力発光ダイオード（LED）、共振空洞LED、および他のいかなる半導体光源のような、他の光源と置換されても良い。SHG60は、光ビーム定形装置、例えばシャッターのようなげーティング装置、レーザビームからのスペックルを抑制する集積装置、またはそれらの組み合わせ等、と置換されても良い。
【００２４】
本願により製造されたレーザ光源のある一用途には、例えば、小型レーザ投射器の内部の可視光源として使用される、小型光エンジンが含まれる。また、他の用途および構造も可能である。
【００２５】
図9を参照すると、この図には、一例としてのモジュールまたは担体基板100が示されている。モジュール100は、マルチカラーレーザ源として使用されても良い。モジュール100は、レーザ源（ダイ）70を有し、このレーザ源は、リソグラフィー技術の許容誤差および精度で整列され、配置される。接続52、54および56は、他の部材に接続され、これにより、モジュール100が他のモジュールまたは電源90と連動するようになる。図には示されていないが、導体50は、パターン化され、バス、他の部材用のランド部、または他のいかなる導電性構造部もしくは装置を形成しても良い。部材は、はんだ付けされ、あるいは、基板34がプリント配線基盤である場合のように、導体50のパターン化部分に接続される。
【００２６】
示された実施例では、電源90は、レーザダイ接続56に接続され、レーザダイ70に電力が提供される。モジュール100に設置された他の部材は、多重化装置、制御装置、トリガーもしくはタイミング装置、パワーオン／オフスイッチ、またはモジュール100の構成のための適用に寄与する、他のいかなる装置を有しても良い。
【００２７】
モジュール100は、独立型装置として、または大型システムに対するプラグインモジュールとして製作されても良いことを理解する必要がある。3つのレーザ源が示されているが、モジュール100は、レーザ源用の、より少ないまたはより多くの数の位置を提供するように、変更しても良い。レーザ源は、2次元配列で配置されても良い。
【００２８】
図10を参照すると、作動の際、レーザダイ70が活性化され、電力を受信し、第2高調波レーザとして、光が発生される。作動の際に、基本ビーム110は、第2高調波発生器SHG60の方に誘導され、基本ビームの一部は、ここで二次ビームに変換され、この例では、第2高調波ビームに変換される。SHG60からの基本ビームは、ミラー80により逆向きに反射され、SHG素子60を通り、基本ビームのさらなる部分が、第2高調波ビームに変換される。次にミラー80は、エンドユーズのため、第2高調波ビームパルスを、孔40の外側に伝送する。各レーザダイ70は、異なる波長（色）の光を形成しても良く、これは、部材の寸法（厚さ）、種類および特徴に影響を及ぼす（例えば、SHG結晶60は、異なる厚さ、または結晶タイプ等を有しても良い）。ヒータ22およびセンサ24を用いて、例えば、光が通過する領域における、基板20および結晶60の安定な温度を維持することにより、作動条件を変化させても良い。同様に、他の特徴および条件を加えても良い。
【００２９】
図11を参照すると、この図には、一実施例によるレーザ源を有する担体基板を製作する方法が例示的に示されている。ブロック202では、透明中央基板が提供され、これは、位置決めホールド、溝等を有するように、予め処理されても良い。ブロック204では、中央基板に、特徴部および部材が形成され、またはパターン化される。例えば、透明中央基板の片側に、ヒータおよびセンサが形成されても良い。ブロック206では、下側および上側基板が、中央基板に結合される。結合処理は、低温溶融結合処理プロセス、または接着材もしくはのりの設置処理と、接着材もしくはのりの硬化処理とを含んでも良い。
【００３０】
ブロック208では、上側および下側基板を通り、中央基板に至る開口が形成され、これらの開口は、中央基板の対向する両側で相対する。開口は、写真リソグラフィーレジストパターンを介して、エッチングされ、中央基板の両側が露光されることが好ましい。上側および下側基板の開口は、開口の位置に対して、リソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチまたは配置を有することが有意である。ブロック210では、導電性材料が成膜され、パターン化され、ヒータ、センサ、レーザダイ等への電気的接続が可能になる。ブロック212では、SHG結晶のような周波数変換素子が、中央基板の開口内に取り付けられ、または形成される。
【００３１】
ブロック214では、レーザダイは、各周波数変換素子に対して整列され、下側基板に結合され、レーザダイからの光は、作動の間、周波数変換素子および中央基板を介して、伝達される。整列ステップには、中央基板および周波数変換素子を介して、レーザダイを視認し、周波数変換素子に対してレーザダイを整列させるステップが含まれる。ブロック216では、上側基板に、上部基板の開口を覆うように、ブラッグミラーのようなミラーが設置される。
【００３２】
添付の特許請求の範囲の解釈において、
a）「有する」という用語は、所与の請求項に記載されたもの以外の、他の素子または動作の存在を排斥するものではないこと、
b）素子の前の「一つの」という用語は、そのような素子が複数存在することを排斥するものではないこと、
c）請求項内のいかなる参照符号も、これらの範囲を限定するものではないこと、
d）いくつかの「手段」は、同様の事項、またはハードウェアもしくはソフトウェアの実現構造もしくは機能により、表され得ること、
e）特に記載のない限り、特定の動作の順番が必要であると意図するものではないこと、
を理解する必要がある。
【００３３】
マイクロデバイスパッケージ用の担持基板のシステムおよび方法の好適実施例について示したが（これらは一例であって、限定的なものではない）、当業者には、前述の示唆に基づいて、変形および修正が可能であることに留意する必要がある。従って、ここに示され、特許請求の範囲に記載された実施例の思想および範囲内で、本願の特定の実施例の変更が可能であることを理解する必要がある。従って、特許法により要求される細部の説明および具体性は、示されており、特許証により保護される特許請求の範囲は、添付の請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】ヒータ部材およびセンサ部材が上部に形成された透明基板の底面図である。
【図１Ｂ】図1Aの1B-1B切断線での断面図である。
【図２】中央基板に接合された上側基板および下側基板の断面図である。
【図３】リソグラフィー技術でエッチングされ、中央基板に至る孔が開口された、上側基板および下側基板の断面図である。
【図４Ａ】担持基板の部材の接続配線用のパターン化された導体を示す底面図である。
【図４Ｂ】図4Aの4B-4B切断線での断面図である。
【図５】中央基板と接するように配置された周波数変換素子を示す断面図である。
【図６】周波数変換素子と整列して配置されたレーザダイを示す断面図である。
【図７】レーザダイを配置させ、整列させる別の実施例の詳細を示す断面図である。
【図８】担持基板上に配置された周波数選択性ミラー（例えば、ブラッグミラー）を示す断面図である。
【図９】レーザダイに接続された電源を示す底面図である。
【図１０】レーザ源の作動の間に放射されるレーザ光を示す断面図である。
【図１１】本発明の説明用の実施例による担持基板の製作ステップを示すフロー図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月20日(2008.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ源を有する担持基板であって、
透明中央基板と、
前記中央基板に密着された上側基板であって、該上側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が第1の側で露出される、上側基板と、
前記第1の側とは反対の第2の側で、前記中央基板に密着された下側基板であって、該下側基板に形成された開口を有し、前記中央基板が前記第2の側で露出され、前記下側基板における前記開口は、前記上側基板における前記開口の位置と対応する、下側基板と、
前記下側基板の前記開口内の、前記中央基板上に設置された周波数変換素子と、
前記周波数変換素子に対して整列され、前記下側基板に結合されたレーザダイであって、作動の間、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して、光が提供される、レーザダイと、
を有する担持基板。
【請求項２】
さらに、ミラーを有し、
該ミラーは、前記上側基板の前記開口の上で、前記上側基板と結合されることを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項３】
さらに、ヒータを有し、
該ヒータは、前記中央基板と接するように形成され、前記中央基板および前記周波数変換素子を加熱するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項４】
さらに、センサを有し、
該センサは、前記中央基板と接するように形成され、前記ヒータを用いて温度を制御するためのフィードバックを提供するように配置されることを特徴とする請求項3に記載の担持基板。
【請求項５】
前記ヒータ、前記センサ、および前記レーザダイは、パターン化された導体より、前記下側基板と電気的に接続されることを特徴とする請求項4に記載の担持基板。
【請求項６】
前記中央基板は、ガラスを含むことを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項７】
前記上側基板および下側基板は、シリコンを含むことを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項８】
前記上側および下側基板の開口は、該開口の位置において、リソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチを有することを特徴とする請求項1に記載の担持基板。
【請求項９】
レーザ源を有する担持基板を製作する方法であって、
透明中央基板の第1の側に、上側基板を、また前記中央基板の前記第1の側とは反対の第2の側に、下側基板を結合するステップと、
前記上側および下側基板を通り、前記中央基板に至る開口を形成するステップであって、前記開口は、前記中央基板の対向する両側で対応する、ステップと、
前記中央基板の前記第1の側の前記開口内に、周波数変換素子を設置するステップと、
各周波数変換素子に対して、レーザダイを整列させるステップであって、前記下側基板に前記レーザダイが結合され、前記レーザダイからの光が、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して伝達されるステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
さらに、
前記中央基板と接するヒータを形成するステップを有し、
前記ヒータは、前記中央基板および前記周波数変換素子を加熱するように配置されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
さらに、
前記中央基板と接するセンサを形成するステップを有し、
前記センサは、前記ヒータを用いて温度を制御するフィードバックを提供するように配置されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
整列させるステップは、前記中央基板および前記周波数変換素子を介して、レーザダイを視認し、前記周波数変換素子に対して、前記レーザダイを整列させるステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
前記開口を形成するステップは、前記上側および下側基板に、前記開口の位置に対してリソグラフィー技術の許容誤差を有するピッチで、前記開口を形成するステップを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１４】
レーザ源を有する担持基板を製作する方法であって、
透明中央基板の第1の側に、ヒータおよびセンサをパターン化するステップと、
前記中央基板の前記第1の側に下側基板を結合し、前記第1の側とは反対の前記中央基板の第2の側に、上側基板を結合するステップと、
前記上側および下側基板を通り、前記中央基板に至る開口を形成するステップであって、開口は、前記中央基板の対向する両側に対応する、ステップと、
導電性材料をパターン化するステップであって、前記ヒータ、前記センサおよびレーザダイへの電気的接続が可能となる、ステップと、
前記中央基板の前記第1の側の前記開口内に、周波数変換素子を取り付けるステップと、
各周波数変換素子に対して、レーザダイを整列させるステップであって、前記レーザダイが前記下側基板に結合され、前記レーザダイからの光が、前記周波数変換素子および前記中央基板を介して伝達されるステップと、
前記上側基板に、前記上側基板の前記開口を覆うように、ミラーを設置するステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
整列させるステップは、前記中央基板および前記周波数変換素子を介して、レーザダイを視認し、前記レーザダイを前記周波数変換素子に対して整列させるステップを有することを特徴とする請求項14に記載の方法。
【国際調査報告】
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