(57)【要約】【課題】本発明は、ＬＤ素子に対するレンズの位置を高精度に定めることができる光半導体装置の製造方法と光軸調整装置を提供することを目的とする。【解決手段】ＬＤキャリアに取り付けられたレンズホルダに、コレットによって吸着されたレンズを接触させ、該コレットに取り付けられた押さえ治具の側面を該レンズの側面に接触させ、該押さえ治具の底面を該レンズホルダに接触させる接触工程と、該接触工程の後に行う、該ＬＤキャリアを保持するステージと該コレットを用いる調芯工程と、該調芯工程の後に、レーザ照射により該レンズと該レンズホルダを溶接する溶接工程と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＤキャリアに取り付けられたレンズホルダに、コレットによって吸着されたレンズを接触させ、前記コレットに取り付けられた押さえ治具の側面を前記レンズの側面に接触させ、前記押さえ治具の底面を前記レンズホルダに接触させる接触工程と、
前記接触工程の後に行う、前記ＬＤキャリアを保持するステージと前記コレットを用いる調芯工程と、
前記調芯工程の後に、レーザ照射により前記レンズと前記レンズホルダを溶接する溶接工程と、を備えたことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記押さえ治具は、平面視で環状に形成され下方に突出する治具突起部を有し、
前記レンズホルダは、平面視で環状に形成され上方に突出するホルダ突起部を有し、
前記接触工程では、前記治具突起部の側面が前記レンズの側面に接し、前記治具突起部の底面が前記ホルダ突起部に接触し前記レンズホルダを下方に押し付けることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記治具突起部は、平面視で間欠的に複数設けられ、
前記ホルダ突起部は、平面視で間欠的に複数設けられ、
前記接触工程の後、前記溶接工程の前に、前記治具突起部を前記ホルダ突起部の間に嵌めた状態で前記押さえ治具を回転させることで、前記レンズホルダを回転させる回転工程を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記押さえ治具は、前記回転工程においてレーザ光を遮り前記レンズと前記レンズホルダの接触面にレーザ光が当たらないようにする遮光板を備えたことを特徴とする請求項３に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記押さえ治具の内壁が前記コレットの側面に隙間なく接することで、前記押さえ治具が前記コレットに固定されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項６】
コレットと、
前記コレットに取り付けられた押さえ治具と、を備え、
前記押さえ治具は、
前記コレットに固定された本体部と、
前記本体部から下方に突出し、平面視で環状に設けられた治具突起部と、
平面視で前記本体部の側面の一部に形成され、前記本体部の側方に伸びる遮光板と、を有することを特徴とする光軸調整装置。
【請求項７】
前記治具突起部は、平面視で間欠的に複数設けられたことを特徴とする請求項６に記載の光軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光通信などに用いられる光半導体装置の製造方法、及び光半導体装置の製造に用いる光軸調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１のレンズ枠と第２のレンズ枠を有する鏡筒が開示されている。この文献には、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠に対してシフト可能かつ回転可能としたことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８６９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンズをＬＤ（Laser Diode）素子に対して間接的に固定する際には、ＬＤ素子からの発光を基準にサブミクロン単位の精度でレンズの位置を調整する必要がある。そのため、レンズをＸＹＺの３軸方向に位置調整するための機構が必要となることがある。また、レンズの位置精度を向上させるには、レンズホルダを安定的に保持することが必要である。生産時の歩留り低下を防ぐために、ＬＤ素子に対するレンズの位置を高精度に定めることができる光半導体装置の製造方法と光軸調整装置が求められていた。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＬＤ素子に対するレンズの位置を高精度に定めることができる光半導体装置の製造方法と光軸調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の発明に係る光半導体装置の製造方法は、ＬＤキャリアに取り付けられたレンズホルダに、コレットによって吸着されたレンズを接触させ、該コレットに取り付けられた押さえ治具の側面を該レンズの側面に接触させ、該押さえ治具の底面を該レンズホルダに接触させる接触工程と、該接触工程の後に行う、該ＬＤキャリアを保持するステージと該コレットを用いる調芯工程と、該調芯工程の後に、レーザ照射により該レンズと該レンズホルダを溶接する溶接工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本願の発明に係る光軸調整装置は、コレットと、該コレットに取り付けられた押さえ治具と、を備え、該押さえ治具は、該コレットに固定された本体部と、該本体部から下方に突出し、平面視で環状に設けられた治具突起部と、平面視で該本体部の側面の一部に形成され、該本体部の側方に伸びる遮光板と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、押さえ治具でレンズとレンズホルダを押さえて調芯を実施するので、ＬＤ素子に対するレンズの位置を高精度に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光半導体装置の平面図である。
【図２】光軸調整装置と光半導体装置の正面図である。
【図３】治具突起部がホルダ突起部の間に嵌ることを示す図である。
【図４】レーザ光が遮光板によって遮られることを示す図である。
【図５】溶接部を形成したことを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る光半導体装置の製造方法と光軸調整装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る光半導体装置の製造方法によって製造された光半導体装置の平面図である。ＬＤキャリア１０にＬＤ素子１２がダイボンド実装されている。レンズ２２を保持したレンズホルダ２０はＬＤキャリア１０に溶接固定されている。これにより、ＬＤ素子１２に対するレンズ２２の位置が決められている。
【００１２】
図２は、光軸調整装置と光半導体装置の正面図である。光軸調整装置は、コレット３０と押さえ治具３２を備えている。コレット３０は、Ｚ正負方向に移動する支持体３１によって保持されている。コレット３０はレンズ２２の上面と接しレンズ２２を真空吸着するものである。コレット３０には押さえ治具３２が取り付けられている。押さえ治具３２は、本体部３２ａと、遮光板３２ｂと、治具突起部３２ｃを備えている。本体部３２ａは平面視で環状に形成されている。本体部３２ａの内壁がコレット３０の側面に隙間なく接することで、押さえ治具３２がコレット３０に固定されている。本体部３２ａにコレット３０を挿入することでこの固定を実現する。本体部３２ａは、コレット３０の下面を塞がずにコレット３０に固定されることができる限り、別の形状としてもよい。
【００１３】
遮光板３２ｂは本体部３２ａの側面に形成されている。遮光板３２ｂは本体部３２ａの側方に伸びる板である。遮光板３２ｂは２枚設けられている。遮光板３２ｂは２枚に限定されないが、少なくとも平面視で本体部３２ａの側面の一部に形成される。したがって、平面視すると、本体部３２ａの側面の一部には遮光板３２ｂが設けられているが、側面の他の部分には遮光板３２ｂが設けられていない。
【００１４】
治具突起部３２ｃは、本体部３２ａから下方に突出し、平面視で環状に設けられた部分である。図２から分かるように、治具突起部３２ｃは平面視で間欠的に複数設けられている。複数の治具突起部３２ｃが全体として平面視で環状になっている。
【００１５】
押さえ治具３２の下方には、ステージ４０が設けられている。ステージ４０には支持体４２が固定されている。支持体４２はステージ４０をＸＹ軸方向に移動させる部分である。次に、上述した光軸調整装置を用いた光半導体装置の製造方法を説明する。
【００１６】
（接触工程）
まず、ステージ４０にＬＤキャリア１０をのせる。レンズホルダ２０は、図２に示されるように上方に突出するホルダ突起部２０ａを有している。ホルダ突起部２０ａは平面視で環状に形成されている。ホルダ突起部２０ａは、平面視で間欠的に複数設けられ、全体として環状になっている。このようなレンズホルダ２０に対し、レンズ２２を接触させる。具体的には、コレット３０によってレンズ２２を吸着した状態でコレット３０をＺ負方向に移動させ、レンズ２２をレンズホルダ２０に接触させる。レンズ２２とレンズホルダ２０が接触した状態が図２に示されている。
【００１７】
レンズ２２とレンズホルダ２０が接触すると、治具突起部３２ｃの側面がレンズ２２の側面に接触し、治具突起部３２ｃの底面がレンズホルダ２０のホルダ突起部２０ａに接触する。このように、レンズ２２をレンズホルダ２０に接触させるとともに、押さえ治具３２でレンズ２２とレンズホルダ２０を押さえる工程を接触工程という。接触工程では、押さえ治具３２によってレンズ２２の位置が決められ、治具突起部３２ｃがホルダ突起部２０ａに接触しレンズホルダ２０を下方に押し付けるのでレンズホルダ２０の位置が安定する。
【００１８】
（調芯工程）
接触工程の後に、接触工程において実現した接触状態を維持して調芯工程を行う。調芯工程では、コレット３０をＺ正負方向に移動させてＬＤ素子１２に対するレンズ２２の位置を調整したり、ステージ４０をＸ、Ｙ軸方向に移動させたりする。すなわち、ＬＤキャリア１０を保持するステージ４０とコレット３０を用いて調芯作業を行う。この工程を調芯工程という。
【００１９】
（回転工程）
接触工程の後、後述の溶接工程の前に、レンズホルダ２０をＺ軸周りに回転させる回転工程を行う。図３は、回転工程において、治具突起部３２ｃがホルダ突起部２０ａの間のＤカット部分に嵌ることを示す図である。支持体３１を駆使してコレット３０をＺ軸周りに回転させると、押さえ治具３２も回転する。そして、治具突起部３２ｃがホルダ突起部２０ａと別のホルダ突起部２０ａの間隙直上に位置すると、治具突起部３２ｃが当該間隙に入りこみレンズホルダ２０の上面に接する。このように、治具突起部３２ｃをホルダ突起部２０ａの間に嵌めた状態で押さえ治具３２を回転させることで、レンズホルダ２０を回転させる。この工程を回転工程という。
【００２０】
本発明の回転工程は、コレット３０をＺ軸周りに回転させるだけで、レンズホルダ２０を容易に回転させることができる。したがって、ＬＤキャリア１０に対するレンズホルダ２０の回転方向の位置決めを容易に行うことができる。なお、コレット３０を回転させる代わりにステージ４０を回転させてもよい。
【００２１】
図４は、回転工程中に誤ってレンズとレンズホルダ２０を接合するためのレーザ光が照射されたことを示す図である。回転工程中は、レンズとレンズホルダ２０を接合する前段階であるので、この段階で誤ってレーザ光が照射されレンズとレンズホルダ２０が接合されることは避けなければならない。そこで、本発明の実施の形態では、治具突起部３２ｃが２つのホルダ突起部２０ａ間の間隙に位置しているときには、レーザ光の照射経路上に遮光板３２ｂが位置するようにした。遮光板３２ｂは、回転工程において、レーザ光を遮りレンズ２２とレンズホルダ２０の接触面にレーザ光が当たらないようにする。図４には、上方からレンズとレンズホルダ２０の接触部に向かって照射されたレーザ光５０が遮光板３２ｂによって遮られたことが示されている。こうして、回転工程中に誤ってレンズとレンズホルダ２０が溶接されることを防止できる。
【００２２】
（接合工程）
次いで、ＬＤキャリア１０にレンズホルダ２０を溶接する。溶接以外の方法でＬＤキャリア１０にレンズホルダ２０を取り付けてもよい。調芯工程と回転工程の後に、レーザ照射によりレンズ２２とレンズホルダ２０を溶接する溶接工程を行う。回転工程を実施した場合には、まず押さえ治具３２をＺ軸正方向に上昇させ押さえ治具３２をＺ軸周りに９０°回して、治具突起部３２ｃの下面とホルダ突起部２０ａの上面を接触させる。その後、図５に示すとおり、ＹＡＧレーザなどから出射されたレーザ光６０をレンズ２２とレンズホルダ２０の接続部に照射してレンズ２２とレンズホルダ２０に溶接部６２を形成し、両者を溶接する。この溶接により、レンズ２２とレンズホルダ２０が隙間及び傾きなく密着し安定した固定状態が得られる。
【００２３】
このように、コレット３０とコレット３０に固定された押さえ治具３２を有する光軸調整装置を用いることで、レンズホルダ２０を安定的に保持しつつレンズ２２の位置を自在に調整できる。レンズホルダ２０と同じサイズのコレット３０に押さえ治具３２を被せたことで、レンズホルダ２０、レンズ２２及びコレット３０が平面視で同心円状に設けられる。言いかえれば、レンズホルダ２０の中心と、レンズ２２の中心と、押さえ治具３２の中心と、コレット３０の中心がほぼ一致する。これにより、光軸調芯動作時のレンズ２２を安定的に保持でき、しかも溶接固定時のＬＤキャリア１０に対するレンズホルダ２０の押さえつけ状態を安定化させることができる。特に、押さえ治具３２がレンズ２２の側面に当たることで、レンズ２２の位置精度を高めることができる。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る光半導体装置の製造方法と光軸調整装置は、その特徴を失わない範囲で様々な変形が可能である。例えば、回転工程が不要な場合は、ホルダ突起部２０ａと治具突起部３２ｃを平面視で間欠的に設ける必要はない。また、回転工程を調芯工程の前に実施してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ＬＤキャリア、  １２  ＬＤ素子、  ２０  レンズホルダ、  ２０ａ  ホルダ突起部、  ２２  レンズ、  ３０  コレット、  ３２  押さえ治具、  ３２ａ  本体部、  ３２ｂ  遮光板、  ３２ｃ  治具突起部
【図１】
2018013638.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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