(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面を有するパッケージ、互いに直交する第１面と第２面とを有し、前記第１面が前記基準面に接合される絶縁ブロック、前記第２面に接合されるサブマウント、および前記サブマウントに接合されるレーザ素子を備える、レーザユニットにおいて、
前記絶縁ブロックは、前記第２面の表面から前記第２面に対向する第３面の表面まで貫通するかつ前記第１面または前記第１面と対向する第４面に開口部を有する溝、および前記溝に埋め込まれた金属配線を含み、
前記金属配線を前記サブマウントに接合することによって、前記サブマウントを介して前記レーザ素子を金属配線に接続することを特徴とする、レーザユニット。
【請求項２】
前記サブマウントは前記レーザ素子の光軸に対して平行に形成された接合面を有し、前記接合面が前記第２面に接合される、請求項１記載のレーザユニット。
【請求項３】
前記溝の形状は略Ｕ条および略コ状のいずれかであり、前記溝の前記開口部からメッキ層が施された前記金属配線にワイヤボンディングされる、請求項１または２記載のレーザユニット。
【請求項４】
前記基準面に凹部が形成され、前記凹部に前記絶縁ブロックが嵌め込まれる、請求項１ないし３のいずれかに記載のレーザユニット。
【請求項５】
レーザユニットに用いられる絶縁ブロックであって、
互いに直交する第１面と第２面とを有するかつ絶縁材料からなる本体、
前記第２面の表面から前記第２面に対向する第３面の表面まで貫通するかつ前記第１面または前記第１面と対向する第４面に開口部を有する溝、および
前記溝に埋め込まれた金属配線を備える、絶縁ブロック。
【請求項６】
前記溝の形状は略Ｕ条および略コ状のいずれかであり、前記溝の前記開口部から前記金属配線にメッキ層が施される、請求項５記載の絶縁ブロック。
【請求項７】
前記絶縁材料はセラミックを含む、請求項５または６記載の絶縁ブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はレーザユニットおよび絶縁ブロックに関し、特にたとえばＣＤやＤＶＤ等のような光ディスクから情報を読み取るのに用いられる、レーザユニットおよびそのようなレーザユニットに用いられる絶縁ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーザユニットの一例が特開平６−７６３４０号公報［Ｇ１１Ｂ  ７／１３５］に開示されている。この従来技術は、パッケージの基準面に取り付けられた半導体レーザ素子から基準面に対して平行方向にレーザ光を出射し、このレーザ光を光学素子（４５度プリズム）によって直角に反射するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、高価な光学素子を用いていたため、全体としてコスト高になるという問題点があった。また、組立工程では、光学素子の位置を調整する作業が必要となり、しかも、この調整作業はレーザ光の入射角と反射角とを考慮しなければならないため技術的に困難であり、組立作業性および品質の面で問題があった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、安価にして簡単かつ正確に組み立てることができるレーザユニットおよびそのようなレーザユニットに用いられる絶縁ブロックを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基準面を有するパッケージ、互いに直交する第１面と第２面とを有し、第１面が基準面に接合される絶縁ブロック、第２面に接合されるサブマウント、およびサブマウントに接合されるレーザ素子を備える、レーザユニットにおいて、絶縁ブロックは、第２面の表面から第２面に対向する第３面の表面まで貫通するかつ第１面または第１面と対向する第４面に開口部を有する溝、および溝に埋め込まれた金属配線を含み、金属配線をサブマウントに接合することによって、サブマウントを介してレーザ素子を金属配線に接続することを特徴とする、レーザユニットである。
【０００６】
第２の発明は、レーザユニットに用いられる絶縁ブロックであって、互いに直交する第１面と第２面とを有するかつ絶縁材料からなる本体、第２面の表面から第２面に対向する第３面の表面まで貫通するかつ第１面または第１面と対向する第４面に開口部を有する溝、および溝に埋め込まれた金属配線を備える、絶縁ブロックである。
【０００７】
【作用】
絶縁ブロックの第１面と第２面とは互いに直交するように形成されているため、第１面をパッケージの基準面に接合すると、第２面は必然的に基準面に対して垂直に配置される。この絶縁ブロックを用いてレーザユニットを組み立てるとき、レーザ素子が接合されたサブマウントを絶縁ブロックの第２面に接合することによってレーザ素子と金属配線とを接続する。このとき、レーザ素子の光軸を第１面に対して垂直になるように調整するだけで、レーザ素子の光軸はパッケージの基準面に対して垂直となる。さらに、絶縁ブロックには、その第２面の表面から第２面に対向する第３面の表面まで貫通し、かつ第１面または第１面と対向する第４面に開口部を有する溝が形成されており、その溝は金属配線で埋め込まれている。したがって、この金属配線は、その端部でサブマウントを介してレーザ素子と接続することができるだけでなく、溝の開口部においてワイヤボンディングにより所望の端子と接続することもできる。
【０００８】
【発明の効果】
この発明によれば、光学素子を用いる必要がないので、全体として安価に製造できる。また、レーザユニットを簡単な工程で正確に組み立てることができるので、製造工程を簡素化できるとともに品質を安定させることができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【０００９】
【実施例】
図１に示すこの実施例のレーザユニット１０は、図２に示すような光ピックアップ装置１２内に組み込まれて、ＣＤやＤＶＤ等のような光ディスク１４から情報を読み取るためのものである。
レーザユニット１０は、樹脂やセラミック等からなるパッケージ１６を含む。パッケージ１６は、基準面１８を有する板状の本体２０を含み、本体２０の上面周縁部から立ち上がって壁部２２が形成される。また、本体２０の長手方向両端部には、複数のリード端子２４が設けられ、壁部２２の内側における本体２０の上面にはリード端子２４と電気的に導通された複数の端子２６が設けられる。そして、壁部２２の内側における基準面１８には、光検出器２８および絶縁ブロック３０がダイボンディングされる。
【００１０】
光検出器２８は、図３からよくわかるように、シリコン等のような半導体材料からなるブロック状の本体３２を含む。本体３２の上面と下面とは互いに平行に形成され、上面にはレーザ光を受光する複数の受光素子３４ａ〜３４ｆを含む受光部３４，受光部３４からの信号を取り出すための信号端子３６および受光部３４に電圧を付与するための電圧端子３８が形成される。そして、本体３２の下面が基準面１８にダイボンディングされ、信号端子３６および電圧端子３８のそれぞれがパッケージ１６に設けられた対応する端子２６にワイヤボンディングされる。
【００１１】
絶縁ブロック３０は、図４に示すように、セラミック等のような絶縁材料からなる直方体状の本体４０を含み、本体４０の上面と下面とは互いに平行に形成され、本体４０の下面と左側面とは互いに直交するように形成される。また、本体４０には、上面と左右両側面とにわたって略Ｕ条の溝４２ａおよび４２ｂが形成され、下面と左右両側面とにわたって略Ｕ条の溝４２ｃおよび４２ｄが形成され、それぞれの溝４２ａ〜４２ｄには、Ａｌ，Ｃｕまたは４２アロイ等のような金属配線４４ａ〜４４ｄが埋め込まれる。また、金属配線４４ａ〜４４ｄの表面にはＡｇまたはＡｕ等のようなメッキ層が形成される。そして、図３に示すように、本体４０の下面が基準面１８にダイボンディングされ、金属配線４４ａおよび４４ｂと対応するリード端子２６とがワイヤボンディングされる。金属配線４４ｃは絶縁ブロック３０自身のＧＮＤ端子となる。
【００１２】
また、絶縁ブロック３０の左側面における金属配線４４ａに対応する位置には、図５に示すようなサブマウント４６がダイボンディングされ、サブマウント４６には、半導体レーザ素子（以下、単に「レーザ素子」という。）４８がダイボンディングされる。サブマウント４６は、シリコン等のような絶縁材料からなるブロック状の本体５０を含み、本体５０の左側面と右側面とは互いに平行に形成され、本体５０の内部にはレーザ素子４８の出力をモニタするためのフォトダイオードが内蔵される。また、本体５０の左側面には、右側面に形成された端子と電気的に導通する端子５２，レーザ素子４８の下部電極と導通する端子５４および本体５０の内部に設けられたフォトダイオードと導通する端子５６が形成される。一方、レーザ素子４８は、レーザ光の出射端面４８ａを含み、レーザ素子４８の上部電極面と下部電極面とはレーザ光の光軸に対して平行に形成される。そして、レーザ素子４８の下部電極面がサブマウント４６の左側面にダイボンディングされ、それによって、レーザ素子４８の下部電極とサブマウント４６の端子５４とが接続される。そして、レーザ素子４８の上部電極とサブマウント４６の端子５２とがワイヤボンディング（図５）され、サブマウント４６の端子５４および５６と対応する金属配線４４とがそれぞれワイヤボンディング（図１，図３）される。
【００１３】
そして、パッケージ１６の上部には、レーザ光を透過するための窓を有する図示しないカバーが装着される。
レーザユニット１０を組み立てる際には、パッケージ１６，光検出器２８，絶縁ブロック３０，レーザ素子４６およびサブマウント４８等の各部品を個別に形成して準備する。絶縁ブロック３０を形成する際には、まず、図６に示すように、セラミック等からなる板体４０ａを準備し、この板体４０ａに複数の長孔４２ａを形成する。そして、長孔４２ａのそれぞれにＡｌ，Ｃｕまたは４２アロイ等のような金属（金属配線）４４を充填した後、図６中の二点鎖線で示した切断線に沿って板体４０ａを切断する。このようにして本体４０を得た後、金属配線４４の表面にＡｇまたはＡｕ等のようなメッキ層を電解メッキ法等によって形成する。なお、板体４０ａの厚さは０．８〜１．５mm程度、長孔４２ａの長径は０．５〜０．８mm程度に設定される。
【００１４】
組み立て工程においては、まず、図７に示すように、レーザ素子４８をサブマウント４６にダイボンディングし、さらに、サブマウント４６を絶縁ブロック３０の金属配線４４ａに対応する位置にダイボンディングしてこれらを一体化する。このとき、レーザ素子４８の光軸が絶縁ブロック３０の下面に対して垂直となるように、絶縁ブロック３０に対するサブマウント４６の位置を調整する。
【００１５】
続いて、図８に示すように、パッケージ１６の基準面１８に光検出器２８および絶縁ブロック３０をＡｇペースト等の金属ペーストまたは導電性接着剤を用いてダイボンディングする。絶縁ブロック３０の下面と左側面とは互いに垂直に形成されているため、絶縁ブロック３０の下面を基準面１８にダイボンディングすると、左側面は基準面１８に対して必ず垂直となり、レーザ素子４８の光軸も基準面１８に対して必ず垂直となる。したがって、基準面１８に絶縁ブロック３０をダイボンディングする際には、光軸方向を調整する必要はない。
【００１６】
そして、必要箇所をワイヤボンディングによって互いに接続し、最後にカバーを装着する。
このようなレーザユニット１０が、図２に示すように、ホログラム素子５８および対物レンズ６０等と共に光ピックアップ装置１２内に組み込まれる。そして、レーザ素子４８からのレーザ光がディスク１４で正確に反射され、かつ、レーザユニット１０の受光部３４に正確に集光されるように、受光部３４からの出力信号に基づいてホログラム素子５８および対物レンズ６０の位置が調整される。
【００１７】
この実施例によれば、絶縁ブロック３０の左側面が基準面１８に対して垂直に配置されるので、左側面に接合されたレーザ素子４８の光軸も基準面１８に対して垂直になる。したがって、従来のような煩雑な光軸調整作業は不要であり、簡単な工程で正確に組み立てることができる。
また、高価な光学素子を必要としないので、製造コストを低減できる。
【００１８】
なお、上述の実施例では、絶縁ブロック３０に略Ｕ条の溝４２ａ〜４２ｄを形成しているが、溝４２ａ〜４２ｄの形状は適宜変更可能であり、たとえば図９に示すように、略コ状に形成してもよい。
また、図１０に示すように、パッケージ１６の基準面１８に凹部６４を形成し、この凹部６４に絶縁ブロック３０を嵌め込むようにしてもよい。凹部６４を予め形成しておくと、基準面１８に絶縁ブロック３０を位置決めする際の作業性を向上できる。
【００１９】
さらに、ホログラム素子５８とパッケージ１６のカバーとを一体に形成し、受光部３４からの出力信号に基づいてホログラム素子５６の位置を調整した後、この一体物をパッケージ１６に接着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例が適用される光ピックアップ装置を示す図解図である。
【図３】光検出器および絶縁ブロックを示す斜視図である。
【図４】絶縁ブロックを示す斜視図である。
【図５】サブマウントおよびレーザ素子を示す斜視図である。
【図６】絶縁ブロックの形成方法を示す図解図である。
【図７】絶縁ブロックおよびサブマウントを示す斜視図である。
【図８】図１実施例の組み立て方法を示す図解図である。
【図９】他の実施例を示す図解図である。
【図１０】他の実施例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …レーザユニット
１２  …光ピックアップ装置
１６  …パッケージ
１８  …基準面
２８  …光検出器
３０  …絶縁ブロック
３４  …受光部
４２ａ〜４２ｄ  …溝
４４ａ〜４４ｄ  …金属配線
４６  …サブマウント
４８  …レーザ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003919367.tif 000008
【図８】
0003919367.tif 000009
【図９】
0003919367.tif 000010
【図１０】
0003919367.tif 000011