(57)【要約】【課題】  特に、適切且つ容易に複数の発光素子の各発光面を同一高さに合わせることが可能な発光装置の製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】  治具３０の平面で形成された対向面３０ａに複数の面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂを当接した状態で前記面発光レーザ１２，１３を前記治具３０にて固定する。そして各発光面１２ｂ，１３ｂを同一高さに合わせた状態にて、前記治具３０を前記基板５０に近づけ、前記面発光レーザ１２、１３を基板５０上に溶融状態の半田５３を介して密着させる。そして前記半田５３を硬化させて、各面発光レーザ１２，１３を基板５０上に固定する。【選択図】図３
2009200064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の発光素子が設けられた発光装置の製造方法において、
複数の前記発光素子の各発光面を前記基板上にて同一高さに合わせた状態で、前記発光素子を前記基板上に接着剤を介して密着させ、
その後、前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
複数の前記発光素子を治具に取り付けて、各発光面を同一高さに合わせ、前記同一高さを維持しながら前記発光素子を基板上に接着剤を介して密着させ、前記接着剤を硬化した後、前記治具を除去する請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
以下の工程を有する請求項２記載の発光装置の製造方法。
（ａ）  前記発光面と対向する対向面が同一平面で形成された前記治具を用意し、前記同一平面に複数の前記発光素子の各発光面を当接させた状態にて、前記発光素子を前記治具に固定する工程と、
（ｂ）  前記治具を前記基板上に対向させ、このとき、複数の前記発光素子の各発光面を同一高さに合わせ、前記同一高さを維持しながら、前記基板と前記発光素子間を前記接着剤を介して密着させる工程と、
（ｃ）  前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定する工程と、
（ｄ）  前記発光素子と前記治具間の固定状態を解除し、前記治具を除去する工程。
【請求項４】
基板上に複数の発光素子が設けられた発光装置の製造方法において、
複数の前記発光素子の各発光面と対向する対向面が同一平面で形成された治具を用意し、各発光素子を発光面側から前記治具の前記同一平面に当接させて前記治具に固定した状態で、前記発光素子を前記基板上に接着剤を介して密着させ、
その後、前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定し、さらに、前記発光素子と前記治具間の固定状態を解除し、前記治具を除去することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記発光素子の前記発光面との反対面、及び前記基板の表面には、夫々、電極が設けられており、発光素子側電極と、基板側電極の少なくとも一方には溝が形成され、前記溝を除く前記電極上に前記接着剤を設ける請求項１ないし４のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記発光素子の前記発光面との反対面、及び前記基板の表面には、夫々、電極が設けられており、前記接着剤には導電性接着剤を使用し、発光素子側電極と、基板側電極間を前記導電性接着剤を介して導通接続させる請求項１ないし５のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記導電性接着剤には半田を用いる請求項６記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記導電性接着剤には有機成分を含む導電性ペーストを用い、前記導電性接着剤の硬化の際、加熱処理にて前記有機成分を除去する請求項６記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記接着剤を、各発光素子と基板間に点在させる請求項１ないし８のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばホログラム再生装置に使用される発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献に記載されているように、ホログラムデータの再生では、再生参照光を、ホログラムデータが記録された記録媒体に入射させると、ブラッグ条件式により、前記再生参照光が前記データの干渉縞で回折され、再生光が発せられる。そして、前記再生光に含まれるホログラムデータの内容が、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどからなる撮像素子により読み出される。
【０００３】
ところで下記の特許文献に記載されているように、前記再生参照光を発光する発光装置には、例えば、複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が配置された面発光レーザアレイが使用される。
【０００４】
このように複数の面発光レーザを用いる利点は、容易に且つ安価に、前記再生参照光の波長帯域を広くできるためである。すなわち再生参照光の波長帯域の異なる複数の面発光レーザを組み合わせることで、広範な波長帯域を得ることが可能である。このように広範な波長帯域を有する面発光レーザアレイであれば、複数のホログラムデータが波長多重にて広範な波長帯域で記録されている場合に、その波長帯域の全域をカバーすることが可能である。よって適切に各ホログラムデータを再生することが出来る。
【０００５】
また、波長αで記録されたホログラムデータが、例えば記録媒体の異方性熱膨張等により、前記ホログラムデータを波長αで再生できず前記波長αと異なる波長βで再生しなければならない場合、上記の面発光レーザであれば、その波長を有する面発光レーザに切り替えることで、適切に前記ホログラムデータを再生することが可能である。
【特許文献１】特開２００５−３３１８６４号公報
【特許文献２】特開２００６−５８７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、面発光レーザの製造過程で、前記面発光レーザに厚さのばらつきが生じた。
【０００７】
前記面発光レーザに厚さのばらつきが生じると以下の問題点が生じた。その問題点を下記に説明する。
【０００８】
図１５に示すように基板１上には例えば、２つの面発光レーザ２，３が設置されている。前記基板１と面発光レーザ２，３とを有して面発光レーザアレイ６が構成される。
【０００９】
図１５に示すように、前記面発光レーザアレイ６と記録媒体５との間にはレンズ４が設けられている。このレンズ４にて、前記面発光レーザ２，３から照射された再生参照光２ａ，３ａが平行光に調整される。
【００１０】
ところで、図１５に示すように、前記面発光レーザ２，３の厚さは違うため、前記基板１から見て前記面発光レーザ２，３の発光面（発光部の表面）２ｂ，３ｂの高さは異なる。よって、前記面発光レーザ２の発光面２ｂと前記レンズ４の主点４ａとの距離Ｈ１と、前記面発光レーザ３の発光面３ｂと前記レンズ４の主点４ａとの距離Ｈ２とは異なってしまう。
【００１１】
このため例えば、前記面発光レーザ３の前記発光面３ｂと前記レンズ４の主点４ａとの距離Ｈ２を制御して、再生参照光３ａを平行光に調整しても、もう一方の再生参照光２ａは、前記発光面２ｂと主点４ａとの距離Ｈ１が前記距離Ｈ２よりも短いため、図１５に示すように拡散光になったり、あるいは前記距離Ｈ１が前記距離Ｈ２よりも長くなると集束光となってしまう。拡散光や集束光となった場合、前記ホログラムデータ７全体に平行光が照射されなくなり、ホログラムの各干渉縞に対する入射角度が異なり、前記ホログラムデータ７を再生できないといった問題が生じる。
【００１２】
また、前記面発光レーザの厚さが同一である場合でも、前記面発光レーザを基板上に固定するための前記面発光レーザと基板間に介在する接着層の厚さのばらつきにより、面発光レーザの発光面の高さ位置がばらつくこともある。
【００１３】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、適切且つ容易に複数の発光素子の各各発光面の高さのばらつきを従来より抑制することが可能な発光装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、基板上に複数の発光素子が設けられた発光装置の製造方法において、
複数の前記発光素子の各発光面を前記基板上にて同一高さに合わせた状態で、前記発光素子を前記基板上に接着剤を介して密着させ、
その後、前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定することを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、複数の前記発光素子の厚さがばらついていても（少なくとも一つの発光素子が、他の発光素子と異なる膜厚で形成されている）、適切且つ容易に前記発光素子の各発光面を同一高さに合わせることが可能である。また、一度に、各発光素子の発光面を同一高さに合わせた状態で、接着工程及び固定工程を行うので、各発光素子を別々に接着固定せず、製造工程を簡略化できる。そして本発明の製造方法にて製造された発光装置をホログラム再生装置に使用した場合、高精度な再生機能を有するホログラム再生装置を製造できる。
【００１６】
本発明では、複数の前記発光素子を治具に取り付けて、各発光面を同一高さに合わせ、前記同一高さを維持しながら前記発光素子を基板上に接着剤を介して密着させ、前記接着剤を硬化した後、前記治具を除去することが好ましい。これに各発光面の高さ位置合わせ、さらにその後の接着剤への密着工程、及び固定工程を、前記治具を用いて行うことが出来るので、高精度に前記発光素子を基板上に位置を合わせて固定できるとともに、製造工程を簡略化できる。
【００１７】
また本発明では、以下の工程を有することが好ましい。
（ａ）  前記発光面と対向する対向面が同一平面で形成された前記治具を用意し、前記同一平面に複数の前記発光素子の各発光面を当接させた状態にて、前記発光素子を前記治具に固定する工程と、
（ｂ）  前記治具を前記基板上に対向させ、このとき、複数の前記発光素子の各発光面を同一高さに合わせ、前記同一高さを維持しながら、前記基板と前記発光素子間を前記接着剤を介して密着させる工程と、
（ｃ）  前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定する工程と、
（ｄ）  前記発光素子と前記治具間の固定状態を解除し、前記治具を除去する工程。
【００１８】
上記した治具を用いることで、より簡単且つより高精度に、複数の前記発光素子の各発光面が同一高さに調製された発光装置を製造できる。
【００１９】
また本発明は、基板上に複数の発光素子が設けられた発光装置の製造方法において、
複数の前記発光素子の各発光面と対向する対向面が同一平面で形成された治具を用意し、各発光素子を発光面側から前記治具の前記同一平面に当接させて前記治具に固定した状態で、前記発光素子を前記基板上に接着剤を介して密着させ、
その後、前記接着剤を硬化して、前記発光素子を前記基板上に固定し、さらに、前記発光素子と前記治具間の固定状態を解除し、前記治具を除去することを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、簡単且つ適切に、複数の前記発光素子の各発光面の高さのばらつきを従来より抑制できる。
【００２１】
また本発明では、前記発光素子の前記発光面との反対面、及び前記基板の表面には、夫々、電極が設けられており、発光素子側電極と、基板側電極の少なくとも一方には溝が形成され、前記溝を除く前記電極上に前記接着剤を設けることが好ましい。前記溝を、前記発光素子を前記基板上に密着させた際に例えば余分な前記接着剤を逃がすための逃げ溝として機能させることが出来る。
【００２２】
また本発明では、前記発光素子の前記発光面との反対面、及び前記基板の表面には、夫々、電極が設けられており、前記接着剤には導電性接着剤を使用し、発光素子側電極と、基板側電極間を前記導電性接着剤を介して導通接続させることが好ましい。
【００２３】
このとき、前記導電性接着剤には半田を用いることが好ましい。これにより、容易に前記基板側電極と前記発光素子側電極間を導通接続させることが出来る。しかも半田を用いた場合は、基板側電極と前記発光素子側電極間を金属結合にて強固に結合でき、例えば前記治具を除去した際に、接着層の膜厚が変動したり、環境温度変化等による熱収縮や熱膨張を極力抑えることができ、製造後に、前記発光素子の各発光面の高さが変動することを適切に抑制できる。
【００２４】
また本発明では、前記導電性接着剤には有機成分を含む導電性ペーストを用い、前記導電性接着剤の硬化の際、加熱処理にて前記有機成分を除去することが好ましい。硬化後においても有機成分が含まれると、例えば前記治具を除去した際に、接着層の膜厚が変動したり、また製造後、環境温度変化等によって熱収縮や熱膨張が起こりやすいが、前記有機成分を除去することで、製造後に、前記発光素子の各発光面の高さが変動することを適切に抑制できる。
【００２５】
また本発明では、前記接着剤を、各発光素子と基板間に点在させることが好ましい。前記基板と前記発光素子間の全面を前記接着剤にて密着させると、前記基板と接着剤間の界面や、前記発光素子と前記接着剤間の界面等に密閉された空孔が生じやすい。かかる場合、環境温度変化等によって前記空孔内に存在する空気が熱収縮や熱膨張を起こすことで前記基板と発光素子間の密着性が低下しやすい。また、前記発光素子と基板間を密着させたときに余分な接着剤が前記発光素子の周囲に広がる可能性もある。したがって前記接着剤を点在させることで、上記問題を解決することが出来る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の発光素子の厚さがばらついていても、適切且つ容易に前記発光素子の各発光面を同一高さに合わせることが可能である。したがって本発明の製造方法にて製造された発光装置をホログラム再生装置に使用した場合、高精度な再生機能を有するホログラム再生装置を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、ホログラム再生装置によって記録媒体からホログラムデータを再生する概念図である。図２〜図５は、本実施形態における発光装置（面発光レーザアレイ）の製造方法を示す一工程図（いずれも厚さ方向から切断した部分断面図）である。図６は、図２工程に示す面発光レーザ及び治具を真上から見た部分平面図である。図７、図８は、本実施形態における発光装置の製造方法の好ましい一例を示す一工程図（図７は、図３の工程に代わる工程図であり、図３に比べて拡大して示す部分拡大断面図、図８は、図４の工程に代わる工程図であり、図４に比べて拡大して示す部分拡大断面図）である。図９、図１０は、本実施形態における発光装置の製造方法の好ましい一例を示す一工程図（図９は、図１１に示すＡ−Ａ線に沿って厚み方向に切断し矢印方向から見た前記基板及び接着剤（半田）の部分拡大断面図、図１０は、図９工程後、前記面発光レーザと基板とを接合した状態を示す前記基板、面発光レーザ及び接着剤（半田）の部分拡大断面図）である。図１１は、図９に示す基板及び接着剤（半田）を真上から見た部分拡大平面図である。図１２は、図１１とは異なる基板の形状を示す前記基板及び接着剤（半田）を真上から見た部分拡大平面図である。図１３は、図１２に示す基板上に面発光レーザを接合させた前記基板、前記接着剤（半田）及び前記面発光レーザを厚さ方向から切断した部分断面図（切断位置を、図１３工程の一工程前の図１２で示すと、図１２に示すＢ−Ｂ線である。図１３の部分断面図は、このＢ−Ｂ線に沿って厚み方向に切断し矢印方向から見たものである）である。図１４は、本実施形態による製造方法によって製造された面発光レーザアレイをホログラム再生装置に組み込み、各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を説明するための概念図である。
【００２８】
図１に示すホログラム再生装置１０は、同一の基板５０上に複数の面発光レーザ（VCSEL）（発光素子）１２，１３が形成された面発光レーザアレイ１４と、レンズアレイ１７と、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどからなる撮像素子１８と、ピンホールフィルタ１９と、記録媒体２０を設置するための設置部（図示しない）と、を有して構成される。
【００２９】
図１に示すように記録媒体２０には、図示しないホログラム記録装置によってホログラムデータ２１が記録されている。前記ホログラムデータ２１は干渉縞として現れる。図１では前記ホログラムデータ２１は一つだけ図示されているが、実際には多数の前記ホログラムデータ２１が波長多重や角度多重にて記録されている。
【００３０】
今、図１に示すホログラム再生装置の前記面発光レーザ１２から再生参照光２２を前記記録媒体２０に向けて照射する。前記再生参照光２２の光径は、前記マイクロレンズ１５にて広げられ、さらにコリメートレンズ１６にて平行光にされる。
【００３１】
前記再生参照光２２は前記記録媒体２０に照射角度θ１で照射される。前記再生参照光２２が前記ホログラムデータ２１に照射されると、ブラッグ条件式を満たす干渉縞では光が回折して、再生光（回折光）２３が前記記録媒体２０から前記撮像素子１８に向けて放出される。このとき前記再生光２３は前記ピンホールフィルタ１９に設けられたピンホール１９ａを通って前記撮像素子８に到達する。前記撮像素子８では、前記ホログラムデータ２１の内容が再生される。前記ピンホールフィルタ１９を設ける理由は、前記再生参照光２２を前記記録媒体２０に照射したときに、前記記録媒体２０から複数のホログラムデータの再生光が放射されたとき、そのうちの一つの再生光２３のみを適切に前記撮像素子１８にて受光させるために設けられたものである。前記ピンホールフィルタ１９を設けることで、複数の前記ホログラムデータ２１を夫々適切に再生することが可能である。
【００３２】
本実施形態では、前記基板５０上に設置された複数の面発光レーザ１２，１３の発光面が基準面から見て同じ高さ位置に形成されている。以下、本実施形態における面発光レーザアレイ１４の製造方法について説明する。
【００３３】
図２に示すように、各面発光レーザ１２，１３の表面側には発光部１２ａ，１３ａが形成され、前記面発光レーザ１２、１３の表面が発光面１２ｂ，１３ｂとなっている。前記発光面１２ｂ，１３ｂには表面電極３１，３２が現れている。
【００３４】
ここで図２では、発光面１２ｂ，１３ｂを、各面発光レーザ１２，１３全体の表面として示しているが、「発光面」とは、前記面発光レーザ１２、３から光が照射される表面を言い、厳密には前記発光部１２ａ，１３ａの露出面、あるいは前記発光部１２ａ、３ａと対向する面を指す。
【００３５】
本実施形態では、前記発光部１２，１３の表面（発光面）が平坦化面となるように平面加工されていることが好ましい。また前記発光部１２，１３の表面とその周囲の少なくとも一部の表面が平面加工されていることがより好ましく、さらに、図２のように、前記面発光レーザ１２，１３の表面全体が平面加工されていることが最も好ましい。図２では、前記表面電極３１，３２の表面が前記発光面１２ｂ、３ｂと同一平面で形成されているが、例えば図２に示す表面電極３１，３２が、発光部１２，１３の表面（発光面）上に設けられ、前記発光部１２，１３の表面から前記表面電極３１，３２の表面が突出しているような形態であってもよい。
【００３６】
なお以下の説明では、特に断らない限り、図２のように、前記表面電極３１，３２の表面が前記発光面１２ｂ、３ｂと同一平面で形成され、前記面発光レーザ１２，１３の表面全体を「発光面１２ｂ，１３ｂ」として説明する。
【００３７】
また図２に示すように、前記面発光レーザ１２，１３の前記発光面１２ｂ，１３ｂと反対側の面、すなわち裏面１２ｃ，１３ｃには裏面電極（発光素子側電極）３３、３４が現れている。
【００３８】
図２に示すように、前記面発光レーザ１２の厚さ寸法はＨ３で、前記面発光レーザ１３の厚さ寸法はＨ４であり、前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４は異なっている。ここで、厚さ寸法は、発光面１２ｂ,１３ｂから裏面１２ｃ,１３ｃ（このとき、裏面電極３３,３４の厚みを加えてもよい）までの厚さ寸法を指す。本実施形態において、前記面発光レーザ１２，１３の厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４が異なることは必須要件ではない。すなわち前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４は同じであってもよい。ただし前記厚さ寸法Ｈ３，Ｈ４が異なる場合に、本実施形態における面発光レーザアレイ１４の製造方法を用いることが本発明の効果が適切に発揮され好適である。
【００３９】
図２に示すように、前記面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂとの対向面３０ａが同一平面Ｃで形成された治具３０を用意する。この明細書において、「治具」とは、前記面発光レーザ１２，１３を取り付けた状態にて、前記面発光レーザ１２，１３を基板５０上の所定位置まで運ぶための工具を言う。前記治具３０の材質は特に限定されるものではないが後述するように透明あるいは半透明であり、前記治具３０の表面３０ｃ側から前記面発光レーザ１２、１３の発光面１２ｂ，１３ｂが透けて見えることが好ましい。また図６に示すように前記治具３０の平面面積は、各面発光レーザ１２，１３の平面面積を足し合わせた面積よりも大きい。前記治具３０の平面形状は特に限定されるものではない。図６では、前記治具３０の平面形状は矩形状となっている。
【００４０】
前記治具３０には、前記面発光レーザ１２、１３の発光面１２ｂ、１３ｂの一部と対向する位置に吸引孔３０ｂが形成されている。前記治具３０とは別に、あるいは一体に図示しない吸引機構が設けられており、前記発光面１２ｂ，１３ｂを前記治具３０の前記対向面３０ａに当接させた状態にて、前記吸引孔３０ｂから空気を上方に引き前記面発光レーザ１２、１３を前記前記治具３０の対向面３０ａに吸引力にて吸着固定させる。ただし固定方法は別の方法であってもよい。
【００４１】
前記「当接」とは、ここでは前記発光面１２ｂ，１３ｂ全体と前記対向面３０ａ全体とが完全に接触している場合のみならず、若干隙間がある場合も含む。すなわち少なくとも一部が接触し、前記治具３０にて前記面発光レーザ１２，１３が固定された状態であればよい。例えば上記したように、前記表面電極３１，３２が前記発光面１２ｂ，１３ｂ上に突出して形成されている場合、前記発光面１２ｂ，１３ｂと、前記表面電極３１，３２の表面間は段差が生じるため、厳密には、前記発光面１２ｂ，１３全体と前記対向面３０ａ全体とが完全に接触せず隙間が生じるが、かかる場合も本実施形態では「当接」した状態という。
【００４２】
上記したように前記治具３０の対向面３０ａは同一平面Ｃで形成されており、図２の工程では、複数の前記面発光レーザ１２、１３の各発光面１２ｂ，１３ｂを対向面３０ａに当接させた状態にて、各面発光レーザ１２，１３を前記治具３０にて固定している。
【００４３】
各面発光レーザ１２，１３の前記治具３０への位置決めは、前記治具３０が透明あるいは半透明であり、図６のように前記治具３０の表面３０ｃから前記面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂが透けて見える場合は、前記治具３０の前記表面３０ｃあるいは前記対向面３０ａに、及び前記面発光レーザ１２、１３の発光面１２ｂ，１３ｂ上に位置決め用のマーク部４０，４１を設けておき、前記マーク部４０，４１にて位置合わせすることが可能である。図６に示す符号４０の位置決めマーク部４０は、前記治具３０側に形成されたものであり、符号４１の位置決め用マーク部４１は前記面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ、３ｂに設けられたものである。例えば、前記マーク部４０，４１が図示Ｙ方向（長さ方向）と平行な仮想線Ｄ上及び図示Ｘ方向（図示Ｙ方向と直交する方向、幅方向）と平行な仮想線Ｅ上に夫々一直線に並ぶように前記面発光レーザ１２、１３を前記治具３０に対し位置決めする。これにより、前記面発光レーザ１２、１３を図示Ｘ方向及び図示Ｙ方向の双方に正確に位置決めできる。
【００４４】
次に図３に示す工程では、基板５０を、基台５４上に設置する。前記基板５０の表面には前記面発光レーザ１２、１３と対向する位置に基板側電極５１，５２が形成されている。図３の工程では、前記基板側電極５１，５２上に導電性接着剤５３を塗布する。
【００４５】
この実施形態では、前記導電性接着剤５３には半田を使用する。以下では、符号５３を半田として説明する。
【００４６】
前記半田５３には特にすず（Ｓｎ）を主成分とする合金が好適に用いられる。この場合、Ｓｎは全半田粒子中の５０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上を占める。Ｓｎと合金を形成する金属としては、半田の融点の高低、あるいは電気伝導率の高低の目的に応じて、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）から１種あるいは２種以上を選択することができる。例えば、金、銀、銅は電気伝導率が高いので、Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金等は、電気伝導率の高い半田を形成するが、融点が２００〜３００℃と高い。また、Ｓｎ−Ｂｉ系合金からなる半田は融点が６０〜２００℃と低く、加工性に優れており、基板や面発光レーザに熱損傷を与えにくい。また特にＳｎ−Ｂｉは、融点が１４０℃程度であって低融点半田としては最適である。
【００４７】
本実施形態では、前記半田５３にはＳｎ−Ａｕはんだが好適に使用される。
前記半田５３の厚みを１０〜３０μｍ程度にする。前記半田５３の厚みは、従来に比べて厚い。本実施形態では、前記面発光レーザ１２，１３の厚みがばらついていると、図４工程で説明するように、半田５３を介した前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間の間隔に差が生じる。このように間隔に差が生じても全ての前記面発光レーザ１２と基板５０間を適切に半田５３にて固定するために、前記半田５３の膜厚を従来よりも厚く設定する。
【００４８】
図３に示すように、前記治具３０に固定された前記面発光レーザ１２、１３を、前記基板５０上に対向させるが、このとき、前記面発光レーザ１２，１３の各発光面１２ｂ，１３ｂが同じ高さ位置となるように、前記治具３０を調整する。前記面発光レーザ１２，１３の各発光面１２ｂ，１３ｂの高さ位置の基準面は任意に設定できる。例えば、前記基準面は、図３に示す基台５４の表面（基板５０の裏面）５４ａである。かかる場合、前記治具３０の対向面３０ａ（同一平面Ｃ）と前記表面５４ａとが平行となるように前記治具３０を調整する。これによって、前記表面５４ａから、各発光面１２ｂ，１３ｂの高さを同一高さに出来る。あるいは前記基板５０の表面が前記高さの基準面であってもよい。
【００４９】
前記半田５３をレーザ照射等により加熱して溶融した状態にする。そして上記した各発光面１２ｂ，１３ｂの同一高さ状態を保ちながら、すなわち高さの基準面が前記基台５４の表面５４ａである場合には、前記治具３０の対向面３０ａと前記表面５４ａとを平行状態に保ちながら前記治具３０を徐々に前記基板５０に近付ける。
【００５０】
そして、図４に示すように、各面発光レーザ１２，１３を前記半田５３に同時に押し当て、前記面発光レーザ１２，１３と前記基板５０間を溶融状態の前記半田５３を介して同時に密着させる。
【００５１】
図２で説明したように、前記面発光レーザ１２のほうが、前記面発光レーザ１３に比べて厚さが薄い。よって図４のように各面発光レーザ１２，１３と基板５０間を半田５３を介して密着させた状態では、前記面発光レーザ１２と前記基板５０間の間隔Ｈ６は、前記面発光レーザ１３と前記基板５０間の間隔Ｈ５よりも大きくなる。上記したように本実施形態では前記半田５３の厚みを従来よりも厚くしているから広い間隔Ｈ６内に適切に前記半田５３を介在させることが出来る。
【００５２】
図４に示すように、前記面発光レーザ１２，１３を前記治具３０にて固定し、各発光面１２ｂ，１３ｂの高さを同一高さにして、各面発光レーザ１２，１３と前記基板５０間を前記半田５３を介して密着させた状態を維持したまま、前記半田５３を硬化させる。前記半田５３の硬化は温度が下がることで徐々に促進される。前記半田５３の硬化を早めたい場合は図示しない冷却機構にて強制的に前記半田５３を冷却してもよい。
【００５３】
これにより前記面発光レーザ１２、１３を前記基板５０上に半田５３を介して同時に固定できる。そして前記治具３０の吸引孔３０ｂからの吸引を停止し、前記治具３０と前記面発光レーザ１２，１３間の固定状態を解除して、前記治具３０を除去する。
【００５４】
そして図５に示すように、前記面発光レーザ１２，１３の表面電極３１,３２と、前記基板５０の表面に形成された基板側電極５５,５６間を例えばワイヤ５７にて導通接続させる（ワイヤボンディング）。
【００５５】
図５に示すように、前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間は半田５３にて固定されており、これにより前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４と前記基板５０の基板側電極５１，５２間を導通接続させることができる。
【００５６】
上記した本実施形態の製造方法によれば、前記面発光レーザ１２，１３の各発光面１２ｂ，１３ｂを基準面から見て同一高さにて形成できる。ここで前記「同一高さ」とは、±２μｍ程度の誤差を含むものである。
【００５７】
本実施形態では、対向面３０ａが同一平面Ｃで形成された治具３０を用いることで、前記面発光レーザ１２，１３の基板５０上への取り付けを簡単且つ適切に行うことが可能である。すなわち各面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂの高さ位置を夫々、別々に調整する必要がなく、前記同一平面Ｃを基準面（例えば図３に示す表面５４ａ）に平行にした状態を維持しながら、前記面発光レーザ１２，１３を基板５０上に半田５３を介して密着させればよいので、各発光面１２ｂ，１３ｂの高さ位置合わせを、一度に行うことが出来、さらに各面発光レーザ１２，１３の基板５０への密着工程を同時に行うことができるとともに、一度に半田５３を硬化させて、前記面発光レーザ１２、１３を同時に、基板５０上に固定出来るため、製造工程を簡略化できる。
【００５８】
図２〜図５工程では、半田５３を使用している。半田５３は金属だけで形成され、有機成分を含んでいない。前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間（半田５３と前記面発光レーザ１２，１３間、前記半田５３と基板５０間、及び半田５３内部）は金属結合で強固に結合されている。前記有機成分を含む場合は、前記治具３０を除去して前記治具３０による基板５０方向への押圧状態を解除すると、若干、接着層の高さが変動して、前記発光面１２ｂ，１３ｂの高さが変動する可能性がある。また有機成分を含むと、金属との熱膨張係数の違いから環境温度変化によって各発光面１２ｂ，１３ｂの高さが変動したり、あるいは接着層と面発光レーザ１２，１３や前記接着層と基板５０間の密着性が低下することもある。したがって有機成分を含まないほうがよい。
【００５９】
前記有機成分は、図５工程後、すなわち接着剤の硬化工程後において含まなければよい。
【００６０】
したがって前記基板５０と前記面発光レーザ１２，１３間に介在する導電性接着剤には有機成分を含む導電性ペーストを用い、前記導電性接着剤を硬化の際、加熱処理して前記有機成分を除去してもよい。前記導電性ペーストには、例えば金属レジネートや、金属粒子と有機ビヒクル（有機溶剤と樹脂バインダー）とを有するものを使用できる。前記有機成分を、加熱処理の際に、熱分解して蒸発させる。これにより最終的に前記接着層には前記有機成分が残存せず金属だけで形成することが可能になる。なお前記有機成分を前記接着層中、数質量％含んでいても、前記導電性接着剤として、例えば、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いる場合に比べて前記治具３０を除去したときの前記接着層の膜厚変動を小さくできる。また上記したように金属レジネート等を使用する場合は、有機成分が除去されるため、図３工程で、導電性接着剤を前記基板５０上に塗布したときの膜厚と、加熱処理後の接着層の膜厚とは大きく変動する。したがって膜厚減少量と、図４に示す間隔Ｈ５，Ｈ６を考慮して、前記導電性接着剤の膜厚を調整することが必要である。
【００６１】
なお図２〜図５の工程では、一つの面発光レーザアレイ１４を製造するための方法であったが、例えば複数の面発光レーザアレイ１４を一度に製造するために、大きな基板上に多数の面発光レーザを図２ないし図５に示す工程にて固定し、その後、前記基板を、各面発光レーザアレイ１４毎に切断することで、複数の前記面発光レーザアレイ１４を一度に形成することが可能である。
【００６２】
ところで図２工程では、前記基板５０上の基板側電極５１，５２上の全面に、半田５３を塗布していた。ただし、前記基板側電極５１，５２上の全面に半田５３を塗布すると、図４に示すように、特に、より押圧される側の前記面発光レーザ１３と基板５０間に介在する半田５３は、その余分量が多く、余分な半田５３が面発光レーザ１３の周囲から流れ出て思わぬ箇所に付着する可能性がある。また、前記半田５３を介して前記基板５０と面発光レーザ１２，１３とを密着させたとき、前記半田５３と前記基板５０との間や、前記半田５３と前記面発光レーザ１２，１３との間に密閉された空孔が形成されやすい。空孔が形成されると、この空孔内に存在する空気が環境温度変化等により熱膨張や熱圧縮して前記半田５３と前記面発光レーザ１２，１３間、及び前記半田５３と前記基板５０間の密着性を低下させる危険性がある。
【００６３】
したがって図７に示すように、前記基板５０上の基板側電極５１，５２上に複数の球状の半田６０を点在させることが好ましい。前記半田６０の形状は、球状に限定されない。前記半田６０が点在されていれば形状を限定するものではない。
【００６４】
図７のように前記半田６０を前記基板側電極５１，５２上に点在した後、前記半田６０を溶融する。
【００６５】
そして図８に示すように、前記半田６０を介して前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間を密着させる。このとき、厚みの厚いほうの面発光レーザ１３と前記基板５０間に介在する半田６０は、面発光レーザ１２と基板５０間に介在する半田６０に比べてより押し潰される。
そして図８の状態にて前記半田６０を硬化させ、前記治具３０を除去する。
【００６６】
図７，図８工程では、このとき、厚みの厚いほうの面発光レーザ１３と前記基板５０間に介在する半田６０は、面発光レーザ１２と基板５０間に介在する半田６０に比べてより押し潰されるが、前記半田６０を点在させることで、押し潰された状態でも半田６０が前記面発光レーザ１３と前記基板５０間に適切に収まり、思わぬ箇所に半田６０が付着するのを回避できる。さらに前記面発光レーザ１２，１３と半田６０間や、前記基板５０と前記半田６０間に密閉された空孔が形成されにくくなり前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間の密着性を強固に出来る。
【００６７】
また図７工程では、前記半田６０の大きさが均一であるが、大きさが異なっていても、前記面発光レーザ１２と基板５０間、及び前記面発光レーザ１３と基板５０間で少なくとも一つの半田６０が密着していれば、導電性を確保できる。
【００６８】
また図９，図１１に示すように、前記基板側電極５１には、溝５１ａが設けられていることが好ましい。なお前記基板側電極５２も同様に溝が設けられているが、ここでは、前記基板側電極５１で説明する。図９，図１１に示す構造では、前記溝５１ａは、前記電極５１を分断せず、前記溝５１ａの底面には前記電極５１，５２が現れている。
【００６９】
図９，図１１に示す溝５１ａは、幅方向（図示Ｘ方向）及び前記幅方向に直交する長さ方向（図示Ｙ方向）に直線状で複数条設けられている。前記溝５１ａの形状は図９，図１１に示す形状に限定されないが、少なくとも前記電極５１のいずれか一の側面５１ｂから抜ける形状（前記側面５１ｂにまで繋がる形状）で形成されることが好適である。
【００７０】
図９，図１１に示すように、前記溝５１ａを除く前記電極５１の表面５１ｃ（凸形状の表面）に、球状の半田６１を点在させる。
【００７１】
そして前記半田６１を溶融し、図１０に示すように、前記半田６１を介して前記面発光レーザ１２と基板５０間を密着させる。このとき前記半田６１は押し潰される。この実施形態では、前記溝５１ａの底面には電極５１が現れているので、前記溝５１ａ内も半田濡れ性に優れた状態である。したがって図１０に示すように、押し潰された半田６１の一部は前記溝５１ａ内に逃げる。このように前記溝５１ａを余分な半田６１が逃げる逃げ溝として機能させることが出来る。またこのように逃げ溝を設けることで、前記半田６１を押し潰したときに、空気が密閉された状態で前記半田６１と前記電極５１間に溜まりにくくなり前記空気が前記逃げ溝から抜けやすくなる。
【００７２】
前記半田６１を介して前記面発光レーザ１２と基板５０間を密着させた後、前記半田６１を硬化して、前記面発光レーザ１２を前記基板５０上に固定する。
【００７３】
あるいは図１２に示すように前記溝５１ａの形成によって、前記電極５１を複数の小電極５１ｄに分割してもよい。前記溝５１ａからは前記基板５０の表面が現れている。
【００７４】
図１２に示すように各小電極５１ｄの表面に、半田６２を点在させる。そして前記半田６２を溶融し、前記半田６２を介して前記面発光レーザ１２と基板５０間を密着させた後、前記半田６２を硬化して、前記面発光レーザ１２を前記基板５０上に固定する。
【００７５】
ところで図１２では、前記小電極５１ｄ間の溝５１ａには基板５０の表面が露出しているので、前記半田６２が押し潰されたとき、前記半田６２は前記基板５０上に流れにくい。前記基板５０表面は半田濡れ性が悪いためである。ただし前記溝５１ａを上記した空気逃げとして機能させることは出来る。
【００７６】
図１２に示す構造では、導電性接着剤として、例えば半田と有機成分（樹脂）を含む半田接着剤等を使用した場合に効果的である。前記有機成分には例えば熱硬化性樹脂が設けられ、加熱によって前記半田と分離して熱硬化させられる。このとき図１３のように樹脂６５は主として前記溝５１ａ内に逃げ、一方、半田６６は、前記小電極５１ｄと前記面発光レーザ１２の裏面電極３３間に介在して、前記小電極５１ｄと前記裏面電極３３間を接合する。このように前記溝５１ａを樹脂６５の逃げ溝として機能させることができる。
【００７７】
以上のように本実施形態によれば、面発光レーザアレイ１４に取り付けられる複数の面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂを基準面から見て同一高さで形成することが出来る。
【００７８】
よって、図１４に示すように、複数の前記面発光レーザ１２，１３の各発光面１２ｂ，１３ｂとレンズ１６の主点１６ａ間の距離Ｈ７，Ｈ８を同じにでき、したがって前記面発光レーザ１２から放射される再生参照光２２、及び前記面発光レーザ１３から放射される再生参照光７１を共に、前記レンズ１６にて平行光に調整できる。よって、前記ホログラムデータ２１を再生可能な波長を得るべく、前記面発光レーザ１２，１３を切り替えても平行光で一定の光強度以上の再生参照光２２，７１を得ることができ、前記ホログラムデータ２１を適切に再生できる。以上により本実施形態により製造された面発光レーザアレイ１４を用いて前記ホログラム再生装置１０を製造すれば、広範な波長帯域にて再生参照光を一定の光強度以上の平行光で得ることができ、よってホログラム再生機能に優れたホログラム再生装置を製造できる。
【００７９】
ところで、図２のように、面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂ及びその周囲全体を含む素子表面が平坦化面で形成されているか、あるいは、発光面１２ｂ，１３ｂ上に表面電極３１，３２が形成されている程度の段差である場合はともかく、前記面発光レーザ１２，１３の素子表面が明らかに凹凸面として形成され、前記素子表面を平坦化面で形成していない場合がある。かかる場合、凸部表面（最表面）に前記発光面１２ｂ，１３ｂが現れる形態である場合には、この発光面１２ｂ，１３ｂを、前記治具３０の前記対向面３０ａに当接させれば足りるが、凹部表面に前記発光面１２ｂ，１３ｂが現れる形態である場合、前記対向面３０ａに前記凹部表面を当接させることができないので、最表面である凸部表面を前記治具３０の前記対向面３０ａに当接させる。かかる場合、各面発光レーザ１２、１３において、凸部表面と、凹部表面との間の高さ寸法に多少ばらつきが生じている場合、本形態の製造方法を実効すると、、凸部表面と、凹部表面との間の高さ寸法のばらつきが、面発光レーザ１２，１３の発光面１２ｂ，１３ｂの高さのばらつきとして反映されるが、本形態では、従来に比べて面発光レーザ１２，１３の高さ寸法Ｈ３，Ｈ４のばらつき、及び接着層の膜厚のばらつきの累積誤差はない。したがって本形態では、治具３０にて各面発光レーザ１２，１３を支持するとき、上記のように厳密に、各発光面１２ｂ，１３ｂを同一高さに合わせていない場合でも、発光面１２ｂ、１３ｂ側から本実施形態の治具３０を用いて支持し、その状態にて、各面発光レーザ１２、１３を基板５０上に接着層を介して固定することで、従来に比べて発光面１２ｂ，１３ｂの高さのばらつきを小さくすることが可能である。なおこのときの高さ寸法のばらつきは±２μｍ程度であり、これ以上ばらつきが広がる場合には、治具３０に各面発光レーザ１２、１３を支持するとき、前記面発光レーザ１２、１３の各発光面１２ｂ，１３ｂを同一高さに合わせた状態にして、治具３０に各面発光レーザ１２、１３を固定することが必要となる。
【００８０】
なお実施形態では基板５０上に設けられた面発光レーザ１２，１３は２個であったが、さらに多くの面発光レーザが搭載されてもよい。かかる場合、少なくとも一個の面発光レーザの膜厚が、他の面発光レーザの膜厚と異なる場合、本実施形態における製造方法を適用すると効果的である。
【００８１】
また図７以降では、導電性接着剤を半田として説明したが、有機成分を含む導電性ペーストにも適用できる。かかる導電性ペーストは、硬化の際、加熱処理にて前記有機成分が除去されることが好ましい。
【００８２】
本実施形態では、面発光レーザアレイ１４の用途してホログラム再生装置１０を説明したが、ホログラム再生装置に限定されるものではない。複数の面発光レーザを使用し、各面発光レーザの発光面が同一高さであることが要求される用途であれば適用可能である。
【００８３】
また「発光素子」として面発光レーザを用いたが、前記面発光レーザに限定されるものではない。
【００８４】
また図３の前記半田５３等の導電性接着剤の塗布工程であるが、前記導電性接着剤を、前記面発光レーザ１２，１３の裏面電極３３，３４に塗布していてもよいし、あるいは前記基板側電極５１，５２上及び前記裏面電極３３，３４の双方に塗布してもよい。ただし、前記基板側電極５１，５２上に塗布することが簡単に導電性接着剤を塗布できて好適である。
【００８５】
また前記導電性接着剤の形態は、ペースト状、フィルム状、粉状等、特に限定されるものではない。
【００８６】
また前記導電性接着剤の基板側電極５１，５２上への形成方法は、スクリーン印刷、インクジェット方式、スパッタ法等、特に限定されない。
【００８７】
また、本実施形態では、前記面発光レーザ１２、１３の発光面１２ｂ，１３ｂに表面電極３１，３２が設けられていたが、前記面発光レーザ１２、３の裏面１２ｃ，１３ｃに夫々、２つの電極が設けられていてもよい。かかる場合、各電極毎に半田等の導電性接着剤を介して基板５０上に固定する。
【００８８】
また、前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間を半田等の導電性接着剤にて固定したが、これは電極間を導通接続することが一つの理由である。よって前記面発光レーザ１２，１３と基板５０間を導通接続する必要のない場合は、導電性接着剤以外の接着剤を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】ホログラム再生装置によって記録媒体からホログラムデータを再生する概念図、
【図２】本実施形態における発光装置（面発光レーザアレイ）の製造方法を示す一工程図（厚さ方向から切断した部分断面図）、
【図３】図２の次に行われる一工程図（厚さ方向から切断した部分断面図）、
【図４】図３の次に行われる一工程図（厚さ方向から切断した部分断面図）、
【図５】図４の次に行われる一工程図（厚さ方向から切断した部分断面図）、
【図６】図２工程に示す面発光レーザ及び治具を真上から見た部分平面図、
【図７】本実施形態における発光装置の製造方法の好ましい一例を示す一工程図（図３の工程に代わる工程図であり、図３に比べて拡大して示す部分拡大断面図）、
【図８】図７の次に行われる一工程図（図４の工程に代わる工程図であり、図４に比べて拡大して示す部分拡大断面図）、
【図９】本実施形態における発光装置の製造方法の好ましい一例を示す一工程図（図９は、図１１に示すＡ−Ａ線に沿って厚み方向に切断し矢印方向から見た前記基板及び接着剤（半田）の部分拡大断面図）、
【図１０】図９の次に行われる一工程図（図９工程後、前記面発光レーザと基板とを接合した状態を示す前記基板、面発光レーザ及び接着剤（半田）の部分拡大断面図）、
【図１１】図９に示す基板及び接着剤（半田）を真上から見た部分拡大平面図、
【図１２】図１１とは異なる基板の形状を示す前記基板及び接着剤（半田）を真上から見た部分拡大平面図、
【図１３】図１２に示す基板上に面発光レーザを接合させた前記基板、前記接着剤（半田）及び前記面発光レーザを厚さ方向から切断した部分断面図（切断位置を、図１３工程の一工程前の図１２で示すと、図１２に示すＢ−Ｂ線である。図１３の部分断面図は、このＢ−Ｂ線に沿って膜み方向に切断し矢印方向から見たものである）、
【図１４】本実施形態による製造方法によって製造された面発光レーザアレイをホログラム再生装置に組み込み、各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を説明するための概念図、
【図１５】従来の問題点を説明するための各面発光レーザから照射される再生参照光の照射状態を示す概念図、
【符号の説明】
【００９０】
１０  ホログラム再生装置
１２、１３  面発光レーザ
１２ｂ、１３ｂ  発光面
１４  面発光レーザアレイ
１７  レンズアレイ
１８  撮像素子
１９  ピンホールフィルタ
２０  記録媒体
２１  ホログラムデータ
２２、７１  再生参照光
２３  再生光
３０  治具
３０ａ  対向面
３３  裏面電極（発光素子側電極）
４０、４１  マーク部
５０  基板
５１  基板側電極
５１ａ  溝
５３、６０、６１、６２、６６  半田（導電性接着剤）
５４  基台
５７  ワイヤ
６５  樹脂
Ｃ  同一平面
【図１】
2009200064.tif 000003
【図２】
2009200064.tif 000004
【図３】
2009200064.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009200064.tif 000008
【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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【図１２】
2009200064.tif 000014
【図１３】
2009200064.tif 000015
【図１４】
2009200064.tif 000016
【図１５】
2009200064.tif 000017