半导体激光装置及其制造方法与流程

文档序号:11161763阅读:730来源:国知局
半导体激光装置及其制造方法与制造工艺

本发明涉及半导体激光装置及其制造方法。

本申请基于2014年11月17日在日本申请的特愿2014-232637号主张优先权,并在此引用其内容。



背景技术:

半导体激光装置与气体激光、固体激光相比,具有小型且功率消耗小(能量转换效率高)等特征。因此,半导体激光装置在民生用途(例如,光学拾取的光源)以及工业用途(例如,光纤激光的激发光源)中被广泛地使用。这样的半导体激光装置具备:射出激光的半导体激光元件、和用于将从半导体激光元件射出的激光准直的准直透镜。

此处,从半导体激光元件射出的激光相比与半导体激光元件的pn接合面平行的方向(慢轴)在垂直的方向(快轴)上更大地扩展。因此,作为上述的准直透镜,使用使从半导体激光元件射出的激光的快轴的成分准直的准直透镜(FAC透镜:快轴准直透镜)。

在以下的专利文献1中公开有半导体激光装置。对于该半导体激光装置而言,在搭载有半导体激光元件的基台上设置有透镜固定台,在该透镜固定台上树脂固定有准直透镜。而且,在半导体激光元件的激光射出部对置配置有准直透镜。另外,在专利文献1中也公开有其他的半导体激光装置。对于该半导体装置而言,上部成为凹型的透镜固定台被设置在基台上,准直透镜的一部分以非接触状态被树脂固定在该透镜固定台的凹部内。由此,可减少因树脂的收缩(例如,固化收缩)、膨胀(例如,吸湿膨胀)而引起的准直透镜的位置偏移。

另外,在以下的专利文献2中也公开有半导体激光装置。对于该半导体激光装置而言,在搭载有半导体激光元件的基台上设置有透镜固定台,通过该透镜固定台以在轴向上夹持准直透镜的方式将准直透镜的两端树脂固定。对于该半导体激光装置而言,因树脂的收缩、膨胀而产生的准直透镜的位置偏移可被准直透镜的长度方向(沿着慢轴的方向)限制。因此,可减少沿着快轴的方向以及沿着激光的射出方向的方向的准直透镜的位置偏移。

专利文献1:日本国特开2011-187525号公报

专利文献2:日本国特开2004-273545号公报

然而,上述的专利文献1所公开的第一个半导体激光装置是将准直透镜树脂固定在透镜固定台上的构造。因此,若产生树脂的收缩、膨胀则存在准直透镜向沿着快轴的方向位置偏移而产生性能降低的担忧。与此相对的,上述的专利文献1所公开的第二个半导体激光装置是树脂固定于上部成为凹型的透镜固定台的构造。因此,可减少准直透镜的位置偏移,但存在上部需要使用凹型的透镜固定台从而成本上升的担忧。

另外,上述的专利文献2所公开的半导体激光装置是准直透镜的两端被树脂固定于透镜固定台的构造。在这样的构造中,为了提高固定强度,有时以在准直透镜的两端形成有胶瘤的方式进行树脂固定。此处,胶瘤是指从应该固定的面间溢出的树脂,此处是指从准直透镜的端面与透镜固定台之间溢出并在准直透镜的侧面扩张的树脂。

若在准直透镜的侧面形成有胶瘤,则沿着快轴的方向以及沿着激光的射出方向的方向上的树脂的重心与透镜的重心的距离变大。树脂的收缩、膨胀以树脂的重心为基准进行。换句话说,朝向树脂的重心收缩,以树脂的重心为中心膨胀。因此,若如上述那样重心间的距离变大,则存在产生准直透镜沿着快轴的方向以及沿着激光的射出方向的方向上的位置偏移的问题。

另外,在上述的专利文献1、2所公开的半导体激光装置中,可认为通过使用长度较短的准直透镜,能够实现小型化以及成本的减少。在使用这样的长度较短的准直透镜的情况下,需要使透镜固定台与准直透镜共同接近配置于半导体激光元件的激光射出部。

上述的专利文献1所公开的第二个半导体激光装置是在透镜固定台的凹部内配置有准直透镜的一部分的构造。因此,为了将准直透镜接近配置于半导体激光元件的激光射出部,有时使凹部的侧壁的厚度变薄,从而存在成本大幅度上升的担忧。另外,对于上述的专利文献2所公开的半导体激光装置而言,存在被涂覆于透镜固定台的树脂(用于固定准直透镜的树脂)附着于半导体激光元件的激光射出部,从而导致成品率变差这样的担忧。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种能够有效地减少因树脂的收缩、膨胀引起的准直透镜的位置偏移、并且能够不伴随着成本的大幅度的上升而以较高的成品率制造的半导体激光装置及其制造方法。

为了解决上述课题,本发明的第1方式的半导体激光装置具备:半导体激光元件,其朝向第1方向射出激光;准直透镜,其使从上述半导体激光元件射出的激光的成分中的与上述第1方向垂直的第2方向的成分准直;以及透镜固定块,其具有相对于与上述第1方向以及上述第2方向垂直的第3方向垂直的透镜安装面,上述准直透镜的在上述第3方向的第1端部被固定用树脂固定于上述透镜固定块的上述透镜安装面,在被上述固定用树脂固定的上述第1端部中交叉的两个面形成有胶瘤。

另外,也可以上述准直透镜在从上述透镜固定块向上述半导体激光元件的一侧探出的状态下被固定于上述透镜安装面,上述胶瘤被形成于上述准直透镜的侧面即与同上述半导体激光元件对置的一侧相反的一侧的侧面、以及上述准直透镜的端面即从上述透镜固定块向上述半导体激光元件的一侧探出的部分的端面。

另外,也可以被形成于上述准直透镜的侧面的上述胶瘤是在上述透镜安装面处随着靠近上述准直透镜而隆起的形状,被形成于上述准直透镜的端面的上述胶瘤是在上述透镜固定块的与上述透镜安装面交叉的两个面中的朝向上述半导体激光元件的一侧的面处随着靠近上述准直透镜而隆起的形状。

另外,也可以被形成于上述准直透镜的侧面的上述胶瘤与被形成于上述准直透镜的端面的上述胶瘤体积几乎相等。

另外,也可以以同上述第3方向平行的上述准直透镜的重心线的延长线与上述透镜安装面相交的方式将上述准直透镜固定于上述透镜安装面。

另外,也可以上述透镜固定块被配置于以下位置,与上述透镜安装面交叉的两个面中的朝向上述半导体激光元件的一侧的面距上述半导体激光元件的距离是在上述准直透镜的工作距离加上上述准直透镜的从上述透镜固定块的探出量所得到的距离。

另外,上述固定用树脂也可以是紫外线固化树脂或者热固化树脂。

另外,上述第2方向也可以是沿着从上述半导体激光元件射出的激光的快轴的方向。

本发明的第2方式的半导体激光装置的制造方法是具备:半导体激光元件,其朝向第1方向射出激光;准直透镜,其使从上述半导体激光元件射出的激光的成分中的与上述第1方向垂直的第2方向的成分准直;以及透镜固定块,其具有相对于与上述第1方向以及上述第2方向垂直的第3方向而垂直的透镜安装面的半导体激光装置的制造方法,对于半导体激光装置的制造方法而言,具有以下工序:使搭载有上述半导体激光元件以及上述透镜固定块的基板旋转以便上述透镜安装面朝向铅垂上方,在上述透镜固定块的上述透镜安装面上涂覆固定用树脂,将沿着铅垂上下方向的上述准直透镜从上述透镜安装面的上方配置于涂覆有上述固定用树脂的位置,使上述准直透镜与上述基板中的一方水平移动,对上述准直透镜与上述半导体激光元件的相对位置进行调整,使上述固定用树脂固化。

另外,涂覆上述固定用树脂的工序也可以包括在上述透镜安装面上的比上述准直透镜的工作距离更远离的位置涂覆上述固定用树脂。

另外,对上述准直透镜与上述半导体激光元件的相对位置进行调整的工序也可以包括:以上述准直透镜成为从上述透镜固定块向上述半导体激光元件的一侧探出的状态的方式,对上述准直透镜与上述半导体激光元件的相对位置进行调整。

另外,对上述准直透镜与上述半导体激光元件的相对位置进行调整的工序也可以包括:以上述准直透镜从上述透镜固定块向上述半导体激光元件的一侧探出且上述准直透镜的重心线与上述透镜安装面相交的方式,对上述准直透镜与上述半导体激光元件的相对位置进行调整。

根据本发明的上述方式,在通过固定用树脂固定的准直透镜的端部的交叉的两个面形成有胶瘤,能够使准直透镜的重心线与固定用树脂的重心线的距离变小。因此能够有效地减少因固定用树脂的收缩、膨胀引起的准直透镜的位置偏移。

另外,根据本发明的上述方式,以透镜固定块的透镜安装面朝向铅垂上方的方式使基板旋转,在透镜安装面上涂覆固定用树脂,将沿着铅垂上下方向的准直透镜配置于涂覆有固定用树脂的位置,使准直透镜水平移动而对准直透镜与半导体激光元件的相对位置进行了调整后,使固定用树脂固化。因此,能够不伴随着成本的大幅度上升地以高成品率制造能够有效地减少因固定用树脂的收缩、膨胀引起的准直透镜的位置偏移的半导体激光装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的半导体激光装置的俯视图。

图2是本发明的一实施方式的半导体激光装置的主视图。

图3是本发明的一实施方式的半导体激光装置的右侧视图。

图4是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置所具备的准直透镜的立体图。

图5A是用于对本发明的一实施方式中准直透镜的探出量进行说明的图。

图5B是用于对本发明的一实施方式中准直透镜的探出量进行说明的图。

图6A是用于对准直透镜的固定强度进行说明的图。

图6B是用于对准直透镜的固定强度进行说明的图。

图6C是用于对准直透镜的固定强度进行说明的图。

图7是用于对本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法进行说明的立体图。

图8A是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法的工序图。

图8B是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法的工序图。

图8C是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法的工序图。

图8D是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法的工序图。

图9是示意性地示出本发明的一实施方式中被涂覆于透镜固定块的固定用树脂的图。

图10是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第1变形例的立体图。

图11A是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第2变形例的立体图。

图11B是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第2变形例的立体图。

图12是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第3变形例的俯视图。

图13是表示本发明的一实施方式的准直透镜的变形例的俯视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的一实施方式的半导体激光装置及其制造方法详细地进行说明。此外,以下为了容易理解,根据需要参照图中所设定的XYZ直角坐标系(原点的位置适当地变更)对各部件的位置关系进行说明。另外,在以下参照的附图中,为了容易理解,根据需要适当地改变各部件的尺寸而图示。

〔半导体激光装置〕

图1是本发明的一实施方式的半导体激光装置的俯视图。图2是该半导体激光装置的主视图。图3是该半导体激光装置的右侧视图。如上述图1~图3所示那样,本实施方式的半导体激光装置1具备:基板11、辅助支架12、半导体激光元件13、准直透镜14以及透镜固定块15。另外,从半导体激光元件13射出的激光L被准直(转换为平行光)而向外部射出。

另外,图1~图3中所示的XYZ直角坐标系被设定为Z轴的+Z方向(第1方向)为激光L的射出方向。另外,该XYZ直角坐标系的X轴(第3方向)被设定为与同半导体激光元件13的pn接合面平行的方向(慢轴)平行。另外,Y轴(第2方向)被设定为与同半导体激光元件13的pn接合面垂直的方向(快轴)平行。

基板11是搭载有上述的辅助支架12、半导体激光元件13、准直透镜14以及透镜固定块15的俯视形状为矩形形状的板状部件。

辅助支架12是在其上表面搭载有半导体激光元件13的部件,且是俯视中的Z方向的长度比基板11短的矩形形状的板状部件。基板11以及辅助支架12为了提高半导体激光元件13的散热效率而由热传导率高且为了极力减少因温度变化而产生的应力而由热膨胀率小的材料形成。例如,氮化铝(AlN)等陶瓷、或钼(Mo)等金属是适合的。此外,如图1~图3所示那样,辅助支架12被安装于基板11的一端部(-Z方向上的端部)。

半导体激光元件13以使激光射出部朝向+Z侧的方式被安装于辅助支架12上的中央部(X方向上的中央部),在从未图示的驱动电路供给了驱动电流的情况下,使激光L朝向+Z方向射出。从半导体激光元件13射出的激光L的波长例如是0.9μm波段。此外,半导体激光元件13以pn接合面与ZX平面平行的方式被搭载于辅助支架12上。

准直透镜14是被配置于半导体激光元件13的+Z侧,且使从半导体激光元件13射出的激光L的快轴的成分准直的FAC透镜(快轴准直透镜)。另外,准直透镜14不使从半导体激光元件13射出的激光L的慢轴的成分准直。图4是表示本发明的一实施方式的半导体激光装置具备的准直透镜的立体图。

如图4所示那样,准直透镜14是侧面成为多个平面以及圆柱面的棒状部件。具体而言,准直透镜14是供来自半导体激光元件13的激光L入射的平面亦即入射面P1、以及供激光L射出的圆柱面亦即射出面P2形成于侧面的沿X方向延伸的透明的棒状部件。此外,准直透镜14的侧面的入射面P1以及射出面P2以外的部分成为与入射面P1呈90°的角度的平面。该准直透镜14的X方向的长度是2mm左右。

透镜固定块15是例如由玻璃等形成的大致长方体状的部件,并具有与YZ平面平行的透镜安装面P11。该透镜固定块15如图1~图3所示那样,被安装于辅助支架12的+Z侧,且从基板11的中央部朝向-X方向偏离的端部。此外,该透镜固定块15使用紫外线固化树脂或者热固化树脂而被固定在基板11的上表面。

准直透镜14的端部E(参照图4)通过固定用树脂J被固定于透镜固定块15的透镜安装面P11,准直透镜14如图1~图3所示那样,以长边方向沿着X方向的方式被配置于半导体激光元件13的+Z侧。此外,作为上述的固定用树脂J,例如能够使用紫外线固化树脂或者热固化树脂。

具体而言,准直透镜14在从透镜固定块15向半导体激光元件13侧(-Z侧)探出的状态下以悬臂状被固定于透镜安装面P11。另外,在准直透镜14的端部E的交叉的两个面(射出面P2以及端面P3)形成有胶瘤F1、F2。此处,胶瘤F1、F2是从为了固定的两个面换句话说准直透镜14的端面P3与透镜固定块15的透镜安装面P11之间溢出的固定用树脂J。

胶瘤F1被形成于准直透镜14的射出面P2与透镜固定块15的透镜安装面P11交叉的角部,胶瘤F2形成于准直透镜14的端面P3与透镜固定块15的侧面P12(与透镜安装面P11交叉的面且朝向半导体激光元件13侧的面)交叉的角部。具体而言,胶瘤F1是在透镜安装面P11随着靠近准直透镜14而隆起的形状。另外,胶瘤F2是在侧面P12随着靠近准直透镜14而隆起的形状。

此处,通过以从透镜固定块15向半导体激光元件13侧探出的状态将准直透镜14固定于透镜安装面P11,从而能够使半导体激光元件13与透镜固定块15的距离尽量大。并且,能够在准直透镜14的端面P3形成胶瘤F2。另外,通过使半导体激光元件13与透镜固定块15的距离变大,从而能够防止为了固定准直透镜14而被涂覆于透镜固定块15的固定用树脂J附着于半导体激光元件13的激光射出部。

另外,在准直透镜14的端部E的交叉的两个面(射出面P2以及端面P3)形成胶瘤F1、F2是为了提高准直透镜14相对于透镜固定块15的固定强度,并且为了减少因固定用树脂J的收缩、膨胀而产生的准直透镜14的Z方向的位置偏移。一般,在对两个部件进行树脂固定的情况下,相比未形成有胶瘤的结构而形成有胶瘤的结构的固定强度更高。因此,通过形成胶瘤F1、F2能够提高准直透镜14相对于透镜固定块15的固定强度。

另外,固定用树脂J的收缩、膨胀以固定用树脂J的重心为基准进行。换言之,固定用树脂J朝向其重心收缩,另外,以其重心作为中心膨胀。因此,固定用树脂J的重心与准直透镜14的重心的距离越远,固定用树脂J的收缩、膨胀时作用于准直透镜14的力越大。通过形成胶瘤F1、F2而使Z方向上的固定用树脂J的重心的位置与Z方向上的准直透镜14的重心的位置的距离变小,从而减少因固定用树脂J的收缩、膨胀产生的准直透镜14的Z方向的位置偏移。

此处,对准直透镜14的探出量(从透镜固定块15朝半导体激光元件13侧的探出量)进行说明。图5A以及5B是用于对本实施方式中准直透镜的探出量进行说明的图。根据防止固定用树脂J相对于半导体激光元件13的附着的观点,如图5B所示那样,优选使准直透镜14的探出量尽量大。

此外,在图5B所示的例子中,准直透镜14的探出量较大地设定至准直透镜14的重心线(通过重心的与X轴平行的线)CL1不与透镜安装面P11相交的程度。与此相对,固定用树脂J的重心线CL2与透镜安装面P11相交。这是因为,胶瘤F1位于涂覆有固定用树脂J的透镜安装面P11上,存在胶瘤F1的体积比胶瘤F2的体积大的趋势。

然而,随着准直透镜14的探出量变大,重心线CL1、CL2间的距离换句话说Z方向上的固定用树脂J的重心的位置与Z方向上的准直透镜14的重心的位置的距离ΔZ变大。若使该距离ΔZ过大,则导致因固定用树脂J的收缩、膨胀而产生的准直透镜14的Z方向的位置偏移。因此,如图5A所示那样,准直透镜14的探出量优选停在准直透镜14的重心线CL1与透镜安装面P11相交的范围。

此外,透镜固定块15被安装于基板11上考虑了准直透镜14的工作距离(Working·distance)与准直透镜14的从透镜固定块15探出量的位置。具体而言,透镜固定块15的侧面P12仅以在准直透镜14的工作距离加上准直透镜14从透镜固定块15的探出量的距离被安装于从半导体激光元件13离开+Z方向的位置。

另外,在图5A所示的例子中,相比图5B所示的例子,能够使重心线CL1、CL2间的距离ΔZ变小,但重心线CL1、CL2间的距离ΔZ不是零。这可以认为主要由于胶瘤F1、F2的体积差。换句话说,由胶瘤F1的体积大于胶瘤F2的体积而引起。因此,若使胶瘤F1、F2的体积几乎相等,则能够使重心线CL1、CL2间的距离ΔZ几乎为零。而且,由此可以认为几乎不产生因固定用树脂J的收缩、膨胀引起的准直透镜14的Z方向的位置偏移。此处,胶瘤F1、F2的体积几乎相等是指只要能够抑制位置偏移不需要是严格来说的相同。

图6A~图6C是用于对准直透镜的固定强度进行说明的图。此处,图6A表示未在准直透镜14的固定部分形成有胶瘤的结构。图6B表示在准直透镜14的固定部分仅形成有胶瘤F1的结构。图6C表示在准直透镜14的固定部分形成有胶瘤F1、F2的结构。以下,对它们的固定强度进行说明。

图6A所示的结构与图6B、图6C所示的相比,固定强度显著变小,例如只能够得到十分之一左右的固定强度。这可以认为是在图6A所示的结构完全没有形成胶瘤的原因。图6B、图6C所示的结构固定强度几乎相同。这可以认为由于,如图6C所示那样,通过使准直透镜14从透镜固定块15探出,从而准直透镜14与透镜固定块15的粘合面积变小,除了胶瘤F1之外还形成有胶瘤F2,从而弥补粘合面积的减少。

这样,图6C所示的结构在准直透镜14从透镜固定块15探出的状态下被安装于透镜安装面P11。另一方面,图6C所示的结构可得到与图6B所示的结构相同左右的固定强度。此外,如图6C所示那样,通过成为使准直透镜14从透镜固定块15探出的状态,相比图6A、图6B所示,能够使准直透镜14靠近半导体激光元件13。

如以上那样,本实施方式的半导体激光装置1在由固定用树脂J固定的准直透镜14的端部E的交叉的两个面(射出面P2以及端面P3)形成有胶瘤F1、F2。由此,能够使准直透镜14的重心线CL1与固定用树脂J的重心线CL2的距离ΔZ变小。因此,能够有效地减少因固定用树脂J的收缩、膨胀引起的准直透镜14的位置偏移。

〔半导体激光装置的制造方法〕

图7是用于对本发明的一实施方式的半导体激光装置的制造方法进行说明的立体图。图8A~图8D是表示半导体激光装置的制造方法的工序图。此外,图7中图示出使从半导体激光元件13射出的激光L的慢轴的成分准直的准直透镜16(SAC透镜)。如图示那样,准直透镜16被安装于基板11的另一端部(与安装有辅助支架12的端部相反的一侧的端部)。

此外,半导体激光装置1通过进行将辅助支架12、半导体激光元件13以及透镜固定块15等搭载于基板11上的工序、将准直透镜14安装于透镜固定块15的工序、以及其他的工序(例如,调整工序)而被制造。但是,以下特别对将准直透镜14安装于透镜固定块15的工序进行说明。因此,在初始状态下,如图7所示那样,辅助支架12、半导体激光元件13以及透镜固定块15等被搭载于基板11上。

半导体激光装置1可使用旋转工作台(省略图示)、涂覆装置AP(参照图8B)以及吸头CT(参照图7以及图8C、图8D)来制造。旋转工作台是使基板11向标注有图7中的附图标记D1的旋转方向(图1~图3中绕Z轴的旋转方向)旋转90°的工作台。涂覆装置AP是在透镜固定块15的透镜安装面P11涂覆固定用树脂J的装置。吸头CT在吸附了准直透镜14的状态下,能够沿与图7所示的状态的透镜安装面P11正交的方向、标注有图7中的附图标记D2的方向(图1~图3的沿着Z轴的方向)、以及标注有图7中的附图标记D4的方向移动。另外,吸头CT能够向标注有图7中的附图标记D3的旋转方向微小地旋转。

首先,如图8A所示那样,通过未图示的旋转工作台使基板11向旋转方向D1旋转90°,透镜固定块15的透镜安装面P11以朝向铅直上方向的方式被配置(第1工序)。接下来,如图8B所示那样,在透镜固定块15的上方配置涂覆装置AP,在透镜安装面P11上涂覆有固定用树脂J(第2工序)。

图9是示意性地表示本实施方式中被涂覆于透镜固定块的固定用树脂的图。如图9所示那样,固定用树脂J被涂覆于透镜固定块15的透镜安装面P11的大致中央部。具体而言,固定用树脂J被涂覆于半导体激光元件13的激光射出部的前方且更远离准直透镜14的工作距离的位置。此外,被涂覆在透镜安装面P11上的固定用树脂J的体积考虑图1~图3等所示的胶瘤F1、F2的体积而被设定。

接下来,通过吸头CT将准直透镜14(与图4所示的端部E相反的一侧的端部被吸附于吸头CT的状态的准直透镜14)向透镜固定块15的上方搬运,并被定位于被涂覆于透镜安装面P11的固定用树脂J的上方。接着,如图8C所示那样,使吸头CT向铅垂下方移动,以准直透镜14的端面P3(参照图4)与透镜固定块15的透镜安装面P11接触的方式配置(第3工序)。换言之,以准直透镜14的端面P3与透镜固定块15的透镜安装面P11之间的间隔成为预先规定的微小间隔的方式配置。

另外,如图8D所示那样,使吸头CT向图中的方向D2移动,以准直透镜14靠近半导体激光元件13的方式进行调心(第4工序)。具体而言,以准直透镜14成为从透镜固定块15向半导体激光元件13侧探出的状态的方式来调整准直透镜14与半导体激光元件13的相对位置。此时,为了防止因固定用树脂J的收缩、膨胀引起的准直透镜14的Z方向的位置偏移,准直透镜14的探出量处于准直透镜14的重心线CL1与透镜安装面P11相交的范围(参照图5A)。

若进行以上的工序,则如图8D所示那样,在准直透镜14的端部E的交叉的两个面(射出面P2以及端面P3)形成有胶瘤F1、F2。此外,若需要,也可以使吸头CT向图7中的方向D4移动,进行激光L的射出角度的调整(将从准直透镜14射出的激光L的角度调整为与基板11平行)。或者,也可以使吸头CT向图7中的旋转方向D3微小旋转,进行准直透镜14的入射面P1的调整(入射面P1相对于半导体激光元件13的激光射出部的角度的调整)。

若以上的工序结束,则使形成有胶瘤F1、F2的状态的固定用树脂J固化,由此将准直透镜14固定于透镜固定块15(第5工序)。具体而言,在固定用树脂J为紫外线固化树脂的情况下,对图8D所示的状态的固定用树脂J照射紫外线而固化。在固定用树脂J为热固化树脂的情况下,加热图8D所示的状态的固定用树脂J并使其固化。

如以上那样,在本实施方式的半导体激光装置1的制造方法中,以透镜固定块15的透镜安装面P11朝向铅垂上方的方式使基板11旋转,在透镜安装面P11上涂覆固定用树脂J。而且,将沿着铅垂上下方向的准直透镜14配置于涂覆了固定用树脂J的位置,使准直透镜14水平移动而对准直透镜14与半导体激光元件13的相对位置进行了调整后,使固定用树脂J固化。

由此,可得到在准直透镜14的端部E的交叉的两个面(射出面P2以及端面P3)形成有胶瘤F1、F2,使准直透镜14的重心线CL1与固定用树脂J的重心线CL2的距离ΔZ变小的半导体激光装置。

这样,在本实施方式的半导体激光装置1的制造方法中,能够制造能够有效地减少因固定用树脂J的收缩、膨胀引起的准直透镜14的位置偏移的半导体激光装置。

另外,本实施方式的半导体激光装置1的制造方法中,使被配置于涂覆了透镜安装面P11的固定用树脂J的位置的准直透镜14水平移动,成为准直透镜14从透镜固定块15向半导体激光元件13侧探出的状态。由此,被涂覆于透镜安装面P11上的固定用树脂J不会附着于半导体激光元件13。因此,能够不伴随着成本的大幅度上升而以高成品率制造半导体激光装置1。

以上,对本发明的一实施方式进行了说明,本发明不限定于上述实施方式,在本发明的范围内能够自由地变更。例如,在上述的实施方式中,主要对防止因固定用树脂J的收缩、膨胀引起的准直透镜14的Z方向的位置偏移的方法进行了说明。然而,也可以通过稍微改变透镜固定块15的形状来防止Y方向的位置偏移。

图10是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第1变形例的立体图。图10所示的透镜固定块15在透镜安装面P11的中央部形成有沿着Z方向的槽G1。通过形成该槽G1,被涂覆于透镜安装面P11的固定用树脂J由于其表面张力限制向Y方向扩展,而容易沿着槽G1的长边方向(图8D中,准直透镜14移动的方向D2)扩展。因此,在图8D所示的工序中,能够防止固定用树脂J的重心在Y方向上偏离。

图11A以及11B是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第2变形例的立体图。如图11A以及11B所示那样,本变形例的透镜固定块15与透镜固定块15的侧面P12的形状不同。具体而言,对于图11A所示的透镜固定块15而言,透镜固定块15的侧面P12成为凹部CV1。另外,对于图11B所示的透镜固定块15而言,透镜固定块15的侧面P12成为凸部CV2。此外,在图11A、图11B中,为了容易理解,分别夸张地图示出凹部CV1以及凸部CV2。

在使用了图11A、图11B所示的透镜固定块15的情况下的任一情况,准直透镜14以从侧面P12向-Z侧探出的方式被固定。此外,图11B所示的透镜固定块15优选准直透镜14从侧面P12向-Z侧探出,并且准直透镜14也从凸部CV2向-Z侧探出。

此处,对于图11A所示的透镜固定块15而言,在凹部CV1形成有胶瘤F2。对于图11B所示的透镜固定块15而言,在由凸部CV2和侧面P12形成的两个角部CN形成有胶瘤F2。图11A所示的凹部CV1被形成于侧面P12的中央部,胶瘤F2被形成于侧面P12的中央部。因此,能够防止固定用树脂J的重心在Y方向上偏离。另外,图11B所示的两个角部CN位于在侧面P12的中央部形成的凸部CV2的两侧。因此,通过使被形成于这两个角部CN的胶瘤F2的体积相等,能够防止固定用树脂J的重心在Y方向上偏离。

图12是表示本发明的一实施方式的透镜固定块的第3变形例的俯视图。如图12所示那样,本变形例的透镜固定块15在透镜安装面P11的-Z侧(侧面P12侧)形成有台阶部DN。准直透镜14相对于透镜固定块15被安装于透镜安装面P11的台阶部DN。在使用了图12所示的透镜固定块15的情况下,将准直透镜14配置于台阶部DN即可。因此,能够提高准直透镜14相对于透镜固定块15的安装精度。

图13是表示本发明的一实施方式的准直透镜的变形例的俯视图。如图13所示那样,本变形例的准直透镜14在端部E的射出面P2侧(参照图4)形成有台阶部DN。这样的准直透镜14以台阶部DN卡合于固定块15的角部(透镜安装面P11与侧面P12侧交叉的角部)的方式被安装。在使用了图13所示的准直透镜14的情况下,使准直透镜14的台阶部DN与固定块15的角部卡合即可。因此,与图12所示的例子相同,能够提高准直透镜14相对于透镜固定块15的安装精度。

此外,在上述的实施方式中,如图8D所示那样,使吸头CT向图中的方向D2移动,以使准直透镜14靠近半导体激光元件13的分进行了调心。然而,也可以使用使基板11向图7中的方向D2移动的移动工作台(省略图示),固定吸头CT,保持该状态使基板11向与图8D中所示的方向D2相反的方向移动。

附图标记的说明

1...半导体激光装置;11...基板;13...半导体激光元件;14...准直透镜;15...固定块;CL1...重心线;E...端部;F1、F2...胶瘤;J...固定用树脂;L...激光;P2...射出面;P3...端面;P11...透镜安装面;P12...侧面。

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