本發明涉及半導體激光裝置及其制造方法。
本申請基于2014年11月17日在日本申請的特愿2014-232637號主張優先權,并在此引用其內容。
背景技術:
半導體激光裝置與氣體激光、固體激光相比,具有小型且功率消耗小(能量轉換效率高)等特征。因此,半導體激光裝置在民生用途(例如,光學拾取的光源)以及工業用途(例如,光纖激光的激發光源)中被廣泛地使用。這樣的半導體激光裝置具備:射出激光的半導體激光元件、和用于將從半導體激光元件射出的激光準直的準直透鏡。
此處,從半導體激光元件射出的激光相比與半導體激光元件的pn接合面平行的方向(慢軸)在垂直的方向(快軸)上更大地擴展。因此,作為上述的準直透鏡,使用使從半導體激光元件射出的激光的快軸的成分準直的準直透鏡(FAC透鏡:快軸準直透鏡)。
在以下的專利文獻1中公開有半導體激光裝置。對于該半導體激光裝置而言,在搭載有半導體激光元件的基臺上設置有透鏡固定臺,在該透鏡固定臺上樹脂固定有準直透鏡。而且,在半導體激光元件的激光射出部對置配置有準直透鏡。另外,在專利文獻1中也公開有其他的半導體激光裝置。對于該半導體裝置而言,上部成為凹型的透鏡固定臺被設置在基臺上,準直透鏡的一部分以非接觸狀態被樹脂固定在該透鏡固定臺的凹部內。由此,可減少因樹脂的收縮(例如,固化收縮)、膨脹(例如,吸濕膨脹)而引起的準直透鏡的位置偏移。
另外,在以下的專利文獻2中也公開有半導體激光裝置。對于該半導體激光裝置而言,在搭載有半導體激光元件的基臺上設置有透鏡固定臺,通過該透鏡固定臺以在軸向上夾持準直透鏡的方式將準直透鏡的兩端樹脂固定。對于該半導體激光裝置而言,因樹脂的收縮、膨脹而產生的準直透鏡的位置偏移可被準直透鏡的長度方向(沿著慢軸的方向)限制。因此,可減少沿著快軸的方向以及沿著激光的射出方向的方向的準直透鏡的位置偏移。
專利文獻1:日本國特開2011-187525號公報
專利文獻2:日本國特開2004-273545號公報
然而,上述的專利文獻1所公開的第一個半導體激光裝置是將準直透鏡樹脂固定在透鏡固定臺上的構造。因此,若產生樹脂的收縮、膨脹則存在準直透鏡向沿著快軸的方向位置偏移而產生性能降低的擔憂。與此相對的,上述的專利文獻1所公開的第二個半導體激光裝置是樹脂固定于上部成為凹型的透鏡固定臺的構造。因此,可減少準直透鏡的位置偏移,但存在上部需要使用凹型的透鏡固定臺從而成本上升的擔憂。
另外,上述的專利文獻2所公開的半導體激光裝置是準直透鏡的兩端被樹脂固定于透鏡固定臺的構造。在這樣的構造中,為了提高固定強度,有時以在準直透鏡的兩端形成有膠瘤的方式進行樹脂固定。此處,膠瘤是指從應該固定的面間溢出的樹脂,此處是指從準直透鏡的端面與透鏡固定臺之間溢出并在準直透鏡的側面擴張的樹脂。
若在準直透鏡的側面形成有膠瘤,則沿著快軸的方向以及沿著激光的射出方向的方向上的樹脂的重心與透鏡的重心的距離變大。樹脂的收縮、膨脹以樹脂的重心為基準進行。換句話說,朝向樹脂的重心收縮,以樹脂的重心為中心膨脹。因此,若如上述那樣重心間的距離變大,則存在產生準直透鏡沿著快軸的方向以及沿著激光的射出方向的方向上的位置偏移的問題。
另外,在上述的專利文獻1、2所公開的半導體激光裝置中,可認為通過使用長度較短的準直透鏡,能夠實現小型化以及成本的減少。在使用這樣的長度較短的準直透鏡的情況下,需要使透鏡固定臺與準直透鏡共同接近配置于半導體激光元件的激光射出部。
上述的專利文獻1所公開的第二個半導體激光裝置是在透鏡固定臺的凹部內配置有準直透鏡的一部分的構造。因此,為了將準直透鏡接近配置于半導體激光元件的激光射出部,有時使凹部的側壁的厚度變薄,從而存在成本大幅度上升的擔憂。另外,對于上述的專利文獻2所公開的半導體激光裝置而言,存在被涂覆于透鏡固定臺的樹脂(用于固定準直透鏡的樹脂)附著于半導體激光元件的激光射出部,從而導致成品率變差這樣的擔憂。
技術實現要素:
本發明是鑒于上述情況而完成的,目的在于提供一種能夠有效地減少因樹脂的收縮、膨脹引起的準直透鏡的位置偏移、并且能夠不伴隨著成本的大幅度的上升而以較高的成品率制造的半導體激光裝置及其制造方法。
為了解決上述課題,本發明的第1方式的半導體激光裝置具備:半導體激光元件,其朝向第1方向射出激光;準直透鏡,其使從上述半導體激光元件射出的激光的成分中的與上述第1方向垂直的第2方向的成分準直;以及透鏡固定塊,其具有相對于與上述第1方向以及上述第2方向垂直的第3方向垂直的透鏡安裝面,上述準直透鏡的在上述第3方向的第1端部被固定用樹脂固定于上述透鏡固定塊的上述透鏡安裝面,在被上述固定用樹脂固定的上述第1端部中交叉的兩個面形成有膠瘤。
另外,也可以上述準直透鏡在從上述透鏡固定塊向上述半導體激光元件的一側探出的狀態下被固定于上述透鏡安裝面,上述膠瘤被形成于上述準直透鏡的側面即與同上述半導體激光元件對置的一側相反的一側的側面、以及上述準直透鏡的端面即從上述透鏡固定塊向上述半導體激光元件的一側探出的部分的端面。
另外,也可以被形成于上述準直透鏡的側面的上述膠瘤是在上述透鏡安裝面處隨著靠近上述準直透鏡而隆起的形狀,被形成于上述準直透鏡的端面的上述膠瘤是在上述透鏡固定塊的與上述透鏡安裝面交叉的兩個面中的朝向上述半導體激光元件的一側的面處隨著靠近上述準直透鏡而隆起的形狀。
另外,也可以被形成于上述準直透鏡的側面的上述膠瘤與被形成于上述準直透鏡的端面的上述膠瘤體積幾乎相等。
另外,也可以以同上述第3方向平行的上述準直透鏡的重心線的延長線與上述透鏡安裝面相交的方式將上述準直透鏡固定于上述透鏡安裝面。
另外,也可以上述透鏡固定塊被配置于以下位置,與上述透鏡安裝面交叉的兩個面中的朝向上述半導體激光元件的一側的面距上述半導體激光元件的距離是在上述準直透鏡的工作距離加上上述準直透鏡的從上述透鏡固定塊的探出量所得到的距離。
另外,上述固定用樹脂也可以是紫外線固化樹脂或者熱固化樹脂。
另外,上述第2方向也可以是沿著從上述半導體激光元件射出的激光的快軸的方向。
本發明的第2方式的半導體激光裝置的制造方法是具備:半導體激光元件,其朝向第1方向射出激光;準直透鏡,其使從上述半導體激光元件射出的激光的成分中的與上述第1方向垂直的第2方向的成分準直;以及透鏡固定塊,其具有相對于與上述第1方向以及上述第2方向垂直的第3方向而垂直的透鏡安裝面的半導體激光裝置的制造方法,對于半導體激光裝置的制造方法而言,具有以下工序:使搭載有上述半導體激光元件以及上述透鏡固定塊的基板旋轉以便上述透鏡安裝面朝向鉛垂上方,在上述透鏡固定塊的上述透鏡安裝面上涂覆固定用樹脂,將沿著鉛垂上下方向的上述準直透鏡從上述透鏡安裝面的上方配置于涂覆有上述固定用樹脂的位置,使上述準直透鏡與上述基板中的一方水平移動,對上述準直透鏡與上述半導體激光元件的相對位置進行調整,使上述固定用樹脂固化。
另外,涂覆上述固定用樹脂的工序也可以包括在上述透鏡安裝面上的比上述準直透鏡的工作距離更遠離的位置涂覆上述固定用樹脂。
另外,對上述準直透鏡與上述半導體激光元件的相對位置進行調整的工序也可以包括:以上述準直透鏡成為從上述透鏡固定塊向上述半導體激光元件的一側探出的狀態的方式,對上述準直透鏡與上述半導體激光元件的相對位置進行調整。
另外,對上述準直透鏡與上述半導體激光元件的相對位置進行調整的工序也可以包括:以上述準直透鏡從上述透鏡固定塊向上述半導體激光元件的一側探出且上述準直透鏡的重心線與上述透鏡安裝面相交的方式,對上述準直透鏡與上述半導體激光元件的相對位置進行調整。
根據本發明的上述方式,在通過固定用樹脂固定的準直透鏡的端部的交叉的兩個面形成有膠瘤,能夠使準直透鏡的重心線與固定用樹脂的重心線的距離變小。因此能夠有效地減少因固定用樹脂的收縮、膨脹引起的準直透鏡的位置偏移。
另外,根據本發明的上述方式,以透鏡固定塊的透鏡安裝面朝向鉛垂上方的方式使基板旋轉,在透鏡安裝面上涂覆固定用樹脂,將沿著鉛垂上下方向的準直透鏡配置于涂覆有固定用樹脂的位置,使準直透鏡水平移動而對準直透鏡與半導體激光元件的相對位置進行了調整后,使固定用樹脂固化。因此,能夠不伴隨著成本的大幅度上升地以高成品率制造能夠有效地減少因固定用樹脂的收縮、膨脹引起的準直透鏡的位置偏移的半導體激光裝置。
附圖說明
圖1是本發明的一實施方式的半導體激光裝置的俯視圖。
圖2是本發明的一實施方式的半導體激光裝置的主視圖。
圖3是本發明的一實施方式的半導體激光裝置的右側視圖。
圖4是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置所具備的準直透鏡的立體圖。
圖5A是用于對本發明的一實施方式中準直透鏡的探出量進行說明的圖。
圖5B是用于對本發明的一實施方式中準直透鏡的探出量進行說明的圖。
圖6A是用于對準直透鏡的固定強度進行說明的圖。
圖6B是用于對準直透鏡的固定強度進行說明的圖。
圖6C是用于對準直透鏡的固定強度進行說明的圖。
圖7是用于對本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法進行說明的立體圖。
圖8A是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法的工序圖。
圖8B是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法的工序圖。
圖8C是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法的工序圖。
圖8D是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法的工序圖。
圖9是示意性地示出本發明的一實施方式中被涂覆于透鏡固定塊的固定用樹脂的圖。
圖10是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第1變形例的立體圖。
圖11A是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第2變形例的立體圖。
圖11B是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第2變形例的立體圖。
圖12是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第3變形例的俯視圖。
圖13是表示本發明的一實施方式的準直透鏡的變形例的俯視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發明的一實施方式的半導體激光裝置及其制造方法詳細地進行說明。此外,以下為了容易理解,根據需要參照圖中所設定的XYZ直角坐標系(原點的位置適當地變更)對各部件的位置關系進行說明。另外,在以下參照的附圖中,為了容易理解,根據需要適當地改變各部件的尺寸而圖示。
〔半導體激光裝置〕
圖1是本發明的一實施方式的半導體激光裝置的俯視圖。圖2是該半導體激光裝置的主視圖。圖3是該半導體激光裝置的右側視圖。如上述圖1~圖3所示那樣,本實施方式的半導體激光裝置1具備:基板11、輔助支架12、半導體激光元件13、準直透鏡14以及透鏡固定塊15。另外,從半導體激光元件13射出的激光L被準直(轉換為平行光)而向外部射出。
另外,圖1~圖3中所示的XYZ直角坐標系被設定為Z軸的+Z方向(第1方向)為激光L的射出方向。另外,該XYZ直角坐標系的X軸(第3方向)被設定為與同半導體激光元件13的pn接合面平行的方向(慢軸)平行。另外,Y軸(第2方向)被設定為與同半導體激光元件13的pn接合面垂直的方向(快軸)平行。
基板11是搭載有上述的輔助支架12、半導體激光元件13、準直透鏡14以及透鏡固定塊15的俯視形狀為矩形形狀的板狀部件。
輔助支架12是在其上表面搭載有半導體激光元件13的部件,且是俯視中的Z方向的長度比基板11短的矩形形狀的板狀部件。基板11以及輔助支架12為了提高半導體激光元件13的散熱效率而由熱傳導率高且為了極力減少因溫度變化而產生的應力而由熱膨脹率小的材料形成。例如,氮化鋁(AlN)等陶瓷、或鉬(Mo)等金屬是適合的。此外,如圖1~圖3所示那樣,輔助支架12被安裝于基板11的一端部(-Z方向上的端部)。
半導體激光元件13以使激光射出部朝向+Z側的方式被安裝于輔助支架12上的中央部(X方向上的中央部),在從未圖示的驅動電路供給了驅動電流的情況下,使激光L朝向+Z方向射出。從半導體激光元件13射出的激光L的波長例如是0.9μm波段。此外,半導體激光元件13以pn接合面與ZX平面平行的方式被搭載于輔助支架12上。
準直透鏡14是被配置于半導體激光元件13的+Z側,且使從半導體激光元件13射出的激光L的快軸的成分準直的FAC透鏡(快軸準直透鏡)。另外,準直透鏡14不使從半導體激光元件13射出的激光L的慢軸的成分準直。圖4是表示本發明的一實施方式的半導體激光裝置具備的準直透鏡的立體圖。
如圖4所示那樣,準直透鏡14是側面成為多個平面以及圓柱面的棒狀部件。具體而言,準直透鏡14是供來自半導體激光元件13的激光L入射的平面亦即入射面P1、以及供激光L射出的圓柱面亦即射出面P2形成于側面的沿X方向延伸的透明的棒狀部件。此外,準直透鏡14的側面的入射面P1以及射出面P2以外的部分成為與入射面P1呈90°的角度的平面。該準直透鏡14的X方向的長度是2mm左右。
透鏡固定塊15是例如由玻璃等形成的大致長方體狀的部件,并具有與YZ平面平行的透鏡安裝面P11。該透鏡固定塊15如圖1~圖3所示那樣,被安裝于輔助支架12的+Z側,且從基板11的中央部朝向-X方向偏離的端部。此外,該透鏡固定塊15使用紫外線固化樹脂或者熱固化樹脂而被固定在基板11的上表面。
準直透鏡14的端部E(參照圖4)通過固定用樹脂J被固定于透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11,準直透鏡14如圖1~圖3所示那樣,以長邊方向沿著X方向的方式被配置于半導體激光元件13的+Z側。此外,作為上述的固定用樹脂J,例如能夠使用紫外線固化樹脂或者熱固化樹脂。
具體而言,準直透鏡14在從透鏡固定塊15向半導體激光元件13側(-Z側)探出的狀態下以懸臂狀被固定于透鏡安裝面P11。另外,在準直透鏡14的端部E的交叉的兩個面(射出面P2以及端面P3)形成有膠瘤F1、F2。此處,膠瘤F1、F2是從為了固定的兩個面換句話說準直透鏡14的端面P3與透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11之間溢出的固定用樹脂J。
膠瘤F1被形成于準直透鏡14的射出面P2與透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11交叉的角部,膠瘤F2形成于準直透鏡14的端面P3與透鏡固定塊15的側面P12(與透鏡安裝面P11交叉的面且朝向半導體激光元件13側的面)交叉的角部。具體而言,膠瘤F1是在透鏡安裝面P11隨著靠近準直透鏡14而隆起的形狀。另外,膠瘤F2是在側面P12隨著靠近準直透鏡14而隆起的形狀。
此處,通過以從透鏡固定塊15向半導體激光元件13側探出的狀態將準直透鏡14固定于透鏡安裝面P11,從而能夠使半導體激光元件13與透鏡固定塊15的距離盡量大。并且,能夠在準直透鏡14的端面P3形成膠瘤F2。另外,通過使半導體激光元件13與透鏡固定塊15的距離變大,從而能夠防止為了固定準直透鏡14而被涂覆于透鏡固定塊15的固定用樹脂J附著于半導體激光元件13的激光射出部。
另外,在準直透鏡14的端部E的交叉的兩個面(射出面P2以及端面P3)形成膠瘤F1、F2是為了提高準直透鏡14相對于透鏡固定塊15的固定強度,并且為了減少因固定用樹脂J的收縮、膨脹而產生的準直透鏡14的Z方向的位置偏移。一般,在對兩個部件進行樹脂固定的情況下,相比未形成有膠瘤的結構而形成有膠瘤的結構的固定強度更高。因此,通過形成膠瘤F1、F2能夠提高準直透鏡14相對于透鏡固定塊15的固定強度。
另外,固定用樹脂J的收縮、膨脹以固定用樹脂J的重心為基準進行。換言之,固定用樹脂J朝向其重心收縮,另外,以其重心作為中心膨脹。因此,固定用樹脂J的重心與準直透鏡14的重心的距離越遠,固定用樹脂J的收縮、膨脹時作用于準直透鏡14的力越大。通過形成膠瘤F1、F2而使Z方向上的固定用樹脂J的重心的位置與Z方向上的準直透鏡14的重心的位置的距離變小,從而減少因固定用樹脂J的收縮、膨脹產生的準直透鏡14的Z方向的位置偏移。
此處,對準直透鏡14的探出量(從透鏡固定塊15朝半導體激光元件13側的探出量)進行說明。圖5A以及5B是用于對本實施方式中準直透鏡的探出量進行說明的圖。根據防止固定用樹脂J相對于半導體激光元件13的附著的觀點,如圖5B所示那樣,優選使準直透鏡14的探出量盡量大。
此外,在圖5B所示的例子中,準直透鏡14的探出量較大地設定至準直透鏡14的重心線(通過重心的與X軸平行的線)CL1不與透鏡安裝面P11相交的程度。與此相對,固定用樹脂J的重心線CL2與透鏡安裝面P11相交。這是因為,膠瘤F1位于涂覆有固定用樹脂J的透鏡安裝面P11上,存在膠瘤F1的體積比膠瘤F2的體積大的趨勢。
然而,隨著準直透鏡14的探出量變大,重心線CL1、CL2間的距離換句話說Z方向上的固定用樹脂J的重心的位置與Z方向上的準直透鏡14的重心的位置的距離ΔZ變大。若使該距離ΔZ過大,則導致因固定用樹脂J的收縮、膨脹而產生的準直透鏡14的Z方向的位置偏移。因此,如圖5A所示那樣,準直透鏡14的探出量優選停在準直透鏡14的重心線CL1與透鏡安裝面P11相交的范圍。
此外,透鏡固定塊15被安裝于基板11上考慮了準直透鏡14的工作距離(Working·distance)與準直透鏡14的從透鏡固定塊15探出量的位置。具體而言,透鏡固定塊15的側面P12僅以在準直透鏡14的工作距離加上準直透鏡14從透鏡固定塊15的探出量的距離被安裝于從半導體激光元件13離開+Z方向的位置。
另外,在圖5A所示的例子中,相比圖5B所示的例子,能夠使重心線CL1、CL2間的距離ΔZ變小,但重心線CL1、CL2間的距離ΔZ不是零。這可以認為主要由于膠瘤F1、F2的體積差。換句話說,由膠瘤F1的體積大于膠瘤F2的體積而引起。因此,若使膠瘤F1、F2的體積幾乎相等,則能夠使重心線CL1、CL2間的距離ΔZ幾乎為零。而且,由此可以認為幾乎不產生因固定用樹脂J的收縮、膨脹引起的準直透鏡14的Z方向的位置偏移。此處,膠瘤F1、F2的體積幾乎相等是指只要能夠抑制位置偏移不需要是嚴格來說的相同。
圖6A~圖6C是用于對準直透鏡的固定強度進行說明的圖。此處,圖6A表示未在準直透鏡14的固定部分形成有膠瘤的結構。圖6B表示在準直透鏡14的固定部分僅形成有膠瘤F1的結構。圖6C表示在準直透鏡14的固定部分形成有膠瘤F1、F2的結構。以下,對它們的固定強度進行說明。
圖6A所示的結構與圖6B、圖6C所示的相比,固定強度顯著變小,例如只能夠得到十分之一左右的固定強度。這可以認為是在圖6A所示的結構完全沒有形成膠瘤的原因。圖6B、圖6C所示的結構固定強度幾乎相同。這可以認為由于,如圖6C所示那樣,通過使準直透鏡14從透鏡固定塊15探出,從而準直透鏡14與透鏡固定塊15的粘合面積變小,除了膠瘤F1之外還形成有膠瘤F2,從而彌補粘合面積的減少。
這樣,圖6C所示的結構在準直透鏡14從透鏡固定塊15探出的狀態下被安裝于透鏡安裝面P11。另一方面,圖6C所示的結構可得到與圖6B所示的結構相同左右的固定強度。此外,如圖6C所示那樣,通過成為使準直透鏡14從透鏡固定塊15探出的狀態,相比圖6A、圖6B所示,能夠使準直透鏡14靠近半導體激光元件13。
如以上那樣,本實施方式的半導體激光裝置1在由固定用樹脂J固定的準直透鏡14的端部E的交叉的兩個面(射出面P2以及端面P3)形成有膠瘤F1、F2。由此,能夠使準直透鏡14的重心線CL1與固定用樹脂J的重心線CL2的距離ΔZ變小。因此,能夠有效地減少因固定用樹脂J的收縮、膨脹引起的準直透鏡14的位置偏移。
〔半導體激光裝置的制造方法〕
圖7是用于對本發明的一實施方式的半導體激光裝置的制造方法進行說明的立體圖。圖8A~圖8D是表示半導體激光裝置的制造方法的工序圖。此外,圖7中圖示出使從半導體激光元件13射出的激光L的慢軸的成分準直的準直透鏡16(SAC透鏡)。如圖示那樣,準直透鏡16被安裝于基板11的另一端部(與安裝有輔助支架12的端部相反的一側的端部)。
此外,半導體激光裝置1通過進行將輔助支架12、半導體激光元件13以及透鏡固定塊15等搭載于基板11上的工序、將準直透鏡14安裝于透鏡固定塊15的工序、以及其他的工序(例如,調整工序)而被制造。但是,以下特別對將準直透鏡14安裝于透鏡固定塊15的工序進行說明。因此,在初始狀態下,如圖7所示那樣,輔助支架12、半導體激光元件13以及透鏡固定塊15等被搭載于基板11上。
半導體激光裝置1可使用旋轉工作臺(省略圖示)、涂覆裝置AP(參照圖8B)以及吸頭CT(參照圖7以及圖8C、圖8D)來制造。旋轉工作臺是使基板11向標注有圖7中的附圖標記D1的旋轉方向(圖1~圖3中繞Z軸的旋轉方向)旋轉90°的工作臺。涂覆裝置AP是在透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11涂覆固定用樹脂J的裝置。吸頭CT在吸附了準直透鏡14的狀態下,能夠沿與圖7所示的狀態的透鏡安裝面P11正交的方向、標注有圖7中的附圖標記D2的方向(圖1~圖3的沿著Z軸的方向)、以及標注有圖7中的附圖標記D4的方向移動。另外,吸頭CT能夠向標注有圖7中的附圖標記D3的旋轉方向微小地旋轉。
首先,如圖8A所示那樣,通過未圖示的旋轉工作臺使基板11向旋轉方向D1旋轉90°,透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11以朝向鉛直上方向的方式被配置(第1工序)。接下來,如圖8B所示那樣,在透鏡固定塊15的上方配置涂覆裝置AP,在透鏡安裝面P11上涂覆有固定用樹脂J(第2工序)。
圖9是示意性地表示本實施方式中被涂覆于透鏡固定塊的固定用樹脂的圖。如圖9所示那樣,固定用樹脂J被涂覆于透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11的大致中央部。具體而言,固定用樹脂J被涂覆于半導體激光元件13的激光射出部的前方且更遠離準直透鏡14的工作距離的位置。此外,被涂覆在透鏡安裝面P11上的固定用樹脂J的體積考慮圖1~圖3等所示的膠瘤F1、F2的體積而被設定。
接下來,通過吸頭CT將準直透鏡14(與圖4所示的端部E相反的一側的端部被吸附于吸頭CT的狀態的準直透鏡14)向透鏡固定塊15的上方搬運,并被定位于被涂覆于透鏡安裝面P11的固定用樹脂J的上方。接著,如圖8C所示那樣,使吸頭CT向鉛垂下方移動,以準直透鏡14的端面P3(參照圖4)與透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11接觸的方式配置(第3工序)。換言之,以準直透鏡14的端面P3與透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11之間的間隔成為預先規定的微小間隔的方式配置。
另外,如圖8D所示那樣,使吸頭CT向圖中的方向D2移動,以準直透鏡14靠近半導體激光元件13的方式進行調心(第4工序)。具體而言,以準直透鏡14成為從透鏡固定塊15向半導體激光元件13側探出的狀態的方式來調整準直透鏡14與半導體激光元件13的相對位置。此時,為了防止因固定用樹脂J的收縮、膨脹引起的準直透鏡14的Z方向的位置偏移,準直透鏡14的探出量處于準直透鏡14的重心線CL1與透鏡安裝面P11相交的范圍(參照圖5A)。
若進行以上的工序,則如圖8D所示那樣,在準直透鏡14的端部E的交叉的兩個面(射出面P2以及端面P3)形成有膠瘤F1、F2。此外,若需要,也可以使吸頭CT向圖7中的方向D4移動,進行激光L的射出角度的調整(將從準直透鏡14射出的激光L的角度調整為與基板11平行)。或者,也可以使吸頭CT向圖7中的旋轉方向D3微小旋轉,進行準直透鏡14的入射面P1的調整(入射面P1相對于半導體激光元件13的激光射出部的角度的調整)。
若以上的工序結束,則使形成有膠瘤F1、F2的狀態的固定用樹脂J固化,由此將準直透鏡14固定于透鏡固定塊15(第5工序)。具體而言,在固定用樹脂J為紫外線固化樹脂的情況下,對圖8D所示的狀態的固定用樹脂J照射紫外線而固化。在固定用樹脂J為熱固化樹脂的情況下,加熱圖8D所示的狀態的固定用樹脂J并使其固化。
如以上那樣,在本實施方式的半導體激光裝置1的制造方法中,以透鏡固定塊15的透鏡安裝面P11朝向鉛垂上方的方式使基板11旋轉,在透鏡安裝面P11上涂覆固定用樹脂J。而且,將沿著鉛垂上下方向的準直透鏡14配置于涂覆了固定用樹脂J的位置,使準直透鏡14水平移動而對準直透鏡14與半導體激光元件13的相對位置進行了調整后,使固定用樹脂J固化。
由此,可得到在準直透鏡14的端部E的交叉的兩個面(射出面P2以及端面P3)形成有膠瘤F1、F2,使準直透鏡14的重心線CL1與固定用樹脂J的重心線CL2的距離ΔZ變小的半導體激光裝置。
這樣,在本實施方式的半導體激光裝置1的制造方法中,能夠制造能夠有效地減少因固定用樹脂J的收縮、膨脹引起的準直透鏡14的位置偏移的半導體激光裝置。
另外,本實施方式的半導體激光裝置1的制造方法中,使被配置于涂覆了透鏡安裝面P11的固定用樹脂J的位置的準直透鏡14水平移動,成為準直透鏡14從透鏡固定塊15向半導體激光元件13側探出的狀態。由此,被涂覆于透鏡安裝面P11上的固定用樹脂J不會附著于半導體激光元件13。因此,能夠不伴隨著成本的大幅度上升而以高成品率制造半導體激光裝置1。
以上,對本發明的一實施方式進行了說明,本發明不限定于上述實施方式,在本發明的范圍內能夠自由地變更。例如,在上述的實施方式中,主要對防止因固定用樹脂J的收縮、膨脹引起的準直透鏡14的Z方向的位置偏移的方法進行了說明。然而,也可以通過稍微改變透鏡固定塊15的形狀來防止Y方向的位置偏移。
圖10是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第1變形例的立體圖。圖10所示的透鏡固定塊15在透鏡安裝面P11的中央部形成有沿著Z方向的槽G1。通過形成該槽G1,被涂覆于透鏡安裝面P11的固定用樹脂J由于其表面張力限制向Y方向擴展,而容易沿著槽G1的長邊方向(圖8D中,準直透鏡14移動的方向D2)擴展。因此,在圖8D所示的工序中,能夠防止固定用樹脂J的重心在Y方向上偏離。
圖11A以及11B是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第2變形例的立體圖。如圖11A以及11B所示那樣,本變形例的透鏡固定塊15與透鏡固定塊15的側面P12的形狀不同。具體而言,對于圖11A所示的透鏡固定塊15而言,透鏡固定塊15的側面P12成為凹部CV1。另外,對于圖11B所示的透鏡固定塊15而言,透鏡固定塊15的側面P12成為凸部CV2。此外,在圖11A、圖11B中,為了容易理解,分別夸張地圖示出凹部CV1以及凸部CV2。
在使用了圖11A、圖11B所示的透鏡固定塊15的情況下的任一情況,準直透鏡14以從側面P12向-Z側探出的方式被固定。此外,圖11B所示的透鏡固定塊15優選準直透鏡14從側面P12向-Z側探出,并且準直透鏡14也從凸部CV2向-Z側探出。
此處,對于圖11A所示的透鏡固定塊15而言,在凹部CV1形成有膠瘤F2。對于圖11B所示的透鏡固定塊15而言,在由凸部CV2和側面P12形成的兩個角部CN形成有膠瘤F2。圖11A所示的凹部CV1被形成于側面P12的中央部,膠瘤F2被形成于側面P12的中央部。因此,能夠防止固定用樹脂J的重心在Y方向上偏離。另外,圖11B所示的兩個角部CN位于在側面P12的中央部形成的凸部CV2的兩側。因此,通過使被形成于這兩個角部CN的膠瘤F2的體積相等,能夠防止固定用樹脂J的重心在Y方向上偏離。
圖12是表示本發明的一實施方式的透鏡固定塊的第3變形例的俯視圖。如圖12所示那樣,本變形例的透鏡固定塊15在透鏡安裝面P11的-Z側(側面P12側)形成有臺階部DN。準直透鏡14相對于透鏡固定塊15被安裝于透鏡安裝面P11的臺階部DN。在使用了圖12所示的透鏡固定塊15的情況下,將準直透鏡14配置于臺階部DN即可。因此,能夠提高準直透鏡14相對于透鏡固定塊15的安裝精度。
圖13是表示本發明的一實施方式的準直透鏡的變形例的俯視圖。如圖13所示那樣,本變形例的準直透鏡14在端部E的射出面P2側(參照圖4)形成有臺階部DN。這樣的準直透鏡14以臺階部DN卡合于固定塊15的角部(透鏡安裝面P11與側面P12側交叉的角部)的方式被安裝。在使用了圖13所示的準直透鏡14的情況下,使準直透鏡14的臺階部DN與固定塊15的角部卡合即可。因此,與圖12所示的例子相同,能夠提高準直透鏡14相對于透鏡固定塊15的安裝精度。
此外,在上述的實施方式中,如圖8D所示那樣,使吸頭CT向圖中的方向D2移動,以使準直透鏡14靠近半導體激光元件13的分進行了調心。然而,也可以使用使基板11向圖7中的方向D2移動的移動工作臺(省略圖示),固定吸頭CT,保持該狀態使基板11向與圖8D中所示的方向D2相反的方向移動。
附圖標記的說明
1...半導體激光裝置;11...基板;13...半導體激光元件;14...準直透鏡;15...固定塊;CL1...重心線;E...端部;F1、F2...膠瘤;J...固定用樹脂;L...激光;P2...射出面;P3...端面;P11...透鏡安裝面;P12...側面。