发光元件的安装方法技术

本发明专利技术提供一种发光元件的安装方法。在本方法中使用输送开口夹从托盘取出半导体激光元件输送并放置在合位台上。再用图像检测器观测半导体激光元件的隆起部的位置和方位，并测定相对于合位台上的基准线和基准点半导体激光元件的Ｘ、Ｙ方向的位置偏差以和Ｘ－Ｙ平面内的方位θ的偏差。根据测出的Ｘ、Ｙ方向的位置偏差和在Ｘ－Ｙ平面内的转动方向θ的偏差，向输送开口夹的驱动装置发出控制信号，驱动输送开口夹，修正在合位台上的半导体激光元件的位置。然后把修正了位置和方位的半导体激光元件保持在输送开口夹上并在规定方位只移动规定距离，输送并放置在散热部件的安装面上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在透明基片上形成的半导体激光元件，发光二极管等的。更具体地说，涉及为正确地把发光元件的发光点定位在规定位置而把发光元件在安装部件上定位安装的方法。现有技术半导体激光元件、发光二极管等发光元件，由于是芯片状的发光元件，本身体积小，而要防止外力的影响，而从安装方面和使用方面的理由出发，通常是将所述的元件安装在比发光元件本身大的保持部件或安装部件上以后，再安装到设备上。并且因发光元件本身是发热体，必须进行散热。根据这些理由，发光元件大多在安装在辅助固定件或散热部件的状态下使用。现有技术中所用的安装部件的安装面，例如在散热部件，辅助固定件和LOP(Laser on Photodiode激光二极管)等的安装面上安装发光元件时，以发光元件的外形轮廓或电极图形或在附加在发光元件上的记号为基准点或基准线，用目视的方式使发光元件与安装部件的基准位置相吻合，给发光元件定位并固定。例如在发光元件的隆起带的构造的旁边设置十字形的记号，并以此为基准点。在此，列举把半导体元件安装在散热部件上的例子，说明现有技术的。首先，参照图5，说明安装半导体元件时使用的安装装置。安装装置10，如图5所示，包括具有X-Y平面的合位台12、输送开口夹14、图像检测器16。合位台12相对于安装半导体激光元件C的散热部件(图中未表示)设定在规定方位离开规定距离的位置。输送开口夹14，从使多个芯片状的半导体激光元件C形成直线对中的托盘或薄板18上一个一个地吸附保持着半导体激光元件C，输送并放置到合位台12上。另外，输送开口夹14在吸附，保持半导体激光元件C在合位台12上的同时，由驱动机构(图中未表示)驱动，在合位台12上的X、Y方向和θ方向自由移动，对半导体激光元件C的位置和方位进行调整。图像检测器16，例如是CCD相机，识别设在半导体激光元件C上的记号或外形轮廓，检测在合位台上的X-Y平面上的基准点和基准线与半导体激光元件C的X-Y平面上的位置和方位θ之间的偏差。然后，图像检测器16，向输送开口夹14的驱动装置传送位置和方位的偏差信息，驱动输送开口夹14，修正半导体激光元件C的位置和方向的偏差。输送开口夹14吸附住修正了位置和方位偏差的半导体激光元件C，使其在规定方向只移动规定的距离后，放置在安装部件上。以下，参照图5，说明使用上述的安装装置10把半导体激光元件C安装在散热部件上的安装方法。首先，使用输送开口夹14一个一个地从形成直线对中的多个芯片状的半导体激光元件C的托盘或薄板18上取出半导体激光元件C，输送并放置在合位台12上。然后，用图像检测器16观测设在半导体激光元件C上的记号或外部轮廓，并测定半导体激光元件C相对于合位台12上的基准线的位置偏差、也即X方向和Y方向的位置偏差和在X-Y平面内的转动方向，即方位(θ)的偏差。根据测出的X方向和Y方向的位置偏差和在X-Y平面内的转动方向(θ)的偏差，向输送开口夹14的驱动装置(图中未表示)发出控制信号，驱动输送开口夹14，修正在合位台12上的半导体激光元件C的位置。然后，把位置和方位修正好的半导体激光元件C保持在输送开口夹14上，输送到散热部件的安装面上。由于安装半导体激光元件C的散热部件被预先定位在只离开从合位台12到规定方位的规定距离的位置，所以可以使半导体激光元件C在散热部件安装面上处于输送状态正确地定位。接着，把半导体激光元件C固定在散热部件上。但是，把半导体激光元件在散热部件等的安装部件上定位时，最重要的是正确确定半导体激光元件相对安装部件的发光点的位置。然而，现有的安装上述发光元件的方法，在这方面存在以下问题。第一个问题是，以设在半导体激光元件的合位用记号为基准对半导体激光元件进行合位时，在记号与半导体激光元件的发光点的合位精度不一致时，不能相对散热部件在半导体激光元件的发光点以高位置精度进行定位。而且，把记号相对发光点进行较严格地定位这项工作，因目前还相当困难，因此很难提高半导体激光元件的安装精度。另外，把记号设在半导体激光元件上时，如果可以用与隆起带构造的成形用记号同样的记号形成隆起带构造和记号，那么就可以形成相对于隆起带构造精度高的合位用的记号。但是目前这个不一定容易进行。换言之，即使用同样记号形成了记号和隆起带构造，也有时会发生记号图形全部损坏。这样，把发光点相对安装部件在高位置精度进行合位，在安装部件上安装半导体激光元件就困难了。另外，即使在半导体激光元件上设置了记号，当把半导体激光元件片安装在辅助固定件以后，以辅助固定件的记号为基准在散热部件上安装时，不能进行高精度的安装。第二个问题是，由于半导体激光元件的外形轮廓和尺寸精度较差，所以即使以半导体激光元件的外形轮廓为基准在安装部件上进行合位，也很难提高相对安装部件的半导体激光元件的发光点的合位精度。特别是在兰宝石基片上形成GaN系列半导体激光元件时，把在晶片上形成的多个半导体激光元件进行片状处理时，晶片由于缺乏劈开性，所以使劈开后芯片化的处理进行困难，而使用蚀刻和刻模方法进行芯片处理。其结果，芯片状的外形轮廓比规定的轮廓偏差大，使得以片状外形轮廓作基准与安装部件位置吻合时其合位精度差。第三个问题是，在吻合半导体激光元件位置时需要花费时间。以上的说明是以半导体激光元件为例进行的，由于这些问题也是与端面发光型发光二极管安装的相关问题，所以成为全部发光元件的安装问题。另外，在发光二极管的情况下，虽因发光区域比较广阔，而不象在半导体激光元件确定发光点的规定位置那样严密，但只有程度的差别，所以在定位时也存在同样的问题。
技术实现思路
在此，本专利技术的目的是提供一种把发光元件安装在安装部件上时，相对安装部件以高精度定位发光点的位置的。本专利技术的构思是如在兰宝石基片上形成的GaN系列半导体激光元件那样，在透明基片上形成半导体激光元件，由于从透明基片的里面可以识别隆起部(参照图12)，以此可以作为元件基准线进行定位。而且，在半导体激光元件上流过电流，使隆起部正下面的活性层如亮线那样发光，从透明基片侧识别，以此作为元件基准线确定位置。另外，在透明基片上形成半导体激光元件，由于可以从透明基片的里面识别电极组的任一个电极的边缘，所以可以以此作为元件的基准线。然后，通过实验确定其有效性，实现本专利技术。本专利技术第一种方法为达到上述目的，本专利技术基于上述观点的(以下称第一方法)是把在透明基片上形成的发光元件安装在安装部件上的方法。包括以下步骤将发光元件放置在相对安装部件以规定的位置关系配置的合位台上；当发光元件为半导体激光元件时，把隆起部作为元件基准线，当发光元件为发光二极管时，把电极组的任一个电极的边缘作为基准线，测量相对合位台上的基准线的元件基准位置偏差和方位偏差；根据测量出的元件基准线的位置偏差和方向偏差，修正合位台上发光元件位置和方位；使安装部件和合位台的位置关系吻合，使修正好位置和方位的发光元件在安装部件上移动后，在安装部件上定位。本专利技术第二种方法在发光元件是半导体激光元件时，更好的方法是通电使隆起部正下面的活性区域发出亮线状的光，把发光的隆起部正下面的亮线作为元件的基准线(以下，称第二方法)。第二方法是把在透明基片上形成的发光元件安装在安装部件上，当发光元件为半导体激光元件时，包括以下步骤使半导体激光元件的一个电极相对安装部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件的安装方法，是把在透明基片上形成的发光元件安装在安装部件上的方法，其特征在于，包括以下步骤： 将发光元件放置在相对安装部件以规定的位置关系配置的合位台上； 当发光元件为半导体激光元件时，把隆起部作为元件基准线，当发光元件为发光二极管时，把电极组的任一个电极的边缘作为基准线，测量相对合位台上的基准线的元件基准位置偏差和方位偏差； 根据测量出的元件基准线的位置偏差和方向偏差，修正合位台上发光元件位置和方位； 使安装部件和合位台的位置关系吻合，使修正了位置和方位的发光元件在安装部件上移动后，在安装部件上定位。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽正文，吉田浩，小林高志，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]