JPH0279006A - 光半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光半導体素子・レンズ組立体に対して光ファイバを保持
したホルダを位置決めして固定する光半導体モジュール
の製造方法に関し、 生産性良く製造することを可能とすることを目的とし、 光半導体素子及びレンズが相対向して配置された光半導
体素子・レンズ組立体に対して光ファイバの端を保持し
たホルダを光軸合せ調整し、該ホルダのフランジを溶接
して上記光半導体素子・レンズ組立体に固定してなる光
半導体モジュールの製造方法において、上記ホルダのフ
ランジの端面のうち、溶接予定部を避けた部位に半田メ
ッキ膜を形成すると共に、上記光半導体素子・レンズ組
立体のホルダ取付面のうち、溶接予定部を避けた部位で
あって上記ホルダの半田メッキ膜が形成されている部分
に対応する部位に半田メッキ膜を形成し、上記半田・メ
ッキ膜同志を対向させて光軸合せ調整を行ない、光軸合
せ調整後、上記半田メッキ膜が溶融する温度に加熱して
対向する半田メッキ膜同志の融着により上記ホルダを上
記組立体に仮固定し、仮固定後、上記溶接予定部を溶接
するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光半導体素子・レンズ組立体に対して光ファイ
バを保持したホルダを位置決めして固定する光半導体モ
ジュールの製造方法に関する。

この種の光半導体モジュールをｌｉｌ造する方法は、精
度良く製造することは勿論、生産性良く製造することが
出来るものであることが望ましい。

〔従来例〕

第９図、第１０図は夫々従来例を示す。図中、１は光半
導体モジュールであり、光半導体素子・レンズ組立体２
にホルダ３が固定された構造である。

光半導体素子・レンズ組立体２は、光半導体素子の一つ
である発光素子４が組み込まれているフレーム５に、レ
ンズ６が組み込まれている円板７が、発光素子４とレン
ズ６が相対向する配置で固定されている構成である。

ホルダ３には光ファイバ８の端が保持しである。

ホルダ３はフランジ９を有する。フランジ９には接着剤
の拡がりを制限する溝１０が放射状に形成しである。

光半導体モジュール１は、以下のように組立製造される
。

まず、光ファイバ８が保持しであるホルダ３を組立体２
に対して動かして光軸合せを行ない、接着剤によりホル
ダ３を組立体２に仮固定する。

接着は、第１０図生得号１１で示す部分で行なう。

接着後数時間経過して接着剤に実用強度が得られるのを
待つ。

この後、第１０図生得号１２で示す個所をレーザ溶接し
てホルダ３を組立体２に固定する。第９図中、１３は溶
接部分である。

（発明が解決しようとする課題〕 仮固定は接着で行っており、実用強度が得られるまで数
時間の間組立作業を中断する必要があり、生産性がよく
ない。

また接着剤がレーザ溶接部へ流れ込む虞れもあり、この
場合にはレーザ溶接が出来なくなってしまう。

本発明は生産性良く製造することを可能とする光半導体
モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決する手段〕

本発明は、光半導体素子及びレンズが相対向して配置さ
れた光半導体素子・レンズ組立体に対して光ファイバの
端を保持したホルダを光軸合せ調整し、該ホルダのフラ
ンジを溶接して上記光半導体素子・レンズ組立体に固定
してなる光半導体モジュールの製造方法において、 上記ホルダのフランジの端面のうち、溶接予定部を避け
た部位に半田メッキ膜を形成すると共に、上記光半導体
素子・レンズ組立体のホルダ取付面のうち、溶接予定部
を避けた部位であって上記ホルダの半田メッキ膜が形成
されている部分に対応する部位に半田メッキ膜を形成し
、 上記半田・メッキ膜同志を対向させて光軸合せ調整を行
ない、 光軸合せ調整後、上記半田メッキ膜が溶融する温度に加
熱して対向する半田メッキ膜同志の融着により上記ホル
ダを上記組立体に仮固定し、仮固定後、上記溶接予定部
を溶接してなる構成としたものである。

〔作用〕

半田メッキ膜同志の融着の場合は、接着剤を使用した場
合の実用強度が得られるまでの数時間という長い持ち時
間が不要となり、仮固定後直ぐに溶接工程に進むことが
出来る。

〔実施例〕

第１図（Ａ）、（Ｂ）及び第２図は夫々本発明の光半導
体モジュールの製造方法の一実施例を示す。

第２図は光軸合せ時の状態、第１図（Ａ）。

（Ｂ）は夫々仮固定時及びレーザ溶接時の状態を示す。

第３図は製造工程を示す。

第４図は製造された光半導体モジュール２ｏを示する。

第５図、第６図はホルダ２１を示し、第７図。

第８図は光半導体素子・レンズ組立体３０を示す。

各図中、第９図に示す構成部分と対応する部分には同一
符号を付す。

第５．第６図に示すように、ステンレス製のホルダ２１
のフランジ２２の端面２３には、半田メッキ２４−１〜
２４−４が形成しである。

半田メッキｎ　２４−　１〜２４−４は夫々扇形状であ
り、周方向上９０°間隔で、周囲４個所の溶接、予定部
２５−１〜２５−４を避けて、且つ、外周縁２６に臨ん
で形成しである。

また、第７図、第８図に示すように、光半導体素子・レ
ンズ組立体３０のステンレス製の円板７の上面であるホ
ルダ取付面３１にも、半田メッキＦＡ　３２−１〜３２
−４が形成しである。

半田メッキ１１１３２−１〜３２−４は上記の半田メッ
キ膜２４−１〜２４−４と同じ大きさ及び同じ形状であ
り、且つ同じパターンで配しである。

即ち、半田メッキ１１１１３２−１〜３２−４は夫々扇
形状であり、周方向上９０°間隔で、周囲４個所の溶接
予定部３３−１〜３３−４を避けて、且つ外周縁３４に
臨んで形成しである。

次に、光半導体モジュール２０の製造方法について説明
する。

製造は、第３図に示すように、光軸合わせ工程４０→軸
による仮固定工程４１→レーザ溶接工程４２を経て行わ
れる。

第２図は光軸合せ調整工程時の状態を示す。

５０は光軸合せ調整装置であり、発光素子４より射出し
て光ファイバ８に入射した光の強度を検知する検知器５
１と、ホルダ２１をＸ、Ｙ方向に微小変位させる微小変
位装置５２とよりなる。

光軸合せ調整は、光半導体素子・レンズ組立体２をテー
ブル５３に固定し、微小変位装置５２によりホルダ２１
を微小変位させて行ない、検出器５１の検出信号レベル
が最大となった位置で調整を終了する。５４はホルダを
クランパするクランパである。

また光軸合せ調整は、第１図（Ａ）に示すように、ホル
ダ２１及び組立体３０の向きを、半田メッキ膜２４−１
〜２４−４が夫々半田メッキ膜３２−１〜３２−４に対
向してこれを接触するように、且つ接触している各半田
メッキ膜が夫々周囲４個所に配されたレーザ溶接機６０
−１〜６０−４に対向するように定めて行なう。これは
、次の相による仮固定を確実且つ円滑に行なうためであ
る。

次に半田による仮固定を行なう。第１図（Ａ）はこのと
きの状態を示す。

クランパ５４によりホルダ２１を光軸を合せた位置に保
持して、レーザ溶接様制御装置ｆ６１により、レーザ溶
接機６０−１〜６０−４を半田を溶融させる温度に加熱
させる低い出力で同時に一時的１０秒間程度に連続動作
させる。

各レーザ溶接機６０−１〜６０−４よりのレーザビーム
６２−１〜６２−４が突き合わされている半田メッキ膜
の個所を同時に照射し、半田メッキ膜が加熱されて融着
し、ホルダ２１は周方向上４個所を組立体３０に半田付
けされて仮固定される。第１図（Ｂ）中６３−１〜６３
−４は仮固定された部分である。

この仮固定は半田によるものであるため、接着剤を使用
した場合におけるような実用強度が得られるまで数時間
行なうような必要はなく、レーザビームの照射が停止さ
れて半田が凝固すると十分な強度で仮固定され、仮固定
工程４１は掻く短い時間で終了する。

続いて、クランパ５４によるクランプを解除し、第１図
（Ｂ）に示すように、テーブル５３を矢印へ方向に４５
度回動させて溶接予定部２５−１〜２５−＜、３３−１
〜３３−４を各レーザ溶接機６０−１〜６０−４に対向
させる。

この状態で、制御装置６１によりレーザ溶接機６０−１
〜６０−４を再度同時に動作（パズル発振）させる。

今度は、溶接予定部を溶融させるに足る大きな出力で動
作され、溶接予定部２５−１〜２５−４、３３−１〜３
３−４がレーザビーム６４−１〜６４−４によりレーザ
溶接され、ホルダ２１が組立体３０に仮固定される。

レーザ溶接時にボルダ２１は動かず、ホルダ２１は仮固
定された位置で、即ち光軸調整された位置で最終的に固
定される。

なお、上記仮固定時の半田の流れ出しは殆ど起きず、溶
接予定部には半田は無く、レーザ溶接は正常に行なわれ
る。

これにより、第４図に示す光半導体モジュール２０が完
成する。

６５．６６は溶接された部分である。

なお、上記の仮固定のための加熱は、レーザビームをデ
フォーカスするか或いはパルス状に加えて行なえばよい
。またこの加熱をレーザビーム以外の手段、例えばヒー
タにより行なうことも可能である。

また、半田メッキ膜２４−１〜２４−４、３３−１〜３
：ｌ”−４の形状及び配置を上記のものに限定されるも
のではなく、例えば外周縁２６゜２７に臨んでいなくと
もよく、要は溶接予定部２５−１〜２５−ａ、３３−１
〜３３−４以外の部分に形成されており、仮固定時の加
熱より溶融しつるような部位に形成されていればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、溶接時の仮固定
を半田メッキ躾同志の融着により行なっているため、凝
固により直ぐに所定の強度が得られ、仮固定が掻く短時
間で完成し接着剤で仮固定した場合のように実用強度が
得られるまでの持ち時間を不要とし得る。これにより光
軸合せ調整後溶接するまでの時間を短縮することが出来
、光半導体モジュールの生産性の向上を図ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の光半導体モジュールの
製造方法の一実施例を説明する図、第２図は光軸合せ調
整を説明する図、 第３図は本発明の光半導体モジュールの製造工程を示す
図、 第４図は完成した光半導体モジュールを示す図第５図は
ホルダの断面図、 第６図はホルダの底面図、 第７図は光半導体素子・レンズ組立体の断面図、第８図
は光半導体素子・レンズ組立体の平面図、第９図及び第
１０図は夫々光半導体モジュールの従来の製造方法を説
明する図である。 図において、 ４は発光素子、 ５はフレーム、 ６はレンズ、 ７は円板、 ８は光ファイバ、 ２０は光半導体モジュール、 ２１はホルダ、 ２２はフランジ、 ２３は端面、 ２４−１〜２４−４．３２−１〜３２−４は半田メッキ
膜、 ２５−１〜２５−４．３３−１〜３３−４は溶接予定部
、 ２６．３４は外周縁、 ３０は光半導体素子・レンズ組立体、 ３１はホルダ取付部 ４０は光軸合せ調整工程、 ４１は半田による仮固定工程、 ４２はレーザ溶接工程、 ５０は光軸合せ調整装置、 ５１は検知器、 ５２は微小変位装置、 ５３はテーブル、 ５４はクランパ、 ６０−１〜６０−４はレーザ溶接線、 ６１はレーザ溶接礪制御装置、 ６３−１〜６３−４は仮固定された部分、６５．６６は
溶接された部分 を示す。 喜２図 第３図 第４図 第５図 つ１ ８６図 １６７図 第８図 １ｊ９図 第１０１！１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光半導体素子及びレンズが相対向して配置された光半導
   体素子・レンズ組立体に対して光ファイバの端を保持し
   たホルダを光軸合せ調整し、該ホルダのフランジを溶接
   して上記光半導体素子・レンズ組立体に固定してなる光
   半導体モジュールの製造方法において、 上記ホルダ（２１）のフランジ（２２）の端面（２３）
   のうち、溶接予定部（２５−＿１〜２５−＿４）を避け
   た部位に半田メッキ膜（２４−＿１〜２４−＿４）を形
   成すると共に、上記光半導体素子・レンズ組立体（３０
   ）のホルダ取付面（３１）のうち、溶接予定部を避けた
   部位であって上記ホルダの半田メッキ膜（２４−＿１〜
   ２４−＿４）が形成されている部分に対応する部位に半
   田メッキ膜（３２−＿１〜３２＿４）を形成し、 上記半田・メッキ膜同志（２４−＿１〜２４−＿４、３
   ２−＿１〜３２−＿４）を対向させて光軸合せ調整を行
   ない、 光軸合せ調整後、上記半田メッキ膜が溶融する温度に加
   熱して対向する半田メッキ膜同志（２４−＿１〜２４−
   ＿４、３２−＿１〜３２−＿４）の融着により上記ホル
   ダを上記組立体（３０）に仮固定し（４１）、 仮固定後、上記溶接予定部（２５−＿１〜２５−＿４、
   ３３−＿１〜３３−＿４）を溶接して（４２）なること
   を特徴とする光半導体モジュールの製造方法。