激光模塊、光源裝置、以及激光模塊的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在基板上安裝了激光元件的激光模塊、使用了該激光模塊的光源裝置、以及激光模塊的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如投影多色圖像的投影儀等的光源用的激光模塊中，使用紅色、綠色以及藍(lán)色(RGB)這3色的激光光源。特別是，在投影立體圖像的立體顯示器(volumetric display)等中，為了針對(duì)每種顏色在不同的深度位置投影(空間復(fù)用)圖像，需要多個(gè)相同波長(zhǎng)的LD(激光二極管)元件。因此，在這樣的用途中，包括針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)而復(fù)用的LD陣列的激光模塊被用作光源裝置。
[0003]由于在作為激光光源的LD元件中包括一定比例的不合格品，所以在制造包括LD元件的激光模塊時(shí)，進(jìn)行在高溫環(huán)境下使LD元件驅(qū)動(dòng)的同時(shí)測(cè)量各種特性來挑選初始不合格品的老化(burn-1n)測(cè)試。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，公開了用于進(jìn)行集成半導(dǎo)體激光裝置的老化測(cè)試的老化測(cè)試裝置。該老化測(cè)試裝置具有:恒溫槽，能夠收容多個(gè)集成半導(dǎo)體激光裝置；發(fā)光二極管，接收從各半導(dǎo)體激光器輸出的光；激光用連接線，分別與各半導(dǎo)體激光器的P側(cè)電極連接；多通道選擇器，選擇各激光用連接線中的供給電流的線；ro用連接線，分別與各發(fā)光二極管連接；多通道電源，對(duì)由多通道選擇器所選擇的激光用連接線供給電流；以及溫度控制器，調(diào)整恒溫槽的溫度。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2、3中，公開了在基板上配置有LD陣列、陣列光波導(dǎo)、光纖陣列等的光通信用的陣列型激光模塊。在光通信用的激光模塊中，為了進(jìn)行波分復(fù)用，對(duì)波長(zhǎng)各自不同的LD元件進(jìn)行陣列化。在這樣的光通信用的激光模塊中，只要I個(gè)LD元件有缺陷，就得不到與該LD元件對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，模塊整體成為不合格品。因此，已知如下技術(shù):以改善成品率為目的，使LD陣列具有冗余性，從LD陣列中選擇合格品并與光纖陣列光耦合，從而改善激光模塊的合格率(參照例如專利文獻(xiàn)4、5)。
[0006]在專利文獻(xiàn)4中，記載了如下的光陣列鏈接模塊，具備:LD陣列，將針對(duì)所需通道數(shù)而預(yù)計(jì)到不合格數(shù)的多個(gè)LD連續(xù)設(shè)置而成；光纖陣列電纜，與各個(gè)LD對(duì)應(yīng)地連續(xù)設(shè)置光纖而成；以及透鏡陣列，與各個(gè)LD對(duì)應(yīng)地連續(xù)設(shè)置透鏡而成、且介于LD陣列與光纖陣列電纜之間，使LD陣列和光纖陣列電纜按期望地光耦合。在該模塊中，與LD陣列的不合格LD對(duì)應(yīng)的光纖被按期望地切斷，排列與期望通道數(shù)相等數(shù)量的光纖。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-194288號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-007403號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開平07-209556號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開平06-059168號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)5:日本特開平06-186457號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]一般而言，關(guān)于在激光模塊中包含的激光元件，不是以芯片的狀態(tài)，而是在安裝到可散熱的基板上且組裝成激光模塊之后，進(jìn)行老化測(cè)試。因此，當(dāng)在安裝的多個(gè)激光元件中只要包括I個(gè)不合格品的情況下，即使其它激光元件是合格品，該激光模塊仍成為不合格品。因此，期望的是，在為了提高激光模塊的成品率，在制造中進(jìn)行老化測(cè)試，即使當(dāng)在基板上安裝的激光元件中有不合格品的情況下，也能夠排除該不合格品而得到合格的激光模塊。
[0015]另外，在使用與RGB這3色對(duì)應(yīng)的多個(gè)LD陣列的情況下，由于LD元件的材料針對(duì)每種顏色不同，而LD元件的不合格率也針對(duì)每種顏色而不同。因此，為了提高激光模塊或者光源裝置的成品率，需要考慮每種顏色的不合格率。
[0016]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在安裝基板上安裝了多個(gè)激光元件的狀態(tài)下進(jìn)行老化測(cè)試來排除不合格的激光元件的激光模塊及其制造方法。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種光源裝置，包括與紅色、綠色以及藍(lán)色這3色對(duì)應(yīng)地分別復(fù)用的激光元件的陣列，相比于不具有本結(jié)構(gòu)的情況改善了成品率。
[0017]一種激光模塊，其特征在于，具有:多個(gè)激光元件，發(fā)出激光；驅(qū)動(dòng)器1C，驅(qū)動(dòng)多個(gè)激光元件；安裝基板，安裝了多個(gè)激光元件以及驅(qū)動(dòng)器IC;共用電極端子，被連接了多個(gè)激光元件的共用電極；多個(gè)單獨(dú)電極端子，分別被連接了多個(gè)激光元件的單獨(dú)電極；多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子，被連接了驅(qū)動(dòng)器IC;以及多個(gè)檢查用端子，與共用電極端子以及多個(gè)單獨(dú)電極端子分別連接，被連接了用于進(jìn)行多個(gè)激光元件的老化測(cè)試的外部電源，多個(gè)激光元件的個(gè)數(shù)以及多個(gè)檢查用端子的個(gè)數(shù)分別比多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子的個(gè)數(shù)更多。
[0018]優(yōu)選的是，在上述激光模塊中，多個(gè)激光元件、共用電極端子以及多個(gè)單獨(dú)電極端子配置于安裝基板的上表面，多個(gè)檢查用端子配置于安裝基板的底面，經(jīng)由從安裝基板的上表面貫通到底面的貫通電極與共用電極端子以及多個(gè)單獨(dú)電極端子分別連接。
[0019]優(yōu)選的是，在上述激光模塊中，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子通過引線鍵合與和多個(gè)激光元件中的合格的激光元件對(duì)應(yīng)的單獨(dú)電極端子選擇性地連接。
[0020]優(yōu)選的是，在上述激光模塊中，多個(gè)激光元件在安裝基板上以面朝下的方式被安裝，對(duì)共用電極端子連接多個(gè)激光元件的η電極，對(duì)多個(gè)單獨(dú)電極端子分別連接多個(gè)激光元件的P電極。
[0021]另外，一種激光模塊，其特征在于，具有:多個(gè)紅色激光元件，發(fā)出紅色激光；多個(gè)綠色激光元件，發(fā)出綠色激光；多個(gè)藍(lán)色激光元件，發(fā)出藍(lán)色激光；驅(qū)動(dòng)器1C，驅(qū)動(dòng)多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件以及多個(gè)藍(lán)色激光元件；安裝基板，安裝了多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件、多個(gè)藍(lán)色激光元件以及驅(qū)動(dòng)器IC ;共用電極端子，被連接了多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件以及多個(gè)藍(lán)色激光元件的共用電極；多個(gè)單獨(dú)電極端子，被分別連接了多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件以及多個(gè)藍(lán)色激光元件的單獨(dú)電極；多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子，被連接了驅(qū)動(dòng)器IC ;以及多個(gè)檢查用端子，與共用電極端子以及多個(gè)單獨(dú)電極端子分別連接，被連接用于進(jìn)行多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件以及多個(gè)藍(lán)色激光元件的老化測(cè)試的外部電源，多個(gè)紅色激光元件、多個(gè)綠色激光元件及多個(gè)藍(lán)色激光元件的個(gè)數(shù)以及多個(gè)檢查用端子的個(gè)數(shù)分別比多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子的個(gè)數(shù)更多。
[0022]優(yōu)選的是，在上述激光模塊中，還具有:多個(gè)第I光纖，配置于安裝基板上，對(duì)來自多個(gè)激光元件的激光進(jìn)行波導(dǎo)；光纖連接器，安裝于多個(gè)第I光纖的端部；以及多個(gè)第2光纖，經(jīng)由光纖連接器與多個(gè)第I光纖分別連接，多個(gè)激光元件的個(gè)數(shù)以及第I光纖的根數(shù)比第2光纖的根數(shù)更多。
[0023]另外，一種光源裝置，其特征在于，具有:多個(gè)激光元件分別是發(fā)出紅色激光的紅色激光元件、且第I光纖及第2光纖是對(duì)紅色激光進(jìn)行波導(dǎo)的第I及第2紅色光纖的上述激光模塊；多個(gè)激光元件分別是發(fā)出綠色激光的綠色激光元件、且第I光纖及第2光纖是對(duì)綠色激光進(jìn)行波導(dǎo)的第I及第2綠色光纖的上述激光模塊；多個(gè)激光元件分別是發(fā)出藍(lán)色激光的藍(lán)色激光元件、且第I光纖及第2光纖是對(duì)藍(lán)色激光進(jìn)行波導(dǎo)的第I及第2藍(lán)色光纖的上述激光模塊；以及光纖束組合器，固定多個(gè)第2紅色光纖、多個(gè)第2綠色光纖以及多個(gè)第2藍(lán)色光纖而形成光纖束。
[0024]另外，一種光源裝置，其特征在于，具有:第I激光模塊、第2激光模塊、第3激光模塊、以及光纖束組合器，該第I激光模塊包括:多個(gè)第I激光元件，用于發(fā)出紅色激光；多個(gè)第I紅色光纖，對(duì)來自多個(gè)第I激光元件的紅色激光分別進(jìn)行波導(dǎo)；第I光纖連接器，與多個(gè)第I紅色光纖連接；以及多個(gè)第2紅色光纖，經(jīng)由第I光纖連接器與多個(gè)第I紅色光纖的一部分分別連接，該第2激光模塊包括:多個(gè)第2激光元件，用于發(fā)出綠色激光；多個(gè)第I綠色光纖，對(duì)來自多個(gè)第2激光元件的綠色激光分別進(jìn)行波導(dǎo)；第2光纖連接器，與多個(gè)第I綠色光纖連接；以及多個(gè)第2綠色光纖，經(jīng)由第2光纖連接器與多個(gè)第I綠色光纖的一部分分別連接，該第3激光模塊包括:多個(gè)第3激光元件，用于發(fā)出藍(lán)色激光；多個(gè)第I藍(lán)色光纖，對(duì)來自多個(gè)第3激光元件的藍(lán)色激光分別進(jìn)行波導(dǎo)；第3光纖連接器，與多個(gè)第I藍(lán)色光纖連接；以及多個(gè)第2藍(lán)色光纖，經(jīng)由第3光纖連接器與多個(gè)第I藍(lán)色光纖的一部分分別連接，該光纖束組合器固定多個(gè)第2紅色光纖、多個(gè)第2綠色光纖以及多個(gè)第2藍(lán)色光纖而形成光纖束。
[0025]優(yōu)選的是，在上述光源裝置中，第I激光元件的個(gè)數(shù)以及第I紅色光纖的根數(shù)比第2紅色光纖的根數(shù)更多，第2激光元件的個(gè)數(shù)以及第I綠色光纖的根數(shù)比第2綠色光纖的根數(shù)更多，第3激光元件的個(gè)數(shù)以及第I藍(lán)色光纖的根數(shù)比第2藍(lán)色光纖的根數(shù)更多。
[0026]優(yōu)選的是，在上述光源裝置中，紅色激光元件的個(gè)數(shù)以及第I紅色光纖的根數(shù)相對(duì)于第2紅色光纖的根數(shù)的冗余度、綠色激光元件的個(gè)數(shù)以及第I綠色光纖的根數(shù)相對(duì)于第2綠色光纖的根數(shù)的冗余度、和藍(lán)色激光元件的個(gè)數(shù)以及第I藍(lán)色光纖的根數(shù)相對(duì)于第2藍(lán)色光纖的根數(shù)的冗余度分別不同。
[0027]優(yōu)選的是，在上述光源裝置中，第2紅色光纖的根數(shù)、第2綠色光纖的根數(shù)、以及第2藍(lán)色光纖的根數(shù)相同。
[0028]在上述光源裝置中，可以是第I及第2紅色光纖、第I及第2綠色光纖以及第I及第2藍(lán)色光纖是該波長(zhǎng)下的菲爾模式光纖或者單模光纖，第I紅色光纖、第I綠色光纖以及第I藍(lán)色光纖的口徑分別比第2紅色光纖、第2綠色光纖以及第2藍(lán)色光纖的口徑更大。
[0029]另外，一種激光模塊的制造方法，其特征在于，具有:在安裝基板上形成被連接發(fā)出激光的多個(gè)激光元件的共用電極的共用電極端子、分別被連接該多個(gè)激光元件的單獨(dú)電極的多個(gè)單獨(dú)電極端子、被連接驅(qū)動(dòng)該多個(gè)激光元件的驅(qū)動(dòng)器IC的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器端子、和與該共用電極端子以及該多個(gè)單獨(dú)電極端子分別連接的多個(gè)檢查用端子的步驟；在安裝基板上安裝多個(gè)激光元件以及驅(qū)動(dòng)器IC的步驟；以及將多個(gè)檢查用端子連接到外部電