專利名稱：發(fā)光裝置的裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一發(fā)光裝置的裝配方法，在該發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)中，一發(fā)光元件被一封裝(package)封裝。
背景技術(shù)：
最近幾年，半導(dǎo)體激光器已經(jīng)被應(yīng)用在各種不同的技術(shù)領(lǐng)域。例如，它們被用作光盤(pán)記錄/重現(xiàn)裝置、例如激光顯示等顯示裝置、激光打印機(jī)以及光通訊裝置中的光源。
迄今，由AlGaAs系統(tǒng)、AlGaInAs系統(tǒng)以及AlGaInP系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器已經(jīng)作為這樣的半導(dǎo)體激光器被商業(yè)化。近年來(lái)，一種可發(fā)射更短波段激光束的GaN/GaInN系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器有了商業(yè)化的需求。已經(jīng)提出在用于記錄/重現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)中使用GaN/GaInN系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器，例如，下一代的高密度光盤(pán)(藍(lán)光光盤(pán))。
半導(dǎo)體激光器通常被封裝在一封裝中，以阻止粘上臟物等，并且使用各種類型的封裝。其中，CAN封裝是使用最廣的封裝。
現(xiàn)在將參考圖10A，10B，11A，11B，12A以及12B描述如下一種通常的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法<基片安裝(chip mounting)步驟>
首先，如圖10A所示，一半導(dǎo)體激光器101，例如波段為790納米的AlGaAs系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器、波段(band)為650納米的AlGaInP系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器等通過(guò)錫焊劑粘附在底座(submount)102的一預(yù)定位置上。
<壓焊(die-bonding)步驟>
隨后，如圖10B所示，底座102被壓焊在為固定板104設(shè)置的散熱器105的一預(yù)定位置上。在這種情況下，銀膠狀物(Ag paste)被用作粘合劑103。
<膠硬化(paste hardening)步驟>
隨后，如圖11A所示，粘合劑103被硬化。
<導(dǎo)線連接(wire-bonding)步驟>
隨后，如圖11B所示，底座102和引線管腳(lead pin)106b通過(guò)金線107連接。
<密封步驟>
隨后，如圖12A所示，帽(cap)108在除去濕氣(H2O)的氧氣(干氧)環(huán)境中被電焊到固定板104上。從而，如圖12B所示，完成了干氧被密封在內(nèi)的CAN封裝發(fā)光裝置。在這密封步驟中，除了干氧以外，通常使用的被密封在該CAN封裝發(fā)光裝置內(nèi)的氣體(替代氣體)是N2(氮?dú)?氣體、Ar(氬氣)氣體、He(氦氣)氣體或N2和O2的混合氣體。
雖然由于技術(shù)保密的原因很少公開(kāi)，但是從已安裝的部件和它們的材料中產(chǎn)生的氣體之間反應(yīng)的增長(zhǎng)導(dǎo)致了一惡化了的機(jī)械結(jié)構(gòu)。除了電可以外，熱可和光可也可以用作可量來(lái)源。已知合適地選擇替代氣體的方法是這種惡化的機(jī)械結(jié)構(gòu)的有效防范措施。
依據(jù)本發(fā)明的發(fā)明者的了解，如果具有405納米波段的GaN/GaInN系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器的CAN封裝發(fā)光裝置通過(guò)以上提及的裝配方法制造，那么在這樣的發(fā)光裝置中就有一個(gè)問(wèn)題，在半導(dǎo)體激光器101的發(fā)光部分形成了沉淀物，并且一激勵(lì)電流(drive current)隨著激勵(lì)時(shí)間周期性地波動(dòng)。
因此，本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)研究探索此類沉淀物產(chǎn)生的原因，所以他們獲得到如下認(rèn)識(shí)(1)該沉淀物僅在半導(dǎo)體激光器受激時(shí)形成在發(fā)光部分。從而沉淀物的產(chǎn)生是與光相關(guān)的反應(yīng)。
(2)該銀膠狀物不是直接與半導(dǎo)體激光器101接觸。此外，沉淀物中不包含銀。因此，沉淀物的產(chǎn)生不是由銀膠狀物擴(kuò)散到半導(dǎo)體激光器101中這樣的現(xiàn)象導(dǎo)致的。
本發(fā)明的發(fā)明者依據(jù)以上認(rèn)識(shí)做了更進(jìn)一步的研究，所以他們發(fā)現(xiàn)一從銀膠狀物中產(chǎn)生的硅有機(jī)化合物氣體以及附著在固定板104上的硅有機(jī)化合物氣體到達(dá)半導(dǎo)體激光器101的發(fā)光部分，并且在發(fā)射出的激光束上反應(yīng)，因此形成了沉淀物。
因此，為了阻止在通常的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法中、在半導(dǎo)體激光器101的發(fā)光部分內(nèi)產(chǎn)生沉淀物，本發(fā)明的申請(qǐng)人提出了發(fā)光裝置的一種裝配方法，在導(dǎo)線連接步驟和密封步驟之間提供一臭氧清潔步驟。
圖13表示了本發(fā)明申請(qǐng)人提出的臭氧清潔步驟。在該臭氧清潔步驟中，如圖13所示，當(dāng)提供臭氧(O3)時(shí)，氙氣燈產(chǎn)生的紫外線被射入固定板104上。從而，被激活的臭氧撞擊在銀膠狀物的一表面以及固定板104的一表面上，并且硅有機(jī)化合物被分解。硅元素被轉(zhuǎn)換成二氧化硅(SiO2)并且成為一穩(wěn)定的物質(zhì)。烷基族(alkyl group)等的碳?xì)?hydro carbon)部分被分解成CO、CO2或H2O。
然而，依據(jù)上述的裝配方法，有這樣的問(wèn)題，固定板104的零件、半導(dǎo)體激光器101等在密封發(fā)生之前再次被該硅有機(jī)化合物氣體污染。這樣的再污染在從清潔步驟到密封步驟的過(guò)程中的步驟使用銀膠狀物的情況或在從清潔完成到密封之間的持續(xù)時(shí)間間隔太長(zhǎng)的情況下尤其顯著。
作為避免再污染的方法，考慮(1)在臭氧清潔之后立刻密封的方法和(2)在密封前實(shí)現(xiàn)沒(méi)有硅有機(jī)化合物附著在固定板等環(huán)境的方法。然而，如果這些步驟依賴時(shí)間并受到環(huán)境的限制，將引起大批量生產(chǎn)的惡化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一發(fā)光裝置的裝配方法，該發(fā)光裝置有一用于發(fā)光的發(fā)光元件和一用于至少封住發(fā)光元件的封裝，在封裝內(nèi)可阻止在發(fā)光元件的發(fā)光部分產(chǎn)生沉淀物且不引起大批量生產(chǎn)的惡化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明，提供了一發(fā)光裝置的裝配方法，該發(fā)光裝置擁有一用于發(fā)光的發(fā)光元件和一用于至少包圍發(fā)光元件的封裝，其中，封裝在臭氧環(huán)境中密封，并且波長(zhǎng)為400nm或更短的光線被射入密封的封裝內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明，在具有用于發(fā)光的發(fā)光元件和用于至少封住發(fā)光元件的封裝的發(fā)光裝置的裝配方法內(nèi)，由于封裝是在臭氧環(huán)境中密封，并且波長(zhǎng)為400nm或更短的光線被射入密封的封裝內(nèi)，存在于封裝內(nèi)的硅有機(jī)化合物的蒸發(fā)可被阻止，而不用在安裝步驟中依賴時(shí)間并受到環(huán)境的限制。


圖1是一橫截面圖，它展示了依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)的一范例。
圖2A和圖2B是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法范例的示意圖。
圖3A和圖3B是展示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法范例的示意圖。
圖4A和圖4B是展示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法范例的示意圖。
圖5A和圖5B是展示依據(jù)本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置中的激勵(lì)電流的波動(dòng)測(cè)試圖。
圖6A和圖6B是展示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的CAN封裝發(fā)光裝置中的半導(dǎo)體激光器邊緣表面的SEM圖像。
圖7是用于解釋依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
圖8A到8C是展示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置的裝配方法范例的示意圖。
圖9A和9B是展示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置的裝配方法范例的示意圖。
圖10A和10B是用于解釋通常的CAN封裝發(fā)光裝置裝配方法的示意圖。
圖11A和11B是用于解釋通常的CAN封裝發(fā)光裝置裝配方法的示意圖。
圖12A和12B是用于解釋通常的CAN封裝發(fā)光裝置裝配方法的示意圖。
圖13是用于解釋通常的CAN封裝發(fā)光裝置裝配方法中臭氧清潔步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考這些圖表，將本發(fā)明的實(shí)施例描述如下。圖1展示了依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)的一范例。如圖1所示，該發(fā)光裝置包括一半導(dǎo)體激光器1和用于封住半導(dǎo)體激光器1的CAN封裝2。該CAN封裝2包括一用于將半導(dǎo)體激光器1固定到預(yù)定位置的固定板3；和一用于覆蓋固定在固定板3上的半導(dǎo)體激光器1的帽4。
該固定板3有著盤(pán)狀外形并且是用鐵、銅等制成。一散熱器5被安裝在固定板3的主平面上。散熱器5是由例如鐵、銅等材料制成。散熱器5的一表面覆蓋著例如金這樣的材料。一底座6附著在散熱器5上。該底座6是由硅或者氮化鋁制成。此外，半導(dǎo)體激光器1附著在底座6上。該半導(dǎo)體激光器1是一III族(III-group)氮化物半導(dǎo)體激光器，例如，GaN/GaInN系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器，更明確的說(shuō)，波段為405nm的GaN/GaInN系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器。
三個(gè)引線管腳7a、7b和7c設(shè)置在固定板3上以致穿過(guò)固定板3。引線管腳7a與散熱器5電連通。管腳7b通過(guò)導(dǎo)線8連接到底座6上。導(dǎo)線8是由例如金這樣的導(dǎo)電材料制成。由低熔點(diǎn)玻璃制成的隔片被設(shè)置在引線管腳7b和7c以及固定板3之間。因此，引線管腳7b和7c以及固定板3被隔絕并且可阻止空氣進(jìn)入CAN封裝2內(nèi)。引線管腳7a、7b和7c中的每一個(gè)都是由例如鐵、銅等導(dǎo)電材料制成。
帽4是柱狀，其中，一開(kāi)口被封閉并且它是由例如鐵等材料制成。帽4的一表面鍍了一層例如鉻。上面提到的固定板3附著在帽4的開(kāi)口一側(cè)，并且一用于提取從半導(dǎo)體激光器1中射出的激光的光線提取部分(lightextracting portion)9被設(shè)置在開(kāi)口側(cè)的相反一側(cè)。光線提取部分9是圓形(circular)并且覆蓋著密封玻璃10，該密封玻璃10是由包含高透射率的熔凝石英作為基本材料的玻璃制成的。優(yōu)選的密封玻璃10覆蓋一非反射層。
依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置的裝配方法現(xiàn)在將參考圖2A、2B、3A、3B、4A和4B描述如下<基片安裝步驟>
首先，如圖2A所示，半導(dǎo)體激光器1通過(guò)一粘合劑被粘附在底座6的一預(yù)定位置上。例如，Sn、SnPb、AuSn、In等焊接劑被用作粘合劑。
<壓焊步驟>
隨后，如圖2B所示，底座6通過(guò)粘合劑11被粘附在散熱器5的一預(yù)定位置。銀膠狀物在這里被用作粘合劑11。粘合劑11并不局限于銀膠狀物而且銦等焊接劑也可被使用。通過(guò)使用粘合劑作為焊接劑，在密封后得到的CAN封裝2內(nèi)的粘合劑中產(chǎn)生的硅有機(jī)化合物氣體的量可被更進(jìn)一步的減少。因而，在半導(dǎo)體激光器1的發(fā)光部分內(nèi)沉淀物的產(chǎn)生會(huì)被進(jìn)一步的阻止。
<粘貼硬化步驟>
隨后，如圖3A所示，粘合劑11硬化。
<焊線步驟>
隨后，如圖3B所示，底座6和引線管腳7b通過(guò)導(dǎo)線8連接。
<密封步驟>
隨后，如圖4A所示，通過(guò)例如在濕氣(H2O)被移除的臭氧(干臭氧)環(huán)境中電焊，帽4被粘附到固定板3上。密封玻璃10先已附著在帽4的光線提取部分9上。例如，用低熔點(diǎn)的玻璃粘附密封玻璃10。
<臭氧清潔步驟>
隨后，如圖4B所示，波長(zhǎng)為400nm或更短的光線，例如，紫外線穿過(guò)光線提取部分9射入CAN封裝發(fā)光裝置。因而，可阻止硅有機(jī)化合物氣體存在于CAN封裝發(fā)光裝置中，或可將它的濃度降低到不會(huì)引起任何實(shí)際問(wèn)題的程度。舉例來(lái)說(shuō)，氙氣燈被用作光源。
包括硅有機(jī)化合物的污染源的量很大程度上依賴于設(shè)置在CAN封裝2內(nèi)的材料、工作環(huán)境等。釋放出來(lái)氣體分子的重量與CAN封裝2的體積成比例改變。這樣的現(xiàn)象源于波義耳-查爾斯(Boyle-Charles)法則，因?yàn)轱柡驼魵獾膲簭?qiáng)不依賴于體積。因此，更優(yōu)的是合適地選擇與安裝零件和封裝尺寸相適的輻射條件。
這里提出輻射條件的實(shí)例。假設(shè)CAN封裝2的直徑等于5.6mm，并且輻射光線是紫外光，輻射光線的照明度選在3.6mW/cm2，以及輻射時(shí)間選為5分鐘或更長(zhǎng)，更優(yōu)的是，15分鐘或更長(zhǎng)。自然，本發(fā)明并不局限于這些輻射條件。
通過(guò)將波長(zhǎng)為400nm或更短的光線射入上述CAN封裝2內(nèi)，被激活的臭氧產(chǎn)生了，并且與硅有機(jī)化合物碰撞。該硅有機(jī)化合物被分解，變成穩(wěn)定的即難于蒸發(fā)的SiO2。既然穩(wěn)定的SiO2是附著在CAN封裝2內(nèi)的硅有機(jī)化合物和包含在銀膠狀物等粘合劑內(nèi)的硅有機(jī)化合物的固有非耦合分子(inherently non-coupled molecules)，那么它們?cè)谶@個(gè)位置被轉(zhuǎn)換成二氧化硅。因此，穩(wěn)定的二氧化硅變成出氣(out-gas)并到達(dá)半導(dǎo)體激光器1的發(fā)光部分的位置這種情況是不會(huì)發(fā)生的。該碳?xì)湎到y(tǒng)物質(zhì)被變成CO、CO2和H2O，并且變成不會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器1的特性惡化的物質(zhì)。因此，半導(dǎo)體激光器1邊緣表面上沉淀物的產(chǎn)生可被阻止，并且半導(dǎo)體激光器1特性的惡化可被阻止。
依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，可獲得以下的效果。
由于CAN封裝2在干臭氧的環(huán)境中密封，并且波長(zhǎng)為400nm或更短的光線通過(guò)光線提取部分9射入密封CAN封裝2內(nèi)，因此可阻止存在于CAN封裝2內(nèi)的硅有機(jī)化合物的蒸發(fā)，而不用在步驟中依賴時(shí)間并受到環(huán)境的限制。因而，在半導(dǎo)體激光器1的發(fā)光部分內(nèi)沉淀物的產(chǎn)生可被阻止，而不會(huì)導(dǎo)致大批量生產(chǎn)率的惡化。材料的處理可被簡(jiǎn)化，并且大批量生產(chǎn)率可被提高。
由于波長(zhǎng)為400nm或更短的光線穿過(guò)帽4設(shè)置的光線提取部分9射入CAN封裝2內(nèi)，因此CAN封裝2設(shè)置的用于臭氧清潔的專用窗口變得沒(méi)有必要。因而，CAN封裝發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)可被簡(jiǎn)化，并且零件的成本可被減少。
本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)比較和研究了依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置和通常的CAN封裝發(fā)光裝置。通常的CAN封裝發(fā)光裝置已經(jīng)被制造出來(lái)，通過(guò)前述其中省略臭氧清潔步驟的裝配方法。
首先，本發(fā)明的發(fā)明者，在30mW的探測(cè)輸出和60℃的溫度的條件下，完成了一激勵(lì)電流波動(dòng)測(cè)試(APC aging)。圖5A展示了在依據(jù)第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置內(nèi)的激勵(lì)電流波動(dòng)測(cè)試結(jié)果。圖5B展示了在通常的CAN封裝發(fā)光裝置內(nèi)的激勵(lì)電流波動(dòng)測(cè)試結(jié)果。從圖5A和5B中可以明白，雖然在通常的CAN封裝發(fā)光裝置中激勵(lì)電流隨著時(shí)間的流逝波動(dòng)，但是在依據(jù)第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置中驅(qū)動(dòng)電流并不隨著時(shí)間的流逝波動(dòng)，它是一個(gè)常量。
隨后，本發(fā)明的發(fā)明者在完成激勵(lì)電流測(cè)試后，通過(guò)SEM(電子掃描顯微鏡)對(duì)于每個(gè)發(fā)光裝置觀察了半導(dǎo)體激光器的邊緣表面。
圖6A展示了在第一實(shí)施例中CAN封裝發(fā)光裝置的發(fā)光部分的SEM圖像。圖6B展示了通常的CAN封裝發(fā)光裝置的發(fā)光部分的SEM圖像。從圖6A和6B中可以明白，雖然在通常的CAN封裝的發(fā)光裝置的發(fā)光部分形成了沉淀物，但是在依據(jù)第一實(shí)施例的CAN封裝發(fā)光裝置的發(fā)光部分沒(méi)有形成沉淀物。
隨后，在通常的CAN封裝的發(fā)光裝置的發(fā)光部分形成的沉淀物的成分被分析。分析結(jié)果表明沉淀物是一以硅和氧作為主要成分的物質(zhì)，并且它的折射率不同于空氣。因此，在半導(dǎo)體激光器邊緣表面的反射率隨著沉淀物的厚度而波動(dòng)。
半導(dǎo)體激光器的臨界電流值的周期性波動(dòng)可以用以下的關(guān)系表達(dá)式定性表示。
臨界增益＝內(nèi)部損耗+1/(2×共振腔長(zhǎng)度)×Ln[1/(前邊緣表面的反射率×后邊緣表面的反射率)]依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置現(xiàn)在將被描述。依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)的一范例在圖7中展現(xiàn)。如圖7所示，該發(fā)光裝置包括一光電二極管IC(光電二極管集成電路)21，以及一用于封住光電二極管IC 21的扁平封裝22。一半導(dǎo)體激光器25，一多棱鏡26，以及光電探測(cè)器(光電二極管)27a和27b主要固定在光電二極管IC 21上。
半導(dǎo)體激光器25是一III族氮化物半導(dǎo)體激光器，例如，GaN/GaInN系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器，更明確的說(shuō)，波段為405nm的GaN/GaInN系統(tǒng)半導(dǎo)體激光器。多棱鏡26引導(dǎo)被例如光盤(pán)反射的激光束到光電探測(cè)器27a和27b。光電探測(cè)器27a和27b收到被多棱鏡26引導(dǎo)的激光束，并且依據(jù)接收到的激光束輸出電子信號(hào)。
扁平封裝22包括一用于封住光電二極管IC 21的包圍部分23，以及一被粘附在包圍部分23上的密封玻璃24。包圍部分23有用于封住光電二極管IC 21的空間。更優(yōu)的是密封玻璃24上覆蓋一非反射層。
參考圖8A到8C，9A和9B，依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的扁平封裝發(fā)光裝置的裝配方法現(xiàn)將描述如下<基片固定步驟>
首先，如圖8A所示，半導(dǎo)體激光器25通過(guò)使用焊接劑作為粘合劑被粘附在光電二極管IC 21的一預(yù)定位置上。例如，銦等焊接劑在這里用作焊接劑。雖然在這里沒(méi)有展示或描述，在基片安裝步驟之前的步驟內(nèi)，光電二極管27a和27b被預(yù)先固定在光電二極管IC 21上。
<棱鏡安裝步驟>
隨后，如圖8B所示，多棱鏡26，通過(guò)使用焊接劑作為粘合劑，被固定在被粘附在光電二極管IC 21的一預(yù)定位置上。在這里，更優(yōu)的是使用比前述基片安裝步驟中使用的焊接劑熔點(diǎn)更低的焊接劑。一紫外線硬化類型的變性丙烯酸脂可用作粘合劑。
<壓焊步驟>
隨后，如圖8C所示，光電二極管IC 21，通過(guò)使用焊接劑作為粘合劑，被粘附在包圍部分23。在這里更優(yōu)的是使用比前述棱鏡安裝步驟中使用的焊接劑熔點(diǎn)更低的焊接劑。一環(huán)氧粘合劑可被用作粘合劑。
<密封步驟>
隨后，如圖9A所示，密封玻璃24，在除去濕氣的臭氧(干臭氧)環(huán)境中，使用焊接劑作為粘合劑，被粘附在包圍部分23上。因而，密封的扁平封裝22就形成了。在這種情況下，更優(yōu)的是預(yù)先將一金屬模制成密封玻璃24的粘附部分。也希望使用比前述壓焊步驟中使用的焊接劑熔點(diǎn)更低的焊接劑。一熱固類型的環(huán)氧粘合劑可被用作粘合劑。
<臭氧清潔步驟>
隨后，如圖9B所示，波長(zhǎng)為400nm或更短的光線，例如，紫外線穿過(guò)密封玻璃24，射入扁平封裝發(fā)光裝置內(nèi)。因而，可阻止硅有機(jī)化合物氣體存在于扁平封裝發(fā)光裝置中，或可將它的濃度降低到不會(huì)引起任何實(shí)際問(wèn)題的程度。舉例來(lái)說(shuō)，氙氣燈被用作光源。
依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，可獲得類似于上述第一實(shí)施例中的效果。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例在以上被詳細(xì)描述，但是本發(fā)明不局限于第一和第二實(shí)施例，而且基于本發(fā)明技術(shù)思想的不同修改是可以的。
例如，在上述實(shí)施例中提及的數(shù)值是作為例子表示的，并且不同于這些值的數(shù)值可在需要時(shí)使用。
封裝的形狀不局限于第一實(shí)施例中的CAN封裝和第二實(shí)施例中的扁平封裝。自然，本發(fā)明同樣可應(yīng)用到其他形狀的封裝。封在封裝內(nèi)的零件不局限于在前述實(shí)施例的范例中所述。
雖然第二實(shí)施例參考將本發(fā)明被應(yīng)用于集成光學(xué)裝置的范例描述，但是集成的形式不局限于此。
在前述第一和第二實(shí)施例中，在臭氧清潔步驟中，波長(zhǎng)為400nm或更短的光線，穿過(guò)光線提取部分9或密封玻璃24，射入扁平封裝發(fā)光裝置內(nèi)的情況作為例子提出。然而，也可提供與光線提取部分9或密封玻璃24不同的用于將照明光線射入封裝內(nèi)的專用窗口。在考慮簡(jiǎn)化發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)和降低零件成本的情況下，更優(yōu)的是用類似于上述的第一和第二實(shí)施例中的案例的方式將照明光線射入封裝內(nèi)。
在上述的第一和第二實(shí)施例中，更優(yōu)的是產(chǎn)生硅有機(jī)化合物氣體的組件不封在封裝內(nèi)。作為粘合劑，符合要求的是使用不含硅有機(jī)化合物的粘合劑。
在上述的第一和第二實(shí)施例中，在使用產(chǎn)生硅有機(jī)化合物氣體的零件和粘合劑的情況下，符合要求的是縮短從密封步驟到臭氧清潔步驟之間需要的時(shí)間。同樣要求的是將保持的溫度設(shè)置到室溫附近。
在上述的第一和第二實(shí)施例中，展示了一范例，其中，在臭氧清潔步驟中，射出波長(zhǎng)為400nm或更短的光線。然而，通常被用于半導(dǎo)體激光器和LED(發(fā)光二極管)等的制造步驟中的光源也可被用作這樣的光源。
例如，輻射波長(zhǎng)為400nm或更短的光線的步驟已經(jīng)廣泛的使用于AlGaAs系統(tǒng)、AlGaInP系統(tǒng)、AlGaInAs系統(tǒng)等已經(jīng)實(shí)際使用的半導(dǎo)體激光器或LED發(fā)光元件的制造步驟中。具體的說(shuō)，這樣的光輻射步驟已經(jīng)通過(guò)光刻技術(shù)在形成掩模的步驟中使用。依據(jù)該步驟，晶片上通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆機(jī)(spin coater)等覆蓋一層光敏感的光阻材料(photresist)，所謂由金屬涂覆玻璃制成的光掩膜被設(shè)置在光阻材料周?chē)蚺c其接觸，并且輻射紫外線，從而使該光阻材料感光。
在研發(fā)的水平，這樣的光輻射步驟被用于晶體生長(zhǎng)之后的激活載體(carrier)步驟中，或者在結(jié)晶恢復(fù)或變更(alternation)的步驟中，或以及另外在晶體生長(zhǎng)時(shí)輻射紫外線的步驟中，例如類似光CVD(化學(xué)汽相沉積)。
然而，在半導(dǎo)體激光器或LED等的制造步驟中，這樣的光輻射步驟被用在所謂的激光器結(jié)構(gòu)、LED結(jié)構(gòu)等的創(chuàng)建完成之前的階段的步驟中，即，是在晶體生長(zhǎng)時(shí)、生長(zhǎng)之后、或布線圖過(guò)程時(shí)。依據(jù)本發(fā)明，它被使用在上述安裝步驟中。
在上述第一和第二實(shí)施例中，當(dāng)照射光沒(méi)有射入封裝發(fā)光裝置中的所有裝置上時(shí)，優(yōu)選的是延長(zhǎng)照射時(shí)間或提高照射強(qiáng)度。從而，使得在照射光線射入部分的臭氧可進(jìn)入到照射光線沒(méi)有射入的部分。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，存在于封裝之中的硅有機(jī)化合物的蒸發(fā)可被阻止，而不用在這些步驟中依賴時(shí)間和受到環(huán)境的限制。從而，發(fā)光元件的發(fā)光部分的沉淀物的產(chǎn)生可被阻止，而不會(huì)導(dǎo)致大批量生產(chǎn)率的惡化。
權(quán)利要求
1.一包括用于發(fā)光的發(fā)光元件和用于至少封住該發(fā)光元件的封裝的發(fā)光裝置的裝配方法，其中，所述封裝在臭氧環(huán)境中密封，并且波長(zhǎng)為400nm或更短的光線射入所述密封封裝內(nèi)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置的裝配方法，其中，為所述封裝設(shè)置一用于提取從所述發(fā)光元件中發(fā)出的光線的光線提取部分，并且所述光線通過(guò)所述光線提取部分射入所述密封封裝內(nèi)。
3.依據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光裝置的裝配方法，其中，所述光線提取部分被以石英為基本材料的玻璃覆蓋。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置的裝配方法，其中，所述發(fā)光元件是一III族氮化物半導(dǎo)體。
全文摘要
在包括用于發(fā)光的發(fā)光元件(1)和用于至少封住發(fā)光元件(1)的封裝(2)的發(fā)光裝置的裝配方法中，封裝(2)在一臭氧環(huán)境中密封，并且波長(zhǎng)為400nm或更短的光線被射入密封封裝(2)內(nèi)。產(chǎn)生在封裝(2)內(nèi)的激活的臭氧與硅有機(jī)化合物碰撞，該硅有機(jī)化合物分解并變成一穩(wěn)定的物質(zhì)。
文檔編號(hào)H01S5/022GK1698242SQ20048000020
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者吉田浩, 谷口正 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社