JPH0472395B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0472395B2 JPH0472395B2 JP58231895A JP23189583A JPH0472395B2 JP H0472395 B2 JPH0472395 B2 JP H0472395B2 JP 58231895 A JP58231895 A JP 58231895A JP 23189583 A JP23189583 A JP 23189583A JP H0472395 B2 JPH0472395 B2 JP H0472395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor laser
- bonding
- heater
- heater block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07331—Connecting techniques
- H10W72/07337—Connecting techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone or epoxy
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体レーザ装置を構成する半導体
レーザチツプをヒートシンク上にボンデイングす
るダイ・ボンデイング装置に関する。
レーザチツプをヒートシンク上にボンデイングす
るダイ・ボンデイング装置に関する。
近時、光方式のデイジタル・オーデイオ・デイ
スク(Digital Audio Disc)が実用化され大量
生産されようとしている。これにともないデイジ
タル・オーデイオ・デイスクに組込まれている半
導体レーザ装置も、その価格、寿命、性能の点で
よりすぐれたものが要求されるようになつてい
る。そこで、これら要求を満足させるために半導
体レーザ装置の自動製造装置が開発されている。
この自動製造装置のうちで重要なものの一つに半
導体レーザチツプをヒートシンクにボンデイング
するダイ・ボンデイング装置がある。
スク(Digital Audio Disc)が実用化され大量
生産されようとしている。これにともないデイジ
タル・オーデイオ・デイスクに組込まれている半
導体レーザ装置も、その価格、寿命、性能の点で
よりすぐれたものが要求されるようになつてい
る。そこで、これら要求を満足させるために半導
体レーザ装置の自動製造装置が開発されている。
この自動製造装置のうちで重要なものの一つに半
導体レーザチツプをヒートシンクにボンデイング
するダイ・ボンデイング装置がある。
このダイ・ボンデイング装置は従来、カートリ
ツジヒータやシースヒータなどのヒータを内蔵し
た載置台にヒートシンクを配置し、このヒートシ
ンクのボンデイング部位にサブマウントを載せ、
しかるのち半導体レーザチツプを載置し、その
後、ヒータで載置台を通じてヒートシンクを加熱
して、半導体レーザチツプとボンデイング部位と
の間にあらかじめ介在されたボンデイング・イン
サート材を溶融させてダイ・ボンデイングを行な
うようにしている。
ツジヒータやシースヒータなどのヒータを内蔵し
た載置台にヒートシンクを配置し、このヒートシ
ンクのボンデイング部位にサブマウントを載せ、
しかるのち半導体レーザチツプを載置し、その
後、ヒータで載置台を通じてヒートシンクを加熱
して、半導体レーザチツプとボンデイング部位と
の間にあらかじめ介在されたボンデイング・イン
サート材を溶融させてダイ・ボンデイングを行な
うようにしている。
ところが、載置台に内蔵されたヒータで加熱す
る構造によると、ボンデイングに必要な温度まで
上昇させるのに長時間(たとえば30〜60秒)を要
する不具合があり、大量生産に要求される生産能
率の向上が図れない。またサブマウントを用いて
半導体レーザチツプをヒートシンクに対して位置
決めする構造は、ボンデイングに貴やす時間を長
く要するばかりでなく高精度な位置決めを行なう
ことが難しく、これらの点を改善できるものが要
望されている。
る構造によると、ボンデイングに必要な温度まで
上昇させるのに長時間(たとえば30〜60秒)を要
する不具合があり、大量生産に要求される生産能
率の向上が図れない。またサブマウントを用いて
半導体レーザチツプをヒートシンクに対して位置
決めする構造は、ボンデイングに貴やす時間を長
く要するばかりでなく高精度な位置決めを行なう
ことが難しく、これらの点を改善できるものが要
望されている。
この発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、半導体レーザチツ
プを短時間で、かつ高精度にボンデイングするこ
とができるダイ・ボンデイング装置を提供するこ
とにある。
で、その目的とするところは、半導体レーザチツ
プを短時間で、かつ高精度にボンデイングするこ
とができるダイ・ボンデイング装置を提供するこ
とにある。
すなわち、この発明は、半導体レーザ装置を構
成するヒートシンクの半円形状部の円周面と嵌合
可能な凹部を有して構成され、前記ヒートシンク
を前記凹部との嵌合により載置するとともに載置
された前記ヒートシンクの嵌合面全体を加熱する
ようにFe−Ni合金で構成されたヒータブロツク
と、このヒータブロツクに接続されヒータブロツ
クを加熱するパルスヒータ電源と、前記凹部に対
して進退可能に設けられ前記凹部に嵌合して載置
された前記ヒートシンクの一側面を押圧して前記
ヒートシンクを所定位置に位置決めするとともに
予熱する位置決め手段と、半導体レーザ装置を構
成する半導体レーザチツプを保持し、嵌合して位
置決めされた前記ヒートシンクのボンデイング部
位に載置するとともに保持された半導体レーザチ
ツプを予熱するキヤピラリを有するチツプセツト
機構とを具備したことを特徴とするダイ・ボンデ
イング装置を提供するものである。
成するヒートシンクの半円形状部の円周面と嵌合
可能な凹部を有して構成され、前記ヒートシンク
を前記凹部との嵌合により載置するとともに載置
された前記ヒートシンクの嵌合面全体を加熱する
ようにFe−Ni合金で構成されたヒータブロツク
と、このヒータブロツクに接続されヒータブロツ
クを加熱するパルスヒータ電源と、前記凹部に対
して進退可能に設けられ前記凹部に嵌合して載置
された前記ヒートシンクの一側面を押圧して前記
ヒートシンクを所定位置に位置決めするとともに
予熱する位置決め手段と、半導体レーザ装置を構
成する半導体レーザチツプを保持し、嵌合して位
置決めされた前記ヒートシンクのボンデイング部
位に載置するとともに保持された半導体レーザチ
ツプを予熱するキヤピラリを有するチツプセツト
機構とを具備したことを特徴とするダイ・ボンデ
イング装置を提供するものである。
以下、この発明を図面に示す一実施例にもとづ
いて説明する。第1図は光方式のデイジタル・オ
ーデイオ・デイスクに組込まれる半導体レーザ装
置を示し、図中1はリード、2はそのリード1の
先端部に取着された、リング状部3と半円形状部
4とを一体に連結して構成される銅よりなる異形
状のヒートシンクである。そして、このヒートシ
ンク2の半円形状部4の端面には両側に円弧状の
溝5,5が設けられ、端面中央にチツプ搭載部を
構成している。そして、このチツプ搭載部上に半
導体レーザチツプ7が搭載されるとともに、ヒー
トシンク2の周りに、ガラス部8aを設けたキヤ
ツプ8が被せられて装置全体を構成している。な
お、9はモニタ用の受光素子である。
いて説明する。第1図は光方式のデイジタル・オ
ーデイオ・デイスクに組込まれる半導体レーザ装
置を示し、図中1はリード、2はそのリード1の
先端部に取着された、リング状部3と半円形状部
4とを一体に連結して構成される銅よりなる異形
状のヒートシンクである。そして、このヒートシ
ンク2の半円形状部4の端面には両側に円弧状の
溝5,5が設けられ、端面中央にチツプ搭載部を
構成している。そして、このチツプ搭載部上に半
導体レーザチツプ7が搭載されるとともに、ヒー
トシンク2の周りに、ガラス部8aを設けたキヤ
ツプ8が被せられて装置全体を構成している。な
お、9はモニタ用の受光素子である。
そして、このように構成された半導体レーザ装
置において、ヒートシンク2に半導体レーザチツ
プ7をボンデイングするダイ・ボンデイング装置
が第2図に示されている。
置において、ヒートシンク2に半導体レーザチツ
プ7をボンデイングするダイ・ボンデイング装置
が第2図に示されている。
すなわち、図中10はインバー(Fe−Ni合金)
あるいはスーパインバ等の熱膨張の少ない金属部
材から構成されたヒータブロツクである。そし
て、このヒータブロツク10の上面部には、上記
ヒートシンク2の外形に対応した半円形状の凹部
11が設けられ、ヒートシンク2を嵌合によりボ
ンデイング部位2aを上方に配して位置決めしつ
つ保持することができるようになつている。ま
た、ヒータブロツク10の側方には、基部にヒー
タ11aを設けた固定棒12が凹部11に対して
進退可能に配設されていて、凹部11内に位置決
めされたヒートシンク2のボンデイング部位2a
に隣接した側面を固定棒12の先端の当接により
押圧して最終的な位置決めを行なうことができる
ようになつている(位置決め手段)。一方、ヒー
タブロツク10の凹部11の上方には、チツプセ
ツト機構13を構成するキヤピラリ14が昇降可
能に配設されている。このキヤピラリ14の先端
にはヒータブロツク10に保持されたヒートシン
ク2のボンデイング部位2aに対向するように、
真空吸着孔(図示しない)が開口していて、半導
体レーザチツプ7を真空吸着により保持するとと
もに、キヤピラリ14の昇降によりヒートシンク
2のボンデイング部位2aに載置することができ
るようになつている。また、キヤピラリ14には
ヒータ15が設けられている。
あるいはスーパインバ等の熱膨張の少ない金属部
材から構成されたヒータブロツクである。そし
て、このヒータブロツク10の上面部には、上記
ヒートシンク2の外形に対応した半円形状の凹部
11が設けられ、ヒートシンク2を嵌合によりボ
ンデイング部位2aを上方に配して位置決めしつ
つ保持することができるようになつている。ま
た、ヒータブロツク10の側方には、基部にヒー
タ11aを設けた固定棒12が凹部11に対して
進退可能に配設されていて、凹部11内に位置決
めされたヒートシンク2のボンデイング部位2a
に隣接した側面を固定棒12の先端の当接により
押圧して最終的な位置決めを行なうことができる
ようになつている(位置決め手段)。一方、ヒー
タブロツク10の凹部11の上方には、チツプセ
ツト機構13を構成するキヤピラリ14が昇降可
能に配設されている。このキヤピラリ14の先端
にはヒータブロツク10に保持されたヒートシン
ク2のボンデイング部位2aに対向するように、
真空吸着孔(図示しない)が開口していて、半導
体レーザチツプ7を真空吸着により保持するとと
もに、キヤピラリ14の昇降によりヒートシンク
2のボンデイング部位2aに載置することができ
るようになつている。また、キヤピラリ14には
ヒータ15が設けられている。
そして、このヒータ15および上記ヒータ11
aは、半導体チツプ7のボンデイングの際、通電
されてキヤピラリ14および固定棒12を100〜
150℃に予熱するようになつている。また上記ヒ
ータブロツク10は、そのヒータブロツク10に
つながるパルスヒータ電源(図示しない)からの
短時間大電流の通電によつてヒートシンク2をボ
ンデイングに必要な所期温度(300〜500℃)に時
間に加熱することができるようになつていて、加
熱によりボンデイング部位2aと半導体レーザチ
ツプ7との間に介在されるボンデイング・インサ
ート材(図示しない)を溶融してボンデイングを
行なうようになつている。なお、ボンデイング・
インサート材はボンデイング部位2aの表面に、
半導体レーザチツプ7の表面に、Inろう材あるい
はAuを蒸着させてなるものである。またヒータ
ブロツク10には、ヒータ制御部(図示しない)
につながる熱電対15aが内装されていて、熱電
対15aによる温度検知によりヒータ制御を行な
うようにしている。
aは、半導体チツプ7のボンデイングの際、通電
されてキヤピラリ14および固定棒12を100〜
150℃に予熱するようになつている。また上記ヒ
ータブロツク10は、そのヒータブロツク10に
つながるパルスヒータ電源(図示しない)からの
短時間大電流の通電によつてヒートシンク2をボ
ンデイングに必要な所期温度(300〜500℃)に時
間に加熱することができるようになつていて、加
熱によりボンデイング部位2aと半導体レーザチ
ツプ7との間に介在されるボンデイング・インサ
ート材(図示しない)を溶融してボンデイングを
行なうようになつている。なお、ボンデイング・
インサート材はボンデイング部位2aの表面に、
半導体レーザチツプ7の表面に、Inろう材あるい
はAuを蒸着させてなるものである。またヒータ
ブロツク10には、ヒータ制御部(図示しない)
につながる熱電対15aが内装されていて、熱電
対15aによる温度検知によりヒータ制御を行な
うようにしている。
また、ヒータブロツク10の上方にはボンデイ
ング部位2aに載置される半導体レーザチツプ7
に向けて不活性ガスあるいは還元性ガスを吹きつ
けるノズル16が配設されていて、ボンデイング
中の雰囲気を保つようにしている。
ング部位2aに載置される半導体レーザチツプ7
に向けて不活性ガスあるいは還元性ガスを吹きつ
けるノズル16が配設されていて、ボンデイング
中の雰囲気を保つようにしている。
しかして、このように構成されたダイ・ボンデ
イング装置を用いて、半導体レーザチツプ7をヒ
ートシンク2に接合するときには、まずヒートシ
ンク2をヒータブロツク10の凹部11内へ嵌挿
する。これにより、異形状のヒートシンク2は高
い精度で位置決めされてヒータブロツク10上に
設置される。すなわち、ヒートシンク2は大なる
接触面を得てキヤピラリ14に対し位置決めセツ
トされる。こののち、ヒータブロツク10であら
かじめ100〜150℃に加熱された固定棒12を前進
駆動して、上記位置決めされたヒートシンク2の
位置を補正して固定する。一方、キヤピラリ14
では半導体レーザチツプ7を真空吸着している。
そして、この半導体レーザチツプ7は、あらかじ
めヒータ15で加熱されたキヤピラリ14にて予
熱される。そして、この際、ノズル16から不活
性ガスあるいは還元性ガスが吹き出される。この
のち、キヤピラリ14を下降させて半導体レーザ
チツプ7をヒートシンク2のボンデイング部位2
aに載置する。そして、この状態からヒータブロ
ツク10にパルスヒータ電源(図示しない)を2
〜3秒間大電流(200〜800A)で給電する。これ
により、ヒータブロツク10には矢印で示すよう
に電流が流れ、2〜3秒でヒートシンク2を所期
温度(300〜500℃)に効果的に加熱し、ヒートシ
ンク2のボンデイング部位2aをボンデイング温
度に昇温させる。なお、給電電流は熱電対15か
らの温度検出信号をフイードバツクさせて制御さ
れる。しかして、この結果、ボンデイング部位2
aの表面、半導体レーザチツプ7の表面に蒸着し
たInろう材、An,SnPbなどのボンデイング・イ
ンサート材が溶融して、半導体レーザチツプ7が
ヒートシンク2に直接ダイ・ボンデイングされ
る。そして、その後、給電およびノズル16から
のガスの吹きつけを停止させれば、ヒートシンク
2は急冷し、溶融したボンデイング・インサート
材が直ちに凝固する。
イング装置を用いて、半導体レーザチツプ7をヒ
ートシンク2に接合するときには、まずヒートシ
ンク2をヒータブロツク10の凹部11内へ嵌挿
する。これにより、異形状のヒートシンク2は高
い精度で位置決めされてヒータブロツク10上に
設置される。すなわち、ヒートシンク2は大なる
接触面を得てキヤピラリ14に対し位置決めセツ
トされる。こののち、ヒータブロツク10であら
かじめ100〜150℃に加熱された固定棒12を前進
駆動して、上記位置決めされたヒートシンク2の
位置を補正して固定する。一方、キヤピラリ14
では半導体レーザチツプ7を真空吸着している。
そして、この半導体レーザチツプ7は、あらかじ
めヒータ15で加熱されたキヤピラリ14にて予
熱される。そして、この際、ノズル16から不活
性ガスあるいは還元性ガスが吹き出される。この
のち、キヤピラリ14を下降させて半導体レーザ
チツプ7をヒートシンク2のボンデイング部位2
aに載置する。そして、この状態からヒータブロ
ツク10にパルスヒータ電源(図示しない)を2
〜3秒間大電流(200〜800A)で給電する。これ
により、ヒータブロツク10には矢印で示すよう
に電流が流れ、2〜3秒でヒートシンク2を所期
温度(300〜500℃)に効果的に加熱し、ヒートシ
ンク2のボンデイング部位2aをボンデイング温
度に昇温させる。なお、給電電流は熱電対15か
らの温度検出信号をフイードバツクさせて制御さ
れる。しかして、この結果、ボンデイング部位2
aの表面、半導体レーザチツプ7の表面に蒸着し
たInろう材、An,SnPbなどのボンデイング・イ
ンサート材が溶融して、半導体レーザチツプ7が
ヒートシンク2に直接ダイ・ボンデイングされ
る。そして、その後、給電およびノズル16から
のガスの吹きつけを停止させれば、ヒートシンク
2は急冷し、溶融したボンデイング・インサート
材が直ちに凝固する。
かくして、ヒータブロツク10の熱でヒートシ
ンク2に半導体レーザチツプ7を直接、接合する
ようにしたことで、ボンデイングに費やす時間
(セツトする時間、加熱する時間)が少なくてダ
イ・ボンデイングを行なうことができる。しか
も、固定棒12およびキヤピラリ14がヒータ1
1a,15で予熱される分、ボンデイングに費や
す時間を短縮できる。そのうえ、固定棒12およ
び凹部11によるヒートシンク2の位置決めで、
ボンデイング部位2aを高い精度で位置決めする
ことができ、高精度なボンデイングを実現するこ
とができる。
ンク2に半導体レーザチツプ7を直接、接合する
ようにしたことで、ボンデイングに費やす時間
(セツトする時間、加熱する時間)が少なくてダ
イ・ボンデイングを行なうことができる。しか
も、固定棒12およびキヤピラリ14がヒータ1
1a,15で予熱される分、ボンデイングに費や
す時間を短縮できる。そのうえ、固定棒12およ
び凹部11によるヒートシンク2の位置決めで、
ボンデイング部位2aを高い精度で位置決めする
ことができ、高精度なボンデイングを実現するこ
とができる。
以上説明したようにこの発明によれば、ヒータ
ブロツクおよび位置決め手段によつて半導体レー
ザチツプをヒートシンクに短時間で、かつ高精度
にボンデイングすることができる。しかも、位置
決め手段およびキヤピラリは予熱されるので、そ
の分、ボンデイングに費やす時間を一層短縮する
ことができる。
ブロツクおよび位置決め手段によつて半導体レー
ザチツプをヒートシンクに短時間で、かつ高精度
にボンデイングすることができる。しかも、位置
決め手段およびキヤピラリは予熱されるので、そ
の分、ボンデイングに費やす時間を一層短縮する
ことができる。
図面はこの発明の一実施例を示し、第1図は半
導体レーザ装置の分解斜視図、第2図はダイ・ボ
ンデイング装置を示す斜視図である。 2……ヒートシンク、7……半導体レーザチツ
プ、10……ヒータブロツク、11……凹部、1
1a……ヒータ、12……固定棒(位置決め手
段)、13……チツプセツト機構、15……ヒー
タ。
導体レーザ装置の分解斜視図、第2図はダイ・ボ
ンデイング装置を示す斜視図である。 2……ヒートシンク、7……半導体レーザチツ
プ、10……ヒータブロツク、11……凹部、1
1a……ヒータ、12……固定棒(位置決め手
段)、13……チツプセツト機構、15……ヒー
タ。
Claims (1)
- 1 半導体レーザ装置を構成するヒートシンクの
半円形状部の円周面と嵌合可能な凹部を有して構
成され、前記ヒートシンクを前記凹部との嵌合に
より載置するとともに載置された前記ヒートシン
クの嵌合面全体を加熱するようにFe−Ni合金で
構成されたヒータブロツクと、このヒータブロツ
クに接続されヒータブロツクを加熱するパルスヒ
ータ電源と、前記凹部に対して進退可能に設けら
れ前記凹部に嵌合して載置された前記ヒートシン
クの一側面を押圧して前記ヒートシンクを所定位
置に位置決めするとともに予熱する位置決め手段
と、半導体レーザ装置を構成する半導体レーザチ
ツプを保持し、嵌合して位置決めされた前記ヒー
トシンクのボンデイング部位に載置するとともに
保持された半導体レーザチツプを予熱するキヤピ
ラリを有するチツプセツト機構とを具備したこと
を特徴とするダイ・ボンデイング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231895A JPS60123037A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ダイ・ボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231895A JPS60123037A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ダイ・ボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123037A JPS60123037A (ja) | 1985-07-01 |
| JPH0472395B2 true JPH0472395B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=16930715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231895A Granted JPS60123037A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ダイ・ボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123037A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258645A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Toshiba Corp | ダイボンデイング装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149781A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Device for mounting semiconductor laserelement |
| JPS55132088A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-14 | Canon Inc | Semiconductor laser device |
| JPS5898995A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-13 | Nec Corp | 光半導体装置 |
| JPS58123787A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザチツプの自動ダイボンデング装置 |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58231895A patent/JPS60123037A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60123037A (ja) | 1985-07-01 |
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