EP0928481B1

Method for making a plurality of integrated optical heads

Abstract

An integrated optical head, such as, for a disk drive, preferably includes an optically transparent substrate. The substrate has a diffractive optical element formed on one face and a plurality of electrical contact pads exposed on the other face. A light source is positioned to emit light through the substrate, through the diffractive optical element, and toward data storage media. The light source includes a plurality of electrical contact pads corresponding to the plurality of electrical contact pads exposed on the face of the substrate. An optical detector is positioned to detect light reflected from the data storage media, through the diffractive optical element, and through the substrate. The optical detector includes a plurality of exposed electrical contact pads corresponding to the plurality of electrical contact pads exposed on the face of the substrate. The substrate and the light source and optical detector are passively aligned using solder bumps between pairs of contact pads. A mechanical passive alignment arrangement is also disclosed.

EP0928481B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

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Expired 26 September 2017, 9 years ago.

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9 claims: 9 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method for making a plurality of integrated optical apparatuses, the method comprising:providing a first transparent wafer (11);positioning a plurality of light sources and optical detectors (17) adjacent the first wafer;providing a second wafer (21) having a corresponding plurality of first optical elements;andpassively aligning the second wafer (21) with said first wafer (11) so that each of the first optical elements is positioned in an optical path of a corresponding light source or optical detector (17). Procédé pour réaliser une pluralité de dispositifs optiques intégrés, le procédé comprenant : la fourniture d'une première tranche transparente (11) ;le positionnement d'une pluralité de sources de lumière et de détecteurs optiques (17) contigus à la première tranche ;la fourniture d'une seconde tranche (21) comportant une pluralité correspondante de premiers éléments optiques ;etl'alignement passif de la seconde tranche (21) avec ladite première tranche (11), de sorte que chacun des premiers éléments optiques soit positionné dans un trajet optique d'une source de lumière ou d'un détecteur optique (17) correspondant. Verfahren zum Erzeugen einer Vielzahl von integrierten optischen Geräten, mit den Schritten: - Vorsehen eines ersten transparenten Wafers (11),- Positionieren einer Vielzahl von Lichtquellen und optischen Detektoren (17) neben dem ersten Wafer,- Vorsehen eines zweiten Wafers (21) mit einer entsprechenden Vielzahl von ersten optischen Elementen, und- Passives Ausrichten des zweiten Wafers (21) und des ersten Wafers (11), so dass jedes der ersten optischen Elemente in einem optischen Pfad einer entsprechenden Lichtquelle oder eines optischen Detektors (17) positioniert ist.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1,    comprenant, de plus :la fixation l'une à l'autre des première (11) et seconde (21) tranches alignées;etle découpage des tranches en une pluralité de dispositifs optiques intégrés. The method according to claim 1, further comprising: securing the aligned first (11) and second wafers (21) together;anddicing the wafers into a plurality of integrated optical devices. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: - Befestigen der ausgerichteten ersten (11) und zweiten Wafer (21) aneinander, und- Zerschneiden der Wafer in eine Vielzahl von integrierten optischen Vorrichtungen.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1,    dans lequel ledit alignement passif des première (11) et seconde (21) tranches comprend, de plus la formation de caractéristiques d'assemblage mécaniques entre une face de ladite première tranche (11) et une face de ladite seconde tranche (21) faisant face à ladite première tranche ; etle positionnement relatif de ladite première tranche (11) et de ladite seconde tranche (21) de sorte que lesdites caractéristiques d'assemblage mécaniques se mettent en prise les unes avec les autres. The method according to claim 1, wherein said passive aligning of the first (11) and second wafers (21) further comprises:forming mechanical mating features between a face of said first wafer (11) and a face of said second wafer (21) facing said first wafer;andrelatively positioning said first wafer (11) and said second wafer (21) so that said mechanically mating features engage one another. Verfahren nach Anspruch 1,    wobei das passive Ausrichten des ersten (11) und zweiten Wafers (21) ferner die folgende Schritte aufweist: - Ausbilden mechanisch verzahnbarer Strukturen zwischen einer Seite des ersten Wafer (11) und einer Seite des zweiten Wafers (21), welche dem ersten Wafer zugewandt ist, und- Relatives Positionieren des ersten Wafers (11) und des zweiten Wafers (21), so dass die mechanischen verzahnbaren Strukturen ineinander eingreifen.
  4. 4
    Procédé selon la revendication 1,    dans lequel ledit alignement passif de la première (11) et de la seconde (21) tranches comprend la fourniture de marques d'alignement sur ladite première tranche (11) et sur ladite seconde tranche (21). The method according to claim 1, wherein said passive aligning of the first (11) and second wafers (21) includes providing alignments indicia on said first wafer (11) and said second wafer (21). Verfahren nach Anspruch 1,    wobei das passive Ausrichten des ersten (11) und des zweiten Wafers (21) ein Vorsehen von Ausrichtungsmarkierungen auf dem ersten Wafer (11) und dem zweiten Wafers (21) einschließt.
  5. 5
    Procédé selon la revendication 1,    comprenant, de plus, la fixation desdites première (11) et seconde (21) tranches l'une à l'autre. The method according to claim 1, further comprising securing said first (11) and second wafers (21) together. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt:Befestigen der ersten (11) und der zweiten Wafer (21) aneinander.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 1,    dans lequel ledit alignement passif de la première tranche (11) et des sources de lumière (15) et des détecteurs optiques (17) comprend :la formation d'une première pluralité de plots de contact sur une face de ladite première tranche ;etla formation d'une seconde pluralité de plots de contact sur les sources de lumière et sur les détecteurs optiques ;etla réalisation d'une soudure entre lesdites première et seconde pluralités de plots de contact afin d'aligner de manière passive ledit premier substrat (11) et les sources de lumière (15) et les détecteurs optiques (17). The method according to claim 1, wherein said passive aligning of the first wafer (11) and the light sources (15) and optical detectors (17) comprises: forming a first plurality of contact pads on a face of said first wafer;andforming a second plurality of contact pads on the light sources and optical detectors;andproviding solder between said first and second plurality of contact pads to passively align said first substrate (11) and the light sources (15) and optical detectors (17). Verfahren nach Anspruch 1,    wobei das passive Ausrichten des ersten Wafers (11) und der Lichtquellen (15) und der optischen Detektoren (17) folgende Schritte aufweist: - Ausbilden einer ersten Vielzahl von Kontakt-Flächen auf einer Seite des ersten Wafers, und- Ausbilden einer zweiten Vielzahl von Kontakt-Flächen auf den Lichtquellen und den optischen Detektoren, und- Vorsehen von Lot zwischen der ersten und zweiten Vielzahl von Kontakt-Flächen, um das erste Substrat (11) und die Lichtquellen (15) und die optischen Detektoren (17) passiv auszurichten.
  7. 7
    Procédé selon la revendication 6,    dans lequel la formation des première et seconde pluralités de plots de contact comprend l'utilisation de la photolithographie. The method according to claim 6, wherein the forming of the first and second pluralities of contact pads comprises using photolithography. Verfahren nach Anspruch 6,    wobei das Ausbilden der ersten und zweiten Vielzahl von Kontakt-Flächen unter Verwendung von Foto-Lithographie erfolgt.
  8. 8
    Procédé selon la revendication 1,    dans lequel l'alignement passif de la première tranche (11) et des sources de lumière et des détecteurs optiques comprend :la formation de caractéristiques d'assemblage mécaniques entre une face de ladite première tranche (11) et l'un des sources de lumière (15) ou des détecteurs optiques (17) ;etle positionnement relatif de ladite première tranche (11) et de ladite source de lumière (15) ou dudit détecteur optique (17) de sorte que lesdites caractéristiques d'assemblage mécaniques se mettent en prise les unes avec les autres. The method according to claim 1, wherein the passively aligning of the first wafer (11) and the light sources and optical detectors comprises: forming mechanical mating features between a face of said first wafer (11) and one of the light sources (15) or optical detectors (17);andrelatively positioning said first wafer (11) and said light source (15) or optical detector (17) so that said mechanically mating features engage one another. Verfahren nach Anspruch 1,    wobei das passive Ausrichten des ersten Wafers (11) und der Lichtquellen und der optischen Detektoren folgende Schritte aufweist: - Ausbilden mechanisch verzahnbarer Strukturen zwischen einer Seite des ersten Wafers (11) und einer der Lichtquellen (15) oder der optischen Detektoren (17), und- Relatives Positionieren des ersten Wafers (11) und der Lichtquelle (15) oder des optischen Detektors (17), so dass die mechanisch verzahnbaren Strukturen ineinander eingreifen.
  9. 9
    Procédé selon la revendication 1,    comprenant, de plus, la formation d'une pluralité de seconds éléments optiques sur la première tranche transparente (11), comprenant l'alignement passif de chacun desdits seconds éléments optiques sur ladite première tranche (11) dans un trajet optique d'une source de lumière (15) ou d'un détecteur optique (17) correspondant. The method according to claim 1, further comprising forming a plurality of second optical elements on the first transparent wafer (11), including passively aligning each of said second optical elements on said first wafer (11) in an optical path of a corresponding light source (15) or optical detector (17). Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt:Ausbilden einer Vielzahl von zweiten optischen Elementen auf dem ersten transparenten Wafer (11) einschließlich einem passiven Ausrichten jedes der zweiten optischen Elemente auf dem ersten Wafer (11) in einem optischen Pfad einer entsprechenden Lichtquelle (15) oder eines entsprechenden optischen Detektors (17).