JP2001177175A - レーザダイオード用ステムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属ベース部材と素子マウント部材との位置
決め精度が高いレーザダイオード用ステムを提供する。 【解決手段】 鉄製の金属ベース部材１にリード封着孔
２，２および凹部３を形成し、前記凹部３に銅製の素子
マウント部材７の底部を圧入により挿入と同時にかしめ
るか挿入後にかしめるかしてかしめにより固着一体化
し、前記リード封着孔２，２にガラス５，５を介してリ
ード６，６を封着したレーザダイオード用ステムＡおよ
びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
用ステムおよびその製造方法に関し、より詳細には、金
属ベース部材に良熱伝導性の素子マウント部材をかしめ
により固着一体化したレーザダイオード用のステムおよ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザダイオード（以下ＬＤとい
う）用のステムは、リード封着孔にガラスを介してリー
ドを気密に封着した金属ベース部材と、この金属ベース
部材に電気的・機械的および熱的に接続された素子マウ
ント部材とを有する。そして、前記素子マウント部材に
ＬＤ素子をマウントし、このＬＤ素子からリードにワイ
ヤボンディングして、上から透光板またはレンズを具備
する金属キャップを被せて金属ベース部材に抵抗溶接に
て固着封止される。

【０００３】したがって、ＬＤ用ステムには、次のよう
な特性が要求される。 金属ベース部材にリードのガラス封着ができること。 金属ベース部材に金属キャップが抵抗溶接できるこ
と。 素子マウント部材にマウントしたＬＤ素子の熱放散性
が良いこと。

【０００４】

【先行技術】以下、上記の諸要求特性を満たすためのＬ
Ｄ用ステムについて、図面を参照して説明する。図１９
は従来のＬＤ用ステムＨの斜視図、図２０はその平面
図、図２１は図２０のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。図
１９ないし図２１において、ＬＤ用ステムＨは、鉄製の
金属ベース部材７１にリード封着孔７２，７２と位置決
め用の切欠き部７３ａ，７３ａ，７３ｂとを有し、前記
リード封着孔７２，７２にガラス７４，７４を介してリ
ード７５，７５が気密に封着されている。そして、前記
金属ベース部材７１の上面のほぼ中央部には、その一面
７６ａが金属ベース部材７１の中心軸にほぼ一致するよ
うに、銅製の素子マウント部材７６が銀ろう等のろう材
７７により電気的・機械的および熱的に結合されてい
る。なお、前記「素子マウント部材７６の一面７６ａが
金属ベース部材７１の中心軸にほぼ一致する」との表現
は、この素子マウント部材７６の一面７６ａにＬＤ素子
（図示省略）をマウントした場合に、そのＬＤ素子の発
光面が金属ベース部材７１の中心軸に一致するような位
置を意味するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ＬＤ用
ステムＨは、鉄製の金属ベース部材７１に銅製の素子マ
ウント部材７６をろう材７７によりろう付け固着したも
のであるため、次のような問題点がある。 金属ベース部材７１の上面に素子マウント部材７６を
ろう材７７でろう付けするため、十分な位置精度が確保
できず、ろう付け後にプレス等でＬＤ素子のマウント面
の位置出し加工を行なう必要があり、ステムＨの原価高
騰の第１の要因になっている。 金属ベース部材７１と素子マウント部材７６とのろう
付けの位置精度を高めようとすると、ろう付け時に使用
する位置決め治具の寸法精度を高くする必要があり、ろ
う付け治具が高価になるため、ステムＨの原価高騰の第
２の要因になっている。 仮に、ろう付け治具の寸法精度を高くできたとして
も、この種ろう付け治具は一般にグラファイト製であ
り、使用に伴って摩耗するため、治具の寿命が短く、ス
テムＨの原価高騰の第３の要因になっている。

【０００６】そこで、金属ベース部材に貫通孔または凹
部を形成するとともに、素子マウント部材を前記貫通孔
または凹部に嵌め込み金錫共晶はんだ等の低融点はんだ
で固着することが提案されている。（特開平６−３０２
９１２号公報）

【０００７】このようなＬＤ用ステムによれば、金属ベ
ース部材の貫通孔または凹部に素子マウント部材を嵌め
込み低融点はんだで固着するので、位置決め精度はある
程度向上するが、基本的に金属ベース部材の貫通孔また
は凹部と素子マウント部材との間に微小間隙を形成し
て、この微小間隙に低融点はんだを充填して両者を固着
するものであるため、この微小間隙に起因して、素子マ
ウント部材の位置精度の向上には限度がある。しかも、
金属ベース部材の貫通孔に素子マウント部材を嵌め込み
低融点はんだで固着する場合は、嵌め込み部分全体に低
融点はんだが行き渡らないと、リークを生じるという問
題点がある。また、金属ベース部材の凹部に素子マウン
ト部材を嵌め込む場合は、凹部が浅いと、コンベア式の
ろう付け炉では、その振動により素子マウント部材が凹
部から抜け出たり転倒することがあるため、はんだ付け
用の治具が必要になり、原価高騰の要因になるという問
題点がある。

【０００８】そこで、本発明は、金属ベース部材に素子
マウント部材を固着した、より高い位置精度のＬＤ用ス
テムを提供することおよびそのＬＤ用ステムの製造方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ＬＤ用ステムは、金属ベース部材のリード封着孔にガラ
スを介してリードを気密に封着するとともに、金属ベー
ス部材に良熱伝導性の素子マウント部材を固着してなる
ＬＤ用ステムにおいて、前記金属ベース部材と素子マウ
ント部材とのいずれか一方に凹部を形成し、この凹部に
他方の少なくとも一部を挿入してかしめることにより両
者を位置決め固着したことを特徴とするＬＤ用ステムで
ある。このようなＬＤ用ステムによれば、金属ベース部
材および素子マウント部材のいずれか一方に形成した凹
部に、他方の少なくとも一部を圧入により挿入と同時に
かしめるか挿入後にかしめるかしてかしめで固着するの
で、両者の位置決め精度が非常に高くなる。また、両者
を固着するために従来必要としていたろう付け時の位置
決め用治具が不要になり、部材費が低減できるのみなら
ず、治具に金属ベース部材と素子マウント部材とを組立
ててろう付けする工数も省略でき、加工費も低減でき
る。

【００１０】本発明の請求項２記載の発明は、前記金属
ベース部材の上面に凹部を形成し、この凹部に前記素子
マウント部材の少なくとも一部を挿入してかしめること
により両者を位置決め固着したことを特徴とする請求項
１記載のＬＤ用ステムである。このようなＬＤ用ステム
によれば、金属ベース部材の凹部に素子マウント部材の
少なくとも一部を圧入等によりかしめて固着するので、
両者の位置決め精度が非常に高くなる。さらに、素子マ
ウント部材の金属ベース部材の凹部に挿入した部分に相
当する体積分だけ素子マウント部材の熱容量を大きくで
き、優れた熱放散性が得られる。

【００１１】本発明の請求項３記載の発明は、前記金属
ベース部材の上面に、前記素子マウント部材の底部の形
状よりもやや小さい凹部を形成し、この凹部に前記素子
マウント部材の底部を挿入してかしめることによって両
者を位置決め固着したことを特徴とする請求項１記載の
ＬＤ用ステムである。このようなＬＤ用ステムによれ
ば、金属ベース部材に素子マウント部材の底部よりも小
さい凹部に形成し、その凹部に素子マウント部材の底部
に形成した凸部を圧入により挿入と同時にかしめるか挿
入後にかしめるかしてかしめ固着することにより、高い
位置精度が得られるのみならず、金属ベース部材の凹部
に挿入した素子マウント部材の凸部に相当する体積分だ
け素子マウント部材の熱容量を大きくでき、優れた熱放
散性が得られる。

【００１２】本発明の請求項４記載の発明は、前記金属
ベース部材が鉄で形成され、前記素子マウント部材が銅
で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載のＬＤ用ステムである。。このようなＬ
Ｄ用ステムによれば、金属ベース部材が安価な鉄で構成
され、素子マウント部材が良熱伝導性の銅で構成されて
いるので、熱放散性の優れたＬＤ用ステムを安価にでき
る。

【００１３】本発明の請求項５記載の発明は、前記かし
め固着部分にろう材を有しないことを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載のＬＤ用ステムである。こ
のようなＬＤ用ステムによれば、銀ろうや低融点はんだ
等のろう材が不要であり、材料費の節減が可能であるの
みならず、小さなろう材片を１個ずつ凹部に供給する煩
雑な工程が省略できるので加工費も低減でき、原価低減
ができる。

【００１４】本発明の請求項６記載の発明は、前記かし
め固着部分にろう材を有することを特徴とする請求項１
ないし４のいずれかに記載のＬＤ用ステムである。この
ようなＬＤ用ステムによれば、かしめ固着部分のろう材
により、素子マウント部材の耐衝撃性，耐振動性，熱放
散性を向上することができる。

【００１５】本発明の請求項７記載の発明は、金属ベー
ス部材のリード封着孔にガラスを介してリードを気密に
封着するとともに、金属ベース部材に良熱伝導性の素子
マウント部材を固着するＬＤ用ステムの製造方法におい
て、前記金属ベース部材と素子マウント部材とのいずれ
か一方に凹部を形成し、この凹部に他方の少なくとも一
部を挿入してかしめることにより両者を位置決め固着す
る工程を有することを特徴とするＬＤ用ステムの製造方
法である。このようなＬＤ用ステムの製造方法によれ
ば、金属ベース部材と素子マウント部材とを圧入により
挿入と同時にかしめるか挿入後にかしめるかしてかしめ
固着するので、位置決め精度の高いＬＤ用ステムが製造
できる。

【００１６】本発明の請求項８記載の発明は、金属ベー
ス部材と素子マウント部材とのかしめ固着部分に予めろ
う材を配置するか、金属ベース部材および素子マウント
部材のかしめ固着部分の少なくとも一方に予めろう材層
を形成しておく工程と、金属ベース部材と素子マウント
部材とをかしめにより固着する工程とを含むことを特徴
とする請求項７記載のＬＤ用ステムの製造方法である。
このようなＬＤ用ステムの製造方法によれば、圧入等に
より挿入と同時にかしめるか挿入後にかしめるかしてか
しめ固着工程後の加熱でろう材またはろう材層が溶融し
て、かしめ部分の耐衝撃性，耐振動性，放熱性を向上す
ることができる。しかも、金属ベース部材と素子マウン
ト部材とはかしめにより固着されているので、ろう材ま
たはろう材層を溶融する工程で、位置決め用治具は不要
であり、部材費が節減できるのみならず、治具への組立
て工程も不要になり、組立て加工費も節減できる。この
ため、ＬＤ用ステムを安価に製造できる。

【００１７】本発明の請求項９記載の発明は、前記予め
ろう材を配置するかろう材層を形成する工程と、金属ベ
ース部材と素子マウント部材とをかしめにより固着する
工程と、前記金属ベース部材のリード封着孔にガラスを
介してリードを封着する工程を有することを特徴とする
請求項８記載のＬＤ用ステムの製造方法である。このよ
うなＬＤ用ステムの製造方法によれば、リードのガラス
封着時に、ろう材またはろう材層が溶融するので、ろう
材またはろう材層の加熱溶融工程を単独で設ける必要が
なく、工数が低減できるのみならず、省エネルギ化がで
きるため、ＬＤ用ステムの原価低減ができる。

【００１８】

【発明を実施する態様】以下、本発明の実施態様を図面
を参照して説明する。

【実施態様１】図１は本発明の第１実施態様のＬＤ用ス
テムＡの断面図、図２はその斜視図、図３はその平面図
であり、前記図１は図３におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図
を示す。図１ないし図３において、１は鉄製で円板形の
金属ベース部材で、その中心部近傍にはリード封着孔
２，２が穿設されている。また、このリード封着孔２，
２の近傍には後述する素子マウント部材のかしめ用の凹
部３が穿設されている。この凹部３は後述する素子マウ
ント部材の底面部の形状寸法よりもやや小さい寸法形状
を有する。この素子マウント部材の圧入用の凹部３の一
面３ａは、これに圧入される素子マウント部材の素子マ
ウント面が、前記金属ベース部材１の中心軸にほぼ一致
する位置に形成されている。さらに金属ベース部材１の
周面１ａには、前記リード封着孔２，２の中心軸を結ぶ
線上に、楔状の位置決め用切欠き部４ａ，４ａが設けら
れ、さらにこの線と直交する位置に矩形状の位置決め用
切欠き部４ｂが設けられている。そして、前記リード封
着孔２，２には、それぞれソーダライムガラス，ソーダ
バリウムガラス，ホウケイ酸ガラス等よりなるガラス
５，５介して、Ｆｅ−Ｎｉ合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
等よりなるリード６，６が気密に封着されている。そし
て、金属ベース部材１の前記凹部３には、銅製の素子マ
ウント部材７の底部がかしめの一例である圧入により挿
入と同時にかしめ固着されている。ここで、圧入とは、
金属ベース部材１の凹部３に、それよりもやや大きい寸
法形状の素子マウント部材７を加圧して強制的に食い込
ませる技術をいい、素子マウント部材７の底部が加圧力
により金属ベース部材１の凹部３内で水平方向に拡張す
ることにより、相互に強固に固着されている。

【００１９】

【製造方法実施態様】次に、上記ＬＤ用ステムＡの製造
方法について説明する。図４は、上記ＬＤ用ステムＡの
製造方法を説明する工程ブロック図で、図５ないし図１
１は前記各工程における金属ベース部材１または素子マ
ウント部材７またはＬＤ用ステムＡの断面図である。ま
ず、所定厚さの鉄板材１０を用意し（図４ａ、図５）、
この鉄板材１０を所定のプレス型（図示省略）でプレス
成形して、リード封着孔２，２および素子マウント部圧
入用の凹部３を形成する（図４ｂ、図６）。次に、これ
を所定のプレス型により打ち抜いて金属ベース部材１を
形成すると同時に、その周面１ａに位置決め用の切欠き
部４ａ，４ａ，４ｂを形成する。（図４ｃ、図７）。次
に、この金属ベース部材１を洗浄し、全体に厚さ３〜４
０μｍの銅めっき層８を形成する。ここで、銅めっき層
８を形成する理由は、後述するリード封着工程等で鉄製
の金属ベース部材１にグラファイト製の封着治具から遊
離した炭素が浸入する浸炭作用により金属ベース部材１
の性状が変化しないようにするためである。また、銅め
っき層８の厚さを上記のようにする理由は、３μｍより
も薄いと金属ベース部材１の浸炭作用を防止できないか
らであり、４０μｍより厚くしても浸炭作用の防止効果
に差がないためである（図４ｄ、図８）。一方、所定厚
さの銅板材２０を用意する。（４ｅ、図９）。なお、図
９では素子マウント部材７の打ち抜き形成が容易なよう
に、直方体状の素子マウント部材７の各部寸法の内、最
も小さい寸法ｔ（図２参照）に一致する厚さｔの銅板材
２０を用いている。次に、この銅板材２０を所定のプレ
ス型で打ち抜いて直方体状の素子マウント部材７を製作
する（図４ｆ、図１０）。なお、図１０では、図１，図
２と合わせて素子マウント部材７を直立状態にして、し
かも正面（素子マウント面７ａ側）から見た断面を示し
ている。次に、前記金属ベース部材１の凹部３に前記素
子マウント部材７の底部を圧入により挿入と同時にかし
めて固着する。（図４ｇ、図１１）。なお、図１１およ
び後述する図１２では、図の煩雑化を避けるために銅め
っき層８の図示を省略している。その後、前記リード封
着孔２，２に円筒状のガラスタブレットを挿入し、この
ガラスタブレットにリード６，６を挿入して、約８５０
〜１０００℃で加熱してガラスタブレットを溶融させる
ことにより、ガラス５，５を介してリード６，６を気密
に封着すると、ＬＤ用ステムＡが得られる。このとき、
銅めっき層８の厚さが３〜４０μｍであるため、ガラス
５，５によるリード６，６の封着性は何ら問題がない
（図４ｈ、図１２）。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の上記第１実施態様のＬＤ用ス
テムＡの実施例について説明する。 金属ベース部材１ 材質 ：鉄（低炭素鋼）＝熱伝導率９９ｋ／Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1 寸法 ：直径５．６ｍｍΦ×厚さ１．２ｍｍ リード封着孔２ ：直径１．０ｍｍΦ×深さ１．２ｍｍ 凹部３ ：縦１．２ｍｍ×横１．０ｍｍ×深さ０．６ｍｍ ガラス５ 材質 ：ソーダガラス リード６ 材質 ：鉄−ニッケル合金 寸法 ：直径０．４５ｍｍΦ×長さ９．５ｍｍ 素子マウント部材７ 材質 ：銅＝熱伝導率４２０ｋ／Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1 寸法 ：縦１．２１ｍｍ×横１．０１ｍｍ×高さ２．０ｍｍ 銅めっき層８ ：５μｍ

【００２１】上記のＬＤ用ステムＡ１００個について、
素子マウント部材７の素子マウント面７ａにＬＤ素子
（発熱量：３００ｍＷ）をマウントし、ＬＤ素子の飽和
温度を測定した結果、平均６５．６℃であった。

【００２２】これに対して、比較例として、素子マウン
ト部材７を圧入により固着する代わりに、寸法が縦１．
１９ｍｍ×横０．９９ｍｍ×高さ２．０ｍｍの銅製の素
子マウント部材を銀ろうによりろう付けした他は上記と
同様のＬＤ用ステム１００個について、ＬＤ素子の飽和
温度を測定した結果、平均６６．０℃であった。

【００２３】以上の結果から、本発明のＬＤ用ステムＡ
は、従来の素子マウント部材を銀ろうにより固着したも
のに比較して熱放散性に何ら遜色がないことが分かる。

【００２４】上記のような金属ベース部材１の凹部３に
素子マウント部材７を圧入により固着したＬＤ用ステム
Ａおよびその製造方法によれば、次のような作用効果が
得られる。 金属ベース部材１と素子マウント部材７との位置ずれ
がなくなって両者の位置精度が高くなり、商品価値が向
上する。 鉄製の金属ベース部材１に熱伝導性の優れた銅製の素
子マウント部材７を圧入により固着しているので、熱放
散性に優れたＬＤ用ステムが得られる。 素子マウント部材７の圧入深さ寸法相当分だけ銅製の
素子マウント部材７の体積が増大することにより、素子
マウント部材７の熱容量が増大し、しかも素子マウント
部材７の底面が金属ベース部材１の底面に近くなるた
め、従来の金属ベース部材７１の上面に素子マウント部
材７６をろう付けしたものに比較して、熱放散性に優れ
たＬＤ用ステムが得られる。 金属ベース部材１と素子マウント部材７とを固着する
ためのろう材を必要としないため、材料費が節減できる
のみならず、小さなろう材片を１個ずつ凹部に供給する
煩雑な工程が省略できるので加工費も低減できるし、さ
らに、ろう材の溶融のための加熱工程も不要になり、工
数低減および省エネルギ化が図れ、製造原価が低くでき
る。 金属ベース部材１の貫通孔に素子マウント部材をろう
付けまたは圧入により固着したものに比較して、リーク
不良が発生しない。

【００２５】

【実施態様２】図１３は、本発明の第２実施態様のＬＤ
用ステムＢの平面図で、素子マウント部材の熱放散性を
向上させるために、素子マウント部材の熱容量を大きく
したものである。すなわち、図１ないし図３に示す第１
実施態様のＬＤ用ステムＡにおける金属ベース部材１の
凹部２は長方形で、素子マウント部材７は直方体状のも
のであったが、本実施態様２のＬＤ用ステムＢにおける
金属ベース部材１１の凹部１３および素子マウント部材
１７は、略扇形状を有するものである。なお、それ以外
の点は特に変わりがないので、符号および説明を省略す
る。このようなＬＤ用ステムＢによれば、素子マウント
部材１７の熱容量が大きくなることによって、ＬＤ用ス
テムＣの熱放散性が向上する。また、素子マウント部材
１７の円弧状の周面１７ｂを利用して、金属キャップの
位置決めをすることもできるという特長がある。

【００２６】

【実施態様３】図１４は、本発明の第３実施態様のＬＤ
用ステムＣの平面図で、素子マウント部材の熱放散性を
さらに向上させるために、素子マウント部材の熱容量を
さらに大きくしたものである。すなわち、本実施態様３
のＬＤ用ステムＣにおける金属ベース部材２１の凹部２
３および素子マウント部材２７は、略半円形状を有する
ものである。なお、それ以外の点は特に変わりがないの
で、符号および説明を省略する。このようなＬＤ用ステ
ムＣによれば、素子マウント部材２７の熱容量がさらに
大きくなることによって、ＬＤ用ステムＣの熱放散性が
さらに向上する。また、素子マウント部材２７の円弧状
の周面２７ｂを利用して、金属キャップの位置決めをす
ることができるという特長がある。

【００２７】なお、本発明の上記第１ないし第３実施態
様は、特定の構造のＬＤ用ステムＡ〜Ｃについて説明し
たが、本発明は上記実施態様に限定されるものではな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲で、各種の変形が可
能であることはいうまでもない。

【００２８】

【実施態様４〜６】例えば、上記第１ないし第３実施態
様のＬＤ用ステムＡ〜Ｃにおいては、金属ベース部材
１，１１，２１の凹部３，１３，２３の形成部分を除く
上面が、平坦状のものについて説明したが、ＬＤ素子の
発光の有無またはその強度をモニタするモニタ用受光素
子をマウントする構造のものにあっては、金属ベース部
材における素子マウント部材のＬＤ素子マウント面の下
方に傾斜面部を形成してもよい。この傾斜面部は、図１
５に示す第４実施態様のＬＤ用ステムＤのように、傾斜
面部３９全体を金属ベース部材３１の上面３１ａから突
出するように形成してもよいし、図１６に示す第５実施
態様のＬＤ用ステムＥのように、傾斜面部４９全体が金
属ベース部材４１の上面４１ａから凹入するように形成
してもよいし、さらには、図１７に示す第６実施態様の
ＬＤ用ステムＦのように、傾斜面部５９のほぼ半分が金
属ベース部材５１の上面５１ａから突出するとともに、
ほぼ半分が金属ベース部材５１の上面５１ａから凹入す
るように形成してもよい。いずれにしても、前記傾斜面
部３９，４９，５９は、図４（ｂ）および図６に示す鉄
板材１０のプレス時に、リード封着孔（２，２）および
凹部（３）と同時に形成できるので、工数の増大はな
い。

【００２９】また、例えば、上記実施態様においては、
ＬＤ用ステムＡないしＦとして、金属ベース部材１，１
１，２１，３１，４１，５１の形状が円形状のものにつ
いて説明したが、もし、必要ならば、矩形状その他任意
の形状のものにも実施可能である。

【００３０】さらに、第１実施態様のＬＤ用ステムＡに
おける金属ベース部材１の上面に、金属キャップの位置
決め用の突起ないし凹部を形成したものでもよい。

【００３１】

【実施態様７】さらにまた、上記実施例では、金属ベー
ス部材１，１１，２１，３１，４１，５１の上面に、素
子マウント部材７，１７，２７，３７，４７，５７の底
部とほぼ一致する形状・寸法の凹部３，１３，２３，３
３，４３，５３を形成して、素子マウント部材７，１
７，２７，３７，４７，５７の底部全体を凹部３，１
３，２３，３３，４３，５３に圧入する場合について説
明したが、図１８に示す第７実施態様のＬＤ用ステムＧ
のように、金属ベース部材６１に素子マウント部材６７
の底面よりも小さな面積の凹部６３を形成するととも
に、素子マウント部材６７の底面の一部に、前記凹部６
３よりも若干大きい凸部６７ｂを形成し、この凸部６７
ｂを前記金属ベース部材６１の凹部６３に圧入して固着
するようにしてもよい。

【００３２】

【実施態様８】また、上記第１〜第７実施態様のＬＤ用
ステムＡ〜Ｇでは、すべて金属ベース部材１，１１，２
１，３１，４１５１，６１側に凹部３，１３，２３，３
３，４３，５３，６３を形成して、この凹部３，１３，
２３，３３，４３，５３，６３に素子マウント部材７，
１７，２７，３７，４７，５７，６７の底部全体または
素子マウント部材６７の底面の凸部６７ｂを圧入する場
合について説明したが、凹凸の関係は逆にしてもよい。

【００３３】

【実施態様９】さらに、上記各実施態様では、すべて金
属ベース部材および素子マウント部材のいずれか一方に
凹部を形成し、他方をこの凹部に圧入することのみによ
って固着する場合について説明したが、もし必要であれ
ば、金属ベース部材と素子マウント部材との圧入部分
に、銀ろう等のろう材を介在させることを排除するもの
ではない。

【００３４】そのような場合、金属ベース部材および／
または素子マウント部材の少なくとも圧入部分に、ろう
材層を形成しておいて圧入し、しかる後に金属ベース部
材のリード封着孔にガラスを介してリードを封着すれ
ば、リード封着時の加熱で前記ろう材層が溶融するの
で、ろう材層の溶融のための加熱工程を省略できる特長
がある。

【００３５】

【実施態様１０】なお、上記各実施態様では、金属ベー
ス部材と素子マウント部材とのかしめ固着の一例として
圧入により挿入と同時にかしめるかしめ固着について説
明したが、金属ベース部材と素子マウント部材とのいず
れか一方に凹部を形成し、この凹部にそれよりも若干小
さい他方を挿入した後に、この他方部材を加圧するかし
め法を採用してもよいし、前記一方の凹部の周囲を楔状
のかしめ型で加圧加工するかしめ法を採用してもよい。

【００３６】なお、本発明のＬＤ用ステムは、仕上げめ
っき層として、金属ベース部材，素子マウント部材およ
びリードの露出部分に、厚さが３〜６μｍ程度のニッケ
ルめっき層を形成した上に、厚さが０．１から０．３μ
ｍ程度の金めっき層を積層形成してもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明のＬＤ用ステムは、金属ベース部
材のリード封着孔にガラスを介してリードを気密に封着
するとともに、金属ベース部材に良熱伝導性の素子マウ
ント部材を固着してなるＬＤ用ステムにおいて、前記金
属ベース部材と素子マウント部材とのいずれか一方に凹
部を形成し、この凹部に他方の少なくとも一部を挿入し
てかしめることにより両者を位置決め固着したことを特
徴とするＬＤ用ステムであるから、熱放散性に優れた高
い位置決め精度を有するＬＤ用ステムを安価に提供でき
る。

【００２８】また、本発明のＬＤ用ステムの製造方法
は、金属ベース部材のリード封着孔にガラスを介してリ
ードを気密に封着するとともに、金属ベース部材に良熱
伝導性の素子マウント部材を固着するＬＤ用ステムの製
造方法において、前記金属ベース部材と素子マウント部
材とのいずれか一方に凹部を形成し、この凹部に他方の
少なくとも一部を挿入してかしめることにより両者を位
置決め固着する工程を有することを特徴とするＬＤ用ス
テムの製造方法であるから、熱放散性に優れた高い位置
決め精度を有するＬＤ用ステムを安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡにおける断面図

【図２】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡにおける斜視図

【図３】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡにおける平面図

【図４】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造方法について説明する工程ブロック図

【図５】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造工程における金属ベース部材の出発材料
である鉄板材の要部断面図

【図６】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造工程におけるリード封着孔および凹部形
成後の鉄板材の要部断面図

【図７】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造工程における鉄板材から打ち抜くととも
に位置決め用切欠き部を形成した金属ベース部材の断面
図

【図８】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造工程における銅めっき層形成後の金属ベ
ース部材の断面図

【図９】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード用
ステムＡの製造工程における素子マウント部材形成用の
出発材料である銅板材の要部断面図

【図１０】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード
用ステムＡの製造工程における銅板材から打ち抜いた素
子マウント部材の断面図

【図１１】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード
用ステムＡの製造工程における金属ベース部の凹部に素
子マウント部材を圧入後の断面図

【図１２】 本発明の第１実施態様のレーザダイオード
用ステムＡの製造工程における金属ベース部材にリード
封着後の断面図

【図１３】 本発明の第２実施態様のレーザダイオード
用ステムＢの平面図

【図１４】 本発明の第３実施態様のレーザダイオード
用ステムＣの平面図

【図１５】 本発明の第４実施態様のレーザダイオード
用ステムＤの断面図

【図１６】 本発明の第５実施態様のレーザダイオード
用ステムＥの断面図

【図１７】 本発明の第６実施態様のレーザダイオード
用ステムＦの断面図

【図１８】 本発明の第７実施態様のレーザダイオード
用ステムＧの断面図

【図１９】 従来のレーザダイオード用ステムＨの斜視
図

【図２０】 従来のレーザダイオード用ステムＨの平面
図

【図２１】 従来のレーザダイオード用ステムＨの断面
図

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ レーザダイオード用ステ
ム １、１１、２１、３１、４１、５１、６１ 金属ベース
部材 １ａ 金属ベース部材の周面 ２ リード封着孔 ３、１３、２３、３３、４３、５３、６３ 凹部 ３ａ 凹部のＬＤ素子マウント面側 ４ａ，４ｂ 位置決め用切欠き部 ５ ガラス ６ リード ７、１７、２７、３７、４７、５７、６７ 素子マウン
ト部材 ７ａ、１７ａ、２７ａ、３７ａ、４７ａ、５７ａ 素子
マウント部材のＬＤ素子マウント面 ８ 銅めっき層 １０ 鉄板材 １７ｂ、２７ｂ 素子マウント部材の周面 ２０ 銅板材 ３１ａ、４１ａ、５１ａ 金属ベース部材の上面 ３９、４９、５９ 傾斜面部 ６７ａ 素子マウント部材の凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮脇 寿仁 滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号 関西日 本電気株式会社内 (72)発明者 奥野 晃 滋賀県大津市晴嵐２丁目９番１号 関西日 本電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 FA14 FA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属ベース部材のリード封着孔にガラスを
   介してリードを気密に封着するとともに、前記金属ベー
   ス部材に良熱伝導性の素子マウント部材を固着してなる
   レーザダイオード用ステムにおいて、前記金属ベース部
   材と素子マウント部材とのいずれか一方に凹部を形成
   し、この凹部に他方の少なくとも一部を挿入してかしめ
   ることにより両者を位置決め固着したことを特徴とする
   レーザダイオード用ステム。
2. 【請求項２】前記金属ベース部材の上面に凹部を形成
   し、この凹部に前記素子マウント部材の少なくとも一部
   を挿入してかしめることにより両者を位置決め固着した
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザダイオード用ス
   テム。
3. 【請求項３】前記金属ベース部材の上面に、前記素子マ
   ウント部材の底部の形状よりもやや小さい凹部を形成
   し、この凹部に前記素子マウント部材の底部を挿入して
   かしめることにより両者を位置決め固着したことを特徴
   とする請求項１記載のレーザダイオード用ステム。
4. 【請求項４】前記金属ベース部材が鉄で形成され、前記
   素子マウント部材が銅で形成されていることを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載のレーザダイオー
   ド用ステム。
5. 【請求項５】前記かしめ固着部分にろう材を有しないこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のレ
   ーザダイオード用ステム。
6. 【請求項６】前記かしめ固着部分にろう材を有すること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のレー
   ザダイオード用ステム。
7. 【請求項７】金属ベース部材のリード封着孔にガラスを
   介してリードを気密に封着するとともに金属ベース部材
   に良熱伝導性の素子マウントを固着するレーザダイオー
   ド用ステムの製造方法であって、前記金属ベース部材と
   素子マウント部材とのいずれか一方に凹部を形成し、こ
   の凹部に他方の少なくとも一部を挿入してかしめること
   により両者を位置決め固着する工程を有することを特徴
   とするレーザダイオード用ステムの製造方法。
8. 【請求項８】金属ベース部材と素子マウント部材とのか
   しめ固着部分に予めろう材を配置するか、金属ベース部
   材および素子マウント部材のかしめ固着部分の少なくと
   も一方に予めろう材層を形成しておく工程と、金属ベー
   ス部材と素子マウント部材とをかしめにより固着する工
   程とを含むことを特徴とする請求項７記載のレーザダイ
   オード用ステムの製造方法。
9. 【請求項９】前記予めろう材を配置するかろう材層を形
   成する工程と、金属ベース部材と素子マウント部材とを
   かしめにより固着する工程と、前記金属ベース部材のリ
   ード封着孔にガラスを介してリードを封着する工程とを
   有することを特徴とする請求項８記載のレーザダイオー
   ド用ステムの製造方法。