JP2010016323A - 半導体レーザーダイオードの構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体レーザーダイオードの構造を提供する。
【解決手段】金属板材をプレスで打ち抜いてヒートシンクを製作することによって、製作が簡単であると同時に、組立性及び熱放出特性を向上させることができる発明に関する。金属板材からなるヒートシンク１０の垂直板１１の両側には、ガイド片１２がそれぞれ前方に折り曲げられて、垂直板１１の前面に固定された発光素子１１ａが保護され、両側ガイド片１２には、外側に折り曲げられた結合片１３が形成され、垂直板１１の下部には、水平板１４が前方に折り曲げ形成され、水平板１４に打ち抜かれた穴１４ａには、端子ピン１６がそれぞれ挿入されて絶縁体１４ｂによって取り囲まれ、両側端子ピン１６は、発光素子１１ａ及びワイヤ１１ｂで連結され、水平板１４の底面には、接地ピン１５が溶接されて固定されたことを特徴とする半導体レーザーダイオードの構造である。
【選択図】図２
【解決手段】金属板材をプレスで打ち抜いてヒートシンクを製作することによって、製作が簡単であると同時に、組立性及び熱放出特性を向上させることができる発明に関する。金属板材からなるヒートシンク１０の垂直板１１の両側には、ガイド片１２がそれぞれ前方に折り曲げられて、垂直板１１の前面に固定された発光素子１１ａが保護され、両側ガイド片１２には、外側に折り曲げられた結合片１３が形成され、垂直板１１の下部には、水平板１４が前方に折り曲げ形成され、水平板１４に打ち抜かれた穴１４ａには、端子ピン１６がそれぞれ挿入されて絶縁体１４ｂによって取り囲まれ、両側端子ピン１６は、発光素子１１ａ及びワイヤ１１ｂで連結され、水平板１４の底面には、接地ピン１５が溶接されて固定されたことを特徴とする半導体レーザーダイオードの構造である。
【選択図】図２
Description
本発明は、半導体レーザーダイオードの構造に係り、さらに詳細には、金属板材をプレスで打ち抜いてヒートシンクを製作することによって、製作が簡単であると同時に、ヒートシンクの両側にはガイド片が折り曲げ形成されて、レーザーダイオードの保護が容易であり、両側のガイド片には結合片が折り曲げ形成されて、組立性及び熱放出特性を向上させることができる発明に関する。
一般的に、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）から発振されるレーザービームは、周波数幅が狭く、かつ指向性が高いため、光通信、多重通信、宇宙通信のような多様な分野に応用されている。
最近、遠距離通信サービスへの要求が高まるにつれて、光通信網とともにレーザーダイオードの主な応用分野中の一つである光ディスク、すなわち、コンパクトディスクプレーヤー（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｐｌａｙｅｒ）及びコンパクトディスク再生／記録装置（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄｉｎｇ／Ｗｒｉｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）においては、低電流発振及び長期間作動が可能な優れた特性を有する高出力のレーザーダイオードが要求されている。
このようなレーザーダイオードは、半導体からなり、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ−Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ:ＰＣＢ）などに固定されるものであって、従来には、図１に示すように、金属板からなるヒートシンク１には、合成樹脂ケース２がインサート射出成形されて、ケース２の下部両側に端子ピン３が結合され、ヒートシンク１に一体に形成された両側結合片１ａ及び下部接地片１ｂは、ケース２の両側及び下部へ突出し、両側端子ピン３は、ヒートシンク１の前面に固定された発光素子４及びワイヤ５で連結されている。
しかし、従来のレーザーダイオードは、小型構造のヒートシンクに合成樹脂を射出成形するものであるため、作業が煩雑であり、合成樹脂が低温で溶融されるため、発光素子をヒートシンクに熔接するとき、銀銅（ＡｕＳｎ）合金及びインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）のように、高温で溶融される接着素材を使用することができなかった。
したがって、従来には、エポキシ樹脂に銀パウダーを混合したペーストを使用して単純に接着したため、高出力を発散する発光素子を使用することができず、さらに、単純に平板に形成されたヒートシンクを使用したため、熱放出効果を高めることができなかった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、金属板材をプレスで打ち抜いてヒートシンクを製作することによって、製作が簡単であると同時に、ヒートシンクの両側にはガイド片が折り曲げ形成されて、レーザーダイオードの保護が容易であり、両側ガイド片には結合片が折り曲げ形成されて、組立性及び熱放出特性を向上させることができる半導体レーザーダイオードの構造を提供するところにある。
前記目的を解決するための本発明の特徴は、金属板材からなるヒートシンク１０の垂直板１１の両側には、ガイド片１２がそれぞれ前方に折り曲げられて、垂直板１１の前面に固定された発光素子１１ａが保護され、両側ガイド片１２には、外側に折り曲げられた結合片１３が形成され、垂直板１１の下部には、水平板１４が前方に折り曲げ形成され、水平板１４に打ち抜かれた穴１４ａには、端子ピン１６がそれぞれ挿入されて絶縁体１４ｂによって取り囲まれ、両側端子ピン１６は、発光素子１１ａ及びワイヤ１１ｂで連結され、水平板１４の底面には、接地ピン１５が溶接されて固定されたことを特徴とする半導体レーザーダイオードの構造によって達成される。
本発明によれば、金属板をプレスで加工するため、半導体レーザーダイオードの製造が非常に簡単であり、垂直板１１の両側に折り曲げられたガイド片１２が発光素子１１ａを安全に保護できると同時に、垂直板１１において折り曲げられた水平板１４、ガイド片１２、及び結合片１３によって、空気と接触する全体的なヒートシンク１０の面積が広くなるため、発光素子１１ａから発生する熱がヒートシンク１０を通じて迅速に放出されて、熱放出特性を最大限高めることができる。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
図２ないし図４に示すように、金属板材からなるヒートシンク１０の垂直板１１の両側にはガイド片１２がそれぞれ前方に折り曲げ形成されている。
前記ガイド片１２によって、垂直板１１の前面に固定された発光素子１１ａが安全に保護される。
前記両側ガイド片１２には、外側に折り曲げられた結合片１３がそれぞれ形成されており、その結合片１３によって他の素子と円滑に組み立てられて、熱放出特性効果をさらに高めることができる。
前記垂直板１１の下部には、水平板１４が前方に折り曲げ形成されており、水平板１４に打ち抜かれた穴１４ａには端子ピン１６がそれぞれ挿入されて、絶縁体１４ｂによって取り囲まれている。前記絶縁体は、ガラス・ファイバーなどから形成される。
前記両側端子ピン１６は、発光素子１１ａ及びワイヤ１１ｂで連結されて電極を形成するため、発光素子からレーザーが照射される。
前記水平板１４の底面には、接地ピン１５が溶接されて固定されており、接地ピン１５は、電気熔接によって固定させることができるが、銀（Ａｇ）２５ないし９５重量％及び銅（Ｃｕ）５ないし７５重量％の合金からなる溶接素材１５ａに熱を加えることによって固定させることが好ましい。
一方、図５に示すように、垂直板１１の前面に二つの発光素子１１ａが固定される場合には、水平板１４に三つの端子ピン１６が貫通結合されて、ワイヤで連結させることができ、使用目的によって発光素子１１ａの数を増やしうるが、本発明では、発光素子１１ａの数に制限されるものではない。
前述の構成を有する本発明は、金属板をプレスで加工するため、半導体レーザーダイオードの製造が非常に簡単であり、垂直板１１の両側に折り曲げられたガイド片１２が発光素子１１ａを安全に保護できると同時に、垂直板１１において折り曲げられた水平板１４、ガイド片１２及び結合片１３によって空気と接触する全体的なヒートシンク１０の面積が広くなるため、発光素子１１ａから発生する熱がヒートシンク１０を通じて迅速に放出されて、熱放出特性を最大限高めることができ、また、半導体レーザーダイオードパッケージの対外競争力を最大限高めることができる。
また、ガイド片１２から外側に折り曲げられた結合片１３は、他の素子との組立性を容易にしながらも、全体的なヒートシンク１０の面積を広げて、熱放出特性を最大限高めることができる。したがって、高出力の半導体レーザーダイオードを提供することができる。
一方、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、薄い金属板をプレス金型で打ち抜いて、二つの端子ピン１６及び一つの接地ピン１５が一組をなすように連続で形成するが、金属板の端切れであるベースプレート２０から分離されないようにし、端子ピン１６及び接地ピン１５を水平板１４に固定させた後にプレスで打ち抜いて、端子ピン１６及び接地ピン１５をベースプレート２０から分離させれば、一遍に多数のレーザー半導体の組み立てを完了することができるため、ファクトリーオートメーションを具現して生産性を最大限高めることができる。
以上では、本発明の好ましい実施形態について図示し説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、当業者ならば誰でも多様な変更実施が可能であることはもとより、そのような変更は、特許請求の範囲の記載範囲内にあることは言うまでもない。
１０ ヒートシンク
１１ 垂直板
１１ａ 発光素子
１１ｂ ワイヤ
１２ ガイド片
１３ 結合片
１４ 水平板
１４ａ 穴
１４ｂ 絶縁体
１５ 接地ピン
１５ａ 溶接素材
１６ 端子ピン
２０ ベースプレート
１１ 垂直板
１１ａ 発光素子
１１ｂ ワイヤ
１２ ガイド片
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１４ 水平板
１４ａ 穴
１４ｂ 絶縁体
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１５ａ 溶接素材
１６ 端子ピン
２０ ベースプレート
Claims (3)
- 金属板材からなるヒートシンク（１０）の垂直板（１１）の両側には、ガイド片（１２）がそれぞれ前方に折り曲げられて、前記垂直板（１１）の前面に固定された発光素子（１１ａ）が保護され、両側の前記ガイド片（１２）には、外側に折り曲げられた結合片（１３）が形成され、前記垂直板（１１）の下部には、水平板（１４）が前方に折り曲げ形成され、前記水平板（１４）に打ち抜かれた穴（１４ａ）には端子ピン（１６）がそれぞれ挿入されて、絶縁体（１４ｂ）によって取り囲まれ、両側の前記端子ピン（１６）は、前記発光素子（１１ａ）及びワイヤ（１１ｂ）で連結され、前記水平板（１４）の底面には、接地ピン（１５）が溶接されて固定されたことを特徴とする半導体レーザーダイオードの構造。
- 前記接地ピン（１５）は、電気熔接によって前記水平板（１４）の底面に固定されるか、または銀（Ａｇ）２５ないし９５重量％及び銅（Ｃｕ）５ないし７５重量％の合金からなる溶接素材（１５ａ）に熱を加えることによって固定されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザーダイオードの構造。
- 前記金属板をプレス金型で打ち抜いて、二つの前記端子ピン（１６）及び一つの前記接地ピン（１５）が一組をなすように連続で形成するが、金属板の端切れであるベースプレート（２０）から分離されないようにし、前記端子ピン（１６）及び前記接地ピン（１５）を前記水平板（１４）に固定させた後にプレスで打ち抜いて、前記端子ピン（１６）及び前記接地ピン（１５）を前記ベースプレート（２０）から分離させることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザーダイオードの構造。
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