JP2653590B2 - 光半導体素子の固定構造およびその固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光半導体結合器におけ
る光半導体素子の固定構造およびその固定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は光半導体結合器における従来の光
半導体素子の固定構造を示す側断面図である。図におい
て、１２は光半導体素子、１３はこの光半導体素子を保
持する素子ホルダである。

【０００３】１４はレンズホルダ、１５はレンズホルダ
１４に保持される集光用レンズ、１６はレンズホルダ１
４に保持される光ファイバでありこれら構成要素から光
半導体結合器１７が構成される。この光半導体結合器１
７においては、光半導体素子１２、集光用レンズ１５お
よび光ファイバ１６はその光軸が一致するようにそれぞ
れ素子ホルダ１３およびレンズホルダ１４に保持され
る。

【０００４】ここで、光半導体素子１２の素子ホルダ１
３への従来の固定方法は、光半導体素子１２を素子ホル
ダ１３に圧入することで行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光半導体素子の固定方法では、素子ホルダによ
る光半導体素子の保持強度を圧入力のみに頼ることにな
るので、光半導体素子が素子ホルダに確実に固定されて
いるとはいえず、長期的信頼性が十分に得られているわ
けではなく、製造の過程で圧入力が低いもの程、特性変
動が起こりやすいという問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、素子ホルダによる光半導体素子の保持
強度を圧入力のみに依存することをなくして、高い信頼
性を持つ光半導体素子の固定構造および固定方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、円板状のヘッダ部を有する光半導体素子
と、この光半導体素子を保持する円筒状の素子ホルダ
と、この素子ホルダ内に設けられ、前記ヘッダ部の外径
より僅かに小さい内径を有するとともに、ヘッダ部の厚
みより若干深い深さを有する圧入部と、この圧入部に圧
入された光半導体素子のヘッダ部の、圧入部に光半導体
素子を圧入するための素子ホルダの開口部側に向いた面
と同じ位置の素子ホルダの外周面に円周方向に沿って設
けられた溝部と、素子ホルダの前記溝部より開口部側を
内側にかしめることで形成されたかしめ部とを有するこ
とを特徴とする。

【０００８】そして、このかしめ部は、光半導体素子が
圧入部に圧入された素子ホルダに対し、すり鉢状に加工
されたかしめ型を、圧入部に光半導体素子を圧入するた
めの素子ホルダの開口部に均一に接触させ、さらにかし
め型を素子ホルダの軸方向に加圧して、素子ホルダの溝
部より開口部側を、一気に内側にかしめることで形成さ
れる。

【０００９】

【作用】上述した構成を有する本発明は、光半導体素子
を素子ホルダの圧入部に圧入した後、素子ホルダの溝部
より開口部側を内側にかしめてかしめ部を形成する。こ
れにより、光半導体素子は素子ホルダに対して圧入力に
加えてかしめにより固定しているので、全方向に確実に
固定される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して実施例を説明する。図
１は本発明の一実施例における光半導体素子の固定構造
を示す側断面図、図２は本実施例の素子ホルダの説明図
であり、図２（ａ）は断面斜視図、図２（ｂ）は側断面
図である。

【００１１】図において、１は光半導体素子で、素子２
等が固定されている円板状のヘッダ部３と、このヘッダ
部３より径が小さい素子２等を覆うキャップ部４等から
構成される。５は円筒状の素子ホルダ、６は素子ホルダ
５内に設けられた圧入部で、この圧入部６の内径は、前
記光半導体素子１のヘッダ部３の外径より僅かに小さく
なるように加工されている。

【００１２】また、素子ホルダ５内の圧入部６より光半
導体素子１の挿入方向奥方の内径は、圧入部６の内径よ
り小さく、かつ光半導体素子１のキャップ部４が無理な
く挿入できる径となっている。この圧入部６の深さは光
半導体素子１のヘッダ部３の厚みより若干（本実施例で
は０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度）深くなっており、光半導体
素子１のヘッダ部３を素子ホルダ５の圧入部６に圧入す
ると、圧入部６に光半導体素子１を圧入するための素子
ホルダ５の開口部側にかしめしろが残るようになってい
る。

【００１３】７は素子ホルダ５の圧入部６の外周面部分
に、円周方向に沿って設けられた溝部で、この溝部７は
光半導体素子１のヘッダ部３を素子ホルダ５の圧入部６
に圧入したときに、素子ホルダ５の開口部側に向いてい
るヘッダ部３の面と同じ位置に設けられる。これによ
り、素子ホルダ５の溝部７より開口部側がかしめしろと
なる。

【００１４】ここで、本実施例では素子ホルダ５の圧入
部６の肉厚を０．５ｍｍ程度としており、溝部７の深さ
はこの圧入部６の肉厚の半分程度とすることで、素子ホ
ルダ５に対してその軸方向に押す力を加えた時に、素子
ホルダ５の中でこの溝部７に応力を集中させるようにし
ている。８はかしめ部で、このかしめ部８はかしめしろ
として残る素子ホルダ５の溝部７より開口部側を内側に
かしめることで形成される。

【００１５】図３は本実施例において素子ホルダに光半
導体素子をかしめ固定する方法を示す側断面図、図４は
図３の要部断面斜視図である。図３において、９はかし
め治具で、上記説明した素子ホルダ５をセットする機構
が設けられている。１０は前記かしめ治具９に対向して
設けられたかしめ型で、かしめ治具９に素子ホルダ５を
セットしたときに、かしめ型１０の素子ホルダ５の開口
部と対向する部分は、この開口部をかしめてかしめ部８
を形成するためにすり鉢状となっている。このかしめ型
１０はかしめ治具９側から突出したポストにスプリング
を介して支持され、かしめ型１０はかしめ治具９に対し
て上下動するようになっている。

【００１６】１１は油圧プレス等による前記かしめ型１
０の押圧手段で、この油圧プレス等による押圧手段１１
は、前記かしめ型１０を所定の圧力でかしめ治具９方向
に押下する。以下、図３および図４を用いて本発明によ
るかしめ固定の作用を説明する。まず、図示しない前工
程において光半導体素子１が圧入された素子ホルダ５
を、かしめ部８となる圧入部６に光半導体素子１を圧入
するための素子ホルダ５の開口部がかしめ型１０のすり
鉢状の部分と対向するようにかしめ治具９にセットす
る。この状態が図３（ａ）および図４（ａ）である。

【００１７】そして油圧プレス等の押圧手段１１により
かしめ型１０をかしめ治具９方向に所定の圧力で押下す
ることで、かしめ型１０のすり鉢状の部分が、圧入部６
に光半導体素子１を圧入するための素子ホルダ５の開口
部に均一に接触し、さらにかしめ型１０が油圧プレス等
の押圧手段１１により押下されて開口部を素子ホルダ５
の軸方向に加圧することで、素子ホルダ５の最も弱い部
分である溝部７に応力が集中し、かしめしろとして素子
ホルダ５の溝部７から開口部側に残った部分が内側にか
しめられてかしめ部８が形成される。

【００１８】このかしめ部８が形成された後の状態を図
３（ｂ）および図４（ｂ）に示し、素子ホルダ５の光半
導体素子１を圧入するための開口部は、かしめ部８が溝
部７から内側にかしめられているので、光半導体素子１
が素子ホルダ５の開口部方向に移動しないように確実に
固定される。また、光半導体素子１は、素子ホルダ５内
の圧入部６より奥方の径を圧入部６の径より小さくして
あることで、圧入部６より奥方へ移動しないように固定
される。

【００１９】さらに、光半導体素子１は素子ホルダ５の
圧入部６にヘッダ部３が圧入されているので、径方向に
確実に位置決めがなされて固定されている。このよう
に、光半導体素子１の素子ホルダ５への固定を、圧入力
に加えてかしめ固定を行うことで、光半導体素子１は素
子ホルダ５に対してすべての方向に非常に信頼性の高い
固定状態が得られるので、光半導体結合器における光半
導体素子１と素子ホルダ５の固定手段として適してい
る。また上記した構成および方法によって光半導体素子
を素子ホルダに高い信頼性をもって確実に固定できるこ
とで、光半導体素子を素子ホルダに半田付けや溶接によ
って固定する必要もなくなり、半田付けや溶接固定時の
光半導体素子にかかる熱の心配もない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、円板状
のヘッダ部を有する光半導体素子と、この光半導体素子
を保持する円筒状の素子ホルダと、この素子ホルダ内に
設けられ、前記ヘッダ部の外径より僅かに小さい内径を
有するとともに、ヘッダ部の厚みより若干深い深さを有
する圧入部と、この圧入部に圧入された光半導体素子の
ヘッダ部の、圧入部に光半導体素子を圧入するための素
子ホルダの開口部側に向いた面と同じ位置の素子ホルダ
の外周面に円周方向に沿って設けられた溝部とを有し、
光半導体素子が圧入部に圧入された素子ホルダに対し、
すり鉢状に加工されたかしめ型を、圧入部に光半導体素
子を圧入するための素子ホルダの開口部に均一に接触さ
せ、さらにかしめ型を素子ホルダの軸方向に加圧して、
素子ホルダの溝部より開口部側を、一気に内側にかしめ
てかしめ部を形成したものである。

【００２１】したがって、光半導体素子は素子ホルダに
対して圧入力とかしめ固定により全方向に確実に固定さ
れるので、長期にわたって信頼性の高い光結合器が提供
できるという効果を有する。また、かしめ部を形成する
際、素子ホルダの外周面に溝部を設けているので、かし
め固定を行うための油圧プレス等の押圧手段による応力
がこの溝部に集中することで、光半導体素子等その他の
部位にかかる応力が最小限に抑えられ、かつ溝部から折
り曲げられてかしめ部が形成されることで、光半導体素
子と素子ホルダのかしめ部における密着性が高くなると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光半導体素子の固定
構造を示す側断面図である。

【図２】本実施例における素子ホルダの説明図である。

【図３】本実施例において素子ホルダに光半導体素子を
かしめ固定する方法を示す側断面図である。

【図４】図３の要部断面斜視図である。

【図５】光半導体結合器における従来の光半導体素子の
固定構造を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 光半導体素子 ３ ヘッダ部 ５ 素子ホルダ ６ 圧入部 ７ 溝部 ８ かしめ部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状のヘッダ部を有する光半導体素子
   と、 この光半導体素子を保持する円筒状の素子ホルダと、 この素子ホルダ内に設けられ、前記ヘッダ部の外径より
   僅かに小さい内径を有するとともに、ヘッダ部の厚みよ
   り若干深い深さを有する圧入部と、 この圧入部に圧入された光半導体素子のヘッダ部の、圧
   入部に光半導体素子を圧入するための素子ホルダの開口
   部側に向いた面と同じ位置の素子ホルダの外周面に円周
   方向に沿って設けられた溝部と、 素子ホルダの前記溝部より開口部側を内側にかしめるこ
   とで形成されたかしめ部とを有することを特徴とする光
   半導体素子の固定構造。
2. 【請求項２】 円板状のヘッダ部を有する光半導体素子
   と、 この光半導体素子を保持する円筒状の素子ホルダと、 この素子ホルダ内に設けられ、前記ヘッダ部の外径より
   僅かに小さい内径を有するとともに、ヘッダ部の厚みよ
   り若干深い深さを有する圧入部と、 この圧入部に圧入された光半導体素子のヘッダ部の、圧
   入部に光半導体素子を圧入するための素子ホルダの開口
   部側に向かう面と同じ位置の素子ホルダの外周面に円周
   方向に沿って設けられた溝部とを有し、 光半導体素子が圧入部に圧入された素子ホルダに対し、
   すり鉢状に加工されたかしめ型を、圧入部に光半導体素
   子を圧入するための素子ホルダの開口部に均一に接触さ
   せ、さらにかしめ型を素子ホルダの軸方向に加圧して、
   素子ホルダの溝部より開口部側を、一気に内側にかしめ
   ることを特徴とする光半導体素子の固定方法。