JP3513295B2 - 気密端子用ステム - Google Patents

気密端子用ステム

Info

Publication number
JP3513295B2
JP3513295B2 JP207596A JP207596A JP3513295B2 JP 3513295 B2 JP3513295 B2 JP 3513295B2 JP 207596 A JP207596 A JP 207596A JP 207596 A JP207596 A JP 207596A JP 3513295 B2 JP3513295 B2 JP 3513295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eyelet
heat sink
stem
lead
iron
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 - Fee Related
Application number
JP207596A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09191067A (ja
Inventor
正夫 海沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority to JP207596A priority Critical patent/JP3513295B2/ja
Publication of JPH09191067A publication Critical patent/JPH09191067A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3513295B2 publication Critical patent/JP3513295B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄又は鉄合金を用いて
形成したアイレット本体の貫通孔にガラスを介してリー
ドを固着したアイレットと、半導体素子を搭載する銅又
は銅合金を用いて形成したヒートシンクとを接合して一
体化した気密端子用ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザーダイオードやフォトダイ
オード等の半導体レーザー素子を搭載する気密端子用ス
テムとしては、金属製のアイレット(外周金属環)に形
成した貫通孔にリード(内部導体)をガラスを介して気
密に固着している。上記気密端子用ステムのアイレット
とリードの固着方法としては、アイレットを形成する金
属材とガラスとの熱膨張係数が一致しているマッチドシ
ールと熱膨張係数が異なるコンプレッションシールとが
ある。マッチドシールは、例えばアイレットに鉄−ニッ
ケル−コバルト合金(商品名『コバール』)を用い、ガ
ラスには硼珪酸系硬質ガラスが用いられ、形状設計の自
由度や耐熱気密性に優れている。
【0003】また、上記コンプレッションシールは、例
えば軟鋼とソーダバリウム系軟質ガラスのように、アイ
レット本体を形成する金属材より熱膨張係数が小さいガ
ラスにより上記アイレット本体に形成した貫通孔にリー
ドを固着することにより、アイレット本体側よりガラス
を締め付けリードを気密に固着してアイレットを形成す
るもので、マッチドシールに比べて材料費が安く製造工
程が容易であることから広く用いられている。上記気密
端子用ステムは、鉄を主原料とする円板状のアイレット
本体にリードを絶縁して固着したアイレットに、銅を主
原料する半導体素子を搭載するブロック状のヒートシン
クを銀ろう付けして気密端子用ステムを形成していた。
上記アイレットにはヒートシンクの半導体素子搭載面の
位置出し用の切欠き部が形成されており、上記ヒートシ
ンクは、この切欠き部を基準に位置決めされてろう付け
されていた。
【0004】しかしながら、前記ヒートシンクのろう付
けによる取り付け誤差が製品に要求される取り付け精度
以内に抑えることが困難であり、平押し等の後工程が必
要となり製造コストが嵩むことから、本件出願人は特開
平6−291224号公報に示すように、半導体素子搭
載用のヒートシンク(例えば銅)と、リード固定用のア
イレット本体(例えば鉄)とを圧着、鍛接又は溶接等に
よって層状に接合したクラッド材を用いて、該クラッド
材をプレス成形してアイレット上にヒートシンクを形成
した半導体パッケージ用ステムを提供する方法を提案し
た。この方法によれば、ヒートシンクとアイレットとの
十分な位置精度を確保して一体化したステムを提供でき
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、クラッド材にプレス加工を施す際に
リードを固着するための貫通孔を打ち抜くため、図2に
示すように、ヒートシンク側の比較的軟質な金属材(例
えば銅)51のバリがアイレット側の金属材(例えば
鉄)52に穿孔されたリード固着用の貫通孔53に大き
くだれ込む。上記貫通孔53にリード54をガラス55
により固着すると、鉄52側よりガラス55を締め付け
るが、貫通孔53にだれ込んだ銅51が鉄52より熱膨
張係数が大きいため、締め付けが強すぎてリード54を
気密に固着するガラス55にクラックが生じるおそれが
ある。
【0006】本発明の目的は、材質の異なる金属材を接
合してなるステムのリード固着部の信頼性を向上させる
と共に、ステムの取付位置精度を良好に維持した気密端
子用ステムを提供することにある。
【0007】本発明は上記目的を達成するため次の構成
を備える。鉄又は鉄合金よりなるアイレット本体に設け
た貫通孔にガラスを介してリードを絶縁して固着したア
イレットと、銅又は銅合金よりなり、前記リードを挿通
する挿通孔を設けると共に、一方の面に半導体素子を搭
載するマウント部を形成したヒートシンクとを備え、前
記アイレットの貫通孔に固着したリードの一端がヒート
シンクに設けた挿通孔に離間して挿通するように重ね合
わせて、アイレットをヒートシンクの他方の面に接合し
てなる気密端子用ステムにおいて、前記ヒートシンクの
外周面には位置決め用の切欠きが設けられており、該ヒ
ートシンクの外径をφ 1 、前記アイレットの外径をφ 2
とすると、φ 1 >φ 2 に設定されていることを特徴とす
る。
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の態様
を添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施の態様
は、例えば、CdS(硫化カドミウム)セル、フォトダ
イオード、フォトトランジスタ、LED、太陽電池、固
体撮像素子(CCD)等の光素子搭載用のコンプレッシ
ョンタイプの気密端子用ステムについて説明する。図1
は気密端子用ステムの製造工程を示す説明図である。
【0010】先ず、気密端子用ステムの概略構成につい
て説明する。図1(b)において、1はリード固着用の
アイレット本体であり、鉄若しくは鉄合金(軟鋼等)を
プレス成形(打ち抜き加工)して得られ、リードを挿通
する貫通孔1aが複数形成されている。上記貫通孔1a
には、鉄−ニッケル合金等よりなるリード2がソーダバ
リウム系軟質ガラス等のガラス3によりアイレット本体
1に絶縁されて固着され、アイレット6が形成される。
上記アイレット6は、アイレット本体1がガラス3より
熱膨張係数が大きいためリード2を貫通孔1aにおいて
ガラス3により封着されると、上記ガラス3はアイレッ
ト本体1側より締め付けられてリード2は気密に固着さ
れる。また、上記アイレット6には、アースリード4が
例えばスポット溶接により接続されている。尚、上記ア
イレット本体1のプレス成形後の厚さは、0.4〜0.
5mm程度である。
【0011】次に、図1(a)において、5は半導体素
子搭載用のヒートシンクであり、本実施の態様では放熱
部材5aの片面に抵抗溶接に適した金属層5bを積層し
て圧着した2層クラッド材が使用されている。上記放熱
部材5aとしては、放熱性に優れた銅又は銅合金が用い
られ、上記金属層5bとしては、鉄又は鉄合金(鉄−ニ
ッケル−コバルト合金,52アロイ等)が用いられる。
上記金属層5bには、図1(a)に示すように、鉄又は
鉄合金を用いたキャップ5fが抵抗溶接されるが、上記
金属層5bは抵抗溶接に適した金属材料が用いられるた
め、キャップ5fを上記放熱部材5aに溶接するよりも
良好に溶接でき、接合強度に優れている。上記ヒートシ
ンク5には、クラッド材をプレス加工して前記アイレッ
ト本体1の貫通孔1aにガラス3により固着されたリー
ド2の上端側を離間させて挿通させる挿通孔5c、及び
水平方向に対して上方に突出する半導体素子のマウント
部5dがそれぞれ形成されている。上記マウント部5d
の半導体素子を搭載する側面は、銅又は銅合金を用いた
金属材が露出するようにプレス加工されている。また、
上記ヒートシンク5の外周面には周方向の位置決めを行
うための切欠き5eが形成されており、気密端子用ステ
ムを実装基板等に装着する際の周方向の位置決めの目安
となっている。従って、半導体素子の上記ヒートシンク
5に対する取付位置精度及び上記ヒートシンク5の実装
基板等に対する取付位置精度は十分確保されている。
尚、上記放熱部材5aのプレス加工後の厚さは0.4〜
0.5mm程度、金属層5bの厚さは0.2mm程度で
ある。
【0012】図1(c)において、前記アイレット6
は、アイレット本体1の貫通孔1aにガラス3により固
着されたリード2の上端がヒートシンク5に形成された
挿通孔5cを挿通してマウント部5d側に突出するよう
に位置決めされてヒートシンク5に銀ろう付けにより固
着される。上記ヒートシンク5の外径をφ1 、前記アイ
レット6の外径をφ2 とすると、φ1 >φ2 に設定され
ている。これは、気密端子用ステムを基板等に実装する
際に、上記ヒートシンク5の外周面に設けた位置決め用
の切欠き5eにより位置出しを行えば、気密端子用ステ
ムの取付位置精度は十分確保されるため、アイレット6
をヒートシンク5に銀ろう付けする際に、該アイレット
6の取り付け位置にずれが生じても、このずれ量をヒー
トシンク5に設けた切欠き5eにより補正できるからで
ある。本実施の態様ではヒートシンク5の外径φ1
5.6mm程度に設定されており、アイレット本体1の
外径φ2 は5.6mmより小さい径となるように形成さ
れる。
【0013】次に上記気密ガラス端子の製造方法につい
て説明する。先ず、図1(a)において、ヒートシンク
5を形成するため、銅又は銅合金による放熱部材5aに
鉄又は鉄合金による金属層5bを圧着したクラッド材を
使用して、プレス加工を施してリード2の挿通孔5cを
形成し、プレス加工を施して厚肉のマウント部5dをそ
れぞれ形成する。上記挿通孔5cに生じた下向きのバリ
は、必要に応じて切削或いはコイニング等を行って除去
する。
【0014】一方、図1(b)において、アイレット6
を形成するため、鉄又は鉄合金よりなるアイレット本体
1にプレス加工を施してリード固着用の貫通孔1aを複
数形成する。次いで、カーボン治具(図示せず)にアイ
レット本体1をセットして、その貫通孔1aにリード2
及びタブレット状のガラス3を装着しておき、炉内で加
熱することによりガラス3を溶融させてリード線2をア
イレット本体1に気密に固着する。また、アースリード
4は、アイレット本体1にスポット溶接して固着する。
【0015】次に、図1(c)において、前記アイレッ
ト本体1にガラス封止されたリード2の上端をヒートシ
ンク5の挿通孔5cに離間するように挿通させてマウン
ト部5d側に突出させるように上記ヒートシンク5とア
イレット6を重ね合わせて位置決めして、両者を銀ろう
付けにより接合して気密端子用ステムが得られる。
【0016】上記構成によれば、クラッド材を打ち抜き
加工してリード固着用の貫通孔1aを形成することな
く、ヒートシンク5及びアイレット6をそれぞれプレス
成形して、これらを重ね合わせて一体化することによ
り、ヒートシンク5側の挿通孔5cのバリがアイレット
6側の貫通孔1aへだれこむ影響を最小限に押さえるこ
とができ、信頼性の高い気密端子用ステムを提供するこ
とができる。また、上記アイレット6より外径の大きい
ヒートシンク5により取付位置精度が十分確保されてい
るので、上記アイレット6とヒートシンク5とを銀ろう
付けする際に、該アイレット6の取付位置にずれが生じ
ても、該ずれ量をヒートシンク5との外径差により吸収
させることができ、気密端子用ステムの実装基板への取
付位置精度を維持することができる。また、従来のよう
に、ヒートシンク5の位置出しのための平押し工程及び
高さ方向の精度を出すためのラップ工程が省略できるの
で、製造コストを削減できる。
【0017】上記気密端子用ステムを使用して、発光デ
バイス用パッケージを組み立てる場合について説明する
と、上記ステムのヒートシンク5のマウント部5dの素
子付け面に例えば半導体レーザー素子等を搭載し、該半
導体レーザー素子とリード線2をワイヤボンディングに
より接続した後、鉄又は鉄合金よりなる光透過用窓付キ
ャップ5fを金属層5bに抵抗溶接、銀ろう付け等して
組み立てられる。
【0018】なお、本発明は上記実施の態様に限定され
るものではなく、アイレット本体や、ヒートシンクの形
状、ガラスの材質も適宜変更して使用可能である等、発
明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し
得るのはもちろんのことである。
【0019】
【発明の効果】本発明は前述したように、クラッド材を
プレス加工してリード固着用の貫通孔を形成することな
く、ヒートシンク及びアイレットをそれぞれプレス加工
して、これらを重ね合わせて一体化することにより、ヒ
ートシンク側の挿通孔のバリがアイレット側の貫通孔へ
だれこむ影響を最小限に押さえることができ、信頼性の
高い気密端子用ステムを提供することができる。
【0020】また、上記アイレットより外径の大きいヒ
ートシンクにより実装基板への取付位置精度が十分確保
されているので、上記アイレットとヒートシンクとを銀
ろう付けする際に、該アイレットの取付位置にずれが生
じても、該ずれ量をヒートシンクとの外径差により吸収
させることができ、気密端子用ステムの実装基板への取
付位置精度を維持することができる。また、従来のよう
に、ヒートシンクの位置出しのための平押し工程及び高
さ方向の精度を出すためのラップ工程が省略できるの
で、製造コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】気密端子用ステムの製造工程を示す説明図であ
る。
【図2】従来の気密端子用ステムの課題を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 アイレット本体 1a 貫通孔 2 リード線 3 ガラス 4 アースリード 5 ヒートシンク 5a 放熱部材 5b キャップシール部 5c 挿通孔 5d マウント部 5e 切欠き 5f 光透過用窓付キャップ 6 アイレット

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄又は鉄合金よりなるアイレット本体に
    設けた貫通孔にガラスを介してリードを絶縁して固着し
    たアイレットと、銅又は銅合金よりなり、前記リードを
    挿通する挿通孔を設けると共に、一方の面に半導体素子
    を搭載するマウント部を形成したヒートシンクとを備
    え、前記アイレットの貫通孔に固着したリードの一端が
    ヒートシンクに設けた挿通孔に離間して挿通するように
    重ね合わせて、アイレットをヒートシンクの他方の面に
    接合してなる気密端子用ステムにおいて、 前記ヒートシンクの外周面には位置決め用の切欠きが設
    けられており、該ヒートシンクの外径をφ 1 、前記アイ
    レットの外径をφ 2 とすると、φ 1 >φ 2 に設定されて
    いる ことを特徴とする気密端子用ステム。
  2. 【請求項2】 前記ヒートシンクは、一方の面に抵抗溶
    接に適した金属層を設けたクラッド材を用いたことを特
    徴とする請求項1記載の気密端子用ステム。
  3. 【請求項3】 前記金属層は、鉄又は鉄合金であること
    を特徴とする請求項2記載の気密端子用ステム。
JP207596A 1996-01-10 1996-01-10 気密端子用ステム Expired - Fee Related JP3513295B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP207596A JP3513295B2 (ja) 1996-01-10 1996-01-10 気密端子用ステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP207596A JP3513295B2 (ja) 1996-01-10 1996-01-10 気密端子用ステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09191067A JPH09191067A (ja) 1997-07-22
JP3513295B2 true JP3513295B2 (ja) 2004-03-31

Family

ID=11519234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP207596A Expired - Fee Related JP3513295B2 (ja) 1996-01-10 1996-01-10 気密端子用ステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3513295B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001358398A (ja) * 2000-06-13 2001-12-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザー素子ユニットおよび半導体レーザーモジュール
JP4550386B2 (ja) * 2003-03-27 2010-09-22 三菱電機株式会社 光半導体素子用パッケージ
JP5460089B2 (ja) * 2008-05-27 2014-04-02 京セラ株式会社 電子部品搭載用パッケージおよびそれを用いた電子装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09191067A (ja) 1997-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101015749B1 (ko) 비-세라믹 기반 윈도우 프레임을 갖는 반도체 패키지
JP3513295B2 (ja) 気密端子用ステム
JP7306831B2 (ja) 半導体パッケージ用ステム、半導体パッケージ
JP2002033519A (ja) 光通信用パッケージ及びその窓部材並びにその製造方法
JP2007048938A (ja) 半導体レーザ
US10411167B2 (en) Semiconductor light emitting apparatus, stem part
JP4795728B2 (ja) 光半導体素子用ステム及び光半導体装置
JP4920214B2 (ja) 電子部品用パッケージとその製造方法
JP2009016794A (ja) キャップレスパッケージ及びその製造方法
JP3652844B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JP5201892B2 (ja) 光通信用パッケージ
JP2001015635A (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JP6485518B2 (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
JP3553726B2 (ja) 電子部品用キャップおよびそれを用いた半導体レーザとその製法
JPWO2003010867A1 (ja) 光半導体モジュール及びその製造方法
JP2007048937A (ja) 半導体レーザおよびその製法
US20080303127A1 (en) Cap-less package and manufacturing method thereof
JP7481245B2 (ja) 半導体パッケージ用ステム及びその製造方法、半導体パッケージ
JP3481840B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JPH11163184A (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JP3522129B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
TW202316759A (zh) 鐳射半導體器件及其製備方法
JP2003037196A (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JP2001177175A (ja) レーザダイオード用ステムおよびその製造方法
JP2006303384A (ja) 光半導体素子用ステム及び光半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040109

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees