JP4913003B2 - Optical semiconductor device, manufacturing method thereof and metal cap - Google Patents
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Description
本発明は光半導体装置及びその製造方法と金属キャップに係り、さらに詳しくは、光通信装置や光ディスク装置などに適用される半導体レーザ素子などが実装された光半導体装置及びその製造方法とそれに使用される金属キャップに関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device, a manufacturing method thereof, and a metal cap. More specifically, the present invention relates to an optical semiconductor device mounted with a semiconductor laser element or the like applied to an optical communication device, an optical disk device, etc., and a manufacturing method thereof. It relates to a metal cap.
従来、半導体レーザ素子などが気密封止された状態でパッケージに実装されて構成される光半導体装置がある。図1に示すように、従来の光半導体装置の製造方法の一例では、まず、アイレット100とその上に立設された素子実装部110とにより構成されるステム200を用意する。アイレット100には所要のリード120a,120bが装着されている。そして、ステム200の素子実装部110の実装側面に半導体レーザ素子250が実装され、半導体レーザ素子250はワイヤ220によってリード120aに接続される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an optical semiconductor device configured by mounting a semiconductor laser element or the like on a package in a hermetically sealed state. As shown in FIG. 1, in an example of a conventional method of manufacturing an optical semiconductor device, first, a
さらに、同じく図1に示すように、天板部の中央に開口部320aが設けられたキャップ本体部320と、その開口部320aの下側に低融点ガラス340によって封着されたガラス窓360とにより構成される金属キャップ300を用意する。
Further, as shown in FIG. 1, a cap
次いで、図2に示すように、凹部400aを備えた第1溶接電極400を用意し、第1溶接電極400の凹部400aの中に図1の金属キャップ300を上下反転させた状態で当接させて配置する。
Next, as shown in FIG. 2, a
さらに、中央に開口部500aを備えた第2溶接電極500を用意する。第2溶接電極500の上(図2では下)に、図1のステム200の下面を当接させて配置する。ステム200に装着された第1、第2リード120a、120bは、第2溶接電極500の開口部500aに挿入される。
Furthermore, the
次いで、第1溶接電極400及び第2溶接電極500によって金属キャップ300及びステム200を挟むことによってそれらを鍛圧した状態で、第1溶接電極400と第2溶接電極500を通して金属キャップ300及びステム200の間に電圧を印加する。
Next, in a state where the
これにより、金属キャップ300のフランジ部320bの先端部がアイレット12に食い込むようにして抵抗溶接される。このようにして、素子実装部110に実装された半導体レーザ素子250が金属キャップ300の内部に気密封止される。
Thereby, resistance welding is performed so that the tip of the
特許文献1には、頂部に低融点ガラスによって窓ガラスが接着されたキャップの上面の外周端にリング状の突起部を設けることにより、キャップをステムの上に抵抗溶接する際に、窓ガラスや低融点ガラスにクラックが発生することを防止することが記載されている。
In
特許文献2には、ステムの表面部分に小突起を設け、その上に電子部品を搭載することにより、ステムの上にキャップを抵抗溶接する際に、電子部品にクラックが発生することを防止することが記載されている。 In Patent Document 2, a small protrusion is provided on the surface portion of the stem, and an electronic component is mounted thereon, thereby preventing the electronic component from cracking when the cap is resistance-welded on the stem. It is described.
特許文献3には、ステムの上に抵抗溶接されるキャップのフランジ部の溶接面に周方向に一周する突起を設け、突起の外側の溶接面と突起の先端部との離間間隔が、突起の内側の溶接面と突起の先端部の離間間隔よりも広く設けることにより、ステム上にキャップを確実に抵抗溶接することが記載されている。 In Patent Document 3, a protrusion that makes one round in the circumferential direction is provided on the welding surface of the flange portion of the cap that is resistance-welded on the stem, and the separation interval between the welding surface outside the protrusion and the tip of the protrusion is It is described that the cap is surely resistance-welded on the stem by providing it wider than the distance between the inner welding surface and the tip of the protrusion.
また、特許文献4には、ヒートシンク及びステムの少なくとも一方にこれらの接合面からのはんだの流出を防止するための流出防止手段を形成し、両接合面間をはんだで接合することにより、ヒートシンクに曲げモーメントが加わらないように接合することが記載されている。
上記し従来技術において、図3(図2のA部の拡大図)に示すように、アイレット100に金属キャップ300を抵抗溶接する際には、金属キャップ300の溶接位置精度を十分に確保し、かつ溶接を安定して行うために、金属キャップ300と第1溶接電極400の凹部400aとの間のクリアランス(隙間)は小さく設計されている。
In the prior art described above, as shown in FIG. 3 (enlarged view of part A in FIG. 2), when the
さらには、同じく図3に示すように、第1溶接電極400の鍛圧面400cと凹部400aの側面とが交差する角部400bは略直角に研磨されている。そして、金属キャップ300のフランジ部320bの屈曲部外側の半円状の湾曲面(R面)320cに第1溶接電極400の角部400bを当接させて鍛圧することにより、第1溶接電極400と金属キャップ300とを安定して導通させている。
Further, as shown in FIG. 3, the
このため、抵抗溶接を繰り返し行うと、第1溶接電極400の角部400bが多数の金属キャップ300のフランジ部320bの湾曲面320cに当接して押圧されることから、その角部400bに磨耗が発生する。第1溶接電極400の角部400bが磨耗してくると、金属キャップ300のフランジ部320bの湾曲面320cに第1溶接電極400の角部400bが安定して接触しなくなるため、導通不良となって抵抗溶接が上手く行えなくなる。
For this reason, when resistance welding is repeated, the
従って、第1溶接電極400の角部400bが磨耗した際には、即座に、直角になるように角部400bを研磨する必要があり、メンテナンスの頻度が多く生産効率が悪い問題がある。
Accordingly, when the
さらには、第1溶接電極400の角部400bが金属キャップ300のフランジ部320bの湾曲面320cを鍛圧するので、湾曲面320cの変形に伴って金属キャップ300のキャップ本体部320に応力がかかり、ガラス窓360を封着する低融点ガラス340に歪が生じてクラックが発生することがある。
Furthermore, since the
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、不具合が発生することなく金属キャップをステムに安定して抵抗溶接できる光半導体素子装置及びその製造方法と金属キャップを提供することを目的とする。 The present invention was created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical semiconductor element device capable of stably resistance-welding a metal cap to a stem without causing a problem, a manufacturing method thereof, and a metal cap. And
上記課題を解決するため、本発明は光半導体装置に係り、光半導体素子が実装されたステムと、天板部の開口部にガラス窓が封着されたキャップ主要部と、該キャップ主要部の外周底部から外部に屈曲して突き出たリング状のフランジ部とから構成される金属キャップであって、前記ステムの上に前記フランジ部が抵抗溶接されて前記光半導体素子を気密封止する前記金属キャップとを有し、前記キャップ主要部と前記フランジ部とを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に、周方向に一周する凹部が設けられていることを特徴とする。
本発明の光半導体装置では、光半導体素子が実装されたステムの上に金属キャップが抵抗溶接されて光半導体素子が気密封止されている。金属キャップは、天板部に設けられた開口部にガラス窓が封着されたキャップ主要部と、その外周底部から外部に屈曲して突き出たリング状のフランジ部とから構成される。そして、キャップ主要部とフランジ部とを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に周方向に一周する凹部が設けられている。
In order to solve the above-described problems, the present invention relates to an optical semiconductor device, and includes a stem on which an optical semiconductor element is mounted, a cap main portion in which a glass window is sealed at an opening of a top plate portion, and the cap main portion. A metal cap composed of a ring-shaped flange protruding outwardly from the outer peripheral bottom, wherein the metal is hermetically sealed to the optical semiconductor element by resistance welding the flange on the stem A concave portion is provided on the outer surface side of the flange bent portion that has a cap and connects the main portion of the cap and the flange portion.
In the optical semiconductor device of the present invention, a metal cap is resistance-welded on the stem on which the optical semiconductor element is mounted, and the optical semiconductor element is hermetically sealed. The metal cap includes a cap main portion in which a glass window is sealed in an opening provided in the top plate portion, and a ring-shaped flange portion that is bent and protrudes outward from the outer peripheral bottom portion. And the recessed part which makes a round in the circumferential direction is provided in the outer surface side of the flange bending part which connects a cap main part and a flange part.
本発明の一つの好適な態様では、凹部は、フランジ部の付け根部分からその先端側に設けられ、凹部のキャップ主要部側の側面はキャップ主要部の側面と同一面を構成しており、凹部の外側に凹部の底面から上側に突出して周方向に一周する突出縁部が設けられている。 In one preferred aspect of the present invention, the concave portion is provided on the tip side from the root portion of the flange portion, and the side surface of the concave portion on the cap main portion side forms the same surface as the side surface of the cap main portion. On the outer side, a protruding edge that protrudes upward from the bottom surface of the recess and makes one round in the circumferential direction is provided.
あるいは、凹部は、キャップ主要部の下部側面に設けられており、凹部の下側側面がフランジ部の外面と同一面を構成するようにしてもよい。 Alternatively, the concave portion may be provided on the lower side surface of the cap main portion, and the lower side surface of the concave portion may constitute the same surface as the outer surface of the flange portion.
金属キャップをステムの上に抵抗溶接する際には、ステム及び金属キャップを溶接電極で挟んで鍛圧し、それらの間に電圧を印加して行われる。このとき、金属キャップのフランジ部の外面に溶接電極の鍛圧面が当接して鍛圧(押圧)する。 When resistance welding a metal cap on a stem, the stem and the metal cap are sandwiched between welding electrodes, forging pressure is applied, and a voltage is applied between them. At this time, the forging pressure surface of the welding electrode comes into contact with the outer surface of the flange portion of the metal cap and forging pressure is applied.
本発明では、金属キャップのフランジ屈曲部の外面側に周方向に一周する凹部を設けることにより、フランジ屈曲部の外面側に半円状の湾曲面(R面)が存在しないようにしている。 In the present invention, a concave portion that makes one round in the circumferential direction is provided on the outer surface side of the flange bent portion of the metal cap, so that a semicircular curved surface (R surface) does not exist on the outer surface side of the flange bent portion.
このため、従来技術と違って、溶接電極で金属キャップのフランジ部の外面を鍛圧する際に、溶接電極の金属キャップ側の角部は金属キャップのフランジ屈曲部の外面に食い込むことなくフリーな状態となる。従って、溶接電極の角部が磨耗することが防止されるので、溶接電極を研磨するメンテナンス工数が格段に削減され、溶接電極の高寿命化を図ることができる。 For this reason, unlike the prior art, when forging the outer surface of the flange portion of the metal cap with the welding electrode, the corner portion on the metal cap side of the welding electrode is free without biting into the outer surface of the flange portion of the metal cap. It becomes. Therefore, since the corners of the welding electrode are prevented from being worn, the maintenance man-hour for polishing the welding electrode is remarkably reduced, and the life of the welding electrode can be increased.
しかも、溶接電極の鍛圧面は金属キャップのフランジ部の平坦な外面を鍛圧するだけであり、フランジ屈曲部の外面には湾曲面がないので、溶接電極の角部がフランジ屈曲部の外面に食い込むこともない。従って、キャップ主要部側に応力がほとんど伝導されないので、ガラス窓を封着する低融点ガラスにクラックが発生することが防止される。 In addition, the forging surface of the welding electrode only forges the flat outer surface of the flange portion of the metal cap, and there is no curved surface on the outer surface of the flange bending portion, so that the corner of the welding electrode bites into the outer surface of the flange bending portion. There is nothing. Therefore, almost no stress is conducted to the cap main part side, so that the occurrence of cracks in the low melting point glass for sealing the glass window is prevented.
以上説明したように、本発明の光半導体装置は、ステムに金属キャップを抵抗溶接する際に、溶接電極の磨耗が防止される共に、低融点ガラスのクラックの発生が防止され、高歩留りで信頼性よく製造される。 As described above, the optical semiconductor device of the present invention prevents wear of the welding electrode and prevents the occurrence of cracks in the low melting point glass when the metal cap is resistance-welded to the stem, and is reliable with high yield. Manufactured with good quality.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図4〜図6は本発明の第1実施形態の光半導体装置の製造方法を示す断面図である。
(First embodiment)
4 to 6 are cross-sectional views showing a method for manufacturing an optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態の光半導体装置の製造方法では、図4に示すように、まず、円板状の金属板からなるアイレット12とその上に立設する素子実装部14とにより構成されるステム10を用意する。アイレット12にはその厚み方向に貫通する貫通孔12aが設けられており、その貫通孔12aの中に第1リード16aがガラス13によって封着された状態で挿通して固定されている。また、アイレット12の下面には第2リード16bが溶接されている。
In the method of manufacturing an optical semiconductor device according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, first, a
ステム10のアイレット12上には後述する金属キャップが抵抗溶接されるので、ステム10は抵抗溶接が容易な鉄(Fe)系の金属から形成される。例えば、ステム10がその全体にわたって鉄(Fe)から形成されるか、もしくはアイレット12が鉄(Fe)/銅(Cu)/鉄(Fe)からなるクラッド材から形成される。
Since a metal cap, which will be described later, is resistance-welded on the
素子実装部14の実装側面Sには半導体レーザ素子40(光半導体素子)が実装されており、半導体レーザ素子40はワイヤ42によって第1リード16aに接続されている。
A semiconductor laser element 40 (optical semiconductor element) is mounted on the mounting side S of the
さらに、同じく図4に示すような帽子状の金属キャップ20を用意する。金属キャップ20は、天板部の中央に開口部23が設けられた円筒形に類似したキャップ部22と、その開口部23の下側に低融点ガラス24によって封着されたガラス窓26とにより構成される。キャップ部22は、半導体レーザ素子40が収容される収容部Hを構成するキャップ主要部22aとその外周底部から外側に屈曲して突き出たリング状のフランジ部22bとによって構成される。
Further, a hat-shaped
金属キャップ20のキャップ部22は抵抗溶接が容易な鉄(Fe)系の金属から形成され、例えば、42アロイ(鉄(Fe)/ニッケル(Ni)合金)やコバール(鉄(Fe)/ニッケル(Ni)/コバルト(Co)合金)が好適に使用される。
The
本実施形態の金属キャップ20の特徴の一つは、キャップ主要部22aとフランジ部22bとを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に凹部を設けることにより、フランジ屈曲部の外面側に湾曲面(R面)が存在しないようにして、溶接電極の角部がフランジ屈曲部の外面に食い込まないようにすることにある。
One of the features of the
図4にはその好適な形態が示されており、金属キャップ20のフランジ屈曲部21の外面側において、フランジ部22bのキャップ主要部22aとの付け根部分からその先端側に凹部CPが設けられ、その最外周側に凹部CPの底面から上側に突出する突出縁部22xが設けられている。そして、凹部CPのキャップ主要部22a側の側面はキャップ主要部22aの外面と同一面を構成している。凹部CP及び突出縁部22xは金属キャップ20の周方向を一周するようにして形成されている。
FIG. 4 shows a preferred embodiment. On the outer surface side of the flange
また、フランジ部22bの突出縁部22xの外面(上面)は水平面HSとなっている。水平面HSは、金属キャップ20がステム10に抵抗溶接されるときに、アイレット12やガラス窓26の基板面と平行面であることを意味する。
Further, the outer surface (upper surface) of the protruding
本実施形態に係る金属キャップ20のキャップ部22は、金型を使用する一連のプレス加工によって金属板を加工することにより形成される。フランジ部22bの凹部CPは、キャップ主要部22aの外周底部から屈曲するフランジ部22bを形成した後に、ポンチでフランジ部22bを加工することによって得られる。あるいは、キャップ主要部22aとフランジ部22bとの間の領域に予め凹部CPを形成しておき、その後にフランジ部22bを屈曲させてもよい。
The
次いで、図5に示すように、凹部32aを備えた第1溶接電極32を用意し、第1溶接電極32の凹部32aの中に図4の金属キャップ20を上下反転させた状態で当接させて配置する。
Next, as shown in FIG. 5, a
さらに、中央に開口部34aを備えた第2溶接電極34を用意する。第2溶接電極34の上(図5では下)に、図4のステム10の下面を当接させて配置する。ステム10に装着された第1、第2リード16a、16bは、第2溶接電極34の開口部34aに挿入される。
Furthermore, the
このとき、図6(図5のB部の拡大図)を加えて参照すると、第1溶接電極32のフラットな鍛圧面32bがフランジ部22bの突出縁部22xの水平面HSに当接すると共に、第1溶接電極32の角部32cがフランジ部22bの凹部CPの上(図6では下)に配置される。
At this time, referring to FIG. 6 (an enlarged view of the portion B in FIG. 5), the flat forging
そして、第1溶接電極32及び第2溶接電極34によって金属キャップ20及びステム10を挟むことによってそれらを鍛圧した状態で、第1溶接電極32と第2溶接電極34を通して金属キャップ20及びステム10の間に電圧を印加する。
Then, the
これにより、金属キャップ20のフランジ部22bの先端部(アイレット12との当接部)で抵抗発熱が生じ、フランジ部22bの先端部がアイレット12に食い込むようにして合金層を作ってアイレット12に溶融接合する。抵抗溶接の条件としては、例えば、鍛圧が30〜70kgで、電圧が50〜100Vの条件が採用される。その後に、第1、第2溶接電極32,34が金属キャップ20及びステム10から取り外される。
As a result, resistance heat is generated at the tip end portion (contact portion with the eyelet 12) of the
このようにして、図7に示すように、ステム10のアイレット12の上に金属キャップ20のフランジ部22bが抵抗溶接される。これによって、ステム10と金属キャップ20とによって構成される収容部Hに半導体レーザ素子40が気密封止されて、本実施形態の光半導体装置1が得られる。
In this way, as shown in FIG. 7, the
本実施形態では、図4〜図6に示したように、金属キャップ20のフランジ部22bでは、キャップ主要部22aとの付け根部分に凹部CPが設けられており、凹部CPの外側にその底部から上側に突出する突出縁部22xが設けられている。つまり、金属キャップ20のフランジ屈曲部21の外面側には半円状の湾曲面(R面)が存在しない。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, in the
このため、第1溶接電極32で金属キャップ20のフランジ部22bを鍛圧する際に、第1溶接電極32の角部32cはフランジ屈曲部21の外面に食い込むことなく、フランジ部22bの凹部CPの上(図5及び図6では下)に配置されてフランジ屈曲部21に対してフリーな状態となる。
Therefore, when the
従って、本実施形態では、従来技術と違って、第1溶接電極32の角部32cが金属キャップ20のフランジ屈曲部21の外面に当接して磨耗するおそれがない。さらには、第1溶接電極32の鍛圧面32bがフランジ部22bの突出縁部22xの水平面HSに当接して金属キャップ20を鍛圧するので、第1溶接電極32と金属キャップ20のフランジ部22bとの間で安定して導通をとることができる。
Therefore, in this embodiment, unlike the prior art, there is no possibility that the
このように、本実施形態では、第1溶接電極32の角部32cの磨耗が防止されるので、第1溶接電極32を研磨するメンテナンス工数が格段に削減され、第1溶接電極32の高寿命化を図ることができる。
Thus, in this embodiment, since the wear of the
しかも、第1溶接電極32の角部32cは金属キャップ20のフランジ屈曲部21に対してフリーな状態となり、第1溶接電極32の鍛圧面32bが突出縁部22xの水平面HSを鍛圧するだけなので、金属キャップ20のキャップ主要部22a側に応力がほとんどかからない。このため、ガラス窓26を封着する低融点ガラス24にクラックが発生することが防止される。
In addition, the
図7に示すように、前述した製造方法で製造される光半導体装置1では、アイレット12とその上に立設する素子実装部14によってステム10が構成される。また、アイレット12には貫通孔12aが設けられており、その貫通孔12aの中に第1リード16aがガラス13によって封着された状態で挿通して固定されている。さらに、アイレット12の下面には第2リード16bが溶接されている。第1リード16aはガラス13によってステム10と電気的に絶縁されており、第2リードはステム10に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 7, in the
ステム10の素子実装部14の実装側面Sにはサブマウント(不図示)を介して半導体レーザ素子40が実装されており、半導体レーザ素子40がワイヤ42によって第1リード16aに接続されている。また、半導体レーザ素子40はワイヤなどによってステム10を介してグランドリードである第2リード16bに接続されている。なお、素子実装部14は半導体レーザ素子40から発する熱を放熱する放熱部としても機能する。
A
半導体レーザ素子40の他に、素子実装部14の実装側面Sの前方のアイレット12の部分にへこみ部を設け、そこに受光素子を実装してもよい。受光素子は半導体レーザ素子40の下部からの出射されるモニタ光を受光して半導体レーザ素子40の出力を制御する。受光素子を実装する場合は、第1リード16aと同様な受光素子用のリードがさらに設けられ、受光素子がワイヤによってそのリードに接続される。
In addition to the
また、金属キャップ20のフランジ部22bがステム10のアイレット12の上に抵抗溶接によって接合されている。これにより、ステム10と金属キャップ20とで構成される収容部Hに半導体レーザ素子40が気密封止されて実装されている。半導体レーザ素子40はその上部の光出射部から光が放出され、その光がガラス窓26を通って外部に放出される。
Further, the
金属キャップ20は、天板部の中央に開口部23が設けられたキャップ部22と、その開口部23の下側に低融点ガラス24によって封着されたガラス窓26とから構成される。また、キャップ部22は、キャップ主要部22aとその外周底部から外側に屈曲して突き出たフランジ部22bとにより構成される。
The
金属キャップ20のフランジ部22bの外面側では、その付け根部分に周方向に一周する凹部CPが設けられ、その最外周側に凹部CPの底面から上側に突出する突出縁部22xが設けられている。突出縁部22xの外面(上面)はアイレット12の基板方向と平行な水平面HSとなっている。
On the outer surface side of the
本実施形態の光半導体装置1は、そのような構造の金属キャップ20を使用するので、前述した理由によって生産効率よく高い歩留りで製造される。
Since the
図8には第1実施形態の変形例の光半導体装置の製造方法が示されている。前述した図4の金属キャップのフランジ部22bでは、凹部CPの幅が突出縁部22xの幅より狭く設定されており、最外周側に比較的広い幅の突出縁部22xが設けられている。
FIG. 8 shows a method for manufacturing an optical semiconductor device according to a modification of the first embodiment. In the
これに対して、変形例では、図8に示すように、フランジ部22bの凹部CPの幅が突出縁部22xの幅より広く設定されており、最外周側に比較的狭い幅の突出縁部22xが設けられている。
On the other hand, in the modification, as shown in FIG. 8, the width of the concave portion CP of the
そして、前述した図5で示した抵抗溶接の方法と同様な方向により、金属キャップ20及びステム10を第1、第2溶接電極32,34で挟んで鍛圧し、両者に電圧を印加する。このとき、図9に示すように、変形例においても、第1溶接電極32の角部32cはフランジ部22bの凹部CPの上(図9では下)に配置されてフランジ屈曲部21に対してフリーな状態となり、第1溶接電極32の鍛圧面32bがフランジ部22bの突出縁部22xの水平面HSに当接して導通がとられる。
Then, the
従って、前述した金属キャップ20(図4)を使用する場合と同様に、第1溶接電極32の角部32cの磨耗が防止されて高寿命化が図れると共に、キャップ主要部22a側に応力がかかりにくくなって低融点ガラス24のクラックの発生が防止される。
Accordingly, as in the case of using the metal cap 20 (FIG. 4) described above, wear of the
(第2の実施の形態)
図10及び図11は本発明の第2実施形態の光半導体装置の製造方法を示す断面図である。図10及び図11においては、第1実施形態と同一要素については同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
10 and 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an optical semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG.10 and FIG.11, the same code | symbol is attached | subjected about the same element as 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図10に示すように、第2実施形態に係る金属キャップ20では、フランジ部22bの外面(上面)は全体にわたって水平面HSとなっており、キャップ主要部22aの下部側面(フランジ屈曲部21の外面の最上部)に内部に食い込む凹部CPが設けられている。そして、凹部CPの下側側面はフランジ部22bの外面(水平面HS)と同一面を構成している。
As shown in FIG. 10, in the
第2実施形態では、キャップ主要部22aの下部側面に内部に食い込む凹部CPを設けることにより、フランジ屈曲部21の外面側に半円状の湾曲面(R面)が存在しないようにしている。
In the second embodiment, by providing a concave portion CP that bites into the lower side surface of the cap
そして、第1実施形態の図5と同様に、金属キャップ20及びステム10を第1、第2溶接電極32,34で挟んで鍛圧し、両者の間に電圧を印加する。このとき、図11に示すように、第1溶接電極32の鍛圧面32bがフランジ部22bの水平面HSに当接して導通がとられる。
Then, similarly to FIG. 5 of the first embodiment, the
金属キャップ20のフランジ屈曲部21の外面側には湾曲面(R面)が存在しないので、第1溶接電極32の角部32cは鍛圧面32bと共にフランジ部22bの水平面HSに当接して鍛圧するだけである。このため、第1溶接電極32の角部32cの磨耗が防止されると共に、キャップ主要部22aに鍛圧による応力が伝導しにくい。
Since there is no curved surface (R surface) on the outer surface side of the flange
従って、第1実施形態の図4の金属キャップ20を使用する場合と同様に、第1溶接電極32の高寿命化が図れると共に、キャップ主要部22aの天板部のガラス窓を封着する低融点ガラス24にクラックが発生することが防止される。
Therefore, as in the case of using the
以上、第1及び第2実施形態で本発明の好適な実施形態を説明したが、第1溶接電極32の角部32cが金属キャップ20のフランジ屈曲部21の外面に食い込まないように、フランジ屈曲部21の外面側に周方向に一周する凹部CPが設けられていればよい。従って、図4、図8及び図10の例の他に、フランジ屈曲部21の外面側の中央部に斜め方向に凹部が設けられていてもよく、また凹部の形状は各種のものを採用することができる。
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in the first and second embodiments, but flange bending is performed so that the
1…光半導体装置、10…ステム、12…アイレット、12a…貫通孔、13…ガラス、14…素子実装部、16a…第1リード、16b…第2リード、20…金属キャップ、21…フランジ屈曲部、22…キャップ部、22a…キャップ主要部、22b…フランジ部、22x…突出縁部、23,34a…開口部、24…低融点ガラス、26…ガラス窓、32…第1溶接電極、32a,CP…凹部、32b…鍛圧面、32c…角部、34…第2溶接電極、40…半導体レーザ素子(光半導体素子)、42…ワイヤ、S…実装側面、HS…水平面。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
天板部の開口部にガラス窓が封着されたキャップ主要部と、該キャップ主要部の外周底部から外部に屈曲して突き出たリング状のフランジ部とから構成される金属キャップであって、前記ステムの上に前記フランジ部が抵抗溶接されて前記光半導体素子を気密封止する前記金属キャップとを有し、
前記キャップ主要部と前記フランジ部とを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に、周方向に一周する凹部が設けられていることを特徴とする光半導体装置。 A stem on which an optical semiconductor element is mounted;
A metal cap composed of a cap main portion in which a glass window is sealed at the opening of the top plate portion, and a ring-shaped flange portion which is bent and protrudes outward from the outer peripheral bottom portion of the cap main portion, The flange portion is resistance-welded on the stem, and the metal cap hermetically seals the optical semiconductor element,
An optical semiconductor device, wherein a concave portion that goes around in the circumferential direction is provided on an outer surface side of a flange bent portion that connects the cap main portion and the flange portion.
天板部に設けられた開口部にガラス窓が封着されたキャップ主要部と、該キャップ主要部の外周底部から外部に屈曲して突き出たリング状のフランジ部とから構成される金属キャップであって、前記キャップ主要部と前記前記フランジ部とを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に周方向に一周する凹部が設けられた前記金属キャップとを用意する工程と、
前記ステム及び前記金属キャップを溶接電極によって挟んで鍛圧した状態で電圧を印加することにより、前記金属キャップの前記フランジ部を前記ステムに抵抗溶接して前記光半導体素子を気密封止する工程とを有し、
前記金属キャップの前記フランジ部の外面に前記溶接電極の鍛圧面が当接することを特徴とする光半導体装置の製造方法。 A stem on which an optical semiconductor element is mounted;
A metal cap composed of a cap main portion in which a glass window is sealed in an opening provided in the top plate portion, and a ring-shaped flange portion that is bent and protrudes outward from the outer peripheral bottom of the cap main portion. A step of preparing the metal cap provided with a concave portion that makes a round in a circumferential direction on an outer surface side of a flange bending portion that connects the cap main portion and the flange portion;
Applying a voltage in a state in which the stem and the metal cap are sandwiched between welding electrodes and forging, and resistance-welding the flange portion of the metal cap to the stem to hermetically seal the optical semiconductor element. Have
A manufacturing method of an optical semiconductor device, wherein a forging pressure surface of the welding electrode is brought into contact with an outer surface of the flange portion of the metal cap.
天板部に設けられた開口部にガラス窓が封着されたキャップ主要部と、該キャップ主要部の外周底部から外部に屈曲して突き出たリング状のフランジ部とから構成され、
前記キャップ主要部と前記前記フランジ部とを繋ぐフランジ屈曲部の外面側に、周方向に一周する凹部が設けられていることを特徴とする金属キャップ。 A metal cap for hermetically sealing the optical semiconductor element by resistance welding on a stem on which the optical semiconductor element is mounted,
Consists of a cap main part in which a glass window is sealed in an opening provided in the top plate part, and a ring-shaped flange part that is bent and protrudes from the outer peripheral bottom of the cap main part,
A metal cap, wherein a concave portion that makes one round in a circumferential direction is provided on an outer surface side of a flange bent portion that connects the main portion of the cap and the flange portion.
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