JPH11261164A - レーザダイオード・モジュールおよびその製造方法ならびにレーザダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 嵌合穴にステムを圧入する際発生する金属ヒ
ゲに起因するリードのショート不良の発生を抑止する。 【解決手段】 金属製のステムの一面側にキャップが固
定されかつ他面側から複数のリードを突出させるキャン
型パッケージ構造のレーザダイオードと、モジュール基
板とを有し、前記ステムが前記モジュール基板の嵌合穴
に前記リード側から挿入されて圧入固定される構成のレ
ーザダイオード・モジュールであって、前記圧入の際発
生した前記モジュール基板から延在する金属ヒゲが前記
各リードに接触しないように遮蔽体が設けられている。
前記遮蔽体は前記モジュール基板の嵌合穴の周面の一部
から嵌合穴の中心側に突出する部分と、前記突出する部
分から前記嵌合穴周面と前記リードとの間に延在しかつ
前記ステムの他面に接触する部分とで構成されている。

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・
モジュールおよびその製造方法ならびにレーザダイオー
ドに関わり、特にレーザダイオードのステム部分をモジ
ュール基板の嵌合穴に圧入固定する技術に適用して有効
な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザダイオード（ＬＤ：半導体レー
ザ）は、光通信や光ディスク，レーザビームプリンタ等
情報処理装置の光源として広く使用されている。

【０００３】半導体レーザから出射されたレーザ光の戻
り光は雑音の発生に繋がり、システム構成上好ましくな
い。たとえば、日経ＢＰ社発行「日経エレクトロニク
ス」1983年10月10日号、P173〜P194には、半導体レーザ
における反射戻り光はビデオ・ディスクにおいては画質
の劣化を引き起こすことが記載されている。

【０００４】また、この文献には、ビデオディスク用の
レーザとして、高周波モジュールを付加した半導体レー
ザ・パッケージ（レーザダイオード・モジュール）が記
載されている。この光電子装置は、高周波を重畳（高周
波重畳法：高周波バイアス法）することによって戻り光
の影響を解消し安定したレーザ発振を行っている。

【０００５】また、特願平6-153217号公報にも同様のＬ
Ｄモジュールについて記載されている。同文献に開示さ
れているＬＤモジュールは、その構成は要約すれば下記
のとおりである。

【０００６】すなわち、ＬＤモジュールは、板状のヒー
トシンクの一面側からＬＤを実装し、他面に高周波バイ
アス回路や駆動回路が組み込まれたハイブリッドＩＣを
実装した構造になっている。ＬＤは前記ヒートシンクに
開けられた貫通穴に挿入して固定されている。ＬＤはキ
ャン型パッケージ構造であり、前記ヒートシンクに設け
た貫通穴に嵌合固定され、リード端子は前記ハイブリッ
ドＩＣに接続されている。

【０００７】一方、キャン型パッケージ（キャン封止
型）のレーザダイオードについては、たとえば、株式会
社日立製作所、半導体事業部発行、「日立オプトデバイ
スデータブック」、平成８年２月、第７版、Ｐ23〜Ｐ25
に記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】光磁気ディスクメモリ
システム用光源として使用されているレーザダイオード
・モジュールは、システム動作時の雑音（ノイズ）を抑
制するための高周波重畳発振回路が組み込まれている。
この回路はハイブリッドＩＣ基板に形成されている。

【０００９】従来のレーザダイオード・モジュールにお
いては、レーザダイオードの動作時の熱を速やかに外部
に放散する必要があることから、レーザダイオードのス
テムを熱伝導性の良好な金属板からなるモジュール基板
に接触させる構造になっている。前記モジュール基板
は、たとえば熱伝導性が高いアルミニュウ（Ａｌ）によ
って形成されている。

【００１０】図１２に示すように、レーザダイオード１
０は金属製のステム１１の一面側にキャップ１２が固定
されかつ他面側から複数のリード１３を突出させる外観
形状になっている。また、前記キャップ１２の天井部分
には発光窓が設けられ、この発光窓からレーザ光を出射
するようになっている。

【００１１】このようなレーザダイオード１０をモジュ
ール基板２に固定する場合、図１２に示すように、レー
ザダイオード１０のステム１１部分をモジュール基板２
に設けた嵌合穴（貫通穴）１５に圧入する。

【００１２】このステム１１の圧入時、以下のような現
象が発生することが判明した。モジュール基板２がＡｌ
のように比較的柔らかい材質で形成されている場合、図
１２に示すように、嵌合穴１５の周面１７がステム１１
の縁によって削られ、嵌合穴１５の周面１７から金属ヒ
ゲ（バリ）１８が突出する。この金属ヒゲ１８は、ステ
ム１１の挿入方向に削られて発生するのみならず、嵌合
穴１５の円周に沿って削られて発生することから、たと
えば、数ｍｍにも及ぶことがあり、その先端がステム１
１から突出するリード１３に接触する場合もあり、ショ
ート不良の原因になる。

【００１３】また、金属ヒゲ１８がリード１３に接触し
なくても、その後に脱落した場合には、レーザダイオー
ド・モジュール内で振動等によって動き回り、配線部分
でのショート不良の原因等にもなる。

【００１４】本発明の目的は、モジュール基板に発生す
る金属ヒゲに起因するショート不良の発生を抑止できる
レーザダイオード・モジュールおよびその製造方法なら
びにレーザダイオードを提供することにある。本発明の
前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書
の記述および添付図面からあきらかになるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。 （１）金属製のステムの一面側にキャップが固定されか
つ他面側から複数のリードを突出させるキャン型パッケ
ージ構造のレーザダイオードと、モジュール基板とを有
し、前記ステムが前記モジュール基板の嵌合穴に前記リ
ード側から挿入されて圧入固定される構成のレーザダイ
オード・モジュールであって、前記圧入の際発生した前
記モジュール基板から延在する金属ヒゲが前記各リード
に接触しないように遮蔽体が設けられている。前記遮蔽
体は前記モジュール基板の嵌合穴の周面の一部から嵌合
穴の中心側に突出する部分と、前記突出する部分から前
記嵌合穴周面と前記リードとの間に延在する部分または
前記突出する部分から前記嵌合穴周面と前記リードとの
間に延在しかつ前記ステムの他面に接触する部分とで構
成されている。前記リードは前記モジュール基板に固定
されるハイブリッドＩＣ基板の配線に接続されるととも
に、前記ハイブリッドＩＣ基板には前記レーザダイオー
ドに高周波を重畳する回路を構成するハイブリッドＩＣ
が組み込まれている。

【００１６】このようなレーザダイオード・モジュール
は、以下の製造方法によって製造される。金属製のステ
ムの一面側にキャップが固定されかつ他面側から複数の
リードを突出させるキャン型パッケージ構造のレーザダ
イオードと、前記ステムが嵌合できる嵌合穴を有するモ
ジュール基板を用意する工程と、前記レーザダイオード
のステムを前記嵌合穴に前記リード側から挿入して圧入
して前記レーザダイオードを前記モジュール基板に固定
してレーザダイオード・モジュールを製造する方法であ
って、前記圧入の際発生する前記モジュール基板から延
在する金属ヒゲの先端が前記各リードに接触しないよう
に遮蔽する遮蔽体を前記モジュール基板または／および
ステムに設けておき、その後前記ステムを前記嵌合穴に
圧入する。

【００１７】具体的には、前記モジュール基板の嵌合穴
の周面の一部から嵌合穴の中心側に突出する部分と、こ
の突出した部分から前記嵌合穴周面と前記リードとの間
に延在する部分または前記突出した部分から前記嵌合穴
周面と前記リードとの間に延在しかつ最終的に前記ステ
ムの他面に接触する部分とで前記遮蔽体を構成してお
き、その後ステムの圧入を行い、ステム部分と前記モジ
ュール基板に設けた遮蔽体によって形成される閉じられ
た空間に金属ヒゲを封じ込める。

【００１８】（２）前記手段（１）の構成において、前
記遮蔽体は前記ステムと前記モジュール基板とに亘って
形成されている。

【００１９】具体的には、前記遮蔽体は前記ステムの挿
入側の外周を一段小さくし、この小外周部の小外周面ま
たは前記小外周面と前記モジュール基板の嵌合穴の周面
の一部から嵌合穴の中心側に突出しかつ前記ステムの他
面に接触する部分で構成されている。

【００２０】このようなレーザダイオード・モジュール
は、前記手段（１）の構成の製造方法において、ステム
側とモジュール基板の嵌合穴部分に亘って遮蔽体を構成
しておき、その後ステムの圧入を行い、ステムとモジュ
ール基板およびこれらに設けられた遮蔽体によって形成
される閉じられた空間に金属ヒゲを封じ込める。

【００２１】すなわち、前記ステムの挿入側の外周を一
段小さくし、この小外周部の小外周面または前記小外周
面と前記モジュール基板の嵌合穴の周面の一部から嵌合
穴の中心側に突出しかつ前記ステムの他面に最終的に接
触する部分で前記遮蔽体を構成しておき、その後ステム
の圧入を行う。

【００２２】（３）前記手段（１）の構成において、モ
ジュール基板に遮蔽体を設けることなく、前記遮蔽体
は、少なくとも前記金属ヒゲが到達する可能性のある領
域の前記各リード表面を被う絶縁性物質で構成してあ
る。

【００２３】このようなレーザダイオード・モジュール
は、前記手段（１）の構成の製造方法において、モジュ
ール基板に遮蔽体を設けることなく、前記レーザダイオ
ードの少なくとも前記金属ヒゲが到達する可能性のある
領域の前記各リード表面に絶縁性物質を被覆して前記遮
蔽体を構成しておき、その後ステムの圧入を行う。

【００２４】（４）前記手段（１）の構成において、モ
ジュール基板に遮蔽体を設けることなく、前記遮蔽体
は、少なくとも前記金属ヒゲが到達する可能性のある領
域の前記各リード全体に装着された絶縁性のパイプで構
成してある。

【００２５】このようなレーザダイオード・モジュール
は、前記手段（１）の構成の製造方法において、モジュ
ール基板に遮蔽体を設けることなく、前記レーザダイオ
ードの少なくとも前記金属ヒゲが到達する可能性のある
領域の前記各リード全体に絶縁性のパイプを装着して前
記遮蔽体を構成しておき、その後ステムの圧入を行う。

【００２６】（５）金属製のステムの一面側にキャップ
が固定されかつ他面側から複数のリードを突出させるキ
ャン型パッケージ構造のレーザダイオードであって、前
記ステムから突出する各リードの一部周表面は絶縁性物
質で被覆されている。

【００２７】前記（１）の手段によれば、（ａ）前記モ
ジュール基板の嵌合穴部分には遮蔽体が形成されている
ことから、レーザダイオード・モジュールの製造時の嵌
合穴へのステムの圧入時、嵌合穴の周面がステム縁によ
って削られて金属ヒゲが発生しても、この金属ヒゲは前
記遮蔽体によって阻止されてそれ以上はリード側に延在
しなくなり、モジュール基板とリードとの間のショート
不良（リードショート不良）が発生しなくなる。

【００２８】（ｂ）ステムの圧入動作に伴って成長する
金属ヒゲは最終的にはステムの他面と前記遮蔽体や嵌合
穴周面とによって形成される閉じられた空間に封入され
ることから、その後振動等で周面から金属ヒゲが脱落し
ても、レーザダイオード・モジュール内でのショート不
良発生原因の異物にはならなくなり、レーザダイオード
・モジュールの信頼性が高くなる。

【００２９】前記（２）の手段によれば、（ａ）ステム
側とモジュール基板の嵌合穴部分に亘って遮蔽体が構成
されていることから、レーザダイオード・モジュールの
製造時の嵌合穴へのステムの圧入時、嵌合穴の周面がス
テム縁によって削られて金属ヒゲが発生しても、この金
属ヒゲは前記遮蔽体によって阻止されてそれ以上はリー
ド側に延在しなくなり、リードショート不良が発生しな
くなる。

【００３０】（ｂ）前記遮蔽体の一部を構成する小外周
面は、嵌合穴の周面を削るステムの縁に対して対面しか
つ近接していることから、金属ヒゲが成長してきた場
合、確実に遮蔽物として作用し、金属ヒゲの先端の方向
性を変えることができ、金属ヒゲによるリードショート
不良を確実に防止できることになる。

【００３１】（ｃ）ステムの圧入動作に伴って成長する
金属ヒゲは最終的にはステムの他面と前記遮蔽体や嵌合
穴周面とによって形成される閉じられた空間に封入され
ることから、その後振動等で周面から金属ヒゲが脱落し
ても、レーザダイオード・モジュール内でのショート不
良発生原因の異物にはならなくなり、レーザダイオード
・モジュールの信頼性が高くなる。

【００３２】前記（３）の手段によれば、少なくとも前
記金属ヒゲが到達する可能性のある領域の前記各リード
表面を絶縁性物質で被ってあることから、ステムの圧入
時に金属ヒゲの先端が前記絶縁性物質で被われているリ
ード部分に接触しても、前記絶縁性物質により、モジュ
ール基板とリードとによるリードショート不良は発生し
なくなる。

【００３３】前記（４）の手段によれば、少なくとも前
記金属ヒゲが到達する可能性のある領域の前記各リード
全体に絶縁性のパイプを装着してあることから、ステム
の圧入時に金属ヒゲが突出しても、この金属ヒゲの先端
は絶縁性のパイプにしか接触しなくなり、リードには接
触しないことからリードショート不良は発生しなくな
る。

【００３４】前記（５）の手段によれば、金属製のステ
ムの一面側にキャップが固定されかつ他面側から複数の
リードを突出させるキャン型パッケージ構造のレーザダ
イオードにおいて各リードの一部周表面は絶縁性物質で
被覆されていることから、この絶縁性物質で被覆されて
いる部分にショートを起こす導電体が接触してもリード
ショート不良は発生しない。したがって、このレーザダ
イオードをモジュール基板等の実装基板に搭載する際
は、前記絶縁性物質で被われたリード部分を、異物等に
起因するショートが起きそうな箇所に位置させれば、リ
ードショートが発生しなくなる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

【００３６】（実施形態１）図１乃至図８は本発明の一
実施形態（実施形態１）であるレーザダイオード・モジ
ュールおよびその製造方法に係わる図である。

【００３７】本実施形態１では光磁気ディスクメモリシ
ステム用光源としてのレーザダイオード・モジュール、
すなわち高周波重畳回路を組み込んだレーザダイオード
・モジュールについて説明する。なお、構造説明におい
て、その組立をも含んで説明することにする。

【００３８】図２はレーザダイオード・モジュールの斜
視図、図３は平面図、図４はレーザダイオード・モジュ
ールの等価回路図である。

【００３９】図５乃至図８は本実施形態１のレーザダイ
オード・モジュールの製造に係わる図であり、図５はモ
ジュール基板にレーザダイオードを圧入固定する状態を
示す斜視図、図６はモジュール基板にハイブリッドＩＣ
基板を重ねる状態を示す斜視図、図７はモジュール基板
にカバーを取り付ける状態を示す斜視図、図８はハイブ
リッドＩＣ基板に搭載された電子部品を示す模式的平面
図である。

【００４０】本実施形態１のレーザダイオード・モジュ
ール１は、外観的に、図２，図３および図７に示すよう
に、平坦な略長方形のモジュール基板２と、前記モジュ
ール基板２の表面側にキャップ１２部分を突出させるレ
ーザダイオード１０と、前記モジュール基板２の裏面に
重ねられ両端にフランジ３を有する矩形箱形のカバー４
とからなっている。また、前記カバー４の側面の開口部
５からは前記モジュール基板２の表裏面に平行に突出す
る４本のリード６を突出させる構造になっている。

【００４１】前記カバー４で被われるモジュール基板２
の裏面には、図７に示すように、ハイブリッドＩＣ基板
７が固定されていて、このハイブリッドＩＣ基板７に前
記リード６が固定されている。リード６は、特にその固
定部分を図示はしないが、内端はクランプ形となり、ハ
イブリッドＩＣ基板７の接続パッド部分を挟み込むよう
にクランプし、かつ半田のリフローによってハイブリッ
ドＩＣ基板７に固定されている。

【００４２】前記モジュール基板２は熱伝導性が良好な
材料、たとえば、２〜３ｍｍの厚さのアルミニウムで形
成されている。また、アルミニウムのなかでも、冷間鍛
造に適した材料、たとえば冷間鍛造材Ａ１０５０が使用
されている。

【００４３】レーザダイオード１０は、図５に示すよう
に、円形金属板からなるステム１１の一面側にキャップ
１２が気密的に固定されたキャン型パッケージ構造とな
るとともに、ステム１１の他面側から３本のリード１３
を突出させる構造になっている。

【００４４】前記ステム１１とキャップ１２によって形
成されるパッケージ内には図示しないレーザダイオード
チップが配置され、レーザダイオードチップの前方出射
面から出射されたレーザ光を、前記キャップ１２の天井
部分の発光窓１４から外部に発光するようになってい
る。また、前記パッケージ内には、前記レーザダイオー
ドチップの後方出射面から出射されるレーザ光をモニタ
ーする受光素子が配置されている。

【００４５】前記３本のリード１３において、１本はグ
ランド（ＧＮＤ）リードであり、１本はレーザダイオー
ド（ＬＤ）に所定の電圧を印加するリードであり、残り
の１本は受光素子（ＰＤ）によるモニター電流を取り出
すリードである。

【００４６】図５に示すように、前記モジュール基板２
には嵌合孔１５が設けられ、この嵌合孔１５にレーザダ
イオード１０の円形のステム１１が嵌合状態で挿入固定
されている。そして、レーザダイオードの３本のリード
１３は、図６に示すように、前記ハイブリッドＩＣ基板
７に設けられた接続孔１６に貫通されるとともに、半田
のリフローによってハイブリッドＩＣ基板７の所定の配
線と電気的に接続されている。

【００４７】一方、図７に示すように、前記カバー４の
フランジ３には、レーザダイオード・モジュール１を所
望の機器等に固定する際使用する取付孔２０が設けられ
ている。この取付孔２０に一致するモジュール基板２部
分にも同一の大きさの取付孔２１が設けられている。

【００４８】モジュール基板２の一端隅部は、レーザダ
イオード・モジュール１の方向識別のために矩形に切り
欠かれ、短い矩形の方向識別片２２が形成されている。
また、前記モジュール基板２の両端の側面部分には、レ
ーザダイオード・モジュール１の組立時の位置決め基準
となるＶ字状のノッチ２３が設けられている。ノッチ２
３は、モジュール基板２の一端側では両側に設けられる
が、他端側、すなわち方向識別片１５側では一側にのみ
設けられている。

【００４９】前記カバー４は、前記ハイブリッドＩＣ基
板７を被うようにしてモジュール基板２の裏面に重ねら
れているだけであることから、図７に示すように、容易
に取り外すことができる。

【００５０】図６に示すように、前記モジュール基板２
の裏面は、一段高い台座３０が設けられ、この台座３０
上に前記ハイブリッドＩＣ基板７が載置される。

【００５１】ハイブリッドＩＣ基板７にはクランプ型の
リード６が固定されるため、固定部分がハイブリッドＩ
Ｃ基板７の下方にわずかに突出する。したがって、この
突出部分がモジュール基板２に直接接触して電気的にシ
ョートを起こさないように、前記台座３０は逃げ３１を
有するパターンになっている。

【００５２】また、前記モジュール基板２の台座３０に
は２カ所にカシメによって変形するピン（突起）３２が
設けられている。このピン３２は前記ハイブリッドＩＣ
基板７に設けられたガイド３３に挿入される。ハイブリ
ッドＩＣ基板７から突出するガイド３３は押し潰され
る。これによってハイブリッドＩＣ基板７はカシメによ
ってモジュール基板２に取り付けられることになる。

【００５３】前記モジュール基板２は、アルミニウムで
形成され、冷間鍛造に適した材料、たとえば冷間鍛造材
Ａ１０５０を冷間鍛造によって形成する。モジュール基
板２の台座３０部分の厚さは、たとえば３ｍｍ程度であ
り、ピン３２は直径１．４ｍｍで長さが１．１ｍｍ程度
である。

【００５４】前記ハイブリッドＩＣ基板７は、幅が１０
ｍｍ程度、長さが１６ｍｍ程度、厚さが０．８ｍｍ程度
のガラエポ基板である。また、ハイブリッドＩＣ基板７
に穿たれたガイド３３を構成する孔は直径１．４ｍｍ程
度であり、前記ピン３２が挿入できる嵌め合いになって
いる。

【００５５】前記ハイブリッドＩＣ基板７は配線基板か
らなり、たとえば、ガラスエポキシ樹脂によるガラエポ
基板となり、表面（図７では上面）には、図８に示すよ
うに、配線２５が設けられている。なお、図８以外では
配線や搭載電子部品は省略してある。

【００５６】前記配線２５は、図８に示すように、各電
子部品を搭載するためのランド２５ａ、前記リード６を
取り付けるための接続パッド２５ｂ、前記レーザダイオ
ード１０のリード１３との接続を図る接続部２５ｃ等を
構成している。なお２５ｄはスルーホールである。

【００５７】本実施形態１のレーザダイオード・モジュ
ールの等価回路は図４に示すように、レーザダイオード
ＬＤに高周波重畳を加える回路構成になっている。すな
わち、高周波重畳を加える発振回路としてはトランジス
タ（Ｑ１）一石のコルピッツ回路を組み込んである。

【００５８】コルピッツ回路は、トランジスタのコレク
タとエミッタ間およびエミッタとベース間にそれぞれ容
量Ｃを組み込むとともに、コレクタとベース間にコイル
Ｌを組み込む構造となっている。

【００５９】そこで、本実施形態１のレーザダイオード
・モジュール１では、図４に示すようにトランジスタ
（Ｑ１）のコレクタＣとエミッタＥ間にＣ２を組み込む
とともに、エミッタＥとベースＢ間に容量Ｃ１を組み込
み、かつコレクタＣとベースＢ間にコイルＬ１を組み込
んでコルピッツ回路を構成している。

【００６０】また、外部端子はＶcc,ＬＤ，ＰＤ，ＧＮ
Ｄの４端子となっている。Ｃ１〜Ｃ８はコンデンサ、Ｒ
１〜Ｒ３は抵抗、Ｌ１，Ｌ２はインダクタ、ＬＤはレー
ザダイオード、ＰＤは受光素子である。

【００６１】図８に電子部品の搭載状態を示す。各コン
デンサ，抵抗，インダクタ等の電子部品はランド２５ａ
に予め被着された半田のリフローによって固定される。
また、ハイブリッドＩＣ基板７に設けられた接続孔１６
にはレーザダイオード１０のリード１３が挿入され、か
つ接続部２５ｃに予め被着された半田のリフローによっ
て固定される。また、接続パッド２５ｂ部分にはクラン
プ構造のリード６がクランプによって取り付けられ、前
記接続パッド２５ｂに予め被着された半田のリフローに
よって固定される。

【００６２】図４に示す回路においては、２端子（Ｖc
c,ＧＮＤ）間に適度のＤＣ電圧（Ｖ_{C C}）を加えると、電
源投入時の擾乱や熱による電流の不規則な振動を種と
し、このうちの容量ＣとコイルＬで形成される共振回路
に選択された成分が増幅され、正帰還を繰り返して発振
を開始し継続する。この結果、レーザダイオード（Ｌ
Ｄ）には高周波が重畳され、レーザダイオードチップか
ら出射されるレーザ光の発振はマルチモードとなり、レ
ーザ光の戻り光による発振の乱れは発生し難くなる。

【００６３】本実施形態１のレーザダイオード・モジュ
ール１は、その組立において、図１および図５に示すよ
うに、モジュール基板２の嵌合孔１５にレーザダイオー
ド１０を嵌合状態で圧入固定する。

【００６４】ところで、これが本発明の特徴の一つであ
るが、前記ステム１１をモジュール基板２の嵌合穴１５
に前記リード１３側から挿入して圧入する際発生する金
属ヒゲ１８が、リード１３に接触させないように作用す
る遮蔽体４０が設けられている。

【００６５】前記遮蔽体４０は、前記モジュール基板２
の嵌合穴１５の周面１７の一部から嵌合穴１５の中心側
に突出する部分４０と、前記突出する部分４０から前記
嵌合穴周面１７と前記リード１３との間に延在する部分
４１とによって構成されている。前記嵌合穴周面とリー
ドとの間に延在する部分４１は、本実施形態１ではステ
ム１１の他面に接触するように構成されている。前記延
在する部分４１と延在する部分４２によって周面１７と
の間に溝４３が形成される。

【００６６】したがって、遮蔽体４０によって前記金属
ヒゲ１８は前記溝４３内に封じ込められる。また、延在
する部分４２の先端がステム１１に接触することによっ
て新たな放熱経路が確保されることから放熱性が高めら
れる。

【００６７】このような遮蔽体４０は、前記嵌合穴１５
の形成時、嵌合穴１５を図１に示すように、大径穴部４
５と小径穴部４６とからなる段付き穴構成の穴に形成す
るとともに、段差面４７に溝４３を設ける。この溝４３
の外周面は前記大径穴部４５の周面１７と一致する面に
形成される。

【００６８】一例を挙げるならば、大径穴部４５の直径
は５．６ｍｍで深さ１．２ｍｍ、小径穴部４６の直径は
３．２ｍｍ、溝４３の幅は０．６ｍｍで深さは１．０ｍ
ｍであり、小径穴部４６とリード１３との間隔は０．４
ｍｍ程度である。

【００６９】レーザダイオード・モジュール１の組み立
てにおけるレーザダイオード１０の固定に際して、段付
き穴構成の嵌合穴１５を有するモジュール基板２を用意
した後、ステム１１を嵌合穴１５の大径穴部４５に圧入
する。

【００７０】モジュール基板２を構成するＡｌは比較的
柔らかいことから、ステム１１の嵌合時、ステム１１の
縁で大径穴部４５の縁を削りながらステム１１は移動す
る。この削りによって成長する金属ヒゲ１８は、ステム
１１の他面に沿うように伸びながら溝４３の内周面に当
接して曲がり、あるいは溝４３の深さ方向に延びて溝底
に当接して曲がり、最終的にはステム１１によって塞が
れた溝４３空間に押し込められることになる。

【００７１】この結果、金属ヒゲ１８がリード１３に接
触することもなく、リードショート不良の発生を防止す
ることができる。

【００７２】また、金属ヒゲ１８は閉じられた空間に封
入されることから、振動等で破断して脱落して異物とな
っても、閉じられた空間に封入されていることから、異
物に起因するレーザダイオード・モジュール内でのショ
ート不良も起きなくなる。

【００７３】また、レーザダイオード・モジュールを製
造するための各装置においても、前記異物に起因する動
作不良が発生せず、装置の稼働率低下を引き起こすこと
もなく、レーザダイオード・モジュールの製造コストの
低減を達成することができる。

【００７４】本実施形態１のレーザダイオード・モジュ
ール１は、以下の製造方法によって製造される。最初に
金属製のステム１１の一面側にキャップ１２が固定され
かつ他面側から複数のリード１３を突出させるキャン型
パッケージ構造のレーザダイオード１０と、前記段付き
穴構成の嵌合穴１５を有するモジュール基板２等を用意
する。

【００７５】つぎに、図５に示すように、前記レーザダ
イオード１０のステム１１を前記嵌合穴１５の大径穴部
４５に前記リード１３側から挿入して圧入し、モジュー
ル基板２にレーザダイオード１０を固定する。この圧入
時、前述のように金属ヒゲ１８は閉じられた空間に封入
される。

【００７６】つぎに、図６に示すように、電子部品が搭
載されかつリード６が取り付けられたハイブリッドＩＣ
基板７を、モジュール基板２の裏面に重ねた後、カシメ
装置によってハイブリッドＩＣ基板７のガイド３３に挿
入されたピン３２の先端をカシメ変形することによって
ハイブリッドＩＣ基板７をモジュール基板２に固定す
る。

【００７７】つぎに、ハイブリッドＩＣ基板７の接続孔
１６に挿入されたレーザダイオード１０のリード１３を
半田リフローによって固定する。

【００７８】さらに、図７に示すように、前記モジュー
ル基板２の裏面側にハイブリッドＩＣ基板７を被うよう
にカバー４を重ね、図２の状態にすることによって出荷
できる製品形態とする。カバー４とモジュール基板２は
ネジとナットによって仮固定しておいてもよい。

【００７９】本実施形態１のレーザダイオード・モジュ
ール１は、以下の効果を奏する。 （１）モジュール基板２の嵌合穴１５部分には遮蔽体４
０が形成されていることから、レーザダイオード・モジ
ュールの製造時の嵌合穴１５へのステム１１の圧入時、
嵌合穴１５の周面１７がステム縁によって削られて金属
ヒゲ１８が発生しても、この金属ヒゲ１８は前記遮蔽体
４０によって阻止されてそれ以上はリード１３側に延在
しなくなり、モジュール基板２とリード１３との間のシ
ョート不良（リードショート不良）が発生しなくなる。

【００８０】（２）ステム１１の圧入動作に伴って成長
する金属ヒゲ１８は最終的にはステム１１の他面と前記
遮蔽体４０や嵌合穴周面１７とによって形成される閉じ
られた空間に封入されることから、その後振動等で周面
１７から金属ヒゲ１８が脱落して異物になっても、レー
ザダイオード・モジュール内でのショート不良発生原因
の異物にはならなくなり、レーザダイオード・モジュー
ルの信頼性が高くなる。

【００８１】（３）金属ヒゲ１８は閉じられた空間に封
入されることから、振動等で破断して脱落して異物とな
っても、レーザダイオード・モジュールを製造するため
の各装置の動作不良を起こす異物とはならず、装置稼働
率の低下を引き起こすこともない。したがって、レーザ
ダイオード・モジュールの製造コストの低減を達成する
ことができる。

【００８２】（実施形態２）図９は本発明の他の実施形
態（実施形態２）であるレーザダイオード・モジュール
の製造におけるレーザダイオードの固定方法を示す一部
の断面図である。

【００８３】本実施形態２では、前記実施形態１の構成
において、前記遮蔽体４０は前記ステム１１と前記モジ
ュール基板２とに亘って形成されている。

【００８４】具体的には、前記遮蔽体４０は前記ステム
１１の挿入側の外周を一段小さくし、この小外周部５０
の小外周面５１と嵌合穴１５の小径穴部４６の段差面４
７によって構成される。

【００８５】また、モジュール基板２においては、嵌合
穴１５を大径穴部４５と小径穴部４６を有する段付き穴
構成としておく。しかし、本実施形態２の場合は、溝４
３は設けない。

【００８６】レーザダイオード・モジュール１の製造に
おけるレーザダイオード１０の固定においては、図９に
示すように、ステム１１を嵌合穴１５の大径穴部４５に
圧入することによって固定する。

【００８７】この固定時、すなわち、ステム１１の嵌合
穴１５への圧入時、ステム１１の縁によって嵌合穴１５
（大径穴部４５）の縁が削られて金属ヒゲ１８が発生す
る。金属ヒゲ１８は、その成長に伴って小外周面５１に
当接して曲がる。そして最終的には小外周面５１，段差
面５２，嵌合穴１５の周面１７および小径穴部４６の段
差面４７とによって形成された閉じられた空間内に押し
込められることになる。

【００８８】本実施形態２でも前記実施形態１と同様な
効果が得られる。すなわち、金属ヒゲ１８によるリード
ショート不良の発生が抑えられる。また、異物によるレ
ーザダイオード・モジュール１におけるショート不良の
発生や製造装置の異物に起因する動作不良等が発生しな
くなる。

【００８９】特に、本実施形態２の場合は、小外周面５
１が発生する金属ヒゲ１８に常に対面していることか
ら、金属ヒゲ１８が成長してきた場合、確実に遮蔽物と
して作用し、金属ヒゲ１８の先端の方向性を変えること
ができ、金属ヒゲ１８によるリードショート不良を確実
に防止できることになる。

【００９０】（実施形態３）図１０は本発明の他の実施
形態（実施形態３）であるレーザダイオード・モジュー
ルの製造におけるレーザダイオードの固定方法を示す一
部の断面図である。

【００９１】本実施形態３では、モジュール基板２には
遮蔽体は設けず、嵌合穴１５はそのままストレート穴と
しておき、レーザダイオード１０側に遮蔽体４０を設け
る構成になっている。

【００９２】すなわち、金属製のステム１１の一面側に
キャップ１２が固定されかつ他面側から複数のリード１
３を突出させるキャン型パッケージ構造のレーザダイオ
ード１０は、各リード１３の一部表面が絶縁性物質６０
で被覆されている。絶縁性物質６０は、少なくとも前記
金属ヒゲ１８が到達する可能性のある領域の前記各リー
ドの全周表面を被う。

【００９３】絶縁性物質６０は、たとえば絶縁性樹脂を
ハケ等によって塗布した後乾燥させて硬化させたもので
ある。

【００９４】レーザダイオード・モジュール１の製造に
おいて、絶縁性物質６０でリード１３が被覆されたレー
ザダイオード１０をモジュール基板２に固定する。この
固定時、すなわち、ステム１１の嵌合穴１５への圧入
時、ステム１１の縁によって嵌合穴１５の縁が削られて
金属ヒゲ１８が発生する。金属ヒゲ１８は、その成長に
伴ってリード１３の表面に当接するが、リード１３の表
面には絶縁性物質６０が存在することからリードショー
ト不良とはならない。

【００９５】本実施形態３のレーザダイオード１０は、
ステム１１から突出する各リード１３の一部周表面は絶
縁性物質６０で被覆されていることから、この絶縁性物
質６０で被覆されている部分にショートを起こす導電体
が接触してもリードショート不良は発生しない。したが
って、このレーザダイオード１０をモジュール基板等の
実装基板に搭載する際は、前記絶縁性物質で被われたリ
ード部分を、異物等に起因するショートが起きそうな箇
所に位置させれば、リードショートが発生しなくなる。

【００９６】（実施形態４）図１１は本発明の他の実施
形態（実施形態４）であるレーザダイオード・モジュー
ルの製造におけるレーザダイオードの固定方法を示す一
部の断面図である。

【００９７】本実施形態４では、前記実施形態３の場合
と同様にモジュール基板２には遮蔽体は設けず、嵌合穴
１５はそのままストレート穴としておき、レーザダイオ
ード１０側に遮蔽体４０を設ける構成になっている。

【００９８】すなわち、遮蔽体４０は、絶縁性のパイプ
７０で構成され、このパイプ７０をリード１３の全体に
挿入装着し、少なくとも前記金属ヒゲ１８が到達する可
能性のある領域を被う。

【００９９】その後、ステム１１をモジュール基板２の
嵌合穴１５に圧入してレーザダイオード１０をモジュー
ル基板２に固定する。

【０１００】本実施形態４の場合も前記実施形態３の場
合と同様に、ステム１１の嵌合穴１５への圧入時、ステ
ム１１の縁によって嵌合穴１５の縁が削られて金属ヒゲ
１８が発生しかつ成長するが、成長した金属ヒゲ１８は
前記パイプ７０に接触することがあっても、リード１３
に直接接触することはなく、リードショート不良は発生
しない。

【０１０１】本実施形態４のレーザダイオード１０は、
ステム１１から突出する各リード１３全体はその一部が
絶縁性物質６０で被覆されていることから、この絶縁性
物質６０で被覆されている部分にショートを起こす導電
体が接触してもリードショート不良は発生しない。した
がって、このレーザダイオード１０をモジュール基板等
の実装基板に搭載する際は、前記パイプ７０で被われた
リード部分を、異物等に起因するショートが起きそうな
箇所に位置させれば、リードショートが発生しなくな
る。

【０１０２】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１０３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である光磁気
ディスクメモリシステム用光源に使用するレーザダイオ
ード・モジュールに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではない。本発明は少なくとも金
属性の基板の嵌合穴にレーザダイオードのステムを圧入
してレーザダイオードを固定する構造の光電子装置の製
造技術には適用できる。

【０１０４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。 （１）モジュール基板の嵌合穴部分には遮蔽体が形成さ
れていることから、レーザダイオード・モジュールの製
造時の嵌合穴へのステムの圧入時、嵌合穴の周面がステ
ム縁によって削られて金属ヒゲが発生しても、この金属
ヒゲは前記遮蔽体によって阻止されてそれ以上はリード
側に延在しなくなり、モジュール基板とリードとの間の
ショート不良が発生しなくなる。 （２）ステムの圧入動作に伴って成長する金属ヒゲは最
終的にはステムの他面と前記遮蔽体や嵌合穴周面とによ
って形成される閉じられた空間に封入されることから、
その後振動等で周面から金属ヒゲが脱落しても、レーザ
ダイオード・モジュール内でのショート不良発生原因の
異物にはならなくなり、レーザダイオード・モジュール
の信頼性が高くなる。 （３）金属ヒゲは閉じられた空間に封入されることか
ら、振動等で破断して脱落して異物となっても、レーザ
ダイオード・モジュールを製造するための各装置の動作
不良を起こす異物とはならず、装置稼働率の低下を引き
起こすこともない。したがって、レーザダイオード・モ
ジュールの製造コストの低減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）であるレー
ザダイオード・モジュールの製造におけるレーザダイオ
ードの固定方法を示す一部の断面図である。

【図２】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
を示す斜視図である。

【図３】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
の平面図である。

【図４】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
の等価回路図である。

【図５】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
の製造において、モジュール基板にレーザダイオードを
圧入固定する状態を示す斜視図である。

【図６】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
の製造において、モジュール基板にハイブリッドＩＣ基
板を重ねる状態を示す斜視図である。

【図７】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
の製造において、モジュール基板にカバーを取り付ける
状態を示す斜視図である。

【図８】本実施形態１のレーザダイオード・モジュール
のハイブリッドＩＣ基板に搭載された電子部品を示す模
式的平面図である。

【図９】本発明の他の実施形態（実施形態２）であるレ
ーザダイオード・モジュールの製造におけるレーザダイ
オードの固定方法を示す一部の断面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態（実施形態３）である
レーザダイオード・モジュールの製造におけるレーザダ
イオードの固定方法を示す一部の断面図である。

【図１１】本発明の他の実施形態（実施形態４）である
レーザダイオード・モジュールの製造におけるレーザダ
イオードの固定方法を示す一部の断面図である。

【図１２】従来のレーザダイオード・モジュールの製造
におけるレーザダイオードの固定状態を示す一部の断面
図である。

【符号の説明】

１…レーザダイオード・モジュール、２…モジュール基
板、３…フランジ、４…カバー、５…開口部、６…リー
ド、７…ハイブリッドＩＣ基板、１０…レーザダイオー
ド、１１…ステム、１２…キャップ、１３…リード、１
４…発光窓、１５…嵌合孔、１６…接続孔、１７…周
面、１８…金属ヒゲ、２０，２１…取付孔、２２…方向
識別片、２３…ノッチ、２５…配線、２５ａ…ランド、
２５ｂ…接続パッド、２５ｃ…接続部、２５ｄ…スルー
ホール、３０…台座、３１…逃げ、３２…ピン、３３…
ガイド、４０…遮蔽体、４１…嵌合穴の中心側に突出す
る部分、４２…嵌合穴周面とリードとの間に延在する部
分、４３…溝、４５…大径穴部、４６…小径穴部、４７
…段差面、５０…小外周部、５１…小外周面、５２…段
差面、６０…絶縁性物質、７０…パイプ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製のステムの一面側にキャップが固
   定されかつ他面側から複数のリードを突出させるキャン
   型パッケージ構造のレーザダイオードと、モジュール基
   板とを有し、前記ステムが前記モジュール基板の嵌合穴
   に前記リード側から挿入されて圧入固定される構成のレ
   ーザダイオード・モジュールであって、前記圧入の際発
   生した前記モジュール基板から延在する金属ヒゲが前記
   各リードに接触しないように遮蔽体が設けられているこ
   とを特徴とするレーザダイオード・モジュール。
2. 【請求項２】 前記遮蔽体は前記モジュール基板の嵌合
   穴の周面の一部から嵌合穴の中心側に突出する部分と、
   前記突出する部分から前記嵌合穴周面と前記リードとの
   間に延在する部分または前記突出する部分から前記嵌合
   穴周面と前記リードとの間に延在しかつ前記ステムの他
   面に接触する部分とで構成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のレーザダイオード・モジュール。
3. 【請求項３】 前記遮蔽体は前記ステムの挿入側の外周
   を一段小さくし、この小外周部の小外周面または前記小
   外周面と前記モジュール基板の嵌合穴の周面の一部から
   嵌合穴の中心側に突出しかつ前記ステムの他面に接触す
   る部分で構成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のレーザダイオード・モジュール。
4. 【請求項４】 前記遮蔽体は、少なくとも前記金属ヒゲ
   が到達する可能性のある領域の前記各リード表面を被う
   絶縁性物質で構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載のレーザダイオード・モジュール。
5. 【請求項５】 前記遮蔽体は、少なくとも前記金属ヒゲ
   が到達する可能性のある領域の前記各リード全体に装着
   された絶縁性のパイプで構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のレーザダイオード・モジュール。
6. 【請求項６】 前記リードは前記モジュール基板に固定
   されるハイブリッドＩＣ基板の配線に接続されるととも
   に、前記ハイブリッドＩＣ基板には前記レーザダイオー
   ドに高周波を重畳する回路を構成するハイブリッドＩＣ
   が組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求
   項５のいずれか１項に記載のレーザダイオード・モジュ
   ール。
7. 【請求項７】 金属製のステムの一面側にキャップが固
   定されかつ他面側から複数のリードを突出させるキャン
   型パッケージ構造のレーザダイオードと、前記ステムが
   嵌合できる嵌合穴を有するモジュール基板を用意する工
   程と、前記レーザダイオードのステムを前記嵌合穴に前
   記リード側から挿入して圧入して前記レーザダイオード
   を前記モジュール基板に固定してレーザダイオード・モ
   ジュールを製造する方法であって、前記圧入の際発生す
   る前記モジュール基板から延在する金属ヒゲの先端が前
   記各リードに接触しないように遮蔽する遮蔽体を前記モ
   ジュール基板または／およびステムに設けておき、その
   後前記ステムを前記嵌合穴に圧入することを特徴とする
   レーザダイオード・モジュールの製造方法。
8. 【請求項８】 前記モジュール基板の嵌合穴の周面の一
   部から嵌合穴の中心側に突出する部分と、この突出した
   部分から前記嵌合穴周面と前記リードとの間に延在する
   部分または前記突出した部分から前記嵌合穴周面と前記
   リードとの間に延在しかつ最終的に前記ステムの他面に
   接触する部分とで前記遮蔽体を構成しておくことを特徴
   とする請求項７に記載のレーザダイオード・モジュール
   の製造方法。
9. 【請求項９】 前記ステムの挿入側の外周を一段小さく
   し、この小外周部の小外周面または前記小外周面と前記
   モジュール基板の嵌合穴の周面の一部から嵌合穴の中心
   側に突出しかつ前記ステムの他面に最終的に接触する部
   分で前記遮蔽体を構成しておくことを特徴とする請求項
   ７に記載のレーザダイオード・モジュールの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記レーザダイオードの少なくとも前
    記金属ヒゲが到達する可能性のある領域の前記各リード
    表面に絶縁性物質を被覆して前記遮蔽体を構成しておく
    ことを特徴とする請求項７に記載のレーザダイオード・
    モジュールの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記レーザダイオードの少なくとも前
    記金属ヒゲが到達する可能性のある領域の前記各リード
    全体に絶縁性のパイプを装着して前記遮蔽体を構成して
    おくことを特徴とする請求項７に記載のレーザダイオー
    ド・モジュールの製造方法。
12. 【請求項１２】 金属製のステムの一面側にキャップが
    固定されかつ他面側から複数のリードを突出させるキャ
    ン型パッケージ構造のレーザダイオードであって、前記
    ステムから突出する各リードの一部周表面は絶縁性物質
    で被覆されていることを特徴とするレーザダイオード。