KR100439115B1 - 전자부품용 캡 - Google Patents

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KR100439115B1
KR100439115B1 KR1020040020472A KR20040020472A KR100439115B1 KR 100439115 B1 KR100439115 B1 KR 100439115B1 KR 1020040020472 A KR1020040020472 A KR 1020040020472A KR 20040020472 A KR20040020472 A KR 20040020472A KR 100439115 B1 KR100439115 B1 KR 100439115B1
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아오키나오후미
가미바야시히데후미
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로무 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 광을 발생시키는 반도체 레이저칩(7)과, 그 레이저칩(7)을 서브마운트(6)를 거쳐 장착시키는 히트싱크(1a)가 일체로 형성된 링(1)과, 상기 링(1)에 전기적으로 접속되는 공통전극과, 그 링(1)내에 절연체(2)에 의해 기밀로 밀봉되는 전극리드(3, 4)와, 상기 링(1), 리드(3, 4) 및 절연체(2)로 이루어진 상기 레이저칩(7)에 전기를 공급하는 스템(5)과, 상기 레이저칩(7)으로부터 발생하는 광을 통과시키는 창부(13)를 갖고 상기 스템(5)에 고정됨으로써 상기 레이저칩(7)을 기밀로 밀봉하는 캡(10)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 및 그 제조방법이다.

Description

전자부품용 캡 {CAP FOR ELECTRONIC PARTS}
본 발명은 레이저칩(laser chip)의 주위가 기밀로 밀봉된 캔밀봉형의 반도체 레이저에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 CD(콤팩트디스크), LD(레이저디스크), CD-ROM 등의 픽업용 광원에 사용하는데 특히 적합한 패키지가 소형화되고 저렴한 반도체 레이저에 관한 것이다.
종래의 CD-ROM의 광원 등에 사용되는 반도체 레이저는, 도 7에 나타내는 것과 같은 구조로 되어 있다.
즉, 신뢰성 확보를 위해 레이저칩을 외기로부터 보호할 필요로부터 레이저칩의 주위가 캡(cap)으로 덮여져서 기밀로 밀봉되어있다.
반도체 레이저는, 예를 들면 금속의 냉간단조가공 등에 의해 히트싱크(heat sink)(21a)와 일체로 형성된 스템(stem)(21)을 갖고 있으며, 도 8에 나타내는 것과 같은 관통구멍(21b)이 2개소 형성되어 있다.
히트싱크(21a)에는 실리콘기판 등으로 된 서브마운트(sub-mount)(22)를 거쳐 레이저칩(23)이 본딩되어 있다.
또, 스템의 저면측에는 공통리드(28)가 용접 등에 의해 접착되어 스템 및 히트싱크(21a)에 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 리드(26)가 저융점 유리(29) 등에 의해 절연되어 기밀 밀봉되어 있다.
레이저칩(23)은, 도시하지 않은 도선에 의해 리드(26)와 전기적으로 접속된 하나의 전극을 갖고 있으며, 다른 쪽의 전극은 서브마운트(22) 및 스템(21)을 경유하여 공통리드(28)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 스템(21)의 상부는 레이저칩(23)의 주위를 기밀로 밀봉하기 위해 캡(24)이 용접 등에 의해 균일하게 스템(21)에 부착되어 있다.
캡(24)의 정상부의 레이저광의 통과부분에는 관통구멍이 형성되고, 창유리(25)가 접착되어 있다.
창유리(25)는 캡(24)의 내부 원주면에 도시하지 않은 저융점유리 등에 의해 기밀로 고착되어 있다.
캡(24)은 전기용접 등에 의해 스템(21)에 고착되어 있다.
용접성을 높이기 위해 도 8에 나타내는 바와 같이, 캡(24)의 저면부에 있어서의 플랜지(24a)의 저면측에 돌기(24b)를 형성하고, 그 돌기(24b)에 의해 전류가 집중되도록 해서 상하로부터 전극(31, 32)에 의해 끼워서 용접하고 있다.
전술한 구조의 반도체 레이저에서는 스템(21)은 두꺼운 판 형상체로 히트싱크(21a)와 함께 일체로 냉간단조가공 등에 의해 제조되기 때문에 가공설비가 대형화하고 비용상승이 되어 값싸게 제조할 수가 없다고 하는 문제가 있다.
전술한 구조의 캡을 사용한 반도체 레이저 등의 전자부품에서는 캡을 부착시키는 경우에 스템과 용접에 의해 기밀밀봉을 하지 않으면 안 된다.
그러나, 용접조건은 불균일이 많고 안정된 기밀밀봉이 얻어지지 않을 뿐 아니라 프로젝션(projection)을 갖기 때문에 소형화가 곤란하다는 문제가 있다.
이 때문에 캡을 스템에 압입함으로써 기밀밀봉을 얻는 것이 요망되고 있으나, 캡을 압입하려고 하면 창부의 유리나 접착제의 저융점유리 등에 균열이 생기거나 갈라짐이 생겨 기밀밀봉이 얻어지지 않고 실용화되고 있지 않다.
캡과 스템을 용접하기 위해서는 캡(24)의 저면부의 플랜지(24a)가 필요하게되고, 또한 스템(21)의 단말부에도 캡(24)의 위치 어긋남의 여유나 레이저칩의 조립 등에 기준면으로 하기 위한 폭의 공간을 필요로 한다.
그러나, 이와 같은 구조는 반도체 레이저의 소형화, 특히 직경방향의 소형화의 방해가 된다.
한편, 최근의 음향기기나 OA기기 등의 휴대형의 발전에 수반하여 CD플레이어나 LD플레이어 또는 노트북컴퓨터용 CD-ROM 등에 사용되는 반도체 레이저의 박형화가 요구되고, 패키지의 최대치수를 3mm이하로 하는 것이 요망되고 있다.
그러나, 종래의 이러한 종류의 반도체 레이저는, 전술한 바와 같이 스템에 캡을 용접하는 구조로 되어 있기 때문에, 스템의 단말부의 폭은 0.5mm 이상이 필요하고, 또한 캡(24)의 플랜지부(24a)도 0.4mm 이상은 필요하게 되며, 더욱이 리드(26, 27)를 설치하기 위해 스템(21)에 따로 따로 관통구멍(21b)을 형성하지 않으면 안되므로, 예를 들면 패키지의 외경의 최대치수는 5.6mm 정도가 한계로서, 외형이 크게 되어 소형화 할 수가 없다고 하는 문제가 있다.
또, 상기 반도체 레이저를, 예를 들면, 회절격자를 구비한 픽업용으로 하는 경우에는, 도 9에 나타내는 바와 같이 반도체 레이저의 캡(24)의 상부표면에 스프링(31)의 일단측을 밀어대어 스프링(31)의 타단측에 의해 회절격자(32)를 홀더(33)에 밀어붙여서 부착시킨다.
홀더(33)는 스템(21)과 접착되어 있다.
이 스프링(31)에 의한 밀어붙이는 힘은 3∼5kg이며, 이 압압력에 의해 반도체 레이저의 사용 중에 캡(24)의 창부에 접착된 유리 등에 균열이 생기거나 파손이 생겨 기밀밀봉이 유지되지 않게 되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 소형화하는 CD플레이어나 노트북컴퓨터용 CD-ROM 등의 광원에 적합한 소형으로 제조가 간단한 캔밀봉형의 반도체 레이저를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 캡과의 용접을 위한 스템의 반경방향의 용접부분을 불필요하게 한 소형의 반도체 레이저를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스템과 캡을 압접에 의해 접합하는 경우에 캡의 창부의 창유리나 접착용 유리에 균열이 생기지 않는 캡 및 그것을 사용한 반도체 레이저를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형으로 제조가 용이한 반도체 레이저의 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1a는 본 발명의 제1의 실시예에 의한 반도체 레이저의 단면도이며, 도 1b도는 레이저칩 및 그 주위의 확대도.
도 2는 도 1의 반도체 레이저의 캡의 단면설명도.
도 3a∼도 3d는 캡을 스템에 압입하는 공정의 단면설명도.
도 4는 도 1의 캡의 부분 확대도로서 창부근방의 응력분포를 나타내는 도면.
도 5는 도 4와 같이 비교예의 응력분포를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 반도체 레이저의 제2실시예의 스템의 저면도.
도 7은 종래의 반도체 레이저의 단면설명도.
도 8은 종래의 반도체 레이저의 용접전의 프로젝션을 나타내는 부분 확대 단면도.
도 9는 종래의 반도체 레이저에 회절격자가 부착된 상태의 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 링, 1a : 히트싱크
1b : 플랜지부, 1d : 절단부
2 : 절연체, 3, 4 : 리드
5 : 스템, 6 : 서브마운트
7 : 레이저칩, 10 : 캡
11 : 금속셸, 12 : 돌기부
13 : 창부, 14 : 개방부
15 : 광투과 부재, 16 : 접착제
17 : 스템 고정대, 18 : 캡 안내부재
19 : 가압기
본 발명의 반도체 레이저는, 광을 발생시키는 반도체칩과, 그 레이저칩을 서브마운트를 거쳐 장착시키는 히트싱크가 일체로 형성된 링과, 상기 링에 전기적으로 접속되는 공통전극과, 그 링 내에 절연체에 의해 기밀로 밀봉되는 전극리드와, 상기 링, 리드 및 절연체로 되고, 상기 레이저칩에 전기를 공급하는 스템과, 상기 레이저칩으로부터 발생하는 광을 통과시키는 창부를 갖고, 상기 스템에 고정됨으로써 상기 레이저칩을 기밀로 밀봉시키는 캡으로 구성되어 있다.
이런 구성으로 함으로써 원통형상 링을 판재로부터 조임 가공 등에 의해 간단히 형성할 수가 있고, 그 내부 원주부에 저융점 유리 등의 절연체로 리드를 직접 고착시킴으로써 스템을 형성할 수 있기 때문에 대단히 소형의 스템으로 할 수가 있다.
또한, 단조 등의 복잡한 가공을 필요로 하지 않아 값싸게 얻어진다.
상기 원통형상의 링의 저면부에 플랜지부를 갖고, 그 플랜지부의 표면으로부터 레이저칩까지의 높이가 일정하게 형성되며, 또한 플랜지부에 원주방향의 위치결정을 하는 절단부가 형성됨으로써, 반도체 레이저를 장치에 조립하는 때에 스템의 플랜지부를 기준으로 하여 조립할 수가 있어, 간단히 조립할 수가 있음과 동시에 특성에 미묘하게 영향을 주기 쉬운 레이저 빔의 방향이나 위치를 용이하게 일정하게 할 수가 있다.
상기 스템과 캡의 접합이 원통형상 링의 외부 원주벽과 캡의 원통부내부원주가, 예를 들면 압입 등에 의해 기밀로 밀봉되어 있으면, 캡에 용접을 위한 플랜지부를 필요로 하지 않고, 또한 상호의 위치맞춤에 의한 여유도 필요로 하지 않고 소형화를 달성할 수 있다.
본 발명의 반도체 레이저의 다른 형태는 광을 발생시키는 반도체 레이저칩과, 그 레이저칩을 서브마운트를 거쳐서 장착시키는 히트싱크가 일체로 형성된 스템과, 공통전극 및 레이저칩과 전기적으로 접속하기 위해 스템에 설치되는 리드와, 상기 레이저칩으로부터 발생되는 광을 통과시키는 창부를 갖고 스템에 고정됨으로써 레이저칩을 기밀로 밀봉하는 캡으로 되고, 그 캡의 외부원주면에 돌기부가 링 형상으로 형성되어 있다.
이 돌기부가 형성됨으로써 창유리부에 인장응력이 거의 가해지지 않기 때문에 캡의 유리부에 균열 등이 생기는 일이 없고, 스템의 구조에 관계없이 압입에 의해 스템과 캡을 접합할 수가 있다.
그 결과, 캡의 용접부분을 삭제할 수가 있고 소형화를 달성할 수가 있다.
본 발명의 전자부품용 캡은 정상부에 개방부가 형성되는 원통형상의 금속셸(shell)과 그 개방부를 덮어서 금속셸의 내측에 고착되고 광을 투과시키는 광투과부재로 이루어지고, 금속셸의 정상부의 외부원주표면에 돌기부가 링 형상으로 형성되어 있다.
이 캡은 반도체 레이저에 한정되지 않고, 포토트랜지스터, 포토다이오드, 메탈 캡의 발광다이오드 등에도 같은 모양의 이점으로 사용된다.
본 발명의 반도체 레이저의 제조방법은, (a). (a1)∼(a3)의 공정에 의해 스템을 형성하되,
(a1) 히트싱크와 공통전극과 리드를 갖는 링을 형성하고,
(a2) 그 히트싱크에 서브마운트를 거쳐 반도체 레이저칩을 장착시키며,
(a3) 그 레이저칩과 리드 사이를 전기적으로 접속하고,
(b). (b1)∼(b2)의 공정에 의해 캡을 형성하되,
(b1) 정상부에 개방부를 갖는 금속셸을 형성하고,
(b2) 상기 개방부를 덮도록 상기 금속셸의 내벽에 광투과부재를 고착시키며, 상기 레이저칩으로부터 발생되는 광을 투과시키고 방사할 수 있는 창부를 형성하며,
(c). 상기 레이저칩을 기밀 밀봉하도록 상기 스템의 외부원주측벽에 상기 캡의 내부원주벽을 끼워맞춤시키는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의해 제조함으로써, 스템과 캡을 자기정합에 의해 제조할 수가 있고 위치맞춤을 위한 반경방향의 여유를 필요로 하지 않아, 소형의 반도체 레이저를 제조하기 쉽다.
금속재료의 판재로부터 조임 가공과 펀칭가공에 의해 히트싱크가 일체로 형성된 원통형상 링을 형성하고, 원통형상 링의 내부원주에 절연재에 의해 리드를 기밀 밀봉함으로써 상기 스템을 형성하면, 대단히 저렴하고 소형의 반도체 레이저를 제조할 수가 있다.
본 발명의 특징 및 효과는 본 발명의 원리가 적용되는 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부도면을 참조함으로써 잘 이해될 수 있을 것이다.
(실시예)
도 1a∼도 1b에 본 발명의 반도체 레이저의 일 실시예를 나타내고 있다.
반도체 레이저는, 일반적으로 원통형상의 스템(5)과, 저면측에 스템(5)과 고정되는 원통형상으로 된 캡(10)으로 구성되어 있다.
스템(5)은 철계나 동계의 금속재료로 된 링(1)에 의해 구성되고, 링(1)은 일반적으로 원통형상으로 하단부로부터 바깥쪽으로 뻗는 플랜지부(1b)와 상단부로부터 중심부로 뻗는 히트싱크부(1a)를 갖고, 공통리드(1c)가 플랜지부(1b)의 외측종단으로부터 아래쪽으로 뻗어 있다.
이 링(1)내에 예를 들면 저융점유리 등의 절연체(2)에 의해 절연 유지된 리드(3, 4)가 기밀로 밀봉되고 각각 히트싱크부(1a)의 근방으로 뻗어있다.
원통형상 링(1)은 두께가 0.2∼0.4mm 정도의 철계나 동계의 금속재료의 판재로 형성되어 있다.
광원으로서의 레이저칩(7)은, 실리콘서브마운트(6)를 거쳐 히트싱크(1a)의 선단부에 장착되어 있다.
레이저칩(7)은, 예를 들면, 200μm×150μm 정도로 대단히 적기 때문에 조립공정을 용이하게 하기 위해 서브마운트(6)에 미리 용접되어 있다.
레이저칩(7)이 장착된 서브마운트(6)는 히트싱크(1a)에 장착되어 있다.
본 실시예에서는 실리콘기판으로 된 서브마운트(6)에 레이저칩(7)의 발광량을 검지하는 수광용의 도시하지 않은 포토다이오드가 형성되어 있다.
이 레이저칩(7) 및 도시하지 않은 포토다이오드의 각 전극이 금선(8)에 의해 리드(4, 3)와 각각 와이어 본딩되어 전기적으로 접속되어있다.
레이저칩(7) 및 포토다이오드의 각각 다른 쪽의 전극은, 서브마운트(6)의 이면을 거쳐 공통리드(1c)에 접속되고, 3개의 리드(1c, 3, 4)가 스템(5)의 이면측으로 뻗어 있다.
캡(10)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 저면이 원통형상의 금속셸(11)로 구성되어 있다.
금속셸(11)은 코바아(kovar)판 등을 조임 가공함으로써 형성되고, 그 저면부에 스템과 접합하기 위한 개방부(14)가 형성되며, 정상부에는 창부(13)로 하는 관통구멍을 형성하고 있다.
정상부에 형성된 창부(13)에, 예를 들면 유리나 플라스틱과 같은 광투과부재(15)가 저융점 유리 등의 접착제(16)에 의해 기밀을 유지할 수 있도록 접착됨으로써 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 캡(10)은 레이저칩(7)이 장착된 스템(5)에 고정되고, 레이저칩(7)으로부터 발사되는 레이저 빔을 창부(15)를 거쳐 반도체 레이저의 외부로 발사한다.
본 발명의 캡(10)은 금속셸(11)의 정상부의 상부 표면의 외부원주단말에 링 형상의 돌기부(12)가 형성되어 있다.
이 구조는 본 발명자 등의 예의 검토의 결과 발견되었다.
즉, 캡(10)의 정상부의 상부표면의 외부원주단말에 이와 같은 돌기부(12)가형성됨으로써, 광투과부재(15)의 유리나 접착제(16)의 저융점유리 등에 균열이나 갈라짐 등이 생기는 것과 같은 응력이 걸리지 않는 것이 모의 실험의 결과에 의해 발견되었다.
이것은 돌기부(12)가 형성되어 있으므로 캡(10)의 상부로부터 압압력이 인가되어도 그 압력에 수반하는 캡(10)에의 응력은 금속셸(11)의 어깨부에 집중되고 창부(13) 근방에서는 창유리 등의 광투과부재(15)에 약한 인장력이 걸리는 정도로서 접착제(16)부분에는 거의 응력이 걸리지 않기 때문이다.
이 돌기부(12)는, 예를 들면 캡(10)의 높이가 3mm정도, 내경이 2.2mm정도, 두께가 0.15mm정도의 경우에, 돌기부(12)는 그 높이(H)가 0.03mm정도, 그 폭(W)이 0.25mm정도로 형성된다.
이 돌기부는 평판 형상 부재를 거쳐서 캡(10)의 상부로부터 압력이 인가된 경우에 그 힘이 캡 상부의 전면에 걸리는 것이 아니고, 이 돌기부(12)에 걸리는 정도로 돌출해 있으면 된다.
또, 돌기부(12)의 폭(W)은 너무 크게 되면, 캡상면의 전면에 힘이 인가되는 것과 다르지 않기 때문에 효과가 없고, 캡(10)의 측면벽의 두께, 즉, 판의 두께(t)의 2배 정도 이하인 것이 바람직하다.
스템에 캡을 압입하기 위해 조립장치가 사용된다.
이 조립장치는, 스템(5)을 탑재시키는 수평면을 갖는 스템고정대(17), 캡(10)을 안내하는 캡 안내부재(18), 및 캡(10)을 아래쪽으로 밀어내리기 위해 수평면을 갖고 있음과 동시에 수직방향으로 이동 가능한 가압기(19)로 되어 있다.
이 장치로 우선, 도 3a에 나타내는 바와 같이, 스템 고정대(17)에 스템(5)을 흡착 콜릿(collet)에 의해 탑재시킨다.
이어서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 캡 안내부재(18)를 스템(5)의 위쪽에 위치시키고 축방향의 위치맞춤을 행한다.
그 후, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 캡(10)을 캡 안내부재(18)에 삽입하여 그 저면의 개방부를 스템(5)의 어깨 부분에 맞닿게 한다.
이 상태에서 가압기(19)가 아래쪽으로 내려져, 캡(10)의 정상부, 즉 돌기부(12)를 밀어내림으로써, 도 3d에 나타내는 바와 같이 스템(5)의 외부원주에 캡(10)을 자기정합에 의해 압입시킨다.
이 압입의 깊이는 가압기(19)의 동작 가능한 길이를 설정해둠으로써 제어된다.
캡(10)이 전술한 크기인 경우, 예를 들면 스템(5)의 캡(10)과의 접합부의 외경은 2.21mm 정도, 캡(10)의 내경은 2.20mm 정도로 형성된다.
또, 가압기(19)에 의해 인가되는 하중은 화살표 P의 방향으로 17kg정도이다.
다음에 스템에 캡을 압입하는 경우의 캡 창부 근방의 응력의 모의시험 결과에 대해 설명한다.
종래 구조의 캡과 본 발명 캡의 모의시험 결과를 대비하여 각각 부분단면도로 도 4 및 도 5에 나타내고 있다.
또한, 하중을 인가하는 때에 캡(10)의 저면부의 개방부(14)는 넓혀지지 않도록 완전히 구속되어 있다고 하는 전제로 행했다.
도 4∼도 5는 금속셸(11)의 정상부 및 광투과부재(창유리)(15)와 접착제(16)의 부분이 표시되어 있다.
이들 도면에 있어서, A는 인장력이 40∼2.5Kg f/mm2, B는 인장력이 2.5∼0.952Kg f/mm2, C(사선이 없는 영역)는 인장력으로부터 압축력의 경계부분인 0.952∼-0.599Kg f/mm2, D는 압축력이 -0.599∼-1.37Kg f/mm2, E는 압축력이 -1.37∼-40Kg f/mm2의 응력이 각각 분포되어 있는 범위인 것을 나타내고 있다.
도 4로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 돌기부(12)가 형성된 캡(10)에 의하면, 창유리(15) 및 접착제(16)를 포함하여 강한 인장력이 분포되어 있는 영역 A는 창유리(15)의 하부의 극히 근소한 부분에서 보일 뿐이며, 다른 창유리(15)의 대부분은 약한 인장력의 영역 B로서 접착제(16)의 근방에는 거의 응력이 걸려 있지 않다.
한편, 돌기부가 형성되어 있지 않은 종래의 캡에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 창유리(15)에 커다란 인장력이 작용하는 영역 A의 부분이 널리 존재하는 외에 접착제(16)의 부분에도 거의 전체에 약한 인장력(영역 B)이 결려있고, 또한, 금속셸(11)의 정상부에 강한 압축력의 영역 E가 넓은 범위에 존재하여 창유리(15)를 인장하는 힘으로서 작용한다.
그 때문에 창유리(15)에 균열이나 갈라짐이 발생되기 쉬운 상태에 있는 것을 이해할 수 있다.
전술한 크기의 캡(10)을 사용하여 전술한 압입조건으로 스템에 캡을 압입시켜 제조한 반도체 레이저에 대해서 누설시험(기밀성이 5.1 Pa cc/sec이하를 양품으로 한다)을 행한 결과, 본 발명에 의한 캡을 사용한 반도체 레이저에서는 40개에서 누설시험불량은 1개도 나오지 않았다.
한편, 종래의 캡을 사용한 것에서는 40개에서 누설시험불량이 2개 나왔다.
이 결과, 모의시험결과와도 잘 부합된다.
본 발명에 의하면, 스템(5)이, 리드프레임으로부터 형성될 수 있는 원통형상의 링(1)을 사용하여 형성되어 있기 때문에, 리드(3, 4)는 직접 절연체(2)에 의해 링(1)내에 고착시킬 수 있고, 반도체 레이저를 외경이 3mm 이하의 상당히 소형으로 형성할 수 있다.
또, 단조가공 등의 복잡한 가공을 할 필요가 없어 저렴하게 할 수가 있다.
본 발명에서는 캡(10)과 스템(5)과의 기밀밀봉은 원통형상의 링(1)의 측면벽의 외부원주면과 캡(10)의 내부원주측면의 부분에서의 압입에 의한 자기정합에 의해 행해지고 있다.
이 때문에, 캡(10)에 플랜지부나 용접을 위한 프로젝션을 형성할 필요가 없어 구조 및 제조공정이 간단하게 된다.
또, 스템(플랜지부 1b)에 반경방향의 여유를 설정할 필요가 없다.
그 때문에 종래에 캡의 플랜지부 및 반경방향의 위치 어긋남의 여유로서 스템의 플랜지부(1b)가 예를 들면 1mm 이상이 필요했던 것이 0.25mm 정도로 되고 직경에서 1.5mm정도 작게 할 수가 있다.
또한, 완전한 기밀밀봉을 얻기 위해서는 스템(5)의 외부원주벽 및 캡(10)의 내부원주벽에 SnPb, In, Ag 등으로 된 도금이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
이 캡(10)이 사용됨으로써 종래의 용접형의 구조에서 스프링에 의한 회절격자를 유지하는 경우에도 돌기부가 형성되어 있는 것에 의해 창부에 균열이 생기거나 파손되는 일이 없고 신뢰성이 대폭으로 향상된다.
또, 이 캡(10)은 반도체 레이저에 한정되지 않고 창부를 갖고 기밀밀봉을 하는 포토트랜지스터, 포토다이오드, 메탈 캡의 발광다이오드(LED) 등의 발광소자 및 수광소자에도 같은 모양으로 사용된다.
다음에 본 발명의 반도체 레이저의 제2의 실시예를 다음에 나타낸다.
제2의 실시예는 도 6에 나타내는 바와 같이 원통형상 링(1)에 절단부(1d)가 형성되어 있는 점에서 다르다.
원통형상 링(1)은 제1의 실시예와 마찬가지로 두께가 0.2mm∼0.4mm 정도의 철계나 동계의 금속재료의 판재로 조임 가공과 펀칭가공에 의해 형성된다.
원통형상 링(1)의 플랜지부(1b)에는 절단부(1d)가 형성되고 회전방향의 위치결정이 행해지게 되어 있다.
원통형상의 링(1)은 그 내부에 저융점유리와 같은 절연체(2)가 충전되고 리드(3, 4)가 기밀로 유지되어 있다.
이 원통형상 링(1), 절연체(2), 및 리드(3, 4)에 의해 스템(5)이 형성되어있다.
또한, 절단부(1d)는 도 6에 나타내는 바와 같은 오목한 형상이라도 되고 원호부를 직선 형상으로 절단한 형상 등 다른 형상이라도 된다.
조립에 있어서, 스템(5)이 절단부(1d)를 기준으로 하여 탑재되고, 레이저칩(7)이 미리 용접된 서브마운트(6)가 흡착콜릿에 의해 반송되어, 위치 맞춤되어 장착된다.
이 서브마운트(6)의 위치맞춤은 플랜지부(1b)의 표면을 기준으로 하여 행해진다.
그렇게 함으로써 CD플레이어 등의 장치에 부착시키는 경우에 이 플랜지부(1b)의 표면을 기준으로 함으로써 정확한 위치결정을 할 수가 있다.
이점에서 링(1)의 저면부에 플랜지부(1b)를 형성하는 것이 바람직하지만, 기준면으로 할 뿐으로서 캡(8)의 가로로의 어긋남의 여유를 필요로 하지 않기 때문에 그 폭은 0.3mm 정도면 충분하다.
스템(5)에 고정된 레이저칩(7)은 제1실시예와 같이 미리 조립된 캡(10)에 의해 기밀 밀봉되어 있다.
이 기밀밀봉은 스템의 측면벽의 외부원주면과 캡의 내부원주측면의 부분에서 행해지고 있다.
이 측면벽에 있어서의 기밀밀봉은 압입, 연금속의 두꺼운 도금, 에폭시계수지 등에 의한 접착 등의 각종의 방법으로 행해진다.
본 발명에 의하면, 캡에 돌기부가 형성되어 있기 때문에 상면으로부터의 압압력이 인가되어도 창부에 균열이 생기거나 파손되지 않는다.
또, 이 돌기부가 존재하기 때문에, 스템과의 기밀밀봉을 종래의 용접이 아니고 압입에 의해 행할 수가 있다.
첨부된 특허청구의 범위에 기재된 발명의 정신을 일탈하는 일 없이 각종 변경이나 수정 및 부가가 행해질 수 있다.

Claims (1)

  1. 정상부에 개구부가 형성되는 원통형상의 금속셸(11)과,
    상기 개구부를 덮어 상기 금속셸(11)의 내측에 고착되며 광을 투과시키는 광투과부재(15)로 이루어지고,
    상기 금속셸(11)의 정상부의 외주표면에 돌기부(12)가 링 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품용 캡.
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