JP2560128B2 - Semiconductor laser device - Google Patents
Semiconductor laser deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザの発光素子として、半導体レーザチ
ップを使用した半導体レーザ装置の改良に関するもので
ある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a semiconductor laser device using a semiconductor laser chip as a light emitting element of a laser.
一般に、この種の半導体レーザ装置は、金属製ステム
に一体的に造形したブロック体に、半導体レーザチップ
をダイボンディングし、この半導体レーザチップの部分
に、ガラス製の透明板を備えた金属製のキャップ体を被
嵌し、該キャップ体を前記ステムに対して固着して封止
することにより、前記半導体レーザチップが大気中の湿
度等によって劣化することを防止すると共に、半導体レ
ーザチップを外部衝撃から保護するように構成している
ことは、周知の通りである。In general, a semiconductor laser device of this type is formed by die-bonding a semiconductor laser chip to a block body integrally formed on a metal stem, and the semiconductor laser chip is provided with a metal transparent plate made of glass. By fitting the cap body and fixing the cap body to the stem to seal the stem, the semiconductor laser chip is prevented from being deteriorated by humidity in the atmosphere and the semiconductor laser chip is externally impacted. It is well known that it is configured to be protected from
そして、前記金属製のキャップ体にガラス製の透明板
を固着するに際して従来は、例えば、実開昭62−58066
号公報等に記載されているように、前記ガラス製の透明
板を、金属製のキャップ体に対してガラス半田を使用し
て固着したり、或いは、前記透明板をキャップ体に対し
て合成樹脂製の接着剤を使用して固着したりしている。When fixing a transparent plate made of glass to the metal cap body, the conventional method is, for example, Shoukai 62-58066.
As described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-242242, the glass transparent plate is fixed to a metal cap body using glass solder, or the transparent plate is made of a synthetic resin. It is fixed by using an adhesive made by.
そして、前者のように、ガラス製の透明板をキャップ
体に対してガラス半田にて固着するに際しては、前記実
開昭62−58066号公報に詳しく説明されているように、
先づ、ガラス粉末をリング状にプレス成形したのち仮焼
成することによってリング状のガラス半田を作製し、こ
のリング状半田を、別の工程において金属板からの絞り
加工によって製作されたキャップ体に装填したのち、キ
ャップ体に透明板を装填し、この状態で全体を500〜600
℃の高い温度で焼成して前記ガラス半田を溶融すること
によって、前記透明板をガラス半田にてキャップ体に固
着する。次いで、前記の焼成によってキャップ体が変色
するから、全体を酸洗い処理したのち、キャップ体の表
面にニッケル等のメッキを施すようにしている。When fixing the glass transparent plate to the cap body with glass solder as in the former case, as described in detail in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-58066,
First, a ring-shaped glass solder is produced by press-molding glass powder into a ring shape and then pre-baking, and this ring-shaped solder is applied to a cap body manufactured by drawing from a metal plate in another process. After loading, put a transparent plate on the cap body, and in this state 500 to 600
The transparent plate is fixed to the cap body by glass solder by firing at a high temperature of ° C to melt the glass solder. Next, since the cap body is discolored by the above-mentioned baking, the whole body is pickled, and then the surface of the cap body is plated with nickel or the like.
従って、前者のガラス半田による方法は、キャップ体
に対するガラス製透明板の固着が強固にできる利点を有
する反面、リング状のガラス半田を製作する工程、及び
高温で焼成する工程、並びに前記焼成の後処理としての
酸洗い・メッキ工程等の複雑な工程を数多く必要とする
ことに加えて、ガラス製の透明板には、焼成後における
酸洗い及びメッキ工程に際して当該透明板の表面を損傷
することがないようにするための保護膜を予め形成して
おく必要があるから、透明板を備えたキャップ体の製造
コストが著しくアップすると言う問題がある。Therefore, while the former method using glass solder has the advantage that the glass transparent plate can be firmly fixed to the cap body, on the other hand, the step of producing a ring-shaped glass solder, the step of firing at high temperature, and the step of firing after the firing. In addition to requiring many complicated steps such as pickling and plating as treatments, glass transparent plates may damage the surface of the transparent plate during pickling and plating after firing. Since it is necessary to previously form a protective film to prevent such a problem, there is a problem that the manufacturing cost of the cap body provided with the transparent plate is significantly increased.
一方、後者のように、透明板をキャップ体に対して合
成樹脂製の接着剤にて固着する方法は、前者のような複
雑な工程を数多く必要としないので、製造コストを大幅
に低減できると言う利点を有する。しかし、その反面、
キャップ体に対する透明板の接着剤による固着強度を高
くするために、当該接着剤として、硬化性の接着剤を使
用しなければならないが、硬化性の接着剤を使用する
と、この硬化した接着剤には、当該接着剤と金属製キャ
ップ体との間の熱膨張差、及び当該接着剤と透明板との
間の熱膨張差、並びにキャップ体と透明板との間の熱膨
張差等によって、微細な亀裂が無数に発生することにな
るから、キャップ体内における気密状態が低下し、半導
体レーザチップの耐久性が、前者のように、透明板をガ
ラス半田を使用して固着する場合よりも劣ると言う問題
がある。On the other hand, unlike the latter, the method of fixing the transparent plate to the cap body with the adhesive made of synthetic resin does not require many complicated steps like the former, and thus the manufacturing cost can be significantly reduced. Has the advantage to say. However, on the other hand,
In order to increase the fixing strength of the transparent plate to the cap body with the adhesive, a curable adhesive must be used as the adhesive, but if a curable adhesive is used, the cured adhesive becomes Is due to a difference in thermal expansion between the adhesive and the metal cap body, a difference in thermal expansion between the adhesive and the transparent plate, and a difference in thermal expansion between the cap body and the transparent plate. Since numerous cracks will be generated, the airtight state in the cap body will deteriorate, and the durability of the semiconductor laser chip will be inferior to the case where the transparent plate is fixed using glass solder as in the former case. I have a problem to say.
本発明は、キャップ体の外観形状を損なうことなく、
前記した問題を解消した半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とするものである。The present invention, without impairing the external shape of the cap body,
It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device that solves the above problems.
この目的を達成するため本発明は、 「半導体レーザチップを設けた金属製のステムと、こ
のステムに前記半導体レーザチップを覆うように固着し
た金属板製のキャップ体と、このキャップ体に装着した
透明板とから成る半導体レーザ装置において、前記キャ
ップ体を、上端を開口した筒状に形成して、この内部
に、前記透明板を挿入すると共に、この透明板の下面を
支持する受け部材を固着し、前記キャップ体における周
壁板の上端に、内向きへの折り曲げ部を一体的に設ける
一方、前記透明板と受け部材との間、又は、前記透明板
と前記折り曲げ部との間に軟質弾性体製のリング状シー
ル体を介挿する。」 と言う構成にした。In order to achieve this object, the present invention provides a "metal stem provided with a semiconductor laser chip, a metal plate cap body fixed to the stem so as to cover the semiconductor laser chip, and a metal plate cap body attached to the cap body. In a semiconductor laser device including a transparent plate, the cap body is formed in a cylindrical shape with an upper end opened, and the transparent plate is inserted into the inside of the cap body, and a receiving member for supporting the lower surface of the transparent plate is fixed. Then, an inwardly bent portion is integrally provided at the upper end of the peripheral wall plate of the cap body, while soft elasticity is provided between the transparent plate and the receiving member or between the transparent plate and the bent portion. The ring-shaped seal body made of body is inserted. "
このように構成することにより、キャップ体内に挿入
した透明板と、キャップ体内に固着した受け部材との
間、又は、前記透明板とキャップ体における折り曲げ部
との間に介挿した軟質弾性体製のリング状シール体を、
透明板及び受け部材又は折り曲げ部に対して押圧・密接
することができるから、キャップ体の内部を、高い気密
状態に保持することができるのであり、しかも、前記シ
ール体は、軟質弾性体製であることにより、キャップ体
と透明板との間における熱膨張差を、当該シール体の弾
性変形によって吸収することができると共に、当該シー
ル体に亀裂が発生することがないから、前記の高い気密
状態が、熱膨張差等によって低下することを確実に防止
できるのであり、また、前記透明板に対する受け部材
は、キャップ体内に設けた構成であるから、前記キャッ
プ体の外観形状を損なうことがないのである。With such a configuration, a soft elastic body inserted between the transparent plate inserted into the cap body and the receiving member fixed to the cap body or between the transparent plate and the bent portion of the cap body. The ring-shaped seal of
Since it can be pressed and brought into close contact with the transparent plate and the receiving member or the bent portion, the inside of the cap body can be maintained in a highly airtight state, and the sealing body is made of a soft elastic body. As a result, the thermal expansion difference between the cap body and the transparent plate can be absorbed by the elastic deformation of the seal body, and cracks do not occur in the seal body. However, it is possible to reliably prevent a decrease due to a difference in thermal expansion, and since the receiving member for the transparent plate is provided in the cap body, it does not spoil the outer shape of the cap body. is there.
その上、前記のように構成したことにより、キャップ
体に対する透明板の固着した後において、前記従来のガ
ラス半田を使用したもののように、後処理としての酸洗
い・メッキを必要としないから、透明板の表面に、酸洗
い及びメッキに耐える保護膜を形成しておくことを省略
できるのである。Moreover, since the transparent plate is fixed to the cap body by the above-mentioned configuration, it is not necessary to perform pickling / plating as a post-treatment unlike the one using the conventional glass solder. It is possible to omit forming a protective film which is resistant to pickling and plating on the surface of the plate.
従って、本発明によると、キャップ体に対して透明板
を固着することに要するコスト、つまり、透明板付きキ
ャップ体の製造コストを、半導体レーザチップの耐久性
の低下を招来することなく、大幅に低減できるのであ
り、しかも、キャップ体内に挿入した透明板に対する受
け部材を、キャップ体内に固着したことにより、前記キ
ャップ体の外観形状を損なうことがないと言う効果を有
する。Therefore, according to the present invention, the cost required for fixing the transparent plate to the cap body, that is, the manufacturing cost of the cap body with the transparent plate, can be significantly reduced without lowering the durability of the semiconductor laser chip. The effect is that the external shape of the cap body is not impaired by fixing the receiving member for the transparent plate inserted into the cap body inside the cap body.
以下、本発明の実施例を図面について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図〜第４図は、第１の実施例を示し、この図にお
いて符号１は、炭素鋼等の金属にて円盤型に形成したス
テム２と、ガラス等の透明板４を備えた炭素鋼等の金属
板製のキャップ体３とによって構成された半導体レーザ
装置を示す。1 to 4 show a first embodiment, in which reference numeral 1 is a carbon having a stem 2 formed in a disk shape from a metal such as carbon steel and a transparent plate 4 such as glass. 1 shows a semiconductor laser device including a cap body 3 made of a metal plate such as steel.
前記ステム２の上面には、ブロック体５が一体的に設
けられ、このブロック体５の側面には、半導体レーザチ
ップ６がモニター用ホォトダイオード付き半導体基板７
を介してダイボンディングされている一方、前記半導体
レーザチップ６に対する三本のリード端子8a,8b,8cのう
ち一本のリード端子8aは、前記ステム２の下面に溶接に
て固着され、他の二本のリード端子8b,8cは、ステム２
に穿設した孔2a,2b内に、ガラス等の絶縁シール材９に
て絶縁シール状態で固着されている。A block body 5 is integrally provided on an upper surface of the stem 2, and a semiconductor laser chip 6 is provided on a side surface of the block body 5 with a semiconductor substrate 7 with a monitor photodiode.
One of the three lead terminals 8a, 8b, 8c for the semiconductor laser chip 6 is fixed to the lower surface of the stem 2 by welding, and The two lead terminals 8b and 8c are the stem 2
The holes 2a and 2b formed in the hole are fixed in an insulating seal state by an insulating seal material 9 such as glass.
また、前記キャップ体３は、前記半導体レーザチップ
６及びブロック体５に被嵌にしたのち、当該キャップ体
３の下端に形成した外向きフランジ部3aの全周を前記ス
テム２の上面に対して抵抗溶接することによって固着さ
れている。After the cap body 3 is fitted on the semiconductor laser chip 6 and the block body 5, the entire circumference of the outward flange portion 3a formed at the lower end of the cap body 3 is with respect to the upper surface of the stem 2. It is fixed by resistance welding.
そして、前記キャップ体３に対して前記透明板４を固
着するに際して、本発明は、以下のように構成する。When fixing the transparent plate 4 to the cap body 3, the present invention is configured as follows.
すなわち、キャップ体３を、上端を開口した筒状に形
成して、その周壁板の上端に内向きへの折り曲げ部3bを
設け、そして、前記キャップ体３内に、前記透明板４を
挿入し、このとき、当該透明板４と前記折り曲げ部3bと
の間に軟質弾性体製のリング状シール体を介挿する。That is, the cap body 3 is formed in a tubular shape having an open upper end, an inwardly bent portion 3b is provided at the upper end of the peripheral wall plate, and the transparent plate 4 is inserted into the cap body 3. At this time, a ring-shaped seal body made of a soft elastic body is inserted between the transparent plate 4 and the bent portion 3b.
次いで、前記キャップ体３内に、金属板にて筒状に形
成した受け部材11を挿入し、この受け部材11を、キャッ
プ体３内への圧入又はキャップ体３への接着等により、
当該受け部材11にて前記透明板４を前記折り曲げ部3bに
対して押圧するような状態で、キャップ体３に固着す
る。Next, a receiving member 11 formed of a metal plate in a cylindrical shape is inserted into the cap body 3, and the receiving member 11 is press-fitted into the cap body 3 or adhered to the cap body 3 or the like.
The transparent plate 4 is fixed to the cap body 3 with the receiving member 11 pressing the transparent plate 4 against the bent portion 3b.
なお、この受け部材11のキャップ体３に対する固着
は、受け部材11をキャップ体３に対して圧入して嵌合す
ることによって行うようにしたり、又は、受け部材11を
板ばね製にして、その下端をキャップ体３の内周面に対
して食い込ませることによって行うようにしたり、或い
は、受け部材11をキャップ体３に接着剤にて接着する等
の手段によって行うようにしても良いのである。The receiving member 11 may be fixed to the cap body 3 by press-fitting the receiving member 11 into the cap body 3 or by fitting the receiving member 11 to the cap body 3, or by making the receiving member 11 of a leaf spring. The lower end may be made to bite into the inner peripheral surface of the cap body 3, or the receiving member 11 may be adhered to the cap body 3 with an adhesive or the like.
このように構成することにより、キャップ体３内に挿
入した透明板４とキャップ体３における折り曲げ部3bと
の間に介挿した軟質弾性製のリング状シール体10を、透
明板４及び折り曲げ部3bの両方に対して押圧・密接する
ことができるのであり、また、前記透明板４に対する受
け部材11は、キャップ体３内に設けた構成であるから、
前記キャップ体３の外観形状を損なうことがないのであ
る。With this configuration, the soft elastic ring-shaped seal body 10 inserted between the transparent plate 4 inserted in the cap body 3 and the bent portion 3b of the cap body 3 is provided in the transparent plate 4 and the bent portion. It is possible to press and make close contact with both 3b, and since the receiving member 11 for the transparent plate 4 is provided in the cap body 3,
The outer shape of the cap body 3 is not damaged.
この場合、第２の実施例としては、第５図に示すよう
に、キャップ体３内に挿入した受け部材11における下端
11aを、キャップ体３における外向きフランジ部3aから
適宜寸法δだけ突出し、キャップ体３における外向きフ
ランジ部3aをステム２に対して抵抗溶接するときにおい
て、前記受け部材11を前記適宜寸法δだけ押し込むこと
によって、シール体10を締め付けるように構成しても良
いのである。In this case, as a second embodiment, as shown in FIG. 5, the lower end of the receiving member 11 inserted into the cap body 3
11a is projected from the outward flange portion 3a of the cap body 3 by an appropriate dimension δ, and when the outward flange portion 3a of the cap body 3 is resistance-welded to the stem 2, the receiving member 11 is moved by the appropriate dimension δ. The seal body 10 may be configured to be tightened by being pushed in.
また、前記シール体10は、第５図に示すように、透明
板４と受け部材11との間に介挿するようにしても良いこ
とは勿論である。Further, as a matter of course, the seal body 10 may be inserted between the transparent plate 4 and the receiving member 11 as shown in FIG.
図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の縦
断正面図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図はキ
ャップ体の断面図、第４図は第３図のキャップ体の分解
図、第５図は第２実施例のキャップ体の断面図である。 １……半導体レーザ装置、２……ステム、３……キャッ
プ体、3b……折り曲げ部、４……透明板、５……ブロッ
ク体、６……半導体レーザチップ、７……半導体基板、
8a,8b,8c……リード端子、10……シール体、11……受け
部材。The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a vertical sectional front view of the first embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of a cap body, and FIG. 3 is an exploded view of the cap body of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view of the cap body of the second embodiment. 1 ... Semiconductor laser device, 2 ... Stem, 3 ... Cap body, 3b ... Bent portion, 4 ... Transparent plate, 5 ... Block body, 6 ... Semiconductor laser chip, 7 ... Semiconductor substrate,
8a, 8b, 8c ... Lead terminal, 10 ... Seal member, 11 ... Receiving member.
Claims (1)
ムと、このステムに前記半導体レーザチップを覆うよう
に固着した金属板製のキャップ体と、このキャップ体に
装着した透明板とから成る半導体レーザ装置において、
前記キャップ体を、上端を開口した筒状に形成して、こ
の内部に、前記透明板を挿入すると共に、この透明板の
下面を支持する受け部材を固着し、前記キャップ体にお
ける周壁板の上端に、内向きへの折り曲げ部を一体的に
設ける一方、前記透明板と受け部材との間、又は、前記
透明板と前記折り曲げ部との間に軟質弾性体製のリング
状シール体を介挿したことを特徴とする半導体レーザ装
置。1. A semiconductor comprising a metal stem provided with a semiconductor laser chip, a metal plate cap fixed to the stem so as to cover the semiconductor laser chip, and a transparent plate mounted on the cap. In the laser device,
The cap body is formed in a tubular shape having an open upper end, and the transparent plate is inserted thereinto, and a receiving member for supporting the lower surface of the transparent plate is fixed, and the upper end of the peripheral wall plate in the cap body is fixed. While integrally providing an inwardly bent portion, a ring-shaped seal body made of a soft elastic body is interposed between the transparent plate and the receiving member, or between the transparent plate and the bent portion. A semiconductor laser device characterized by the above.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2133450A JP2560128B2 (en) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH0428279A JPH0428279A (en) | 1992-01-30 |
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ID=15105062
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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Family Cites Families (2)
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-
1990
- 1990-05-23 JP JP2133450A patent/JP2560128B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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