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JP2004319793A - Electronic component stem, electronic component, and method of manufacturing the same - Google Patents

Electronic component stem, electronic component, and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2004319793A
JP2004319793A JP2003112057A JP2003112057A JP2004319793A JP 2004319793 A JP2004319793 A JP 2004319793A JP 2003112057 A JP2003112057 A JP 2003112057A JP 2003112057 A JP2003112057 A JP 2003112057A JP 2004319793 A JP2004319793 A JP 2004319793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
heat sink
frame
base
stem
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.)
Pending
Application number
JP2003112057A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Hamada
吉昭 浜田
Kojiro Inoue
幸次郎 井上
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2003112057A priority Critical patent/JP2004319793A/en
Publication of JP2004319793A publication Critical patent/JP2004319793A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stem for electronic component and an electronic component that are superior in heat radiation and strength and can be treated for corrosion prevention and be manufactured easily, and to provide their manufacturing method. <P>SOLUTION: The stem is provided with a heat sink frame 6 that a frame 8 and a heat sink 7 projecting therefrom are made integral with each other, a substrate 2 formed of resin member and a plurality of lead terminals 3, 4 and 5. The heat sink frame 6 and the lead terminals 3, 4 and 5 are made integral with the substrate 2, and the frame 8 has an exposed part 8c exposed over the substrate 2. When the exposed part 8c is viewed from the circumferential direction of the side of the substrate 2, it is arranged at a part of the entire circumference of the side of the substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を搭載する電子部品用ステムに関し、特に半導体レーザ装置等の発光装置として用いられる半導体装置用ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子部品用ステムにおいて、製造コストを低減させたり、放熱性を向上させるために、種々の構成が提案されている。例えば、下記特許文献1に記載の構成は、基体を樹脂基体としたことにより、材料費、組立費を低減するというものである。また、下記特許文献2に記載の構成は、放熱板をリード端子を囲むように配置し、この放熱板にキャップを当接させて、放熱性を向上させるというものである。
【0003】
また、図7に示した構成は、ステム100とブロック体101とが一体になっており、ステム100は、樹脂基体である裏板102の側面全周に亘り露出している。この構成は、裏板102を樹脂基体としたことにより、製造コストの低減を図るとともに、裏板102から露出したステム100にキャップ体103を接合して放熱性の向上を図っている(下記特許文献3参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭62−252154号公報
【0005】
【特許文献2】
特開2000−252575号公報
【0006】
【特許文献3】
特開平4−24976号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1の構成は、基体を樹脂基体としているので、金属で形成されたものと比べて放熱効果が小さく、強度の確保も困難であった。また、前記特許文献2の構成は、放熱性は向上するものの、放熱板の構造が複雑であり、加工も容易ではなかった。
【0008】
図7に示した構成は、ステム100は、樹脂基体である裏板102の全周に亘り露出しているので、小型化に不利であり、露出面積も大きくなり、広範囲に亘り腐食防止の処理が必要であった。
【0009】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、放熱性、及び強度の双方に優れ、かつ腐食防止処理、及び製造も容易な電子部品用ステム、電子部品、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の電子部品用ステムは、フレームと前記フレームから突出したヒートシンクとが一体になったヒートシンクフレームと、樹脂部材で形成された基体と、複数のリード端子とを備えており、
前記ヒートシンクフレーム及び前記複数のリード端子は、前記基体と一体になっており、
前記フレームは、前記基体から露出した露出部分があり、前記露出部分を、前記基体の側面の周方向について見ると、前記露出部分は、前記基体の側面全周の一部に配置されていることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の電子部品は、前記本発明の電子部品用ステムを用いた電子部品であって、前記ヒートシンクに電子部品の素子が固定されていることを特徴とする。
【0012】
次に、本発明の電子部品用ステムの製造方法は、帯状のプレートをプレス加工して、面方向に延出した延出部が一体になったフレームと、前記フレームの面方向と略直交する方向に突出したヒートシンクとが形成されたヒートシンクフレームを形成する工程と、
リード端子と前記ヒートシンクフレームとを一体にした樹脂モールドの基体を成形する工程と、
前記延出部を切断して前記基体を前記プレートから分離する工程とを備え、
前記帯状のプレートを、前記各工程に順送りしながら、前記帯状のプレートのうち、前記順送りの方向と直交する方向における両端部間に、所定間隔で前記ヒートシンクフレーム、及び前記基体を形成することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の電子部品の製造方法は、前記電子部品用ステムの製造方法を含む電子部品の製造方法であって、前記ヒートシンクに電子部品の素子を固定する工程を備えたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の電子部品用ステム、及び電子部品は、基体の側面全周の一部に露出するフレームとヒートシンクとが一体になったヒートシンクフレームを備えているので、放熱性、及び強度の双方に優れ、かつ腐食防止処理、及び製造も容易である。
【0015】
本発明の電子部品用ステムの製造方法、及び電子部品の製造方法は、電子部品用ステムを連続して生産できるので、生産性に優れ製造コストの削減にもなる。
【0016】
前記本発明の電子部品用ステムにおいては、前記フレームは、環状部と前記環状部から延出した延出部とが一体になっており、前記延出部が前記基体から露出していることが好ましい。この構成によれば、基体の周方向全体に環状部材が配置されるので、強度確保に有利となる。
【0017】
また、前記ヒートシンクは、板状部材であり、前記板状部材は、前記環状部の平面部に対して略直交する方向に突出していることが好ましい。この構成によれば、ヒートシンクは板状部材であるので、プレス加工等の加工が容易である。
【0018】
また、前記露出部分と、前記基体の側面とが略同一面上にあることが好ましい。この構成によれば、腐食防止処理の範囲を小さく抑えることができ、小型化にも有利である。
【0019】
前記本発明の電子部品の製造方法においては、前記電子部品用ステムの前記ヒートシンクがある側にキャップを装着する工程をさらに備えたことが好ましい。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1(a)は本発明の一実施形態に係る電子部品用ステム(以下「ステム」という。)の斜視図を示している。ステム1は、基体2がステム本体を構成している。基体2は樹脂成形品である樹脂モールドである。3本のリード端子3、4、5は、基体2と一体になっている。
【0021】
図1(b)は、図1(a)に示したステムの内部構造の透視図を示している。ヒートシンクフレーム6は、板状部材であるヒートシンク7にフレーム8が一体になったものである。フレーム8は、環状部材8aに、環状部材8aの径方向の外側に延出した延出部8bが一体になっている。また、環状部材8aには、リード端子5が接合されている。
【0022】
ヒートシンク7には、ステム1の製造工程において、又はステム1が完成した後に、半導体素子9が固定される。ヒートシンク7は、半導体素子9が発熱した熱を放熱、伝熱させる役割がある。このため、ヒートシンクフレーム6は、電気導通性、放熱性の双方に優れたアルミニウム、銅、又は銅合金等で形成されている。
【0023】
ヒートシンクフレーム6は、例えばプレス加工により形成することができる。この場合、打ち抜き加工により基本形状を形成し、この基本形状のうち、ヒートシンク7に相当する板状部材を、環状部材8aの平面部に対して略直交する方向に突出するように曲げ加工を施すことになる。
【0024】
図1(c)は、図1(a)に示したステム1の断面図を示している。ヒートシンクフレーム6のうち、環状部材8aは基体2の内部に基体2と一体になって配置されており、ヒートシンク7は、基体2の上面から露出している。ここで、図1(b)に示したように、延出部8bは環状部材8aの径方向の外側に延出しており、延出部8bの先端面は、図1(a)に示したように、基体2の側面に露出した露出部分8cとなっている。より具体的には、露出部分8cを、基体2の側面の周方向について見ると、露出部分8cは、基体2の側面全周に亘り配置されているのではなく、基体2の側面全周の一部に配置されている。
【0025】
露出部分8cを設けたことにより、ステム1の放熱効果を高めることができる。具体的には、半導体素子9からヒートシンク7に伝達した熱の一部は、ヒートシンク7から放熱する。ヒートシンク7からの熱は、基体2にも伝わるが、樹脂モールドである基体2の放熱性は低く、基体2自体では十分な放熱効果を発揮することができない。本実施の形態では、ヒートシンク7に伝わった熱は、環状部材8aを介して延出部8bも伝わり、外気に面した露出部分8cから放熱されることになり、放熱性を向上させている。露出部分8cは、基体2の側面に配置されているので、基体2の上面を覆うようにキャップを取りつけた場合であっても、放熱効果は十分に発揮できる(図6参照)。
【0026】
さらに、ヒートシンクフレーム6を有していることにより、放熱性の向上に止まらず、ステム1の機械的強度の向上にもなる。特に、本実施の形態のように、リング状の環状部材8aを設けた構成では、基体2の周方向全体に環状部材8aが配置されるので、強度確保に有利となる。また、耐熱性も向上することになり、使用時における温度上昇に対する信頼性が高くなる。
【0027】
ヒートシンクフレーム6により、機械的強度や耐熱性が向上すれば、基体2の樹脂モールドの材料の選択肢も増えるという利点がある。すなわち、ヒートシンクフレーム6を設けたことにより、基体2の強度や耐熱性を下げた場合であっても、これをヒートシンクフレーム6により補えば、基体2としての全体的な強度や耐熱性を確保できるようにすることができる。
【0028】
例えば、樹脂モールドの材料を、熱硬化性樹脂に代えて、これに比べ安価な熱可塑性樹脂を用いることができる場合もある。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂があり、熱可塑性樹脂の例としては、ABS(アクリロニトリル ブタジエン スチレン)、PPS(ポリ フェニレン サルファイド)、PEEK(ポリ エーテル エーテル ケトン)、LCP(液晶ポリエステル)がある。
【0029】
ここで、本実施の形態に係るステム1を図7に示した従来例と比較してみると、図7に示した構成は、ステム100は、樹脂基体である裏板102の全周に亘り露出しているので、露出面積が大きくなり、広範囲に亘り錆防止等の腐食防止処理が必要となる。本実施の形態に係るステムは、延出部の露出部分8cは、基体2の側面全周の一部であるので、腐食防止処理の範囲を大幅に減らすことができる。特に、露出部分8cが、基体2の外周側面と略同一となるようにすれば、腐食防止処理の範囲をより減らすことができる。また、基体2の径方向に拡大することはないので、ステム1の小型化にも有利である。
【0030】
また、図7の構成では、ステム100にキャップ103を接合する構成であるので、ステム100とキャップ103とを溶接する場合は、ステム100の材料は、溶接可能な鉄材等に限定されることになる。これに対して、本実施の形態に係るステム11は、延出部は、キャップを接合するものではないので、材料選択の自由度が高く、前記のように、電気導通性、放熱性の双方に優れた銅等を用いることができる。鉄材に比べて耐食性に有利な銅材を用いれば、露出部分の腐食防止処理を不要とすることも可能になる。
【0031】
(実施の形態2)
以下、図2〜5を参照しながら、ステムの製造方法に係る実施の形態について説明する。図2は、ステムの製造工程の全体図を示している。図2に示した工程は、第1のプレス工程10、成形工程20、第2プレス工程30の各工程が連続している。すなわち、リールスタンドに設置された巻き出しリール12から巻き出された帯状のプレート13が、各工程に順送りされ、各工程における加工を経ながら、リールスタンドに設置された巻き取りリール15に巻き取られて行く。
【0032】
以下、工程順に説明する。第1のプレス工程10においては、プレス機11を用いて、巻き出しリール12から巻き出されたプレート13にプレス加工する。プレート13は、巻き出しリール12に巻き付けられている状態では、平板の帯状部材であり、プレス機11によって所定形状にプレス加工される。
【0033】
図3は、プレス加工後のプレート13の斜視図を示している。平板の帯状部材であったプレート13はプレス加工が施され、両端部13aを残し、フレーム15と板状のヒートシンク16とが一体になったヒートシンクフレーム14が形成されている。フレーム15は、環状部15aと環状部15aの径方向の外側、すなわち面方向の外側に延出した延出部15bとが一体になったものである。
【0034】
ヒートシンク16は、環状部15aの平面部に対して略直角方向に突出するように、曲げ加工が施されている。プレス機11には、プレート13が矢印a方向に順次連続的に送られてくるので、プレス加工毎に、図3に示した形状が、所定間隔離れた位置に順次形成されることになる。
【0035】
第1のプレス工程10の加工が完了すると、成形工程20へ移行する。成形工程20においては、成形機17によって基体である樹脂モールドが成形される。成形機17の成形型内にパーツフィーダ18によって、リード端子19が供給される。リード端子19が所定位置に配置された状態で、樹脂材料が成形型内に供給される。図4は、成形完了後の状態を示す斜視図である。リード端子19、ヒートシンク16、延出部15bは、樹脂モールドである基体21と一体になっており、環状部15aも基体21の内部に一体になっている。
【0036】
なお、図示は省略したが、プレス工程10と成形工程20との間に配置された溶接機によって、樹脂モールドの成形前の状態において、環状部15aの平面部のうち、ヒートシンク16の近傍にリード端子22を接合している(図1(c)のリード端子5参照)。
【0037】
成形工程20が完了すると、第2のプレス工程30に移行する。第2のプレス工程30においては、プレス機21によって、延出部15bが切断され、基体21が両端部13aから分離することになる。図5は、基体21が分離した状態の斜視図を示しており、両端部13aには、切断面15cで切断された延出部15bの一部を残している。
【0038】
基体21が分離したプレート13は、巻き取りリール15に巻き取られ、プレス機21からは、プレート13から分離したステム27が、搬出されることになる。これらのステム27は、整列工程40において、整列機(図示せず)によって、パレット上に整列することになる。
【0039】
なお、図示はしていないが、成形工程の後に、半導体素子接合工程を設け、接合機を用いて、ヒートシンク16に半導体素子を接合してもよい。また、半導体素子接合工程を省き、半導体素子の接合は、いったんステム27を作製した後に行なってもよい。
【0040】
ステム27の作製前に、半導体素子を接合する場合は、ステムの製造工程に、半導体素子接合工程を備えているので、第2のプレス工程30を経て得られたステム27は、ヒートシンク16に半導素子が接合されていることになる。すなわち、この製造方法は、ステム27の製造方法でもあり、ステム27に半導素子が接合された電子部品の製造方法でもある。
【0041】
本実施の形態に係る製造方法は、帯状のプレート13を各工程に順送りしながら、電子部品用ステムを生産するので、各工程はプレート13を介して連続しており、電子部品用ステムを連続して生産でき、生産性に優れており、製造コストの削減にもなる。
【0042】
(実施の形態3)
実施の形態3は、ステムを用いた電子部品に関するものである。図6は、前記実施の形態1に係るステム1を用いた半導体レーザ装置の断面図である。本図に示した半導体レーザ装置23は、実施の形態2で説明した製造方法によりステム1を作製した後に、以下に説明する部品を追加することにより得られる。
【0043】
ステム1のヒートシンク7には、半導体レーザ素子9が固定されている。半導体レーザ素子9とリード端子3、4との間は、ワイヤボンディングにより金属細線で接合されている。また、発光素子である半導体レーザ素子9に加え、受光素子24もステム1に搭載されている。
【0044】
ステム1の上面に追加部品の装着が完了した後は、ステム1の上面に、キャップ25を装着して半導体レーザ装置23を完成する。キャップ25の開口25aには、光透過板26が接合される場合もある。キャップ25を装着しても、ヒートシンクフレーム8の露出部分8cが、外気に触れていることには変わりないので、放熱性が妨げられることはない。
【0045】
なお、半導体レーザ装置の例で説明したが、本発明のステムに他の電子部品の素子を搭載して用いてもよい。本発明のステムは放熱効果に優れているので、特に高出力の発光素子の搭載に適しており、例えば高出力発光ダイオード用のステムとして用いてもよい。
【0046】
また、前記各実施の形態において、ヒートシンクフレームのフレーム部の形状が円環状の例で説明したが、これに限るものではなく、例えば外周形状が多角形形状のものでもよい。また、ヒートシンク部と延出部とがつながっていれば、放熱性向上の効果は発揮することができ、フレーム部は例えば略コの字型、略V字型、略U字型、半円環状であってもよい。
【0047】
また、フレーム部に一体となった延出部が2箇所の例で説明したが、これに限るものではなく、必要な放熱効果に応じて適宜決定すればよい。
【0048】
また、基体側面のヒートシンクフレームの露出部は、基体の外周側面と略同一面にある例で説明したが、露出部を外周側面から突出させてもよい。この場合、小型化には不利となるが、露出部にキャップを接合する構成でなければ、突出量は僅かに抑えることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電子部品用ステム、及び電子部品によれば、基体の側面全周の一部に露出するフレームとヒートシンクとが一体になったヒートシンクフレームを備えているので、放熱性、及び強度の双方に優れ、かつ腐食防止処理、及び製造も容易である。
【0050】
また、本発明の電子部品用ステムの製造方法、及び電子部品の製造方法によれば、電子部品用ステムを連続して生産できるので、生産性に優れ製造コストの削減にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施形態に係る電子部品用ステムの斜視図
(b)図1(a)に示した電子部品用ステムの透視図
(c)図1(a)に示した電子部品用ステムの断面図
【図2】本発明の一実施形態に係る電子部品用ステムの工程図
【図3】本発明の一実施形態に係る第1のプレス工程後のプレートの斜視図
【図4】本発明の一実施形態に係る成形工程後の基体の斜視図
【図5】本発明の一実施形態に係る第2のプレス工程後のプレートの斜視図
【図6】本発明の一実施形態に係るステムを用いた電子部品の斜視図
【図7】従来の電子部品用ステムの一例を示す斜視図
【符号の説明】
1,27電子部品用ステム
2,21 基体
3,4,5,19,22 リード端子
6,14 ヒートシンクフレーム
7,16 ヒートシンク
8,15 フレーム
8b,15b 延出部
8c 露出部分
9 半導体素子
10 第1のプレス工程
20 成形工程
30 第2のプレス工程成形工程
40 整列工程
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stem for an electronic component on which an electronic component is mounted, and more particularly to a stem for a semiconductor device used as a light emitting device such as a semiconductor laser device.
[0002]
[Prior art]
Various configurations have been proposed for electronic component stems in order to reduce manufacturing costs and improve heat dissipation. For example, the configuration described in Patent Literature 1 below reduces the material cost and the assembly cost by using a resin base as the base. In the configuration described in Patent Document 2 below, a heat radiating plate is arranged so as to surround a lead terminal, and a cap is brought into contact with the heat radiating plate to improve heat radiation.
[0003]
In the configuration shown in FIG. 7, the stem 100 and the block body 101 are integrated, and the stem 100 is exposed over the entire side surface of the back plate 102 that is a resin base. In this configuration, the manufacturing cost is reduced by using the back plate 102 as a resin base, and the heat dissipation is improved by joining the cap body 103 to the stem 100 exposed from the back plate 102 (see the following patent). Reference 3).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-62-252154 [0005]
[Patent Document 2]
JP 2000-252575 A
[Patent Document 3]
JP-A-4-24976
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of Patent Document 1, since the base is a resin base, the heat radiation effect is smaller than that of the metal base, and it is difficult to secure the strength. Further, although the structure of Patent Document 2 improves heat dissipation, the structure of the heat dissipation plate is complicated and processing is not easy.
[0008]
In the configuration shown in FIG. 7, the stem 100 is exposed over the entire circumference of the back plate 102, which is a resin base, which is disadvantageous for downsizing, the exposed area is large, and the treatment for preventing corrosion is widespread. Was needed.
[0009]
The present invention solves the conventional problems as described above, and is excellent in both heat dissipation and strength, and is a corrosion prevention treatment and easy to manufacture. A stem for an electronic component, an electronic component, and a method of manufacturing the same The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electronic component stem of the present invention includes a heat sink frame in which a frame and a heat sink protruding from the frame are integrated, a base formed of a resin member, and a plurality of lead terminals. Equipped,
The heat sink frame and the plurality of lead terminals are integrated with the base,
The frame has an exposed portion exposed from the base, and when the exposed portion is viewed in a circumferential direction of a side surface of the base, the exposed portion is disposed on a part of the entire circumference of the side surface of the base. It is characterized by.
[0011]
Further, an electronic component of the present invention is an electronic component using the electronic component stem of the present invention, wherein an element of the electronic component is fixed to the heat sink.
[0012]
Next, the method for manufacturing a stem for an electronic component according to the present invention includes the step of pressing a strip-shaped plate to form a frame in which an extending portion extending in a plane direction is integrated, and a direction substantially orthogonal to the plane direction of the frame. Forming a heat sink frame formed with a heat sink protruding in the direction,
Forming a resin-molded base in which the lead terminals and the heat sink frame are integrated,
Cutting the extension to separate the substrate from the plate,
Forming the heat sink frame and the base at a predetermined interval between both end portions in a direction orthogonal to the direction of the forward feeding, of the band-shaped plate while feeding the band-shaped plate sequentially to the respective steps. Features.
[0013]
Further, a method of manufacturing an electronic component according to the present invention is a method of manufacturing an electronic component including the method of manufacturing a stem for an electronic component, comprising a step of fixing an element of the electronic component to the heat sink. .
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The electronic component stem and the electronic component of the present invention are provided with a heat sink frame in which a frame and a heat sink are integrated with a frame exposed on a part of the entire periphery of the side surface of the base, and thus have excellent heat dissipation and strength. Also, the corrosion prevention treatment and the manufacture are easy.
[0015]
According to the method for manufacturing an electronic component stem and the method for manufacturing an electronic component of the present invention, since the electronic component stem can be continuously produced, the productivity is excellent and the manufacturing cost can be reduced.
[0016]
In the stem for an electronic component of the present invention, the frame may include an annular portion and an extending portion extending from the annular portion, and the extending portion may be exposed from the base. preferable. According to this configuration, the annular member is arranged over the entire circumferential direction of the base, which is advantageous for securing strength.
[0017]
Further, it is preferable that the heat sink is a plate-like member, and the plate-like member protrudes in a direction substantially orthogonal to a plane portion of the annular portion. According to this configuration, since the heat sink is a plate-shaped member, processing such as press processing is easy.
[0018]
Further, it is preferable that the exposed portion and the side surface of the base are substantially on the same plane. According to this configuration, the range of the corrosion prevention treatment can be reduced, which is advantageous for miniaturization.
[0019]
Preferably, the method of manufacturing an electronic component according to the present invention further includes a step of mounting a cap on a side of the stem for the electronic component where the heat sink is located.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a perspective view of an electronic component stem (hereinafter, referred to as “stem”) according to an embodiment of the present invention. In the stem 1, the base 2 forms a stem body. The base 2 is a resin mold which is a resin molded product. The three lead terminals 3, 4, 5 are integrated with the base 2.
[0021]
FIG. 1 (b) shows a perspective view of the internal structure of the stem shown in FIG. 1 (a). The heat sink frame 6 is formed by integrating a frame 8 with a heat sink 7 which is a plate-shaped member. The frame 8 has an annular member 8a and an extending portion 8b extending outward in the radial direction of the annular member 8a. The lead terminal 5 is joined to the annular member 8a.
[0022]
The semiconductor element 9 is fixed to the heat sink 7 in the manufacturing process of the stem 1 or after the stem 1 is completed. The heat sink 7 has a role of radiating and transferring the heat generated by the semiconductor element 9. For this reason, the heat sink frame 6 is formed of aluminum, copper, a copper alloy, or the like having both excellent electrical conductivity and heat dissipation.
[0023]
The heat sink frame 6 can be formed by, for example, press working. In this case, a basic shape is formed by punching, and of the basic shape, a plate-like member corresponding to the heat sink 7 is bent so as to protrude in a direction substantially orthogonal to the plane portion of the annular member 8a. Will be.
[0024]
FIG. 1C shows a cross-sectional view of the stem 1 shown in FIG. In the heat sink frame 6, the annular member 8 a is disposed inside the base 2 integrally with the base 2, and the heat sink 7 is exposed from the upper surface of the base 2. Here, as shown in FIG. 1B, the extending portion 8b extends radially outward of the annular member 8a, and the distal end surface of the extending portion 8b is shown in FIG. 1A. Thus, the exposed portion 8c is exposed on the side surface of the base 2. More specifically, when the exposed portion 8c is viewed in the circumferential direction of the side surface of the base 2, the exposed portion 8c is not disposed all around the side surface of the base 2, It is partly arranged.
[0025]
By providing the exposed portion 8c, the heat radiation effect of the stem 1 can be enhanced. Specifically, part of the heat transmitted from the semiconductor element 9 to the heat sink 7 is radiated from the heat sink 7. Although the heat from the heat sink 7 is also transmitted to the base 2, the base 2, which is a resin mold, has low heat dissipation, and the base 2 itself cannot exert a sufficient heat dissipation effect. In the present embodiment, the heat transmitted to the heat sink 7 is also transmitted to the extending portion 8b via the annular member 8a, and is radiated from the exposed portion 8c facing the outside air, thereby improving heat radiation. Since the exposed portion 8c is disposed on the side surface of the base 2, even when a cap is attached so as to cover the upper surface of the base 2, a sufficient heat radiation effect can be exerted (see FIG. 6).
[0026]
Further, the presence of the heat sink frame 6 not only improves the heat dissipation, but also improves the mechanical strength of the stem 1. In particular, in the configuration in which the ring-shaped annular member 8a is provided as in the present embodiment, the annular member 8a is arranged over the entire circumferential direction of the base 2, which is advantageous for securing strength. Further, the heat resistance is also improved, and the reliability against the temperature rise during use is increased.
[0027]
If the heat sink frame 6 improves the mechanical strength and heat resistance, there is an advantage that the choice of the material for the resin mold of the base 2 is increased. That is, even if the strength and heat resistance of the base 2 are reduced by providing the heat sink frame 6, if this is supplemented by the heat sink frame 6, the overall strength and heat resistance of the base 2 can be secured. You can do so.
[0028]
For example, in some cases, the material of the resin mold may be replaced with a thermosetting resin and a thermoplastic resin that is inexpensive may be used. Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, and examples of the thermoplastic resin include ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyether ether ketone), and LCP (liquid crystal polyester). is there.
[0029]
Here, when the stem 1 according to the present embodiment is compared with the conventional example shown in FIG. 7, the configuration shown in FIG. 7 is such that the stem 100 is formed over the entire periphery of the back plate 102 which is a resin base. Since it is exposed, the exposed area becomes large, and a wide range of corrosion prevention treatment such as rust prevention is required. In the stem according to the present embodiment, the exposed portion 8c of the extension portion is a part of the entire periphery of the side surface of the base 2, so that the range of the corrosion prevention treatment can be significantly reduced. In particular, if the exposed portion 8c is made substantially the same as the outer peripheral side surface of the base 2, the range of the corrosion prevention treatment can be further reduced. In addition, since it does not expand in the radial direction of the base 2, it is advantageous in reducing the size of the stem 1.
[0030]
Further, in the configuration of FIG. 7, since the cap 103 is joined to the stem 100, when the stem 100 and the cap 103 are welded, the material of the stem 100 is limited to a weldable iron material or the like. Become. On the other hand, the stem 11 according to the present embodiment has a high degree of freedom in material selection because the extension does not join the cap, and as described above, both the electrical conductivity and the heat dissipation Copper or the like which is excellent in quality. If a copper material that is more advantageous in corrosion resistance than an iron material is used, it becomes possible to eliminate the need for a corrosion prevention treatment of an exposed portion.
[0031]
(Embodiment 2)
Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a stem will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an overall view of the manufacturing process of the stem. In the process shown in FIG. 2, each of the first pressing process 10, the forming process 20, and the second pressing process 30 is continuous. That is, the band-shaped plate 13 unwound from the unwind reel 12 installed on the reel stand is sequentially fed to each step, and is wound on the take-up reel 15 installed on the reel stand while being processed in each step. Go.
[0032]
Hereinafter, description will be made in the order of steps. In the first press step 10, a press machine 11 presses a plate 13 unwound from an unwind reel 12. When the plate 13 is wound around the unwinding reel 12, the plate 13 is a flat band-shaped member, and is pressed into a predetermined shape by the press machine 11.
[0033]
FIG. 3 shows a perspective view of the plate 13 after the press working. The plate 13, which is a flat band-shaped member, is subjected to press working to form a heat sink frame 14 in which a frame 15 and a plate-shaped heat sink 16 are integrated, leaving both ends 13 a. The frame 15 is formed by integrating an annular portion 15a and an extending portion 15b that extends outward in the radial direction of the annular portion 15a, that is, outward in the surface direction.
[0034]
The heat sink 16 is bent so as to project in a direction substantially perpendicular to the plane portion of the annular portion 15a. Since the plates 13 are sequentially and continuously sent to the press 11 in the direction of arrow a, the shapes shown in FIG. 3 are sequentially formed at positions separated by a predetermined interval for each press working.
[0035]
When the processing in the first pressing step 10 is completed, the process proceeds to the forming step 20. In the molding step 20, the molding machine 17 forms a resin mold as a base. The lead terminals 19 are supplied into the molding die of the molding machine 17 by the parts feeder 18. With the lead terminals 19 arranged at predetermined positions, the resin material is supplied into the molding die. FIG. 4 is a perspective view showing a state after completion of molding. The lead terminal 19, the heat sink 16, and the extension 15b are integrated with the base 21 which is a resin mold, and the annular part 15a is also integrated inside the base 21.
[0036]
Although not shown in the drawing, a lead is formed near the heat sink 16 in the flat portion of the annular portion 15a in a state before the resin mold is formed by a welding machine arranged between the pressing step 10 and the forming step 20. The terminal 22 is joined (see the lead terminal 5 in FIG. 1C).
[0037]
When the molding step 20 is completed, the process proceeds to the second pressing step 30. In the second pressing step 30, the extension portion 15b is cut by the press machine 21, and the base body 21 is separated from both end portions 13a. FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the base 21 is separated, and a part of the extension portion 15b cut by the cut surface 15c is left at both end portions 13a.
[0038]
The plate 13 from which the base 21 has been separated is taken up by the take-up reel 15, and the stem 27 separated from the plate 13 is carried out of the press machine 21. These stems 27 will be aligned on a pallet by an alignment machine (not shown) in an alignment step 40.
[0039]
Although not shown, a semiconductor element bonding step may be provided after the molding step, and the semiconductor element may be bonded to the heat sink 16 using a bonding machine. Further, the semiconductor element bonding step may be omitted, and the bonding of the semiconductor elements may be performed after the stem 27 is once manufactured.
[0040]
When a semiconductor element is joined before the production of the stem 27, a semiconductor element joining step is provided in the manufacturing process of the stem. Therefore, the stem 27 obtained through the second pressing step 30 is half-mounted on the heat sink 16. The conductive elements are joined. That is, this manufacturing method is also a method for manufacturing the stem 27 and a method for manufacturing an electronic component in which the semiconductor element is joined to the stem 27.
[0041]
In the manufacturing method according to the present embodiment, the electronic component stem is produced while sequentially feeding the band-shaped plate 13 to each step. Therefore, each step is continuous via the plate 13, and the electronic component stem is continuously connected. It has excellent productivity and reduces manufacturing costs.
[0042]
(Embodiment 3)
Embodiment 3 relates to an electronic component using a stem. FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor laser device using the stem 1 according to the first embodiment. The semiconductor laser device 23 shown in this figure is obtained by adding the components described below after manufacturing the stem 1 by the manufacturing method described in the second embodiment.
[0043]
A semiconductor laser element 9 is fixed to a heat sink 7 of the stem 1. The semiconductor laser element 9 and the lead terminals 3 and 4 are joined by thin metal wires by wire bonding. A light receiving element 24 is mounted on the stem 1 in addition to the semiconductor laser element 9 as a light emitting element.
[0044]
After the mounting of the additional components on the upper surface of the stem 1 is completed, the cap 25 is mounted on the upper surface of the stem 1 to complete the semiconductor laser device 23. The light transmission plate 26 may be joined to the opening 25a of the cap 25 in some cases. Even if the cap 25 is attached, the exposed portion 8c of the heat sink frame 8 is still in contact with the outside air, so that the heat dissipation is not hindered.
[0045]
Although the description has been given of the example of the semiconductor laser device, the stem of the present invention may be used by mounting an element of another electronic component. Since the stem of the present invention is excellent in heat radiation effect, it is particularly suitable for mounting a high output light emitting element, and may be used as a stem for a high output light emitting diode, for example.
[0046]
Further, in each of the above embodiments, the example of the shape of the frame portion of the heat sink frame has been described as being annular, but the present invention is not limited to this. For example, the outer peripheral shape may be polygonal. In addition, if the heat sink portion and the extension portion are connected, an effect of improving heat dissipation can be exhibited, and the frame portion may be, for example, substantially U-shaped, substantially V-shaped, substantially U-shaped, or semi-annular. It may be.
[0047]
In addition, although the example in which the extending portion integrated with the frame portion is two has been described, the present invention is not limited to this, and may be appropriately determined according to a required heat radiation effect.
[0048]
Further, although the example in which the exposed portion of the heat sink frame on the side surface of the base is substantially flush with the outer peripheral side surface of the base has been described, the exposed portion may be projected from the outer peripheral side surface. In this case, it is disadvantageous for miniaturization, but the projection amount can be slightly suppressed unless the cap is joined to the exposed portion.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the electronic component stem and the electronic component of the present invention, since the heat sink frame in which the frame exposed on a part of the entire periphery of the side surface of the base and the heat sink are provided, the heat dissipation is improved. , And strength, and the corrosion prevention treatment and the manufacture are easy.
[0050]
Further, according to the method for manufacturing an electronic component stem and the method for manufacturing an electronic component of the present invention, since the electronic component stem can be continuously produced, the productivity is excellent and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1A is a perspective view of an electronic component stem according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a perspective view of the electronic component stem shown in FIG. 1A, FIG. FIG. 2 is a sectional view of an electronic component stem according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a plate after a first pressing step according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a substrate after a forming step according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a plate after a second pressing step according to one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view of an electronic component using the stem according to one embodiment. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional electronic component stem.
1, 27 Electronic component stem 2, 21 Base 3, 4, 5, 19, 22 Lead terminal 6, 14 Heat sink frame 7, 16 Heat sink 8, 15 Frame 8b, 15b Extension 8c Exposed portion 9 Semiconductor element 10 First Press process 20 forming process 30 second press process forming process 40 alignment process

Claims (9)

フレームと前記フレームから突出したヒートシンクとが一体になったヒートシンクフレームと、樹脂部材で形成された基体と、複数のリード端子とを備えており、
前記ヒートシンクフレーム及び前記複数のリード端子は、前記基体と一体になっており、
前記フレームは、前記基体から露出した露出部分があり、前記露出部分を、前記基体の側面の周方向について見ると、前記露出部分は、前記基体の側面全周の一部に配置されていることを特徴とする電子部品用ステム。
A heat sink frame in which a frame and a heat sink protruding from the frame are integrated, a base formed of a resin member, and a plurality of lead terminals,
The heat sink frame and the plurality of lead terminals are integrated with the base,
The frame has an exposed portion exposed from the base, and when the exposed portion is viewed in a circumferential direction of a side surface of the base, the exposed portion is disposed on a part of the entire circumference of the side surface of the base. A stem for electronic components, characterized by:
前記フレームは、環状部と前記環状部から延出した延出部とが一体になっており、前記延出部が前記基体から露出している請求項1に記載の電子部品用ステム。The electronic component stem according to claim 1, wherein the frame has an annular portion and an extending portion extending from the annular portion, and the extending portion is exposed from the base. 前記ヒートシンクは、板状部材であり、前記板状部材は、前記環状部の平面部に対して略直交する方向に突出している請求項2に記載の電子部品用ステム。3. The electronic component stem according to claim 2, wherein the heat sink is a plate-shaped member, and the plate-shaped member protrudes in a direction substantially orthogonal to a plane portion of the annular portion. 前記露出部分と、前記基体の側面とが略同一面上にある請求項1に記載の電子部品用ステム。2. The electronic component stem according to claim 1, wherein the exposed portion and a side surface of the base are substantially flush with each other. 請求項1から4のいずれかに記載の電子部品用ステムを用いた電子部品であって、前記ヒートシンクに電子部品の素子が固定されていることを特徴とする電子部品。An electronic component using the electronic component stem according to claim 1, wherein an element of the electronic component is fixed to the heat sink. 前記基体のうち前記ヒートシンクがある側に、さらにキャップが装着されている請求項5に記載の電子部品。The electronic component according to claim 5, wherein a cap is further mounted on a side of the base where the heat sink is located. 帯状のプレートをプレス加工して、面方向に延出した延出部が一体になったフレームと、前記フレームの面方向と略直交する方向に突出したヒートシンクとが形成されたヒートシンクフレームを形成する工程と、
リード端子と前記ヒートシンクフレームとを一体にした樹脂モールドの基体を成形する工程と、
前記延出部を切断して前記基体を前記プレートから分離する工程とを備え、
前記帯状のプレートを、前記各工程に順送りしながら、前記帯状のプレートのうち、前記順送りの方向と直交する方向における両端部間に、所定間隔で前記ヒートシンクフレーム、及び前記基体を形成することを特徴とする電子部品用ステムの製造方法。
The band-shaped plate is pressed to form a heat sink frame in which a frame in which the extending portions extending in the surface direction are integrated, and a heat sink projecting in a direction substantially perpendicular to the surface direction of the frame are formed. Process and
Forming a resin-molded base in which the lead terminals and the heat sink frame are integrated,
Cutting the extension portion to separate the substrate from the plate,
Forming the heat sink frame and the base at a predetermined interval between both end portions in a direction orthogonal to the direction of the forward feeding, of the band-shaped plate while feeding the band-shaped plate sequentially to the respective steps. A method for manufacturing a stem for electronic components, which is a feature of the present invention.
請求項7に記載の電子部品用ステムの製造方法を含む電子部品の製造方法であって、前記ヒートシンクに電子部品の素子を固定する工程を備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。A method for manufacturing an electronic component, comprising the method for manufacturing an electronic component stem according to claim 7, further comprising a step of fixing an element of the electronic component to the heat sink. 前記電子部品用ステムの前記ヒートシンクがある側にキャップを装着する工程をさらに備えた請求項8に記載の電子部品の製造方法。The method for manufacturing an electronic component according to claim 8, further comprising: attaching a cap to the side of the electronic component stem where the heat sink is located.
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