JP4436613B2 - レーザダイオード用パッケージ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザダイオード用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクを用いたオーディオプレーヤ等の光ピックアップには、レーザ光源としてレーザダイオードを搭載したパッケージが使用されている。レーザダイオード用パッケージには円板形に形成された金属からなるアイレット部にレーザダイオードを搭載する素子搭載部を設け、アイレット部にリードピンをガラス封着した製品、リードピンを樹脂成形してアイレット部を樹脂成形によって形成した製品がある。
【０００３】
図６はアイレット部を樹脂成形によって形成したレーザダイオード用樹脂パッケージの例を示す。リードピン１０、素子搭載部１２はともに金属帯状体をプレス加工してリードフレーム状に形成し、リードピン１０および素子搭載部１２を樹脂成形してアイレット部１４を形成したものである。アイレット部１４は外周側面が円形に形成された円板部１４ａと、円板部１４ａと一体に形成されたブロック部１４ｂとからなる。ブロック部１４ｂの内端面には、素子搭載部１２の素子搭載面とリードピン１０のボンディング部１０ａが露出し、素子搭載部１２にレーザダイオードを接合し、レーザダイオードとボンディング部１０ａとをワイヤボンディングすることによってレーザダイオードとリードピン１０とが電気的に接続されるように形成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１２９７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すレーザダイオード用樹脂パッケージは、リードピン１２と素子搭載部１２をプレス加工によって形成することと、アイレット部１４を樹脂成形によって形成することから、容易に量産が可能であり、低コストで生産できるという利点がある。しかしながら、アイレット部１４を樹脂によって形成した場合は、金属製のアイレット部を備えたパッケージとくらべてアイレット部１４からの熱放散性が不十分であり、発熱量の大きい大出力のレーザダイオードを搭載することができず、搭載できる素子が限られるという問題がある。
また、円板部１４ａはレーザダイオードを搭載したパッケージを機器に実装する際に、その外周面を基準面として光軸を合わせるために用いられるのであるが、樹脂成形によって形成したアイレット部１４は、外径の寸法精度が金属製のアイレット部を備えるパッケージにくらべて低く、精度が不十分であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、アイレット部の熱放散性が良好で大出力のレーザダイオードを搭載することができ、高精度の位置出しを可能にするとともに、量産が容易で低コストでの製造を可能にするレーザダイオード用パッケージを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、アイレット部とリードピン部との２部品から組み立てられたレーザダイオード用パッケージであって、前記アイレット部は、金属材のプレス加工により、平面形状が半円形状に形成され、内端部に嵌合凹部が形成されたアイレット基体部と、該アイレット基体部と一体に起立形状に形成された素子搭載部とを備え、前記リードピン部は、一端側がボンディング部に形成されたリードピンと、一端部が前記アイレット基体部に接合される接合部に形成されたアースリードピンとが一体に樹脂成形され、前記嵌合凹部に嵌合する嵌合突起と、前記アイレット基体部の内端面に当接する平板部と、前記リードピンと前記アースリードピンとを支持するリード支持部とを備え、前記リードピンの前記平板部から上方に突出する部位は、樹脂の前面に前記ボンディング部を露出させ、リードピンの裏面側を樹脂に埋没させて樹脂成形され、前記リードピンと前記アースリードピンの前記平板部から下方に延出する他端側の部位は、リードピン及びアースリードピンの下端部を露出させて一体に樹脂成形され、前記アイレット部と前記リードピン部とを、前記アイレット基体部の内端面に前記リードピン部の前記嵌合突起を凹凸嵌合させ、前記接合部を、前記アイレット基体部の内端面に溶接により接合して組み立てられていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳細に説明する。
図１(a)、(b)、(c)は、本発明に係るレーザダイオード用パッケージの一実施形態の構成を示す平面図、正面図、側面図である。本実施形態のレーザダイオード用パッケージは、アイレット部２０とリードピン部３０の２部品を組み合わせて形成したものであり、アイレット部２０については金属をプレス加工することによって形成し、リードピン部３０はプレス加工によって形成したリードピンを樹脂成形して形成したことを特徴とする。
【００１０】
図２(a)、(b)、(c)にアイレット部２０の平面図、正面図、側面図を示す。アイレット部２０は平面形状が半円形状となるアイレット基体部２２と、アイレット基体部２２と一体に起立形状に形成された素子搭載部２４とからなる。素子搭載部２４は矩形のブロック状に形成され、図２(c)に示すように、アイレット基体部２２の内端面２２ａと素子搭載面２４ａとが同一平面となるように成形されている。
図２(a)で、２６はアイレット基体部２２の内端部に形成された嵌合凹部である。この嵌合凹部２６はアイレット部２０にリードピン部３０を凹凸嵌合させて取り付けるために設けられている。
アイレット部２０は金属をプレス加工し、図２に示す形態の個片に形成されて提供される。
【００１１】
図３(a)、(b)、(c)にアイレット部２０と組み合わせて用いるリードピン部３０の平面図、正面図、側面図を示す。リードピン部３０は２本のリードピン１０と１本のアースリードピン１１とを備え、樹脂成形によってアイレット部２０の嵌合凹部２６に嵌合する嵌合突起３２と、アイレット基体部２２の内端面に当接する平板部３４と、リードピン１０とアースリードピン１１を支持するリード支持部３６とが成形されているものである。
図３(b)に示すように、嵌合突起３２は平板部３４から上方に突出し、嵌合突起３２の前面にリードピン１０のボンディング部１０ａが露出するように樹脂成形されている。すなわち、図３(a)に示すように、リードピン１０はリードピン１０の前端面であるボンディング部１０ａのみが嵌合突起３２の前面で露出するように樹脂中に埋没するようにして樹脂成形されている。
【００１２】
リードピン１０の一端側に設けられたボンディング部１０ａは、樹脂成形時に平板部３４よりも上方に突出する部分であり、リードピン１０の他端側は図３(b)に示すように、平板部３４から下方に延出する。
一方、アースリードピン１１は２本のリードピン１０、１０の中間で平板部３４から下方に配置される。１１ａはアースリードピン１１の一端部に設けられた接合部である。この接合部１１ａはアースリードピン１１とアイレット部２０のアイレット基体部２２とを接合する位置に合わせて設けられている。
本実施形態では接合部１１ａを正面形状で矩形状に設けているが、接合部１１ａの形状はとくに限定されるものではない。接合部１１ａはアイレット部２０のアイレット基体部２２の内端面に対向する平板部３４の裏面側で側面が露出するように樹脂成形されている。
【００１３】
リード支持部３６は、図３(b)に示すようにリードピン１０、アースリードピン１１の前面を露出するようにして樹脂成形されている。図３(c)に示すように、リードピン１０の裏面側は樹脂によって覆われている。なお、本実施形態ではリードピン１０等の前面が露出するように樹脂成形しているが、リード支持部３６はリードピン１０とアースリードピン１１の下端部のみを露出させて前面を含むピンの外側面を全面的に封止するように樹脂成形することもできる。リード支持部３６の形態は、リードピン１０、アースリードピン１１とソケット等との接続形態に応じて設計すればよい。
【００１４】
リード支持部３６はリードピン１０とアースリードピン１１との間を連結するように設けるもので、これによってリードピン１０およびアースリードピン１１が保持されることになる。リード支持部３６によってリードピン１０およびアースリードピン１１を支持することによって、部品搬送時にリードピン１０やアースリードピン１１が曲がったりすることを防止することができる。
【００１５】
本実施形態では、図４に示すように、金属帯状体にプレス加工を施すことによってリードピン１０とアースリードピン１１をリードフレーム体に形成している。このように、リードピン１０とアースリードピン１１とをリードフレーム体に形成した状態で樹脂成形することによって上述したリードピン部３０を得ることができる。
図４(a)は、長尺な金属帯状体をプレス抜き加工して、繰り返しパターンでリードピン１０とアースリードピン１１とを形成したリードフレーム体を示す。リードピン１０とアースリードピン１１がレール部５に連結されてリードフレーム状に形成されている。
【００１６】
図４(b)は、繰り返しパターンで形成されたリードピン１０とアースリードピン１１を単位部分ごとに樹脂成形してリードピン部３０を形成した状態を示す。リードピン１０とアースリードピン１１とを樹脂成形する際には、リードフレーム体を所定長さの短冊状に切断し、樹脂封止型の半導体装置を製造する場合とまったく同様にして樹脂成形することができる。
リードピン部３０は、樹脂成形後、レール部５からリードピン１０、アースリードピン１１を切り離すことにより、図３に示す個片のリードピン部３０として得られる。
【００１７】
図４に示すように、金属帯状体をプレス抜き加工して、リードピン１０とアースリードピン１１とをリードフレーム体として形成する方法は、リードピン１０とアースリードピン１１とを所定のパターンで容易に量産できるという利点があり、また、リードフレーム体の状態でリードピン１０とアースリードピン１１とを樹脂成形することによって、リードピン１０とアースリードピン１１とが樹脂成形されたリードピン部３０を容易に得ることができるという利点がある。
【００１８】
また、図４に示すようにリードピン１０とアースリードピン１１とをリードフレーム状に形成して、アイレット部２０とは別体でリードピン１０とアースリードピン１１を形成する場合は、リードピン１０とアースリードピン１１の必要な個所に必要なめっきを施すことができるという利点がある。
アイレットにリードピンをガラス封着したレーザダイオード用パッケージでは、アイレットにリードピンを封着した後に、金めっき等のめっきを施すから、リードピンとアイレットのすべての露出部分にめっきが被着する。これに対して、本実施形態では、リードピン１０のボンディング部１０ａに金めっきを施すといった場合にはボンディング部１０ａのみに金めっきを施すことができ、金めっきが不要な部分にめっきが施されることを防止することができる。このように、必要な個所に必要なめっきを施すことによって、無駄なめっきをなくして製造コストを引き下げることが可能になる。
【００１９】
本実施形態のレーザダイオード用パッケージでは、アイレット部２０をリードピン部３０とは別体にしているから、アイレット部２０にめっきを施す場合も、アイレット部２０に単独で所要のめっきを施すことができる。アイレット部２０には従来製品のように金めっきを必ずしも施す必要がない。このようにアイレット部２０についても不要なめっきをなくすことによって、製造コストを引き下げることが可能となる。
【００２０】
上述した方法によって製造したリードピン部３０は、図３(a)に示すように、アイレット部２０のアイレット基体部２２の嵌合凹部２６に、リードピン部３０の嵌合突起３２を嵌合させるように組み合わせ、アースリードピン１１の接合部１１ａをアイレット基体部２２の内側面に接合して組み立てる。アースリードピン１１の接合部１１ａとアイレット基体部２２に接合する方法としては、レーザ溶接、スポット溶接等の溶接方法が好適に利用できる。溶接によって接合部１１ａをアイレット基体部２２に接合した場合は、素子搭載部２４にレーザダイオードを接合するといった際にパッケージを加熱しても、接合部が剥離したりするおそれがないからである。もちろん、アースリードピン１１とアイレット基体部２２との接合強度が十分であれば、溶接以外の接合方法、たとえば導電性の接着剤を使用するといった方法も可能である。
アースリードピン１１とアイレット基体部２２とを接合することにより、アイレット基体部２２とアースリードピン１１とが電気的に接続される。
【００２１】
アイレット部２０のアイレット基体部２２の嵌合凹部２６にリードピン部３０の嵌合突起３２を嵌合させて、アイレット部２０とリードピン部３０とを組み付けることにより、図１(a)に示すように、平板部３４の端面がアイレット基体部２２の内端面に当接し、素子搭載部２４の素子搭載面２４ａとリードピン１０のボンディング部１０ａとが同一平面上に位置することになる。嵌合突起３２はリードピン１０のボンディング部１０ａが外面側となるように組み合わせるから、リードピン１０は樹脂によってアイレット基体部２２と電気的に絶縁された状態になる。
【００２２】
図５は、上述したレーザダイオード用パッケージにレーザダイオード４０を搭載した状態を示す。素子搭載部２４の前面にレーザダイオード４０が接合され、レーザダイオード４０とリードピン１０のボンディング部１０ａとがボンディングワイヤ４２によって接続されている。これによって、レーザダイオード４０とリードピン１０とが電気的に接続される。アースリードピン１１を接地電位に設定することにより、素子搭載部２４、アイレット基体部２２が接地電位となる。
【００２３】
このレーザダイオード用パッケージは、アイレット部２０が金属をプレス加工して形成したものであるから、アイレット部２０は従来の金属製のアイレットを備えるパッケージと同等の熱放散性を備えている。これによって大出力のレーザダイオードを搭載することが可能になる。また、アイレット部２０はプレス加工によって形成するから、アイレット基体部２２の外周面２２ｂの寸法精度が従来の金属製のアイレットと同等となり、樹脂パッケージとくらべて寸法精度の高いアイレット部２０を備えた製品として提供することができる。したがって、アイレット部２０のアイレット基体部２２の外周面２２ｂをパッケージの光軸合わせの基準面として使用することで、パッケージを高精度に位置合わせして実装することが可能となる。
【００２４】
なお、上記実施形態のレーザダイオード用パッケージは、アイレット部２０として半円形状のアイレット基体部２２を備えた例を示したが、これはアイレット基体部２２の円弧状に形成されている外周面２２ｂが完全な円板形の半周程度の長さがあれば、レーザダイオード用パッケージを実装する際に、十分に光軸合わせの基準面として利用できるからである。また、アイレット基体部２２を半円形に形成した場合は、アイレット基体部２２の内端面がもっとも幅広となり、リードピン部３０を組み合わせてパッケージを形成することが容易になるからである。もちろん、アイレット基体部２２は正確に半円形状に形成した場合に限らず、半円形状よりも円形に近い形状、また半円形状に若干不足する形状（扇形）であってもよい。
【００２５】
また、本実施形態のレーザダイオード用パッケージはアイレット部２０とリードピン部３０とを組み合わせて溶接等によって接合して製品とするから、アイレットにリードピンをガラス封着して製造する製品のように、各部材が高温に曝されることがない。したがって、アイレット部２０とリードピン部３０に使用する材料を従来製品よりもより好適な材料を選んで使用することが可能となる。たとえば、アイレット部２０には熱放散性を考慮して金属材を選択することができるし、リードピン部３０にはプレス加工が容易であったり、溶接可能な金属材を選択するといったことが可能になる。これによって、すぐれた特性を備えたレーザダイオード用パッケージとして提供することが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態のレーザダイオード用パッケージは、前述したようにアイレット部２０とリードピン部３０との２部品とし、これら部品を別個に形成して組み立てる方法によって製品とするから、部品の製造コストを引き下げることが可能になる。また、ガラス封着といった煩雑な作業をすることなく組み立てることによって、全体としての製造コストをかけず、製品精度および製品の信頼性を低下させずにレーザダイオード用パッケージを提供することが可能になるという利点がある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係るレーザダイオード用パッケージは、上述したように、アイレット部とリードピン部とを別個に製造し、これらの各部品を組み合わせて製造することによって、アイレット部の熱放散性が良好となり大出力のレーザダイオードを搭載可能にするとともに、高精度の光軸合わせを可能にし、リードピン部が樹脂成形して提供されることでリードピンの曲がりをなくして、信頼性の高いレーザダイオード用パッケージとして提供することができる。また、アイレット部とリードピン部の各々に好適な材料を選択して使用することができ、また各部に好適なめっきを施す等により、低コストで特性のすぐれた製品として製造することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザダイオード用パッケージの一実施形態の構成を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。
【図２】アイレット部の平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。
【図３】リードピン部の平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。
【図４】リードフレーム状に形成したリードピンとアースリードピンの説明図、およびリードピンとアースリードピンを樹脂成形した状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係るレーザダイオード用パッケージにレーザダイオードを搭載した状態を示す正面図である。
【図６】従来のレーザダイオード用樹脂パッケージの構成を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)である。
【符号の説明】
１０ リードピン
１０ａ ボンディング部
１１ アースリードピン
１１ａ 接合部
１２ 素子搭載部
２０ アイレット部
２２ アイレット基体部
２４ 素子搭載部
２４ａ 素子搭載面
２６ 嵌合凹部
３０ リードピン部
３２ 嵌合突起
３４ 平板部
３６ リード支持部
４０ レーザダイオード
４２ ボンディングワイヤ

Claims (1)

1. アイレット部とリードピン部との２部品から組み立てられたレーザダイオード用パッケージであって、
   前記アイレット部は、金属材のプレス加工により、平面形状が半円形状に形成され、内端部に嵌合凹部が形成されたアイレット基体部と、該アイレット基体部と一体に起立形状に形成された素子搭載部とを備え、
   前記リードピン部は、一端側がボンディング部に形成されたリードピンと、一端部が前記アイレット基体部に接合される接合部に形成されたアースリードピンとが一体に樹脂成形され、前記嵌合凹部に嵌合する嵌合突起と、前記アイレット基体部の内端面に当接する平板部と、前記リードピンと前記アースリードピンとを支持するリード支持部とを備え、
   前記リードピンの前記平板部から上方に突出する部位は、樹脂の前面に前記ボンディング部を露出させ、リードピンの裏面側を樹脂に埋没させて樹脂成形され、
   前記リードピンと前記アースリードピンの前記平板部から下方に延出する他端側の部位は、リードピン及びアースリードピンの下端部を露出させて一体に樹脂成形され、
   前記アイレット部と前記リードピン部とを、前記アイレット基体部の内端面に前記リードピン部の前記嵌合突起を凹凸嵌合させ、前記接合部を、前記アイレット基体部の内端面に溶接により接合して組み立てられていることを特徴とするレーザダイオード用パッケージ。

Images