(57)【特許請求の範囲】
【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、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レーザダイオード・モジュール。
【請求項２】
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、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レーザダイオード・モジュール。
【請求項３】
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方法であり、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レーザダイオード・モジュールの製造方法。
【請求項４】
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方法であり、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レーザダイオード・モジュールの製造方法。
【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ＬＤ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１０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１１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２３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ＩＣ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１０ｍｍ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，ＧＮＤの４端子となっている。Ｃ１〜Ｃ８はコンデンサ、Ｒ１〜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（Ｖcc,ＧＮＤ）間に適度のＤＣ電圧（ＶCC）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（ＬＤ）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４５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１．０ｍｍであり、小径穴部４６とリード１３との間隔は０．４ｍｍ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４０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４７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４３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５１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、１４…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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003642551.tif 000008
【図８】
0003642551.tif 000009
【図９】
0003642551.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0003642551.tif 000012
【図１２】
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