(57)【要約】 【課題】  先細りのプロジェクションを有するキャップ底部をステムに押しつけ電流を流し抵抗溶接するとき融液流の一部が粒子になって飛散することがある。内側に飛散してキャップ内部に融液粒が入る可能性もありそれを調べるためにタッピング試験という時間のかかる試験をしなければならなかった。融液粒がキャップ内部へ入らずタッピング試験を省くことのできるようなプロジェクションの形状の改良を与える。 【解決手段】  キャップ裏面の外側に背の高いプロジェクションを設け、その内側に背の低い小突条を設ける。プロジェクションをステムに当てて電流を流し抵抗溶接する。たとえ融液粒が内側へ入っても、内側にある小突条によって遮られ内部空間へ入らない。それによって光素子、光モジュールのタッピング試験を省くようにできる。 【選択図】  図５
2008109099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子チップを搭載したステムと、被溶接部材を抵抗溶接するため、被溶接部材の底面またはステム上面に設けられるより高い先細りのプロジェクションと、該プロジェクションの内側に設けられるより低い小突条とよりなることを特徴とするステムと被溶接部材の溶接部構造。 
【請求項２】
前記プロジェクションの外周面又は内周面のいずれかは傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載のステムと被溶接部材の溶接部構造。 
【請求項３】
前記プロジェクションの外側にあたる部位において被溶接部材またはステムに溝条を設けたことを特徴とする請求項１に記載のステムと被溶接部材の溶接部構造。 
【請求項４】
半導体素子チップと、前記半導体素子チップを搭載したステムと、前記半導体素子チップを包囲するためのキャップとを含み、キャップの底面またはステム上面に設けられるより高い先細りのプロジェクションと前記プロジェクションの内側に設けられたより低い小突条とよりなるステムとキャップの溶接部構造を用いてキャップをステムに抵抗溶接してあることを特徴とする半導体デバイス。
【請求項５】
前記半導体素子チップは光半導体素子チップであり、前記キャップはレンズを搭載することを特徴とする請求項４に記載の半導体デバイス。
【請求項６】
光半導体素子チップと、光半導体素子チップを搭載したステムと、光半導体素子チップを包括するレンズホルダーを含み、前記レンズホルダーはその一端に光ファイバフェルールを接続し、その他端面に設けられたより高い先細りのプロジェクションと該プロジェクションの内側に設けられるより低い小突条とよりなるステムとレンズホルダーの溶接部構造を用いてレンズホルダーをステムに抵抗溶接してあることを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
半導体素子チップを搭載したステムの上面、または前記半導体チップを包囲するためのキャップの底面、のいずれかに高い先細りのプロジェクションと前記プロジェクションの内側の低い小突条からなる溶接部構造を設け、キャップをステムに抵抗溶接することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記半導体素子チップは光半導体素子チップであり、前記キャップはレンズを搭載しており、キャップをステムに抵抗溶接することを特徴とする請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項９】
光半導体素子チップを搭載したステムの上面、または前記光半導体素子チップを包括し一端に光ファイバフェルールを接続可能なレンズホルダーの底面、のいずれかに高い先細りのプロジェクションと前記プロジェクションの内側の低い小突条からなる溶接部構造を設け、レンズホルダーをステムに抵抗溶接することを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項１０】
小突条の底面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のステムと被溶接部材の溶接部構造。 
【請求項１１】
小突条の底面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体デバイス。
【請求項１２】
小突条の底面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。
【請求項１３】
小突条の底面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項７又は８に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１４】
小突条の底面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項９に記載の光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子素子チップ、発光素子チップ、受光素子チップを搭載した半導体デバイス、および光送受信モジュール、光受信モジュール、光送信モジュールなどの光モジュールにおいて、ステムにレンズホルダ−の脚部を抵抗溶接する際に必要とされるプロジェクションの改良および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフォトダイオードデバイスの場合、ステムの中央にフォトダイオード（ＰＤ）チップを固定し、ワイヤボンディングでリードピンと電極を接続し、その上にキャップを溶接固定する。溶接はＹＡＧ溶接や抵抗溶接によってなされる。本発明は抵抗溶接によってステムに溶接する。抵抗溶接の場合には、キャップの底面に周回状の突状を形成しておき電流を流し抵抗発熱させ突状を溶融して融着されるようにする。 
【０００３】
半導体レーザデバイスの場合、ポール付きステムのポールに半導体レーザ（ＬＤ）を固定し、その直下にモニタ用フォトダイオード（ＭＰＤ）を取り付けリードと電極をワイヤボンディングで接続しその後レンズホルダ−をかぶせステムに溶接する。 
【０００４】
光送受信モジュールの場合は、半導体レーザ（ＬＤ）、モニタフォトダイオード（ＭＰＤ）、受信用フォトダイオード（ＰＤ）、波長分波器（ＷＤＭ）などをステムの上の構造物に固定し、ワイヤボンディングした後、レンズホルダ−をステムにかぶせ脚部を溶接する。 
【０００５】
光受信モジュールの場合は、キャップに収容したフォトダイオードをホルダ−（ステム）の上に載せ、円筒形のスリーブ（レンズホルダ−）をホルダ−に溶接する。何れにおいても、抵抗溶接する場合はレンズホルダ−の底面に突起を形成しておきそれを通し電流が流れ発熱して溶け固化することによってホルダ−とステムが固定されるようになる。その他の光の収受を伴わない半導体素子チップの場合でもステムとキャップ、ホルダ−、スリーブなどの部材を抵抗溶接することはよく行われる。 
【０００６】
【特許文献１】実開平５−０１３６７６号（実願平３−０６７９４８）
【特許文献２】特開平９−２０５２２７号
【特許文献３】特開平１０−００３０１８号
【特許文献４】特開平１−２０５４４８号
【０００７】
特許文献１はキャップとステムのように円筒対称性を持つ部材ではなく二つの金属物体を一点で溶接するものである。従来のようなドーム状のプロジェクションでは加熱溶融した金属融液が、外部ははみ出して固化するから見映えが悪いという問題がある。そこで特許文献１は円形のプロジェクションの中央をポンチで叩き逆円錐状凹部を形成したものである。電流を流し固有抵抗によって発熱し金属表面が溶解して流動する。流動液が内部の凹部に流れて固化する。外部への溶接部分のはみ出しがない。点状のプロジェクションの中央に逆円錐の凹部を設けたもので本発明とは違う。外形は全く異なり作用も相違する。念のためここに挙げた。縦断面図ではよく似ているが、混同してはならない。 
【０００８】
特許文献２は半導体レーザのキャップとステムを抵抗溶接するとき溶接粒がキャップ内部へ入ってしまうことがあり、タッピング試験をして不良品を探す必要がある、ということを問題にする。レーザに通電発光させ素子を左右にゆすって光量が変化するかどうかを見る。粒子がキャップ内部にあるとゆすったときにレーザ光を一部遮るので光量が変化する。光量変動によって溶接粒子が内部に入っていることを検出する。特許文献２はステムを内外二段の構造とし、キャップの内面も同じ内外二段の構造として両者を組み合わせて溶接している。二段の凹部・凸部の組み合わせなので空隙部が狭くて折れ曲がっている。溶接による金属粒子が発生しても二段の溝があるので粒子は二段溝を通過できず内部へ入りにくい。これはプロジェクションに工夫をするのではなくてキャップ・ステム構造を二段にしたものである。これはステム、キャップの構造を複雑にしコスト高になる。 
【０００９】
特許文献３は半導体レーザモジュールにおいて、半導体レーザ単体のステムにホルダ−を抵抗溶接する際に湯玉（溶接粒）ができてホルダ−内に残留すると湯玉がレ−ザ光を遮るので不良になる。これを防ぐために、ホルダ−を上下の二部材に分割して下部材を半導体レーザ単体のステムの裏面に溶接する。裏面に溶接するから湯玉ができても上側まで回り込まない。しかし下部材と中部材を溶接する必要がある。部材点数が増えてコスト高になる。溶接が二段階になるので手数がかかるという欠点もある。下部材と中部材の溶接で湯玉ができそれがホルダ−の内部へ侵入するという新たな不良の生ずる可能性もある。
【００１０】
特許文献４はステムに内外二重の同一高さを持つ離隔したプロジェクションを設けたものを提案している。さらにステムに段を設けチップ搭載面より溶接面を下げた構造としている。二重のプロジェクションの高さは同一であり、内外のプロジェクションが溶けて内側に飛沫が飛んだときに段部でくい止める構造となっている。段部で必須であって複雑な構造となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
半導体レーザ、フォトダイオードのキャップとステム、それらを内蔵する光送受信モジュールのホルダ−とステム、あるいはその他の半導体素子チップのキャップとステムなどの抵抗溶接において、プロジェクションが電流発熱によって溶解して流れ一部が跳ねて粒子となってもこれらの粒子がキャップ、ホルダ−の内部へ入らないようにすることが本発明の目的である。 
【００１２】
二つの部材を抵抗溶接する場合、先細りのプロジェクションという小突起を溶接面に設けこれを融かして部材を溶接する。二つ部材を接触させて電圧を掛けると接触面に電流が流れる。他の部位は断面積が大きく抵抗は少ないがプロジェクションは断面積が小さいので抵抗が大きい。抵抗が大きいのでプロジェクションで発熱する。プロジェクションは先細りなので先端が特に高熱になる。発熱によってプロジェクションが先端から一部融解する。柔らかくなってプロジェクションがつぶれる。図１は従来例における光素子の作製のための溶接の途中を示す。図２は溶接の後の状態を示す断面図である。 
【００１３】
ステム３の上に光素子（ＬＤ、ＬＥＤ、ＰＤ）チップ２０が固定される。ステム３には適数のリードピン２６、２７、２８が付いている。キャップ２の下底裏面５には突起７が設けられる。これは溶接用の突起でプロジェクションと呼ばれる。キャップ２とステム３の間に電流を流すと突起７で抵抗が大きいので強く発熱する。それによって突起７の先端が溶ける。融液が内外に流動する。 
【００１４】
融液は流動しプロジェクションの周囲に逃げる。対称物のステムの一部も溶ける。電流を切ると発熱がやむので金属融液が固化する。それによって二つの部材が融着する。中間でできるものは連続流動する融液である。発熱が急激であるとか圧力が過大だという場合、一部が融液から離散して飛散することがある。それは離散粒子Ｗとなる。溶接粒、飛沫、湯玉などと呼ぶ。溶接流が内側へ跳ねてキャップ、ホルダ−、スリーブなどの内部空間に入ることがある。これが問題である。 
【００１５】
密封空間に微細な飛散粒子が残留すると光素子、光モジュールの場合に特に不都合である。半導体レーザ、レーザモジュールの場合は、溶接粒が光路を遮って半導体レーザの光が外部へ十分に出ないということがある。フォトダイオード、受光素子モジュールの場合は溶接流が光路を遮断して外部からの光がフォトダイオードへ到達しないということがある。 
【００１６】
そこで従来はキャップ、スリーブ、ホルダ−の内部空間に溶接粒が残留しているかどうかをチェックする必要があった。 
【００１７】
半導体レーザの場合は電極間に通電し半導体レーザを光らせ外部へ出た光を受光素子でモニタしながら半導体レーザ素子を振動させる。図２にその様子を示す。溶接粒子Ｗが光路を遮るときは光量が減る。光路から離れると光量が増える。そのように光量変動するので溶接粒子残留を検出できる。素子を叩くようにするからタッピング試験と呼んでいる。飛沫粒（溶接粒）があってパッケージをゆすってもうまく光路上に溶接粒子がくるとは限らない。一定時間ゆすって光量変化がないとしても溶接粒がないとはいえない。検査漏れをなくすには、長時間試験しなければならない。これは時間のかかる試験である。タッピング試験が素子のコストを押し上げる。 
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のステムとキャップの溶接部構造はキャップフランジ裏面の外側に形成されたプロジェクションと内側に形成された小突条よりなる。プロジェクションの高さＱが小突条の高さＳよりも大きい。Ｑ＞Ｓである。プロジェクションと小突条は同心状に設けるのが簡単であるが同心状であることは必須ではない。プロジェクションは底が広く端部が狭い台形断面を持つ。 
【００１９】
外面が傾斜面となっていることもある。あるいは内面が傾斜面となることもある。内外面ともに傾斜面のこともある。小突条は台形断面でもよいし矩形断面でもよい。逆台形断面でもよい。プロジェクションは通常の抵抗溶接用のプロジェクションと同じものである。だから本発明は通常のプロジェクションの内側に小突条を追加的に設けた物である。 
【００２０】
キャップ裏面とステムを合わせ電流を流すと外側のプロジェクションはステムに接触し電流が流れ抵抗加熱され溶融する。溶接によって発生する飛沫が内側に飛ぼうとした場合、内側の小突条によって妨げられキャップの内部空間に入らない。
プロジェクションを傾斜外壁垂直内壁にすると、溶接時の溶融物が内側に流れにくくなり、より効果的である。
【００２１】
外側へ飛沫が飛んでもあまり問題でないが外側への流出を防ぐためには、プロジェクションの外側にも小突条を設けるか、キャップ（フランジ）裏面にキャップ溝条を設けるか、ステムの上面にステム溝条を設けるようにする。外向きの溶融融液、液滴、飛沫は外側の小突条、キャップ溝条、ステム溝条に捕捉され外部へ出ていかない。
プロジェクションを傾斜内壁垂直外壁にすると、溶接時の溶融物が外側に流れにくくなり、より効果的である。小突条の底面には絶縁膜を設けても良い。抵抗溶接を始めても絶縁膜により電流が流れないため小突条は融解しない。プロジェクションの溶け込み高さが小突条によって決まるので抵抗溶接の溶け込み量管理が容易になる。
また本発明の溶接部構造を有する半導体デバイスや光モジュール、および本発明の半導体デバイスまたは光モジュールの製造方法を使うと溶接時にキャップやレンズホルダーの内部空間に入る飛沫粒（溶接粒）を低減でき、電気的特性や光学的特性が安定化し、タッピング試験を省略できる。
【発明の効果】
【００２２】
キャップ裏面に小突条とプロジェクションを内外二重に設けているので、プロジェクションが融解し飛沫が飛んでも小突条で遮られキャップ内部に飛沫が入らない。キャップ内部へ溶接飛沫が入るおそれがないので、飛沫による不良品の発生を防止できる。また時間のかかるタッピンング試験が不要になる。小突条は溶融せず固体のままとするので、キャップとステムの溶接代が均一になり寸法のばらつきを防ぐことができる。 
【実施例１】
【００２３】
［実施例１（図３、４、５、６）（傾斜外壁垂直内壁のプロジェクション）］ 
本発明の実施例に係るステムとキャップの溶接部構造を備えたキャップの縦断面図を図３に示す。底面図を図４に示す。これはレンズ２２を天井に有する半導体レーザ、フォトダイオード用のキャップ２を示すが、その他の半導体素子チップを収納したキャップであってよい。抵抗溶接によってステムにキャップを取り付けるようなデバイスの全てに応用できる。キャップ２の形状は例えば円筒形で底面に鍔の広がったフランジ５がある。フランジ５の裏面６にステムとキャップの溶接部構造が設けられる。本発明はステムとキャップの溶接部構造として内外二重にプロジェクション７と小突条８を設けているところに特徴がある。外側にプロジェクション７がありこれは通常のステムとキャップの溶接部構造と同じくステム３に接触し電流を流すことによって抵抗発熱し融解してステムと融着する。内側にある小突条８が本発明の新規な工夫である。
【００２４】
図５はステムとキャップの溶接部構造の部分の拡大断面図である。キャップ２のフランジ５の裏面６には、より高いプロジェクション７と、より低い小突条８が形成される。図４のようにこれらは同心円状になっている。本発明において同心であることは必須の要件ではない。内外二重円環状であればよい。図５のように裏面６は外側からｅｆｇｈｉｊｋｌｍｎという外形線を持つ。プロジェクション７の外周面ｇｆは傾斜面となっている。端面ｇｈが溶接のときステム３に最初に接触する部分である。内周面ｈｉは垂直面となっている。プロジェクション７のフランジ裏面６からの高さをＱとする。プロジェクション７の断面ｆｇｈｉは外斜め内垂直の面となっている。 
【００２５】
より内側には小突条８がある。ｊｋｌｍが小突条８の断面である。小突条８の高さはＳである。Ｑ＞Ｓである。ｋｌは端面であるが、溶接の最初にステム３に接触しない。プロジェクション７が溶けて高さが減少してから小突条８がステム３に接触する。プロジェクション７と小突条８の間にはｉｊの隙間がある。ｅｆ、ｉｊ、ｍｎは裏面６の同一高さの面である。プロジェクション７と小突条８がｉｊの間隙を持って内外にあるというのが重要である。 
【００２６】
最初はプロジェクション７の先端がステム３に接触する両者の間に電圧を掛けて電流を流す。プロジェクション７とステム３の接触部に電流が流れる。プロジェクション７の断面積は狭いので抵抗が大きい。先細りのプロジェクション７であるから先端部の抵抗が大きい。電流は一定だから先端部が特に発熱量が大きくなる。ステム３と接触している部分が熱によって溶け接触面Ｕが不規則に波を打つようになり互いに浸透しあう。図６の示すようにプロジェクション７が溶けステム３面を伝わって溶融部が内外へ流れる。圧力を掛けるので溶けたプロジェクション７の材料は両側に出ていく。 
【００２７】
急速な加熱だから一部は細かい飛沫Ｗとなって空間中を飛翔する。外側向きの飛沫Ｗはそのまま外部へ出るがそれは差し支えない。内向きに飛んだ飛沫Ｗが問題であった。内向きの飛沫Ｗはより内側に存在する小突条８の外壁ｊｋに当たって跳ね返される。小突条８の端面ｌｋを越えてキャップ２の内部へ飛沫Ｗが入らない。図６の状態からさらに溶接が進むと内側の小突条８もステム３に接触し接触面から電流が流れる。その状態で溶接を中止する。小突条８はほとんど溶けずｋｌ端面がそのままステム３に接触した状態となる。飛沫Ｗが内向きに飛んでもそれはｋｊｉの空間に保持されてキャップの内部空間に入らない。 
【００２８】
小突条８が接触した瞬間に溶接が終わらず小突条８も少し融解したとしてもわずかであるから流体を保ち飛沫となって飛ばない。だから小突条８からの飛沫飛散の問題はない。Ｑ＞Ｓであれば、プロジェクション７の先端だけを融解させ小突条８は溶けないように溶接電流を切断できる。 
【００２９】
そのタイミングは小突条８がステムに接触して抵抗値が急に下がることによってわかる。小突条８がステム３に当たると抵抗が減り定電流回路を用いると電圧の減少として分かる。多少電流切断のタイミングが遅れて小突条８が溶けても飛沫にならないので心配ない。  
【００３０】
小突条８がステム３に接触したときに変形が終わるので小突条８はキャップ２とステム３の高さの関係を正確に決めるという効果もある。Ｓは２００μｍ〜３０μｍ程度、Ｑは３００μｍ〜５０μｍ程度で、Ｑ＞Ｓとする。 
【実施例２】
【００３１】
［実施例２（図７、８）（傾斜外壁傾斜内壁のプロジェクション）］ 
本発明の第２の実施例に係るステムとキャップの溶接部構造を備えたキャップの下部の一部のみの縦断面図を図７に示す。キャップ２の下底のフランジ５の裏面６に、プロジェクション７と小突条８が外内二重に形成される。外側のプロジェクション７の高さＱの方が、内側の小突条８の高さＳよりも高い。プロジェクション７と小突条８の中間にｋｉｊの隙間がある。小突条８の断面ｊｋｌｍは矩形の断面である。それは矩形でも台形の断面でもよい。プロジェクション７の断面ｆｇｈｉは内外両面が傾斜した台形の断面となっている。その点で実施例１と異なる。キャップ２をステム３に押しつけて電流を流し抵抗溶接するとプロジェクション７の先端が抵抗発熱によって加熱され溶けてステム３に融着する。 
【００３２】
図８のように融液になり一部が細かい飛沫Ｗになって内側へ飛んだとしても内側の小突条８に遮られる。だからキャップの内部へ飛沫Ｗが飛ばない。小突条８の端面ｌｋがステム３に接触した時に電流を切って溶接をやめるので、空間ｋｊｉが残りその中に飛沫Ｗは閉じ込められる。 
【実施例３】
【００３３】
［実施例３（図９、１０）（傾斜内壁垂直外壁のプロジェクション）］ 
本発明の第３の実施例に係るステムとキャップの溶接部構造を備えたキャップの下部の一部のみの縦断面図を図９に示す。キャップ裏面６にプロジェクション７と小突条８を二重に設けたところは共通する。プロジェクション７の外側壁面ｆｇが垂直になっており内側壁面ｈｉが傾斜面になっている。小突条８は外側が傾斜面に、内側が垂直面になっている。プロジェクション７の断面形状において実施例１、２と異なる。 
【００３４】
プロジェクション７をステム３に接触させ電圧をかけプロジェクション７に電流を流し抵抗加熱する。プロジェクション７が熱によって溶けて広がりステム３と融着する。加熱加圧が急で材料の一部が飛散したとしても、内側への飛散は小突条８によってせき止められる。図１０に示すように小突条８がステム３に接触したときに電流を切って溶接を終わらせる。飛沫Ｗはプロジェクション７と小突条８の間の空間ｉｊｋに閉じ込められる。 
【実施例４】
【００３５】
［実施例４（図１１、１２（キャップ溝をキャップの裏面のプロジェクションの外側に設ける）]
キャップ裏面６にプロジェクション７、小突条８を設けるのは変わらない。プロジェクション７の高さＱが小突条の高さＳより高いというのも同じことである。Ｑ＞Ｓ。プロジェクション７の外側でキャップ２の裏面６にキャップ溝条４を円形成する。キャップ裏面６の断面形状はｅｐｒｔｆｇｈｉｊｋｌｍｎというように複雑になる。キャップ溝条４はｐｒｔｆというような矩形断面となっている。溶融物の流れを溝内に導く大きさがあればよい。溝の幅はｔｒ＝３０μｍ〜２００μｍ、高さはｒｐ＝２０μｍ〜２００μｍの程度である。 
【００３６】
キャップ溝条４は矩形断面でなくて台形断面図でも三角形断面でもよい。プロジェクション７の先端をステム３に接触させ電流を流して抵抗溶接するとプロジェクション７の先端が溶けてステム３に溶着する。飛沫Ｗが内側に出ても小突条８によってせき止められキャップ２の内部へ入らない。外側に出た飛沫Ｗはキャップ溝条４で止まる。固体粒というより流動する流体に近いので飛沫Ｗは外部へ広がらない。キャップ溝条４に付着し固化する。 
【実施例５】
【００３７】
［実施例５（図１３、１４（ステム溝条をステムの上面に設ける）） 
図１３、１４に第５の実施例を示す。キャップ裏面６にプロジェクション７、小突条８を設けるのは変わらない。プロジェクション７の高さＱが小突条８の高さＳより高いというのも同じことである。Ｑ＞Ｓ。プロジェクション７の外側にあたる直径で、ステム３の上面に例えば円環状のステム溝条９を形成する。ステム溝条９の高さは２０μｍ〜２００μｍ、幅は３０μｍ〜２００μｍである。 
【００３８】
プロジェクション７の一部が溶けて内外に流動して広がる。内側向きの流動は、小突条８で防ぐことができる。飛沫Ｗができて内側へ飛んでも小突条８の作る空間に閉じ込められる。外側への溶融物の流動はステム溝条９で遮られる。ここで固化して外部へ出ない。一旦飛沫Ｗになっても固化するので外部へは出ない。
【実施例６】
【００３９】
［実施例６（図１５、１６；小突条全面とプロジェクションの内側面に絶縁膜）］ 
図１５、１６に第６の実施例を示す。これは図５、６の実施例にさらに工夫をしたものである。キャップフランジ裏面６にプロジェクション７、小突条８を設けるのは変わらない。フランジ裏面６の内側と小突条８の周壁とプロジェクションの内側面に絶縁膜を設ける。 
第１絶縁膜３２はフランジ内方裏面６（ｎｍ）に、第２絶縁膜３３は小突条８の内側面（ｍｌ）に、第３絶縁膜３４は小突条８の底面（ｌｋ）に、第４絶縁膜３５は小突条８の外側面（ｋｊ）に形成する。第５絶縁膜３６は小突条８とプロジェクション７の中間のフランジ裏面６（ｊｉ）に、第６絶縁膜３７はプロジェクション７の内側面（ｉｈ）に形成する。プロジェクション７の底面（ｈｇ）は絶縁膜で覆われない露出部４０となっている。 
絶縁膜３２〜３７は内外に連続しており、一挙に形成することができる。絶縁膜３２〜３７はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５などの被覆である。必須であるのは絶縁膜３４だけでその他の絶縁膜はあってもなくても良い。プロジェクション７の先端をステム３に当てて電流を流す。プロジェクション７の底面の露出部４０から電流が流れて抵抗溶接が始まる。プロジェクション７の先端がつぶれて小突条８の底面の絶縁膜３４がステム３に接触する。絶縁膜３４の為小突条８には電流が流れない。小突条８は融解しない。ここで抵抗溶接が終わる。プロジェクション７の融け込み高さが小突条８によって決まる。抵抗溶接のとけ込み量管理が容易になる。 
【実施例７】
【００４０】
［実施例７（図１７、１８；小突条全面とプロジェクションの内側面に絶縁膜）］ 
図１７、１８に第７の実施例を示す。これは図７、８の実施例にさらに工夫をしたものである。キャップフランジ裏面６にプロジェクション７、小突条８を設けるのは、変わらない。フランジ裏面６の内側と小突条８の周壁とプロジェクションの内側面に絶縁膜を設ける。 
第１絶縁膜３２はフランジ内方裏面６（ｎｍ）に、第２絶縁膜３３は小突条８の内側面（ｍｌ）に、第３絶縁膜３４は小突条８の底面（ｌｋ）に、第４絶縁膜３５は小突条８の外側面（ｋｊ）に形成する。第５絶縁膜３６は小突条８とプロジェクション７の中間のフランジ裏面６（ｊｉ）に、第６絶縁膜３７はプロジェクション７の内側面（ｉｈ）に形成する。プロジェクション７の底面（ｈｇ）は絶縁膜で覆われない露出部４０となっている。 
絶縁膜３２〜３７は内外に連続しており、一挙に形成することができる。絶縁膜３２〜３７はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５などの被覆である。必須であるのは絶縁膜３４だけでその他の絶縁膜はあってもなくても良い。プロジェクション７の先端をステム３に当てて電流を流す。プロジェクション７の底面の露出部４０から電流が流れて抵抗溶接が始まる。プロジェクション７の先端がつぶれて小突条８の底面の絶縁膜３４がステム３に接触する。絶縁膜３４の為小突条８には電流が流れない。小突条８は融解しない。ここで抵抗溶接が終わる。プロジェクション７の融け込み高さが小突条８によって決まる。抵抗溶接の溶け込み量管理が容易になる。 
【実施例８】
【００４１】
［実施例８（図１９、２０；小突条全面とプロジェクションの内外側面に絶縁膜）］ 
図１９、２０に第８の実施例を示す。これは図７、８の実施例にさらに工夫をしたものである。キャップフランジ裏面６にプロジェクション７、小突条８を設けるのは、変わらない。フランジ裏面６の内側と小突条８の周壁とプロジェクションの内外側面に絶縁膜を設ける。 
第１絶縁膜３２はフランジ内方裏面６（ｎｍ）に、第２絶縁膜３３は小突条８の内側面（ｍｌ）に、第３絶縁膜３４は小突条８の底面（ｌｋ）に、第４絶縁膜３５は小突条８の外側面（ｋｊ）に形成する。第５絶縁膜３６は小突条８とプロジェクション７の中間のフランジ裏面６（ｊｉ）に、第６絶縁膜３７はプロジェクション７の内側面（ｉｈ）に形成する。第７絶縁膜３８はプロジェクション７の外側面（ｇｆ）に形成する。第８絶縁膜３９はフランジ裏面６（ｆｅ）に形成される。プロジェクション７の底面（ｈｇ）は絶縁膜で覆われない露出部４０となっている。これはフランジ裏面全体に絶縁膜を形成した後にプロジェクションの底面を研削や研磨してもよい。
絶縁膜３２〜３７は内外に連続しており、一挙に形成することができる。絶縁膜３２〜３９はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５などの被覆である。必須であるのは絶縁膜３４だけでその他の絶縁膜はあってもなくても良い。プロジェクション７の先端をステム３に当てて電流を流す。プロジェクション７の底面の露出部４０から電流が流れて抵抗溶接が始まる。プロジェクション７の先端がつぶれて小突条８の底面の絶縁膜３４がステム３に接触する。絶縁膜３４のため小突条８には電流が流れない。小突条８は融解しない。ここで抵抗溶接が終わる。プロジェクション７の融け込み高さが小突条８によって決まる。抵抗溶接の溶け込み量管理が容易になる。
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来例に係る一重のプロジェクションを、裏面に形成したキャップを光素子、電子素子を搭載したステムに押しつけステムとキャップの間に電流を流し、プロジェクションを抵抗加熱し一部を溶かして、ステムに融着している状態を示す断面図。
【００４３】
【図２】従来例に係るプロジェクション付きキャップをステムに抵抗溶接した後の状態を示すキャップとステムの縦断面図。
【００４４】
【図３】本発明の第１の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの断面図。
【００４５】
【図４】本発明の第１の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの底面図。
【００４６】
【図５】本発明の第１の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを設けたキャップ底部の一部断面図。
【００４７】
【図６】本発明の第１の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有するキャップをステムに抵抗溶接する途中の状態を示す縦断面図。
【００４８】
【図７】本発明の第２の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの一部断面図。
【００４９】
【図８】本発明の第２の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有するキャップをステムに抵抗溶接する途中の状態を示す縦断面図。
【００５０】
【図９】本発明の第３の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの一部断面図。
【００５１】
【図１０】本発明の第３の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有するキャップをステムに抵抗溶接する途中の状態を示す縦断面図。
【００５２】
【図１１】本発明の第４の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの一部断面図。
【００５３】
【図１２】本発明の第４の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有するキャップをステムに抵抗溶接する途中の状態を示す縦断面図。
【００５４】
【図１３】本発明の第５の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを形成したキャップの一部断面図。
【００５５】
【図１４】本発明の第５の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有するキャップをステムに抵抗溶接する途中の状態を示す縦断面図。
【００５６】
【図１５】本発明の第６の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内側面を被覆したキャップの一部縦断面図。
【００５７】
【図１６】本発明の第６の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内側面を被覆したキャップをステムに抵抗溶接した状態を示す縦断面図。
【００５８】
【図１７】本発明の第７の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内側面を被覆したキャップの一部縦断面図。
【００５９】
【図１８】本発明の第７の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内側面を被覆したキャップをステムに抵抗溶接した状態を示す縦断面図。
【００６０】
【図１９】本発明の第８の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内外側面を被覆したキャップの一部縦断面図。
【００６１】
【図２０】本発明の第８の実施例に係る、内に小突条、外にプロジェクションを有し絶縁膜が小突条の全面とプロジェクションの内外側面を被覆したキャップをステムに抵抗溶接した状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００６２】
２  キャップ   
３  ステム   
４  キャップ溝条  
５  フランジ   
６  フランジ裏面（下底裏面） 
７  プロジェクション   
８  小突条   
９  ステム溝条   
２０  光素子チップ
２２  レンズ
２６  リードピン
２７  リードピン
２８  リードピン
３２〜３９  絶縁膜
Ｕ  接触面
Ｗ  飛沫（離散粒子）
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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