JPH10116943A - ヒートシンク付きステム及びその製造方法 - Google Patents
ヒートシンク付きステム及びその製造方法Info
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- JPH10116943A JPH10116943A JP8269713A JP26971396A JPH10116943A JP H10116943 A JPH10116943 A JP H10116943A JP 8269713 A JP8269713 A JP 8269713A JP 26971396 A JP26971396 A JP 26971396A JP H10116943 A JPH10116943 A JP H10116943A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/858—Means for heat extraction or cooling
- H10H20/8582—Means for heat extraction or cooling characterised by their shape
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
ことが可能なヒートシンク付きステムの製造方法を提供
する。 【解決手段】 素子固定面12が形成されたヒートシン
ク14を、アイレット16の上面に固着してヒートシン
ク付きステムを製造する際に、該ヒートシンク14が固
着される位置に開口するように貫通孔24を形成したア
イレット16の上面に、アイレット16を形成する材料
よりも軟質材料で形成されたヒートシンク形成材を載置
し、貫通孔24の開口部を端面で覆った後、ヒートシン
ク形成材にプレス加工を施すことによって、ヒートシン
ク形成材を所定形状のヒートシンク14に成形しつつ、
アイレット16に形成した貫通孔24に塑性変形したヒ
ートシンク形成材の一部22を圧入し、所定形状に成形
されたヒートシンク14をアイレット16の上面に固着
することを特徴とする。
Description
テム及びその製造方法に関し、更に詳細には素子固定面
が形成されたヒートシンクが、アイレットの上面に固着
されて成るヒートシンク付きステム及びその製造方法に
関する。
においては、図5に示す様に、半導体素子100(以
下、素子100と称することがある)の熱放散を図るべ
く、素子100を固着する素子固定面102が形成され
た、銅材等の熱伝導率の高い材料によって形成されたヒ
ートシンク104がアイレット106の上面に立設され
ている。従来、かかるヒートシンク104は、所定形状
に成形されたヒートシンク104を、鉄材等によって形
成されたアイレット106の上面の所定位置に銀ろう等
のろう材によって固着される。尚、図5において、ヒー
トシンク104に装着された素子100の端子とワイヤ
ボンディングされるリード108、109の各々の途中
が、アイレット106に穿設された穿設孔にガラス封着
されている。
キャップ(図示せず)が被着されて実用に供せられる。
その際に、素子100として高出力の光半導体素子を搭
載しても、その熱放散性は良好であるため、半導体装置
としての信頼性も良好である。しかし、従来のステムの
製造工程では、所定形状に成形されたヒートシンク10
4をアイレット106の上面にろう材によって固着して
いるため、所定形状のヒートシンク104を成形する成
形工程及びその固着工程等と工程数が多く、且つ所定形
状に成形したヒートシンク104及び固着工程において
用いるろう材等と部品数も多いことから、ステムの製造
コストを引き上げている。そこで、本発明の課題は、製
造工程数及び部品数を可及的に減少し得ることが可能な
ヒートシンク付きステム及びその製造方法を提供するこ
とにある。
解決すべく種々検討を重ねた結果、貫通孔が形成された
アイレットの上面の所定位置にヒートシンク形成材を載
置した後、ヒートシンク形成材にプレス加工を施すこと
によって、ヒートシンクを所定形状に成形すると共に、
塑性変形されたヒートシンクの一部をアイレットの貫通
孔に圧入でき、両者を一体化できることを知り、本発明
に到達した。すなわち、本発明は、素子固定面が形成さ
れたヒートシンクが、アイレットの上面に固着されて成
るヒートシンク付きステムにおいて、該アイレットを形
成する材料よりも軟質材料で形成されたヒートシンクが
プレス加工によって所定形状に成形されていると共に、
前記プレス加工の際に、塑性変形されたヒートシンクの
一部がアイレットに形成された圧入部に圧入され、前記
アイレットとヒートシンクとが一体化されていることを
特徴とするヒートシンク付きステムにある。かかる本発
明において、アイレットに形成された圧入部を、貫通孔
又は凹部とすること、特に貫通孔又は凹部の横断面積が
アイレットの上面から下面方向に縮小する形状とするこ
とによって、塑性変形されたヒートシンクの一部をアイ
レットの圧入部に容易に圧入することができる。
ヒートシンクを、アイレットの上面に固着してヒートシ
ンク付きステムを製造する際に、該ヒートシンクが固着
される位置に貫通孔又は凹部等の圧入部を形成したアイ
レットの上面に、アイレットを形成する材料よりも軟質
材料で形成されたヒートシンク形成材を載置し、前記圧
入部をヒートシンク形成材の端面で覆った後、前記ヒー
トシンク形成材にプレス加工を施すことによって、ヒー
トシンク形成材を所定形状のヒートシンクに成形しつ
つ、前記アイレットに形成した圧入部に塑性変形したヒ
ートシンク形成材の一部を圧入し、所定形状に成形され
たヒートシンクをアイレットの上面に固着することを特
徴とするヒートシンク付きステムの製造方法でもある。
かかる本発明において、ヒートシンク形成材にプレス加
工を施す際に、形成するヒートシンクの形状に倣った凹
部型がアイレットの上面と対向する対向面側に形成され
ているプレスポンチを用いることによって、アイレット
に形成した貫通孔又は凹部等の圧入部に塑性変形したヒ
ートシンク形成材の一部を圧入しつつ、ヒートシンク形
成材を所定形状のヒートシンクに容易に成形できる。
尚、これらの本発明において、アイレットを鉄材によっ
て形成し、且つヒートシンクを銅材によって形成するこ
とによって、プレス加工によるヒートシンクの成形を容
易に行うことができる。
ートシンクの成形及び成形されたヒートシンクとアイレ
ットとの固着を同時に行うことができる。このため、ヒ
ートシンクの成形工程及び成形されたヒートシンクをろ
う材によってアイレットに固着する固着工程を省略する
ことができ、且つ成形されたヒートシンク及びろう材を
部品として確保することも要しない。その結果、ヒート
シンク付きステムの製造工程数及び部品数を可及的に減
少することが可能となった。
テムの一例を、図1に示す。図1に示すヒートシンク付
きステムは、半導体素子10(以下、素子10と称する
ことがある)を固着する素子固定面12が形成された、
銅から成るヒートシンク14が、鉄から成るアイレット
16の上面に立設されている。更に、アイレット16に
は、ヒートシンク14の素子固定面12に固着された素
子10の端子とワイヤボンディングされるリード18の
途中が、アイレット16に穿設された穿設孔20内にガ
ラス封着されている。かかるヒートシンク付きステムに
おいて、所定形状に成形されたヒートシンク14の一部
22がアイレット16に形成された圧入部としての貫通
孔24に圧入されているため、アイレット16とヒート
シンク14とをろう材を用いることなく一体化されてい
る。尚、ヒートシンク14は、素子10が固着される素
子固定面12がアイレット16の略中心線上と一致する
ように固着される。
トシンク14の成形及び所定形状に成形されたヒートシ
ンク14とアイレット16との固着は、図2に示すプレ
ス加工によって行うことができる。つまり、リード18
をガラス封着する穿設孔20及び貫通孔24が形成され
た鉄製のアイレット16をベースプレート26上に固定
した後、円柱状の銅製のヒートシンク形成材28の端面
で貫通孔24の開口部を覆うように、アイレット16の
上面にヒートシンク形成材28を載置する。次いで、ア
イレット16の上面と対向する対向面側に、形成するヒ
ートシンク14の形状に倣った凹部型30が形成された
プレスポンチ32を降下し、凹部型30の底面とヒート
シンク形成材28の上面とを当接させる。更に、プレス
ポンチ32を降下させることによって、ヒートシンク形
成材28を塑性変形させつつ、凹部型30の側面及び底
面により所定形状のヒートシンク14に成形し、同時に
塑性変形したヒートシンク形成材28の一部をアイレッ
ト16に穿設した貫通孔24内に圧入する。かかるヒー
トシンク形成材28の一部を貫通孔24に圧入すること
によって、所定形状に成形されたヒートシンク14とア
イレット16とを、ろう材を用いることなく一体化する
ことができる。尚、アイレット16は、ヒートシンク形
成材28よりも硬い鉄材によって形成されているため、
図2に示すプレス加工においては変形することはない。
加工によって、ヒートシンク形成材28の一部が圧入さ
れるアイレット16の圧入部は、図1及び図2に示す様
に、貫通孔24の他に、図3(a)に示す様に、凹部3
4であってもよい。また、貫通孔24であっても、図3
(b)に示す様に、二段階に横断面積がアイレット16
の上面から下面方向に縮小する形状、或いは図3(c)
に示す様に、貫通孔24の上部がロート状に形成され、
横断面積がアイレット16の上面から下面方向に次第に
縮小する形状であってもよい。この様に、アイレット1
6の上面の開口部が、アイレット16の下面の開口部よ
りも開口面積が大きいき貫通孔24とすることによっ
て、ヒートシンク形成材28の一部を貫通孔24内に容
易に圧入できる。尚、凹部34においても、二段階に横
断面積がアイレット16の上面から下面方向に縮小する
形状、或いは上部がロート状に形成され、横断面積がア
イレット16の上面から下面方向に次第に縮小する形状
としてもよい。
って成形するため、ヒートシンク14の形状を任意形状
に成形可能である。つまり、図5に示す様に、矩形状の
ヒートシンク14の形状の他に、図4(a)に示す扇状
のヒートシンク14や図4(b)に示す円弧状のヒート
シンク14を形成できる。かかる図4に示すヒートシン
ク14においては、扇状のヒートシンク14〔図4
(a)〕では、扇状の要部に形成された垂直面が素子固
定面12であり、円弧状のヒートシンク14〔図4
(b)〕では、側面に形成された垂直面が素子固定面1
2である。従って、アイレット16の上面において、リ
ード18の設置場所等との関係でヒートシンク14を適
正な形状とすることができる。
6には、通常、ニッケル−リン等の金属めっきを穿設孔
20の内周面を含むアイレット16の全面に施した後、
穿設孔20にリード18をガラス封着することによっ
て、ヒートシンク付きステムを得ることができる。得ら
れたステムには、そのヒートシンク14の素子固定面1
2に半導体素子10を固着した後、リード18の先端と
素子10の電極とをワイヤ等でボンディングする。更
に、素子10等を気密に保持すべくキャップが被着され
て半導体装置が得られる。
ムの製造工程数及び部品数を可及的に減少することがで
き、ヒートシンク付きステムの製造コストの低減を図る
ことができる。
説明する断面図である。
プレス工程を説明するための部分断面図である。
ットの圧入部形状の例を示す部分断面図である。
る。
の斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 素子固定面が形成されたヒートシンク
が、アイレットの上面に固着されて成るヒートシンク付
きステムにおいて、 該アイレットを形成する材料よりも軟質材料で形成され
たヒートシンクがプレス加工によって所定形状に成形さ
れていると共に、 前記プレス加工の際に、塑性変形されたヒートシンクの
一部がアイレットに形成された圧入部に圧入され、前記
アイレットとヒートシンクとが一体化されていることを
特徴とするヒートシンク付きステム。 - 【請求項2】 アイレットが鉄材によって形成され、且
つヒートシンクが銅材によって形成されている請求項1
記載のヒートシンク付きステム。 - 【請求項3】 アイレットに形成された圧入部が、貫通
孔又は凹部である請求項1又は請求項2記載のヒートシ
ンク付きステム。 - 【請求項4】 アイレットに形成された圧入部としての
貫通孔又は凹部の横断面積が、アイレットの上面から下
面方向に縮小する形状である請求項1〜3のいずれか一
項記載のヒートシンク付きステム。 - 【請求項5】 素子固定面が形成されたヒートシンク
を、アイレットの上面に固着してヒートシンク付きステ
ムを製造する際に、 該ヒートシンクが固着される位置に貫通孔又は凹部等の
圧入部を形成したアイレットの上面に、アイレットを形
成する材料よりも軟質材料で形成されたヒートシンク形
成材を載置し、前記圧入部をヒートシンク形成材の端面
で覆った後、 前記ヒートシンク形成材にプレス加工を施すことによっ
て、ヒートシンク形成材を所定形状のヒートシンクに成
形しつつ、前記アイレットに形成した圧入部に塑性変形
したヒートシンク形成材の一部を圧入し、所定形状に成
形されたヒートシンクをアイレットの上面に固着するこ
とを特徴とするヒートシンク付きステムの製造方法。 - 【請求項6】 ヒートシンク形成材にプレス加工を施す
際に、形成するヒートシンクの形状に倣った凹部型がア
イレットの上面と対向する対向面側に形成されているプ
レスポンチを用いる請求項5記載のヒートシンク付きス
テムの製造方法。 - 【請求項7】 鉄材によって形成したアイレットを用い
ると共に、銅材によって形成したヒートシンクを用いる
請求項5又は請求項6記載のヒートシンク付きステムの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26971396A JP3616698B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | ヒートシンク付きステムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26971396A JP3616698B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | ヒートシンク付きステムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116943A true JPH10116943A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3616698B2 JP3616698B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=17476143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26971396A Expired - Fee Related JP3616698B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | ヒートシンク付きステムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3616698B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009116133A1 (ja) | 2008-03-18 | 2009-09-24 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源モジュール |
| JP2013153092A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ装置 |
| US9726329B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-08-08 | Nichia Corporation | Light source apparatus |
| CN110535026A (zh) * | 2018-05-24 | 2019-12-03 | 南茂科技股份有限公司 | 激光二极管封装结构 |
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| CN117198898A (zh) * | 2022-06-08 | 2023-12-08 | 星科金朋私人有限公司 | 用于高级热耗散的半导体器件和方法 |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP26971396A patent/JP3616698B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3616698B2 (ja) | 2005-02-02 |
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