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発明の名称 ガラス封止型ダイオード
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−37315
公開日 平成8年(1996)2月6日
出願番号 特願平6−172932
出願日 平成6年(1994)7月25日
代理人
発明者 杉木 利和
要約 目的
電極とダイオード素子との接触状態が安定した信頼性の高いガラス封止型ダイオードを提供することを目的とする。

構成
本発明は、対向する電極間に電気的に接続されたダイオード素子と、該ダイオード素子を密封するガラス管とを備えてなるガラス封止型ダイオードにおいて、電極のガラス管と接触する面に、少なくとも一つ以上の凹部および/または凸部を設けたことを特徴とするガラス封止型ダイオードである。
特許請求の範囲
【請求項1】 対向する電極間に電気的に接続されたダイオード素子と、該ダイオード素子を密封するガラス管とを備えてなるガラス封止型ダイオードにおいて、前記電極のガラス管と接触する面に、少なくとも一つ以上の凹部および/または凸部を設けたことを特徴とするガラス封止型ダイオード。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス封止型ダイオードに関し、特に電極の形状に特徴を有するガラス封止型ダイオードに関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス封止型ダイオードは、例えば、図5に示すように、ダイオード素子23を、対向するように配置された電極21および22間に挟持するようにして電気的に接続した状態で、SiO2等からなるガラス管24を、電極21、22の外周面に融着することにより、ダイオード素子23を封止するといった構造を有している。
【0003】上記電極21および22は、Fe、NiおよびCu等からなる合金をCu2O層により被覆してなる円柱体25と、この円柱体25の一方側の面より導出されたCu等からなるリード線26とを有するものである。このような構造を有するガラス封止型ダイオードは、従来、次のように組立製造されている。
【0004】まず、電極21および22を作製する。これら電極21および22は、円柱体25となる長尺の棒状体の一方側の面にリード線26をアーク溶接した後に、棒状体切断用のダイサーを用いて一定長さで切断することにより順次製造する。次いで、上記作製された電極21および22を用いてダイオードを組立製造する。まず、一方の電極21をそのリード線26の溶接面を下方に向けた状態で、円筒状の溝を格子状に設けた組立治具の溝内に投入し、さらに、ガラス管24をこの電極21に遊嵌させ、そして、ダイオード素子23をガラス管24内に投入する。その後に、他方の電極22を、そのリード線26の溶接面を上方に向けて一定の荷重を付加した状態でガラス管24に遊嵌させて、ダイオード素子23を電極21および22に挟持させて電気的に接続状態を保ち、この状態で組立治具を図示しないヒータ炉内に挿入する。この時、各溝内において電極21および22のCu2O層は、ガラス管24の内径部分と相互に溶融して拡散することにより融着する。このようにして、ダイオード素子23をガラス管24により封止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のガラス封止型ダイオードは、電極21および22は、そのガラス管24と接触して溶着される面が平坦な円筒状となっているので、このガラス管24との溶着力が僅かでも弱い場合に、電極21および22を互いに引き離す方向に引張り力が付加されると、ダイオード素子23と電極21および22とが離間してしまい、電流が流れなくなるといった特性不良が生じる問題があった。
【0006】本発明は以上のような状況下で考え出されたもので、電極とダイオード素子との接触状態が安定した信頼性の高いガラス封止型ダイオードを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために本発明は、対向する電極間に電気的に接続されたダイオード素子と、該ダイオード素子を密封するガラス管とを備えてなるガラス封止型ダイオードにおいて、前記電極のガラス管と接触する面に、少なくとも一つ以上の凹部および/または凸部を設けたことを特徴とするガラス封止型ダイオードを提供するものである。
【0008】
【発明の作用及び効果】この構成において、電極は、ガラス管と接触する面に少なくとも一つ以上の凹部および/または凸部を設けており、これにガラス管が食い込むように融着されている。従って、対向する電極は、仮にこれらを互いに引き離す方向に引張り力が加えられたとしても、この引き離す方向に対して垂直方向にガラス管と接触する面が存在するので、上記引張り力を阻止されて、ダイオード素子と離間されることなく接触状態が安定に維持されるため、ダイオード素子との接触不良をほとんど生じることのない信頼性の高いガラス封止型ダイオードを提供することができるのである。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1〜図3を参照しつつ説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。図1はガラス封止型のダイオードを示す要部断面図である。このダイオードは、略直方体状のダイオード素子1を、対向するように配置された略円柱形状のAgからなる電極2および3間に挟持するようにして電気的に接続した状態で、円筒形状のSiO2からなるガラス管4を、電極2および3の外周面に融着することにより、ダイオード素子1を密封するといった構造を有している。
【0010】上記電極2および3は、Fe、NiおよびCu等からなる合金をCu2O層により被覆してなる円柱体5と、この円柱体5の一方面よりCu等からなるリード線6を導出してなるものであり、また、そのガラス管4と接触する面には、断面視(図中の通り)凹形状の溝部7(凹部)が全周に亘って刻設されている。ガラス管4は、その内径寸法が電極2および3の外径寸法より僅かに大きくなっている。
【0011】また、ダイオード素子1は、シリコンのチップ状基板からなるカソード電極上にAgからなるアノード電極をバンプ形成してなるものである。次に、上記のような構造を有するダイオード組立の製造方法を説明する。先ず、電極2および3の製造方法を、図2を参照しつつ説明する。上記円柱体5となる長尺棒状の円柱体5’(円柱体5が列状に連結して一体的に形成されたもの)を、横向けに倒した状態で図示しないモータ駆動により、図中の矢印A方向に回転が可能なチャック8により支持する。さらに、チャック8を回転させ、この状態で硬合金からなるバイス9を円柱体5’外周面の所定位置に押圧して切欠きを入れることにより溝部7を刻設する。そして、リード線6を円柱体5’の一方側の面に、従来から用いられるアーク溶接方法により溶接する。その後に、従来から用いられるダイサー10を回転させた状態で円柱体5’外周面の図中二点鎖線部分に押圧して切断する。
【0012】このような手順を繰り返すことにより、電極2および3を順次作製する。次に、上記方法により作製された電極2および3を用いて、ダイオードを組立製造する方法を、上面に複数の円柱形状の貫通穴11が格子状に形成されたタングステンからなる略長方形状の組立治具12を用いて、上記貫通穴11内において各々組立製造する場合を例にとり、図3を参照しつつ説明する。
【0013】まず、一方側の電極2を、そのリード線6の溶着面を下方に向けた状態で、上記貫通穴11内に投入し、次いで、円筒形のガラス管4を電極2に遊嵌させた後に、ダイオード素子1をガラス管4内に投入する。そして、他方側の電極3を、そのリード線6との溶着面を上方に向けて、タングステンからなる加圧台13で一定の荷重を付加した状態で、ガラス管4に遊嵌させることにより、ダイオード素子1を電極2および3を挟持させて電気的に接続状態を保つ。さらに、この状態で組立治具12を、図示しないヒータ炉内(炉内の温度は約650度)に約5分間挿入して、各貫通穴11内のガラス管4を電極2および3の外周面に融着させて、ダイオード素子1を封止するのである。
【0014】この時、電極2および3の溝部7内には、ガラス管4が電極2および3のCu2O層と相互に溶融してペースト状態となって入り込み、さらに、上記ヒータ炉内から取り出されて冷却された時には、ガラス管4が溝部7内に食い込んだ状態で融着されることとなるのである。このような方法により製造されたダイオードは、仮に電極2および3に対して互いに引き離す方向に引張り力が加えられたとしても、電極2および3は、ガラス管との接触面積が増大するとともに、上記引き離す方向に対して垂直方向の成分を有するガラス管4との接触面が存在するので、上記引張り力を阻止されて、ダイオード素子と離間することなく接触状態が安定に維持される。
【0015】従って、本発明によれば、電極2および3がダイオード素子1との接触不良を略生じることのない信頼性の高いガラス封止型ダイオードを提供することができるのである。本発明における凹部および凸部は、電極を作製する際に必然的に形成される微少なものは含まず、本発明の目的を達成すべく積極的に形成したものをいう。
【0016】本実施例においては、電極2および3はそのガラス管と接触する面に凹形状の溝部を全周に亘って刻設されているが、これに限定するものでなく、電極の周面形状を、図4(a)に示すように、波形形状にしてもよく、また、図4(b)に示すように、所定位置に円弧形状の凸部を設けてもよい。上記凹部としては、V字形状のものやのこぎり刃形状のもの等を用いることが可能であり、また、凸部としては、逆V字形状等を用いることが可能である。
【0017】さらに、凹部および凸部の刻設位置および大きさは、これを限定するものでなく、加えて凹部および凸部を両方とも刻設してもよい。また、本実施例においては、電極2および3を回転させた状態でバイス9を押圧することにより、溝部7を刻設しているが、これに限定するものでなく、ダイサー10で切欠くことにより、凹部や凸部を形成することも可能である。




 

 


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