JP2686238B2 - ダイオードおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイオードおよびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られるこの種のダイオードを
図４および図５に沿って以下に説明する。図 に示すの
は、従来のダイオードの縦断面図であって、このダイオ
ードは、ダイオード素子２０を、略円柱形状の外部端子
２１および２２で筒状のガラス管２３内部で挟持するよ
う配置して構成されている。

【０００３】このような構造を有するガラス封止型ダイ
オードは、例えば上面に複数の円筒状の凹部２５Ａが格
子状に形成されたタングステン等からなる略長方形状の
組立治具２５を用いて、前記凹部２５Ａ内において各々
組立製造されている。即ち、まず外部端子２１を、上記
凹部２５Ａに投入し、次いで、ガラス管２３をこの外部
端子２１の外周に遊嵌させた状態で、ダイオード素子２
０をガラス管２３内に投入して、前記素子２０の一方の
電極（例えばアノード電極２０Ａ）を前記外部端子２１
と電気的に接触した状態にする。

【０００４】そして、外部端子２２を、前記ガラス管２
３に挿入して前記素子２０の他方の電極（例えばカソー
ド電極２０Ｂ）と電気的に接続し、素子２０を外部端子
２１および２２に挟持させてた状態で上方から加圧治具
２７により一定ほ加重をかけ、その状態でコンベア炉に
挿入して摂氏７００度程度に加熱される。この加熱によ
り前記ガラス管２３を溶融させて前記外部端子２１、２
２とガラス管２３が融着される。その後、特性選別、標
印が施されて組立を終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のダイオードでは、ダイオード素子２０が前記外部端
子２１、２２の中央部分からずれた位置に配置された場
合、前述の加熱した際にガラス管２３が変形して形状不
良となってしまう問題がある（図６参照）。また、この
ような変形が形状不良にいたらない場合でも、前記ダイ
オード素子２０がガラス管２３内に食い込んだりして、
シリコンから成る素子２０自体に応力が加わり、素子２
０の破壊の恐れや、長期的な信頼性の欠如などの問題が
ある。

【０００６】

【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、一対の外部端子と、この一対の外部端子の
対向面で挟持されるダイオード素子とからなり、前記ダ
イオード素子と外部端子の一部とを絶縁材料で封止して
なるダイオードにおいて、前記ダイオード素子の電極部
および、前記外部端子の前記対向面の中央部分を磁性体
材料を含有して形成することを特徴とするものである。

【０００７】前記外部端子の対向面の中央部分に形成し
た磁性体材料を含有する部分は、その対向面とダイオー
ド素子とが接する面積より小さい面積で形成すると良
い。また、上記ダイオードは、一対の外部端子と、この
一対の外部端子の対向面で挟持されるダイオード素子と
からなり、前記ダイオード素子と外部端子の一部とを絶
縁材料で封止してなるダイオードの製造方法において、
前記ダイオード素子の少なくとも一方の電極部を磁性材
料を含有して形成する一方、前記外部端子の少なくとも
一方を前記対向面の中央部分から外部まで露出又は外部
近くまで導出するように、磁性体材料で磁性部を形成す
るとともに、前記磁性部を除く前記外部端子を非磁性体
材料からなる非磁性部としてなり、前記磁性部に対し外
部から磁石等を接触または近接して磁性部を磁化し、こ
の磁化により発生する磁力によって、前記ダイオード素
子を前記外部端子の中央部分の所定位置に配置する方法
により製造することもできる。

【０００８】

【発明の作用及び効果】以上のような本発明の方法によ
れば、従来のダイオードのようにダイオード素子が前記
外部端子の中央部分からずれた位置に配置されたること
なく、図６に示すようなガラス管の変形による形状不良
となってしまう問題を回避できる。すなわち、ダイオー
ド素子が外部接続端子の中央部分からずれた位置に配置
された場合でも、外部から磁石等により磁化された前記
磁性部と、磁性材料を含有されたダイオード素子の電極
部とが引き合い、前記ダイオード素子を外部端子の対向
面の中央部分にその位置を矯正することができる。

【０００９】また、上記ガラス管の変形等によりダイオ
ード素子に応力が加わり破壊の原因となる恐れを少なく
できる。さらに、

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。図１に示すのは本発明の方法で得られた
ダイオードの縦断面図である。このダイオードは、図面
上左右に開口１Ａ、１Ｂを有する円筒状のガラス管１
と、前記開口１Ａ、１Ｂと略同径の外形を有する本体２
Ａ、３Ａ、および前記本体２Ａ、３Ａに連なり前記外形
より大径の外形を有する鍔部２Ｂ、３Ｂとからなる一対
の外部端子２、３と、前記両外部端子２、３の対向面２
Ｃ、３Ｃに挟持されるダイオード素子４とを主な構成と
している。

【００１１】前記一方の外部端子２には、一端が前記本
体２Ａの表面の中心部分でガラス管１の内部に露出し、
他端が前記鍔部２Ｂの裏面から外部に露出するように、
鉄、ニッケルなどの磁性材料からなる磁性芯部２Ｄを設
ける一方、前記磁性芯部２Ｄの回りに銅などの非磁性材
料を形成した外周部分２Ｅを設けている。他方の外部端
子３は、前記外部端子２と同様の構成としても良いが、
この第１の実施例では、。一方の外部端子２の構成に換
え、外部端子３の全体を銅などの導電性素材で構成して
ある。

【００１２】前記外部端子２、３には、Ｎｉまたは半田
メッキを施しても良く、このようにメッキ処理を行え
ば、半田で回路基板に実装する場合、半田付け性が良好
となるといった利点がある。この実施例では、前記磁性
芯部２Ｄを前記本体２Ａの表面まで露出するように構成
してあるが、後に詳述するように、前記ダイオード素子
４の磁性材料からなる裏面電極を磁力の作用により引き
寄せて、前記ダイオード素子４を外部端子２の中央部分
に位置を矯正できる程度であれば、非磁性材料からなる
薄肉を形成しても良い。また、鍔部２Ｂの裏面から露出
する磁性芯部２Ｄを、前述したと同様に、薄肉を形成す
ることができるのは勿論である。図２に示すのはダイオ
ード素子４の構造断面図である。この図２に基づいて以
下にダイオード素子の製造方法を説明する。

【００１３】まず、４５０〜７５０μｍの比較的厚いシ
リコンのＮ⁺型シリコン基板４Ａの表面上にＮ^ー型のエピ
タキシャル層４Ｂを積層形成し、該エピタキシャル層４
Ｂの表面に熱酸化によりＳｉＯ層４Ｃを形成する。そし
て、当該ＳｉＯ層４Ｃを選択的にエッチングして窓４Ｄ
を形成した後、この窓４ＤからＰ型の不純物を拡散し拡
散層を形成する。

【００１４】前記窓４Ｄを介して前記拡散層４Ｅ上に
は、不純物の例えばボロンをドープしたポリシリコン層
５Ａ、ＴｉまたはＡｌからなる第１の金属層５Ｂ、銀か
らなる第２の金属層５Ｃよりなる各層を順次積層してな
る第１の電極部（バンプ）５をＣＶＤや蒸着によって形
成する。一方、前記Ｎ⁺型シリコン基板４Ａの裏面に
は、Ｃｒ６Ａ、磁性体であるＮｉ６Ｂ、銀６Ｃからなる
各層を順次積層状に蒸着にて第２の電極部６を形成して
なる。

【００１５】前記第２の電極部６は、前述したようにＣ
ｒ、Ｎｉ、銀を順次積層する構成としているがこれに限
定されず、１層または４層以上で構成しても良い。いず
れにしても、前記積層する少なくとも一つの層が磁性を
呈することが必要である。この実施例では、第２の電極
部６が磁性を呈するように構成しているが、前記第２の
電極部６を非磁性とし、第１の電極部５を磁性を呈する
ようにしても良いし、両者を磁性材料で形成しても良
い。

【００１６】しかしながら、後述するような製造方法に
よってダイオードを製造する場合、前述した実施例のよ
うに第１電極部５と、第２の電極部６との一方側のみを
磁性材料からなる電極部としたときには、その製造工程
においてその極性が揃うことから製造上都合が良い。以
上のような構成のダイオードの組立方法を図３に沿って
以下に説明する。このような構造を有するダイオードを
組立製造する方法としては、一般に前述した従来と略同
様の組立治具２５が使用される。以下の説明において、
従来と同様の組立治具２５の構成は同一の符号を使用す
る。

【００１７】前記組立治具２５は、タングステン材から
なる基板２５Ｂの上面に複数の円筒状の穴部２５Ｂが格
子状に形成し、この穴部２５Ａの底を閉塞する磁性材料
からなる底板２５Ｃからなり、前記穴部２５Ｂと底板２
５Ｃとで凹部２５Ａを形成している。この凹部２５Ａに
一方の外部端子２をその鍔部２Ｂ側から投入し、次い
で、ガラス管１の内径を前記外部端子２の本体２Ａに遊
嵌させた状態で、ダイオード素子４をガラス管１内に投
入し、前記ダイオード素子４の第２の電極部６を前記外
部端子２の対向面２Ｃと接触した状態にする。この時、
前記底板２５Ｂは、図示しない磁石によって磁化されて
おり、前述したダイオード素子４が外部端子２の対向面
２Ｃの中央Ｏから外れた位置に投入された場合、その磁
力によってダイオード素子４を所定の中央位置Ｏに矯正
する。

【００１８】そして、もう一方の外部端子３をその本体
３Ａ側から、前記ガラス管１内に挿入（遊嵌）して、前
記素子４の第２の電極５と接触させる。このようにダイ
オード素子４およびガラス管１、一対の外部端子２、３
を組立治具２５にセットし、上方から加圧治具２７によ
り一定の加重をかけて前記両外部端子２、３と第１、第
２の電極部５、６とを電気的に接触させた状態を保持し
つつ、図示しないコンベア炉に挿入して摂氏７００度程
度に加熱される。この加熱により前記ガラス管１を溶融
させて前記両外部端子２、３とガラス管１とが融着され
る。その後、特性選別、標印が施されて組立を終了す
る。

【００１９】上述した実施例では、両外部端子２、３の
うち、外部端子２のみに磁性体材料からなる磁性芯部２
Ｄを有する構成としてあるが、これを前記外部端子３も
同様の構成とすることも可能であるのは前述したとおり
である。このように同様の構成とした外部端子２、３を
使用した場合には、先に示したダイオード素子４の製造
方法に適応した場合、外部接続端子２、３の共用化がで
きるので外部端子２と３との挿入間違いを減少させると
ともに、外部端子２、３の製造コストの低減が行える。

【００２０】また、この第１実施例ではリードレスダイ
オードを例にとって説明したが、本発明はこのようなリ
ードレスダイオードに限らず、リード付きダイオードに
も適用できるのは勿論である。リード付きダイオードに
適応する場合には、図１に仮想線で示すように、前記磁
性芯部２Ｄを有する外部端子２から、その磁性芯部２Ｄ
と同様の磁性材料からなるリード１０を導出し、この導
出したリード１０に磁石１５を近接または接触させて、
前述したと同様にダイオード素子４の位置の矯正を行う
ことができる。前記リード１０は前述したように磁性芯
部２Ｄと同素材の例えば鉄に限定されず、磁性体と成り
得る素材であれば何でも良い。また、前記磁性体素材か
らなるリード１０は、そのまま裸の状態で使用すること
も可能であるが、Ｎｉまたは半田等のメッキ処理を施し
たものを使用できるのは勿論である。

【００２１】加えて、この実施例では、前記磁性芯部２
Ｄの対向面２Ｃ側に露出する面積を、ダイオード素子４
の第２の電極６の面積よりも小さく形成してある。これ
は前記露出する面積が、ダイオード素子４の第２の電極
６の面積より大きくなると、前述したようにダイオード
素子４の位置ずれを十分矯正することができないといっ
た問題が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイオードを示す要部断面図である。

【図２】本発明のダイオード素子の縦断面図である。

【図３】ダイオードの製造方法を説明する説明図であ
る。

【図４】従来のダイオードを示す要部斜視図である。。

【図５】従来のダイオードの製造方法を説明する説明図
である。

【図６】従来のダイオードのガラス管の変形を生じた状
態を説明する説明図である。

【符号の説明】

２ 外部端子 ２Ｄ 磁性部 ３ 外部端子 ４ ダイオード素子

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の外部端子と、この一対の外部端子
   の対向面で挟持されるダイオード素子とからなり、前記
   ダイオード素子と外部端子の一部とを絶縁材料で封止し
   てなるダイオードにおいて、 前記ダイオード素子の電極部および、前記外部端子の前
   記対向面の中央部分を磁性体材料を含有して形成するこ
   とを特徴とするダイオード。
2. 【請求項２】 前記外部端子の対向面の中央部分に形成
   した磁性体材料を含有する部分は、その対向面とダイオ
   ード素子とが接する面積より小さい面積で形成すること
   特徴とする請求項１記載のダイオード。
3. 【請求項３】 一対の外部端子と、この一対の外部端子
   の対向面で挟持されるダイオード素子とからなり、前記
   ダイオード素子と外部端子の一部とを絶縁材料で封止し
   てなるダイオードの製造方法において、 前記ダイオード素子の少なくとも一方の電極部を磁性材
   料を含有して形成する一方、前記外部端子の少なくとも
   一方を前記対向面の中央部分から外部まで露出又は外部
   近くまで導出するように、磁性体材料で磁性部を形成す
   るとともに、前記磁性部を除く前記外部端子を非磁性体
   材料からなる非磁性部としてなり、 前記磁性部に対し外部から磁石等を接触または近接して
   磁性部を磁化し、この磁化により発生する磁力によっ
   て、前記ダイオード素子を前記外部端子の中央部分の所
   定位置に配置することを特徴とするダイオードの製造方
   法。