JPH03256345A - 電子部品用ガラス端子のリード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体素子、光素子等の電子部品を搭載する
電子部品用ガラス端子（以下、ガラス端子という）に用
いるリードに関する。

［従来の技術］ 上記端子として、金属製のアイレットにネイル状等をし
た入出力用線路のリードを、ホウケイ酸ガラス等のガラ
スを用いて、気密に封着してなるガラス端子がある。こ
のガラス端子は、アイレット上面に半導体素子等を搭載
して、その素子等の電極を、金線、アルミニウム線など
のワイヤを介して、アイレフトを貫通してその上方に突
出するリード上端のリードポストに接続すると共に、素
子等を搭載したアイレット上方周囲を金属製のキャップ
で覆うようにして用いている。即ち、このようにするこ
とにより、素子等をアイレットとキャップとで囲まれた
空間内に封入できると共に、アイレット外部から入力信
号等を、リード、ワイヤを介して、素子等の電極に伝え
たり、逆に素子等の電極から出力信号等を、ワイヤ、リ
ードを介して、アイレット外部に伝えたりできる。また
、上記リードポストにワイヤを接続する際には、リード
ポスト上面のボンディングエリアにワイヤを熱圧着、超
音波などにより接続している。

このガラス端子は、次のようにして製造している。耐熱
性のあるカーボン製の治具内に、上記アイレット、リー
ドおよびそれを封着するタブレット状等をしたガラスを
組み入れて、それらを上記治具内に位置決め支持してい
る。またその際には、アイレットを反転させると共にリ
ードを倒立させた状態として、アイレット上面とリード
上端のリードポスト上面とをそれぞれそれらに掛かる重
力を利用して治具内の所定部位に当接、支持させるよう
している。これは、素子等を搭載するアイレット上面と
リードポスト上面のボンディングエリアとの高低差は正
確さが要求され、その高低差が一定の値から約±Ｑ、１
ｍｍ以下の誤差範囲内にないと、上記ボンディングエリ
アにワイヤをボンディングマシン等を用いて適度な押圧
力を掛けて確実に接続できなくなるからである。その後
、治具を炉内に入れる等して１０００℃前後に加熱して
ガラスを溶融させ、治具内でアイレットにリードをガラ
スを用いて封着している。

ところで、このようにしてガラス端子を製造した場合に
は、治具を加熱した際に、耐摩耗性のないカーボン製の
治具から離脱したカーボン粉末やリード封着用のタブレ
ット状等をしたガラスから離脱したガラス粉末が、リー
ドポストを嵌入した治具内の凹部底面に侵入して、該底
面に直接に接触した状態にあるリードポスト上面のワイ
ヤを接続するボンディングエリアにカーボン粒やガラス
粒となって付着し、その後の上記ボンディングエリアへ
のワイヤの接続の障害となった。なお、ガラス端子の製
造に際しては、上記のようにして、アイレットにリード
をガラスを用いて封着した後に、通常アイレット表面や
上記ボンディングエリアを含むリード表面に金めっきな
どのめっきを施すための化学研磨等の前処理を施すが、
そうした際にも、上記ボンディングエリアに付着したカ
ーボン粒やガラス粒を、小径のものを除いて、除去でき
なかった。またそれと共に、上記のように、前処理によ
りボンディングエリアからカーボン粒やガラス粒を除去
できたとしても、それらの粒を除去したボンディングエ
リア部分が、他のボンディングエリア部分に比べて、凸
状に突出してしまい、その後のボンディングエリアへの
ワイヤの接続の障害となった。なお、このようにボンデ
ィングエリアの一部が凸状に突出するのは、化学的に安
定なカーボン粒やガラス粒がその直下のボンディングエ
リア部分を保護して、それらの校庭下のボンディングエ
リア部分を、他のボンディングエリア部分に比べて、前
処理用の化学研磨液等に溶解しにくくするからである。

そのため、特開昭６３−２０４７４８号公報に記載され
たような、ガラス端子の製造方法が提案されている。こ
の製造方法では、第４図に示したように、リード１０上
端のワイヤを接続するボンディングエリア１４をリード
ポスト１２上面に凸状に突出させると共に、リードポス
ト１２を嵌入する治具内の凹部２２底面に、上記凸状に
突出させたボンディングエリア１４を挿入する深い空洞
部２４を備えて、治具２０内でアイレットにリード１０
をガラスを用いて封着する際に、リードポスト上面のボ
ンディングエリア１４を治具内の凹部２２底面に直接に
接触させないようにして、そのボンディングエリア１４
にカーボン粒やガラス粒が付着するのを防いでいる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のようにしてガラス端子を製造した
場合には、第５図に示したように、その凸状に突出させ
たボンディングエリア１４が、治具内の凹部２２底而の
空洞部２４に的確に挿入されずに、その空洞部２４上端
縁に引っ掛かった状態となって、治具２０内に組み込ん
だアイレットに対するリード１０の位置が狂い、そのた
めに、治具２０内でアイレットにリード１０がその位置
が狂った状態に封着されてしまい、その後のボンディン
グエリア１４へのワイヤの接続に支障を来すことがあっ
た。これは、前述のように、アイレット上面とボンディ
ングエリア１４との高低差が一定の値から約１０．１ｍ
ｍ以下の誤差範囲内にないと、ボンディングエリア１４
にワイヤをボンディングマシン等を用いて適度な押圧力
を掛けて確実に接続できなくなるからである。

また、カーボン製の治具２０は、脆くて耐摩耗性がない
ので、その使用中に、第６図に示したように、上記空洞
部２４上端周縁が円弧状にだれた状態に摩耗して、治具
２０内に絹み込んだアイレットに対するリード１０の位
置が狂い、そのために、治具２０内でアイレットにリー
ド１０がその位置が狂った状態に封着されてしまった。

そして、上記と同様に、その後のリードポスト上面のボ
ンディングエリア１４へのワイヤの接続に支障を来すこ
とがあった。

さらに、上記空洞部２４は、治具２０の構造を複雑化し
て、治具２０を製造しに＜＜シた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、上
記のように治具を複雑化しなくても、リードポスト上面
のボンディングエリアにカーボン粒やガラス粒を付着さ
せずに、かつアイレットに対するリードの位置を狂わせ
ずに、ガラス端子のアイレットにガラスを用いて封着可
能なリードを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的のために、本発明のリードは、ガラス端子のア
イレットにガラスを用いて気密に封着するリードにおい
て、リード上端のリードポスト上面のワイヤを接続する
ボンディングエリアを、リードポスト内側に窪ませたこ
とを特徴とじている。

［作用］ 上記構成のリードにおいては、そのボンディングエリア
をリードポスト内側に窪ませているので、アイレット、
リードおよびそれを封着するガラスを、リードを倒立さ
せた状態で、カーボン製の治具内に組み入れた際に、リ
ードポスト上面のボンディングエリアが、リードポスト
を嵌入してその上面を当接させた治具内の凹部底面に直
接に接触せずに、該底面上方に浮き上がった状態となる
。

そのため、治具を加熱して、治具内でアイレフトにリー
ドをガラスを用いて封着した際に、上記凹部底面に侵入
したカーボン粒やガラス粒が、リードポスト上面のボン
ディングエリアに付着することがない。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に従い説明する。

第１図は本発明のリードの好適な実施例を示し、詳しく
は、その一部破断拡大正面図を示している。

以下、この図中の実施例を説明する。

図において、１０は、入出力用線路を構成する鉄または
鉄−ニッケル合金などからなるネイル状をしたリードで
あって、その上端に円盤状のリードポスト１２を備えて
いる。

以上は、従来のリードと同様であるが、図のリードにお
いては、リード１０上端のリードポスト１２上面中央の
ワイヤを接続するボンディングエリア１４を、リードポ
スト１２内側に、凹状、円弧状等（図では、凹状として
いる）に窪ませている。そして、第３図に示したように
、リード１０を、倒立させた状態で、カーボン製の治具
２０内に組み込んだ際に、上記ボンディングエリア１４
が、リードポスト１２を嵌入してその上面を当接させた
治具内の凹部２２底面に直接に触れずに、該底面上方に
浮き上がるようにしている。

第１図に示したリードは、以上のように構成している。

第２図は、上述構成のリードを用いて形成したガラス端
子の好適な実施例を示し、詳しくはその一部破断正面断
面図を示している。以下、この図中のガラス端子を説明
する。

図において、３０は、半導体素子等を搭載する、鉄また
は鉄−ニッケル合金などからなるアイレットであって、
キャップ状をしている。

４０は、上記アイレット３０に前記リード１０を、貫通
させた状態で、気密に封着している、ホウケイ酸ガラス
等のガラスである。なお、アイレット３０やリード１０
のガラス４０との接合面には、ガラス４０に濡れやすく
て密着性の良いＦｅ、０４などの酸化被膜（図示せず）
を形成して、その酸化被膜を介して、アイレット３０に
リード１０をガラス４０を用いて強固に封着している。

５０は、ガラス端子を基板上に一定間隔浮かせて実装す
るための円柱状をしたセラミック製のスタンドオフであ
って、ガラス４０を用いてアイレット３０内天井面に下
方に向けて固着している。

以下、このガラス端子を前述構成のリードを用いて形成
した場合の作用を説明する。

第３図に示したように、上下型等からなる治具２０内に
アイレット３０．リード１０およびそれを封着するタブ
レット状等に形成したガラス（図示せず）を、アイレッ
ト３０を反転させると共にリード１０を倒立させた状態
で、組み入れて、治具２０を１０００℃前後に加熱し、
ガラスを溶融させる。そして、治具２０内でアイレット
３０にリード１０をガラス４０を用いて封着する。する
と、前記のように、リードポスト１２を嵌入してその上
面を当接させた治具内の凹部２２底面上方にリードポス
ト上面のボンディングエリア１４が浮き上がった状態に
あるので、上記凹部２２底面にカーボン粒やガラス粒が
侵入しても、それらが上記ボンディングエリア１４に付
着せずに、アイレット３０にリード１０がガラス４０を
用いて封着される。そして、そのカーボン粒やガラス粒
が付着していないボンディングエリア１４に、金線、ア
ルミニウム線などのワイヤ（図示せず）を、熱圧着によ
り、または超音波などをかけて、的確に接続可能となる
。

なお、本発明のリードは、リードポスト１２をリード１
０と同径の線状に形成したガラス端子や、アイレット３
０をキャップ状でなく円盤状に形成したソリッドタイプ
のガラス端子にも利用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のリードを用いてガラス端
子を形成すれば、ガラス端子製造用のカーボン製の治具
内のリードポストを嵌入する凹部底面に、リードポスト
上面に突出するボンディングエリア挿入用の空洞部を設
ける必要がなくなり、治具の簡易化とその製造の容易化
が図れる。

また、治具内にリードを組み込む際に、上記凹部底面の
空洞部にリードポスト上面に突出するボンディングエリ
アを挿入する必要がなくなり、治具内へのリードの組み
込み作業の容易化が図れると共に、リードポスト上面に
突出するボンディングエリアが、上記空洞部上端縁に引
っ掛かった状態となったり、治具の使用中に上記空洞部
上端周縁が円弧状にだれた状態に摩耗したりして、治具
内に組み込んだアイレットに対するリードの位置が狂い
、そのために、治具内でアイレットにリードがその位置
が狂った状態に封着されてしまい、その後のリードポス
ト上面のボンディングエリアへのボンディングマシン等
を用いてのワイヤの溶着に支障を来すことがない。

また、治具内でアイレットにリードをガラスを用いて封
着する際に、リードポスト上面のボンディングエリアに
、カーボン粒やガラス粒が付着して、その後のボンディ
ングエリアへのボンディングマシン等を用いてのワイヤ
の接続に支障を来すことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子部品用ガラス端子のリードの一部
破断拡大正面図、第２図は第１図のリードを用いて形成
した電子部品用ガラス端子の一部破断正面断面図、第３
図は第２図の電子部品用ガラス端子の製造方法を示す説
明図、第４図と第５図と第６図はそれぞれ従来の電子部
品用ガラス端子の製造方法を示す拡大説明図である。 １０・・・リード、１２・・・リードポスト、１４・・
・ボンディングエリア、２０・・治具、３０・・・アイ
レット、４０・・・ガラス。 第１図 第２図 第 ３ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガラス端子のアイレットにガラスを用いて気密に封
   着するリードにおいて、リード上端のリードポスト上面
   のワイヤを接続するボンディングエリアを、リードポス
   ト内側に窪ませたことを特徴とする電子部品用ガラス端
   子のリード。