JPH10275708A - ガラス封止型サーミスタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード部の股裂方向の強度がきわめて高いガ
ラス封止型サーミスタの製造方法を提供する。製造工程
の合理化、量産性向上を図ることができるガラス封止型
サーミスタの製造方法を提供する。 【解決手段】 リードフレーム１０は、帯状のフレーム
部１１と、該フレーム部１１から側方に延出した多数本
のリード部１２と、このリード部１２の先端近傍から突
出した凸部１３と、２本のリード部１２の先端近傍（た
だし凸部１３よりもフレーム部１１側）同士を繋いでい
るタイ部１４とを有している。セラミックパイプ２０を
リード部１２の先端に挿入し、凸部１３に係止させる。
次に、リード部１２，１２の先端を開いておいてサーミ
スタ素子３０を挿入し、リード部１２，１２を閉じ、バ
ネの作用によってサーミスタ素子３０を挟持させる。セ
ラミックパイプ２０の上にガラス管４０を載せ、炉内に
送り込んでガラス管４０を溶融し、封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガラス封止型サーミ
スタの製造方法に係り、特にフレーム部と該フレーム部
から側方に延びる複数本のリード部とを有したリードフ
レームを用いたガラス封止型サーミスタの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のリードフレームを用いてガラス
封止型サーミスタを製造する方法が実公平３−５６０３
２号及び特開平３−１６５００７号に記載されている。
図３はこの実公平３−５６０３２号に記載の方法を示す
ものであり、リードフレーム１は（ａ）図の通りフレー
ム部２と、複数本のリード部３と、リード部３の長手方
向途中部分同士を繋いでいる連結部４と、各リード部３
の先端から側方に突出した凸部５とを備えている。
（ｂ）図の通り２本のリード部３の先端同士の間にサー
ミスタ素子７を挟持させ、ガラス管６を外嵌させて凸部
５に係止させる。次いで加熱してガラス管６を溶融させ
てガラス被覆６’とし、封止する。その後、リードフレ
ーム３をリード部２から切り離してガラス封止型サーミ
スタとする。

【０００３】図示はしないが、特開平３−１６５００７
号の方法も基本的には上記と同様である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして製造
されたガラス封止型サーミスタはリード部２，２同士の
股裂方向の強度が低いという問題がある。

【０００５】本発明は、このような問題を解決し、リー
ド部の股裂方向の強度がきわめて高いガラス封止型サー
ミスタの製造方法を提供することを目的とする。また、
本発明は、サーミスタ素子、セラミックパイプ、ガラス
管などの組み合せが容易で製造工程の合理化、量産性向
上を図ることができるガラス封止型サーミスタの製造方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のガラス封止型サ
ーミスタの製造方法は、フレーム部と、該フレーム部か
ら側方に延びる複数本のリード部とを有するリードフレ
ームを用い、該リードフレームの２本の該リード部の先
端にサーミスタ素子を挟持し、該リード部の先端部分に
ガラス管を外嵌し次いで該ガラス管を溶融させて封止す
るガラス封止型サーミスタの製造方法において、該２本
のリード部の先端部近傍同士を連結するタイ部と、該タ
イ部よりもリード部先端側から突出した凸部とを該リー
ドフレームに設けておき、２本の該リード部の先端側に
セラミックパイプを挿入し該凸部に係止させ、２本の該
リード部の先端間にサーミスタ素子を挟持させ、該リー
ド部先端部分にガラス管を挿入し該セラミックパイプに
当接させ、次いで、該ガラス管を溶融させて封止するよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００７】かかる本発明方法によって製造されたガラ
ス封止型サーミスタは、リード部がセラミックパイプに
挿通されているため、股裂方向の強度がきわめて高い。

【０００８】なお、リードフレームにタイ部を設けたこ
とにより、リード部先端同士の接近方向のバネ作用が強
くなり、製造途中におけるサーミスタ素子の挟持が安定
する。また、このタイ部を設けたことにより、リード部
の先端部の強度も向上する。

【０００９】リード部に設けられた凸部は、セラミック
パイプの位置決めの役割を果す。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１，２を参照して実施の形態に
ついて説明する。

【００１１】図１（ａ）の通り、この実施の形態で用い
るリードフレーム１０は、帯状のフレーム部１１と、該
フレーム部１１から側方（フレーム部１１の長手方向と
直角方向）に延出した多数本のリード部１２と、このリ
ード部１２の先端近傍から突出した凸部１３と、２本の
リード部１２の先端近傍（ただし凸部１３よりもフレー
ム部１１側）同士を繋いでいるタイ部１４とを有してい
る。このリードフレーム１０は、プレス打ち抜きやフォ
トエッチング法などにより製造される。なお、凸部１３
は次に述べるセラミックパイプが２穴タイプのものであ
る場合には、図１（ｂ）のように内向きに設けられても
良い。

【００１２】２本のリード部１２の先端部は図１
（ａ），（ｂ）の通り、先端ほど近接するように斜めと
なっているものが好ましい。

【００１３】セラミックパイプとしては、図１（ｃ）に
示す２穴タイプのセラミックパイプ２０又は図１（ｄ）
に示す円筒状の１穴タイプのセラミックパイプ２１が用
いられる。なお、２穴タイプの場合、図１（ｃ）のよう
にセラミックパイプの側面にガイド溝２２を設け、穴２
３の位置決めに用いるのが好ましい。

【００１４】サーミスタ素子３０は、図１（ｅ）のよう
に平板状であり両板面に電極が形成されたものを用い
る。

【００１５】ガラス管４０は、図１（ｆ）のように円筒
状のものを用いる。

【００１６】セラミックパイプ２０を用いてガラス封止
型サーミスタを製造するには、リード部１２の先端同士
の間を開く。この際、カム等を有した適宜の治具を用い
てリード部１２，１２の先端を開くのが好ましい。そし
て、この状態でセラミックパイプ２０をリード部１２の
先端に挿入し、凸部１３に係止させる。

【００１７】次に、リード部１２，１２の先端を開いて
おいてサーミスタ素子３０を挿入し、リード部１２，１
２を閉じ、バネの作用によってサーミスタ素子３０を挟
持させる。

【００１８】次いで、セラミックパイプ２０の上にガラ
ス管４０を載せ（図１（ｇ）参照）、炉内に送り込んで
ガラス管４０を溶融し、封止する。図２の４１はガラス
被覆を示す。

【００１９】その後、炉から取り出し、タイ部１４を切
断する。さらに、一方のリード部１２をフレーム部１１
から切り離してサーミスタ素子の抵抗値の測定や、外観
検査等の検査を行う。もし不合格と判定されるときに
は、他方のリード部１２も切断し、不良品を切り離す。
最終工程まで良品はフレーム部１１に連なったままにし
てコンベヤ等で送る。最後にリード部１２とフレーム部
１１とを切り離して図２（ａ）に示す良品のガラス封止
型サーミスタ５０を得る。

【００２０】図２（ｂ）は１穴タイプのセラミックパイ
プ２１を用いたガラス封止型サーミスタ５１を示す。

【００２１】なお、図２（ｃ），（ｄ）は後述の比較例
に係るものである。

【００２２】このようにして製造されたガラス封止型サ
ーミスタ５０，５１は、リード部１２，１２がセラミッ
クパイプ２０，２１の穴に挿通されているため、股裂方
向の強度がきわめて高い。

【００２３】なお、本発明において、上記リードフレー
ム及びガラス管の材質としては、各材料間の接合性の観
点、及び熱膨張係数の観点から選定される。一般的に真
空管、ダイオードの製造の際によく用いられるように、
Ｆｅ５０ＮｉないしＦｅ４２Ｎｉ６Ｃｒ合金とアルカリ
バリウムガラスないしソーダガラスの組み合わせや、Ｆ
ｅ４２Ｎｉないしコバールと硼珪酸ガラス等の組み合わ
せより適宜選定する。セラミックパイプの材質として
は、アルミナ、ムライト、フォルステライト等から適宜
選定する。

【００２４】

【実施例】

実施例１ 図１（ａ）に示す形状及び寸法のリードフレーム１０
と、図１（ｃ）に示す形状及び寸法のセラミックパイプ
２０と、図１（ｅ）に示す形状及び寸法のサーミスタ素
子３０と、図１（ｆ）に示す形状及び寸法のガラス管４
０とを用い、図２（ａ）に示すガラス封止型サーミスタ
５０を製造した。

【００２５】なお、本実施例で使用したサーミスタ素子
の熱膨張係数が１００×１０^-7／℃であったことから、
それに近い熱膨張係数を有する材質として、リードフレ
ームはＦｅ４２Ｎｉ６Ｃｒ合金、ガラス管は鉛ソーダガ
ラス、セラミックパイプはフォルステライトの組み合わ
せで材料を選定した。

【００２６】実施例２ 図１（ｄ）に示す形状及び寸法のセラミックパイプ２１
を用いた他は実施例１と同様にして図２（ｂ）に示すガ
ラス封止型サーミスタ５１を製造した。

【００２７】比較例１ セラミックパイプを用いない他は実施例１と同様にして
図２（ｃ）に示すガラス封止型サーミスタ５２を製造し
た。

【００２８】比較例２ リードフレームを用いず、断面丸形状のリード線５５を
用いた他は実施例１と同様にして図２（ｄ）に示すガラ
ス封止型サーミスタ５３を製造した。

【００２９】これら素子のリード線を、リード線と直角
方向に引っ張り、機械的強度（股裂き強度）を評価した
結果を表１に示す。従来品は、主にガラスが薄く形成さ
れた部分を起点としてクラックが生じたのに対し、本発
明品は、セラミックパイプの存在によりガラスに直接応
力が及ぶのを防ぐことにより、破壊が防止される効果が
あることを確認した。

【００３０】さらに、これら素子の熱時定数を測定した
結果を表２に示す。従来品のうち、特に長尺リード線切
断法で製造した素子の熱時定数のばらつきが大きい（Ｍ
ＡＸ−ＭＩＮで３０％以上）のに対し、本発明では全て
±２０％以内に収まっている。これは、ガラス封止時の
位置決め精度が高いため、素子先端部のチップ位置及び
封止形状ばらつきが小さくなっていることに起因する。

【００３１】

【発明の効果】以上の通り、本発明のガラス封止型サー
ミスタの製造方法によると、セラミックパイプ、チップ
及びガラス管の挿入が非常に容易になるため、製造工程
の大幅な省力化が達成できる。また、リードフレームの
線の片方を分離し、そのままの形状で抵抗値選別他の工
程が流動可能となるため、量産性に優れる。

【００３２】本発明によると、各部材の位置決め精度が
向上し、センサ先端部のチップ位置及び封止形状が常に
均一となるため、温度センサとしての熱時定数すなわち
熱応答性が均一になる。更に、セラミックパイプの存在
により、封止ガラスに極端に薄い部分が無くなり、機械
的強度が向上する。特にガラスに直接外的応力が及ぶこ
とが防げるため、股裂き強度が飛躍的に向上する。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）図はリードフレームの正面図、（ｂ）図
はリードフレームの部分図、（ｃ）図及び（ｄ）図はセ
ラミックパイプの斜視図、（ｅ）図はサーミスタ素子の
斜視図、（ｆ）図はガラス管の斜視図である。

【図２】（ａ）図及び（ｂ）図は本発明方法により製造
されたサーミスタの斜視図、（ｃ）図及び（ｄ）図は比
較例の方法により製造されたサーミスタの斜視図であ
る。

【図３】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１，１０ リードフレーム ２，１１ フレーム部 ３，１２ リード部 ４，１４ タイ部 ５，１３ 凸部 ２０，２１ セラミックパイプ ３０ サーミスタ素子 ４０ ガラス管 ５０，５１，５２，５３ ガラス封止型サーミスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム部と、該フレーム部から側方に
   延びる複数本のリード部とを有するリードフレームを用
   い、 該リードフレームの２本の該リード部の先端にサーミス
   タ素子を挟持し、該リード部の先端部分にガラス管を外
   嵌し次いで該ガラス管を溶融させて封止するガラス封止
   型サーミスタの製造方法において、 該２本のリード部の先端部近傍同士を連結するタイ部
   と、該タイ部よりもリード部先端側から突出した凸部と
   を該リードフレームに設けておき、 ２本の該リード部の先端側にセラミックパイプを挿入し
   該凸部に係止させ、 ２本の該リード部の先端間にサーミスタ素子を挟持さ
   せ、 該リード部先端部分にガラス管を挿入し該セラミックパ
   イプに当接させ、 次いで、該ガラス管を溶融させて封止するようにしたこ
   とを特徴とするガラス封止型サーミスタの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、その後、前記タイ部
   を切除することを特徴とするガラス封止型サーミスタの
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、さらにその後、２本
   の前記リード部のうち一方をフレーム部から切り離して
   検査し、検査結果が不合格の場合には他方のリード部も
   フレーム部から切り離すことを特徴とするガラス封止型
   サーミスタの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、前記２本のリード部の先端側は、先端ほど互いに接
   近する形状となっていることを特徴とするガラス封止型
   サーミスタの製造方法。