JPS6245049A - ガラス封止電子部品の封止装置 - 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、ガラスシールダイオードで代表されるガラス
封止電子部品をガラス封止する装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記ガラス封止装置においては、第４図に示すよ
うに、ガラス封止電子部品単位の多数組を組立治具１に
整列装填したものを一個のワークＷとして取扱っている
。

つまり、同図に示すように、上型１ａと下型ｔｂとから
なるカーボン製の組み立て治具１内に形成された多数の
部品装填穴２に、半導体素子のチップ３、これを上下か
ら挟持する一対のデュメット４．５、およびデュメット
４．５を内嵌するガラスチューブ６とからなるガラス封
止電子部品単位をそれぞれ装填し、上方のデュメット４
から導出されたリード線４ａをガイド７によって変形阻
止した状態で、ガイド８を介して上下動自在に支持され
た適当重さく数グラム程度）のウェイト９をり−Ｆ１４
ａの上端に載せつけることによって、チップ３をデュメ
ット４，５間に適当圧力で挟持した状態に組立てて１個
のワークＷを構成している。

このように組み立てられたワークＷを加熱したのち冷却
することで、ガラスチューブ６をデュメット４．５の外
周面に融着させるのであるが、この処理形態に連続式、
とバッチ式とがある。

前者の連続式は、上記ワークＷを金属製のメツシュコン
ベアに載置して移送する間に、窒素ガスなどの不活性ガ
ス雰囲気中で加熱および冷却するものであり、また、後
者のバッチ式は、上記ワークＷを気密状の圧力室に装填
し、カーボン製の組立て治具に通電して発熱させるとと
もに、圧力室内に不活性ガスを封入して適当圧で加圧す
るものであり、各形態にはそれぞれ利点と欠点を備えて
いる。

すなわち、連続式はワークを連続的に移送しながら処理
できるので、生産性が高いが、チップとデュメットとの
接触部にルーズコンタクトが発生しやすく、不良率が高
くなる傾向がある。上記ルーズコンタクトは次のような
原因によって発生する。

つまり、第５図に示すように、ガラス封止電子部品の代
表であるガラスンールダイオードにおいては、チップ３
の上面には上部デュメット４との接触用のバンプ３ａが
設けられているのであるが、単に加熱してデュメット４
．５とガラスチューブ６とを融着させただけでは、デュ
メット端部に非融着部分が発生して、チップ挟持部近傍
に比較的長い非融着のガラスチューブ部分りが形成され
ることがある。

このように長い非融着のガラスチューブ部分りが形成さ
れた部品は、常温では上部デュメット４とバンプ３ａと
が一応接触していて良品と変わらない性能を発揮するが
、ある高温条件におかれると、上部デュメット４とバン
プ３ａとの間に接触不良（ルーズコンタクト）が発生す
る。

つまり、温度が上昇すると、外側のガラスチューブ部分
りも、その内側の上下デュメット４．５も熱膨張するの
であるが、ガラスチューブ部分りが長いと、このガラス
チューブ部分りの膨張量がその内側のデュメット４．５
の非融着部Ｑ＝、ｈ等の膨張量よりかなり大きくなり、
両デュメット４゜５間の間隔Ｈが広がって、第６図に示
すように、上部デュメット４とバンプ３ａとの接触が断
たれてしまうのである。

このようなルーズコンタクトの発生を抑制するガラス封
止手段が前述のバッチ式であり、ワークを加熱しながら
、不活性ガス圧入加圧することによって、第７図に示す
ように、ガラスチューブ６を外周から加圧して上下デュ
メット４．５の全長にわたって融着し、もって、チップ
挟持部位の周囲における非融着のガラスチューブ部分Ｌ
′を最小限度の長さにし、高温条件でのデュメット間隔
Ｈの拡大量を小さく抑えて上記接触不良の発生を防止し
ているのである。

（発明が解決しようとする問題点） このように、バッチ式は、ルーズコンタクトが原因であ
る不良率を低くすることができる利点を有しているが、
ワークを１個ずつ圧力室に装填する形態上、生産性が低
く、また、圧力室に装填したカーボン製組立治具への通
電条件が変化しやすく、加熱条件が変化して封止の均一
化が損なわれやすい欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、連続式の利点、およびバッチ式の利点をそれぞれ生
かして、高能率で高品質のガラス封止を行える装置を提
供する事を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような目的を達成するために、ガラス封
止電子部品単位を組立治具に整列装填したワークを、一
定経路に沿って間欠的に移動される受台に載置して順次
移送するよう構成するとともに、移送経路に沿って配設
した加熱部および冷却部で加熱封止処理および冷却処理
を行うように構成し、冷却部の上手側箇所に、加熱状態
にあるワークを気密状に覆うように受台上に密着される
下部開放状の加圧チャンバーを昇降自在に配設するとと
もに、受台上に密着された圧力チャンノ＜−内に不活性
ガスを加圧供給するよう構成したものである。

（作用） 上記構成によると、受台を介して間欠送りされるワーク
は、加熱部において加熱されてデュメット外周面とガラ
スチューブ内周面との融着が行なわれ、次に、高温に保
たれたままのワークを加圧チャンバーで覆って不活性ガ
スで加圧し、変形しやすくなっているガラスチューブを
デュメットの全長にわたってその外周面に密着させ、そ
の後に冷却部において冷却して封止処理が終了するので
ある。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図に本発明装置の全体概略構成が、第２図お
よび第３図にその要部の詳細が示されている。

組立治具１に多数のガラス封止電子部品単位を組込んだ
ワークＷは、偏平パレット状の受台１０に載置されて供
給部Ａから炉筒１１内に送り込まれる。

前記受台１１は、第３図に示すように、角形炉筒１１の
内部に設けられた左右の溝つきガイドレール１２，１２
に左右両端を係入案内されており、前記供給部Ａの上手
に配備したブツシュ装置１３によって一定量ずつ間欠的
に順送りされる。

炉筒１０の前半部には、適当長さにわたって加熱部１４
が設けられるとともに、後半部には冷却部１５が設けら
れ、かつ、加熱部１４と冷却部１５との間に加圧部１６
が設けられている。

加熱部１４は、炉筒１１を囲むヒータ１７と、更にこれ
を囲む断熱筒１８とからなり、ワークＷはここで約６５
０℃にまで加熱される。

加圧部１６には、炉筒１１の上面に連なる背の高いハウ
ジング１９が突設され、この内部に、下部が開放された
筒状の加圧チャンバー２０が昇降自在に装備されている
。加圧チャンバー２０は、その上面に筒状支柱２１が立
設され、この支柱２１がハウジング１９を貫通して上方
に突出され、その突出端に連結したエアシリンダ２２．
２２の伸縮作動に伴って炉筒１１内に入る下降位置と、
炉筒ｌｌの上方に移動してハウジング１９内に収納され
る上昇位置とにわたって昇降駆動される。

そして、該加圧チャンバー２０は、前記下降状態におい
て、ハウジング１９の直下に位置するワークＷを全体的
に覆うとともに、チャンバ−２０下端全周が受台ＩＯの
上面に密着して該受台１０との間で気密室を形成するよ
う構成されている。

また、前記筒状支柱２１の上端は図外の不活性ガスであ
る窒素ガスの圧送装置に配筒接続されて゛おり、ワーク
Ｗを覆って密封した圧力チャンバー２０内に窒素ガスを
供給して、ワークＷを適当圧で加圧するよう構成されて
いる。

前記冷却部１５の前後には冷却用の窒素ガス人口２３と
排出口２４が設けられ、加熱処理および加圧処理された
後のワークＷを冷却する。

前記冷却部１５の後方には取出部Ｂが設けられ、処理済
みワークＷは受台１０から取出されて次工程に送られる
。

なお、前記炉筒１１の入口と出口にはそれぞれシャッタ
ー装置２５．２６が設けられている。また、炉筒１１の
下部には、使用済みの受台１ｏを取出部Ｂから供給部Ａ
に戻すためのコンベア２７が設置されている。このコン
ベア２７の始端、つまり、炉筒１１の取出部Ｂ側には、
使用済み受台１０を受は取ってコンベア２７上に載置す
るリフト装置２８が設けられ、他方、コンベア２７の終
端、つまり、炉筒１１の供給部Ａ側には、コンベア２７
で戻されてきた受台１０をブツシュ装置１３の前に供給
するリフト装置２９が設けられている。

（別実施例） （１）　　実施例では、ガイドレール１２．１２に案内
支持されたパレット状の受台１０を、供給部Ａ側から順
送りする場合を示したが、チェーンコンベアに受台１０
を所定ピッチで付設して、チェーンの往路で炉筒１１内
を通し、炉筒１１外を通るチェーン復路で供給部Ａ側へ
循環させるよう構成することも可能である。

（２）加圧部１６の設置場所は加熱部１４より後方に限
られるものではなく、加熱部１４の内部に設けてもよく
、要は、ワークＷを加熱した状態で加圧できればよいの
である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、加熱直後もしくは加熱
中のワークが加圧されるから、ガラスチューブがデュメ
ットの全長にわたってその外周面に融着し、これによっ
てルーズコンタクトの発生を確実に防止することができ
る。

しかも、ワークを移送しながら雰囲気加熱を行なうので
、組立治具への通電による加熱を行なう方式に比べ、組
立治具のばらつきによる影響を受けることなく、均一封
止処理を高能率で行えるものであり、さらに加熱、冷却
および加圧の各処理を連続的に行なうので、従来の連続
式と同様の高い生産性を維持することができ、したがっ
て、ルーズコンタクトのおそれがない均一なシール状態
の製品を能率よく生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るガラス封止電子部品の封止装置
の概略構成を示す全体側面図、第２図は加熱部の拡大断
面図、第３図は第２図における■−■線断面図、第４図
はワークの一部切り欠き側面図である。第５図は加熱処
理だけで封止された電子部品の拡大断面図、第６図はル
ーズコンタクトが発生した要部の拡大断面図、第７図は
加圧処理を施した電子部品の拡大断面図である。 １・・・組立治具、３・・・電子部品チップ、４，５・
・・デュメット、６・・・ガラスチューブ、Ｗ・・・ワ
ーク、１０・・・受台、１４・・・加熱部、１５・・・
冷却部、２０・・・加圧チャンバー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスチューブ６内に電子部品チップ３と一対の
   デュメット４、５とを挿入してなるガラス封止電子部品
   単位の多数組が組立治具１に整列装填されたワークＷを
   、一定経路に沿って間欠的に移動される受台１０に載置
   して順次移送するよう構成するとともに、移送経路に沿
   って配設した加熱部１４および冷却部１５で加熱封止処
   理および冷却処理を行うよう構成し、冷却部１５の上手
   側箇所に、加熱状態にあるワークＷを気密状に覆うよう
   に、受台１０上に密着される下部開放状の加圧チャンバ
   ー２０を昇降自在に配設するとともに、受台１０上に密
   着された加圧チャンバー２０内に不活性ガスを加圧供給
   するよう構成してあるガラス封止電子部品の封止装置。
2. （２）前記受台１０が、ガイドレール１２、１２に沿っ
   て案内移送される偏平パレット状のものであり、移送経
   路前部からの順送りによって間欠移送されるよう構成さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載のガラス封止電子
   部品の封止装置。