JPS63250161A - ダイオ−ド電極とその製造方法 - 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〉 この発明はダイオード電極とその製造方法に関するもの
である。

〈従来の技術〉 現在市販されているダイオード電極の殆んどは第２図に
示すように、両端部にり一下線１１を具備したＭ極１２
間に半導体素子１３を装着し、電極１２の周囲を封止ガ
ラス１４で封止したダイオード電極であり、これをプリ
ント基板等に装着する際には、プリント基板の装着孔に
細長いリード線１１を挿入して用いなければならない。

このためその作業に多大の工数を要するとともにダイオ
ード自体の製造過程においてもリード線を有しているた
めに自動化作業の大きな障害となっているのである。− このようなことから第３図のようなリード線を有しない
、プリント基板への装着容易なガラス封止リードレスダ
イオードが考案され、その需要が急増しつつある。そし
てこのようなリードレスダイオードの電極１２には銅層
１６を被覆したＦｅ　−ＮＬ線のような心ｌ５Ｊ１５の
表面に硼砂ガラス層または亜酸化銅層１７を施したジュ
メット線（第４図）が使用され、これを一定長に切断し
、釘打ち加工を施して第５図に示すような小径部１８と
大径部１９からなる電極１２として用意する。

そしてこのような形状の電極１２の中央部に第３図のよ
うにシリコン等の半導体素子１３を装着し、電極１２の
周囲を封止ガラス１４で封止することによってダイオー
ドを得ている。

ところが電極１２表面の硼砂ガラス層または亜酸化ｆＩ
層１７は、非常の脆いため釘打ち加工や成形加工のよう
な強い力が加えられると、剥離あるいは疵が発生しやす
い。そしてガラス封止ダイオードにとってこの表面硼砂
ガラス層または亜酸化銅層の欠損はガラス封止後の気密
性を著しく低下させ、リーク不良などの大きな要因とな
っている。

そこで本発明者らはガラス封止ダイオード電極における
上記の欠点を解消すべく検討の結果、銅層を被覆した心
線に対する亜酸化５ｆ］９８理を行なう前に心線を釘打
ち加工して第５図に示すような小径部１８と大径部１９
かうなる形状の電極１２を作成しておき、そののちこの
電極１２表面に亜酸化銅層を形成させることによって、
ガラス封止部の疵をなくし、完全にガラスと密着させて
ダイオードの信頼性を高め、ジュメット線電極表面に起
因するリーク不良を除去できることを見出した（特願昭
５７−３６２６号）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら上記の方法においてもなおダイオード電極
としての特性の維持や量産性、品質の点で問題があった
。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは上記に鑑みて亜酸化銅皮膜の剥離や疵のな
い信頼性の高いダイオード電極を得るべく検討の結果、
この発明に至ったものである。

即ち、この発明は小径部と大径部を有する電極を釘打ち
加工または成形加工によって得られるリードレスダイオ
ード電極において、釘打ち加工または成形加工後に電極
表面銅層にマイクロクラックの生じない０．５〜３．０
μ乳厚の亜酸化銅皮膜を形成したダイオード電極および
該電極の製造方法を提供するものである。

〈作用〉 この発明において、マイクロクラックが生じないという
のは、亜酸化銅皮膜形成後の何らかの加工において該亜
酸化銅皮膜にひびや割れが生じないということであって
、亜酸化銅の薄膜は外圧においてすぐクラックが入るの
でこれを防止するためである。

この亜酸化銅皮膜の′ａ膜は０．５μ以下ではガラス封
止の際にガラス中にＩＭ化鋼が拡散してなくなってしま
うおそれがあり、また３６０μ以上では却って剥がれや
すくなることから０．５〜３．０μ、特に１．０〜２．
０μが好ましい。

この発明でダイオード電極を製造するに当っては釘打ち
加工または成形加工した小径部と大径部を有する電極を
加熱体中の金属製またはセラミック製のチャックで保持
して電極銅層を加熱したのち、２０℃以上の冷却水槽で
急冷することを特徴とするが、この際の加熱を９００〜
１０５０℃の温度範囲で行なうと規定するのは、９００
℃以下では亜酸化銅が酸化銅となりやすく、また１０５
０℃以上では銅が溶けやすくなって好ましくないためで
ある。

また加熱後の急冷は２０℃以下の冷ｋ】水槽で０．３秒
以内にて行なうものであるが、これは急冷が２０℃以上
の冷却水槽中では亜酸化銅°の焼入れ処理が不十分で酸
化銅が一部生成することとなり、酸化銅は黒色で剥がれ
やすいためであり、また急冷時間は０．３秒以上では電
極の温度が下がり、酸化銅が形成されやすくなるので０
．３秒以内、特に０．１秒以内が好ましい。

〈実施例〉 以下、この発明の実施例を製造工程の一例を示す第１図
に基づいて説明する。

まず電極２をパーツフィーダー１に入れ、ガイド部５を
通しながら一定時間間隔で加熱体３中に送り、該加熱体
３中のチャック４に保持させる。

そして加熱体３中にて電極２を９００〜１０５０℃に加
熱したのちチャック４を間き、電極２を２０℃以下に設
定した冷却水槽６中に落下させ、０．３秒以内で急冷す
ることにより表面に亜酸化銅皮膜のみを形成させた電極
を得た。

１のパーツフィーダーは一般に市販されているものでよ
く、釘打ち加工器（図示せず）の製品排出口にパーツフ
ィーダー１をもってくれば釘打ち加工と酸化処理加工を
連続した工程で行なうことができる。また加熱体３は電
気炉、ガスバーナーなど何れの加熱方法を選択してもよ
く、チャックの耐熱性、加熱時間等を考慮し、適当な手
段を選択すればよい。なお、加熱の雰囲気も大気中また
はＮ２＋　Ｏ，混合ガスなど、所望する亜酸化銅膜の膜
厚などを考慮して選択すればよい。さらに冷却水槽もそ
の冷却方法として水冷、冷却エアー吹付けなど何れの方
法を採用してもよい。

〈発明の効果〉 上記のようにして得られるこの発明による電極表面は、
ガラス封止に有害な亜酸化銅皮膜の剥離や疵がないため
、ダイオードの信頼性として極めて高いものが得られる
のである。

この発明の方法にて得た電極ど従来法による電極を用い
てガラス封止したのち、１００℃、１．５％塩酸液中に
１５分間浸漬したのちに生ずるガラスとジュメット表面
境界の軸方向での酸浸蝕深さを測定したところ、第６図
（Ａ）および（Ｂ）のような結果が得られ、この発明に
よる電極が第６図（Ｂ）のようにマイクロクラックが′
生じないことにより酸浸蝕が著しく小さくてダイオード
の信頼性が極めて高いことが実証された。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のダイオード電極を製造する製造工程
の一例を示す説明図、第２図はリード線つきダイオード
の断面図、第３図はリードレスダイオードの断面図、第
４図は亜酸化銅皮膜を形成した電極の平面図、第５図は
同じく斜視図、第６図＜Ａ＞と（Ｂ）は従来法とこの発
明で得られた電極の夫々のＭ浸蝕深さを示す図表である
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）小径部と大径部を有する電極を釘打ち加工または
   成形加工によって得られるリードレスダイオード電極に
   おいて、釘打ち加工または成形加工後に電極表面銅層に
   ０．５〜３．０μｍ厚の亜酸化銅皮膜を形成してなるダ
   イオード電極。
2. （２）電極は４０〜５０％Ｎｉ−Ｆｅからなる芯金に１
   ２〜２０％の銅重量比の銅または銅合金を被覆したもの
   である特許請求の範囲第１項記載のダイオード電極。
3. （３）小径部と大径部を有する電極を釘打ち加工または
   成形加工によって得られるリードレスダイオード電極に
   おいて、釘打ち加工または成形加工した電極を加熱体中
   のチャックまたは保持治具で保持して電極銅層を９００
   〜１０５０℃に加熱したのち、２０℃以下の冷却水槽で
   ０．３秒以内にて急冷することを特徴とするダイオード
   電極の製造方法。
4. （４）電極は４０〜５０％Ｎｉ−Ｆｅからなる芯金に１
   ２〜２０％の銅重量比の銅または銅合金を被覆したもの
   である特許請求の範囲第３項記載のダイオード電極の製
   造方法。
5. （５）チャックまたは保持治具が金属またはセラミック
   製である特許請求の範囲第３項記載のダイオード電極の
   製造方法。