JP2546178B2 - リードレスダイオード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードレスダイオードの
構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２および図３は、従来例におけるケー
ス材質にガラス管を用い、外部電極としてスラグリード
を用いたリードレスダイオードの構成を示す断面図であ
る。ガラス管１１内に半導体素子４が封止されたこの種
のダイオードは、スラグ２ａおよび２ｂとフランジ３ａ
および３ｂとにより構成された一対のスラグリードを使
用して半導体素子４をガラス管１１内に保持し、スラグ
リードのスラグ２ａおよび２ｂの外周面をガラス管１１
に溶着させて、半導体素子４をガラス管１１内に封止し
て構成されている。

【０００３】このリードレスダイオードは、封止治具１
２に設けた孔にフランジ３ｂを下にしてスラグリードを
挿入し、次にガラス管１１および半導体素子４を挿入
し、さらにフランジ３ａを上にしてスラグ２ａを挿入し
封止される。続いてガラス管１１内で半導体素子４を両
スラグリードのスラグ２ａおよび２ｂの端面にて狭持し
た状態で封止治具を加熱し、ガラス管１１をスラグ２ａ
および２ｂの外周部に溶着させて作成されている（特公
昭５８−１６８２６９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】マイクロ波ダイオード
は半導体素子の構造上アクティブエリア開口部がφ１０
μｍ〜φ２０μｍと比較的小さく、電極構造も平面電極
とバンプ形状電極との２種類に大別される。

【０００５】この中でバンプ形状電極品は、一般的にガ
ラスパッケージ品に使用される。このバンプ形状電極品
の場合、アクティブエリア開口部が小さいためバンプ形
状電極との接続部での密着強度が３０〜６０ｇｒと弱
く、かつ接合部の深さも浅いため機械的応力に弱く、特
性劣化などを引きおこし易い。

【０００６】また、特性面ではショットキダイオードの
場合、その性質上熱応力によるショットキ性劣化モード
があるので熱に対する考慮が必要である。前述した従来
例の場合、スラグ部とフランジ部とからなる一対のスラ
グリードを使用してスラグリードをケースに挿入し、ス
ラグ部を直接半導体素子のバンプ形状電極上面に圧接
し、ガラスとスラグリードを高温（５００〜６００℃程
度）で溶着封止する方法がとられている。

【０００７】この方法では、上述したようにマイクロ波
ダイオードは半導体素子の構造上スラグ部が直接圧接さ
れた場合に、バンプ形状電極に過大な荷重が加わり、機
械的応力による接合部の破壊やバンプ形状電極の破損な
どによって特性劣化を起こす問題がある。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するもの
で、組立時に半導体素子に加わる機械的応力あるいは熱
応力による影響を少くし、特性劣化を防止することがで
きるリードレスダイオードを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、筒状絶縁体
と、導電材料からなりこの筒状絶縁体の内部に両側の開
口部からそれぞれ挿入されこの筒状絶縁体に固着される
二つのスラグと、前記筒状絶縁体の内部に配置され前記
二つのスラグの間に圧接される半導体素子とを備えたリ
ードレスダイオードにおいて、前記半導体素子の電極と
前記スラグの端面との間に導電性弾性材料によりＣ形に
形成されたＣベンドが介挿されたことを特徴とする。

【００１０】前記筒状絶縁体は、角柱状セラミック材に
より形成され、前記スラグにそれぞれ固定され前記筒状
絶縁体の両側の開口部を封止するフランジを備えること
が望ましい。

【００１１】

【作用】半導体素子が弾力性のあるＣベンドを介在して
スラグおよびフランジにより構成されたスラグリードに
より筒状絶縁体内に封止されるので、構成部品の寸法ば
らつきが吸収され、かつ半導体素子への応圧力を所定範
囲内に設定することが可能となる。したがって半導体素
子に加えられる機械的応力は適した値に保たれ、接合部
の破壊や電極の破損がなくなり、特性劣化が防止され
る。

【００１２】また、筒状絶縁体をガラス管に代えてセラ
ミック材を使用することにより、各接合部をろう付けす
る際の加熱温度を低下させることができるので、熱応力
が小さくなるとともに、半導体素子が高温を受けずにす
むため加工時の加熱による劣化を避けることができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示す図である。

【００１４】本発明実施例は、筒状絶縁体１と、導電材
料からなりこの筒状絶縁体１の内部に両側の開口部から
それぞれ挿入され筒状絶縁体１に固着される二つのスラ
グ２ａ、２ｂと、筒状絶縁体１の内部に配置され二つの
スラグ２ａ、２ｂの間に圧接される半導体素子４とを備
え、さらに、本発明の特徴として、半導体素子４の電極
とスラグ２ａ、２ｂの端面との間に導電性弾性材料によ
りＣ形に形成されたＣベンド５が介挿され、筒状絶縁体
１は、角柱状セラミック材により形成され、スラグ２
ａ、２ｂにそれぞれ固定され筒状絶縁体１の両側の開口
部を封止するフランジ３ａ、３ｂを備える。

【００１５】ここで、本発明実施例の製造工程について
図面を参照して説明する。

【００１６】スラグ２ａおよびフランジ３ａにより構成
されたスラグリードのダイマウント部にバンプ形状の電
極４ａを備えた半導体素子４を銀錫合金などのろう材に
より接着固定し、これを角柱状セラミックにより形成さ
れた筒状絶縁体１の一方の端面側から挿入する。このと
き筒状絶縁体の端面とフランジ３ａの当り面とはＡｕ、
Ｓｎを主成分とするろう材によりろう付けされる。

【００１７】また、筒状絶縁体１の他方の端面側から
は、スラグ２ｂ、フランジ３ｂ、およびＣベンド５によ
り構成されたスラグリードを挿入し、筒状絶縁体１の端
面とフランジ３ｂの当り面とを同様にろう材によりろう
付けする。

【００１８】このように、スラグリードのスラグ３ｂの
先端に弾力を有する金属板材（本実施例では幅１００μ
ｍ、厚さ７５μｍ）に形成されたＣベンド５からろう付
けされているので、このＣベンド５と半導体素子４のバ
ンプ形状の電極４ａとが所定の押圧力をもって接触す
る。フランジ３ｂはその上方から封止加重として１０〜
１５ｇｒ程度の加重が加えられ、ろう材が用いられて３
００〜３５０℃の温度にて加熱され、筒状絶縁体１がフ
ランジ３ｂにより封止される。

【００１９】このときの加重は７ｇｒ以下程度であると
Ｃベンド５と電極４ａとの接触圧力が弱くなり電気的オ
ープンになりやすく、また、１８ｇｒ以上であると加重
が大きすぎてＣベンド５の形状を変形させ、あるいは破
損を生じさせるので前述の１０〜１５ｇｒに設定される
ことが望ましい。

【００２０】なお、筒状絶縁体１をセラミックにより形
成することによって、従来フランジを溶着するのに５０
０〜６００℃での加熱を要したのに対し、セラミック材
へのろう付けは３００〜３５０℃の温度があればよく、
高温による特性劣化が防止され、さらに、その形状を角
柱状にすることによって実装時の安定性が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体素子を筒状絶縁体内に挿入し封止したときに、弾力
性のあるＣベンドと電極とが接触するために、各構成部
品に無理な機械的応力が加わることが緩和され、破壊や
破損による特性劣化を生じることを防止することがで
き、また、筒状絶縁体にセラミック材を用いることによ
って、フランジを封止するときの加熱温度が従来の半分
程度にすることが可能となり、熱およびその熱による応
力の影響を受けて生じる特性劣化を避けることができる
効果がある。さらに、筒状絶縁体を角柱状に形成するこ
とが容易であり、基板などへの実装時の安定性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示す断面図。

【図２】従来例の構成を示す断面図。

【図３】従来例における組立工程を説明する断面図。

【符号の説明】

１ 筒状絶縁体 ２ａ、２ｂ スラグ ３ａ、３ｂ フランジ ４ 半導体素子 ４ａ 電極 ５ Ｃベンド １１ ガラス管 １２ 封止治具

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状絶縁体と、導電材料からなりこの筒
   状絶縁体の内部に両側の開口部からそれぞれ挿入されこ
   の筒状絶縁体に固着される二つのスラグと、前記筒状絶
   縁体の内部に配置され前記二つのスラグの間に圧接され
   る半導体素子とを備えたリードレスダイオードにおい
   て、 前記半導体素子の電極と前記スラグの端面との間に導電
   性弾性材料によりＣ形に形成されたＣベンドが介挿され
   たことを特徴とするリードレスダイオード。
2. 【請求項２】 前記筒状絶縁体は、角柱状セラミック材
   により形成された請求項１記載のリードレスダイオー
   ド。
3. 【請求項３】 前記スラグにそれぞれ固定され前記筒状
   絶縁体の両側の開口部を封止するフランジを備えた請求
   項１記載のリードレスダイオード。