JPH0429575Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、リード取付電極が設置される電極突
き出し部を有する半導体素子用セラミツク基板に
関する。

（従来の技術） 基板に実装された種々の半導体素子に基板の外
部から電力を供給したり、外部へ取り出す場合に
は電極が必要である。一般に、この電極は基板上
に配置される。例えば、熱電素子の製造において
は、第１図に示すような基板１０を使用するのが
普通である。即ち、相対向する基板１０Ｘ，１０
Ｙの内面にそれぞれ電極１１を配置し、その対向
する基板１０Ｘの電極１１と基板１０Ｙの電極１
１との間に半導体１２を配置してカスケード接続
し、基板１０Ｘの内面の外縁寄りに位置する電極
をリード取付電極１３とする。リード線１４はこ
のリード取付電極１３にハンダ付けされる。

しかし、対向する２枚の基板１０Ｘ，１０Ｙ
は、同一形状であり且つその間隔は３mmから大き
くても10mm程度であるため、ハンダ付け作業に困
難を伴なう。そこで、かかる不具合を回避するた
めに、第２図に示すように、外部リード線をハン
ダ付けするためのリード取付電極１３をこれを担
持する基板１０Ｘと共に、他方の基板１０Ｙより
外方向に突き出させ、以つて電極突き出し部１５
を構成する場合がある。この電極付き出し部１５
は、本来、リード取付電極１３を有する基板１０
Ｘが相手方の基板１０Ｙより突出している領域部
分をいうが、本明細書では基板１０Ｘの突出した
端から最初の半導体１２に至る直前までの広い意
味で使用する。

第３図及び第４図は、この電極突き出し部１５
を有する基板１０の例を片側の１０Ｘのみで示し
た平面図である。同図中の破線Ｌは電極突き出し
部１５が形成されていない基板１０Ｙの外縁の位
置を示している。以下、説明の都合上、リード取
付電極１３を有する基板１０Ｘの領域のうち、上
記電極突き出し部１５以外の領域部分を基板本体
１０Ａという。

リード取付電極１３を基板本体１０Ａから突き
出させることによつてハンダ付け作業は容易とな
るが、反面、半導体素子の製造工程及び使用時の
取り扱いにより、電極突き出し部１５に外力が加
わつて基板本体１０Ａに割れが入り易くなるとい
う欠点がある。特にセラミツク基板については特
に大きな問題となつており、破壊強度の大きな基
板や割れの防止法が望まれている。

しかしながら、基板材質は破壊抵抗以外にも電
気特性、熱的特性を吟味して選定されており、基
板材質を変更することはなかなか難しい。また素
子の製造時及び使用時の取り扱い方法を変更する
ことも実際には困難であり、破損はある程不可避
的に発生する。

ところが、仮に基板１０Ｘに割れが発生したと
しても、電極１１，１３に切断等の損傷を与え
ず、電極突き出し部１５の領域内に割れが止つて
基板本体１０Ａに及んでいない場合には実用上支
障がないことを発見した。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、かかる事情に鑑み、セラミツク基板
に関し、そのリード取付電極１３を配置する電極
突き出し部１５に外力が作用して割れが発生した
としても、これが基板本体１０Ａに及ぶことを防
止しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、電極突き出し部を有する半導体素子
用セラミツク基板の電極突き出し部の根元に、セ
ラミツク基板本体の外周に沿つて、予め割れを誘
うような溝を形成したものである。

（考案の作用） 半導体素子用セラミツク基板に割れやヒビが入
つたりする程に外力が電極突き出し部分に加わる
と、電極突き出し部の根元に形成した溝に応力が
集中して、当該溝を起点とし、溝にしたがつて割
れやヒビが派生する。又、溝以外の電極突き出し
部で発生した割れやヒビは、溝に達した時点で、
進展の方向を転じられ、溝にしたがつて走る。即
ち、溝は、基板本体へ及ぼうとする割れやヒビ等
を未然に阻止する。

（実施例） 以下、本考案の詳細をセラミツクの一種である
アルミナの基板を例に、第２図以下の図面に基づ
いて説明する。

実施例で用いた基板１０は、第２図及至第４図
の如き構造で、対向する２枚の基板１０Ｘ，１０
Ｙは夫々厚さ0.635mmのアルミナ基板、電極１１，
１３は夫々0.3mmの厚さの銅板である。

基板１０Ｘ，１０Ｙと電極１１，１３とは予め
直接接合法で接合されたものを使用したが、他に
メタライズ法、金属ペースト焼成法など種々の既
知の方法で接合されたものでもよい。

電極突き出し部１５を有する基板１０Ｘに形成
する溝２０は、電極突き出し部１５がある程度の
外力を受けた場合、基板本体１０Ａに及ぼうとす
る力を、溝２０の部分で割れやヒビを生じせしめ
ることによつて吸収でき、基板本体１０Ａへ割れ
やヒビが及ぶのを阻止し得る形態であればよい。
従つて、溝２０の形状は、基板本体１０Ａに割れ
やヒビが生ずる程度若しくはその程度を越える外
力が加わつた際に比較的容易に割れやヒビが入つ
たりし得る形状であればよく、Ｖ字型、Ｕ字型、
或いは型、Ｉ型等その形状をとわない。

又、溝２０には、溝２０を起点として派生せし
めた割れ目を与えておいてもよい。この割れ目
は、基板の反対側の面（実施例では内面）に達し
てもよいし、達しなくてもよいが、電極突き出し
部１５の内面に配置されているリード取付電極１
３を切断することなく形成しなければならない。

このような溝２０を形成する位置は、対向基板
１０Ｙの外縁に一致させるのが望ましいが、必ず
しも一致させる必要はなく、電極突き出し部１５
の領域内であつて、リード取付電極１３の存在す
る領域中の任意の箇所に、基板本体１０Ａの外周
に沿つて設けるのがよい。

又、溝２０の形成手段は、ダイヤモンドカツタ
等の機械的手段に限らず、レーザ又は電子ビーム
を用いて形成してもよい。

（実施例 １） 第５図に示すように、アルミナ基板１０Ｘの電
極突き出し部１５の根元に基板本体１０Ａの外周
に沿つた溝２０を形成したものを数個と、これと
比較するために溝のないものも用意した。

この例では、対向基板１０Ｙの外周と一致する
位置に、基板本体１０Ａの外周に沿つてダイヤモ
ンドカツタ等の機械的手段で深さ0.3mmの溝を形
成した。

かかる溝２０を形成した基板１０を落下させた
り、衝突させたり、指で電極突き出し部１５に外
力を加えたりした結果、第７図のように溝がない
場合には、基板本体１０Ｘに割れが及ぶのに対
し、実施例１の基板１０Ｘの場合には、溝２０に
したがつて、即ち溝２０を起点として割れが派生
したり、折れたりするだけで、基板本体１０Ａの
領域には及ばなかつた。又、溝２０より外側の電
極突き出し部１５の領域に発生した割れやヒビ
は、溝２０に達した時点で進展の方向を転じ、溝
２０にしたがつて割れたり、ヒビが入つたりする
だけで、基板本体１０Ａの領域には及ばなかつ
た。

（実施例 ２） 溝２０をレーザスクライブ法によつて深さ0.4
mmにスクライブして形成した基板１０を、実施例
１と同様に形成して試験したところ、割れやヒビ
はスクランブ線に沿つて走り、基板本体１０Ａの
領域には及ばなかつた。

（実施例 ３） 実施例１、実施例２における改善効果を更に確
実なものとするため、第６図に示すように、溝２
０に予め割れや割れ目を与えておいた。

この例の割れ目は、一旦0.2mmの深さにレーザ
スクライブし、電極突き出し部１５をスクライブ
線に沿つて折り曲げることによつて形成した。

かかる基板１０を実施例１と同様に試験したと
ころ、電極突き出し部１５及び基板本体の何れの
領域にも割れは及ばなかつた。

以上の実施例において、外力による割れは、溝
２０を起点として派生するだけで、基板本体１０
Ａの領域には及ばなかつた。又、基板１０の電極
突き出し部１５に発生した割れは、電極１１（銅
板）までには進展せず、電極としての機能を十分
満足したものであることが確認された。

（考案の効果） 本考案によつて、外部リードの取り付けが容易
でかつ取り扱いによる破損の危険性のない半導体
素子用セラミツク基板の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱電素子の構造を示す断面図、第２図
は本考案を適用可能な電極突き出し部を有する熱
電素子の構造を示す断面図、第３図は電極突き出
し部を有する基板の１例を示す平面図、第４図は
電極突き出し部を有する基板の１例を示す平面
図、第５図は電極突き出し部の基板の根元に溝を
有する基板の１例の断面図、第６図は溝に割れを
与えた基板の断面図、第７図は電極突き出し部の
根元に溝を形成していない基板の断面図である。 １０……基板、１０Ａ……基板本体、１０Ｘ…
…基板、１０Ｙ……基板、１１……電極、１３…
…リード取付電極、１５……電極突き出し部、２
０……溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電極突き出し部を有する半導体素子用セラミ
   ツク基板において、電極突き出し部の根元に基
   板本体の外周に沿つた溝を形成したことを特徴
   とする電極突き出し部を有する半導体素子用セ
   ラミツク基板。 (2) 前記溝は、レーザー又は電子ビームにより形
   成されたスクライブ線である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電極突き出し部を有する半
   導体素子用セラミツク基板。