JPH0473635B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0473635B2 JPH0473635B2 JP60062285A JP6228585A JPH0473635B2 JP H0473635 B2 JPH0473635 B2 JP H0473635B2 JP 60062285 A JP60062285 A JP 60062285A JP 6228585 A JP6228585 A JP 6228585A JP H0473635 B2 JPH0473635 B2 JP H0473635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- cell chip
- electrodes
- glass tube
- cds photoconductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/50—Encapsulations or containers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、自動点滅器、防犯燈、その他の電気
機器に用いられるCdS光導電セルおよびその製造
方法に関する。
機器に用いられるCdS光導電セルおよびその製造
方法に関する。
（従来技術）
この種CdS光導電セルは、通常吹付けもしくは
印刷などの厚膜方式による多結晶焼結層タイプの
ものを、樹脂モールド、樹脂ケース封入、および
メタル封入等のパツケージングを経て製品化され
ており、さらに詳しくは、硫化カドミウムを主材
として調合された原料を、セラミツク基板上に吹
付けたのち、600℃前後で焼成し、次に電極（主
として錫、鉛）を蒸着し、リード線を接着し、ア
クリル樹脂ケースに入れて樹脂モールドしてい
る。
印刷などの厚膜方式による多結晶焼結層タイプの
ものを、樹脂モールド、樹脂ケース封入、および
メタル封入等のパツケージングを経て製品化され
ており、さらに詳しくは、硫化カドミウムを主材
として調合された原料を、セラミツク基板上に吹
付けたのち、600℃前後で焼成し、次に電極（主
として錫、鉛）を蒸着し、リード線を接着し、ア
クリル樹脂ケースに入れて樹脂モールドしてい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
上記従来タイプのCdS光導電セルは、工場試験
所におけるサンシヤイン、ウエザータータ試験に
おいて、1000〜1200時間が保証限度とされてお
り、比較的経年変化が大きい。これは種々の実験
によつて得た知見によれば、従来タイプのCdS光
導電セルに耐湿性の問題があり、そのため経年変
化が急速に促がされると考えられる。即ち、樹脂
ケースは太陽に晒しても変色が生じないようにア
クリル樹脂が用いられるが、樹脂は水分の出入り
が大きいこと、またモールド樹脂としてエポキシ
系が用いられるが、該エポキシ樹脂とアクリル樹
脂との熱膨張率の差等によつて両者の完璧な接着
が期待し難いこと、が掲げられる。
所におけるサンシヤイン、ウエザータータ試験に
おいて、1000〜1200時間が保証限度とされてお
り、比較的経年変化が大きい。これは種々の実験
によつて得た知見によれば、従来タイプのCdS光
導電セルに耐湿性の問題があり、そのため経年変
化が急速に促がされると考えられる。即ち、樹脂
ケースは太陽に晒しても変色が生じないようにア
クリル樹脂が用いられるが、樹脂は水分の出入り
が大きいこと、またモールド樹脂としてエポキシ
系が用いられるが、該エポキシ樹脂とアクリル樹
脂との熱膨張率の差等によつて両者の完璧な接着
が期待し難いこと、が掲げられる。
さらに、従来タイプのCdS光導電セルは厚膜方
式で加工されるため、製品の許容値が抵抗値にお
いて±50％と特性上のバラツキが大きい。即ち、
現在の吹付け方式等においては、調合された原料
に蒸留水を加え、ボールミル粉砕して吹付けてい
るが、主材である硫化カドミウムは難溶（0.13
mg／100ｇ）であり、比重が4.8ｇ／m3と大きいた
め、水溶液として吹付けされるのではなく、懸濁
液として吹付けられる。このため１ロツト（数千
個）に対し20μｍ程度の均一な厚膜を形成するこ
とは困難で、現状では20±10程度の平均膜厚で加
工されており、膜厚のバラツキが当然に拡大す
る。また、20μｍの平均膜厚であつても吹付けの
ベースとなるセラミツク基板との接着強度確保の
点から、セラミツク基板の被吹付け面に凹凸が必
要で、±2.0μｍ〜±6.0μｍ程度の表面粗度を設け
ているので、この点からも膜厚のバラツキを生じ
ていた。
式で加工されるため、製品の許容値が抵抗値にお
いて±50％と特性上のバラツキが大きい。即ち、
現在の吹付け方式等においては、調合された原料
に蒸留水を加え、ボールミル粉砕して吹付けてい
るが、主材である硫化カドミウムは難溶（0.13
mg／100ｇ）であり、比重が4.8ｇ／m3と大きいた
め、水溶液として吹付けされるのではなく、懸濁
液として吹付けられる。このため１ロツト（数千
個）に対し20μｍ程度の均一な厚膜を形成するこ
とは困難で、現状では20±10程度の平均膜厚で加
工されており、膜厚のバラツキが当然に拡大す
る。また、20μｍの平均膜厚であつても吹付けの
ベースとなるセラミツク基板との接着強度確保の
点から、セラミツク基板の被吹付け面に凹凸が必
要で、±2.0μｍ〜±6.0μｍ程度の表面粗度を設け
ているので、この点からも膜厚のバラツキを生じ
ていた。
そして、CdS光導電セルは、一定照度下におい
て、通常抵抗体とほぼ同じ抵抗値計算が行われ、
抵抗値は電極間距離に比例し、膜厚に反比例する
ことから、上述した膜厚のバラツキが特性上のバ
ラツキに大きく関与していると云える。
て、通常抵抗体とほぼ同じ抵抗値計算が行われ、
抵抗値は電極間距離に比例し、膜厚に反比例する
ことから、上述した膜厚のバラツキが特性上のバ
ラツキに大きく関与していると云える。
従つて本発明の目的とするところは、経年変化
の少ない、そして特性上のバラツキが小さいCdS
光導電セルおよびその製造方法の提供にある。
の少ない、そして特性上のバラツキが小さいCdS
光導電セルおよびその製造方法の提供にある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、硫化カドミウムを主材として調合さ
れた材料をプレスしてインゴツトを作り、これを
焼成したのち適厚にスライスし、この焼結スライ
ス片の両面に電極を形成してセルウエハーを製作
し、このセルウエハーを多数個のセルチツプにカ
ツトして、セルチツプをガラスチユーブに内装
し、かつ両電極にそれぞれリード線の先端を所定
圧で押し当てて挟みつけた状態でガラスチユーブ
を溶融させてセルチツプ挟みつけ部分を封入する
製造方法であり、さらにこの方法によつて製造さ
れたCdS光導電セルを特徴とする。
れた材料をプレスしてインゴツトを作り、これを
焼成したのち適厚にスライスし、この焼結スライ
ス片の両面に電極を形成してセルウエハーを製作
し、このセルウエハーを多数個のセルチツプにカ
ツトして、セルチツプをガラスチユーブに内装
し、かつ両電極にそれぞれリード線の先端を所定
圧で押し当てて挟みつけた状態でガラスチユーブ
を溶融させてセルチツプ挟みつけ部分を封入する
製造方法であり、さらにこの方法によつて製造さ
れたCdS光導電セルを特徴とする。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面によつて説明す
る。
る。
●原材料として、硫化カドニミウム、融剤（塩化
カドミニウム）、不純物（塩化第２銅）を揃え、
硫化カドミニウムに融剤を重量比にて５％程
度、また不純物を0.1％程度添加し、蒸留水に
溶かして調合する。（調合工程） ●調合原料を、磁器あるいは樹脂製のボールミル
にてメノウ石を用い、20時間程度粉砕したのち
90℃−15時間乾燥させる。（粉砕・乾燥工程） ●パス溶液（粉が飛ばないようにするもの）を重
量比にて10％程度加え、その後ふるいにてほぼ
同一粒径とする。（造粒工程） ●直径25〜35mm、厚さ10〜20mm程度にプレスし
て、第１図Ａのようなインゴツト１を製作す
る。プレス圧は８〜15t程度である。（プレス工
程） ●酸素分圧３％以下のN2ガス雰囲気中で、1000
〜1300℃程度の条件で焼結させる。（焼成工程） ●焼成インゴツト１ａを第１図Ｂのようにスライ
スして、250〜350μ厚の焼結スライス片２を作
る。（スライス工程） ●500〜1000℃程度の温度で、酸素分圧３％以下
のN2ガス雰囲気中で、焼結スライス片２を焼
きなます。これは焼結スライス片２の表面を若
干の酸化によつて均一化し、光導電特性を均一
にするものである。（アニール工程） ●金、銀、白金等を焼結スライス片２の両面に
100〜300mmの厚さに真空蒸着、スパツタリン
グ、印刷等で電極３，３を形成し、セルウエハ
ー４を第１図Ｃのように製作する。（電極形成
工程） ●500〜900℃程度の温度で、酸素分圧３％以下の
N2ガス雰囲気中で、セルウエハー４を焼きな
ます。これはオーミツク（特性）を均一化し、
電極３の接着強度を増加させるもので、次のダ
イシング加工時の電極３の剥れを阻止する。
（アニール工程） ●セルウエハー４を、第１図Ｄの細線に従つて
0.25〜0.45mm角にカツトして、第１図Ｅのセル
チツプ５を製作する。（ダイシング工程） ●セルチツプ５を蒸留水で洗浄し、ダイシング時
のゴミを除去したのち、90℃−15時間、乾燥さ
せる（洗浄・乾燥工程） ●セルチツプ５を第２図のように二本のリード線
６，６で挟みつけ、各リード線６の先端は電極
３ａに所定の圧力をかけて押し当て、ガラスチ
ユーブ７を挟みつけ部分に被せたのち、550〜
640℃の温度で、少量の酸素を含むN2ガス雰囲
気中でガラスチユーブ７を溶融させて、セルチ
ツプ５を封入する。（組立て工程） かくして、第３図のCdS光導電セル８が得ら
れ、外観目視にてシール不良品を取り除き、また
規定照度下において、規格値内の抵抗値を示すも
のを製品として選び出す。
カドミニウム）、不純物（塩化第２銅）を揃え、
硫化カドミニウムに融剤を重量比にて５％程
度、また不純物を0.1％程度添加し、蒸留水に
溶かして調合する。（調合工程） ●調合原料を、磁器あるいは樹脂製のボールミル
にてメノウ石を用い、20時間程度粉砕したのち
90℃−15時間乾燥させる。（粉砕・乾燥工程） ●パス溶液（粉が飛ばないようにするもの）を重
量比にて10％程度加え、その後ふるいにてほぼ
同一粒径とする。（造粒工程） ●直径25〜35mm、厚さ10〜20mm程度にプレスし
て、第１図Ａのようなインゴツト１を製作す
る。プレス圧は８〜15t程度である。（プレス工
程） ●酸素分圧３％以下のN2ガス雰囲気中で、1000
〜1300℃程度の条件で焼結させる。（焼成工程） ●焼成インゴツト１ａを第１図Ｂのようにスライ
スして、250〜350μ厚の焼結スライス片２を作
る。（スライス工程） ●500〜1000℃程度の温度で、酸素分圧３％以下
のN2ガス雰囲気中で、焼結スライス片２を焼
きなます。これは焼結スライス片２の表面を若
干の酸化によつて均一化し、光導電特性を均一
にするものである。（アニール工程） ●金、銀、白金等を焼結スライス片２の両面に
100〜300mmの厚さに真空蒸着、スパツタリン
グ、印刷等で電極３，３を形成し、セルウエハ
ー４を第１図Ｃのように製作する。（電極形成
工程） ●500〜900℃程度の温度で、酸素分圧３％以下の
N2ガス雰囲気中で、セルウエハー４を焼きな
ます。これはオーミツク（特性）を均一化し、
電極３の接着強度を増加させるもので、次のダ
イシング加工時の電極３の剥れを阻止する。
（アニール工程） ●セルウエハー４を、第１図Ｄの細線に従つて
0.25〜0.45mm角にカツトして、第１図Ｅのセル
チツプ５を製作する。（ダイシング工程） ●セルチツプ５を蒸留水で洗浄し、ダイシング時
のゴミを除去したのち、90℃−15時間、乾燥さ
せる（洗浄・乾燥工程） ●セルチツプ５を第２図のように二本のリード線
６，６で挟みつけ、各リード線６の先端は電極
３ａに所定の圧力をかけて押し当て、ガラスチ
ユーブ７を挟みつけ部分に被せたのち、550〜
640℃の温度で、少量の酸素を含むN2ガス雰囲
気中でガラスチユーブ７を溶融させて、セルチ
ツプ５を封入する。（組立て工程） かくして、第３図のCdS光導電セル８が得ら
れ、外観目視にてシール不良品を取り除き、また
規定照度下において、規格値内の抵抗値を示すも
のを製品として選び出す。
第４図は、本発明によつて得られたCdS光導電
セルと冒頭に述べた従来タイプのCdS光導電セル
との温度サイクル比較試験結果を示す。この実験
は、自動点滅器用CdS光導電セルの評価試験とし
て実施されている一般的なもので、次の条件下で
行われた。
セルと冒頭に述べた従来タイプのCdS光導電セル
との温度サイクル比較試験結果を示す。この実験
は、自動点滅器用CdS光導電セルの評価試験とし
て実施されている一般的なもので、次の条件下で
行われた。
相対温度；95％以上
温度；70℃が８時間、常温が16時間の、24時間を
１サイクルとする温度サイクル 照度；500Lux程度の水銀灯光で、１時間毎のオ
ン●オフ 他条件；放置試験 〔試験材料〕 従来型CdS光導電セルの代表として、直径20mm
の樹脂封入型を10本、本発明のものを10本、初期
抵抗値がほぼ2.0KΩのものを選択した。
１サイクルとする温度サイクル 照度；500Lux程度の水銀灯光で、１時間毎のオ
ン●オフ 他条件；放置試験 〔試験材料〕 従来型CdS光導電セルの代表として、直径20mm
の樹脂封入型を10本、本発明のものを10本、初期
抵抗値がほぼ2.0KΩのものを選択した。
100Lux、色温度2856゜K
初期値を測定し、試験機にかけ、48時間、192
時間、768時間、2000時間後にそれぞれ取り出し
て測定し、これを初期値に対する変化率としてグ
ラフ化した。この場合の計算式は 変化率（％）＝Rx−Ro／Ro×100 但し Rx：試験後の抵抗値 Ro：初期抵抗値 第４図において実線イは従来タイプ、破線ロが
本発明のもので、これから分かるように本発明の
ものの変化率が小さく、実用上2000時間以上の長
寿命化が可能となつている。これは本発明CdS光
導電セルの構造が耐湿性に富むものであることを
示唆している。
時間、768時間、2000時間後にそれぞれ取り出し
て測定し、これを初期値に対する変化率としてグ
ラフ化した。この場合の計算式は 変化率（％）＝Rx−Ro／Ro×100 但し Rx：試験後の抵抗値 Ro：初期抵抗値 第４図において実線イは従来タイプ、破線ロが
本発明のもので、これから分かるように本発明の
ものの変化率が小さく、実用上2000時間以上の長
寿命化が可能となつている。これは本発明CdS光
導電セルの構造が耐湿性に富むものであることを
示唆している。
第５図Ａ，Ｂは同じく従来タイプのCdS光導電
セルＡと本発明CdS光導電セルＢとの抵抗値のバ
ラツキを比較するグラフで、いずれも照度
100Luxにおける抵抗値分布を求めたところ、図
で明からなように、本発明のものは抵抗値1.5K
Ωから2.5KΩの間にほとんどのCdS光導電セルが
集中し、従来タイプのもの比べて大幅に特性のバ
ラツキが改善されたことが分かる。つまり、本発
明によればセルチツプ５の加工寸法精度（電極間
距離）が高く、抵抗値分布が一様となるためであ
る。
セルＡと本発明CdS光導電セルＢとの抵抗値のバ
ラツキを比較するグラフで、いずれも照度
100Luxにおける抵抗値分布を求めたところ、図
で明からなように、本発明のものは抵抗値1.5K
Ωから2.5KΩの間にほとんどのCdS光導電セルが
集中し、従来タイプのもの比べて大幅に特性のバ
ラツキが改善されたことが分かる。つまり、本発
明によればセルチツプ５の加工寸法精度（電極間
距離）が高く、抵抗値分布が一様となるためであ
る。
因みに、第１図Ｅに示すセルチツプ５を300μ
の立方体形状とし、これをセルウエハー４からカ
ツトする場合、Ｚ方向の切断加工にはスライシン
グマシンが使用されその加工精度は300±3μｍ程
度であり、ＸおよびＹ方向の切断加工はダイサー
が使用され、その加工精度は300±2μｍ程度であ
る。
の立方体形状とし、これをセルウエハー４からカ
ツトする場合、Ｚ方向の切断加工にはスライシン
グマシンが使用されその加工精度は300±3μｍ程
度であり、ＸおよびＹ方向の切断加工はダイサー
が使用され、その加工精度は300±2μｍ程度であ
る。
以上詳述したように本発明は、経年変化の少な
い、長寿命化されたCdS光導電セルが得られ、ま
た１ロツトあたりの特性上のバラツキの少ない
CdS光導電セルが製造できるに至つた。
い、長寿命化されたCdS光導電セルが得られ、ま
た１ロツトあたりの特性上のバラツキの少ない
CdS光導電セルが製造できるに至つた。
また、本発明方法で得られるCdS光導電セルは
セラミツク基板を用いないので小型に製作できる
と共に、リード線を中心として360度方向の全周
指向性を有するので、用途的な拡大を図ることが
できる。
セラミツク基板を用いないので小型に製作できる
と共に、リード線を中心として360度方向の全周
指向性を有するので、用途的な拡大を図ることが
できる。
第１図Ａ〜Ｅは本発明にかかるCdS光導電セル
製造方法のうちセルチツプを製作する過程を示す
説明図、第２図は第１図で得たセルチツプをガラ
スチユーブに封入した断面図、第３図は製品とし
てのCdS光導電セルの外観図、第４図は湿度サイ
クル比較試験結果を示すグラフ、第５図Ａ，Ｂは
照度100Luxにおける抵抗値分布の比較測定結果
を示すグラフである。 １……インゴツト、２……焼結スライス片、
３，３ａ……電極、４……セルウエハー、５……
セルチツプ、６……リード線、７……ガラスチユ
ーブ、８……CdS光導電セル。
製造方法のうちセルチツプを製作する過程を示す
説明図、第２図は第１図で得たセルチツプをガラ
スチユーブに封入した断面図、第３図は製品とし
てのCdS光導電セルの外観図、第４図は湿度サイ
クル比較試験結果を示すグラフ、第５図Ａ，Ｂは
照度100Luxにおける抵抗値分布の比較測定結果
を示すグラフである。 １……インゴツト、２……焼結スライス片、
３，３ａ……電極、４……セルウエハー、５……
セルチツプ、６……リード線、７……ガラスチユ
ーブ、８……CdS光導電セル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板を用いることなく硫化カドミウムを主材
として焼結され、かつ表面両端に電極が形成され
たセルチツプと、このセルチツプを挟みつける状
態で上記電極にそれぞれの先端が所定圧で押し付
けられた２本のリード線と、このセルチツプ挟み
つけ部分が封入されたガラスチユーブとから成る
CdS光導電セル。 ２ 硫化カドミウムを主材として調合された材料
をプレスしたインゴツトを、焼成したのち適厚に
スライスし、この焼結スライス片の両面に電極を
形成してセルウエハーを製作し、このセルウエハ
ーを多数個のセルチツプにカツトして、このセル
チツプをガラスチユーブに内装し、かつ両電極に
それぞれリード線の先端を所定圧で押し当てて挟
みつけた状態でガラスチユーブを溶融させてセル
チツプ挟みつけ部分を封入するCdS光導電セルの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60062285A JPS61220479A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ＣｄＳ光導電セルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60062285A JPS61220479A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ＣｄＳ光導電セルおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220479A JPS61220479A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH0473635B2 true JPH0473635B2 (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=13195697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60062285A Granted JPS61220479A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ＣｄＳ光導電セルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61220479A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424438A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Manufacture of photosensor and device therefor |
| CN107696511B (zh) * | 2017-10-13 | 2023-08-08 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种海水盐度传感器电导池的制备装置及制备方法 |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP60062285A patent/JPS61220479A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61220479A (ja) | 1986-09-30 |
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