JP2005353291A - 気密端子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【目的】耐腐食性及び非磁性特性を有する気密端子を提供する。
【構成】外周金属１の内側に設けられたガラス層３と前記ガラス層の上下を挿通して封着されたリード端子４を有する気密端子において、前記外周金属と前記リード端子を非磁性のニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスで製造することを特徴とする。
外周金属とリード端子をニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスで構成するために、従来品よりも耐腐食性が格段に向上する効果がある。また前記外周金属と前記リード端子は非磁性の物質であるため、磁化特性を有する材料を避ける場合に効果がある。更に部品点数も最小に抑えられ、かつ樹脂製の容器への収容工程などの追加工程が不要となりコスト低減がはかれる効果がある。
【選択図】 図１

Description

本発明は気密端子、さらに詳細には耐腐食性に優れ、かつ非磁性の気密端子及びその製造方法に関する。

気密端子は、たとえば図１に示すように円柱状の外周金属１に貫通孔２を設け、この貫通孔２にリード端子４を貫通させ、ガラス層３で封着した構造になっている。

従来技術の気密端子は、外周金属及びリード端子として、鉄ニッケルコバルト合金（コバール）を使用する場合、ガラスの歪み点以下の範囲で前記金属の熱膨張と整合するホウケイ酸系ガラスを組み合わせた整合封着タイプと、外周金属を鉄またはステンレス、リード端子を鉄ニッケル合金とし、ガラスは外周金属よりも熱膨張係数が低くリード端子の鉄ニッケル合金より高いか同一程度のソーダ系ガラスを組み合わせた圧縮封着の２形態に大別される。

このような気密端子は、単なる配線用の絶縁端子として用いられるだけでなく、電気・電子部品や半導体デバイスなど搭載した後、カバーを被せて、前記部品などを完全なる気密に封止し、多様な環境条件から保護できるパッケージとして使用されている。

従来の気密端子を金属腐食性を有する雰囲気に採用する場合、または磁化特性を有する材料を避ける部分に採用する場合、耐腐食環境下において耐性を有する樹脂製の容器に収納または樹脂製の被覆膜で覆うものが提案及び採用されているが、これらは樹脂の特性上、熱に弱いため、機能及び仕様を十分に満足できない問題がある。また、本構造では設計の自由度が少ないとともに、部品の点数や追加工程が増えることでコストアップになるという問題も発生している。

前記課題を解決するために、本発明は、外周金属の内側に設けられたガラス層と前記ガラス層の上下を挿通して封着されたリード端子を有する気密端子において、前記外周金属と前記リード端子はニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスであり、耐腐食性に優れ、また非磁性特性を有する前記外周金属と前記リード端子をガラスで封着したことを特徴とする。

前記外周金属の貫通孔にガラスタブレットを組み込む工程と、前記ガラスタブレットの内径部に前記リード端子を通す工程と、前記外周金属と前記ガラスタブレットと前記リード端子とを窒素雰囲気中で加熱して前記リード端子を前記外周金属にガラス封着する工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、外周金属とリード端子をニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスで構成するため、従来品よりも耐腐食性は格段に向上し、非磁性特性も有する効果がある。更に部品点数も最小に抑えられ、かつ有機質の容器への収容工程などの追加工程が不要となりコスト低減がはかれる効果がある。

本発明をさらに詳しく説明すると、図１は本発明による気密端子の一例を示す斜視図であるが、この図より明らかなように円柱状の外周金属１の厚さ方向に貫通孔２が設けられており、ガラス層３によってリード端子４が前記ガラス層３の上下方向に挿通封着された構造になっている。

本発明によれば、気密端子本体である外周金属とリード端子がニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスで構成する。このため従来の気密端子よりも耐腐食性は格段に向上する。更に、非磁性物質で構成するため、非磁性特性を有する。更に、部品点数も最小に抑えられ、かつ有機質の容器への収容工程などの追加工程が不要となりコスト低減がはかれる効果がある。

このようなリード端子を封着するためのガラスとしては、前述のようなホウケイ酸系ガラスまたはソーダ系ガラスを使用することができる。

本発明による気密端子の製造方法によれば、まず前記外周金属１の貫通孔２にガラスタブレットを組み込む。このようなガラスタブレットは、図１から後述の図２及び図３の構成例では、円筒形で、焼成後にガラス層を形成する。

また、前記ガラスタブレットは、ホウケイ酸系ガラスまたはソーダ系ガラスのタブレットを使用することができる。

次に前記ガラスタブレットにリード端子を通す。リード端子及び外周金属は、前述のようにニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスである。

さらに前記外周金属１と前記ガラスタブレットと前記リード端子とを窒素雰囲気中で加熱して前記リード端子４を前記外周金属１にガラス層３により封着する。

以下に発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図２及び図３は、以下の実施例で製造された気密端子の構造を示すものである。図２の構造においては、リード端子４は複数設けられており、外周金属１の厚さ方向に前記リード端子４と同数の貫通孔２が設けられ、前記リード端子４は、それぞれガラス層３によって封着された構造になっている。

また図３の構造においては、同様に複数のリード端子４が封着された構造であり、外周金属１の厚さ方向に形成された単一の貫通孔２に前記複数のリード端子４がガラス層３により封着された構造になっている。

外周金属１はニッケル・モリブデン合金（商標名；ハステロイＢ−２）、またはニッケル・クロム・モリブデン合金(商標名；ハステロイＣ−２２）、またはステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）で貫通孔２を有する図３に示す同軸形状及び図２に示す多数の貫通孔２を有する形状に形成した。この貫通孔２の中心には外周金属１を挿通するようにハステロイＢ−２、またはハステロイＣ−２２のリード端子４がガラス層３を介して気密に絶縁封着される。

気密封着は、グラファイト製のカーボン治具に外周金属１、ホウケイ酸系またはソーダ系のガラスタブレット（焼成した後ガラス層になる）並びにリード端子４を組み込み不活性雰囲気（窒素）の１０００℃でガラス焼成することで作製される。

熱衝撃試験：−６５℃（３０分）、＋３５０℃（３０分）を５サイクル
半田耐熱試験：＋３５０℃、１０秒
気密の合否判定：１×１０^−１０Ｐａ・ｍ^３／ｓ
絶縁抵抗の合否判定：ＤＣ５００Ｖ印加、１０００ＭΩ

本実施例は外周金属をハステロイＢ−２、ハステロイＣ−２２、ＳＵＳ３１６Ｌで、リード端子をハステロイＢ−２、ハステロイＣ−２２としたが、これに限定されるものではなく、各種膨張係数の組み合わせを調整することで、多様なニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスを用いることは容易であり、非磁性特性をもたない前記金属材料であっても耐腐食性を有するのは言うまでもない。

外周金属とリード端子をニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスで構成するため、従来品よりも耐腐食性は格段に向上し、非磁性特性も有する効果がある。更に部品点数も最小に抑えられ、かつ有機質の容器への収容工程などの追加工程が不要となりコスト低減がはかれる効果がある。

本発明の気密端子の一構造例を示す図。 実施例で使用された気密端子の一構造例を示す図。 実施例で使用された気密端子の一構造例を示す図。

符号の説明

１ 外周金属
２ 貫通孔
３ ガラス層
４ リード端子

Claims (3)

1. 外周金属の内側に設けられたガラス層と前記ガラス層の上下を挿通して封着されたリード端子を有する気密端子において、前記外周金属と前記リード端子は非磁性のニッケル・モリブデン系合金、またはニッケル・クロム・モリブデン系合金、またはステンレスであることを特徴とする気密端子。
2. 前記ガラス層はホウケイ酸系ガラス又はソーダ系ガラスであることを特徴とする請求項１記載の気密端子。
3. 前記外周金属の貫通孔にガラスタブレットを組み込む工程と、前記ガラスタブレットの内径部に前記リード端子を通す工程と、前記外周金属と前記ガラスタブレットと前記リード端子とを窒素雰囲気中で加熱して前記リード端子を前記外周金属にガラス封着する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載の気密端子の製造方法。

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