JPH06263477A - シ−ル構造 - Google Patents

シ−ル構造

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Publication number
JPH06263477A
JPH06263477A JP7918193A JP7918193A JPH06263477A JP H06263477 A JPH06263477 A JP H06263477A JP 7918193 A JP7918193 A JP 7918193A JP 7918193 A JP7918193 A JP 7918193A JP H06263477 A JPH06263477 A JP H06263477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing
glass
metal
base plate
lead
Prior art date
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Pending
Application number
JP7918193A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Sato
浩之 佐藤
Hiroshi Seki
宏志 関
Shigeru Tamura
茂 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Seiki Co Ltd filed Critical Nippon Seiki Co Ltd
Priority to JP7918193A priority Critical patent/JPH06263477A/ja
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  • Glass Compositions (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第1の金属と第2の金属とを封着用ガラスに
てシールする構造において、前記第1の金属をアルミニ
ウム、前記封着用ガラスを鉛系ガラスとすることにより
低温でのシールが可能で、アルミニウムを材料とする軽
量、耐腐食性のシール構造を得る。 【構成】 ベース板(第1の金属)1はアルミニウム。
リードピン(第2の金属)2は表面に電気ニッケルメッ
キを施した50Ni−Fe合金。封着用ガラス3は封着
温度が700 ℃以下の鉛系ガラス。ベース板1にリードピ
ン2および封着用ガラス3をセットし、温度520 ℃,時
間20分でシールする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属間を封着用ガラス
にてシールするシール構造、特にハーメチックシールに
おいて好適なシール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のハーメチックシールのシール構造
は、特開平3−106077号公報に記載されているよ
うに、シールする際に封着用ガラスが用いられており、
かかる封着用ガラスは、ソーダライム系,ソーダバリウ
ム系,硼珪配系等のガラス粉末を若干のバインダを加え
て顆粒粉末としたものをプレス成型後バインダを除去
し、焼結熱処理してタブレットとした高融点ガラスであ
り、その封着温度は800 〜1200℃程度である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記封着用ガラスを用
いて被封着部材である金属間のハーメチックシールを行
う際、ベース板の材料にSPC鋼板,SUS304等の
鉄系材料を用いた場合、耐食性向上及び前記ベース板の
表面を保護するため、ニッケル(Ni)メッキを施す工
程が必要であった。しかも、高融点ガラスを使用してい
るため、シール後の前記ベース板表面に酸化物が生成
し、これらを除去する工程及び再メッキする工程も必要
となり、非常に煩雑な製作工程となっていた。更に、こ
れらの材料は密度が大きく、重量的に不利であった。
【0004】また、ワイヤーボンディングを確実に行う
ため、リードピンに金(Au)メッキを施すことが一般
に行われているが、ハーメチックシールの際、高融点ガ
ラスを使用するため、金メッキが熱で劣化し破壊されて
しまい、金メッキ付きのリードピンを用いてシールする
ことは不可能だった。従って、ハーメチックシールの後
で前記リードピンを無電解法により電解液に漬けて表面
に金を塗着するため不要部分(ベース板等)にマスキン
グ処理して金メッキする必要があった。また、電気メッ
キ法の場合でも前記リードピン一本毎に電極を取り付け
て行う必要があり、製造工程的に非常に手間がかかっ
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、第1の金属と第2の金属とを封着用ガラス
にてシールするシール構造において、前記第1の金属は
アルミニウム(Al)からの材料から成り、前記封着用
ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛(Pbo)系ガラス
を用いた。
【0006】また、第1の金属と第2の金属とを封着用
ガラスにてシールするシール構造において、前記2つの
金属の少なくとも一方はその表面に金層を形成し、前記
封着用ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛系ガラスを用
いた。
【0007】
【作用】低融点ガラスの使用により、低温でのシールが
可能となり、従来不可能であったアルミニウムのシール
が出来る。
【0008】また、従来不可能であった金メッキ付きの
リードピンのシールが出来る。
【0009】
【実施例】本発明を、添付図面を用いて第1,第2実施
例のハーメチックシールを行う場合について説明する。
尚、以下においては、圧力センサーや加速度センサーに
おけるベース板(第1の金属)とリードピン(第2の金
属)とをシールする例を示している。
【0010】第1実施例において、被封着部材であるベ
ース板1は、アルミニウムである。このベース板1は、
後述する他の被封着部材であるリードピン2をシールす
るための孔1aを複数個有している。
【0011】リードピン2は50Ni−Fe合金,42
Ni−Fe合金,ニッケルメッキを施したコバール、あ
るいはアルミニウム製の金属で、ベース板1の孔1aに
後述する封着用ガラス3を介してセットされる。
【0012】封着用ガラス3は、鉛系ガラスから成り、
孔3aを有するドーナッツ状の成形体でベース板1の孔
1aにこの封着用ガラス3をセットし、更に封着用ガラ
ス3の孔3aにリードピン2をセットする。
【0013】かかる構成により、ベース板1とリードピ
ン2とを封着用ガラス3にてシールすることが出来た。
この場合、溶融,軟化点の低いガラスを使用したため、
封着温度は従来に比べて著しく下げることが可能となり
(現工程では約520 ℃)、従来のシールでは被封着材料
として使用できなかったアルミニウム(融点約660 ℃)
が供用可能となった。
【0014】また、リードピン2がアルミニウムである
場合は問題ないが、他の金属の場合でも、封着温度が低
温で良いことから、ベース板1内部に配設される他部品
(図示しない)とリードピン2との電気的接続を行う際
に用いられる金等のワイヤーボンディングのため、ボン
ディングバッドとして前記シールを行う前工程で、予め
アルミニウムをリードピン2の上面に設けておくことが
でき、全体として製作工程をも簡素化できる。
【0015】次に第2実施例について説明するが、前記
第1実施例における同一もしくは相当箇所には、同一符
号を付してその詳細な説明は除く。
【0016】第2実施例において、SPC鋼板,SUS
304等の鉄系材料で表面にニッケルメッキが施され被
封着部材であるベース板1の複数個から成る孔1aに表
面に厚さ約0.5 μmの金メッキ(金層)が形成してある
リードピン2を封着用ガラス3を介してセットする。
【0017】かかる構成により、ベース板1とリードピ
ン2とを封着用ガラス3にてシールすることが出来た。
この場合、溶融,軟化点の低いガラスを使用したため、
封着温度は従来に比べて著しく下げることが可能となり
(現工程では約450 ℃)、従来のシールでは熱劣化が生
じ使用できなかった金メッキ付きのリードピン2がハー
メチックシールに供用可能となった。
【0018】次に、本発明により実際に製作した具体例
を説明する。
【0019】第1実施例の良好な結果を得た具体例を以
下に示す。ベース板1にはアルミニウム板、リードピン
2にはスルファミン酸浴を用い電気ニッケルメッキ法に
より厚さ5〜10μmのニッケルメッキを施した50Ni
−Fe合金、封着用ガラス3には鉛系ガラス粉末を円筒
状プレス成形した後にプレス成形のために添加したニト
ロセルロースや芳香族有機化合物等のバインダーを除去
して強度を持たせるため、この封着用ガラスの融点付近
で焼結させたガラスタブレット、を夫々用いた。また、
シールは酸素濃度が1.0 ppm以下の窒素雰囲気にて温
度520 ℃,時間20分にて行った。
【0020】この具体例と比較するため、ベース板1と
して従来のSPC鋼板、リードピン2として同じニッケ
ルメッキを施した50Ni−Fe合金を用い、封着用ガ
ラス3を従来のソーダバリウム(SiO2 −BaO−N
a2 O)系ガラスとして、同一雰囲気でシール温度1000
℃,時間10分にて行った比較例を製作した。
【0021】具体例と比較例とのシール状態を検討した
結果、後者が4〜5kgfでリードピン2の引き抜き
(シール箇所の破壊)が発生のに対し、前者は13kgf
でもシール箇所の破壊がなく、リードピン2の破断が発
生した。また、リードピン2の破断後においても、ヘリ
ウム(He)リークテストは合格であり、実際の使用上
において本具体例は問題はないことが確認された。
【0022】次に第2実施例の良好な結果を得た具体例
を以下に示す。ベース板1にはニッケルメッキを施した
SPC、リードピン2には光沢電気ニッケルメッキを約
2〜6μmの厚さで設け、更に約0.5 μmの厚さで金メ
ッキを施した50Ni−Fe合金、封着用ガラス3に
は、前記第1実施例と同一なもの、を夫々用いた。ま
た、シールは酸素濃度が1.0 ppm以下の窒素雰囲気に
て温度450 ℃,時間10分にて行った。
【0023】この具体例と比較するため、ベース板1と
して従来のSPC鋼板、リードピン2として同じ金メッ
キを施した50Ni−Fe合金を用い、封着用ガラス3
を従来のソーダバリウム系ガラスとして、同一雰囲気で
シール温度1000℃,時間10分にて行った比較例を製作し
た。
【0024】具体例と比較例とのシール状態を検討した
結果、第1実施例の場合と同様な結果が得られ、実際の
使用上、本具体例も問題がないことが確認された。
【0025】以上のように、本発明の第1,第2実施例
の各具体例において、ベース板1及びリードピン2と封
着用ガラス3との接合断面を観察したところ、前者のリ
ードピン2のニッケルメッキに対する封着用ガラス3の
侵食と、後者のリードピン2の金メッキおよびベース板
1のニッケルメッキに対する封着用ガラス3の侵食とが
激しく、封着用ガラス3がベース板1やリードピン2の
内部へ深く侵入し、これにより前記強度の増強が図られ
たものと推察される。尚、シール温度を700 ℃以下にす
れば、ベース板1およびリードピン2にスケール(錆
び、酸化物)は殆ど生成しない。
【0026】尚、アルミニウムから成るベース板1に、
金メッキ付きのリードピン2を、封着温度の低い封着用
ガラス3を介してセットすること(第1実施例と第2実
施例の組み合わせ)により、より有効なハーメチックシ
ールが出来ることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】本発明は第1の金属と第2の金属とを封
着用ガラスにてシールするシール構造において、前記第
1の金属はアルミニウムからの材料から成り、前記封着
用ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛系ガラスを用いた
ため、従来技術では不可能であったアルミニウムのシー
ル接合が可能となり、これにより、メッキ等の金属表面
処理は不要となり、製作工程は格段に簡素化を図ること
が出来る。その上、アルミニウム使用のため、シール部
品の軽量化も達成することが出来た。
【0028】また、第1の金属と第2の金属とを封着用
ガラスにてシールするシール構造において、前記2つの
金属の少なくとも一方はその表面に金層を形成し、前記
封着用ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛系ガラスを用
いたため、従来技術では不可能であった予め金メッキ付
きのリードピンのハーメチックシール工程への供用が可
能となり、これにより、シール後の再メッキ等の後工程
は不要となり、製作工程は格段に簡素化を図ることが出
来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の分解断面図。
【符号の説明】
1 ベース板(第1の金属) 2 リードピン(第2の金属) 3 封着用ガラス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の金属と第2の金属とを封着用ガラ
    スにてシールするシール構造において、前記第1の金属
    はアルミニウム(Al)からの材料から成り、前記封着
    用ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛(Pbo)系ガラ
    スであることを特徴とするシール構造。
  2. 【請求項2】 第1の金属と第2の金属とを封着用ガラ
    スにてシールするシール構造において、前記2つの金属
    の少なくとも一方はその表面に金(Au)層を形成し、
    前記封着用ガラスは封着温度が700 ℃以下の鉛系ガラス
    であることを特徴とするシ−ル構造。
JP7918193A 1993-03-12 1993-03-12 シ−ル構造 Pending JPH06263477A (ja)

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JP7918193A JPH06263477A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 シ−ル構造

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JP7918193A JPH06263477A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 シ−ル構造

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JP7918193A Pending JPH06263477A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 シ−ル構造

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JP (1) JPH06263477A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014029A1 (ja) * 2007-07-20 2009-01-29 Nippon Electric Glass Co., Ltd. 封着材料、封着タブレット及び封着用ガラス組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014029A1 (ja) * 2007-07-20 2009-01-29 Nippon Electric Glass Co., Ltd. 封着材料、封着タブレット及び封着用ガラス組成物

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