JPH0695050B2 - 赤外線透過窓の封着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は赤外線域で用いる赤外検出器の赤外線透過窓の
封着方法に関するものである。

従来の技術 一般に赤外線検出器は検出素子に赤外線を入射させるた
めに赤外線透過窓を有する。赤外線検出器、例えば焦電
形赤外線検出器は温度変化に対して感度を持つため、静
止物体の温度測定にはチョッピング等によって入射赤外
線に変化を与える必要がある。この場合チョンピング周
波数が低いと、熱対流の影響が雑音となって現われるた
め、これを防ぐために素子の周囲を真空にする必要があ
り、そのため、赤外線検出器は赤外線透過窓板を有する
容器内を真空にして封じている。従来はこの窓板と容器
との接着には接着剤やハンダを利用していた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、接着剤を使用した場合には、接着剤からのガス
の発生による真空度低下、環境温度変化等、温度サイク
ルによる接着剤の劣化のためリークを生ずる等、素子の
信頼性への影響が大きく、問題であった。

一方、ハンダを使用する場合は、窓材としてのゲルマニ
ウム、シリコンに直接ハンダ付けをすることは非常に困
難であり、ゲルマニウムあるいはシリコンとハンダとの
間での高い気密性接着は得られにくい。さらに、インジ
ウムシールによる封着は強度的に強くなく、温度サイク
ル等の環境温度変化に対しリークが発生したり、その気
密性に関し問題があった。

そのため、これを解決するために特開昭61−35317に示
すような方法が行われている。即ち、第２図に示す赤外
線透過窓部断面図のように、メッキ等によりニッケルあ
るいは銅のハンダ可能金属膜21を周辺部に形成した赤外
線透過窓板22を、金メッキ等により形成された金属薄膜
23を有する取り付容器24にハンダ付けを行うことによっ
て、赤外線透過窓の封着を行っていた。しかし、赤外線
検出容器で不要な赤外線を吸収しないように、容器の周
囲に金属薄膜23として施されている金は、高温でハンダ
と合金を形成し易い。即ち、赤外線透過窓板22のハンダ
封着時、温度を上げすぎるとハンダ25と金属薄膜23との
間で合金化が起こり、その部分が脆くなるという欠点が
あり、信頼性の面で赤外線透過窓の封着において高い気
密性接着が得られないという問題があった。更に、ハン
ダ25とハンダ可能金属膜21との接着力自体も向上させ
て、一層の信頼性を確保したいとの要請もあった。

上記欠点に鑑み、本発明は赤外線域で用いる赤外線検出
器における赤外線透過窓の封着における上記のような欠
点をなくした、信頼性の高い気密封着を実現することを
目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、赤外線透過窓板に
おける赤外線の透過面の周縁部と前記赤外線透過窓板に
おける厚み方向に平行な面にハンダ可能金属を被着する
ハンダ可能金属被着工程と、前記赤外線透過窓板の取り
付け部を有する取り付け容器の外面に金属薄膜を被着す
る金属薄膜被着工程と、前記金属薄膜被着工程で被着さ
れた金属薄膜を前記赤外線透過窓板の取り付け部の外面
から除去する金属薄膜除去工程と、前記ハンダ可能金属
被着工程で被着されたハンダ可能金属と前記金属薄膜除
去工程で金属薄膜が除去された取り付け部とをハンダで
結合し、前記赤外線透過窓板と前記取り付け容器とをハ
ンダで封着する工程とを有する赤外線透過窓の封着方法
である。

作 用 上記構成において、ハンダ封着は赤外線透過窓板に対し
てはハンダ可能金属を介して、一方取り付け容器に対し
ては金属薄膜を介さずに直接行われる。したがって、気
密性の高い接着がなされる。

実施例 以下本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す赤外線透過窓部断
面図であり、１は赤外線透過窓板、２はハンダ可能金属
膜、３はハンダ、４は金属膜除去部分、５は取り付け容
器、６は金属薄膜である。赤外線透過窓板１として例え
ばゲルマニウムあるいはシリコンの板を用い、例えばフ
ォトレジスト膜等を用い、周辺部、つまり赤外線透過窓
板１の赤外線透過面の周縁部及び赤外線透過窓１の厚さ
方向の面のみ露出するように赤外線透過窓板１を覆い、
その後ハンダ可能金属、例えばニッケルや銅等のメッキ
液の中に浸漬して所望の金属をメッキした後、リフトオ
フすることによって赤外線透過窓板１の周辺部にハンダ
可能金属２を形成した。次に、取り付け容器５の表面に
例えば金メッキを施して形成した金属薄膜６のうち、ハ
ンダ封着部に対応した金属薄膜除去部分４に形成された
金属薄膜６を機械加工によって除去し、取り付け容器５
の生地を露出させた。その後赤外線透過窓板１を赤外線
透過窓板取り付け容器５の所定の位置に配し、ハンダ可
能金属膜２と金属薄膜除去部分４の取り付け容器の生地
とをハンダ３により封着した。

この方法においては赤外透過窓板１の周囲に形成された
ハンダ可能金属膜２とハンダ３との接着性は接着面積が
広いためすぐれており、また取り付け容器５とハンダ３
は直接密着しており、金等の合金を形成する金属膜を介
していないので高い気密性接着が得られる。

なお、ハンダ可能金属膜２はメッキだけではなく、イオ
ンプレーティング、クラスターイオンビーム蒸着、スパ
ッター蒸着等でも十分強固な膜が形成でき、また、加熱
しながら真空蒸着を行っても同様の強固な膜が形成でき
ており、蒸着によってハンダ可能金属膜２を形成しても
よい。

発明の効果 以上説明したように、本発明は赤外線透過窓板の周辺
部、つまり赤外線透過窓板の赤外線透過面の周縁部及び
赤外線透過窓の厚さ方向の面にハンダ可能金属を被着す
るとともに、赤外線透過窓板取り付け容器に形成された
金属薄膜のハンダ封着部に対応した金属薄膜を除去し、
その後、赤外線透過窓板と赤外線透過窓板取り付け容器
とをハンダ封着することにより、従来の赤外線透過窓の
封着と比較して高い気密性、高い信頼性が得られる効果
をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による赤外線透過窓部断面図、第２図は
従来の赤外線透過窓部断面図である。 1,22……赤外線透過窓板、2,21……ハンダ可能金属膜、
3,25……ハンダ、5,24……取り付け容器、6,23……金属
薄膜。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】赤外線透過窓板における赤外線の透過面の
   周縁部と前記赤外線透過窓板における厚み方向に平行な
   面にハンダ可能金属を被着するハンダ可能金属被着工程
   と、前記赤外線透過窓板の取り付け部を有する取り付け
   容器の外面に金属薄膜を被着する金属薄膜被着工程と、
   前記金属薄膜被着工程で被着された金属薄膜を前記赤外
   線透過窓板の取り付け部の外面から除去する金属薄膜除
   去工程と、前記ハンダ可能金属被着工程で被着されたハ
   ンダ可能金属と前記金属薄膜除去工程で金属薄膜が除去
   された取り付け部とをハンダで結合し、前記赤外線透過
   窓板と前記取り付け容器とをハンダで封着する工程とを
   有する赤外線透過窓の封着方法。
2. 【請求項２】赤外線透過窓板がゲルマニウム製である特
   許請求の範囲第１項記載の赤外線透過窓の封着方法。
3. 【請求項３】赤外線透過窓板がシリコン製である特許請
   求の範囲第１項記載の赤外線透過窓の封着方法。
4. 【請求項４】ハンダ可能金属被着工程は、ハンダ可能金
   属をメッキにより赤外線透過窓板に被着させた後、前記
   赤外線透過窓板における赤外線の透過面の周辺部と前記
   赤外線透過窓板における厚み方向に平行な面以外に被着
   したハンダ可能金属をリフトオフする工程を有する特許
   請求の範囲第１項から第３項のいずれか記載の赤外線透
   過窓の封着方法。
5. 【請求項５】ハンダ可能金属被着工程は、ハンダ可能金
   属を蒸着により赤外線透過窓板に被着させた後、前記赤
   外線透過窓板における赤外線の透過面の周縁部と前記赤
   外線透過窓板における厚み方向に平行な面以外に被着し
   たハンダ可能金属をリフトオフする工程を有する特許請
   求の範囲第１項から第３項のいずれか記載の赤外線透過
   窓の封着方法。
6. 【請求項６】ハンダ可能金属は、ニッケル又は銅である
   特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか記載の赤外
   線透過窓の封着方法。