JPS6140045A - 冷間圧接型ステムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は冷間圧接型ステムの製造方法に関し、特に例
えば水晶振動子等のステムを製造する場合に好適するも
のである。

従来の技術 半導体素子や水晶片等の素子は、湿気等によって特性が
劣化しやすいため、気密容器内に封入されている。この
気密容器は素子を取り付けるステムとキャンプとで構成
されており、ステムとキャップとは、半田付は法、抵抗
溶接法等で封止されていたが、封止に熱を伴ない、この
熱で素子が劣化しやブいため、特に水晶振動子において
は冷間圧接法が賞用されている。

第２図は例えば実公昭５４．−３５３４５号公報艮開示
されている、水晶振動子用冷間圧接型ステムの平面図で
、第３図は第２図の１−ｒａｉｌ）に沿う断面図を示す
。図において、ｌは冷間圧接が可能な軟金属１例えば銅
よりなるシェルで、長円状の天被部２と、〜筒状部３−
と、゛フランジ部４とを有し、全体として逆舟形状を呈
し、前記天板部２の長手方向の両端近傍に透孔５，５を
有する。６は気密端子で、鉄または低炭素鋼よりなる長
円状の金属外環７の長手方向の両端近傍に、前記シェル
ｌの透孔５，５の軸心と一致する軸心の透孔８，８を有
するとともに、これら透孔８，８の周囲に、前記シェル
ｌの透孔５，５の内径より若干小ざい外径の突起部９，
９を有し、各透孔８，８にはソーダ系のガラス１０．１
０を介して鉄−ニッケル合金よりなるリード線１１，１
１、が気密にかつ金属外環７と電気的に絶縁されて封着
されている。そして、上記気密端子６は銀ロウ１２Ｔ／
ｒよって前記シェルｌと一体に固着されている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記のステムは、第４図に示すように、まず
気密端子６を製造しておいて、この気密端子６を銀ロウ
１２によりシェルｌと固着するので、リードＭｌ　ｌ　
、　ｌ　ｌの封着時と、気密端子６およびシェルｌの銀
ロウ付は時との２回の加熱を必要とプるので加工費が嵩
み、原価高になる。捷た、シェル↓は無酸素銅や脱酸銅
等で形成されており、これらの銅は結晶が大きいため、
銀ロウ１２が結晶粒界を侵蝕する形で流れ広がるため、
銀ロウ１２の流れ広がった部分が酸洗い等で活性化しに
くく、無電解ニッケルメッキ等の仕上げメッキを施すと
、ムラが発生したり密着性が悪く、キャップの冷間圧接
時に変形しゃヅいシェルｌの筒状部３の内面やフランジ
部４の下面等でメッキが剥離することがあった。さらに
、銀ロウ１２は濡れ走りが大きいため、シェルｌと金属
外環７とが長手方向に沿って平行状になっている微小間
隙に銀ロウ１２が流れ込んで、微小間隙が銀ロウ１２で
充填されやすいために、キャップの冷間圧接時の応力が
、前記微小間隙に充填された銀ロウ１２を介してガラス
１０．１０に波及して、ガラスｌ　Ｏ。

ｌＯにクラックが発生し、気密性が劣化ブるといった各
種の問題点があった。

問題点を解決するための手段 この発明は、シェルを銅等の冷間圧接が可能な軟金属よ
りも結晶が密な金属とのクラッド材料で構成するととも
に、銀ロウに代えて純銀を用いて、−回の加熱処理でガ
ラスタブレットを溶融させてリード線をガラスを介して
金属外環に封着すると同時に、純銀を溶融させて金属外
環とシェルとを固着するものである。

作用 上記の手段によれば、純銀の融点が９６０°Ｃでガラス
タブレットの融点に近いため、−回の加熱処理でガラス
タブレットと純−銀が溶融して、リード線の封着と、金
属外環およびシェルのロウ付けが可能になり、加工費を
著しく低減できる。また、シェルを銅等の軟金属と、こ
の軟金属より結晶が密な金属とのクラッド材料で形成し
、銀四つに代えて純銀を用いたので、溶融した銀が銅の
結晶粒界を侵蝕する形で流れ広がることがなく、仕上げ
メッキのムラがなくなるとともに密着力が大とな−って
、冷間圧接時の応力で仕上げメッキが剥離することかな
い。さらに、純銀は銀ロウのように濡れ走らないので、
シェルと金属外環の微小間隙にロウが流れ込むこともな
くなり、冷間圧接時の応力がガラスに波及して、ガラス
にクラックが生じて気密劣化を起すこともない。

実施例 以下、この発餠の実施例を図面を参照して説明するＯ 第１図はリード線の封着および四つ付は前の分解断面図
を示す。図において、第４図と同一部分１には同−参照
符号を付しており、その説明を省略する。第４図と相違
する点は、第１にシェル１３の構造である。このシェル
１３は、冷間圧接の可能な軟金属の一例としての銅１４
と、この銅１４よりも結晶が密な金属の一例としてのコ
バール（？ｅ５５％、Ｎｉ２８％、Ｏｏｌ’７％＞１５
とのクラッド材料を、内側がコバール１５となるように
プレス成型したもので、長円状の天板部１６と、筒状部
１７と、フランジ部１８とを有し、前記天板部１６の長
手方向の両端近傍に透孔１９．１９を有する。第４図と
の相違点の第２は、金属外環７の透孔８，８にガラス１
０．１０を介してリード線１１．１１が封着されておら
ず、金属外環７と、ガラスタブレット（ガラス微粉末を
有機バインダと混練し、円筒状にプレス成型後、空気中
で約５０Ｑ℃に加熱して有機バインダを焼失せしめたも
の）１０’、１０’と、リード線１１．１１とが別個に
なっていることである。第４図との相違点の第３は、銀
ロウ１２に代えて純銀粒２０を用いていることである。

上記のシェル１３と、金属外環７と、ガラスタブレット
ｌ　Ｏ’、　ｌ　Ｏ’と、リード銀１１．１１と、純銀
粒２０とを、グラファイト製の封着治具（図示せず）を
用いて、所定の関係位置に組み立て、全体を中性または
弱還元性雰囲気中において９７０〜１０５０”ｃ程度に
加熱する。すると、ガラスタブレツ）１０’、１０／が
溶融して、金属外１１７にガラス１０．１０を介してリ
ード線１１．１１が気密に封着されるとともに、純銀粒
２０が溶融して、シェル１３と金属外環７の接触界面に
毛細管現象で浸入していき、シェル１３と金属外環７と
が固着される。

なお、シェル］３を構成ブる金属１５としては、コバー
ルに限られるものではなく、鉄、４２合金（Ｆ０５８％
、Ｎｉ４２％）等を用いることができる。

さらに、リード線１１．１１をコバールで形成し、ガラ
スタブレット　１０／、１０／をホウティ酸ガラスで形
成してもよい。また、金属外Ｒ７を４２合金やコバール
で形成してもよい。

また、純銀粒２０ｄ球状のみならず棒状でもよいＯ さらにまた、金属外環７の中央部に純銀粒２０の供給用
の透孔を設けても−よい。

発明の効果 この発明によれば、リード線のガラス封着と。

シェルおよび金属外環の固着とを、−回の加熱処理で同
時に行なえるので、加工費を著しく低減する゛ことがで
きる。また、シェルをクラッド材料で形成するとともに
銀ロウに代えて純銀を用いたので、溶融した純銀がシゴ
ルの結晶粒界を侵蝕する形で流れ広がることがなく、酸
洗いで均一な活性化が可能なため、均一かつ密着力の大
きい仕上げメッキができ、冷間圧接時にメッキ剥離が生
じない。さらに、純銀は銀ロウのような過度の濡れ走り
が起らず、金属外環とシェルとの間に微小間隙があって
も、とｇ）微小間隙に純銀が流れ込まないので、冷間圧
接時の応力が微小間隙に充填された純銀を介してガラス
に波及することがなく、シたがってガラスのクラック発
生による気密劣化をなくせる。また、シェルをクラッド
材料で形成すると、銅のみで形成する場合に比較して、
機械的強度が大きくなり、プレス時の歩留りが向上する
のみならず、取Ｖ扱い時や輸送時等における変形がなく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の冷間圧接型ステムの製造
方法について説明するための、加熱処理前の分解断面図
である。 第２図は従来の冷間圧接型ステムの平面図で、第３図は
第２図のト」線に沿う断面図である。 第４図は冷間圧接型ステムの従来の製造方法について説
明するためのロウ付は前の分解断面図である。 ７・・・・・金属外環、 ８・・・・・・透孔、 １０’・・：・・・ガラスタブレット、１１・・・・・
・リード線、 １３・・・・・・シェル。 １４・・・・・−軟金属（銅）、 １５・・・・・・軟金属よりも結晶が密な金属（コバー
ル）、１９・・・・・パ透孔、 ２０・・・・・純銀粒。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　冷間圧接が可能な軟金属とこの軟金属より結晶が密な
   金属とのクラッド材料よりなり透孔を有するシェルと、 前記シェルの透孔と軸心が一致する透孔を有する金属外
   環とを、前記両透孔の軸心を一致させて組み立て、 前記金属外環の透孔内にガラスタブレットを配置し、こ
   のガラスタブレットにリード線を挿通せしめ、 前記金属外環の端縁部に純銀粒を配置する工程と、 全体を加熱して、前記ガラスタブレットを溶融させて、
   金属外環にガラスを介してリード線を封着すると同時に
   、前記銀粉を溶融させて、金属外環とシェルとを固着一
   体化する工程とを含む冷間圧接型ステムの製造方法。