JPS62298188A - 光素子用キヤツプの製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 蛮１上皇且工公旦 本発明は、受光素子レーザダイオード、ＣＣＤなどの光
素子用キャップの製造方法に関し、詳しくはガラス封着
された光素子用キャンプの金属面への仕上メッキ工程で
の製造方法に関する。

従来生技血 光素子用キャップは、矩形や円形の窓孔を有する金属シ
ェルの窓孔周辺部に、透光性ガラス板を低融点ガラスで
気密に接着固定した構造が一般的で、その−例を第６図
及び第７図を参照して説明する。

第６図は光素子用キャンプ（１）の平面図、第７図は第
６図のＡ−Ａ線に沿う断面図で、同図において、（２）
は矩形のコバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）製の金属シ
ェルで、矩形の天板部（２ａ）と、天板部（２ａ）の４
辺より下方に絞り加工された筒部（２ｂ）と、筒部（２
ｂ）の下端より外方に延びるフランジ部（２ｃ）から成
り、天板部（２ａ）の中央部に矩形の窓孔（３）が形成
される。（４）は金属シェル（２）の窓孔（３）を塞ぐ
矩形の透光性ガラス坂で、コバール製金属シェル（２）
と同様な熱膨張係数のホウケイ酸ガラスの板である。（
５）は金属シェル（２）の天板部（２ａ）と筒部（２ｂ
）のコーナ部分内側にガラス板（４）を気密に接着固定
する低融点ガラスで、酸化鉛を主成分とする。

このようなキャンプ（１）の製造は、通常は金属シェル
（２）にガラス板（４）を低融点ガラス（５）で固定し
ておいて、金属シェル（２）の表面を、防錆や光沢出し
の目的で仕上メッキする工程で行われる。この最終の仕
上メッキは、キャップ（１）の金属シェル（２）の表面
を酸洗いして脱脂する前処理を行っておいてから、キャ
ンプ（１）を無電解ニッケルメッキ液中に浸漬して、金
属シェル（２）の表面に無電解ニッケルメッキ層を形成
することで行われる。

■　く　゛　しよ°と　る、　占 ところで、上記キャップ（１）のガラス封着は、コバー
ル製金属シェル（２）のコバール素地はガラスとのなじ
み性が悪いので、金属シェル（２）の表面にガラスとの
なじみ性の良い酸化膜を形成した状態で行われ、その後
、キャンプ（１）を塩酸系の溶液に浸漬して、金属シェ
ル（２）の表面の酸化膜を除去する酸洗いを行い、最後
に仕上メッキを施している。ところが、このようにして
製造すると、ガラス封着されたキャップ（１）の酸化鉛
ｐｂｏを主成分とする低融点ガラス（５）が酸、特に塩
酸に弱くて、キャンプ（１）の酸洗い時や、塩酸系のメ
ッキ液である無電解ニッケルメッキ液に浸漬された時に
、低融点ガラス（５）の表面から鉛成分が酸と化学反応
を起こして外に溶出し、この溶出した鉛成分の反応生成
物の一部が金属シェル（２）の表面に沿って流れて仕上
メッキの邪魔をし、そのため金属シェル（２）の表面に
均一に仕上メッキをすることが難しく、キャップ（１）
の品質や外観が悪くなることがあった。

そこで、上記問題のため、最近は上記キャップ（１）の
製造を次のように行っている。先ず、金属シェル（２）
にガラス板（４）を固定する前に、金属シェル（２〉の
全表面を酸洗いして、無電解ニッケルメッキで仕上メッ
キを施しておく、而して、この金属シェル（２）にガラ
ス板（４）を低融点ガラス（５）で接着固定する。この
ようにすれば、常に良好な仕上メッキが施されたキャン
プ（１）が得られる。しかし、ガラス封着前に仕上メッ
キされた金属シェル（２）の表面のメッキ層はガラスと
のなじみ性が悪く、そのため、この金属シェル（２）に
ガラス板（４）を低融点ガラス（５）で接着すると、金
属シェル（２）への低融点ガラス（５）の付着力が弱く
て、この両者間で気密洩れが発生する可能性が大で、信
頼性に問題があった。

そこで、金属シェル（２）の低融点ガラス（５）でガラ
ス板（４）を接着固定する部分をマスク材でカバーして
、ニッケルメッキ等のメッキをした後に、マスク材を除
去し、予備酸化して、ガラス板（４）を接着固定するか
、或いは予備酸化した金属シェル（２）の低融点ガラス
（５）でガラス板（４）を接着固定する部分をマスク材
でカバーしてニッケルメッキ等のメッキを施してから、
マスク材を除去して、ガラス板（４）を接着固定するこ
とも提案されている（特開昭５８−４６６５７号公醪）
。

しかしながら、このように個々の金属シェル（２）に部
分的にマスク材を被着することは非常に煩雑であり、特
に金属シェル（２）の天板部（２ａ）と筒部（２ｂ）の
内面コーナ部に正確に被着することは困難で、光素子用
キャップが著しく高価なものになるといった問題点があ
った。

それ故に、本発明の目的は、気密性の良い、仕上メッキ
の良好な光素子用キャンプを製造するにある。

口　占　　°　るための 本発明は、還元性又は中性の加熱雰囲気内で金属シェル
の窓孔周辺部にガラス板を低融点ガラスで接着固定して
、低融点ガラスの表面が金属化されたキャップを製造す
る工程と、このキャンプの金属シェル及び低融点ガラス
の金属化された表面に電気金属メッキを行う工程と、電
気金属メッキされたキャップの電気金属メッキ層上に無
電解金属メッキを行う仕上メッキ工程とでもって仕上メ
ッキ処理を行うことで、上記目的を達成するものである
。

−作ｌ− 低融点ガラスの金属化された表面及び／又は電気金属メ
ッキ工程で低融点ガラスの金属化された表面に形成され
るメッキ層は、後の仕上メッキ工程の前処理工程や仕上
メッキ時における低融点ガラスからの鉛成分の溶出を防
止する作用を呈して、後の金属シェル表面への仕上メッ
キを良好ならしめる。

尖詣皿 本発明の、例えば第６図及び第７図のキャップ（１）の
製造に通用した具体的実施例を、第１図及び第２図のメ
ッキ装ヱ慨略側断面図と、第３図乃至第５図の各製造工
程におけるキャンプ部分断面図を参照して、以下説明す
る。

先ず、コバール製金属シェル（２）の表面に酸化膜を形
成した状態で、金属シェル（２）にガラス板（４）を低
融点ガラス（５）の溶着にて接着固定する。このキャン
プ（１）のガラス封着は水素の還元性雰囲気、又はＮ２
等の不活性ガスの中性雰囲気の加熱炉内で行って、低融
点ガラス（５）の表面に、第３図に示すように金属鉛ｐ
ｂのメッキ下地層（６）を形成しておく、即ち、水素の
還元性雰囲気内でガラス封着を行うと、低融点ガラス（
５）の主成分である酸化鉛ＰｂＯが還元されて、金属鉛
ｐｂがガラス表面に析出してメッキ下地層（６）を形成
する。また、不活性ガスの中性雰囲気内でガラス封着す
ると、低融点ガラス（５）の表面の酸化鉛ｐｂ。

の酸素が金属シェル（２）の酸化に使用されて、ガラス
表面に金属鉛ｐｂが残り、これがメッキ下地層（６）を
形成する。このようにガラス封着されたキャップ（１）
は、低融点ガラス（５）と金属シェル（２）の付着力が
大で、高い気密性のものが得られる。

次に、キャップ（１）を、後の仕上メッキの前処理とし
て酸洗いして、金属シェル（２）の表面の酸化膜を除去
しておく。また、酸洗い後、必要に応じて金属シェル（
２）の表面を円滑にするため光沢洗いなどを行う。而し
て後、次の２回のメッキ処理を行う。

先ず、第１図に示すように、キャップ（１）と不溶性電
極（７）とを櫂（８）内の電気ニッケルメッキ液（９）
に浸漬し、電極（７）にプラス電圧を、キャンプ（１）
の金属シェル（２）にマイナス電圧を印加して、キャッ
プ（１）の金属面、つまり、金属シェル（２）の表面と
低融点ガラス（５）の表面のメッキ下地層（６）上に、
第４図に示すように電気ニッケルメッキ層（１０）を形
成する。この場合の電気ニッケルメッキ液（９）は硫酸
系溶液であり、一方、低融点ガラス（５）は硫酸系の酸
に対しては化学的に強い物性があり、従って電気メツキ
時に低融点ガラス（５）から鉛成分が溶出することはほ
とんど無い。また、電気ニッケルメッキ層（１０）は次
の仕上メッキのための前処理的なもので、その厚さは１
μｍまでの小さなものでよ（、この電気メッキは１０数
分程度の短い時間で行える。

電気メッキが完了すると、次はキャップ（１）を、第２
図に示すように槽（１１）内の無電解ニッケルメッキ液
（１２）に浸漬して、先に形成された電気ニッケルメッ
キ層（１０）上に、第５図に示すように無電解ニッケル
メッキ層（１３）を所望の厚さく約５〜７μｍ）に形成
する。この無電解ニッケルメッキ層（１３）を５〜７μ
ｍの厚さに形成するに要する時間は約２５〜３０分であ
る。このような仕上メッキは先の電気ニッケルメッキに
おいて形成された低融点ガラス（５）表面での電気ニッ
ケルメッキ層（１０）が、低融点ガラス（５）と無電解
ニッケルメッキ液（１２）の接触を断つ保護膜として作
用して、低融点ガラス（５）からの鉛成分の溶出を皆無
にし、従って、金属シェル（２）の表面の無電解ニッケ
ルメッキ層（１３）は均一な、光沢の良いものとなり、
常に良好な仕上メッキが可能となる。

このような本発明から、キャップ（１）における金属シ
ェルの表面に電気ニッケルメッキ層だけを所望の厚さに
形成して、これを仕上メッキとしても、低融点ガラスか
らの鉛成分の溶出による仕上メツキネ良の発生は無く、
良好に仕上メッキができると考えられる。しかし、仕上
メッキを電気ニッケルメッキだけで行うと、仕上メッキ
層を所定の厚さく５〜７μｍ）で良質に形成するために
は、メッキ時間に無電解ニッケルメッキで仕上メッキす
る場合に比べて約１２倍もの長時間を要して、量産性が
極めて悪くなり、また、電気ニッケルメッキ層は光沢が
悪い、従って、本発明の如く、電気ニッケルメッキを短
時間行ってから、無電解ニッケルメッキで仕上メッキす
ることが、外観の良いキャンプを量産性良く製造する上
で有効である。

尚、本発明における２回のメッキはニッケルメッキに限
らず、特に仕上メッキの前のメッキは電気スズメッキな
どの硫酸系メッキ液を使用するものであれば有効である
。

発凱夏班来 本発明によれば、金属シェルにガラス板を低融点ガラス
で固定したキャップの仕上メッキを、低融点ガラスから
鉛成分を溶出させること無（行えて、良質で均一な仕上
メッキが実施でき、外観の良い商品的価値に優れたキャ
ップが量産性良（製造できる。また、金属シェルの表面
に酸化膜を形成しておいて、ガラス封着するキャップの
製法が採用できて、気密性の良い高信頼度のキャップが
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法における２つのメッキ工
程でのメッキ装置の概略側断面図、第３図乃至第５図は
本発明方法で製造されるキャンプの各工程での部分断面
図である。 第６図は光素子用キャンプの一例を示す平面図、第７図
は第６図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （１）・−キャンプ、　　（２）　−・金属シェル、（
３）・・−窓孔、　　　　（４）−・−ガラス板、（５
）−・・−低融点ガラス、 （１０）・−電気金属にッケル）メッキ層、（１３）・
−無電解金底にッケル）メッキ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）還元性又は中性の加熱雰囲気内で金属シェルの窓
   孔周辺部にガラス板を低融点ガラスで接着固定して、低
   融点ガラス表面が金属化されたキャップを製造する工程
   と、 このキャップの金属シェル及び低融点ガラスの金属化さ
   れた表面に電気金属メッキを行う工程と、 電気金属メッキされたキャップの電気金属メッキ層上に
   無電解金属メッキを行う仕上メッキ工程とを含むことを
   特徴とする光素子用キャップの製造方法。