JPH0157063B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0157063B2 JPH0157063B2 JP56026249A JP2624981A JPH0157063B2 JP H0157063 B2 JPH0157063 B2 JP H0157063B2 JP 56026249 A JP56026249 A JP 56026249A JP 2624981 A JP2624981 A JP 2624981A JP H0157063 B2 JPH0157063 B2 JP H0157063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- nickel plating
- plating layer
- sealed
- electroless nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は気密端子等のガラス封着体の製造方
法に関する。
法に関する。
金属外環内にガラスを介してリード線を気密絶
縁的に封着した気密端子は、各種分野において広
く用いられている。例えばパワートランジスタ等
に用いられているステムは、第１図および第２図
に示すように、略菱形状の鉄製のステム基板１の
長手方向の両端にシヤーシ等への取付孔２，２を
設け、中央部近傍の透光３，３にソーダバリウム
ガラスまたはソーダライムガラス等のガラス４，
４を介して鉄・ニツケル合金製のリード線５，５
を気密絶縁的に封着したものが一般的である。そ
して、このステムには、ガラス封着後、第３図に
示すように、ステム基板１およびリード線５，５
の露出表面にニツケルメツキ等の仕上げ外装メツ
キ層６ａ，６ｂを形成している。ところが、ステ
ム基板１とリード線５，５とはガラス４，４を介
して、絶縁されているので、仕上げ外装メツキ層
６ａ，６ｂを電気メツキで形成することは非常に
煩雑であり、一方、無電解メツキで形成すると、
ステム基板１とリード線５，５の材質が相違して
いるので、仕上げ外装メツキ６ａ，６ｂの厚さや
光沢等が異なるという問題があつた。
縁的に封着した気密端子は、各種分野において広
く用いられている。例えばパワートランジスタ等
に用いられているステムは、第１図および第２図
に示すように、略菱形状の鉄製のステム基板１の
長手方向の両端にシヤーシ等への取付孔２，２を
設け、中央部近傍の透光３，３にソーダバリウム
ガラスまたはソーダライムガラス等のガラス４，
４を介して鉄・ニツケル合金製のリード線５，５
を気密絶縁的に封着したものが一般的である。そ
して、このステムには、ガラス封着後、第３図に
示すように、ステム基板１およびリード線５，５
の露出表面にニツケルメツキ等の仕上げ外装メツ
キ層６ａ，６ｂを形成している。ところが、ステ
ム基板１とリード線５，５とはガラス４，４を介
して、絶縁されているので、仕上げ外装メツキ層
６ａ，６ｂを電気メツキで形成することは非常に
煩雑であり、一方、無電解メツキで形成すると、
ステム基板１とリード線５，５の材質が相違して
いるので、仕上げ外装メツキ６ａ，６ｂの厚さや
光沢等が異なるという問題があつた。
そこで、第４図に示すように、あらかじめステ
ム基板１の全面およびリード線５，５の全面に電
気メツキ法によりニツケルメツキ層７ａ，７ｂを
形成しておいて、ガラス封着することが提案され
た。この方法は、ステム基板１およびリード線
５，５をそれぞれ単体のときにニツケルメツキ層
７ａ，７ｂを形成できるので、従来よりも比較的
容易に同一の厚さに形成でき、しかもガラス封着
後のメツキ処理が不要になるという利点を有する
が、電気メツキ法を採用する以上依然メツキ作業
が煩雑であるという欠点を有しているのみなら
ず、電界の集中によつてステム基板１やリード線
５，５の端縁部や取付孔２，２の周縁部等が局部
的にニツケルメツキ層が厚くなるという欠点があ
つた。一方、無電解メツキ法を採用すると、メツ
キ作業は極めて容易になるが、ガラス封着時の加
熱によつてニツケルメツキ層が封着治具にくつつ
いたり、気密性が劣化して信頼性が低下するとい
う欠点があつた。
ム基板１の全面およびリード線５，５の全面に電
気メツキ法によりニツケルメツキ層７ａ，７ｂを
形成しておいて、ガラス封着することが提案され
た。この方法は、ステム基板１およびリード線
５，５をそれぞれ単体のときにニツケルメツキ層
７ａ，７ｂを形成できるので、従来よりも比較的
容易に同一の厚さに形成でき、しかもガラス封着
後のメツキ処理が不要になるという利点を有する
が、電気メツキ法を採用する以上依然メツキ作業
が煩雑であるという欠点を有しているのみなら
ず、電界の集中によつてステム基板１やリード線
５，５の端縁部や取付孔２，２の周縁部等が局部
的にニツケルメツキ層が厚くなるという欠点があ
つた。一方、無電解メツキ法を採用すると、メツ
キ作業は極めて容易になるが、ガラス封着時の加
熱によつてニツケルメツキ層が封着治具にくつつ
いたり、気密性が劣化して信頼性が低下するとい
う欠点があつた。
そこで、上記欠点の原因を、無電解ニツケルメ
ツキ層のガラスに対する親和力が小さいことにあ
ると考えて、無電解ニツケルメツキ層の上に、無
電解ニツケルメツキ層よりもガラスに対する親和
力が大きい銀や銅等の金属層を形成してガラス封
着することが提案されている（特開昭55―60043
号公報）。この方法は、上記欠点を解決できるも
のではあるが、無電解ニツケルメツキ層の上に他
の金属層を積層形成するので、作業工数が増大す
るのみならず、資材，設備とも必要になるので、
ガラス封着体が原価高になるという欠点がある。
ツキ層のガラスに対する親和力が小さいことにあ
ると考えて、無電解ニツケルメツキ層の上に、無
電解ニツケルメツキ層よりもガラスに対する親和
力が大きい銀や銅等の金属層を形成してガラス封
着することが提案されている（特開昭55―60043
号公報）。この方法は、上記欠点を解決できるも
のではあるが、無電解ニツケルメツキ層の上に他
の金属層を積層形成するので、作業工数が増大す
るのみならず、資材，設備とも必要になるので、
ガラス封着体が原価高になるという欠点がある。
それゆえ、この発明の主たる目的は、信頼性の
高い気密端子等のガラス封着体を容易に製造する
方法を提供することにある。
高い気密端子等のガラス封着体を容易に製造する
方法を提供することにある。
この発明を要約すると、金属部品の表面にリン
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層を
形成しておいてガラスと封着することを特徴とす
るものである。
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層を
形成しておいてガラスと封着することを特徴とす
るものである。
すなわち、この発明は、無電解ニツケルメツキ
層を形成しておいてガラス封着した場合に生じる
前記問題点が、無電解ニツケルメツキ層のガラス
に対する親和力に起因するのではなく、無電解ニ
ツケルメツキ層が、次亜リン酸を用いた塩化ニツ
ケルの還元作用により形成されるものであるた
め、析出するニツケルメツキ層中にリンが含有さ
れて、電気ニツケルメツキ層よりも融点が低下す
るため、ガラス封着時の加熱によつて無電解ニツ
ケルメツキ層が溶融することにあることを見出し
て提案されたもので、リンの含有量を上記のよう
に限定することによつて、単一の無電解ニツケル
メツキ層でありながら、その融点が高くなり、ガ
ラス封着温度では溶融しなくなつて、良好なガラ
ス封着が達成されるともに、封着治具へのくつつ
きがなくなるのである。
層を形成しておいてガラス封着した場合に生じる
前記問題点が、無電解ニツケルメツキ層のガラス
に対する親和力に起因するのではなく、無電解ニ
ツケルメツキ層が、次亜リン酸を用いた塩化ニツ
ケルの還元作用により形成されるものであるた
め、析出するニツケルメツキ層中にリンが含有さ
れて、電気ニツケルメツキ層よりも融点が低下す
るため、ガラス封着時の加熱によつて無電解ニツ
ケルメツキ層が溶融することにあることを見出し
て提案されたもので、リンの含有量を上記のよう
に限定することによつて、単一の無電解ニツケル
メツキ層でありながら、その融点が高くなり、ガ
ラス封着温度では溶融しなくなつて、良好なガラ
ス封着が達成されるともに、封着治具へのくつつ
きがなくなるのである。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は、図面を参照して行なう以下の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
徴は、図面を参照して行なう以下の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
第５図は第１図および第２図に示す構造の半導
体装置用ステムを製造する場合にこの発明を適用
した実施例について説明するための要部拡大断面
図で、第１図および第２図と同一部分には同一参
照符号を付している。まず、ステム基板１および
リード線５，５に厚さが１〜8μm程度でかつリン
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層８
ａ，８ｂを形成しておく。一方、ガラス微粉末を
有機バインダと混練し、所定の粒径に造粒したも
のを円筒状にプレス成型し、約500℃程度で仮焼
きして有機バインダを焼失せしめることにより、
焼結ガラスタブレツトを製造しておく。そして、
前記ステム基板１、リード線５，５および焼結ガ
ラスタブレツトを、グラフアイト製の封着治具を
用いて所定の関係位置に組み立て、中性または弱
還元性雰囲気中において、約1000℃に加熱する。
すると、焼結ガラスタブレツトが溶融したガラス
４，４を介して、ステム基板１とリード線５，５
とが気密絶縁的に封着される。このとき、ステム
基板１およびリード線５，５の表面に形成した無
電解ニツケルメツキ層８ａ，８ｂは、リンの含有
量が６％以下であるためガラス封着時の約1000℃
の加熱温度で溶融することはなく、したがつて封
着治具にくつついたり、ガラス封着部の気密性が
劣化するということもない。こののち、全体を炉
から出して冷却すると、第１図、第２図および第
５図に示すようなステムが得られる。
体装置用ステムを製造する場合にこの発明を適用
した実施例について説明するための要部拡大断面
図で、第１図および第２図と同一部分には同一参
照符号を付している。まず、ステム基板１および
リード線５，５に厚さが１〜8μm程度でかつリン
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層８
ａ，８ｂを形成しておく。一方、ガラス微粉末を
有機バインダと混練し、所定の粒径に造粒したも
のを円筒状にプレス成型し、約500℃程度で仮焼
きして有機バインダを焼失せしめることにより、
焼結ガラスタブレツトを製造しておく。そして、
前記ステム基板１、リード線５，５および焼結ガ
ラスタブレツトを、グラフアイト製の封着治具を
用いて所定の関係位置に組み立て、中性または弱
還元性雰囲気中において、約1000℃に加熱する。
すると、焼結ガラスタブレツトが溶融したガラス
４，４を介して、ステム基板１とリード線５，５
とが気密絶縁的に封着される。このとき、ステム
基板１およびリード線５，５の表面に形成した無
電解ニツケルメツキ層８ａ，８ｂは、リンの含有
量が６％以下であるためガラス封着時の約1000℃
の加熱温度で溶融することはなく、したがつて封
着治具にくつついたり、ガラス封着部の気密性が
劣化するということもない。こののち、全体を炉
から出して冷却すると、第１図、第２図および第
５図に示すようなステムが得られる。
ここで、無電解ニツケルメツキ層８ａ，８ｂ中
のリン含有量を６％以下に限定するのは次の理由
による。すなわち、無電解ニツケルメツキ層８
ａ，８ｂ中のリン含有量と融点の関係を求める
と、第６図のようになり、リンの含有量が６％以
下ではその融点が1100℃以上になり、ガラス封着
時の加熱温度約1000℃で、溶融したり軟化するこ
とがないためである。
のリン含有量を６％以下に限定するのは次の理由
による。すなわち、無電解ニツケルメツキ層８
ａ，８ｂ中のリン含有量と融点の関係を求める
と、第６図のようになり、リンの含有量が６％以
下ではその融点が1100℃以上になり、ガラス封着
時の加熱温度約1000℃で、溶融したり軟化するこ
とがないためである。
第７図はこの発明が好適するガラス封着体の他
の例としてのゲート極付サイリスタ（SCR、
TRIAC）用の気密端子の断面図を示す。図にお
いて、１０は金属外環でその内部上方にガラス１
１を介してカソード用またはT1端子用の大径の
パイプリード１２とゲート用の小径のパイプリー
ド１３とが気密絶縁的に封着されている。このよ
うな構造の気密端子においても、あらかじめ金属
外環１０およびパイプリード１２，１３に、リン
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層を
形成しておいてガラス封着することによつて、前
記実施例と同様の効果が得られる。
の例としてのゲート極付サイリスタ（SCR、
TRIAC）用の気密端子の断面図を示す。図にお
いて、１０は金属外環でその内部上方にガラス１
１を介してカソード用またはT1端子用の大径の
パイプリード１２とゲート用の小径のパイプリー
ド１３とが気密絶縁的に封着されている。このよ
うな構造の気密端子においても、あらかじめ金属
外環１０およびパイプリード１２，１３に、リン
の含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層を
形成しておいてガラス封着することによつて、前
記実施例と同様の効果が得られる。
なお、第７図の変形例として、大径のパイプリ
ード１２のみを中央にガラス封着した整流器用気
密端子にも同様に実施できる。あるいは図示しな
いが金属外環内にガラスを介して金属内環を封着
し、この金属内環に銅製の中継端子をロウ付けし
た３端子サイリスタ用ないし整流器用気密端子に
も適用できる。さらには、金属外環内に透明ガラ
スを封着しただけの油面計等として用いられる気
密窓、あるいは金属外環に複数の透孔を設け、少
なくとも一つの透孔に透明ガラスを封着するとと
もに他の少なくとも一つの透孔にガラスを介して
リード線を封着した、気密窓と気密端子の結合型
のガラス封着体に適用することもできる。
ード１２のみを中央にガラス封着した整流器用気
密端子にも同様に実施できる。あるいは図示しな
いが金属外環内にガラスを介して金属内環を封着
し、この金属内環に銅製の中継端子をロウ付けし
た３端子サイリスタ用ないし整流器用気密端子に
も適用できる。さらには、金属外環内に透明ガラ
スを封着しただけの油面計等として用いられる気
密窓、あるいは金属外環に複数の透孔を設け、少
なくとも一つの透孔に透明ガラスを封着するとと
もに他の少なくとも一つの透孔にガラスを介して
リード線を封着した、気密窓と気密端子の結合型
のガラス封着体に適用することもできる。
また、この発明は金属外環が鉄または低炭素鋼
で構成され、ガラスがソーダライムガラスまたは
ソーダバリウムガラスで構成され、リード線また
はパイプリードまたは金属内環が鉄ニツケル合金
で構成された、いわゆる圧縮封止型のガラス封着
体に好適する。
で構成され、ガラスがソーダライムガラスまたは
ソーダバリウムガラスで構成され、リード線また
はパイプリードまたは金属内環が鉄ニツケル合金
で構成された、いわゆる圧縮封止型のガラス封着
体に好適する。
この発明は以上のように、金属部品の表面にリ
ンの含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層
を形成しておいてガラスと封着するものであるか
ら、ガラス封着後の仕上げ外装メツキが不要にな
る。また、金属外環、リード線、パイプリードお
よび金属内環等の金属部品は部品状態で無電解ニ
ツケルメツキを施すので、これら金属部品の材質
が相違していても両者に均一な厚さのメツキ層が
形成できる。さらに、ニツケルメツキ層を無電解
メツキ法で形成するので、従来の電気メツキ法に
比較してメツキ設備、メツキ作業が著しく簡単か
つ容易になる。しかも、リンの含有量を６％以下
に限定したので、ガラス封着時の加熱温度でニツ
ケルメツキ層が溶融することがなく、したがつて
封着治具に固着したり、溶融したニツケルメツキ
層がガラス封着部に介在されて気密性が劣化する
といつたことも皆無になる。さらに、特開昭55―
60043号公報に記載された、無電解ニツケルメツ
キ層上に、ガラスに対する親和力が大きい銀や銅
等の金属層を積層形成する方法に比較して、単一
の無電解ニツケルメツキ層で所期の目的を達成で
きるので、余分の工数、資材、設備等が不要であ
り、原価低減が図れるという格段の効果を奏す
る。
ンの含有量が６％以下の無電解ニツケルメツキ層
を形成しておいてガラスと封着するものであるか
ら、ガラス封着後の仕上げ外装メツキが不要にな
る。また、金属外環、リード線、パイプリードお
よび金属内環等の金属部品は部品状態で無電解ニ
ツケルメツキを施すので、これら金属部品の材質
が相違していても両者に均一な厚さのメツキ層が
形成できる。さらに、ニツケルメツキ層を無電解
メツキ法で形成するので、従来の電気メツキ法に
比較してメツキ設備、メツキ作業が著しく簡単か
つ容易になる。しかも、リンの含有量を６％以下
に限定したので、ガラス封着時の加熱温度でニツ
ケルメツキ層が溶融することがなく、したがつて
封着治具に固着したり、溶融したニツケルメツキ
層がガラス封着部に介在されて気密性が劣化する
といつたことも皆無になる。さらに、特開昭55―
60043号公報に記載された、無電解ニツケルメツ
キ層上に、ガラスに対する親和力が大きい銀や銅
等の金属層を積層形成する方法に比較して、単一
の無電解ニツケルメツキ層で所期の目的を達成で
きるので、余分の工数、資材、設備等が不要であ
り、原価低減が図れるという格段の効果を奏す
る。
第１図はガラス封着体の一例としての半導体装
置用ステムの平面図、第２図は第１図の―線
に沿う断面図、第３図は従来法による半導体装置
用ステムの要部拡大断面図、第４図はこの発明の
背景となる半導体装置用ステムの要部拡大断面
図、第５図はこの発明により製造した半導体装置
用ステムの要部拡大断面図、第６図は無電解ニツ
ケルメツキ層のリン含有量と融点との関係を示す
特性図、第７図はこの発明を適用し得るガラス封
着体の他の例としての３端子サイリスタ用気密端
子の断面図である。 １……金属部品（ステム基板）、４，１１……
ガラス、５……金属部品（リード線）、８ａ，８
ｂ……無電解ニツケルメツキ層、１０……金属部
品（金属外環）、１２，１３……金属部品（パイ
プリード）。
置用ステムの平面図、第２図は第１図の―線
に沿う断面図、第３図は従来法による半導体装置
用ステムの要部拡大断面図、第４図はこの発明の
背景となる半導体装置用ステムの要部拡大断面
図、第５図はこの発明により製造した半導体装置
用ステムの要部拡大断面図、第６図は無電解ニツ
ケルメツキ層のリン含有量と融点との関係を示す
特性図、第７図はこの発明を適用し得るガラス封
着体の他の例としての３端子サイリスタ用気密端
子の断面図である。 １……金属部品（ステム基板）、４，１１……
ガラス、５……金属部品（リード線）、８ａ，８
ｂ……無電解ニツケルメツキ層、１０……金属部
品（金属外環）、１２，１３……金属部品（パイ
プリード）。
Claims (1)
- １ 金属部品の表面にリンの含有量が６％以下の
無電解ニツケルメツキ層を形成しておいてガラス
と封着することを特徴とするガラス封着体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2624981A JPS57140341A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Manufacture of glass seal-bonded body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2624981A JPS57140341A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Manufacture of glass seal-bonded body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57140341A JPS57140341A (en) | 1982-08-30 |
| JPH0157063B2 true JPH0157063B2 (ja) | 1989-12-04 |
Family
ID=12187999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2624981A Granted JPS57140341A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Manufacture of glass seal-bonded body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57140341A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108129037B (zh) * | 2017-12-25 | 2021-05-07 | 西安赛尔电子材料科技有限公司 | 一种钼-玻璃密封绝缘子封接方法 |
| DE102020202794A1 (de) | 2020-03-04 | 2021-09-09 | Electrovac Hacht und Huber Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Zündersockel |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560043A (en) * | 1978-10-24 | 1980-05-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Sealing parts |
| JPS565317U (ja) * | 1979-06-27 | 1981-01-17 |
-
1981
- 1981-02-24 JP JP2624981A patent/JPS57140341A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57140341A (en) | 1982-08-30 |
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