JPH02248827A - 圧力センサー用気密端子及びその製造方法 - 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〕 本発明は圧力センサー用気密端子及びその製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

圧力センサーには種々のタイプのものがあるが、その一
つとして第４図に示すような構造の圧力センサーが知ら
れている。

この圧力センサーは、金属外環１の中央の開口、例えば
通気口２に気体導入用のパイプ３をロウ付けすると共に
、その周りの複数のリード挿通孔４にリード５をそれぞ
れ挿通してガラス６で封着して成る気密端子を使用した
ものであって、シリコン台座７を金属外環１の通気口周
縁部に気密に固着すると共に、該台座７に圧力検知用の
ダイアフラム８を気密に取付けてリード５とワイヤーボ
ンディングし、その上からキャップ９を被せ金属外環１
に気密に固着したものである。

この圧力センサーに使用される気密端子は、第５図に示
すように、その金属外環１の表面がニッケルめっき層１
０とその外側の金めつき層１１で二重被覆されたもので
あり、しかして、シリコン台座７は、加熱によりシリコ
ン台座７と金めっき層１１の接合界面に金−シリコン共
晶層（図示せず）を形成させることによって、金属外環
１の通気口２の周縁部に気密に固着されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように金属外環１の表面がニッケ
ルめっき層１０と金めっき層１１で二重被覆されている
と、金めつき層１１が極めて薄い場合、あるいはシリコ
ン台座７の固着のための加熱時間が長くなった場合、シ
リコン台座７の装着時に金−シリコン共晶層が金めつき
層１１の厚み全体にわたって形成され、該共晶層中のシ
リコンがニッケルめっき層１０と反応してニッケルめっ
き層ＩＯとの界面にニッケルシリサイドを生成すること
がある。このニッケルシリサイドは極めて脆い絶縁物で
あるため、ニッケルめっき層１０との界面にそのような
脆いニッケルシリサイドが生成すると、圧力検知時にシ
リコン台座７が気体や液体の圧力で金属外環１から剥脱
する恐れがあり、また剥脱しない場合でも、シリコン台
座７と金属外環ｌとの間に微小間隙を生じて圧力センサ
ー内外の圧力がリークする恐れがある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の課題を解決するため、本発明の圧力センサー用気
密端子は、中央の開口の周りに複数のリード挿通孔を有
する金属外環の該リード挿通孔にリードを挿通してガラ
スで封着すると共に、金属外環の表面をニッケルめっき
層とその外側の金めつき層で二重被覆して成る圧力セン
サー用気密端子において、その金属外環の開口周縁部の
シリコン台座装着予定面を、ニッケルめっき層がない金
めつき層のみの単層被覆面としたことを特徴としている
。

そして、この圧力センサー用気密端子を製造する本発明
の製造方法は、中央の開口の周りに複数のリード挿通孔
を有する金属外環の上記リード挿通孔にリードを挿通し
てガラスで封着した後又は封着する前に、金属外環の表
面にニッケルめっきを行い、この金属外環の開口周縁部
のシリコン台座固着予定面のニッケルめっき層を除去し
てから、更に金めつきを行うことを特徴としている。

〔作　用〕

本発明の圧力センサー用気密端子は、その金属外環の開
口周縁部のシリコン台座固着予定面を、ニッケフルめっ
き層がない金めつき層のみの単層被覆面としであるので
、圧力センサーの組立工程において金属外環のシリコン
台座固着予定面にシリコン台座を固着する際、加熱によ
りシリコン台座固着予定面の金めつき層の厚み全体にわ
たって金−シリコン共晶層が形成されても、該共晶層中
のシリコンがニッケル層と反応して脆いニッケルシリサ
イドを生成することはない。

また、本発明の製造方法は、ニッケルめっきを行った金
属外環の開口周縁部のシリコン台座固着予定面のニッケ
ルめっき層を除去してから更に金めつきを行うので、シ
リコン台座固着予定面が金めつき層のみの単層被覆面と
なる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

第１図は本発明の一実施例に係る圧力センサー用気密端
子の断面図、第２図は同気密端子の要部拡大断面図であ
る。

第１図において、１はコバールや４２合金より成る金属
外環で、この金属外環ｌの中央には開口、例えば通気口
２が形成されており、この通気口２の周りには複数（こ
の実施例では４つ）のり−ド挿通孔４が形成されている
。この金属外環１の下面の通気口周縁部には気体導入用
のパイプ３がロウ付けされており、また金属外環１の外
周縁にはキャップ９を嵌合する段部１２が周設されてい
る。

そして、この金属外環１の各リード挿通孔４にはリード
５がそれぞれ挿通され、ガラス６で封着されて圧力セン
サー用気密端子が構成され′ている。

上記の金属外環１の表面は、第２図に示すように、通気
口２周縁部のシリコン台座固着予定面１３を除いて、ニ
ッケルめっき層１０とその外側の金めつき層１１で二重
被覆されており、シリコン台座固着予定面１３はニッケ
ルめっき層１０のない金めつき層１１のみの単層被覆面
となっている。

ニッケルめっき層１０は金属外環１を保護する下地めっ
き層であり、その厚さは２〜５μｍ程度であることが好
ましい。２μより薄くなると金属外環１の保護が不充分
となり、逆に５μｍより厚くなるとめっき時間が長くな
り、消費電力も多くなる等の不都合を生じるからである
。これに対し、金めつき層１１は金−シリコン共晶層を
形成してシリコン台座を気密に固着するためのものであ
り、その厚さは少なくとも１．２μｍ以上であることが
好ましい。１．２μｍより薄くなると、充分な金−シリ
コン共晶層の形成が困難となってシリコン台座の固着強
度や気密性の低下を招く恐れがある。

以上のように構成された圧力センサー用気密端子は、圧
力センサー組立工程において、金属外環１の通気口２周
縁部のシリコン台座固着予定面１３にシリコン台座７が
気密に固着され、該台座７に圧力検知用のダイアフラム
８が気密に取付けられる。そして、このダイアフラム８
の各端子と各リード５がワイヤーボンディングされ、そ
の上からキャップ９が金属外環１の段部１２に気密に固
着されて、圧力センサーが組立てられる。この場合、金
属外環１のシリコン台座固着予定面１３へのシリコン台
座７の固着は、従来と同様に加熱により該シリコン台座
７と金めっき層１１との接合界面に金−シリコン共晶層
（図示せず）を形成させることによって行われるが、そ
の際、金めつき層Ｉｆの厚み全体にわたって金−シリコ
ン共晶層がされたとしても、シリコン台座固着予定面１
３はニッケルめっき層１０のない金めつきｆｆ１ｌｌの
みの単層被覆面であるから、金−シリコン共晶層中のシ
リコンがニッケル層と反応して脆いニッケルシリサイド
を生成することはない。従って、本発明の気密端子を用
いて組立てた圧力センサーは、金属外環ｌのシリコン台
座固着予定面１３とシリコン台座７の固着強度や気密性
が優れているので、圧力検知時にシリコン台座７が気体
圧で金属外環１から剥脱したり、シリコン台座７と金属
外環１との間に微小間隙を生じて圧力センサー内外の気
体や液体がリークしたりする恐れが皆無に等しくなる。

次に、本発明製造方法の実施例を詳述する。

本発明の製造方法は、リード５を金属外環１のυ〜ド挿
通孔４に封着する前に金属外環１をめっき処理する実施
例と、リード５を封着した後めっき処理する実施例に大
別される。

前者の場合は、予めバイブ３をロウ付けする前の金属外
環１をバレルめっき装置等に入れて、金属外環１の表面
全体にニッケルめっきを行い、所定厚みのニッケルめっ
き層ｌＯを形成する。このように金属外環１のめっき処
理が終わると、金属外環１の各リード挿通孔４にリード
５とガラス６を挿入し、加熱炉でガラス６を加熱溶融さ
せてリード５を封着し、圧力センサー用気密端子を得る
。

そして、この圧力センサー用気密端子の金属外環１の通
気口２周縁部のシリコン台座固着予定面１３のニッケル
めっき層を除去してから、更に別途ニ・７ケルめっきを
施しておいたバイブ３をロウ付けして全体に金めつきを
行い、所定厚みの金めつき層１０を形成する。このよう
にすると、金属外環１のシリコン台座固着予定面１３は
、ニッケルめっき層１０がない金めつき層１１のみの単
層被覆面となり、それ以外の表面はニッケルめっき層１
０とその外側の金めつき層１０で二重被覆されることに
なる。

シリコン台座固着予定面１３のニッケルめっき層１０の
除去する手段としては種々の手段を採用できるが、好ま
しい除去手段としては、第３図に示すように砥石１４を
回転させながら金属外環Ｉのシリコン台座固着予定面１
３に圧接して該予定面１３のニッケルめっき１１１０を
研磨除去する手段が挙げられる。

後者の実施例の場合は、めっき処理をしていない金属外
環１の各リード挿通孔４にリード５とガラス６を挿入し
、加熱炉でガラス６を加熱溶融させてリード５を封着し
てから、バイブ３をロウ付けし、これをバレルめっき装
置等に入れて表面全体にニッケルめっきを行い、所定厚
みのニッケルめっき層１０を形成する。そして、金属外
環１のシリコン台座固着予定面１３のニッケルめっき層
１０を前記の回転砥石１４によって研暦除去してから、
更に全面に金めつきを行い、所定厚みの金めつき層１０
を形成して、圧力センサー用気密端子を得る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の圧力センサー
用気密端子は、金属外環の開口周縁部のシリコン台座固
着予定面を、ニッケツルめっき層のない金めつき層のみ
の単層被覆面とすることにより、該シリコン台座固着予
定面にシリコン台座を固着しても脆いニッケルシリサイ
ドが生成されないようにしたため、シリコン台座の固着
強度が大きく気密性が高い圧力センサーを得ることがで
き、圧力検知時にシリコン台座が流体圧で剥脱したり、
シリコン台座と金属外環との間に生じた微小間隙を通じ
て圧力センサー内外の圧力がリークするのを満足に防止
できるといった効果を奏する。

そして、本発明の製造方法によれば、このような圧力セ
ンサー用気密端子を、何ら特別な装置を用いないで能率
良く且つ容易に大量生産することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る圧力センサ用気密端子
の断面図、第２図は同気密端子の要部拡大断面図、第３
図はニッケルめっき層の除去手段の一例を示す説明図で
ある。 第４図は従来の圧力センサーの断面図、第５図は同圧力
センサーの要部拡大断面図である。 ■・・・金属外環、 ２・・・開口（通気口）、 ４・・・リード挿通孔、 ５・・・リード、 ６・・・ガラス、 ７・・・シリコン台座、 １０・・・ニッケルめっき層、 １１・・・金めつき層、 １３・・・シリコン台座固着予定面。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央の開口の周りに複数のリード挿通孔を有する
   金属外環の該リード挿通孔にリードを挿通してガラスで
   封着すると共に、金属外環の表面をニッケルめっき層と
   その外側の金めっき層で二重被覆して成る圧力センサー
   用気密端子において、上記金属外環の開口周縁部のシリ
   コン台座固着予定面を、ニッケルめっき層がない金めっ
   き層のみの単層被覆面としたことを特徴とする圧力セン
   サー用気密端子。
2. （２）中央の開口の周りに複数のリード挿通孔を有する
   金属外環の上記リード挿通孔にリードを挿通してガラス
   で封着した後又は封着する前に、金属外環の表面にニッ
   ケルめっきを行い、この金属外環の開口周縁部のシリコ
   ン台座固着予定面のニッケルめっき層を除去してから、
   更に金属外環に金めっきを行うことを特徴とする圧力セ
   ンサー用気密端子の製造方法。