JPH043969A

JPH043969A - 気密端子用リード線およびその製造方法

Info

Publication number: JPH043969A
Application number: JP2105884A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Higuchi; 樋口　尚志
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-08

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〉この発明はトランジスタやＩＣ等のリード線として使用
される気密端子用リード線およびその製造方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉第４図に示すようにトランジスタやＩＣ等は、従来気密
封止構造とするためにリード線１１は金属外環１２との
間にガラス（例えばホウケイ酸ガラス）１３などを用い
て封止されている。

尚、同図において１４は半導体素子、１５は半導体素子
とリード線端面とを結ぶボンディングワイヤー　１６は
キャップである。

上記のトランジスタの構造においてリード線１１はガラ
ス１３との封止性を高めるために、第５図に示すような
工程で表面酸化処理がなされている。

即ち、リード線となるコイル状態の線材をカットプレス
し、溶剤で洗浄した後、湿水素中で加熱し更に大気中で
加熱すること等の方法を用いて表面に０．３〜３．０ａ
ｍの酸化膜を生成させ、封止工程にてこの酸化膜とホウ
ケイ酸ガラスやソーダガラス等のガラスとの間で相互拡
散させることにより封止性を良好にすることが行なわれ
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉ところが、上記した第５図に示す工程では線材をカット
プレスした後に表面酸化処理するために、（１）全数を均一に酸化処理することが不可能（線が重
なっているところはうま（酸化できない）であり、得ら
れた気密封止性にバラツキが見られる。

０）酸化膜の不必要なリード線端面（ボンディングワイ
ヤー接続部）まで酸化され、後のガラス付は工程でこの
部分がガラスに濡れて不良になるものがある。

などの問題があった。

〈課題を解決するための手段〉この発明は上記したような従来の問題点を解決するため
になされたもので、第１図にその工程を示すように、リ
ード線を予め線状コイルの状態で表面酸化処理して酸化
膜を生成したのち、カットプレスをしてからガラス封止
することによって得られる気密端子用リード線およびそ
の製造方法を見出したものである。

即ち、この発明はリード線貫通用の穴を有する舟形金属
外環とガラスを介して気密絶縁封止するＦｅ、　Ｎｉ、
　Ｃｏ、　Ｃｒ合金リード線において、予め連続的に酸
化処理したリード線長尺体を切断、プレス加工後、前記
金属外環とガラス封止してなる気密端子用リード線およ
びリード線貫通用の穴を有する舟形金属外環とガラスを
介して気密絶縁封止するＦｅ％Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｃｒ合
金リード線において、該リード線は線表面を予め線材の
状態で連続的に酸化処理して酸化膜厚０．３〜３．０ｇ
ｍを有する長尺体とし、切断あるいはプレス加工を行な
ったのち前記金属外環とガラス封止することを特徴とす
る気密端子用リード線の製造方法を提供するものである
。

く作用〉上記したこの発明の方法によるならば、■　酸化膜厚が
均一になるため、気密封止性が安定する。

■　リード線端面が酸化されないため、端面へのガラス
の濡れがなくなる。

等の結果が得られるのである。

この発明の方法は、まずリード線表面を酸化処理して酸
化膜を得るのであるが、この際の酸化膜厚を０．３〜３
．０μｍとするのは、０，３μｍ以下ではガラス封止時
に酸化膜が殆んどガラス中に拡散して消滅してしまうた
めガラス封止性が向上せず、また３、０Ｂｍ以上、特に
５．０１１ｍ以上にすると酸化膜が外力により破壊され
やす（なったり気密封止性が低下すると共に、酸化に時
間がかかってコスト高になるためである。

又、酸化処理は酸化処理トンネル炉内に温水中を通過さ
せた温水中を満たして加熱する方法があるが、この方法
以外に例えば大気中で加熱して酸化膜を得る方法もある
。この方法を用いると、同じ酸化膜厚を得るに必要な時
間を湿水素中の場合に比べて相対的に短（（線速を速（
）することができるが、生成される酸化膜は湿水素中の
場合に比べて相対的に母材との密着度が低い欠点をもっ
ている。

この発明でリード線としては、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、
　Ｃｒ合金線リード線が用いられるが、その組成として
は、例えば、 ■　Ｎｉ２７〜３３％、Ｃｏ１６〜２２％、添加元素と
して１．０％以下のＳｉ、　Ｍｎ、　Ｔｉ、　ｕ％Ｃを
含有し、残部Ｆｅの組成からなるもの。

■　Ｎｉ４０〜５２％、添加元素として１．０％以下の
Ｓｉ、　Ｍｎ、　Ｔｉ、　Ｉｄｌ、Ｃを含有し、残部Ｆ
ｅの組成からなるもの。

■　Ｃｒ１６〜２０％、添加元素として０．０１〜０．
１％のＴｉおよび１．０％以下のＳｉ、　Ｍｎ％Ｔｉ％
Ａｌ、　Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなるもの。

■　Ｎｉ４０〜４５％、Ｃｒ４〜８％、添加元素として
１．０％以下のＳｉ、　Ｍｎ、　Ｔｉ、　Ａｌ、Ｃを含
有し、残部Ｆｅの組成からなるもの。

等が適当である。

〈実施例〉以下、この発明の実施−例を第１図及び第２図の工程図
により詳細に説明する。

実施例１リード線として真空溶解にて合金化された２９％Ｎｉ−
１７％Ｃｏ−Ｆｅ合金を用意し、これらを線材圧延、伸
線と軟化を繰り返して０．４５φのコイル状線材１とし
た。この線材の抗張力は５５〜９０ｋｇ／ｍｍ２であっ
た。このコイル状線材１を溶剤で洗浄した後、第２図の
工程図により、まず２の酸化処理トンネル炉（温度は６
Ｃｏ〜９Ｃｏ℃）中を０，５〜１０ｍ／分で通過させて
表面酸化処理し、次いで冷却ゾーン３を通過させて巻き
取った。酸化処理トンネル炉２内を満たす気体としては
温水中を通過させた湿水素４を用いた。

上記の結果、線材の表面に０．３〜３．０μｍの酸化膜
が得られた。酸化膜は主にＦｅ５Ｏ４からなりその中に
ＦｅＯ、Ｆｅ２ｒ３の他Ｃｏ１Ｎｉ、　Ｍｎ、　Ｓｉ等
の酸化物を含有している。

か（して第２図の工程で表面酸化処理したコイル状線材
は、次いで第１図に示すように所定の形状にカットプレ
スした後、ホウケイ酸ガラス（Ｎａ２０　　ＵｚＯｉ　
　Ｂ２Ｏ３Ｓｉｎ□）を用いて７Ｃｏ〜８Ｃｏ℃で１０
〜２０分ガラス封止を行なった。

実施例２リード線として真空溶解にて合金化された５０％Ｎｉ−
Ｆｅ合金を用意し、これらを線材圧延、伸線と軟化を繰
り返して０．４５φのコイル状の線材１とした。この線
材の抗張力は５５〜９０ｋｇ／ｍｍ２であった。

このコイル状線材１を溶剤で洗浄した後、第２図の工程
図により、まず２の酸化処理トンネル炉（温度は６Ｃｏ
〜９Ｃｏ℃）中を０．５〜１０ｍ１分で通過させて表面
酸化処理し、次いで冷却ゾーン３を通過させて巻き取っ
た。トンネル炉内を満たす気体としては温水中を通過さ
せた湿水素４を用いた。

上記の結果、線材の表面に０．３〜３．０１ｍの酸化膜
が得られた。酸化膜は主にｌ”ｅ２０３からなりその中
にＦｅＯ、Ｆｅａｒ４の他Ｎｉ、　Ｍｎ、　Ｓｉ等の酸
化物を含有している。

かくして第２図の工程で表面酸化処理したコイル状線材
は、次いで第１図に示すように所定の形状にカットプレ
スした後、ソーダ酸ガラス（Ｎａ２０−ＢａＯ−Ｓｉｆ
□）を用いて６Ｃｏ〜７Ｃｏ℃で１０〜２０分ガラス封
止を行なった。

〈発明の効果〉以上詳細に説明したように、この発明の方法に従って、
前辺って線材表面を酸化した後にカットプレスすること
により、従来のカットプレス後にバッチ処理していた方
法にくらべてガラス封止時にリード線端面等の不必要な
部分までガラスが濡れることがなくなった。

第３図（ａ）および（ｂ）は実施例１について酸化膜厚
の分布をサンプル数ｎ＝４０個について、この発明によ
るものと従来の方法によるものとについて比較したもの
である。この発明によｐ　（ａ）ではリード線同志の重
なりがないため均一に酸化されていることが認められた
。（但し、天＝平均酸化膜厚、Ｃ＝標準偏差である。）また、この発明によるリード線を用いて気密端子を作っ
たのちリークテストを行なったところ、従来のリード線
では１０−’ｃｃ／ｓｅｃより悪いものが０．１％程度
発生していたが、この発明によるものでは皆無であった
。

また、このリード線は第６図に示すように水晶振動子用
リード線としても同様に使用できることもわかった。

同図において２１はリード線、２２は金属カバー２３は
水晶片、２４はサポータ−である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造工程を示す説明図、第２図は第
１図中の酸化処理工程の補足説明図、第３図（ａ）はこ
の発明によるリード線の酸化膜厚の分布を示す説明図、
同（ｂ）は従来法によるリード線の酸化膜厚の分布を示
す説明図、第４図はＩＣの気密封止構造を示す説明図、
第５図は従来の気密端子用リード線の製造工程を示す説
明図、第６図は水晶振動子の構造図である。１・・・コイル線材　　　　　２・・・酸化処理炉３・
・・冷却ゾーン　　　　　４・・・湿水素ガス出願人代
理人　　弁理士　　和　１）　昭第８図第３区（ｂ）膿４（μｍ）第５図淘１１ヒ鴫すｌ第６図（７ａｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リード線貫通用の穴を有する舟形金属外環とガラ
スを介して気密絶縁封止するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ合
金リード線において、予め連続的に酸化処理したリード
線長尺体を切断、プレス加工後、前記金属外環とガラス
封止することを特徴とする気密端子用リード線。
（２）リード線はＮｉ２７〜３３％、Ｃｏ１６〜２２％
、添加元素として１．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなることを特徴と
する請求項（１）記載の気密端子用リード線。
（３）リード線はＮｉ４０〜５２％、添加元素として１
．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃを含有し、残
部Ｆｅの組成からなることを特徴とする請求項（１）記
載の気密端子用リード線。
（４）リード線はＣｒ１６〜２０％、添加元素として０
．０１〜０．１％のＴｉおよび１．０％以下のＳｉ、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなる
ことを特徴とする請求項（１）記載の気密端子用リード
線。
（５）リード線はＮｉ４０〜４５％、Ｃｒ４〜８％、添
加元素として１．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなることを特徴とする
請求項（１）記載の気密端子用リード線。
（６）リード線貫通用の穴を有する舟形金属外環とガラ
スを介して気密絶縁封止するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ合
金リード線において、該リード線は線表面を予め線材の
状態で連続的に酸化処理して酸化膜厚０．３〜３．０μ
ｍを有する長尺体とし、切断あるいはプレス加工を行な
ったのち前記金属外環とガラス封止することを特徴とす
る気密端子用リード線の製造方法。
（７）リード線はＮｉ２７〜３３％、Ｃｏ１６〜２２％
、添加元素として１．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなることを特徴と
する請求項（６）記載の気密端子用リード線の製造方法
。
（８）リード線はＮｉ４０〜５２％、添加元素として１
．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃを含有し、残
部Ｆｅの組成からなることを特徴とする請求項（６）記
載の気密端子用リード線の製造方法。
（９）リード線はＣｒ１６〜２０％、添加元素として０
．０１〜０．１％のＴｉおよび１．０％以下のＳｉ、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなる
ことを特徴とする請求項（６）記載の気密端子用リード
線の製造方法。
（１０）リード線はＮｉ４０〜４５％、Ｃｒ４〜８％、
添加元素として１．０％以下のＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ
、Ｃを含有し、残部Ｆｅの組成からなることを特徴とす
る請求項（６）記載の気密端子用リード線の製造方法。
（１１）リード線の酸化処理が湿水素中加熱または大気
中加熱または湿水素中で加熱したのち、大気中加熱で行
なわれることを特徴とする請求項（６）記載の気密端子
用リード線の製造方法。