JPH06283082A - リードスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード片封入型リードスイッチの構成に関
し、低価格性と特性を確保することで生産性の向上を図
ることを目的とする。 【構成】 偏平化された一端が接点材で被覆された接点
域に形成されている２個のリード片を、該接点域が所要
ギャップを保って対面するようにそれぞれの中間部を不
活性ガスで満たされたガラス管の両端で封止固定してな
るリードスイッチであって、上記接点域の銅−ニッケル
拡散層21b を下地とする接点材の表面を、該銅−ニッケ
ル拡散層21b と金メッキ層41a または銀メッキ層との拡
散層41b で覆って構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリード片封入型リードス
イッチの構成に係り、特に低価格性と特性を確保するこ
とで生産性の向上を図ったリードスイッチに関する。

【０００２】最近の電子技術の進展に伴って各種電子部
品もその低価格化と特性の向上とが強く要求されるよう
になってきているが、リードスイッチの分野でも顧客の
低価格化要求に適応し且つ特性的に優れたリードスイッ
チを如何に提供するかが大きな課題となっている。

【０００３】

【従来の技術】技術的背景を説明する図３は従来の一般
的なリードスイッチの構成例を説明する模式断面図であ
り、部分的に抽出した拡大図(a) はリード片の接点域を
拡大して示したものである。

【０００４】また図４は低価格リードスイッチのリード
端子構成例を示す断面図、図５は図４の特性向上を図っ
たリードスイッチの構成例を示す断面図である。なお図
４，図５では図３のリードスイッチと同様のリードスイ
ッチを例としているので、図３と同じ対象部材・部位に
は同一の記号を付して表わしている。

【０００５】図３でリードスイッチ１は、一端が偏平化
されたリード片素材11_-1′，11_-2′の該偏平化端部の先
端域にロジウム(Rh)やルテニゥム(Ru)の如き白金族から
なる接点材としてのメッキ層 11a′が施された接点域11
a に形成されている52アロイ合金からなる２個のリード
片11_-1，11_-2を、その接点域11a が所定の接点ギャップ
δを保って対面するように不活性ガスとしての窒素(N₂)
を封入した状態でガラス管12の両端部で封止して構成し
たものである。

【０００６】そこで、該ガラス管12外周の上記接点域11
a と対応する領域に図示されない永久磁石やコイル等を
配置し該接点域11a に磁界を付与しまたはその磁界を取
り除くと対面する２個の接点域11a 間を吸着しまたは開
離させることができるので、該２個のリード片11_-1，11
_-2間を接続しまたはその接続が解除されるスイッチング
素子としてのリードスイッチ１を構成することができ
る。

【０００７】かかるリードスイッチ１では、接点域が密
閉された不活性ガス雰囲気中に位置しているため周囲雰
囲気の影響を受けることがなく更に該接点域自体が安定
した白金族で覆われているため酸化することがなく、長
期間にわたって安定した接触特性が維持し得るリードス
イッチを構成することができる。

【０００８】しかし接点域を形成する接点材としてのメ
ッキ金属が上述した如き白金族であるため価格的に高
く、顧客の低価格化要求に対処しきれないことがある。
そこでこの顧客要請に対応するためのリードスイッチが
図４，図５の如く種々実用化されている。

【０００９】すなわちその一例を示す図４で、(4-1) は
図３で説明したリード片素材11_-1′，11_-2′を示したも
のである。そこで、その偏平化された端部の上記接点域
に厚さ２μm 程度の銅(Cu)メッキ層 21a′と厚さ 1.5μ
m 程度のニッケル(Ni)メッキ層 21a″とを順次積層して
(4-2) の状態とした後、例えば 850℃，15分程度の条件
で加熱して両者を拡散せしめると、(4-3) に示すように
接点域が銅−ニッケル拡散層 21bで覆われた52アロイ合
金からなる２個のリード片21_-1，21_-2を得ることができ
る。

【００１０】従って、該２個のリード片21_-1，21_-2を図
３で説明したガラス管12に封入することで(4-4) に示す
リードスイッチ２を構成することができる。かかるリー
ドスイッチ２では接点域が優れた寿命特性を持つ銅−ニ
ッケル拡散層 21bで覆われているため、寿命的に上述し
たロジウムやルテニゥムからなる接点材を持つリードス
イッチに代用させられるメリットがある。

【００１１】しかし接点域が卑金属の拡散層で覆われて
いるため酸化し易く、各リード片間の接触抵抗, 換言す
ればリードスイッチとしてのスイッチング抵抗が大きく
なる欠点がある。

【００１２】図５はかかる欠点を抑制するために実用化
されたものである。すなわち接点材としてロジウムを使
用した場合を例とする図５で、リードスイッチ３は図４
で説明したリード片21_-1，21_-2を、部分拡大図(a) で示
すようにその接点域を形成する銅−ニッケル拡散層 21b
の表面に例えば厚さ 0.2〜1.0 μmのロジウムメッキ層3
1a を接点材として被着形成したリード片31_-1，31_-2に
代えた上で、図３同様のガラス管12で封入してリードス
イッチ３を構成したものである。

【００１３】かかるリードスイッチ３ではロジウムメッ
キ層31a の厚さを接点材表面の酸化を防止するに足る厚
さに設定し得るため、リード片素材11_-1′，11_-2′に直
接メッキ層を形成するリードスイッチ１の場合よりもそ
の厚さを薄くすることができる。

【００１４】従って、特性を落とすことなく図３のリー
ドスイッチ１よりも価格的に安いリードスイッチを実現
することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしリードスイッチ
としての特性を確保するために接点材に白金族のロジウ
ムやルテニゥムを使用するため価格低下率に制約が生
じ、顧客の更なる低価格化要請に対応できないことがあ
ると言う問題があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、偏平化され
た一端が接点材で被覆された接点域に形成されている２
個のリード片を、該接点域が所要ギャップを保って対面
するようにそれぞれの中間部を不活性ガスで満たされた
ガラス管の両端で封止固定してなるリードスイッチであ
って、上記接点域の銅−ニッケル拡散層を下地とする接
点材の表面が、該銅−ニッケル拡散層と金メッキ層また
は銀メッキ層との拡散層で覆われて構成されているリー
ドスイッチによって達成される。

【００１７】

【作用】一般に、金(Au)や銀(Ag)は銅−ニッケル拡散層
と拡散し易い性質を具えていると共に白金族に属するロ
ジウムやルテニゥムより価格的に安い。

【００１８】また下地層との間で拡散層を形成させる目
的で該下地層に被着形成するメッキ層は、メッキ層のま
ま使用する場合よりもその厚さを薄くすることができ
る。そこで本発明ではリード片の端部に形成する接点材
を、銅−ニッケル拡散層と金または銀との拡散層で構成
するようにしている。

【００１９】このことは、接点材が価格的に安い卑金属
層と薄い金または銀の拡散層とで形成できるため図５で
説明したリードスイッチよりも低価格化が実現できるこ
とを意味すると共に、接点材表面に化学的に安定した金
または銀が存在することからリードスイッチとしての特
性の低下も抑制できることを意味する。

【００２０】従って特性を低下させることなく顧客の低
価格化要請に対応できるリードスイッチを構成すること
ができて生産性の向上を期待することができる。

【００２１】

【実施例】図１は本発明になるリードスイッチの構成を
工程的に説明する図であり、図２は本発明のリードスイ
ッチの特性を従来品と比較して表わした図である。

【００２２】なお図では図３〜図５と同様のリードスイ
ッチを例としているので図３〜図５と同じ対象部材・部
位には同一の記号を付して表わすと共に重複する説明に
ついてはそれを省略する。

【００２３】接点材表面が金との拡散層である場合を例
とする図１で、(1-1) は図３で説明したリード片素材11
_-1′，11_-2′である。そこでその偏平化された端部の接
点域に、図４で説明した銅−ニッケル拡散層21bを形成
して(1-2) の状態とした後、該銅−ニッケル拡散層 21b
の表面に厚さ0.01〜0.2 μm の金メッキ層41a を被着形
成して(1-3) の状態とする。

【００２４】次いで該金メッキ層41a が形成されている
リード片を、通常の熱処理炉や赤外線ランプ等で例えば
250℃, 30分程度加熱すると、該金メッキ層41a が上記
銅−ニッケル拡散層 21b の表層で該拡散層 21b と拡
散するので(1-4) に示すように接点材が金拡散層41b で
覆われたリード片41_-1, 41_-2を得ることができる。

【００２５】従って、該２個のリード片41_-1，41_-2を図
３で説明したガラス管12に封入することで(1-5) に示す
リードスイッチ４を構成することができる。かかるリー
ドスイッチ４ではその接点材が、寿命特性に優れた銅−
ニッケル拡散層 21bと化学的に安定した金拡散層41b と
で構成されるので、価格的に安く且つ特性的に優れたリ
ードスイッチを容易に構成することができいる。

【００２６】なお上述した金拡散層は、金メッキ層41a
が形成された状態のリード片すなわち上記(1-3) で示す
状態のリード片をガラス管12へ封止するときに該リード
片に伝達される熱でも形成することができる。

【００２７】図２はリード片間の接触抵抗, ひいてはリ
ードスイッチとしてのスイッチング抵抗の測定データの
一例を示したグラフであり、横軸に接触抵抗値Ｒを採っ
たときの該抵抗値分布を対数確率紙で表わしたものであ
る。（サンプル数＝ 100）すなわち図で、は図３で説
明したリードスイッチ１の抵抗値分布を示し、は図４
で説明したリードスイッチ２をは図５で説明したリー
ドスイッチ３を、または図１で説明した本発明になる
リードスイッチ４の各抵抗値分布をそれぞれ示したもの
である。

【００２８】この場合該図２から明らかな如く、本発明
になるリードスイッチ４すなわちはリード片素材上に
直接ロジウムメッキ処理を施したリードスイッチ１すな
わちとほぼ同等の抵抗値分布を示していることから、
特性的に安定したリードスイッチを得ることができる。

【００２９】なお、図１で説明した銅−ニッケル拡散層
上に設ける金メッキ層を金同様に該銅−ニッケル拡散層
と拡散し易い銀メッキ層に代えた上で、熱拡散させて該
銅−ニッケル拡散層上に銀拡散層を形成してもほぼ同等
の効果が得られることを実験的に確認している。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く本発明により、低価格性を維
持しながら特性を確保することで生産性向上を図ったリ
ードスイッチを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になるリードスイッチの構成を工程的
に説明する図。

【図２】 本発明のリードスイッチの特性を従来品と比
較して表わした図。

【図３】 技術的背景を説明する図。

【図４】 低価格リードスイッチのリード端子構成例を
示す断面図。

【図５】 図４の特性向上を図ったリードスイッチの構
成例を示す断面図。

【符号の説明】

４ リードスイッチ 11_-1′, 11_-2′ リード片素材 12 ガラス管 21b 銅−ニッケル拡散層 41_-1, 41_-2 リード片 41a 金メッキ層 41b 金拡散層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平化された一端が接点材で被覆された
   接点域に形成されている２個のリード片を、該接点域が
   所要ギャップを保って対面するようにそれぞれの中間部
   を不活性ガスで満たされたガラス管の両端で封止固定し
   てなるリードスイッチであって、 上記接点域の銅−ニッケル拡散層(21b) を下地とする接
   点材の表面が、該銅−ニッケル拡散層(21b) と金メッキ
   層(41a) または銀メッキ層との拡散層(41b) で覆われて
   構成されていることを特徴としたリードスイッチ。