JPH107441A - 金属ガラス接合体 - Google Patents
金属ガラス接合体Info
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- JPH107441A JPH107441A JP15870996A JP15870996A JPH107441A JP H107441 A JPH107441 A JP H107441A JP 15870996 A JP15870996 A JP 15870996A JP 15870996 A JP15870996 A JP 15870996A JP H107441 A JPH107441 A JP H107441A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
- C03C27/042—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C03C27/046—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts of metals, metal oxides or metal salts only
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属部材とガラスとを強固に接合できる金属
ガラス接合体を提供する。 【解決手段】 金属ガラス接合体は金属端子15（金属部
材）とガラス13とを接合する。金属端子15のベース金属
16にガラス13よりも酸化物の標準生成自由エネルギーが
小さいニッケル層17（第１の金属層）と表面保護用の金
層18（第２の金属層）とを順次形成する。
ガラス接合体を提供する。 【解決手段】 金属ガラス接合体は金属端子15（金属部
材）とガラス13とを接合する。金属端子15のベース金属
16にガラス13よりも酸化物の標準生成自由エネルギーが
小さいニッケル層17（第１の金属層）と表面保護用の金
層18（第２の金属層）とを順次形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属部材とガラス
とを接合する金属ガラス接合体に関し、特に金属部材を
ガラスによって封止するハーメチックシールに好適な金
属ガラス接合体に関するものである。
とを接合する金属ガラス接合体に関し、特に金属部材を
ガラスによって封止するハーメチックシールに好適な金
属ガラス接合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属部材とガラスとを接合す
る金属ガラス接合体、例えば半導体の金属パッケージを
気密に封止するものとしてガラス封止が知られており、
所謂ハーメチックシールが広く利用されている。斯る金
属ガラス接合体は、図２に示すように、金属板１（金属
部材）の円筒状孔２に金属端子３（金属部材）を挿入し
ガラス４により封止するものである。金属板１はベース
金属６にニッケル層６を設けたものであり、このニッケ
ル層６には光沢剤，平滑剤が添加されている。金属端子
３はベース金属７に表面保護（例えば酸化防止や腐食防
止）のための金メッキ層８を施したものである。ガラス
４には接合する金属部材１，３に応じて硼珪酸系ガラス
やソーダバリウム系ガラスが使用され、1000℃程度の雰
囲気で金属部材１，３とガラス４とを接合している。
る金属ガラス接合体、例えば半導体の金属パッケージを
気密に封止するものとしてガラス封止が知られており、
所謂ハーメチックシールが広く利用されている。斯る金
属ガラス接合体は、図２に示すように、金属板１（金属
部材）の円筒状孔２に金属端子３（金属部材）を挿入し
ガラス４により封止するものである。金属板１はベース
金属６にニッケル層６を設けたものであり、このニッケ
ル層６には光沢剤，平滑剤が添加されている。金属端子
３はベース金属７に表面保護（例えば酸化防止や腐食防
止）のための金メッキ層８を施したものである。ガラス
４には接合する金属部材１，３に応じて硼珪酸系ガラス
やソーダバリウム系ガラスが使用され、1000℃程度の雰
囲気で金属部材１，３とガラス４とを接合している。
【０００３】一方、ガラスが金属を酸化して金属がガラ
スを還元する酸化還元反応により金属とガラスとを接合
すると強固な接合が得られることが知られており、例え
ば特開平６−２７９０６９号公報に開示されている。
スを還元する酸化還元反応により金属とガラスとを接合
すると強固な接合が得られることが知られており、例え
ば特開平６−２７９０６９号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属端
子３の金メッキ層８は化学的に安定した物質であり、ガ
ラス４と金メッキ層８とには酸化還元反応が生じないた
め、金メッキ層８が施された金属端子３とガラス４とを
強固に接合することは困難であった。また、発明者らの
研究によって、金属板１のニッケル層６が光沢剤，平滑
剤等の有機系添加物を含有していると、金属板１とガラ
ス４との強固な接合が得られないことが判明した。本発
明は、上記問題に鑑みて金属部材とガラスとを強固に接
合できる金属ガラス接合体を提供するものである。
子３の金メッキ層８は化学的に安定した物質であり、ガ
ラス４と金メッキ層８とには酸化還元反応が生じないた
め、金メッキ層８が施された金属端子３とガラス４とを
強固に接合することは困難であった。また、発明者らの
研究によって、金属板１のニッケル層６が光沢剤，平滑
剤等の有機系添加物を含有していると、金属板１とガラ
ス４との強固な接合が得られないことが判明した。本発
明は、上記問題に鑑みて金属部材とガラスとを強固に接
合できる金属ガラス接合体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、金属部材とガラスとを接合する金属ガラス
接合体において、前記金属部材のベース金属に前記ガラ
スよりも酸化物の標準生成自由エネルギーが小さい第１
の金属層と表面保護用の第２の金属層とを順次形成した
ものである。
決するため、金属部材とガラスとを接合する金属ガラス
接合体において、前記金属部材のベース金属に前記ガラ
スよりも酸化物の標準生成自由エネルギーが小さい第１
の金属層と表面保護用の第２の金属層とを順次形成した
ものである。
【０００６】また、本発明は、前記第１の金属層はニッ
ケル（Ni）層であり、前記第２の金属層は金（Au）層で
あるものである。
ケル（Ni）層であり、前記第２の金属層は金（Au）層で
あるものである。
【０００７】また、本発明は、金属部材とガラスとを接
合する金属ガラス接合体において、前記金属部材のベー
ス金属に有機系添加物を含有しない金属層を形成したも
のである。
合する金属ガラス接合体において、前記金属部材のベー
ス金属に有機系添加物を含有しない金属層を形成したも
のである。
【０００８】
【発明の実施の形態】ベース金属16にガラス13よりも酸
化物の標準生成自由エネルギーが小さい第１の金属層17
と表面保護用の第２の金属層18とを形成すれば、熱処理
中に第１の金属層17が第２の金属層18中に拡散して表面
に到達してガラス13と酸化還元反応して接合層を形成す
るため、表面保護用の第２の金属層18を有する金属部材
15であっても、強固な接合を得ることができる。
化物の標準生成自由エネルギーが小さい第１の金属層17
と表面保護用の第２の金属層18とを形成すれば、熱処理
中に第１の金属層17が第２の金属層18中に拡散して表面
に到達してガラス13と酸化還元反応して接合層を形成す
るため、表面保護用の第２の金属層18を有する金属部材
15であっても、強固な接合を得ることができる。
【０００９】また、第１の金属層17，第２の金属層18
は、夫々はニッケル（Ni）層，金（Au）層が適当であ
り、金属部材とガラスとの強固な接合を得ることができ
る。
は、夫々はニッケル（Ni）層，金（Au）層が適当であ
り、金属部材とガラスとの強固な接合を得ることができ
る。
【００１０】また、金属部材９のベース金属10に有機系
添加物を含まない金属層12を形成すれば、有機系添加物
によって金属部材９とガラス13との接合が妨げられるこ
とがなく、強固な接合を得ることができる。
添加物を含まない金属層12を形成すれば、有機系添加物
によって金属部材９とガラス13との接合が妨げられるこ
とがなく、強固な接合を得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、添付の図面に基づいて、本発明をハー
メチックシールに適用した一実施例を説明する。図１は
実施例を示す要部拡大断面図である。
メチックシールに適用した一実施例を説明する。図１は
実施例を示す要部拡大断面図である。
【００１２】９は金属板（金属部材）であり、この金属
板９はそのベース金属10がコバール（Fe-Ni-Co合金）か
らなっている。金属板９は厚さ2.0mm となっており、内
径1.5mm の円筒状孔11が形成されている。12はニッケル
層（金属層）であり、このニッケル層12はベース金属10
にメッキ法により設けたものである。ニッケル層12は光
沢剤，平滑剤等の有機系添加物を含有しないものであ
る。13はガラスであり、このガラス13は鉛系ガラスから
なるものであり、ガラス粉末と有機バインダーとを混合
し、プレス成形でタブレット形状にした後、転移点温度
より５０〜１００℃高めの温度で有機バインダーを飛散
させることにより焼結したものである。ガラス13は外径
が1.45mmの円筒形状をしており、内径0.5mm の円筒状孔
14が形成されている。
板９はそのベース金属10がコバール（Fe-Ni-Co合金）か
らなっている。金属板９は厚さ2.0mm となっており、内
径1.5mm の円筒状孔11が形成されている。12はニッケル
層（金属層）であり、このニッケル層12はベース金属10
にメッキ法により設けたものである。ニッケル層12は光
沢剤，平滑剤等の有機系添加物を含有しないものであ
る。13はガラスであり、このガラス13は鉛系ガラスから
なるものであり、ガラス粉末と有機バインダーとを混合
し、プレス成形でタブレット形状にした後、転移点温度
より５０〜１００℃高めの温度で有機バインダーを飛散
させることにより焼結したものである。ガラス13は外径
が1.45mmの円筒形状をしており、内径0.5mm の円筒状孔
14が形成されている。
【００１３】15は金属端子（金属部材）であり、この金
属端子15はそのベース金属16がコバールからなってい
る。金属端子15は長さ10mm，直径0.45mmとなっている。
17はニッケル層（第１の金属層）であり、このニッケル
層17はベース金属16にメッキ法により設けたものであ
る。18は金層（第２の金属層）であり、この金層18はニ
ッケル層17上にメッキ法により設けたものである。金層
18は金属端子15の表面を保護している。
属端子15はそのベース金属16がコバールからなってい
る。金属端子15は長さ10mm，直径0.45mmとなっている。
17はニッケル層（第１の金属層）であり、このニッケル
層17はベース金属16にメッキ法により設けたものであ
る。18は金層（第２の金属層）であり、この金層18はニ
ッケル層17上にメッキ法により設けたものである。金層
18は金属端子15の表面を保護している。
【００１４】金属端子15及びガラス13は金属板９にセッ
トされ、所定の雰囲気において熱処理され、金属板９の
円筒状孔11に金属端子15が封止される。この時、金属端
子15のニッケル層17が金層18中に拡散してガラス13に到
達し、ガラス13と酸化還元反応して接合層を形成するた
め、金属端子15とガラス13とが強固に接合される。ま
た、金属板９のニッケル層12は有機系添加物を含有して
いないため、金属板9とガラス13とが強固に接合され
る。
トされ、所定の雰囲気において熱処理され、金属板９の
円筒状孔11に金属端子15が封止される。この時、金属端
子15のニッケル層17が金層18中に拡散してガラス13に到
達し、ガラス13と酸化還元反応して接合層を形成するた
め、金属端子15とガラス13とが強固に接合される。ま
た、金属板９のニッケル層12は有機系添加物を含有して
いないため、金属板9とガラス13とが強固に接合され
る。
【００１５】なお、第１の金属層はガラス13よりも周知
の酸化物の標準生成自由エネルギーが小さいものであれ
ば良く、銅（Cu），クロム（Cr），モリブデン（Mo）ま
たはニッケル合金等であっても良い。また、第２の金属
層は白金（Pt），銀（Ag），タングステン（Ｗ）または
これらの合金（例えば金白金）等であっても良いが、本
実施例のようにニッケル層17と金層18とを組み合せると
熱処理時にニッケル層17が金層18中に良好に拡散して強
固な接合ができることが発明者らの実験により判明し
た。
の酸化物の標準生成自由エネルギーが小さいものであれ
ば良く、銅（Cu），クロム（Cr），モリブデン（Mo）ま
たはニッケル合金等であっても良い。また、第２の金属
層は白金（Pt），銀（Ag），タングステン（Ｗ）または
これらの合金（例えば金白金）等であっても良いが、本
実施例のようにニッケル層17と金層18とを組み合せると
熱処理時にニッケル層17が金層18中に良好に拡散して強
固な接合ができることが発明者らの実験により判明し
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、金属部材とガラスとを接合す
る金属ガラス接合体において、前記金属部材のベース金
属に前記ガラスよりも酸化物の標準生成自由エネルギー
が小さい第１の金属層と表面保護用の第２の金属層とを
順次形成したものであり、金属部材とガラスとの強固な
接合を得ることができる。
る金属ガラス接合体において、前記金属部材のベース金
属に前記ガラスよりも酸化物の標準生成自由エネルギー
が小さい第１の金属層と表面保護用の第２の金属層とを
順次形成したものであり、金属部材とガラスとの強固な
接合を得ることができる。
【００１７】また、本発明は、前記第１の金属層はニッ
ケル（Ni）層であり、前記第２の金属層は金（Au）層で
あるものであり、金属部材とガラスとの強固な接合を得
ることができる。
ケル（Ni）層であり、前記第２の金属層は金（Au）層で
あるものであり、金属部材とガラスとの強固な接合を得
ることができる。
【００１８】また、本発明は、金属部材とガラスとを接
合する金属ガラス接合体において、前記金属部材のベー
ス金属に有機系添加物を含有しない金属層を形成したも
のであり、有機系添加物によって金属部材とガラスとの
接合が妨げられることがなく、強固な接合を得ることが
できる。
合する金属ガラス接合体において、前記金属部材のベー
ス金属に有機系添加物を含有しない金属層を形成したも
のであり、有機系添加物によって金属部材とガラスとの
接合が妨げられることがなく、強固な接合を得ることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す一部拡大断面図。
【図２】従来例を示す一部拡大断面図。
９ 金属板（金属部材） 10 ベース金属 11 ニッケル層（金属層） 13 ガラス 15 金属端子（金属部材） 16 ベース金属 17 ニッケル層（第１の金属層） 18 金層（第２の金属層）
Claims (3)
- 【請求項１】 金属部材とガラスとを接合する金属ガラ
ス接合体において、前記金属部材のベース金属に前記ガ
ラスよりも酸化物の標準生成自由エネルギーが小さい第
１の金属層と表面保護用の第２の金属層とを順次形成し
たことを特徴とする金属ガラス接合体。 - 【請求項２】 前記第１の金属層はニッケル（Ni）層で
あり、前記第２の金属層は金（Au）層であることを特徴
とする請求項１に記載の金属ガラス接合体。 - 【請求項３】 金属部材とガラスとを接合する金属ガラ
ス接合体において、前記金属部材のベース金属に有機系
添加物を含有しない金属層を形成したことを特徴とする
金属ガラス接合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15870996A JPH107441A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 金属ガラス接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15870996A JPH107441A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 金属ガラス接合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107441A true JPH107441A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15677649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15870996A Pending JPH107441A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 金属ガラス接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107441A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006108885A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Citizen Miyota Co Ltd | 水晶振動子用端子、その製造方法及び水晶振動子 |
| CN100350557C (zh) * | 2004-03-25 | 2007-11-21 | 雅马哈株式会社 | 半导体封装及其制造方法 |
| JP2008011283A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Citizen Miyota Co Ltd | 圧入型シリンダータイプ圧電振動子の気密端子、圧入型シリンダータイプ圧電振動子及び気密端子の製造方法 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP15870996A patent/JPH107441A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100350557C (zh) * | 2004-03-25 | 2007-11-21 | 雅马哈株式会社 | 半导体封装及其制造方法 |
| US7518205B2 (en) | 2004-03-25 | 2009-04-14 | Yamaha Corporation | Semiconductor package and method for manufacturing the same |
| JP2006108885A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Citizen Miyota Co Ltd | 水晶振動子用端子、その製造方法及び水晶振動子 |
| JP2008011283A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Citizen Miyota Co Ltd | 圧入型シリンダータイプ圧電振動子の気密端子、圧入型シリンダータイプ圧電振動子及び気密端子の製造方法 |
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