JPS5842764A - メツキ方法 - Google Patents
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Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はメッキ方法に関し、特にリンを含も厚いニッ
ケルメッキ層を形成するためのメツ・生方法に関する。
ケルメッキ層を形成するためのメツ・生方法に関する。
金属部材同士をロウ付けすることは各種の分野で行なわ
れている。例えば半導体装置の容器として用いられる気
密端子にお′いてもロウ付けする構造のものがある。第
１図および第２図は半導体整流器用の気密端子の一例で
、第１図は平面図を示し、第２図は第１図の■−■線に
沿う断面図を示す。図において、金属外ｆ１４１の内部
上方にガラス２を介して金属内環３が気密かつ絶縁して
封着されている。このガラス封着体には、圧縮封止型の
。
れている。例えば半導体装置の容器として用いられる気
密端子にお′いてもロウ付けする構造のものがある。第
１図および第２図は半導体整流器用の気密端子の一例で
、第１図は平面図を示し、第２図は第１図の■−■線に
沿う断面図を示す。図において、金属外ｆ１４１の内部
上方にガラス２を介して金属内環３が気密かつ絶縁して
封着されている。このガラス封着体には、圧縮封止型の
。
ものと整合封止型のものとがあり、前者は金属外環ｌを
鉄または低炭素鋼で製作し、金属内環３を鉄 ニッケル
合金で製作し、両者をソーダバリウムガラスまたはソー
ダライムガラス等のソーダガラス２を介して封着したも
のである。後者は金属外環ｌおよび金属内環３をコバー
ルと称される鉄ニッケル・コバルト合金で製作し、両者
をホウケイ酸ガラス２を介して封着したものである。い
ずれにせよ、金属内環３を構成する鉄 ニッケル合金や
鉄−ニッケル コバルト合金は、固有抵抗および硬度が
比較的大きいので、金属内環３を長くして半導体ベレッ
トからの導線を金属内環３に直接かしめ固着すると、電
気抵抗が大きくなるのみならず、かしめ加工時にガラス
２にクラックが発生することがある。そのため、電力用
の半導体整流器用気密端子においては、図示するように
、金端内環３に（２）有抵抗および硬度が小さい銅製の
中継リード４をロウ材５で固着している。
鉄または低炭素鋼で製作し、金属内環３を鉄 ニッケル
合金で製作し、両者をソーダバリウムガラスまたはソー
ダライムガラス等のソーダガラス２を介して封着したも
のである。後者は金属外環ｌおよび金属内環３をコバー
ルと称される鉄ニッケル・コバルト合金で製作し、両者
をホウケイ酸ガラス２を介して封着したものである。い
ずれにせよ、金属内環３を構成する鉄 ニッケル合金や
鉄−ニッケル コバルト合金は、固有抵抗および硬度が
比較的大きいので、金属内環３を長くして半導体ベレッ
トからの導線を金属内環３に直接かしめ固着すると、電
気抵抗が大きくなるのみならず、かしめ加工時にガラス
２にクラックが発生することがある。そのため、電力用
の半導体整流器用気密端子においては、図示するように
、金端内環３に（２）有抵抗および硬度が小さい銅製の
中継リード４をロウ材５で固着している。
また、第３図および第４図は電力用トランジスタの気密
容器として用いられるステムの一例で、第３図は平面図
を示し第４図は第３図の■−１７線に沿う断面図を示す
。図において、６は略菱形状を呈する銅製のステム基板
で、長手方向の両端２部にシャーシ等への取付孔７．７
を有するとともに、中央部近傍に気密端子固着用の２個
の透孔８を有し、さらに前記透孔８を囲む環状溝９を有
する。
容器として用いられるステムの一例で、第３図は平面図
を示し第４図は第３図の■−１７線に沿う断面図を示す
。図において、６は略菱形状を呈する銅製のステム基板
で、長手方向の両端２部にシャーシ等への取付孔７．７
を有するとともに、中央部近傍に気密端子固着用の２個
の透孔８を有し、さらに前記透孔８を囲む環状溝９を有
する。
前記透孔８には、それぞｎ金属外ｆＲ１１内にガラス１
２を介してリード１！１３を気密絶縁的に封着した気密
端子１０が、ロウ材１４を介して固着されている。また
、前記環状溝９には鉄製のキャップ溶接用リング１５が
ロウ材１６を介して固着されている。すなわち、このス
テムは半導体ペレットの熱放散を良くするため、ステム
基板６を銅製゛としたため、ステム基板６の透孔８に直
接ガラス１２を介してリード線１３を封着できないのみ
ならず、ステム基板６に直接キャップを抵抗溶接するこ
とができないので、それぞれ金属外ｆＩ４１１や溶接用
リング１５をロウ材１４．１６で固着するよ−・うにし
ているのである。
２を介してリード１！１３を気密絶縁的に封着した気密
端子１０が、ロウ材１４を介して固着されている。また
、前記環状溝９には鉄製のキャップ溶接用リング１５が
ロウ材１６を介して固着されている。すなわち、このス
テムは半導体ペレットの熱放散を良くするため、ステム
基板６を銅製゛としたため、ステム基板６の透孔８に直
接ガラス１２を介してリード線１３を封着できないのみ
ならず、ステム基板６に直接キャップを抵抗溶接するこ
とができないので、それぞれ金属外ｆＩ４１１や溶接用
リング１５をロウ材１４．１６で固着するよ−・うにし
ているのである。
上記の金属内環３と中継リード４とのロウ付け、あるい
はステム基板６と金属外環１１または溶接用ＩＪソング
５とのロウ付けは、一般に銀ロウを用いて行なわれる。
はステム基板６と金属外環１１または溶接用ＩＪソング
５とのロウ付けは、一般に銀ロウを用いて行なわれる。
第５図は金属内環３と中継リード４とをロウ付けする前
の状態を示す要部拡大断、面図で、金属内環３の上面と
中継リード４の周面とで形成される隅部ｖｃ線材を適宜
の長さに切断し環状に成型した銀ロウ５ａが配置されて
いる。そしてこの状態で全体を加熱して銀ロウ５ａを溶
融し、金属内環ムと中継リード４とをロウ付けする。
の状態を示す要部拡大断、面図で、金属内環３の上面と
中継リード４の周面とで形成される隅部ｖｃ線材を適宜
の長さに切断し環状に成型した銀ロウ５ａが配置されて
いる。そしてこの状態で全体を加熱して銀ロウ５ａを溶
融し、金属内環ムと中継リード４とをロウ付けする。
第３図および第４図に示すステムでは、あらかじめ金属
外環ｌｌ内にガラス１２を介してリード線１３を封着し
た気密端子ｌＯを製作しておき、ステム基板６の透孔８
に気密端子１０を挿入し、一方環状溝９内に溶接用リン
グ１５を挿入して、金属外３Ｊ１１１および溶接用リン
グ１５の外周面に環状の銀ロウを配置し、全体を加熱し
てロウ付、けしている。
外環ｌｌ内にガラス１２を介してリード線１３を封着し
た気密端子ｌＯを製作しておき、ステム基板６の透孔８
に気密端子１０を挿入し、一方環状溝９内に溶接用リン
グ１５を挿入して、金属外３Ｊ１１１および溶接用リン
グ１５の外周面に環状の銀ロウを配置し、全体を加熱し
てロウ付、けしている。
ところが、上記のように金属外環１．１１内にガラス２
，１２を介して金属内環３またはリード［１３を封着後
銀ロウ付けする方法は、ガラス封着およびロウ付けの２
回の加熱工程を必要とし、しかも銀ロウ５ａの配置も必
要で煩雑である。このため、第１図および第２図に示す
気密端子の例で説明すると、第６図に示すように、ロウ
付けしようとする金属内１Ｊ４３と中継リード４の少な
くとも一方のロウ付は予定部分に、すなわち図示例では
中継リード４の下端部に数〜１０数％のリンを含む化学
ニラナルメッキ層５ｂを形成しておき、この中継リード
４を金属外４１１１ガラスタプレツ）２ａおよび金属内
３１３と共に所定の関係位置に組み立て、中−性または
弱還元性雰囲気中で約１０００℃に加熱して、前記ガラ
スタプレッ）２ａを溶融させて金属外ｍｌおよび金属内
環３に融着封止させると共に、前記化学ニッケルメッキ
層５ｂを溶融させて金属内環３と中継リード４をロウ付
けする方法が提案されている。この方法は、ガラス封着
とロウ付けとが一回の加熱工程で同時に行なえ、しかも
銀ロウ５ａを配置することも不要で非常に能率的に製造
できる利点がある。
，１２を介して金属内環３またはリード［１３を封着後
銀ロウ付けする方法は、ガラス封着およびロウ付けの２
回の加熱工程を必要とし、しかも銀ロウ５ａの配置も必
要で煩雑である。このため、第１図および第２図に示す
気密端子の例で説明すると、第６図に示すように、ロウ
付けしようとする金属内１Ｊ４３と中継リード４の少な
くとも一方のロウ付は予定部分に、すなわち図示例では
中継リード４の下端部に数〜１０数％のリンを含む化学
ニラナルメッキ層５ｂを形成しておき、この中継リード
４を金属外４１１１ガラスタプレツ）２ａおよび金属内
３１３と共に所定の関係位置に組み立て、中−性または
弱還元性雰囲気中で約１０００℃に加熱して、前記ガラ
スタプレッ）２ａを溶融させて金属外ｍｌおよび金属内
環３に融着封止させると共に、前記化学ニッケルメッキ
層５ｂを溶融させて金属内環３と中継リード４をロウ付
けする方法が提案されている。この方法は、ガラス封着
とロウ付けとが一回の加熱工程で同時に行なえ、しかも
銀ロウ５ａを配置することも不要で非常に能率的に製造
できる利点がある。
上記の化学ニラクルメッキ層５ｂの厚さは、適用される
ロウ付は構体の種類や構造によって、１２〜２５μ程度
の範囲内が採用されている。ところが、化学ニラナルメ
ッキを行なう場合、第７図の曲線Ａに示すように、１０
〜１２μ程度まではメッキ時間に比例して厚さが増大す
るが、それ以後はメッキ時間の割りに厚さが増大しなく
なる。そこで、厚さがｌＯ〜１２μ程度になったとき（
時間でいえば、 温容１ｋｖ７メツキ面檀Ａ＝ｌＯのと
きで約６０分間）、メッキ液を補充しさらにメッキする
ようにしている。しかしながら、メッキ中途でメッキ液
を補充すると、メッキ液の温度が一時的に低ドしてメッ
キ速度が低下するし、原液と補充液とが一時的に不均一
状態になることもあって、メッキ時間に比例したメッキ
厚さが得られなくなる。また、メッキ厚さが２０μ近く
になると、メッキ層自身の内部応力も増し、少しの加圧
や変形でも剥離しやすくなるという問題点があった。特
に後者の場合、例えば第８図に示すように、中継リード
４の下端をかしめて、金属内環３と中継リード４とを仮
固着して、ガラス封着およびロウ付は時のコンベア炉に
よる加熱の際の振動で、中継リード４が転倒したり脱落
するのを防止するとともに、ロウ付は後の固着強度を増
大しようとする場合、かしめ加工によって化学ニッケル
メッキＭ５ｂが剥落して、ロウ付は不良が生じたり、あ
るいは剥落した化学ニッケルメッキ層５ａがグラファイ
ト製の封着治具に溶着して、封着治具が使用できな°く
なったりする不都合を生じた。
ロウ付は構体の種類や構造によって、１２〜２５μ程度
の範囲内が採用されている。ところが、化学ニラナルメ
ッキを行なう場合、第７図の曲線Ａに示すように、１０
〜１２μ程度まではメッキ時間に比例して厚さが増大す
るが、それ以後はメッキ時間の割りに厚さが増大しなく
なる。そこで、厚さがｌＯ〜１２μ程度になったとき（
時間でいえば、 温容１ｋｖ７メツキ面檀Ａ＝ｌＯのと
きで約６０分間）、メッキ液を補充しさらにメッキする
ようにしている。しかしながら、メッキ中途でメッキ液
を補充すると、メッキ液の温度が一時的に低ドしてメッ
キ速度が低下するし、原液と補充液とが一時的に不均一
状態になることもあって、メッキ時間に比例したメッキ
厚さが得られなくなる。また、メッキ厚さが２０μ近く
になると、メッキ層自身の内部応力も増し、少しの加圧
や変形でも剥離しやすくなるという問題点があった。特
に後者の場合、例えば第８図に示すように、中継リード
４の下端をかしめて、金属内環３と中継リード４とを仮
固着して、ガラス封着およびロウ付は時のコンベア炉に
よる加熱の際の振動で、中継リード４が転倒したり脱落
するのを防止するとともに、ロウ付は後の固着強度を増
大しようとする場合、かしめ加工によって化学ニッケル
メッキＭ５ｂが剥落して、ロウ付は不良が生じたり、あ
るいは剥落した化学ニッケルメッキ層５ａがグラファイ
ト製の封着治具に溶着して、封着治具が使用できな°く
なったりする不都合を生じた。
そのため、この発明は上述の問題点を解決して、メッキ
厚さがメッキ時間に比例し、しかも厚くメッキしてもメ
ッキ層の内部応力が小さいメッキ方法を提供することを
目的とする。
厚さがメッキ時間に比例し、しかも厚くメッキしてもメ
ッキ層の内部応力が小さいメッキ方法を提供することを
目的とする。
この発明は要約すると、化学ニッケルメッキ層を所定の
厚さ形成後、異質の金属層を形成し、次いで再び化学ニ
ッケルメッキ層を所定の厚さ形成すること′を特徴とす
る。
厚さ形成後、異質の金属層を形成し、次いで再び化学ニ
ッケルメッキ層を所定の厚さ形成すること′を特徴とす
る。
以下、この発明の実施例を図面により説明する。
第９図はこの発明により化学ニッケルメッキ層を形成し
た部材の要部拡大断面図を示す。図において２０は第１
図および第２図に示す気密端子における中継リード４等
に相当するロウ付けしようとする部材で、その表面に常
法に従い厚さ１０〜１２μ程度の第１の化学ニッケルメ
ッキ層２−１を形成した後、この第１の化学ニッケルメ
ッキ層２１の上に、化学ニッケルメッキ層２１とは異質
の金属層１例えば銅メッキ層２２を周知の方法によって
厚さ１〜３μ程度に形成し、次いでこの銅メッキ層２２
の上に再び厚さが１０〜１２μ程度の第２の化学ニッケ
ルメッキ層２３を形成した。
た部材の要部拡大断面図を示す。図において２０は第１
図および第２図に示す気密端子における中継リード４等
に相当するロウ付けしようとする部材で、その表面に常
法に従い厚さ１０〜１２μ程度の第１の化学ニッケルメ
ッキ層２−１を形成した後、この第１の化学ニッケルメ
ッキ層２１の上に、化学ニッケルメッキ層２１とは異質
の金属層１例えば銅メッキ層２２を周知の方法によって
厚さ１〜３μ程度に形成し、次いでこの銅メッキ層２２
の上に再び厚さが１０〜１２μ程度の第２の化学ニッケ
ルメッキ層２３を形成した。
このように、化学ニッケルメッキ層２１のメッキ速度が
低下する時点で、いったん化学ニッケルメッキ層２１と
は異質の銅メッキ層２２を形成し、この銅メッキ層２２
の上に再び化学ニッケルメッキ層２３を形成すると、第
７図の曲ｉＩ！ＪＢのように、メッキ時間に略比例して
厚さ２０μ程度の化学ニッケルメッキ層を形成すること
ができる。この理由は明らかではないが、鋼メッキ層２
２を形成したことによって、メッキ液の相対的な活性度
が向Ｌ；シたためと思われる。
低下する時点で、いったん化学ニッケルメッキ層２１と
は異質の銅メッキ層２２を形成し、この銅メッキ層２２
の上に再び化学ニッケルメッキ層２３を形成すると、第
７図の曲ｉＩ！ＪＢのように、メッキ時間に略比例して
厚さ２０μ程度の化学ニッケルメッキ層を形成すること
ができる。この理由は明らかではないが、鋼メッキ層２
２を形成したことによって、メッキ液の相対的な活性度
が向Ｌ；シたためと思われる。
また、第９図に示すように、第１．第２の化学ニラゲル
メッキ層２１．２３間に銅メッキ層２２を介在すると、
銅メッキ層２２によって化学ニッケルメッキ層２１．２
３の内部応力が吸収さｎる結果、第８図に示すようにか
しめ加工を施しても、化学ニッケルメッキ層５ｂの剥落
は認められなかった。
メッキ層２１．２３間に銅メッキ層２２を介在すると、
銅メッキ層２２によって化学ニッケルメッキ層２１．２
３の内部応力が吸収さｎる結果、第８図に示すようにか
しめ加工を施しても、化学ニッケルメッキ層５ｂの剥落
は認められなかった。
上記の現象は、銅メッキ層２２に代えて電気ニッケルメ
ッキ層や鉛、金、銀等の他の金属層を形成した場合も同
様であり、さらにメッキ層の代りに蒸着層やスパッタ層
を形成した場合も同様であった。
ッキ層や鉛、金、銀等の他の金属層を形成した場合も同
様であり、さらにメッキ層の代りに蒸着層やスパッタ層
を形成した場合も同様であった。
この発明は以上のように、第１の化学ニッケルメッキ層
を所定の厚さ形成後、異質の金属層を形成し、次いで第
２の化学ニッケルメッキ層を所定の厚さ形成するもので
あるから、厚い化学ニッケルメッキ層を能率よく形成す
ることができ、しかも内部応力が小さいためかしめ加工
等を施しても化学ニッケルメッキ層が剥落しなくなると
いう効果を奏する。
を所定の厚さ形成後、異質の金属層を形成し、次いで第
２の化学ニッケルメッキ層を所定の厚さ形成するもので
あるから、厚い化学ニッケルメッキ層を能率よく形成す
ることができ、しかも内部応力が小さいためかしめ加工
等を施しても化学ニッケルメッキ層が剥落しなくなると
いう効果を奏する。
第１図は半導体整流器用気密端子の平面図、第２図は第
１図のｌｌ−１ｊ線に沿う断面図、第３図はｆ導体装置
用ステムの平面図、第４図は第３図のＩＶ−Ｗ線に沿う
断面図、第５図は第１図の気密端子の従来のロウ付は方
法を説明するためのロウ付は前の状態を示す要部拡大断
面高、第６図はこの発明の背景となるロウ付は方法を説
明するための第５図に対応するロウ付は前の要部拡大断
面図、第７図はメッキ時間対メッキ厚さの特性図、第８
図はかしめ加工を施す場合の第６図に対応するロウ付は
前の要部拡大断面図、第９図はこの発明を説明するため
の要部拡大断面図である。 ２０・・・・・・ロウ付けしようとする部材、２１・・
・・・・第１の化学ニッケルメッキ層、２２・・−・・
・異質の゛金属層（鋼メッキ層）、２３・・−・・ 第
２の化学ニッケルメッキ層。 第７図 第２図 第５図 第４図 ０ 第５図 第７図 第８図
１図のｌｌ−１ｊ線に沿う断面図、第３図はｆ導体装置
用ステムの平面図、第４図は第３図のＩＶ−Ｗ線に沿う
断面図、第５図は第１図の気密端子の従来のロウ付は方
法を説明するためのロウ付は前の状態を示す要部拡大断
面高、第６図はこの発明の背景となるロウ付は方法を説
明するための第５図に対応するロウ付は前の要部拡大断
面図、第７図はメッキ時間対メッキ厚さの特性図、第８
図はかしめ加工を施す場合の第６図に対応するロウ付は
前の要部拡大断面図、第９図はこの発明を説明するため
の要部拡大断面図である。 ２０・・・・・・ロウ付けしようとする部材、２１・・
・・・・第１の化学ニッケルメッキ層、２２・・−・・
・異質の゛金属層（鋼メッキ層）、２３・・−・・ 第
２の化学ニッケルメッキ層。 第７図 第２図 第５図 第４図 ０ 第５図 第７図 第８図
Claims (1)
- 第１の化学ニッケルメッキ層を所定の厚さ形成後、その
上に異質の金属層を形成し、次いで第２の化学ニッケル
メッキ層を所定の厚さ形成することを特徴とするメッキ
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056681A JPS5842764A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | メツキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056681A JPS5842764A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | メツキ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842764A true JPS5842764A (ja) | 1983-03-12 |
Family
ID=15271659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14056681A Pending JPS5842764A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | メツキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842764A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310395A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Johoku Riken Kogyo:Kk | ネオジウム―鉄―ボロン系焼結磁石の防食方法 |
| JP2013236010A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115642A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | Multilayer electroless casting method |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14056681A patent/JPS5842764A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115642A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | Multilayer electroless casting method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310395A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Johoku Riken Kogyo:Kk | ネオジウム―鉄―ボロン系焼結磁石の防食方法 |
| JP2013236010A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
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