JPS6051269B2 - 気密端子の製造方法 - Google Patents
気密端子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6051269B2 JPS6051269B2 JP55183306A JP18330680A JPS6051269B2 JP S6051269 B2 JPS6051269 B2 JP S6051269B2 JP 55183306 A JP55183306 A JP 55183306A JP 18330680 A JP18330680 A JP 18330680A JP S6051269 B2 JPS6051269 B2 JP S6051269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer ring
- metal outer
- plating layer
- metal
- airtight terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/60—Seals
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は気密端子の製造方法に関し、特に半導体装置
用気密端子キャップのような圧縮封止型気密端子の製造
方法に関する。
用気密端子キャップのような圧縮封止型気密端子の製造
方法に関する。
半導体整流器用気密端子キャップは、例えば第１図およ
び第２図に示す構造を有する。
び第２図に示す構造を有する。
図において、１は鉄または低炭素鋼よりなる金属外環で
、筒状部２の下端にフランジ３を有し、このフランジ３
の下面に溶接用のプロジェクション４を有する。この金
属外環１の内部上方にはソーダバリウムガラスまたはソ
ーダバリウムガラスよりなる封着ガラス５を介して、鉄
・ニッケル合金製のパイプリード６が気密絶縁的に封着
されている。そして、金属外環１やパイプリード６の露
出表面には防錆のために、第３図に示すように、電解メ
ッキによりニッケル、銅等のメッキ層７を形成している
。前記金属外環１の膨脹係数は封着ガラス５の膨脹係数
よりも大きいので、封着ガラス５の作業温度である約１
０００℃で加熱封着後冷却すると、金属外環１により封
着ガラス５に強い圧縮応力が加わり、機械的強度の大き
い圧縮封止型の気密端子が得られる。
、筒状部２の下端にフランジ３を有し、このフランジ３
の下面に溶接用のプロジェクション４を有する。この金
属外環１の内部上方にはソーダバリウムガラスまたはソ
ーダバリウムガラスよりなる封着ガラス５を介して、鉄
・ニッケル合金製のパイプリード６が気密絶縁的に封着
されている。そして、金属外環１やパイプリード６の露
出表面には防錆のために、第３図に示すように、電解メ
ッキによりニッケル、銅等のメッキ層７を形成している
。前記金属外環１の膨脹係数は封着ガラス５の膨脹係数
よりも大きいので、封着ガラス５の作業温度である約１
０００℃で加熱封着後冷却すると、金属外環１により封
着ガラス５に強い圧縮応力が加わり、機械的強度の大き
い圧縮封止型の気密端子が得られる。
ところで、金属外環１によつて封着ガラス５に強い圧縮
応力が加えられ、この圧縮応力で封着ガラス５が破壊し
ないということは、金属外環１がその反対応力によつて
破壊されないだけの機械的強度が必要とされることを意
味する。
応力が加えられ、この圧縮応力で封着ガラス５が破壊し
ないということは、金属外環１がその反対応力によつて
破壊されないだけの機械的強度が必要とされることを意
味する。
金属外環１の機械的強度は、筒状部２の肉厚によつて決
まる。前記圧縮応力は金属外環１の内径によつて決まる
。そこで、一般に金属外環１の筒状部２の外径と内径の
比が１．１上であることが必要てあるとされている。こ
のため、筒状部２の内径が例えば印−φあれば、外径は
６０−ｌＴｆ１ｒＬφ以上必要て、筒状部２の肉厚は５
７ｗｔ以上必要になる。このように肉厚が大きい場合は
、絞りプレス加工が困難なため、従来は鉄または低炭素
鋼よりな″る丸棒材を切削加工して金属外環１を製造し
ていたが、この切削加工による金属外環１ては次のよう
な欠点がある。
まる。前記圧縮応力は金属外環１の内径によつて決まる
。そこで、一般に金属外環１の筒状部２の外径と内径の
比が１．１上であることが必要てあるとされている。こ
のため、筒状部２の内径が例えば印−φあれば、外径は
６０−ｌＴｆ１ｒＬφ以上必要て、筒状部２の肉厚は５
７ｗｔ以上必要になる。このように肉厚が大きい場合は
、絞りプレス加工が困難なため、従来は鉄または低炭素
鋼よりな″る丸棒材を切削加工して金属外環１を製造し
ていたが、この切削加工による金属外環１ては次のよう
な欠点がある。
ます、切削加工は加工が面倒であり加工費が高い。また
、切削作業によつて屑となる部分が多く材料利用率が悪
い。以上の２点か・ら金属外環１が高価であり、気密端
子が高価になる。さらに、丸棒材では引抜き方向に微少
な巣が入つていることがあり、もし金属外環１の筒状部
２を上下に貫通している巣があると、気密性が悪く歩留
りが低くなるので、気密端子がますます高価なものとな
る。そこで、本件出願人は先に、金属外環１を第４図ま
たは第５図に示すように、長尺の金属バイブ１Ａを適宜
の長さに切断した金属円筒体１Ｂまたは比較的厚肉の金
属板１ａを打ち抜いた金属環状体１ｂ等の環状金属材料
を冷間押し出し加工（ＣＯｌｄｅｘｔｒｕｓｉＯｎＯｆ
ｓｔｅｅｌ）して、筒状部２、フランジ３およびプロジ
ェクション４を有する金属外環１を製作し、この金属外
環１を用いて第１図および第２図に示すような気密端子
を製造することを提案した。
、切削作業によつて屑となる部分が多く材料利用率が悪
い。以上の２点か・ら金属外環１が高価であり、気密端
子が高価になる。さらに、丸棒材では引抜き方向に微少
な巣が入つていることがあり、もし金属外環１の筒状部
２を上下に貫通している巣があると、気密性が悪く歩留
りが低くなるので、気密端子がますます高価なものとな
る。そこで、本件出願人は先に、金属外環１を第４図ま
たは第５図に示すように、長尺の金属バイブ１Ａを適宜
の長さに切断した金属円筒体１Ｂまたは比較的厚肉の金
属板１ａを打ち抜いた金属環状体１ｂ等の環状金属材料
を冷間押し出し加工（ＣＯｌｄｅｘｔｒｕｓｉＯｎＯｆ
ｓｔｅｅｌ）して、筒状部２、フランジ３およびプロジ
ェクション４を有する金属外環１を製作し、この金属外
環１を用いて第１図および第２図に示すような気密端子
を製造することを提案した。
ところが、このようにして製造した金属外環１を用いて
ガラス封着後、金属外環１やバイブリード６の露出表面
に防錆のために電解メッキによりニッケル、銅等のメッ
キ層７を形成すると、第６図に示すように、メッキ層７
の表面に多数の針状突起８が形成されることが判明した
。
ガラス封着後、金属外環１やバイブリード６の露出表面
に防錆のために電解メッキによりニッケル、銅等のメッ
キ層７を形成すると、第６図に示すように、メッキ層７
の表面に多数の針状突起８が形成されることが判明した
。
発明者は、この針状突起８の形成原因について究明した
結果、次のように推論される。
結果、次のように推論される。
すなわち、前述のとおり圧縮封止型の気密端子における
金属外環１は、外径と内径の比が１之以上必要でかなり
の肉厚になるので、絞りブレス加工が困難なため、冷間
押し出し加工にて製造するが、この場合ブレス型内での
肉の流れを良くするため、潤滑剤として二硫化モリブデ
ン（ＭＯＳ２）を塗布したり、リン酸塩溶液に浸漬して
から成型するが、この潤滑剤がブレス成型時の強い圧力
で金属外環１の表面にこすり付けられるため、ブレス後
のバレル処理や洗浄で完全に除去できず、ガラス封着後
．電解メッキを施すと、この潤滑剤の付着部分が核とな
つて、メッキが異常成長し、針状突起８が形成されると
考えられる。この針状突起８は、金属外環１のブレス成
型後のバレル処理、水素処理、酸処理等の処理によつて
差が生じるが、いずれに．゛しても針状突起８の形成を
完全になくすことはできない。前記針状突起８が生じる
と、メッキの成長速度が小さくなるのみならずメッキの
外観が悪くなり、しかも針状突起８によつて半導体素子
が短絡したり耐電圧の低下をきたすという問題点が４あ
る。それゆえ、この発明の主たる目的は、冷間押し出し
加工によつて金属外環を製作して気密端子を製造する方
法において、電解メッキ時に針状突起の形成されない製
造方法を提供することである。
金属外環１は、外径と内径の比が１之以上必要でかなり
の肉厚になるので、絞りブレス加工が困難なため、冷間
押し出し加工にて製造するが、この場合ブレス型内での
肉の流れを良くするため、潤滑剤として二硫化モリブデ
ン（ＭＯＳ２）を塗布したり、リン酸塩溶液に浸漬して
から成型するが、この潤滑剤がブレス成型時の強い圧力
で金属外環１の表面にこすり付けられるため、ブレス後
のバレル処理や洗浄で完全に除去できず、ガラス封着後
．電解メッキを施すと、この潤滑剤の付着部分が核とな
つて、メッキが異常成長し、針状突起８が形成されると
考えられる。この針状突起８は、金属外環１のブレス成
型後のバレル処理、水素処理、酸処理等の処理によつて
差が生じるが、いずれに．゛しても針状突起８の形成を
完全になくすことはできない。前記針状突起８が生じる
と、メッキの成長速度が小さくなるのみならずメッキの
外観が悪くなり、しかも針状突起８によつて半導体素子
が短絡したり耐電圧の低下をきたすという問題点が４あ
る。それゆえ、この発明の主たる目的は、冷間押し出し
加工によつて金属外環を製作して気密端子を製造する方
法において、電解メッキ時に針状突起の形成されない製
造方法を提供することである。
この発明は要約すると、環状の金属材料を冷間押し出し
加工してフランジを有する金属外環を製作する工程と、
この金属外環内にガラスを介してリードを気密絶縁的に
封着する工程と、前記金属外環の表面に無電解メッキ層
を形成する工程と、この無電解メッキ層上に電解メッキ
層を形成する工程とを含むことを特徴とする。この発明
は上述の目的およびその他の目的と特徴は、図面を参照
して行なう発明の詳細な説明から一層明らかとなろう。
加工してフランジを有する金属外環を製作する工程と、
この金属外環内にガラスを介してリードを気密絶縁的に
封着する工程と、前記金属外環の表面に無電解メッキ層
を形成する工程と、この無電解メッキ層上に電解メッキ
層を形成する工程とを含むことを特徴とする。この発明
は上述の目的およびその他の目的と特徴は、図面を参照
して行なう発明の詳細な説明から一層明らかとなろう。
まず、第４図または第５図と同様に、鉄または低炭素鋼
よりなる長尺の金属バイブ１Ａを適宜の長さに切断した
金属円筒体１Ｂまたは比較的厚肉門の金属板１ａを打ち
抜いた金属環状体１ｂを冷間押し出し加工して、筒状部
２、フランジ３およびプロジェクション４を有する金属
外環１を製作する。
よりなる長尺の金属バイブ１Ａを適宜の長さに切断した
金属円筒体１Ｂまたは比較的厚肉門の金属板１ａを打ち
抜いた金属環状体１ｂを冷間押し出し加工して、筒状部
２、フランジ３およびプロジェクション４を有する金属
外環１を製作する。
次に、図示しないグラファイト製の封着治具を用いて、
前記金属外環１、ガラス微粉末を有機ｌバインダと混錬
しブレス成型後反焼して有機バインダを焼失せしめた焼
結ガラスタブレットおよび鉄・ニッケル合金製のバイブ
リード６を所定の関係位置に組み立て、全体を中性また
は弱還元性雰囲気中で約１０００℃に加熱する。すると
、焼結ガラスタブレットが溶融して、第７図に示すよう
に、金属外環１内に封着ガラス５を介してバイブリード
６が気密絶縁的に封着された気密端子が得られる。次に
この気密端子の金属外環１およびバイブリード６の露出
部分に、第８図に示すように、無電解メッキ層の一例と
して厚さ０．５〜６ｐｍ程度の無電解ニッケルメッキ層
９を形成する。この無電解ニッケルメッキ層９の形成時
には、電圧が加えられていないので、第６図に示すよう
な針状突起８は形成されない。こののち、第９図に示す
ように、金属外環１およびバイブリード６の無電解ニッ
ケルメッキ層９上に、電解メッキ層の一例として、所要
厚さの電解ニッケルメッキ層１０を形成する。このとき
、電圧は加えられるが、既に無電解ニッケルメッキ層９
が形成されているので、やはり第６図のような針状突起
８は形成されない。なお、上記実施例は無電解メッキ層
として無電解ニッケルメッキ層９を、また電解メッキ層
として電解ニッケルメッキ層１０を形成する場合につい
て説明したが、それぞれ銅、錫等他の任意の金属を形成
してもよい。
前記金属外環１、ガラス微粉末を有機ｌバインダと混錬
しブレス成型後反焼して有機バインダを焼失せしめた焼
結ガラスタブレットおよび鉄・ニッケル合金製のバイブ
リード６を所定の関係位置に組み立て、全体を中性また
は弱還元性雰囲気中で約１０００℃に加熱する。すると
、焼結ガラスタブレットが溶融して、第７図に示すよう
に、金属外環１内に封着ガラス５を介してバイブリード
６が気密絶縁的に封着された気密端子が得られる。次に
この気密端子の金属外環１およびバイブリード６の露出
部分に、第８図に示すように、無電解メッキ層の一例と
して厚さ０．５〜６ｐｍ程度の無電解ニッケルメッキ層
９を形成する。この無電解ニッケルメッキ層９の形成時
には、電圧が加えられていないので、第６図に示すよう
な針状突起８は形成されない。こののち、第９図に示す
ように、金属外環１およびバイブリード６の無電解ニッ
ケルメッキ層９上に、電解メッキ層の一例として、所要
厚さの電解ニッケルメッキ層１０を形成する。このとき
、電圧は加えられるが、既に無電解ニッケルメッキ層９
が形成されているので、やはり第６図のような針状突起
８は形成されない。なお、上記実施例は無電解メッキ層
として無電解ニッケルメッキ層９を、また電解メッキ層
として電解ニッケルメッキ層１０を形成する場合につい
て説明したが、それぞれ銅、錫等他の任意の金属を形成
してもよい。
また、上記実施例は上下が開口した直状のバイブリード
６を有する気密端子について説明したが、上端がピンチ
シールされたバイブリードを有する気密端子にも適用で
きる。
６を有する気密端子について説明したが、上端がピンチ
シールされたバイブリードを有する気密端子にも適用で
きる。
さらに、第１０図に示すように、金属外環１内に封着ガ
ラス５を介して鉄・ニッケル合金製の金属内環６１を気
密絶縁的に封着し、この金属内環６１に銅製の断面Ｈ型
のバイブリード６２を銀ロウ６３で固着した気密端子に
も適用できる。あるいは、上記各実施例はいずれも半導
体整流器用気密端子について説明したが、バイブリード
６の他にゲート用の小径のバイブリードを封着したＳＣ
Ｒ．．ＴＲＩＡＣ等のゲート電極を有する３端子サイリ
スタ用気密端子にも適用することができる。また、リー
ドはバイブリードのみならず、無空のリードでもよい。
この発明は以上のように、環状の金属材料を冷間押Ｌ出
し加工してフランジを有する金属外環を製作する工程と
、この金属外環内にガラスを介してリードを気密絶縁的
に封着する工程と、前記金属外環の表面に無電解メッキ
層を形成する工程と、この無電解メッキ層上に電解メッ
キ層を形成する工程とを含むから、金属外環が安価に製
作できて安価な気密端子を提供できるのみならず、金属
外環に電解メッキ層を形成する場合に、針状突起が形成
されることなく外観の良好な気密端子が提供できるとい
う効果を奏する。
ラス５を介して鉄・ニッケル合金製の金属内環６１を気
密絶縁的に封着し、この金属内環６１に銅製の断面Ｈ型
のバイブリード６２を銀ロウ６３で固着した気密端子に
も適用できる。あるいは、上記各実施例はいずれも半導
体整流器用気密端子について説明したが、バイブリード
６の他にゲート用の小径のバイブリードを封着したＳＣ
Ｒ．．ＴＲＩＡＣ等のゲート電極を有する３端子サイリ
スタ用気密端子にも適用することができる。また、リー
ドはバイブリードのみならず、無空のリードでもよい。
この発明は以上のように、環状の金属材料を冷間押Ｌ出
し加工してフランジを有する金属外環を製作する工程と
、この金属外環内にガラスを介してリードを気密絶縁的
に封着する工程と、前記金属外環の表面に無電解メッキ
層を形成する工程と、この無電解メッキ層上に電解メッ
キ層を形成する工程とを含むから、金属外環が安価に製
作できて安価な気密端子を提供できるのみならず、金属
外環に電解メッキ層を形成する場合に、針状突起が形成
されることなく外観の良好な気密端子が提供できるとい
う効果を奏する。
第１図および第２図はこの発明の背景となる半導体整流
器用気密端子を示し、第１図はその平面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図、第３図は要部拡大断面図
、第４図および第５図はこの発明の背景となる金属外環
を冷間押し出し加工によつて製造する場合の異なる方法
の各段階における断面図、第６図は従来の製造方法によ
る気密端子の欠点を説明するための要部拡大断面図、第
７図ないし第９図はこの発明の一実施例を説明するため
の気密端子の各段階における断面図を示し、特に第８図
および第９図は要部の拡大断面図、第１０図はこの発明
によつて製造される他の気密端子の断面図である。 １Ｂ・・・・・・環状金属材料（金属円筒体）、１ｂ・
・・・・環状金属材料（金属環状体）、１・・・・・金
属外環、２・・・・・・筒状部、３・・・・・・フラン
ジ、５・・・・・・封着ガラス、６・・・・・・バイブ
リード、９・・・・・・無電解ニッケルメッキ層、１０
・・・・・・電解ニッケルメッキ層。
器用気密端子を示し、第１図はその平面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図、第３図は要部拡大断面図
、第４図および第５図はこの発明の背景となる金属外環
を冷間押し出し加工によつて製造する場合の異なる方法
の各段階における断面図、第６図は従来の製造方法によ
る気密端子の欠点を説明するための要部拡大断面図、第
７図ないし第９図はこの発明の一実施例を説明するため
の気密端子の各段階における断面図を示し、特に第８図
および第９図は要部の拡大断面図、第１０図はこの発明
によつて製造される他の気密端子の断面図である。 １Ｂ・・・・・・環状金属材料（金属円筒体）、１ｂ・
・・・・環状金属材料（金属環状体）、１・・・・・金
属外環、２・・・・・・筒状部、３・・・・・・フラン
ジ、５・・・・・・封着ガラス、６・・・・・・バイブ
リード、９・・・・・・無電解ニッケルメッキ層、１０
・・・・・・電解ニッケルメッキ層。
Claims (1)
- １ 環状金属材料を冷間押し出し加工してフランジを有
する金属外環を製造する工程と、この金属外環内にガラ
スを介してリードを気密絶縁的に付着する工程と、前記
金属外環の露出表面に無電解メッキ層を形成する工程と
、無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成する工程とを
含むことを特徴とする気密端子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55183306A JPS6051269B2 (ja) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | 気密端子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55183306A JPS6051269B2 (ja) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | 気密端子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57106154A JPS57106154A (en) | 1982-07-01 |
| JPS6051269B2 true JPS6051269B2 (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=16133368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55183306A Expired JPS6051269B2 (ja) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | 気密端子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051269B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364115U (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-21 |
-
1980
- 1980-12-24 JP JP55183306A patent/JPS6051269B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364115U (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57106154A (en) | 1982-07-01 |
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