JP2000311727A - Insulation seal structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属部材とリード
とを絶縁封止材で封止してなる絶縁封止構体に関し、よ
り詳しくは絶縁封止材として熱可塑性樹脂やガラスセラ
ミックを用いた絶縁封止構体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulating sealing structure in which a metal member and a lead are sealed with an insulating sealing material, and more particularly, a thermoplastic resin or glass ceramic is used as the insulating sealing material. The present invention relates to an insulating sealing structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】気密端子は、各種の分野に広く用いられ
ている。従来の気密端子は、例えば図6に示すように、
金属外環41内にガラス42を介してリード43を気密
に封着したものである。この種の気密端子においては、
大別して、圧縮封止型のものと、整合封止型のものとが
ある。前者の圧縮封止型気密端子は、金属外環41に炭
素鋼や鉄−ニッケル合金を用い、ガラス42にソーダラ
イムガラスやソーダバリウムガラスを用い、リード43
に鉄−ニッケル合金や鉄−クロム合金を用いて、金属外
環41,ガラス42の各熱膨張係数α1,α2を、α1
>α2に設定して、ガラス42およびリード43に圧縮
応力が加わるようにしたもので、低コストで製造でき、
比較的安価な電子機器等に採用されている。また、後者
の整合封止型気密端子は、金属外環41およびリード4
3にコバールまたはコバーと称される鉄−ニッケル−コ
バルト合金を用い、ガラス42にホウケウ酸ガラスを用
いて、それぞれの熱膨張係数α1,α2,α3をα1=
α2=α3に設定して、金属外環41とガラス42とリ
ード43との熱膨張係数が広い温度範囲にわたって整合
するようにしたもので、前者よりは高価であるため比較
的高価な電子機器等に採用されている。2. Description of the Related Art Hermetic terminals are widely used in various fields. Conventional airtight terminals, for example, as shown in FIG.
A lead 43 is hermetically sealed in a metal outer ring 41 via a glass 42. In this type of hermetic terminal,
Broadly speaking, there are a compression sealing type and a matching sealing type. The former compression-sealed type hermetic terminal uses a carbon steel or an iron-nickel alloy for the metal outer ring 41, a soda lime glass or a soda barium glass for the glass 42, and a lead 43.
Using an iron-nickel alloy or an iron-chromium alloy, the thermal expansion coefficients α1 and α2 of the metal outer ring 41 and the glass 42 are set to α1
> Α2 so that a compressive stress is applied to the glass 42 and the lead 43, and can be manufactured at low cost.
It is used in relatively inexpensive electronic devices. In addition, the latter matching sealing type airtight terminal comprises a metal outer ring 41 and a lead 4.
3, an iron-nickel-cobalt alloy called Kovar or Kovar is used, and a borate glass is used as the glass 42. The respective thermal expansion coefficients α1, α2, α3 are α1 =
The coefficient of thermal expansion of the metal outer ring 41, the glass 42, and the lead 43 is matched over a wide temperature range by setting α2 = α3, and is relatively expensive because the former is more expensive than the former. Has been adopted.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】いずれのタイプの気密
端子にしろ、金属外環41とリード43とをガラス42
を介して気密に封着しようとすると、金属外環41およ
びリード43と、ガラス42との濡れ性を確保する必要
があり、金属外環41および/またはリード43に酸化
処理を施す必要があった。この酸化処理により形成され
た酸化膜に対しては、溶融したガラスの濡れ性が優れ、
しかも、ガラスの成分が金属酸化物よりなるため、容易
に溶融ガラス中に溶け込んで、気密性の優れた気密端子
が得られる。Regardless of the type of hermetic terminal, a metal outer ring 41 and a lead 43 are connected to a glass 42.
In order to hermetically seal the outer ring 41 and / or the lead 43 with the glass 42, it is necessary to perform an oxidation process on the outer ring 41 and / or the lead 43. Was. For the oxide film formed by this oxidation treatment, the wettability of the molten glass is excellent,
In addition, since the glass component is made of a metal oxide, it easily dissolves in the molten glass, and an airtight terminal having excellent airtightness can be obtained.
【0004】ところが、ガラスとの封着のための酸化膜
は、本来ガラスとの封着部のみに必要であり、それ以外
の部分には不要であるが、そのような部分的に酸化膜を
形成することは、著しい原価高騰を招き、実用的でな
い。そのため、一般的に、金属外環1および/またはリ
ード3の表面全面に酸化膜を形成してガラス2と封着
し、その後に不要な酸化膜を除去することが行われてい
る。しかしながら、酸化膜の種類によっては、ガラスと
の封着性に優れているものの、ガラス封着後に除去が困
難な酸化膜があり、使用できる酸化膜,すなわち換言す
れば金属材料の種類が限定されるという不便があった。[0004] However, an oxide film for sealing with glass is originally required only for a sealing portion with glass, and is not necessary for other portions. Forming results in significant cost increases and is not practical. Therefore, generally, an oxide film is formed on the entire surface of the metal outer ring 1 and / or the lead 3 and sealed with the glass 2, and thereafter, an unnecessary oxide film is removed. However, depending on the type of the oxide film, there is an oxide film which is excellent in the sealing property with glass but is difficult to remove after sealing the glass, and the type of oxide film that can be used, that is, the type of the metal material is limited. Was inconvenient.
【0005】また、ガラスを溶融して封着しようとする
と、900℃以上の熱処理が必要で、そのための高温の
封着炉が必要になり、設備費が嵩むという問題点があっ
た。このため、必然的に気密端子は、高価なものになら
ざるを得なかった。しかしながら、用途によっては、気
密端子ほどの高い気密性を必要としない場合があり、そ
のような場合、気密端子は過剰性能になり、コストパフ
ォーマンスが低くなり、特に安価な製品には採用が困難
であった。In addition, when glass is melted and sealed, a heat treatment at 900 ° C. or higher is required, and a high-temperature sealing furnace is required, resulting in an increase in equipment costs. For this reason, the hermetic terminal was inevitably expensive. However, depending on the application, there may be a case where the hermetic terminal does not require high airtightness as much as the hermetic terminal. In such a case, the hermetic terminal has excessive performance and lowers cost performance. there were.
【0006】さらに、熱膨張係数が10ppm/℃を超
える金属封着用ガラスがなく、整合封止型気密端子にお
ける、鉄−ニッケル−コバルト合金のような高価な金属
の使用が必要であった。さらにまた、溶融ガラスによる
封着では、絶縁物の厚さの制御が困難であった。そこ
で、本発明は、より安価な絶縁封止構体を提供すること
を目的とする。Furthermore, there is no metal sealing glass having a thermal expansion coefficient exceeding 10 ppm / ° C., and it is necessary to use an expensive metal such as an iron-nickel-cobalt alloy in a matched sealing type airtight terminal. Furthermore, in sealing with molten glass, it was difficult to control the thickness of the insulator. Then, an object of the present invention is to provide a cheaper insulating sealing structure.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の絶縁封止構体
は、金属部材と、リードとを、絶縁封止材で封止してな
る絶縁封止構体において、前記絶縁封止材として熱可塑
性樹脂やガラスセラミックを用いたことを特徴とするも
のである。According to the present invention, there is provided an insulating sealing structure in which a metal member and a lead are sealed with an insulating sealing material. It is characterized by using resin or glass ceramic.
【0007】熱可塑性樹脂は、300℃〜350℃程度
の低温で直接封止できるので、ガラス封着用の封着炉に
比較して著しく安価な封止炉の採用が可能になる。ま
た、熱可塑性樹脂やガラスセラミックは、はんだや銀系
ろう材や低融点ガラス等を用いて低温で封止できるの
で、ガラス封着用の封着炉に比較して著しく安価な封止
炉の採用が可能になるし、維持費も著しく安くなる。さ
らに、金属外環および/またはリードに酸化膜は不要に
なり、必然的に封止前の酸化膜形成および封止後の酸化
膜除去は不要になる。さらにまた、熱可塑性樹脂,殊に
液晶ポリマやガラスセラミックは、熱膨張係数が炭素
鋼,銅合金,ステンレス鋼,鉄−ニッケル合金に近似さ
せられるため、高価な鉄−ニッケル−コバルト合金を使
用しなくてもよい。このため、本発明の絶縁封止構体
は、従来の気密端子に比較して、著しく安価になる。Since the thermoplastic resin can be directly sealed at a low temperature of about 300 ° C. to 350 ° C., it is possible to use a sealing furnace which is significantly cheaper than a sealing furnace for sealing glass. In addition, since a thermoplastic resin or glass ceramic can be sealed at a low temperature using solder, a silver-based brazing material, a low-melting glass, or the like, a sealing furnace that is significantly cheaper than a sealing furnace for sealing glass is adopted. And maintenance costs are significantly reduced. Further, an oxide film is not required for the outer metal ring and / or the lead, so that it is not necessary to form an oxide film before sealing and to remove an oxide film after sealing. Further, thermoplastic resins, especially liquid crystal polymers and glass ceramics, use an expensive iron-nickel-cobalt alloy because their thermal expansion coefficients are close to those of carbon steel, copper alloy, stainless steel, and iron-nickel alloy. It is not necessary. For this reason, the insulating sealing structure of the present invention is significantly less expensive than the conventional hermetic terminals.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
金属部材と、リードとを、絶縁封止材で封止してなる絶
縁封止構体において、前記絶縁封止材として熱可塑性樹
脂を用いたことを特徴とするものである。ここで、絶縁
封止材として熱可塑性樹脂を用いるのは、低温度におけ
る封止を可能にするためであり、酸化膜の形成および除
去を不要にするためである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An insulating sealing structure in which a metal member and a lead are sealed with an insulating sealing material, wherein a thermoplastic resin is used as the insulating sealing material. Here, the reason why a thermoplastic resin is used as the insulating sealing material is to enable sealing at a low temperature and to eliminate the need to form and remove an oxide film.
【0009】本発明の請求項2記載の発明は、前記熱可
塑性樹脂が、液晶ポリマであることを特徴とする請求項
1記載の絶縁封止構体である。ここで、熱可塑性樹脂と
して液晶ポリマを用いるのは、液晶ポリマが樹脂として
は低い透水率と透湿率,高い熱膨張係数と耐熱性を有す
るためであり、絶縁封止構体として優れた耐透水性や耐
透湿性を有し、金属部材との熱膨張係数差が小さく封止
部からの気密漏洩がなく、しかも使用温度範囲を広くで
きるからである。The invention according to claim 2 of the present invention is the insulating sealing structure according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a liquid crystal polymer. Here, the reason why the liquid crystal polymer is used as the thermoplastic resin is that the liquid crystal polymer has a low water permeability and moisture permeability as a resin, a high coefficient of thermal expansion, and heat resistance. This is because they have water resistance and moisture permeability, have a small difference in thermal expansion coefficient from the metal member, do not have airtight leakage from the sealing portion, and can widen the operating temperature range.
【0010】本発明の請求項3記載の発明は、前記金属
部材が、炭素鋼,銅合金,ステンレス鋼,鉄−ニッケル
合金の群から選択されたいずれか一の材料からなること
を特徴とする請求項1ないし2記載の絶縁封止構体であ
る。ここで、金属部材の材質を上記の群から選択された
ものに限定する理由は、一般に使用されている材料の採
用を可能にするとともに、従来使用されていた気密端子
の代替用途を保証するためである。According to a third aspect of the present invention, the metal member is made of any one material selected from the group consisting of carbon steel, copper alloy, stainless steel, and iron-nickel alloy. An insulating sealing structure according to claim 1 or 2. Here, the reason for limiting the material of the metal member to those selected from the above group is to allow the use of commonly used materials and to guarantee the alternative use of the hermetic terminals conventionally used. It is.
【0011】本発明の請求項4記載の発明は、前記リー
ドが、炭素鋼,銅合金,ステンレス鋼,鉄−ニッケル合
金,鉄−ニッケル−コバルト合金の群から選択されたい
ずれか一の材料からなることを特徴とする請求項1ない
し3記載の絶縁封止構体である。ここで、リードの材質
を上記のように限定する理由は、一般に使用されている
材料の採用を可能にするとともに、従来使用されていた
気密端子の代替用途を保証するためである。According to a fourth aspect of the present invention, the lead is made of any one material selected from the group consisting of carbon steel, copper alloy, stainless steel, iron-nickel alloy, and iron-nickel-cobalt alloy. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein: Here, the reason why the material of the lead is limited as described above is to make it possible to adopt a commonly used material and to guarantee the alternative use of the conventionally used airtight terminal.
【0012】本発明の請求項5記載の発明は、前記リー
ドが、横方向に膨出する鍔部を有することを特徴とする
請求項1ないし4記載の絶縁封止構体である。ここで、
リードに、横方向に膨出する鍔部を形成する理由は、絶
縁封止材との封止界面寸法を確保して封止性能を向上す
るためである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the insulating sealing structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the lead has a flange portion which swells in a lateral direction. here,
The reason why the laterally bulging flange portion is formed on the lead is to secure a sealing interface dimension with the insulating sealing material to improve sealing performance.
【0013】本発明の請求項6記載の発明は、前記金属
部材とリードとを、前記熱可塑性樹脂を熱圧着して封止
したことを特徴とする請求項1ないし5記載の絶縁封止
構体である。ここで、熱可塑性樹脂を熱圧着して封止す
るのは、金属部材および/またはリードと熱可塑性樹脂
との封止性能を向上するためである。The invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that the metal member and the lead are sealed by thermocompression bonding the thermoplastic resin. It is. Here, the reason for sealing the thermoplastic resin by thermocompression bonding is to improve the sealing performance between the metal member and / or the lead and the thermoplastic resin.
【0014】本発明の請求項7記載の発明は、金属部材
と、リードと、これら両者を絶縁して封止する絶縁封止
材とを有する絶縁封止構体において、前記絶縁封止材
が、ガラスセラミックであることを特徴とする絶縁封止
構体である。ここで、金属部材とリードとを、前記ガラ
スセラミックを用いて封止する理由は、ガラスとセラミ
ツクとの割合を調整することで、ガラスセラミックの熱
膨張係数の調整が可能で、金属部材および/またはリー
ドの熱膨張係数に近似させることにより、金属部材およ
び/またはリードと良好な封止部を確保するためであ
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an insulating sealing structure having a metal member, a lead, and an insulating sealing material for insulating and sealing the two members. An insulating sealing structure characterized by being a glass ceramic. Here, the reason why the metal member and the lead are sealed using the glass ceramic is that the coefficient of thermal expansion of the glass ceramic can be adjusted by adjusting the ratio of the glass and the ceramic. Alternatively, by approximating the thermal expansion coefficient of the lead, it is possible to secure a good sealing portion with the metal member and / or the lead.
【0015】本発明の請求項8記載の発明は、前記金属
部材とリード線とを、前記絶縁封止材を用いて銀系ろう
材,ガラス,はんだの群から選択された一の材料により
封止したことを特徴とする請求項1ないし7記載の絶縁
封止構体である。ここで、金属部材とリードとを、前記
絶縁封止材を用いて銀系ろう材,低融点ガラス,はんだ
の群から選択された一の材料により接着固定する理由
は、絶縁封止材そのものを溶融しないで、封止するため
である。According to an eighth aspect of the present invention, the metal member and the lead wire are sealed with one material selected from the group consisting of a silver brazing material, glass and solder by using the insulating sealing material. 8. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein said insulating sealing structure is stopped. Here, the reason why the metal member and the lead are bonded and fixed with one material selected from the group consisting of silver brazing material, low melting point glass, and solder using the insulating sealing material is that the insulating sealing material itself is used. This is for sealing without melting.
【0016】本発明の請求項9記載の発明は、前記金属
部材が、金属ケースであることを特徴とする請求項1な
いし7記載の絶縁封止構体である。ここで、金属部材と
して金属ケースを用いる理由は、金属ケースに直接絶縁
封止材を介してリードを封止することにより、構造を単
純化し、コスト低減するためである。。The invention according to claim 9 of the present invention is the insulating sealing structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal member is a metal case. Here, the reason why the metal case is used as the metal member is to simplify the structure and reduce the cost by directly sealing the lead to the metal case via an insulating sealing material. .
【0017】本発明の請求項10記載の発明は、前記金
属部材とリードとのいずれか一方に、前記絶縁封止材が
溶射,圧接により一体化されていることを特徴とする請
求項1ないし9記載の絶縁封止構体である。ここで、金
属部材とリードとのいずれか一方に、前記絶縁封止材を
溶射,圧接により一体化する理由は、高価な封止炉を必
要としないで、絶縁封止構体が得られるためである。According to a tenth aspect of the present invention, the insulating sealing material is integrated with one of the metal member and the lead by thermal spraying and pressure welding. 10. An insulating sealing structure according to claim 9. The reason why the insulating sealing material is integrated with one of the metal member and the lead by thermal spraying and pressure welding is that an insulating sealing structure can be obtained without using an expensive sealing furnace. is there.
【0018】[0018]
【実施例】本発明の実施例について、以下、図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1実施例の絶縁封止構
体である絶縁端子Aの断面図を示す。図1において、1
は金属部材の一例としての金属外環で、その中心に貫通
孔2を有する。3は絶縁封止材の一例としての熱可塑性
樹脂,例えば液晶ポリマである。4はリードで、上端近
傍に径方向に膨出する鍔部5を有する。そして、金属外
環1の上面と、リード4の鍔部5の下面とが、熱可塑性
樹脂3の溶着により封止されている。前記金属外環1
は、例えば炭素鋼,銅合金,ステンレス鋼,鉄−ニッケ
ル合金の群から選択されたいずれか一の材料からなり、
外径寸法が5.9mm、貫通孔2の内径寸法が1.1m
mのものである。前記熱可塑性樹脂3は、例えば液晶ポ
リマからなり、その外径寸法が2.0mm、厚さが0.
05mmのものである。前記リード4は、炭素鋼,銅合
金,ステンレス鋼,鉄−ニッケル合金,鉄−ニッケル−
コバルト合金の群から選択されたいずれか一の材料から
なり、その外径寸法が0.45mm、長さが18mm、
鍔部5の外径寸法が1.5mmのものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an insulating terminal A which is an insulating sealing structure according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1
Is a metal outer ring as an example of a metal member, and has a through hole 2 at the center thereof. Reference numeral 3 denotes a thermoplastic resin as an example of an insulating sealing material, for example, a liquid crystal polymer. Reference numeral 4 denotes a lead having a flange portion 5 bulging in the radial direction near the upper end. The upper surface of the metal outer ring 1 and the lower surface of the flange 5 of the lead 4 are sealed by welding the thermoplastic resin 3. The metal outer ring 1
Is made of, for example, any one material selected from the group consisting of carbon steel, copper alloy, stainless steel, and iron-nickel alloy,
The outer diameter is 5.9 mm and the inner diameter of the through hole 2 is 1.1 m
m. The thermoplastic resin 3 is made of, for example, a liquid crystal polymer and has an outer diameter of 2.0 mm and a thickness of 0.1 mm.
05 mm. The lead 4 is made of carbon steel, copper alloy, stainless steel, iron-nickel alloy, iron-nickel-
It is made of any one material selected from the group of cobalt alloys, and has an outer diameter of 0.45 mm, a length of 18 mm,
The outer diameter of the flange 5 is 1.5 mm.
【0019】上記第1実施例の絶縁端子Aによれば、金
属外環1の上面と、リード4の鍔部5の下面およびこの
鍔部5に隣接するリード4部分との間が、熱可塑性樹脂
3により封止されているので、従来のガラス封着による
気密端子程ではないとしても、気密性の高い絶縁端子が
得られる。また、液晶ポリマ3の融点は280〜325
℃で、封止温度は300℃〜350℃程度であり、従来
のガラス封着による気密端子と比較して、著しく低温の
封止炉が採用できるのみならず、酸化膜が不要なため、
著しく安価な絶縁端子Aを提供できる。さらに、液晶ポ
リマ3は、熱膨張係数が10〜20ppm/℃で金属部
材1やリード4と直接封止が可能であるのみならず、体
積抵抗率が7.7×1015Ωcm,吸水率が0.04
%,水蒸気透過係数がほとんど零であり、ポリイミド樹
脂に比較して体積抵抗率は約1.5倍,吸水率は約10
0分の1,水蒸気透過係数は無限小のため、きわめて優
れた絶縁抵抗,耐水性および耐湿性を有する絶縁封止構
体が提供できる。According to the insulated terminal A of the first embodiment, the upper surface of the metal outer ring 1, the lower surface of the flange 5 of the lead 4 and the portion of the lead 4 adjacent to the flange 5 are made of thermoplastic resin. Since it is sealed with the resin 3, an insulating terminal with high airtightness can be obtained even if it is not as good as a hermetic terminal by conventional glass sealing. The melting point of the liquid crystal polymer 3 is 280-325.
° C, the sealing temperature is about 300 ° C to 350 ° C. Compared with a conventional hermetic terminal by glass sealing, not only can a remarkably low temperature sealing furnace be adopted, but also an oxide film is unnecessary,
An inexpensive insulated terminal A can be provided. Further, the liquid crystal polymer 3 has a coefficient of thermal expansion of 10 to 20 ppm / ° C. and can be directly sealed with the metal member 1 and the lead 4, and has a volume resistivity of 7.7 × 10 15 Ωcm and a water absorption rate. 0.04
%, The water vapor transmission coefficient is almost zero, the volume resistivity is about 1.5 times that of the polyimide resin, and the water absorption is about 10%.
Since the water vapor transmission coefficient is infinitely small, it is possible to provide an insulating sealing structure having extremely excellent insulation resistance, water resistance and moisture resistance.
【0019】図2は、本発明の第2の実施例の絶縁端子
Bの断面図である。この実施例の絶縁端子Bが図1の絶
縁端子Aと異なる点は、熱可塑性樹脂6の形状にある。
すなわち、図1の熱可塑性樹脂3は、平板状のドーナツ
形状であるのに対して、本第2実施例の熱可塑性樹脂6
の形状は、底板部61と、その周辺で立ち上がる円筒部
62とを有し、底板部61と、その周辺で立ち上がる円
筒部62とによって凹部63を有していることである。
そして、前記凹部63にリード4の鍔部5が埋設されて
いることである。FIG. 2 is a sectional view of an insulated terminal B according to a second embodiment of the present invention. The difference between the insulating terminal B of this embodiment and the insulating terminal A of FIG. 1 lies in the shape of the thermoplastic resin 6.
That is, the thermoplastic resin 3 of FIG. 1 has a plate-like donut shape, while the thermoplastic resin 6 of the second embodiment
Has a bottom plate portion 61 and a cylindrical portion 62 that rises around the bottom plate portion 61, and the bottom plate portion 61 and the cylindrical portion 62 that rises around the bottom plate portion 61 have a concave portion 63.
Further, the flange 5 of the lead 4 is embedded in the recess 63.
【0020】このような構成によれば、リード4の形状
は同一のままで、熱可塑性樹脂6との封止界面寸法が増
大して、気密性が向上するのみならず、金属外環1とリ
ード4との間の熱可塑性樹脂6の沿面距離が増大して、
耐電圧が増大しおよび/または漏洩電流が減少する。上
記した熱可塑性樹脂6の形状は、熱可塑性樹脂6の加熱
封止時にリード4の鍔部5に図示上方からの押圧力を加
えることによって、鍔部5を熱可塑性樹脂6中に埋設さ
せることによって実現することができるし、最初からそ
のような形状に成形した熱可塑性樹脂6を用いてもよ
い。仮にこのような形状に成形しても、樹脂成形加工費
そのものは増大しない。According to such a configuration, while the shape of the lead 4 remains the same, the size of the sealing interface with the thermoplastic resin 6 is increased, so that not only the airtightness is improved but also the metal outer ring 1 is formed. The creepage distance of the thermoplastic resin 6 between the lead 4 and the lead 4 increases,
The withstand voltage increases and / or the leakage current decreases. The shape of the thermoplastic resin 6 described above is such that the flange 5 is embedded in the thermoplastic resin 6 by applying a pressing force from above in the figure to the flange 5 of the lead 4 when the thermoplastic resin 6 is heated and sealed. Alternatively, a thermoplastic resin 6 molded into such a shape from the beginning may be used. Even if it is molded into such a shape, the resin molding processing cost itself does not increase.
【0021】図3は、本発明の第3実施例の絶縁端子C
の断面図である。図3において、11は金属外環で、中
心に貫通孔12を有するとともに、貫通孔12の下端周
辺に径大部13を有する。7は熱可塑性樹脂で、図2の
第2実施例と同様の底板部71と、その周辺の円筒部7
2と、それらによって形成された凹部73と、さらに金
属外環11の貫通孔12に沿って立ち下がる立ち下がり
部74とを有する。FIG. 3 shows an insulated terminal C according to a third embodiment of the present invention.
FIG. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a metal outer ring having a through hole 12 at the center and a large diameter portion 13 around a lower end of the through hole 12. Reference numeral 7 denotes a thermoplastic resin, which is a bottom plate 71 similar to that of the second embodiment shown in FIG.
2, a concave portion 73 formed by them, and a falling portion 74 that falls along the through hole 12 of the metal outer ring 11.
【0022】上記実施例によれば、立ち下がり部74に
よって、金属外環11とリード4との位置関係が安定す
るのみならず、金属外環11とリード4との間の耐電圧
が増大しおよび/または漏洩電流が減少する。このよう
な立ち下がり部74は、前述のように、熱可塑性樹脂7
の加熱封止時に、リード4に下方に向かう、より大きな
押圧力を加えて形成してもよいし、予め熱可塑性樹脂7
の成形時に一体に形成しておいてもよい。また、上記実
施例によれば、貫通孔12の下端周辺に径大部13を形
成しているので、熱可塑性樹脂7の立ち下がり部74の
下端が、金属外環11の下面から突出することが防止で
き、例えばこの絶縁端子Cを他の部材の平坦な面に取り
付けるときに、前記立ち下がり部74の下端が邪魔にな
ることがない。According to the above embodiment, the falling portion 74 not only stabilizes the positional relationship between the outer metal ring 11 and the lead 4 but also increases the withstand voltage between the outer metal ring 11 and the lead 4. And / or the leakage current is reduced. Such a falling part 74 is formed by the thermoplastic resin 7 as described above.
The lead 4 may be formed by applying a larger downward pressing force to the lead 4 at the time of the heat sealing of the lead 4.
May be integrally formed at the time of molding. According to the above embodiment, since the large-diameter portion 13 is formed around the lower end of the through hole 12, the lower end of the falling portion 74 of the thermoplastic resin 7 projects from the lower surface of the metal outer ring 11. For example, when the insulating terminal C is mounted on a flat surface of another member, the lower end of the falling portion 74 does not interfere.
【0023】図4は本発明の第4実施例の電子機器用ケ
ースDの断面図である。図4において、21は炭素鋼,
銅合金,ステンレス合金,鉄−ニッケル合金の群の中か
ら選択された一の金属材料よりなる高さ寸法が2.0m
m程度のケース本体で、底板部22と立ち上がり部23
とフランジ部24とを有し、底板部22に開口部25を
有する。この開口部25には、液晶ポリマ,ガラスセラ
ミック等の絶縁封止材26を介して、逆「T字形」のリ
ード27が気密に封止されている。ガラスセラミック
は、例えば、ガラス中にフォルステライトを30〜70
wt%分散させた熱膨張係数が10〜15ppm/℃の
ものが用いられる。前記絶縁封止材26は、例えば25
μm程度の厚さを有し、その両面には、図5に示すよう
に、それぞれ厚さが12μm程度の銅層28,29を有
する全体として約50μm程度のものである。そして、
前記銅層28とケース本体21の底板部22との間およ
び銅層29とリード27の鍔部27aとの間は、それぞ
れはんだ30,31により気密に固着封止されている。
32は、ケース本体21と同一の金属材料よりなる蓋板
で、その周辺部をケース本体21のフランジ部24と固
着封止されている。なお、図4は断面図のため、ケース
21の底板部22の開口部25およびリード27は1つ
のみ示されているが、2端子型の電子部品にあっては、
それぞれ2つずつ設けられている。FIG. 4 is a sectional view of a case D for an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, 21 is carbon steel,
Height of 2.0 m made of one metal material selected from the group consisting of copper alloy, stainless steel alloy and iron-nickel alloy
m case body, bottom plate portion 22 and rising portion 23
And a flange 24, and an opening 25 in the bottom plate 22. An inverted "T-shaped" lead 27 is hermetically sealed in the opening 25 via an insulating sealing material 26 such as a liquid crystal polymer or a glass ceramic. For example, glass-ceramics include forsterite in glass of 30 to 70%.
Those having a thermal expansion coefficient of 10 to 15 ppm / ° C dispersed in wt% are used. The insulating sealing material 26 is, for example, 25
It has a thickness of about 50 μm, and has copper layers 28 and 29 each having a thickness of about 12 μm on both surfaces as shown in FIG. And
The space between the copper layer 28 and the bottom plate portion 22 of the case body 21 and the space between the copper layer 29 and the flange 27a of the lead 27 are hermetically fixed and sealed by solders 30 and 31, respectively.
Reference numeral 32 denotes a cover plate made of the same metal material as the case body 21, and its peripheral portion is fixedly sealed to the flange portion 24 of the case body 21. Although FIG. 4 is a cross-sectional view, only one opening 25 and one lead 27 of the bottom plate 22 of the case 21 are shown. However, in the case of a two-terminal electronic component,
Two each are provided.
【0024】上記の電子機器用ケースDによれば、ケー
ス本体21やリード27の高さ寸法が小さいものであっ
ても、ケース本体21の底板部22と絶縁封止材26の
上面との間および絶縁封止材26の下面とリード27の
鍔部27aとの間が、はんだ30,31により気密に封
止されているから、気密端子程ではなくとも気密性の高
いケースが得られる。このような気密ケースは、例えば
矩形板状の水晶振動片を水平の姿勢で封止する表面実装
型の水晶振動子用ケースとして、有効に用いられる。According to the electronic device case D, even if the height of the case body 21 or the lead 27 is small, the gap between the bottom plate 22 of the case body 21 and the upper surface of the insulating sealing material 26 is small. In addition, since the space between the lower surface of the insulating sealing material 26 and the flange 27a of the lead 27 is hermetically sealed by the solders 30 and 31, a highly airtight case can be obtained even if it is not as large as an airtight terminal. Such an airtight case is effectively used, for example, as a case for a surface mount type crystal unit for sealing a rectangular plate-shaped crystal unit in a horizontal position.
【0025】なお、本発明の上記各実施例は、特定の構
造の絶縁端子ないしケースについて説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲で、各種の変形が可能であることはい
うまでもない。Although each of the above embodiments of the present invention has been described with respect to an insulated terminal or a case having a specific structure, the present invention is not limited to the above embodiments, and is not deviated from the spirit of the present invention. Needless to say, various modifications are possible.
【0026】例えば、上記第1ないし第3実施例におい
ては、円筒形の金属外環1ないし11内に、1本のリー
ド4を封止したものについて説明したが、金属外環は円
筒形以外の長円形,楕円形等であってもよいし、リード
も2本以上であってもよい。For example, in the above-described first to third embodiments, the case where one lead 4 is sealed in the cylindrical metal outer ring 1 to 11 has been described. Oval, elliptical or the like, or two or more leads.
【0027】また、上記第4実施例においては、表面実
装型水晶振動子用ケースについて説明したが、他の電子
部品についても、同様に実施できるものである。In the fourth embodiment, the case for the surface-mount type crystal unit has been described. However, the present invention can be similarly applied to other electronic parts.
【0029】さらに、上記各実施例におけるリード4,
27は、円柱形のみでなく、四角柱や六角柱等であって
も、同様に実施できるものである。Further, the leads 4 and 4 in each of the above embodiments are used.
27 can be similarly implemented not only in a columnar shape but also in a quadrangular prism, a hexagonal prism, or the like.
【0031】さらにまた、第4実施例においては、絶縁
封止材26とケース本体21およびリード27間をはん
だ30,31により封止する場合について説明したが、
銀系ろう材や低融点ガラスのような封止温度で絶縁封止
材26が溶融しない封止材で封止してもよい。Further, in the fourth embodiment, the case where the insulating sealing material 26 and the case body 21 and the lead 27 are sealed with the solders 30 and 31 has been described.
The sealing may be performed with a sealing material such as a silver brazing material or a low melting glass in which the insulating sealing material 26 does not melt at a sealing temperature.
【0032】また、第1ないし第3実施例の絶縁端子に
おいても、絶縁封止材3,6の両面に銅層(箔)を形成
して、はんだ,銀系ろう材,低融点ガラス等で封止する
ようにしてもよい。Also, in the insulating terminals of the first to third embodiments, copper layers (foil) are formed on both surfaces of the insulating sealing materials 3 and 6 and solder, silver-based brazing material, low-melting glass or the like is used. You may make it seal.
【0033】さらに、絶縁封止材としてガラスセラミッ
クを用い、低融点ガラスにより封止する場合には、銅層
(箔)は省略することができる。Further, when glass ceramic is used as the insulating sealing material and sealing is performed with low melting point glass, the copper layer (foil) can be omitted.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明は、金属部材と、リードと、これ
ら両者を絶縁して封止する絶縁封止材とを有する絶縁封
止構体において、前記絶縁封止材が熱可塑性樹脂やガラ
スセラミックであることを特徴とする絶縁封止構体であ
るから、従来の溶融ガラスを用いる気密端子に比較し
て、低温度で封止が行え、封止前の酸化処理や封止後の
酸化膜除去が不要なため、安価な絶縁封止構体が提供で
きるという効果を奏する。According to the present invention, there is provided an insulating sealing structure having a metal member, a lead, and an insulating sealing material for insulating and sealing the both, wherein the insulating sealing material is a thermoplastic resin or glass ceramic. Since it is an insulated sealing structure, it can be sealed at a lower temperature than conventional hermetic terminals using molten glass, and can be oxidized before sealing or oxide film removed after sealing. Is unnecessary, so that an inexpensive insulating sealing structure can be provided.
【図1】 本発明の第1実施例の絶縁端子Aの断面図FIG. 1 is a sectional view of an insulated terminal A according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第2実施例の絶縁端子Bの断面図FIG. 2 is a sectional view of an insulating terminal B according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第3実施例の絶縁端子Cの断面図FIG. 3 is a sectional view of an insulating terminal C according to a third embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第4実施例のケースDの断面図FIG. 4 is a sectional view of a case D according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第4実施例のケースDの要部拡大断
面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of a case D according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】 従来の気密端子の断面図FIG. 6 is a sectional view of a conventional hermetic terminal.
A,B,C 絶縁封止構体(絶縁端子) 1 金属部材(外環外環) 2 貫通孔 3 絶縁封止材(熱可塑性樹脂) 4 リード 5 鍔部 6、7 絶縁封止材(熱可塑性樹脂) 61、71 底板部 62、72 円筒部 63、73 凹部 74 立ち下がり部 11 金属部材(金属外環) 12 貫通孔 13 径大部 D 電子機器用ケース 21 ケース本体 22 底板部 23 立ち上がり部 24 フランジ部 25 開口部 26 絶縁封止材 27 リード 28、29 銅層(箔) 30、31 はんだ 32 蓋部 A, B, C Insulating sealing structure (insulating terminal) 1 Metal member (outer ring outer ring) 2 Through hole 3 Insulating sealing material (thermoplastic resin) 4 Lead 5 Flange 6, 7 Insulating sealing material (thermoplastic 61, 71 Bottom plate part 62, 72 Cylindrical part 63, 73 Concave part 74 Falling part 11 Metal member (metal outer ring) 12 Through hole 13 Large diameter part D Electronic device case 21 Case body 22 Bottom plate part 23 Standing part 24 Flange 25 Opening 26 Insulation sealing material 27 Lead 28, 29 Copper layer (foil) 30, 31 Solder 32 Lid
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Claims (10)
して封止する絶縁封止材とを有する絶縁封止構体におい
て、前記絶縁封止材が熱可塑性樹脂であることを特徴と
する絶縁封止構体。1. An insulating sealing structure comprising a metal member, a lead, and an insulating sealing material for insulating and sealing the both, wherein the insulating sealing material is a thermoplastic resin. Insulation sealing structure.
とを特徴とする請求項1記載の絶縁封止構体。2. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein said thermoplastic resin is a liquid crystal polymer.
レス鋼,鉄−ニッケル合金の群から選択されたいずれか
一の材料からなることを特徴とする請求項1ないし2記
載の絶縁封止構体。3. The insulating seal according to claim 1, wherein said metal member is made of any one material selected from the group consisting of carbon steel, copper alloy, stainless steel, and iron-nickel alloy. Stop structure.
ス鋼,鉄−ニッケル合金,鉄−ニッケル−コバルト合金
の群から選択されたいずれか一の材料からなることを特
徴とする請求項1ないし3記載の絶縁封止構体。4. The lead according to claim 1, wherein the lead is made of any one material selected from the group consisting of carbon steel, copper alloy, stainless steel, iron-nickel alloy, and iron-nickel-cobalt alloy. 4. The insulating sealing structure according to any one of items 3 to 3.
することを特徴とする請求項1ないし4記載の絶縁封止
構体。5. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein said lead has a flange portion which swells in a lateral direction.
樹脂を熱圧着して封止したことを特徴とする請求項1な
いし5記載の絶縁封止構体。6. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein said metal member and said lead are sealed by thermocompression bonding of said thermoplastic resin.
して封止する絶縁封止材とを有する絶縁封止構体におい
て、前記絶縁封止材が、ガラスセラミックであることを
特徴とする絶縁封止構体。7. An insulating sealing structure having a metal member, a lead, and an insulating sealing material for insulating and sealing the both, wherein the insulating sealing material is glass ceramic. Insulation sealing structure.
止材を用いて銀系ろう材,ガラス,はんだの群から選択
された一の材料により封止したことを特徴とする請求項
1ないし7記載の絶縁封止構体。8. The metal member and the lead wire are sealed with one material selected from the group consisting of silver brazing material, glass and solder using the insulating sealing material. 8. The insulating sealing structure according to any one of 1 to 7.
特徴とする請求項1ないし7記載の絶縁封止構体。9. The insulation sealing structure according to claim 1, wherein said metal member is a metal case.
に、前記絶縁封止材が溶射,圧接により一体化されてい
ることを特徴とする請求項1ないし9記載の絶縁封止構
体。10. The insulating sealing structure according to claim 1, wherein the insulating sealing material is integrated with one of the metal member and the lead by thermal spraying and pressure welding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11119640A JP2000311727A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Insulation seal structure |
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JP11119640A JP2000311727A (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Insulation seal structure |
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- 1999-04-27 JP JP11119640A patent/JP2000311727A/en active Pending
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