JPS5971211A - Method of heat treating sealed metal part and sealed electr-ic part - Google Patents
Method of heat treating sealed metal part and sealed electr-ic partInfo
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- JPS5971211A JPS5971211A JP17906582A JP17906582A JPS5971211A JP S5971211 A JPS5971211 A JP S5971211A JP 17906582 A JP17906582 A JP 17906582A JP 17906582 A JP17906582 A JP 17906582A JP S5971211 A JPS5971211 A JP S5971211A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、封入型電気部品の改良に係り、封入されてい
る金属部品の防錆と絶縁抵抗の劣化を防止した、金属部
品の熱処理方法及び封入型電気部品に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to the improvement of encapsulated electrical components, and provides a heat treatment method for metal components that prevents rust and deterioration of insulation resistance of the encapsulated metal components. Regarding encapsulated electrical components.
一般に電気部品は、あらゆる環境の中で使用される。又
、技術の進歩と共に、あらゆる環境においても、耐久性
と高い信頼性が増々要求されつつある。Electrical components are generally used in all kinds of environments. Additionally, as technology advances, durability and high reliability are increasingly required in all environments.
このような時代の趨勢の中にあって、電気部品は、周囲
の雰囲気に悪影響されない封止化への傾向にある。In this trend of the times, there is a trend toward sealing electrical components so that they are not adversely affected by the surrounding atmosphere.
現在において、封入型電気部品が使用され、確かに、外
気の有害ガスや高湿度による劣化がなく高い信頼性があ
ることが確認されているが、一方において、一旦封入内
部に有害ガスや湿気が生じた場合極度に劣化するという
技術的な問題を秘めている。Currently, encapsulated electrical components are used, and it has been confirmed that they are highly reliable and do not deteriorate due to harmful gases or high humidity in the outside air. There is a hidden technical problem in that if this happens, it will cause extreme deterioration.
その為封入されるガスは厳重に品質管理され、又封入さ
れる部品も封入直前に加熱乾燥し、付着している水分を
完全に除去するようにしている。For this reason, the quality of the gas to be sealed is strictly controlled, and the parts to be sealed are also heated and dried immediately before being sealed to completely remove any attached moisture.
しかしながら、上述のようにいくら厳重に対策を講じて
も経時的に水分が発生して、封入された金属が発錆した
り、又水分の表面張力によって可動部が誤動作する事態
が発生し、更には、電気部品として要求される絶縁抵抗
が劣化し、電気部品としての機能が損なわれることにな
る。However, as mentioned above, no matter how strict the measures are taken, moisture will generate over time, causing the enclosed metal to rust, and the surface tension of the moisture to cause movable parts to malfunction. In this case, the insulation resistance required as an electrical component deteriorates, and the function as an electrical component is impaired.
このように経時的に水分が発生する原因は、封入されて
いる金属部品の中に含有している水素イオンと封入ガス
中に混入している酸素及び金属表面上又は微量の水中で
溶解イオン化した酸素との反応によシ常温でも水分が発
生することが最近になって発明者等によって解明された
。The causes of moisture generation over time are hydrogen ions contained in the enclosed metal parts, oxygen mixed in the enclosed gas, and dissolved ionization on the metal surface or in trace amounts of water. The inventors have recently discovered that moisture is generated even at room temperature due to the reaction with oxygen.
本発明は、上記解明事実を踏まえて、封入される金属部
品に含有している水素イオンを除去することによって上
記従来の問題を解決することに着目し、金属部品を熱処
理することによって水素イオンを除去する方法並びにそ
の封入型部品を提供せんとするものである。Based on the above-mentioned facts, the present invention focuses on solving the above-mentioned conventional problems by removing the hydrogen ions contained in the metal parts to be sealed, and heat-treating the metal parts to remove hydrogen ions. It is an object of the present invention to provide a method for removing the same, as well as an encapsulated component thereof.
〔発明の概要〕
即ち、本発明は、封入される金属部材を大気中において
、数時間１５０℃〜３００℃の温度で加熱しながら、大
気中の酸素と金属部材中に含まれている水素とを反応さ
せ、金属部材中の水素を除去するようにしたことを特徴
とし、このようにして水素を除去した金属部品を封入止
め部材によって封入ガス中に封入して、経時的に発生す
る水分をなくし、金属部品の発錆防止、水分による誤動
作防止及び規定通りの絶縁抵抗を保持し、信頼性の高い
封入型電気部品としたことを特徴とする。[Summary of the Invention] That is, the present invention involves heating a metal member to be encapsulated in the atmosphere at a temperature of 150°C to 300°C for several hours while exchanging oxygen in the atmosphere with hydrogen contained in the metal member. The metal parts from which hydrogen has been removed in this way are sealed in a sealed gas using a sealing stopper to remove moisture generated over time. It is characterized by a highly reliable encapsulated electrical component that prevents metal parts from rusting, prevents malfunctions due to moisture, and maintains specified insulation resistance.
以下、本発明の一実施例について詳細に説明する。先ず
詳細な説明に当って、本実施例の概要を説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. First, for detailed explanation, an outline of this embodiment will be explained.
封入金属部品の熱処理方法について、第５図は、封入金
属部品を真空中、窒素中及び°大気中の三種類の雰囲気
内で所定の温度で熱処理し、これら熱処理した金属部品
を、それぞれ別々に封入し、その時の封入ガス内に発生
した水分を測定した。Regarding the heat treatment method for encapsulated metal parts, Fig. 5 shows that encapsulated metal parts are heat treated at predetermined temperatures in three types of atmospheres: vacuum, nitrogen, and °atmosphere, and these heat-treated metal parts are separately treated. The gas was sealed, and the moisture generated in the sealed gas at that time was measured.
その結果大気中で熱処理したものが、水分発生量が一番
少いことが確認された。一方熱処理の温度については、
第３図に示すように、１２５℃近辺から金属部品中の水
素含有量が急速に下シ出し、２２７℃以上になると水素
含有量の減少が緩やかに々っている。As a result, it was confirmed that the material heat-treated in the atmosphere produced the least amount of moisture. On the other hand, regarding the heat treatment temperature,
As shown in FIG. 3, the hydrogen content in the metal parts rapidly declines from around 125°C, and when the temperature rises above 227°C, the hydrogen content gradually decreases.
これら実験結果から、封入される金属部品の熱処理は、
大気中において、数時間１５０’Ｃ〜３００’Ｃの温度
範囲で行なうのが最善であることが確認された。From these experimental results, the heat treatment of the metal parts to be encapsulated is as follows:
It has been found that it is best to carry out the process in the air at a temperature range of 150'C to 300'C for several hours.
次に第１図において、このようにして水素を除去した金
属部品２を封止部材１によって封入がス３内に封入し実
験したところ、第２図に示すように、封入ガス３内に発
生した水分量と、金属部品２の（イ）と（ロ）間の絶縁
抵抗値は、共に、大気中において温度１２５℃近辺から
水分量が緩やかに減少して２２７℃ではほとんどゼロに
近い状態になシ、一方絶縁抵抗値は、１２５℃近辺から
緩やかに上昇し２２７℃゛ではほとんど規定値になって
いることが確認され、信頼性の高い封入型電気部品とな
っている。Next, in FIG. 1, when the metal part 2 from which hydrogen had been removed in this way was sealed in the sealed gas 3 by the sealing member 1, hydrogen was generated in the sealed gas 3 as shown in FIG. Both the moisture content and the insulation resistance value between (a) and (b) of the metal part 2 show that the moisture content gradually decreases from around 125°C in the atmosphere and reaches almost zero at 227°C. On the other hand, it was confirmed that the insulation resistance value gradually increased from around 125°C and reached almost the specified value at 227°C, making it a highly reliable sealed electrical component.
以下、その詳細について更に詳しく説明する。The details will be explained in more detail below.
第１図は、４封入型電気部品の代表例として、リード形
封入継電器を例示したものであり以下これを基に説明す
ることにする。FIG. 1 shows a lead-type encapsulated relay as a typical example of a four-encapsulated electrical component, and the following explanation will be based on this.
図において、１は封止ガラスであシ、鉄ニツケル合金か
ら成るリード片２が、封入がス３と共に封止ガラス１内
に封入されている。封入ガス３は一般に、リード片２の
発錆を抑制するために不活性ガスが用いられるが、封止
時において多少の酸素が混入する。この酸素の混入を階
無にするには、綿密な装置の開発が必要である。In the figure, 1 is a sealing glass, and a lead piece 2 made of an iron-nickel alloy is sealed in the sealing glass 1 along with an encapsulating glass 3. Generally, an inert gas is used as the filler gas 3 to suppress rusting of the lead piece 2, but some oxygen is mixed in during sealing. In order to eliminate this oxygen contamination, careful development of equipment is required.
一方、リード片２は、材料の製造過程で水素焼鈍等の工
程があり、リード片２に水素が含有されるのが一般的で
ある。On the other hand, the lead piece 2 undergoes a process such as hydrogen annealing during the manufacturing process of the material, and the lead piece 2 generally contains hydrogen.
第２図は、第１図における封入ガス３内に約１チの酸素
を含有させ、リード片２をまったく熱処理をしないもの
、及び１２５°Ｃ、１７５℃、２２７℃の各温ＩＪｊｔ
’数時間大気中において熱処理したもの、（本実施例で
は４種類のリード片）をそれぞれ別個に上記封入ガス内
に封入して、４種類のリード形封入継電器を作シ、これ
を約６ケ月間放置し、封止がス３内の水分含有量と、リ
ード片２の（イ）と（口３間の封止ガラスの絶縁抵抗を
測定したものである。FIG. 2 shows a case in which the filler gas 3 shown in FIG.
'Heat-treated in the atmosphere for several hours (in this example, four types of lead pieces) were individually sealed in the above-mentioned gas to make four types of lead-type enclosed relays, which were then heated for about 6 months. The moisture content in the sealing glass 3 and the insulation resistance of the sealing glass between the lead piece 2 (a) and the opening 3 were measured after the sample was left for a while.
第３図は、第２図の実験に使用したリード片の初期の水
素含有量を示したものである。第５図は、第１図に示し
たリード形継電器において、リード片を大気中、真空中
、窒素中のそれぞれの雰囲気内で熱処理したものを製作
し、加速試験によって、封入ガス内での水分発生険を測
定したものである。FIG. 3 shows the initial hydrogen content of the lead piece used in the experiment shown in FIG. Figure 5 shows the lead-type relay shown in Figure 1, in which the lead pieces were heat-treated in air, vacuum, and nitrogen atmospheres, and an accelerated test was conducted to determine the amount of moisture in the filled gas. It measures the probability of occurrence.
以上の実験乃至は測定結果を基に、本発明の作用につい
て説明すると、先ずリード片２の熱処理において、第５
図に示すように、大気中で熱処理したリード片２を使用
して作られたリード形封入継電器の封入ガス中に発生す
る水分量は、０〜０．０２ ｍｏ／／％であり、他の真
空中及び窒素中での熱り−ド片２を所定温度に加熱して
いる際に、空気中の酸素によってリード片２に含有され
ている水素の放散が促進されるためである。To explain the operation of the present invention based on the above experimental or measurement results, first, in the heat treatment of the lead piece 2, the fifth
As shown in the figure, the amount of moisture generated in the filled gas of the reed-type enclosed relay made using the lead piece 2 heat-treated in the atmosphere is 0 to 0.02 mo//%, and other This is because when the reed piece 2 is heated to a predetermined temperature in a vacuum or in nitrogen, the hydrogen contained in the reed piece 2 is promoted to dissipate due to oxygen in the air.
又、第３図において、リード片２に含有している水素の
量は、大気中の熱処理温度１２５℃から急速に減少し、
２２７℃を越える温度でその減少が緩やかになっている
。この結果と第４図に示す常温で放置した場合のリード
片の水素含有量とを比較すると、第３図の場合は、リー
ド片２の含有水素量を０．２〜０．５ｐｐｍまで減少さ
せるのに数時間であるのに対し、第４図の場合は、約２
年間を要す。Further, in FIG. 3, the amount of hydrogen contained in the lead piece 2 rapidly decreases from the heat treatment temperature of 125°C in the atmosphere.
The decrease becomes gradual at temperatures exceeding 227°C. Comparing this result with the hydrogen content of the reed piece when left at room temperature as shown in Fig. 4, in the case of Fig. 3, the hydrogen content of the reed piece 2 is reduced to 0.2 to 0.5 ppm. In the case of Figure 4, it takes about 2 hours.
It takes years.
このことから大気中において、１５０°Ｃ〜３００℃の
範囲で熱処理すれば、常温放置の場合の２年間以上の減
少量に匹敵する水素除去が可能となる。Therefore, if heat treatment is performed in the air at a temperature of 150° C. to 300° C., it is possible to remove hydrogen equivalent to the amount reduced over two years when left at room temperature.
又、第２図において、リード片２の（イ）（ロ）間の封
止ガラス１の抵抗値は、１２５℃の温度で大気中におい
て熱処理したリード片２を使用したリード形封入継電器
までは、急速に上昇し、それ以上の高い温度で熱処理し
たリード片２を使用したリード形封入継電器の絶縁抵抗
は緩やかに上昇してお９２２７℃近辺では、はぼ規定絶
縁抵抗になっている。In addition, in Fig. 2, the resistance value of the sealing glass 1 between (a) and (b) of the lead pieces 2 is as follows for lead-type enclosed relays using lead pieces 2 that have been heat-treated in the atmosphere at a temperature of 125°C. , the insulation resistance of the lead-type enclosed relay using the lead piece 2 heat-treated at a higher temperature rises gradually, and reaches almost the specified insulation resistance at around 9227°C.
一方、封入ガス３内に発生する水分含有量は、上記絶縁
抵抗値にほぼ逆比例して減少し、リード片２の熱処理温
度１５０℃近辺からその減少が緩やかになシ、２２７℃
以上では、はぼゼロに近い水分量になっている。On the other hand, the moisture content generated in the filled gas 3 decreases in almost inverse proportion to the above insulation resistance value, and the decrease becomes gradual from around the heat treatment temperature of the lead piece 2 of 150°C to 227°C.
Above, the water content is close to zero.
以上詳述した通シ本発明によれば、封入される金属部品
を大気中で１５０℃〜３００℃の温度で熱処理すること
によシ、金属中に含まれている水素が効率よく除去され
るので、たとえ封入ガス中に酸素が混入していても、又
は酸素を含有させている封入型電気部品であっても、封
入ガス中での水分の発生が起らない。According to the present invention as described in detail above, hydrogen contained in the metal can be efficiently removed by heat-treating the metal parts to be encapsulated at a temperature of 150°C to 300°C in the atmosphere. Therefore, even if oxygen is mixed in the sealed gas, or even if the electrical component contains oxygen, moisture will not be generated in the sealed gas.
その結果、可動部の水の表面張力による誤動作がまった
くなくカリ、又絶縁抵抗の低下もなく、更には、金属部
品の腐食の問題もなく、経時的に安定した且つ信頼性の
高い封入型電気部品とすることができ、優れた効果を奏
する。As a result, there is no malfunction due to the surface tension of water in moving parts, there is no corrosion, there is no drop in insulation resistance, and there is no problem of corrosion of metal parts, and the sealed electrical system is stable and reliable over time. It can be used as a component and has excellent effects.
第１図は、封入型電気部品の代表例としてリード形封入
継電器を示したものである。第２図は、第１図に示した
リード形封入継電器において、リード片の封入前の大気
中での熱処理条件と、封入ガス内に発生する水分量及び
リード片間の絶縁抵抗値との関係を示す図である。第３
図は、第２図の実験に使用したリード片の熱処理条件と
水素含有量との関係を示す図である。第４図は、リード
片を常温にて大気中に放置した場合の放置期間と水素含
有量との関係を示す図である。第５図は、リード片を各
種雰囲気内で熱処理した場合の封入ガス内に発生する水
分との間の関係を示す図である。
１・・・封止ガラス、２・・・リード片、３・・・封入
ガス、（イ）（ロ）・・・絶縁抵抗点。
代理人 弁理士 秋 本 正 実
第１図
第２図
冨／Ｑ’ｉ 、、、＝＝）−−−−−−４第 ４
図FIG. 1 shows a lead-type encapsulated relay as a representative example of an encapsulated electrical component. Figure 2 shows the relationship between the heat treatment conditions in the atmosphere before the lead pieces are encapsulated, the amount of moisture generated in the filled gas, and the insulation resistance value between the lead pieces in the lead-type enclosed relay shown in Figure 1. FIG. Third
The figure is a diagram showing the relationship between the heat treatment conditions and hydrogen content of the lead piece used in the experiment of FIG. 2. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the leaving period and the hydrogen content when the lead piece is left in the atmosphere at room temperature. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between moisture generated in the sealed gas when the lead piece is heat treated in various atmospheres. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Sealing glass, 2... Lead piece, 3... Filled gas, (a) (b)... Insulation resistance point. Agent Patent attorney Tadashi Akimoto
figure
Claims (1)
して成る封入型電気部品の金属部材において、該金属部
材を大気中において数時間１５０℃〜３００℃の温度で
加熱しながら大気中の酸素と金属部材に含まれている水
素とを反応させ、金属部材中の水素を除去するようにし
たことを特徴とする封入金属部品の熱処理方法。 ２、金属部材を封入止め部材によって封入ガス中に封入
して成る封入型電気部品において、上記金属部材に含有
する水素を除去し、該金属部材を封入止め部材によって
封入ガス中に封入したことを特徴とする封入型電気部品
。[Claims] 1. In a metal member of an encapsulated electric component formed by enclosing a metal member in a gas using an enclosing member, the metal member is placed in the atmosphere at a temperature of 150°C to 300°C for several hours. 1. A heat treatment method for an encapsulated metal part, characterized in that hydrogen in the metal part is removed by causing oxygen in the atmosphere to react with hydrogen contained in the metal part while heating. 2. In a sealed electrical component formed by sealing a metal member into a filler gas using a sealing stopper, hydrogen contained in the metal member is removed and the metal member is sealed into the filler gas using a sealing stopper. Features encapsulated electrical components.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17906582A JPS5971211A (en) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Method of heat treating sealed metal part and sealed electr-ic part |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17906582A JPS5971211A (en) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Method of heat treating sealed metal part and sealed electr-ic part |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971211A true JPS5971211A (en) | 1984-04-21 |
Family
ID=16059487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17906582A Pending JPS5971211A (en) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Method of heat treating sealed metal part and sealed electr-ic part |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971211A (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS49950A (en) * | 1972-03-13 | 1974-01-07 | ||
| JPS5038046A (en) * | 1973-08-10 | 1975-04-09 | ||
| JPS54134360A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | Hitachi Ltd | Method of producing electric contact |
| JPS56132731A (en) * | 1980-03-01 | 1981-10-17 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Lead switch and method of producing same |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP17906582A patent/JPS5971211A/en active Pending
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