(57)【要約】【課題】絶縁材の内部に気泡が残留形成されることのないハーメチックシール部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】導電性の基台１０と、基台に形成された貫通孔に挿通されるリード線１０９と、基台とリード線間に介在し、焼成により基台とリード線間の絶縁を図る絶縁材とを有するハーメチックシール部品において、絶縁材は、焼成前に絶縁材の外周面と貫通孔の内周面との間に隙間を有しており、焼成により基台の貫通孔とリード線に溶着することでハーメチックシール部品を封着形成するようになっており、かつ焼成前の絶縁材の外周面と基台の貫通孔の内周面との間の間隔が最も狭い溶着開始起点１１１ｓ前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されている。【選択図】図１
2010098173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基台と、前記基台に形成された貫通孔に挿通されるリード線と、前記基台と前記リード線間に介在し、焼成により前記基台とリード線間の絶縁を図る絶縁材とを有するハーメチックシール部品において、
前記絶縁材は、焼成前に前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間に隙間を有しており、焼成により前記基台の貫通孔と前記リード線に溶着することで前記ハーメチックシール部品を封着形成するようになっており、かつ焼成前の前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間の間隔が最も狭い溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴とするハーメチックシール部品。
【請求項２】
前記絶縁材は、圧縮形成され中央部に挿通孔が穿設された複数のリング状絶縁部材からなり、当該複数のリング状絶縁部材を直列に並べることで前記挿通孔が連続してリード線挿通孔を形成するようになっており、前記リード線挿通孔に前記リード線を挿通した状態で前記リング状絶縁部材を仮焼成することで前記リード線と一体となった絶縁材を前記基台の貫通孔に挿通した際に、前記絶縁材の外周面と前記基台の内周面との間の隙間が最も狭くなる溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のハーメチックシール部品。
【請求項３】
前記絶縁材の両端部のうち、前記リード線をワイヤーボンディングする端部側に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のハーメチックシール部品。
【請求項４】
前記絶縁材の両端部のうち、当該絶縁材の焼成時に重力の作用方向と反対側の端部に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のハーメチックシール部品。
【請求項５】
導電性の基台と、前記基台に形成された貫通孔に挿通されるリード線と、前記基台と前記リード線間に介在し、焼成により前記基台とリード線間の絶縁を図る絶縁材とを有するハーメチックシール部品の製造方法において、
前記絶縁材は、焼成前に前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間に隙間を有しており、焼成により前記基台の貫通孔と前記リード線に溶着することで前記ハーメチックシール部品を封着形成するようになっており、かつ焼成前の前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間の間隔が最も狭い溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成された絶縁材を用意し、
前記リード線が挿通され当該リード線の長手方向に対して位置決めされた前記絶縁材を基台の貫通孔に挿通し、
前記絶縁材を焼成することでハーメチックシール部品を製造することを特徴とするハーメチックシール部品の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁材は、圧縮形成され中央部に挿通孔が穿設された複数のリング状絶縁部材からなり、複数のリング状絶縁部材を直列に並べることで前記挿通孔が連続してリード線挿通孔を形成するようになっており、前記リード線挿通孔に前記リード線を挿通した状態で前記リング状絶縁部材を仮焼成することで、前記リード線と一体となった絶縁材を前記基台の貫通孔に挿通した際に前記絶縁材の外周面と前記基台の内周面との間の隙間が最も狭くなる溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴とする、請求項５に記載のハーメチックシール部品の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁材の両端部のうち、前記リード線をワイヤーボンディングする端部側に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載のハーメチックシール部品の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁材の両端部のうち、当該絶縁材の焼成時に重力の作用方向と反対側の端部に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載のハーメチックシール部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば圧力センサ等に用いられ、導電性の基台とこの基台を貫通するリード線を備え、基台との絶縁を図りつつリード線を介してセンサ信号を取り出すことのできるハーメチックシール部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば圧力センサなどの高い気密性が要求されるセンサ類では、導電性材料であるステンレスの基台に開けられた貫通孔に信号線を挿通し、基台内のセンサ素子からの信号を得ると共に、絶縁と気密保持のために基台の貫通孔と信号線との間に介在した絶縁材（ガラス）を高温度で封着させてガラスハーメチックを施していることが多い。特に高い耐圧性の必要とされる高圧タイプの圧力センサなどでは、シール部を長く確保することにより耐圧性を高めている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平３−７９８３６号公報（２頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−１６０１７６号公報（段落（００３０）、（００３１）、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ガラスハーメチックの方法には、ガラスの粉末にバインダを混ぜて円筒状に圧縮成型し、バインダを取り除きガラス同士を接着させるために仮焼成を行いタブレットを作成、さらに信号線（リード線）をこの円筒体に挿通して仮焼成を行なうことで、信号線の一部をガラスで覆ったいわゆる串刺し状の中間部材を作り、これをパッケージの貫通孔に挿入し、熱を加えてシールする方法がある。ところが、長いリングを作ることは全体に均一の加圧を行うことが非常に難しく、作った後も寸法公差、穴径の不均一の面で歩留まりが悪かった。
【０００４】
また、長いガラス管を使って円筒状の部材を作る方法もあるが、これはいわゆる引きガラスと呼ばれるもので、職人がガラス管を熱を加えながら引き伸ばして所望の太さの細いガラス管を作る方法を利用している。即ち、この作業は手作業で行なうものであり、センサに開けられた非常に小さな穴の寸法に部材の寸法を合わせることは難しい。その結果、長いガラス管が穴の中で傾き、やはり焼成時に溶融ガラスが安定した部材の寸法を保ちながら貫通孔をシールすることができない場合があった。
【０００５】
そして、上述したように長い円筒体のガラスを信号線に仮焼成するために、特許文献１に記載のような仮焼成用ガラスリング（以下、「ペレット」とする）を利用することが考えられている。このペレットを利用した方法は、中央部に挿通孔を有した外径の互いに等しい幾つかのペレットを並べてから信号線をこの挿通孔に挿通し、加熱して各ペレット同士及び各ペレットを信号線に仮焼成して中間組み立て体を形成するようになっている。ところがこの方法を実際に行うと、中間組み立て体をパッケージの貫通孔に本焼成する際にペレット間に気泡が発生し、これが閉じ込められて気泡が封着部に残留したハーメチックシール部品となり、品質上問題が生じていた。
【０００６】
図１１は、この不具合を分かり易く説明した図である。中央部に挿通孔を有した外径の互いに等しいペレット９１１〜９１７の基台１０への封着は、ペレットの外周と基台１０の内周面の最も狭い箇所である溶着開始起点から始まる。図１１（ａ）の場合、ペレット９１１〜９１７をリード線９０９に仮焼成した中間組み立て体９００を基台１０の貫通孔１１に挿通した際、この中間組み立て体９００の倒れやペレット間の直径のばらつきにより、中間組み立て体９００の両端部のペレット９１１，９１７と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの隙間が小さいと、この両端部からガラスの溶着が開始する。即ち、互いに離間した溶着開始起点がリード線長手方向の離間した２箇所に形成されているので、これら２箇所の溶着開始起点でガラスが基台に溶着し始め、それぞれの溶着開始起点におけるガラスの表面張力の作用により、溶着開始起点間のガラスが各溶着開始起点に向かって引き寄せられる。その結果、溶着開始起点間に図１１（ｂ）に示すように気泡Ｘ１，Ｘ２が生じる。そのため、ガラスが基台１０の貫通孔１１に封着される際にガラス内部に気泡が残留形成したハーメチックシール部品となってしまい、品質上好ましくない。
【０００７】
なお、この問題は、ペレットを信号線に仮焼成した場合にのみ生じるものではなく、前述したガラスの粉末にバインダを混ぜて円筒体を形成した場合や、引きガラスにより形成された円筒体にも同様に当てはまる。これは、この中間組み立て体を基台の貫通孔に挿通したときに、中間組み立て体の倒れにより中間組み立て体の例えば両端部など互いに離間した異なる二点において溶着開始起点が形成されることに起因する。
【０００８】
本発明の目的は、絶縁材の内部に気泡が残留形成されることのないハーメチックシール部品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に係るハーメチックシール部品は、
導電性の基台と、前記基台に形成された貫通孔に挿通されるリード線と、前記基台と前記リード線間に介在し、焼成により前記基台とリード線間の絶縁を図る絶縁材とを有するハーメチックシール部品において、
前記絶縁材は、焼成前に前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間に隙間を有しており、焼成により前記基台の貫通孔と前記リード線に溶着することで前記ハーメチックシール部品を封着形成するようになっており、かつ焼成前の前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間の間隔が最も狭い溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係るハーメチックシール部品の製造方法は、
導電性の基台と、前記基台に形成された貫通孔に挿通されるリード線と、前記基台と前記リード線間に介在し、焼成により前記基台とリード線間の絶縁を図る絶縁材とを有するハーメチックシール部品の製造方法において、
焼成前に前記絶縁材の外周面と貫通孔の内周面との間に隙間を有しており、焼成により前記基台の貫通孔と前記リード線に溶着することで前記ハーメチックシール部品を封着形成するようになった絶縁材であって、焼成前の前記絶縁材の外周面と前記基台の貫通孔の内周面との間の間隔が最も狭い溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成された絶縁材を用意し、
前記リード線が挿通され当該リード線の長手方向に対して位置決めされた前記絶縁材を基台の貫通孔に挿通し、
前記絶縁材を焼成することでハーメチックシール部品を製造することを特徴としている。
【００１１】
絶縁材の焼成時に絶縁材の外周部と基台の内周面の間隔が最も狭い溶着開始起点が絶縁材のリード線長手方向に１箇所のみ設けられているので、絶縁材の焼成時にこの絶縁材の溶着開始起点からリード線長手方向に向かって絶縁材が基台に溶着していく。その結果、従来の欠点であった溶着開始起点がリード線の長手方向に２箇所以上生じて絶縁材の溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって絶縁材を互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の絶縁材の溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を回避できる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係るハーメチックシール部品は、請求項１に記載のハーメチックシール部品において、
前記絶縁材は、圧縮形成され中央部に挿通孔が穿設された複数のリング状絶縁部材からなり、当該複数のリング状絶縁部材を直列に並べることで前記挿通孔が連続してリード線挿通孔を形成するようになっており、前記リード線挿通孔に前記リード線を挿通した状態で前記リング状絶縁部材を仮焼成することで前記リード線と一体となった絶縁材を前記基台の貫通孔に挿通した際に、前記絶縁材の外周面と前記基台の内周面との間の隙間が最も狭くなる溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係るハーメチックシール部品の製造方法は、請求項５に記載のハーメチックシール部品の製造方法において、
前記絶縁材は、圧縮形成され中央部に挿通孔が穿設された複数のリング状絶縁部材からなり、複数のリング状絶縁部材を直列に並べることで前記挿通孔が連続してリード線挿通孔を形成するようになっており、前記リード線挿通孔に前記リード線を挿通した状態で前記リング状絶縁部材を仮焼成することで、前記リード線と一体となった絶縁材を前記基台の貫通孔に挿通した際に前記絶縁材の外周面と前記基台の内周面との間の隙間が最も狭くなる溶着開始起点が前記絶縁材のリード線長手方向に１箇所だけ形成されたことを特徴としている。
【００１４】
ペレットを用いることでガラスの粉末にバインダを混ぜて円筒状に圧縮成型した円筒体や、引きガラスによって形成した円筒体を用いる必要がなくなり、信号線にガラスを仮焼成した中間組み立て体の歩留まりを高めることができる。また、溶着開始起点を形成する大径のペレットを一個だけ備えることで溶着開始起点の形成場所を確実に管理することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項３に係るハーメチックシール部品は、請求項１又は請求項２に記載のハーメチックシール部品において、
前記絶縁材の両端部のうち、前記リード線をワイヤーボンディングする端部側に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係るハーメチックシール部品の製造方法は、請求項５又は請求項６に記載のハーメチックシール部品の製造方法において、
前記絶縁材の両端部のうち、前記リード線をワイヤーボンディングする端部側に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴としている。
【００１７】
溶着開始起点が絶縁材の両端部のうちリード線のワイヤーボンディング側端部に形成されているので、リード線のワイヤーボンディング側端部と絶縁材の溶着開始起点との距離を正確に管理できる。その結果、基台にこれらの貫通孔が複数穿設され、各貫通孔にリード線が絶縁材を介して封着される場合に、リード線のワイヤーボンディング側端部と溶着開始起点との距離にばらつきが生じなくなる。これによって、ガラスのワイヤーボンディング側端側における金めっき工程でのめっき液の残渣が残り難くなると共に、リード線にワイヤーボンディングする際の条件管理が行い易くなる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係るハーメチックシール部品は、請求項１又は請求項２に記載のハーメチックシール部品において、
前記絶縁材の両端部のうち、当該絶縁材の焼成時に重力の作用方向と反対側の端部に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係るハーメチックシール部品の製造方法は、請求項５又は請求項６に記載のハーメチックシール部品の製造方法において、
前記絶縁材の両端部のうち、当該絶縁材の焼成時に重力の作用方向と反対側の端部に前記溶着開始起点が備わっていることを特徴としている。
【００２０】
溶着開始起点が、絶縁材の基台への溶着時においてリード線の長手方向において重力の作用方向と反対側の絶縁材の端部に形成されていることで、例えば窒素ガス雰囲気中においてハーメチックシール部品の基台の貫通孔へのガラスの封着を行う際に、窒素ガスよりも重い酸化ガスなどの不純物を含むガスが絶縁材の下方に向かって抜けていき、ハーメチックシール部品に酸化ガスなどの不純物ガスが残留するのを防止する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、絶縁材の内部に気泡が残留形成されることのないハーメチックシール部品及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に供する図面に関しては、基台及び本焼成用治具についてのみ断面（断面ハッチング）で示し、仮焼成ガラスについては側面から見た状態で示す。
【００２３】
本発明の第１の実施形態に係るハーメチックシール部品は、図３（ｂ）に示すように、導電性の基台１０と、基台１０に形成された貫通孔１１に挿通されるリードピン（リード線）１０９と、基台１０とリードピン１０９間に介在し、基台１０とリードピン１０９間の絶縁を図る仮焼成ガラス（絶縁材）１１０を有している。そして、仮焼成ガラス１１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、本焼成前に仮焼成ガラス１１０の外周面と貫通孔１１の内周面１１ａとの間に隙間を有しており、本焼成により基台１０の貫通孔１１に溶着することでハーメチックシール部品を封着形成するようになっている。
【００２４】
また、本焼成前の仮焼成ガラス１１０の外周面と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間の間隔が最も狭い溶着開始起点１１１ｓが仮焼成ガラス１１０のリードピン長手方向に１箇所だけ形成されている。そして、仮焼成ガラス１１０は、圧縮形成され中央部に挿通孔１１１ａ〜１１７ａが穿設された複数のペレット（リング状絶縁部材）１１１〜１１７を仮焼成したものからなる。具体的には、複数のペレット１１１〜１１７を直列に並べることで挿通孔１１１ａ〜１１７ａが連続してリードピン挿通孔１１１ａ〜１１７ａを形成し、リードピン挿通孔１１１ａ〜１１７ａにリードピン１０９を挿通した状態でペレット１１１〜１１７を例えば６００℃〜７００℃程度で仮焼成することで、リードピン１０９と一体となった仮焼成ガラス１１０を得る。なお、この仮焼成ガラス１１０を基台１０の貫通孔１１に挿通した際に仮焼成ガラス１１０の外周面と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの隙間が最も狭くなる溶着開始起点１１１ｓがペレット１１１〜１１７のリードピン長手方向に１箇所だけ形成されている。本実施形態では、仮焼成ガラス１１０の両端部のうち、この溶着開始起点１１１ｓは、仮焼成ガラス１１０の両端部のうちリードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａに備わっている。
【００２５】
図２は、このハーメチックシール部品を製造する製造方法をこれに用いる本焼成用治具５０（５１、５２）と共に示す断面図である。基台１０は、本実施形態の場合、例えば特許文献１（特公平３−７９８３６号公報）に示したようにステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる高さの比較的低い円柱体をなし、この両端面を貫通する貫通孔１１（図１参照）が基台１０の中心軸線周りに等間隔で８箇所（ここでは図示せず）穿設されている。貫通孔１１には、本実施形態の場合、リードピン１０９の形態をなすリード線が挿通されている。リードピン１０９には、それぞれが中心に挿通孔を有しリードピン１０９が各挿通孔１１１ａ〜１１７ａを貫通した状態で積層された厚さの比較的厚い複数の円板状のペレット１１１〜１１７が挿通されている。
【００２６】
なお、リードピン１０９の図中下端はハーメチックシール部品の製造後に金メッキされ、ハーメチックシール部品の製造後におけるワイヤーボンディング側端部１０９ａをなしている（図１及び図３参照）。また、複数のペレット１１１〜１１７のうち、リードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａに最も近いペレット１１１は、その外径が最も大きく、その外周面と基台１０の貫通孔１１の内周面との隙間が最も小さくなっている。そして、この径の大きいペレット１１１の外周部が仮焼成ガラス１１０の溶着開始起点１１１ｓとなっている（図１及び図３参照）。一方、その他のペレット１１２〜１１７は、溶着開始起点１１１ｓを外周部に有するこの大径のペレット１１１よりも小さい外径であって互いに等しい外径を有している。
【００２７】
図１は、ペレット１１１〜１１７の挿通孔１１１ａ〜１１７ａにリードピン１０９を挿通し、仮焼成して複数のペレットが仮焼成ガラス１１０としてリードピン１０９に一体化した状態の中間組み立て体１００Ａを基台１０の貫通孔１１に挿入した状態を示し、図２は図１に加えて基台１０を本焼成用治具５０で挟んだ状態を示している。なお、そして、リードピン１０９の基台１０の端面からの突出量は、ワイヤーボンディング側端部１０９ａの方がこれと反対側端部よりも短くなっている。
【００２８】
図２に示すように、基台１０を挟む本焼成用治具５１、５２（５０）は、それぞれカーボンでできた厚さの厚いプレート体からなり、リードピン１０９の基台１０からの突出部分が挿入されるリードピン収容穴５１ａ，５２ａが適所に形成されている。また、リードピン収容穴５１ａ，５２ａの内径は、図２に示すように、リードピン１０９の外径よりも比較的大きくなっている。これは、リードピン１０９と本焼成用治具５０であるカーボンとの線膨張係数を考慮したもので、仮焼成ガラス１１０の本焼成時にリードピン１０９の外周とカーボンからなる本焼成用治具５０の収容穴の内周面が一致するように寸法決めされている。なお、本焼成用治具５０には、ここでは詳細には示していないが、この本焼成用治具５０に対して基台１０を適所に位置決めする位置決め部が形成されている。
【００２９】
続いて、上述したハーメチックシール部品の製造方法をその作用と共に説明する。ペレット１１１〜１１７のリードピン１０９への仮焼成は上述した手順で行われる。より詳細には、最初に溶着開始起点１１１ｓを外周部に形成する大径のペレット１１１をその挿通穴１１１ａを介してリードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａに近い適所に位置決めし、この大径のペレット１１１に対して６個の互いに同径をなす小径のペレット１１２〜１１７が積層するように各ペレット１１２〜１１７の挿通孔１１２ａ〜１１７ａにリードピン１０９を挿通する。そして、このように仮組み付けしてリードピン１０９と複数のペレット１１１〜１１７を約６００℃〜７００℃で仮焼成する。
【００３０】
この仮焼成において、ペレット同士及びペレット１１１〜１１７とリードピン１０９が溶着する。即ち、この時点でリードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａに近い側の端部のみが大径をなすペレット１１１〜１１７がリードピン１０９と一体化して中間組み立て体１００Ａを形成する。
【００３１】
次いで、この中間組み立て体１００Ａを基台１０の中心軸線周りに等間隔で多数（本実施形態では８個）形成された貫通孔１１に挿入する。この際、リードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａが、基台１０の一方の端面（図１においては下端面）から突出するように挿入する。
【００３２】
次いで、リードピン１０９の基台両端面から突出した部分が本焼成用治具５０の収容穴５１ａ，５２ａ（図２参照）に収容されるように本焼成用冶具５０で基台１０を挟み込む。そして、本焼成用治具５０を固定し、基台１０と一体にした状態で例えば約１０００℃程度の高温まで上げて本焼成を行う。
【００３３】
この本焼成を行う際、仮焼成ガラス１１０の焼成時に仮焼成ガラス１１０の外周部と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａの間隔が最も狭い溶着開始起点１１１ｓが仮焼成ガラス１１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス１１０の本焼成時にこの仮焼成ガラス１１０の溶着開始起点１１１ｓからリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス１１０が基台１０に溶着していく。より詳細には、溶着開始起点１１１ｓが基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａに最初に溶着し、この溶着開始起点１１１ｓから生じる表面張力によって仮焼成ガラス１１０を引き寄せていくので、仮焼成ガラス１１０と基台１０の貫通孔１１との隙間における気体が全て押し出され、溶着開始起点と他の仮焼成ガラス１１０の溶着部との間で気泡が残留形成することはない。
【００３４】
図３は、図１に示したハーメチックシール部品及びその製造方法の作用をより分かり易く説明する説明図である。図３から明らかなように、仮焼成ガラス１１０の溶着開始起点１１１ｓが基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａに最初に溶着する。そして、この部分の溶着で生じた表面張力により、仮焼成ガラス１１０の溶着開始起点１１１ｓに向かって引き寄せられながらこの溶着開始起点１１１ｓから基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａに沿って連続的に溶着していく。これに伴って、基台１０の貫通孔１１と仮焼成ガラス１１０の外周面との間の隙間にある窒素ガスや酸化ガスは図１中上方に押し出され、仮焼成ガラス１１０が基台１０の貫通孔内において封着ガラスとして本焼成した際にこの内部に気体が気泡として残留形成されるのを防止する。以上のようにして、封着ガラスに気泡が残留形成されていない高品質のハーメチックシール部品を製造することができる（図３（ｂ）と図１１（ｂ）を比較参照）。
【００３５】
また、溶着開始起点１１１ｓが仮焼成ガラス１１０の両端部のうちリードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａに形成されているので、リードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａと仮焼成ガラス１１０の溶着開始起点１１１ｓとの距離を正確に管理できる。その結果、基台１０にこれらの貫通孔１１が複数穿設され、各貫通孔１１にリードピン１０９が溶融した仮焼成ガラスを介して封着される場合に、リードピン１０９のワイヤーボンディング側端部１０９ａと溶着開始起点１１１ｓとの距離にばらつきが生じなくなる。これによって、リードピン１０９にワイヤーボンディングを行うにあたって、各ガラスのワイヤーボンディング側端側における金めっき工程でのめっき液の残渣が残り難くなると共に、リードピン１０９にワイヤーボンディングを行うにあたっての条件管理が行い易くなる。
【００３６】
続いて、本発明の第２の実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法について説明する。なお、上述した第１の実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法と同等の構成については、図面に対応する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法を説明する断面図である。本発明の第２の実施形態に係るハーチックシール部品は、導電性の基台１０と、基台１０に形成された貫通孔１１に挿通されるリードピン（リード線）２０９と、基台１０とリードピン間に介在し、基台１０とリードピン間の絶縁を図る仮焼成ガラス（絶縁材）２１０とを有している。仮焼成ガラス２１０は、本焼成前に仮焼成ガラス２１０の外周面と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａ間に隙間を有しており、本焼成により基台１０の貫通孔１１に溶着することでハーメチックシール部品を封着形成するようになっている。
【００３８】
そして、本焼成前の仮焼成ガラス２１０の外周面と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間隔が最も狭い溶着開始起点２１１ｓが仮焼成ガラス２１０のリードピン長手方向に１箇所だけ形成されている。そして、仮焼成ガラス２１０は、圧縮形成され中央部に挿通孔が穿設された複数のペレット（リング状絶縁部材）２１１〜２１７からなり、複数のペレット２１１〜２１７を直列に並べることで挿通孔が連続してリードピン挿通孔（図４では図示せず）を形成し、ペレット２１１〜２１７のリードピン挿通孔にリードピン２０９を挿通して仮焼成することで、リードピン２０９と一体となった仮焼成ガラス２１０からなる中間組み立て体を形成する。
【００３９】
なお、仮焼成ガラス２１０を基台１０の貫通孔１１に挿通した際に仮焼成ガラスの外周面と基台１０の内周面との間の隙間が最も狭くなる溶着開始起点２１１ｓが仮焼成ガラス２１０のリードピン長手方向に１箇所だけ形成されている。本実施形態では、第１の実施形態と異なり、この溶着開始起点２１１ｓは、仮焼成ガラス２１０の両端部のうち、リードピン２０９をワイヤボンディングする端部と反対側の端部側に備わっている。
【００４０】
本発明の第２の実施形態に係るハーメチックシール部品がこのような構成を有することで、第１の実施形態に係るハーメチックシール部品と同等の作用を発揮する。具体的には、仮焼成ガラス２１０の本焼成を行う際、仮焼成ガラス２１０の外周部と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間隔が最も狭い溶着開始起点２１１ｓが仮焼成ガラス２１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス２１０の本焼成時にこの仮焼成ガラス２１０の溶着開始起点２１１ｓからリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス２１０が基台１０に溶着していく。その結果、従来のように溶着開始起点がリードピン長手方向に２箇所以上生じて仮焼成ガラスの溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって仮焼成ガラスを互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の仮焼成ガラスの溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を発生するのを回避する。
【００４１】
一方、第２の実施形態に係るハーメチックシール部品は、第１の実施形態に係るハーメチックシール部品と異なり、溶着開始起点２１１ｓが仮焼成ガラス２１０の基台１０への溶着時においてリードピン２０９の長手方向において重力の作用方向と反対側の仮焼成ガラス２１０の端部２０９ｂに形成されていることで、窒素ガス雰囲気中において仮焼成ガラス２１０を基台１０の貫通孔１１に封着する際に、窒素ガスよりも重い酸化ガスが仮焼成ガラス２１０の下方に向かって抜けていき、ハーメチックシール部品に不純物である酸化ガスが残留するのを防止する。
【００４２】
続いて、上述した本発明の第１及び第２の実施形態の変形例について説明する。なお、上述の各実施形態と同等の構成については、図面に対応する符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ図面に基づいて説明する。
【００４３】
本発明の第１及び第２の実施形態の第１変形例は、第１の実施形態に対応する変形例である。本発明の第１変形例は、図５に示すように、ペレット３１１〜３１３を有しており、これらのペレット３１１〜３１３は、仮焼成ガラス３１０の本焼成時に基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間で溶着開始起点３１１ｓを形成する大径のペレット３１１の上にこれより径の小さい第２ペレット３１２が重なり、第２ペレット３１２の上にこれより更に径の小さい第３ペレット３１３が重なった状態の仮焼成ガラス３１０がリードピン３０９に仮焼成されている。
【００４４】
即ち、リードピン３０９のワイヤーボンディング側端部３０９ａに近い仮焼成ガラス３１０の端部の径が最も大きく、これよりもリードピン３０９のワイヤーボンディング側端部３０９ａと離れる方向に向かうに従って仮焼成ガラス３１０の径が小さくなっている。このような構成を有するリードピン３０９に仮焼成した仮焼成ガラス３１０を基台１０の貫通孔１１に挿入し、本焼成用治具で挟んで本焼成しても第１の実施形態と同等の効果が得られる。
【００４５】
即ち、仮焼成ガラス３１０の外周部を基台１０の貫通孔１１の内周面の間隔が最も狭い溶着開始起点３１１ｓを仮焼成ガラスを３１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス３１０を基台１０に本焼成する際、仮焼成ガラス３１０の溶着開始起点３１１ｓからリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス３１０が基台１０に溶着していく。その結果、従来の欠点である溶着開始起点がリードピン長手方向に２箇所以上生じて仮焼成ガラスの溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって仮焼成ガラスを互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の仮焼成ガラスの溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を回避できる。
【００４６】
また、溶着開始起点３１１ｓが仮焼成ガラス３１０の両端部のうちリードピン３０９のワイヤーボンディング側端部３０９ａに形成されているので、リードピン３０９のワイヤーボンディング側端部３０９ａと仮焼成ガラス３１０の溶着開始起点３１１ｓとの距離を正確に管理できる。その結果、基台１０にこれらの貫通孔１１が複数穿設され、各貫通孔１１にリードピン３０９が仮焼成ガラス３１０を介して封着される場合に、リードピン３０９のワイヤーボンディング側端部３０９ａと溶着開始起点３１１ｓとの距離にばらつきが生じなくなる。これによって、各ガラス３１０のワイヤーボンディング側端側における金めっき工程でのめっき液の残渣が残り難くなると共に、リードピン３０９にワイヤーボンディングする際の条件管理が行い易くなる。
【００４７】
続いて、本発明の第１及び第２の実施形態の第２変形例について説明する。この第２変形例においては、図６に示すように仮焼成ガラス４１０の本焼成時に基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間で溶着開始起点４１１ｓを形成する大径のペレット４１１がリードピン４０９のワイヤーボンディング側端面に対して最も遠くに位置し、この大径のペレット４１１よりも径の小さいペレット４１２がこの下側に位置し、更に径の小さいペレット４１３がペレット４１２が下側に位置するように、各ペレット４１１〜４１３がリードピン４０９に仮焼成されている。即ち、リードピン４０９のワイヤーボンディング側から遠い端部の径が最も大きく、これよりもリードピン４０９のワイヤーボンディング側端部（図中下方端部）に向かうに従ってその径が小さくなっている。
【００４８】
このような構成を有するリードピン４０９に仮焼成した仮焼成ガラス４１０を基台１０の貫通孔１１に挿入し、本焼成用治具５０で挟んで本焼成しても第２の実施形態と同等の効果が得られる。
【００４９】
即ち、仮焼成ガラス４１０を基台１０に本焼成する際、仮焼成ガラス４１０の本焼成時に仮焼成ガラス４１０の外周部と基台１０の内周面の間隔が最も狭い溶着開始起点４１１ｓが仮焼成ガラス４１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス４１０の本焼成時にこの仮焼成ガラス４１０の溶着開始起点４１１ｓからリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス４１０が基台１０に溶着していく。その結果、従来の欠点である溶着開始起点がリードピンの長手方向に２箇所以上生じて仮焼成ガラスの溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって仮焼成ガラスを互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の仮焼成ガラスの溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を回避する。
【００５０】
また、溶着開始起点４１１ｓが、仮焼成ガラス４１０の基台１０への溶着時にリードピン長手方向において重力の作用方向と反対側の仮焼成ガラス４１０の端部に形成されていることで、例えば窒素ガス雰囲気中において仮焼成ガラス４１０を本焼成する際に、窒素ガスよりも重い酸化ガスが仮焼成ガラスの下方に向かって抜けていき、ハーメチックシール部品に不純物である酸化ガスが残留するのを防止する。
【００５１】
なお、上述した変形例の代わりに、図７に示すような第３変形例も考えられる。この第３変形例は、５個のペレット５１１〜５１５がリードピン５０９に仮焼成されており、この５個のペレット５１１〜５１５のうち、真ん中のペレット５１１の径が最も大きく、このペレット５１１に接する第２及び第３ペレット５１２，５１３が真ん中のペレット５１１よりも径が小さく、この第２、第３ペレット５１２，５１３に接する第４、第５ペレット５１４，５１５がこれら第２、第３ペレット５１２，５１３よりも更に径が小さい状態でリードピン５０９に仮焼成されている。これによって、この真ん中のペレット５１１の外周部が基台１０の貫通孔１１との間で溶着開始起点５１１ｓを形成している。
【００５２】
この第３変形例がこのような構成を有していても、本発明の主要な作用を発揮できる。即ち、仮焼成ガラス５１０を基台１０に本焼成する際、仮焼成ガラス５１０の焼成時に仮焼成ガラス５１０の外周部と基台１０の内周面の間隔が最も狭い溶着開始起点５１１ｓが仮焼成ガラス５１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス５１０の焼成時にこの仮焼成ガラス５１０の溶着開始起点からリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス５１０が基台１０に溶着していく。その結果、従来の欠点である溶着開始起点がリードピンの長手方向に２箇所以上生じて仮焼成ガラスの溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって仮焼成ガラスを互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の仮焼成ガラスの溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を回避できる。
【００５３】
以上説明した各実施形態及びその変形例によると、複数のペレットを仮焼成してリードピンに仮焼成ガラスを溶着させた中間組み立て体を用いているので、特別な効果を有している。具体的には、従来のように長いガラス管を使ってリング状の部材を作る引きガラス方式の場合、職人がガラス管を熱を加えながら引き伸ばし、所望の太さの細いガラス管を作る必要があったが、この作業は手作業で行なうものであり、センサに開けられた非常に小さな穴の寸法に部材の寸法を合わせることは難しく、長いガラス管が穴の中で傾き、本焼成時に溶融ガラスが安定した部材の寸法を保ちながら貫通孔をシールすることが難しかったが、上述の各実施形態及びその変形例によると、このような不具合が生じるのを回避できる。
【００５４】
なお、このように複数のペレットを用いる代わりに特殊な形状の仮焼成ガラスを用いても、本発明の上述した主要な作用を発揮し得る。具体的には、本発明の第４変形例として、図８に示すような断面台形形状を有し、リードピン６０９のワイヤーボンディング側端部６０９ａ側の端部が最も大きく、このワイヤーボンディング側端部６０９ａと離れるに従って縮径する異形円柱体の仮焼成ガラス６１０をリードピン６０９に仮焼成した中間組み立て体６００を用いても良い。
【００５５】
このような形態によっても、上述の本発明の主要な作用効果を奏すると共に、本発明の第１の実施形態のように仮焼成ガラス６１０の大径部をなす溶着開始起点６１１が仮焼成ガラスの両端部のうちリードピン６０９のワイヤーボンディング側端部６０９ａに形成されているので、リードピ６０９ンのワイヤーボンディング側端部６０９ａと仮焼成ガラス６１０の溶着開始起点６１１との距離を正確に管理できる。その結果、基台１０にこれらの貫通孔１１が複数穿設され、各貫通孔１１にリードピン６０９が仮焼成ガラス６１０を介して封着される場合に、リードピン６０９のワイヤーボンディング側端部６０９ａと溶着開始起点との距離にばらつきが生じなくなる。これによって、ガラス６１０のワイヤーボンディング側端側における金めっき工程でのめっき液の残渣が残り難くなると共に、リードピン６０９にワイヤーボンディングする際の条件管理が行い易くなる。
【００５６】
また、図９に示す第５変形例のような仮焼成ガラス７１０を備えた中間組み立て体７００を用いても良い。この場合の仮焼成ガラス７１０は、リードピン７０９のワイヤーボンディング側端部７０９ａと反対側の仮焼成ガラス７１０の端部が最も大きく、このワイヤーボンディング側端部７０９ａに近づくに従って縮径する異形円柱体の仮焼成ガラス７１０であり、この仮焼成ガラス７１０をリードピン７０９に仮焼成して中間組み立て体７００を構成している。
【００５７】
このような形態によっても、上述の本発明の主要な作用効果を奏すると共に、本発明の第２の実施形態のように、溶着開始起点７１１が仮焼成ガラス７１０の基台１０への溶着時においてリードピン７０９の長手方向において重力の作用方向と反対側の仮焼成ガラス７１０の端部に形成されていることで、窒素ガス雰囲気中においてハーメチックシール部品の封着を行う際に、窒素ガスよりも重い酸化ガスが仮焼成ガラス７１０の下方に向かって抜けていき、ハーメチックシール部品に不純物である酸化ガスが残留しないようにできる。
【００５８】
また、図１０に示す第６変形例のような仮焼成ガラス８１０を備えた中間組み立て体８００を用いても良い。この場合の仮焼成ガラス８１０は、上述した第３変形例に対応する形態であり、側面視菱形形状を有している。この第６変形例によっても、本発明の上述した主要な作用効果を発揮することが可能である。
【００５９】
具体的には、仮焼成ガラス８１０の外周部と基台１０の貫通孔１１の内周面１１ａとの間隔が最も狭い溶着開始起点８１１が仮焼成ガラス８１０のリードピン長手方向に１箇所のみ設けられているので、仮焼成ガラス８１０を基台１０に本焼成する際、仮焼成ガラス８１０の溶着開始起点からリードピン長手方向に向かって仮焼成ガラス８１０が基台１０に溶着していく。その結果、従来の欠点である溶着開始起点がリードピンの長手方向に２箇所以上生じて仮焼成ガラスの溶着時にこれらの溶着開始起点から生じる表面張力によって仮焼成ガラスを互いに引き寄せあって溶着開始起点と他の仮焼成ガラスの溶着部との間で気泡が残留形成されるような不具合を回避できる。
【００６０】
以上の各実施形態及びその変形例では絶縁材にガラスを用いた。このガラスとしては、例えば硼珪酸ガラスやコバールガラスなどが挙げられるが、本発明の作用を発揮するものであれば他のガラスでも構わない。また、焼成により基台とリード線との間を絶縁できる材質であればガラス以外の何れの材質を用いても良い。
【００６１】
また、以上の各実施形態及びその変形例においては信号線をリードピンとして紹介したが、必ずしもピン形状を有する必要はなく、リード線であっても良い。
【００６２】
また、基台の材質はステンレス鋼（ＳＵＳ）として紹介したが、導電性の材質であれば何れの材質を用いても良く、必ずしもこの材質に限定される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るハーメチックシール部品を製造する中間工程の状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法を説明する断面図である。
【図３】図１に示したハーメチックシール部品及びその製造方法の作用を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るハーメチックシール部品及びその製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第１変形例を部分的に示す断面図である。
【図６】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第２変形例を部分的に示す断面図である。
【図７】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第３変形例を部分的に示す断面図である。
【図８】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第４変形例を部分的に示す断面図である。
【図９】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第５変形例を部分的に示す断面図である。
【図１０】本発明に係るハーメチックシール部品及びその製造方法の第６変形例を部分的に示す断面図である。
【図１１】従来のハーメチックシール部品及びその製造方法の不具合点を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    基台
１１    貫通孔
１１ａ    内周面
５０（５１、５２）    本焼成用治具
５１ａ，５２ａ    リードピン収容穴
１００Ａ    中間組み立て体
１０９    リードピン（リード線）
１０９ａ    ワイヤーボンディング側端部
１１０    仮焼成ガラス（絶縁材）
１１１〜１１７    ペレット（リング状絶縁部材）
１１１ａ〜１１７ａ    挿通孔
１１１ｓ    溶着開始起点
２０９    リードピン（リード線）
２０９ｂ    端部
２１０    仮焼成ガラス（絶縁材）
２１１〜２１７    ペレット（リング状絶縁部材）
２１１ｓ    溶着開始起点
３０９    リードピン
３０９ａ    ワイヤーボンディング側端部
３１１ｓ    溶着開始起点
３１０    仮焼成ガラス
３１１〜３１３    ペレット
４０９    リードピン
４１０    仮焼成ガラス
４１１〜４１３    ペレット
４１１ｓ    溶着開始起点
５０９    リードピン
５１０    仮焼成ガラス
５１１〜５１５    ペレット
５１１ｓ    溶着開始起点
６００    中間組み立て体
６０９    リードピン
６０９ａ    ワイヤーボンディング側端部
６１０    仮焼成ガラス
６１１    溶着開始起点
７００    中間組み立て体
７０９    リードピン
７０９ａ    ワイヤーボンディング側端部
７１０    仮焼成ガラス
７１１    溶着開始起点
８００    中間組み立て体
８１０    仮焼成ガラス
８１１    溶着開始起点
９００    中間組み立て体
９０９    リード線
９１１〜９１７    ペレット
Ｘ１，Ｘ２    気泡
【図１】
2010098173.tif 000003
【図２】
2010098173.tif 000004
【図３】
2010098173.tif 000005
【図４】
2010098173.tif 000006
【図５】
2010098173.tif 000007
【図６】
2010098173.tif 000008
【図７】
2010098173.tif 000009
【図８】
2010098173.tif 000010
【図９】
2010098173.tif 000011
【図１０】
2010098173.tif 000012
【図１１】
2010098173.tif 000013