【手続補正書】
【提出日】平成17年1月13日(2005.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面度のある開口部を有する金属または導電性セラミクスの外枠となる筒体と、平板状ガラス板の外縁部とを陽極接合した気密端子の製造方法であって、陽極接合する面は、接合幅が０．０４ｍｍ〜２００ｍｍであり、表面粗さが０．２０μｍ以下であり、前記筒体はＦｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも一つからなる金属、または該金属を主成分とする合金もしくは導電性セラミクスからなり、前記ガラス板はアルカリ金属イオンを含み、陽極接合後の接合部分における不活性ガスの透過量が、１．０×１０−１５Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ〜１．０×１０−８Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの範囲内にすることを特徴とする気密端子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法により製造された気密端子であって、ガラス板は筒体の開口部に嵌合するように、前記ガラス板の外縁部が前記筒体の開口部に合わせて成形されていることを特徴とする気密端子。
【請求項３】
請求項１に記載の方法により製造された気密端子であって、筒体はＭｏおよびＷのうち少なくとも一つを含む導電性セラミクスからなることを特徴とする気密端子。
【請求項４】
請求項１に記載の方法により製造された気密端子であって、筒体は内部に圧電素子または水晶片を搭載した水晶発振器または水晶振動子を構成する気密端子容器であることを特徴とする気密端子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、上述する従来のガラス接合によって行なっていたために回避できなかった諸問題点を解決する目的で提案するものであり、陽極接合の採用による改善方法を提案する。例えば、陽極接合はＳｉとガラスを直接接合させる方法として広く研究されている。金属とガラスを陽極接合させる方法として、「溶接学会論文集  第１６巻（１９９８）第２号  Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ  Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ  ｉｎ  Ａｎｏｄｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ  ｔｏ  Ｋｏｖａｒ  ｔｏ  Ａｌｌｏｙ  ／  ｂｙ  Ｍｏｒｓｙ  Ａｍｉｎ  ＭＯＲＳＹ，Ｋｅｉｔｏ  ＩＳＨＩＺＡＫＩ，Ｋｅｎｊｉ  ＩＫＥＵＣＨＩ  ａｎｄ  Ｍａｓａｏ  ＵＳＨＩＯ」に報告されている。本発明では、金属または導電性セラミクスの接合幅、接合面粗さを制御することにより、気密性の高い気密端子を実現することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【問題を解決するための手段】  本発明によれば、平面度のある開口部を有する金属または導電性セラミクスの外枠となる筒体と、平板状ガラス板の外縁部とを陽極接合した気密端子の製造方法であって、陽極接合する面は、接合幅が０．０４ｍｍ〜２００ｍｍであり、表面粗さが０．２０μｍ以下であり、前記筒体はＦｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも一つからなる金属、または該金属を主成分とする合金もしくは導電性セラミクスからなり、前記ガラス板はアルカリ金属イオンを含み、陽極接合後の接合部分における不活性ガスの透過量が、１．０×１０−１５Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ〜１．０×１０−８Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの範囲内にすることを特徴とする気密端子の製造方法およびその方法で製造された気密端子が提案され、それにより、接合部の不活性ガスの透過量が規制されて確実にガラス板と金属または導電性セラミクスとの接合を得るものである。すなわち、本発明は、接合されるガラスの軟化点以下の温度で、陽極接合の電圧をかけるのみで接合が可能なため、高精度の水晶振動子及び発振器などに必要な、真空封止も容易である。さらに、封着部が溶融することなく封着できる陽極接合層とされているため、封着部の厚さを薄くすることが可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
接合実験での平均表面粗さは、０．２０μｍ以下の場合、ＤＣ５００〜１０００Ｖ、被接合物を熱する熱源温度を３００〜５００℃、接合時間５〜１０分にて接合できた。実際のレーザーダイオード用気密端子のキャップでの接合の場合は、図４に示すような、構造の陽極接合装置を用いて陽極接合が実施される。熱源であるヒーターは５００℃まで上がるように設定し、その上に絶縁性のセラミクス板１１を載せ、さらにその上に接合冶具１２を載せる。この接合冶具１２は気密端子となるキャップの接合ズレを防止するためのもので、真鍮製などの金属材料で作られている。この接合冶具内にホウケイ酸ガラス８と金属筒体７とを図４に示す位置関係になるように、配置・組み立てる。組立後、直流電源を７００Ｖで約１０分間印加し、ガラス−金属間の原子移動を発生させて、接合する。接合は、酸化膜に影響を与えにくい希塩酸を用いて金属筒体７に無電解のニッケルメッキ処理を施し、レーザーダイオード用気密端子であるキャップを作成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【実施例４】  図８は本発明の別の実施例であるキャップ構造のレーザーダイオード用気密端子１９を示す。この気密端子１９はプレス成形で下部にフランジ部のある金属筒体２１と、この筒体の筒底部の開口部に嵌挿するホウケイ酸ガラス２０とにより構成される。なお、金属筒体２１は電気Ｎｉメッキ上に電気Ａｕメッキ処理が施され、ホウケイ酸ガラス２０は筒体筒底部の開口部に嵌め込む部位を設けるために機械的加工により凸円状にカットされている。また、熱膨張率が約１００×１０−７／℃のホウケイ酸ガラス２０は金属筒体２１のＦｅ−Ｎｉ５０材の熱膨張係数である約９８×１０−７／℃に近い材料として使用される。気密端子１９の製作手順は、図４に示されるように、先ず、金属筒体７の接合面を、鏡面状態に近い状態となるように研磨処理され、可能な限り小さな平坦度または平面度にする。これは封止する接合表面同士を密着させて接合基板間での表面原子の結合を生じさせ、固相のまま接合する陽極接合方法を適用するための絶対条件となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連する表面粗さと不活性ガス透過量の関係を示す特性図、
【図２】同じく接合幅と不活性ガス透過量の関係を示す特性図、
【図３】本発明の実施例であるレーザーダイオード用気密端子の断面図、
【図４】同じく図３の気密端子の製造に用いる陽極接合装置の要部断面図、
【図５】同じく図３の気密端子の製造に用いるリークディテクターの概念図、
【図６】本発明の別の実施例である水晶振動子用気密端子の平面および断面図、
【図７】同じく図６の気密端子の製造に用いる陽極接合装置の要部断面図、
【図８】本発明の他の実施例であるレーザーダイオード用気密端子の断面図、
【図９】本発明の更に別の実施例である水晶振動子用気密端子の平面および断面図、
【図１０】同じく図９の気密端子の製造に用いる陽極接合装置の要部断面図、
【図１１】同じく図９の気密端子の製造に用いるリークディテクターの概念図、
【図１２】従来のレーザーダイオード用気密端子のキャップを示す断面図、
【図１３】同じく図１２の気密端子の製造に用いる加熱溶融封着装置の要部断面図、
【図１４】従来の別のレーザーダイオード用気密端子キャップ例を示す断面図、
【図１５】同じく図１４の気密端子の製造に用いる加熱溶融封着装置の要部断面図。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
７、２１…金属筒体（外枠）
８、２０…ホウケイ酸ガラス（ガラス板）  
９、２２…接合表面
１０、１９…気密端子（キャップ）
１３、３４…ベース（導電性セラミクスの筒体、外枠）
１６、３７…ホウケイ酸ガラス（ガラス板、キャップ）
１７、４０…封止部（導電性の封止部、Ｍｏ層）
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003229503.tif 000001
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2003229503.tif 000002