(57)【要約】  【課題】極小気密端子の必要性に対応する気密端子用ガラスプリフォーム体で、従来のガラス粉末プレス加工の製作限界を越える極薄焼結ガラスタブレットの製造方法を提案する。  【解決手段】ガラス粉末の微小化処理とともに成膜工程でグリーンシートを作製しこれをパンチング工程で所定形状に打ち抜くことにより極薄タイプ焼結ガラスタブレットを作製する方法で、ガラス材料の粉砕工程１と、バインダを溶剤に加えてビークルにする加熱溶解工程２と、ガラス粉末とビークルを混合してスラリにする混練工程３と、スラリに包含される気泡を除去して粘度調整する脱泡工程５と、脱泡スラリをドクターブレイド法によりグリーンシートにする成膜工程６と、このグリーンシートを所定形状に打ち抜きグリーンシートタブレットにするパンチング工程７と、このグリーンシートタブレットからバインダを除去する加熱工程とを含む気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス材料を粒子径が１０μ以下のガラス粉末にする粉砕工程と、バインダと溶剤を調合し加熱してビークルにする溶解工程と、前記ガラス粉末と前記ビークルを混合してスラリにする混練工程と、このスラリに包含される気泡を除去して粘度調整する脱泡工程と、脱泡後のスラリをドクターブレイド法によりグリーンシートにする成膜工程と、このグリーンシートを所定形状に打ち抜きグリーンシートタブレットにするパンチング工程と、このグリーンシートタブレットから前記バインダを除去する加熱工程と、脱バインダのグリーンシートタブレットを仮焼成して焼結ガラスタブレットにする焼成工程と、この焼結ガラスタブレットを洗浄する仕上工程とを含む気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法。
【請求項２】
前記成膜工程は前記グリーンシートの膜厚を０．５ｍｍ以下に成膜することを特徴とする請求項１に記載の気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法。
【請求項３】
前記パンチング工程はスルーホールの形成と、所定寸法に切断することを含むことを特徴とする請求項１に記載の気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程は前記焼結ガラスタブレットを直径が１．０ｍｍ以下の円筒体あるいは一辺の長さが３．５ｍｍ以下の方形体にすることを特徴とする請求項１ないし３に記載の気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極小タイプ焼結ガラスのタブレット、特に、小型・薄型パッケージの製作に好適の気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気密端子は、通常、コバール等の金属板をプレス成形した外環と、この外環の抜き穴に配置するガラスタブレットおよびこのタブレットに挿通配置するリードをグラファイト製冶具に組み込み、これらを加熱処理してガラスタブレットを溶融し、外環とリードとを溶融したガラスで気密封着して製造される。たとえば、特許文献１は、プレス成形した筒状部と天板部とこの天板部に穿設した透孔とを有する金属外環内に焼結ガラスタブレットを配置し、このガラスタブレットを貫通して透孔にリード線を挿通し、全体を中性または弱還元性雰囲気中において約９５０〜１０５０℃で加熱してガラスタブレットを溶融させて気密封着する気密端子の製造方法を開示する。気密端子の製造では、金属外環の収納凹部とリードの挿入される複数個の孔を有するグラファイト製封着冶具を用いている。すなわち、気密端子の構成部品である金属外環、リードおよび焼結ガラスタブレットを冶具内に配置し、全体を加熱してタブレットを溶融させた後、冷却して溶融ガラスを固化して製品化している。
【０００３】
一方、ガラスタブレットは、ガラス微粉末を有機バインダと共に混練し、所定形状にプレス成形し、その後酸化性雰囲気中の約５００〜６００℃の温度で加熱して、有機バインダを焼失除去させたもので、焼結ガラスタブレットとも言われている。たとえば、特許文献１は、このような組立構造でガラスタブレットに突出部を設けて金属外環とガラスタブレットの嵌め合いを確実容易にすることを開示する。すなわち、プレス成形した筒状部と天板部とこの天板部に穿設した透孔とを有する金属外環内に突出部付き焼結ガラスタブレットを配置し、このガラスタブレットの透孔にリード線を挿通し、全体を９５０〜１０５０℃に加熱してガラスタブレットを溶融させて気密封着した気密端子の製造方法を開示する。
【特許文献１】特開昭５８-１２９７９７号公報
【０００４】
このような気密端子に用いるガラスプリフォーム体の焼結ガラスタブレットは、プレス成形に対応できるように、通常、粒子径１０〜５０μｍのガラス粉末を有機バインダと混練したのち、スプレードライヤで５０〜１８０μｍの顆粒にしてプレス加工される。この顆粒化は、粉末成形のプレス処理を確実にする上で必要な工程であり、プレス加工後に脱バインダのための加熱と焼結のための仮焼成が施され、その後、洗浄して所定形状のガラスプリフォーム体を得る。それゆえに、粉末成形のプレス加工ではガラス粉末の粒子径が１０〜５０μｍを用意されるものの、スプレードライヤによる顆粒化処理が行なわれ、結果的にプレス成形では粒子径が０．３ｍｍの塊と考えられ、成形後のガラスプリフォーム体の厚みは約０．５ｍｍが限界となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、気密性が要請される小形・薄型のパッケージにおいては、使用する気密端子によってパッケージサイズが決定され、気密端子のサイズは使用する焼結ガラスのタブレットによって決定されている。しかし、従来のタブレットの製法では上述の理由から小形化には寸法サイズ上の限界があり、極小タイプ焼結ガラスのタブレットが製作されていなかった。また、極小タイプ気密端子を製造するためにプレス加工により極薄焼結ガラスのタブレットを作製できたとしても、気密端子製造工程において機械的強度が不足する理由から金型で破損するなど満足な結果が得られなかった。
【０００６】
一方、携帯機器の利便性と機能向上によりパッケージの極薄化要請はますます高まっており、これに使用できる薄型化の気密端子の製造面の改良として気密端子用ガラスプリフォーム体の作製が強く要望されている。特に、従来のガラス粉末のプレス加工では製作限界を越える極薄化焼結ガラスのタブレットとして、たとえば、寸法サイズが円筒体状のものでは直径が１．０ｍｍ以下、方形体状のものでは一辺が３．５ｍｍ以下で厚みが０．５ｍｍ以下にするものが所望されていた。
【０００７】
したがって、本発明は、上述する欠点を排除するために提案されたものであり、プレス加工による成形工程に代えて成膜工程とパンチング工程を含む成形工程を採用する新規で改良された気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法の提案を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ガラス粉末の微小化処理とともに成膜工程でグリーンシートを作製しこれをパンチング工程で所定形状に打ち抜くことにより極薄タイプ焼結ガラスタブレットを得る新規の気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法が開示される。具体的には、ガラス材料を粒子径が１０μ以下のガラス粉末にする粉砕工程と、バインダを溶剤に加えてビークルにする加熱溶解工程と、前記ガラス粉末と前記ビークルを混合してスラリにする混練工程と、このスラリに包含される気泡を除去して粘度調整する脱泡工程と、脱泡後のスラリをドクターブレイド法によりグリーンシートにする成膜工程と、このグリーンシートを所定形状に打ち抜きグリーンシートタブレットにするパンチング工程と、このグリーンシートタブレットから前記バインダを除去する加熱工程と、脱バインダのグリーンシートタブレットを仮焼成して焼結ガラスタブレットにする焼成工程と、この焼結ガラスタブレットを洗浄する仕上工程を含む気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法である。ここで、成膜工程はグリーンシートの膜厚を０．５ｍｍ以下に成膜すること、パンチング工程はグリーンシートタブレットにスルーホールを形成して所定寸法に切断すること、焼成工程は焼結ガラスタブレットを直径が１．０ｍｍ以下の円筒体あるいは一辺の長さが３．５ｍｍ以下の方形体にすることをそれぞれ特徴とする気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法が提案される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガラスプリフォーム体の製造過程で従来のプレス加工成形に代えて新規にグリーンシートによる成膜工程と打ち抜きによるパンチング工程で所定の成形を行なうこととしたので厚みの制限が大幅に縮小化できる焼結ガラスタブレットの作製を可能にした。特に、ガラス粉末材料は所定サイズの１０μｍ以下の粒径に粉砕して使用するのでグリーンシートを０．５ｍｍ以下にして成膜することを実現することができる。それにより、超小形の気密端子が製作でき薄型金属パッケージが提供できるなど工業的価値が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によれば、ガラス粉末材料を所定の粒径にする粉砕工程と、粉砕したガラス粉末を可塑剤や分散剤を含む溶剤と混合して分散したガラス粉末にする攪拌工程と、有機バインダを溶剤に溶解したバインダ溶液を前記分散したガラス粉末に加えてスラリにする混練工程と、脱気によりスラリ中の気泡を除去して粘度調整する脱泡工程と、脱泡したスラリをドクターブレイド法により所定膜厚のグリーンシートにする成膜工程と、このグリーンシートを所定形状のタブレットに打ち抜き成形するパンチング工程と、このタブレットを加熱してバインダを除去する脱バインダ工程と、この脱バインダタブレットを仮焼成して焼結ガラスタブレットを作製する焼成工程と、この焼結ガラスタブレットに付着する不用物を除去する洗浄工程とを具備する気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法を提案する。粉砕工程ではガラス粉末材料を粒子径が１０μｍ以下のガラス粉末に微粉化することを特徴とするほかに成膜工程ではグリーンシートの膜厚を０．５ｍｍ以下にして成膜することを特徴とする気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法である。なお、前記パンチング工程は前記グリーンシートを所定サイズに切断すると共にリード用貫通孔を形成することを特徴とするとともに前記焼結ガラスタブレットはその寸法を直径が１．０ｍｍ以下の円形状あるいは一辺の長さが３．５ｍｍ以下にした極小タブレットとすることを特徴とする気密端子用ガラスプリフォーム体を提供する。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明による気密端子用ガラスプリフォーム体の製造方法について図１の製造プロセスを参照して説明する。最初の工程は組成系Ｎａ２Ｏ・ＢａＯ・ＳｉＯ２（日本電気硝子株式会社製ＢＨ−Ｗ）あるいはＮａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・Ｂ２Ｏ３・ＳｉＯ２（日本電気硝子株式会社製ＳＴ−Ｗ）のガラス粉末材料１ａを所定の粒径にする粉砕工程１である。このとき添加材や顔料がライカイ機により混合される。一方、これとは別に溶解工程２では有機バインダ２ａと溶剤２ｂとが調合され加熱してバインダを溶解してビークル２ｃが調製される。粉砕工程１で１０μｍ以下の粒径にしたガラス粉末３ａは攪拌工程３で溶剤３ｂ、可塑剤３ｃおよび分散剤３ｄが混合され均一に分散する。例えば、バインダに電気化学工業株式会社製デンカブチラール３０００−Ｋ、可塑剤にＢＰＢＧ、溶剤にケミクリーン、そして分散剤にホモゲノールを使用した。溶解工程２ではバインダと溶剤が重量比で約３：７の割合で混合され、攪拌工程３のガラス粉末、可塑剤および溶剤は重量比で約７５：１：２４の混合割合とした。
【００１２】
次の混練工程４は、溶解工程２で調製されたビークル２ｃと攪拌工程３で混合されたガラス粉末とをホモジナイザを使用してスラリ４ａを作製する。具体的には粉末混合およびバインダ混合をそれぞれ約１時間混練して約１時間の冷却時間をかける。得られたスラリ４ａには空気が混ぜ込まれているので脱泡工程５によりスラリ４ａに含まれる気泡を除去し、粘度を調整して脱泡したスラリ５ａを得る。気泡を除去して粘度調整された脱泡したスラリ５ａは、成膜工程６で所定の厚膜、たとえば０．５ｍｍ以下のグリーンシート６ａにするようドクターブレイド法により処理される。成膜では約１１０℃の乾燥処理がなされてグリーンシート６ａが得られる。このグリーンシート６ａはパンチング工程７で所定の形状に打ち抜いてグリーンシートタブレット７ａにされる。このグリーンシートタブレット７ａはこれに含まれるバインダ２ａを除去するため、加熱処理による脱バインダ工程８で脱バインダタブレット８ａにされ、その後、焼成工程９で仮焼成されて焼結ガラスタブレット９ａを得る。この焼結ガラスタブレット９ａは製造過程で付着した不純物質を除去するために洗浄工程１０を経て所望する気密端子用ガラスプリフォーム体１０ａを得る。
【００１３】
ここで作られたガラスプリフォーム体はカーボン冶具に金属外環やリード部材と共組み込まれて約１０００℃の中性もしくは弱還元性雰囲気中で焼成され、ガラスプリフォーム体の溶融により金属外環とリード部材を絶縁して気密封着した気密端子とされ、さらにこの気密端子を使用して薄型金属パッケージを得ることができる。本発明のガラスプリフォーム体は、従来のプレス加工による成形体と異なり、ガラス粉末材料を所定の粒径にする粉砕工程、有機バインダのビークルとガラス粉末とを混練しスラリ中の気泡を脱泡してグリーンシートにする成膜工程、およびグリーンシートタブレットを打ち抜き成形するパンチング工程を経て作製されるので極めて薄い気密端子用ガラスプリフォーム体が得られる。粉砕工程ではガラス粉末材料が粒子径１０μｍ以下のガラス粉末に微粉化されることや成膜工程でグリーンシートの膜厚を０．５ｍｍ以下にして成膜することなどを特徴とする。また、パンチング工程ではグリーンシートにリード挿入用の小孔を形成し所定形状に切断することにより完成品である焼結ガラスタブレットはその寸法を直径が１．０ｍｍ以下の円形状あるいは一辺の長さが３．５ｍｍ以下にする極小タブレットを作製可能とした気密端子用ガラスプリフォーム体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る気密端子用ガラスプリフォーム体の製造工程を示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
【００１５】
１  粉砕工程、  １ａ  ガラス粉末材料、
２  溶解工程、  ２ａ  有機バインダ、  ２ｂ  溶剤、  ２ｃ  ビークル、
３  攪拌工程、  ３ａ  ガラス粉末、  ３ｂ  可塑剤、  ３ｃ  分散剤、
４  混練工程、  ４ａ  スラリ、
５  脱泡工程、  ５ａ  脱泡後のスラリ、
６  成膜工程、  ６ａ  グリーンシート、
７  パンチング工程、  ７ａ  グリーンシートタブレット、
８  脱バインダ工程、  ８ａ  脱バインダタブレット
９  焼成工程、  ９ａ  焼結ガラスタブレット、
１０  洗浄工程、  １０ａ  ガラスプリフォーム体。
【図１】
2006165420.tif 000003