[发明专利]气密端子

说明书

本发明提供用于高电功率的气密端子，其特征是，确保导线材料对于玻璃的润湿性，提升玻璃封接部的气密可靠性。气密端子(10)具备：有至少1个贯通孔的金属外环(11)、插入金属外环(11)的贯通孔的导线(12)、封接金属外环(11)与导线(12)的绝缘材料(13)。导线(12)具有：芯材(12a)、至少包覆芯材(12a)外径部分的粘接材料(12b)、包覆该粘接材料(12b)表面的由低电阻材料构成的中间材料(12c)、包覆中间材料(12c)的在封接温度下有稳定的玻璃结合性的外包材料。

技术领域

本发明涉及一种气密端子。

背景技术

气密端子是将导线经由绝缘材料与金属外环的插通孔气密地封接而成的。气密端子用于给收纳于气密容器内的电气设备或元件供给电流、从电气设备或元件向外部导出信号等情况下。用绝缘玻璃封接金属外环和导线的GTMS(Glass-to-Metal-Seal，玻璃-金属封接)类气密端子大体上分为匹配密封型和压缩密封型2类。

在气密端子中为确保可靠性高的气密密封，恰当地选择外环以及导线的金属材料的热膨胀系数、绝缘玻璃的热膨胀系数是重要的。用于密封的绝缘玻璃以金属外环以及导线的材质、要求的温度分布以及其热膨胀系数为基准决定。

匹配密封的情况下，以金属材料的热膨胀系数和绝缘玻璃的热膨胀系数尽可能一致的方式选定绝缘玻璃的材料。而在压缩密封的情况下，特意选择不同热膨胀系数的金属材料和绝缘玻璃的材料，以使金属外环压缩绝缘玻璃以及导线。

为确保高的气密可靠性以及电绝缘性，在以往的匹配密封型气密端子中，金属外环以及导线材料使用在宽温度范围内与玻璃材料热膨胀系数一致的可伐合金(Fe54％、Ni28％、Co18％)，用由硼硅酸盐玻璃构成的绝缘玻璃将两者封接。在以往的压缩密封型气密端子中，使用碳钢或不锈钢等钢制的金属外环和铁镍合金(Fe50％、Ni50％)、铁铬合金(Fe72％、Cr28％)等铁合金的导线材料，用由钠钡玻璃构成的绝缘玻璃将两者封接，以使在使用温度范围内对玻璃施加同心圆状的压缩应力。

封接于电子管、电灯泡、放电灯以及二极管、热敏电阻等半导体器件的软质玻璃封入部的金属线材料有杜美丝。杜美丝是以铁镍合金作为芯材、在其上包覆铜而得的复合线，对其表面进行氧化处理或硼酸化处理而成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭61-260560号公报

非专利文献

非专利文献1：日本工业标准JIS H 4541-1997杜美丝

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，要求气密端子应对高电功率。例如要求开发出放置在空间有限的店铺(如便利店)内的冷冻机用的小型且高性能的压缩机。这样以商业用途为中心，近年来的压缩机与以往尺寸相比趋向于小型化，但是随着冷冻机的能力提升，通过安装在压缩机上的气密端子的最大电流值自发地趋向于上升。

在以往的冷冻机用的气密端子中，由于引脚所要求的机械强度等制约，导线材料使用铁合金等高电阻金属。因此如果施加过大的电负荷，则绝缘玻璃由于焦耳热而熔融，气密性变得无法确保，最糟糕的情况是导线材料可能脱落。特别是对于高电功率用途，如果能抑制气密端子的导线材料通电产生的发热，从应对高电功率和省电化等电能高效利用的观点考虑是更优异的。

以往的铁合金制的导线材料变更为铜和铝合金等低电阻金属制的导线材料的情况下，这些低电阻材料的机械强度比铁合金低，组装和放置操作时引脚变得易弯，因此是不良的。用于密封的绝缘玻璃大体上为低热膨胀系数的材料，因此如果导线材料使用银、铜、铝和银合金、铜合金、铝合金等高热膨胀系数的材料，则原理上无法使用匹配密封。