[发明专利]气密端子

说明书

本发明提供一种气密端子(10)，包括：具有贯通孔(11)的低电阻导体的金属外环(12)；插通金属外环(12)的贯通孔(11)的低电阻导体的引线(13)；以及封接金属外环(12)和引线(13)的高膨胀玻璃的绝缘构件(14)。

技术领域

本公开涉及气密端子。

背景技术

如日本专利特开昭61-260560号公报所示，气密端子是经由绝缘构件将引线气密性地封接在金属外环的插通孔内。气密端子可以用于向收纳在气密容器内的电子设备或元件提供电流，也可以用于从电子设备或元件向外部导出信号。

用绝缘玻璃封接金属外环与引线的GTMS(Glass-to-Metal-Seal：玻璃金属封接)类型的气密端子大致分为匹配密封型和压缩密封型这两种。为了在气密端子确保有较高可靠性的气密性密封，选择合适的构成金属外环及引线的金属材料和绝缘玻璃以使它们的热膨胀系数变得合理显得尤为重要。

密封用的绝缘玻璃取决于金属外环及引线的基材、以及所要求的温度曲线及其热膨胀系数。在匹配密封的情况下，以金属材料和绝缘玻璃的热膨胀系数尽可能一致为目的来选定它们的材料。另一方面，在压缩密封的情况下，以金属外环会压缩绝缘玻璃和引线为目的来刻意地选定热膨胀系数不同的金属材料和绝缘玻璃。

为了确保较高气密可靠性和电绝缘性，匹配密封型气密端子中，金属外环和引线的材料使用在很大的温度范围内与玻璃材料的热膨胀系数一致的钴合金(Fe54％、Ni20％、Co18％)，并用硼硅酸玻璃构成的绝缘玻璃对这两者进行密封。压缩密封型气密端子中，为了在使用温度范围内对玻璃施加同心圆状的压缩应力，使用碳钢或不锈钢等钢制的金属外环、铁镍合金(Fe50％、Ni50％)或铁铬合金(Fe72％、Cr28％)等铁合金制的引线，并用钠钡玻璃构成的绝缘玻璃对这两者进行密封。

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

发明内容

发明所要解决的技术问题

目前，尤其是随着车辆电动化和电动车辆高速化的发展，对使用高功率输出用途的SiC元件的功率器件的研究十分活跃。但迄今为止，尚未有能够全面应对高散热、大电流和高气密的封装，有时并不能发挥其特性。另一方面，为了增大气密端子的电流容量，使用由铜、铝等低电阻导体构成的线径较大的引线为佳。

然而，这些低电阻导体的热膨胀系数较大。若用热膨胀系数较小的硼硅酸玻璃或钠钡玻璃这样的绝缘玻璃来密封低电阻导体的引线，则随着低电阻导体的引线膨胀和收缩，与引线相接的绝缘玻璃的周向会产生拉伸应力。其结果是，导致引线与绝缘玻璃两者的界面发生剥离，或者引线的轴向上产生贯穿绝缘玻璃内部的裂纹，从而存在容易发生漏气导致密封不良的缺点。

本公开的目的在于提供一种全面适应高散热、大电流和高气密并且金属外环和引线使用低电阻金属的气密端子。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本公开，提供一种气密端子，其包括：具有贯通孔且由铜或铜合金形成的低电阻导体的金属外环；插通所述贯通孔的低电阻导体的引线；以及配置在所述贯通孔中并封接所述金属外环和所述引线的高膨胀玻璃的绝缘构件。

所述低电阻导体可以由铜或铜合金构成。

所述绝缘构件可以具有扩散带，该扩散带是在与所述低电阻导体和所述绝缘构件两者的界面相接的过渡区域的玻璃中扩散了低电阻导体离子而形成的。所述扩散带增加了高膨胀玻璃与铜或铜合金等所述低电阻导体的表面的密接性，增强了界面强度。

所述扩散带可以呈浅粉色至深红色。

在所述扩散带中扩散的所述低电阻导体离子可以是铜离子。铜离子可以是一价铜离子。