管座

文档序号:812990 发布日期:2021-03-26 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 管座 (Tube holder ) 是由 海沼正夫 松末明洋 田中秀幸 于 2020-03-13 设计创作,主要内容包括:本发明的管座,包括:管座体,其形成有贯通孔;镍镀膜,其形成在管座体的包含贯通孔的内壁面在内的表面,具有凹凸或空隙;以及固定部件,其设置在管座体的贯通孔而用于固定引脚,在贯通孔内其一部分被收纳于镍镀膜的凹凸或空隙。(The stem of the present invention comprises: a tube base body formed with a through hole; a nickel plating film formed on the surface of the stem body including the inner wall surface of the through hole, the nickel plating film having irregularities or voids; and a fixing member provided in the through hole of the tube base body for fixing the lead, a part of the fixing member being accommodated in the irregularities or the gaps of the nickel plating film in the through hole.)

管座

技术领域

本发明涉及一种管座。

背景技术

搭载光学元件等半导体元件的管座,通过如下方式制造:形成管座体,该管座体形成有贯通孔,然后使引脚经由由玻璃等绝缘性材料制成的固定部件固定在管座体的贯通孔。

固定部件嵌合在管座体的贯通孔内以供引脚插通。而且,通过使固定部件在熔融后固化,来使引脚经由固定部件固定在管座体的贯通孔。管座体的贯通孔原则上形成为圆形,但有时也会有形成为长孔形等非圆形。

专利文献1:日本特开2005-191088号公报

发明内容

然而,在管座体上形成有非圆形的贯通孔的管座中,来自管座体的应力不能均匀地施加在嵌合于贯通孔的固定部件。即,在熔融后的固化过程中,应力因热膨胀系数相互不同的固定部件及管座体的膨胀及收缩从管座体施加在固定部件,但是该应力沿非圆形的贯通孔的内壁面在周向上会产生不均。

如上所述,在从管座体向固定部件施加的应力产生不均的状态下,如果对管座体进行半导体元件的安装或用于保护半导体元件的盖部件的设置等,则因热量或冲击管座体与固定部件之间可能会产生间隙。其结果,有可能出现如下问题:在嵌有固定部件的非圆形贯通孔中发生渗漏(leak)的问题,渗漏是指外气从管座体与固定部件之间的间隙流入的情况。在贯通孔发生的渗漏,会成为安装在管座体的半导体元件的品质劣化的原因,因此不理想。

所公开的技术是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够抑制在贯通孔发生渗漏的管座。

本申请所公开的管座,在一方式中,包括:管座体,其形成有贯通孔;镍镀膜,其形成在上述管座体的包含上述贯通孔的内壁面在内的表面,具有凹凸或空隙;以及固定部件,其设置在上述管座体的贯通孔而用于固定引脚,在上述贯通孔内其一部分被收纳于上述镍镀膜的凹凸或空隙。

根据本申请所公开的管座的一方式,能够得到抑制在贯通孔发生渗漏的效果。

附图说明

图1为表示实施例涉及的管座的结构的一个示例的截面图。

图2为从上方观察管座的俯视图。

图3为表示固定部件的设置状态的一个示例的图。

图4为表示与Ni镀膜厚度对应的管座体的表面状态的一个示例的图。

符号说明

1管座;10管座体;10a、10b引脚用贯通孔;20、40固定部件;30电信号用引脚;50供电用引脚;70Ni镀膜;70a空隙;70b凸部;R元件搭载区域。

具体实施方式

以下,基于附图,对本申请所公开的管座的实施例进行详细说明。另外,所公开的技术并不限于该实施例。

实施例

管座的结构

图1为表示实施例涉及的管座1的结构的一个示例的截面图。以下,为了便于说明,将图1的面向纸面的上侧的面称为上表面,面向纸面的下侧的面称为下表面。但是,管座1也可以上下颠倒来使用,还可以以任何姿态使用。如图1所示,管座1具有管座体10、固定部件20、电信号用引脚30、固定部件40、以及供电用引脚50。

管座体10例如由金属形成为圆板状,其为搭载构成管座1的各种部件的基材。作为形成管座体10的金属例如可以使用铁。在管座体10的上表面形成有供光学元件等半导体元件搭载的元件搭载区域R。在管座体10的上表面中包围元件搭载区域R的位置,形成有在厚度方向上贯通管座体10的多个引脚用贯通孔10a、10b。

图2为从上方观察管座1的俯视图。在图2中,以圆盘状表示管座体10的上表面。图2的I-I线的截面相当于图1所示的管座1的截面。如图2所示,在管座体10形成有引脚用贯通孔10a及引脚用贯通孔10b。引脚用贯通孔10a形成为圆形,且经由固定部件20固定有1个电信号用引脚30。另一方面,引脚用贯通孔10b形成为非圆形。在本实施例中,引脚用贯通孔10b形成为长孔形。在引脚用贯通孔10b经由固定部件40固定有3个供电用引脚50。通过在1个引脚用贯通孔10b内固定3个供电用引脚50,来使引脚间的间距变小,进而提高引脚的安装密度。

此外,在管座体10的包含引脚用贯通孔10a、10b的内壁面在内的的表面,形成有防止管座体10的表面腐蚀的镍(Ni)镀膜。对于Ni镀膜将在后面进行详细说明。

返回图1,固定部件20由热膨胀系数相比于形成管座体10的金属小的绝缘性材料形成,其设置在管座体10的引脚用贯通孔10a。作为形成固定部件20的绝缘性材料例如能够使用玻璃。固定部件20具有供电信号用引脚30插通的孔,并将插通于该孔的电信号用引脚30固定在引脚用贯通孔10a。具体而言,固定部件20嵌合在管座体10的引脚用贯通孔10a且插通有电信号用引脚30。而且,通过使固定部件20熔融后固化,电信号用引脚30经由固定部件20固定在管座体10的引脚用贯通孔10a。

电信号用引脚30例如形成为圆柱状,用于传送电信号,该电信号为提供给管座体10的元件搭载区域R上的半导体元件的高频信号。电信号用引脚30经由固定部件20固定在管座体10的引脚用贯通孔10a。

固定部件40由热膨胀系数相比于形成管座体10的金属小的绝缘性材料形成,其设置在管座体10的引脚用贯通孔10b。作为形成固定部件40的绝缘性材料例如能够使用玻璃。固定部件40具有供供电用引脚50插通的孔,并将插通于该孔的供电用引脚50固定在引脚用贯通孔10b。具体而言,固定部件40嵌合于管座体10的引脚用贯通孔10b并且插通有供电用引脚50。而且,通过使固定部件40熔融后固化,供电用引脚50经由固定部件40固定在管座体10的引脚用贯通孔10b。对于固定部件40的设置状态将在后面进行详细说明。

供电用引脚50例如形成为圆柱状,其为用于提供电流的引脚,该电流用于驱动在管座体10的元件搭载区域R上搭载的半导体元件。供电用引脚50经由固定部件40固定在管座体10的引脚用贯通孔10b。

固定部件的设置状态

接着,参照图3,对固定部件40的设置状态进行详细说明。图3为表示固定部件40的设置状态的一个示例的图。固定部件40设置在管座体10的引脚用贯通孔10b而将供电用引脚50固定在引脚用贯通孔10b。引脚用贯通孔10b形成为长孔形(参照图2)。

在管座体10的包含引脚用贯通孔10b的内壁面在内的表面,形成有Ni镀膜70。Ni镀膜70具有使管座体10的表面局部露出的空隙70a。例如Ni镀膜70在晶界位置具有空隙70a,该晶界为形成Ni镀膜70的多个结晶粒子之间的边界。而且,在引脚用贯通孔10b,固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a。进一步地,固定部件40的一部分与从空隙70a露出的管座体10的表面接触。

此外,Ni镀膜70具有凸部70b,其是形成管座体10的金属扩散于Ni镀膜70而形成的。例如,Ni镀膜70在未形成空隙70a的区域具有凸部70b。凸部70b与空隙70a一起赋予了向管座体10一定的表面粗糙度。管座体10的表面粗糙度(例如算术平均粗糙度Ra)例如在2.5μm~3.4μm的范围内。而且,固定部件40在其外周面的与Ni镀膜70的凸部70b对应的位置具有收纳该凸部70b的凹部。

另外,在管座体10例如形成有长孔形等非圆形的引脚用贯通孔10b时,来自管座体10的应力不能均匀地施加在嵌合于引脚用贯通孔10b的固定部件40。即,在熔融后的固化过程中,应力因热膨胀系数相互不同的固定部件40及管座体10的膨胀及固化从管座体10施加在固定部件40,但是该应力沿引脚用贯通孔10b的内壁面在周向上产生不均。

如上所述,在管座体10向固定部件40施加的应力产生不均的状态下,如果对管座体10进行半导体元件的安装或用于保护半导体元件的盖部件的设置等,则因热量或冲击管座体10与固定部件40之间可能会产生间隙。其结果,有可能出现,在嵌合有固定部件40的非圆形的引脚用贯通孔10b中,发生外气从管座体10与固定部件40之间的间隙流入的渗漏问题。

由此,在本实施例的管座1中,如图3所示,在Ni镀膜70形成使管座体10的表面局部露出的空隙70a,且在引脚用贯通孔10b内使固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a。

通过在Ni镀膜70形成空隙70a,且在引脚用贯通孔10b内使固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a,发挥锚固效应,由此能够提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性。因此,即使在来自管座体10的应力不能均匀地施加在嵌合于非圆形的引脚用贯通孔10b的固定部件40时,引脚用贯通孔10b也会被固定部件40稳定地密封,进而能够抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

此外,在本实施例的管座1中,使固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a,并且使其与从空隙70a露出的管座体10表面接触。由此,能够进一步提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性,进而能够进一步抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

此外,在本实施例的管座1中,在Ni镀膜70上形成凸部70b,且在固定部件40的外周面的与Ni镀膜70的凸部70b对应的位置形成有收纳该凸部70b的凹部。由此,发现锚固效应,由此能够进一步提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性,进而能够进一步抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

管座的制造方式

图1所示的管座1例如通过以下制造方法能够制造。首先,形成管座体10,其形成有圆形的引脚用贯通孔10a及长孔形的引脚用贯通孔10b。管座体10通过对铁等金属进行例如冷锻压等冲压加工来形成。

接着,在管座体10的表面形成Ni镀膜70。此时,在管座体10的包含引脚用贯通孔10a的内壁面及引脚用贯通孔10b的内壁面的表面整体形成Ni镀膜70。Ni镀膜70例如通过在管座体10的表面进行Ni电镀来形成。

接着,在引脚用贯通孔10a嵌入固定部件20,在引脚用贯通孔10b嵌入固定部件40。

接着,在固定部件20的孔插通电信号用引脚30,在固定部件40插通供电用引脚50。由此,形成具有管座体10、固定部件20、电信号用引脚30、固定部件40、以及供电用引脚50的中间结构体。

接着,在使固定部件20及固定部件40熔融的温度(例如,1000℃)下加热中间结构体。加热中间结构体,则使固定部件20及固定部件40熔融。之后,冷却中间结构体,使固定部件20及固定部件40固化。

通过使固定部件20及固定部件40在熔融后固化,电信号用引脚30经由固定部件20固定在引脚用贯通孔10a,供电用引脚50经由固定部件40固定在引脚用贯通孔10b。在此,因在使固定部件40熔融时施加的热量,Ni镀膜70被再晶化,在再晶化后的Ni镀膜70的晶界的位置形成使管座体10的表面局部露出的空隙70a。而且,在引脚用贯通孔10b中,固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a。此外,因在使固定部件40熔融时施加的热量,形成管座体10的金属扩散于Ni镀膜70而在Ni镀膜70形成凸部70b。而且,在引脚用贯通孔10b中,在固定部件40的外周面的与Ni镀膜70的凸部70b对应的位置形成有收纳该凸部70b的凹部。其结果,在引脚用贯通孔10b,发挥锚固效应,由此能够提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性,进而能够抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

在此,参照图4,对Ni镀膜70的适于形成空隙70a及凸部70b的厚度进行说明。图4为表示与Ni镀膜70的厚度对应的管座体10的表面状态的一个示例的图。在图4中,示出了描记图101、102,其表示在Ni镀膜70的厚度为4.5μm时的管座体10的表面状态。此外,在图4中,示出了描记图103、104,其表示在Ni镀膜70的厚度为5μm时的管座体10的表面状态。描记图101与描记图103表示在管座体10的表面施加了Ni电镀后的管座体10的表面状态。描记图102与描记图104表示在使固定部件40熔融及固化后的管座体10的表面状态。在各描记图中一并示出了表面粗糙度。

参见图4可知,使固定部件40熔融及固化后的管座体10的表面在Ni镀膜70的厚度为4.5μm时,与Ni镀膜70的厚度为5μm时相比粗糙。即,从图4可以推测出,在Ni镀膜70的厚度为4.5μm时,在再晶化后的Ni镀膜70的晶界的位置形成空隙70a。进一步地,从图4可以推测出,在Ni镀膜70的厚度为4.5μm时,形成管座体10的金属扩散于Ni镀膜70而在Ni镀膜70上形成凸部70b。由此可知,Ni镀膜70的厚度优选为小于5.0μm的范围,更优选为在4.5μm以下的范围。由此,在Ni镀膜70能够稳定地形成空隙70a及凸部70b。

另外,也可以在形成Ni镀膜70前或形成后,以化学方式使Ni镀膜70的表面粗糙化来形成凹凸及空隙。

在冷却中间结构体而使固定部件20及固定部件40固化后,在中间结构体的表面整体形成Ni/Au镀膜。Ni/Au镀膜例如通过对中间结构体的表面进行Ni电镀后进行Au电镀而形成。由此,完成图1所示的管座1。

如上所述,实施例涉及的管座1具有管座体10、Ni镀膜70、以及固定部件40。在管座体10形成有引脚用贯通孔10b。引脚用贯通孔10b例如形成为非圆形。Ni镀膜70形成在管座体10的包含引脚用贯通孔10b的内壁面在内的表面,且具有空隙70a。固定部件40设置在管座体10的引脚用贯通孔10b而固定供电用引脚50,其一部分在引脚用贯通孔10b内收纳在Ni镀膜70的空隙70a。由此,能够抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

此外,在实施例涉及的管座1中,在引脚用贯通孔10b内固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a,并且与从空隙70a露出的管座体10的表面接触。由此,能够进一步提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性,进而能够进一步抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

此外,在实施例涉及的管座1中,Ni镀膜70具有凸部70b,其是形成管座体10的金属扩散于Ni镀膜70而形成的。而且,固定部件40在其外周面的与Ni镀膜70的凸部70b对应的位置具有收纳该凸部70b的凹部。由此,能够进一步提高固定部件40与引脚用贯通孔10b间的附着性,进而能够进一步抑制在引脚用贯通孔10b发生渗漏。

另外,本发明也能够适用于圆形的引脚用贯通孔10a。即,通过在Ni镀膜70上形成空隙70a,且在引脚用贯通孔10a内使固定部件20的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a,发挥锚固效应,由此能够提高固定部件20与引脚用贯通孔10a间的附着性。由此,能够抑制在引脚用贯通孔10a发生渗漏。

此外,在以上说明中,对在Ni镀膜70形成空隙70a,且在引脚用贯通孔10b内使固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的空隙70a的示例进行了说明,但所公开的技术不限于此。例如,也可以在Ni镀膜70形成凹凸,且在引脚用贯通孔10b内使固定部件40的一部分收纳在Ni镀膜70的凹凸。

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