Joining method for infrared transmitting window material
专利汇可以提供Joining method for infrared transmitting window material专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To enhance the airtightness and reliability in execution of the work by a method wherein sputterings of chromium, copper and gold are applied to a joining part in which a window material made of IR transmitting material is joined by soldering to an opening of a container to which the window material is attached. CONSTITUTION:A metalized part 2a for use in joining a disk-like IR transmitting window material 2 by soldering is provided to the side and the edge on the underside of the window material. Then, sputterings are made to the metalized part 2a with chromium, copper which is excellent in wettability in soldering and gold which is excellent in corrosion resistance in the order as mentioned above, and thereby a chromium-sputtered layer 5, a copper-sputtered layer 6 and a gold-sputtered layer 7 are provided. Soldering cream 9 is applied to a window material-mounting part 4 of a container 3, and joining is executed by placing the metalized part 2a on the window material-mounting part 4 and by applying heating thereto. Thereby, the airtightness in joining the window material 2 and wettability and the corrosion resistance in soldering on the joining part can be improved, allowing the window material 2 to be joined to the mounting part 4 with airtightness and durability ensured.，下面是Joining method for infrared transmitting window material专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電型赤外線検出器やコンデンサマイクロホン型赤外線検出器の赤外線透過窓や、赤外線ガス分析計のセル窓及び光源の窓などのように赤外線を透過させる窓材を窓材取付け容器に接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば焦電型赤外線検出器は、その容器内部に収容された検出素子に赤外線を入射させるために赤外線透過窓を備えている。 そして、この焦電型赤外線検出器は、温度変化に対して感度を持つため、例えば静止物体の温度測定にはチョッピングするなどして入射赤外線に変化を与える必要がある。 この場合、チョッピング周波数が低いと、熱対流の影響が雑音となって現れるため、これを防ぐために検出素子の周辺を真空にする必要があり、そのため、この種の赤外線検出器は、容器内を真空にすると共に、赤外線透過窓材を接合している。
【０００３】従来、前記赤外線透過窓材の接合には、窓材にメタライズを施し、銀ろう付けや、はんだ付けが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようにした赤外線透過窓材の接合に際して、従来のメタライズは溶射法に代表されるように１５００℃程度の高温熱処理を必要とし、窓材の変質や変形を伴うことがあった。 また、チタン等の活性の高い金属を蒸着することもあるが、蒸着によるメタライズでは窓材への付着強度が不十分となり、気密性に問題があった。 さらに、メタライズ層の最上部では熱処理や使用中の大気湿度の影響をなくすため、別途処理のニッケルメッキ等が施されており、生産コストの引き上げの原因となっていた。
【０００５】本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、赤外線透過窓材を窓材取付け容器に対して高い気密性と信頼性をもって接合することができる赤外線透過窓材の接合方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は赤外線透過性材料よりなる窓材を容器の開口部にはんだによって接合する方法において、前記接合に際して、前記窓材の接合部分にクロム、銅、金の順でスパッタリングを行うようにして、はんだ付にて接合母材と封止するようにしている。
【０００７】
【作用】前記本発明の赤外線透過窓材の接合方法においては、赤外線透過窓材の接合部分に、スパッタリングによりメタライズ部分を形成しているため蒸着に比べて付着力が強く、また、比較的低温（〜２００℃）で処理可能なため赤外線透過窓材の変質、変形、クラック等の発生がない。 また、赤外線透過窓材との付着力の強いクロムを下地にして、その上部に、はんだとの濡れが良い銅をスパッタリングし、最後に耐蝕性の良い金をスパッタリングすることにより、赤外線透過窓材との密着性、接合部分のはんだの濡れや耐蝕性が良くなり、赤外線透過窓材を窓材取付け容器に確実に、しかも、高い気密性と信頼性をもって接合でき、長期間にわたって高品質を保つことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。 図１および図２は本発明を、例えば赤外線透過性の窓を有する赤外線検出器の製造に用いる一例を示す実施例である。 図１は、前記赤外線検出器の赤外線透過窓材を窓材取付け容器に接合する前の状態を示す断面図であり、図２は、前記赤外線透過窓材を接合した後の状態を示す状態である。
【０００９】図１及び図２において、１は赤外線検出器であり、この赤外線検出器１は、円盤状の赤外線透過窓材２（以下、窓材という）と、その窓材２を接合するための取付け部４を上部に設けた略円筒状の容器３と、図外の赤外線検出部分で構成されている。
【００１０】前記窓材２は、例えばＣａＦ 2を円盤状に結晶を加工したものであり、その下面の端部および側面には、窓材２の接合をはんだ付けで行うためのメタライズ部分2aを設けている。 そして、このメタライズ部分2a
はクロム、銅、金をこの順番でスパッタリングし、例えば各々厚さ０．１μｍ程度のクロムスパッタ層５、銅スパッタ層６、金スパッタ層７を設けている。
【００１１】このように、まず、窓材２を構成するＣａ
Ｆ 2に対して付着力の強いクロムを下地としてスパッタリングすることによって窓材２とメタライズ部分2aとの接着強度を高めることができる。 尚、窓材２はＣａＦ 2
に限られるものではなくその外にも、ＢａＦ 2 ，Ａｌ 2
Ｏ 3 ，Ｓｉ等を用いても良い。
【００１２】次に、前記クロムスパッタ層５の表面にはんだの濡れが良い銅をスパッタリングすることによってはんだ付けが容易になり、さらに、こうして形成された銅スパッタ層６の表面に耐蝕性の良い金をスパッタする。
【００１３】一方、容器３の窓材取付け部４の周辺にも、はんだ付けを容易にするように、必要に応じてニッケルメッキ８を設けることもできる。 また、このニッケルメッキ８を施している部分も、上述のように、クロム、銅、金のスパッタリングにしてもよいことは言うまでもない。
【００１４】そして、これら窓材２と容器３との接合は一例として図１に示されているように行われる。 図１において、９ははんだクリームであり、容器３の窓材取付け部４に、塗布されている。 その後、前記窓材２のメタライズ部分2aを窓材取付け部４に重ねて加熱し、接合処理を行う。
【００１５】そして、上述の三層５，６，７を設けることによってはんだ付けによる窓材２の付着強度を容易に強くでき、その耐久性も向上でき、長期間にわたって高性能を保つことができる。 さらに、メタライズ部分2a
は、真空蒸着法よりも付着力が強く、また比較的に低温（〜２００℃）で処理可能なスパッタリングで形成しているので、窓材２の変質、変形、クラック等が発生することもない。
【００１６】次に、図３は本発明の赤外線透過窓材の接合方法を利用した一例である。 図３において、10は赤外線ガス分析計を示しており、11は赤外線の光源、12は測定セル、13は比較セル、そして14は検出器である。 これらの光源11、測定セル12、比較セル13および検出器14のそれぞれの光路中に赤外線透過窓材２が用いられ、それらの窓材取付け部11a,12a,12b,13a,13b,14a に、前述した本発明の赤外線透過窓材の接合方法が用いられている。 この窓材取付け部 11a,12a,12b,13a,13b,14aはいずれも、外部との気密性を保つことが必要であり、本発明の赤外線透過窓材の接合方法をこの赤外線ガス分析計の各取付け部11a,12a,12b,13a,13b,14a に利用でき、分析計の信頼性を向上することができる。
【００１７】そして、この赤外線透過窓材２の接合方法は、上述した赤外線検出器１や赤外線ガス分析計10の光源11の窓、セル窓のみならず、窓材２の確実な接合が必要となるあらゆる分野で利用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
赤外線透過窓材を窓材取付け容器に対して高い気密性と信頼性をもって良好なはんだ付け接合することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す赤外線検出器の赤外線透過窓材を窓材取付け容器に接合する前の状態を示す断面図である。
【図２】前記赤外線透過窓材を窓材取付け容器に接合した後の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の赤外線透過窓材の接合方法を利用した赤外線分析計の一例を示す断面図である。
１…赤外線分析計、２…窓材、2a…接合部分、４…開口部、５…クロムスパッタ層、６…銅スパッタ層、７…金スパッタ層、９…はんだ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/61 7370−2Ｊ (72)発明者 田辺 秀雄 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内
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