JP4042330B2

JP4042330B2 - Package manufacturing method

Info

Publication number: JP4042330B2
Application number: JP2001017361A
Authority: JP
Inventors: 佳治佐名川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JP2002219574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にリレー部品等が収容されるパッケージを抵抗溶接によって製造するパッケージ製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１５、１６に示す如く、絞り加工で成形されて開口凹部１とその周囲にフランジ部２とを有する金属キャップ３の同フランジ部２と、金属ベース４の周縁部５と、を対の電極６で挟持して相互に圧接させた状態で抵抗溶接するパッケージ製造法は知られている。
【０００３】
この場合、金属ベース４の周縁部５の圧接面にはプロジェクション７が形成されており、金属キャップ３のフランジ部２と同金属ベース４の周縁部５とは上下の電極６間で挟持されて相互に同プロジェクション７を介し圧接され、該加圧状態で両電極６間に電気が通されることによって抵抗溶接され、内部にリレー部品が収容されたパッケージが製造される。その際、図１６（ｂ）に示す如く、電極６の端面には長方形状の溝部Ｓが形成されており、該溝部Ｓ内に金属キャップ３のフランジ部２以外の部分や金属ベース４側の端子等が収容される。
【０００４】
しかしながら、上記の場合、開口凹部１は角形開口形状であり、絞りプレス加工で金属キャップ３が成形されていると、そして、金属ベース４の周縁部５及びプロジェクション７がプレス加工で成形されていると、図１７に示す如く、コーナー部位で同金属キャップ３のフランジ部２及び同金属ベース４の周縁部５は厚くなり（図１７右側）、ストレート部位で同フランジ部２及び周縁部５が薄くなって（図１７左側）、両電極６による加圧時に、同フランジ部２の圧接面と前記プロジェクション７との間に接触ギャップＧを発生し易いものであり、特に、パッケージが大きいサイズである場合に同接触ギャップＧは大きく発生するものであった。
【０００５】
そして、プロジェクション７を介し圧接して抵抗溶接を行う際に、コーナー部位で同プロジェクション７を潰すために圧力が集中し、該コーナー部位がストッパーとなってしまって、他のストレート部位では十分に加圧されないものであった。それ故、コーナー部位でのみ溶接され、他のストレート部位では溶接不良を起こしやすいという問題があった。
【０００６】
すなわち、金属キャップ３、金属ベース４の周縁部５及びプロジェクション７は、通常、量産性やコストを考慮しプレス加工によって成形されるが、プレス加工では部品仕上がり精度（板厚、反り等）に限界があり、特に、部品サイズが大きい程、或いは、部品形状が丸形より角形である程、同部品仕上がり精度は低下してしまうものである。この場合、上記従来例の如く、角形の部品をプレス加工で成形する際には、コーナー部位の板厚がストレート部位よりも大きくなる。
【０００７】
このように、板厚にバラツキが存在する部品同士を抵抗溶接すると、両電極６による加圧時に、板厚の厚い部分は部品同士が接触し、薄い部分は同厚い部分がストッパーとなって接触しない。したがって、厚い部分は溶接されるが薄い部分は溶接されずに気密不良を生じる。又、上下の電極６間距離は一定であるため、仮に、全周にわたって接触したとしても、薄い部分に比べ厚い部分の方が接触面積は大きくなり、該接触部分での電気抵抗が小さくなって電流は多くなり、溶接強度を得るために投入電流を増加させると同厚い部分でチリが発生する。
【０００８】
そこで、従来にあっては、特開平１−７５１８７号公報に示されるような封入電極が採用される場合もあった。この場合、図１８に示す如く、電極６に設けられる溝部Ｓの角部ｉ及び長辺側中央部ｊの開口端縁に、金属キャップ３のフランジ部２や金属ベース４の端縁部５に接触しない非接触部ｋが形成されている。それ故、非接触部ｋに対応するパッケージのコーナー部位で電流集中が起こらず、上記接触ギャップＧ（隙間）における溶接不良は防止されることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の特開平１−７５１８７号公報に示された技術にあっては、電極６の溝部Ｓが複雑な形状に形成されていて、該電極６の剛性は小さくなっており、加圧力を均一に受けることもできず、同電極６の寿命が短くなってしまうという問題があった。又、非接触部ｋでは全く加圧されないことになるので、該非接触部ｋにおいて溶接が十分に行われないという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記従来の技術における問題を悉く解決するために発明されたもので、その課題は、金属キャップや金属ベースの部品そのものの板厚にバラツキがあっても、電極加圧時には溶接部全周が均一に接触して確実に気密溶接され、溶接不良のない信頼性の高いパッケージを得ることができるパッケージ製造法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のパッケージ製造法は、絞り加工で成形されて開口凹部とその周囲にフランジ部とを有する金属キャップの同フランジ部と、金属ベースの周縁部と、を対の電極で挟持して相互に圧接させた状態で抵抗溶接するパッケージ製造法において、金属キャップの開口凹部が角形開口形状であり、金属キャップのフランジ部或いは金属ベースの周縁部のいずれか一方の圧接面には全周にわたるプロジェクションが形成されており、該プロジェクションを介し同フランジ部と周縁部とを相互に圧接させて抵抗溶接するパッケージ製造法であって、金属キャップのフランジ部及び金属ベースの周縁部の各圧接面とは反対側の電極当接面にプロジェクションと対応する位置で各々全周にわたる凹溝が形成されるよう部分的にプレス加工を施して均一の厚みとした後、両凹溝の内底面に各々電極を当接させ、同フランジ部と周縁部とを相互に圧接させて抵抗溶接することを特徴とする。
【００１２】
したがって、この場合、金属キャップや金属ベースの部品そのものの板厚にバラツキがあっても、抵抗溶接する前に予め、同金属キャップのフランジ部及び同金属ベースの周縁部は部分的に各々全周にわたりプレス加工を施して均一の厚みとされ、その後、同フランジ部と周縁部とを対の電極で挟持して相互に圧接させた状態で抵抗溶接するので、該電極加圧時には同フランジ部と周縁部との溶接部が全周にわたって均一に接触し、確実に気密溶接されて、溶接不良のない信頼性の高いパッケージを得ることができる。それ故、従来のように電極の溝部を複雑な形状とすることなく、単純な形状の電極を用いても溶接品質の高い気密溶接が可能となる。又、特に、絞り加工で成形される金属キャップの開口凹部が角形開口形状であると、一般には、部品仕上がり精度が低下して、同金属キャップのフランジ部の板厚はそのコーナー部位とストレート部位とで大きく相違することになるものの、抵抗溶接する前に予め同フランジ部が全周にわたり均一の厚みとされるので、支障なく確実に気密溶接されて最適有効なパッケージ製造法となる。そして、特に、フランジ部と周縁部とがプロジェクションを介して圧接された状態で抵抗溶接されるので、該抵抗溶接時の電流を同プロジェクションに集中させ、該プロジェクションのみを溶融させて、より確実な気密溶接を行うことができる。さらに、特に、金属キャップのフランジ部及び金属ベースの周縁部の各々プロジェクションとは反対側の電極当接面に凹溝が形成されることによって、各プレス加工により均一の厚みとされるので、その際、同プロジェクションはそのままでその高さ管理も不要となり、該プロジェクションの反対側で支障なく容易に板厚の均一化が行われる。しかも、金属キャップのフランジ部及び金属ベースの周縁部は各々全周にわたる凹溝が形成されることにより反り変形し難くなって、プロジェクションは均一な加圧力で隙間なく対向面に圧接されることとなり、更に容易で確実な気密溶接が可能となる。
【００１９】
本発明の請求項２記載のパッケージ製造法は、上記請求項１記載のパッケージ製造法において、ベース電極に接触電極を突設し、該接触電極を同ベース電極に対し交換可能に結合させて電極を形成し、同接触電極を凹溝の内底面に当接させるようになしたことを特徴としている。
【００２０】
したがって、この場合は特に、凹溝の内底面に当接される接触電極がベース電極に対して交換可能に結合されているので、電極消耗時には同接触電極のみを交換するだけで済み、電極のコストダウンが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項３記載のパッケージ製造法は、上記請求項１記載のパッケージ製造法において、ベース電極部に断面台形状の接触電極部を突設して電極を形成し、該接触電極部に適合するよう凹溝を断面逆台形状に形成し、該凹溝の内底面に同接触電極部を当接させるようになしたことを特徴としている。
【００２２】
したがって、この場合は特に、ベース電極部に接触電極部を突設して電極が形成され、凹溝の断面形状を底側程溝巾が狭くなる逆台形状に形成することで、該凹溝の内底面に当接される同接触電極部は断面台形状となるため、該接触電極部で発生する熱が同ベース電極部側へと放熱され易くて、部品接触部分での発熱は抑制され、該部品接触部分となる同接触電極部の剛性も向上されて、同電極の長寿命が図られる。
【００２３】
本発明の請求項４記載のパッケージ製造法は、上記請求項１記載のパッケージ製造法において、凹溝の外側が開放された段形状となるようにプレス加工を施して均一の厚みとすることを特徴としている。
【００２４】
したがって、この場合は特に、凹溝の外側が開放された段形状となるため、該凹溝の内底面に当接される電極は同凹溝の外側にまで至る巾広のものを使用することが可能となり、これによって、部品接触面積は大きくなり、該部品接触部分での放熱性及び同電極の剛性も向上されて、該電極の長寿命が図られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１〜８は、本発明の請求項１に対応する一実施形態を示している。該実施形態のパッケージ製造法は、絞り加工で成形されて開口凹部１とその周囲にフランジ部２とを有する金属キャップ３の同フランジ部２と、金属ベース４の周縁部５と、を対の電極６で挟持して相互に圧接させた状態で抵抗溶接するパッケージ製造法において、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５を部分的に各々全周にわたりプレス加工を施して均一の厚みとした後に、抵抗溶接することを特徴とするものである。
【００２９】
該実施形態のパッケージ製造法においては、図２に示す如く、金属キャップ３の開口凹部１が角形開口形状で、金属ベース４の周縁部５の圧接面には全周にわたるプロジェクション７が形成されており、該プロジェクション７を介し同フランジ部２と周縁部５とを相互に圧接させるものである。なお、プロジェクション７は金属ベース４側の圧接面に形成されているが、同プロジェクション７を金属キャップ３側でそのフランジ部２の圧接面に形成することもできる。
【００３０】
更に、この場合、図１、３に示す如く、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５の各圧接面とは反対側の電極当接面にプロジェクション７と対応する位置で各々全周にわたる凹溝８が形成されるようプレス加工を施して均一の厚みとし、両凹溝８の内底面に各々電極６を当接させて同フランジ部２と周縁部５とを相互に圧接させるものである。
【００３１】
図４に示す如く、金属ベース４は、42アロイ、コバール等でなるプロジェクション７が形成された矩形枠体17と、アルミナ等のセラミックスでなる矩形板体18とが、気密ロウ付けにより結合されて形成される。金属ベース４には電磁コイル19や接点20等のリレー部品が設置されて、該金属ベース４に金属キャップ３が気密溶接される。金属キャップ３は矩形箱状で、ステンレス等の金属板に絞りプレス加工を施して形成され、その際、開口凹部１の周囲にフランジ部２が一体に形成される。前記の如く、金属ベース４に金属キャップ３が気密溶接されて、図５に示す如く、内部に電磁コイル19や接点20等のリレー部品が収容されたパッケージが製造される。
【００３２】
気密溶接される際には、図６、７に示す如く、金属キャップ３のフランジ部２と金属ベース４の端縁部５となる矩形枠体17とが、上下の電極６間で挟持されて相互に圧接され、該加圧状態で両電極６間に電気が通されることによって抵抗溶接される。その際、両電極６の端面には長方形状の凹部が形成されており、該凹部内に金属ベース４側の端子が突設された矩形板体18や金属キャップ３のフランジ部２以外の部分が収容される。この場合、加圧力は２０００kgf で、図８に示す如く、電流Ipは８０kA、時間tpは２０msである。
【００３３】
そして、該実施形態のパッケージ製造法においては、第一の工程として、部分プレス加工を行うことで、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の端縁部５のみの板厚が全周にわたり均一化される。すなわち、図１上左側に示す如く、金属キャップ３のフランジ部２の圧接面に表面形状が平坦な金型（ダイ）13を当接させ、同フランジ部２の電極接触面に金型（パンチ）14を当接させる。この場合、金型（パンチ）14にはプロジェクション７位置に沿って環状に突出した凸条15が形成されており、該凸条15によってフランジ部２の電極接触面には凹溝８が成形される。
【００３４】
他方、図１上右側に示す如く、金属ベース４の端縁部５のプロジェクション７が形成された圧接面に金型（ダイ）13を当接させ、その際、該金型（ダイ）13には同プロジェクション７に適合する形状の溝条16が形成されていて、該溝条16に同プロジェクション７を納めた状態で当接させ、それと共に、同端縁部５の電極接触面に金型（パンチ）14を当接させる。この場合、金型（パンチ）14にはプロジェクション７位置に沿って環状に突出した凸条15が形成されており、該凸条15によって端縁部５の電極接触面には凹溝８が成形される。
【００３５】
次に、第二の工程として、図１下側に示す如く、前記部分プレス加工が施された部分に電極６を接触させて加圧通電し、部品溶接部全周を均一に接触させた状態で抵抗溶接する。この場合、金属キャップ３のフランジ部２と金属ベース４の周縁部５とは、上下に対の電極６で挟持され相互に圧接された状態で抵抗溶接され、その際、前記両凹溝８の内底面に各々電極６が当接されて同フランジ部２と周縁部５とは相互に圧接される。又、ここでは、ベース電極部11に接触電極部12が突設されて電極６は形成されており、同接触電極部12の平坦な頂面が凹溝８の平坦な内底面に安定して確実に当接される。
【００３６】
したがって、該実施形態のパッケージ製造法においては、プレス成形された金属キャップ３や金属ベース４の部品そのものの板厚にバラツキがあっても、抵抗溶接する前に予め、同金属キャップ３のフランジ部２及び同金属ベース４の周縁部５は部分的に各々全周にわたりプレス加工を施して均一の厚みとされ、その後に、同フランジ部２と周縁部５とを対の電極６で挟持して相互に圧接させた状態で抵抗溶接するので、両電極６による加圧時には同フランジ部２と周縁部５との溶接部が全周にわたって均一に接触し、確実に気密溶接されて、溶接不良のない信頼性の高いパッケージを得ることができる。
【００３７】
それ故、図１８に示した従来の改善技術のように、電極６の溝部Ｓを複雑な形状とすることはなく、単純な形状の電極６を用いても溶接品質の高い気密溶接が可能となる。又、絞り加工で成形される金属キャップ３の開口凹部１が角形開口形状であると、一般には、部品仕上がり精度が低下して、同金属キャップ３のフランジ部２の板厚はそのコーナー部位（図３にＢ−Ｂ断面で示す）とストレート部位（図３にＡ−Ａ断面で示す）とで大きく相違することになるものの、抵抗溶接する前に予め同フランジ部２が全周にわたり均一の厚みとされることで、支障なく確実に気密溶接されて最適有効なパッケージ製造法となる。
【００３８】
この場合、絞りプレス加工で金属キャップ３が成形されると共に、金属ベース４の周縁部５及びプロジェクション７もプレス加工で成形されており、図３に示す如く、コーナー部位で同金属キャップ３のフランジ部２及び同金属ベース４の周縁部５は厚くなり（図３にＢ−Ｂ断面で示す）、ストレート部位で同フランジ部２及び周縁部５は薄くなり（図３にＡ−Ａ断面で示す）、この相違する板厚が抵抗溶接する前に予め全周にわたって均一化される。そして、前記フランジ部２と周縁部５とがプロジェクション７を介して圧接された状態で抵抗溶接されるので、該抵抗溶接時の電流を同プロジェクション７に集中させることで、該プロジェクション７のみを溶融させて、より確実な気密溶接を行うことができる。
【００３９】
又、該実施形態のパッケージ製造法において、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５は、そのプロジェクション７とは反対側の電極当接面に凹溝８が形成されることによって、各々プレス加工により均一の厚みとされるため、その際、同プロジェクション７はそのままで、その接触具合を考慮するような高さ管理も不要となり、該プロジェクション７の反対側で、その近傍を部分的に溝状となるようにプレス加工して、支障なく容易に板厚の均一化が行われる。しかも、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５は各々全周にわたる凹溝８が形成されることにより反り変形し難くなって、プロジェクション７は対向する圧接面に均一な加圧力で隙間なく圧接されることとなり、更に容易で確実な気密溶接が行われる。
【００４０】
図９は、本発明の請求項１、２に対応する別の実施形態を示し、該実施形態のパッケージ製造法においては、ベース電極９に接触電極１０を突設し、該接触電極１０を同ベース電極９に対し交換可能に結合させて電極６を形成することで、同接触電極１０を凹溝８の内底面に当接させるようになしている。この場合、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の端縁部５に形成される凹溝８と対向する位置で両ベース電極９に溝加工を施して環状溝２１を形成し、該環状溝２１に各々接触電極１０を挿入嵌合することで、両電極６は形成されている。
【００４１】
したがって、該実施形態のパッケージ製造法においては、凹溝８の内底面に当接される接触電極10がベース電極９に対して交換可能に結合されているので、電極消耗時には同接触電極10のみを交換するだけで済み、電極６のコストダウンが可能となる。なお、それ以外は、上記図１〜８に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００４２】
図１０は、本発明の請求項１、２に対応する更に別の実施形態を示し、該実施形態のパッケージ製造法においては、電極６の接触電極１０をベース電極９に対し交換可能に結合するに際して、嵌合でなくロウ付け等の接合によって結合している。なお、それ以外は、上記図９に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。又、該実施形態及び上記図９に示した実施形態の如く、電極６のベース電極９と接触電極１０とが別体である場合は、次のような利点がある。
【００４３】
すなわち、接触電極10をベース電極９よりも硬度の高い材料で形成することにより、電極６の耐磨耗性向上と共に長寿命化が図られる。例えば、ベース電極９の材料をクロム銅（CrCu）〔硬度Hv１５０〕とした場合に、接触電極10の材料としては、ベリリウム銅（BeCu）〔硬度Hv２３０〕、アルミナ分散銅〔硬度Hv１８０〕、銅−タングステン合金（Cu-W）〔硬度Hv２００〕、銀−タングステン合金（Ag-W）〔硬度Hv２００〕、タングステン（Ｗ）〔硬度Hv３６０〕等を採用することができる。
【００４４】
又、接触電極10をベース電極９よりも熱伝導性の高い材料で形成することにより、電極６の発熱抑制と共に長寿命化が図られる。例えば、ベース電極９の材料をクロム銅（CrCu）〔導電率IAGS% ７５〜８０〕とした場合に、接触電極10の材料としては、銀−銅合金（Ag−Cu）〔導電率IAGS% ９０〕、タフピッチ銅〔導電率IAGS% ９７〕等を採用することができる。
【００４５】
更には、接触電極10をベース電極９よりも融点の高い材料で形成することにより、電極６の耐熱性向上と共に長寿命化が図られる。例えば、ベース電極９の材料をクロム銅（CrCu）〔融点１０８３℃〕とした場合に、接触電極10の材料としては、モリブデン（Mo）〔融点２６３０℃〕、タングステン（Ｗ）〔融点３６００℃〕等を採用することができる。
【００４６】
図１１は、本発明の請求項１、３に対応する更に別の実施形態を示し、該実施形態のパッケージ製造法においては、ベース電極部１１に断面台形状の接触電極部１２を突設して電極６を形成し、該接触電極部１２に適合するよう金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の端縁部５の両凹溝８を断面逆台形状に形成し、各凹溝８の内底面に同接触電極部１２を当接させるようになしている。
【００４７】
したがって、該実施形態のパッケージ製造法においては、ベース電極部11に接触電極部12を突設して電極６が形成され、凹溝８の断面形状を底側程溝巾が狭くなる逆台形状に形成することで、該凹溝８の内底面に当接される同接触電極部12は断面台形状となるため、該接触電極部12で発生する熱が同ベース電極部11側へと放熱され易くて、部品接触部分での発熱は抑制され、該部品接触部分となる同接触電極部12の剛性も向上されて、同電極６の長寿命が図られる。なお、それ以外は、上記図１〜８に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００４８】
図１２は、本発明の請求項１に対応する更に別の実施形態を示し、該実施形態のパッケージ製造法においては、電極６が冷却手段によって冷却されるものである。この場合、電極６のベース電極部１１内に冷却手段としての水路２２が形成され、該水路２２内に水を通すことで同ベース電極部１１は水冷される。それ故、接触電極部１２で発生する熱がベース電極部１１側へと放熱され易くて、部品接触部分での発熱は抑制され、電極６の長寿命が図られる。なお、それ以外は、上記図１〜８に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００４９】
図１３は、本発明の請求項１、４に対応する更に別の実施形態を示し、該実施形態のパッケージ製造法においては、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の端縁部５に形成される凹溝８の外側が開放された段形状となるように、プレス加工を施して均一の厚みとするものである。この場合、図１３上左側に示す如く、フランジ部２の電極接触面に当接される金型（パンチ）１４にはプロジェクション７位置に沿って環状に突出した凸段２３が形成されており、該凸段２３によって同フランジ部２の電極接触面には外側へ開放された平坦な段形状の凹溝８が成形される。
【００５０】
又、図１３上右側に示す如く、金属ベース４の端縁部５の電極接触面に当接される金型（パンチ）14にも前記と同様の凸段23が形成されており、該凸段23によって同端縁部５の電極接触面には前記と同様に外側へ開放された段形状の凹溝８が成形される。そして、図１３下側に示す如く、抵抗溶接する際には、電極６の外側端まで至る接触電極部12の平坦な頂面が、前記外側へ開放されて段形状となる凹溝８の平坦な内底面に大きな接触面積で安定して確実に当接される。
【００５１】
したがって、該実施形態のパッケージ製造法においては、凹溝８の外側が開放された段形状となるため、該凹溝８の内底面に当接される電極６の接触電極部12は同凹溝８の外側にまで至るような巾広であっても良く、これによって、部品接触面積は大きくなり、該部品接触部分での放熱性及び同電極６の剛性も向上されて、該電極６の長寿命が図られる。なお、それ以外は、上記図１〜８に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００５２】
図１４は、本発明の参考例を示し、該参考例のパッケージ製造法においては、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５の各圧接面にプロジェクション７と対応する位置で全周にわたる凹溝８が形成されるように、プレス加工を施して均一の厚みとするものである。又、その際、プロジェクション７が形成された圧接面では、該プロジェクション７を所定の高さとしながら同プロジェクション７の両側に凹溝８を形成するものである。そして、抵抗溶接する際には、前記プロジェクション７を対向する圧接面の凹溝８の内底面に圧接させると共に、両圧接面とは反対側の両電極接触面に各々電極６を当接させて、前記フランジ部２と周縁部５とを相互に圧接させるものである。
【００５３】
この場合、まず、図１４上左側に示す如く、金属キャップ３のフランジ部２の電極接触面に表面形状が平坦な金型（ダイ）13を当接させ、同フランジ部２の圧接面に金型（パンチ）14を当接させる。ここで、金型（パンチ）14にはプロジェクション７位置に沿って環状に突出した凸条15が形成されており、該凸条15によってフランジ部２の圧接面には凹溝８が成形される。
【００５４】
他方、図１４上右側に示す如く、金属ベース４の端縁部５の電極接触面に表面形状が平坦な金型（ダイ）13を当接させ、同端縁部５の圧接面に金型（パンチ）14を当接させる。その際、金型（パンチ）14にはプロジェクション７に適合する形状の溝条16が形成されていて、該溝条16に同プロジェクション７を納めた状態で当接させる。又、金型（パンチ）14には前記溝条16の両側に沿って環状に突出した凸条15が形成されており、該両凸条15によって端縁部５の圧接面にはプロジェクション７の両側で凹溝８が成形される。
【００５５】
次に、図１４下側に示す如く、抵抗溶接する際には、前記金属ベース４の端縁部５の圧接面に成形されたプロジェクション７を、前記金属キャップ３のフランジ部２の圧接面に成形された凹溝８の内底面に圧接させると共に、両圧接面とは反対側の両電極接触面に各々平坦な電極６を当接させて、同フランジ部２と周縁部５とを相互に圧接させる。この場合、金属キャップ３のフランジ部２における凹溝８の深さ寸法ａと、金属ベース４の端縁部５における凹溝８の深さ寸法ｂとの総和より、プロジェクション７の高さ寸法ｃを大きくする必要があり（ａ＋ｂ＜ｃ）、そのために、前記金型（パンチ）14の凸条15の高さ寸法及び溝条16の深さ寸法は適宜所定値に設定される。
【００５６】
したがって、該参考例のパッケージ製造法において、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５は、その電極当接面とは反対側の圧接面に凹溝８が形成されることによって、各々プレス加工により均一の厚みとされるため、両電極当接面は平坦なままで電極６の部品接触部分も巾広で平坦な単純な形状とすることができる。これによって、部品接触面積は大きくなり、該部品接触部分での放熱性及び電極６の剛性や耐磨耗性も向上されて、該電極６の長寿命が図られる。しかも、電極６の部品接触部分となる先端の加工が不要となって、該電極６のコストダウンも可能となる。
【００５７】
又、金属キャップ３のフランジ部２及び金属ベース４の周縁部５は各々全周にわたる凹溝８が形成されることにより反り変形し難く、しかも、プレス加工と共にプロジェクション７は所定の高さとなるように再度成形されるので、該プロジェクション７が補正高さ管理によって正確な高さとなり、同プロジェクション７は対向する圧接面の凹溝８の内底面に隙間なく均一な加圧力で圧接されて、更に確実な気密溶接を行うことが可能となる。なお、それ以外は、上記図１〜８に示した実施形態と同様に構成されており、同上記実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００５８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の請求項１記載のパッケージ製造法においては、金属キャップや金属ベースの部品に板厚分布が存在しても、抵抗溶接する際、フランジ部と周縁部との溶接部は全周にわたって均一に接触して、溶接不良のない信頼性の高い気密溶接が可能となる。又、特に、金属キャップの開口凹部が角形開口形状であると、フランジ部の板厚はそのコーナー部位とストレート部位とで大きく相違することになるが、予め同フランジ部は全周にわたり均一の厚みとされ、支障なく確実に気密溶接されて最適有効となる。そして、特に、フランジ部と周縁部とがプロジェクションを介して圧接された状態で抵抗溶接され、該抵抗溶接時の電流を同プロジェクションに集中させ、該プロジェクションのみを溶融させて、より確実な気密溶接を行うことができる。さらに、特に、プレス加工する際にプロジェクションの高さ管理が不要で、該プロジェクションの反対側で支障なく容易に板厚は均一化され、凹溝が形成されることで反り変形も防止されて、同プロジェクションは均一な加圧力で隙間なく対向面に圧接され、更に容易で確実な気密溶接が可能となる。
【００６２】
又、本発明の請求項２記載のパッケージ製造法においては、特に、接触電極がベース電極に対し交換可能に結合されていて、電極消耗時には同接触電極のみを交換するだけで済み、電極のコストダウンが可能となる。
【００６３】
又、本発明の請求項３記載のパッケージ製造法においては、特に、接触電極部が断面台形状となっていて、部品接触部分での発熱は抑制され、剛性も向上されて、電極の長寿命が図られる。
【００６４】
又、本発明の請求項４記載のパッケージ製造法においては、特に、プロジェクションの高さ管理が不要であるだけでなく、電極として部品接触部分の巾の広いものを使用することにより、該部品接触部分での放熱性及び剛性は向上され、同電極の長寿命が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるパッケージ製造法の主要工程を示す断面図。
【図２】同パッケージ製造法の主要構成を示す斜視図。
【図３】同パッケージ製造法の主要工程を示す断面図（図中のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面は図２における各部位）。
【図４】同パッケージ製造法の全体工程を示す斜視図。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ断面図。
【図６】同パッケージ製造法の主要工程を示す斜視図。
【図７】同パッケージ製造法の溶接状態を示す断面図。
【図８】同パッケージ製造法の溶接時における電流と時間との関係を示すグラフ。
【図９】別の実施形態であるパッケージ製造法の要部構成を示す断面図。
【図１０】更に別の実施形態であるパッケージ製造法の要部構成を示す断面図。
【図１１】更に別の実施形態であるパッケージ製造法の要部構成を示す断面図。
【図１２】更に別の実施形態であるパッケージ製造法の要部構成を示す断面図。
【図１３】更に別の実施形態であるパッケージ製造法の主要工程を示す断面図。
【図１４】更に別の実施形態であるパッケージ製造法の主要工程を示す断面図。
【図１５】従来例であるパッケージ製造法の主要工程を示す斜視図。
【図１６】同パッケージ製造法の溶接状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図。
【図１７】同パッケージ製造法の主要工程を示す断面図。
【図１８】従来の改善技術であるパッケージ製造法の要部構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
１開口凹部
２フランジ部
３金属キャップ
４金属ベース
５周縁部
６電極
７プロジェクション
８凹溝
９ベース電極
10 接触電極
11 ベース電極部
12 接触電極部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a package manufacturing method for manufacturing a package in which relay parts and the like are accommodated by resistance welding.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIGS. 15 and 16, the flange portion 2 of the metal cap 3 formed by drawing and having the opening concave portion 1 and the flange portion 2 around it, and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are provided. A package manufacturing method is known in which resistance welding is performed in a state of being sandwiched between a pair of electrodes 6 and being in pressure contact with each other.
[0003]
In this case, a projection 7 is formed on the pressure contact surface of the peripheral portion 5 of the metal base 4, and the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are sandwiched between the upper and lower electrodes 6. The packages 7 are pressed against each other via the projection 7 and are resistance-welded by passing electricity between the electrodes 6 in the pressurized state, thereby producing a package in which relay components are accommodated. At that time, as shown in FIG. 16B, a rectangular groove S is formed on the end surface of the electrode 6, and a portion other than the flange portion 2 of the metal cap 3 and the metal base 4 side are formed in the groove S. A terminal etc. are accommodated.
[0004]
However, in the above case, the opening recess 1 has a rectangular opening shape, and when the metal cap 3 is formed by drawing press processing, the peripheral portion 5 and the projection 7 of the metal base 4 are formed by press processing. 17, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are thick at the corner portion (right side in FIG. 17), and the flange portion 2 and the peripheral portion 5 are thin at the straight portion. (Left side in FIG. 17), when the pressure is applied by both electrodes 6, a contact gap G is likely to be generated between the pressure contact surface of the flange portion 2 and the projection 7, and the package is particularly large in size. In this case, the contact gap G was greatly generated.
[0005]
Then, when performing resistance welding by pressure welding through the projection 7, pressure concentrates to crush the projection 7 at the corner portion, and the corner portion becomes a stopper, and the other straight portion is sufficiently applied. It was not pressed. Therefore, there is a problem that welding is performed only at the corner portion, and welding failure is likely to occur at other straight portions.
[0006]
In other words, the metal cap 3, the peripheral edge 5 of the metal base 4, and the projection 7 are usually formed by press working in consideration of mass productivity and cost. However, in press working, there is a limit to component finishing accuracy (plate thickness, warpage, etc.). In particular, as the part size is larger or the part shape is more square than round, the finished accuracy of the part decreases. In this case, as in the above-described conventional example, when a square part is formed by press working, the thickness of the corner portion becomes larger than that of the straight portion.
[0007]
In this way, when resistance welding is performed on components having variations in plate thickness, when the pressure is applied by both electrodes 6, the thick portions are in contact with each other, and the thin portions are in contact with the same thick portion as a stopper. do not do. Therefore, the thick part is welded, but the thin part is not welded, resulting in poor airtightness. In addition, since the distance between the upper and lower electrodes 6 is constant, even if contact is made over the entire circumference, the contact area is larger in the thick part than in the thin part, and the electrical resistance in the contact part is reduced. The current increases, and when the input current is increased to obtain the welding strength, dust is generated at the same thick portion.
[0008]
Therefore, conventionally, an encapsulated electrode as disclosed in JP-A-1-75187 has sometimes been employed. In this case, as shown in FIG. 18, at the opening edge of the corner part i and the long side side central part j of the groove part S provided in the electrode 6, the flange part 2 of the metal cap 3 and the edge part 5 of the metal base 4 are provided. The non-contact part k which does not contact is formed. Therefore, current concentration does not occur at the corner portion of the package corresponding to the non-contact portion k, and welding failure in the contact gap G (gap) is prevented.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in the conventional Japanese Patent Laid-Open No. 1-75187, the groove S of the electrode 6 is formed in a complicated shape, and the rigidity of the electrode 6 is reduced. Cannot be uniformly received, and there is a problem that the life of the electrode 6 is shortened. Further, since no pressure is applied at the non-contact portion k, there is a problem that welding is not sufficiently performed at the non-contact portion k.
[0010]
The present invention was invented in order to solve the above-described problems in the prior art, and the problem is that the welded part is pressed when the electrode is pressed even if the thickness of the metal cap or metal base component itself varies. It is an object of the present invention to provide a package manufacturing method capable of obtaining a highly reliable package free from poor welding, in which the entire circumference is in uniform contact and is reliably hermetically welded.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided a package manufacturing method comprising: a pair of electrodes formed by drawing a metal cap having an opening concave portion and a flange portion around the opening concave portion; and a peripheral portion of the metal base. In a package manufacturing method in which resistance welding is performed in a state of being sandwiched and pressed against each other,The opening concave portion of the metal cap has a square opening shape, and a projection over the entire circumference is formed on one of the pressure contact surfaces of the flange portion of the metal cap or the peripheral portion of the metal base. A package manufacturing method in which resistance welding is performed by mutually pressing the peripheral edge portions, and at the positions corresponding to the projections on the electrode contact surfaces on the opposite side to the respective press contact surfaces of the flange portion of the metal cap and the peripheral edge portion of the metal base. Each part is pressed so as to form a concave groove over the entire circumference to obtain a uniform thickness, and then the electrodes are brought into contact with the inner bottom surfaces of both concave grooves, so that the flange part and the peripheral part are mutually connected. Pressure contactIt is characterized by resistance welding.
[0012]
  Therefore, in this case, even if the plate thickness of the metal cap or the metal base part itself varies, before the resistance welding, the flange portion of the metal cap and the peripheral portion of the metal base are partly all around the circumference. Is pressed to a uniform thickness, and then resistance welding is performed in a state where the flange portion and the peripheral portion are sandwiched between a pair of electrodes and pressed against each other. The welded portion with the peripheral edge is uniformly in contact with the entire circumference and is reliably airtightly welded, so that a highly reliable package free from poor welding can be obtained. Therefore, airtight welding with high welding quality is possible without using a complicated shape for the groove of the electrode as in the prior art, even if an electrode having a simple shape is used.In particular, when the opening recess of the metal cap formed by drawing is a square opening shape, generally the finished accuracy of the parts is lowered, and the thickness of the flange portion of the metal cap is the corner portion and the straight portion. However, since the flange portion has a uniform thickness over the entire circumference before resistance welding, it is surely hermetically welded without any hindrance, resulting in an optimally effective package manufacturing method. In particular, since resistance welding is performed in a state where the flange portion and the peripheral portion are press-contacted via the projection, the current at the time of the resistance welding is concentrated on the projection, and only the projection is melted, so that more reliable. Airtight welding can be performed. Furthermore, in particular, by forming a concave groove on the electrode contact surface on the opposite side of the projection of each of the flange portion of the metal cap and the peripheral portion of the metal base, the thickness is made uniform by each press work. In this case, the height of the projection is not required, and the height of the projection is not required, and the thickness of the projection can be easily uniformed without trouble on the opposite side of the projection. In addition, the flange portion of the metal cap and the peripheral portion of the metal base are each difficult to warp and deform by forming a concave groove over the entire circumference, and the projection is pressed against the opposite surface with a uniform pressure without a gap. Further, easy and reliable airtight welding is possible.
[0019]
  Claims of the invention2The package manufacturing method is the above-mentioned claim.1In the described package manufacturing method, a contact electrode protrudes from the base electrode, the contact electrode is exchangeably coupled to the base electrode to form an electrode, and the contact electrode is brought into contact with the inner bottom surface of the groove. It is characterized by that.
[0020]
Therefore, especially in this case, since the contact electrode that is in contact with the inner bottom surface of the groove is exchangeably coupled to the base electrode, it is only necessary to replace the contact electrode when the electrode is consumed. Cost reduction is possible.
[0021]
  Claims of the invention3The package manufacturing method is the above-mentioned claim.1In the package manufacturing method described above, a contact electrode portion having a trapezoidal cross section is formed on the base electrode portion to form an electrode, and a concave groove is formed in an inverted trapezoidal shape to match the contact electrode portion. The contact electrode portion is brought into contact with the inner bottom surface of the plate.
[0022]
Therefore, in this case, in particular, the electrode is formed by projecting the contact electrode portion on the base electrode portion, and the concave groove is formed by forming the cross-sectional shape of the concave groove into an inverted trapezoidal shape in which the groove width becomes narrower toward the bottom side. Since the contact electrode portion that is in contact with the inner bottom surface has a trapezoidal cross section, heat generated at the contact electrode portion is easily radiated to the base electrode portion side, and heat generation at the component contact portion is suppressed. Further, the rigidity of the contact electrode portion serving as the component contact portion is improved, and the life of the electrode is extended.
[0023]
  Claims of the invention4The package manufacturing method is the above-mentioned claim.1The package manufacturing method described above is characterized in that the thickness is uniformed by pressing so as to form a stepped shape in which the outside of the groove is open.
[0024]
Therefore, in this case, in particular, since the outer shape of the groove is a stepped shape, the electrode that is in contact with the inner bottom surface of the groove should be wide enough to reach the outer surface of the groove. As a result, the component contact area is increased, the heat dissipation at the component contact portion and the rigidity of the electrode are improved, and the life of the electrode is increased.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  1-8 are the claims of the present invention.1One embodiment corresponding to is shown. In the package manufacturing method of the embodiment, the flange portion 2 of the metal cap 3 formed by drawing and having the opening recess 1 and the flange portion 2 around the opening recess 1 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are paired. In a package manufacturing method in which resistance welding is performed with the electrodes 6 sandwiched between and pressed against each other, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral edge portion 5 of the metal base 4 are partially pressed over the entire circumference and uniform. After the thickness is made, resistance welding is performed.
[0029]
In the package manufacturing method of this embodiment, as shown in FIG. 2, the opening recess 1 of the metal cap 3 has a rectangular opening shape, and the projection 7 is formed over the entire circumference on the pressure contact surface of the peripheral edge 5 of the metal base 4. The flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are pressed against each other via the projection 7. Although the projection 7 is formed on the pressure contact surface on the metal base 4 side, the projection 7 can be formed on the pressure contact surface of the flange portion 2 on the metal cap 3 side.
[0030]
Further, in this case, as shown in FIGS. 1 and 3, the electrode contact surfaces on the opposite sides of the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral edge portion 5 of the metal base 4 are respectively located at positions corresponding to the projections 7. Pressing is performed so that the concave grooves 8 are formed over the entire circumference, and the thickness is made uniform. The electrodes 6 are brought into contact with the inner bottom surfaces of both concave grooves 8 so that the flange portion 2 and the peripheral portion 5 are pressed against each other. It is something to be made.
[0031]
As shown in FIG. 4, the metal base 4 has a rectangular frame 17 formed with a projection 7 made of 42 alloy, Kovar, etc., and a rectangular plate 18 made of ceramics such as alumina, which are joined by airtight brazing. It is formed. Relay parts such as an electromagnetic coil 19 and a contact 20 are installed on the metal base 4, and the metal cap 3 is hermetically welded to the metal base 4. The metal cap 3 has a rectangular box shape and is formed by subjecting a metal plate such as stainless steel to a drawing press process. At this time, the flange portion 2 is integrally formed around the opening recess 1. As described above, the metal cap 3 is hermetically welded to the metal base 4, and as shown in FIG. 5, a package in which relay parts such as the electromagnetic coil 19 and the contacts 20 are accommodated is manufactured.
[0032]
When performing airtight welding, as shown in FIGS. 6 and 7, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the rectangular frame body 17 serving as the end edge portion 5 of the metal base 4 are sandwiched between the upper and lower electrodes 6. The electrodes are pressed against each other, and resistance welding is performed by passing electricity between the electrodes 6 in the pressurized state. At that time, rectangular recesses are formed on the end faces of both electrodes 6, and the portions other than the flange portion 2 of the rectangular plate 18 and the metal cap 3 in which the terminals on the metal base 4 side protrude in the recesses. Is housed. In this case, the applied pressure is 2000 kgf, the current Ip is 80 kA, and the time tp is 20 ms as shown in FIG.
[0033]
And in the package manufacturing method of this embodiment, as a 1st process, the plate | board thickness of only the flange part 2 of the metal cap 3 and the edge part 5 of the metal base 4 over the perimeter is performed by performing partial press work. It is made uniform. That is, as shown on the upper left side of FIG. 1, a die (die) 13 having a flat surface shape is brought into contact with the pressure contact surface of the flange portion 2 of the metal cap 3, and a die (punch) is placed on the electrode contact surface of the flange portion 2. ) Make 14 contact. In this case, a convex strip 15 projecting annularly along the position of the projection 7 is formed on the mold (punch) 14, and a concave groove 8 is formed on the electrode contact surface of the flange portion 2 by the convex strip 15. The
[0034]
On the other hand, as shown in the upper right of FIG. 1, a die (die) 13 is brought into contact with the pressure contact surface on which the projection 7 of the edge 5 of the metal base 4 is formed. Is formed with a groove 16 having a shape suitable for the projection 7 and is brought into contact with the groove 16 in a state in which the projection 7 is accommodated, and at the same time, a mold is formed on the electrode contact surface of the edge 5. (Punch) 14 is brought into contact. In this case, a convex strip 15 projecting annularly along the position of the projection 7 is formed in the mold (punch) 14, and the concave groove 8 is formed on the electrode contact surface of the edge portion 5 by the convex strip 15. Is done.
[0035]
Next, as the second step, as shown in the lower part of FIG. 1, the electrode 6 is brought into contact with the part subjected to the partial press working and is energized under pressure, and the entire circumference of the part welded part is uniformly contacted. Resistance welding with. In this case, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral edge portion 5 of the metal base 4 are resistance-welded in a state of being sandwiched between the upper and lower electrodes 6 and being in pressure contact with each other. The electrodes 6 are brought into contact with the inner bottom surface, and the flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are pressed against each other. Further, here, the contact electrode portion 12 protrudes from the base electrode portion 11 to form the electrode 6, and the flat top surface of the contact electrode portion 12 is stable to the flat inner bottom surface of the groove 8. It is securely abutted.
[0036]
Therefore, in the package manufacturing method according to this embodiment, even if the plate thickness of the metal cap 3 or the metal base 4 itself varies, the flange portion of the metal cap 3 is preliminarily formed before resistance welding. 2 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are each partially pressed to have a uniform thickness, and thereafter, the flange portion 2 and the peripheral portion 5 are sandwiched by a pair of electrodes 6. Since resistance welding is performed in a state where they are in pressure contact with each other, the welded portion of the flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are in uniform contact with each other at the time of pressurization by both electrodes 6 and are surely hermetically welded. There can be no reliable package.
[0037]
Therefore, unlike the conventional improvement technique shown in FIG. 18, the groove portion S of the electrode 6 is not made into a complicated shape, and airtight welding with high welding quality is possible even when the electrode 6 having a simple shape is used. Become. In addition, if the opening recess 1 of the metal cap 3 formed by drawing is a square opening shape, generally, the accuracy of finished parts is lowered, and the plate thickness of the flange portion 2 of the metal cap 3 is the corner portion ( Although the difference between the straight portion (shown in the AA cross section in FIG. 3) and the straight portion (shown in the AA cross section in FIG. 3) is largely different, the flange portion 2 is uniform over the entire circumference before resistance welding. By setting the thickness, it is surely hermetically welded without hindrance and becomes an optimally effective package manufacturing method.
[0038]
In this case, the metal cap 3 is formed by drawing press processing, and the peripheral portion 5 and the projection 7 of the metal base 4 are also formed by press processing. As shown in FIG. 3, the flange of the metal cap 3 is formed at the corner portion. The peripheral portion 5 of the portion 2 and the metal base 4 becomes thick (shown in the BB cross section in FIG. 3), and the flange portion 2 and the peripheral portion 5 become thin in the straight portion (shown in the AA cross section in FIG. 3). ), This different plate thickness is made uniform over the entire circumference in advance before resistance welding. Since the flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are resistance-welded in a state where they are press-contacted via the projection 7, the current during the resistance welding is concentrated on the projection 7, so that only the projection 7 is melted. Thus, more reliable airtight welding can be performed.
[0039]
Further, in the package manufacturing method of this embodiment, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are formed by forming the concave groove 8 on the electrode contact surface opposite to the projection 7. In this case, since the thickness is made uniform by pressing, the projection 7 is left as it is, and it is not necessary to manage the height in consideration of the contact condition. Thus, the thickness of the plate is easily uniformed without any trouble by pressing it into a groove shape. In addition, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral edge portion 5 of the metal base 4 are each difficult to warp and deform due to the formation of the concave grooves 8 over the entire circumference, so that the projection 7 has a uniform pressure applied to the opposing pressure contact surfaces. Thus, pressure welding is performed without a gap, and further easy and reliable hermetic welding is performed.
[0040]
  FIG. 9 shows claim 1 of the present invention.2In the package manufacturing method according to the embodiment, the contact electrode 10 is protruded from the base electrode 9, and the contact electrode 10 is connected to the base electrode 9 in an exchangeable manner. 6 is formed so that the contact electrode 10 is brought into contact with the inner bottom surface of the groove 8. In this case, both base electrodes 9 are grooved to form an annular groove 21 at a position facing the recessed groove 8 formed in the flange portion 2 of the metal cap 3 and the end edge portion 5 of the metal base 4, and the annular groove 21 is formed. Both electrodes 6 are formed by inserting and fitting the contact electrodes 10 into the grooves 21.
[0041]
Therefore, in the package manufacturing method of this embodiment, the contact electrode 10 that is in contact with the inner bottom surface of the groove 8 is exchangeably coupled to the base electrode 9, so that only the contact electrode 10 is consumed when the electrode is consumed. The cost of the electrode 6 can be reduced. In addition, it is comprised similarly to embodiment shown to the said FIGS. 1-8 except that, and there exists an effect similar to the said embodiment.
[0042]
  FIG. 10 shows claim 1 of the present invention.2In the package manufacturing method of this embodiment, when the contact electrode 10 of the electrode 6 is connected to the base electrode 9 in an exchangeable manner, not by fitting but by joining such as brazing. Are connected. Other than that, the configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 9, and the same effects as those of the embodiment described above can be achieved. Further, when the base electrode 9 and the contact electrode 10 of the electrode 6 are separate as in this embodiment and the embodiment shown in FIG. 9, there are the following advantages.
[0043]
That is, by forming the contact electrode 10 with a material having a hardness higher than that of the base electrode 9, the wear resistance of the electrode 6 is improved and the life is extended. For example, when the material of the base electrode 9 is chromium copper (CrCu) [hardness Hv150], the material of the contact electrode 10 is beryllium copper (BeCu) [hardness Hv230], alumina-dispersed copper [hardness Hv180], copper- Tungsten alloy (Cu-W) [hardness Hv200], silver-tungsten alloy (Ag-W) [hardness Hv200], tungsten (W) [hardness Hv360], etc. can be employed.
[0044]
In addition, by forming the contact electrode 10 with a material having higher thermal conductivity than the base electrode 9, heat generation of the electrode 6 can be suppressed and the life can be extended. For example, when the material of the base electrode 9 is chromium copper (CrCu) [conductivity IAGS% 75-80], the material of the contact electrode 10 is silver-copper alloy (Ag-Cu) [conductivity IAGS% 90 ], Tough pitch copper [conductivity IAGS% 97] or the like can be employed.
[0045]
Furthermore, by forming the contact electrode 10 with a material having a melting point higher than that of the base electrode 9, the heat resistance of the electrode 6 can be improved and the life can be extended. For example, when the material of the base electrode 9 is chromium copper (CrCu) [melting point 1083 ° C.], the contact electrode 10 is made of molybdenum (Mo) [melting point 2630 ° C.], tungsten (W) [melting point 3600 ° C.]. Etc. can be adopted.
[0046]
  FIG. 11 shows the claims of the present invention.1,3In the package manufacturing method of this embodiment, a contact electrode portion 12 having a trapezoidal cross section is formed on the base electrode portion 11 to form an electrode 6, and the contact electrode portion 12 is formed. The concave portions 8 of the flange portion 2 of the metal cap 3 and the end edge portion 5 of the metal base 4 are formed in an inverted trapezoidal shape so that the contact electrode portion 12 contacts the inner bottom surface of each concave groove 8. It is supposed to let you.
[0047]
Therefore, in the package manufacturing method of this embodiment, the electrode 6 is formed by projecting the contact electrode portion 12 on the base electrode portion 11, and the cross-sectional shape of the groove 8 is inverted trapezoidal so that the groove width becomes narrower toward the bottom side. By forming the contact electrode portion 12 in contact with the inner bottom surface of the groove 8, the contact electrode portion 12 has a trapezoidal cross section, and thus heat generated in the contact electrode portion 12 is dissipated to the base electrode portion 11 side. As a result, heat generation at the component contact portion is suppressed, the rigidity of the contact electrode portion 12 serving as the component contact portion is improved, and the life of the electrode 6 is increased. In addition, it is comprised similarly to embodiment shown to the said FIGS. 1-8 except that, and there exists an effect similar to the said embodiment.
[0048]
  FIG. 12 shows the claims of the present invention.1In the package manufacturing method of this embodiment, the electrode 6 is cooled by a cooling means. In this case, a water passage 22 as a cooling means is formed in the base electrode portion 11 of the electrode 6, and the base electrode portion 11 is water-cooled by passing water through the water passage 22. Therefore, the heat generated in the contact electrode portion 12 is easily radiated to the base electrode portion 11 side, the heat generation at the component contact portion is suppressed, and the long life of the electrode 6 is achieved. In addition, it is comprised similarly to embodiment shown to the said FIGS. 1-8 except that, and there exists an effect similar to the said embodiment.
[0049]
  FIG. 13 shows the claims of the present invention.1,4In the package manufacturing method of this embodiment, the outside of the groove 8 formed in the flange portion 2 of the metal cap 3 and the end edge portion 5 of the metal base 4 is opened. Pressing is performed to obtain a uniform thickness so as to obtain a stepped shape. In this case, as shown on the upper left side of FIG. 13, the mold (punch) 14 that is in contact with the electrode contact surface of the flange portion 2 is formed with a convex step 23 projecting annularly along the position of the projection 7. The convex step 23 forms a flat step-shaped concave groove 8 open to the outside on the electrode contact surface of the flange portion 2.
[0050]
Further, as shown on the upper right side of FIG. 13, a convex step 23 similar to the above is formed on a die (punch) 14 that is in contact with the electrode contact surface of the edge 5 of the metal base 4. By the step 23, the step-shaped groove 8 opened outward is formed on the electrode contact surface of the end edge 5 in the same manner as described above. Then, as shown in the lower side of FIG. 13, when resistance welding is performed, the flat top surface of the contact electrode portion 12 extending to the outer end of the electrode 6 is opened to the outer side to form a flat groove groove 8. The inner bottom surface is stably and reliably brought into contact with a large contact area.
[0051]
Therefore, in the package manufacturing method of this embodiment, since the outer shape of the groove 8 is open, the contact electrode portion 12 of the electrode 6 that contacts the inner bottom surface of the groove 8 is the same groove. The contact area may be as wide as the outside of the electrode 8, thereby increasing the component contact area, improving the heat dissipation at the component contact portion and the rigidity of the electrode 6, and increasing the length of the electrode 6. Life expectancy is achieved. In addition, it is comprised similarly to embodiment shown to the said FIGS. 1-8 except that, and there exists an effect similar to the said embodiment.
[0052]
  FIG. 14 illustrates the present invention.Reference exampleIndicating theReference exampleIn the package manufacturing method, the press working is performed so that the groove 8 over the entire circumference is formed at the position corresponding to the projection 7 on each pressure contact surface of the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral portion 5 of the metal base 4. To give a uniform thickness. At this time, on the pressure contact surface on which the projection 7 is formed, concave grooves 8 are formed on both sides of the projection 7 while keeping the projection 7 at a predetermined height. When the resistance welding is performed, the projection 7 is brought into pressure contact with the inner bottom surface of the concave groove 8 of the opposing pressure contact surface, and the electrodes 6 are brought into contact with both electrode contact surfaces opposite to the both pressure contact surfaces. The flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are pressed against each other.
[0053]
In this case, first, as shown on the upper left side of FIG. 14, a die (die) 13 having a flat surface shape is brought into contact with the electrode contact surface of the flange portion 2 of the metal cap 3, and the mold is brought into contact with the pressure contact surface of the flange portion 2. The mold (punch) 14 is brought into contact. Here, a convex strip 15 projecting annularly along the position of the projection 7 is formed on the mold (punch) 14, and the concave groove 8 is formed on the pressure contact surface of the flange portion 2 by the convex strip 15. .
[0054]
On the other hand, as shown on the upper right side of FIG. 14, a die (die) 13 having a flat surface shape is brought into contact with the electrode contact surface of the edge 5 of the metal base 4, and the die is brought into contact with the pressure contact surface of the edge 5. (Punch) 14 is brought into contact. At this time, a groove 16 having a shape suitable for the projection 7 is formed in the mold (punch) 14 and is brought into contact with the groove 16 in a state in which the projection 7 is accommodated. The metal mold (punch) 14 is formed with ridges 15 projecting annularly along both sides of the groove 16, and the projections 7 are formed on the pressure contact surface of the edge 5 by the ridges 15. A concave groove 8 is formed on both sides.
[0055]
Next, as shown in the lower side of FIG. 14, when resistance welding is performed, the projection 7 formed on the pressure contact surface of the edge portion 5 of the metal base 4 is applied to the pressure contact surface of the flange portion 2 of the metal cap 3. The flange portion 2 and the peripheral edge portion 5 are brought into contact with each other by bringing the flat electrodes 6 into contact with both electrode contact surfaces opposite to the pressure contact surfaces while being pressed against the inner bottom surface of the formed concave groove 8. Press contact. In this case, the height dimension c of the projection 7 is calculated from the sum of the depth dimension a of the concave groove 8 in the flange portion 2 of the metal cap 3 and the depth dimension b of the concave groove 8 in the edge 5 of the metal base 4. Needs to be increased (a + b <c), and accordingly, the height dimension of the projection 15 and the depth dimension of the groove 16 of the mold (punch) 14 are appropriately set to predetermined values.
[0056]
  Therefore, theReference exampleIn the package manufacturing method, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral portion 5 of the metal base 4 are each formed by forming a concave groove 8 on the pressure contact surface opposite to the electrode contact surface, thereby performing press processing. Since the thickness is uniform, both electrode contact surfaces remain flat, and the part contact portion of the electrode 6 can be made wide and simple. As a result, the component contact area increases, the heat dissipation at the component contact portion, the rigidity and wear resistance of the electrode 6 are improved, and the long life of the electrode 6 is achieved. In addition, it is not necessary to process the tip that becomes the part contact portion of the electrode 6, and the cost of the electrode 6 can be reduced.
[0057]
Further, the flange portion 2 of the metal cap 3 and the peripheral edge portion 5 of the metal base 4 are each hard to be warped and deformed by forming a concave groove 8 over the entire circumference, and the projection 7 becomes a predetermined height together with the press working. Therefore, the projection 7 is accurately height-controlled by the correction height management, and the projection 7 is pressed against the inner bottom surface of the concave groove 8 of the opposing pressure contact surface with a uniform pressure without any gap. It is possible to perform reliable airtight welding. In addition, it is comprised similarly to embodiment shown to the said FIGS. 1-8 except that, and there exists an effect similar to the said embodiment.
[0058]
【The invention's effect】
  As described above, in the package manufacturing method according to claim 1 of the present invention, when resistance welding is performed even if a plate thickness distribution exists in the metal cap or the metal base component, the welded portion between the flange portion and the peripheral portion is Highly reliable airtight welding with no welding failure is possible by contacting uniformly over the entire circumference.In particular, if the opening recess of the metal cap has a square opening shape, the plate thickness of the flange portion differs greatly between the corner portion and the straight portion, but the flange portion has a uniform thickness over the entire circumference in advance. It is optimally effective because it is hermetically welded without any problem. In particular, resistance welding is performed in a state where the flange portion and the peripheral edge portion are press-contacted via a projection, and the current during the resistance welding is concentrated on the projection, and only the projection is melted to achieve more reliable airtight welding. It can be performed. Furthermore, in particular, it is not necessary to control the height of the projection when pressing, the plate thickness is easily uniformed without any trouble on the opposite side of the projection, and warpage deformation is prevented by forming a concave groove, The projection is pressed against the opposite surface with a uniform applied pressure without any gaps, enabling easier and more reliable airtight welding.
[0062]
  Further, the claims of the present invention2In the described package manufacturing method, in particular, the contact electrode is exchangeably coupled to the base electrode. When the electrode is consumed, only the contact electrode needs to be replaced, and the cost of the electrode can be reduced.
[0063]
  Further, the claims of the present invention3In the described package manufacturing method, in particular, the contact electrode portion has a trapezoidal cross section, heat generation at the component contact portion is suppressed, rigidity is improved, and a long life of the electrode is achieved.
[0064]
  Further, the claims of the present invention4In the described package manufacturing method, in particular, not only the height control of the projection is unnecessary, but also by using a wide electrode of the part contact part as an electrode, the heat dissipation and rigidity at the part contact part are This improves the long life of the electrode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing main steps of a package manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main configuration of the package manufacturing method.
3 is a cross-sectional view showing main steps of the package manufacturing method (AA cross section and BB cross section in FIG. 2 are each part in FIG. 2).
FIG. 4 is a perspective view showing the entire process of the package manufacturing method.
5 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing main steps of the package manufacturing method.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a welded state of the package manufacturing method.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between current and time during welding in the package manufacturing method.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the main configuration of a package manufacturing method according to another embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the main configuration of a package manufacturing method according to still another embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main configuration of a package manufacturing method according to still another embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main configuration of a package manufacturing method according to still another embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing main steps of a package manufacturing method according to still another embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing main steps of a package manufacturing method according to still another embodiment.
FIG. 15 is a perspective view showing main steps of a conventional package manufacturing method.
16A and 16B show a welding state of the package manufacturing method, wherein FIG. 16A is a side view, and FIG. 16B is a YY cross-sectional view in FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the main steps of the package manufacturing method.
FIG. 18 is a schematic plan view showing the main configuration of a package manufacturing method that is a conventional improvement technique.
[Explanation of symbols]
1 Opening recess
2 Flange
3 Metal cap
4 Metal base
5 peripheral edge
6 electrodes
7 Projection
8 groove
9 Base electrode
10 Contact electrode
11 Base electrode
12 Contact electrode

Claims

The flange part of the metal cap which is formed by drawing and has an opening recess and a flange part around it, and the peripheral part of the metal base are sandwiched between a pair of electrodes and resistance welded in a state where they are pressed against each other In the package manufacturing method,
The opening recess of the metal cap has a square opening shape,
A projection over the entire circumference is formed on the pressure contact surface of either the flange portion of the metal cap or the peripheral portion of the metal base, and the flange portion and the peripheral portion are pressed against each other via the projection and resistance welding is performed. A package manufacturing method,
The metal cap flange part and the metal base peripheral edge part of each electrode contact surface opposite to the pressure contact surface are partially pressed so that a groove is formed over the entire circumference at a position corresponding to the projection. A method for manufacturing a package, characterized in that after the thickness is uniform, electrodes are brought into contact with the inner bottom surfaces of both concave grooves, and the flange portion and the peripheral portion are pressed against each other and resistance welded.

A contact electrode is projected from the base electrode, and the contact electrode is exchangeably coupled to the base electrode to form an electrode, and the contact electrode is brought into contact with the inner bottom surface of the groove. The package manufacturing method according to claim 1.

An electrode is formed by protruding a contact electrode portion having a trapezoidal cross section on the base electrode portion, and a concave groove is formed in an inverted trapezoidal shape to fit the contact electrode portion, and the same contact electrode is formed on the inner bottom surface of the concave groove. The package manufacturing method according to claim 1, wherein the parts are brought into contact with each other.

2. The package manufacturing method according to claim 1, wherein the thickness is uniformed by pressing so as to form a step shape in which the outside of the concave groove is opened.