DE1052580B

DE1052580B - Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Entladungsroehre

Info

Publication number: DE1052580B
Application number: DEN11150A
Authority: DE
Inventors: Johannes Christiaan Duran; Martinus Antonius Maria Bakker; Pieter Geert Van Zanten
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-09-08
Filing date: 1955-09-05
Publication date: 1959-03-12
Also published as: BE541097A; US2873510A; CH333345A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Entladungsröhre, die mindestens ein Kontaktorgan aufweist, das teilweise in Glas eingeschmolzen ist und dessen Oberfläche aus Gold besteht.

Obgleich solche goldüberzogenen Kontaktorgane sich gut in Glas einschmelzen lassen, wenn die Ausdehnungskoeffizienten des Kernmaterials und des Glases sich entsprechen, liegt bei solchen Kontaktorganen der Nachteil vor, daß insbesondere bei stiftförmigen Organen leicht Glassprünge auftreten können, wenn seitliche Kräfte auf das Organ ausgeübt werden. Es hat sich herausgestellt, daß dies durch eine ungenügende Haftung des Glases am Gold herbeigeführt wird.

Es ist bekannt, daß die Haftung des Glases sich stark verbessern läßt, wenn auf einer Metalloberfläche Oxyde vorhanden sind. Deshalb wurde es bereits vorgeschlagen, die Oberfläche verkupferter oder versilberter Einschmelzleiter mit einer dünnen Chromschicht zu überziehen, die während des Einschmelzens ganz oder teilweise in Chromoxyd umgesetzt werden kann. An Stelle von Chrom können auch Eisen, Aluminium, Mangan oder Kobalt Verwendung finden.

Im vorliegend beschriebenen Fall haben diese Metalle jedoch den Nachteil, daß sie ebenso wie ihre Oxyde nicht leicht von den aus der Einschmelzung herausragenden Teilen entfernt werden können, insbesondere wenn sie auf eine Goldschicht aufgebracht sind. Bei Kontaktorganen findet Gold Anwendung zum Erzielen einer korrosionsfesten Oberfläche, die einen zuverlässigen Kontakt mit den Kontaktfedern macht. Deshalb muß diese Goldoberfläche vom Oxyden gereinigt werden. Dabei ist es auch wichtig, daß die Oxydschieht eine genau bestimmte, kontrollierte Dicke hat, weil bei einer zu dicken Oxydschicht die Gefahr der Undichtigkeit vorliegt, weil die Oxydschicht nicht genügend an der Unterschicht haftet und sich nicht völlig im Glas löst.

Die erwähnten Anforderungen können auf einfache Weise erfüllt werden, wenn bei einem Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Entladungsröhre mit mindestens einem Kontaktorgan, das teilweise in Glas eingeschmolzen ist und dessen Oberfläche aus Gold besteht, nach der Erfindung dieses Organ vor dem Einschmelzen mit einer Schicht aus einer Kupfer-Gold-Legierung bedeckt wird, so daß im Augenblick des Einschmelzens des Kontaktorgans auf dem Gold eine Kupferoxydschicht vorhanden ist, die vorzugsweise nach dem Abschmelzen des Röhrenkolbens zusammen mit dem noch vorhandenen Kupfer von dem aus der Röhre herausragenden Teil des Kontaktorgans entfernt wird.

An sich war es bekannt, daß Kupfer und Kupfer-

Verfahren zum Herstellen
einer elektrischen Entladungsröhre

Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt_r
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. September 1954

Johannes Christiaan Duran,
Martinus Antonius Maria Bakker
und Pieter Geert van Zanten₁
Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

oxyd günstig für Einschmelzungen sind. Kupfer zeigt jedoch den Nachteil, daß die Oberfläche beim Einschmelzen so stark oxydiert, daß eine Kupferoxydschicht bestehenbleibt. Diese Schicht ist leitfähig, hat aber einen großen Widerstand, was zu großen Hochfrequenzverlusten Anlaß gibt, weil nämlich das Kupfer nicht mehr die äußerste leitende Schicht bildet. Für ein Kontaktorgan an sich ist eine Kupferoberfläche ungeeignet, weil das Kupfer zu stark oxydiert. Durch die Erfindung wird nun erstens eine sehr gute Einschmelzung erreicht, weil das Gold sehr gut an dem Stiftmaterial haftet und eine dünne Kupferoxydschicht vorhanden ist. Zweitens kann der aus der Röhre hervorragende Teil der Stifte mit einer reinen Goldschicht für die Kontaktgabe bedeckt sein. Drittens wird der Nachteil einer oberflächlichen Kupferoxydschicht an der Einschmelzstelle vermieden, weil die Kupferoxydschicht so dünn ist, daß sie sich ganz im Glas auflöst. Ein weiterer Vorteil ist dadurch erzielbar, daß an der Einschmelzstelle der Hochfrequenzwiderstand besonders gering gehalten werden kann. Das Kupfer und Kupferoxyd kann auf einfache Weise ganz aus dem Gold an den aus der Röhre hervorragenden Stiftteilen entfernt werden, so daß diese Teile eine reine Goldschicht aufweisen.

809 769/453

Claims

1 Es können auch Gold und Kupfer zu gleicher Zeit galvanisch auf das Kernmaterial des Kontaktorgans aufgebracht werden. Während der Erhitzung beim Einschmelzen ergibt sich dann eine genügende Menge Kupferoxyd an der Oberfläche, um eine gute Glashaftung zu sichern. Bereits wenn die Schicht 1% Kupfer enthält, ist das erwünschte Ergebnis erzielbar. Auch hierbei kann das Oxyd nachher von der außerhalb der Einschmelzung befindlichen Oberfläche beseitigt werden. Wenn nicht nur ein guter Kontakt, sondern auch eine sehr gute Leitfähigkeit für Hochfrequenzströme erforderlich ist, kann das Kernmaterial mit einer Kupfer-Gold-Legierung, beispielsweise AuCuoder AuCu3, überzogen werden. DerelektrischeWiderstandvonKupfer-Gold-Legierungen weist nämlich bei diesen Molekularverhältnissen einen sehr geringen Wert auf. Auch bei der Verwendung dieser Legierungen ergibt sich beim Einschmelzen an der Oberfläche eine Kupferoxydschicht, die sich nachher leicht durch Beizen von der aus der Einschmelzung herausragenden Oberfläche beseitigen läßt. Weil eine solche gutleitende Schicht verhältnismäßig wenig Gold enthält, ist sie billig und kann somit verhältnismäßig dick aufgebracht werden, ohne daß die Röhre zu kostspielig wird. Hierdurch ergibt sich ein besserer Schutz des Kernmetalls. Außerdem ist die Abriebfestigkeit einer solchen Schicht größer, sowohl infolge der größeren Härte als auch infolge der größeren Dicke der Schicht. Demgegenüber wird bei einer bekannten Ausführungsform dafür gesorgt, daß keinesfalls eine Kupferoxydschicht an der Oberfläche eines Leiters für Hochfrequenzströme entstehen kann, weil Kupferoxyd ein Halbleiter ist, so daß man fürchtete, daß hohe Hochfrequenzverluste auftreten würden. Deshalb wurde die Kupferschicht mit einer Chrom-, Eisen- oder Aluminiumschicht überzogen, die zur \rerbesserung der Glashaftung oxydiert wurde, welche Oxyde einen sehr hohen Widerstand aufweisen. Das Kupfer konnte dabei gegebenenfalls durch Silber oder Gold ersetzt werden. Wie vorstehend erwähnt, haben die erwähnten Metalle den Nachteil, daß sie und/oder ihre Oxyde sich nicht leicht von einer Goldoberfläche entfernen lassen. 580 Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung erläutert, die eine gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte elektrische Entladungsröhre zeigt: In der Zeichnung bezeichnet 1 den Kolben der Röhre, die durch eine Bodenscheibe 2 aus Glas verschlossen ist. In die Scheibe 2 sind beispielsweies aus Chromeisen bestehende Kontaktstifte 3 eingeschmolzen, die mit einer Goldschicht 4 überzogen sind. Zwischen der Goldschicht 4 und dem Kern 3 können eine oder mehrere, vorzugsweise kobalthaltige Zwischenschichten vorgesehen sein. An der Stelle der Einschmelzung ist Kupferoxyd 5 im Glas gelöst, wodurch sich eine gute Haftung des Glases an der Goldschicht 4 ergibt. Die Stifte 3 sind mit dem Elektrodensystem 6 verbunden. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Entladungsröhre mit mindestens einem Kontaktorgan, das teilweise in Glas eingeschmolzen ist und dessen Oberfläche aus Gold besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ vor dem Einschmelzen mit einer Schicht aus einer Kupfer-Gold-Legierung oder aus einer Kupfer-Gold-Mischung bedeckt wird, so daß im Augenblick des Einschmelzens des Kontaktorgans auf dem Gold eine Kupferoxydschicht vorhanden ist, die vorzugsweise nach dem Abschmelzen des Röhrenkolbens zusammen mit dem noch vorhandenen Kupfer von dem aus der Röhre herausragenden Teil des Kontaktorgans entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktorgan mit einer Schicht überzogen wird, die aus Au Cu besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktorgan mit einer Schicht überzogen wird, die aus AuCu₃ besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 738 827;
»Funkschau«, 24, 1952, S. 421 und 422;
»Telefunken-Zeitung«, 26, 1953, Heft 99, S. 111 bis 120.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen