DE881551C

DE881551C - Vacuum-tight power feedthrough, especially for high-frequency currents

Info

Publication number: DE881551C
Application number: DEC4935A
Authority: DE
Inventors: Michel Humbert
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1950-11-25
Filing date: 1951-11-09
Publication date: 1953-07-02

Description

Vakuumdichte Stromdurchführung, insbesondere für Hochfrequenzströme Zusatz zum Patent $65 764 Gegenstand des Patentes 865 764 ist eine dichte Stromdurchführung, insbesondere für. Hochfrequenzströme durch eine z. B. aus Keramik bestehende Platte. Ein Hauptmerkmal der Erfindung nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die Stromdurchführung von einem sehr gut leitenden Metallbelag, z. B. aus Silber, gebildet wird, der auf .die inneren Seitenwände vonLöchern oder Schlitzen in der z. B. aus Keramik bestehenden Isolierplatte aufgebracht ist, wobei der Belag auf beiden Seiten der Platte etwas übersteht. Im Innern der Löcher oder Schlitze wird dann ein Pfropfen aus einem Isolierstoff, wie z. B. Glas, angeordnet, wobei darauf zu achten i-st"daß,der den Pfropfen bildende Isolierstoff im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die keramische Platte und einen Schmelzpunkt hat, der erheblich unterhalb desjenigen des Metalles liegt. Das Ganze wird dann auf eine Temperatur gebracht, bei der eine innige Verbindung zwischen der Silberschicht und der keramischen Platte und ein Schmelzen des Glases stattfindet. Durch die Glasmasse wird dann die vakuumdichte Abdichtung gesichert.Vacuum-tight power feedthrough, especially for high-frequency currents Addendum to patent $ 65,764 The subject of patent 865,764 is a leak-proof electrical feedthrough, especially for. High frequency currents through a z. B. made of ceramic plate. A main feature of the invention according to the main patent is that the current feedthrough from a very conductive metal covering, e.g. B. of silver is formed on the the inner side walls of holes or slots in the e.g. B. made of ceramic Isolation plate is applied, with the covering slightly on both sides of the plate survives. Inside the holes or slots, a plug made of an insulating material is then such as B. Glass, arranged, taking care i-st "that, forming the plug Insulating material has essentially the same coefficient of thermal expansion as that ceramic plate and has a melting point well below that of the metal. The whole thing is then brought to a temperature at which one intimate connection between the silver layer and the ceramic plate and a Melting of the glass takes place. The glass mass then becomes the vacuum-tight Sealing secured.

Die Erfindung sieht vor, dieses Verfahren nach dem Patent 865 764 zur Herstellung der Füße von elektrischen Entladungsröhren zu benutzen. Dabei arbeitet man im wesentlichen folgendermaßen.: Nachdem die keramische Platte gemäß dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahren vorgerichtet wurde, werden die Löcher der Platte von jeder Seite her mit Metallstiften versehen, die mit dem über die Ränder der Löcher auf die Plattenfläche übergreifenden Teil des Silberbelages verbunden, z. B. verschweißt oder verlötet werden. Diese Metallstifte dienen als Anschlußstecker der Röhre bzw. zur Befestigung der inneren Lampenteile.The invention provides this method according to patent 865 764 to use to make the feet of electric discharge tubes. It works one essentially follows: After the ceramic plate according to the im The method described in the main patent has been prepared, the holes in the plate from each side provided with metal pins that are connected to the above the edges of the holes on the plate area overlapping part of the silver coating connected, e.g. B. be welded or soldered. These metal pins serve as Connection plug of the tube or for fastening the inner lamp parts.

Zunächst werden die die Durchführung aufnehmenden Löcher gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent mit dem Silberbelag versehen. Alsdann bringt man die als Anschlußstecker der Röhre dienenden Stifte an, die z. B. mit einer Lösung von ölkolloidalem Silber in einem geeigneten Bindemittel leicht verkittet werden; so ,daß eine gute Haftung auf dem auf die Seiten der keramischen Platte bereits aufgebrachten Silberbelag gewährleistet ist. Nach dem Trocknen der Versilberung wird in die Löcher eine sehr dünne Kupferlamelle eingebracht, die zwischen den Metallstift und das Glas zu liegen kommt. Beim Schmelzen des Glases besteht nämlich die Gefahr, daß das Glas auf den Metallstift aufscÜmil.zt. Da jedoch .diese beiden Stifte nicht den gleichen Wärmeausdeihnungskoeffizienten haben, so muß eine derartige Verbindung vermieden werden. Die Kupferlamelle selbst schmilzt nicht, da der Schmelzpunkt von Kupfer höher liegt als derjenige .des Glases. Das Glas wird also durch diese Lamelle von dem Stift ferngehalten. Der Kontakt zwischen der Lamelle und dem Glas, die ja hinsichtlich der Aüsdelnung auch nicht übereinstimmen, ist trotzdem unbedenklich,. da die Lamelle sehr dünn ist und ohne Reißgefahr gewisse Verformungen aushalten kann.First, the feedthrough receiving holes according to the Process according to the main patent provided with the silver coating. Then you bring the pins serving as the connector of the tube, the z. B. with a solution are easily cemented by oil-colloidal silver in a suitable binder; so that good adhesion on the on the sides of the ceramic plate already applied silver coating is guaranteed. After the silver plating has dried a very thin copper lamella is inserted into the holes between the metal pin and the glass comes to rest. When the glass melts, there is a risk of that the glass closes on the metal pin. Since, however, these two pins are not have the same coefficient of thermal expansion, such a connection must be avoided. The copper lamella itself does not melt because the melting point of Copper is higher than that of the glass. So the glass is through this lamella kept away from the pen. The contact between the lamella and the glass that yes do not agree with regard to the Aüsdelnung, is still harmless. because the lamella is very thin and can withstand certain deformations without the risk of tearing can.

Nunmehr werden die Glasmasse und alsdann von oben her der zweite Teil der Durchführung (nämlich .die Stifte; die zum Aufbau der inneren Röhrenteiledienen) eingebracht. Das Ganze wird schließlieh in einen Ofen gesetzt und so weit erhitzt, daß das Silber einbrennt, das Glas schmilzt und ein Verschweißen der Metallteile stattfindet.Now the glass mass and then from above the second part the bushing (namely the pins; which are used to build up the inner tube parts) brought in. The whole thing is finally placed in an oven and heated until that the silver burns in, the glass melts and the metal parts weld together takes place.

Das Verfahren kann auch in zwei Arbeitsgängen durchgeführt werden, wobei in dem ersten Arbeitsgang @die Einbringung und das Schmelzen des Glases und in einem ,zweiten Arbeitsgang das Verschweißen oder Verlöten der Metallteile mit dem Silber stattfindet. Bei dieser Durchführung des Verfahrens kann die Kupferlamelle in Fortfall kommen.The procedure can also be carried out in two steps, where in the first step @ the introduction and melting of the glass and in a second work step welding or soldering the metal parts with the silver takes place. In this implementation of the method, the copper lamella come in failure.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfintdung werden anHandider Zeichnungerläutert: In dieser ist Fig. i ein Schnitt durch eine keramische Platte mit zwei Durchführungen gemäß der Erfindung, wobei der Schnitt in der Ebene der beiden Dui°chführungsachsen liegt, und Fig.2 ein :gleicher Schnitt durch eine andere Ausführungsform, bei der eine dünne Platte zur Verwendung kommen kann.For example, embodiments of the invention are provided in Handider Drawing explains: In this Fig. I is a section through a ceramic plate with two bushings according to the invention, the section in the plane of two Dui ° ch guide axes, and Fig. 2: the same section through another Embodiment in which a thin plate can be used.

In Fig. i ist r die keramische Platte mit Löchern 2, welche zur Aufnahme der Stromdurchführungen dienen. 3 ist der Silberbelag auf den Lochwandungen. Dieser Silberbelag greift an den Lochrändern bei 7 und 9 auf die Außenseiten der keramischen Platte über. q. sind die oberen Stifte der Stromdurchführung, -welche beispielsweise die inneren Röhrenteile tragen, während mit 8 die unteren Stifte bezeichnet sind, die beispielsweise als die Anschlußsteckerder Röhre dienen. Schließlich ist 5 die Kupferlamelle und 6 die Glasperle.In Fig. I r is the ceramic plate with holes 2, which for receiving serve for current feedthroughs. 3 is the silver coating on the hole walls. This Silver coating engages the outer sides of the ceramic at the hole edges at 7 and 9 Plate over. q. are the top pins of the power feedthrough, -which are for example carry the inner tube parts, while 8 denotes the lower pins, serving, for example, as the plugs of the tube. After all, 5 is the Copper lamella and 6 the glass bead.

Die Herstellung der Durchführung gemäß der Erfindung dürfte damit vollkommen klar sein. Nachdem die keramische Platte entsprechend dem Verfahren nach dem Hauptpatent vorgerichtet wurde, werden die vorher versilberten Stifte 8 eingesetzt. Die Stifte haften dann auf den überstehenden Teilen 9 des Silberbelages an.The production of the bushing according to the invention should thus be perfectly clear. After the ceramic plate according to the method according to the main patent was prepared, the previously silver-plated pins 8 are used. The pins then adhere to the protruding parts 9 of the silver coating.

Nachdem die Versilberung getrocknet ist, wird die Kupferlamelle 5 eingebracht, deren Aufgabe oben erläutert wurde. Alsdann legt man die der Abdichtung dienende Glasperle 6 ein. Schließlich werden .in gleicher Weise die oberen Stifte q. der Durchführung eingesetzt. Das Ganze wird dann in einen Ofen gebracht und derart erhitzt, daß ein Einbrennen des Silbers, ein Verschweißen der Metallteile und ein Schmelzen des Glases stattfindet.After the silver plating has dried, the copper lamella 5 introduced, the task of which has been explained above. Then you put the waterproofing serving glass bead 6 a. Finally, in the same way, the top pins q. used for implementation. The whole thing is then put in an oven and such heated that a burn-in of the silver, a welding of the metal parts and a Melting of the glass takes place.

Die zweite Arbeitsweise gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Durchführungsstifte mit dem Silber erst .dann versch-,veißt oder verlötet werden, nachdem das Ganze einer Ofenbehandlung unterworfen wurde und das. Glas geschmolzen ist. Dabei kann dann die Lamelle 5 in Fortfall kommen.The second mode of operation according to the invention is that the Feed-through pins with the silver are only then welded, welded or soldered, after the whole has been subjected to an oven treatment and the glass is melted is. The lamella 5 can then be omitted.

Fig. 2 bedarf keiner näheren Erläuterung. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen hier dieselben Teile wie .in Fig. i. Die keramische Platte besitzt gemäß Fig. z2 zwei die Stifte umgebende Verstärkungsbuchsen io, die -sich durch die geringe Plattenstärke erforderlich machen.Fig. 2 does not need any further explanation. Identify the same reference numerals here the same parts as in Fig. i. The ceramic plate has z2 according to FIG two reinforcement bushes surrounding the pins, which are distinguished by the thin plate thickness make necessary.

Die erfindungsgemäß hergestellten Füße von Entladungsröhren haben die in dem Hauptpatent genannten Vorteile, die nicht nochmals wiederholt zu werden brauchen. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, daß !kein Kontakt (z. B. eine Verschmelzüng) zwischen der Glasperle und dem Metall -der unteren Stifte der Stromdurchführung besteht. Ein derartiger Kontakt ist zu vermeiden, da es schwierig ist, ein Glas und ein Metall mit dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten zu finden. Fehit es an der Gleichheit der Ausdehnungskoeffizienten, wenn Metall und Glas einander berühren, so sind bei der Erhitzung und beim Betrieb der Röhre Beschädigungen und Undichtigkeiten zu befürchten. Durch die Erfindung findet dagegen, wie schon gesagt, der genannte Kontakt gar nicht statt. Die Metallteile (die Anschlüßsteckerstifte und die Stifte, welche den inneren Aufbau @derRöhre tragen) haben bei der Durchführung gemäß der Erfindung keine abdichtenden Funktionen. Infolgedessen kann man die Verschweißungen oder Verlötungen hier weniger sorgfältig und infolgedessen billiger ausführen. Außerdem kann man das für den betreffenden Fall geeignetste Metall wählen, ohne auf den Wärmeausdehnung_skoeffizienten Rücksicht nehmen .zu müssen.The discharge tube feet made in accordance with the present invention have the advantages mentioned in the main patent that need not be repeated again to need. In addition, it should be noted that! No contact (e.g. a merger) between the glass bead and the metal - the lower pins of the power feed-through consists. Such contact should be avoided as it is difficult to get a glass and to find a metal with the same coefficient of expansion. Missing it the equality of the expansion coefficients when metal and glass touch each other, so there is damage and leakage when the tube is heated and operated to fear. By contrast, as already mentioned, the invention provides the aforementioned Contact does not take place at all. The metal parts (the connector pins and the pins, which carry the inner structure @ of the tube) have in the implementation according to Invention no sealing functions. As a result, you can make the welds or soldering is done here less carefully and consequently cheaper. aside from that you can choose the most suitable metal for the case in question, without affecting the coefficient of thermal expansion To be considerate.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vacuum-tight electrical feedthrough according to patent 865 764 by a foot of an electron tube forming, for. ß. ceramic insulating plate, whereby Metal pins are inserted into each hole of the plate from both sides and with the part of the metal, i.e. z. B. silver lining are welded or soldered and the pins as a connector or serve as a support for the inner structure of the tube. Method of manufacture of the base of an electron tube according to claim i, characterized in that the Serving as connector pins on after coating with a silver solution the metal, z. B. silver lining be placed and that after drying of the silver plating in the holes of the ceramic Plate first one copper lamella, then the glass bead and finally the den inner structure .the tube-bearing pins are introduced, whereupon the whole thing in an oven to a temperature at which the burning-in of the silver, the Melting of the glass and welding or soldering of the metal parts takes place. 3. A method for producing the base of an electron tube according to claim i, characterized marked that the metal pins with the on, the sides of the ceramic plate overlapping part of the metal, e.g. B. the silver lining only after heat treatment the plate and the melting of the glass bead are welded or soldered. foot an electron tube according to claim i, characterized in that the pins forming metal has a coefficient of thermal expansion that is different from that of Glass bead is very different.