JP5130357B2 - セラミックス製スパイラルパルス発生器を製造する方法およびセラミックス製スパイラルパルス発生器 - Google Patents
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Description
上記のスパイラルパルス発生器の製造は、LTCC(低温同時焼成セラミックス)技術か、または更に改良された方法により行われる。LTCC技術は受動素子が組み込まれたモノリシックセラミック多層システムの製造に適している(例えば、D. L. Wilcox, Proc. 1997 ISHM Philadelphia, pp. 17-23を参照せよ)。この技術は、金、銅、銀またはアルミニウムのような導電性の良い材料に組み込まれるべきセラミック素子に特に適している。LTCC技術の基本工程は次の通りである。
−有機接着剤を含む未焼結のセラミックフィルムを製造する。このセラミックフィルムはさらにガラスセラミックスを有していてもよい。
−必要に応じ、コンタクトのために未焼結セラミックフィルムに開口部を形成する。
−開口部を導電性材料で充填する。
−未焼結セラミックフィルムに導電体構造をプリントする。
−未焼結セラミックフィルムを積層して貼り合わせ、1つの結合体とする。
−この結合体を焼結し、モノリシック多層構造を持つ物体とする。
本発明の課題はLTCCに似た工法でスパイラルパルス発生器を製造することのできる製造方法を提供することである。同様に、上記方法によって製造されるスパイラルパルス発生器を提供することも本発明の課題である。
製造に当たっては、2つの未焼結セラミックフィルムに導電性金属ペーストをプリントするか、または2つの未焼結セラミックフィルムを金属フィルムでコーティングし、ずらして渦巻き状に巻回し、最後に貼り合わせて1つの成形体にする。あるいは、金属フィルムにセラミックスリップを塗布し、このスリップ/フィルム結合体を乾燥させてから、巻回し貼り合わせてもよい。続いて、金属ペーストまたは金属フィルムとセラミック材料との同時焼結が、方法の種々の形態に応じて、500°C〜600°C、800°C〜900°C、1250°C〜1450°Cの温度範囲で気中にて行われる。この処理のおかげで、実施形態に応じて、500°C、700°C、1000°Cの温度負荷までのスパイラルパルス発生器の使用範囲が可能になる。これにより、スパイラルパルス発生器をガス放電ランプの外球内の放電容器のすぐ近傍に、あるいはソケットまたはランプのすぐ近傍に収容することができる。
本発明の方法は2つの異なる形態で実施することができる。第1の形態は従来のLTCC法から借用した製造方法を述べるものである。第2の形態は導電性ペーストを導電性金属フィルムで置き換える進化した方法である。
セラミックスパイラルパルス発生器の製造は従来のLTCC基板の製造と同様に未焼結セラミックフィルムの製造とともに始まる(図2)。スリップはプラスチック支持フィルム51の上に例えばスキージーによって塗布され、その後乾燥される。つぎに、プラスチック支持フィルムは例えばガラス板のような平らな面の上に薄い水膜とともに延ばされる水膜はフィルムをガラス板上に固定する。スリップはセラミックスそのものと接着剤、場合によってはさらにガラスはんだを含有する。
本発明の方法の第2の形態はいくつかのステップにおいて第1の形態とは異なっている。以下では、第1の形態とは異なるステップとプロセスについて説明する。
本発明の方法の第3の形態は第2の形態と僅かに異なるだけである。それゆえ、第2の形態と異なる方法ステップについてのみ説明する。
図7には、セラミック放電容器11と中にスパイラルパルス発生器13が組み込まれた外球12とを有する高圧ナトリウムランプ10の基本構造が示されている。点弧電極14はセラミック放電容器11の外面に取り付けられている。スパイラルパルス発生器13は火花ギャップ15および充電抵抗16とともに外球内に収容されている。
Claims (14)
- セラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法であって、
a)少なくとも1つの未焼結セラミックフィルムと少なくとも1つの金属層から成るフィルム結合体を形成するステップ、
b)前記フィルム結合体を螺旋状に巻回して巻回体を形成するステップ、
c)前記巻回体を貼り合わせるステップ、
d)前記貼り合わせた巻回体を焼結してスパイラルパルス発生器を形成するステップを有し、
前記フィルム結合体の製造が
−未焼結セラミックフィルム(53)を製造するステップ、
−前記未焼結セラミックフィルム(53)を金属フィルム(52)に貼り合わせるステップを有する
ことを特徴とする、セラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。 - セラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法であって、
a)少なくとも1つの未焼結セラミックフィルムと少なくとも1つの金属層から成るフィルム結合体を形成するステップ、
b)前記フィルム結合体を螺旋状に巻回して巻回体を形成するステップ、
c)前記巻回体を貼り合わせるステップ、
d)前記貼り合わせた巻回体を焼結してスパイラルパルス発生器を形成するステップを有し、
前記フィルム結合体の製造が
−金属フィルム(52)をセラミックスリップでコーティングするステップ、
−前記セラミックスリップと前記金属フィルムとから成る結合体を乾燥させるステップを有する
ことを特徴とする、セラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。 - 前記金属フィルム(52)をセラミックスリップの入った槽に潜らせる液浸法により前記コーティングを行うことを特徴とする、請求項2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記未焼結セラミックフィルム(53)または前記セラミックスリップの製造に、比誘電率の高いセラミック材料系もしくは比透磁率の高いセラミック材料系または両セラミック材料系の混合物を使用することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記金属フィルムが陽極酸化処理アルミニウムフィルムであることを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記金属フィルムがモリブデンフィルムであることを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記金属フィルムが銅、ニッケル、鋼、亜鉛のうちの少なくとも1つの金属を含んでいることを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記ステップb(フィルム結合体の巻回)および前記ステップc(巻回体の貼合せ)を1つのプロセスステップで実行することを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記フィルム結合体の巻回および貼合せを、前記フィルムの所定の張力のもとで所定の押圧力を生じさせる熱ローラにより行うことを特徴とする、請求項8記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記巻回体の貼合せをアイソスタティックプレスにより30°C〜60°Cの浴温と5〜15分のプレス時間で行うことを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記貼り合わせた巻回体を500°C〜600°Cで焼結することを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記貼り合わせた巻回体を1250°C〜1450°Cで焼結することを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 前記貼り合わせた巻回体を800°C〜900°Cで焼結することを特徴とする、請求項1または2記載のセラミックスパイラルパルス発生器を製造する方法。
- 請求項1から13のいずれか1項記載の方法により製造されるセラミックスパイラルパルス発生器。
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