JP5285868B2

JP5285868B2 - マグネトロン用ステムの製造方法

Info

Publication number: JP5285868B2
Application number: JP2007115328A
Authority: JP
Inventors: 辰弥今泉; 政則星野; 英樹佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Materials Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Materials Co Ltd
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2027-04-25
Also published as: JP2008270131A

Description

本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器に用いられるマグネトロン用ステムの製
造方法に関する。

従来、マグネトロンの陰極支持部に用いるステムとして、図１で示すものがある（特公
平４−７５６１８号公報（特許文献１））に示されたように。図中１はセラミックスから
なるステム本体部で、このステム本体部１には両端面間に貫通する貫通孔２が形成されて
いる。ステム本体部１の両方の側面には座金接合面３が形成され、且つ一方の側面には座
金接合面３の周囲に段差をもたせてエンベローブ接合面４が形成されている。ステム本体
部１の貫通孔２には陰極支持棒としてリード部５，６が挿通され、これらリード部５，６
はステム本体部１の座金接合面３にろう付けにより接合した座金７，７とろう付けを施し
て接合封着されている。なお、リード部５，６は高温下で使用されるため高温強度にすぐ
れたＭｏで形成されている。ステム本体部１のエンベロープ接合面４には、金属エンベロ
ープ８がろう付けにより接合封着してある。前記ステム本体部１の座金接合面３とエンベ
ロープ接合面４は、座金７および金属エンベロープ８を接合するために、メタライズ層９
および１０を形成し、このメタライズ層の表面にろう付けを行っている。また、リード部
５，６と座金７との接合部はステム本体部１の外気に対する封止部となるので、リード部
５，６と座金７とのろう付けを行う上で、ろう材ののりを良くし接合封着性を高めるため
に、表面にＮｉメツキを施している。なお、図中１１は陰極フイラメント、１２，１３は
陰極フイラメント１１をリード部５，６に保持するエンドシールドである。
ステム本体部１にはアルミナ焼結体、メタライズ層９にはＭｏ単独のメタライズ層が用
いられていた。Ｍｏメタライズ層はＮｉメッキとの接合強度が弱いことから、近年はＭｏ
−Ｍｎ系メタライズ層が用いられている（特開２００２−５６７８３号公報（特許文献２
））。これによりメタライズ層とＮｉメッキの接合強度が上がり、さらにはＮｉメッキ層
と座金との接合強度、機密性が上がり封止効果が向上している。
前述のように、メタライズ層がＭｏからＭｏ−Ｍｎ系により接合強度は向上するものの
メタライズ工程は煩雑になり歩留まりという点では十分改善されていなかった。また、座
金との接合性を向上させるにはＮｉメッキが必須であったが、メッキの歩留まりについて
も十分改善されていなかった。

特公平４−７５６１８号公報特開２００２−５６７８３号公報

本発明は、ステム本体部にＭｏ−Ｍｎメタライズ層、その上にＮｉメッキを施したリー
ド部付きマグネトロン用ステムの製造方法において、歩留まりを向上させ、かつステム本
体部とメタライズ層、メタライズ層とＮｉメッキ層の接合強度をも向上させることができ
る製造法を提供するものである。

本発明のマグネトロン用ステムの製造方法は、セラミックス焼結体からなるステム本体部
、ステム本体部上に形成されたメタライズ層およびステムを挿通したリード部を有するマ
グネトロン用ステムの製造方法において、Ｍｎを含有するアルミナ焼結体からなるステム
本体部を用意する工程、Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストを前記ステム本体部の一部に塗布し、還元
雰囲気中５０〜１００℃で乾燥させた後、焼成することによりメタライズ層を形成する工
程、ステム本体部にリード部を挿通、固定する工程、前記メタライズ層上にＮｉメッキを
施す工程、を具備することを特徴とするものである。
また、メタライズ層を形成する工程中にステム本体の色が変化することが好ましい。また
、Ｍｎ含有量が１〜５質量％であるアルミナ焼結体であることが好ましい。
また、前記Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストは、平均粒径０．５〜１０μｍのＭｏ粉末と平均粒径
０．５〜１０μｍのＭｎ粉末をそれぞれ４０時間以上の解砕処理を施した後、バインダー
と混合して調製されたものであることが好ましい。
また、前記Ｎｉメッキを施す工程がバレル式電解メッキであることが好ましい。また、
前記バレル式電解メッキを行う際に、メッキ浴槽中に金属製ダミー部材を混合している
ことが好ましい。また、前記金属製ダミー部材が、マグネトロン用ステムの総体積に対し
、５〜３０ｖｏｌ％混合されていることが好ましい。また、前記金属製ダミー部材がハト
メ形状を有することが好ましい。

本発明によれば、マグネトロン用ステムの歩留まりを大幅に向上させることができる。
また、メタライズ層やＮｉメッキ層の接合強度も向上させることができることからステム
の信頼性を向上させることができる。

本発明のマグネトロン用ステムの製造方法は、セラミックス焼結体からなるステム本体部
、ステム本体部上に形成されたメタライズ層およびステムを挿通したリード部を有するマ
グネトロン用ステムの製造方法において、Ｍｎを含有するアルミナ焼結体からなるステム
本体部を用意する工程、Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストを前記ステム本体部の一部に塗布し、還元
雰囲気中５０〜１００℃で乾燥させた後、焼成することによりメタライズ層を形成する工
程、ステム本体部にリード部を挿通、固定する工程、前記メタライズ層上にＮｉメッキを
施す工程、を具備することを特徴とするものである。
まず、セラミックス焼結体からなるステム本体部は、Ｍｎを含有するアルミナ焼結体で
ある。Ｍｎの含有量は１〜５質量％の範囲が好ましい。さらに好ましくは１．５〜３．５
質量％である。Ｍｎを含有させることによりＭｏ−Ｍｎメタライズ層との接合強度を向上
させることができる。Ｍｎ含有量が１質量％未満では含有の効果が得られない。一方、５
質量％を越えるとアルミナ焼結体を緻密化できないおそれがある。また、ステム本体部の
サイズは任意であるが、直径１０〜２０ｍｍ、長さ７〜１５ｍｍ程度の円柱形状が挙げら
れる。
また、Ｍｎ化合物の添加はアルミナ焼結体を茶色に着色する効果も得られる。茶色のアル
ミナ焼結体は後述のメタライズ工程においてピンク色に変わるのでメタライズ工程の完了
度合いを目視により確認することができる。

Ｍｎの添加は、酸化マンガン、炭酸マンガン等のＭｎ化合物としてアルミナ（酸化アル
ミニウム）粉末と混合して、成形、焼結することによりアルミナ焼結体が得られる。成形
の際にリード部を挿通するための穴、メタライズ層を形成するための凸部（段差）を設け
ておいた方がよい。
また、アルミナ焼結体にはＭｎ以外にも焼結助剤を添加させてもよい。焼結助剤として
は、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）等
が挙げられ、これらをＳｉ、ＭｇおよびＣａの少なくとも１種以上を金属元素単体換算で
合計１〜１０質量％添加することが好ましい。
また、添加した焼結助剤はＭｎ化合物と反応して、ＭｎＯ−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ、ＭｎＯ
−ＳｉＯ_２、ＭｎＯ−ＭｇＯ等のガラス相からなる粒界相を形成してアルミナ焼結体を緻
密化する。また、ガラス相はＭｏ−Ｍｎメタライズ層の空隙に入り込んでいくのでメタラ
イズ層を強化することができ、接合強度を向上させることがきる。本発明では、アルミナ
焼結体中にＭｎが含有されているのでＭｏ−Ｍｎメタライズ層とのなじみが良い。

次に、Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストを前記ステム本体部の一部に塗布し、還元雰囲気中５０〜
１００℃で乾燥させた後、焼成することによりメタライズ層を形成する工程を行う。
Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストはＭｏ粉末とＭｎ粉末を有機バインダーと混合したものである。
有機バインダーは乾燥工程や焼成工程により焼失するものであれば特に限定されるもので
はない。Ｍｎ粉末はＭｎＯ等のＭｎ化合物粉末であってもよい。好ましい一例としてはエ
チルセルロースが挙げられる。
Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストの調整は、平均粒径０．５〜１０μｍのＭｏ粉末と平均粒径０．
５〜１０μｍのＭｎ粉末をそれぞれ４０時間以上の解砕処理を施した後、バインダーと混
合して調製されたものであることが好ましい。また、ＭｏとＭｎの比率はＭｏとＭｎの合
計を１００質量％としたときＭｎが４〜１２質量％、好ましくは６〜８質量％である。

Ｍｏ−Ｍｎメタライズ層を形成するとメタライズ層に空隙が形成され易い。この空隙は有
機バインダーが焼失する際に形成される隙間が主であるが、Ｍｏ粉末およびＭｎ粉末の粒
径が大きいと隙間が大きくなり易い。そのため、微細で均一なＭｏ粉末、Ｍｎ粉末を用意
することが必要である。そのためには、平均粒径０．５〜１０μｍのＭｏ粉末と平均粒径
０．５〜１０μｍのＭｎ粉末をそれぞれ４０時間以上の解砕処理することが好ましい。Ｍ
ｏ粉末とＭｎ粉末を別々に解砕することにより、より均一な粉末となる。また、解砕時間
は４０時間以上と長時間行うことが好ましい。Ｍｏは比重が重く硬い金属であることから
短時間で解砕しようとすると解砕機への負荷が大きく、解砕機の寿命を低下させることに
なり、返って製造コストを増大させる。また、Ｍｎは活性な金属であることから、こちら
も短時間で解砕しようとすると発火のおそれがある。解砕時間の上限は特に限定されるも
のではないが、あまり時間が長いと製造時間が長くなるので１００時間を目安とする。よ
り好ましくはＭｏ粉末およびＭｎ粉末の平均粒径が１〜４μｍのものを用いて解砕時間を
６０〜８０時間にすることである。また、解砕は乾式、湿式どちらでも良いが湿式の方が
Ｍｎの発火特性を抑制できる。また、解砕後のＭｏ粉末およびＭｎ粉末は乾燥することが
好ましい。また、解砕処理にはアルミナボール等の硬質メディアを使って行っても良い。
Ｍｏ粉末、Ｍｎ粉末を解砕処理した後、Ｍｏ粉末とＭｎ粉末を所定量量り取り有機バイ
ンダーと混合する。有機バインダーとの混合は容器に入れて混合した後、三本ロール等の
負荷の高い混合方法を用いることが好ましい。
このように調整したＭｏ−Ｍｎ系ペーストはＭｏ粉末とＭｎ粉末が均一に混合され、さ
らには適度な粘性を有していることからステム本体部に塗布したとしても流れ落ちるとい
った不具合が発生し難い。そのため、表面のみならず、裏面にもペーストを塗布したとし
てもペーストが流れ落ちないので、一度の乾燥工程ですべてのメタライズ層を乾燥させる
ことができる。

また、Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストの塗布は、スクリーン印刷法であると量産性が上がる。ま
た、塗布厚さは１０〜４０μｍが好ましい。塗布厚さが１０μｍ未満であるとメタライズ
層形成後、Ｍｏ層の厚さにバラツキができ接合強度を低下させる。一方、４０μｍを越え
るとそれ以上の効果が得られない。
また、乾燥工程は還元雰囲気中５０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃である。還元
雰囲気は水素含有雰囲気が好ましく、より好ましくは水素を１０〜２０ａｔ％含有した不
活性ガス（アルゴン、窒素等）が挙げられる。また、乾燥時間は５〜３０分、好ましくは
１０〜２０分である。
還元雰囲気中で乾燥させることにより、アルミナ焼結体およびＭｏ−Ｍｎペースト中の
Ｍｎ酸化物が還元される。Ｍｎ酸化物が還元されると、焼成工程において他の酸化物、例
えばＳｉＯ２、ＭｇＯ等の焼結助剤とガラス相を形成する反応が顕著になり、メタライズ
層中の空隙にガラス相が入り込み易くなる。その結果、メタライズ層の接合強度が向上す
る。

乾燥工程後、焼成工程を行う。焼成温度は１３５０〜１５５０℃、好ましくは１４００
〜１４８０℃である。また、焼成時間は３０分〜５時間の範囲が好ましい。また、雰囲気
は還元性雰囲気が好ましい。
焼成時間は好ましくは１時間以上である。１時間以上焼成するとアルミナ焼結体中のガ
ラス相が表面に均一に析出した析出層を形成し易い。アルミナ焼結体の表面に析出した析
出層はアルミナ焼結体とＭｏ−Ｍｎメタライズ層の間に析出し、メタライズ層の空隙に入
り込んで行く。そのため、メタライズ層が緻密化され接合強度が向上する。
また、焼成時には還元性雰囲気を循環させることが好ましい。還元雰囲気で焼成すると
主に粒界相が還元される。還元された酸素は水素と反応して水になる。焼成雰囲気は１３
５０℃以上の高温であるため水蒸気となるが、あまり水蒸気が残存するとメタライズ層に
悪影響を与えるので還元性雰囲気を循環させて水蒸気を除去することが好ましい。

また、還元性雰囲気ガスの流量は１００Ｌ／ｍｉｎ（＝リットル／分）以上、好ましくは
１００〜３００Ｌ／ｍｉｎ、さらに好ましくは１３０〜２５０Ｌ／ｍｉｎである。還元性
雰囲気ガスの流量があまり小さいと還元反応により生じた水蒸気を除去させ難い。一方、
３００Ｌ／ｍｉｎを超えると供給装置の管理に負荷がかかる。また、流量があまり大きい
と還元性雰囲気とセラミックス本体部の反応にバラツキが生じ易い。
また、焼成工程を行う焼成炉は連続炉、バッチ炉どちらでもよい。また、ステム本体部
を搭載するのはＭｏボードを用いることが好ましい。また、焼成炉の連続稼動によりメタ
ライズ工程を行う場合は還元性雰囲気ガスの流量管理を行うことが好ましい。
メタライズ層が完成するとアルミナ焼結体の色が変化する。例えば、茶色だったものが
ピンク色に変化する。これはアルミナ焼結体中のＭｎ酸化物が還元されたことを示すもの
である。Ｍｎ酸化物が還元されると他の焼結助剤との反応が進みガラス相がメタライズ層
の空隙に入り込む効果が得られる。特に焼成工程により高温に晒されるとガラス相は表面
側に析出してくるのでメタライズ層の隙間を埋めるようになる。また、色の変化を伴うの
でメタライズの進行状況が目視により確認できるのでメタライズ不良の有無を確認し易い
。なお、前述のピンク色は綺麗なピンク色から曇ったピンク色（小豆色）までを含むもの
とする。

メタライズ工程が終わった後、リード部を挿通する工程を行う。リード部はＭｏ等の高
融点金属からなるものが好ましい。リード部の長さは任意である。
リード部を挿通した後、ろう材で固定する。ろう材はＡｇ系ろう材が好ましい。Ａｇ系
ろう材としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｓｎなどが挙げられる。また、ろう付け温度
は５００〜９００℃である。マグネトロン用ステムをマグネトロンに組み込んだ際、マグ
ネトロンのステム部は一般的に４００℃以下の温度までしか上昇しないのでろう材の融点
は５００℃以上のものを用いるこが好ましい。
リード部を固定した後、メタライズ層上にＮｉメッキを施す工程を行う。Ｎｉメッキの
厚さは１〜５μｍの範囲が好ましい。
また、量産性を向上させるにはＮｉメッキを施す工程をバレル式電解メッキで行うこと
が好ましい。バレル式であれば回転容器中に電解液とリード付きステムを均一に混合でき
るので、一度に１０００個以上のステムをメッキすることができる。また、アルミナは絶
縁体であるから直接Ｎｉメッキされることはない。導電体であるメタライズ層やリード部
がＮｉメッキされることになる。

また、Ｎｉメッキの歩留まりを向上させるには、記バレル式電解メッキを行う際に、メ
ッキ浴槽中に金属製ダミー部材を混合させることが好ましい。金属製ダミー部材を混合す
ると電解液の通電性が向上するのでメッキ効率が上がる。また、金属製ダミー部材がある
とクッション代わりになりステム本体部同士が衝突して破損するのを抑制できる。そのた
め、Ｎｉメッキの歩留まりが向上し、かつＮｉメッキの接合強度も上がる。
金属製ダミー部材は、ステム本体部より小さなものが好ましく、（金属製ダミー部材の体
積／ステム本体部の体積）比が０．０１〜０．２となるものがよい。（金属製ダミー部材
の体積／ステム本体部の体積）比が０．０１未満であると金属製ダミー部材が小さすぎる
ため大量にダミー部材を投入せねばならない。また、あまり小さいとリード部間に挟まる
などの問題も生じる。一方、０．２を越えて大きいと電解液中に占めるダミー部材の割合
が大きくなりすぎ処理できるステムの量が減る。
また、金属製ダミー部材は、リード付きステムの総体積に対し、５〜３０ｖｏｌ％混合
されていることが好ましい。５ｖｏｌ％未満では混合の効果が十分得られず、３０ｖｏｌ
％を超えると一度に処理できるステムの量が減る。

また、金属製ダミー部材の形状は、図２（ａ）（ｂ）、図３、図４に示したような形状
が挙げられる。図２（ａ）はハトメ形状を一方に有する金属製ダミー部材の断面図、図２
（ｂ）はハトメ形状を一方に有する金属製ダミー部材の斜方図である。また、図３はハト
メ形状を両端に有する金属製ダミー部材の断面図、図４はハトメ形状を有さない金属製ダ
ミー部材の断面図である。また、図中、ｄ１はハトメ部の外径、ｄ２はダミー部材の本体
部内径、Ｌはダミー部材の長さを示す。
金属製ダミー部材の形状は図４に示す円柱状のものから、図２および図３に示した円柱
状の本体部にハトメ部を設けたものまで様々なものが挙げられる。なお、本発明では円柱
に限られるものではなく四角柱、多角柱、三角柱、三角錐、球形であってもよい。なお、
円柱や球形のように角ばった部分が無い方がステムを傷つけないで済むので好ましい。
また、金属製ダミー部材の形状は前述のように金属製ダミー部材の体積／ステム本体部
の体積）比が０．０１〜０．２のものが好ましく、一例としてｄ１が２〜５ｍｍ、ｄ２が
１〜３ｍｍ、Ｌが３〜６ｍｍが挙げられる。
また、ダミー部材を構成する金属としては鉄、ステンレス等の金属単体や合金が挙げら
れる。また、電解浴槽の温度は４０〜７０℃程度の温浴とし、メッキ時間は３０〜６０分
が目安となる。

このようなバレル式電解メッキ法であれば、一度に１０００個以上、さらには２５００
個以上のリード付きステムを処理でき、その処理時間も３０〜６０分でＮｉメッキの歩留
まりを９０％以上、さらには９５％以上とすることができる。なお、一度に処理できるス
テムの個数は電解浴槽のサイズ、ステムのサイズ等によるが２５００〜３５００個のリー
ド付きステムを処理したとしても歩留まりを９０％以上、さらには９５％以上にすること
ができる。
以上のマグネトロン用ステムの製造方法によれば歩留まりを大幅に改善し、メタライズ
層の形成、リードの固定、Ｎｉメッキの形成と言った複雑な工程を経たとしても歩留まり
を９０％以上と大幅に改善することができる。また、メタライズ層やＮｉメッキの接合強
度をも向上させることができる。そのため、マグネトロンに装着した際の封着性の良い信
頼性の高いマグネトロンを製造することができる。
（実施例１、比較例１〜４）
図１のような形状を有するマグネトロン用ステムを製造する工程を用いて本実施例の効
果を確認する。まず、ステム本体部は直径１５ｍｍ×長さ１０ｍｍのアルミナ焼結体を用
い、その先端にはメタライズ層を形成するための凸部（段差）を設けた。

工程Ａ１：焼結助剤としてＭｎ酸化物、酸化珪素、酸化マグネシウムを添加したアルミナ
焼結体かなるステム本体部を用意。焼結体中のＭｎ含有量はＭｎ単体換算で３．０ｗｔ％
、Ｓｉ単体換算で１．９ｗｔ％、Ｍｇ単体換算で２．４ｗｔ％であった。また、粒界相の
成分をＸ線回折したところピークは検出されずガラス相であることが分かった。
工程Ａ２：Ｍｎを含有しない以外は工程Ａ１と同じものを用意した。
工程Ｂ１：平均粒径２μｍのＭｏ粉末、平均粒径２μｍのＭｎ粉末をそれぞれボールミル
を用いて７０〜８０時間解砕した。その後、乾燥し、Ｍｏ粉末とＭｎ粉末とバインダーと
してエチルセルロースを混合した。混合は単ロール法により５〜１５時間混合した後、三
本ロール法により１０〜２５時間混合した。この工程によりＭｎを７質量％含有するＭｏ
−Ｍｎ系ペーストを調整した。
工程Ｂ２：解砕処理しない以外は工程Ｂ１と同じ工程を用いてＭｏ−Ｍｎ系ペーストを調
整した。

工程Ｃ１：Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストをステム本体部の所定の位置に塗布厚２０μｍでスクリ
ーン印刷し、還元雰囲気（水素１５ｖｏｌ％含有の不活性雰囲気）下で６５〜７５℃×１
０〜２０分乾燥させた。また、還元性雰囲気ガスの流量は１７０〜２２０Ｌ／ｍｉｎの範
囲とした。
工程Ｃ２：大気中で乾燥させた以外は工程Ｃ１と同じ乾燥工程を行った。
工程Ｄ１：還元雰囲気（水素１５ｖｏｌ％含有の不活性雰囲気）下で１４００〜１４５０
℃×２〜３時間熱処理することによりメタライズ層を形成した。また、還元性雰囲気ガス
の流量は１７０〜２２０Ｌ／ｍｉｎの範囲とした。
工程Ｄ２：大気中で熱処理した以外は工程Ｄ１と同じ方法によりメタライズ層を形成した
。
工程Ｅ１：Ｍｏ製リード部を挿通し、Ａｇ系ろう材によりろう付けした。

工程Ｆ１：３０００個のリード付きステムに対し、体積比１０ｖｏｌ％になるように鉄を
主成分とする金属製ダミー部材（図２に示した一方にハトメ部を設けた形状でｄ１が２ｍ
ｍ、ｄ２が１ｍｍ、Ｌが４ｍｍ）となるよう投入し、バレル式電解メッキを４０〜６０℃
×３０〜５０分行った。
工程Ｆ２：金属製ダミー部材を用いない以外は工程Ｆ１と同じ方法でバレル式電解メッキ
を行った。
各工程を組合せて実施例および比較例にかかる製造方法を行い歩留まりおよびメタライ
ズ層の接合強度を求めた。歩留まりは３０００個のマグネトロン用ステム本体部を用意し
、最終的にマグネトロン用ステムとして製造できたかを求めた。また、メタライズ層の接
合強度はＮｉメッキを施したメタライズ層にコバール板をろう付けし、その引張り強度（
ｋｇｆ）を求めた。その作業を１００個行い平均値を示した。またその中で最も低い接合
強度を最低値として示す。また、メタライズ工程（工程Ｃ〜工程Ｄ）においてアルミナ焼
結体の色の変化の有無を確認した。その結果を表１に示す。

実施例１：工程Ａ１→工程Ｂ１→工程Ｃ１→工程Ｄ１→工程Ｅ１→工程Ｆ１
比較例１：工程Ａ２→工程Ｂ１→工程Ｃ１→工程Ｄ１→工程Ｅ１→工程Ｆ１
比較例２：工程Ａ１→工程Ｂ２→工程Ｃ２→工程Ｄ１→工程Ｅ１→工程Ｆ１
比較例３：工程Ａ１→工程Ｂ１→工程Ｃ１→工程Ｄ１→工程Ｅ１→工程Ｆ２
比較例４：工程Ａ１→工程Ｂ１→工程Ｃ１→工程Ｄ２→工程Ｅ１→工程Ｆ１

表から分かる通り、本実施例にかかるマグネトロン用ステムの製造方法は歩留まりが高
い。また、接合強度も高い値が得られた。表には示していないが実施例１のマグネトロン
用ステムは、その接合強度の最大値は１０２ｋｇｆであった。
一方、比較例１は外見上の歩留まりは高かったがアルミナ焼結体中にＭｎを含有してい
ないのでメタライズ層の接合強度は低かった。また、比較例２はベースとの調整や乾燥工
程が不十分であるためメタライズ層の接合強度は低かった。
また、比較例３はメッキ工程で金属製ダミー部材を使用していないことからメッキ不良
が多く歩留まりが低下した。また、比較例４はメタライズ工程を還元性雰囲気で行ってい
ないためアルミナ焼結体のＭｎ酸化物が還元されないためガラス相の移動が少なくメタラ
イズ層の接合強度が低下した。
（実施例２〜５）
工程Ｂ１を表２のように変えた以外は実施例１と同様の方法でマグネトロン用ステムを製
造し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。

表から分かる通り、解砕時間の短い実施例４、Ｍｏ粉末およびＭｎ粉末が好ましい範囲
を超えて大きい実施例５は歩留まりおよび接後強度が低下する傾向にあることが分かった
。なお、表には示さないが、いずれもメタライズ工程においてアルミナ焼結体の色の変化
が確認された。メタライズ前のステム本体部は茶色であったものが、メタライズ後はピン
ク色（小豆色）であった。
（実施例６〜８）
工程Ｆ１を表３のように変えた以外は実施例１と同様の方法でマグネトロン用ステムを
製造し、同様の測定を行った。その結果を表３に示す。

表から分かる通り、金属性ダミー部材の添加量が５ｖｏｌ％未満と小さいと通電性の改
善効果が小さいのでメッキ不良の改善効果は小さい。また、実施例７のようにメッキ時間
が短いのも不良の原因となる。
一方、実施例８、実施例９および実施例１を比較すると歩留まりの良い順に並べると実
施例８、実施例１、実施例９となる。この比較から考えると金属製ダミー部材にはハトメ
部があった方が歩留まりが向上すると言える。これはハトメ部がクッション代わりとなり
ステム同士のぶつかり合いを抑制できるためであると考えられる。
（実施例１０〜１３）
次に実施例１と同様の方法を用いて処理するステム量を表４のように変えて歩留まりを
測定した。その結果を表４に示す。

表から分かる通り、ステムの個数が増えても高い歩留まりが確認された。
以上のように本実施例にかかるマグネトロン用ステムの製造方法は歩留まりが良く、得
られるステムのメタライズ層の接合強度も高い。このため、信頼性の高いマグネトロン用
ステムを製造でき、その結果、それを用いたマグネトロンの信頼性も向上させることがで
きる。

本発明のマグネトロン用ステムを用いたマグネトロンの一例を示す断面図。本発明の金属製ダミー部材の一例を示した図。本発明の金属製ダミー部材の他の一例を示した図。本発明の金属製ダミー部材の他の一例を示した図。

符号の説明

１…ステム本体部
２…貫通孔
３…座金接合面
４…エンベローブ接合面
５、６…リード部
７…座金
８…金属エンベロープ
９、１０…メタライズ層
１１…陰極フイラメント
１２，１３…エンドシールド

Claims

セラミックス焼結体からなるステム本体部、ステム本体部上に形成されたメタライズ層
およびステムを挿通したリード部を有するマグネトロン用ステムの製造方法において、Ｍ
ｎを含有するアルミナ焼結体からなるステム本体部を用意する工程、Ｍｏ−Ｍｎ系ペース
トを前記ステム本体部の一部に塗布し、還元雰囲気中５０〜１００℃で乾燥させた後、焼
成温度１３５０〜１５５０℃にてステム本体の色が変化するように焼成することによりメ
タライズ層を形成する工程、ステム本体部にリード部を挿通、固定する工程、前記メタラ
イズ層上にＮｉメッキを施す工程、
を具備することによりメタライズ層の最低接合強度を３０ｋｇｆ以上にすることを特徴と
するマグネトロン用ステムの製造方法。
Ｍｎ含有量が１〜５質量％であるアルミナ焼結体を用いたことを特徴とする請求項１に
記載のマグネトロン用ステムの製造方法。
前記Ｍｏ−Ｍｎ系ペーストは、平均粒径０．５〜１０μｍのＭｏ粉末と平均粒径０．５
〜１０μｍのＭｎ粉末をそれぞれ４０時間以上の解砕処理を施した後、バインダーと混合
して調製されたものであることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載のマ
グネトロン用ステムの製造方法。
前記Ｎｉメッキを施す工程がバレル式電解メッキであることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１項に記載のマグネトロン用ステムの製造方法。
前記バレル式電解メッキを行う際に、メッキ浴槽中に金属製ダミー部材を混合している
ことを特徴とする請求項４記載のマグネトロン用ステムの製造方法。
前記金属製ダミー部材が、マグネトロン用ステムの総体積に対し、５〜３０ｖｏｌ％混
合されていることを特徴とする請求項５記載のマグネトロン用ステムの製造方法。
前記金属製ダミー部材がハトメ形状を有することを特徴とする請求項５または６のいず
れか１項に記載のマグネトロン用ステムの製造方法。