JPH06150891A - モリブデン箔と導体リード部の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 白金や白金クラッドなどのバインダーを使用
しなくても十分な強度でモリブデン箔と導体リード部を
加圧溶接により接続する方法を提供する。 【構成】 管球の封止部１１に埋設されるモリブデン箔
４と、該モリブデン箔４に接続される導体リード部Ｌの
接続方法において、前記モリブデン箔４と／または導体
リード部Ｌに炭素を含む膜６を形成する工程と、この炭
素を含む膜６を介在させてモリブデン箔４と導体リード
部Ｌとを加圧溶接する工程とを含むことを特徴とする。
また前記炭素を含む膜６を形成させる変わりに、炭素を
含有するモリブデン箔４を用いてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモリブデン箔と導体リー
ド部の接続方法に関し、詳しくは、白金や白金クラッド
などのバインダーを使用しなくても、十分な強度でモリ
ブデン箔と導体リード部との接続を、加圧溶接により確
実に達成することができる接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】管球のバルブ材料として石英ガラスが使
用されることが多いが、石英ガラスは管球の構成材料で
あるタングステンやモリブデンとは膨張係数が大きく異
なるので、通常、封止部には３０μｍ程度の厚みを有す
るモリブデン箔を埋設し、このモリブデン箔に管球内部
に伸びて電極もしくはフィラメントと接続される内部リ
ードおよび管球外部に伸びる外部リードなどの導体リー
ド部が溶接により接続され、管球の封止部における導通
が確保されている。

【０００３】従来のモリブデン箔とタングステンやモリ
ブデン製の導体リード部との溶接による接続構造を図６
に示す白熱電球の封止部に基づいて説明する。図６に示
すように、白熱電球はバルブ１の端部に封止部１１が形
成され、この封止部１１にモリブデン箔４が埋設されて
いる。このモリブデン箔４には、バルブ１内に配設され
たフィラメント２より伸びる内部リード３と、外部リー
ド５（以下内部リード３と外部リード５をまとめて導体
リード部Ｌとも称する）が溶接により接続されるが、こ
の溶接する内部リード３の端部３１と外部リード５の端
部５１に対向する部分に比較的融点の低い白金や白金ク
ラッドなどのバインダー７を介在させて行っていた。こ
のバインダー７のうち、白金クラッドは図３に示すよう
に、厚み２８μｍのモリブデン箔７１を厚み１μｍの白
金箔７２で覆ったものである。

【０００４】これら白金や白金クラッドなどのバインダ
ー７を使用する目的は、モリブデン箔４とモリブデンま
たはタングステンよりなる導体リード部Ｌの温度上昇を
抑え、白金などのバインダー７を融かしてモリブデン箔
４と導体リード部Ｌを接合し、このときモリブデン箔４
および導体リード部Ｌの窒化、酸化、再結晶による機械
的強度の低下を防ごうとするものである。また、モリブ
デン箔４および導体リード部Ｌの温度上昇が少ないの
で、溶接時の溶接電極へのピックアップも少なく、比較
的容易に溶接できる利点がある。しかしながら、白金は
高価な貴金属でありコストアップとなる問題点を有しお
り、その他にも白金とバルブ材料である石英ガラスとの
膨張係数の違いにより、封止部１１にクラックが入るこ
とがあるという問題点を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
白金や白金クラッドなどのバインダーを使用しないでモ
リブデン箔と導体リード部を直接溶接により接続するた
めの構造が、実公昭５３−１３２５１号や特公昭６３−
４０３５４号に開示されている。これらに開示された構
造は、モリブデン箔と導体リード部の接触面積を少なく
して、溶接電流の集中化を図ることにより溶接強度を得
ようとするものであるが、白金や白金クラッドなどのバ
インダーを使用した場合に比較して溶接強度は弱く、溶
接強度を強くしようとして溶接電流を上げると、モリブ
デン箔および導体リード部が窒化、酸化、再結晶により
脆化し、箔切れを起こしたり、機械的強度の低下を招い
たりしてしまう。特に、両端封止型の白熱電球の場合
は、石英製のバルブを加熱封止するときに、フィラメン
トの両端に内部リード、モリブデン箔、外部リードを接
続したフィラメント組立体の両端を引っ張りながら封止
するので、モリブデン箔と内部リード、外部リードなど
の導体リード部の溶接強度は特に強いものが要求される
が、白金や白金クラッドなどのバインダーを使用しない
ものについては、この強い溶接強度は達成されていない
のが実情である。

【０００６】本発明は以上のような問題点を解決するた
めに成されたものであり、その目的とするところは、白
金や白金クラッドなどのバインダーを使用しなくても十
分な強度でモリブデン箔と導体リード部を加圧溶接によ
り接続する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のモリブデ
ン箔と導体リード部の接続方法は、管球の封止部に埋設
されるモリブデン箔と、該モリブデン箔に接続される導
体リード部の接続方法において、前記モリブデン箔と／
または導体リード部に炭素を含む膜を形成する工程と、
この炭素を含む膜を介在させてモリブデン箔と導体リー
ド部とを加圧溶接する工程とを含むことを特徴とする。
また第２のモリブデン箔と導体リード部の接続方法は、
管球の封止部に埋設されるモリブデン箔と、該モリブデ
ン箔に接続される導体リード部の接続方法において、前
記モリブデン箔として３０重量ｐｐｍ以上の炭素を含有
するものを使用し、該炭素を含有するモリブデン箔と導
体リード部を加圧溶接により接続することを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】上記した第１の方法によれば、モリブデン箔と
／または導体リード部の溶接される箇所に炭素を含む膜
を形成して溶接するので、炭素によりモリブデン箔およ
び導体リード部の脆化が防止され、モリブデン箔と導体
リード部が強固に加圧溶接により接続される。また第２
の方法によれば、モリブデン箔として溶接箇所に３０重
量ｐｐｍ以上の炭素を含むものを使用するので、溶接時
にこの炭素がモリブデン箔の脆化を防止し、モリブデン
箔と導体リード部が強固に加圧溶接により接続される。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明のモリブデン箔と導体リード部
の接続方法を用いて製作した白熱電球の一端側封止部で
ある。図１に示すように、バルブ１の管軸に沿ってフィ
ラメント２が配設され、バルブ１の端部の封止部１１に
はモリブデン箔４が埋設されている。このモリブデン箔
４は、あらかじめ蒸着工程において、その表面に便宜上
点線で示す炭素を含む膜６が蒸着により形成されたもの
である。そして、フィラメント２より伸びる内部リード
３の端部３１および外部リード５の端部５１が、この炭
素を含む膜６を介してモリブデン箔と加圧溶接により接
続される。尚、フィラメント２と内部リード３、モリブ
デン箔４、外部リード５が接続された構造物をフィラメ
ント組立体Ｆと称する。

【００１０】このフィラメント組立体Ｆがバルブ材料で
ある石英管内に配設され、モリブデン箔４に対向する位
置の石英管が加熱されてピンチャーにより封止部１１が
形成されるが、このフィラメント組立体Ｆは両端の外部
リード５が引っ張られて、テンションがかけられた状態
で封止される。従って、モリブデン箔４と内部リード３
および外部リード５との溶接部分はある程度の強度が要
求される。

【００１１】このモリブデン箔４の表面に蒸着により形
成される炭素を含む膜６の厚みは１０ｎｍ程度である。
そしてこの外部リード５、モリブデン箔４、内部リード
３、フィラメント２が一体化されたフィラメント組立体
Ｆが一旦水素処理炉に送られ、適当量の炭素がモリブデ
ン箔４内に拡散すると同時に、モリブデン箔４表面の一
部の炭素は除去される。この水素処理されたフィラメン
ト組立体Ｆは封止工程に送られ、前記したように、両端
の外部リード５を１００ｇ程度のテンションで引っ張り
ながら石英管を加熱し、ピンチャーで封止部１１が形成
される。尚、水素処理工程は加圧溶接によるモリブデン
箔４などの酸化が製品に影響を及ぼさない場合は、加圧
溶接の前工程に持ってきてもよい。

【００１２】モリブデン箔４の表面に形成された炭素を
含む膜６は、導体リード部Ｌとモリブデン箔４との溶接
強度を強める。すなわち、モリブデン箔４は溶接により
再結晶するが、その際、炭素を含む膜６が粒界の酸化に
よる脆化を防止し、炭素で粒界の結合力が高められて溶
接強度が強くなる。図４に炭素を含む膜６の蒸着膜厚と
ピール強度（剥がれ強度）との関係を示す。図４に示す
ように、蒸着膜厚が増すにつれてピール強度も上昇し、
１５ｎｍ程度で９２ｇｆとほぼ一定の強度となる。しか
しながら、この蒸着膜厚は不必要に厚くすると石英管の
封止工程で泡が発生し、密着不良などの不具合が生じる
ので、あまり厚く形成することは好ましくなく、１０〜
２０ｎｍ程度の膜厚が最適である。

【００１３】この第１実施例においては、炭素を含む膜
６を蒸着によりモリブデン箔４に形成する場合について
説明したが、この炭素を含む膜６はモリブデン箔４以外
に、内部リード３および外部リード５などの導体リード
部Ｌに形成してもよく、溶接する箇所にのみ形成しても
よい。またこの炭素を含む膜６は、蒸着膜でなくペース
ト状の炭素またはエタノールなどの有機溶剤を溶接部分
のモリブデン箔４、導体リード部Ｌなどに塗布、滴下、
噴霧するようにしてもよい。

【００１４】また本発明の第２の実施例においては、炭
素を含有したモリブデン箔４を使用し、導体リード部Ｌ
との溶接を行うことによっても達成される。この場合、
モリブデン箔４に含有された炭素がモリブデン箔４の脆
化を防止する役割を果たすものである。図５はモリブデ
ン箔に含有される炭素濃度とピール強度との関係を示し
たものであり、炭素含有量が３０重量ｐｐｍ以上になる
と、ピール強度はほぼ一定の値を示した。したがって、
３０重量ｐｐｍ以上の炭素を含有するモリブデン箔４を
使用することが本発明を実施するにあたって必要である
が、実際上は５０００重量ｐｐｍ以上の炭素をモリブデ
ン箔４に含有させるとモリブデンカーバイドの生成によ
ってかえってモリブデン箔４が脆化するので、３０〜５
０００重量ｐｐｍ程度の含有量が適当である。

【００１５】以上本発明を白熱電球の封止部１１に埋設
されるモリブデン箔４と導体リード部Ｌについて説明し
たが、本発明は放電灯の電極より伸びる胴部に溶接する
場合にも有効である。すなわち、図２に示すように電極
胴部９の末端に形成された箔付切削部９１とモリブデン
箔４との溶接には、通常白金線やタンタル線などがバイ
ンダーとして用いられるが、これらのバインダーを省略
しモリブデン箔４などに炭素を含む膜６などを形成する
ようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のモ
リブデン箔と導体リード部の接続方法によれば、白金な
どの高価なバインダーを使用しないで溶接しても、モリ
ブデン箔や導体リード部の脆化が防止され、強い溶接強
度で接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を白熱電球に適用した場合の封止部構造
の部分拡大断面図である。

【図２】本発明を放電灯に適用した場合の封止部構造の
部分拡大断面図である。

【図３】白金クラッドの説明用断面図である。

【図４】モリブデン箔への炭素蒸着膜厚とピール強度と
の関係図である。

【図５】モリブデン箔の炭素含有量とピール強度との関
係図である。

【図６】従来例の部分拡大断面図である。

【符号の簡単な説明】

１…バルブ １１…封止部 ２…フィラメント ３…内部リード ４…モリブデン箔 ５…外部リード ６…炭素を含む膜 ７…バインダー ８…バルブ ９…電極胴部 Ｌ…導体リード部 Ｆ…フィラメント組立体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管球の封止部に埋設されるモリブデン箔
   と、該モリブデン箔に接続される導体リード部の接続方
   法において、 前記モリブデン箔と／または導体リード部に炭素を含む
   膜を形成する工程と、この炭素を含む膜を介在させてモ
   リブデン箔と導体リード部とを加圧溶接する工程とを含
   むことを特徴とするモリブデン箔と導体リード部の接続
   方法。
2. 【請求項２】 前記炭素を含む膜が炭素蒸着膜であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のモリブデン箔と導体リー
   ド部の接続方法。
3. 【請求項３】 前記炭素を含む膜がペースト状の炭素含
   有材料であることを特徴とする請求項１記載のモリブデ
   ン箔と導体リード部の接続方法。
4. 【請求項４】 前記炭素を含む膜が有機溶剤被膜である
   ことを特徴とする請求項１記載のモリブデン箔と導体リ
   ード部の接続方法。
5. 【請求項５】 管球の封止部に埋設されるモリブデン箔
   と、該モリブデン箔に接続される導体リード部の接続方
   法において、 前記モリブデン箔として３０重量ｐｐｍ以上の炭素を含
   有するものを使用し、該炭素を含有するモリブデン箔と
   導体リード部を加圧溶接により接続することを特徴とす
   るモリブデン箔と導体リード部の接続方法。