JPH069437Y2 - 表示管製造用ジグ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、特定雰囲気に保持された気密容器の内部に表
示用の電極等が収納された表示管の製造用ジグに係り、
特に排気用又は特定ガス導入用として気密容器に形成し
た孔部を、排気管ではなく板状の蓋部材で封止する構造
の表示管における製造用ジグに関するものである。例え
ば本考案は、その内部を高真空雰囲気に保持した気密容
器を有する蛍光表示管や、内部を大気とは異なる特定ガ
ス雰囲気に保持した気密容器を有するプラズマディスプ
レイ等の製造に適用することができる。

［従来の技術］ 内部が特定雰囲気に保持された表示管の気密容器におい
て、排気用又は特定ガス導入用として該気密容器に形成
された排気孔を、排気管のかわりに板状の蓋部材で封止
する構造が知られている。このような構造の表示管にお
いて、気密容器の排気・封止工程は一般に真空チャンバ
内で行われる。即ち、排気孔を有する気密容器を真空チ
ャンバ内に収納しておき、該チャンバ内を吸引すること
によって気密容器内を排気孔から排気し、気密容器内を
高真空状態にする。そしてこの状態で、加熱溶融した封
着材を間に介して蓋部材を気密容器の排気孔に押圧し、
蓋部材と気密容器を接着することによって排気孔を封止
する。特にこのような封着工程においては、封着材の加
熱手段や蓋部材の押圧手段等を真空チャンバ内に設ける
必要があり、このような封着手段として、例えば第５図
に示すような装置が用いられていた。

この装置は特開昭５９−１８９５３４号公報に開示され
ているもので、真空チャンバ１内において、その一部が
蓋部材２となる通電リボン３には電源４が接続されてお
り、そして該蓋部材２の部分には超音波ホーン５が設け
られている。また真空チャンバ１内には、ベーキング用
のヒータが埋設された表示管６を載置するための加熱架
台７が設けられている。そして加熱架台７によって表示
管６の気密容器８を加熱しながら、真空チャンバ１によ
って気密容器８の内部を排気した後、蓋部材２の下面に
設けられた封着材９を超音波と通電によって溶融させ、
この状態で通電リボン３の一部である蓋部材２を気密容
器８の排気孔８ａに押圧して接着する。そして封止工程
完了後、通電リボン３の不要部分は後工程で除去される
ことになる。

［考案が解決しようとする問題点］ 前記従来の装置によれば、加熱架台７・超音波ホーン５
そして通電リボン３等、各種の装置を真空チャンバ１内
に設ける必要があり、真空チャンバ１の容積のかなりの
部分がこれら装置によって占められてしまう。そして複
数個の表示管６を１バッチで製造しようとする場合に
は、前記各種装置に加えて、超音波ホーン５や通電リボ
ン３の移送装置を新たに設けなければならず、１バッチ
で製造できる表示管の数がさらに少なくなり、生産性が
低下するという問題点があった。

また、真空チャンバ１内に設けられた前記各種装置群に
はガスが吸着することがあり、さらに排気・封止工程時
において真空雰囲気内でこれら装置が加熱されると、不
要なガスが発生してチャンバ内の真空排気に長い時間が
かかるという問題点があった。

［考案の目的］ 簡単な構成で真空チャンバ内に占める容積が小さく、蓋
部材を気密容器の排気孔に対して確実に押付けることの
できる表示管製造用ジグを提供することを目的としてい
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の表示管製造用治具は、表示管のガラス製の気密
容器に形成された排気孔を酸化物ソルダを介して蓋部材
で封止するために用いられる表示管製造用ジグにおい
て、前記気密容器を固定する気密容器固定部と、前記気
密容器固定部に設けられて前記蓋部材を前記排気孔の近
傍に保持するとともに、前記酸化物ソルダの融点以上の
変態温度を有する形状記憶合金からなり、前記酸化物ソ
ルダが加熱溶融した時の形状回復力によって前記蓋部材
を前記排気孔に密着させて前記気密容器を封止する蓋部
材保持部とを具備することを特徴としている。

［作用］ 真空チャンバ内において、封止時に蓋部材保持部が加熱
されて所定の温度になると、該蓋部材保持部は予め記憶
されている形状に回復し、気密容器の排気孔近傍に保持
している蓋部材を該排気孔に密着させる。

［実施例］ 表示管の一例として蛍光表示管をとりあげ、実施例を説
明する。

蛍光表示管のガラス製の気密容器２０は、排気孔２１を
有する陽極基板２２に箱形の前面容器２３を封着して構
成されている。気密容器２０を構成するこの封着工程
は、従来の蛍光表示管の製造方法と同じであり、中性又
は希ガス雰囲気に保持された炉の中に基板２２と前面容
器２３を入れ、４５０℃〜５００℃に加熱して基板２２
の周縁に塗布した封着材を溶融して前面容器２３を接合
するものである。

次に、第１図に示すように封着工程完了後の気密容器２
０に表示管製造用ジグ２４（以下ジグと略称する。）を
装着する。このジグ２４は、気密容器２０を基板２２側
及び前面板２３ａ側から挟持する気密容器固定部として
のクリップ部２５と、該クリップ部２５に固着された形
状記憶合金より成る板ばね状の蓋部材保持部２６（以下
保持部２６と呼ぶ。）とによって構成される。保持部２
６とクリップ部２５の固着方法は、ねじ止めやリベット
等の機械的方法でもよいし、溶接によってもよい。また
保持部２６の先端には蓋部材２の載置板２７が設けられ
ており、該載置板２７に載せた４２６合金等より成る蓋
部材２が気密容器２０の排気孔２１の真下に位置するよ
うに構成されている。また、この蓋部材２の上面周縁部
乃至排気孔２１の周縁部には封着用の酸化物ソルダー２
８が被着されている。さて、前記保持部２６に使用され
る形状記憶合金としては、例えばＡｕ−Ｔｉ系合金やＰ
ｄ−Ｔｉ系合金をあげることができる。これら各形状記
憶合金のマルテンサイト相変態開始温度Ｍｓ、マルテン
サイト相変態終了温度Ｍｆ、オーステナイト相変態開始
温度Ａｓ、オーステナイト相変態終了温度Ａｆは次表
１，２の通りである。なお、これらのデータは、Joural
of the Less-Common Metals，２０（１９７０）の８４
ページ及び８６ページに記載されている。

そして、４５０℃〜５５０℃に加熱した時、第２図に示
すように前記保持部２６が上方に湾曲して載置板２７上
の蓋部材２が排気孔２１に圧着されるように、形状記憶
合金より成る該保持部２６に所定の温度・時間で熱間加
工を施して所望の形状を記憶させておく。なお、本実施
例では、封着工程の完了した気密容器２０にジグ２４及
び蓋部材２をセットし、これらを真空チャンバ内に収納
して排気・封止工程を行なうものであるから、蓋部材２
の周縁又は排気孔２１の外面周縁に被着された酸化物ソ
ルダー２８は、その溶融温度が形状記憶合金の変態温度
以下であることが必要である。

次に、以上の構成における排気・封止工程について説明
する。第１図に示すように蓋部材２が載置されたジグ２
４を気密容器２０に装着し、これらを真空チャンバ内に
入れる。そしてチャンバ内を３００℃〜４００℃に加熱
してベーキングをしながら、排気を行なう。この時、基
板２２に設けられた排気孔２１と蓋部材２との間にはか
なりの寸法の隙間が確保されており、排気のコンダクタ
ンスが大きくなっているので、十分な排気速度を達成で
き、短時間で高い真空度を得ることができる。気密容器
２０の内部が高真空状態になったら、雰囲気温度をさら
に上げてベーキング温度以上とする。例えば４５０℃に
加熱すると、この温度に至るまでに蓋部材２及び排気孔
２１の周縁にある酸化物ソルダー２８が溶融し、次いで
保持部２６が変形して前記蓋部材２を気密容器２０に押
付け、排気孔２１が封止される。そして該気密容器２０
を、この変態温度に一定時間保持した後に冷却すると、
蓋部材２は固化した酸化物ソルダー２８によって排気孔
２１上に接着固定され、気密容器２０内は高真空状態に
封止される。

次に本考案の第２実施例について説明する。第３図及び
第４図に示すように、本実施例のジグ３０は、板状の基
台３１を本体としている。そして基台３１の一端部の上
面には逆Ｌ字形の固定クリップ３２が固設され、他端部
の上面に形成された溝部３１ａにはコ字形の可動クリッ
プ３３が位置調整自在に設けられており、箱形に組立て
られた気密容器２０を気密容器固定部としての両クリッ
プ３２，３３によって基台３１上に位置固定できるよう
に構成されている。気密容器２０は、排気孔２１を有す
る基板２２と前面容器２３によって構成されており、基
板２２が基台３１の上面に接するようにジグ３０に対し
て取付けられる。そして基板２２の排気孔２１に対応す
る基台３１の上面には、２段構造の凹部３４，３５が形
成されている。下方の凹部３５の底には形状記憶合金で
作られた蓋部材保持部としてのコイルばね３６が配設さ
れ、その上端には、段部３５ａの面に上面をほぼ一致さ
せて円筒形のヒータ３７が設けられている。そしてこの
ヒータ３７の上面には４２６合金等より成る板状の蓋部
材２が載置されている。なお、蓋部材２の上面周縁部及
び排気孔２１を囲む基板２２の下面には、所定温度で溶
融する封着材としての酸化物ソルダー２８が被着されて
いる。

なお、本実施例のコイルばね３６は、所定の変態温度に
加熱された時に、予め記憶された形状に伸展し、既に溶
融している酸化物ソルダー２８を介して蓋部材２を排気
孔２１に圧着させることができるようになっている。

また、本実施例のジグ３０を用いて表示管の製造を行な
う場合、第１実施例と同様に真空チャンバ内では排気・
封止工程のみを行う場合と、気密容器２０の封着工程と
排気・封止工程の両工程を同一真空チャンバ内で行う場
合とがある。どちらの製造工程をとるかによって、加熱
条件が変わるので、形状記憶合金の種類についても、該
加熱条件に応じた変態温度を有するものを選択する必要
がある。

まず、真空チャンバ内において排気・封止工程のみが行
われる場合について説明する。

第１実施例で説明したような従来の封着工程で封着され
た表示管の気密容器２０を、ジグ３０の基台３１に固定
クリップ３２及び可動クリップ３３で固定する。この
時、排気孔２１の直下には、ヒータ３７上に載置された
蓋部材２が位置している。これを真空チャンバ内に収納
し、ベーキングする。即ち酸化物ソルダー２８が溶融し
ない３００℃〜４００℃位に真空チャンバ内を加熱して
ガスの発生を促し、加熱しながら排気して容器内を高真
空状態にする。高真空状態になったらヒータ３７に通電
してさらに温度を上げ、酸化物ソルダー２８を溶融させ
る。ヒータ３７の発生する熱は下方にある形状記憶合金
製のコイルばね３６に伝達し、コイルばね３６は所定の
変態温度で伸びるように変形し、ヒータ３７を間に介し
て蓋部材２を排気孔２１に押付ける。そして気密容器２
０及びジグ３０を、変態温度（例えば４５０℃）に一定
時間保持した後に冷却すると、蓋部材２は固化した酸化
物ソルダー２８によって排気孔２１上に接着固定され、
気密容器２０内は高真空状態に封止される。

次に、封着工程と排気・封止工程を同一真空チャンバ内
で行う場合について説明する。

基板２２の周縁部に酸化物ソルダー２８を付け、該酸化
物ソルダー２８を介して基板２２に前面容器２３を組合
せる。この状態で、封着前の気密容器２０を前記ジグ３
０にクリップ３２，３３で固定する。これを真空チャン
バ内に入れ、雰囲気を大気から中性又は希ガスに置換す
る。そして中性又は希ガス雰囲気中で４５０℃〜５５０
℃の封着温度にまで加熱して基板２２と前面容器２３を
封着する。この封着工程でコイルばね３６が変形してし
まわないように、本例でコイルばね３６の素材に採用さ
れている形状記憶合金は、変態温度が前記封着温度より
も高くなければならない。また蓋部材２及び排気孔２１
の周縁に塗布された酸化物ソルダー２８の融点は、封着
温度以上で変態温度以下であることが好ましい。

次に封着が終了したら、中性又は希ガス雰囲気を排気し
てチャンバ内を高真空にする。この時、チャンバ内は、
ベーキング温度である３００℃〜４００℃に下げる。そ
してチャンバ内及び気密容器２０内が高真空になった時
点で、前記ヒータ３７に通電し、蓋部材２乃至コイルば
ね３６等を加熱する。この加熱温度は封着温度以上と
し、例えば封止温度である６００℃位としてもよい。こ
のように加熱すると、蓋部材２及び排気孔２１の周縁の
酸化物ソルダー２８が溶融し、形状記憶合金製のコイル
ばね３６は伸びるように変形する。即ち、ヒータ３７及
び蓋部材２はコイルばね３６によって押し上げられ、蓋
部材２は溶融した酸化物ソルダー２８を介して排気孔２
１に密着される。そして気密容器２０及びジグ３０を、
この封止温度で一定時間保持した後に冷却すると、蓋部
材２は固化した酸化物ソルダー２８によって排気孔２１
に接着固定され、気密容器２０内は高真空状態に封止さ
れる。

以上説明した実施例では２種類の合金を形状記憶合金の
具体例として例示したが、封着・排気・封止工程等にお
ける加熱条件に適合するような変態温度を有するもので
あれば、前記以外の形状記憶合金を用いてもよい。また
形状記憶合金としては、一方向形・二方向形及び全方位
形のいずれも使用することができる。

以上説明した各実施例では蛍光表示管を例にあげたが、
本発明はプラズマディスプレイ等の製造にも適用するこ
とができる。

［考案の効果］ 本考案に係る表示管製造用ジグによれば、酸化物ソルダ
の融点以上の変態温度を有する形状記憶合金によって蓋
部材保持部を構成し、固定されたガラス製気密容器の排
気孔の近傍に蓋部材を保持できるようにしてある。従っ
て、気密容器と蓋部材をこのジグに装着して真空チャン
バ内に入れ、封着温度に加熱すれば、酸化物ソルダが溶
融した時に蓋部材保持部の形状が回復し、溶けた酸化物
ソルダを挾んで蓋部材が排気孔に圧着される。即ち、ガ
ラス製の気密容器の封止をきわめて簡単かつ確実に行な
うことができる。その他、本考案によれば、次のような
効果がある。

（１）気密容器の排気時における排気コンダクタンスを
大きくできるので、排気時間を短縮して生産性を向上さ
せることができる。

（２）封止時に発生するガスがきわめて少ないので、高
真空状態で容器を封止することができ、残留ガスによる
悪影響が少くなって製品の信頼性が向上する。

（３）ジグの構造が簡単で体積が小さくてすむため、１
バッチで多数箇の表示管を生産でき、生産性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例における変形前の要部断面
図、第２図は同じく変形後の要部断面図、第３図は本考
案の第２実施例における変形前の断面図、第４図は同じ
く変形後の要部断面図、第５図は従来の表示管製造装置
の一例を示す断面図である。 ２……蓋部材， ２０……気密容器， ２１……排気孔， ２４，３０……表示管製造用ジグ（ジグ）， ２６……蓋部材保持部（保持部）， ３６……蓋部材保持部としてのコイルばね。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表示管のガラス製の気密容器に形成された
   排気孔を酸化物ソルダを介して蓋部材で封止するために
   用いられる表示管製造用ジグにおいて、 前記気密容器を固定する気密容器固定部と、 前記気密容器固定部に設けられて前記蓋部材を前記排気
   孔の近傍に保持するとともに、前記酸化物ソルダの融点
   以上の変態温度を有する形状記憶合金からなり、前記酸
   化物ソルダが加熱溶融した時の形状回復力によって前記
   蓋部材を前記排気孔に密着させて前記気密容器を封止す
   る蓋部材保持部とを具備することを特徴とする表示管製
   造用ジグ。
2. 【請求項２】前記蓋部材保持部が、前記形状記憶合金か
   らなる板ばねを備えている請求項１記載の表示管製造用
   ジグ。
3. 【請求項３】前記蓋部材保持部が、前記形状記憶合金か
   らなるコイルばねを備えている請求項１記載の表示管製
   造用ジグ。