JPH08293243A - 電界放出型冷陰極素子及びその実装方法 - Google Patents
電界放出型冷陰極素子及びその実装方法Info
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- JPH08293243A JPH08293243A JP9645595A JP9645595A JPH08293243A JP H08293243 A JPH08293243 A JP H08293243A JP 9645595 A JP9645595 A JP 9645595A JP 9645595 A JP9645595 A JP 9645595A JP H08293243 A JPH08293243 A JP H08293243A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電界放出型冷陰極素子の新たな形状を提供
し、以て、電界放出型冷陰極素子を有する電子銃の小形
化を図る。 【構成】 （１００）Ｓｉ基板２１に異方性エッチング
を施し、（１１１）面を露出させる。このＳｉ基板２１
にＳｉＯ2 膜２５及び金属膜２６を順次堆積させる。次
に、ＳｉＯ2 膜及び金属膜の所定領域に開口を設け、開
口内に露出したＳｉ基板の表面にエミッタコーン２９を
形成する。こうして得られた電界放出型陰極素子を接続
端子１１を有するマウント１２に導電性接着剤１３で固
定する。そして、（１１１）面上の金属膜と接続端子と
を先端を楔状に加工した金属板１３で電気的、機械的に
接続する。
し、以て、電界放出型冷陰極素子を有する電子銃の小形
化を図る。 【構成】 （１００）Ｓｉ基板２１に異方性エッチング
を施し、（１１１）面を露出させる。このＳｉ基板２１
にＳｉＯ2 膜２５及び金属膜２６を順次堆積させる。次
に、ＳｉＯ2 膜及び金属膜の所定領域に開口を設け、開
口内に露出したＳｉ基板の表面にエミッタコーン２９を
形成する。こうして得られた電界放出型陰極素子を接続
端子１１を有するマウント１２に導電性接着剤１３で固
定する。そして、（１１１）面上の金属膜と接続端子と
を先端を楔状に加工した金属板１３で電気的、機械的に
接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電界放出型冷陰極素子
に関し、特に、その実装方法に関する。
に関し、特に、その実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子銃に利用される従来の電界放出型冷
陰極素子は、図３に示すように、単結晶Ｓｉ基板３１の
表面上に絶縁膜３２と金属膜３３とを順次積層し、絶縁
膜３２及び金属膜３３の一部を部分的に除去して開口を
設け、開口内で露出した単結晶Ｓｉ基板の表面にエミッ
タコーン（陰極）３４を形成して構成されている。
陰極素子は、図３に示すように、単結晶Ｓｉ基板３１の
表面上に絶縁膜３２と金属膜３３とを順次積層し、絶縁
膜３２及び金属膜３３の一部を部分的に除去して開口を
設け、開口内で露出した単結晶Ｓｉ基板の表面にエミッ
タコーン（陰極）３４を形成して構成されている。
【０００３】この電界放出型冷陰極素子は、接続端子３
５が配設されたマウント３６に電導性接着剤３７を用い
て接着されたあと、ワイヤボンディングにより、ゲート
電極として使用される金属膜３３と接続端子３５とがリ
ード線３８で接続されて、実装される。
５が配設されたマウント３６に電導性接着剤３７を用い
て接着されたあと、ワイヤボンディングにより、ゲート
電極として使用される金属膜３３と接続端子３５とがリ
ード線３８で接続されて、実装される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の電界放出型冷陰
極素子の実装方法では、エミッタコーン（陰極）３４よ
りもリード線３８の方が、陰極３４から放出される電子
の軌道方向に突出する（即ち、図３では、陰極３４より
もリード線３８の方が図の上方にある）。このため、陰
極３４から放出される電子の放出量を制御するためのグ
リッド電極を、陰極３４に近接して設置することができ
ない。つまり、従来の方法を用いて電界放出型冷陰極素
子の実装を行った電子銃は、その全長が長くなる。この
結果、例えば、ブラウン管の奥行きが長くなる等、電界
放出型冷陰極素子を利用した装置が大型化してしまうと
いう問題点がある。
極素子の実装方法では、エミッタコーン（陰極）３４よ
りもリード線３８の方が、陰極３４から放出される電子
の軌道方向に突出する（即ち、図３では、陰極３４より
もリード線３８の方が図の上方にある）。このため、陰
極３４から放出される電子の放出量を制御するためのグ
リッド電極を、陰極３４に近接して設置することができ
ない。つまり、従来の方法を用いて電界放出型冷陰極素
子の実装を行った電子銃は、その全長が長くなる。この
結果、例えば、ブラウン管の奥行きが長くなる等、電界
放出型冷陰極素子を利用した装置が大型化してしまうと
いう問題点がある。
【０００５】本発明は、電界放出型冷陰極素子の新たな
形状を提供し、以て、電界放出型冷陰極素子を有する電
子銃の小形化を目的とする。
形状を提供し、以て、電界放出型冷陰極素子を有する電
子銃の小形化を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、単結晶
Ｓｉ基板と、該単結晶Ｓｉ基板上に堆積させた絶縁膜
と、該絶縁膜上に堆積させゲート電極として使用する金
属膜と、前記絶縁膜及び前記金属膜を部分的に除去する
ことにより形成され、前記単結晶Ｓｉ基板の表面の所定
領域を露出させる開口部と、前記開口部内の前記単結晶
Ｓｉ基板の表面に形成されたエミッタコーンとを有する
電界放出型冷陰極素子において、前記単結晶Ｓｉ基板
が、前記所定領域を含む主平面と、該主平面に連続し、
当該単結晶Ｓｉ基板の裏面側に傾斜する副平面とを有す
ることを特徴とする電界放出型冷陰極素子がえられる。
Ｓｉ基板と、該単結晶Ｓｉ基板上に堆積させた絶縁膜
と、該絶縁膜上に堆積させゲート電極として使用する金
属膜と、前記絶縁膜及び前記金属膜を部分的に除去する
ことにより形成され、前記単結晶Ｓｉ基板の表面の所定
領域を露出させる開口部と、前記開口部内の前記単結晶
Ｓｉ基板の表面に形成されたエミッタコーンとを有する
電界放出型冷陰極素子において、前記単結晶Ｓｉ基板
が、前記所定領域を含む主平面と、該主平面に連続し、
当該単結晶Ｓｉ基板の裏面側に傾斜する副平面とを有す
ることを特徴とする電界放出型冷陰極素子がえられる。
【０００７】また、本発明によれば、単結晶Ｓｉ基板上
に絶縁膜と金属膜とを順次堆積し、前記絶縁膜及び前記
金属膜に開口を形成して前記単結晶Ｓｉ基板の表面を部
分的に露出させ、露出した前記単結晶Ｓｉ基板の表面に
エミッタコーン形成した電界放出型冷陰極素子を、接続
端子が固定されたマウントに実装する電界放出型冷陰極
素子の実装方法において、前記電界放出型冷陰極素子と
して、前記単結晶Ｓｉ基板上に前記絶縁膜を堆積させる
前に、予め異方性触刻液を用いて前記単結晶Ｓｉ基板の
一部をエッチングして所定面方位の傾斜面を露出させた
電界放出型冷陰極素子を用い、該電界放出型冷陰極素子
を導電性接着剤を用いて前記マウントに固定したあと、
一方の先端が楔状の金属板を用い、前記先端が前記傾斜
面上に形成された前記金属膜の表面に位置するように、
前記金属膜と前記接続端子とを電気的、機械的に接続し
たことを特徴とする電界放出型冷陰極素子の実装方法が
得られる。
に絶縁膜と金属膜とを順次堆積し、前記絶縁膜及び前記
金属膜に開口を形成して前記単結晶Ｓｉ基板の表面を部
分的に露出させ、露出した前記単結晶Ｓｉ基板の表面に
エミッタコーン形成した電界放出型冷陰極素子を、接続
端子が固定されたマウントに実装する電界放出型冷陰極
素子の実装方法において、前記電界放出型冷陰極素子と
して、前記単結晶Ｓｉ基板上に前記絶縁膜を堆積させる
前に、予め異方性触刻液を用いて前記単結晶Ｓｉ基板の
一部をエッチングして所定面方位の傾斜面を露出させた
電界放出型冷陰極素子を用い、該電界放出型冷陰極素子
を導電性接着剤を用いて前記マウントに固定したあと、
一方の先端が楔状の金属板を用い、前記先端が前記傾斜
面上に形成された前記金属膜の表面に位置するように、
前記金属膜と前記接続端子とを電気的、機械的に接続し
たことを特徴とする電界放出型冷陰極素子の実装方法が
得られる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明の一実施例の電界放出型冷陰極素子
をマウントに実装した状態を示す。図１に示すように、
本実施例の電界放出型冷陰極素子は、従来の電界放出型
冷陰極素子とその断面形状が異なる。そこで、まず、図
２を参照して、本実施例の電界放出型冷陰極素子の製造
工程について説明する。
する。図１に本発明の一実施例の電界放出型冷陰極素子
をマウントに実装した状態を示す。図１に示すように、
本実施例の電界放出型冷陰極素子は、従来の電界放出型
冷陰極素子とその断面形状が異なる。そこで、まず、図
２を参照して、本実施例の電界放出型冷陰極素子の製造
工程について説明する。
【０００９】本実施例では、（１００）Ｓｉ基板２１を
使用する。そして、このＳｉ基板２１の表面に、例え
ば、熱酸化法を用いてＳｉＯ2 膜２２を形成する。次
に、通常のフォトリソグラフィ技術を用い、ＳｉＯ2 膜
２２の一部をエッチングして、図２（ａ）に示すように
〈１１０〉方向に沿った所定幅の開口２３を形成する。
使用する。そして、このＳｉ基板２１の表面に、例え
ば、熱酸化法を用いてＳｉＯ2 膜２２を形成する。次
に、通常のフォトリソグラフィ技術を用い、ＳｉＯ2 膜
２２の一部をエッチングして、図２（ａ）に示すように
〈１１０〉方向に沿った所定幅の開口２３を形成する。
【００１０】次に、加熱したＫＯＨ水溶液等のアルカリ
性異方性エッチング液を用いて、ＳｉＯ2 膜２２の開口
２３に露出したＳｉ基板２１をエッチングする。このエ
ッチングによって、Ｓｉ基板２１には、図２（ｂ）に示
すように、（１１１）面からなる断面Ｖ字形状の溝２４
が形成される。このエッチングにより露出する面は、常
に（１１１）面である（（１００）面に対して約５４度
を成す）から、溝の深さは開口２３の幅によって定ま
る。エッチングを終了したあとは、Ｓｉ基板２１の表面
からＳｉＯ2 膜２２を除去する。
性異方性エッチング液を用いて、ＳｉＯ2 膜２２の開口
２３に露出したＳｉ基板２１をエッチングする。このエ
ッチングによって、Ｓｉ基板２１には、図２（ｂ）に示
すように、（１１１）面からなる断面Ｖ字形状の溝２４
が形成される。このエッチングにより露出する面は、常
に（１１１）面である（（１００）面に対して約５４度
を成す）から、溝の深さは開口２３の幅によって定ま
る。エッチングを終了したあとは、Ｓｉ基板２１の表面
からＳｉＯ2 膜２２を除去する。
【００１１】次に、図２（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板
２１の表面に、熱参加法等により新たなＳｉＯ2 膜２５
を形成し、その表面に、スパッタ法などを用いて、Ａｌ
や、Ｗ等のゲート電極用金属膜２６を形成する。そし
て、図２（ｄ）に示すように、金属膜２６の表面にレジ
スト膜２７を形成し、レジスト膜２７の所定位置に、通
常のフォトリソグラフィ技術を用いて、開口２８を形成
する。レジスト膜２７をマスクとして、金属膜２６及び
ＳｉＯ2 膜２５に開口を形成する。
２１の表面に、熱参加法等により新たなＳｉＯ2 膜２５
を形成し、その表面に、スパッタ法などを用いて、Ａｌ
や、Ｗ等のゲート電極用金属膜２６を形成する。そし
て、図２（ｄ）に示すように、金属膜２６の表面にレジ
スト膜２７を形成し、レジスト膜２７の所定位置に、通
常のフォトリソグラフィ技術を用いて、開口２８を形成
する。レジスト膜２７をマスクとして、金属膜２６及び
ＳｉＯ2 膜２５に開口を形成する。
【００１２】この後、さらにレジストパターンを用いた
リフトオフ法などにより、仕事関数が小さく、イオン衝
撃性に優れ、表面が安定な任意の材料からなるエミッタ
コーン（陰極）２９を、図２（ｅ）に示すように、開口
内のＳｉ基板２１の表面上に形成する。この後、図２
（ｆ）に示すように、レジスト２７を除去する。
リフトオフ法などにより、仕事関数が小さく、イオン衝
撃性に優れ、表面が安定な任意の材料からなるエミッタ
コーン（陰極）２９を、図２（ｅ）に示すように、開口
内のＳｉ基板２１の表面上に形成する。この後、図２
（ｆ）に示すように、レジスト２７を除去する。
【００１３】最後に、溝２４を境界にしてチップとして
切り出せば、図２（ｇ）に示すような断面形状の電界放
出型陰極素子を得ることができる。
切り出せば、図２（ｇ）に示すような断面形状の電界放
出型陰極素子を得ることができる。
【００１４】こうして得られた電界放出型陰極素子を図
１に示すように、接続端子１１が取り付けられたマウン
ト（基板）１２に、導電性接着剤１３を用いて固着す
る。導電性接着剤１３としては、例えば、Ａｕ−Ｓｎ合
金などが使用できる。そして、金属膜２６と接続端子１
１とを、金属板１３を用いて電気的、機械的に接続す
る。金属板１３の一方の先端は、（１１１）面と（１０
０）面とが成す角度（約５４°）となるように、楔状に
加工されており、金属板１３の上面が、エミッタコーン
２９の先端（金属膜２６の最も上部に位置する面）より
図の上方に位置することのないよう、（１１１）面に固
定される。なお、金属板１３は、リード線として作用す
るだけでなく、固定治具としても働く。
１に示すように、接続端子１１が取り付けられたマウン
ト（基板）１２に、導電性接着剤１３を用いて固着す
る。導電性接着剤１３としては、例えば、Ａｕ−Ｓｎ合
金などが使用できる。そして、金属膜２６と接続端子１
１とを、金属板１３を用いて電気的、機械的に接続す
る。金属板１３の一方の先端は、（１１１）面と（１０
０）面とが成す角度（約５４°）となるように、楔状に
加工されており、金属板１３の上面が、エミッタコーン
２９の先端（金属膜２６の最も上部に位置する面）より
図の上方に位置することのないよう、（１１１）面に固
定される。なお、金属板１３は、リード線として作用す
るだけでなく、固定治具としても働く。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、予めＳｉ基板に異方性
エッチングを施すことにより、基板上面に対して所定の
角度を有する傾斜面を形成するようにしたことで、マウ
ントに実装する際の、リード線をエミッタコーンの先端
よりも後方に位置させることができる。これにより、電
子銃を構成する際、グリッド電極を従来に比べエミッタ
コーンに近接させて配置することができ、電子銃の小型
化、更には、電子銃を有する装置の小型かを実現でき
る。
エッチングを施すことにより、基板上面に対して所定の
角度を有する傾斜面を形成するようにしたことで、マウ
ントに実装する際の、リード線をエミッタコーンの先端
よりも後方に位置させることができる。これにより、電
子銃を構成する際、グリッド電極を従来に比べエミッタ
コーンに近接させて配置することができ、電子銃の小型
化、更には、電子銃を有する装置の小型かを実現でき
る。
【図１】本発明の一実施例の電界放出型陰極素子をマウ
ントに実装した状態を示す模式図である。
ントに実装した状態を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例の電界放出型陰極素子の製造
工程を示す工程図である。
工程を示す工程図である。
【図３】従来の電界放出型陰極素子をマウントに実装し
た状態を示す模式図である。
た状態を示す模式図である。
１１ 接続端子 １２ マウント（基板） １３ 導電性接着剤 ２１ （１００）Ｓｉ基板 ２２ ＳｉＯ2 膜 ２３ 開口 ２４ 溝 ２５ ＳｉＯ2 膜 ２６ ゲート電極用金属膜 ２７ レジスト膜 ２８ 開口 ２９ エミッタコーン（陰極） ３１ 単結晶Ｓｉ基板 ３２ 絶縁膜 ３３ 金属膜 ３４ エミッタコーン（陰極） ３５ 接続端子 ３６ マウント ３７ 電導性接着剤 ３８ リード線
Claims (4)
- 【請求項１】 単結晶Ｓｉ基板と、該単結晶Ｓｉ基板上
に堆積させた絶縁膜と、該絶縁膜上に堆積させゲート電
極として使用する金属膜と、前記絶縁膜及び前記金属膜
を部分的に除去することにより形成され、前記単結晶Ｓ
ｉ基板の表面の所定領域を露出させる開口部と、前記開
口部内の前記単結晶Ｓｉ基板の表面に形成されたエミッ
タコーンとを有する電界放出型冷陰極素子において、前
記単結晶Ｓｉ基板が、前記所定領域を含む主平面と、該
主平面に連続し、当該単結晶Ｓｉ基板の裏面側に傾斜す
る副平面とを有することを特徴とする電界放出型冷陰極
素子。 - 【請求項２】 前記主平面が（１００）面であり、前記
副平面が（１１１）面であることを特徴とする請求項１
の電界放出型冷陰極素子。 - 【請求項３】 単結晶Ｓｉ基板上に絶縁膜と金属膜とを
順次堆積し、前記絶縁膜及び前記金属膜に開口を形成し
て前記単結晶Ｓｉ基板の表面を部分的に露出させ、露出
した前記単結晶Ｓｉ基板の表面にエミッタコーン形成し
た電界放出型冷陰極素子を、接続端子が固定されたマウ
ントに実装する電界放出型冷陰極素子の実装方法におい
て、前記電界放出型冷陰極素子として、前記単結晶Ｓｉ
基板上に前記絶縁膜を堆積させる前に、予め異方性触刻
液を用いて前記単結晶Ｓｉ基板の一部をエッチングして
所定面方位の傾斜面を露出させた電界放出型冷陰極素子
を用い、該電界放出型冷陰極素子を導電性接着剤を用い
て前記マウントに固定したあと、一方の先端が楔状の金
属板を用い、前記先端が前記傾斜面上に形成された前記
金属膜の表面に位置するように、前記金属膜と前記接続
端子とを電気的、機械的に接続したことを特徴とする電
界放出型冷陰極素子の実装方法。 - 【請求項４】 前記単結晶Ｓｉ基板として（１００）基
板を使用し、前記傾斜面として（１１１）面を露出させ
たことを特徴とする請求項３の電界放出型冷陰極素子の
実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9645595A JP2809264B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 電界放出型冷陰極素子の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9645595A JP2809264B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 電界放出型冷陰極素子の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293243A true JPH08293243A (ja) | 1996-11-05 |
| JP2809264B2 JP2809264B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=14165507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9645595A Expired - Lifetime JP2809264B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 電界放出型冷陰極素子の実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809264B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11380511B2 (en) * | 2020-03-24 | 2022-07-05 | Fei Company | Charged particle beam source |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150648A (ja) * | 1974-10-30 | 1976-05-04 | Hitachi Ltd | |
| JPH0562620A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 冷陰極画像表示装置 |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP9645595A patent/JP2809264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150648A (ja) * | 1974-10-30 | 1976-05-04 | Hitachi Ltd | |
| JPH0562620A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 冷陰極画像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2809264B2 (ja) | 1998-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980701 |