JPH1173859A

JPH1173859A - 真空バルブ

Info

Publication number: JPH1173859A
Application number: JP23570097A
Authority: JP
Inventors: Isao Okutomi; 功奥富; Takashi Kusano; 貴史草野; Keisei Seki; 経世関; Atsushi Yamamoto; 敦史山本
Original assignee: SHIBAFU ENG KK; Toshiba Corp
Current assignee: SHIBAFU ENG KK; Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックス容器の開口端面を最適化し、接
合強度と気密接合性と耐電圧特性とを両立させ、信頼
性、環境及び経済性の面にも配慮した真空バルブを提供
する。【解決手段】真空バルブのセラミックス容器を、この
容器を構成する全酸化物量に対してＳｉ酸化物、又は
（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量が２〜１０％を占め、かつ、
開口端面領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化
物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ａと、開口端面の外
周領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は
（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）が、
０．８〜１．３倍であるものとする。この構成により、
セラミックス容器の開口端面を最適化することが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空バルブに係わ
り、特にセラミックス製容器の開口端面を最適化し、接
合強度と真空気密性と耐電圧特性に優れた真空バルブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックスは、優れた耐熱性、絶縁
性、気密性を有する為、その特性を生かして、種々の電
気部品材料として用いられている。特に、真空バルブの
セラミックス製容器の場合、内部を真空に維持する為
に、厳密に気密性を保ちうるものでなければならない。
一般に真空バルブは、図５に示すように、円筒状に形成
されたセラミックス容器１と、このセラミックス容器１
の両端に銀ロウ２ａ、２ｂを介して設けた金属部材３
ａ、３ｂで真空気密にした真空容器を構成し、この真空
容器内に、固定導電軸４ａ、可動導電軸４ｂの対向する
端部に取付けられた一対の接点５ａ、５ｂが配設され、
接点５ａを固定電極、接点５ｂを可動電極としている。
また、固定導電軸４ａ、可動導電軸４ｂの他方の端部
は、それぞれ固定端子６ａ、可動端子６ｂとしている。

【０００３】更に、この可動接点５ｂの可動導電軸４ｂ
には、ベローズ７が取付けられ、真空容器内を真空気密
にしながら、可動接点５ｂの軸方向の移動を可能にして
いる。このベローズ７の上部には、金属製のアークシー
ルド８が設けられ、ベローズ７がアーク、蒸気で覆われ
ることを防止している。また、９は必要により設けら
れ、接点５ａ、５ｂを覆うようにして真空容器内に設け
られた金属製のアークシールドで、セラミックス容器１
がアーク、蒸気で覆われることを防止している。さら
に、接点５ａ、５ｂは、それぞれ固定導電軸４ａ、可動
導電軸４ｂに直接ロウ付けされるか、または図に示すよ
うに電極１０ａ、１０ｂを介してロウ付けされる。

【０００４】このような真空バルブの構成において、セ
ラミックス容器１と金属部材３ａ、３ｂとを銀ロウ２
ａ、２ｂを介して接合するに際して、一般には、セラミ
ックス容器１の端面に予めメタライズ層（例えばＭｏ−
Ｍｎ）を付与させ、このメタライズ層を介して銀ロウ付
け接合を行っている。即ち、従来、セラミックスの接合
方法としては、まずセラミックスにメタライジングを施
した後、金属とロウ接合する方法が主流であった。

【０００５】メタライジング方法としては、次に示す方
法が知られている。（１）：セラミックス母材表面に、ＭｏまたはＷを主成
分とする粉末を塗布し、還元雰囲気中で、例えば１４０
０〜１７００℃に加熱して、セラミックス母材と反応さ
せメタライジングする方法（通常モリブデン・マンガン
法）。必要によりメタライズ層の上に、Ｎｉ等をめっき
処理する。

【０００６】（２）：セラミックス母材表面に、Ａｕま
たはＰｔを配し、それらに圧力を加えながら加熱してメ
タライジングする方法。（３）：セラミックス母材上に、Ｔｉ、Ｚｒ等の活性金
属と、Ｎｉ、Ｃｕ等の遷移金属とを配し、それらの合金
の融点より高い温度で熱処理してメタライジングする方
法（特開昭５６−１６３０９３号公報）。

【０００７】上述のように一般的な真空バルブにおいて
は、金属部材３ａ、３ｂと共に真空容器を形成するセラ
ミックス容器１は、金属部材３ａ、３ｂと真空気密に接
合されることが不可欠であり、接合部分にメタライズ層
を付与し、かつそのメタライズ層の表面には、必要によ
り銀ロウ材との濡れ性をよくする為、Ｎｉ等のメッキ処
理及びそのＮｉ等のメッキ層を加熱処理すること等が行
われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これらの各メタライジ
ング方法を使用して封着した真空バルブでは、接合強度
と気密接合性と耐電圧特性に著しいばらつきが見られた
り、経済性に問題が見られたりする。そのなかで前者の
ばらつきについては、セラミックス製容器の開口端面
（被接合面）の状態の差異に依存している。また、後者
の経済性については、接合部分にメタライズ層を付与す
る工程が問題となっている。

【０００９】まず、上記（１）の方法（モリブデン・マ
ンガン法）では、メタライジング時に高温度での処理を
必要とするなど、煩雑な工程に問題がある。処理条件の
僅かな変動でも十分な接合強度が得難く、強度的にもば
らつきが発生する。特にばらつきの問題は、気密性の低
下に関わり、真空バルブの信頼性の長期保証（遮断性
能、耐圧性能）に重大な影響を及ぼす。

【００１０】また、モリブデン・マンガン法に用いられ
るセラミックスには、ＳｉＯ₂ を数％含んだものが使用
される。ＳｉＯ₂ を主成分とするガラス層に、Ｍｏ−Ｍ
ｎメタライズ層中のＭｎＯが接触し、ガラス層の中に溶
け込み、ガラス層は流動しやすくなり、焼結が進行して
いるメタライジング層の空隙部に侵入して、アルミナセ
ラミックスとメタライジング層を結合させる。以上のよ
うに、モリブデン・マンガン法では、接合に対してＳｉ
Ｏ₂ が重要な役割を果たすので、通常上記のようにＳｉ
Ｏ₂ を数％含んだセラミックスを使用する。なお、Ｓｉ
Ｏ₂ は、Ｍｏ−Ｍｎ中に添加する方法もある。

【００１１】一方、活性金属法では、必ずしもＳｉＯ₂
を添加する必要はなく、アルミナセラミックスにＳｉＯ
₂ を添加しすぎると、接合面に偏析したＳｉＯ₂ が、脆
弱なガラス層を形成し接合強度が低下する為、真空バル
ブ用セラミックスとして、好ましくない。

【００１２】また、上記（２）の方法では、高価な貴金
属を使用するため、接合部面積の大きい真空バルブで
は、経済性に問題がある上に、気密性を高める目的で高
い圧力を必要とし好ましくない。また、圧力を得る為の
加工部品がロウ付け炉中である空間を占めるので生産性
にも問題がある。

【００１３】更に、上記（３）の方法では、活性金属
が、セラミックス母材上を濡らす為、特別な加圧を殆ど
必要とせず、かつ、活性金属の効果によりセラミックス
母材に対し強い密着力で、メタライジングすることがで
きる。しかし、金属蓋体（封着金属：４２Ｎｉ−Ｆｅ
等）とセラミックス部材とが十分に重なり合った所で
は、銀ロウは良好な特性を示すが、金属蓋体とセラミッ
クス製容器の開口端面との間に、ごく僅かでも隙間があ
ったり、十分に重なり合っていない部分が存在すると、
良好にメタライジングされない場合があり、気密接合性
に問題がある。

【００１４】以上のように、上記（１）（２）（３）の
いずれの場合においても、メタライジングを施した後、
セラミックス製容器と金属蓋体とをロウ接合するので、
工程が複雑となったり、接合強度、気密接合性のいずれ
か又は両者が問題となったりしている。このように上記
の技術では、メタライジングの工程と、セラミックス製
容器と金属蓋体とをロウ接合する工程とを、別々に行う
必要があり工程が複雑となる欠点がある。

【００１５】そこで、予め上記のようなメタライジング
を施すことなく、金属をセラミックスにロウ付けする技
術が検討されるようになってきた。予めメタライジング
を施すことなく、金属とセラミックス部材とを接合する
方法として、次のような一段階接合法が提案されてい
る。即ち、活性金属としてＴｉ又は／及びＺｒを含むＡ
ｇロウ材料を用いる（これを金属蓋体とセラミックス部
材との間に挿入して接合する）。あるいは、上記活性金
属の薄板と上記Ａｇロウ材とを積層したＡｇロウ材料を
用いる（これを金属蓋体とセラミックス部材との間に挿
入して接合する）。

【００１６】この一段階接合法は、メタライジングを必
要としないから、工程を簡略化することができる。しか
しながら、この一段階接合法の場合でも上記（３）で見
られたのと同様の現象即ちＡｇロウ材料が金属蓋体やセ
ラミックス部材、特にセラミックス部材と十分密着して
いないと、良好な接合強度と気密密着性が得られない場
合が見られる。十分な密着を得る為には、加圧力の不均
一性を是正する必要があり、強大な加圧を要するという
問題点がある。

【００１７】この欠点を改良した技術として、特開昭６
３−４９７５８号公報に記載された技術では、加圧力の
不均一性を是正する手段として、活性金属Ｔｉ又は／及
びＺｒ粉末を使用し、これをセラミックス部材面に塗布
する技術を提案している。活性金属を粉末化したことに
よって、Ｔｉ又は／及びＺｒが均一にセラミックス部材
に分布し、かつ、密着している為、接合強度と気密密着
性とを兼備した接合状態を得ている。

【００１８】しかし、重大な問題点として、ポリビニー
ルアルコール、エチルセルローズ等のバインダを塗布し
たセラミックス部材面に活性金属Ｔｉ又は／及びＺｒ粉
末を塗布する際に、エタノール、テトラリン等の有機溶
剤によって前記活性金属粉末をペースト状とするので、
これらバインダや有機溶剤による環境下問題の軽減化対
策が課題となっている。

【００１９】そこで、本発明の目的は、特にセラミック
ス容器の開口端面を最適化し、接合強度と気密接合性と
耐電圧特性とを両立させ、信頼性、環境及び経済性の面
にも配慮した真空バルブを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、外半径Ｒ、内
半径ｒの円筒状セラミックス容器と、この容器の内部を
真空気密にする為の金属蓋体と、接離可能の接点と、電
極と、ベローズとを備えた真空バルブにおいて、セラミ
ックス容器は、この容器を構成する全酸化物量に対して
Ｓｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量が２〜１０
％を占め、かつ、セラミックス容器の開口端面領域内に
存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍ
ｇ）酸化物の量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒ
ｍｍの外周から容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内
部に入った所に存在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心
円とで囲まれた外周領域内に存在する単位面積当たりの
Ｓｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率
（Ｂ／Ａ）が、０．８〜１．３倍であるものとしたこと
を特徴とする。

【００２１】このような構成とすることにより、セラミ
ックス容器の開口端面を最適化することが可能となり、
接合強度と気密接合性と耐電圧特性とを両立させ、信頼
性、環境及び経済性の面にも配慮した真空バルブを提供
することができる。

【００２２】また、本発明は、外半径Ｒ、内半径ｒの円
筒状セラミックス容器と、この容器の内部を真空気密に
する為の金属蓋体と、接離可能の接点と、電極と、ベロ
ーズとを備えた真空バルブにおいて、セラミックス容器
は、この容器を構成する全酸化物量に対してＳｉ酸化
物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量が２〜１０％を占
め、かつ、セラミックス容器の開口端面領域内に存在す
る単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸
化物の量Ａと、半径ｒｍｍの容器内周と、半径ｒｍｍの
内周から容器の外周に向かって０．６ｍｍだけ行った所
に存在する半径（ｒ＋０．６）ｍｍの同心円とで囲まれ
た内周領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、
又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）
が、０．８〜１．３倍であることを特徴とする。

【００２３】このような構成とすることによっても、セ
ラミックス容器の開口端面を最適化することが可能とな
り、接合強度と気密接合性と耐電圧特性とを両立させ、
信頼性、環境及び経済性の面にも配慮した真空バルブを
提供することができる。

【００２４】ここで、セラミックス容器の少なくとも開
口端面は、平均表面粗さを０．１〜１５μｍに仕上げ加
工したものとすることができる。更に、セラミックス容
器の少なくとも開口端面は、セラミックス粒子の平均粒
径が１〜３００μｍであるものとすることもできる。

【００２５】また、セラミックス容器の少なくとも開口
端面を、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値が０．
０５〜４重量％のＡｇＣｕＴｉロウ材からなる第１のロ
ウ材によって接合することにより、前記セラミックス容
器内を気密封着することができる。

【００２６】更にまた、セラミックス容器の少なくとも
開口端面を、所定の状態、例えば粉、箔（板）、線状態
のＡｇ、Ｃｕ、Ｔｉの各単体、またはこれらの少なくと
も２種の混合体若しくは合金状態にある構成体を、
［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値が０．０５〜４
重量％となるように組み合わせてなるＡｇＣｕＴｉロウ
材からなる第１のロウ材によって接合することにより、
セラミックス容器内を気密封着することもできる。

【００２７】セラミックス容器の少なくとも開口端面と
金属蓋体との接合において、対向するセラミックス容器
開口端面と金属蓋体との間を、第１のロウ材、この第１
のロウ材中のＴｉ成分と金属蓋体中の成分との反応を防
止する為の反応抑止体、及びＴｉ成分を含有しない第２
のロウ材を使用して接合する場合は、セラミックス容器
より金属蓋体に向かって、［セラミックス容器開口端面
／第１のロウ材／反応抑止体／第２のロウ材／金属蓋
体］の如き順になるように配置し、反応抑止体を使用し
ない場合は［セラミックス容器開口端面／第１のロウ材
／第２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に、更に第２
のロウ材も使用しない場合は［セラミックス容器開口端
面／第１のロウ材／金属蓋体］の如き順になるように配
置して接合することにより、セラミックス容器内を気密
封着することもできる。

【００２８】第１のロウ材、及び第２のロウ材の少なく
とも一方は、ＡｇとＣｕとをほぼ共晶比率（Ａｇ７：Ｃ
ｕ３）とし、かつ融点を降下することのできるＳｎ、Ｉ
ｎ、Ｇｅ、Ｍｎから選んだ融点降下元素を含有させたも
のとし、セラミックス容器内を低い作業温度によって気
密封着することもできる。また、第１のロウ材中のＴｉ
の一部又は総てを、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆの１つで置
換してもよい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳細に
説明する。本発明の実施形態に係る真空バルブは、外半
径Ｒ、内半径ｒの円筒状セラミックス容器と、この容器
の内部を真空気密にする為の金属蓋体と、接離可能の接
点と、電極と、ベローズとを備えたものとする。なお、
必要に応じて、アークシールドを備えていてもよい。

【００３０】そして、対向するセラミックス容器の開口
端面と金属蓋体（封着金属：例えば４２Ｎｉ−Ｆｅ等）
との間を、ＡｇＣｕＴｉロウ材からなる第１のロウ材、
この第１のロウ材中のＴｉ成分と金属蓋体中の成分との
反応を防止する為の反応抑止体、及びＴｉ成分を含有し
ない第２のロウ材（標準ロウ材）を使用して接合する
が、セラミックス容器より金属蓋体に向かって、［セラ
ミックス容器開口端面／第１のロウ材／反応抑止体／第
２のロウ材／金属蓋体］の如き順になるように配置す
る。

【００３１】なお、反応抑止体を使用しないで接合する
こともできるがこの場合は、［セラミックス容器開口端
面／第１のロウ材／第２のロウ材／金属蓋体］の如き順
になるように配置する。

【００３２】更に前記第２のロウ材も使用しないしない
で接合することもできる。この場合は［セラミックス容
器開口端面／第１のロウ材／金属蓋体］の如き順になる
ように配置して接合する。

【００３３】このようにして接合することにより、セラ
ミックス容器内を気密封着する。セラミックス容器の開
口端面は、１〜３００μｍの平均粒径を有するセラミッ
クス粒子で構成するとともに、平均表面粗さを０．１〜
１５μｍとする。

【００３４】またセラミックス容器は、この容器を構成
する全酸化物量に対してＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍ
ｇ）酸化物の量が２〜１０％を占めるものとする。セラ
ミックス容器の開口端面領域（面積Ｓ₀ ）内に存在する
単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化
物の量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒｍｍの外
周から容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部に入っ
た所に存在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心円とで囲
まれた外周領域（面積Ｓ₁ ）内に存在する単位面積当た
りのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの
比率（Ｂ／Ａ）が、０．８〜１．３倍であるものとす
る。

【００３５】なお、セラミックス容器の開口端面領域
（面積Ｓ₀ ）内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化
物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ａと、半径ｒｍｍの
容器内周と、半径ｒｍｍの内周から容器の外周に向かっ
て０．６ｍｍだけ行った所に存在する半径（ｒ＋０．
６）ｍｍの同心円とで囲まれた内周領域（面積Ｓ₂ ）内
に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋
Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）が、０．８〜
１．３倍であるものとしてもよい。

【００３６】また、第１のロウ材は［（Ｔｉ）／（Ａｇ
＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値が０．０５〜４重量％であるものと
する。なお、第１のロウ材中のＴｉの一部又は総てを、
Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆの１つで置換してもよい。

【００３７】この実施形態においては、セラミックス容
器の開口端面と金属蓋体（または反応抑止体）とを接合
するに際して、予め、Ｔｉ、Ｚｒ等若しくはこれらを含
む活性金属ロウ材である第１のロウ材をセラミックス容
器の開口端面と金属蓋体との間に配置している。

【００３８】これは単なる配置であって、特にメタライ
ジング処理を行わない点（メタライズ層ではない点）
で、従来の金属／セラミックス接合技術とは異なってい
る。即ち、従来のＭｏ−Ｍｎメタライジングを、単に第
１のロウ材に置き換えただけではなく、その内容、作用
効果を異にする。

【００３９】この実施形態に係る真空バルブの利点につ
いて説明する。真空バルブ用セラミックス容器は、大き
さ（外径、内径）がまちまちである上に、その高さも不
定の為、品質管理上、技術的問題が多い。例えば、外径
は２０ｍｍ程度から２００ｍｍ程度まで、厚さは５ｍｍ
以下の微小厚さからこれ以上の厚さの場合が存在し、そ
の上高さも３０ｍｍから１０００ｍｍまでのセラミック
ス容器に対して、その端面へのロウ付けが行われてい
る。このように多種形状のセラミックス容器端面（被接
合面）へＭｏ−Ｍｎ、Ｔｉ粉等の活性金属の被着を行う
時、その作業性、メタライジング層の不均一性が課題と
なっている。

【００４０】これらの課題に対して、この実施形態で
は、活性金属含有（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）の第１のロウ材
を、対向するセラミックス表面に冶金的に完全に付着さ
せるのではなく、被接合物間に介挿するだけなので、厚
さ、幅、外径、内径等を予め管理しやすいことから、ば
らつき、不均一性を回避し、良好な接合強度と気密性を
得るのに有益となる。

【００４１】即ち、セラミックス開口端面のセラミック
ス粒子の平均粒径、所定領域内のＳｉ酸化物、Ｍｇ酸化
物の量を所定条件とした上で、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃ
ｕ＋Ｔｉ）］値を０．０５〜４重量％とした活性金属含
有（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）の第１のロウ材を、対向するセ
ラミックス開口端面と金属蓋体との間に、（必要により
反応抑止素材とともに）配置し接合するようにしたの
で、活性状態にある活性金属を均一に高度に分散させた
状態と同じ結果となり、良好な接合強度と気密性を持っ
た真空バルブとすることができる。

【００４２】また、この実施形態において、セラミック
ス容器中のＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
を、２〜１０％セラミックス容器中の全Ａｌ酸化物量の
２〜１０％とする理由は、２％以下ではセラミックスの
焼結性が低下する傾向にあり、１０％以上ではＳｉＯ₂
が破断起点となりセラミックス強度が低下する傾向にあ
る為である。

【００４３】またこの実施形態において、セラミックス
容器の開口端面領域（面積Ｓ₀ ）内に存在する単位面積
当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ａ
と、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒｍｍの外周から容
器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部に入った所に存
在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心円とで囲まれた外
周領域（面積Ｓ₁ ）内に存在する単位面積当たりのＳｉ
酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ
／Ａ）、またはセラミックス容器の開口端面領域（面積
Ｓ₀ ）内に存在する単位面積当たりの量Ａと、半径ｒｍ
ｍの容器内周と、半径ｒｍｍの内周から容器の外周に向
かって０．６ｍｍだけ行った所に存在する半径（ｒ＋
０．６）ｍｍの同心円とで囲まれた内周領域（面積Ｓ
₂ ）内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は
（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）を、
０．８〜１．３倍とする理由は、０．８倍以下では、セ
ラミックスの焼結の進行が遅れ空孔が出来易い。一方、
１．３倍以上では、ＳｉＯ₂ の偏析が観察され、その近
傍では極端な強度低下が見られるからである。

【００４４】この実施形態において、セラミックス面の
平均表面粗さを０．１〜１５μｍとする理由は、０．１
μｍ以下では、ロウ付け後の気密性と接合強度等の効果
は十分であるが、効果に対して、品質を維持する投資や
管理する技術が不必要に高度となり、工業的でなくな
る。一方、１５μｍ以上（金属部材では３０μｍ以上）
では対向する被接合面とロウ材用素材との間の密着状態
が十分でないミクロ的領域が発生し、ロウ付け後ロウ材
が被接合面に流れていない部分が生ずる場合が発生す
る。その結果、良好な気密性を得るのに好ましくない為
である。

【００４５】対向する金属部材側は、表面粗さがたとえ
１５μｍ以上であっても、金属はロウ付け時の加熱によ
って軟化し、セラミックスとの接触状態が十分得られる
のに対して、セラミックスは、ロウ付け時の加熱では全
く軟化せず、接触状態は初期の表面粗さの影響を直接的
に受ける。従って、特にセラミックス面の平均表面粗さ
を０．１〜１５μｍとする必要がある。

【００４６】この実施形態において、焼結に使用するセ
ラミックス粒子の平均粒径を１〜３００μｍとする理由
は、平均粒径が１μｍ以下では、成型した後の型抜き作
業で被成型体に亀裂が入り易い。一方、３００μｍ以上
では、焼結後の粒子間に空孔が生じ易くセラミックス容
器の強度の低下が見られるからである。

【００４７】この実施形態において、ロウ材中の［（Ｔ
ｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値を０．０５〜４重量％
とする理由は、０．０５％以下では、活性金属の存在状
態が粗な分布となり好ましくないのみならず、セラミッ
クス面の酸化物（主として酸化アルミニュウム）の還元
に対してＴｉの絶対量が不足し、還元が行われない酸化
アルミニュウム領域が存在することになり、その部分で
のロウ材の濡れが十分でなく、ロウ付け後の気密性が劣
り、接合強度が劣る。一方、４％以上では、ロウ付け後
の接合強度は十分の値を得るが、Ｔｉの過度の偏析部分
を生ずる場合が発生し、応力集中の原因などの為気密性
にばらつきが見られるからである。

【００４８】以上のように、被接合面の表面粗さ値とロ
ウ材中の［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値とを両
立させる必要がある。その理由は、気密性と接合強度と
の両特性のばらつきを特に少なくするのに重要となるか
らである。

【００４９】被接合面へのロウ材の付着強度は、接合特
性としての安定性に影響を与える為、ロウ付け接合後の
接合強さ、気密性に重要である。この付着強度に及ぼす
原因の１つとして、被接合面の清浄度が挙げられる。し
かし、一般にセラミックス表面を完全に清浄化すること
は困難である上に、通常セラミックスは、金属との濡れ
性が著しく劣る。一方、被付着面として、この実施形態
における前記所定の表面粗さを有するロウ材では、良い
濡れ性を示すことから、前記セラミックスに対するより
高い付着強度を持つので、安定した接合結果が得られ
る。

【００５０】次に実際に試作し評価した実施例及び比較
例について説明する。図１及び図２に、試作した実施例
及び比較例の試作の条件を、また図３及び図４にこれら
を評価した評価結果を示す。

【００５１】図１及び図２において、比率Ｂ／Ａは、セ
ラミックス容器の開口端面領域（面積Ｓ₀ ）内に存在す
る単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸
化物の量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒｍｍの
外周から容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部に入
った所に存在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心円とで
囲まれた外周領域（面積Ｓ₁ ）内に存在する単位面積当
たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂと
の比率（Ｂ／Ａ）、またはセラミックス容器の開口端面
領域（面積Ｓ₀ ）内に存在する単位面積当たりの量Ａ
と、半径ｒｍｍの容器内周と、半径ｒｍｍの内周から容
器の外周に向かって０．６ｍｍだけ行った所に存在する
半径（ｒ＋０．６）ｍｍの同心円とで囲まれた内周領域
（面積Ｓ₂）内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化
物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／
Ａ）である。

【００５２】次に、これらの実施例及び比較例を評価す
る評価条件について説明する。気密封着接合直後、及び
所定期間経過後、Ｈｅリークディテクターを使用して気
密性の評価を実施した。リーク量が１×１０^-10 （Ｔｏ
ｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以下を「合格」とした。なお、図３
及び図４において、小リークは、リーク量が１×１０
^-10 〜１×１０^-6（Ｔｏｒｒ．Ｌ／Ｓｅｃ）の場合を、
また、大リークは、１×１０^-6（Ｔｏｒｒ．Ｌ／Ｓｅ
ｃ）〜大気圧の場合を示している。

【００５３】又、気密性評価後のセラミックス製絶縁容
器を、インストロン式万能試験機で金属／セラミックス
接合部分の引き外し力を測定した。上記セラミックス製
絶縁容器（外径：６．７ｃｍ、内径：５．６ｃｍ）を使
用したときの引き外し力が４５０ｋｇ以上を「合格」の
目安とし、７００ｋｇ以上を「極めて良好」とした。必
要により、接合部の顕微鏡的観察を実施した。

【００５４】更に、耐電圧性能評価は、前記気密封着接
合直後、及び所定期間放置後のセラミックス製絶縁容器
の両端に、０〜１２０ＫＶのインパルス電圧を１０回印
加した時の耐電圧特性を測定し、絶縁破壊を示した時の
電圧値、絶縁破壊回数を示した。絶縁破壊電圧値が９５
ＫＶで絶縁破壊回数がゼロの場合を「合格」とした。

【００５５】また、遮断性能の評価は、接点直径４２ｍ
ｍを搭載した真空バルブを用いて、７．２ＫＶ、１２Ｋ
Ａを１０００回遮断した時の再点弧発生率が０．１％以
下を「合格」の目安とした。以下、図１乃至図４を参照
して各実施例及び比較例の評価結果につき説明する。

【００５６】（実施例１〜３、比較例１〜２）まず、セ
ラミックス容器開口端面領域（面積Ｓ₀ ）内に存在する
単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化
物の量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、外直径６．７ｃ
ｍの外周から容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部
に入った所に存在する同心円［半径（Ｒ−０，６）ｍ
ｍ］とで囲まれた外周領域（Ｓ₁）内に存在する単位面
積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）が、０．９５倍の開口面積を持つ
セラミックス容器を用意した。

【００５７】セラミックス容器（主成分：Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
の開口端面を構成するセラミックス粒子の粒子直径を１
００μｍ、開口端面の表面粗さを約８μｍに研磨した外
直径６．７ｃｍ、内直径５、６ｃｍ、高さ１０ｃｍのセ
ラミックスの両端を、板厚さ２ｍｍの金属製蓋体（４２
％Ｎｉ−Ｆｅ合金製の封着金属）で封着し、ロウ材１と
して［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値を０．５重
量％（以下総て重量％）としたロウ材を準備した。本実
施例では、前記セラミックス開口端面／ロウ材１／反応
抑止体／標準ロウ材（ロウ材２）／前記金属製蓋体の如
き順序となるように配置し、セラミックス開口端面と金
属製蓋体との気密封着性に及ぼすセラミックス中に占め
るＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物（以下Ｓｉ酸
化物で代表）の量の効果を調べた。

【００５８】Ｓｉ酸化物の量を０．５〜１．５％とした
時には、所定条件での接合強度は十分満足した値を示し
たが、気密接合性の評価において、試作した５本の真空
バルブのうち２本の真空バルブが「合格」となったが、
他の２本に小リークの発生が見られているとともに、真
空リークの為、遮断テスト不能２本、そして残りの１本
では１４％の再点弧発生率が認められ、真空バルブとし
ては好ましくなかった（比較例１）。

【００５９】一方、Ｓｉ酸化物の量を２〜１０％とした
時には、気密接合性の評価において、試作した５本の総
ての真空バルブが１０^-10 （Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以
下のリーク量を示し、「合格」となった。７．２ＫＶ、
１２ＫＡ遮断中の再点弧発生率も０．１％以下で、０〜
１２０ＫＶのインパルス電圧印加試験においても９５Ｋ
Ｖ以下での絶縁破壊も見られず耐電圧性能も「合格」の
範囲にあり良好であった（実施例１〜３）。

【００６０】しかし、Ｓｉ酸化物の量を１７％とした時
には、接合強度が３００〜１０００ｋｇを示し、不満足
であるのみならず、製造した５本の真空バルブの総てに
真空リークが発生し、遮断テスト及び耐電圧性能評価を
中止した（比較例２）。

【００６１】（実施例４〜６、比較例３〜４）容器の開
口端面領域（面積Ｓ₀ ）内に存在する単位面積当たりの
Ｓｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量をＡ、半径
Ｒｍｍの容器外周と、外周から容器の中心に向かって、
０．６ｍｍだけ内部に入った所に存在する同心円［半径
（Ｒ−０．６）ｍｍ］とで囲まれた外周領域（Ｓ₁ ）内
に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋
Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）値の影響を検討
した。

【００６２】（Ｂ／Ａ）値を０．５とした時には、接合
強度が４００〜８８０ｋｇを示し、一部不満足であるの
みならず、気密接合性の評価において、試作した５本の
真空バルブのうち１本の真空バルブに大リーク、２本に
小リークの発生が見られているとともに、遮断テストで
は不能が３本、そして不合格が１本（２１％の再点弧発
生率）となった。耐電圧性能評価では、４本が評価中
止、残りの１本では、０〜１２０ＫＶのインパルス電圧
印加試験においても９５ＫＶ以下での絶縁破壊が１０回
の開閉中４回も発生するなど真空バルブとしては好まし
くなかった（比較例３）。

【００６３】一方、（Ｂ／Ａ）値を０．８〜１．３とし
た時には、気密接合性の評価において、試作した５本の
総ての真空バルブが１０^-10 （Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）
以下のリーク量を示し、「合格」となった。７．２Ｋ
Ｖ、１２ＫＡ遮断中の再点弧発生率も０．１％以下で、
０〜１２０ＫＶのインパルス電圧印加試験においても９
５ＫＶ以下での絶縁破壊も見られず耐電圧性能も「合
格」の範囲にあり良好であった（実施例４〜６）。

【００６４】しかし、（Ｂ／Ａ）値を１．８とした時に
は、接合強度が１８０〜６５０ｋｇを示し、一部に不満
足なものがあるのみならず、気密接合性の評価におい
て、製造した５本の真空バルブうち２本に大リーク、３
本に小リークが発生し、遮断性能は評価中止、耐電圧性
能も評価不能となった（比較例４）。

【００６５】（実施例７〜９、比較例５〜６）セラミッ
クス容器端面の表面粗さの影響を検討した。表面粗さを
０．０２μｍとした時には、接合強度は界面の接触面積
の減少による若干のマイナス効果と亀裂起点生成の抑制
と成長の抑制による若干のプラス効果とによって、試作
した５本のいずれもが接合強度、気密接合性、遮断特
性、耐電圧特性いずれにおいても、真空バルブとして好
ましい範囲にあった。しかし、表面粗さを０．０２μｍ
とすることは、経済性の面で工業的価値が低い為、本発
明の実施範囲対象外とする（比較例５）。

【００６６】一方、表面粗さを０．１〜１５μｍとした
時には、気密接合性の評価において、試作した５本の総
ての真空バルブが１０^-10 （Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以
下のリーク量を示し、「合格」となった。７．２ＫＶ、
１２ＫＡ遮断中の再点弧発生率も０．１％以下で、０〜
１２０ＫＶのインパルス電圧印加試験においても９５Ｋ
Ｖ以下での絶縁破壊も見られず耐電圧性能も「合格」の
範囲にあり良好であった（実施例７〜９）。

【００６７】しかし、表面粗さを３０〜４０μｍとした
時には、接合強度が７５０〜１２００ｋｇを示し、「合
格」の範囲となったが、気密接合性の評価において、製
造した５本の真空バルブのうちの２本に真空リークが発
生した。遮断テストでは、テスト不能が２本、そして不
合格が１本（３７％の再点弧発生率）を示し、真空バル
ブとしては好ましくなかった。又、耐電圧性能評価では
２本が評価中止、残りの３本では、０〜１２０ＫＶのイ
ンパルス電圧印加試験においても９５ＫＶ以下での絶縁
破壊が、３０回（１０回×３本）の印加中１１回（３本
の累計）も発生するなど真空バルブとしては好ましくな
かった（比較例６）。

【００６８】（実施例１０〜１１、比較例７）セラミッ
クス容器端面を構成するセラミックス粒子の粒径の影響
を検討した。セラミックス粒子の粒径を０．１μｍとし
た時には、接合強度が９５〜７４０ｋｇを示し、不満足
であるのみならず、気密接合性の評価において、試作し
た５本の真空バルブのうち３本の真空バルブに大リー
ク、１本に小リークの発生が見られているとともに、遮
断テストでは不能が３本、そして不合格が２本（２５〜
４１％の再点弧発生率）を示し、真空バルブとしては好
ましくなかった（比較例７）。

【００６９】一方、セラミックス粒子の粒径を１〜１０
０μｍとした時には、接合強度が１０００〜１２００ｋ
ｇを示し、「合格」の範囲となった。気密接合性の評価
においても、試作した５本の総ての真空バルブが１０
^-10 （Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以下のリーク量を示し、
「合格」となった。７．２ＫＶ、１２ＫＡ遮断中の再点
弧発生率も０．１％以下で、０〜１２０ＫＶのインパル
ス電圧印加試験においても９５ＫＶ以下での絶縁破壊も
見られず耐電圧性能も「合格」の範囲にあり良好であっ
た（実施例１０〜１１）。

【００７０】（実施例１２〜１５、比較例８〜１０）セ
ラミックス開口端面／ロウ材１／反応抑止体／標準ロウ
材（ロウ材２）／前記金属製蓋体の如き順序となるよう
に配置し、セラミックス開口端面と金属製蓋体との気密
封着性に及ぼすロウ材１中のＴｉ量、即ち［（Ｔｉ）／
（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値の効果を調べた。なお、標準
ロウ材（ロウ材２）は、７２％Ａｇ−Ｃｕを使用した。

【００７１】［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値を
ゼロ、０．０１％とした時には、全く接合されず接合強
度はゼロを示したのみならず、気密接合性の評価におい
ても、試作した５本の真空バルブの全てに大リークの発
生が見られており、遮断テスト、耐電圧性能評価共に中
止とした（比較例８〜９）。

【００７２】一方、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔ
ｉ）］値を０．１〜４％とした時には、気密接合性の評
価において、試作した５本の総ての真空バルブが１０
^-10 （Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以下のリーク量を示し、
「合格」となった。７．２ＫＶ、１２ＫＡ遮断中の再点
弧発生率も０．１％以下で、０〜１２０ＫＶのインパル
ス電圧印加試験においても９５ＫＶ以下での絶縁破壊も
見られず耐電圧性能も「合格」の範囲にあり良好であっ
た（実施例１２〜１５）。

【００７３】しかし、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔ
ｉ）］値を８％とした時には、接合強度は１０００〜１
２００ｋｇを示し、「合格」の範囲となったが、気密接
合性の評価において、製造した５本の真空バルブのうち
の３本に大リーク、残りの２本に小リークが発生した。
その為遮断テスト、耐電圧性能評価が不能となり真空バ
ルブとしては好ましくなかった（比較例１０）。

【００７４】（変形例）前記実施例１〜１５では、ロウ
材１として、（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）ロウ材を使用した
が、本発明の技術はこれに限ることなくその効果を発揮
する。即ち、前記ＡｇＣｕＴｉロウ材中のＴｉの一部又
は総てを同量のＺｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆの１つで置換し
たロウ材によって、前記セラミックス容器内を気密封着
しても同等の効果を得る。例えば、ロウ材１として、
（Ａｇ＋Ｃｕ＋０．９％Ｚｒ）ロウ材を使用して同様の
接合実験を行ったところ、気密接合性の評価において、
試作した５本の総ての真空バルブが１０^-10 （Ｔｏｒ
ｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以下のリーク量を示し、「合格」とな
った。７．２ＫＶ、１２ＫＡ遮断中の再点弧発生率も
０．１％以下で、０〜１２０ＫＶのインパルス電圧印加
試験においても９５ＫＶ以下での絶縁破壊も見られず耐
電圧性能も「合格」の範囲にあり良好であった。

【００７５】又、実施例１〜１５では、ロウ材１中のＴ
ｉ以外の成分としては、ＡｇとＣｕとで構成したが、本
発明の技術はこれに限ることなくその効果を発揮する。
即ち、前記ＡｇとＣｕとＴｉ以外として、融点を降下す
ることのできるＳｎ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｍｎから選んだ融点
降下元素を含有させ、前記セラミックス容器内を気密封
着しても同等の効果を得る。例えば、ロウ材１として、
（Ａｇ＋Ｃｕ＋１％Ｔｉ＋６．９％Ｉｎ）ロウ材を使用
して同様の接合実験を行ったところ、気密接合性の評価
において、試作した５本の総ての真空バルブが１０^-10
（Ｔｏｒｒ．Ｌ／ｓｅｃ）以下のリーク量を示し、「合
格」となった。７．２ＫＶ、１２ＫＡ遮断中の再点弧発
生率も０．１％以下で、０〜１２０ＫＶのインパルス電
圧印加試験においても９５ＫＶ以下での絶縁破壊も見ら
れず耐電圧性能も「合格」の範囲にあり良好であった。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特にセラミックス容器の開口端面を最適化することが可
能となり、接合強度と気密接合性と耐電圧特性とを両立
させ、信頼性、環境及び経済性の面にも配慮した真空バ
ルブを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空バルブの実施例１〜９及び
比較例１〜６の試作の条件を示す表図。

【図２】本発明に係る真空バルブの実施例１０〜１５
及び比較例７〜１０の試作の条件を示す表図。

【図３】本発明に係る真空バルブの実施例１〜９及び
比較例１〜６の評価結果を示す表図。

【図４】本発明に係る真空バルブの実施例１０〜１５
及び比較例７〜１０の評価結果を示す表図。

【図５】一般的な真空バルブの一例を示す断面図。

【符号の説明】

ｌ…セラミックス容器２ａ、２ｂ…銀ロウ３ａ、３ｂ…金属部材４ａ…固定導電軸４ｂ…可動導電軸５ａ…固定接点５ｂ…可動接点６ａ…固定端子６ｂ…可動端子７…ベローズ８、９…アークシールド１０ａ、１０ｂ…電極

フロントページの続き (72)発明者関経世東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者山本敦史東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外半径Ｒ、内半径ｒの円筒状セラミックス
容器と、この容器の内部を真空気密にする為の金属蓋体
と、接離可能の接点と、電極と、ベローズとを備えた真
空バルブにおいて、前記セラミックス容器は、この容器を構成する全酸化物
量に対してＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
が２〜１０％を占め、かつ、前記セラミックス容器の開口端面領域内に存在する単位
面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の
量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒｍｍの外周か
ら容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部に入った所
に存在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心円とで囲まれ
た外周領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、
又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）
が、０．８〜１．３倍であるものとしたことを特徴とす
る真空バルブ。
【請求項２】外半径Ｒ、内半径ｒの円筒状セラミックス
容器と、この容器の内部を真空気密にする為の金属蓋体
と、接離可能の接点と、電極と、ベローズとを備えた真
空バルブにおいて、前記セラミックス容器は、この容器を構成する全酸化物
量に対してＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
が２〜１０％を占め、かつ、前記セラミックス容器の開口端面領域内に存在する単位
面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の
量Ａと、半径ｒｍｍの容器内周と、半径ｒｍｍの内周か
ら容器の外周に向かって０．６ｍｍだけ行った所に存在
する半径（ｒ＋０．６）ｍｍの同心円とで囲まれた内周
領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は
（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）が、
０．８〜１．３倍であることを特徴とする真空バルブ。
【請求項３】前記セラミックス容器の少なくとも開口端
面は、平均表面粗さを０．１〜１５μｍとしたものであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空
バルブ。
【請求項４】前記セラミックス容器の少なくとも開口端
面は、セラミックス粒子の平均粒径が１〜３００μｍで
あることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
に記載の真空バルブ。
【請求項５】前記セラミックス容器の少なくとも開口端
面を、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値が０．０
５〜４重量％のＡｇＣｕＴｉロウ材からなる第１のロウ
材によって接合することにより、前記セラミックス容器
内を気密封着したことを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいずれかに記載の真空バルブ。
【請求項６】前記セラミックス容器の少なくとも開口端
面を、所定の状態のＡｇ、Ｃｕ、Ｔｉの各単体、または
これらの少なくとも２種の混合体若しくは合金状態にあ
る構成体を、［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔｉ）］値が
０．０５〜４重量％となるように組み合わせてなるＡｇ
ＣｕＴｉロウ材からなる第１のロウ材によって接合する
ことにより、前記セラミックス容器内を気密封着したこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の真空バルブ。
【請求項７】前記セラミックス容器の少なくとも開口端
面と前記金属蓋体との接合において、対向する前記セラ
ミックス容器の開口端面と前記金属蓋体との間を、前記
第１のロウ材、この第１のロウ材中のＴｉ成分と金属蓋
体中の成分との反応を防止する為の反応抑止体、及びＴ
ｉ成分を含有しない第２のロウ材を使用して接合する場
合は、セラミックス容器より金属蓋体に向かって、［前
記セラミックス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記
反応抑止体／前記第２のロウ材／前記金属蓋体］の如き
順になるように配置し、前記反応抑止体を使用しない場
合は［前記セラミックス容器開口端面／前記第１のロウ
材／前記第２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に、更
に前記第２のロウ材も使用しない場合は［前記セラミッ
クス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記金属蓋体］
の如き順になるように配置して接合することにより、前
記セラミックス容器内を気密封着したことを特徴とする
請求項５又は請求項６に記載の真空バルブ。
【請求項８】前記第１のロウ材、及び前記第２のロウ材
の少なくとも一方は、ＡｇとＣｕとをほぼ共晶比率と
し、かつ融点を降下することのできるＳｎ、Ｉｎ、Ｇ
ｅ、Ｍｎから選んだ融点降下元素を含有させたものとし
たことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに
記載の真空バルブ。
【請求項９】外半径Ｒ、内半径ｒの円筒状セラミックス
容器と、この容器の内部を真空気密にする為の金属蓋体
と、接離可能の接点と、電極と、ベローズとを備えた真
空バルブであって、対向する前記セラミックス容器の開口端面と前記金属蓋
体との間を、ＡｇＣｕＴｉロウ材からなる第１のロウ
材、この第１のロウ材中のＴｉ成分と金属蓋体中の成分
との反応を防止する為の反応抑止体、及びＴｉ成分を含
有しない第２のロウ材を使用して接合する場合は、セラ
ミックス容器より金属蓋体に向かって、［前記セラミッ
クス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記反応抑止体
／前記第２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順になるよ
うに配置し、前記反応抑止体を使用しない場合は［前記
セラミックス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記第
２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に、更に前記第２
のロウ材も使用しない場合は［前記セラミックス容器開
口端面／前記第１のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に
なるように配置して接合することにより、前記セラミッ
クス容器内を気密封着した真空バルブにおいて、前記セラミックス容器の少なくとも開口端面は、１〜３
００μｍの平均粒径を有するセラミックス粒子で構成す
るとともに、平均表面粗さを０．１〜１５μｍとし、前記セラミックス容器は、この容器を構成する全酸化物
量に対してＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
が２〜１０％を占め、かつ、前記セラミックス容器の開口端面領域内に存在する単位
面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の
量Ａと、半径Ｒｍｍの容器外周と、半径Ｒｍｍの外周か
ら容器の中心に向かって０．６ｍｍだけ内部に入った所
に存在する半径（Ｒ−０．６）ｍｍの同心円とで囲まれ
た外周領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、
又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）
が、０．８〜１．３倍であるものとするとともに、前記第１のロウ材は［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔ
ｉ）］値が０．０５〜４重量％であるものとしたことを
特徴とする真空バルブ。
【請求項１０】外半径Ｒ、内半径ｒの円筒状セラミック
ス容器と、この容器の内部を真空気密にする為の金属蓋
体と、接離可能の接点と、電極と、ベローズとを備えた
真空バルブであって、対向する前記セラミックス容器の開口端面と前記金属蓋
体との間を、ＡｇＣｕＴｉロウ材からなる第１のロウ
材、この第１のロウ材中のＴｉ成分と金属蓋体中の成分
との反応を防止する為の反応抑止体、及びＴｉ成分を含
有しない第２のロウ材を使用して接合する場合は、セラ
ミックス容器より金属蓋体に向かって、［前記セラミッ
クス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記反応抑止体
／前記第２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順になるよ
うに配置し、前記反応抑止体を使用しない場合は［前記
セラミックス容器開口端面／前記第１のロウ材／前記第
２のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に、更に前記第２
のロウ材も使用しない場合は［前記セラミックス容器開
口端面／前記第１のロウ材／前記金属蓋体］の如き順に
なるように配置して接合することにより、前記セラミッ
クス容器内を気密封着した真空バルブにおいて、前記セラミックス容器の少なくとも開口端面は、１〜３
００μｍの平均粒径を有するセラミックス粒子で構成す
るとともに、平均表面粗さを０．１〜１５μｍとし、前記セラミックス容器は、この容器を構成する全酸化物
量に対してＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量
が２〜１０％を占め、かつ、前記セラミックス容器の開口端面領域内に存在する単位
面積当たりのＳｉ酸化物、又は（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の
量Ａと、半径ｒｍｍの容器内周と、半径ｒｍｍの内周か
ら容器の外周に向かって０．６ｍｍだけ行った所に存在
する半径（Ｒ＋０．６）ｍｍの同心円とで囲まれた内周
領域内に存在する単位面積当たりのＳｉ酸化物、又は
（Ｓｉ＋Ｍｇ）酸化物の量Ｂとの比率（Ｂ／Ａ）が、
０．８〜１．３倍であるものとするとともに、前記第１のロウ材は［（Ｔｉ）／（Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｔ
ｉ）］値が０．０５〜４重量％であるものとしたことを
特徴とする真空バルブ。
【請求項１１】前記第１のロウ材中のＴｉの一部又は総
てを、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆの１つで置換したことを
特徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれかに記載の
真空バルブ。