JPS6035281Y2 - 磁器封止窓 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は導波管内に磁器板をろう付して気密に封止した
電磁波低損失透過性の気密窓の構造の改良に関するもの
である。

磁器封止窓は、マイクロ波帯ないしミリ波帯電子管の入
出力導波管の気密封止、あるいは、導波管回路への異物
流入防止、導波管回路内の気体加圧のため等に用いられ
る。

このような気密窓において、磁器と導波管を構成する金
属部材を気密かつ強固に封着する技術が重要となる。

またこれ等気密窓は、電子管の製造工程や動作時に種々
の熱応力、機械的応力を受けるのでこれに耐え得るため
の手段として、銅などの比較的柔軟性のある金属をさら
に薄くしたものを導波管部に用いることが広く行なわれ
ている。

しかしながら、近年、マイクロ波通信の需要が増大する
につれて利用周波数は年々高周波化し、ミリ波帯通信の
実用化が急速に進められる情勢にある。

これにともない電磁波入出力窓の寸法も一段と小型化し
、例えば４５ＧＨ２用のある種の電子管用磁器封止窓の
磁器寸法は長辺４．８ｍｍ程度の方形とせざるを得ない
情況である。

このような小さな磁器封止窓では、従来、マイクロ波帯
で使用されて来た比較的大きなしかも円形の磁器窓に比
べ、製造工程々の困難な問題を内包している。

例えば、第１図に示す従来の磁器封止窓のろう付にあた
っては熱膨張係数が磁器１のそれより小さな材料から威
る枠状治具３を導波管部品２の外側に配置して、磁器と
金属（導波管部品）の熱膨張差によるろう付間隙の増大
を抑制しながら気密封止する方法が採用されて来た。

しかしながら、磁器部品（アルミナセラミック）と金属
部品（銅）の常温での嵌合ギャップおよび金属部品と枠
状治具との嵌合ギャップは４５ＧＨ２用窓の場合、加工
精度を考慮して０．０５７７！Ｉ＋！〜０．１ｍｍ程度
は必要である。

一方、熱膨張差は磁器（９５％アルミナ）と治具（モリ
ブデン）間で、ろう付温度１０００℃に於いて約０．０
１５ｍｍ （長辺方向）および０．００７ｍｇ （短辺
方向）程度にしかならず、嵌合ギャップによって吸収さ
れてしまうことになる。

このために、磁器部品外側寸法と金属部品の内側寸法を
当初から精密に製造する必要が生じ部品製造コストが極
めて増加する不都合があった。

また、この種の部品の加工精度にも自ずと限界があり（
たかだか０．０２〜０．０３ｍｍ）、これがために気密
封止を得る事だけでも非常な困難をともなっていた。

本考案は従来の欠点を除き容易に製作しうる構造の磁器
封止窓を提供することである。

本考案はこうした情況にてらして提案されたもので金属
部材を分割して方形磁器部品の各辺の夫々に対応させる
とともに、該金属部材の一端を他の金属部材と衝合し、
他の一端は自由にして熱膨張による嵌合ギャップの変化
が生じない様にした事を特徴とする。

こうすると、導波管を構成する金属部材の寸法精度はほ
とんど問題なくなり、さらに、組合せ工程での嵌合に関
しても特別の配慮は無用となる利点がある。

次に本考案を実施例によってさらに詳しく説明する。

ます長辺４．８ｍｍ短辺２．４ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの
９５％アルミナ磁器板１１を用意した。

この磁器板１１の寸法公差は長・短辺で±０．２ｍｍ厚
さで±０．１咽とした。

次に厚み面にＭｏ −Ｍｎメタライジングを行ない、こ
の状態での寸法精度は、±０．２５ｍｍ （長・短辺）
となった。

一方、導波管を構成する金属部材として厚さ０．３ｒｒ
ｒｍ 、長辺５７ＦＥｌｌ、短辺２．６９ｍｍの無酸素
銅板を用意した。

次に第２図ａに示すモリブデン酸ろう付治具部品３３の
上にメタライズ加工ずみ磁器１１を置き、この磁器１１
の各辺に対応して金属部材２１．４個を夫々配置し、さ
らにステンレス製クサビ状治具３２およびモリブデン製
治具３１を夫々各４個図示の通り組合せる。

また磁器１１上面におもり治具（図示せず）をのせ直径
０．２１ＭｔのＢＡｕ −■ろう線を所定の長さに切り
被封着面上に夫々配してろう付組立は完了する。

ろう付は約１０４０℃でＢＡｕ−ＴＶろうを溶融し磁器
封止窓が製造される。

この方法によれば、セラミック部品の寸法精度は、従来
法の約５分の１に緩和することができ、金属部品は板の
切断加工のみとなり、加工が極めて容易となった。

また従来角部は曲率や面取り打法が磁器と金属間で一致
し難くリークのほとんどは角部から発生していた。

この方法では磁器側の面取りを十分に小さくできるので
嵌合関係も良くなり、リークはほとんど発生しなくなっ
た。

第３図はさらに改良された本考案の他の実施例を示すも
のである。

第１の実施例において、金属部材の寸法のバラツキやわ
ん曲等によって相対する衝合面と端面がずれて、リーク
に対する危険性が増す場合のあることが判った。

特に大出力管用窓の場合にはマイクロ波加熱による熱応
力から封止部（ろう何部）を保護するために前記金属部
材の板厚を十分に薄くして、その塑性変形によって応力
緩和を行なう場合がある。

この時、板厚は０．２ｒｒａｎ程度で極めて変形し易い
。

このため第３図に示す様に金属部材２２の寸法を磁器寸
法と金属部材の板厚寸法の和よりかなり大きくすること
で前記不都合を取除くことができる。

この例ではモリブデン治具３４は金属部材の余剰分に見
合った逃げ溝を設けた一体構造とした。

ろう打抜余剰部分は必要に応じ削り取った。

以上の通りにして製造された４５ＧＨｚクライストロン
用磁器封止窓は、従来の方法によるものと性能的に同等
又は同等以上のろう付が確実にできるため、窓部のろう
溜りがなくなり、マイクロ波の透過特性を高める効果も
あり、工業的に重要であることを確かめた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、 ｂは、夫々従来の方形磁器封止窓の構造ａ
および製法すを示す断面図、第２図は本考案の第１の実
施例の一つを示し、同図ａは治具への装着状態を示す断
面図、ｂは磁器部材部分の平面図、第３図は第２の実施
例を夫々示す平面図である。 ここで、１，１１．１２は磁器窓、２，２１．２２は導
波管を構成する金属部材でａ、 ｂ。 ａＩ、 ｂＩは夫々分割されたものを示す、３１，３２
．３３．３４は夫々ろう行用治具部品を示す。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）導波管を構成する金属部材の内側に方形板状磁器
   部材をはめ入れ、気密封止して成る磁器封止窓において
   、前記磁器部材の気密封止面に係る四つの辺の夫々に対
   応する四個の金属板状部材を配置し、該金属板状部材の
   夫々の一端面だけを、隣合う夫々の金属板状部材の平面
   に衝合、ろう付して導波管を形成したことを特徴とする
   磁器封止窓。
2. （２）前記金属板状部材の長さ寸法を、対応する磁器部
   材の辺の長さと金属部材の板厚の和に等しいか、又は前
   記の和より大きくしたことを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の磁器封止窓。