JPS639349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 １ 発明の技術分野 本発明は基体を貫通する導体の取り出し部を改
良した電気接続構体とその製造方法に関する。

２ 従来技術 近年、撮像管などにおいて、バルブから直接導
体を引き出すことが試られている。

３ 従来技術の問題点 この種の導体引き出し方法は従来のステムをバ
ルブに封着した管球とは異なり、口金付けやソケ
ツトへの挿し込みができず、そのままでは導体の
引き出し部が破損しやすいほか導体の封着部が短
くなるのでリークが発生しやすいなどの欠点があ
る。

４ 発明の目的 本発明の第１は口金を使用しないでコンパクト
な電気接続が得られかつ破損やリークなどの心配
のない電気接続構体を提供することを目的とす
る。

本発明の第２は上記第１発明の電気接続構体を
容易に製造できる電気接続構体の製造方法を提供
することを目的とする。

５ 発明の構成 本発明の第１は基体を貫通した導体の周辺の基
体表面に軟質金属製ペレツトをガラス接合しかつ
ペレツトを導体に電気接続したことにより、上記
第１発明の目的を達成したものである。

本発明の第２は基体の導体貫通部周辺にガラス
ろう材を介在させて易溶融性の軟質金属からなる
ペレツト材料を重合し加熱してガラスろう材とペ
レツト材料とを溶融したのち冷却固化することに
より基体にガラス接合されかつ導体に電気接続し
たペレツトを形成したことである。

６ 発明の第１の実施例 以下、本発明の詳細を第１図示の実施例によつ
て説明する。１はたとえば鉛ガラスからなる管球
バルブである基体、２はこの基体１に穿設された
引き出し孔、３はこの引き出し孔２から導出され
た鉄・ニツケル合金などのガラス封着用金属から
なる線状導体、４はこの導体３に封着して引き出
し孔２を閉塞するたとえばPbO―B₂O₃―ZnO系
ガラス（軟化温度396℃）からなる封着ガラス層、
５は上記導体３の導出部を覆う軟質金属たとえば
Sn―Pbはんだ（融点133〜327℃）からなるペレ
ツト、６はこのペレツト５を基体１外面、封着ガ
ラス層４外面および導体３の導出部にガラス接合
するとともにペレツト５の開放面を覆うたとえば
PbO―B₂O₃―SiO₂系のガラス（軟化温度354℃）
からなる導電性の接合ガラス層である。

この電気接続構体は導体３の導出部がペレツト
５でガードされるとともにガラス封着部が長くな
り、リークの心配がなくコンパクトな接続構体が
得られる。この場合、ペレツト５は軟質金属で構
成され、かつ基体１表面にガラス接合したことが
大切でかつ本実施例のようにペレツト５がSn―
Pbはんばで構成したことにも別の意味があ。

すなわち、ペレツト５をSn―Pbはんだで構成
したので後述するようにペレツト５の形成が容易
でかつ接合ガラスを導電性にしやすく、この導電
性の接合ガラス層を６を介して容易に電気接続が
得られる。さらに、基体１にガラス接合されたペ
レツト５の融点は基体１のガラスの歪点（Tsは
約400℃）よりもかなり低く、しかもクリープし
やすい軟質金属からなるので基体１のガラス封着
部に発生する歪内部応力が小さくなり破損する心
配がなく丈夫である。さらに、ペレツト５を基体
１にガラス接合したので接合は大気中で行なうこ
とができ、フラツクスも不要であるなどの利点が
ある。

つぎに、この電気接続構体の製造方法の一例を
第２図ないし第４図によつて説明する。まず、第
２図示のように、基体１の引き出し孔２に導体３
を挿通して封着ガラス層４で封止し、導体３を封
着部の根本で切断する。ついで、第３図示のよう
に、Sn―Pbはんだからなるわん形のペレツト材
料５ａの全表面にPbO―B₂O₃―SiO₂系ペースト
状ガラスろう材６ａを塗布しこれを導体３の根本
に装着する。そして、第４図示のように赤外線炉
中で2.5〜５分間加熱する。すると、ペレツト材
料５ａとガラスろう材６ａとは溶融してほぼ所定
形状の溶融ペレツト５ｂとこの溶融ペレツト５ｂ
と基体１、封着ガラス層４および導体３とを接合
する溶融ガラス６ｂとになり、かつはんだの酸化
物が溶融ガラス６ｂに溶け込んで導電性を付与す
る。そこで、加熱を止めて冷却すれば溶融ペレツ
ト５ｂと溶融ガラス６ｂとは固化して第１図示の
ペレツト５と接合ガラス層６とを形成する。

この製造方法においてペレツト材料５ａとして
易溶融性のはんだを用いたことが重要である。す
なわち、はんだは加熱することは容易に溶融して
導体３の端末や基体１や封着ガラス層４によくな
じみ、さらにガラスろう材６ａが溶融してその付
着力も作用するので、圧着しないでも、たんにペ
レツト材料５ａを乗せるだけでよく、量産もしや
すくなる。また、はんだの酸化物の溶解により、
接合ガラス層６が自動的に導電性になるので導体
３とペレツト５との間は良好な電気接続がなさ
れ、たとえば0.03Ω／cm²程度の抵抗値のものが得
られることが解つた。このように、ガラスが導電
性になる理由はよく解らないが、おそらく、加熱
により溶融したはんだが導体３との間隙を埋める
とともに溶融したガラス６ｂの付着力が働くので
極めて薄いガラス接合がなされ、この薄いガラス
層６にはんだと導体の一部が溶出して導電性を有
する中間ガラス層が形成されるものと考えられ
る。なお、この製造方法において、溶融ガラス６
ｂが溶融ペレツト５ｂ上を被覆しているのでペレ
ツト５の酸化が防止され、かつ製造後もペレツト
５表面が接合ガラス層６で覆われているので長期
保存しても変質することはない。なお、このガラ
ス層は軽く研削するだけで容易に除去でき、その
まま電気端子としたり、はんだ付けによる配線も
可能である。なお、封着ガラス層４は接合ガラス
層６よりも軟化点が高いので、加熱に際し封着が
破損するおそれが少いが、念のため導体３を固く
支持しておけば封着ガラス層４が軟化しても支障
がない。

７ 発明の第２の実施例 第２の実施例を第５図に示す。このものはペレ
ツト１５と接合ガラス層１６とが異り、その他は
第１の実施例と同様なので同一部分には同一符号
を付して説明を略す。すなわち、ペレツト１５は
アルミニウム（熱膨張率235×10^-7）からなり、
鉄・ニツケル合金（熱膨張率98×10^-7）からなる
導体３に熱膨張率の差による圧縮応力によつて機
械的に抱着している。また、接合ガラス層１６は
前述と同様PbO―B₂O₃―SiO₂系のガラスからな
り、ペレツト１５の周辺だけを基体１の外面にガ
ラス接合し、ペレツト１５の開放面を被覆してい
ない。

このものも基体１のガラス封着部に発生する歪
内部応力が小さく破損する必配がなく丈夫であ
る。また、ペレツト１５は圧縮応力によつて導体
３に抱着しているので結合が強固で電気接続も良
好である。

つぎに、この第２の実施例の製造方法を第６図
および第７図によつて説明する。まず、第２図示
のように基体１の引き出し孔２に導体３を封着ガ
ラスろう層４によつて封着する。つぎに、第６図
示のように、アルミニウムからなるわん形ペレツ
ト材料１５ａの周辺部だけにペースト状ガラスろ
う材１６ａを塗布し、このペレツト材料１５ａを
導体３の根本に装着する。そして、第７図示のよ
うに赤外線炉の非酸化性雰囲気中において加熱す
ればペレツト材料１５ａとガラスろう材１６ａは
溶融して溶融ペレツト１５ｂおよび溶融ガラス１
６ｂとなる。この場合、溶融ガラス１６ｂは溶融
ペレツト１５ｂの周辺部と基体１との間に介在し
て両者に溶着し、溶融ペレツト１５ｂの開放面を
被覆しない。ついで、加熱を停止して冷却すれば
溶融ペレツト１５ｂと溶融ガラス１６ｂとは固化
して第５図示のようになる。

この製造方法も製造が容易で接合部が破損し難
い利点がある。

８ 発明の変形例 撮像管の受光窓のリード付け構造を第８図に示
す。このものはほうけい酸ガラスからなる板状基
体２１の表面に透明導電膜２２を形成し、基体２
１に導体引き出し孔２３を穿設してあり、この引
き出し孔２３にモリブデン製の線状導体２４を貫
通して封着ガラス層２５で封着してある。そし
て、基板２１表面には第１図示の実施例と同様
Sn―Pbはんだからなるペレツト２６が導電性接
合ガラス層２７によつて基体２１にガラス接合さ
れるとともに導体２４に電気接続され、かつこの
接合ガラス層２７の一部がペレツト２６の開放面
を被覆している。また、基体２１の裏面には同じ
ようなSn―Pbはんだからなるペレツト２８が同
様な導電性接合ガラス層２９によつて透明導電膜
２２にガラス接合されるとともに導体２４に電気
接続されかつこのガラス層２９の一部がペレツト
２６の開放面を被覆している。

このものは透明導電膜２２→接合ガラス層２９
→ペレツト２８→導体２４→接合ガラス層２７→
ペレツト２６の順で通電する。しかも表側のペレ
ツト２６は電気端子としての作用を有し、導電の
はんだ接続も容易である。

このものも、製造が容易で、コンパクトに構成
でき、しかも基板２１が両ペレツト２６，２８と
封着ガラス層２５とによつてリベツトの様に緊締
されているので丈夫である。

つぎに、製造方法の変形例を第９図および第１
０図に示す。まず、第９図示のように基体３１の
導体引き出し孔３２に導体３３を貫通させ、Sn
―Pbはんだからなるわん形のペレツト材料３４
ａの表裏両面にペースト状ガラスろう材３５ａを
塗布して導体３３の根本に装着する。そして、赤
外線炉で加熱してペレツト材料３４ａとガラスろ
う材３５ａとを溶融させる。すると、ペレツト材
料３４ａは溶融して溶融ペレツトを構成するとと
もに、溶融ガラスは溶融ペレツトと基体３１表面
および導体３３に溶着するとともに、一部は引き
出し孔３２内に侵入して孔３２内に充満して導体
３３を基体３１にガラス接合し、さらに溶融ペレ
ツトの開放面を閉塞する。そこで、加熱を停止し
て冷却すれば、第１０図示のように、ペレツト３
４が導電性接合ガラス層３５によつて基体３１表
面にガラス接合されるとともに導体３３に電気接
続されかつ引き出し孔３２を閉塞して導体３３を
基体３１に封着する。

このように本例方法によれば、ペレツト３４の
形成、ペレツト３４と基体３１とのガラス、ペレ
ツト３４と導体３３との電気接続のほか導体３３
と基体３１との封着を同時に行なうことができる
利点がある。なお、本発明において基体は前述の
ガラスに限らず、セラミツクス，サフアイヤなど
でもよい。また、封着ガラス層は基体の一部と見
なすことができ、この場合、ペレツトが封着ガラ
ス層だけにガラス接合されていてもよい。

９ 発明の効果 本発明の電気接続構体は基体に導体を貫通さ
せ、この導体周辺の基体表面に軟質金属製ペレツ
トをガラス接合するとともに導体とペレツトとを
電気接続したので、リーク破損の心配のないコン
パクトな電気接続構体が得られる。

また、本発明の電気接続構体の製造方法は導体
を貫通した基体の導体貫通部周辺にガラスろう材
を介在させて易溶融性の軟質金属からなるペレツ
ト材料を重合し、加熱してガラスろう材とペレツ
ト材料とを溶融したのち冷却して基体にガラス接
合されるとともに導体に電気接続したペレツトを
形成するので、圧着治具が不要でフラツクスなし
でも作業でき、量産に適し、撮像管などの管球の
ほかエレクトロルミネツセンス装置やトランジス
タなど広範な用途が考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気接続構体の第１の実施例
の断面図、第２図ないし第４図は同じく製造方法
を工程順に説明する説明図、第５図は第２の実施
例の断面図、第６図および第７図は同じく製造方
法を工程順に説明する説明図、第８図は電気接続
構体の変形例の断面図、第９図および第１０図は
電気接続構体の製造方法の変形例を工程順に説明
する説明図である。 １，２１，３１……基体、３，２４，３３……
導体、５，１５，２６，２８，３４……ペレツ
ト、６，１６，２７，２９，３５……接合ガラス
層、５ａ，１５ａ，３４ａ……ペレツト材料、６
ａ，１６ａ，３５ａ……ガラスろう材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体と、この基体を貫通する導体と、この導
   体周辺の上記基体表面にガラス接合されかつ上記
   導体と電気接続された軟質金属製ペレツトとを具
   備したことを特徴とする電気接続構体。 ２ 導体とペレツトとは導電性ガラス層を介して
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電気接続構体。 ３ 導体はペレツトに抱着されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電気接続構
   体。 ４ 導体を貫通した基体の上記導体貫通部周辺に
   ガラスろう材を介在させて易溶融性の軟質金属か
   らなるペレツト材料を重合し、加熱して上記ガラ
   スろう材と上記ペレツト材料とを溶融したのち冷
   却して上記基体にガラス接合されるとともに上記
   導体に電気接続したペレツトを形成したことを特
   徴とする電気接続構体の製造方法。 ５ ガラスろう材は基体の導体近傍の部位とペレ
   ツト材料との間に介在させたことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の電気接続構体の製造方
   法。 ６ ペレツト材料は導体より熱膨張率の大きな金
   属からなりかつガラスろう材は導体近傍を除く基
   体の貫通部周辺と上記ペレツト材料との間に介在
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の電気接続構体の製造方法。