KR960010358B1

KR960010358B1 - 저항기 소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR960010358B1
Application number: KR1019880001225A
Authority: KR
Inventors: 쯔네나리 사이또; 가즈유끼 오따; 데루야스 스즈끼; 게이지 혼다; 다까히꼬 야마까미
Original assignee: 소니 가부시끼가이샤; 오오가 노리오
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1996-07-30
Also published as: DE3804078C2; KR880010463A; US4825535A; GB2201043B; DE3804078A1; JPS63198240A; GB8802938D0; GB2201043A

Abstract

없음.

Description

저항기 소자의 제조 방법

제1도는 본 발명에 따른 방전 제어용 저항기를 사용한 음극선관의 한 예를 도시하는 요부의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 방전 제어용 저항기의 예를 도시하는 확대 측면도.

제3도는 제2도의 A-A선상의 단면도.

제4도는 본 발명에 사용되는 진공 베이킹 처리(vacuum baking treatment)장치의 개략적 구성도.

제5도는 진공 베이킹 처리한 저항기의 평가 결과를 나타낸 표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R : 방전 제어용 저항기9 : 저항기 코어

10 : 세라믹 절연층

산업상의 이용분야

본 발명은 음극선관 내에서 우발적으로 생기는 방전의 악영향을 억제하기 위한 음극선관 내에서 사용되는 저항기 소자의 제조 방법에 관한다.

발명의 개요

본 발명은 방전 제어용인 저항기 소자의 제조 방법에 있어서, 저항기 코일(core)의 표면에 이와 함께 소성된 세라믹 절연층이 있는 저항기를 형성하고, 이 저항기를 음극선관 내에 봉입하기 전에 특정 조건하에서 진공 베이킹 처리(vacuum baking treatment)함으로서, 품질이 양호한 안정된 저항기를 얻는다.

종래 기술

예를 들어, 텔레비젼 수상기와 같은 음극선관의 설계, 제조에 있어서, 관내 방전 특히 전자총의 전극간 또는 전극과 다른 부분간에서 방전이 발생치 않도록 세심한 배려를 하고 있지만, 다양한 전혀 우발적인 원인으로 관내 방전이 발생하는 것을 완전하게 방지할 수는 없는 실정이다. 만일, 이에 전혀 대비하지 않으면 방전 경로를 따라 매우 많은 전류가 흐르며, 전극소손, 접속선의 소손에 의한 단선, 기타 텔레비젼 수상기 등에서 그 회로 등에 손상을 끼치는 경우가 있다. 방전 전류에 의한 사고 대책으로서 소프트 플래시(soft-flash)법이라는 것이 있고, 일반적으로는 관의 내면에 도포되는, 고전압(HV)이 인가되는 내부 도전막 즉, 흑연 도전막의 전기 저항을 높게해서 이 도전막내에서 방전 에너지를 소진시키는 방법, 및, 전자총을 구성하는 전극간의 도전 접속선에 고저항기를 사용하는 방법 등이 있다.

제1도는 후자의 고저항기를 사용한 한 예이다. 제1도에 있어서, 음극선관의 전자총(1)은 관(2)의 네크(neck)부(3)내에 수용되며, 음극(K)과 예를 들어, 제1 내지 제5그리드(G₁내지 G₅)가 순차적으로 배열되어 있다. 이 경우 제3 내지 제5그리드(G₃내지 G₅)에 의해서 유니포텐셜(unipotential)형인 주 전자 렌즈(main electron lens)가 구성되는 것이며, 제3 및 제5그리드에는, 형광면(도시하지 않음)에와 같은 고전압(HV), 즉 양극 전압이 주어진다. 제3그리드(G₃) 및 제5그리드(G₅)로의 급전은, 예컨대, 관(1)의 깔대기(funnel)부분(4)의 내면에 도포되며, 고전압(HV)이 인가된 흑연 코팅막 등으로 된 내부 도전막(5)에, 제5그리드(G₅)에 부착한 탄성 금속 리드부(flexible metal member)(6)의 유단(free end)을 탄성적으로 접촉시키고, 제5그리드(G₅) 및 제3그리드(G₃)간을 고저항기 즉 방전 제어용 저항기(R)를 통해 접속함으로서 행한다. 그리고, 다른 전극(K,G₁,G₂및 G₄) 관해선, 네크부(3)의 끝에 봉착한 스템(stem)(7)을 관통하여 배설한 대응 단자 핀(8)에 각각 도선으로 연결하고, 각 단자핀(8)으로부터 급전을 하도록 되어 있으나, 저전압이 인가되는 특히 집속 전극(focusing electrode), 즉, 제4그리드(G₄)와 이에 대응하는 단자 핀(8)과의 접속은 마찬가지로 방전 제어용 저항기(R)를 거쳐서 행한다. 이들 저항기(R)에는 통상의 상태에서는 전류가 흐르지 않으며 음극선관의 특성에 아무런 영향이 없으나, 방전에 의한 전류가 흐를 때엔 이것이 전류억제의 결과를 발생한다. 이 같은 방전 제어용 저항기(R)로선 알루미늄, 점토, 흑연가루의 혼합 소결(sinter)체가 사용되었었다. 예컨대, 특원소 61-43205호에 도시하는 것같은 탄소를 포함하는 원주 형태의 Al₂O₃인 세라믹 재료에 의한 성형체를 산소 분위기(oxygen atmosphere)중에서 소성하고, 그 표면만에 있어서 탄소를 탄산가스(CO₂)로 해서 소실시켜서 고저항화해서 Al₂O₃인 세라믹 절연층을 형성하며, 내부에 있어선 탄소가 잔존하는 것에 따라 소정의 비저항을 갖는 Al₂O₃인 세라믹 저항기 코어를 하나의 구조로 한 방전 제어용 저항기가 사용되고 있다. 이 같은 방전 제어용 저항기에 있어선 흑연 가루가 도전 성분으로서의 기능을 하고 있다. 이 고저항기에 의한 방전 전류 억제 효과는 현저하다. 저항치도 용이하게 제어할 수 있으므로 방전 전류의 제어도 용이하다.

발명이 해결하고자 하는 문제점

그런데, 상기 방전 제어용 저항기에 있어선, 원래 가스 방출량이 많은 흑연을 사용하고 있기 때문에, 방전 전류에 의한 주울열로 가열되었을 때, 가스를 발생하거나, 심한 경우에는 정지하고 있을 경우에도 서서히 가스를 발생, 음극의 전자 방출 기능을 저해한다는 문제가 발생하고 있었다.

이 같은 가스 발생은 상기 방전 제어용 저항기의 표면을 둘러싸는 세라믹 절연층이 다공질이기 때문에(즉, 제작시, 흑연 함유의 Al₂O₃세라믹 성형체의 표면 근처의 흑연을 태워서 세라믹 절연층을 형성하기 때문에 연소가스가 나오는 구멍이 열려서 다공질이 된다), 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 음극선관내에 봉입한 후의 가스의 발생을 감소시키고, 품질적으로 안정된 방전 제어용 저항기를 얻을 수 있는 저항기 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.

문제점을 해결하기 위한 수단

본 발명은 저항기 코어의 표면에 이와 함께 소성된 세라믹 절연층이 있는 방전 제어용 저항기를 형성하고 이 방전 제어용 저항기를 음극선관내에 봉입하기 전에, 진공도 1×10^-3Torr~1×10^-7Torr, 처리온도 250℃-500℃, 처리시간 30분 이상의 조건하에서 진공 베이킹 처리를 한다. 그리고, 이 처리된 저항기를 전자총에 부착해서 음극선관내에 봉입한다.

작용

상기 조건하에서 저항기를 진공 베이킹 처리함으로서 저항기 코어내의 가스는 제거되며, 그 이후, 이 저항기를 음극선관내에 봉입해서 음극선관을 동작시켰을 때, 음극의 전자 방출 기능이 떨어지지 않음이 인정되었다.

실시예

우선, 탄소를 포함하는 원주 형태의 Al₂O₃인 세라믹 재료에 의한 성형체를 산소분위기중에서 소성하고, 그 온도와 시간을 선정함으로서 그 표면만에 있어서 탄소를 탄산가스(CO₂)로 해서 소실시켜서 Al₂O₃인 세라믹 절연층(10)을 형성하며, 내부에 있어선 탄소가 잔존하는 것에 따라 소정의 비저항을 갖는 Al₂O₃인 세라믹 저항기 코어(9)를 일체 구조로 한 저항기(R)를 형성한다(제2도 및 제3도 참조). 그리고, 저항기(R)의 양단에는 그 중앙의 저항기 코어(9)와 전기적으로 연결된, 예를 들어, 스텐레스로 만든 단자 캡(13)을 씌운다. 이 경우, 저항기(R)의 저항기 코어(9)와 단자 캡(13)과의 전기적 연결을 양호하게 하기 위해서, 저항기(R)의 양단부의 단자 캡(13)을 덮는 부분에는, 저항기(R) 양단면에 노출된 저항기 코어(9)의 표면을 포함해서 Al 등의 전기 전도성이 양호한 도전층을 코팅(coating)한다. 이같이 해서 형성한 저항기(R)를 제4도에 도시하는 진공 베이킹 처리 장치(21)에 넣어서 진공 베이킹 처리한 다음, 칼라 음극선관에 봉입하고, 그 평가를 조사했다. 또한, 제4도에 있어서 (22)는 전기로를 나타내며, 그 노심관(23) 내에 저항기(R)를 넣고, 진공 배기구(4)로부터 진공펌프(예컨대, 로타리 펌프(rotary pump), 확산 펌프 등)로 진공 배기하며, 저항기(R)를 진공 베이킹 처리한다. (25)는 온도계이다. 상기 처리후, 솔레노이드 밸브(solenoid valve : 26)를 조작해 도입구(27)로부터 노심관(23)내에 건조한 N₂가스를 넣도록 한다.

처리 조건으로선 진공도 1×10^-3Torr, 1×10^-4Torr, 1×10^-6Torr, 1×10^-7Torr, 처리온도 120℃, 200℃, 250℃, 300℃, 400℃, 500℃, 처리시간 15분, 30분, 60분, 120분의 각 조합에 대해서 했다. 평가방법으로서는 다음에 나타내는 CQF(Cathode Quality Factor)값을 사용한다.

MI_K는 최대 음극 전류를 가리키며, MI_K는 컷오프 전압 E_KCO와 MI_K의 관계를 통계적으로 조사하여 그 평균치, 표준편차치로부터 구한 필요 최저한의 음극 방출 특성을 말한다.

구체적으로는, 제2그리드(G₂)의 전압(E_C2)=200V, 필라멘트 전압(Ef)=6.3V로 하고

으로 구했다.

각 조건에서 평가 결과를 제5도에 나타낸다. 시료(sample)수는 각각 칼라 음극선관 5개의 음극 즉 음극선관 5개×3음극=15음극이다. 단, 방전에 의한 손상을 입은 음극은 제외했다. 제5도에 있어서 ◎표는 매우 양호하게 개량, ○표는 개량(양호), △표는 다소 의문, ×표는 개량되지 않음을 나타낸다.

또, 가속 테스트후의 값은, 수명 시간에 상당하는 가속 테스트후의 CQF값이며 규격치에 대한 상대적 평가이다. 경시 변화란 시간 경과에 따른 변화로, 음극선간 제조 직후의 CQF값으로부터 가속 테스트후의 CQF값이 떨어지는 정도를 나타낸다.

제5도로부터 다음과 같은 평가 결과가 얻어졌다.

(i) 처리 온도 120℃에선, 처리 시간 및 진공도를 그 어떤 조건으로 설정해도 좋은 결과는 얻어지지 않았다.

(ii) 처리 온도 200℃에선, 진공도 1×10^-4Torr이상이 필요하고, 진공도 1×10^-4Torr에서는 처리 시간 60분 이상, 진공도 1×10^-6~1×10⁷Torr에서는 처리 시간 30분 이상을 필요로 한다.

(iii) 처리 온도 250℃에선 진공도 1×10^-4Torr이상이 필요하고, 진공도 1×10^-4Torr에서는 처리 시간 60분 이상, 진공도 1×10^-6~1×10^-7Torr에서는 처리 시간 30분 이상을 필요로 한다.

(iv) 처리 온도 300℃에선, 진공도 1×10^-4Torr이상 필요하며, 진공도 1×10^-4Torr에선 처리 시간 30분 이상, 진공도 1×10^-6~1×10^-7Torr로는 처리 시간 15분 이상을 필요로 한다.

(v) 처리 온도 400℃에선, 진공도 1×10^-3Torr이상 필요하며, 진공도 1×10^-3~1×10^-4Torr은 처리 시간 30분 이상, 진공도 1×10^-6~1×10^-7Torr로는 처리 시간 15분 이상을 필요로 한다.

(vi) 처리 온도 500℃에서는, 진공도 1×10^-3Torr이상 필요하고, 진공도 1×10^-3Torr에서는 처리 시간 30분 이상, 진공도 1×10^-4~1×10^-7Torr에서는 처리 시간 15분 이상을 필요로 한다.

그리고, 매우 바람직한 조건으로선 처리 온도 450℃, 진공도 1×10^-6Torr, 처리시간 1~2시간이었다.

또, 저항기(R)의 부속품인 스텐레스로 만든 단자 캡의 산화는 400℃이하에선 전혀 발생하지 않지만, 500℃에선 발생하므로, 처리 온도 500℃에서 산화를 발생시키지 않기 위해선 처리 시간에 관계없이 진공도 1×10^-6Torr가 필요했다. 단, 본 처리는 단자 캡을 부착하기 이전에 하면 문제는 없다.

또, 상기 처리후 저항기(R)는 가능한한 빨리 음극선관에 봉입하는 것이 좋다.

그리고, 또한 본 발명에선, 능률등을 생각해서, 진공도 1×10^-3Torr~1×10^-7Torr, 처리온도 250℃~500℃, 처리시간 30분 이상의 조건하에서 저항기(R)를 진공 베이킹 처리할 것을 제안한다.

이같은 진공 베이킹 처리로, 품질적으로 안정된 방전 제어용 저항기가 얻어진다.

또한, 저항기(R)로선 제2도의 구성의 것에 또한 외측에 원통형의 알루미늄과 같은 절연 외피체를 설치한 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 절연 외피체를 배치한 상태, 또는 절연외피체가 배치하지 않은 상태로 상기 본 처리를 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 저항기 코어의 표면에 이와 함께 소성된 세라믹 절연층이 있는 방전 제어용 저항기를 음극선관 내에 삽입하기 전에 상기 특정 조건하에서 진공 베이킹 처리함으로서 품질적으로 안정된 방전 제어용 저항기가 얻어진다. 이같은 저항기를 음극선관내에 사용했을 때엔 저항기로부터의 가스의 발생이 제어되며, 따라서 고품질의 음극선관을 제조할 수 있다.

Claims

저항기 코어(core : 9)의 표면에 이것과 함께 소성된 세라믹 절연층(10)이 있는 방전 제어용 저항기(R)를 형성하며, 그 방전 제어용 저항기를 음극선관내에 봉입하기 전에 진공도 1×10^-3Torr 내지 1×10^-7Torr, 처리온도 250℃ 내지 500℃, 처리시간 30분 이상의 조건하에서 진공 베이킹 처리(vacuum baking treatment)하는 것을 특징으로 하는 저항기 소자의 제조 방법.