DE1023569B - Verfahren, um mittels eines glasartigen Werkstoffes Teile vakuumdicht miteinander zu erbinden, und nach diesem Verfahren hergestellter Gegenstand, insbesondere eine Elektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Verfahren, um mittels eines glasartigen, Werkstoffe, wie Email oder Glasur, gläserne und/oder keramische und/oder metallene Teile, insbesondere Teile des Kolbens einer Elektronenstrahlröhre, vakuumdicht miteinander zu verbinden, wobei von diesen Teilen wenigstens ein Teil der Oberfläche leitend oder mit einer leitenden Schicht versehen ist, derart, daß die leitenden Flächen der verschiedenen, Teile elektrisch direkt miteinander¹ verbunden sind.

Es ist bekannt, eine leitende Metallschicht an der Innenseite eines Glasteiles eines Kolbens durch die Anschmelzstelle hindurch mit einer an der Außenseite des Kolbens angebrachten leitenden Schicht dadurch leitend zu verbinden, daß die Kolbenteile unter Verwendung eines leitenden Gemisches von Glasurpulver und Metallpulver (Silber, Gold oder Platin) miteinander verbunden werden. Die metallhaltige Glasurschicht bildet nach dem Anschmelzen eine leitende Verbindungsschicht zwischen den. Teilen.

Es hat sich aber herausgestellt, daß eine solche Verbindung sich mittels einer metallhaltigen Glasurschicht schwierig vakuumdicht herstellen läßt, insbesondere wenn die Teile groß bemessen sind, so· daß die Verbindungsstelle eine große Länge hat.

Aus diesem Grunde kommen zumeist Anschmelzungen mit einer nichtleitenden Glasur zur Verwendung, bei denen aber leitende Streifen oder strichförmige leitende Schichten, auf der isolierenden. Oberfläche der Teile aus Glas oder keramischem Material angeordnet sind, die nach dem Anschmelzen leitende Durchführungen bilden. Diese leitenden Streifen lassen sich durch Auftragen einer bekannten, Metallpaste erhalten, die erhitzt wird, so daß sich das Metall als eine leitende Schicht an der Oberfläche absetzt. Wenn die an der Innenseite der Teile angebrachten leitenden. Oberflächen elektrisch verbunden werden, mußten, konnten die leitenden Durchführungsschichten an der Außenseite elektrisch miteinander verbunden werden, z. B. dadurch, daß Verbindungsleitungen an ihnen, festgelötet werden. Bei ganz aus Metall bestehenden Teilen mußte man Maßnahmen treffen, um eine elektrische Überbrückung der bindenden Emailschicht zu erhalten. Diese Verfahren sind aber verwickelt und, umständlich und machen es erforderlich, die Teile zweimal zu erhitzen, zuerst, um das Metall aus der Paste abzuscheiden, und dann bei ihrer Verbindung durch Schmelzen der Glasur.

Bei einem sehr einfachen Verfahren, um mittels eines glasartigen Werkstoffes (Glasur oder Email) Teile miteinander zu verbinden,, von denen, wenigstens ein Teil der Oberfläche leitend ist, derart, daß die leitenden Oberflächen der Teile elektrisch, direkt mit-Verfahren, um mittels eines glasartigen Werkstoffes Teile vakuumdicht miteinander zu verbinden, und nach diesem Verfahren

hergestellter Gegenstand, insbesondere
eine Elektronenstrahlröhre

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1,· Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 3. November 1955

Johannes Cornells Janssen, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

einander verbunden werden, wird nach der Erfindung der Verbindungsrand von wenigstens einem der Teile mit einer Schicht pulverförmigen, glasartigen Materials versehen, nachdem wenigstens einer der Verbindungsränder über einen kleinen Teil seiner Länge an mindestens einer Stelle mit einer mit dem leitenden Teil der Oberfläche dieses Teiles in Verbindung stehenden Schicht versehen worden. ist, die aus einer Metallsuspension besteht, wonach die Teile mit den Verbindungsrändern aneinandergelegt werden, derart, daß die genannten Schichten des einen Verbindungsrandes solchen Schichten oder leitenden Stellen des anderen Verbindungs randes gegenüberzuliegen kommen und durch eine Schicht des pulverförmiger glasartigen Stoffes getrennt sind, wonach die Teile, zweckmäßig unter Druck, dadurch miteinander verbunden werden, daß der glasartige Stoff zum Schmelzen gebracht, wird.

Es zeigt sich, daß hierbei das Metall aus der Schicht in das mit dieser Schicht in. Berührung befindliche glasartige Material in Lösung geht, so daß letzteres ebenfalls örtlich leitend wird und die leitenden Flächen der Teile elektrisch direkt miteinander verbindet.

Bei Metallteilen ist es hinreichend, auf einem der Verbindungsränder örtlich eine geringe Menge Metallpaste anzubringen,, wodurch die auf dieser an-

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geordnete Metallschicht!-daselbst, beim Anschmelzen
der Teile vollständig leitend" wird. Bei der Verbindung
eines Metallteiles und eines Isolierteiles (aus Glas
oder keramischem Material), der an der Oberfläche
eine leitende Schicht trägt,; MnI die Metallsuspension
in Form von Streifen oder-Strichen auf dem Isolierteil
aufgetragen, wobei die Striche einerseits mit der genannten leitenden Schicht „ in Verbindung stehen,
andererseits sich wenigstens bis zum Verbindungs-

Nach der Erfindung werden auf den Glasteilen in diesem Fall ein oder mehrere am Umfang verteilte Streifen angeordnet, die aus einer solchen Metallsuspension bestehen, z. B. aus einer Silberpaste, je-5 doch ohne daß das Metall durch Erhitzung aus der Suspension frei gemacht wird. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, erstrecken sich diese Streifen, 6 bzw. 8 wenigstens bis zum Verbindungsrand des Teiles. Einer der Streifen 6 erstreckt sich in diesem Fall bis rand erstrecken. Bei der Verbindung zweier aus einem io zur Außenfläche, so daß an dieser ein Kontaktglied 7 solchen Isoliermaterial bestehender Teile müssen die festgelötet werden kann. Die Streifen 6 und 8 werden Streifen auf den beiden: Teilen angeordnet werden, derart angeordnet, daß sie beim Aufeinanderlegen der daß beim Zusammenlegen, der Verbindungsränder die Teile einander gegenüberzuliegen kommen. Min-Streifen der beiden Teile einander gerade gegenüber- destens einer der Verbindungsränder wird dann vollliegen und durch die in' diesem Fall aus Glasur be- 15 ständig mit einer Glasurpulverschicht 9 bedeckt, die stehende glasartige Pulverschicht getrennt sind. aus einer Suspension von Glasurpulver in einer

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich ins- Flüssigkeit, z. B. Wasser, besteht. Die Schicht 9 besondere zum Zusammenfügen von Teilen des KoI- scheidet also, nachdem die Teile 1 und 2 aufeinanderbens einer Elektronenstrahlröhre, der an der Innen- gelegt worden sind, die Streifen 6 und 8 voneinander, seite mit einer leitenden Schicht versehen ist oder ao Wird das Ganze nun erhitzt, so daß die Glasur 9 vollständig aus Metall besteht. Beim Zusammen- schmilzt, wobei zweckmäßig die Teile aufeinandergeschmelzen der Kolbenteile- mittels Glasur oder Email drückt werden, z.B. durch Evakuieren des Kolbens, so nach der Erfindung unter- Verwendung der genannten zeigt es sich, daß die Streifen 6 und 8 bei 10 (Fig. 3) Streifen werden die leitenden Oberflächen ohne vorzüglich leitend miteinander verbunden sind, trotz der weiteres direkt miteinander verbunden. Dies ist wich- 25 Tatsache, daß die isolierende Glasurschicht 9 ursprüngtig, wenn das Anschmelzen beim Evakuieren des KoI- Hch eine Isolierschicht zwischen; den Streifen 6 und 8 bens. erfolgt Als: MetalJpulversuspension können die bildet, offenbar dringt e'ine hinreichende Menge im Handel erhältlichen Silber- Gold- oder Platin- Metall aus den Streifen in die Glasur ein, um dieses pasten benutzt werden, die im allgemeinen aus einer örtlich gut leitend zu machen. Die Metailsuspension Suspension des Metalls, in kolloidalem Zustand in 30 der Streifen kann auch den Anschmelzrand über einen einem geeigneten Suspensionsmittel bestehen. Es sei kleinen Teil seiner Breite bedecken, wodurch bei bemerkt, daß diese Paste beim Verfahren nach der
Erfindung nicht vor Anordnung der Glasurpulver

schicht erhitzt wird.

isolierenden Kölbenteilen immer noch eine hinreichende Isolation in bezug auf den Außenrand der Schweißstelle verbleibt, so daß der Kolben an der

Die Erfindung wird air Hand" einer Zeichnung bei- 35 Außenseite"auch über der Schweißstelle mit der'übspielsweise näher erläutert, in der liehen, leitenden Oberflächenschicht, die mit dem

Fig. 1 eine Elektronenstrahlröhre darstellt und leitenden Innenbelag einen Kondensator bildet, ver-

Fig. 2 und 3 Teildarstellungen dieser Röhre sind, sehen werden kann,. Da die Verbindungsglasur nur um das Verfahren nach.der Erfindung zu erläutern. örtlich metallhaltig geworden ist, wird die Dichte

Die Elektronenstrahlröhre nach Fig. 1 besitzt ein 40 der Schweißung nicht beeinträchtigt, was der Fäll Glasbildfenster 1, einen Konus 2 und einen Hals 3. wäre, wenn die ganze Schweißung aus einem leitenden Das Bildfenster 1 ist schalenförmig und trägt an der Glasur-Metall-Gemisch hergestellt werden würde. Innenseite einen aus einer Leuchtstoffschicht be- Außerdem ist das Verfahren billig, weil die Verbinstehenden Bildschirm. Die Leuchtstoffschicht trägt dung der leitenden Flächen beim Anschmelzen von eine leitende Metallschicht 4, im allgemeinen, eine 45 selbst erfolgt. Außer einer Silberpaste kann ge-Aluminiumschicht. Der in diesem Fall aus Glas be- gebenenfalls eine Suspension von Gold oder Platin stehende Konus 2 ist an der Innenseite mit einer verwendet werden. Statt zweier Glasteile lassen sich leitenden Schicht 5 versehen, die im allgemeinen aus auch keramische und/oder metallene Teile in dieser Graphit besteht. Wünscht man das Bildfenster 1 Weise mit Glasur oder Email leitend miteinander vermittels Glasur am Konus 2 festzuschmelzen, wenn die 5° binden. Der Unterschied zwischen Glasur und Email Röhre bereits an die Vakuumpumpe angeschlossen ist, ist hierbei im wesentlichen darin zu sehen, daß Glasur so soll dafür Sorge getragen werden, daß die leitenden dem Ausdehnungskoeffizienten des Glases, Email dem Schichten 4 und 5 miteinander verbunden, werden des Metalls angepaßt ist. Da die erhaltene glasartige können, nachdem der Kolben abgeschlossen worden ist. Schicht zwischen, den. Teilen, dünn sein kann, ist der

Es ist bekannt, daß ein mit der leitenden Schicht 55 Ausdehnungskoeffizient unwesentlich, weil bedeutende an der Innenseite des Glasteiles in Verbindung stehen,- Abweichungen von dem richtigen Wert auftreten der Silberstreifen über den Anschmelzrand hinweg können, ohne die Schweißstelle zu gefährden. Der nach außen geführt und anschließend, dieser Glasteil Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, mittels Glasur mit einem anderen Glasteil verbunden daß die Schweißung vorwiegend aus reiner Glasur werden kann. Der Silberstreifen kann in bekannter 60 oder reinem Email besteht, so daß eine vorzügliche Weise dadurch angebracht werden, daß eine ge- Haftung verbürgt ist.

eignete, silberhaltige Paste auf das Glas gestrichen Beim Verbinden zweier Metallteile braucht nur an

und erhitzt wird, so daß sich das Silber als eine feste einem der Anschmelzränder selbst örtlich ein wenig Schicht absetzt. In gleicher Weise kann die leitende Metallpaste angebracht zu werden, auf welche die Schicht des anderen Teiles leitend mit einem solchen 65 Emailschicht 9 aufgetragen, werden kann. Es ist aber Silberstreifen verbunden werden. Nachdem die Teile auch möglich, die Emailschicht am Anschmelzrand mittels Glasur zusammengeschmolzen worden sind, des anderen Teiles anzubringen. Die Streifen 6 und 8 können die Silberstreifen an der Außenseite des KoI- können mit einem Pinsel auf die Oberfläche der bens miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren Teile aufgetragen werden, z. B. mit einer Breite von ist aber umständlich. 70 5 mm.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren, um mittels eines glasartigen Werkstoffes (Glasur, Email) Teile miteinander zu verbinden, von denen mindestens ein Teil der Oberfläche leitend ist, derart, daß die leitenden Oberflächen der Teile elektrisch direkt miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsrand von, mindestens einem der Teile mit einer Schicht pulverförmigen, glasartigen Materials bedeckt wird, nachdem mindestens einer der Verbindungsränder über einen kleinen Teil seiner Länge an mindestens einer Stelle mit einer mit dem leitenden. Teil der Oberfläche dieses Teiles in Verbindung stehenden Schicht versehen worden ist, die aus einer Metallsuspension besteht, wonach die Teile mit den Verbindungsrändern aneinandergelegt werden, derart, daß die genannten Schichten des einen Verbindungsrandes solchen Schichten oder leitenden Stellen des anderen Verbindungsrandes gegenüberzuliegen kommen, und durch eine Schicht des pulverförmigen glasartigen Stoffes getrennt sind, und anschließend die Teile, zweckmäßig unter Druck, dadurch miteinander verbunden werden, daß der glasartige Stoff zum Schmelzen gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasteil und ein Metallteil miteinander verbunden werden, wobei auf den Glasteil mindestens ein Streifen einer Metallsuspension aufgetragen wird, der einerseits mit einer auf der Wand des Glasteiles vorhandenen weiteren Schicht in Verbindung steht und sich andererseits bis zum Befestigungsrand des Gegenstandes erstreckt, wonach der Befestigungsrand dieses oder des anderen Teiles vollständig mit einer Schicht des pulverförmigen, glasartigen Stoffes bedeckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile aus Isolierstoff bestehen und je an entsprechenden Stellen mit mindestens einem Streifen einer Metallsuspension versehen werden, wonach mindestens einer der Verbindungsränder vollständig mit einer Glasurpulverschicht bedeckt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Streifen verwendet werden, die aus einer Silber- oder Platinsuspension bestehen.

5. Vakuumgefäß, insbesondere eine Elektronenstrahlröhre, bei dem mindestens zwei Teile des Kolbens mittels des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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