JPH07134952A - 電子管の内蔵素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、２次電子による放電を抑制するこ
とが出来、製造能率が向上すると共に電界の集中を防止
することが出来る高品質な電子管の内蔵素子及びその製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】この発明の電子管の内蔵素子及びその製造方法
は、絶縁基板１１上に電気回路部１２が形成され、この
電気回路部を覆うように絶縁被覆層１４が形成され、更
に電気回路部に直接又は接合用導体層１３を介して金属
端子１６が電気的に接続されてなり、且つ絶縁基板の露
出面，絶縁被覆層，及び金属端子を覆うように金属酸化
物被膜１８が付着されてなることにより、上記の目的を
達成することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカラーブラウ
ン管等に使用して好適な電子管の内蔵素子及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子管例えばカラ−テレビジョン
受像機に用いられるカラ−ブラウン管は、図２及び図３
に示すように構成され、図２は全体を示し、図３は電子
銃付近を示している。即ち、ガラス製真空外囲器２１の
パネル内面に、蛍光面２２が形成されている。一方、ネ
ック２３の内部には電子ビ−ムを放出する電子銃２４が
配設され、コ−ン部に装着された偏向ヨ−ク２８により
電子ビ−ムを偏向走査して、蛍光面２２に所望の画像を
表示している。電子銃２４は、電子ビ−ムを発生する陰
極と、低電圧が印加され陰極からの電子ビ−ムの発生を
抑制する電極と、陰極から放出された電子ビ−ムを集束
し加速する電極などからなる複数の電極が、蛍光面２２
方向に順次所定間隔で配設されている。

【０００３】一般に、電子ビ−ムを加速する電極には、
真空外囲器２１のコ−ン部に設けられた高電圧供給ボタ
ン（陽極ボタン）２５から内部導電膜２６を介して高圧
の陽極電圧が印加されている。特にカラ−ブラウン管で
は、２０〜３５ＫＶ程度の高電圧が印加される。更に、
図３から明らかなように、ネック２３内の電子銃２４に
は内蔵素子例えば抵抗素子２９が設けられているが、こ
の抵抗素子２９は電圧分圧素子である。電子銃２４に
は、電子ビ−ムの集束度を向上させるために、陽極電圧
以外にコンバ−ジェンス電極やフォ−カス電極等に高電
圧を供給する必要のあるものがある。このような場合、
カラ−ブラウン管のステム部２７から高電圧を供給する
と、耐電圧の面から問題が生じるので、抵抗素子２９に
より陽極電圧を分圧し、コンバ−ジェンス電極やフォ−
カス電極等に所定の高電圧を供給している。

【０００４】このようなカラ−ブラウン管に内蔵される
抵抗素子２９は、従来、例えば図４の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示すように構成され、（ａ）は外表部を形成す
る絶縁被覆層上から透視した状態を示す平面図、（ｂ）
は（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿って切断し矢印方向に見た断
面図、（ｃ）は（ｂ）の要部を拡大して示す断面図であ
る。

【０００５】即ち、酸化アルミニウムを主成分とするセ
ラミックス製の絶縁基板３１上には、所定のシ−ト抵抗
値を有するルテニウム酸鉛を含む金属酸化物と硼硅酸鉛
系のガラスよりなる抵抗材料をジグザグパタ−ンに印
刷，乾燥，焼成した抵抗層３３が形成され、この抵抗層
３３と電気的に一体の接合用導体層３２と、この接合用
導体層３２に接合するように絶縁基板３１にかしめられ
た金属端子３６とが設けられている。更に、抵抗層３３
を覆うように絶縁被覆層３４が形成され、絶縁基板３１
の側面のセラミックス露出面などに絶縁被覆ガラス３５
が形成されている。 このような抵抗素子２９の製造工
程では、絶縁被覆層３４を形成する工程までを複数の分
割用溝を有する単一絶縁基板上に複数組実施し、その
後、分割用溝に沿って複数組の抵抗素子２９に分割して
いる。そのため、分割後、絶縁基板３１の側面にはセラ
ミックスの部分が露出する。又、金属端子３６をかしめ
により接合する際、ガラスの欠けを防止するため、絶縁
基板３１の裏面のスル−ホ−ル部３７周辺もセラミック
スの部分が露出している。更に、かしめた金属端子３６
が絶縁基板３１の裏面側に露出している。

【０００６】一般に、抵抗素子２９はカラ−ブラウン管
に内蔵した際、抵抗素子２９の裏面側がネック内壁と対
向している。従って、陰極より発生し正規の軌道を外れ
た電子が抵抗素子２９に衝突するが、その際、抵抗素子
２９から２次電子が放出される。この時、２次電子放出
比の小さいガラス系材料では、２次電子の放出量が僅か
で大きな問題とはならない。しかし、２次電子放出比の
大きなセラミックスの露出部では２次電子放出量が大き
く、放電を誘発する。これにより、カラ−ブラウン管の
ネック内壁と抵抗素子２９との間で、連続的に不要な放
電が発生する。又、金属端子３６が露出していると、そ
こに電子銃２４の高電圧電極部からの放電が単発的に発
生する。

【０００７】このように連続的又は単発的な放電が発生
した場合、各部分での電位が不安定になり、電子銃の電
極に対して所定の電圧を供給することが困難となり、カ
ラ−ブラウン管として高画質の映像を提供することが困
難となる。

【０００８】そのため、絶縁基板３１の側面とスル−ホ
−ル部３７周辺のセラミックス露出部分及び金属端子３
６の裏面かしめ部３６ａを、２次電子放出比の小さい絶
縁被覆ガラス３５でコ−ティングし、絶縁基板３１のセ
ラミックス露出部分からの２次電子放出比に伴なう連続
放電、かしめ部３６ａを絶縁して電子銃の高電圧電極部
からの単発的な放電を防止している。

【０００９】この絶縁被覆ガラス３５は絶縁被覆層３４
と同一の硼硅酸鉛系のガラス材料によりなっている。こ
れは同一の材料を使用することにより、誘電率を同一と
し電界の分布の不均一化を防止するためである。尚、絶
縁被覆ガラス３５のコ−ティングはペ−スト状のガラス
材料を更に溶剤で希釈、液状にして、ディスペンサ−に
より塗布している。尚、図４の（ｃ）では、絶縁被覆ガ
ラス３５の図示を省略してある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】既述のように、従来の
抵抗素子２９においては、絶縁基板３１及び金属端子３
６の露出部分を絶縁被覆ガラス３５でコ−ティングする
際、ディスペンサ−による塗布のため、作業が複雑で抵
抗素子２９一つ当たりの塗布時間が長く、生産性に欠け
る。又、塗布むら、塗り残しが多発するので、これらを
修正するための検査・修正工程を必要とし、生産性に問
題があり、これらの諸問題を解決するための手段が望ま
れていた。

【００１１】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、２次電子による放電を抑制することが出来、更に製
造能率が向上すると共に電界の集中を防止することが出
来る高品質な電子管の内蔵素子及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決する手段】この発明は、絶縁基板上に電気
回路部が形成され、この電気回路部を覆うように絶縁被
覆層が形成され、更に電気回路部に直接又は接合用導体
層を介して金属端子が電気的に接続されてなる電子管の
内蔵素子において、絶縁基板の露出面，絶縁被覆層，及
び金属端子を覆うように金属酸化物被膜が付着されてな
る電子管の内蔵素子である。そして、金属酸化物被膜の
厚さは、１００乃至５０００オングストロ−ムの範囲に
設定されている。

【００１３】又、この発明は、絶縁基板上に電気回路部
を形成し、この電気回路部を覆うように絶縁被覆層を形
成すると共に電気回路部に直接又は接合用導体層を介し
て金属端子を電気的に接続する電子管の内蔵素子の製造
方法において、内蔵素子全体を有機金属化合物溶液中に
浸漬し、その後、加熱処理して絶縁基板の露出面，絶縁
被覆層，及び金属端子を覆う金属酸化物被膜を形成する
電子管の内蔵素子の製造方法である。そして、絶縁被覆
層を形成する工程までを複数の分割用溝を有する単一絶
縁基板上に複数組実施し、その後、分割用溝に沿って複
数組の素子に分割する場合にも、上記と同様に各素子の
それぞれに金属酸化物被膜を形成する。

【００１４】

【作用】この発明によれば、内蔵素子全体を有機金属化
合物溶液中に浸漬し、その塗布膜を空気中の水分等で加
水分解を行ない、更に加熱し、脱水・縮合反応すること
により、内蔵素子全体に緻密な金属酸化物被膜が付着さ
れる。従って、２次電子による放電を抑制することが出
来る。又、塗布むらや塗り残し等の不良が低減するた
め、製造能率を高めることが出来る。こうして誘電率が
均一で、電界の集中を防止することが出来、高品質な電
子管の内蔵素子を得ることが出来る。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。この発明による電子管の内蔵素子例
えば抵抗素子は、図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す
ように構成され、（ａ）は外表部を形成する金属酸化物
被膜上から透視した状態を示す平面図、（ｂ）はＡ−
Ａ′線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、（ｃ）は
（ｂ）の要部を拡大して示す断面図である。

【００１６】即ち、酸化アルミニウムを主成分とするセ
ラミックス製の絶縁基板１１上には、電気回路部である
抵抗層１２が形成されている。具体的には、所定のシ−
ト抵抗値を有するルテニウム酸鉛を含む金属酸化物と硼
硅酸鉛系のガラスよりなる抵抗材料をジグザグパタ−ン
に印刷，乾燥，焼成した抵抗層１２が形成されている。
更に、この抵抗層１２と電気的に一体の接合用導体層１
３が形成され、この接合用導体層１３に電気的に接続す
るように板状金属端子１６が絶縁基板１１にかしめられ
ている。図中の符号１７はスル−ホ−ル部であり、１６
ａは金属端子１６のかしめ部である。又、抵抗層１２を
覆うように絶縁基板１１の表面と裏面に絶縁被覆層１４
が形成されている。尚、この実施例では、従来技術のよ
うに絶縁基板１１の側面のセラミックス露出面には、絶
縁被覆ガラスは形成されていない。 この場合、接合用
導体層１３は、例えばニッケル−アルミニウム合金，ガ
ラス質金属酸化物，及び水素化チタンを含む混合焼結層
からなる。又、金属端子１６は、ニッケルからなる。

【００１７】更に、金属端子１６，絶縁基板１１の側面
のセラミックス露出面及び絶縁被覆層１４を覆うよう
に、例えばメトキシドシリカ｛Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）_n ｝と
イソプロポキシドアルミニウム｛Ａｌ（Ｏ・ｉ−Ｃ₃ Ｈ
₇ ）_n ｝の混合物からなる金属酸化物被膜１８が付着さ
れており、この発明の特徴となっている。この金属酸化
物被膜１８は、有機金属化合物のゾル−ゲル反応及び脱
水・縮合反応により、抵抗素子全体に一度に、均一に、
而も塗り残しなどの欠陥のないように形成され（詳細は
後述）、高品質にして安価である。又、この金属酸化物
被膜１８の厚さは１００乃至５０００オングストロ−ム
の範囲に設定され、この実施例では約１０００オングス
トロ−ムである。

【００１８】尚、有機金属化合物としては、例えば下記
の式中のＭの部分にＳｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ａｌ，Ｂ
ａ等の金属を含むメトキシド｛Ｍ（ＯＣＨ₃ ）_n ｝、エ
トキシド｛Ｍ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）_n ｝、ｎ−プロポキシド
｛Ｍ（Ｏ・ｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）_n ｝、イソプロポキシド｛Ｍ
（Ｏ・ｉ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）_n ｝の少なくとも１つを用いてい
る。 さて次に、上記の抵抗素子の製造方法について述
べる。先ず、酸化アルミニウムを主成分とするセラミッ
クス製の絶縁基板１１上の一方の面に、抵抗ペーストを
用いスクリーン印刷法により抵抗パターンを印刷する。
その後、１２０〜１５０℃で１０〜２０分間乾燥してペ
ースト中の溶剤を除去し、抵抗層１２を形成する。この
時、抵抗ペーストはルテニウム酸鉛を含む金属酸化物と
硼硅酸鉛系のガラスよりなる抵抗材料で、シート抵抗値
が１０⁶ 〜１０⁷Ω／□程度を有する。又、印刷パター
ンは各金属端子１６で所定の分圧比率が得られるような
所定のジグザグ状パターンである。

【００１９】次いで、絶縁基板１１上の抵抗層１２と同
一の面に、導体ペーストからなる接合用導体層１３を印
刷する。その後、１２０〜１５０℃で１０〜２０分間乾
燥してペースト中の溶剤を除去し、複数の接合用導体層
１３を形成する。そのためのシート抵抗値が１０⁴ Ω／
□以下を有する。

【００２０】次いで、８４０〜８６０Ｃ゜、空気雰囲気
中で約８〜１０分間加熱して抵抗層１２及び接合用導体
層１３を焼成する。こうして得られた抵抗層１２は全抵
抗値で２×１０⁹ 〜３×１０⁹ Ωの抵抗値を有する。こ
の時、各金属端子１６での分圧比率が所定の範囲内では
ない時には、抵抗層１２の各抵抗部に設けられている抵
抗値修正用の抵抗層をサンドブラスト法等により削り、
各分圧比率が所定の範囲内となるように修正する。

【００２１】次いで、絶縁基板１１の両面の所定の部分
に絶縁被覆用のガラスペーストを印刷する。その後、１
２０〜１５０℃で１０〜２０分間乾燥してペースト中の
溶剤を除去し、絶縁被覆層１４を形成する。この時、ガ
ラスペーストは硼硅酸鉛ガラスを主成分とし酸化鉄，酸
化クロム，酸化ニッケル等の遷移金属酸化物と有機ビヒ
クルの混合材料よりなるペーストである。又、絶縁被覆
層１４として所定の耐電圧特性を得るために、所定の膜
厚となるように印刷されている。焼成後の膜厚で抵抗層
１２のある表面側は２００〜５００μｍ、もう一方の裏
面側は５０〜２００μｍとしている。

【００２２】次いで、５９０〜６２０Ｃ゜、空気雰囲気
中で約８〜１０分間加熱して絶縁被覆層１４を焼成す
る。通常、ここまでの工程を、複数の分割用溝を有する
単一絶縁基板上に複数組実施し、その後、上記分割用溝
に沿って複数個の素子に分割する。

【００２３】次いで、分割された各素子の接合用導体層
１３及び絶縁基板１１のスル−ホ−ル部１７に金属端子
１６をかしめにより固着する。次いで、メトキシドシリ
カ｛Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）_n ｝とイソプロポキシドアルミニ
ウム｛Ａｌ（Ｏ・ｉ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）_n ｝を１：３で混合し
た有機金属化合物溶液中に、各抵抗素子全体を浸漬す
る。この時、溶液の粘度は１０〜１００poise とし、引
上げ速度は１００mm/sec以下とする。

【００２４】その後、空気中に１０〜１５分間放置す
る。これによって塗布膜は空気中に含まれる水分により
加水分解反応が生じる。この加水分解反応によりゾル−
ゲル化して多孔質金属酸化物膜を形成する。

【００２５】次いで、４５０〜５５０Ｃ゜、空気雰囲気
中で約１０〜３０分間加熱することによって脱水・縮合
反応が起こり、多孔質金属酸化物膜から無孔質金属酸化
物膜へ変質し、金属酸化物被膜１８を形成する。この金
属酸化物被膜１８の厚さは、約１０００オングストロ−
ムに設定しているが、一般に、この金属酸化物被膜１８
の厚さは、１００〜５０００オングストロ−ムの範囲に
あれば良い。尚、金属端子１６と電子銃電極への接続リ
−ドとをレ−ザ溶接で接続すれば、金属酸化物被膜１８
は何等溶接の障害にならない。

【００２６】その後は、従来の抵抗素子の製造工程と同
一である。以上のようにして作られた抵抗素子は、抵抗
値分割比率が±０．７％と高精度であり、実使用条件の
３〜４倍の電圧を５０時間印加して高負荷試験を実施し
たところ、抵抗値及び分割比の変化は±０．２％以内と
極めて良好な結果が得られた。又、１００００時間に及
ぶ実動作試験後においても、２次電子放出によって誘発
された放電等は全く見られなかった。

【００２７】このような結果、従来生じていた抵抗層一
つ当たりの塗布時間が長く煩雑で生産性に欠ける工程が
不要となる。又、塗布むらや塗り残し等の不良が低減す
るため、これらを修正するための検査・修正工程が不要
となる。更に、抵抗層の全面に均一な膜を形成すること
が出来るため、誘電率を均一とし、電界の集中を防止す
ることが出来、電界集中による放電も抑制することが出
来る。

【００２８】尚、有機金属化合物としては上記に限定さ
れず、例えば下記の式中のＭの部分にＳｉ，Ｔｉ，Ｍ
ｇ，Ｓｒ，Ａｌ，Ｂａ等の金属を含むメトキシド｛Ｍ
（ＯＣＨ₃ ）_n ｝、エトキシド｛Ｍ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）
_n ｝、ｎ−プロポキシド｛Ｍ（Ｏ・ｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）
_n ｝、イソプロポキシド｛Ｍ（Ｏ・ｉ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）_n ｝
の少なくとも１つを用いれば良い。

【００２９】又、上記実施例では、電気回路部として抵
抗層を例に挙げたが、電気回路部は抵抗に限定されず、
コンデンサでも良いし、抵抗とコンデンサと又は他の半
導体を組合わせた場合にも、この発明は適用される。

【００３０】更に、上記実施例では、抵抗層１２と金属
端子１６との間に接合用導体層１３が介在されていた
が、抵抗層１２と金属端子１６とを電気的に直接接続す
るようにしても良い。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、絶縁基板の露出面や
金属端子が、２次電子放出比の小さい金属酸化物被膜で
覆われている。それ故、２次電子による放電を抑制する
ことが出来る。又、塗布むらや塗り残し等の不良が低減
するため、製造能率を高めることが出来る。こうして誘
電率が均一で、電界の集中を防止することが出来、高品
質な電子管の内蔵素子を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこの発明の一実施例
に係る電子管の内蔵素子を示し、（ａ）は外表部を形成
する絶縁被覆層上から透視した状態を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線に沿って切断し矢印方向に
見た断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部を拡大して示す断面
図。

【図２】一般的なカラ−ブラウン管の全体を示す概略断
面図。

【図３】図２のカラ−ブラウン管の要部（電子銃構体付
近）を拡大して示す断面図。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の電子管の内蔵
素子を示し、（ａ）は外表部を形成する絶縁被覆層上か
ら透視した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−
Ｂ′線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、（ｃ）は
（ｂ）の要部を拡大して示す断面図。

【符号の説明】

１１…絶縁基板、１２…抵抗層（電気回路部）、１３…
接合用導体層、１４…絶縁被覆層、１６…金属端子、１
８…金属酸化物被膜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に電気回路部が形成され、こ
   の電気回路部を覆うように絶縁被覆層が形成され、更に
   上記電気回路部に直接又は接合用導体層を介して金属端
   子が電気的に接続されてなる電子管の内蔵素子におい
   て、 上記絶縁基板の露出面，上記絶縁被覆層，及び上記金属
   端子を覆うように金属酸化物被膜が付着されてなること
   を特徴とする電子管の内蔵素子。
2. 【請求項２】 上記金属酸化物被膜の厚さは、１００乃
   至５０００オングストロ−ムの範囲に設定されてなる請
   求項１記載の電子管の内蔵素子。
3. 【請求項３】 絶縁基板上に電気回路部を形成し、この
   電気回路部を覆うように絶縁被覆層を形成すると共に上
   記電気回路部に直接又は接合用導体層を介して金属端子
   を電気的に接続する電子管の内蔵素子の製造方法におい
   て、 上記内蔵素子全体を有機金属化合物溶液中に浸漬し、そ
   の後、加熱処理して上記絶縁基板の露出面，上記絶縁被
   覆層，及び上記金属端子を覆う金属酸化物被膜を形成す
   ることを特徴とする電子管の内蔵素子の製造方法。
4. 【請求項４】 上記絶縁被覆層を形成する工程までを複
   数の分割用溝を有する単一絶縁基板上に複数組実施し、
   その後、上記分割用溝に沿って複数個の素子に分割し、
   各素子のそれぞれに上記金属酸化物被膜を形成する請求
   項３記載の電子管の内蔵素子の製造方法。