JPH09147742A - 陰極線管用カソードペレットの製造方法 - Google Patents

陰極線管用カソードペレットの製造方法

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JPH09147742A
JPH09147742A JP30235795A JP30235795A JPH09147742A JP H09147742 A JPH09147742 A JP H09147742A JP 30235795 A JP30235795 A JP 30235795A JP 30235795 A JP30235795 A JP 30235795A JP H09147742 A JPH09147742 A JP H09147742A
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JP
Japan
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cathode
wafer
ingot
pellet
thickness
Prior art date
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Application number
JP30235795A
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English (en)
Inventor
Kazunori Narita
万紀 成田
Toshikazu Sugimura
俊和 杉村
Takeshi Tanabe
剛 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のCRT用カソードペレットの製造方法
では大量のカソードペレットを効率良く低コストで製造
することができない。 【解決手段】 HIP処理により焼結されたインゴット
をスライスしてウェハを得る工程と、前記ウェハを研磨
して所定の厚さの研磨済ウェハを得る工程と、前記研磨
済ウェハをダイ−ポンチセットまたはレーザビームによ
り打ち抜いてカソードペレットを得る工程とを具備した
製造方法を提案する。 【効果】 処理バッチの大型化と、各工程の自動化と、
工程数の低減との相乗効果により大量のカソードペレッ
トを効率良く低コストで製造できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管(以後CR
Tと略称する)に使用されるカソードペレットの製造方
法に関し、特に生産性を改良した製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】CRT用カソードペレットの従来の製造
方法を図3を参照して説明する。図3において(a)〜
(e)はカソードペレットの製造プロセスを工程順に示
し、31は熱間等方加圧処理(以後HIP処理と称す
る)により焼結されたインゴット、32は上記インゴッ
ト31をスライスして得られたウェハ、33は上記ウェ
ハ32から切り出された正四角柱ブロック、34は上記
正四角柱ブロック33を研磨して得られた円柱ブロッ
ク、35は上記円柱ブロック34をスライスして得られ
たカソードペレットである。
【0003】Ni金属粉末またはNiを主成分とする合
金の粉末と、Baを含むアルカリ土類金属の炭酸塩の粉
末とを混合し、HIP処理をおこなうことにより前記粉
末混合物が焼結されインゴット31が得られる。次にダ
イヤモンドブレードまたはワイヤソー等により前記イン
ゴット31を薄く多数枚スライスすることでウェハ32
が得られる。次に再びダイヤモンドブレードまたはワイ
ヤーソー等により前記ウェハ32をその厚さと同じピッ
チ寸法で切断することで断面が正方形の正四角柱ブロッ
ク33が得られる。次に芯無し円柱研削機により前記正
四角柱ブロック33の外周部を研削することで断面が真
円の円柱ブロック34が得られる。最後に再びダイヤモ
ンドブレードまたはワイヤーソー等により前記円柱ブロ
ック34を薄く多数枚スライスすることでカソードペレ
ット35が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のCRT
用カソードペレットの製造方法には以下の問題点があ
る。大量のカソードペレット35を効率良く製造するた
めには正四角柱ブロック33の長さが長くなければなら
ないが、脆い焼結体を細長い形状にすると非常に折れ易
くなり取り扱いが困難になる。また次工程で円柱ブロッ
ク34を製造する場合にその直径精度はブロックの長さ
が長い程場所によるばらつきが出易く精度が落ちる。こ
れらの理由により正四角柱ブロック33の長さが制限さ
れるためカソードペレット35の製造効率を高くできな
い。したがって、ある程度以上インゴット及びウェハを
大型化してもコストダウンの効果が得難い。また、正四
角柱ブロック33の外周部を研削して円柱ブロック34
を製造する工程ではブロックを1本ずつ加工しなければ
ならない上、加工中にたびたびブロックを円柱研削機か
ら外して直径を測定しなければならないため、著しく加
工効率が悪い。以上の理由により従来の製造方法では大
量のカソードペレット35を効率良く、したがって低コ
ストで製造することができない。本発明は上記問題点に
鑑み提案されたもので、その目的は大量のカソードペレ
ットを効率良く、したがって低コストで製造する方法を
実現することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前述のように従
来の製造方法では大量のカソードペレットを効率良く、
したがって低コストで製造することができないという問
題点を解決するために提案されたもので、Ni金属粉末
またはNiを主成分とする合金の粉末と、Baを含むア
ルカリ土類金属の炭酸塩の粉末とを混合し、HIP処理
により焼結するCRT用カソードペレットの製造方法に
おいて、HIP処理により焼結されたインゴットをスラ
イスしてウェハを得る工程と、前記ウェハを研磨して所
定の厚さの研磨済ウェハを得る工程と、前記研磨済ウェ
ハを打ち抜いてカソードペレットを得る工程を具備する
ことを特徴とする。また、インゴットをスライスして厚
さ0.3mm〜3mmのウェハとし、前記ウェハを研磨
して厚さ0.1mm〜0.5mmの研磨済ウェハを得る
ことを特徴とする。またダイ−パンチ金型により研磨済
ウェハを打ち抜いてカソードペレットを得ることを特徴
とする。また、レーザビームにより研磨済ウェハを打ち
抜いてカソードペレットを得ることを特徴とする。
【0006】前述のように、HIP処理により焼結され
たインゴットをスライスしてウェハを得る工程と、前記
ウェハを研磨して所定の厚さを有する研磨済ウェハを得
る工程と、前記研磨済ウェハを打ち抜いてカソードペレ
ットを得る工程とからなる製造方法により、従来の製法
と異なりインゴットおよびウェハの大きさにカソードペ
レットの寸法精度が依存しなくなるため従来の製造方法
に比べインゴットおよびウェハが大型化でき1バッチの
処理量が多くできる。また、研磨済ウェハを打ち抜いて
カソードペレットを得る製造方法により、カソードペレ
ットの直径が一定になるので、一々カソードペレットの
寸法測定を行う必要がなくなり、大量のカソードペレッ
トを自動かつ高速で製造することが可能になる。また、
本発明の製造方法により全工程数が従来の製造方法より
少なくなる。上記作用の相乗効果で本発明の製造方法に
より大量のカソードペレットを効率良く低コストで製造
することが実現される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例のカ
ソードペレットの製造方法を説明するための、各工程に
対応したワークの形状を示す図である。図において
(a)〜(d)はカソードペレットの製造プロセスを工
程順に示し、11はHIP処理により焼結されたインゴ
ット、12は上記インゴット11をスライスして得られ
たウェハ、13は上記ウェハを研磨して所定の厚さにし
た研磨済ウェハ、14は前記研磨済ウェハ14を打ち抜
いて得られたカソードペレットを示す。
【0008】次に図1に示す本発明の一実施例の製造方
法を説明する。平均粒径5μmのNi金属粉末と平均粒
径2μmの(Ba・Sr・Ca)CO3 粉末とを体積比
45:55で混合し、混合粉末を内径140mm、内の
り高さ140mmの円筒形ニトリルゴム型に詰めフタを
フッソ樹脂系粘着テープで密封した。次に前記ゴム型入
り混合粉末に、冷間静水圧加圧装置により4000kg
/cm2 の等方的圧力で加圧し、ゴム型内の混合粉末を
直径約120mm、高さ約120mmの円柱状成形体に
変換した。次に前記成形体を円筒形軟鋼製カプセルに真
空度10-6Torrで真空封止した。その際、前記成形
体と前記カプセルが直接接触しないように両者の間にB
N(ボロンナイトライド)製の粉末を詰めた。次に前記
のカプセル封入済成形体にHIP処理装置により900
℃、1500kg/cm2 の熱と等方的圧力を加え、カ
プセル内の成形体を焼結体インゴット11に変換した。
カプセルから取り出されたインゴットは直径約100m
m、高さ約100mmの円柱形であった。
【0009】次に前記インゴット11をダイヤモンドブ
レードを具備したスライサーでスライスし、厚さ0.8
mmのウェハ12を多数得た。次に前記ウェハ12を平
面研磨機に装着し、ダイヤモンドスラリーを用いて両面
を研磨し、両面の平面度、平行度を調整しながら厚さを
減じて、最終的に厚さ0.2mmの研磨済ウェハ13を
多数得た。
【0010】次に前記研磨済ウェハ13を超鋼製のダイ
−パンチ金型を具備した小型プレス機にて打ち抜き、直
径1.1mm厚さ0.2mmの円板状カソードペレット
14を多数得た。この場合、前記研磨済ウェハ13に表
裏の差がないため、得られたカソードペレット14の表
裏を区別する必要はなかった。以後、カソード構体の組
み立てに関して図2を参照して説明する。図において、
20はカソード構体、14は前記カソードペレット、2
1はNi製キャップ、22はNiCr合金製スリーブ、
23はアルミナコーティッドWヒータである。
【0011】前記カソードペレット14をキャップ2
1、スリーブ22に順次挿入し、スリーブ22の側面お
よびキャップ21の底面からレーザビームを照射しカソ
ードペレット14、キャップ21、スリーブ22を溶接
固着させた。次にスリーブ22の下方開口部からヒータ
23を挿入固定した。
【0012】以後前記カソード構体20をCRT用電子
銃(図示せず)に組み込み、該電子銃を取り付けた排気
管付ガラスステム(図示せず)をCRT用ガラスバルブ
(図示せず)に封入し、該排気管を排気装置(図示せ
ず)に装着してガラスバルブ内を排気脱ガスした。排気
工程中にヒータ23に通電してカソードペレット14を
約1000℃に加熱し、カソードペレット14内の(B
a・Sr・Ca)CO3を熱分解して(Ba・Sr・C
a)Oに変換し、その後更に高真空に排気した後前記排
気管を溶融封止してCRT(図示せず)を得た。
【0013】上記実施例において、インゴット11から
ウェハ12をスライスする工程および研磨済ウェハ13
からカソードペレット14を打ち抜く工程は、ワークの
セット以外は全て自動で行われたため、カソードペレッ
ト14の製造に要するコストのうち、これらの工程の加
工コストは非常に僅かであった。また、ウェハ12を研
磨して研磨済ウェハ13を得る工程は研磨中にワークを
外して平面度、平行度、厚さを測定する必要があるため
全自動ではできなかったが1枚のウェハ12から得られ
るカソードペレット14が多数であるためカソードペレ
ット14の1個あたりに換算した加工コストは僅かであ
った。
【0014】上記実施例においては、研磨済ウェハ13
からカソードペレット14を得る方法として、ダイ−パ
ンチ金型を用いて機械的に打ち抜いたが、その代わりに
レーザビームをカソードペレット14の形状に合わせて
円周状に研磨済ウェハ13の表面で走査し、レーザビー
ムの走査した部分を研磨済ウェハ13の裏面まで貫通し
て溶融除去することによりカソードペレット14を得る
こともできた。一定の寸法のカソードペレット14を大
量に生産する場合はダイ−パンチ金型を用いるプレス法
が効率が良い。一方、直径の異なるカソードペレット1
4を少量多品種生産する場合はレーザビーム法が効率が
良い。また、正方形、楕円形など真円でないカソードペ
レット14の少量試作にもレーザビーム法が適してい
る。
【0015】また、上記説明から明らかなようにインゴ
ット11、ウェハ12は大型化する程カソードペレット
14の製造コスト内の加工コストが低減できるので設備
の許す限り大型化するのが有利である。
【0016】インゴット11をスライスしてウェハ12
を得る場合、ウェハ12の厚さが薄すぎるとスライス中
ないしスライス後にウェハ12が変形してしまい以後の
工程が不可能になる。したがってウェハ厚さは最小0.
3mm必要である。また、ウェハ12の厚さが厚い場合
は取り扱いは容易だが、次工程で研磨済ウェハ13を製
造するときに研磨して廃棄する部分が多くなり不経済で
ある。このためウェハ厚さは最大3mmまでが実用的で
ある。
【0017】次に研磨済ウェハ13の厚さは直接カソー
ドペレット14の厚さとなるためカソード構体20の熱
効率、寿命などを考慮して決定される。カソード構体2
0の熱効率を重視する場合はカソードペレット14の厚
さが薄い程有利である。しかし、あまりにも薄いと組み
立ての取り扱いが困難になる上、カソード寿命も短くな
って実用性が損なわれるため、最小0.1mmは必要で
ある。このため研磨済ウェハ13の厚さも最小0.1m
m必要である。一方カソードの寿命はカソードペレット
14に含まれる(Ba・Sr・Ca)CO3 の量にほぼ
比例するため、カソードペレット14の厚さが厚い程、
長寿命となる。しかしCRTの場合ヒータパワーが限ら
れているためカソードペレット14が厚くなりすぎると
十分カソードペレット14の温度が上がらなくなり、電
子放射が必要量得られなくなる。したがって寿命を重視
する場合でもカソードペレット14の厚さ、すなわち、
研磨済ウェハ13の厚さは最大0.5mmに押さえられ
る。したがって、研磨済ウェハの厚さは0.1mm〜
0.5mmの範囲で熱効率と寿命とのバランスを考慮し
て決定される。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、HIP処理によっ
て焼結されたインゴットをスライスしてウェハを得る工
程と、前記ウェハを研磨して所定の厚さを有する研磨済
ウェハを得る工程と、前記研磨済ウェハを打ち抜いてカ
ソードペレットを得る工程とからなる製造方法により、
インゴットおよびウェハの大きさにカソードペレットの
寸法精度が依存しなくなるためインゴットおよびウェハ
が大型化でき、1バッチの処理量が多くできる。また研
磨済ウェハを打ち抜いてカソードペレットを得る製造方
法により、カソードペレットの直径が常に一定の精度で
得られるようになるため大量のカソードペレットを自動
かつ高速で製造することが可能になる。また本発明の製
造方法により全工程数が従来の製造方法より少なくな
る。上記効果の相乗作用で本発明の製造方法により大量
のカソードペレットを効率良く低コストで製造すること
が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のCRT用カソードペレッ
トの製造工程を説明するための図 (a)インゴット(b)ウェハ(c)研磨済ウェハ
(d)カソードペレット
【図2】 本発明によって製造されたカソードペレット
を使用したCRT用カソード構体を示す図
【図3】 CRT用カソードペレットの従来の製造方法
を説明するための図 (a)インゴット(b)ウェハ(c)正四角柱ブロック
(d)円柱ブロック(e)カソードペレット
【符号の説明】
11 インゴット 12 ウェハ 13 研磨済ウェハ 14 カソードペレット 20 カソード構体 21 キャップ 22 スリーブ 23 ヒータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Ni金属粉末またはNiを主成分とする合
    金の粉末と、Baを含むアルカリ土類金属の炭酸塩の粉
    末とを混合し、熱間等方加圧処理により焼結する陰極線
    管用カソードペレットの製造方法において、 熱間等方加圧処理により焼結されたインゴットをスライ
    スしてウェハを得る工程と、 前記ウェハを研磨して所定の厚さを有する研磨済ウェハ
    を得る工程と、前記研磨済ウェハを打ち抜いてカソード
    ペレットを得る工程とを具備することを特徴とする陰極
    線管用カソードペレットの製造方法。
  2. 【請求項2】インゴットをスライスして厚さ0.3mm
    〜3mmのウェハとし、前記ウェハを研磨して厚さ0.
    1mm〜0.5mmの研磨済ウェハを得ることを特徴と
    する請求項1に記載の陰極線管用カソードペレットの製
    造方法。
  3. 【請求項3】ダイーパンチ金型により研磨済ウェハを打
    ち抜いてカソードペレットを得ることを特徴とする請求
    項1に記載の陰極線管用カソードペレットの製造方法。
  4. 【請求項4】レーザビームにより研磨済ウェハを打ち抜
    いてカソードペレットを得ることを特徴とする請求項1
    に記載の陰極線管用カソードペレットの製造方法。
JP30235795A 1995-11-21 1995-11-21 陰極線管用カソードペレットの製造方法 Pending JPH09147742A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097661A1 (ja) * 2012-12-22 2014-06-26 株式会社小松精機工作所 金属粉末の製造方法及び金属粉末

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097661A1 (ja) * 2012-12-22 2014-06-26 株式会社小松精機工作所 金属粉末の製造方法及び金属粉末

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