[发明专利]真空气密容器用焊封钎焊料,真空气密容器及其制造方法

说明书

本发明是关于真空气密容器用焊封钎焊料、真空气密容器及真空气密容器的制造方法。

真空管和闸流管等使用的真空气密容器，是通过在由陶瓷构成的圆筒体的开口端部焊封由金属构成的密封盖而制造的，使内部保持真空气密状态。

这类真空气密容器，以往是使Mo-Mn金属导电层介于由陶瓷构成的圆筒体的开口端部和由金属构成的密封盖之间，通过加热使上述圆筒体与上述密封盖焊封的方法进行制造的。但是，该方法制作Mo-Mn金属导电层的过程十分复杂，而且进行焊封时必须进行高温热处理。

因此，作为代替使用Mo-Mn金属导电层方法的焊封方法，研究了活性金属法。作为由活性金属组成的钎焊料(brazing filler)，一般是包含Ag、Cu、Ti三种元素的钎焊料。在特公昭35-1216中公布了利用在共晶成分的Ag-Cu中添加Ti的钎焊料将陶瓷与金属接合。但是，使由这样的活性金属组成的钎焊料介于由上述陶瓷构成的圆筒体的开口端部和由上述金属构成的密封盖之间，在上述钎焊料的熔点下进行加热时，钎焊料全体就一下子熔融了。其结果是，上述钎焊料对上述圆筒体不能显示充分的润湿性，因此难以将上述由金属构成的密封盖良好地焊封在上述圆筒体的开口端部。

本发明的目的是，提供对于由陶瓷构成的圆筒体的开口端部的润湿性良好的真空气密容器用焊封钎焊料。

本发明的另一个目的是，提供真空气密容器，该真空气密容器具有利用有在上述开口端部表面形成的活性金属偏析层的焊脚长度的焊封层将由陶瓷构成的圆筒体的开口端部和由金属构成的密封盖牢固地焊封的结构。

本发明的又一个目的是，提供真空气密容器的制造方法，该方法使用对上述圆筒体即对陶瓷具有良好润湿性的钎焊料，通过在较低温度的加热处理能够将由陶瓷构成的圆筒体的开口端部与由金属构成的密封盖牢固地进行焊封。

按照本发明，提供由Ag、Cu和活性金属组成的、包含40％(体积)以下的Cu-活性金属的化合物的真空气密容器用焊封钎焊料(brazing filler)。具体地，该焊封钎焊料由Ag、Cu和活性金属组成，含有3～40％(体积)的Cu-活性金属的化合物，上述Ag、Cu及活性金属是按摩尔比为Ag∶Cu∶活性金属＝50～59∶33～40∶1～17进行配合的。

另外，按照本发明，提供了一种真空气密容器，该容器具有由陶瓷构成的圆筒体(cylinder)；分别配置在上述圆筒体的开口端部、具有密封上述圆筒体的开口端部的框形端部的密封盖；以及

使上述密封盖的框形端部分别接合在上述圆筒体的开口端部上的焊脚长度的焊封层，其特征在于，上述焊封层是如此构成的：

(a)由在上述开口端部一侧上形成的活性金属的偏析层及由于该偏析层使上述密封盖的框形端部提高润湿性的焊封部主体，该焊封部主体由Ag-Cu-活性金属构成，含有3～40％(体积)的Cu-活性金属的化合物，上述Ag、Cu及活性金属是按摩尔比为Ag∶Cu∶活性金属＝50～59∶33～40∶1～17进行配合的，而且

(b)设在上述开口端部表面扩展的最小长度为L、与上述开口端部的表面形成的角度为θ，上述L与上述密封盖的框形端部的厚度T的关系规定为L＝4T以上并且不超过上述开口端部的宽度，上述θ规定≤60°，具体为5～60°。

另外，本发明还提供了真空气密容器的制造方法，该方法包括下述工序：

在由陶瓷构成的圆筒体的开口端部配置由金属构成的密封盖的框形端部，将焊封用钎焊料介于上述圆筒体的开口端部与上述密封盖的框形端部之间的工序，该焊封用钎焊料由Ag、Cu及活性金属构成，含有3～40％(体积)的Cu-活性金属化合物，上述Ag、Cu及活性金属是按摩尔比为Ag∶Cu∶活性金属＝50～59∶33～40∶1～17进行配合的；以及

在超过Ag-Cu共晶温度的温度下将上述钎焊料加热处理、直至在接触上述钎焊料的上述圆筒体的开口端部表面形成活性金属的偏析层，将上述密封盖焊封在上述圆筒体上的工序。

对附图的简要说明如下：

图1是表示本发明的真空气密容器用焊封钎焊料的组织的电子显微镜照片的模拟图。

图2是表示本发明的真空气密容器的剖面图。

图3是表示将图2的真空气密容器的焊封层附近放大的剖面图。

图4是用来说明本发明的Ag-Cu-Ti系钎焊料的熔点上升的相图。

图5是表示将比较例1的真空气密容器的焊封层附近放大的剖面图。

以下，详细说明本发明的真空气密容器用焊封钎料。

该焊封钎焊料由Ag-Cu-活性金属组成，含有40％(体积)以下的Cu-活性金属的化合物。