專利名稱：形成電子射線的裝置、制造裝置的方法和應(yīng)用的制作方法
在技術(shù)領(lǐng)域中電子管有廣泛的應(yīng)用，例如在電子顯微鏡或者顯示器中。電子管領(lǐng)域的很多開發(fā)目標(biāo)是改進使用電子管儀器的分辨能力。此外這種儀器的分辨能力依賴于集成在儀器電子管上的電子槍。電子槍產(chǎn)生電子射線。電子槍包括電子源和適當(dāng)?shù)碾姌O裝置。例如將被加熱的陰極作為電子源，陰極通過熱能發(fā)射被激活的電子。將電極用作為聚焦光闌，強度調(diào)制光闌和必要時用作為電子射線偏轉(zhuǎn)。
按照現(xiàn)有技術(shù)，電子槍包括高分辨率顯示器后面的結(jié)構(gòu)將陰極和第一個柵電極組合安裝在金屬頭上，將金屬頭與電子管的玻璃支架融接在一起。在電子射線傳播方向上安裝了兩個另外的柵電極，將這些同樣與玻璃支架融接在一起。
為了使顯示器達到很高的分辨率，必須將柵極或者電極板的很細的通孔安排成準(zhǔn)確的圓形的和相互同心的。此外為了達到高信號帶寬的基本條件是將電極裝置制造成電容極小的結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的電子管技術(shù)目前不能滿意地滿足這些要求。例如制造電子射線的通孔的同心調(diào)整通過將電極分開融接在玻璃上只能有局限地可能。
本發(fā)明的任務(wù)是給出電容極小的裝置用于形成電子射線及其制造方法。
此任務(wù)是由本發(fā)明權(quán)利要求1的特征解決的。按照本發(fā)明裝置的特殊結(jié)構(gòu)從權(quán)利要求2至13中獲悉。
按照權(quán)利要求1將形成電子射線的裝置建議用單塊多層結(jié)構(gòu)方式的一個陶瓷物體構(gòu)成，陶瓷物體至少有電子射線的一個通孔和至少將一個電極安排在通孔上。
這種裝置在后面也被稱為電極裝置例如包括三個電極和將這種裝置用于電子射線聚焦的電子槍中。
特別是將陶瓷物體形成為平的、圓柱形的和至少有一個通孔，通過這個通孔可以引導(dǎo)電子射線。
電極裝置是由多個陶瓷層的單塊制成的。特別是將單個陶瓷層構(gòu)成為不同的和因此也承擔(dān)不同功能。電極陶瓷層具有例如形狀為導(dǎo)線線路的從屬的電接觸的電極。其中將電極安排在通孔上特別是在電極陶瓷層的表面上。將絕緣陶瓷層用于將電極陶瓷層相互絕緣和安排在定義的距離上。特別是將電極陶瓷層和絕緣陶瓷層交替地安排在電子射線的傳播方向上。
電接觸使得確定電極的電勢成為可能。特別是將導(dǎo)線線路安排在陶瓷物體的內(nèi)部。
電極陶瓷層的每個通孔是特別準(zhǔn)確的圓形的。特別是將每個電極用導(dǎo)電材料形成為環(huán)形。特別有利的是如果環(huán)是封閉的。但是也可以將環(huán)分成為單個的電極。特別是環(huán)的內(nèi)徑對應(yīng)于在相應(yīng)位置上陶瓷通孔的直徑。但是這些直徑也可能相互有差異。特別是準(zhǔn)確的圓形形狀的偏差于是是希望的，如果在電子射線產(chǎn)生時將電子管整體結(jié)構(gòu)引起的電子射線畸變進行補償時。例如將通孔和電極陶瓷層的電極環(huán)形成為橢圓形的。
例如通過將電極陶瓷層分成為電極環(huán)的兩個或者多個電極上加上不同電勢，提到的畸變補償也是成功的。
作為陶瓷材料首先使用低燒結(jié)的玻璃陶瓷，例如這包括氧化鋁、氧化硼或者堿土金屬氧化物。其中玻璃陶瓷的成分是這樣選擇的，使陶瓷在所使用金屬熔點溫度范圍變稠。按照本發(fā)明為了達到盡可能電容極小的電極裝置的結(jié)構(gòu)，此外陶瓷物體材料必須有盡可能相對低的介電常數(shù)(例如6≤εr≤8)。
電極和接觸是由鉬、鈀、鉑、銀或者鎢構(gòu)成的。其他金屬例如銅或金同樣可能作為上述金屬的合金例如銀/鈀。特別是導(dǎo)電線路是由與電極同樣的金屬構(gòu)成的。但是不同的金屬也是可以想象的。
特別有利的是如果電極陶瓷層在電子射線傳播方向有前后連續(xù)安排的多個電極。將這些電極可以導(dǎo)電地連接在一起。特別是電極也可以是相互絕緣的。因此可以在電子射線產(chǎn)生過程中在電極上加上不同電勢。這樣的裝置代替了傳統(tǒng)的電子管技術(shù)的愿望，利用錐形的通孔作為電子射線聚焦和強度調(diào)制。
電極裝置可以有多個通孔，通過通孔各自引導(dǎo)一個電子射線。將這樣的裝置使用在具有三個射線系統(tǒng)的彩色圖像管上。對于三個基本顏色中的每個(例如藍、黃、紅)產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)碾娮由渚€。
對于在電子管中的應(yīng)用特別有利的是，如果電極裝置具有貫通接觸形式的電接觸。電的貫通接觸穿過例如一個或者多個陶瓷層。通過電的貫通接觸例如將電極陶瓷層的兩個電極導(dǎo)電連接在一起。
借助于安排在陶瓷物體表面上的和經(jīng)過導(dǎo)線線路和/或貫通接觸與電極相連接的電接頭地點，例如將電極電勢確定。
特別有利的是如果將電的貫通接觸，導(dǎo)線線路和接頭這樣安排在電極裝置內(nèi)和/或上，其結(jié)果是盡可能電容極小的結(jié)構(gòu)。這意味著用不同電勢饋電的電接觸盡可能是脫耦的。
借助于電接頭地點和/或電接觸可以特別簡單地將電子槍的附加控制功能集成在陶瓷電極裝置中。例如可以經(jīng)過這樣的電連接進行電極控制。特別有利的是如果在這種情況下例如將電極經(jīng)過陶瓷管座用玻璃焊藥與電極裝置相連接。因此在陰極殼體內(nèi)附加的孔和線是多余的。制造電子槍從而非常簡單了。此外有可能避免有可能損壞電子管抽真空的泄漏。
可以用傳統(tǒng)方法將這里敘述的電極裝置通過融接在玻璃上安裝在電子槍上。將電子槍用于電子射線的強度調(diào)制和聚焦。特別有利的是如果將上述電極裝置直接與電子源相連接。可以將電子管其他部件，例如電子管的主透鏡經(jīng)過玻璃焊藥附加地與電極裝置相連接。
特別是用LTCC(低溫熔化陶瓷)-技術(shù)制造單塊多層結(jié)構(gòu)方式的上述電極裝置。這種技術(shù)適合于制造具有集成的無源部件的單塊的陶瓷多層系統(tǒng)(例如見D.L.Wilcox,1997年ISHN全體會議，費城，17-23頁)。這種技術(shù)特別適合于將陶瓷部件集成到導(dǎo)電性很好的材料，例如金，銅或銀上。
LTCC-技術(shù)特別重要的處理步驟是●制造包括有機粘接劑的陶瓷濕膜、陶瓷濕膜有玻璃陶瓷。
●在陶瓷濕膜上制造為了接觸安排的通孔。
●將通孔用導(dǎo)電材料填充。
●將陶瓷濕膜與電的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)壓在一起。
●將陶瓷濕膜重疊堆垛和疊片成為一個復(fù)合體。
●將復(fù)合體燒結(jié)成具有單塊的多層結(jié)構(gòu)的物體。
通過燒結(jié)將陶瓷材料稠化出現(xiàn)體積收縮為10-20％。如果人們將LTCC-技術(shù)或者類似的方法用已知的方式使用在制造電極裝置上，人們首先必須顧及到側(cè)面公差，這涉及到要求高分辨率的顯示器是不能被認可的。因此將LTCC-方法進行改進。
在制造電極裝置時將預(yù)燒結(jié)的陶瓷層重疊堆垛和燒結(jié)在一起。預(yù)燒結(jié)是在所使用的陶瓷材料燒結(jié)溫度以下的溫度進行的。陶瓷的收縮過程幾乎在預(yù)燒結(jié)之后結(jié)束。因此遏制了陶瓷收縮對出現(xiàn)的公差影響。
通過改進LTCC-技術(shù)電極尺寸的長度公差可以達到±5μm。此外也明顯改善柵的同心度。但是借助于這種技術(shù)首先可以將聚焦單元極小的電容結(jié)構(gòu)實現(xiàn)為1pF。
除了這些優(yōu)點之外相對于現(xiàn)有技術(shù)具有在LTCC-技術(shù)基礎(chǔ)上的本發(fā)明方法介紹了價格便宜的，可以容易改進的和可自動制造陶瓷電極裝置的方法。可以很容易在使用(多個up)中應(yīng)用LTCC-技術(shù)。
制造陶瓷濕膜是按照已知的方法進行的。將陶瓷濕膜通過切割或者沖壓切割成希望的形狀，這些可以直接是例如如同將其使用在電子管中的電極裝置的形狀?；蛘哌x擇在陶瓷濕膜的再加工時裁減成一種形狀(例如在使用時)。
特別容易通過沖壓產(chǎn)生陶瓷濕膜的通孔或者孔?？梢栽谶@里準(zhǔn)確地應(yīng)用將陶瓷濕膜結(jié)構(gòu)化的其他方法，例如照相印刷術(shù)或者借助于激光射線產(chǎn)生通孔。
涉及到電極裝置在陶瓷濕膜上至少產(chǎn)生一個通孔，在電子射線產(chǎn)生過程中通過這個通孔引導(dǎo)電子射線。如果借助于電極裝置應(yīng)該操縱多個電子射線時(例如彩色顯示器的電子管)，于是可以考慮多個這樣的通孔。
除了在每個陶瓷濕膜上出現(xiàn)的這個通孔之外產(chǎn)生多個附加的孔，將這些按照專門功能選定，將其與相應(yīng)的陶瓷濕膜集成到電極裝置中。例如如果應(yīng)該通過陶瓷層產(chǎn)生一個垂直的電的貫通接觸，為了制造陶瓷層將重疊堆垛的所有陶瓷濕膜在同樣的位置上得到一個孔。在另外的處理步驟上將這個孔用金屬填充。此時特別提供了樣板壓制法。
除了上述通孔之外，電極裝置的功能性以通孔為基礎(chǔ)，特別有利的是在陶瓷濕膜上產(chǎn)生附加的孔，借助于這些孔制造電極裝置變得非常簡單。這樣在制造過程中例如定心孔使得陶瓷溫膜準(zhǔn)確地重疊堆垛成為可能。特別有利的是在陶瓷溫膜上產(chǎn)生孔系列其形狀對應(yīng)于準(zhǔn)備制造的電極裝置。借助于這些孔將單個預(yù)燒結(jié)的陶瓷層或者將完全燒結(jié)的電極裝置很容易分成單個的。
產(chǎn)生孔之后將為了制造電極和導(dǎo)線線路的導(dǎo)電金屬涂在陶瓷濕膜的表面上，此時出現(xiàn)電極陶瓷濕膜。特別有利的是在這里應(yīng)用絲網(wǎng)印刷方法。其他方法例如樣板壓制法同樣是可以想象的。其中對于電極將金屬膏涂在電子射線的通孔上。特別有利的是將電極形成為環(huán)形的，這樣將環(huán)的通孔和環(huán)的內(nèi)部空隙重疊在一起。將環(huán)的外徑盡可能選擇的小，以便得到盡可能電容極小的裝置。特別有利的是在陶瓷濕膜的表面和下邊各自安排一個電極。在制造方法過程中可以將兩個電極導(dǎo)電連接，或者相互保持絕緣。
將電極通過涂上導(dǎo)線線路例如與電的貫通接觸相連接。但是從電極到貫通接觸的電連接也可以只在這時進行，如果陶瓷濕膜與一個環(huán)形電極和陶瓷膜與印在上面的導(dǎo)線線路重疊堆垛和分成層次時。
與傳統(tǒng)的LTCC-技術(shù)相反，在傳統(tǒng)的LTCC-技術(shù)上將所有陶瓷濕膜共同疊片和燒結(jié)，在這里將陶瓷濕膜用比較小的復(fù)合體重疊堆垛，疊片，被有機的粘接劑釋放和燒結(jié)成單個的陶瓷層。燒結(jié)是在低于所使用陶瓷材料的燒結(jié)溫度Ts下進行的。例如溫度差為100K。在第二個步驟中將預(yù)燒結(jié)的陶瓷層，特別是在其上集成了不同功能，重疊堆垛和在壓力下在陶瓷燒結(jié)溫度Ts下再燒結(jié)。例如通過重量負荷產(chǎn)生的壓力使得陶瓷層平面的共同生長成為可能。
對LTCC-技術(shù)決定性的改進是將燒結(jié)分成為兩個燒結(jié)過程。在預(yù)燒結(jié)之后陶瓷的收縮幾乎結(jié)束。然后在第二個燒結(jié)過程中幾乎不再發(fā)生陶瓷收縮。因此在第二個燒結(jié)過程中幾乎不再出現(xiàn)由于陶瓷不同收縮可能引起的電極裝置的畸變。
附加在上述可能性中將這種畸變可以通過使用一種燒結(jié)技術(shù)進行遏制，當(dāng)燒結(jié)時這種燒結(jié)技術(shù)阻止陶瓷的側(cè)面收縮。此時例如將具有不同陶瓷材料的陶瓷濕膜燒結(jié)在一起。特別有利的如果將疊片的濕膜垛的最上面和最下面的濕膜包括比垛內(nèi)的濕膜高的燒結(jié)溫度的陶瓷材料。在內(nèi)部陶瓷材料燒結(jié)溫度下將疊片的垛進行燒結(jié)，這樣只有這些材料收縮。沒有收縮的外部陶瓷材料避免了內(nèi)部陶瓷材料的側(cè)面收縮。內(nèi)部陶瓷材料的收縮只發(fā)生在垂直于薄膜平面上。作為外部陶瓷濕膜的陶瓷材料是氧化鋁。
避免側(cè)面收縮的另外的可能性在于通過單軸的壓力強迫陶瓷定向收縮。
燒結(jié)過程之后有時必須將陶瓷層再加工。通過表面的粗磨和/或拋光得到具有不同層厚和準(zhǔn)確平面的陶瓷層。這首先涉及到電子射線通孔的同心調(diào)整是重要的。
如果使用具有不同陶瓷材料的上述燒結(jié)技術(shù)，于是粗磨和/或拋光是特別必要的。將外部的陶瓷材料必須在陶瓷層重疊堆垛之前從陶瓷層的表面上去除。
如果將預(yù)燒結(jié)陶瓷層的表面磨下來，則必須根據(jù)陶瓷層的功能方式在磨之后將導(dǎo)電材料涂在陶瓷層上。
必要時通孔本身同樣必須再加工，以便遵守預(yù)先規(guī)定的電極尺寸公差。特別是再加工是機械的(例如通過磨削或者激光打孔)。其他的方法例如借助于激光射線的照相印刷術(shù)或者金屬去除在這里同樣可以使用。
比較合適的是各自用一個堆垛卡具將陶瓷濕膜和陶瓷層進行堆垛。例如堆垛卡具是這樣構(gòu)成的，可以將薄膜或者層配合準(zhǔn)確地安排在卡具中。特別有利的是如果卡具對應(yīng)于陶瓷物體的定心孔有一個定心銷。借助于定心孔和定心銷可以將陶瓷濕膜或者陶瓷層準(zhǔn)確地重疊堆垛。此外從而避免了單個層在加工期間側(cè)向移動。將準(zhǔn)確重疊堆垛的陶瓷濕膜或者陶瓷層對于電極的同心調(diào)整具有決定性的意義。
構(gòu)成為堆垛卡具的材料是這樣選定的，使卡具和玻璃陶瓷之間不會產(chǎn)生粘著。此外材料必須有高的熱傳導(dǎo)系數(shù)以便在燒結(jié)過程中不出現(xiàn)溫度梯度。特別適合于使用碳化硅。其他的材料例如氧化鋯同樣是可以想象的。
因此出現(xiàn)特殊的優(yōu)點是LTCC-技術(shù)可以容易的利用。這意味著，在陶瓷濕膜上產(chǎn)生多個同樣的結(jié)構(gòu)(例如2×2)。對于再加工有不同的可能性陶瓷濕膜應(yīng)用疊片之后例如將整個堆垛通過切割分成為單個的同樣的子垛，然后將這些子垛相互分離地進行燒結(jié)。與此不同的是可以解除和燒結(jié)疊片的陶瓷濕膜應(yīng)用，其中將子垛例如在燒結(jié)之后可以通過鋸削相互分開。
涉及到制造電極裝置以下過程是特別有利的在制造孔處理步驟中將陶瓷濕膜上附加孔結(jié)構(gòu)制造出來。這些孔結(jié)構(gòu)例如是正方形地安排在陶瓷濕膜上的。上述孔或者孔結(jié)構(gòu)位于每個正方形的內(nèi)部。
將陶瓷濕膜應(yīng)用如上所述由陶瓷層預(yù)燒結(jié)為陶瓷層的一個應(yīng)用。通過孔結(jié)構(gòu)有可能例如將陶瓷層通過折斷分成單個的。在繼續(xù)的過程中將單個的，預(yù)燒結(jié)的陶瓷層如上所述燒結(jié)在一起。
替換的可以將預(yù)燒結(jié)陶瓷層的應(yīng)用燒結(jié)在一起。在這里將用于制造陶瓷層應(yīng)用同樣的堆垛卡具提供使用。只有將陶瓷層燒結(jié)在一起成為單塊的陶瓷物體之后才進行分割。
但是將單獨的陶瓷層進行燒結(jié)的優(yōu)點是，非常容易防止收縮公差和收縮不均勻性。此外有可能將有缺陷的零件在再加工之前分離出來。與此相聯(lián)系的是廢品很少和過程安全性高。
借助于實施例和有關(guān)附圖在下面介紹按照本發(fā)明的電極裝置和制造電極裝置的方法。附圖沒有表示被描繪對象尺寸真實的圖像。
附

圖1表示按照本發(fā)明裝置的橫截面A-A。
附圖2表示按照本發(fā)明裝置的上視圖。
附圖3表示按照本發(fā)明裝置的下視圖。
附圖4表示按照本發(fā)明裝置的橫截面B-B。
附圖5表示為了制造裝置從制造陶瓷濕膜出發(fā)的重要處理步驟。
附圖6表示具有孔結(jié)構(gòu)的陶瓷濕膜應(yīng)用。
附圖7表示具有金屬化的陶瓷濕膜應(yīng)用。
附圖8表示金屬化狀態(tài)的陶瓷濕膜的上視圖，由這些構(gòu)成為裝置。
附圖9表示與陰極連接的按照本發(fā)明的裝置。
內(nèi)容是用于形成電子射線的電容極小的裝置。裝置是由具有單塊的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的陶瓷物體11組成的。物體包括電子射線的通孔12。借助于安裝在通孔上的三個柵極141-143將裝置使用在高分辨率的黑白顯示器管上用于電子射線的強度調(diào)制和聚焦。將電極相互安排成準(zhǔn)確同心的。電極尺寸公差最大為±5μm。用這種結(jié)構(gòu)達到的低電容為1pF以下。
在附圖1上看到通過連接線A-A(見附圖3)的裝置的橫截面。附圖2表示通過連接線B-B的同樣裝置的橫截面。在附圖3和4上是從上面或者從下面看裝置。
在實施例中由低燒結(jié)玻璃陶瓷構(gòu)成的(Ts850-950℃)裝置是形成為平面，圓柱形的。其中圓柱體的直徑特別是大于其高度(例如高度h=985μm；直徑d=1-3cm)。
電極裝置有單塊的多層結(jié)構(gòu)。電極裝置是由三個絕緣陶瓷層151-153和三個電極陶瓷層131-133構(gòu)成的。電極陶瓷層和絕緣陶瓷層在電子射線傳播方向是交替地安置的。
單個陶瓷層的燒結(jié)厚度hi和陶瓷層有關(guān)通孔的直徑Φi例如可以有在以下表格中列出的數(shù)值表格陶瓷層的層厚hi和陶瓷層通孔的直徑Φi

每個電極陶瓷層直接在通孔上有一個電極。其中在每個電極陶瓷層的上面和下面安排了金屬環(huán)，將這些金屬環(huán)通過垂直的貫通接觸162相互導(dǎo)電連接。接觸的直徑例如為300μm。將電極形成為圓環(huán)。環(huán)的內(nèi)徑對應(yīng)于相應(yīng)位置陶瓷物體的直徑。外徑例如為1000μm。
在本發(fā)明特殊的構(gòu)造中兩個金屬環(huán)是相互絕緣的。因此每個陶瓷層有兩個電極經(jīng)過導(dǎo)線線路和/或電的貫通接觸有一個適當(dāng)?shù)碾娊佑|。
將電極經(jīng)過水平的導(dǎo)線線路161與位于電極裝置表面的用例如焊接路徑形式與電的接頭點163相連接。導(dǎo)線線路的直徑例如為100至200μm。
將三個電極陶瓷層的電極與三個導(dǎo)線線路相連接，三個導(dǎo)線線路是盡可能脫耦的。在電子射線的傳播方向觀察三個導(dǎo)線線路安排成相互不覆蓋。電極陶瓷層相鄰的導(dǎo)線線路例如有一個角度為90°。
將控制陰極的三個電接觸用接頭點164和165的形式同樣集成在裝置最下面的絕緣陶瓷層151的下面，貫通接觸162和導(dǎo)線線路161上。
作為電極和電接觸的材料例如可以考慮金、銅、鉬、鈀、鉑、銀或者上述金屬的合金。
可以將這樣的電極裝置融接在電子管的玻璃體上。特別有利的是將電極裝置經(jīng)過陶瓷管座91與陰極92包括加熱單元93相連接(附圖9)。例如經(jīng)過激光焊接將陰極安裝在陶瓷管座91上，在陶瓷管座一方經(jīng)過玻璃焊藥172用環(huán)形與電極裝置相連接。其中將單個零件這樣安排，將陰極電接頭與安排在電極裝置上的接頭點165相接觸。因此將陰極作為電子源由這個裝置進行控制。
制造上述單塊的多層結(jié)構(gòu)的電極裝置有利的是在使用中進行。借助于附圖5可以看到主要的處理步驟。
首先制造包含有機粘結(jié)劑的陶瓷濕膜(過程501)。例如將具有所希望成分的玻璃陶瓷的陶瓷原料用混合氧化物方法或者溶膠-凝膠-方法制造。與有機粘結(jié)劑和水一起從原料制成泥漿，從泥漿中拉出或者澆注出濕膜。干燥之后濕膜的厚度例如為30至300μm。
下一個處理步驟502在陶瓷濕膜上通過沖壓產(chǎn)生孔。對于2×2-應(yīng)用61這意味著，在濕膜上產(chǎn)生四個同樣的孔組合(附圖6)?？捉M合包括通孔12通過通孔可以引導(dǎo)電子射線，包括通孔121用其建立貫通接觸162，包括定心孔122和孔系列123，這些孔系列使由陶瓷濕膜準(zhǔn)備制造的陶瓷層的分割成為可能。此外在陶瓷濕膜上制造出定心孔124，借助于這些定心孔將陶瓷濕膜在使用時重疊堆垛。附圖6例如表示了具有孔系列的濕膜的應(yīng)用，濕膜應(yīng)用在制造電極陶瓷層132時是需要的。
下一個處理步驟503例如將電極和/或電導(dǎo)線結(jié)構(gòu)用絲網(wǎng)印刷方法印在陶瓷濕膜上。例如制造100μm的導(dǎo)線線路161。將電極用環(huán)形涂在應(yīng)用的四個通孔上(附圖7)。
一旦存在電貫通接觸的孔時，例如將這些孔用樣板壓制方法用導(dǎo)電材料填充。樣板和絲網(wǎng)印刷可以例如用同一個裝置進行。附圖7表示了附圖6在金屬化之后的應(yīng)用。
在后面的步驟(504)中對應(yīng)于準(zhǔn)備制造陶瓷層的功能性將陶瓷濕膜的應(yīng)用重疊堆垛和在單軸壓力或者等靜態(tài)下疊片為復(fù)合應(yīng)用。例如通過慢慢將溫度提高到500℃復(fù)合體被粘結(jié)劑釋放和預(yù)燒結(jié)為陶瓷層的應(yīng)用。在解除之后復(fù)合體預(yù)燒結(jié)產(chǎn)生陶瓷層。燒結(jié)溫度Ts例如比所使用的玻璃陶瓷的燒結(jié)溫度低100K。特別是預(yù)燒結(jié)時的燒結(jié)底座是由碳化硅構(gòu)成的。
電極陶瓷層132例如是由兩個陶瓷濕膜構(gòu)成的。將各個陶瓷濕膜的應(yīng)用相應(yīng)地重疊堆垛(附圖8)。重疊堆垛是按照定心孔定向的，其中將陶瓷濕膜上的孔結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線結(jié)構(gòu)這樣安排，在重疊堆垛時和隨后的疊片和燒結(jié)時產(chǎn)生所希望的三維結(jié)構(gòu)(例如電貫通接觸)。
預(yù)燒結(jié)之后將陶瓷層分開(505)。這借助于孔結(jié)構(gòu)123很容易通過將陶瓷層從陶瓷層的應(yīng)用上切斷來實現(xiàn)。
在這個步驟之后將被分開的陶瓷層進行質(zhì)量檢查506?？梢詫⒂腥毕莸奶沾蓪臃蛛x，但是如果保持所要求的誤差公差或許還進行再加工。再加工首先涉及到修正電極通孔(例如通過磨削、激光打孔)和磨削陶瓷層的表面。因此人們得到陶瓷層上邊和下邊的平面平行的平面。陶瓷層的特點于是是具有定義的層厚。例如再加工也可以包括陶瓷物體的表面。
當(dāng)使用第二種堆垛裝置時現(xiàn)在將被分開的陶瓷層重疊堆垛和在壓力下在玻璃陶瓷燒結(jié)溫度在單軸壓力下將被分開的陶瓷層燒結(jié)在一起成為具有單塊的多層結(jié)構(gòu)的電極裝置(507)。
為了將電極裝置與其他的陶瓷材料例如陰極的陶瓷管座連接在一起，有利的是用絲網(wǎng)印刷方法將玻璃焊藥172印在環(huán)形電極裝置的下邊(508)。
附圖8表示涉及到由單個陶瓷濕膜的電極裝置11的層結(jié)構(gòu)。將陶瓷濕膜表示為金屬化之后的狀態(tài)。各自將兩個陶瓷濕膜構(gòu)成為一個陶瓷層。這也適合于絕緣陶瓷層。通過兩層結(jié)構(gòu)使這些陶瓷層的平面度明顯改善和因此電極陶瓷層的通孔的同心調(diào)整變得非常簡單。通過導(dǎo)線線路的相互定向得到電容極小的裝置。
權(quán)利要求
1．形成電子射線(12)的裝置，由下列構(gòu)成-單塊多層結(jié)構(gòu)方式(11)的陶瓷物體，這個物體-至少有一個電子射線的通孔(12)，-至少有一個電極陶瓷層(131)，在其通孔上至少安排了一個電極(141)。
2．按照權(quán)利要求1的裝置，其中，將電極安排為環(huán)形地圍繞著通孔。
3．按照權(quán)利要求1或2的裝置，其中，沿著電子射線傳播方向前后連續(xù)地安排至少兩個電極。
4．按照權(quán)利要求1至3之一的裝置，其中，物體至少有一個絕緣陶瓷層(151)。
5．按照權(quán)利要求1至4之一的裝置，其中，沿著電子射線傳播方向交替地安排了物體的多個電極陶瓷層和絕緣陶瓷層。
6．按照權(quán)利要求1至5之一的裝置，其中，一個電極至少與第二個電極是電絕緣的。
7．按照權(quán)利要求1至6之一的裝置，其中，一個電極至少與第二個電極是導(dǎo)電連接的。
8．按照權(quán)利要求1至7之一的裝置，其中，物體至少有一個電接觸。
9．按照權(quán)利要求1至8之一的裝置，其中，電極和/或電接觸至少有金、銅、鉬、鈀、鉑、銀和/或鎢組中的一種材料。
10．按照權(quán)利要求1至9之一的裝置，其中，物體有玻璃陶瓷。
11．按照權(quán)利要求1至10之一的裝置，其中，將多個電極和電接觸安排成電容裝置，其電容為3pF之下。
12．按照權(quán)利要求1至11之一的裝置，其中，物體有玻璃焊藥(171)。
13．按照權(quán)利要求1至12之一的裝置在電子射線強度調(diào)制和聚焦中的應(yīng)用。
14．按照權(quán)利要求1至12之一制造裝置的方法，其中a)由包含有粘結(jié)劑的陶瓷濕膜制成陶瓷層，陶瓷層有至少一個通孔(12)，b)使用第一個堆垛裝置至少將兩個陶瓷層進行堆垛，將通孔安排成重疊的，和c)在單軸壓力在所使用陶瓷材料燒結(jié)溫度下將陶瓷層燒結(jié)成物體(11)。
15．按照權(quán)利要求14的方法，其中，為了制造陶瓷層a)在陶瓷濕膜上至少產(chǎn)生一個通孔(12)，b)使用第二個堆垛裝置將至少兩個陶瓷濕膜進行堆垛，將通孔安排成重疊的，c)將被堆垛的陶瓷濕膜疊片成為一個復(fù)合體，d)將復(fù)合體在高溫下被粘結(jié)劑釋放，和e)在低于所使用陶瓷材料燒結(jié)溫度的一個溫度下將復(fù)合體預(yù)燒結(jié)為陶瓷層。
16．按照權(quán)利要求14至15之一的方法，其中，在為了制造陶瓷層的方法中包括在陶瓷層上制造電的完全接觸(162)，在其中a)在至少一個陶瓷濕膜上產(chǎn)生至少一個接觸通孔(121)，將接觸通孔b)用導(dǎo)電材料填充。
17．制造按照權(quán)利要求16的完全接觸的方法，其中，借助于樣板壓制方法填充接觸通孔。
18．按照權(quán)利要求14至17之一的方法，其中，為了制造電極陶瓷層在預(yù)燒結(jié)之后在陶瓷層表面涂上導(dǎo)電材料。
19．按照權(quán)利要求14至18之一的方法，其中，為了制造電極陶瓷層在至少一個陶瓷濕膜的表面涂上導(dǎo)電材料。
20．按照權(quán)利要求18或19之一的方法，其中，將導(dǎo)電材料用絲網(wǎng)印刷法印上的。
21．按照權(quán)利要求14至20之一的方法，其中，通孔和/或接觸通孔是通過沖壓產(chǎn)生的。
22．按照權(quán)利要求14至21之一的方法，其中，作為導(dǎo)電材料從金、銅、鉬、鈀、鉑、銀和/或鎢組中選定至少一種材料。
23．按照權(quán)利要求14至22之一的方法，其中，為了制造陶瓷層a)將陶瓷溫膜這樣重疊堆垛，使復(fù)合體上面和下面的陶瓷濕膜有陶瓷材料，其燒結(jié)溫度大于陶瓷材料，這個陶瓷材料有位于復(fù)合體之間的陶瓷濕膜，和b)在預(yù)燒結(jié)之后將比較高燒結(jié)的陶瓷材料去除。
24．按照權(quán)利要求23的方法，其中，當(dāng)堆垛時將具有氧化鋁的陶瓷濕膜使用作為第一個和最后的陶瓷濕膜。
25．按照權(quán)利要求14至24之一的方法，其中，將預(yù)燒結(jié)陶瓷層的表面磨去。
26．按照權(quán)利要求14至25之一的方法，其中，將陶瓷層的通孔再加工。
27．按照權(quán)利要求14至26之一的方法，其中，第一個和/或第二個堆垛裝置有SiC。
28．按照權(quán)利要求14至27之一的方法，其中，用絲網(wǎng)印刷方法將玻璃焊藥印在裝置的表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及到用于形成電子射線的電容極小的裝置。裝置是建立在單塊多層結(jié)構(gòu)方式的陶瓷物體基礎(chǔ)上。借助于LTCC－技術(shù)制造陶瓷物體,在其中將這種方法有目的地進行改進。物體是由預(yù)燒結(jié)的遏制其側(cè)面收縮的陶瓷層構(gòu)成的。因此準(zhǔn)確同心地安排電子射線電極的通孔和電極尺寸的公差可以與燒結(jié)時的收縮脫耦。借助于這樣的裝置將電子槍的電子射線聚焦和將其強度進行調(diào)整。
文檔編號H01J3/02GK1315051SQ99809370
公開日2001年9月26日 申請日期1999年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月3日
發(fā)明者K·布爾克哈德特, W·埃克哈德特, S·戈爾克, R·曼納, W·維新 申請人:西門子公司