СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 2006 года по МПК H01J9/20 H01J9/38 

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока.

Известен способ изготовления ГИП, включающий изготовление двух диэлектрических пластин с электродами, покрытыми изоляционным материалом, сборку, спаивание диэлектрических пластин, монтаж и припаивание герметиком штенгеля, откачку и наполнение рабочим газом [з. ФРГ №2243980, 21 f-85, 1973].

Недостатком указанного способа является его большая длительность, а также то, что при отпаивании штенгеля, проводимом после наполнения ГИП рабочим газом, внутрь ГИП проникают продукты, выделяющиеся в процессе нагревания и расплавления материала штенгеля, загрязняющие элементы конструкции и рабочий газ.

Известен способ изготовления ГИП переменного тока, включающий формирование на диэлектрических пластинах электродов, нанесение на них прозрачного диэлектрического покрытия, формирование шва герметизации, нанесение стабилизирующего покрытия, сборку диэлектрических пластин в пакет и операции герметизации, бесштенгельных откачки и наполнения рабочим газом, осуществляемых в одном технологическом цикле [пат. США №4018490, 316-21, 1977 г.].

Недостатком способа является необходимость в сложном и дорогостоящем оборудовании для осуществления совмещенных операций герметизации - откачки - наполнения. Кроме того, указанный способ не устраняет взаимодействия продуктов выгорания органической связи (Н₂О, СО₂, Н₂ и т.д.) с материалом стабилизирующего покрытия, что ухудшает электрические параметры ГИП переменного тока.

Наиболее близким к заявленному способу является способ изготовления ГИП переменного тока путем изготовления двух диэлектрических пластин и двух систем электродов с диэлектрическим покрытием на электродах, по крайней мере, одной из систем, сборки, установки на диэлектрической пластине штенгеля через слой герметика, герметизации, откачки, наполнения рабочим газом и отпаивания от вакуумной системы [з. Франции №2169912, H 01 J 9/00 // G 09 F 13/00, H 01 J 17/00, 1973 г. - прототип].

Недостатком этого способа является проникновение в прибор продуктов, выделяющихся из материала штенгеля при его отпаивании от вакуумной системы, что приводит к загрязнению рабочего газа и "отравлению" поверхности диэлектрического покрытия и в результате к увеличению электрических параметров ячеек индикации и их нестабильности. Наиболее сильно этот эффект проявляется в ячейках индикации, расположенных около откачного отверстия.

Задачей заявленного изобретения является создание способа изготовления ГИП переменного тока с диэлектрическим покрытием электродов высокого качества за счет исключения взаимодействия материала диэлектрического покрытия с продуктами, выделяющимися при нагревании и расплавлении материала штенгеля в процессе его отпаивания от вакуумной системы.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известном способе изготовления ГИП переменного тока путем изготовления двух диэлектрических пластин и двух систем электродов с диэлектрическим покрытием на электродах, по крайней мере, одной из систем, сборки, установки на диэлектрической пластине штенгеля через слой герметика, герметизации, откачки, наполнения рабочим газом и отпаивания от вауумной системы, перед установкой штенгеля на его внутреннюю поверхность в промежутке между местом отпаивания от вакуумной системы и верхним краем слоя герметика наносят слой тугоплавкого материала.

Нанесение слоя тугоплавкого материала на внутреннюю поверхность штенгеля препятствует проникновению в прибор продуктов, выделяющихся при нагревании и расплавлении материала штенгеля во время его отпаивания от вакуумной системы, загрязняющих рабочий газ и образующих на поверхности диэлектрического покрытия соединения, ухудшающие его рабочие свойства, что увеличивает разброс электрических параметров.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых снижение уровня загрязнений, проникающих в ГИП переменного тока в процессе ее отпаивания от вакуумной системы, обеспечивалось бы за счет нанесения слоя тугоплавкого материала на внутреннюю поверхность штенгеля в промежутке между местом отпаивания штенгеля от вакуумной системы и верхним краем слоя герметика, соединяющего штенгель с диэлектрической пластиной.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Способ изготовления ГИП переменного тока заключается в следующем.

На двух диэлектрических пластинах, одна из которых выполнена с откачным отверстием, формируют любым известным способом, например, методом трафаретной печати электроды с последующим их отжигом.

Затем на электроды одной или обеих диэлектрических пластин наносят диэлектрическое покрытие из материала на основе легкоплавкого стекла.

После формирования диэлектрического покрытия, как правило, на одну из диэлектрических пластин наносят шов герметизации (внутренний шов герметизации) и проводят сборку диэлектрических пластин в пакет.

Шов герметизации может формироваться также и после сборки пакета. В этом случае его наносят на боковые поверхности обеих диэлектрических пластин в месте их соединения (внешний шов герметизации) или формируют в уступе, образованном краевыми частями диэлектрических пластин (угловой шов герметизации).

Откачку и наполнение рабочим газом ГИП переменного тока осуществляют через стеклянный штенгель, для герметичного соединения которого с диэлектрической пластиной используют слой герметика, который может быть сформирован: на поверхности или в углублении диэлектрической пластины вокруг откачного отверстия, на нижней части штенгеля, а также из отдельно выполненной заготовки из герметика.

Перед установкой штенгеля на диэлектрической пластине с откачным отверстием на его внутреннюю поверхность наносят слой тугоплавкого материала, в качестве которого используют окиси: магния, титана, алюминия и т.п. Слой может наносится любым доступным способом, например напылением, трафаретной печатью, намазыванием.

Тугоплавкий материал наносят в промежутке между местом отпаивания штенгеля от вакуумной системы и верхним краем слоя герметика, соединяющего штенгель с диэлектрической пластиной, для исключения попадания тугоплавкого материала в спаи штенгеля и обеспечения герметичности прибора.

Проводят герметизацию, включающую оплавление шва герметизации и слоя герметика, для получения замкнутого объема прибора.

После герметизации проводят откачку, обезгаживание и наполнение ГИП переменного тока рабочим газом.

Затем штенгель ГИП переменного тока отпаивают от вакуумной системы. Слой тугоплавкого материала на внутренней поверхности штенгеля препятствует проникновению в объем штенгеля из нагретого и расплавленного при отпаиваний стекла соединений, которые при попадании в прибор приводят к "отравлению" диэлектрического покрытия и рабочего газа. Особенно сильно этот недостаток проявляется в случае, когда диэлектрические покрытия электродов включают защитные пленки из окислов металлов, таких как магний.

В случае попадания указанных соединений в объем штенгеля тугоплавкий материал связывает их за счет взаимодействия с ними и поглощения.

Толщину слоя тугоплавкого материала выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось его надежное сцепление с поверхностью штенгеля и исключалось отрицательное влияние разности КЛТР тугоплавкого материала и материала штенгеля.

Заявленный способ изготовления ГИП переменного тока позволяет исключить попадание в прибор соединений, выделяющихся из материала штенгеля при его отпаиваний от вакуумной системы после наполнения рабочим газом, вызывающих загрязнение рабочего газа и "отравление" диэлектрического покрытия на электродах, в результате чего уменьшается разброс управляющих напряжений в ячейках индикации по полю индикации, увеличивается динамический диапазон управления и надежность управления ГИП переменного тока.

Пример конкретного выполнения

Для изготовления ГИП переменного тока на каждой из двух диэлектрических пластин методом трафаретной печати формируют систему параллельных электродов из золотосодержащей пасты. Проводят отжиг электродов и формируют на них диэлектрическое покрытие из легкоплавкого стекла - С82-3. На одной из диэлектрических пластин устанавливают изоляторы для создания зазора между пластинами. Затем на диэлектрических покрытиях формируют слой окиси магния толщиной 3500 Å. Проводят сборку диэлектрических пластин в пакет, располагая их таким образом, чтобы электроды двух систем перекрещивались, образуя ячейки индикации. Наносят на нижнюю часть штенгеля пасту из герметика, содержащую органическое связующее на основе нитроцеллюлозы и легкоплавкое стекло С73-2 с температурой деформации Т_д.=390°С. Проводят термообработку штенгеля с герметиком при температуре Т=390°С, которая должна быть не менее температуры деформации герметика и не более 1,4 температуры герметизации. Наносят кистью на внутреннюю поверхность штенгеля слой пасты, включающей порошок окиси магния и органическое связующее на основе нитроцеллюлозы, взятых в соотношении 10:1. Толщина слоя окиси магния составляет 0,1-0,3 мм. Затем располагают штенгель на диэлектрической пластине с отверстием и проводят герметизацию пакета при температуре Т_г.=435°С для оплавления шва герметизации и герметика. Проводят откачку, обезгаживание ГИП переменного тока при температуре 350-360°С и наполняют ее рабочим газом.

Измерение электрических параметров ГИП переменного тока, изготовленной согласно заявленному способу, показало снижение разброса уровня управляющих напряжений в ячейках индикации по полю индикации, что позволяет получить динамический диапазон памяти 10,5 В и обеспечить надежное управление.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет изготавливать ГИП переменного тока с высокой надежностью управления за счет формирования диэлектрического покрытия на электродах высокого качества и исключения загрязнения рабочего газа.

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП) переменного тока. Создание ГИП переменного тока с диэлектрическим покрытием электродов высокого качества обеспечивается за счет того, что в процессе ее изготовления перед установкой штенгеля на диэлектрической пластине с откачным отверстием на внутреннюю поверхность штенгеля в промежутке между местом его отпаивания от ваккумной системы и верхним краем слоя герметика, соединяющего штенгель с диэлектрической пластиной, наносят слой тугоплавкого материала.

Способ изготовления газоразрядной индикаторной панели переменного тока путем изготовления двух диэлектрических пластин и двух систем электродов с диэлектрическим покрытием на электродах, по крайней мере, одной из систем, сборки, установки на диэлектрической пластине штенгеля через слой герметика, герметизации, откачки, наполнения рабочим газом и отпаивания от вакуумной системы, отличающийся тем, что перед установкой штенгеля на его внутреннюю поверхность в промежутке между местом отпаивания от вакуумной системы и верхним краем слоя герметика наносят слой тугоплавкого материала.