ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ПРИБОР Советский патент 1994 года по МПК H01J1/88 H01J21/10 

Изобретение относится к конструкции электронных вакуумных приборов и может быть использовано в электронной технике и промышленности в портативной маломощной аппаратуре, а также при разработке интегральных схем с вакуумными приборами.

Известен электровакуумный прибор, содержащий две соединенные между собой диэлектрические подложки, на которые нанесены пленочные электроды, образующие на одной из подложек анодно-сеточные, а на другой катодно-подогревательные блоки. Для улучшения токовых характеристик прибора его анод, катод и управляющий электрод образуют перемежающуюся, периодически повторяющуюся фигуру.

В известном приборе длины обеих диэлектрических подложек одинаковы, выводы электродов размещены между диэлектрическими подложками, поверхности которых разнесены в пространстве, либо проходят через диэлектрик, т.е. выводы катода, управляющего электрода и анода расположены в разных плоскостях. Это усложняет коммутацию прибора с другими элементами электронных устройств и не позволяет использовать эти приборы в вакуумных интегральных схемах. Кроме того, в известном приборе подложки выполнены из непрозрачного материала (форстеритовая керамика), что затрудняет точное совмещение пластин при сборке электродной системы прибора.

Цель изобретения - улучшение условий коммутации электродов, повышение точности совмещения электродных систем прибора и обеспечение возможности построения вакуумных интегральных схем.

Цель достигается тем, что в предлагаемом электровакуумном приборе в анодно-сеточный и катодно-подогревательный блоки, каждый из которых размещен на отдельной диэлектрической подложке, введено равное количество пленочных контактов, причем каждый из контактов катодно-подогревательного блока электрически соединен с катодом, а каждый из контактов анодно-сеточного блока снабжен катодным выводом. Блоки расположены параллельно друг другу, совмещены и жестко соединены так, что введенные контакты попарно электрически замкнуты, а выводы электродов (за исключением подогревателя) расположены в одной плоскости диэлектрической подложки анодно-сеточного блока и открыты для коммутации со схемой или для подключения источников питания электродов. Это достигается благодаря тому, что подложка катодно-подогревательного блока короче подложки с анодно-сеточными блоками, а рабочие поверхности отдельных пленочных подогревателей, катодов и анодов размещены в створе со щелями сеток, образуя объемные триодные ячейки. Подложка катодно-подогревательного блока выполнена из диэлектрика, например окиси алюминия, и ее толщина не превышает ширины пленочного подогревателя.

На фиг. 1 изображен электровакуумный прибор в двух проекциях (вариант с тремя триодами); на фиг. 2 - то же (вид сзади); на фиг. 3 - сечение по А-А на фиг . 1; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 1.

Предлагаемый электровакуумный прибор состоит из двух подложек: анодно-сеточной 1 и катдоно-подогревательной 2. На диэлектрической подложке 1 размещены в углублениях аноды 3 и щелевые сетки 4, причем их рабочие поверхности находятся в двух различных параллельных плоскостях, а их выводы 5 и 6 - в одной плоскости. С одного конца углубления под аноды 3 и сетки 4 (фиг. 4) имеют плавный выход на поверхность диэлектрической подложки 1, что обеспечивает вывод сеток и анодов на одну плоскость. На диэлектрической подложке 1 расположены пленочные контакты 7, количество которых соответствует числу катодов, причем каждый из контактов 7 снабжен катодным выводом 8. Толщина контактов 7 не меньше толщины пленочных выводы электродов.

Таким образом, выводы анодов, сеток и катодов (соответственно 5, 6 и 8) расположены на одной диэлектрической подложке 1 анодно-сеточного блока и открыты при совмещении подложек 1 и 2 для коммутации со схемой 9, выполненной на той же подложке. Подключение внешних источников питания схемы и электpодов прибора (анодов, сеток и катодов) осуществляется с помощью контактов 10.

На диэлектрической подложке 2 с одной стороны размещены пленочные катоды 11, а с другой - дискретные подогреватели 12, соединенные параллельно между собой контактными дорожками 13 (фиг. 1), причем ширина катода 11 равна ширине b подогревателя 12 и не больше ширины анода 3 (фиг. 3). На диэлектрической подложке 2 расположены контакты 14, количество которых соответствует числу катодов 11, причем каждый из контактов 14 электрически соединен с одним из катодов 11.

Подложки 1 и 2 (фиг. 1) наложены одна на другую и совмещены так, что контакты 7 и 14 соответственно анодно-сеточного и катодно-подогревательного блоков попарно электрически замкнуты, а выводы электродов 5, 6 и 8 (анодов, сеток и катодов) расположены на одной плоскости диэлектрической подложки анодно-сеточного блока, причем рабочие поверхности отдельных пленочных подогревателей 12, катодов 11 и анодов 3 размещены в створе со щелями сеток 4, образуя объемные триодные ячейки (фиг. 3).

Диэлектрическая подложка 2 выполнена из тонкого прозрачного материала, например пленки окиси алюминия, полученной электрохимическим анодированием алюминия с последующим ее выделением методом травления алюминия, причем толщина t подложки 2 не превышает ширины b подогревателя 12, что позволяет выполнять подогреватели дискретно для каждого катода и обеспечивает высокую экономичность по цепи накала. Прозрачность подложки 2 обеспечивает контроль оптическими средствами точности совмещения электродов при сборке анодно-сеточного и катодно- подогревательного блоков.

Подложки 1 и 2 (фиг. 1, 2) снабжены пленочными металлическими площадками соответственно 15 и 16, которые служат для жесткого соединения анодно-сеточного и катодно-подогревательного блоков между собой, например, методом лазерной сварки. Дополнительную жесткость конструкции прибора и надежность соединения анодно-сеточного и катодно-подогревательного блоков обеспечивают, например, лазерной сваркой в местах стыковки контактов 7 и 14.

С целью обеспечения взаимной экранировки каждой триодной ячейки на одной из подложек, например на подложке 2 (фиг. 2), между соседними ячейками размещены тонкопленочные экраны 17, соединенные, например, с катодами 11 через контакты 14.

Разнесение мест расположения схемы 9 (фиг. 1) и источников тепла (подогревателей 12 для разогрева катода 11) обеспечивает высокую надежность работы схемы и стабильности ее параметров.

Предлагаемые электровакуумные приборы благодаря объемной компоновке электродов и расположению выводов анодов, сеток и катодов в одной плоскости легко могут быть соединены со схемами, выполненными по планарной технологии на той же диэлектрической подложке, где расположены выводы электродов активных элементов (в данном случае триодов), что позволяет создавать вакуумные интегральные схемы с высокой эффективностью управления электронными потоками.

ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ПРИБОР, содержащий две соединенные между собой диэлектрические подложки, на которые нанесены пленочные электроды, образующие на одной из подложек анодно-сеточные, а на другой катодно-подогревательные блоки, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий коммутации электровакуумного прибора, выводы катодов расположены на подложке с анодно-сеточными блоками, а подложка катодно-подогревательного блока короче подложки с анодно-сеточными блоками и выполнена из прозрачной пленки, например, окиси алюминия, толщина которой не превышает ширины пленочного подогревателя.