专利名称：冷阴极管的电极及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷阴极管的电极及其制法，特别指一种冷阴极管的电极是利用粉末冶金及射出成型的技术以提供一体成型的结构。
背景技术：
冷阴极管由于具有灯管细小，灯管温度低，灯管表面亮高，使用寿命长等优点，目前已广泛应用于电脑扫描器、传真机、液晶屏幕背光模组、或广告灯箱中。其发光原理乃是利用管内电极放电后，电子与水银原子发生碰撞，水银原子受激发辐射出紫外光，紫外光激发涂布于管壁的萤光粉而产生可见光。
为着改善冷阴极管电极的寿命及灯管的启动特性，请参阅图1，为一种先前技术的冷阴极管的剖面图，该电极9包括有一电极导丝92以熔接方式粘固于一杯状放电部94，该电极导丝92通常包括两段，第一段922是连接于该放电部94、及第二段924是连接第一段922于电线。第一段为低膨胀系数(CTE)合金，为了容易与玻璃结合，目前通常使用Kovar合金(镍铁钴合金)，第二段通常以Invar合金(镍铁合金)。该杯状放电部94通常以钼或钨合金平板经冲压成型而制成。其缺点为一、电极导丝92直径小(约0.4mm)，不易熔接于该杯状放电部94，不仅制造麻烦并且容易断裂。
二、该杯状放电部94受限于其制法，形状单一而不易变化以增加放电面积，并且成本高，产能少。
显然在实际使用中上述的缺点，有必要进行改进。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种冷阴极管的电极及其制法，其主要是提供一种由同一材料一体成型的电极，以提高产能并且增加强度，并且避免因不同的膨胀系数以及热胀冷缩的环境所造成的金属疲乏，以延长使用寿命。
本发明的另一目的是提供一种冷阴极管的电极及其制法，容易设计放电部的形状，以增加放电面积，提高效能并降低耗电。
为达上述的目的，本发明的一种冷阴极管的电极的制法，包括有下列步骤将金属粉末及粘结剂混合以形成一混合料；将该混合料成型于一电极模具内以形成一电极初胚；将该电极初胚加温至金属烧结温度以形成一电极；最后，冲压该电极，以增加强度。
图1为先前技术的冷阴极管的剖面图；图2为本发明的冷阴极管的电极制法的流程图；图3为本发明的冷阴极管的电极第一实施例的立体图；图4为本发明的冷阴极管的电极第二实施例的立体图；图5为本发明的冷阴极管的电极第三实施例的立体图。
具体实施例方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明请参阅图2，为本发明的冷阴极管的电极制法的流程图。该冷阴极管的电极制法的核心技术乃是利用粉末冶金，至少包括有四个步骤混合步骤10、成型步骤20、热处理步骤30、及冲压步骤40。
该混合步骤10乃是混合金属粉末及粘结剂以形成一混合料；该金属粉末较佳是高熔点金属，通常较佳是高于2000℃的金属。该金属粉末可以为钨(W)、钼(Mo)、钨合金、钼合金、或Kovar合金(以预合金粉较佳)，因为其具有高熔点的特性，可以耐高温。其中较佳可以用钼的金属粉末，因为钨的熔点较高，需较大的加温温度，而提高制造成本。然而该金属粉末只要是可以作为电极的材料即可。
其中该金属粉末愈细愈好，通常在80μm以下，然而并不限制于此。金属粉末愈细则具有较大表面且减少相隔的空隙，使金属粉末更紧密堆积，更容易烧结结合，可以减少加温步骤30所需的时间。金属粉末颗粒的尺寸不但影响烧结体的密度，而且影响其性能，因为粉末越细，比表面(面积/重量，specific surface area)越大，而大的比表面在烧结中起着非常重要的作用。该粘结剂主要是用以粘结该金属粉末，可以是一种高分子粘结剂，或有机粘合剂(例如为热可塑性树脂或蜡)。
该混合步骤10中进一步可以利用一搅拌机以混炼该混合料。将金属粉末与粘结剂加热混炼制成混合物作为成形的原料。
在该成型步骤20中，本发明主要是利用射出成形的技术，将该混合料射出成型于一电极模具内以形成一电极初胚；在射出成型时，需要提供一射出成形机，该射出步骤中，需要先有一加热的步骤，加热该混合料成为具流动性，接着再将该混合料射入于该电极模具内。射出成型是已非常成熟的技术，可以加速生产的速度。
本发明并不限制于利用射出成型的技术，也可以是利用加压成型的技术。将整备好的该混合料送入精密模具内，并藉上、下冲压器的压缩，以得到一特定形状的压粉体，或称为初胚胚体。
在该热处理步骤30中，主要是加温该电极初胚至金属烧结温度以形成一电极的最终产品。在加温过程中，借着加热，会使该电极初胚中的粘结剂被脱除，以避免残留粘结剂。在该热处理步骤30，主要是利用一烧结炉以烧结该电极初胚。烧结炉通常采用电脑控制控制温度、气体压力，可以准确控制温度，并且在烧结的过程中通入保护性气体于该烧结炉中，例如氮等隋性气体，以避免该金属粉末氧化。其中该烧结温度通常是该金属粉末中主要成份熔点的三分之二以上。例如钨的熔点为3380℃，其烧结温度约为2253℃以上。钼的熔点为2600℃，其烧结温度约为1733℃以上。
本发明最后为加强该电极的结构强度，包括该冲压步骤，以冲压成型该电极，藉此可以使该电极中的已烧结的该金属粉末更紧密、结实。
藉由上述的步骤可得到本发明的冷阴极管的电极，本发明主要是利用金属粉末射出成型的技术。由于本发明的技术，该冷阴极管的电极的外型可以更容易变化，以增加其放电的面积。请参阅图3，为本发明的冷阴极管的电极第一实施例的立体图。该冷阴极管的电极1包括一导线部12及一放电部14，该放电部14略呈杯状且与该导线部一体成型。其中该导线部12及该放电部14由同一种金属制成，并且具有金属烧结的结构，因此不需要经过焊接的步骤。该导线部12及该放电部14不会产生裂痕，具有较佳的结构强度。请参阅图4，为本发明的冷阴极管的电极第二实施例的立体图。由于本发明的冷阴极管的电极制法，其中该放电部14a可以容易地设计成具有数个由其表面凸出的尖端142、144，以增加该电极1的放电面积。本实施例为一较佳实施例，该尖端142、144是由该放电部14a的外围及内壁面凸出。也可以设计成只具有由该放电部14a的外围向外凸出的该尖端142，或者只具有由该放电部14a的内壁面向内凸出该尖端144。
请参阅图5，为本发明的冷阴极管的电极第三实施例的立体图。其中该放电部14b的直径乃与该导线部12b相同，藉此该放电部14b可具有较强的结构。
因此藉本发明所能产生的特点及功能经整理如下一、电极的该导线部与该放电部藉由烧结一体成型，不易断裂；二、电极由同一材料制成，具有相同的热膨胀系数，不会因温度急剧变化而产生间隙；三、该放电部形状容易变化以增加放电面积以提高效能，可降低耗电；四、本发明的制法可大量并快速生产，可提高产能。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施例之一而已，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种冷阴极管的电极的制法，包括下列步骤混合金属粉末及粘结剂以形成一混合料；成型该混合料于一电极模具以形成一电极初胚；加温该电极初胚至金属烧结温度以形成一电极；及冲压该电极。
2.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该金属粉末为熔点高于2000℃的金属。
3.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该金属粉末为钨、钼、钨合金、或钼合金。
4.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该粘结剂为高分子粘结剂、或有机粘结剂。
5.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该混合步骤中包括提供一搅拌机以混炼该混合料。
6.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该成型步骤包括先加热该混合料成为具流动性的步骤。
7.根据权利要求6所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，还包括提供一射出成形机将该混合料射入于该电极模具内。
8.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，包括一脱除该电极初胚中非金属成份的步骤。
9.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，包括提供一烧结炉以烧结该电极初胚。
10.根据权利要求9所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，包括通入保护性气体于该烧结炉中。
11.根据权利要求1所述的冷阴极管的电极的制法，其特征在于，该烧结温度范围为主成份熔点的三分之二至其熔点。
12.一种冷阴极管的电极，是经由金属粉末射出成型，其特征在于，包括一导线部；及一放电部，是略呈杯状且与该导线部一体成型，其中该导线部及该放电部由同一种金属制成，并且具有金属烧结的结构。
13.根据权利要求12所述的冷阴极管的电极，其特征在于，该放电部具有数个由其表面凸出的尖端。
14.根据权利要求13所述的冷阴极管的电极，其特征在于，该尖端乃由该放电部的外围向外凸出。
15.根据权利要求13所述的冷阴极管的电极，其特征在于，该尖端乃由该放电部的内壁面向内凸出。
16.根据权利要求13所述的冷阴极管的电极，其特征在于，该尖端乃由该放电部的外围及内壁面凸出。
17.根据权利要求12所述的冷阴极管的电极，其特征在于，该放电部的直径乃与该导线部相同。
全文摘要
一种冷阴极管的电极是具有一体成型的结构，可增加放电面积并提高产能，该电极制法包括有下列步骤将金属粉末及粘结剂混合以形成一混合料；将该混合料成型于一电极模具内以形成一电极初胚；将该电极初胚加温至金属烧结温度以形成一电极；最后，冲压该电极，以增加强度。
文档编号H01J9/02GK1779886SQ20041009575
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者王禄山 申请人:王禄山