Brevet FR2012125A1 — publié le 19700313

i 2012125 L'invention est relative à des perfectionnements aux scellements utilisés dans des composants électriques, par exemple des lampes. Les enveloppes des lampes à filament de tungstène et atmos-5 phère d'halogène sont habituellement scellées par échauffement et pressage simultané des parois de l'enveloppe de verre autour d'un conducteur de connexion. L'enveloppe est généralement en quartz fondu. Pour former un scellement hermétique qui donne satisfaction à la température de fonctionnement de la lampe, le conduc-10 teur comporte une feuille de molybdène dont les caractéristiques de dilatation thermique sont adaptées à celles du quartz dont est constituée l'enveloppe. Un tel scellement est connu sous le nom de "scellement par pincement". 15 disposer plusieurs feuilles scellées dans chaque traversée pour amener des courants élevés au filament. Conformément à l'invention, le scellement pour composant électrique comporte une enveloppe et plusieurs conducteurs de connexion scellés dans cette enveloppe et traversant des culots 20 aplatis de celle-ci, les conducteurs de connexion étant munis de fragments de feuilles disposés en couches, les feuilles adjacentes de cet empilement étant séparées par un matériau à point de fusion inférieur à celui du matériau constituant le culot de l'enveloppe et ces feuilles étant hermétiquement scellées entre le cu-25 lot de l'enveloppe et ce matériau à point de fusion inférieur. Dans ces conditions, on peut effectuer le scellement en disposant dans le culot de l'enveloppe des fragments de feuilles intercalés avec un matériau à point de fusion inférieur à celui du matériau constituant le culot de l'enveloppe et en chauffant et 30 pinçant simultanément le culot pour former un scellement étanche. Le matériau à point de fusion inférieur se trouve, au cours de 1'opération.de pincement, à une température inférieure à celle du culot mais son point de fusion inférieur assure que les viscosités dudit matériau et de celui du culot sont semblables, de sorte que 35 l'écoulement de matériau autour des fragments de feuilles est identique, ce qui assure un scellement parfait. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les fragments de feuilles sont intercalés avec des morceaux de matériau ayant approximativement la même surface que les fragments de feuille. 40 Divers modes de réalisation de l'invention sont décrits ci- Dans les lampes de grande puissance, il est souhaitable de BADomGlNAL 69 22248 2 2012125 dessoùs, à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés dans lesquels r - la figure 1 représente en élévation frontale et latérale une partie.d'une lampe scellée par pincement connue, 5 - la figure,2 représente, en élévation frontale et latérale une partie-d'une première lampe scellée conformément à l'invention, - la figure 3 représente en élévation frontale et latérale une partie d'une seconde lampe scellée conformément à l'inven- 10 tion et, - la figure 4, enfin, représente en élévation frontale et latérale une partie d'une troisième lampe scellée conformément à 1 » invention. La figure 1 représente une partie d'une lampe à filament de 15 tungstène et à remplissage d'halogène munie d'un scellement de construction connue. Une enveloppe 11 de quartz fondu comporte une partie en forme de culot aplati 12. Les termes de quartz fondu et de silice fondue sont synonymes et désignent du dioxyde de silicium à l'état vitreux. Un filament de tungstène 13 est soudé 20 à une feuille de molybdène 14 d'un conducteur de connexion. A cette feuille 14 sont soudées les deux branches d'une boucle en fil de molybdène revêtu de platine. La région du culot aplati est chauffée et pincée tout autour de la feuille pour former un scellement hermétique. Le filament de tungstène 13 s'étend.à l'inté-25 rieur de ltenveloppe de verre et la boucle de fil s'étend à l'extérieur du culot. Du fait que c'est la partie en forme de boucle du fil qui se trouve a l'extérieur, le: fil ne Comporte pas d'extrémité coupée et ainsi le molybdène ne se trouve pas exposé à la corrosion. 30 ii est souhaitable de réaliser des scellements à feuilles ca pables d'être traversées par dés courants intenses qui permettent de fabriquer des lampes a filaments de tungstène et à remplissage d'halogène, de fortes puissances. Bien qu'il soit possible de réaliser des scellements comportant plusieurs feuilles avec des en-35. veloppe.s de quartz, l'expérience a montré que c'était extrêmement dificile en pratique. Il y a une différence de viscosité du quartz à l'endroit du pincement, pendant l'opération de pincement, au moment où le. quartz disposé entre les feuilles demeure plus froid et en,conséquence plus .visqueux que le quartz situé à l'extérieur du : 40 pincement,. ce qui rend difficile l'obtention d ' un scellement parfait. bad ORIGINAL 69 22248 3 2012125 La figure 2 représente un scellement, pour lampe à filament de tungstène et remplissage d'halogène, qui est réalisé conformément à l'invention. Une enveloppe de quartz 16 présente une partie en forme de culot aplati 17. Une boucle de fil de tungstène 5 18 destinée à être connectée au filament de la lampe est soudée par ses extrémités aux deux feuilles de molybdène 19. Une boucle de fil de molybdène 20 revêtu de platine est soudée par ses extrémités aux deux feuilles de molybdène. La boucle de fil 18, les deux feuilles 19 et la boucle de fil 20 constituent deux conduc-10 teurs de connexion montés en parallèle. Un morceau 21 de verre au quartz comprenant 96% de silice et 4% de borates de métaux alcalins, tel que celui commercialisé sous la marque "VYCOR" déposée aux Etats-Unis, ayant même surface que les feuilles avant l'opération de pincement, est intercalé entre les deux feuilles 19. La 15 partie en forme de culot aplati 17 de l'enveloppe est alors pincée tout autour des féuilles 19 et du verre Vycor 21 pour former un joint hermétiquement scellé. Le verre-Vycor a vin point de fusion qui est inférieur à celui du quartz pur. Dans ces conditions, pendant l'opération d'échauffement et de pincement, bien que le 20 verre disposé entre les feuilles 19 soit à une température inférieure à celle du quartz constituant le culot, il a une viscosité semblable qui entraîne un écoulement identique du verre et du quartz autour des feuilles et fournit une soudure parfaite. Lorsqu'on met en boucle le fil 20, son revêtement de platine n'est 25 pas brisé et l'âme en molybdène de ce fil ne se trouve pas exposée à l'air. Les figures 3 et 4 représentent encore deux modes de réalisation de l'invention analogues à celui de la figure 2. Les parties correspondantes de toutes ces figures ont été désignées par 30 les mêmes références. Dans le mode de réalisation de la figure 3, deux ensembles de feuilles 19' et 19" sont scellés par pincement dans la partie en forme de culot 17' de l'enveloppe. Les feuilles de chaque ensemble sont respectivement séparées par des morceaux de verre Vycor 21' et 21". 35 Dans le mode de réalisation de la figure 4, on trouve trois feuilles 19"', séparées par deux morceaux de verre Vycor 21"r. Les feuilles sont connectées en parallèle avec une boucle de fil de tungstène 18"', avec un fil de tungstène 22 soudé à lui, à l'intérieur de l'enveloppe, et une boucle de fil de molybdène 20"' 40 recouvert de platine avec un fil de molybdène 23 recouvert de plaBAD ORIGINAL 22248 4 2012125 tine soudé à lui à l'extérieur de l'enveloppe. Les scellements des figures 3 et 4 sont réalisés d'une manière analogue à celui de la figure 2. Du fait qu'il y a un plus grand nombre de feuilles en parallèle le conducteur de connexion 5 peut être traversé par un courant plus intense. On peut utiliser d'autres verres à la silice ou au quartz à la place du Vycor. Les verres à la silice ou au quartz sont en général composés de 10% au moins de quartz fondu et ont un point de ramolissement inférieur de 100 à 200°C à celui de la silice 10 pure. Ils doivent cependant être compatibles avec le quartz fondu et former un scellement satisfaisant avec le molybdène» Comme il va de soi, et comme il résulte cFailleurs déjà de ce qui précède, 1'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de 15 ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. BAD °*IGiNAL 69 22248 5 2012125 REVENDICATIONS 1. Scellement utilisé dans un composant électrique comportant une enveloppe et un conducteur de connexion passant à travers un culot aplati de l'enveloppe, le conducteur de connexion compre- 5 nant un fragment de feuille métallique hermétiquement scellée dans le culot de l'enveloppe, lequel scellement est caractérisé en ce qu'un second conducteur de connexion (18 et 20) traverse le culot (17) de l'enveloppe (16) et comprend un second fragments de feuille (19), le premier et le second fragment de feuille (19) 10 étant disposés en couches- et séparés par un matériau isolant (21) ayant un point de ramolissement inférieur à celui du matériau constituant le culot (17) de l'enveloppe et les fragments de feuilles étant hermétiquement scellés entre le culot (17) de l'enveloppe et le matériau (21) à point de ramolissement infé- 15 rieur. 2. Scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (16) et le culot (17) sont en quartz fondu. 3. Scellement selon la revendication-làu 2 caractérisé en ce que le matériau (21) à point de fusion inférieur est du verre à la 20 silice. 4. Scellement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le verre à la silice a une composition comprenant 96% de silice et 4% de borates de métaux alcalins. 5. Scellement selon la revendication 1, 2, 3.ou 4, caractérisé 25 en ce que les feuilles (19) sont en molybdène. 6. Scellement selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux fragments de feuille (19) sont interconnectés à l'extérieur de l'enveloppe par un conducteur en forme de boucle (20). 30 7. Scellement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conducteur en forme de boucle (20) est soudé aux- deux fragments de feuille à ses deux extrémités. 8. Scellement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le conducteur en forme de boucle (20) est un fil de molybdène 35 recouvert de platine. 9. Scellement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux fragments de feuille (19) sont interconnectés à l'intérieur de l'enveloppe (16) par un conducteur en forme de boucle (18). 40 10. Scellement selon la revendication 9, caractérisé en ce que » BAO ORIGINAL 69 22248 6 2012125 le conducteur en forme de boucle (18) est soudé à ses deux extrémités aux deux fragments de feuilles (19). 11. Scellement selon la revendication 9 ou 10,caractérisé en ce que le conducteur en forme de boucle (18) est un fil de tung-5 stène. 12. Scellement selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un autre fragment de feuille (19"') est disposé entre les deux fragments de feuilles (19,n) et en est séparé par des couches d'un matériau (21"') dont le point de ramolissement est inférieur 10 et est connecté en parallèle avec les deux fragments de feuille (19"') par des conducteurs (22 et 23) qui sont réunis respectivement aux deux conducteurs en forme de boucle (18"' et 20"') à l'extérieur et à l'intérieur de l'enveloppe. 13. Scellement selon l'une ou plusieurs des revendications pré-15 cédentes, caractérisé en ce que les fragments de feuille (19 * et 19") sont empilés pour former plusieurs couches disposées côte à côte dans le culot (17*) de l'enveloppe (16'). BAD °BiqiNal