(57)【要約】【課題】マグネトロン用セラミックス部品組立品として使用する際の接合強度に優れ、接合部の封着性を高めることにより気密性が向上した、信頼性の高いマグネトロン用セラミックス部品を提供する。【解決手段】マグネトロン用セラミックス部品１０は、セラミックス部品本体１の表面に形成された端子部２およびリング部３にそれぞれ端子部メタライズ層４およびリング部メタライズ層５を形成し、この端子部メタライズ層４およびリング部メタライズ層５の表面にそれぞれ端子部ニッケル層７およびリング部ニッケル層８を形成したマグネトロン用セラミックス部品において、上記端子部ニッケル層７の厚さがリング部ニッケル層８の厚さより厚く施工されていることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス部品本体の表面に形成された端子部およびリング部にそれぞれ端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層を形成し、この端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層の表面にそれぞれ端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層を形成したマグネトロン用セラミックス部品において、上記端子部ニッケル層の厚さがリング部ニッケル層の厚さより厚く施工されていることを特徴とするマグネトロン用セラミックス部品。
【請求項２】
前記端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層の厚さがそれぞれ１．５μｍ以上であり、端子部ニッケル層厚さのリング部ニッケル層厚さに対する比が１．１以上であることを特徴とする請求項１記載のマグネトロン用セラミックス部品。
【請求項３】
前記端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層がバレル式電解めっき法により形成されていることを特徴とする請求項１記載のマグネトロン用セラミックス部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器に用いられるマグネトロン用セラミック部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、マグネトロン，電力管，電子管用のセラミックス封着部品として、モリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）等を主成分とするメタライズ層を、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等からなるセラミックス部品本体（ステムセラミックス）表面に形成したセラミックス部品が使用されている。
【０００３】
例えば、図３に示すように、電子レンジに使用されるマグネトロン用セラミックス部品３０は、アルミナ焼結体からなる円柱状のセラミックス部品本体３１の上端面に形成された端子部３２およびリング部３３に、モリブデン−マンガンを主成分とするメタライズ層３４が形成され、このメタライズ層３４の上面には、他の金属部品との接合強度を向上させ、封着を行うために所定厚さのニッケル層３５が形成される。
【０００４】
この種のマグネトロン用セラミックス部品としては、例えば、特開平１１−９２２５５号公報（例えば、特許文献１参照）に記載されたメタライズセラミックス部品があり、セラミックス部品本体の中央部および周縁部にメタライズ層が形成されたメタライズセラミックス部品であり、中央部に形成されたメタライズ層の表面粗さが周縁部に形成されたメタライズ層の表面粗さより小さいことを特徴とするメタライズセラミックス部品が開示されている。
【０００５】
上記セラミックス部品本体にニッケル層を形成する方法としては、セラミックス部品本体をめっき液中に浸漬して所定厚さのニッケルめっき層を形成する無電解ニッケルめっき法や、セラミックス部品本体を１個ずつ治具に固定して電解ニッケルめっきする方法や、１回めっき処理した後にアニールし、さらに厚さが不足するために２回のめっきを施して所定厚さのめっき層を形成する方法等が一般的に採用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９２２５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の各種めっき法によれば、通常のニッケル電解めっき法に比較して処理コストが高価であり、まためっき処理工程が複雑であるため、部品の量産性が劣るという問題点があった。また、無電解めっき法で使用されるめっき液は、電解めっき液の１０倍以上の高価格であり、処理工程が複雑になる欠点もあった。
【０００８】
一方、部品本体を治具により固定して電解めっきを施す方法においては、部品本体の治具掛けおよび治具の取り外しに多大な労力を要する難点があった。
【０００９】
また、部品の表面毎にめっき処理を繰り返す方法は、めっき処理工程が２回以上とそれに続くアニール工程とが必要となり、工程が煩雑になるという問題点があった。
【００１０】
また、無電解めっき法以外の各種電解めっき法によれば、リング部と端子部に同一条件で施工するため、基本的に施工されるめっき層の厚さは同程度となるが、めっき層を形成する部品位置によりめっき厚さにばらつきを生じやすいという問題があった。特に、図３のようなマグネトロン用セラミックス部品３０において、端子部３２の上面のメタライズ層３４にはニッケル層３５が形成されにくい一方、逆にリング部３３の上面のメタライズ層３４には過度な厚さのニッケル層３５が形成され易いため、マグネトロン用セラミックス部品を使用する際の封着性の観点から好ましくなかった。
【００１１】
そのため、端子部３２のメタライズ層３４に十分な厚さのニッケル層３５を形成しようとすると、リング部３３のニッケル層厚さが過剰となり、リング部３３のニッケル層３５に膨れを生じる等の不都合を生じて、十分な封着効果が得られない場合が多かった。
【００１２】
また従来、マグネトロン用セラミックス部品を製造する方法として、バレル式電解めっき法が採用されている。バレル式電解めっき法は、以下のように実施される。まず、電極を付設した回転容器（バレル）中に通電媒体としての微細な鋼球（メディア）と、端子部およびリング部のメタライズ層を形成し、かつピン電極をさしこんだメタライズセラミックス部品とを複数収容する。そして回転容器を電解めっき液に浸漬した状態で回転させながら電極から通電すると、端子部およびリング部にメタライズ層，ピン電極とメディアとの接触により、メタライズ層の上面に所定厚さのめっき層が形成される。
【００１３】
しかしながら、バレル式電解めっき法によりメタライズ層にめっきを施工すると、端子部のメタライズ層は、セラミックス本体の中心軸側に位置するため、メディアとの接触頻度の影響により端子部よりもリング部にめっき層が厚めに施工される傾向がある。端子部は封止距離が短く、ニッケルめっき層が薄い場合、封着のために塗布されるろう材が十分に施工されないことがあり、そのため、マグネトロン組立品としたときに十分な封着性が得られず、気密性を確保しにくいという問題があった。
【００１４】
この封着性の問題は、各部のニッケル層の厚さに関係するが、これまでに端子部ニッケル層厚さとリング部ニッケル層厚さとの関係について規定する技術は提案されていなかった。
【００１５】
従って、マグネトロン組立品として使用する際に、金属部品との封着性を高めて信頼性を向上させるために、最適なニッケル層の厚さを備えたマグネトロン用セラミックス部品が求められていた。
【００１６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、マグネトロン用セラミックス部品組立品として使用する際の接合強度に優れ、接合部の封着性を高めることにより気密性を向上させた、信頼性が高いマグネトロン用セラミックス部品を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した課題を解決するために、マグネトロン用セラミック部品の各メタライズ部分に施工されるニッケル層の厚さに着目し、このメタライズ部分に施工されるニッケル層の厚みを制御する方法としてバレル式電解めっきに使用するピン電極に着目して研究し、バレル式電解めっき法によりマグネトロン用セラミックス部品を製造する際のピン電極とメディアとの接触効率に着目し、ピン電極の配置および突出量を調製することにより、電解めっきにより施工される端子部とリング部とのめっき厚さの調節が可能であるとの知見を得た。
【００１８】
そしてマグネトロン用セラミックス部品においてニッケル層厚さを様々に調節してサンプルを作製し、これらを比較検討することにより、最適となるニッケル層厚さおよび端子部ニッケル層厚さのリング部ニッケル層厚さに対する比についての知見を得て、本発明を完成させた。
【００１９】
すなわち、本発明に係るマグネトロン用セラミックス部品は、セラミックス部品本体の表面に形成された端子部およびリング部にそれぞれ端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層を形成し、この端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層の表面にそれぞれ端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層を形成したマグネトロン用セラミックス部品において、上記端子部ニッケル層の厚さがリング部ニッケル層の厚さより厚く施工されていることを特徴とする。
【００２０】
マグネトロン用セラミックス部品の端子部ニッケル層厚さを相対的に厚く形成することにより、端子部の封止距離を長くすることができ、マグネトロン用セラミックス部品を使用する際の封止部における封着性を高め、気密性を向上することが可能である。
【００２１】
また、上記マグネトロン用セラミックス部品において、前記端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層の厚さが１．５μｍ以上であり、端子部ニッケル層厚さのリング部のニッケル層厚さに対する比が１．１以上であることが好ましい。
【００２２】
マグネトロン用セラミックス部品において、端子部に施工される端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層の厚さを１．５μｍ以上に規定することにより、良好な封着性を維持することが可能である。
【００２３】
また、特に端子部ニッケル層厚さのリング部ニッケル層厚さに対する比が１．１以上であるマグネトロン用セラミックス部品は、金属部品との封着性に優れ、信頼性が高いマグネトロン用セラミックス部品とすることが可能である。
【００２４】
さらに、本発明のマグネトロン用セラミックス部品は、端子部ニッケル層およびリング部ニッケル層がバレル式電解めっき法により形成されることが好ましい。
【００２５】
本発明に係るマグネトロン用セラミックス部品は、端子部およびリング部を共にセラミックス部品本体の突出部に形成しているため、バレル式電解めっきの際に、通電媒体（メディア）である鋼球との接触効率が良好であり、端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層の表面にニッケルめっきを容易に形成することが可能である。また、バレル式電解めっき処理において使用するピン電極の長さおよび配置を調整することにより、端子部メタライズ層およびリング部メタライズ層表面に形成するめっき厚さを制御することが容易であるため、本発明のマグネトロン用セラミックス部品のめっき方法として好適である。
【００２６】
このように、本発明に係るマグネトロン用セラミックス部品によれば、金属部品との接合強度が向上し、マグネトロン組立品として使用する際の部品同士の接合部の封着性が優れているため、気密性が高く、信頼性が高いマグネトロン用セラミックス部品を提供することが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るマグネトロン用セラミックス部品の実施の形態について、添付図を参照して以下に具体的に説明する。
【００２８】
図１は本発明のマグネトロン用セラミックス部品の一実施例の構造図を示す。このマグネトロン用セラミックス部品１０は、略円柱状のセラミックス焼結体から成るセラミックス部品本体１の端面に形成された端子部２とリング部３とを備え、この端子部２およびリング部３の表面には、それぞれ端子部メタライズ層４およびリング部メタライズ層５が形成されており、端子部メタライズ層４とリング部メタライズ層５とは、溝部６により隔絶されて電気的に絶縁されている。端子部メタライズ層４およびリング部メタライズ層５には、それぞれ端子部ニッケル層７およびリング部ニッケル層８が形成されている。
【００２９】
このマグネトロン用セラミックス部品１０は、端子部ニッケル層７の厚さをリング部ニッケル層８の厚さより厚く構成したことを特徴とする。
【００３０】
本発明者らは、マグネトロン用セラミックス部品のニッケル層厚さと端子部ニッケル層厚さのリング部ニッケル層厚さに対する比の最適値について検討するため、マグネトロン用セラミックス部品を以下の要領で作製した。
【００３１】
バレル式電解めっき法におけるピン電極の長さおよび配置を変化させて、様々なニッケルめっき厚さを有する実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例４のマグネトロン用セラミックス部品１０を作製して比較検討した。
【００３２】
実施例１
アルミナ焼結体（Ａｌ２Ｏ３）を加工して図１に示すような直径１５ｍｍ，高さ１５ｍｍの略円柱状のセラミックス部品本体１を調製し、このセラミックス部品本体１の上端部に形成された端子部およびリング部に、１００メッシュスクリーンを用いてモリブデン−マンガンペーストをスクリーン印刷して厚さ２０μｍのペーストをそれぞれ塗布し、これを空気中で１００℃で乾燥してセラミックス部品本体１の端子部２およびリング部３に端子部メタライズ層４およびリング部メタライズ層５を形成した。
【００３３】
次に、セラミックス部品本体１の穴部９に長さ２０ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ２．５μｍ，２．２μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３４】
実施例２
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ２５ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ３．０μｍ，２．０μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３５】
実施例３
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ３０ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ３．５μｍ，２．０μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３６】
実施例４
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ３５ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ４．０μｍ，２．０μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３７】
比較例１
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ２０ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ１．５μｍ，２．５μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３８】
比較例２
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ２５ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ１．５μｍ，２．０μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００３９】
比較例３
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ３０ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ１．３μｍ，１．８μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００４０】
比較例４
実施例１と同様の製法により、セラミックス部品本体にメタライズ層を形成した。次に、セラミックス部品本体の穴部に長さ２０ｍｍのピン電極を差し込み、バレル式電解めっき法により端子部メタライズ層とリング部メタライズ層の上端面にそれぞれ厚さ２．５μｍ，２．５μｍのニッケルめっき層を形成し、マグネトロン用セラミックス部品を作製した。
【００４１】
こうして作製した実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例４のマグネトロン用セラミックス部品について、端子部ニッケル層７厚さのリング部ニッケル層８厚さに対する比と、気密不良率との関係について評価した。表１に実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例４のマグネトロン用セラミックス部品のサンプルの評価結果を示す。
【００４２】
【表１】
2004134163.tif 000003
【００４３】
表１に示す結果に明らかなように、実施例１〜実施例４のように、端子部ニッケル層厚さをリング部ニッケル層厚さに比較して厚く形成したマグネトロン用セラミックス部品は、気密不良率が極めて低く、信頼性の高い高機能のマグネトロン用セラミックス部品が得られることが判明した。
【００４４】
特に、実施例１のように、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を１．１としたものは、特に気密不良率が小さく、０．０１％と抑制されており、信頼性の高いマグネトロン用セラミックス部品が得られた。
【００４５】
また、実施例２〜実施例４に示すように、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を１．５〜１．７としたマグネトロン用セラミックス部品についても、気密不良率は０．０１〜０．０２％と低く、良好な結果が得られた。
【００４６】
また、実施例１と比較例４とを比較すると、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を１．０とした比較例４のマグネトロン用セラミックス部品の気密不良率が０．０５％であるのに対して、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を１．１とした実施例１のマグネトロン用セラミックス部品の気密不良率は０．０１％であり、実施例１のマグネトロン用セラミックス部品の優位性が明白となった。
【００４７】
これらの評価結果から、本発明では、マグネトロン用セラミックス部品における端子部ニッケル層厚さのリング部ニッケル層厚さに対する比を１．１以上に規定した。
【００４８】
一方、比較例１〜比較例３に示すように、リング部のニッケル層厚さを端子部のニッケル層厚さより厚く形成したマグネトロン用セラミックス部品について同様の評価を行ったところ、気密不良率が０．５％〜１．０％と大きく、実施例１〜実施例４のマグネトロン用セラミックス部品と比較して大幅に増大した。また、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を小さくすることにより、気密不良率が大きくなり、特に、実施例３のように、端子部のニッケル層厚さのリング部ニッケル層の厚さに対する比を０．７２としたマグネトロン用セラミックス部品は、気密不良率が１．０％となった。
【００４９】
特に、比較例３のマグネトロン用セラミックス部品のように、端子部ニッケル層厚さを１．３μｍと薄く形成したものは、気密不良率が１．０％であり、各実施例のマグネトロン用セラミックス部品と比較して非常に高く、歩留りが低下して、実用上の問題を生じた。これらの考察により本発明では、マグネトロン用セラミックス部品の端子部ニッケルめっき層厚さを１．５μｍ以上に規定することが好ましい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明のマグネトロン用セラミックス部品によれば、金属部品との接合強度を向上し、マグネトロン組立品として使用する際の部品同士の接合部の封着性に優れるため、気密性が高く、信頼度の高いマグネトロン用セラミックス部品を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネトロン用セラミックス部品の構造例を示す断面図。
【図２】図１のマグネトロン用セラミックス部品におけるＩＩ−ＩＩ矢視平面図。
【図３】従来のマグネトロン用セラミックス部品の構造例を示す断面図。
【符号の説明】
１　セラミックス本体部品
２　端子部
３　リング部
４　端子部メタライズ層
５　リング部メタライズ層
６　溝部
７　端子部ニッケル層
８　リング部ニッケル層
９　穴部（電極ピン差し込み用穴）
１０　マグネトロン用セラミックス部品
３０　マグネトロン用セラミックス部品（従来）
３１　セラミックス部品本体
３２　端子部
３３　リング部
３４　メタライズ層
３５　ニッケル層
【図１】
2004134163.tif 000004
【図２】
2004134163.tif 000005
【図３】
2004134163.tif 000006