(57)【要約】【課題】除錆剤を用いることなくリード線に半田メッキをむらなく均一に行う。【解決手段】この冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ１内に電極３とビーズガラス５を配置し、このビーズガラス５を貫通して導入線４を外部に引き出したガラスバルブ１と、このガラスバルブ１から引き出された導入線４の一部、接合部７およびリード線９等の金属線の部分に対して、半田メッキの材料である半田が溶融した超音波半田槽２１に浸し超音波振動を与えつつ半田メッキを行った半田メッキ部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のガラスバルブと、
前記筒状のガラスバルブの端から引き出された金属線と、
メッキ材料を溶融させたメッキ槽に前記金属線を浸して超音波振動を与えつつメッキ処理して形成されたメッキ部と
を具備することを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
一端にリード線を接合すると共に他端にホロー電極を接続した導入線と、
管状をなし、管内部の端部付近に前記ホロー電極を配置すると共に、前記管内部に放電媒体を充填した上で前記リード線と前記導入線との溶接部を管外部に露出させ、前記管端部を加熱して封止したガラス管と、
前記ガラス管の外部に位置する前記溶接部を含む金属線部分を、半田材料を溶融させた半田槽に浸して超音波振動を与えつつメッキ処理して形成された半田メッキ部と
を具備することを特徴とする放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライト光源や小型照明装置の光源として使用される冷陰極蛍光ランプ等の放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば冷陰極蛍光ランプ等を製造する上で、蛍光管の封着部に焼き加工を行う工程やランプ自体を例えば４００度Ｃ以上に加熱する工程があるため、蛍光管から導出されるリード線の表面が酸化してしまう。リード線の表面が酸化してしまうと、後工程でリード線に半田メッキをすることができない。
【０００３】
そこで、従来は、リード線に半田メッキをする前工程に、除錆剤をリード線に塗布する工程を入れ、リード線の酸化した部分を除去する必要があった（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１５８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術の場合、除錆剤で酸化部分を除去しても、例えば蛍光管の近傍の導入線とリード線との溶接部とその付近までには除錆剤が行き渡たらず、次の半田メッキ工程で半田メッキの処理にむらが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、除錆剤を用いることなく蛍光ランプのリード線にメッキ処理をむらなく均一に行うことができる蛍光ランプの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明の放電ランプは、筒状のガラスバルブと、前記筒状のガラスバルブの端から引き出された金属線と、メッキ材料を溶融させたメッキ槽に前記金属線を浸して超音波振動を与えつつメッキ処理して形成されたメッキ部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明の放電ランプは、一端にリード線を接合すると共に他端にホロー電極を接続した導入線と、管状をなし、管内部の端部付近に前記ホロー電極を配置すると共に、前記管内部に放電媒体を充填した上で前記リード線と前記導入線との溶接部を管外部に露出させ、前記管端部を加熱して封止したガラス管と、前記ガラス管の外部に位置する前記溶接部を含む金属線部分を、半田材料を溶融させた半田槽に浸して超音波振動を与えつつメッキ処理して形成された半田メッキ部とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、放電ランプから引き出された金属線を、メッキ材料を溶融させたメッキ槽に浸して超音波振動を与えつつメッキ処理を行うので、金属線の表面の除錆を行いながら金属線にメッキ処理を行うことができ、除錆剤を使った除錆工程が不要になると共に金属線へのメッキ加工をむらなく均一に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、除錆剤を用いることなく蛍光ランプのリード線にメッキ処理をむらなく均一に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の放電ランプの一つの実施形態である冷陰極蛍光ランプを示す図、図２は図１の冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大図である。
【００１１】
この実施形態の冷陰極蛍光ランプ１０は、例えば液晶表示装置のバックライト光源や小型照明装置の光源として使用されるものである。
【００１２】
図１に示すように、冷陰極蛍光ランプ１０は、例えば硼珪酸製のガラス管であるガラスバルブ１と、このガラスバルブ１０の両端部に封着された一対のホロー電極３と、ガラスバルブ１の両端部の外側に設けられた給電端子６とを備えている。
【００１３】
ガラスバルブ１の内壁面には、蛍光体被膜２が形成されている。ガラスバルブ１内には、放電媒体（例えば希ガス及び水銀など）が気密に封入されている。両端のホロー電極３は、互いに対向するように封着されている。
【００１４】
ガラスバルブ１は、管状をなしている。ガラスバルブ１には、管内部の端部付近にホロー電極３が配置されている。ガラスバルブ１の管内部に放電媒体を充填した上でリード線９と導入線４との溶接部を管外部に露出させ、管端部を加熱して封止している。
【００１５】
ホロー電極３は、筒状をなしている。ホロー電極３は、導入線４と一体的に接合されており、導入線４の部分にビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部でビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共にガラスバルブ１の内側端部に取り付けられるものである。
【００１６】
ホロー電極３は、筒状部分の管軸とガラスバルブ１の管軸とがほぼ一致するように配置されており、筒状部分の外周面とガラスバルブ１の内面との間隔は、筒状部分の外周全域にわたってほぼ均一とされている。
【００１７】
ビーズガラス５は、硼珪酸ガラスなどの硬質ガラスが用いられている。
リード部は、タングステン（Ｗ）製の内部リード線である導入線４と、半田等に付着し易いニッケル製のリード線９との継線である。リード線９としては例えばジュメット線などを用いる。
【００１８】
導入線４とリード線９とは溶接加工によって、節のような接合部７が形成されている。すなわち導入線４は、ガラスバルブ１の外部でかつ近傍位置にリード線９と溶接されている。
【００１９】
接合部７は、ガラスバルブ１の外表面から例えば０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度突出した位置に形成される。つまり、導入線４は、そのほとんどの部分がガラスバルブ１の内側に位置し、リード線９は、ガラスバルブ１の外表面よりも外側に位置する。
【００２０】
導入線４は、断面が略円形であり、全長が３ｍｍ、線径が０．８ｍｍ程度である。導入線４は、リード線９側の端部がガラスバルブ１の封着部に封着されている。導入線４の一端には、リード線９が接合されると共に他端にはホロー電極３が接続されている。
【００２１】
リード線９は、ガラスバルブ１の外表面から管軸方向に向けて突出されており、給電端子６と接合される。接合部７からリード線９の端部までの長さは、おおよそ１０ｍｍ程度である。リード線９は、完成品になる前にカットされるため、図１に示した完成状態のものではほぼ突出していない状態（突出長が１ｍｍ以下）にされる。
【００２２】
リード線９の軸心とガラスバルブ１０の管軸とはほぼ一致している。また、リード線９は、断面が略円形であり、線径は導入線４よりも細い０．６ｍｍ程度のものが用いられている。
【００２３】
導入線４のビーズガラス５を貫通する部分には、ビーズガラス５（硼珪酸ガラス）との接合性を高めるために、ビーズガラス５（硼珪酸ガラス）と膨張係数がほぼ等しい金属材料、例えば鉄とニッケルの合金であるコバール（ＫＯＶ）が用いられている。
【００２４】
以下、図３，図４を参照してこの冷陰極蛍光ランプの製造方法について説明する。
この冷陰極蛍光ランプの製造方法では、まず、ガラスバルブ１の封止工程において、ビーズガラス５とほぼ等しい膨張係数を持つ導入線４をビーズガラス５に貫通させてその一端にリード線９を溶接し他端に電極３を接続し、電極３をビーズガラス５とともにガラスバルブ１内部の端部付近に配置する。
【００２５】
リード線９と導入線４との接合部７をガラスバルブ１の外部に露出させた状態で、ガラスバルブ１に放電媒体を充填し、そのガラスバルブ１の端部を加熱してガラスバルブ１の両端を密封（封止）する。このようにして、図３（Ａ）に示すような冷陰極蛍光ランプ１０の加工品を製造する。
【００２６】
これまでの製造過程で、ガラスバルブ１の外部に露出した金属線の部分、つまり導入線４の一部、接合部７およびリード線９などは、溶接および加熱などの熱処理を経ていることから、金属線の部分の表面は、少なからず酸化し、酸化膜ができている。
【００２７】
従来であれば、ガラスバルブ１の両端を密封（封止）した後、金属線の部分を除錆剤槽２０（図３参照）に浸して金属線の部分に除錆剤を塗布して酸化膜を除去し、その後、半田メッキの処理を行うが、本実施形態では、ガラスバルブ１の封止後、除錆剤浸透工程を入れることなく、図３（Ｂ）の超音波振動及び半田メッキ工程にて、超音波振動及び半田メッキ処理を行う。
【００２８】
半田メッキ工程には、図４に示すように、上方が環状に開口した第１円筒部２１と、この第１円筒部２１の中心軸付近が下方に突出した第２円筒部２２とを有する半田槽２３と、第２円筒部２２が挿入される筒状の超音波振動子２４とを備える超音波半田装置２５が利用されている。超音波半田装置２５としては、例えば黒田テクノ株式会社製のＫＤＢ−１００等が用いられている。
【００２９】
この半田メッキ工程では、ガラスバルブ１の外部に引き出された金属線の部分（導入線４の一部、接合部７およびリード線９など）を超音波半田槽２３に浸しながら、超音波振動子２４から超音波振動を与えて金属線の部分に半田メッキを行う。これを超音波半田ディッピングという。
【００３０】
この例の超音波半田ディッピングでは、溶融した半田が入った半田槽２３の底部に超音波振動子２４を設置し、側方から金属線の部分に対して超音波の振動を付与しつつ半田メッキ処理を行う。
【００３１】
本実施形態において、超音波半田ディッピング用の半田材料として、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを用い、半田槽２３底部に配設した超音波振動子２４を、例えば２０ｋＨｚで振動させた状態でガラスバルブ１の金属線の部分を約２３０°Ｃの溶融半田槽内に約３０秒間浸漬する。
【００３２】
すなわち、この超音波振動および半田メッキ工程では、ガラスバルブ１の外部に位置する導入線４の一部、接合部７およびリード線９を含む金属線部分全体を、メッキ材料（半田）が溶融したメッキ槽（超音波半田装置２５）に浸して超音波振動を与えつつディッピングを行う。
【００３３】
このように蛍光ランプから引き出された金属線を、メッキ材料を溶融させたメッキ槽に浸して超音波振動を与えつつメッキ処理を行うことで、超音波のキャビテーション作用により、図３（Ｃ）に示すように、リード線９の部分だけでなく、導入線４の一部と接合部７を含む金属線部分全体の酸化膜を除去しつつ半田メッキを行うことができ、除錆剤を使った除錆工程を介するよりも未半田部分を削減できる。
【００３４】
キャビテーション作用とは、超音波により液体に生じた真空の気泡が破裂することにより生じた衝撃波により固体表面に付着した付着物が洗浄（剥離）される作用をいう。
【００３５】
液体に超音波を照射すると、液体が激しく揺さぶられて局所的に圧力が高い部分と低い部分が出てくる。圧力が低くい部分では、液体中に小さな真空の空洞ができる。これをキャビテーションという。再び圧力が高くなり、この空洞が押しつぶされるとき、液体中に衝撃波が発生する。この衝撃波が、固体表面に付着していた汚れなどの付着物を剥離させる。
【００３６】
超音波半田ディッピング用の半田材料としては、上記以外に、上記材料にアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加して用いてもよい。
【００３７】
このようにこの実施形態の冷陰極蛍光ランプ１０の製造方法によれば、ガラスバルブ１の外部に引き出された金属線の部分に半田メッキを施す際に、超音波半田槽２３に、金属線の部分を浸してディッピングすることで、超音波のキャビテーション作用（超音波による衝撃波）により金属線部分全体の酸化膜を除去しながら半田メッキ処理を行うことができる。
【００３８】
すなわち、冷陰極蛍光ランプ１０から引き出された金属線を、半田などのメッキ材料を溶融させたメッキ槽（超音波半田装置２５）に浸して超音波振動を与えつつメッキ処理を行うことで、従来の除錆工程やそのための除錆剤などの材料が不要になり、製造工程の簡素化およびコストダウンを図ることができる。つまり、除錆工程を削減でき、蛍光ランプ製造のリードタイム短縮と、コストダウンを図ることができる。
【００３９】
また、冷陰極蛍光ランプ１０から引き出された金属線の部分のうち、除錆を行ってもとりきれなかった冷陰極蛍光ランプ１０近傍の接合部７や導入線４の一部についても半田処理を行うことができ、未半田寸法を極力縮小することができる。
【００４０】
超音波半田槽２１に導入線４の一部、接合部７およびリード線９などを含む金属線の部分を浸した状態でキャビテーション作用を良好に得るための超音波の周波数としては、例えば１５ＫＨｚ〜１０００ＫＨｚの範囲がよく、好ましくは、例えば２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの範囲がよい。
【００４１】
ここで、図５，図６を参照して超音波半田メッキ処理前と処理後を比較して説明する。
図５に示すように、超音波半田メッキ処理前では、リード線９の銅メッキ層の上に、膜厚１μｍ程度の酸化膜が形成されている。
一方、図６に示すように、超音波半田メッキ処理後では、リード線９の銅メッキ層と半田層との間に、酸化膜がほぼなくなっていることがわかる。
【００４２】
なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではない。具体的には、上記実施形態では、メッキ材料として半田を用いてメッキ処理を行う例について説明したが、半田以外のメッキ材料を用いてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、金属製の部分（導入線４の一部、接合部７およびリード線９など）のみに半田メッキを施した例について説明したが、電極先端手前まで半田メッキを行ってもよい。
【００４４】
また、超音波半田メッキ工程の前に、ガラスバルブ１から引き出された金属線部分（導入線４の一部、接合部７およびリード線９など）にサンドブラスト処理を行うことで、リード線９と異材料の半田との結合が良好に行えるようになる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、ビーズガラス５を有する冷陰極蛍光ランプ１０を例に挙げて説明したが、図７に示すように、ビーズガラス５が設けられていない冷陰極蛍光ランプ１０ａについても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプを示す図である。
【図２】図１の冷陰極蛍光ランプの一端部を示す拡大図である。
【図３】（Ａ）冷陰極蛍光ランプを製造する工程の中のガラスバルブ封止工程で加工された冷陰極蛍光ランプを示す図である。（Ｂ）ガラスバルブ封止後の金属線部分の半田メッキ工程を示す図である。（Ｃ）半田メッキされた冷陰極蛍光ランプを示す図である。
【図４】超音波半田装置の一例を示す図である。
【図５】超音波半田メッキ前の金属線の部分の４０００倍拡大写真である。
【図６】超音波半田メッキ後の金属線の部分の４０００倍拡大写真である。
【図７】本発明を適用可能な他の例の冷陰極蛍光ランプを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ガラスバルブ、２…蛍光体被膜、３…電極、４…導入線、５…ビーズガラス、７…接合部、９…リード線、１０…冷陰極蛍光ランプ、２０…除錆剤槽、２１…第１円筒部、２２…第２円筒部、２３…半田槽、２４…超音波振動子、２５…超音波半田装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図５】
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【図６】
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