[發明專利]一種提高冷陰極封裝器件高壓工作穩定性的排氣方法

有效

• 申請號: 201710839735.7
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107633989B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 柯彥淋;陳軍;許寧生;鄧少芝
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01J9/385
• 分類號: H01J9/385;H01J9/42
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 林玉芳

本發明公開了一種提高真空封裝的冷陰極器件在高壓下工作穩定性的排氣方法，所述排氣方法利用某些特定氣體的高絕緣特性，在冷陰極真空器件排氣過程中，通過引入高絕緣氣體，減少易電離氣體成分和形成阻隔易電離氣體分子的電通路，對冷陰極進行老化和激活處理，提高冷陰極器件在高電壓下工作的穩定性。本發明技術實現方法簡單，在需要高壓條件工作的冷陰極真空器件上，如冷陰極顯示器、X射線源、微波器件等，有重要的應用前景。本發明還進一步公開了實施所述排氣方法的高真空排氣系統。

技術領域

本發明涉及一種提高冷陰極封裝器件高壓工作穩定性的排氣方法，屬于冷陰極真空電子器件領域。

背景技術

冷陰極真空器件是目前真空微電子領域的一個研究熱點，冷陰極真空器件可應用于真空顯示器件、發光器件、X射線管、微波器件等。冷陰極真空器件由于具有低功耗、響應時間短、無需預熱等優點，正逐漸替代傳統熱陰極真空器件。

冷陰極真空器件工作時需要一定的高電壓以獲得足夠強度的冷陰極電場。對于高亮度平板冷陰極顯示器件和發光器件，其工作電壓通常在300V～10kV，而對于冷陰極X射線管及冷陰極微波器件等，工作電壓更需要達到10kV或以上。因而提高冷陰極器件真空器件在高壓下的工作穩定性是真空器件的一個重要指標。

冷陰極真空器件在真空中測試時，所釋放出的氣體會立即被真空泵抽走。而經過真空封裝的平板真空器件在測試加電時，器件內部吸附的氣體會從陰、陽極表面釋放出來，釋放出來的氣體會在器件內部積聚，當到達一定水平時會引發放電，影響器件在高電壓條件下工作的穩定性。

為了解決冷陰極真空器件在高電壓條件下工作不穩定問題，通常采用以下的方法：(1)提高封離時真空度。通過烘烤及長時間排氣，將器件內部真空度抽至更高的真空度；(2)器件內部安裝吸附氣體部件。如在其內部安裝吸氣劑，并在封離后激活；(3)封離后加電老練，老練過程去除毛刺，同時讓局部吸附的氣體釋放出來。但上述方法的處理效果都不太理想。

發明內容

本發明提供一種提高冷陰極封裝器件高壓工作穩定性的排氣方法。

本發明的原理是利用絕緣性氣體優越的絕緣滅弧性能，通過在冷陰極器件排氣過程中可控的多次抽充氣工藝引入絕緣性氣體，形成阻隔易電離氣體分子的電通路，同時利用動態高壓驅動對冷陰極進行老化和激活處理，改善電子發射特性。從而提高冷陰極器件動態高壓驅動的工作穩定性和提高冷陰極器件的工作電壓。

本發明所述的一種提高冷陰極封裝器件高壓工作穩定性的排氣方法，包括如下步驟：

(1)制作冷陰極真空器件時，會安裝玻璃或金屬的排氣管，通過該安裝在已封裝冷陰極真空器件上的排氣管，將已封裝冷陰極真空器件接入高真空排氣系統，將高真空排氣系統抽至高真空狀態并烘烤冷陰極真空器件，用真空計監控與冷陰極真空器件連通的高真空排氣裝置的真空腔體的真空度，所述高真空狀態是指真空度優于3×10^-4Pa；

(2)當真空腔體的真空度達到預設高值時，關閉連接真空腔體的抽真空閥門，充入絕緣性氣體，至真空腔體真空度達預設低值，停止通氣并保持設定時間；在充氣的過程中，應注意真空腔內氣壓不要大于一個大氣壓，否則會導致排氣的器件破裂。

(3)打開抽氣閥門，將真空腔體真空度抽至預設高值；

(4)重復步驟(2)及步驟(3)，反復循環一次以上，反復循環的次數根據工藝處理需求而定；

(5)在上述排氣過程中，當真空腔體的真空度達到預設高值時先對冷陰極真空器件進行動態高壓驅動以對冷陰極進行老化和激活處理，然后再充入絕緣性氣體；在整個排氣過程中選擇任意時段進行動態高壓驅動，通常在器件內部真空優于3×10^-4Pa時，進行加電處理；