專利名稱：用于燈的膜、帶有這種膜的電燈以及相關(guān)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于一種用于燈的膜，這些燈使用膜密封。在此可以涉及熔融 或者擠壓。燈特別是可以為卣素白熾燈或者高壓放電燈。此外，本發(fā)明涉 及這種燈并且還涉及帶有這種膜的饋電系統(tǒng)的制造方法。
背景技術(shù)：
通常，膜與關(guān)聯(lián)的饋電裝置焊接，這些饋電裝置引入到燈的燈泡的內(nèi) 部或者外部，其中使用輔助手段如焊接骨或者焊接帶(通常為pt)或者
膜的涂層如Ru，參見DE-A 19961551。另一方面，也試驗了純機械的保 持方法(將膜夾持或者將膜折疊)。在EP-A944 112中將膜切邊或者翻轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的4壬務(wù)^l提供一種對膜的改iii殳計，該i殳計^l機器友好的并且 允許饋電裝置的簡單且可靠的連接。另一任務(wù)是，提供一種饋電系統(tǒng)以及 一種燈，它們二者分別可以簡單地并且成本低廉地制造。為此另一任務(wù)是 分別提出一種制造方法。
該第一任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。其他的任務(wù)通過權(quán)利要求 6和9的特征來解決。
特別有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中。
根據(jù)本發(fā)明，膜設(shè)置有開口的區(qū)域，這些開口在膜內(nèi)產(chǎn)生。該區(qū)域包 括至少三個開口，這些開口并排設(shè)置。典型地并且特別有效的是大約10 至25個開口的區(qū)域。這些開口優(yōu)選彼此平行。該區(qū)域例如是矩形的。開 口優(yōu)選相對于膜的縱軸線傾斜地布置。典型的是，開口本身是矩形的。
開口的尺寸被選擇為使得它們與要固定到膜上的饋電裝置匹配。細的 線適合作為饋電裝置，優(yōu)選的是，饋電裝置為單盤繞或者雙盤繞的線。最 好的結(jié)果通過單開口構(gòu)成的區(qū)域用于使要基本上與膜的縱軸線平行固定的饋電裝置 可以被更好地焊接，而為此不必使用通常的輔助手段.出于該原因，開口 方向必須相對于饋電裝置的方向成角度地設(shè)置。相對于縱軸線的可能的角
度為IO。至卯° ,優(yōu)選為30。至70°的范圍，特別適合的是30。至45 。的角度范圍。
最簡單的情況是，開口通過激光處理來產(chǎn)生。優(yōu)選的是，為此使用具 有高射束質(zhì)量的脈沖Nd-YAG微處理激光器.
開口的寬度d在此為5jim至200jim，有利的是，該寬度最大為lOOfim, 在開口之間的距離f優(yōu)選為50fim至500nm，特別是lOOjim至400nm。 在此，當AD是要固定的饋電裝置的外直徑時，f應(yīng)當最大等于5AD。在 實踐中，這在單線的情況下是線的直徑，在單盤繞的饋電裝置的情況下是 主繞組的外直徑。通過對區(qū)域尺寸的這種選擇，保證了對焊接的一系列參 數(shù)決定性地改進
-純粹在幾何形狀上增大接觸電阻；
-又進一步通過開口邊緣的自發(fā)氧化而增大接觸電阻。在此，氧化一般地 也意味著部分氧化、鉬的濺射物(Spratzer)以及/煙塵痕跡 (Schmauchspuren )。
-優(yōu)選由鉬或者摻雜的鉬制成的膜的熔融更容易地進行，因為在隨后的用 于將膜與饋電裝置相連的電阻焊接中，側(cè)面的熱散發(fā)更小。由此，要焊接 的饋電裝置蒸發(fā)或者保持粘接在上部的焊接電極上的危險被最小化。下部 的焊接電極設(shè)置在膜之下并且無關(guān)緊要。
-膜的熔融也因此變得容易，因為膜的有效的橫截面更小。
在這種情況下，焊接的參數(shù)可以有針對性地通過開口的數(shù)目、寬度和 距離來分別針對確定的饋電裝置來優(yōu)化。并不需要昂貴的添加材料如焊接 骨或者焊接帶。耗時的涂敷以及為了涂上骨或者為了折疊膜的時間也可以 省去。為此有利的是，現(xiàn)有的機器可以以小的開銷而針對新的方法來調(diào)整。
為此使用的膜是通常使用在燈制造中的膜，優(yōu)選是鉬膜，其必要時被 適當?shù)負诫s，如同樣長久以來已知的那樣。膜的典型尺寸為寬度是3mm 并且長度是7mm。典型的厚度為30nm。開口的區(qū)域具有寬度為2mm并 且長度為0.8mm的典型尺寸。
與折疊方法相對，由此不需要過多使用膜材料。這樣處理的膜優(yōu)選在石英玻璃構(gòu)成的燈泡情況下使用。帶有這種燈泡 的燈可以是白熾燈或者放電燈。
制造方法包括以下步驟
—首先在膜的將來的焊接部位的區(qū)域中切出開口的區(qū)域。這優(yōu)選借助激光 射束來進行，該激光射束通過掃描光學系統(tǒng)來引導。然而其也可以以M 方式來制造。該方法當然也可以使用于膜的設(shè)置有外部饋電線的其他側(cè) 上。在借助高能激光輻射的熱切割中，附加地可以用保護氣體來沖洗，以 便有針對性地影響在膜上的氧化程度。
-將饋電裝置布置到膜上，其中饋電裝置(stroz)位于所述區(qū)域中。
-將饋電裝置焊接到膜上，其中優(yōu)選使用電阻焊接。
基本上，該新的方案適合于在內(nèi)部或者外部饋電裝置以M之間借助 焊接或者釬焊建立的連接。在此，在最簡單的情況下甚至足夠的是，在膜 上的所述區(qū)域的結(jié)構(gòu)不以開口而純粹通過膜的預(yù)先處理(該預(yù)先處理導致 線條狀方式或者格柵狀方式的熔融)來實現(xiàn)。當然，純粹的熔融和開口的 組合也;l合適的。
在任何情況中，這種預(yù)先處理的優(yōu)點是，膜的鉬在焊接時更容易熔融， 因為焊接橫截面更小。為此，在饋電裝置的焊接部位上通itJ^而出現(xiàn)更小 的熱流失。優(yōu)選的是，內(nèi)部饋電裝置為燈絲或者帶有芯線的燈絲。也有利 的是，在切割邊緣處的接觸電阻具有良好限定的值。
這種區(qū)域也可以與其他措施譬如膜連接板來結(jié)合，其方式^A首先產(chǎn) 生開口或者熔融的區(qū)域，并且l^將膜的一部分窗口狀地圍繞該區(qū)域的范 圍來切開。
這種方案特別適合于將膜連接至內(nèi)部饋電裝置，因為該饋電裝置的直 徑通常比較小，使得這種饋電裝置的焊接特別關(guān)鍵。饋電裝置的線的典型 直徑是小至15fwn，在主繞組的情況下，外部的尺寸小至大約50jim。當 然，該方案也可以單獨地或者附加地用于將膜連接至外部饋電裝置。
層的鉬或者鉭等。膜的厚度和形狀通常也可以選擇。典型的是幾十微米和 膜的柳葉刀形狀(Lanzettform)。
典型地，這種膜本身基本上矩形地切割，帶有優(yōu)選與后來的燈軸線平 行的縱向側(cè)面以及優(yōu)選橫向于后來的燈軸線的較短的橫向側(cè)面。與該規(guī)則不同當然也可能，而并不影響本發(fā)明的基本方案。
根據(jù)本發(fā)明，在膜中空出至少一個區(qū)域。這可以通過沖壓來實現(xiàn)，或 者借助高能輻射、特別是激光來實現(xiàn)。每個膜的典型切割時間在一秒以下。
開口具有5nm至250fim的典型寬度。開口的基本形狀通常是矩形的，然 而其也可以具有任意其他形狀，例如三角形、波浪形或者倒圓的。重要的 是，在一個部位的寬度與如上面描述的饋電裝置匹配。
在高切割速度的情況下并且特別是在激光切割開始和結(jié)束時出現(xiàn)的 是，切割縫隙在一些部位并未被完全切穿。在激光切割部內(nèi)的這種細微的 接片通常具有倒圓的形狀，因為脈沖Nd-YAG激光器借助接在后面的激 光掃描光學系統(tǒng)來產(chǎn)生開口 ，使得每個激光脈沖分離出或者升華出一個 點。通常，這些激光點由于在千赫茲范圍中的高脈沖頻率而交疊，使得典 型地產(chǎn)生波浪形的切割輪廓。借助更高的切割速度，實現(xiàn)了各點不再交疊， 并且于是在切割縫隙內(nèi)留有小的倒圓的接片。在極端情況下，甚至可以在 點之間設(shè)置最大的接片距離s，該接片距離在切割縫隙寬度d的ld至3d 范圍中。
由于激光掃描頭的動態(tài)特性，接片距離可以在切割線內(nèi)變化。才艮據(jù)激 光器類型和制造商，可能的是接片寬度朝著線的開頭和結(jié)尾變小或者完全 消失。在分離出開口時，切割速度可以高達5000mm/sec (毫米/秒)。一 般而言，因此通常存在純粹的開口和通過接片中斷的開口的組合。
必要時，可以在膜上設(shè)置多個這種區(qū)域，優(yōu)選設(shè)置兩個。通過這種方 式，可以同時以機械方式保持多個饋電裝置，或者饋電裝置的保持可以通 過這些另外的開口借助第二焊接來改善。
沿著切割邊緣將開口切開例如通過機械的沖壓或者通過高能手段如 等離子體或者激光輻射來進行。其并不取決于切割的具體類型。然而，高 能手段可以有利地用于快速和簡單的處理。
該系統(tǒng)良好地適于金屬卣化物燈或者卣素白熾燈，然而也適于各種其 他目的。


下面將借助多個實施例更為詳細地闡述本發(fā)明。其中: 圖l示出了帶有新型膜的卣素白熾燈；圖2示出了帶有開口區(qū)域的膜； 圖3示出了帶有開槽區(qū)域的放電燈; 圖4示出了開口區(qū)域的另一實施例; 圖5示出了開口區(qū)域的另一實施例。
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具體實施例方式
圖1示出了卣素白熾燈1的一個實施例。該卣素白熾燈具有石英玻璃
構(gòu)成的燈泡2，該燈泡以擠壓部3來密封。在燈泡的內(nèi)部安裝有發(fā)光體4， 該發(fā)光體通過兩個內(nèi)部饋電裝置5分別與擠壓部3中的膜6相連。饋電裝 置典型地由鎢或者鉬等等構(gòu)成，并且根據(jù)燈的瓦數(shù)具有15nm至200jim 的直徑。燈泡包^t常的含卣素的填充物。填充物的類型在此無關(guān)緊要。 替M光體，燈泡也可以包含兩個電極。
膜6分別由鉬構(gòu)成。該膜在朝向燈泡內(nèi)部的一半的區(qū)域中具有彼此平 行地結(jié)構(gòu)化的開槽11構(gòu)成的區(qū)域10。內(nèi)部饋電裝置5通過該區(qū)域并且在 那里與膜6焊接。該饋電裝置優(yōu)選是單盤繞的線(主繞組)。
在圖2中詳細示出了帶有開口20的區(qū)域19的膜6。在此，d是開口 的寬度，而f是兩個開口之間的距離。典型的是，大約10至25個開口類 似地設(shè)置在寬度為b且長度為a的矩形區(qū)域中。在此，開口本身相對于膜 的縱向方向傾斜45° 。通過這種方式，實現(xiàn)了盡可能多的開口與饋電裝 置相交。這通常意味著開口的長度不同。然而并未排除開口的長度相同， 使得該區(qū)域本身傾斜于縱軸線。
也并未排除的是，^d和f本身在該區(qū)域內(nèi)變化。這可以通過將激 光射束(側(cè)向地或者縱向地)傾斜來實現(xiàn)。由于膜表面與激光光學系統(tǒng)的 不同距離，射束在Mo膜上的焦點直徑變化，并且由此切割間隙寬度d也 變化。
例如也可以有針對性地改變一個區(qū)域內(nèi)的距離f，以便例如得到在兩 個接片之間近似相同的體積元素。這樣，可以近似地一同考慮帶有變薄的 邊緣的Mo膜的柳葉刀形狀的橫截面。
圖3示出了帶有本身已知的金屬卣化物填充物的高壓放電燈30的另 一實施例。在此，膜31并未被處理為使得形成開口，而是僅僅形成結(jié)構(gòu) 化的區(qū)域32。在此，激光功率較小地設(shè)置，使得替代開口在膜的表面上僅僅形成開槽33，在這些開槽中，膜被熔接或者僅僅被氧化并且在此被 粗化。開口和開槽的組合也是可能的。然而，通常開槽提供比開口差的結(jié) 果，因為根據(jù)本發(fā)明的效應(yīng)明顯更少地體現(xiàn)。
在此，使用膜31用于基于熔融的密封，其中石英玻璃構(gòu)成的放電容 器29設(shè)置有兩個圓柱形的頸部28,這些頸部包含膜31。內(nèi)部饋電裝置在 此為桿27,它們在電極26處終止。
優(yōu)選的是，膜31在此設(shè)置有兩個區(qū)域， 一個區(qū)域32用于作為內(nèi)部饋 電裝置的電極桿，而一個區(qū)域35用于外部饋電裝置36。
用于外部饋電裝置的區(qū)域35在此設(shè)置有格柵狀布置的開槽39。該實 施例可以不以開口來實現(xiàn)。在此，首先借助激光來產(chǎn)生平行的熔接開槽構(gòu) 成的區(qū)域。隨后，改變角度并且其上設(shè)置熔接開槽的第二區(qū)域。兩個區(qū)域 的^lt在此可以不同，即特別是不同地選擇d和f。
圖4示出了膜6的一個實施例，其中開口構(gòu)成的區(qū)域40圓形地i史置。
圖5示出了膜6的另一實施例，其中使用了開口51，這些開口通過 接片52中斷。開口部分51的長度用x表示。中斷部或者接片52的長度 用y表示。這種設(shè)計改善了膜的穩(wěn)定性并且可以在較高瓦特的燈的情況下 降低開口之間的區(qū)域中的電流密度。當x:y的比例在0.3:1至3:1的范圍 中時，實現(xiàn)最好的結(jié)果。由于激光器的動態(tài)特性，該i兌法一般并不適用于 所有開口，而是僅僅適用于該區(qū)域的的中央范圍，尤其是適用于在該區(qū)域 中的所有如下開口中的開口長度的中間三分之一這些開口具有最大長度 并且因此并不位于區(qū)域的邊緣。切割速度在10mm/sec至10000mm/sec。 在此，不再連續(xù)地保證點交疊。結(jié)果是相繼的開口或者孔，如圖5所示的 那樣。在此，激光的典型脈沖頻率為2kHz至100kHz。單個孔的典型直 徑為5jim至50nm。各《L^L此的間距在此通常在孔的直徑到縱向開口的較 小尺寸或者該直徑的三倍的范圍中。在膜上的開口區(qū)域的典型布置是 3mm寬的膜，其中膜與膜的邊緣的距離分別為大約0.5mm至lmm。
開口或者開槽的制造最簡單的是借助高能輻射例如具有在0.5mm以 下的極小的聚焦射束直徑的Nd:YAG激光器或者C02激光器來實現(xiàn)。
優(yōu)選的是，該激光器在脈沖運行模式中工作并且激光射束借助掃描光 學系統(tǒng)或者借助^t鏡來引導。
借助激光加工等來制造開口可以在對Mo帶的化學邊緣刻蝕之前以 及之后進行。也就是說，激光加工一方面在制成的Mo膜上可能，另一方面在半制成的未被刻蝕的Mo帶(輾壓的Mo線以及輾壓的Mo片)上也 是可能的。雖然在此將煙塵痕必濺射物/氧化物的一部分刻蝕掉，然而還 存在對側(cè)面的切割邊緣的提高。優(yōu)點是，輕微的氧化物/煙塵被刻蝕掉， 并且通過激光加工而引入到Mo膜中的內(nèi)應(yīng)力在對制成的Mo膜的化學刻 蝕以及消除應(yīng)力退火和凈化退火之后消失。
權(quán)利要求
1.一種用于燈構(gòu)造的膜，該膜帶有基本上矩形的構(gòu)型，該構(gòu)型具有縱軸線和橫軸線，其特征在于，該膜在其內(nèi)部具有至少一個區(qū)域，所述至少一個區(qū)域包括多個并排設(shè)置的結(jié)構(gòu)，特別是包括至少三個結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)至少部分是開cr 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)至少部分是包 括熔接部或者氧化區(qū)域的開槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，開口相對于膜的縱軸線 傾斜或者相對于膜的縱軸線成角度地設(shè)置，特別是在IO。至90°的角度 范圍中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，各結(jié)構(gòu)在其寬度d和其 距離f方面是有^的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，膜由鉬構(gòu)成，必要時摻雜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜，其特征在于，開口至少部分地通過接 片中斷，其中在中央?yún)^(qū)域中，接片部分的長度x和接片的長度y的比例尤 其在0.3:1至3:1的范圍中。
8. —種燈的饋電系統(tǒng)，包括膜和至少一個與膜相連的饋電裝置，其 中根據(jù)上述權(quán)利要求1至6中的任一項所述的帶有結(jié)構(gòu)的區(qū)域的膜與饋電 裝置通過如下方式相連饋電裝置在所述區(qū)域的范圍中靠置在膜上，并且 與該膜焊接，特別是借助電阻焊接來實現(xiàn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的饋電系統(tǒng)，其特征在于，饋電裝置是主繞組。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的饋電系統(tǒng)，其特征在于，在開口之間的最 大距離f至多對應(yīng)于饋電裝置的外直徑的5倍。
11. 一種電燈，其具有玻璃構(gòu)成的包含填充物的燈泡和至少一個密封 裝置，以及具有安裝在燈泡中的發(fā)光裝置，其中發(fā)光裝置通過內(nèi)部饋電裝 置與所述密封裝置中的膜相連，并且膜與外部饋電裝置相連,其特征在于， 膜具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的結(jié)構(gòu)的區(qū)域，并且饋電裝 置至少之一在所述區(qū)域的范圍中與膜焊接。
12. —種用于制造根據(jù)權(quán)利要求8所述的饋電系統(tǒng)的方法，該饋電系 統(tǒng)包括膜和固定在該膜上的饋電裝置，該方法包括以下步驟—在膜上在將來固定饋電裝置的范圍中產(chǎn)生由結(jié)構(gòu)構(gòu)成的區(qū)域；-將饋電裝置施加在膜上，其中饋電裝置也設(shè)置在所述區(qū)域的范圍中；—借助焊接過程將饋電裝置固定在膜上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該固定通過電阻焊 接來進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燈的膜、帶有這種膜的電燈以及相關(guān)的制造方法。一種用于燈構(gòu)造的膜，該膜帶有基本上矩形的構(gòu)型，該構(gòu)型具有縱軸線和橫軸線。所述膜在其內(nèi)部具有開口的區(qū)域。饋電裝置在該區(qū)域的范圍中與膜焊接。
文檔編號H01K1/40GK101651081SQ20091016484
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者喬治·羅森鮑爾, 托馬斯·海爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司