专利名称：片型浪涌吸收器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种片型浪涌吸收器及其制造方法，该片型浪涌吸收器吸收起因于感 应雷或感应浪涌、静电浪涌的电流或噪音而保护电气设备、电子设备或它们的电路。
背景技术：
为了防止由于异常电压产生的电子设备或搭载该设备的印刷基板的热损伤或由 着火等引起的破坏，在电话机、传真、调制解调器等的通信设备用的电子设备与通信线的连 接部分以及电源线、天线或CRT驱动电路等、易受由雷电浪涌或静电等异常电压(浪涌电 压)所引起的电击的部分，连接有浪涌吸收器。作为以往的片型浪涌吸收器，例如专利文献1所记载，公知有通过放电间隙使一 对放电电极对置配置于氧化铝等的绝缘性基板的上表面的片型浪涌吸收器。在该片型浪涌 吸收器中，通过切削加工或激光加工分割放电电极，施加称为微隙的放电间隙，由此降低放 电开始电压。专利文献1 日本专利公开2004-179111号公报上述以往的技术中留有以下课题。S卩，在以往的片型浪涌吸收器中有如下问题点尽管通过设置微隙来降低放电开 始电压，但在利用帕邢定律的平行间隙间的放电机构中，放电电压根据微隙的窄带化的界 限等饱和，且放电开始电压的低电压化存在界限。
发明内容
本发明是鉴于所述课题而完成的，其目的在于提供一种降低放电开始电压而能以 低电压动作的片型浪涌吸收器及其制造方法。本发明为了解决所述课题采用以下结构。即，本发明的片型浪涌吸收器具备绝缘 性基板；一对连接电极，对置配置于该绝缘性基板的一个面上且分别延伸至所述绝缘性基 板的不同边缘部；一对放电电极，通过放电间隙相互对置配置且分别连接于所述一对连接 电极；箱状盖体，固定在包括所述一对连接电极的基端部的所述绝缘性基板的外周部上，而 在该绝缘性基板的上部形成放电空间；以及一对端子电极，以导通于在所述边缘部露出的 所述一对连接电极的状态，配置在所述绝缘性基板的两端部，其特征在于，所述放电间隙形 成为大致一定宽度的带状的同时，具有在一对所述放电电极的尖端形成相互对置的凸部及 凹部的弯曲部或屈曲部。在该片型浪涌吸收器中，放电间隙形成为大致一定宽度的带状的同时，具有在一 对所述放电电极的尖端形成相互对置的凸部及凹部的弯曲部或屈曲部，因此在通过弯曲部 或屈曲部而形成的凸部，局部性地产生电场集中而放电开始电压下降，以低电压动作。并且，本发明的片型浪涌吸收器优选设置多处所述弯曲部或所述屈曲部。即，在该片型浪涌吸收器中，通过设置多处弯曲部或屈曲部，以存在多处电场集中 部分，由此即使由因放电引起的损坏在弯曲部或屈曲部的尖端部分引起劣化(由于放电电极的飞散等放电间隔变宽等)，也能够以损坏少的放电电极进行放电且能够提高寿命特性。尤其是通过设置偶数个弯曲部或屈曲部，放电间隔的形状成对称而不会发生极 性。并且，本发明的片型浪涌吸收器优选所述放电间隙形成为20 50 μ m的大致一 定宽度的带状的同时，具有曲率半径为10 75 μ m的所述弯曲部或角度15°以上且不到 180°的所述屈曲部。在该片型浪涌吸收器中，放电间隙形成为上述宽度范围的带状的同时，具有上述 曲率半径范围的弯曲部或上述角度范围的屈曲部，因此，动作电压稳定且可以得到良好的 低电压动作。另外，将上述放电间隙的宽度设定成上述范围的理由如下若不到20 μ m时，由于 首次放电时发生的碎片，动作电压变得不稳定，若超过50 μ m时，即使形成用于使电场集中 的形态(弯曲部或屈曲部)，也难以进行低电压动作。并且，将上述弯曲部的曲率半径设定成上述范围的理由如下若不到ΙΟμπι时，变 成与表面粗糙度相同等级而无法得到上述效果，若超过75 μ m时，无法得到电场集中的效^ ο另外，将上述屈曲部的角度设定成15°以上的理由如下若不到15°时，无法在 上述放电间隙的宽度尺寸范围内设计。本发明的片型浪涌吸收器的制造方法为制作上述本发明的片型浪涌吸收器的方 法，其特征在于，具有连接电极形成工序，形成对置配置于绝缘性基板的一个面上且分别 延伸至该绝缘性基板的不同边缘部的一对连接电极；放电电极形成工序，形成通过放电间 隙相互对置的同时，分别连接于所述一对连接电极的一对放电电极；封闭工序，在包括所述 一对连接电极的基端部的所述绝缘性基板的外周部上，固定箱状盖体；以及端子电极形成 工序，在所述绝缘性基板的两端部形成一对端子电极，以使所述一对端子电极与在所述边 缘部露出的所述一对连接电极导通；在所述放电电极形成工序中，具有如下工序在所述 绝缘性基板的面上形成成为所述放电电极的带状导电膜的工序；在该带状导电膜的中间部 以重复频率10 200kHz及扫描速度15 1000mm/s照射波长190 550nm的激光，且分 割所述带状导电膜而形成所述放电间隙的工序。S卩，在该片型浪涌吸收器的制造方法中，在带状导电膜的中间部以上述重复频率 及上述扫描速度照射上述波长的激光，且分割带状导电膜而形成放电间隙，因此，在放电间 隔可以高精度地形成上述弯曲部及屈曲部的细微的形态。另外，将激光的波长设定成190nm以上的理由如下若不到190nm时，在真空紫外 区域很难在空气中传播且加工效率变差。并且，将激光的波长设定成550nm以下的理由如 下若超过550nm时，由于衍射极限的效果，变得难以聚光。并且，将重复频率设定成上述范围的理由如下若不到IOkHz时，因脉冲能量变大 除去能力过高而不能进行细微的上述形态加工，若超过200kHz时，Q开关的动作变得不稳定。另外，将激光的扫描速度设定成上述范围的理由如下若不到15mm/s时，因激光 的光束重叠变多除去能力过高而难以进行细微的形态加工，若超过1000mm/S时，难以最适 度地重叠激光的光束。
另外，激光的峰值功率密度优选设定成0. 5 lOMW/cm2。根据本发明，体现以下效果。即，根据本发明所涉及的片型浪涌吸收器，放电间隙形成为大致一定宽度的带状 的同时，具有在一对放电电极的尖端形成相互对置的凸部及凹部的弯曲部或屈曲部，因此， 在由弯曲部或屈曲部形成的凸部上，局部性地产生电场集中而放电开始电压下降，可以谋 求低电压化。从而，本发明的片型浪涌吸收器能够以低放电开始电压响应且适合通信设备 等用途。并且，根据本发明所涉及的片型浪涌吸收器的制造方法，在该带状导电膜的中间 部，以上述重复频率及上述扫描速度照射上述波长的激光，分割带状导电膜而形成放电间 隙，因此，可以在放电间隔高精度地形成上述弯曲部及屈曲部的细微形态，且可以得到高性 能的片型浪涌吸收器。
图1是在本发明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第1实施方式中，表示 片型浪涌吸收器的立体图。图2是在第1实施方式中，表示片型浪涌吸收器的剖面图。图3是在第1实施方式中，表示片型浪涌吸收器的卸下盖部状态下的俯视图。图4是在本发明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第2实施方式中，表示 片型浪涌吸收器的卸下盖部状态下的俯视图。图5是在本发明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第3实施方式中，表示 片型浪涌吸收器的卸下盖部状态下的俯视图。符号说明1、21、31-片型浪涌吸收器，2-绝缘性基板，3-连接电极，4、24、34_放电间隙， 4a-屈曲部，5-放电电极，6-盖体，7-端子电极，34a-弯曲部。
具体实施例方式以下，参照图1 图3对本发明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第1实 施方式进行说明。另外，在以下说明所用的各附图中，为了设为可以识别或容易识别各部的 大小而适当地变更缩尺。如图1 图3所示本实施方式的片型浪涌吸收器1，具备绝缘性基板2 ；—对连接 电极3，对置配置于该绝缘性基板2的一个面上且分别延伸至绝缘性基板2的不同边缘部； 一对放电电极5，通过称为微隙的放电间隙4相互对置配置且分别连接于一对连接电极3 ； 箱状盖体6，固定在包括一对连接电极3的基端部的绝缘性基板2的外周部上，而在该绝缘 性基板2的上部形成放电空间；以及一对端子电极7，以导通于在所述边缘部露出的一对连 接电极3的状态配置在绝缘性基板2的两端部。作为成为上述绝缘性基板2及盖体6的原料的绝缘性材料，例如使用氧化铝、刚 玉、莫来石、刚玉莫来石，或它们的混合物等。如图3所示，上述放电间隙4形成为大致一定宽度W的带状的同时，具有在一对 放电电极5的尖端形成相互对置的凸部及凹部的屈曲部如。另外，该放电间隙4形成为20 50 μ m的大致一定宽度W的带状的同时，将屈曲部如的角度θ设定成15°以上且不 到180°。并且，屈曲部如被设置在多处。另外，在本实施方式中，设置3处角度90°的屈 曲部如。上述放电电极5例如由Al、Ti、SnO2、W、Ni、Nb、TiN、Ba、Cu或!^e，或者含有这些材 料中2个以上的合金材料形成。上述连接电极3例如由Ag等的导电性材料形成。并且，上述端子电极7由Ag膏等的导电性膏或通过Ni镀金或焊镀等形成。例如， 通过涂敷Ag膏等的导电性膏而煅烧来形成一对端子电极7。另外，形成于上述绝缘性基板2与盖体6之间的放电空间中，充满了适合放电的预 定的放电控制气体。上述放电控制气体，例如为He、Ar、Ne、Xe、SF6, CO2, C3F8, C2F6, CF4, H2及它们的混 合气体等的惰性气体。在该片型浪涌吸收器1中，若过电压或过电流入侵，首先通过放电间隙4的屈曲部 如产生辉光放电，在一对放电电极5之间触发，且放电以沿面放电的方式进展而在一对放 电电极5的基端侧彼此之间产生电弧放电，由此浪涌电压被吸收。接着，对本实施方式的片型浪涌吸收器1的制造方法进行说明。首先，形成一对连接电极3，其对置配置于绝缘性基板2的一个面上且分别延伸至 该绝缘性基板2的不同边缘部(连接电极形成工序)。例如，通过将Ag膏等通过网版印刷，在绝缘性基板2上形成图案而使其烧结，制作 由Ag等形成的连接电极3。其次，形成一对放电电极5，其通过放电间隙4相互对置的同时，分别连接于一对 连接电极3 (放电电极形成工序)。例如，除了将包括上述材料的膏通过网版印刷，在绝缘性基板2的上表面形成图 案之后进行烧结，从而形成放电电极5之外，可以采用溅射法、蒸镀法、离子镀法、CVD法、烘 焙法等一般的薄膜形成方法。在该放电电极形成工序中，首先在绝缘性基板2的面上，形成成为放电电极5的带 状导电膜，并且在该带状导电膜的中间部照射激光，分割带状导电膜而形成放电间隙4。这 时，以重复频率10 200kHz及扫描速度15 1000mm/s照射波长190 550nm的激光。另 外，激光的峰值功率密度优选设定成0. 5 lOMW/cm2。并且，在本实施方式中，使激光往返 1次而形成放电间隙4。另外，这时的放电间隙4中的槽深度为约20 μ m。接着，在包括一对连接电极3的基端部的绝缘性基板2的外周部上，固定箱状盖体 6。例如，在包括一对连接电极3的基端部的绝缘性基板2的外周部上，将粘接剂通过 网版印刷等形成图案，且在上述放电控制气体气氛中，以在粘接剂上放置盖体6的状态进 行加热，从而接合盖体6和绝缘性基板2的同时，在内部以密封状态形成放电空间(封闭工 序)。在此，作为粘接剂，可以使用Si02、B203、PbO、Na2O, Li2O, BaO, CaO, ZnO, MgO, TiO2, A1203、P3O5中，一种或混合二种以上而成的玻璃。并且，在绝缘性基板2的两端部形成一对 端子电极7，以使所述一对端子电极7与在所述边缘部露出的一对连接电极3导通(端子电极形成工序)。例如，通过浸渍等将Ag膏等的导电性膏设置在绝缘性基板2及盖体6的两端部， 并对此进行烧结而形成端子电极7。这样，制作了本实施方式的片型浪涌吸收器1。如上所述，在本实施方式的片型浪涌吸收器1中，放电间隙4形成为大致一定宽度 W的带状的同时，具有在一对放电电极5的尖端形成相互对置的凸部及凹部的屈曲部4a，因 此，在由屈曲部如形成的凸部，局部性地产生电场集中而放电开始电压下降，以低电压动作。并且，放电间隙4形成为上述宽度范围的带状的同时，具有上述角度范围的屈曲 部4a，因此，动作电压稳定且可以得到良好的低电压动作。并且，通过设置多处屈曲部如而存在多处电场集中部分，由此即使由因放电引起 的损坏，在屈曲部如的尖端部分引起劣化(由于放电电极5的飞散等放电间隙4变宽等)， 也能够以损坏少的放电电极5进行放电，并且可以提高寿命特性。另外，根据本实施方式的制法，在带状导电膜的中间部以上述重复频率及上述扫 描速度照射上述波长的激光，且分割带状导电膜而形成放电间隙4，因此，在放电间隙4可 以高精度地形成屈曲部如的细微的形态。接着，参照图4及图5，对本发明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第2及 第3实施方式进行以下说明。另外，在以下的各实施方式的说明中，对于上述实施方式中已 说明的同一构成要素附加同一符号，省略其说明。第2实施方式与第1实施方式的不同点在于，在第1实施方式中，在放电间隙4中 设置有3处屈曲部4a，与此相对，在第2实施方式的片型浪涌吸收器21中，如图4所示，在 放电间隙M中设置有2处屈曲部如。即，在第2实施方式的片型浪涌吸收器21中，在放电间隙M中设置有偶数个屈曲 部4a，因此，放电间隙M的放电间隔的形状成对称而不会引起极性。并且，第3实施方式与第2实施方式的不同点在于，在第2实施方式中，在放电间 隙M中设置有屈曲部4a，与此相对，在第3实施方式的片型浪涌吸收器31中，如图5所示， 在放电间隙；34设置有弯曲部34a。即，在第3实施方式中，放电间隙34形成为大致一定宽度W的带状的同时，具有在 一对放电电极5的尖端形成相互对置的凸部及凹部的2个弯曲部34a。这些2个弯曲部3 在相互的中间具有拐点而相互向相反侧弯曲。另外，上述放电间隙34形成为20 50 μ m 的大致一定宽度W的带状的同时，上述弯曲部34a的曲率半径R被设定成10 75 μ m。这样，在第3实施方式的片型浪涌吸收器31中，放电间隙34形成为大致一定宽度 W的带状的同时，具有在一对放电电极5的尖端形成相互对置的凸部及凹部的弯曲部34a， 因此，在通过弯曲部3 形成的凸部，局部性地产生电场集中，与第2实施方式一样，放电开 始电压下降，以低电压动作。[实施例1]接着，对以上述制法实际制作上述第3实施方式的片型浪涌吸收器的实施例，说 明测定放电开始电压的结果。制作的本实施例，将放电间隙的宽度W设定为30 μ m、槽深度设定为20 μ m、弯曲部的曲率半径R设定为30 μ m。并且，制作放电间隙时的激光加工条件设定成激光的重复频率 为120kHz、波长为355nm。另外，作为比较例，也制作了以直线状形成放电间隙的片型浪涌 吸收器。关于这些，对将直流电压以lOOV/s升压时的放电开始电压进行测定的结果，在具 有直线状的放电间隙的比较例中，放电开始电压为130V，与此相对，在本实施例中，放电开 始电压为IlOV且确认了低电压化。另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式及上述实施例，在不脱离本发明的 宗旨的范围内，可以施加各种变更。例如，虽然在上述实施方式中分别设置了放电电极和连接电极，但也可以采用这 些成为一体的电极。
权利要求
1.一种片型浪涌吸收器，具备 绝缘性基板；一对连接电极，对置配置于该绝缘性基板的一个面上且分别延伸至所述绝缘性基板的 不同边缘部；一对放电电极，通过放电间隙相互对置配置且分别连接于所述一对连接电极； 箱状盖体，固定在包括所述一对连接电极的基端部的所述绝缘性基板的外周部上，而 在该绝缘性基板的上部形成放电空间；以及一对端子电极，以导通于在所述边缘部露出的所述一对连接电极的状态，配置在所述 绝缘性基板的两端部，其特征在于，所述放电间隙形成为大致一定宽度的带状的同时，具有弯曲部或屈曲部，该弯曲部或 屈曲部在一对所述放电电极的尖端形成相互对置的凸部及凹部。
2.如权利要求1所述的片型浪涌吸收器，其特征在于， 设置多处所述弯曲部或所述屈曲部。
3.如权利要求1或2所述的片型浪涌吸收器，其特征在于，所述放电间隙形成为20 50 μ m的大致一定宽度的带状的同时，具有曲率半径为 10 75 μ m的所述弯曲部或角度15°以上且不到180°的所述屈曲部。
4.一种片型浪涌吸收器的制造方法，其制作权利要求1或2所述的片型浪涌吸收器，其 特征在于，具有如下工序连接电极形成工序，形成对置配置于绝缘性基板的一个面上且分别延伸至该绝缘性基 板的不同边缘部的一对连接电极；放电电极形成工序，形成通过放电间隙相互对置的同时，分别连接于所述一对连接电 极的一对放电电极；封闭工序，在包括所述一对连接电极的基端部的所述绝缘性基板的外周部上，固定箱 状盖体；以及端子电极形成工序，在所述绝缘性基板的两端部形成一对端子电极，以使所述一对端 子电极与在所述边缘部露出的所述一对连接电极导通； 在所述放电电极形成工序中，具有如下工序在所述绝缘性基板的面上形成成为所述放电电极的带状导电膜的工序； 在该带状导电膜的中间部，以重复频率10 200kHz及扫描速度15 1000mm/S照射 波长190 550nm的激光，且分割所述带状导电膜而形成所述放电间隙的工序。
5.一种片型浪涌吸收器的制造方法，其制作权利要求3所述的片型浪涌吸收器，其特 征在于，具有如下工序连接电极形成工序，形成对置配置于绝缘性基板的一个面上且分别延伸至该绝缘性基 板的不同边缘部的一对连接电极；放电电极形成工序，形成通过放电间隙相互对置的同时，分别连接于所述一对连接电 极的一对放电电极；封闭工序，在包括所述一对连接电极的基端部的所述绝缘性基板的外周部上，固定箱 状盖体；以及端子电极形成工序，在所述绝缘性基板的两端部形成一对端子电极，以使所述一对端子电极与在所述边缘部露出的所述一对连接电极导通； 在所述放电电极形成工序中，具有如下工序在所述绝缘性基板的面上形成成为所述放电电极的带状导电膜的工序； 在该带状导电膜的中间部，以重复频率10 200kHz及扫描速度15 1000mm/S照射 波长190 550nm的激光，且分割所述带状导电膜而形成所述放电间隙的工序。
全文摘要
本发明提供一种片型浪涌吸收器及其制造方法，该片型浪涌吸收器降低放电开始电压而能以低电压动作。一种片型浪涌吸收器具备绝缘性基板；一对连接电极，对置配置于该绝缘性基板的一个面上且分别延伸至绝缘性基板的不同边缘部；一对放电电极，通过放电间隙而相互对置配置且分别连接于一对连接电极；箱状盖体，固定在包括一对连接电极的基端部的绝缘性基板的外周部上，而在该绝缘性基板的上部形成放电空间；一对端子电极，以导通于在边缘部露出的一对连接电极的状态，配置在绝缘性基板的两端部，其中放电间隙形成为大致一定宽度的带状的同时，具有在一对放电电极的尖端形成相互对置的凸部及凹部的屈曲部。
文档编号H01T4/10GK102097748SQ20101053224
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月29日 优先权日2009年12月10日
发明者日向野哲, 社藤康弘, 高桥正训 申请人:三菱综合材料株式会社