一种集成气体放电管的压敏电阻的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及过电压防护领域，具体涉及一种集成气体放电管的压敏电阻。
【背景技术】
[0002]在过电压防护技术领域中，压敏电阻具有一种电特性，当加在压敏电阻上的电压超过其本身阈值时，压敏电阻的阻值会变小，就使得流过压敏电阻的电流瞬时激增，则流过其他电路的电流基本正常，从而减小过电压对后续敏感电路的影响，因而通常使用压敏电阻抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。然而当加在压敏电阻上的电压低于其本身的阈值时，仍然有微小电流流过压敏电阻，且该电流会随着使用时间增加，动作次数增加，而增加，使得大量能量累积，致使其温度不断升高，最终导致压敏电阻发生爆炸或者起火燃烧。鉴于压敏电阻本身物理特性造成的抗过压性能低的问题，在其他专业领域中也有采用气体放电管实现过电压防护目的，主要是利用气体放电管中存储的一定浓度的惰性气体，当瞬变电压出现时，气体放电管内的气体被电离，它就立即变为短路状态，于是气体放电管的电压便迅速降到一个很低的值，以实现过电压防护目的，为解决气体放电管动作之后的续流问题，目前普遍操作为将压敏电阻和气体放电管串联使用，利用气体放电管的高过压防护性能解决压敏电阻抗压性能低而发生爆炸、燃烧的问题，同时利用压敏电阻解决气体放电管作用后续流时间长的问题。
[0003]然而，目前压敏电阻和气体放电管在电路应用中都是相互独立存在，各自以分立元件形式被使用，在电子产品微型化时代将分立元件应用于微型电子产品上时，不仅需要考虑气体放电管和压敏电阻在电路板中的电路布局和焊接工艺水平，且分立元件的规格型号众多，相对于单一的过压防护电路领域来说，分立元件数量越多，应用元件的类型选择越复杂，应用加工效率较低；而且加工时需要将多个元件焊接在一起，不仅制作工序繁琐复杂，且会耗费较多的加工时间，进一步降低产品加工效率。除此之外，压敏电阻的电极面积决定了压敏电阻的通流能力，所以电极面积越大，通流能力越大。如果压敏电阻作为分立元件使用时，结构微型化和通流能力的需求在技术实现上产生矛盾，因此压敏电阻的通流能力成为压敏电阻技术发展的一大瓶颈。
【发明内容】
[0004]本申请实施例提供了一种集成气体放电管的压敏电阻，解决了现有的压敏电阻由于本身物理特性造成的抗过压性能低的问题，进一步解决了压敏电阻等分立元件应用于微型化电子产品时的电路布局较困难，焊接工艺水平要求高的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种集成气体放电管的压敏电阻，由下而上依次包括底板、第一空心管和与所述第一空心管具有相同中心轴的第一柱体电极，所述第一柱体电极、所述第一空心管和所述底板封接组合成存储有惰性气体的密闭腔体，所述底板的外表面设置有导电材料制作而成的第一电极层，所述底板由压敏电阻材料制作而成，所述第一空心管为绝缘瓷管。
[0006]结合第一方面,在第一种可能的实现方式中，所述底板的外表面设置有导电材料制作而成的第一电极层，包括:
[0007]所述底板的外表面的下表面设置有所述导电材料制作而成的所述第一电极层。
[0008]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0009]与所述第一柱体电极连接形成一体的且位于所述密闭腔体中的第二柱体电极，所述第二柱体电极与所述密闭腔体的内表面相隔，以形成放电间隙；或者，
[0010]所述压敏电阻还包括:
[0011]与所述第一柱体电极连接形成一体的且位于所述密闭腔体中的第二柱体电极，以及所述第二柱体电极的侧壁和/或者所述第二柱体电极的下端面涂覆有电子发射材料制作而成的第二电极层，其中，所述第二柱体电极与所述密闭腔体的内表面相隔，以形成放电间隙。
[0012]结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述底板的边缘至所述中心轴的距离等于所述第一空心管的外壁至所述中心轴的距离；以及，
[0013]所述底板的上端面设置有导电材料制作而成的且位于所述密闭腔体中的第三电极层；或者，
[0014]所述底板的上端面设置有导电材料制作而成的且位于所述密闭腔体中的第三电极层，以及所述底板的上端面设置的所述第三电极层的表面设置有电子发射材料制作而成的第四电极层。
[0015]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0016]所述底板和所述第一空心管之间连接有与所述底板为一体的第二空心管，其中，所述第二空心管和所述底板形成纵截面为凹形的杯状压敏电阻，所述第二空心管的上端面连接至所述第一空心管的下端面，以及所述第一空心管的上端面连接至所述第一柱体电极的下端面，所述第一柱体电极、所述第一空心管和所述杯状压敏电阻封接组成存储有惰性气体的所述密闭腔体，所述杯状压敏电阻的内表面与所述第一柱体电极分隔形成放电间隙，其中，所述杯状压敏电阻由压敏电阻材料制作而成。
[0017]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0018]所述第二空心管的外侧壁设置有导电材料制作而成的第五电极层，所述第五电极层和/或所述第一电极层的外表面设置有绝缘材料制作而成的第一包封层；和/或者，
[0019]所述第二空心管的内侧壁设置有导电材料制作而成的第六电极层。
[0020]结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0021]位于所述第二空心管的内侧壁设置的所述第六电极层的表面设置有电子发射材料制作而成的第七电极层。
[0022]结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述杯状压敏电阻和/或者所述底板和/或者所述第一柱体电极分别包括向外侧延伸的且用于电路连接的第一电极引出端子；以及，
[0023]所述集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0024]所述第一空心管的上端面和所述第一柱体电极的下端面之间连接有与所述第一柱体电极同轴的，且用于封接所述第一柱体电极和所述第一空心管的第一封接层；和/或者，
[0025]所述第一空心管的下端面和所述第二空心管的上端面之间连接有与所述第一柱体电极同轴的，且用于封接所述第一空心管和所述第二空心管的第二封接层。
[0026]结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述第二封接层为通过绝缘材料制作的所述第二封接层，所述第二空心管的外侧壁设置有导电材料制作而成的第五电极层，包括:
[0027]所述第二空心管的外侧壁设置有导电材料制作而成的，且涂覆面积等于所述第二空心管的外侧壁的面积的所述第五电极层。
[0028]结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述第二封接层为通过导电材料制作的所述第二封接层，所述第二空心管的外侧壁设置有导电材料制作而成的第五电极层，包括:
[0029]所述第二空心管的外侧壁设置有导电材料制作而成的，且与所述第二空心管的上端面相隔的所述第五电极层。
[0030]结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述第一柱体电极和所述底板为圆柱体，所述第一空心管和所述第二空心管为环形，所述第一柱体电极的直径，所述底板的直径，所述第一空心管的外径和所述第二空心管的外径相同，所述第一空心管的内径和所述第二空心管的内径相同。
[0031]结合第一方面的第九种可能的实现方式，在第i^一种可能的实现方式中，所述第一柱体电极和所述底板为方形柱体，所述第一空心管和所述第二空心管为方形空心管，所述第一柱体电极、所述底板、所述第一空心管的外壁和所述第二空心管的外壁在垂直于所述第一柱体电极的中心轴所在的平面的投影相互重合，所述第一空心管的内壁和所述第二空心管的内壁在垂直于所述第一柱体电极的所述中心轴所在的平面的投影相互重合。
[0032]结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第二种可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，所述底板的边缘至所述中心轴的距离大于所述第一空心管的外壁至所述中心轴的距离，所述底板的上端面设置有导电材料制作而成的第八电极层，所述第一空心管通过所述第八电极层与所述底板连接，所述第八电极层的边缘至所述中心轴的距离小于所述所述底板的边缘至所述中心轴的距离。
[0033]结合第一方面的第十二种可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，所述底板为圆柱体或者方形柱体，所述集成气体放电管的压敏电阻的外表面设有绝缘材料制作而成的第二包封层，所述底板和所述第一柱体电极分别包括延伸至所述第二包封层外侧的且用于电路连接的第二电极引出端子；以及，
[0034]所述第一柱体电极为圆柱体，所述第一空心管为环形空心管；或者，
[0035]所述第一柱体电极为方形柱体，所述第一空心管为方形空心管。
[0036]第二方面，本申请实施例提供了一种集成气体放电管的压敏电阻，包括相对设置的本申请第一方面提供的两个集成气体放电管的压敏电阻，所述两个集成气体放电管的压敏电阻的所述第一柱体电极连接；本申请第二方面提供的集成气体放电管的压敏电阻还包括:
[0037]所述本申请第一方面的两个集成气体放电管的压敏电阻的所述第一柱体电极设置有上下对应的通孔，以及所述密闭腔体还包括分别与所述第一柱体电极形成放电间隙的两个独立的第三电极，所述第一柱体电极和所述两个第三电极之间相互分隔。
[0038]本申请实施例提供的集成气体放电管的压敏电阻，由下而上依次包括底板/杯状压敏电阻、第一空心管和与所述第一空心管具有相同中心轴的第一柱体电极。其中，第一空心管，为平板结构的压敏电阻或者纵截面为凹