专利名称：电涌吸收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电涌吸收器，所述电涌吸收器保护各种设备不受闪电等产生的电涌损坏，并用于防止意外事故发生。
背景技术：
为了防止电子设备或安装在电子设备上的印刷电路板因不正常的过电压导致的热损伤或起火而受损，电涌吸收器与用于诸如电话、传真机、调制解调器等通信装置的电子设备与通信线路接触的部分，以及诸如电源线、天线、CRT驱动电路等易被不正常的过电压 (电涌电压)如雷电浪涌、静电等产生的电击损坏的部分连接。通常，作为具有良好响应性的电涌吸收器，专利文献1提议了使用具有微间隙的电涌吸收元件的电涌吸收器。该电涌吸收器为放电型电涌吸收器，其中所谓的“微间隙”形成在陶瓷部件的周围表面上，该陶瓷部件为提供有导电涂层的圆柱形绝缘部件，在陶瓷部件的两端上具有一对电极帽的电涌吸收元件与放电控制气体一起置于玻璃管中，并在高温加热下密封在该圆柱形玻璃管的两端上具有引线的密封电极。另一方面，专利文献2提议了具有碳触发器线的放电型电涌吸收元件，其中由杆状放电基体构成的多个放电电极横穿放电间隙彼此相对排列，然后与放电气体一起被密封在密闭容器内。在与电极基体下端连接的引线端子引出到密闭容器外部的放电型电涌吸收元件中，由碳线制成的触发器电极与各个放电电极微距离隔开地提供在密闭容器内的介电衬底基体表面上。专利文献1 日本未审专利公开第2003-282216号专利文献2 日本专利第2745393号
发明内容
在上述常规技术中仍然存在以下问题。在专利文献1公开的微间隙型电涌吸收器中，当具有长波尾的电流浪涌进入时，内部元件会严重受损。同时，在专利文献2公开的碳触发器线型电涌吸收器中，需要提供用于形成主要放电的凸出电极，同时需要对该凸出电极末端涂布放电助剂，以稳定绝缘击穿电压，从而导致制造成本增大。鉴于前述情况进行了本发明，且本发明的一个目的是提供一种能吸收具有长波尾的电涌的电涌吸收器，由此获得了稳定的绝缘击穿电压，而不用向电极涂布放电助剂。为了解决前述问题，本发明采用了以下结构。更具体地，本发明的电涌吸收器包括彼此相对的一对端子电极元件，和布置在所述端子电极元件的两端上的绝缘管，以在所述电涌吸收器内部包含放电控制气体，其中在所述一对端子电极元件的内表面上形成具有隆起的中心部分的凸出电极元件，且所述凸出电极元件包含能比所述端子电极元件放出更多电子的金属。在所述电涌吸收器中，具有隆起的中心部分的凸出电极元件形成在一对端子电极元件的内表面上。因此，所述电涌吸收器能以简单结构制得。此外，由于电场集中在所述凸出电极元件的隆起中心部分，从而能易于由其放电，所述电涌吸收器能吸收具有长波尾的电涌。此外，由于所述凸出电极元件包含能比所述端子电极元件放出更多电子的金属，所以获得稳定的绝缘击穿电压，而不用向所述凸出电极元件涂布放电助剂。此外，本发明的电涌吸收器的特征在于，所述凸出电极元件由粘结所述端子电极元件和所述绝缘管的焊料制成，且所述凸出电极元件在所述焊料熔化时，通过表面张力以凸出状态形成在所述端子电极元件的内表面上。更具体地，在所述电涌吸收器中，由于当用于粘结的所述焊料熔化时，所述凸出电极元件通过其表面张力以凸出状态形成在所述端子电极元件的内表面上，因而在所述端子电极元件粘结到所述绝缘管的同时，能易于形成所述具有隆起的中心部分的凸出电极元件。此外，本发明的电涌吸收器的特征在于，所述凸出电极元件由含Ag焊料形成。更具体地，在所述电涌吸收器中，因为所述凸出电极元件由含Ag焊料形成，由于所述焊料中所含的Ag具有高电子发射能，因而容易获得稳定的绝缘击穿电压。本发明的电涌吸收器的特征在于，由导电材料制成的所述触发器部提供在所述绝缘管的内周面，且在一对所述端子电极元件之间的中间部分。更具体地，在所述电涌吸收器中，因为由导电材料制成的所述触发器部提供在所述绝缘管的内周面，且在一对所述端子电极元件之间的中间部分，通过所述触发器部的触发器放电改善了对冲击电压的响应性。此外，本发明的电涌吸收器的特征在于，所述绝缘管用方型陶瓷材料形成。更具体地，在所述电涌吸收器中，因为所述绝缘管用方型陶瓷材料形成，与玻璃管等相比，可获得高度稳定的绝缘管，并因为片状或块状形状还能易于表面安装。根据本发明，可提供以下效果。更具体地，根据本发明的电涌吸收器，具有隆起的中心部分的凸出电极元件形成在所述一对端子电极元件的内表面上，且所述凸出电极元件包含能比所述端子电极元件放出更多电子的金属。因此，所述电涌吸收器能以简单结构制造，同时能吸收具有长波尾的电涌，由此可获得稳定的绝缘击穿电压。
图1是表示根据本发明一个实施方式的电涌吸收器的截面图。图2是表示根据本实施方式的电涌吸收器的透视图。图3是表示根据本实施方式的制造电涌吸收器的方法分解透视图。图4是表示根据本发明对比例1的常规电涌吸收器实例的截面图。图5是根据本发明对比例2的常规电涌吸收器实例的截面图。
具体实施例方式以下将参照图1至3说明根据本发明一个实施方式的电涌吸收器。在以下说明书所用的附图中，适宜地改变各元件的比例，使得各元件能识别或易于识别。如图1至图3所示，本实施方式的电涌吸收器(1)包括彼此相对的一对端子电极元件O)；和绝缘管(3)，上述一对端子电极元件( 布置在绝缘管(3)的两端上并在其中密封有放电控制气体。具有隆起的中心部分Ga)的凸出电极元件(4)形成在该一对端子电极元件(2)
4的内表面上。凸出电极元件⑷由粘结端子电极元件(2)和绝缘管(3)的焊料(5)制成，当焊料( 熔化时，凸出电极元件(4)通过其表面张力以凸出状态形成在端子电极元件O)的内表面上。而且，凸出电极元件(4)包含能比端子电极元件( 放出更多电子的金属。在本实施方式中，凸出电极元件由作为含Ag焊料的Ag-Cu焊料形成。绝缘管(3)由具有多边形轮廓的中空方形陶瓷材料形成。此外，由导电材料制成的触发器部(6)提供在绝缘管C3)的内周面，且在一对端子电极元件( 之间的中间部分。 对于绝缘管(3)，优选使用陶瓷材料，但也可使用如铅玻璃等玻璃管。触发器部(6)为碳材料形成的碳触发器，并可形成为图1所示的椭圆膜状以外的线形形状。端子电极元件⑵为放电电极，并被焊料(5)密封在绝缘管(3)的两端。前述放电控制气体的实例包括惰性气体，如He、Ar、Ne、Xe、SF6、CO2、C3F8、C2F6、CF4、 H2和它们的混合气体。为了制造电涌吸收器(1)，准备内表面由触发器部(6)形成的绝缘管(3)，用预定的放电控制气体(如Ar)替代绝缘管(3)中的空气，然后以具有预定厚度的焊料(5)排列在端子电极元件O)的接合表面和内表面上的状态，对绝缘管(3)的两端加压与端子电极元件( 粘附并进行加热。在此方式中，焊料( 被熔化并与端子电极元件( 紧密接触以进行密封，由此获得放电控制气体密封在绝缘管(3)中的电涌吸收器(1)。当进行接合时，将已熔化的焊料(5)压向绝缘管(3)的末端，从而推入绝缘管(3) 中，然后凸出电极元件(4)形成为通过表面张力具有其中心部分Ga)隆起的凸起形状，从而被固化。焊料( 的厚度、材料、加热条件等可根据绝缘管C3)的内径或表面张力引起的膨胀程度确定。当焊料(5)因表面张力膨胀时，设置凸出电极元件(4)为形成凸起形状，如具有隆起的中心部分Ga)的弧形截面形状而不是梯形截面形状。这种设置的理由如下。如果电极元件具有焊料( 仅因表面张力膨胀的梯形截面，但不具有隆起的中心部分，则由于该中心部分为平面，则电场不会集中于其上，从而不能获得理想的放电特征。如上所述，尽管焊料(5)可与端子电极元件(2)分开安装，焊料(5)可预先与端子电极元件O)的接合表面结合，以具有双层结构，然后进行熔化和结合。在电涌吸收器⑴中，当过电压或过电流输入时，首先在凸出电极元件⑷和触发器部(6)之间进行触发器放电，然后进一步在一对凸出电极元件(4)之间发生放电，从而吸收电涌。按此方式，在本实施方式的电涌吸收器(1)中，具有隆起的中心部分Ga)的凸出电极元件(4)形成在一对端子电极元件O)的内表面上。从而，电涌吸收器(1)能以简单结构容易制造。此外，因为电场集中在凸出电极元件的隆起的中心部分Ga)上，从而通过其能容易放电，因此上述电涌吸收器能吸收具有长波尾的电涌。而且，由于凸出电极元件⑷包含能比端子电极元件⑵放出更多电子的金属，因而获得稳定的绝缘击穿电压，而不用对凸出电极元件(4)涂布放电助剂。具体地，由于凸出电极元件(4)用含Ag焊料(5)形成，则因为焊料(5)中所含的Ag具有高电子发射能而能易于获得稳定的绝缘击穿电压。
而且，由于在用于粘附的焊料(5)已熔化时，凸出电极元件⑷通过其表面张力以凸出状态形成在端子电极元件( 的内表面上，因此具有隆起的中心部分Ga)的凸出电极元件(4)能在端子电极元件( 粘附到绝缘管(3)的同时容易形成。由于导电材料制成的触发器部(6)提供在绝缘管(3)的内周面，且在一对端子电极元件(2)之间的中间部分处，则通过触发器部(6)的触发器放电改善了对冲击电压的响应性。由于绝缘管(3)由方形陶瓷材料形成，则与玻璃管等相比，可获得高度可靠的绝缘管，并还因为片状或块状形状而能够易于表面安装。实施例1接下来，基于前述实施方式，将参照通过实施例实际制得的电涌吸收器的评价结果具体说明本发明的电涌吸收器。对根据实施例1的本发明的电涌吸收器测定冲击比(“冲击绝缘击穿电压”/ “直流绝缘击穿电压”)。应注意，冲击比越接近1，响应性越好。所施加的冲击为具有1.2/50 电压波形的5kV。此外，测定所施加的电涌为具有10/700 μ s的5kV时的劣化。这些评价结果示于以下表1中。作为对比例，制造常规的微间隙型电涌吸收器(11)(对比例1)，其中如图4所示， 上面形成有多个微间隙(17a)的圆柱形绝缘元件(17)排列并密封在一对端子电极元件(2) 之间；和常规制动器型电涌吸收器(对比例2)，如图5所示，该电涌吸收器包括以相对的方式从一对端子电极元件0 伸出的一对凸部电极元件(27)，且触发器部(6)形成在绝缘管(3)的内表面上；且它们的评价结果也示于表1中。在对比例1中，用作绝缘体的绝缘元件(17)具有Imm的直径，以及形成于其上的七个50/20μπι的微间隙(17a)。在图5中，为简便起见仅示出了四个微间隙(17a)。表 权利要求
1.一种电涌吸收器，包括彼此相对的一对端子电极元件；和绝缘管，所述一对端子电极元件( 布置在所述绝缘管的两端，且所述绝缘管具有密封在其中的放电控制气体，其中，在所述一对端子电极元件的内表面上形成具有隆起的中心部分的凸出电极元件，且所述凸出电极元件包含比所述端子电极元件放出更多电子的金属。
2.根据权利要求1所述的电涌吸收器，其中，所述凸出电极元件由粘结所述端子电极元件和所述绝缘管的焊料制成，且所述凸出电极元件在所述焊料熔化时通过表面张力以凸出状态形成在所述端子电极元件的内表面上。
3.根据权利要求2所述的电涌吸收器，其中，所述凸出电极元件由含Ag焊料形成。
4.根据权利要求1所述的电涌吸收器，其中，由导电材料制成的触发器部提供在所述绝缘管的内周面，且在所述一对端子电极元件之间的中间部分。
5.根据权利要求1所述的电涌吸收器，其中，所述绝缘管由方形陶瓷材料形成。
全文摘要
本发明公开了一种能吸收具有长波尾的电涌的电涌吸收器，由此获得了稳定的绝缘击穿电压，而不用向电极涂布放电助剂。所述电涌吸收器包括彼此相对的一对端子电极元件(2)；和绝缘管(3)，所述端子电极元件布置在其两端上，具有密封在其内的放电控制气体。在所述一对端子电极元件(2)的内表面上形成具有隆起的中心部分(4a)的凸出电极元件(4)。所述凸出电极元件(4)包含能比所述端子电极元件(2)放出更多电子的金属。
文档编号H01T4/12GK102282733SQ20098015453
公开日2011年12月14日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年1月24日
发明者尾木刚, 田中芳幸 申请人:三菱综合材料株式会社