CN108305822B - 气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法。该气体放电管包括：绝缘基座、至少一个第一电极和第二电极，第一电极设置于绝缘基座的绝缘封接区域，并且每个第一电极贯穿对应的绝缘封接区域和绝缘基座；第二电极设置于绝缘基座靠近第一电极的一侧；绝缘基座包括第一封接面，第二电极的主体结构包括第二封接面，第二封接面设置于绝缘基座的一侧，并与第一封接面相对设置，第一封接面和第二封接面封接，主体结构、第一电极与绝缘基座密封形成空腔结构。本发明实施例解决了现有的集成气体放电管的管壁暴露在放电间隙，容易产生阻抗下降，甚至短路失效的问题，实现了提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。

Description

气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法

技术领域

本发明实施例涉及放电管技术，尤其涉及一种气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法。

背景技术

随着网络、通讯、PC、工控、安防等设备的日益小型化，这些设备势必将多路信号线的各个端口集成在一起。例如，RJ45口将八路信号线集成在一起，RS485口将两路信号线集成在一起，RJ11语音口将四路信号线集成在一起等。这些端口在实际的应用中，需要对多路信号设置对地的防护，以免雷击或过电压对后级电路造成损伤。

放电管是一种应用于设备输入端的高压保护元件，可以对上述电路进行保护。然而现有的集成气体放电管的管壁暴露在放电间隙，当放电管受到雷击时，暴露的管壁容易被溅射而产生阻抗下降，甚至短路失效的问题。

发明内容

本发明提供一种气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法，以实现提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种气体放电管，包括：

绝缘基座，所述绝缘基座上设置有至少一个绝缘封接区域；至少一个第一电极，与至少一个所述绝缘封接区域封接，所述第一电极设置于所述绝缘封接区域，并且每个所述第一电极贯穿对应的所述绝缘封接区域和所述绝缘基座；

第二电极，设置于所述绝缘基座靠近所述第一电极的一侧，所述第二电极包括主体结构，其中，所述绝缘基座包括第一封接面，所述主体结构包括第二封接面，所述第二封接面设置于所述绝缘基座的一侧，并与所述第一封接面相对设置，所述第一封接面和所述第二封接面封接，所述主体结构、所述第一电极与所述绝缘基座密封形成空腔结构。

第二方面，本发明实施例还提供了一种过电压保护装置，包括本发明实施例任一所述的气体放电管。

第三方面，本发明实施例还提供了一种气体放电管的制造方法，包括：

制作绝缘基座，所述绝缘基座上形成有至少一个绝缘封接区域，所述绝缘封接区域内设置有通孔；

在所述绝缘基座上组装第一电极，其中，所述第一电极与所述绝缘封接区域密封焊接，并且每个所述第一电极穿设于所述通孔而贯穿对应的所述绝缘封接区域和所述绝缘基座；

在所述绝缘基座靠近所述第一电极的一侧组装第二电极，所述第二电极包括主体结构，其中，所述绝缘基座包括第一封接面，所述主体结构包括第二封接面，所述第二封接面设置于所述绝缘基座的一侧，并与所述第一封接面相对设置，所述第一封接面和所述第二封接面封接，封接完成后，所述主体结构与所述绝缘基座之间形成有空腔结构。

本发明通过在气体放电管的绝缘基座上设置有至少一个绝缘封接区域，至少一个第一电极与至少一个绝缘封接区域对应，以及设置于绝缘基座靠近第一电极的一侧的第二电极，第二电极包括主体结构。其中，绝缘基座包括第一封接面，主体结构包括第二封接面，第二封接面设置于绝缘基座的一侧，并与第一封接面相对设置，第一封接面和第二封接面封接，主体结构、第一电极与绝缘基座密封形成空腔结构。本发明解决了现有的集成气体放电管的管壁暴露在放电间隙，当放电管受到雷击时，暴露的管壁容易被溅射而产生阻抗下降，甚至短路失效的问题，实现了提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。

附图说明

图1为现有的一种气体放电管的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种气体放电管的立体结构示意图；

图3为图2中沿视角C的立体结构示意图；

图4为图2中沿视角D的结构示意图；

图5为图2中沿视角E的结构示意图；

图6为沿图5中A-A′剖面结构示意图；

图7为沿图5中B-B′的剖面结构示意图；

图8为沿图4中Z-Z′的剖面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种绝缘基座的结构示意图；

图10为图9中沿视角T的结构示意图；

图11为图9中的绝缘基座焊接第一电极后的结构示意图；

图12为图11中沿视角Y的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种第二电极的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的另一种气体放电管的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种气体放电管的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的另一种绝缘基座的立体结构示意图；

图17为图16中沿视角G的立体结构示意图；

图18为图16中沿视角H的结构示意图；

图19为图16中沿视角J的结构示意图；

图20为沿图19中I-I′剖面结构示意图；

图21为本发明实施例提供的又一种绝缘基座的立体结构示意图；

图22为沿图21中K-K′的剖面结构示意图；

图23为本发明实施例提供的一种第一电极的立体结构示意图；

图24为图23中沿视角L的立体结构示意图；

图25为图23中沿视角M的结构示意图；

图26为图23中沿视角N的结构示意图；

图27为沿图26中O-O′剖面结构示意图；

图28为本发明实施例提供的另一种第二电极的结构示意图；

图29为图28中沿视角P的立体结构示意图；

图30为图28中沿视角Q的结构示意图；

图31为沿图30中R-R′剖面结构示意图；

图32为沿图30中S-S′的剖面结构示意图；

图33为本发明实施例提供的一种气体放电管的制造方法流程图；

图34-图39是本发明实施例提供的气体放电管的制造方法各步骤形成的气体放电管的结构示意图；

图40为本发明实施例提供的另一种气体放电管的制造方法流程图；

图41为本发明实施例提供的又一种气体放电管的制造方法流程图；

图42为本发明实施例提供的又一种气体放电管的制造方法流程图；

图43是本发明实施例提供的气体放电管的制造方法步骤中形成的第一电极的结构示意图；

图44为图43中沿视角X的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为现有的一种气体放电管的结构示意图。参见图1，第一电极220和第二电极230分别与绝缘管210的两端密封焊接，形成空腔结构240。当雷电流通过时，由于高温和气体放电等原因，气体放电管的绝缘管210暴露于第一电极220和第二电极230之间的主放电间隙的两侧，溅射物和高温蒸散物会大量溅射、蒸散在绝缘管210上，导致现有的气体放电管容易出现绝缘管210的阻抗下降，甚至短路失效的问题。

再者，由于现有的气体放电管的第一电极220和第二电极230分别与绝缘管210的两端密封焊接，绝缘管210靠近第一电极220的一端受到拉力F21的作用，同时，绝缘管210靠近第二电极230的一端受到拉力F22的作用。这就导致了绝缘管210与两个电极的封接面容易在两侧拉力的作用下断开，从而带来气体放电管容易炸裂的问题。若要增强绝缘管210与两个电极的封接面的受力强度，需要增大绝缘管210的厚度，显然这不利于气体放电管的小型化和扁平化。

图2为本发明实施例提供的一种气体放电管的立体结构示意图，图3为图2中沿视角C的立体结构示意图，图4为图2中沿视角D的结构示意图，图5为图2中沿视角E的结构示意图，图6为沿图5中A-A′剖面结构示意图，图7为沿图5中B-B′的剖面结构示意图，图8为沿图4中Z-Z′的剖面结构示意图。参见图2-图8，该气体放电管包括绝缘基座10、至少一个第一电极20和第二电极30。绝缘基座10上设置有至少一个绝缘封接区域161。至少一个第一电极20与至少一个绝缘封接区域161封接，第一电极20设置于绝缘封接区域161，并且每个第一电极20贯穿对应的绝缘封接区域161和绝缘基座10。第二电极30设置于绝缘基座10靠近第一电极20的一侧，第二电极30包括主体结构31，其中，绝缘基座10包括第一封接面121，主体结构31包括第二封接面122，第二封接面122设置于绝缘基座10的一侧，并与第一封接面121相对设置，第一封接面121和第二封接面122封接，主体结构31、第一电极20与绝缘基座10密封形成空腔结构40。

本发明实施例通过在气体放电管的绝缘基座10上设置有至少一个绝缘封接区域161，至少一个第一电极20与至少一个绝缘封接区域161封接，以及设置于绝缘基座10靠近第一电极20的一侧的第二电极30。其中，绝缘基座10包括第一封接面121，主体结构31包括第二封接面122，第二封接面122设置于绝缘基座10的一侧，并与第一封接面121相对设置，第一封接面121和第二封接面122封接，主体结构31、第一电极20与绝缘基座10密封形成空腔结构40。在受到雷击时，气体放电管会受到不同方向的力的作用，其中，第二电极30对第一封接面121、第二封接面122和绝缘基座10为拉力F1，第一电极20对焊接区域161和绝缘基座10为压力F2。在本发明实施例中，气体放电管的绝缘基座10被第一电极20覆盖一部分，大量的溅射物和蒸散物会打在第一电极20和第二电极30的发射面上，减小了溅射物和蒸散物打在绝缘基座10上的可能性。因此，本发明实施例解决了当放电管受到雷击时，暴露在放电间隙的绝缘基座和管壁容易被溅射而产生阻抗下降，甚至短路失效的问题，实现了提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。本发明实施例提供的气体放电管的结构使得第一封接面121和第二封接面122的面积较大，能够承受较大的雷击对绝缘基座10的拉力F1作用。另外，由于绝缘基座10的抗压强度大于绝缘基座10与封接面之间的抗拉强度，而第一电极20对绝缘基座10为压力F2，因此第一电极20和绝缘封接区域161之间的结合面很小就可以满足气体放电管受到的力的作用，以及绝缘基座10的厚度可以很薄就能承受较大的雷击，从而有利于气体放电管的小型化和扁平化。

在上述各技术方案的基础上，可选地，气体放电管还包括阴极发射材料。阴极发射材料至少设置于第二电极30相对于第一电极20的一面36，或者第一电极20相对于第二电极30的一面24。为了方便描述，继续以图6和图7为例进行说明。图6和图7中，阴极发射材料至少设置于主体结构31相对于第一电极20的一面36，或者第一电极20远离绝缘基座10的一面24。此时，主体结构31相对于第一电极20的一面36为发射面，以及第一电极20远离绝缘基座10的一面24为发射面。发射面上涂敷有阴极发射材料，阴极发射材料可以在气体放电管放电时为放电间隙提供初次电子。

可选地，阴极发射材料还可以至少设置于第二电极30的侧面35相对于第一电极20的侧面26的一面，或者第一电极20的侧面26相对于第二电极30的侧面35的一面。

图9为本发明实施例提供的一种绝缘基座的结构示意图。参见图9，该绝缘基座10包括第一凹槽17和设置在第一凹槽17内的第一支撑块16和设置在第一凹槽17外周面向外延伸的第一凸缘11，绝缘封接区域161位于第一支撑块16远离第一凹槽17底部的一面；第一封接面121位于第一凸缘11远离第一凹槽17底部的一面。图10为图9中沿视角T的结构示意图，图11为图9中的绝缘基座焊接第一电极后的结构示意图，图12为图11中沿视角Y的结构示意图。参见图9-图12，在绝缘基座10上设置第一凹槽17可以延长绝缘基座10底部面与发射面之间的距离，进一步减小了溅射物和蒸散物打在绝缘基座10上的可能性。

与图9相对应，图13为本发明实施例提供的一种第二电极的结构示意图。图14为本发明实施例提供的另一种气体放电管的结构示意图。下面参见图13，该第二电极30的主体结构31包括第二凹槽37和设置在第二凹槽37外周面向外延伸的第二凸缘34。第二封接面位于第二凸缘34远离第二凹槽37底部的一面。图9中的第一凸缘11和图13中的第二凸缘34封接，封接后的结构示意图如图14所示。第二凹槽37这样设置有利于进一步增加第一电极20的发射面与绝缘基座10的距离。

继续参见图14，主体结构31相对于第一电极20的一面36与第一电极20远离绝缘基座10的一面24形成第一主放电间隙49；第二电极30的第二凹槽37的内侧面35与第一电极20的侧面26形成第一间隙41；多个第一电极20的侧面26之间形成第二间隙42；其中，第一主放电间隙49的长度小于第一间隙41，以及第一主放电间隙49的长度小于第二间隙42。由于雷电流等过电流走最短路径，气体放电管这样设置可以使得当雷击或过电压通过时雷电流通过第一主放电间隙49泄放电流，进一步减小了雷电流通过第一间隙41和第二间隙42的可能，减少了溅射物和蒸散物打在绝缘基座10上的可能性，提高了放电管抗雷击的稳定性和延长了放电管的寿命。

需要说明的是，图2-图14示出的气体放电管的结构为一种占板面积大、高度小的示例。图15为本发明实施例提供的又一种气体放电管的结构示意图。参见图15，该气体放电管的结构为一种占板面积小、高度大的示例。其中，第二电极30的第二凹槽的内侧面35与第一电极20的侧面26形成第二主放电间隙499；第二电极30的主体结构31相对于第一电极20的一面36与第一电极20远离绝缘基座10的一面24形成第三间隙411；多个第一电极20的侧面26之间形成第四间隙422；其中，第二主放电间隙499的长度小于第三间隙411，以及第二主放电间隙499的长度小于第四间隙422。

图16为本发明实施例提供的另一种绝缘基座的立体结构示意图，图17为图16中沿视角G的立体结构示意图，图18为图16中沿视角H的结构示意图，图19为图16中沿视角J的结构示意图，图20为沿图19中I-I′剖面结构示意图。参见图16-图20，第一支撑块16和第一电极之间设置有第一金属化层19，第一电极通过第一金属化层19与对应的第一支撑块16焊接；第一凸缘11和第二凸缘之间设置有第二金属化层12，第二凸缘通过第二金属化层12与第一凸缘11封接。气体放电管这样设置使得第一支撑块16和第一电极焊接更加牢固，以及绝缘基座10和第二电极的封接更加牢固。

继续参见图16，可选地，第一支撑块16远离第一凹槽17底部的一面和第一凸缘11远离第一凹槽17底部的一面共面。在进行制作气体放电管的过程中，第一金属化层19和第二金属化层12共面，可以只需要一次丝网印刷就能够完成第一金属化层19和第二金属化层12的制作，简化了工艺流程和降低了绝缘体基座的制作成本。

在上述各技术方案的基础上，该气体放电管还包括至少一根触发导电带18，触发导电带18至少位于相邻绝缘封接区域之间或者位于绝缘封接区域和第一封接面之间的一个区域。设置触发导电带18，可以在雷电或过电压作用时，触发导电带18的局部场强比较高，空腔结构内的气体会局部电离，电离后的电子及离子沿着触发导电带18达到第一电极20和第二电极，辅助第一主放电间隙或者第二主放电间隙的导通。这将提高导通的速度，提高气体放电管的响应速度，降低残压。在现有技术中，继续参见图1，触发导电带设置于绝缘管210的内侧，暴露在主间隙的两侧。因此，触发导电带容易被溅射物打断或覆盖，影响触发导电带提高气体放电管的响应速度和降低残压的作用。本发明实施例提供的气体放电管的结构，触发导电带18至少位于相邻绝缘封接区域之间或者位于绝缘封接区域和第一封接面之间的一个区域，可以减少被溅射物打断或覆盖的可能，从而提升气体放电管的保护水平，增强了气体放电管抗雷击的稳定性和延长了气体放电管的寿命。

可选地，继续参见图16-图20，该气体放电管还包括至少一根触发导电带18，触发导电带18至少位于相邻绝缘封接区域161之间或者位于绝缘封接区域161和第一封接面之间的一个区域，触发导电带18位于第一凹槽17底部。触发导电带18设置于第一支撑块16之间的第一凹槽17区域内，延长了触发导电带18和主放电间隙49的距离，随着雷击或放电次数的增多，触发导电带18不易被蒸散物和溅射物轰击从而脱落断电，避免了气体放电管的残压变高，保护水平变差的问题，进一步增强了气体放电管抗雷击的稳定性和延长了气体放电管的寿命。

图21为本发明实施例提供的又一种绝缘基座的立体结构示意图，图22为沿图21中K-K′的剖面结构示意图。参见图21和图22，绝缘基座10上设置至少一个第二支撑块13，第二支撑块13至少位于绝缘封接区域161之间或者绝缘封接区域161和第一凸缘11之间的的一个区域，触发导电带18设置于第二支撑块13相对于第二电极30的一面。其中，第一支撑块16远离第一凹槽17底部的一面、第二支撑块13远离第一凹槽17底部的一面和第一凸缘11远离第一凹槽17底部的一面共面，在后续制作流程中，经过一次丝网印刷就能够完成第一金属化层19、第二金属化层12和触发导电带18的涂覆，从而简化工艺流程和降低绝缘体基座的制作成本。

图23为本发明实施例提供的一种第一电极的立体结构示意图，图24为图23中沿视角L的立体结构示意图，图25为图23中沿视角M的结构示意图，图26为图23中沿视角N的结构示意图，图27为沿图26中O-O′剖面结构示意图。参见图23-图27，在上述各技术方案的基础上，第一电极20远离绝缘封接区域161的一面上设置至少一个第四凹槽22，第四凹槽22内设置阴极发射材料。第四凹槽22的个数可以根据实际产品需要进行配置，在第一电极20上设置第四凹槽22可以存储更多的阴极发射材料，且阴极发射材料在第四凹槽22中烧结后不容易脱落，另外，设置第四凹槽22更容易控制涂覆在第一电极20上阴极发射材料的使用量。

继续参见图23-图27，第一电极20包括一体形成的凸台21和第一引脚结构23，在安装好第一电极20之后，参考图14，凸台21位于绝缘封接区域161远离绝缘基座10的一侧，第一引脚结构23贯穿绝缘封接区域161和绝缘基座10。第一引脚结构23用于将第一电极20与电路板的焊盘进行焊接，从而与外部电路电连接。而在现有技术中，需要通过打孔将电极引脚引出绝缘基座，具体为过程为，在绝缘基座上对应电极引脚的位置打孔，然后填充金属作为电极引脚。在这一过程中填充金属的材质和孔的大小均受绝缘基座的工艺的影响，通常情况下，该填充金属为导电性能较差的钨，且孔的直径大小不超过0.3mm。现有技术这样设置导致了金属引脚的导电性较差，因而通过雷击以及工频电流的能力较差。本发明实施例的技术方案第一引脚结构23与第一电极20本体一体成型，第一引脚结构23的材料和大小不受绝缘基座10的影响，可以根据客户需要选择导电性较强的金属材质及第一引脚结构23的形状来满足雷击通流量以及工频电流耐受能力的要求。

在上述各技术方案的基础上，可选地，第一电极20的凸台21位于第二凹槽内。这样设置，可以使第一电极20的凸台21被第二电极30包裹，使气体放电管的主放电间隙位于第二凹槽内，有利于减小绝缘基座10暴露于主放电间隙的面积，进一步减小溅射物和蒸散物打在绝缘基座10上的可能性。

图28为本发明实施例提供的另一种第二电极的结构示意图。图29为图28中沿视角P的立体结构示意图，图30为图28中沿视角Q的结构示意图，图31为沿图30中R-R′剖面结构示意图，图32为沿图30中S-S′的剖面结构示意图。参见图28-图32，第二电极30相对第一电极20的一面设置有至少一个第五凹槽32，第五凹槽32内设置阴极发射材料。在第二电极30上设置第五凹槽32可以存储更多的阴极发射材料，且阴极发射材料在第五凹槽32中烧结后不容易脱落，另外，设置第五凹槽32更容易控制涂覆在第二电极30上阴极发射材料的使用量。

继续参见图28-图32，第二电极30还包括至少一个第二引脚结构33，参考图2，第二引脚结构33从主体结构31和绝缘基座10的封接位置引出，并沿绝缘基座10的外周面延伸凸出绝缘基座10背离主体结构31的一面。本发明实施例的技术方案第二引脚结构33与第二电极30本体一体成型，第二引脚结构33的材料和大小不受绝缘基座10的影响，可以根据客户需要选择导电性较强的金属材质及引脚形状来满足雷击通流量以及工频电流耐受能力的要求。

在上述各技术方案的基础上，第二引脚结构33的数量可选为偶数个；其中，第二引脚结构33在主体结构31两侧对称设置。第二引脚结构33这样设置有利于第二电极30的批量生产。

可选地，第一引脚结构23与绝缘基座10远离主体结构31的一面共面；第二引脚结构33沿绝缘基座10的外周面延伸与绝缘基座10背离主体结构31的一面共面。在现有技术中，参见图1，为了方便封接，绝缘基座与第一电极之间和绝缘基座与第二电极之间存在一缝隙250。由于该缝隙250的存在，第一电极和第二电极在焊接时容易出现偏差，不易使第一电极和第二电极共面。本发明实施例提供的气体放电管的结构不存在该缝隙250，更有利于第一引脚结构23与第二引脚结构33的共面。

可选地，第一引脚结构23凸出绝缘基座10远离第二电极30的主体结构31的一面；第二引脚结构33沿绝缘基座10的外周面延伸凸出绝缘基座10背离主体结构31的一面。可以使得气体放电管在贴片时具有爬锡空间，容易焊接。凸出的距离可选为小于1mm，若凸出太多，会增加产品高度，凸出太少形成不了爬锡空间，容易产生锡珠。优选凸出的距离介于0.1mm至0.3mm之间。

在上述各技术方案的基础上，还可以设置第一引脚结构23上远离主体结构31的一面和第二引脚结构33上远离主体结构31的一面共面。这样设置，有利于气体放电管的高速焊接。

在上述各技术方案的基础上，可选地，第一电极20的个数大于等于2。第一电极20这样设置可以实现多个第一电极20共用一个第二电极30，多个主放电间隙49共用一个空腔结构40，解决了各单路气体放电管的放电间隙独立，放电不均匀造成的损坏概率大以及对后级电路形成较高的差模电压，对后级电路造成损坏的问题。另外，在本发明提供的气体放电管的结构中，被共用的第二电极30可以设置成为较大的平面，有利于在印刷电路板加工的贴片过程中使用贴片机吸附气体放电管，避免了气体放电管的管壁为非平面在吸附时容易脱落的问题，即有利于进行高速贴片。

在上述各技术方案的基础上，第二电极30还可以包括：多个第三凹槽；多个第一电极20与多个第三凹槽一一对应，形成多个空腔结构，且多个空腔结构之间连通。第二电极30这样设置，使多个空腔结构的放电间隙相互影响，放电均匀，避免了对后级电路形成较高的差模电压而造成损坏的问题。

本实施例可以以上述各实施例为基础，提供一种过电压保护装置，包括本发明任一实施例所提供的气体放电管。

本发明实施例提供的过电压保护装置，通过在气体放电管的绝缘基座上设置有至少一个绝缘封接区域，至少一个第一电极与至少一个绝缘封接区域封接，以及设置于绝缘基座靠近第一电极的一侧的第二电极。其中，绝缘基座包括第一封接面，主体结构包括第二封接面，第二封接面设置于绝缘基座的一侧，并与第一封接面相对设置，第一封接面和第二封接面封接，主体结构、第一电极与绝缘基座密封形成空腔结构。在受到雷击时，气体放电管会受到不同方向的力的作用，其中，第二电极对第一封接面、第二封接面和绝缘基座为拉力F1，第一电极对焊接区域和绝缘基座为压力F2。在本发明实施例中，气体放电管的绝缘基座被第一电极覆盖一部分，大量的溅射物和蒸散物会打在第一电极和第二电极的发射面上，减小了溅射物和蒸散物打在绝缘基座上的可能性。因此，本发明实施例解决了当放电管受到雷击时，暴露在放电间隙的绝缘基座和管壁容易被溅射而产生阻抗下降，甚至短路失效的问题，实现了提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。由于气体放电管的第一封接面和第二封接面的面积较大，能够承受较大的雷击对绝缘基座的拉力F1作用。另外，由于绝缘基座的抗压强度大于绝缘基座与封接面之间的抗拉强度，而第一电极对绝缘基座为压力F2，因此第一电极和绝缘封接区域之间的结合面很小就可以满足气体放电管受到的力的作用，以及绝缘基座的厚度可以很薄就能承受较大的雷击，从而有利于气体放电管的小型化和扁平化。

图33为本发明实施例提供的一种气体放电管的制造方法流程图，图34-图39是本发明实施例提供的气体放电管的制造方法各步骤形成的气体放电管的结构示意图。其中，图35为图34中沿视角U的立体结构示意图，图37为图36中沿视角V的立体结构示意图，图39为图38中沿视角W的立体结构示意图。需要说明的是，气体放电管在制造过程中，可以单片制造，也可以将多个气体放电管连片制造，图34-图39以连片制造9个气体放电管为例，但这并不能作为对本发明的限制，实际制造过程中连片制造可以以2个或更多气体放电管进行连片制造。

参见图33-图35，气体放电管的制造方法包括，步骤S110、制作绝缘基座10，绝缘基座10上形成有至少一个绝缘封接区域161，绝缘封接区域内161设置有通孔。

制作绝缘基座10包括：将陶瓷材料经过注浆或干压成型；对成型后的制品进行烧结形成绝缘基座10单片或绝缘基座10连片。该陶瓷绝缘基座10的制造方法简单，大大降低了气体放电管的制造成本。具体地，在注浆或干压成型后，通过1300℃左右的高温烧结形成陶瓷绝缘基座10。

参见图36和图37，步骤S120、在绝缘基座10上组装第一电极20，其中，第一电极20与绝缘封接区域161密封焊接，并且每个第一电极20穿设于通孔而贯穿对应的绝缘封接区域161和绝缘基座10。

参见图38和图39，步骤S130、在绝缘基座10靠近第一电极20的一侧组装第二电极30，第二电极30包括主体结构；其中，绝缘基座10包括第一封接面，主体结构包括第二封接面，第二封接面设置于绝缘基座10的一侧，并与第一封接面相对设置，第一封接面和第二封接面封接，封接完成后，主体结构与绝缘基座10之间形成有空腔结构。

本发明实施例提供的气体放电管的制造方法通过制作绝缘基座10，绝缘基座10上形成有至少一个绝缘封接区域161，绝缘封接区域161上设置有通孔；在绝缘基座10上组装第一电极20，其中，第一电极20与绝缘封接区域161密封焊接，并且每个第一电极20穿设于通孔而贯穿对应的绝缘封接区域161和绝缘基座10；在绝缘基座10靠近第一电极20的一侧组装第二电极30，其中，绝缘基座10包括第一封接面，主体结构包括第二封接面，第二封接面设置于绝缘基座10的一侧，并与第一封接面相对设置，第一封接面和第二封接面封接，封接完成后，主体结构与绝缘基座10之间形成有空腔结构。采用本发明实施例的制造方法制造出的气体放电管，绝缘基座10的绝缘封接区域161部分被第一电极20覆盖，大量的溅射物和蒸散物会打在第一电极20和第二电极30的发射面上，减小了溅射物和蒸散物打在绝缘基座10上的可能性。因此，本发明实施例解决了当放电管受到雷击时，暴露在放电间隙的绝缘基座10和管壁容易被溅射而产生阻抗下降，甚至短路失效的问题，实现了提高气体放电管抗雷击的稳定性和延长气体放电管的寿命的效果。由于制作出的气体放电管的第一封接面121和第二封接面122的面积较大，能够承受较大的雷击对绝缘基座10的拉力作用。另外，由于绝缘基座10的抗压强度大于绝缘基座10与封接面之间的抗拉强度，而第一电极20对绝缘基座10为压力，因此第一电极20和绝缘封接区域161之间的结合面很小就可以满足气体放电管受到的力的作用，以及绝缘基座10的厚度可以很薄就能承受较大的雷击，从而有利于气体放电管的小型化和扁平化。

图40为本发明实施例提供的另一种气体放电管的制造方法流程图，在组装第一电极20和第二电极30之前还包括：步骤S111、在绝缘封接区域161上形成第一金属化层；在第一金属化层上形成或组装焊料层。则在步骤S120中，绝缘基座10上安装第一电极20，包括：将第一电极20通过焊料层焊接在第一支撑块16上。步骤S120中将第一电极20通过焊料层焊接在第一支撑块16上，可以使第一电极20和第一支撑块16能够更好地的配合，避免第一电极20在后续封接过程中产生歪斜，有利于符合公差要求严格的情况，在实际生产中提高了气体放电管的良率。

图41为本发明实施例提供的又一种气体放电管的制造方法流程图，在组装第一电极20和第二电极30之前还包括：步骤S112、在绝缘基座10的边缘形成第二金属化层；在第二金属化层上形成或组装焊料层。则在步骤S130中，将第一封接面和第二封接面封接，包括：将所述第一封接面和所述第二封接面通过所述焊料层封接。

图42为本发明实施例提供的又一种气体放电管的制造方法流程图，在组装第一电极20和第二电极30之前还包括：步骤S113、在绝缘基座10上绝缘封接区域之间的区域形成触发导电带。

具体地，在上述步骤S111、步骤S112和步骤S113中，可以将钼锰浆料或钨浆料通过丝网印刷的方式，印刷第一金属化层、第二金属化层或触发导电带。然后，通过1500℃左右的高温，钼锰层或钨层与绝缘基座10形成一体的金属化绝缘基座10。在形成焊料层的步骤中，可选地，将具有银铜组份的浆料通过图形化丝网的印刷在金属化的绝缘基座10上，在850℃左右的高温条件或者低于850℃的条件下进行预烧，形成带焊料的金属化绝缘基座10。或者，可选地，采用焊片作为焊料层，此时不需要对焊料层进行预烧。其中，在实际制造过程中，可以根据需要选择焊片的数量，例如可以为5片。

可选地，将第一电极20和第二电极30与绝缘基座10封接的过程中，还可以对气体放电管抽真空，再向空腔结构冲入所需的放电气体，通过850℃左右的高温钎焊形成气体放电管的半成品。如果在前述步骤中，没有对焊料层进行预烧焊接，通过850℃左右的高温钎焊时焊片熔化，即可实现对焊片两侧结构的焊接功能。其中，钎焊是指采用比绝缘基座10和第二电极30熔点低的金属材料作钎料，利用液态钎料润湿绝缘基座10和第二电极30，填充焊接面的间隙并与绝缘基座10和第二电极30相互扩散实现连接焊件。钎焊工艺变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。然后，经过老炼和电镀工艺形成成品。其中，老炼是一种激活阴极发射材料，稳定产品参数的一种工艺。经过老练的气体放电管，一方面可以使阴极发射材料的尖端熔融，去除毛刺，稳定了主放电间隙，另一方面，可以使阴极发射材料处于预激发的状态，能够稳定地提供初次电子。

图43是本发明实施例提供的气体放电管的制造方法步骤中形成的第一电极的结构示意图，图44为图43中沿视角X的立体结构示意图。在上述各技术方案的基础上，参见图43和图44，第一电极20的个数大于等于2，

在上述各技术方案的基础上，相邻第一电极20之间通过连筋25连接。则在绝缘基座10上安装第一电极20之后，还包括，切割相邻第一电极20之间的连筋25。切割连筋25后的气体放电管的结构示意图如图36所示。

在上述各技术方案的基础上，在绝缘基座靠近第一电极的一侧组装第二电极之前，包括：形成第二电极单片或第二电极连片。在本发明实施例中，连片生产可以采用第一电极连片或者第二电极连片，使气体放电管的生产更加灵活。

在上述各技术方案中，若采用连片制造，在将第一电极20和第二电极30与绝缘基座10连片封接之后形成单片成品或连片成品还包括将形成的连片成品分割成单个的成品，单个成品的结构示意图如图2和图3所示。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (26)

1.一种气体放电管，其特征在于，所述气体放电管为扁平化的气体放电管；

所述气体放电管包括：

绝缘基座，所述绝缘基座上设置有至少一个绝缘封接区域；至少一个第一电极，与至少一个所述绝缘封接区域封接，所述第一电极设置于所述绝缘封接区域，并且每个所述第一电极贯穿对应的所述绝缘封接区域和所述绝缘基座；

第二电极，设置于所述绝缘基座靠近所述第一电极的一侧，所述第二电极包括主体结构，其中，所述绝缘基座包括第一封接面，所述主体结构包括第二封接面，所述第二封接面设置于所述绝缘基座的一侧，并与所述第一封接面相对设置，所述第一封接面和所述第二封接面封接，所述主体结构、所述第一电极与所述绝缘基座密封形成空腔结构；

所述绝缘基座包括第一凹槽、设置在所述第一凹槽内的第一支撑块和设置在所述第一凹槽外周面向外延伸的第一凸缘，所述绝缘封接区域位于所述第一支撑块远离所述第一凹槽底部的一面；所述第一封接面位于所述第一凸缘远离所述第一凹槽底部的一面；

所述第二电极的主体结构包括第二凹槽和设置在所述第二凹槽外周面向外延伸的第二凸缘；所述第二封接面位于所述第二凸缘远离所述第二凹槽底部的一面；

所述主体结构相对于第一电极的一面与第一电极远离所述绝缘基座的一面形成第一主放电间隙；所述第二电极的第二凹槽的内侧面与第一电极的侧面形成第一间隙；多个第一电极的侧面之间形成第二间隙；

其中，主放电间隙的长度小于第一间隙，以及主放电间隙的长度小于第二间隙；

所述第一电极的个数大于等于2。

2.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，还包括：

阴极发射材料，至少设置于所述第二电极相对于所述第一电极的一面或者所述第一电极相对于所述第二电极的一面。

3.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述第一支撑块和所述第一电极之间设置有第一金属化层，所述第一电极通过所述第一金属化层与对应的所述第一支撑块焊接；

所述第一凸缘和所述第二凸缘之间设置有第二金属化层，所述第二凸缘通过所述第二金属化层与所述第一凸缘封接。

4.根据权利要求3所述的气体放电管，其特征在于，所述第一支撑块远离所述第一凹槽底部的一面和所述第一凸缘远离所述第一凹槽底部的一面共面。

5.根据权利要求1所述的气体放电管，其特这在于，所述绝缘基座还包括至少一根触发导电带；

所述触发导电带至少位于相邻绝缘封接区域之间或者位于绝缘封接区域和第一封接面之间的一个区域。

6.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述绝缘基座还包括至少一根触发导电带；

所述触发导电带至少位于相邻第一支撑块之间或者位于第一支撑块和第一凸缘之间的一个区域；

所述触发导电带位于所述第一凹槽底部。

7.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述绝缘基座上设置至少一个第二支撑块，所述第二支撑块至少位于所述绝缘封接区域之间或者位于绝缘封接区域和第一凸缘之间的一个区域；触发导电带设置于所述第二支撑块相对于所述第二电极的一面；

其中，所述第一支撑块远离所述第一凹槽底部的一面、所述第二支撑块远离所述第一凹槽底部的一面和所述第一凸缘远离所述第一凹槽底部的一面共面。

8.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述第一电极远离所述绝缘封接区域的一面上设置至少一个第四凹槽，所述第四凹槽内设置阴极发射材料。

9.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述第二电极相对所述第一电极的一面设置有至少一个第五凹槽，所述第五凹槽内设置阴极发射材料。

10.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述第一电极包括一体形成的凸台和第一引脚结构，所述凸台位于所述绝缘封接区域远离所述绝缘基座的一侧，所述第一引脚结构贯穿所述绝缘封接区域和所述绝缘基座。

11.根据权利要求10所述的气体放电管，其特征在于，所述第一电极的凸台位于所述第二凹槽内。

12.根据权利要求10所述的气体放电管，其特征在于，

所述第二电极还包括至少一个第二引脚结构，所述第二引脚结构从所述主体结构和所述绝缘基座的封接位置引出。

13.根据权利要求12所述的气体放电管，其特征在于，所述第二引脚结构的数量为偶数个；

其中，所述第二引脚结构在所述主体结构两侧对称设置。

14.根据权利要求12所述的气体放电管，其特征在于，

所述第一引脚结构与所述绝缘基座远离所述主体结构的一面共面；

所述第二引脚结构沿所述绝缘基座的外周面延伸与所述绝缘基座背离所述主体结构的一面共面。

15.根据权利要求12所述的气体放电管，其特征在于，

所述第一引脚结构凸出所述绝缘基座远离所述第二电极的主体结构的一面；

所述第二引脚结构沿所述绝缘基座的外周面延伸凸出所述绝缘基座背离所述主体结构的一面。

16.根据权利要求15所述的气体放电管，其特征在于，所述第一引脚结构上远离所述主体结构的一面和所述第二引脚结构上远离主体结构的一面共面。

17.根据权利要求16所述的气体放电管，其特征在于，所述第二电极还包括：多个第三凹槽；

多个所述第一电极与多个所述第三凹槽一一对应，形成多个空腔结构，且多个所述空腔结构之间连通。

18.根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，所述第二电极的主体结构的形状为片状。

19.一种过电压保护装置，其特征在于，包括权利要求1-18任一项所述的气体放电管。

20.一种气体放电管的制造方法，其特征在于，所述气体放电管为扁平化的气体放电管；所述气体放电管的制造方法包括：

制作绝缘基座，所述绝缘基座上形成有至少一个绝缘封接区域，所述绝缘封接区域内设置有通孔，所述绝缘基座包括第一凹槽、设置在所述第一凹槽内的第一支撑块和设置在所述第一凹槽外周面向外延伸的第一凸缘，所述绝缘封接区域位于所述第一支撑块远离所述第一凹槽底部的一面；第一封接面位于所述第一凸缘远离所述第一凹槽底部的一面；包括：

将陶瓷材料经过注浆或干压成型；

对成型后的制品进行烧结形成绝缘基座单片或绝缘基座连片；

在所述绝缘基座上组装第一电极，其中，所述第一电极与所述绝缘封接区域密封焊接，并且每个所述第一电极穿设于所述通孔而贯穿对应的所述绝缘封接区域和所述绝缘基座；所述第一电极的个数大于等于2；

在所述绝缘基座靠近所述第一电极的一侧组装第二电极，所述第二电极包括主体结构，其中，所述绝缘基座包括第一封接面，所述主体结构包括第二封接面，所述第二封接面设置于所述绝缘基座的一侧，并与所述第一封接面相对设置，所述第一封接面和所述第二封接面封接，封接完成后，所述主体结构与所述绝缘基座之间形成有空腔结构；所述主体结构相对于第一电极的一面与第一电极远离所述绝缘基座的一面形成第一主放电间隙；所述第二电极的第二凹槽的内侧面与第一电极的侧面形成第一间隙；多个第一电极的侧面之间形成第二间隙；

其中，主放电间隙的长度小于第一间隙，以及主放电间隙的长度小于第二间隙。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在组装所述第一电极和所述第二电极之前还包括：

在所述绝缘封接区域上形成第一金属化层，在所述第一金属化层上形成或组装焊料层；

则在所述绝缘基座上安装第一电极，包括：

将所述第一电极通过所述焊料层焊接在所述绝缘封接区域上。

22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在组装所述第一电极和所述第二电极之前还包括：

在所述绝缘基座的边缘形成第二金属化层；

在所述第二金属化层上形成或组装焊料层；

则将所述第一封接面和所述第二封接面封接，包括：

将所述第一封接面和所述第二封接面通过所述焊料层封接。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在组装所述第一电极和所述第二电极之前还包括：

在所述绝缘基座上所述绝缘封接区域之间的区域形成触发导电带。

24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，相邻所述第一电极之间通过连筋连接；

则在所述绝缘基座上安装所述第一电极之后，还包括，切割相邻第一电极之间的连筋。

25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述绝缘基座靠近所述第一电极的一侧组装第二电极之前，包括：

形成第二电极单片或第二电极连片。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，在将所述第一电极和所述第二电极与所述绝缘基座连片封接之后形成单片成品或连片成品，所述方法还包括：

将形成的连片成品分割成单个的成品。

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