JP2003077618A - サージアブソーバ - Google Patents

サージアブソーバ

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JP2003077618A
JP2003077618A JP2001262230A JP2001262230A JP2003077618A JP 2003077618 A JP2003077618 A JP 2003077618A JP 2001262230 A JP2001262230 A JP 2001262230A JP 2001262230 A JP2001262230 A JP 2001262230A JP 2003077618 A JP2003077618 A JP 2003077618A
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JP
Japan
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counter electrode
surge
absorbing element
surge absorber
surge absorbing
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JP2001262230A
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English (en)
Inventor
Takahiro Nakamoto
隆裕 中元
Hiroyuki Ikeda
宏幸 池田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サージアブソーバの部品点数を少なくし、
製造コストを抑えると共に、製造方法を簡単化する。 【解決手段】 対向電極7の中央に、サージ吸収素子6
の端部を挿入する凹部9を設け、対向電極7にサージ吸
収素子6の両端を保持させる。対向電極7の凹部9の外
周に凸部10を設けて、対向する凸部10の間でアーク
放電を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、雷等によって発生
した異常電圧から、半導体や電気機器を保護するために
使用されるサージアブソーバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】サージアブソーバは、通信線、電源線、
アンテナなどの電子機器が外部から信号や電力を得るた
めの入力部に接続され、外部からの異常電圧をその内部
に吸収することにより、異常電圧が電子機器の入力部か
ら侵入して、電子機器が破壊されるのを防止する。
【0003】従来のサージアブソーバ20は、図5に示
すように、絶縁性物質であるガラスからなるガラス管2
1と、柱状の絶縁体22の表面に放電間隙23を有する
導電性皮膜24を着膜して形成されたサージ吸収素子2
5と、このサージ吸収素子25の端部が挿入される穴2
6が中央部に形成され、サージ吸収素子25の端部を保
持するキャップ27と、このキャップ27に接続され、
キャップ27及びサージ吸収素子24をガラス管21内
に封止する対向電極28とから構成されている。このサ
ージアブソーバ20のガラス管21内は、不活性ガスが
充填されている。また、対向電極28の外面の中央に
は、それぞれリード端子29が接続されている。
【0004】以下に、上記構造のサージアブソーバ20
の製造方法を図6を参照して説明する。まず、絶縁体2
1に導電性皮膜23を着膜させ、絶縁体21の中央部の
周方向にレーザ光線等を当射して放電間隙22を形成し
て、サージ吸収素子25を作成する。
【0005】次に、サージ吸収素子25の端部をキャッ
プ27の穴26に圧入して、サージ吸収素子25の両端
部にキャップ27を取り付ける。また、対向電極の片面
の中央に、リード端子29を溶接しておく。
【0006】次に、図6に示すように、カーボンヒータ
30の穴31内に、ガラス管21と、一方の対向電極2
8と、両端にキャップ27が取り付けられたサージ吸収
素子25と、他方の対向電極28とをこの順番で収納す
る。そして、穴31の雰囲気を真空排気した後、不活性
ガスを導入して、この雰囲気内でガラス管21を加熱す
る。これにより、ガラス管21が対向電極28に接着
し、サージアブソーバ20が完成される。
【0007】以上のようにして製造されたサージアブソ
ーバ20に、異常電圧が印加されると、放電間隙間22
でグロー放電がトリガされる。この放電は、導電性皮膜
23に沿って伸展し、最終的に対向するキャップ27間
でアーク放電が発生する。これにより、異常電圧がサー
ジアブソーバ20に吸収される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
ージアブソーバ20では、サージ吸収素子25の端部を
キャップ27の穴26に圧入しなければならず、多大な
労力を必要としていた。また、部品点数が多いため製造
コストが高くなる傾向があった。さらに、キャップ27
のガラス管21に近い部分でアーク放電が形成される
と、アーク放電によりガラス管21が損傷する恐れがあ
った。
【0009】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、耐久性に優れ、しかも製造の簡単で、安価なサー
ジアブソーバを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載のサージアブソーバは、従来のキャッ
プを廃止し、対向電極の中央に、サージ吸収素子を挿入
して保持するための凹部が設けられ、この凹部の近傍に
は、凸部が設けられていることを特徴としている。
【0011】したがって、対向電極の凹部にサージ吸収
素子が挿入され保持されるので、サージ吸収素子の端部
にキャップを取り付ける労力を省き、製造コストを抑え
ることができる。また、凹部は、対向電極の中央に設け
られているので、サージ吸収素子を確実に対向電極の中
央に配置することができる。さらに、対向電極の凹部の
近傍に設けられた凸部においてアーク放電が形成される
ので、管に近い部分で放電が生じて、管が損傷するのを
防ぐことができる。
【0012】請求項2記載のサージアブソーバは、凹部
及び凸部が、対向電極の両面に設けられ、対向電極は表
裏同一形状をしていることを特徴としている。つまり、
対向電極の表裏を反転させてもそのまま使用することが
できるので、組立時における表裏の確認が不要となり、
製造方法を簡単化することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るサ
ージアブソーバについて、図1〜図4を参照しながら説
明する。図1には、本実施形態のサージアブソーバ1が
示されている。このサージアブソーバ1は、絶縁性物質
からなる円筒形のガラス管2内に、円柱状のシリコンチ
ップ(導電性素体)3が絶縁層4を介して一体化してな
るサージ吸収素子6が、シリコンチップ3の外面を挟持
面として一対の対向電極7、8により挟持されて、ガラ
ス管1内に不活性ガスと共に封止されたものである。ま
た、対向電極7の外面の中央には、それぞれリード端子
8が溶接されている。
【0014】シリコンチップ3は、両端面が平面であれ
ば、円柱状のものに限らず、直方体、三角柱、その他の
角柱のものを使用してもよい。一方、絶縁層4は、高精
度且つ容易に形成することができるガラス層とされてい
る。この絶縁層4の径は、シリコンチップ3の径より小
さく設けられており、絶縁層4を介して対向するシリコ
ンチップ3の間には、放電間隙5が形成されている。な
お、図1では、シリコンチップ3は2個とされている
が、3個以上であってもよい。シリコンチップ3の数を
大きくし、絶縁層4の介在箇所を増した場合は、サージ
吸収素子6はより高電圧作動のものとなる。
【0015】対向電極7は、ガラス管1の熱収縮による
ひび割れを防止するため、ガラス管1と熱膨張係数のほ
ぼ等しい金属で構成されている。この対向電極7の両面
の中央には、図2に示すように、サージ吸収素子6の外
周とほぼ同じ形状をした凹部9が形成されており、この
凹部9にサージ吸収素子6の端部を挿入することで、対
向電極7にサージ吸収素子6が保持される。また、凹部
9の外周には、断面視矩形型をなすリング状の凸部10
が設けられている。この凸部は、リング状である必要は
なく、例えば周方向にそって複数の凸部が所定の間隔を
おいて配置される構成であってもよい。
【0016】次に、上記構造のサージアブソーバ1の製
造方法を図3を参照して説明する。サージ吸収素子6
は、例えば、次のようにして製造される。まず、表面に
ガラス層が形成されたシリコンウェハーと、同じく表面
にガラス層が塗布されたシリコンウェハー、またはガラ
ス層が形成されていないシリコンウェハーとを重ね合わ
せる。次に、シリコンウェハーを重ね合わせた状態で、
熱処理を行い、ガラス層によりシリコンウェハーを貼り
合わせる。次に、シリコンウェハーを円柱状に切り出
す。最後に、ガラス層の周縁のみをエッジングにより除
去して、放電間隙5を形成し、これにより、シリコンチ
ップ3がガラス層からなる絶縁層4を介して一体化され
たサージ吸収素子6が完成される。
【0017】対向電極7は、ジュメット線を輪切りにし
た後、表裏面に型押しで凹部9及び凸部10を形成して
製造されるか、または鋳造により製造される。また、対
向電極7の一方の凹部9には、リード端子8がスポット
溶接される。この際、凹部9及び凸部10は対向電極7
の表裏両面に設けられ、対向電極7は表裏同一形状をし
ているので、リード端子8は対向電極7の表裏面のどち
ら側に溶接してもよい。
【0018】そして、サージアブソーバ1は、以下のよ
うにして組み立てられる。図3に示すように、カーボン
ヒータ30の穴31内に、ガラス管2と、一方の対向電
極7と、サージ吸収素子6と、他方の対向電極7とをこ
の順番で収納する。このとき、サージ吸収素子6は、対
向電極7の中央に形成された凹部9により、確実に対向
電極7の中央に保持される。そして、穴31の雰囲気を
真空排気した後、酸素を含まないガス、例えば不活性ガ
スを導入して、この雰囲気内でガラス管2を加熱する。
これにより、ガラス管2が対向電極7に接着し、サージ
アブソーバ1が完成される。
【0019】以上のようにして製造されたサージアブソ
ーバ1に、異常電圧が印加されると、まず、図4中aに
示すように、放電間隙5でグロー放電がトリガされる。
この放電は、シリコンチップ3の表面に沿って伸展し、
最終的には、図中符号bに示すように、対向電極7の凸
部10の間でアーク放電を形成する。これにより、異常
電圧がサージアブソーバ1に吸収される。このとき、凸
部10は対向電極7の凹部9の近傍に設けられ、凸部1
0とガラス管2との間には十分な間隔が保たれているの
で、アーク放電によりガラス管21が損傷するのを防ぐ
ことができる。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のサージ
アブソーバによれば、下記の効果を得ることができる。
請求項1記載のサージアブソーバによれば、対向電極の
凹部にサージ吸収素子が挿入され保持されるので、サー
ジ吸収素子の端部にキャップを取り付ける労力を省き、
製造コストを抑えることができる。また、凹部は、対向
電極の中央に設けられているので、サージ吸収素子を確
実に対向電極の中央に配置することができる。さらに、
対向電極の凹部の近傍に設けられた凸部においてアーク
放電が形成されるので、管に近い部分で放電が生じ、管
が損傷するのを防ぐことができる。
【0021】請求項2記載のサージアブソーバによれ
ば、凹部及び凸部が、対向電極の両面に設けられ、対向
電極は表裏同一形状をしているので、対向電極の表裏を
反転させてもそのまま使用することができ、組立時にお
ける表裏の確認が不要となり、製造方法を簡単化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るサージアブソーバの
中央縦断面図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る対向電極の斜視図で
ある。
【図3】 本発明の実施形態に係るサージアブソーバの
製造方法を説明する図である。
【図4】 本発明の実施形態に係るサージアブソーバの
中央縦断面図である。
【図5】 従来のサージアブソーバの中央縦断面図であ
る。
【図6】 従来のサージアブソーバの製造方法を説明す
る図である。
【符号の説明】
1 サージアブソーバ 2 ガラス管(管) 3 シリコンチップ(導電性素体) 5 放電間隙 6 サージ吸収素子 7 対向電極 9 凹部 10 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 宏幸 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス工場電 子デバイス開発センター内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性物質からなる管内に、放電間隙を
    有する導電性のサージ吸収素子が挿入され、該サージ吸
    収素子の両端に対向電極が接続されるとともに、前記対
    向電極によって前記サージ吸収素子が前記管内に封止さ
    れたサージアブソーバにおいて、 前記対向電極は、その中央に前記サージ吸収素子の端部
    を挿入して保持するための凹部が設けられ、該凹部の近
    傍には、凸部が設けられていることを特徴とするサージ
    アブソーバ。
  2. 【請求項2】 前記凹部及び前記凸部は、前記対向電極
    の両面に設けられ、前記対向電極は表裏同一形状をして
    いるを特徴とする請求項1記載のサージアブソーバ。
JP2001262230A 2001-08-30 2001-08-30 サージアブソーバ Pending JP2003077618A (ja)

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