JP2541069B2 - 封止電極及びこれを用いたサ―ジアブソ―バ - Google Patents
封止電極及びこれを用いたサ―ジアブソ―バInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス管に封着される封
止電極及びこれを用いたサージアブソーバに関する。更
に詳しくはマイクロギャップ式サージ吸収素子をガラス
管内にハーメチックシール（hermetic seal）したサー
ジアブソーバに関するものである。
止電極及びこれを用いたサージアブソーバに関する。更
に詳しくはマイクロギャップ式サージ吸収素子をガラス
管内にハーメチックシール（hermetic seal）したサー
ジアブソーバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のサージアブソーバは、電話機、
ファクシミリ、電話交換機、モデム等の通信機器の電子
部品を雷サージから保護するために使用される。このサ
ージアブソーバは、マイクロギャップ式サージ吸収素子
を収容したガラス管の両端に封止電極を取付け、ガラス
管内に希ガス、窒素ガス等の不活性ガスを封入した後、
カーボンヒータのような加熱装置で高温度で加熱して封
止電極をガラス管に封着して作られる。一般に封止電極
は、封着時のガラス管の熱収縮によるクラックの発生を
防止するためにその素体にガラスと熱膨張係数のほぼ等
しい金属を用い、しかも封着時のガラスに対する濡れ性
を良くするためにガラス管と接触する部分の素体表面に
酸化膜を設けている。封止電極を高温で加熱すると電極
素体である金属が酸化膜を介してガラスになじみ、封止
電極が封着されてガラス管内を気密にする。従来、封止
電極の素体には鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロ
ム合金、ジュメット線（Dumet wire）等が多用されてい
る。
ファクシミリ、電話交換機、モデム等の通信機器の電子
部品を雷サージから保護するために使用される。このサ
ージアブソーバは、マイクロギャップ式サージ吸収素子
を収容したガラス管の両端に封止電極を取付け、ガラス
管内に希ガス、窒素ガス等の不活性ガスを封入した後、
カーボンヒータのような加熱装置で高温度で加熱して封
止電極をガラス管に封着して作られる。一般に封止電極
は、封着時のガラス管の熱収縮によるクラックの発生を
防止するためにその素体にガラスと熱膨張係数のほぼ等
しい金属を用い、しかも封着時のガラスに対する濡れ性
を良くするためにガラス管と接触する部分の素体表面に
酸化膜を設けている。封止電極を高温で加熱すると電極
素体である金属が酸化膜を介してガラスになじみ、封止
電極が封着されてガラス管内を気密にする。従来、封止
電極の素体には鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロ
ム合金、ジュメット線（Dumet wire）等が多用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄−ニッケル合金は比
較的容易に酸化されるため、予め酸化膜を形成してから
封着した場合には封着時の酸化作用も加わって膜厚が大
きくなり、酸化膜の鉄−ニッケル合金に対する付着強度
が低下し易い。これを回避するため鉄−ニッケル合金を
封止電極の素体にする場合には、素体のままガラス管に
取付け、ガスバーナの炎等により酸化膜を形成しながら
封止電極を封着している。この結果、鉄−ニッケル合金
は不活性ガス雰囲気中のカーボンヒータの加熱により封
着されるサージアブソーバの封止電極には適しない。鉄
−ニッケル−クロム合金は鉄−ニッケル合金と異なり、
予め酸化膜を形成してから封着しても適度の膜厚になる
ため、合金に対するその付着強度は低下しない。しかし
この酸化膜中のＣｒ2Ｏ3はガラスに対する濡れ性に劣る
ため、封着温度を非常に高くしないと良好な封着効果が
得られない。ジュメット線は鉄−ニッケル合金の表面を
銅で被覆した線であるため、サージアブソーバの封止電
極に適した形状に加工することが困難である上、低仕事
関数の電子放射促進物質をガラス管内部に向けて設ける
ことが極めて難しい。
較的容易に酸化されるため、予め酸化膜を形成してから
封着した場合には封着時の酸化作用も加わって膜厚が大
きくなり、酸化膜の鉄−ニッケル合金に対する付着強度
が低下し易い。これを回避するため鉄−ニッケル合金を
封止電極の素体にする場合には、素体のままガラス管に
取付け、ガスバーナの炎等により酸化膜を形成しながら
封止電極を封着している。この結果、鉄−ニッケル合金
は不活性ガス雰囲気中のカーボンヒータの加熱により封
着されるサージアブソーバの封止電極には適しない。鉄
−ニッケル−クロム合金は鉄−ニッケル合金と異なり、
予め酸化膜を形成してから封着しても適度の膜厚になる
ため、合金に対するその付着強度は低下しない。しかし
この酸化膜中のＣｒ2Ｏ3はガラスに対する濡れ性に劣る
ため、封着温度を非常に高くしないと良好な封着効果が
得られない。ジュメット線は鉄−ニッケル合金の表面を
銅で被覆した線であるため、サージアブソーバの封止電
極に適した形状に加工することが困難である上、低仕事
関数の電子放射促進物質をガラス管内部に向けて設ける
ことが極めて難しい。
【０００４】一方、従来のマイクロギャップ式サージ吸
収素子をガラス管内に気密に収容したサージアブソーバ
では、封止電極に電子放射促進作用がないため、動作時
のアーク放電がセラミックス素体表面の導電性皮膜及び
マイクロギャップ上を通過した後、封止電極まで達しに
くい。このためマイクロギャップの近傍でアーク放電が
形成される時間が長くなり、アーク放電により導電性皮
膜及びマイクロギャップが劣化して、サージアブソーバ
の特性に悪影響を与えている。
収素子をガラス管内に気密に収容したサージアブソーバ
では、封止電極に電子放射促進作用がないため、動作時
のアーク放電がセラミックス素体表面の導電性皮膜及び
マイクロギャップ上を通過した後、封止電極まで達しに
くい。このためマイクロギャップの近傍でアーク放電が
形成される時間が長くなり、アーク放電により導電性皮
膜及びマイクロギャップが劣化して、サージアブソーバ
の特性に悪影響を与えている。
【０００５】本発明の目的は、不活性ガス雰囲気中で封
着でき、絶縁管への封着性が良く、しかも電子放射促進
作用のある封止電極を提供することにある。本発明の別
の目的は、封着時及びアーク放電時の導電性皮膜及びマ
イクロギャップが劣化しにくく、サージ耐量が高く、寿
命の長いサージアブソーバを提供することにある。
着でき、絶縁管への封着性が良く、しかも電子放射促進
作用のある封止電極を提供することにある。本発明の別
の目的は、封着時及びアーク放電時の導電性皮膜及びマ
イクロギャップが劣化しにくく、サージ耐量が高く、寿
命の長いサージアブソーバを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の絶縁管に封着され、電極素体が鉄及びニッ
ケルを含む合金からなる封止電極は、図１に示すよう
に、絶縁管１０が軟質ガラスからなり、絶縁管１０との
接触部分の素体１１ａ表面及び絶縁管１０の内部に面す
る素体１１ａ表面に所定の厚さの銅薄膜１１ｂが形成さ
れ、銅薄膜１１ｂの表面に、高温の酸素雰囲気下に置い
て銅薄膜１１ｂを酸化し急冷することにより形成された
Ｃｕ2Ｏ膜１１ｃを有するものである。また本発明のサ
ージアブソーバは、軟質ガラス管１０と、このガラス管
１０内に収容され、導電性皮膜１３ａで被包した円柱状
のセラミックス素体１３ｂの周面にマイクロギャップ１
３ｃが形成され、セラミックス素体１３ｂの両端に一対
のキャップ電極１３ｄを有するサージ吸収素子１３と、
このガラス管１０の両端に封着した状態でサージ吸収素
子１３を固定し、かつ一対のキャップ電極１３ｄに電気
的に接続された前記封止電極１１，１２と、これらの封
止電極１１，１２とガラス管１０とにより形成される空
間に封入された不活性ガス１４とを備えたものである。
に、本発明の絶縁管に封着され、電極素体が鉄及びニッ
ケルを含む合金からなる封止電極は、図１に示すよう
に、絶縁管１０が軟質ガラスからなり、絶縁管１０との
接触部分の素体１１ａ表面及び絶縁管１０の内部に面す
る素体１１ａ表面に所定の厚さの銅薄膜１１ｂが形成さ
れ、銅薄膜１１ｂの表面に、高温の酸素雰囲気下に置い
て銅薄膜１１ｂを酸化し急冷することにより形成された
Ｃｕ2Ｏ膜１１ｃを有するものである。また本発明のサ
ージアブソーバは、軟質ガラス管１０と、このガラス管
１０内に収容され、導電性皮膜１３ａで被包した円柱状
のセラミックス素体１３ｂの周面にマイクロギャップ１
３ｃが形成され、セラミックス素体１３ｂの両端に一対
のキャップ電極１３ｄを有するサージ吸収素子１３と、
このガラス管１０の両端に封着した状態でサージ吸収素
子１３を固定し、かつ一対のキャップ電極１３ｄに電気
的に接続された前記封止電極１１，１２と、これらの封
止電極１１，１２とガラス管１０とにより形成される空
間に封入された不活性ガス１４とを備えたものである。
【０００７】本発明の絶縁管は、鉛ガラス、ソーダ石灰
ガラスのような軟質ガラスから作られる。硬質ガラスよ
り熱膨張係数の大きな軟質ガラスにも適用することがで
きる。また電極素体は、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケ
ル−クロム合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄と
ニッケルを含む熱膨張係数がガラスより低い合金からな
る。電極素体は所定の形状に成形して作られる。電極素
体の熱膨張係数と軟質ガラス管の熱膨張係数とを整合さ
せるために熱膨張係数の大きな銅薄膜が電極素体の表面
に設けられる。即ち、電極素体の熱膨張係数と軟質ガラ
ス管の熱膨張係数との差が大きいときには銅薄膜の厚さ
を大きくし、その差が小さいときには銅薄膜の厚さを小
さくする。銅薄膜は、必要な厚さの程度に応じて、めっ
き、高周波スパッタリング、真空蒸着等の薄膜形成技術
により直接電極素体の表面に形成するか、或いは銅薄膜
を電極素体表面に接着してもよい。銅薄膜の表面には軟
質ガラスに対する濡れ性を良くし、かつ電子放射を促進
する仕事関数の小さいＣｕ2Ｏ膜が形成される。このＣ
ｕ2Ｏ膜は銅薄膜を酸化することにより容易に形成する
ことができる。銅薄膜はＣｕ2Ｏ膜を必要とする電極素
体の表面、即ち軟質ガラス管と接触する素体表面及び軟
質ガラス管内部に面する素体表面に少なくとも設けられ
る。
ガラスのような軟質ガラスから作られる。硬質ガラスよ
り熱膨張係数の大きな軟質ガラスにも適用することがで
きる。また電極素体は、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケ
ル−クロム合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄と
ニッケルを含む熱膨張係数がガラスより低い合金からな
る。電極素体は所定の形状に成形して作られる。電極素
体の熱膨張係数と軟質ガラス管の熱膨張係数とを整合さ
せるために熱膨張係数の大きな銅薄膜が電極素体の表面
に設けられる。即ち、電極素体の熱膨張係数と軟質ガラ
ス管の熱膨張係数との差が大きいときには銅薄膜の厚さ
を大きくし、その差が小さいときには銅薄膜の厚さを小
さくする。銅薄膜は、必要な厚さの程度に応じて、めっ
き、高周波スパッタリング、真空蒸着等の薄膜形成技術
により直接電極素体の表面に形成するか、或いは銅薄膜
を電極素体表面に接着してもよい。銅薄膜の表面には軟
質ガラスに対する濡れ性を良くし、かつ電子放射を促進
する仕事関数の小さいＣｕ2Ｏ膜が形成される。このＣ
ｕ2Ｏ膜は銅薄膜を酸化することにより容易に形成する
ことができる。銅薄膜はＣｕ2Ｏ膜を必要とする電極素
体の表面、即ち軟質ガラス管と接触する素体表面及び軟
質ガラス管内部に面する素体表面に少なくとも設けられ
る。
【０００８】
【作用】熱膨張係数が鉄及びニッケルを含む合金より大
きな銅をこの合金と軟質ガラスとの間に所定の厚さで介
在させることにより、鉄及びニッケルを含む合金の熱膨
張係数がガラスの熱膨張係数に近づき、封着時に軟質ガ
ラス管の熱収縮によるクラックの発生がなくなる。ま
た、封止電極のうち軟質ガラス管への封着面及び軟質ガ
ラス管の内部に位置する面に銅薄膜とＣｕ2Ｏ膜の２つ
の層が形成されるため、第一に封着時の軟質ガラスに対
する濡れ性が良くなり低温でしかも不活性ガス雰囲気中
で封着でき、熱ストレスによる導電性皮膜及びマイクロ
ギャップの劣化が起きにくい。第二にＣｕ2Ｏは仕事関
数が小さいため、その電子放射促進作用によりアーク放
電がサージ吸収素子の導電性皮膜から離れた封止電極間
に容易に移行し、放電による導電性皮膜の熱損傷を解消
する。
きな銅をこの合金と軟質ガラスとの間に所定の厚さで介
在させることにより、鉄及びニッケルを含む合金の熱膨
張係数がガラスの熱膨張係数に近づき、封着時に軟質ガ
ラス管の熱収縮によるクラックの発生がなくなる。ま
た、封止電極のうち軟質ガラス管への封着面及び軟質ガ
ラス管の内部に位置する面に銅薄膜とＣｕ2Ｏ膜の２つ
の層が形成されるため、第一に封着時の軟質ガラスに対
する濡れ性が良くなり低温でしかも不活性ガス雰囲気中
で封着でき、熱ストレスによる導電性皮膜及びマイクロ
ギャップの劣化が起きにくい。第二にＣｕ2Ｏは仕事関
数が小さいため、その電子放射促進作用によりアーク放
電がサージ吸収素子の導電性皮膜から離れた封止電極間
に容易に移行し、放電による導電性皮膜の熱損傷を解消
する。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。 ＜実施例＞ 図１及び図２に示すように、円筒形の軟質ガラス管１０
の両端に封止電極１１，１２が封着される。図では上端
の封止電極１１を詳細に示す。この例では、軟質ガラス
管１０は鉛ガラスである。また封止電極１１は、鉄５８
％とニッケル４２％の合金からなる電極素体１１ａと、
ガラス管１０との接触部分の素体１１ａ表面及びガラス
管１０の内部に面する素体１１ａ表面にそれぞれ形成さ
れた銅薄膜１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成された
Ｃｕ2Ｏ膜１１ｃとにより構成される。電極素体１１ａ
をガラス管１０に挿入し得るようにハット状に成形した
後、ガラス管１０との接触部分の素体表面及びガラス管
１０の内部に面する素体表面に銅薄膜１１ｂを所定の厚
さに形成する。銅薄膜１１ｂは銅めっきにより形成され
る。次いで銅薄膜１１ｂの形成された電極素体１１ａを
高温の酸素雰囲気下に置き、その後急冷して銅薄膜１１
ｂ表面にＣｕ2Ｏ膜１１ｃを形成する。ガラス管１０内
にはマイクロギャップ式のサージ吸収素子１３が収容さ
れる。このサージ吸収素子１３は導電性皮膜１３ａで被
包した円柱状のセラミックス素体１３ｂの周面に数１０
μｍのマイクロギャップ１３ｃをレーザにより形成させ
た後、セラミックス素体の両端にキャップ電極１３ｄを
圧入して作られる。
く説明する。 ＜実施例＞ 図１及び図２に示すように、円筒形の軟質ガラス管１０
の両端に封止電極１１，１２が封着される。図では上端
の封止電極１１を詳細に示す。この例では、軟質ガラス
管１０は鉛ガラスである。また封止電極１１は、鉄５８
％とニッケル４２％の合金からなる電極素体１１ａと、
ガラス管１０との接触部分の素体１１ａ表面及びガラス
管１０の内部に面する素体１１ａ表面にそれぞれ形成さ
れた銅薄膜１１ｂと、銅薄膜１１ｂの表面に形成された
Ｃｕ2Ｏ膜１１ｃとにより構成される。電極素体１１ａ
をガラス管１０に挿入し得るようにハット状に成形した
後、ガラス管１０との接触部分の素体表面及びガラス管
１０の内部に面する素体表面に銅薄膜１１ｂを所定の厚
さに形成する。銅薄膜１１ｂは銅めっきにより形成され
る。次いで銅薄膜１１ｂの形成された電極素体１１ａを
高温の酸素雰囲気下に置き、その後急冷して銅薄膜１１
ｂ表面にＣｕ2Ｏ膜１１ｃを形成する。ガラス管１０内
にはマイクロギャップ式のサージ吸収素子１３が収容さ
れる。このサージ吸収素子１３は導電性皮膜１３ａで被
包した円柱状のセラミックス素体１３ｂの周面に数１０
μｍのマイクロギャップ１３ｃをレーザにより形成させ
た後、セラミックス素体の両端にキャップ電極１３ｄを
圧入して作られる。
【００１０】またサージアブソーバ２０は次の方法によ
り作られる。先ずガラス管１０内にサージ吸収素子１３
を入れ、ガラス管１０の一端に封止電極１１を取付け
る。封止電極１１の凹部１１ｄをサージ吸収素子１３の
キャップ電極１３ｄに嵌合させる。次いでガラス管１０
の他端に封止電極１１と同一構造の封止電極１２を同様
に取付ける。これによりサージ吸収素子１３の一対のキ
ャップ電極１３ｄが封止電極１１，１２と電気的に接続
される。次にこの組立体をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に入れ、封着室を負圧にすることにより
ガラス管内部の空気を抜いた後、代わりに不活性ガス、
例えばアルゴンガスを封着室に供給してガラス管内にこ
のアルゴンガスを導入する。この状態でカーボンヒータ
によりガラス管１０及び封止電極１１，１２を加熱す
る。Ｃｕ2Ｏ膜を介して銅薄膜付き電極素体１１ａの周
縁がガラス管１０になじみ、封止電極１１がガラス管１
０に封着される。これによりアルゴンガス１４が封入さ
れたサージアブソーバ２０が作られる。Ｃｕ2Ｏ膜の存
在によりこの封止電極１１，１２は約７００℃の低温で
封着される。
り作られる。先ずガラス管１０内にサージ吸収素子１３
を入れ、ガラス管１０の一端に封止電極１１を取付け
る。封止電極１１の凹部１１ｄをサージ吸収素子１３の
キャップ電極１３ｄに嵌合させる。次いでガラス管１０
の他端に封止電極１１と同一構造の封止電極１２を同様
に取付ける。これによりサージ吸収素子１３の一対のキ
ャップ電極１３ｄが封止電極１１，１２と電気的に接続
される。次にこの組立体をカーボンヒータを設けた封着
室（図示せず）に入れ、封着室を負圧にすることにより
ガラス管内部の空気を抜いた後、代わりに不活性ガス、
例えばアルゴンガスを封着室に供給してガラス管内にこ
のアルゴンガスを導入する。この状態でカーボンヒータ
によりガラス管１０及び封止電極１１，１２を加熱す
る。Ｃｕ2Ｏ膜を介して銅薄膜付き電極素体１１ａの周
縁がガラス管１０になじみ、封止電極１１がガラス管１
０に封着される。これによりアルゴンガス１４が封入さ
れたサージアブソーバ２０が作られる。Ｃｕ2Ｏ膜の存
在によりこの封止電極１１，１２は約７００℃の低温で
封着される。
【００１１】銅薄膜１１ｂによる電極素体１１ａとガラ
ス管１０との熱膨張係数の調整度を調べるため、電極素
体１１ａ（鉄−ニッケル合金）の厚さ(Ａ)と銅薄膜１１
ｂの厚さ(Ｂ)を変えて封着後のガラス管１０のクラック
の発生の有無を目視により確認した。具体的には、封止
電極全体の厚さ（Ａ＋Ｂ）に対する銅薄膜の厚さ(Ｂ)の
比率(Ｐ)が２０％、３０％、４５％、５０％及び６０％
になるように、銅薄膜の厚さ(Ｂ)及び鉄−ニッケル合金
の厚さ(Ａ)を変えた。その結果を表１及び図３に示す。
図３において、たて軸は熱膨張係数、よこ軸は比率(Ｐ)
を示す。またたて軸の符号Ｅは鉄５８％とニッケル４２
％の合金の熱膨張係数、符号Ｆは銅の熱膨張係数、符号
Ｇは鉛ガラスの熱膨張係数をそれぞれ表わす。これらの
結果より、銅薄膜１１ｂの厚さは封止電極全体の厚さの
３０〜４５％が適していることが判明した。
ス管１０との熱膨張係数の調整度を調べるため、電極素
体１１ａ（鉄−ニッケル合金）の厚さ(Ａ)と銅薄膜１１
ｂの厚さ(Ｂ)を変えて封着後のガラス管１０のクラック
の発生の有無を目視により確認した。具体的には、封止
電極全体の厚さ（Ａ＋Ｂ）に対する銅薄膜の厚さ(Ｂ)の
比率(Ｐ)が２０％、３０％、４５％、５０％及び６０％
になるように、銅薄膜の厚さ(Ｂ)及び鉄−ニッケル合金
の厚さ(Ａ)を変えた。その結果を表１及び図３に示す。
図３において、たて軸は熱膨張係数、よこ軸は比率(Ｐ)
を示す。またたて軸の符号Ｅは鉄５８％とニッケル４２
％の合金の熱膨張係数、符号Ｆは銅の熱膨張係数、符号
Ｇは鉛ガラスの熱膨張係数をそれぞれ表わす。これらの
結果より、銅薄膜１１ｂの厚さは封止電極全体の厚さの
３０〜４５％が適していることが判明した。
【００１２】
【表１】
【００１３】＜比較例＞電極素体にニッケル４２％−ク
ロム６％−鉄５２％の合金を用い、電極素体にＣｒ2Ｏ3
を形成して封止電極とした。この封止電極と実施例と同
じガラス管及びサージ吸収素子を用いてアルゴンガス入
りサージアブソーバを作製した。このときの封着温度は
９００℃以上であった。この比較例のサージアブソーバ
と、上述した比率(Ｐ)が４５％の実施例のサージアブソ
ーバの各サージ耐量及び寿命を測定した。その結果を表
２に示す。サージ耐量はＪＥＣ−２１２（電気学会、電
気規格調査会標準規格）に規定される（８×２０）μ秒
のサージ電流を用いて測定した。また寿命はＩＥＣ−Ｐ
ｕｂ．６０−２に規定される（１．２×５０）μ秒の１
０ｋＶのサージ電圧を繰返し印加してサージ吸収性能の
劣化が始る回数を調べた。表２より比較例のサージアブ
ソーバより実施例のサージアブソーバは封着温度が２０
０℃以上低く、しかもサージ耐量が大きく、寿命が長い
ことが判明した。（以下、本頁余白）
ロム６％−鉄５２％の合金を用い、電極素体にＣｒ2Ｏ3
を形成して封止電極とした。この封止電極と実施例と同
じガラス管及びサージ吸収素子を用いてアルゴンガス入
りサージアブソーバを作製した。このときの封着温度は
９００℃以上であった。この比較例のサージアブソーバ
と、上述した比率(Ｐ)が４５％の実施例のサージアブソ
ーバの各サージ耐量及び寿命を測定した。その結果を表
２に示す。サージ耐量はＪＥＣ−２１２（電気学会、電
気規格調査会標準規格）に規定される（８×２０）μ秒
のサージ電流を用いて測定した。また寿命はＩＥＣ−Ｐ
ｕｂ．６０−２に規定される（１．２×５０）μ秒の１
０ｋＶのサージ電圧を繰返し印加してサージ吸収性能の
劣化が始る回数を調べた。表２より比較例のサージアブ
ソーバより実施例のサージアブソーバは封着温度が２０
０℃以上低く、しかもサージ耐量が大きく、寿命が長い
ことが判明した。（以下、本頁余白）
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
の効果を奏する。 銅薄膜による熱膨張係数の調整により、鉄及びニッ
ケルを含む合金の熱膨張係数が軟質ガラスの熱膨張係数
に近づくため、封着時の軟質ガラス管のクラック発生を
防止することができる。 従来、鉄−ニッケル合金では酸化膜が厚くなりす
ぎ、ガスバーナの炎を必要とし、不活性ガス雰囲気中で
は封着できなかったものが、本発明では鉄−ニッケル合
金であっても銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により不活性
ガス雰囲気中でカーボンヒータで封着することができ
る。 本発明の封止電極の素体が鉄−ニッケル合金の場
合、銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により、従来の鉄−ニ
ッケル−クロム合金の封止電極より約２００℃低い温度
で封着することができ、軟質ガラス管内部のマイクロギ
ャップ式サージ吸収素子の導電性皮膜の熱ストレスが緩
和される。 本発明の封止電極の内面のＣｕ2Ｏ膜は電子放射促
進作用があるため、サージ電圧の印加時にはマイクロギ
ャップ付近で開始されたアーク放電がマイクロギャップ
及び導電性皮膜から離れた封止電極間で容易に行われる
ようになる。上記及びにより、導電性皮膜の熱損傷
がなくなりサージアブソーバのサージ耐量を大きくでき
るとともに、寿命を長くすることができる。
の効果を奏する。 銅薄膜による熱膨張係数の調整により、鉄及びニッ
ケルを含む合金の熱膨張係数が軟質ガラスの熱膨張係数
に近づくため、封着時の軟質ガラス管のクラック発生を
防止することができる。 従来、鉄−ニッケル合金では酸化膜が厚くなりす
ぎ、ガスバーナの炎を必要とし、不活性ガス雰囲気中で
は封着できなかったものが、本発明では鉄−ニッケル合
金であっても銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により不活性
ガス雰囲気中でカーボンヒータで封着することができ
る。 本発明の封止電極の素体が鉄−ニッケル合金の場
合、銅薄膜上のＣｕ2Ｏ膜の存在により、従来の鉄−ニ
ッケル−クロム合金の封止電極より約２００℃低い温度
で封着することができ、軟質ガラス管内部のマイクロギ
ャップ式サージ吸収素子の導電性皮膜の熱ストレスが緩
和される。 本発明の封止電極の内面のＣｕ2Ｏ膜は電子放射促
進作用があるため、サージ電圧の印加時にはマイクロギ
ャップ付近で開始されたアーク放電がマイクロギャップ
及び導電性皮膜から離れた封止電極間で容易に行われる
ようになる。上記及びにより、導電性皮膜の熱損傷
がなくなりサージアブソーバのサージ耐量を大きくでき
るとともに、寿命を長くすることができる。
【図１】本発明実施例のサージアブソーバの要部断面
図。
図。
【図２】その外観斜視図。
【図３】その封止電極の銅薄膜の厚さに対する封止電極
全体の厚さの比率を変えたときの熱膨張係数の変化を示
す図。
全体の厚さの比率を変えたときの熱膨張係数の変化を示
す図。
【符号の説明】 １０ 軟質ガラス管（絶縁管） １１，１２ 封止電極 １１ａ 電極素体 １１ｂ 銅薄膜 １１ｃ Ｃｕ2Ｏ膜 １３ サージ吸収素子 １３ａ 導電性皮膜 １３ｂ セラミックス素体 １３ｃ マイクロギャップ １３ｄ キャップ電極 １４ アルゴンガス（不活性ガス） ２０ サージアブソーバ
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁管(10)に封着され、電極素体(11a)
が鉄及びニッケルを含む合金からなる封止電極(11,12)
において、 前記絶縁管(10)が軟質ガラスからなり、 前記絶縁管(10)との接触部分の前記素体(11a)表面及び
前記絶縁管(10)の内部に面する前記素体(11a)表面に所
定の厚さの銅薄膜(11b)が形成され、 前記銅薄膜(11b)の表面に、高温の酸素雰囲気下に置い
て前記銅薄膜(11b)を酸化し急冷することにより形成さ
れたＣｕ2Ｏ膜(11c)を有することを特徴とする封止電
極。 - 【請求項２】 電極素体(11a)が鉄５８％とニッケル４
２％の合金からなり、前記電極素体(11a)の厚さ(A)と前
記銅薄膜(11b,11b)の厚さ(B)の合計値(A+B)に対する前
記銅薄膜(11b)の厚さ(B)の比率が３０〜４５％である請
求項１記載の封止電極。 - 【請求項３】 軟質ガラス管(10)と、 前記ガラス管(10)内に収容され、導電性皮膜(13a)で被
包した円柱状のセラミックス素体(13b)の周面にマイク
ロギャップ(13c)が形成され、前記セラミックス素体(13
b)の両端に一対のキャップ電極(13d)を有するサージ吸
収素子(13)と、 前記ガラス管(10)の両端に封着した状態で前記サージ吸
収素子(13)を固定し、かつ前記一対のキャップ電極(13
d)に電気的に接続された請求項１記載の封止電極(11,1
2)と、 前記封止電極(11,12)と前記ガラス管(10)とにより形成
される空間に封入された不活性ガス(14)とを備えたサー
ジアブソーバ。
Priority Applications (9)
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| KR1019930703228A KR0139509B1 (ko) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | 밀봉전극 및 이것을 사용한 서어지 흡수기 |
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| PCT/JP1993/000234 WO1993017475A1 (fr) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Electrode d'obturation et limiteur de surtension utilisant ce type d'electrodes |
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-
1992
- 1992-02-27 JP JP4076357A patent/JP2541069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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