JPH04218288A - 放電型サージ吸収素子 - Google Patents
放電型サージ吸収素子Info
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- JPH04218288A JPH04218288A JP41151690A JP41151690A JPH04218288A JP H04218288 A JPH04218288 A JP H04218288A JP 41151690 A JP41151690 A JP 41151690A JP 41151690 A JP41151690 A JP 41151690A JP H04218288 A JPH04218288 A JP H04218288A
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電話回線等に印加され
る誘導雷等のサージを吸収して機器が損傷することを防
止する放電型サージ吸収素子に係り、特に素子を偏平化
することでスペースファクターの向上を図った放電型サ
ージ吸収素子に関する。
る誘導雷等のサージを吸収して機器が損傷することを防
止する放電型サージ吸収素子に係り、特に素子を偏平化
することでスペースファクターの向上を図った放電型サ
ージ吸収素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子回路に加わる誘導雷等のサー
ジから電子回路を保護するためのサージ吸収素子として
、電圧非直線特性を有する高抵抗体素子より成るバリス
タや、放電間隙を気密容器に収容したアレスタ等が広く
使用されている。しかし、上記バリスタは、サージ吸収
の応答性に優れるものの、単位断面積当たりの電流耐量
が比較的小さく、したがって大きなサージ電流を効率よ
く吸収することが困難であった。また、上記アレスタは
、その放電間隙にアーク放電を生成することにより電流
耐量を大きくすることができるのであるが、サージの印
加からアーク放電までに要する時間が上記バリスタと比
較して遅く、その応答性に問題を有していた。
ジから電子回路を保護するためのサージ吸収素子として
、電圧非直線特性を有する高抵抗体素子より成るバリス
タや、放電間隙を気密容器に収容したアレスタ等が広く
使用されている。しかし、上記バリスタは、サージ吸収
の応答性に優れるものの、単位断面積当たりの電流耐量
が比較的小さく、したがって大きなサージ電流を効率よ
く吸収することが困難であった。また、上記アレスタは
、その放電間隙にアーク放電を生成することにより電流
耐量を大きくすることができるのであるが、サージの印
加からアーク放電までに要する時間が上記バリスタと比
較して遅く、その応答性に問題を有していた。
【0003】そこで、上記アレスタにおけるサージ吸収
の応答性を改善すべく、図3及び図4に示す如く、略円
柱状の絶縁体22の表面に導電性薄膜23を被着させた
上で、この導電性薄膜23に幅が0.1mm程度の微小
放電間隙24を周回状に形成して導電性薄膜23を分割
するとともに、絶縁体22の両端に主放電間隙25を隔
てて放電電極26,26を嵌着して上記導電性薄膜23
,23と放電電極24,24とを接続し、これを放電ガ
スとともに気密容器27内に封入して外部端子28,2
8を導出したサージ吸収素子21が提案されている。 この微小放電間隙24を有するサージ吸収素子21にサ
ージが印加された場合、まず微小放電間隙24を介した
導電性薄膜23,23間に電位差が生じ、これにより微
小放電間隙24に電子が放出されて沿面放電が発生する
。次いで、この沿面放電に伴って生ずる電子のプライミ
ング効果によってグロー放電へと移行する。そして、こ
のグロー放電がサージ電流の増加によって主放電間隙2
5へと転移し、アーク放電に移行してサージを吸収する
ものである。このように、微小放電間隙24を有するサ
ージ吸収素子21は、元来応答速度の速い沿面放電を利
用するものであるため、上記バリスタと比較して略同等
の優れた応答性を有するとともに、電流耐量も大きく優
れたものである。
の応答性を改善すべく、図3及び図4に示す如く、略円
柱状の絶縁体22の表面に導電性薄膜23を被着させた
上で、この導電性薄膜23に幅が0.1mm程度の微小
放電間隙24を周回状に形成して導電性薄膜23を分割
するとともに、絶縁体22の両端に主放電間隙25を隔
てて放電電極26,26を嵌着して上記導電性薄膜23
,23と放電電極24,24とを接続し、これを放電ガ
スとともに気密容器27内に封入して外部端子28,2
8を導出したサージ吸収素子21が提案されている。 この微小放電間隙24を有するサージ吸収素子21にサ
ージが印加された場合、まず微小放電間隙24を介した
導電性薄膜23,23間に電位差が生じ、これにより微
小放電間隙24に電子が放出されて沿面放電が発生する
。次いで、この沿面放電に伴って生ずる電子のプライミ
ング効果によってグロー放電へと移行する。そして、こ
のグロー放電がサージ電流の増加によって主放電間隙2
5へと転移し、アーク放電に移行してサージを吸収する
ものである。このように、微小放電間隙24を有するサ
ージ吸収素子21は、元来応答速度の速い沿面放電を利
用するものであるため、上記バリスタと比較して略同等
の優れた応答性を有するとともに、電流耐量も大きく優
れたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサージ
吸収素子21にあっては、図3に示す如く、気密容器2
7が略円筒形状を有し、所謂小型電子部品と比較して決
して小型とはいえないことから、各種電子・電気機器内
部に実装する際に一定程度の専有域を必要としていた。 しかしながら、近年の電子・電気機器にあっては、著し
く小型・軽量化が図られ、これにより電子部品もIC等
により小型集積化が推し進められ、したがって従来のサ
ージ吸収素子にあっても更に小型化が要求されている。
吸収素子21にあっては、図3に示す如く、気密容器2
7が略円筒形状を有し、所謂小型電子部品と比較して決
して小型とはいえないことから、各種電子・電気機器内
部に実装する際に一定程度の専有域を必要としていた。 しかしながら、近年の電子・電気機器にあっては、著し
く小型・軽量化が図られ、これにより電子部品もIC等
により小型集積化が推し進められ、したがって従来のサ
ージ吸収素子にあっても更に小型化が要求されている。
【0005】そこで、本発明の放電型サージ吸収素子に
あっては、外径形状の小型化、特に偏平化を図ることで
部品収容スペースの少ない小型の電子・電気機器内に収
容することを可能とし、その使用用途の拡大を実現する
ことを目的とする。
あっては、外径形状の小型化、特に偏平化を図ることで
部品収容スペースの少ない小型の電子・電気機器内に収
容することを可能とし、その使用用途の拡大を実現する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本発明の放電型サージ吸収素子は、放電ガスを封入
した放電空間を設けて蓋部材により密閉状に被覆される
絶縁基板上に、微小放電間隙を隔てて対向する1対の導
電性薄膜と、該導電性薄膜と電気的に接続され、主放電
間隙を隔てて対向する1対の放電電極膜とを被着形成し
たことを特徴とするものである。また、絶縁基板に被着
形成した導電性薄膜において、その抵抗値を、連続した
過電流が流れたときに上記絶縁基板が熱歪みにより砕裂
し得る発熱量を生じる抵抗値としてもよいものである。
く、本発明の放電型サージ吸収素子は、放電ガスを封入
した放電空間を設けて蓋部材により密閉状に被覆される
絶縁基板上に、微小放電間隙を隔てて対向する1対の導
電性薄膜と、該導電性薄膜と電気的に接続され、主放電
間隙を隔てて対向する1対の放電電極膜とを被着形成し
たことを特徴とするものである。また、絶縁基板に被着
形成した導電性薄膜において、その抵抗値を、連続した
過電流が流れたときに上記絶縁基板が熱歪みにより砕裂
し得る発熱量を生じる抵抗値としてもよいものである。
【0007】
【作用】放電ガスを封入した放電空間を設けて蓋部材に
より密閉状に被覆される絶縁基板表面に、微小放電間隙
を隔てて対向する導電性薄膜と、この導電性薄膜と電気
的に接続されるとともに主放電間隙を隔てて対向する放
電電極膜とを被着形成することにより、放電型サージ吸
収素子の形状は偏平化し、小型化することが容易となる
。また、導電性薄膜の抵抗値を、連続した過電流が流れ
たときに絶縁基板が熱歪みにより砕裂し得る発熱量を生
ずる抵抗値とすれば、放電型サージ吸収素子の定格を上
回る連続した過電流が導電性薄膜を流れた場合、絶縁基
板が砕裂して放電空間内の放電ガスに空気が流入し、こ
れにより放電が消失して過電流を遮断することとなり、
上記放電型サージ吸収素子の焼損を防止することができ
る。
より密閉状に被覆される絶縁基板表面に、微小放電間隙
を隔てて対向する導電性薄膜と、この導電性薄膜と電気
的に接続されるとともに主放電間隙を隔てて対向する放
電電極膜とを被着形成することにより、放電型サージ吸
収素子の形状は偏平化し、小型化することが容易となる
。また、導電性薄膜の抵抗値を、連続した過電流が流れ
たときに絶縁基板が熱歪みにより砕裂し得る発熱量を生
ずる抵抗値とすれば、放電型サージ吸収素子の定格を上
回る連続した過電流が導電性薄膜を流れた場合、絶縁基
板が砕裂して放電空間内の放電ガスに空気が流入し、こ
れにより放電が消失して過電流を遮断することとなり、
上記放電型サージ吸収素子の焼損を防止することができ
る。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の放電型サージ吸収素子を示
す分解斜視図、図2は本発明の放電型サージ吸収素子を
示す断面図である。
す分解斜視図、図2は本発明の放電型サージ吸収素子を
示す断面図である。
【0009】図中1は、本発明の放電型サージ吸収素子
、2は0.4〜1.0mmの厚さのセラミック等からな
る絶縁基板、3,3は絶縁基板2の表面に幅10〜20
0μmの微小放電間隙4を隔ててルテニウム(Ru)系
ペーストを被着して形成した5〜100Ωの抵抗値を有
するサーメット抵抗等の導電性薄膜、5,5は導電性薄
膜3,3のそれぞれの端部と電気的に接続し、0.4〜
3.0mm程度の主放電間隙6,6を隔てて対向し、モ
リブデン(Mo)、タングステン(W)、六硼化ランタ
ン(LaB6)、二ケイ化モリブデン(MoSi2)、
二酸化チタン(TiO2)等の耐スパッタ性を有する導
電特質からなる放電電極膜、7,7は上記導電性薄膜3
,3及び放電電極膜5,5と電気的に接続して絶縁基板
2の端縁に被着形成された銀−パラジウム(Ag−Pd
)やニッケル(Ni)等からなる外部端子接続被膜、7
a,7aは上記外部端子接続被膜7,7と一体的に接続
され、絶縁基板2の側端縁から絶縁基板2の裏面にかけ
て被着形成された同じく銀−パラジウム(Ag−Pd)
やニッケル(Ni)等からなる外部端子、8は上記導電
性薄膜3,3の露出部分を被覆することで、この露出部
分における沿面放電を防止するための非結晶化ガラス等
からなる保護膜、9は四方に鍔縁9aを形成し、ガラス
やセラミック等の絶縁物質(本実施例にあってはガラス
)からなる蓋部材、10は蓋部材9を絶縁基板2表面に
密閉状に封着するための低融点ガラスからなる封着部材
である。上記蓋部材9は、3〜10mm程度の高さを有
し、導電性薄膜3,3間の微小放電間隙4と放電電極膜
5,5間の主放電間隙6,6とを被覆するとともに、鍔
縁9aを絶縁基板2に封着することにより蓋部材9の内
方に放電空間11を形成している。そして、この放電空
間11にヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン
(Ar)、キセノン(Xe)等の希ガスの単体もしくは
混合物を主体とする放電ガスを封入している。 尚、上記蓋部材9は平板状のものでもよく、この場合に
は、絶縁基板2との間にスペーサ等を配して放電空間1
1を形成すればよい。また、上記導電性薄膜3,3にお
ける微小放電間隙4と対向する部分には、放電電極膜5
,5と同様のモリブデン(Mo)、タングステン(W)
、六硼化ランタン(LaB6)、二ケイ化モリブデン(
MoSi2)、二酸化チタン(TiO2)等の耐スパッ
タ性を有する導電物質12,12を被着形成している。 これにより、導電性薄膜3,3のスパッタによる微小放
電間隙4の絶縁劣化を防止し、寿命特性の向上を図って
いる。
、2は0.4〜1.0mmの厚さのセラミック等からな
る絶縁基板、3,3は絶縁基板2の表面に幅10〜20
0μmの微小放電間隙4を隔ててルテニウム(Ru)系
ペーストを被着して形成した5〜100Ωの抵抗値を有
するサーメット抵抗等の導電性薄膜、5,5は導電性薄
膜3,3のそれぞれの端部と電気的に接続し、0.4〜
3.0mm程度の主放電間隙6,6を隔てて対向し、モ
リブデン(Mo)、タングステン(W)、六硼化ランタ
ン(LaB6)、二ケイ化モリブデン(MoSi2)、
二酸化チタン(TiO2)等の耐スパッタ性を有する導
電特質からなる放電電極膜、7,7は上記導電性薄膜3
,3及び放電電極膜5,5と電気的に接続して絶縁基板
2の端縁に被着形成された銀−パラジウム(Ag−Pd
)やニッケル(Ni)等からなる外部端子接続被膜、7
a,7aは上記外部端子接続被膜7,7と一体的に接続
され、絶縁基板2の側端縁から絶縁基板2の裏面にかけ
て被着形成された同じく銀−パラジウム(Ag−Pd)
やニッケル(Ni)等からなる外部端子、8は上記導電
性薄膜3,3の露出部分を被覆することで、この露出部
分における沿面放電を防止するための非結晶化ガラス等
からなる保護膜、9は四方に鍔縁9aを形成し、ガラス
やセラミック等の絶縁物質(本実施例にあってはガラス
)からなる蓋部材、10は蓋部材9を絶縁基板2表面に
密閉状に封着するための低融点ガラスからなる封着部材
である。上記蓋部材9は、3〜10mm程度の高さを有
し、導電性薄膜3,3間の微小放電間隙4と放電電極膜
5,5間の主放電間隙6,6とを被覆するとともに、鍔
縁9aを絶縁基板2に封着することにより蓋部材9の内
方に放電空間11を形成している。そして、この放電空
間11にヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン
(Ar)、キセノン(Xe)等の希ガスの単体もしくは
混合物を主体とする放電ガスを封入している。 尚、上記蓋部材9は平板状のものでもよく、この場合に
は、絶縁基板2との間にスペーサ等を配して放電空間1
1を形成すればよい。また、上記導電性薄膜3,3にお
ける微小放電間隙4と対向する部分には、放電電極膜5
,5と同様のモリブデン(Mo)、タングステン(W)
、六硼化ランタン(LaB6)、二ケイ化モリブデン(
MoSi2)、二酸化チタン(TiO2)等の耐スパッ
タ性を有する導電物質12,12を被着形成している。 これにより、導電性薄膜3,3のスパッタによる微小放
電間隙4の絶縁劣化を防止し、寿命特性の向上を図って
いる。
【0010】然して、上述した如き構成からなる放電型
サージ吸収素子1を機器のプリント回路基板等に実装し
た状態で、外部から外部端子7a,7aを介して誘導雷
等のサージが印加されると、まず微小放電間隙4を介し
た導電物質12,12間に電位差が生じ、これにより微
小放電間隙4に電子が放出されて沿面放電が発生する。 次いで、この沿面放電は、放電に伴って生ずる電子のプ
ライミング効果によってグロー放電へと移行する。そし
て、このグロー放電がサージ電流の増加によって主放電
間隙6へと転移し、更にアーク放電に移行してサージを
吸収するものである。
サージ吸収素子1を機器のプリント回路基板等に実装し
た状態で、外部から外部端子7a,7aを介して誘導雷
等のサージが印加されると、まず微小放電間隙4を介し
た導電物質12,12間に電位差が生じ、これにより微
小放電間隙4に電子が放出されて沿面放電が発生する。 次いで、この沿面放電は、放電に伴って生ずる電子のプ
ライミング効果によってグロー放電へと移行する。そし
て、このグロー放電がサージ電流の増加によって主放電
間隙6へと転移し、更にアーク放電に移行してサージを
吸収するものである。
【0011】また、本発明の放電型サージ吸収素子1に
おいて、電力線との接触事故やこのような事態を想定し
た過電圧試験によって、放電型サージ吸収素子の定格を
上回る連続した過電圧が印加された場合には、微小放電
間隙4における放電は主放電間隙6に転移せず、微小放
電間隙4または微小放電間隙4および主放電間隙6で放
電が持続し、この放電を通じて連続した過電流が流れる
こととなる。そして、このような短絡状態となった場合
には、導電性薄膜3,3がその抵抗値によって発熱し、
絶縁基板2に熱歪みが生じて砕裂し、これにより放電空
間11内の放電ガスに空気が流入して放電を消失させ、
その結果過電流を遮断するものである。更に、導電性薄
膜3,3の発熱により絶縁基板2を砕裂し易くするため
に、絶縁基板2に溝等を形成する構成としたり、外部端
子7a,7aを絶縁基板2の裏面方向へ突出させて回路
基板等から浮いた状態で実装されるようにしたりしても
よい。
おいて、電力線との接触事故やこのような事態を想定し
た過電圧試験によって、放電型サージ吸収素子の定格を
上回る連続した過電圧が印加された場合には、微小放電
間隙4における放電は主放電間隙6に転移せず、微小放
電間隙4または微小放電間隙4および主放電間隙6で放
電が持続し、この放電を通じて連続した過電流が流れる
こととなる。そして、このような短絡状態となった場合
には、導電性薄膜3,3がその抵抗値によって発熱し、
絶縁基板2に熱歪みが生じて砕裂し、これにより放電空
間11内の放電ガスに空気が流入して放電を消失させ、
その結果過電流を遮断するものである。更に、導電性薄
膜3,3の発熱により絶縁基板2を砕裂し易くするため
に、絶縁基板2に溝等を形成する構成としたり、外部端
子7a,7aを絶縁基板2の裏面方向へ突出させて回路
基板等から浮いた状態で実装されるようにしたりしても
よい。
【0012】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の放電型サー
ジ吸収素子によれば、放電空間を設けて蓋部材により密
閉状に被覆される絶縁基板表面に、微小放電間隙を隔て
て対向する導電性薄膜と、この導電性薄膜と導通し主放
電間隙を隔てて対向する放電電極膜とを被着形成するこ
とで、上記構成の放電型サージ吸収素子の形状は偏平化
して小型化することが容易となり、したがって部品収容
スペースの少ない小型の機器内に収容することが可能に
なる等、放電型サージ吸収素子の使用用途を拡大し、そ
の利用価値を高めるものである。また、本発明の放電型
サージ吸収素子において、導電性薄膜の抵抗値を、連続
した過電流が流れたときに絶縁基板が熱歪みにより砕裂
し得る発熱量を生ずる抵抗値とすれば、電力線との接触
事故やこのような事態を想定した過電圧試験によって、
放電型サージ吸収素子の定格を上回る連続する過電流が
流れた場合に、導電性薄膜の多大な発熱により絶縁基板
を砕裂して放電ガスに空気を流入させることで放電を消
失させ、その結果過電流を遮断して放電型サージ吸収素
子による焼損事故を防止し、ひいては安全性に優れた放
電型サージ吸収素子を実現することができるものである
。
ジ吸収素子によれば、放電空間を設けて蓋部材により密
閉状に被覆される絶縁基板表面に、微小放電間隙を隔て
て対向する導電性薄膜と、この導電性薄膜と導通し主放
電間隙を隔てて対向する放電電極膜とを被着形成するこ
とで、上記構成の放電型サージ吸収素子の形状は偏平化
して小型化することが容易となり、したがって部品収容
スペースの少ない小型の機器内に収容することが可能に
なる等、放電型サージ吸収素子の使用用途を拡大し、そ
の利用価値を高めるものである。また、本発明の放電型
サージ吸収素子において、導電性薄膜の抵抗値を、連続
した過電流が流れたときに絶縁基板が熱歪みにより砕裂
し得る発熱量を生ずる抵抗値とすれば、電力線との接触
事故やこのような事態を想定した過電圧試験によって、
放電型サージ吸収素子の定格を上回る連続する過電流が
流れた場合に、導電性薄膜の多大な発熱により絶縁基板
を砕裂して放電ガスに空気を流入させることで放電を消
失させ、その結果過電流を遮断して放電型サージ吸収素
子による焼損事故を防止し、ひいては安全性に優れた放
電型サージ吸収素子を実現することができるものである
。
【図1】本発明の放電型サージ吸収素子の分解斜視図で
ある。
ある。
【図2】本発明の放電型サージ吸収素子の断面図である
。
。
【図3】従来のサージ吸収素子の概略斜視図である。
【図4】従来のサージ吸収素子の概略断面図である。
1 放電型サージ吸収素子
2 絶縁基板
3 導電性薄膜
4 微小放電間隙
5 放電電極膜
6 主放電間隙
9 蓋部材
11 放電空間
Claims (2)
- 【請求項1】 放電ガスを封入した放電空間を設けて
蓋部材により密閉状に被覆される絶縁基板上に、微小放
電間隙を隔てて対向する1対の導電性薄膜と、該導電性
薄膜と電気的に接続され、主放電間隙を隔てて対向する
1対の放電電極膜とを被着形成したことを特徴とする放
電型サージ吸収素子。 - 【請求項2】 絶縁基板に被着形成された導電性薄膜
は、連続した過電流が流れたときに上記絶縁基板が熱歪
みにより砕裂し得る発熱量を生ずる抵抗値を有すること
を特徴とする請求項1記載の放電型サージ吸収素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41151690A JPH04218288A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 放電型サージ吸収素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41151690A JPH04218288A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 放電型サージ吸収素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218288A true JPH04218288A (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=18520518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP41151690A Pending JPH04218288A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 放電型サージ吸収素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04218288A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04131893U (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | 岡谷電機産業株式会社 | 複合放電型サージ吸収素子 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62232881A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-13 | ロ−ム株式会社 | サ−ジ吸収素子 |
JPS6410592A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-13 | Okaya Electric Industry Co | Chip type surge absorbing element |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP41151690A patent/JPH04218288A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62232881A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-13 | ロ−ム株式会社 | サ−ジ吸収素子 |
JPS6410592A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-13 | Okaya Electric Industry Co | Chip type surge absorbing element |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04131893U (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | 岡谷電機産業株式会社 | 複合放電型サージ吸収素子 |
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