JPH0722152A - サージアブソーバ及びその製造方法 - Google Patents

サージアブソーバ及びその製造方法

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JPH0722152A
JPH0722152A JP16206493A JP16206493A JPH0722152A JP H0722152 A JPH0722152 A JP H0722152A JP 16206493 A JP16206493 A JP 16206493A JP 16206493 A JP16206493 A JP 16206493A JP H0722152 A JPH0722152 A JP H0722152A
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JP
Japan
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insulating tube
surge absorber
tube
sealing
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP16206493A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Abe
政利 阿部
Mikio Harada
三喜男 原田
Takaaki Ito
隆明 伊藤
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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】 【目的】 サージに対する応答性に優れ、応答電圧を低
く抑えられ、かつ部品点数が僅かで済み、製造が簡単で
コストを低減し得る。 【構成】 レーザを透過可能な絶縁管17の内面全体に
導電性皮膜12が被着される。この皮膜12を分割する
ように絶縁管17のほぼ中央内面にマイクロギャップ1
4が形成される。絶縁管17の両端に一対の封止電極1
8,19が封着される。封止電極18,19は導電性皮
膜12に電気的に接続しかつ絶縁管17内部に不活性ガ
スを封入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通信機器、電源装置等に
組込まれた電子部品をサージから保護する放電型のサー
ジアブソーバ及びその製造方法に関する。更に詳しくは
管内部にマイクロギャップを有する絶縁管の両端を電極
で封止(hermetic seal)したマイクロギャップ式のサ
ージアブソーバ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】放電型のサージアブソーバとして、対向
電極型のサージアブソーバと絶縁管内部にマイクロギャ
ップを有するマイクロギャップ式のサージアブソーバ
(例えば、特開昭55−128283)が知られてい
る。対向電極型サージアブソーバには、絶縁管の両端に
互いに対向する一対の電極を数mm間隔をあけて設け、
これらの電極間にエア又は不活性ガスを充填し封入した
ものや、或いは金属製の一対の円柱状電極を数mm間隔
で互いに対向させ、絶縁管により不活性ガスを充填し封
入したものがある。
【0003】図3に示すように、このマイクロギャップ
式のサージアブソーバ1は導電性皮膜2で被包した円柱
状のセラミック素体3の中央に円周方向にマイクロギャ
ップ4を形成し、このセラミック素体3の両端に一対の
キャップ電極5,6を冠着した後、このセラミック素体
3を絶縁管7内に収容してセラミック素体3の両端に一
対の封止電極8,9を配置し、これらの封止電極8,9
をキャップ電極5,6に電気的に接続し同時に絶縁管7
内部に不活性ガスを封入して作られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記対向電極
型のサージアブソーバはサージに対する応答性に劣り、
応答電圧が高い不具合があった。また図3に示したマイ
クロギャップ式のサージアブソーバ1はサージに対する
応答性に優れ、応答電圧を低く抑えられる特長がある反
面、セラミック素体3、キャップ電極5,6等の部品点
数が多く、対向電極型のサージアブソーバに比べて製造
が複雑で、コスト高となる問題点があった。
【0005】本発明の目的は、サージに対する応答性に
優れ、応答電圧を低く抑えられ、かつ部品点数が僅かで
済み、製造が簡単でコストを低減し得るサージアブソー
バ及びその製造方法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、図1に示すように、本発明のサージアブソーバ10
は、レーザを透過可能な絶縁管17と、この絶縁管17
の内面全体に被着された導電性皮膜12と、この皮膜1
2を分割するように絶縁管17のほぼ中央内面に形成さ
れたマイクロギャップ14と、絶縁管17の両端に封着
され導電性皮膜12に電気的に接続しかつ絶縁管17内
部に不活性ガスを封入する一対の封止電極18,19と
を備えたものである。
【0007】また本発明のサージアブソーバの製造方法
は、レーザを透過可能な絶縁管の内外両面に導電性皮膜
を被着し、不活性ガス雰囲気下で絶縁管の両端に一対の
封止電極を配置し、これらの封止電極とともに絶縁管を
加熱し冷却して絶縁管に不活性ガスを封入して封止電極
を封着し、一対の封止電極を封着した絶縁管の外面の導
電性皮膜を除去し、絶縁管の外部よりレーザを照射して
絶縁管のほぼ中央内面に導電性皮膜を分割するようにマ
イクロギャップを形成する方法である。
【0008】以下、本発明を詳述する。本発明の絶縁管
は、レーザを透過可能なガラス管、セラミック管等であ
る。ガラス管はホウケイ酸ガラスのような硬質ガラス、
又は鉛ガラス、ソーダ石灰ガラスのような軟質ガラスか
ら作られる。セラミック管はPLZT、透明アルミナの
ような可視光線を透過するセラミック焼結体から作られ
たもののみならず、レーザを透過するセラミック管であ
ればよい。
【0009】絶縁管の内外両面にはスパッタリング法、
蒸着法、イオンプレーティング法、めっき法、CVD法
等の薄膜形成法により導電性皮膜が形成され被着され
る。スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング
法により絶縁管に導電性皮膜を被着する場合には、絶縁
管内面に皮膜を均一に被着させるために、絶縁管の内径
をDとし、絶縁管の長さをLとするとき、D/L≧1/
3であることが好ましい。D/L≧1/2であるとより
好ましい。D/L<1/3になると絶縁管内部中央付近
に導電性皮膜が付きにくくなる。めっき法、CVD法等
により導電性皮膜を被着させるときには、D/Lの値は
特に制限はない。
【0010】封止電極は封着時の絶縁管の熱収縮による
クラックの発生を防止するために絶縁管と熱膨張係数の
ほぼ等しい金属を用いる。従って封止電極は絶縁管の種
類より材質を選定する。絶縁管が軟質ガラス管である場
合には、封止電極にジュメット線(Dumet wire)、鉄5
2wt%−ニッケル42wt%−クロム6wt%合金等
が用いられ、絶縁管が硬質ガラス管である場合には、鉄
58wt%−ニッケル42wt%合金(以下、42合金
という)等が用いられる。絶縁管がセラミック管である
場合には、封止電極に42合金と銅のクラッド材、コバ
ール(Kovar)等が用いられる。ジュメット線は輪切り
にして封止電極にする。42合金と銅のクラッド材は4
2合金の板材の片面又は両面に銅薄膜を密着させ、高温
で機械的に圧延するクラッド法(cladding)により作ら
れる。クラッド材の銅薄膜を酸化させて銅表面を亜酸化
銅にすると封着時にガラスとのなじみが良くなり好まし
い。このクラッド材を円板に打抜いた後、絞り加工して
封止電極にする。
【0011】絶縁管の内部にアルゴンガス、ネオンガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスを充填して封止電極を封着
する。封止電極を絶縁管に封着後、希塩酸、希硝酸、希
硫酸等の希鉱酸により絶縁管の外面に被着した導電性皮
膜を溶解除去することが好ましい。なお、封止電極を封
着する前に絶縁管の外面に被着した導電性皮膜のみを除
去してもよいし、或いは導電性皮膜を絶縁管内面のみ被
着するようにしてもよい。
【0012】導電性皮膜へのマイクロギャップの形成は
絶縁管の外側からレーザを照射させて行う。本発明で用
いられるレーザは絶縁管をカットせずに絶縁管内面の導
電性皮膜のみをカットするものである。例えばマイクロ
ギャップはレーザ光線の焦点深度及び導電性皮膜の厚さ
から10〜200μmの幅に形成することが好ましい。
【0013】
【作用】本発明のサージアブソーバは封止電極間にサー
ジ電圧が印加されると、導電性皮膜を通じて、強い電界
集中がマイクロギャップに生じ、初期放電が素早く起こ
る。このときマイクロギャップ間が極めて狭いため火花
放電の遅れは少ない。電流が少ないときには沿面放電
(グロー放電)となり、電流が大きくなると封止電極間
の主放電(アーク放電)となる。
【0014】
【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、絶縁管17とし
て内径3mmで長さ6mmの低融点の鉛ガラス管を用意
した。このガラス管17の内面にTi皮膜12をバレル
コータを使用してスパッタリング法により被着した。T
i皮膜12が被着されたガラス管17の両端に、図1の
拡大図に示すように42合金18aと銅18bのクラッ
ド材を絞り加工した、銅表面に亜酸化銅膜が形成された
一対の封止電極18,19を配置した。封止電極18,
19はリード線(図示せず)等を接続するための凸部1
8c,19cが形成される。封止電極18,19を配置
したガラス管17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、代わりにアルゴンガスを封着
室に供給して800Torrの圧力でガラス管内にこの
アルゴンガスを導入した。この状態でカーボンヒータに
よりガラス管17及び封止電極18,19を加熱した。
封止電極18,19の銅薄膜部分18bがガラス管17
になじみ、封止電極18,19がガラス管17に封着さ
れ、アルゴンガスがガラス管内に封入された。
【0015】この封止電極18,19が封着されたガラ
ス管17を希塩酸水溶液に浸漬し、ガラス管17の外面
に付着したTi膜12を溶解した後、水で洗浄して乾燥
した。次いでガラス管17の外部より管中央部の周面に
YAGレーザを照射して、ガラス管17の内周に幅30
μmのマイクロギャップ14を形成し、マイクロギャッ
プ式のサージアブソーバ10を作製した。
【0016】<比較例>図3に示すように、円柱状のム
ライト3の表面に実施例と同じスパッタリング法により
Ti皮膜2を被着した。このムライト3の中央部周面に
幅30μmのマイクロギャップ4を実施例と同じレーザ
により形成した後、ムライト3の両端にキャップ電極
5,6を冠着した。このキャップ電極付きムライト3を
実施例と同一のガラス管7に収容し、実施例と同一の封
止電極8,9で実施例と同じ条件で封着してアルゴンガ
ス入りのマイクロギャップ式のサージアブソーバ1を作
製した。
【0017】この比較例のサージアブソーバ1及び上述
した実施例のサージアブソーバ10について、放電開始
電圧Vs(V)とサージ応答電圧Vimp(V)をそれぞれ
測定した。放電開始電圧の測定は試料数それぞれ20個
で行い、サージ応答電圧はサージアブソーバ1,10に
(1.2×50)μsec−2kVの疑似サージをそれぞ
れ5回ずつ繰返し印加し、その動作電圧を測定した。こ
れらの平均値を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1から明らかなように、実施例のサージ
アブソーバ10は比較例のサージアブソーバ1と比較し
て同等の優れたサージ応答性を有することが判った。
【0020】なお、上記実施例では絶縁管を封止電極で
封止した後で、マイクロギャップを形成したが、封止電
極で封止する前にマイクロギャップを形成してもよい。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、絶
縁管内面に導電性皮膜を被着し、この導電性皮膜にマイ
クロギャップを形成したので、従来のサージアブソーバ
のような円柱状のセラミック素体、キャップ電極等が不
要になり部品点数が少なく製造が簡素化しコスト低減が
図られるとともに、従来のサージアブソーバと同等の優
れたサージ吸収特性が得られる。特に、従来の製造方法
ではセラミック素体が微小なため導電性皮膜のレーザカ
ットが容易でなく、しかもマイクロギャップ形成後のセ
ラミック素体の取扱いに多大の注意を要していたもの
が、本発明の製造方法では、絶縁管の外部からレーザを
照射して絶縁管内面の導電性皮膜をカットするため、マ
イクロギャップの形成が容易になり、しかもマイクロギ
ャップは外界に現れないためその取扱いが簡便になり大
幅な工程の簡素化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のサージアブソーバの中央縦断面
図。
【図2】その斜視図。
【図3】従来例のサージアブソーバの図1に対応する断
面図。
【符号の説明】
10 サージアブソーバ 12 Ti膜(導電性皮膜) 14 マイクロギャップ 17 ガラス管(絶縁管) 18,19 封止電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 隆明 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研究所 内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザを透過可能な絶縁管(17)と、 前記絶縁管(17)の内面全体に被着された導電性皮膜(12)
    と、 前記皮膜(12)を分割するように前記絶縁管(17)のほぼ中
    央内面に形成されたマイクロギャップ(14)と、 前記絶縁管(17)の両端に封着され前記導電性皮膜(12)に
    電気的に接続しかつ前記絶縁管内部に不活性ガスを封入
    する一対の封止電極(18,19)とを備えたサージアブソー
    バ。
  2. 【請求項2】 絶縁管(17)の内径をDとし、前記絶縁管
    (17)の長さをLとするとき、D/L≧1/3である請求
    項1記載のサージアブソーバ。
  3. 【請求項3】 マイクロギャップ(14)の幅が10μm〜
    200μmである請求項1記載のサージアブソーバ。
  4. 【請求項4】 絶縁管(17)がガラス管である請求項1記
    載のサージアブソーバ。
  5. 【請求項5】 絶縁管(17)が透光性セラミック管である
    請求項1記載のサージアブソーバ。
  6. 【請求項6】 レーザを透過可能な絶縁管の内外両面に
    導電性皮膜を被着し、 不活性ガス雰囲気下で前記絶縁管の両端に一対の封止電
    極を配置し、 前記一対の封止電極とともに前記絶縁管を加熱し冷却し
    て前記絶縁管に不活性ガスを封入して前記一対の封止電
    極を封着し、 前記一対の封止電極を封着した絶縁管の外面の導電性皮
    膜を除去し、 前記絶縁管の外部よりレーザを照射して前記絶縁管のほ
    ぼ中央内面に前記皮膜を分割するようにマイクロギャッ
    プを形成するサージアブソーバの製造方法。
  7. 【請求項7】 レーザを透過可能な絶縁管の少なくとも
    内面に導電性皮膜を被着し、 前記絶縁管の外部よりレーザを照射して前記絶縁管のほ
    ぼ中央内面に前記皮膜を分割するようにマイクロギャッ
    プを形成し、 不活性ガス雰囲気下で前記絶縁管の両端に一対の封止電
    極を配置し、 前記封止電極とともに前記絶縁管を加熱し冷却して前記
    絶縁管に不活性ガスを封入して前記一対の封止電極を封
    着するサージアブソーバの製造方法。
JP16206493A 1993-06-30 1993-06-30 サージアブソーバ及びその製造方法 Pending JPH0722152A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361558B1 (ko) * 1998-04-27 2003-04-11 빙린 양 칩없는서지흡수기
JP2007188754A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバの製造方法
US8087961B2 (en) 2008-06-25 2012-01-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of producing a spark plug that has a high dimensional accuracy in the spark gap

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361558B1 (ko) * 1998-04-27 2003-04-11 빙린 양 칩없는서지흡수기
JP2007188754A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバの製造方法
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001101