JPH0723530A - サージ吸収器 - Google Patents

サージ吸収器

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Publication number
JPH0723530A
JPH0723530A JP5162063A JP16206393A JPH0723530A JP H0723530 A JPH0723530 A JP H0723530A JP 5162063 A JP5162063 A JP 5162063A JP 16206393 A JP16206393 A JP 16206393A JP H0723530 A JPH0723530 A JP H0723530A
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JP
Japan
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surge
surge absorber
electrode surface
resistance element
bulk resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP5162063A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kurasawa
耕一 倉沢
Mikio Harada
三喜男 原田
Takaaki Ito
隆明 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Priority to US08/266,040 priority patent/US5587867A/en
Publication of JPH0723530A publication Critical patent/JPH0723530A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861Diodes
    • H01L29/87Thyristor diodes, e.g. Shockley diodes, break-over diodes

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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板への実装工数が僅かで済み、サージ耐量
を大きくしてもコンパクトに形成し得る。 【構成】 PNPNP又はNPNPN接合構造を有する
シリコン2端子サイリスタ素子からなるサージ吸収素子
11と、抵抗率10-4Ω・cm〜103Ω・cmの材料
からなり0.5Ω〜50Ωの抵抗値を有するバルク抵抗
素子12とを直列接続し一体化して構成される。サージ
吸収素子11の端子電極間にVbo以上のサージ電圧が印
加されてサイリスタが点孤すると、端子電極間が電気的
に短絡されてサージを吸収する。このとき素子11の電
極間に電源が接続され、そのIh以上の電流が供給され
ても、素子11に直列に接続されたサージ耐量の大きな
バルク抵抗素子がこれを遮断し、素子11の破壊現象を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はサージ電圧が発生する恐
れのある電子機器の電源装置等に設けられ、サージ電圧
による電子機器の故障及び誤動作を回避するサージ吸収
器に関する。更に詳しくは半導体型サージ吸収素子を用
いたサージ吸収器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PNPNP又はNPNPN接合構造を有
するシリコン2端子サイリスタ素子に代表される半導体
型サージ吸収素子は、一対の端子電極間にブレークオー
バー電圧(Vbo)以上のサージ電圧が印加されてサイリ
スタが点孤すると、端子電極間が電気的に短絡されてサ
ージを吸収する。このサージ吸収素子の電極間に電源が
接続され、保持電流(Ih)以上の電流が供給される状
態にある場合、導通状態が維持され、その電流が素子の
電流耐量を越えた場合には素子の破壊現象が発生する。
この現象を防止するため、図5に示すように、従来のサ
ージ吸収器3は半導体型サージ吸収素子1に抵抗器2を
直列に接続した構成がとられている。このサージ吸収器
3は、例えば図6に示すように商用交流電源4から電子
機器5に侵入するサージ対策のために、電子機器5の前
段に電子機器に並列に接続される。
【0003】この半導体型サージ吸収素子1は、図7に
示される特性を有する。即ち、サージ吸収素子1のブレ
ークオーバー電圧(Vbo)は使用する交流電源電圧のピ
ーク値(Vp)より高いものを使用する必要がある一
方、サージに対する応答性と電子機器5のサージ耐圧を
考慮して適切に設定する。半導体型サージ吸収素子1の
許容電流耐量特性の1つであるサージオン電流最大定格
値(Itsm)はできるだけ大きいものが望ましい。一
方、抵抗器2の抵抗値(Rs)は使用するAC電源電圧
のピーク値(Vp)との関係から、次の式(1)を満た
すように設定する必要がある。 Rs > Vp/Itsm ……(1) これにより、サージが侵入し半導体型サージ吸収素子1
が点孤した後、電源から流入する電流が抵抗器2によっ
て制限され、サージ吸収素子1の破壊を生じることなく
サージ電圧を抑制することができる。なお、上記と同様
の考え方で素子の特性値を選定することにより、例えば
AC200VのようなAC100V以外の電圧の商用電
源ラインにも応用することができる。
【0004】更に、素子の特性値を選定することによ
り、直流電源ラインにも応用することが可能である。た
だしこの際に考慮する必要のある半導体型サージ吸収素
子の特性値としては、保持電流(Ih)である。即ち、
本来であれば使用する直流電源電圧(Vdc)と電源内部
インピーダンス(Rz)との関係から、次の式(2)を
満たすような半導体型サージ吸収素子を使用することが
望ましい。 Ih > Vdc/Rz ……(2) しかし、次の式(3)に示すように、 Ih < Vdc/Rz ……(3) であるような場合には、抵抗器2の抵抗値(Rs)に関
して、次の式(4)に示すように、 Rs > (Vdc/Ih) − Rz ……(4) となるように設定すればよい。
【0005】従来、図5に示したサージ吸収器3では、
抵抗器2に例えば巻線抵抗器、金属皮膜抵抗器、酸化金
属皮膜抵抗器等が使用され、半導体型サージ吸収素子1
と抵抗器2はそれぞれ独立の部品であって、基板上に別
々に取付けられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように半導体型サ
ージ吸収素子と抵抗器が基板上に別々に取付けられたサ
ージ吸収器は、基板への実装工数が多くかかり、基板上
に占める面積が大きくなり、サージ吸収器がコンパクト
にならない不具合があった。また巻線抵抗器、金属皮膜
抵抗器、酸化金属皮膜抵抗器等は、小型であるとサージ
耐量が小さくサージ吸収器の部品として使用できないた
め、必然的に大型の抵抗器を使用せざるを得ず、この点
からもサージ吸収器の小型化は困難であった。
【0007】本発明の目的は、基板への実装工数が僅か
で済み、サージ耐量を大きくしてもコンパクトに形成し
得るサージ吸収器を提供することにある。
【0008】
【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、本発明のサージ吸収器10は、
PNPNP又はNPNPN接合構造を有するシリコン2
端子サイリスタ素子からなるサージ吸収素子11と、抵
抗率10-4Ω・cm〜103Ω・cmの材料からなり
0.5Ω〜50Ωの抵抗値を有するバルク抵抗素子12
とを直列接続し一体化して構成されたものである。
【0009】
【作用】半導体型サージ吸収素子11の端子電極間にブ
レークオーバー電圧(Vbo)以上のサージ電圧が印加さ
れてサイリスタが点孤すると、端子電極間が電気的に短
絡されてサージを吸収する。このときサージ吸収素子1
1の電極間に電源が接続され、その保持電流(Ih)以
上の電流が供給されても、サージ吸収素子11に直列に
接続されたサージ耐量の大きなバルク抵抗素子がこれを
遮断し、サージ吸収素子11の破壊現象を防止する。
【0010】
【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1>図1及び図2に示すように、サージ吸収器
10は半導体型サージ吸収素子11とバルク抵抗素子1
2を備える。サージ吸収素子11は長さ約3mm、幅約
3mm及び厚さ約1mmのシリコンPNPNP接合構造
を有する2端子サイリスタ素子からなり、バルク抵抗素
子12は長さ約3mm、幅約3mm及び厚さ約1mmの
シリコンからなる。サージ吸収器10は商用100V交
流電源での使用を想定し、サージ吸収素子11はブレー
クオーバー電圧(Vbo)が約500Vで、サージオン電
流最大定格値(Itsm)が150A(50Hz、正弦全
波1サイクル、ピーク値))のものを用いた。また抵抗
素子12は抵抗値約3Ωのものを用いた。
【0011】これらの素子11と12を金属板13上に
並べて、それぞれの一方の電極面をはんだ等により金属
板13に固着した。それぞれの他方の電極面は一対のリ
ード14及び15にそれぞれボンディングワイヤ16及
び17を介して接続した。これらの組立体を絶縁性樹脂
18により封止し、一体化した。19はサージ吸収器1
0の取付孔である。
【0012】このような構成のサージ吸収器10は、図
5に示す等価回路を構成する。抵抗素子12がサージ吸
収素子11と同形同大であるため、単一の金属板13に
容易に接着できる。そしてこれらをリード14,15と
ともに絶縁性樹脂18で封止すれば、簡単に組立てられ
るとともに、サージ吸収器10をコンパクトにすること
ができる。一対のリード14,15を図外の雌端子に挿
入すれば、容易に基板等に実装することができる。
【0013】<実施例2>図3及び図4に示すように、
サージ吸収器20は実施例1と同一のサージ吸収素子1
1及びバルク抵抗素子12を備える。サージ吸収素子1
1の一方の端子電極面11aとバルク抵抗素子12の一
方の端子電極面12aが接合され、この接合体21が半
導体封止用の低融点の鉛ガラスからなる絶縁管22に収
容される。またサージ吸収素子11の他方の端子電極面
11bとバルク抵抗素子12の他方の端子電極面12b
を挟持する一対の金属電極23,24が絶縁管22の両
端に封着される。金属電極23,24は封着時のガラス
管の割れを防止するためにその熱膨張係数が絶縁管22
の熱膨張係数と整合していれば、その材質は限定されな
い。この例では鉄58wt%−ニッケル42wt%合金
と銅のクラッド材を絞り加工した金属電極を用いた。絶
縁管22内には不活性ガスであるアルゴンガスが封入さ
れた。
【0014】このような構成のサージ吸収器20は、サ
ージ吸収素子11と抵抗素子12が電気的に直列に接続
されるとともに、両素子が背中合わせに密着するため、
極めてコンパクトになる。またこれらの接合体21は不
活性ガス中に気密に封止されるため、素子の酸化等の劣
化が防止され、長期間にわたって高い信頼性が維持され
る。
【0015】なお、上記例では絶縁管としてガラス管を
示したが、セラミック管でもよい。この場合金属電極に
ろう材により気密に封止される。また、絶縁管内に不活
性ガスを封入したが、真空にするだけでもよい。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のサージ吸収
器によれば、抵抗素子として小型のバルク抵抗素子を採
用し、半導体型サージ吸収素子に直列に接続して一体化
したので、電気的にはサージ耐量を大きくでき、構造的
にはサージ吸収素子との組み付け性が良くなるとともに
コンパクトに組立てることができる。この結果、基板上
に実装する工数を低減することができ、かつ基板上に占
める面積が僅かで済む。このサージ吸収器を電子機器の
電源回路に用いれば、サージ電圧による電子機器の故障
及び誤動作を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のサージ吸収器の斜視図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】本発明の別の実施例のサージ吸収の図4のC−
C線断面図。
【図4】図3のB−B線断面図。
【図5】実施例及び従来例のサージ吸収器の等価回路
図。
【図6】そのサージ吸収器と電子機器と交流電源を含む
回路構成図。
【図7】半導体型サージ吸収素子の特性図。
【符号の説明】
10,20 サージ吸収器 11 サージ吸収素子 12 バルク抵抗素子 13 金属板 14,15 リード 16,17 ボンディングワイヤ 18 絶縁性樹脂 21 接合体 22 絶縁管 23,24 金属電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PNPNP又はNPNPN接合構造を有
    するシリコン2端子サイリスタ素子からなるサージ吸収
    素子(11)と、抵抗率10-4Ω・cm〜103Ω・cmの
    材料からなり0.5Ω〜50Ωの抵抗値を有するバルク
    抵抗素子(12)とを直列接続し一体化して構成されたサー
    ジ吸収器。
  2. 【請求項2】 サージ吸収素子(11)の一方の端子電極面
    及びバルク抵抗素子(12)の一方の端子電極面が単一の金
    属板(13)に固着され、前記サージ吸収素子(11)の他方の
    端子電極面及び前記バルク抵抗素子(12)の他方の端子電
    極面が第1及び第2ボンディングワイヤ(16,17)を介し
    て第1及び第2リード(14,15)にそれぞれ接続され、前
    記サージ吸収素子(11)と前記バルク抵抗素子(12)と前記
    第1及び第2リード(14,15)のボンディングワイヤ接続
    部分が絶縁性樹脂(18)で封止された請求項1記載のサー
    ジ吸収器。
  3. 【請求項3】 サージ吸収素子(11)の一方の端子電極面
    (11a)とバルク抵抗素子(12)の一方の端子電極面(12a)が
    接合され、この接合体(21)が絶縁管(22)に収容され、前
    記サージ吸収素子(11)の他方の端子電極面(11b)と前記
    バルク抵抗素子(12)の他方の端子電極面(12b)を挟持す
    る一対の金属電極(23,24)が前記絶縁管(22)の両端に封
    着された請求項1記載のサージ吸収器。
  4. 【請求項4】 バルク抵抗素子(12)がシリコンである請
    求項1ないし3いずれか記載のサージ吸収器。
JP5162063A 1993-06-30 1993-06-30 サージ吸収器 Pending JPH0723530A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5162063A JPH0723530A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 サージ吸収器
US08/266,040 US5587867A (en) 1993-06-30 1994-06-27 Surge absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5162063A JPH0723530A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 サージ吸収器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0723530A true JPH0723530A (ja) 1995-01-24

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ID=15747389

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JP5162063A Pending JPH0723530A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 サージ吸収器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5753982A (en) * 1996-06-03 1998-05-19 Twinhead International Corp. Apparatus for supplying power to a peripheral device from computer system
EP2315255A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-27 Nxp B.V. Surge protection device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1238115A (en) * 1986-10-29 1988-06-14 Jerzy Borkowicz Bi-directional overvoltage protection device
EP0332822A1 (de) * 1988-02-22 1989-09-20 Asea Brown Boveri Ag Feldeffektgesteuertes, bipolares Leistungshalbleiter-Bauelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung

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US5587867A (en) 1996-12-24

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