JPS6180783A - サ−ジ吸収素子の気密封止方法 - Google Patents

サ−ジ吸収素子の気密封止方法

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JPS6180783A
JPS6180783A JP20347284A JP20347284A JPS6180783A JP S6180783 A JPS6180783 A JP S6180783A JP 20347284 A JP20347284 A JP 20347284A JP 20347284 A JP20347284 A JP 20347284A JP S6180783 A JPS6180783 A JP S6180783A
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JP
Japan
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sealing
airtight container
sealing member
surge absorbing
absorbing element
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鈴木 吉朗
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Okaya Electric Industry Co Ltd
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Okaya Electric Industry Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧非直線特性を有する高抵抗体素子と放電
間隙との複合構造を有するサージ吸収素子の気密封止方
法に係り、特に気密容器の表面に、気密封止による突起
物が生じることのないサージ吸収素子の気密封止方法に
関する。
〔従来の技術〕
従来より、電子回路に加わる過渡的なサージ電圧や雷撃
等から電子回路を保護するため、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のサージ吸収素子が広く使用され
ている。ところで、上記両サージ吸収素子にはそれぞれ
一長一短が有り、本出願人は、その欠点を解消すべく、
バリスタとアレスタとの複合構造を有するサージ吸収素
子を提案(特願昭58−30357 ) している。
上記サージ吸収素子は、電圧直線特性或いは電圧非直線
特性を具備する高抵抗体素子を基体とし、その両端に、
放電間隙を隔てて相対向させた電極を接続して上記高抵
抗体素子と放電間隙とを並列接続し、これを気密容器中
に収容した構造を有するものであり、過渡的にサージ電
圧が印加された状態で、高抵抗体素子の抵抗値とサージ
電流値との積による電圧降下によって、上記電極間に励
起放電を生成させ、その付勢によって瞬時に大電流を通
ずる主放電に転移させて、高速度でサージ電流を吸収す
るものである。上記サージ吸収素子は、バリスタやアレ
スタに比べ、サージに対する応答速度が速く、しかも電
流耐量が大きいという優れた特性を有するものである。
ところが、上記サージ吸収素子の基体として、電圧非直
線特性を有する高抵抗体素子を選定した場合には、高温
に加熱すると上記高抵抗体素子の非直線係数が劣化して
サージ吸収特性が不安定となるため、アレスタ等の気密
封止に使用される銀源の如き高融点(800〜900°
C)を有する封止部材を使用することが不可能となる。
従って、上記複合型のサージ吸収素子の気密封止に際し
ては、低い温度(400〜500’C)で溶融可能な低
融点ガラス等のガラス系の封止部材を使用する必要があ
るが、上記ガラス系の封止部材は、溶融状態に於いて多
量の不純ガスを発生するため、アレスタの製造に於いて
使用される如き封止方法を適用することが困難である。
即ち、上記アレスタは、その気密封止に際し、まず電極
と一体に形成された一対の封止キャップをセラミック等
の絶縁物より成る筒状体の両端に、銀源を介して配置し
、これを真空系内に収容して真空排気を行い、次に上記
真空系内に希ガスを主体とした放電ガスを流入させた後
、加熱して銀源を溶融させ、放電ガスを充満させた状態
で、上記筒状体と封止キャップとを封着して気密容器を
構成するものである。
従って、上記アレスタと同様な気密封止方法を低融点ガ
ラス等のガラス系封止部材を用いた複合型のサージ吸収
素子に通用したとすれば、上記ガラス系封止部材は、低
い温度で溶融するため、温度の影響による高抵抗体素子
の電圧非直線系数の劣化は生じないものの、ガラス系封
止部材から発生する不純ガスで放電ガスの純度が低下し
、これがサージ吸収特性を劣化させる新たな原因となる
。    jそこで、この対策として従来は、サージ吸
収素子の気密容器内にゲッタ材を封入して不純ガスを吸
着させる方法や第4図(A)に示す如く、封止キャ・7
プ4,4′ と筒状体8とを予めガラス系の封止部材7
.7′ で封着して気密容器9を構成すると共に、該容
器9側壁に貫通孔を穿設し、更に上記貫通孔にエキゾー
ストパイプ13を接続し、このパイプ13を通して真空
排気及び放電ガスの充填を行った後、上記エキゾースト
パイプ13を熱的に封じ切る方法が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記ゲッタ材を使用する方法にあっては
、不純ガスを完全に吸収し得るだけの多量のゲッタ材を
気密容器内に封入することは現実的ではない。一方、エ
キゾーストパイプを用いる方法にあっては、第4図(B
)に示す如く、エキゾーストパイプ13の根元部分が気
密容器9の表面に突起物として残存し、この突起物が、
その後の電子回路等への組込みに際し支障となって、取
扱い上の制約を生じ、また外観的品位も低いものとなる
本発明は、上述の点に鑑み案出されたもので、複合型の
サージ吸収素子に於いて、製造途中での高温度加熱の必
要性及び不純ガス混入の虞れがなくて安定したサージ吸
収特性が得られ、しかも気密容器表面に、気密封止によ
る突起物が生じることがなくて、取扱いが容易で、且つ
高品位な外観が得られるサージ吸収素子の気密封止方法
を提供することを目的とする。
〔問題を解決するための手段及び作用〕上述の目的は、
気密封止に際して気密容器より突出するエキゾーストパ
イプを用いることな(、従来例に於いてはエキゾースト
パイプを接続するために気密容器に形成された貫通孔を
直接封止部材によって封止することによって達成される
ものであり、従って本発明のサージ吸収素子の気密封止
方法は電圧非直線特性を有する高抵抗体素子の両端に、
放電間隙を隔てて相対向させた電極を接続し、これを気
密容器中に収容したサージ吸収素子の気密封止方法に於
いて、気密容器に貫通孔を形成して、該貫通孔に封止部
材を載置し、上記気密容器内を真空排気した後、上記封
止部材を加熱溶融させて上記貫通孔を密閉することを特
徴とするものである。上記気密封止方法によれば、封止
部材は気密容器に形成された貫通孔内に留まり、容器表
面に突出することはない。
また、上記封止部材中に、気密容器に形成した貫通孔の
最小径より大きな径を有し、且つ上記封止部材より高い
融点を有する物質を混入した場合には、その作業が更に
容易になると共に、より確実に気密封止が行い得る。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第1図(A’)及び(B)は、それぞれ本発明の一実施
例に係る気密封止方法によるサージ吸収素子の製造途中
を示す概略断面図及び要部断面図、第2図は同じくサー
ジ吸収素子の概略斜視図である。図に於いて、サージ吸
収素子1は、例えばZnO、Fez(13、5nQ1等
の電圧非直線特性を有する高抵抗体素子2の両端に、リ
ード線3,3′を導出した封止キャップ4,4′ が溶
接された一対の電極5゜5′を、放電間隙6を隔てて相
対向させて接続すると共に、上記封止キャップ4.4′
 を400〜50Q ’C程度の融点を有する低融点ガ
ラスより成る封止部材7.7′ を用いて、セラミ・ツ
ク(フォルステライト等)等の絶縁物より成る筒状体8
の両端に接続することによって、気密客器9を形成する
と共に、該気密容器9内に電圧非直線特性を有する高抵
抗体素子2及び電極5.5′を収容した構造と成されて
いる。尚、上記気密容器9内には希ガス等の不活性ガス
を主体とした放電ガスが封入されている。
上記気密容器9には、筒状体8の側壁略中夫に、上部に
テーバ部10aを有する貫通孔10が穿設されており、
その内部に、低融点ガラスより成る封止部材11が充填
されて貫通孔10を密閉封止している。
然して、本発明によるサージ吸収素子の製造に際、7.
よ、よず封止やヤ77’4+4・を溶接り、え電極  
   !5.5′を電圧非直線特性を有する高抵抗体素
子2の両端に導電性接着剤を用いて接続すると共に、筒
状体8の両端に、封着部材7,7′を介して封止キャッ
プ4.4′  を嵌着し、更にこれを加熱して上記封止
部材7.7′を溶融させ、上記筒状体8と封止キャ・7
プ4,4′ とを封着して気密容器9を形成する。次い
で上記筒状体8の貫通孔10のテーバ部り0a内に、低
融点ガラスより成り、十分な脱ガス処理が施された塊状
の封止部材11を載置し、これを加熱手段を具備した真
空系内に収容して真空排気し、上記封止部材11が溶け
ない程度の温度で真空加熱を行う。そして十分に真空加
熱を行った後に、上記真空系内に放電ガスを流入させて
上記気密容器9内に放電ガスを充填する。然る後に、上
記封止部材11が溶融する400〜500℃程度まで温
度を上昇させた後加熱を停止すれば、第1図(B)に示
す如(、上記貫通孔10は封止部材11によって密閉さ
れ、第2図に示す如きサージ吸収素子1が得られる。
この場合、上記封止部11の材質は、筒状体8と封止キ
ャップ4.4′とを接続している封止部材7.7′より
も低い融点を有するものが選定される。
尚、結晶化ガラスを用いた場合には、一度溶融して結晶
化したものは′、溶融前のものよりも高融点となるので
、上記再封止部材7.7′ と11とは同一の材質のも
のが使用できる。
また、第3図に示す如く、上記封止部材11中に気密容
器9側壁に設けられた貫通孔10の最小径よりも若干大
きな径を有する物質より成るフィラー11aを混入して
おけば、溶融した封止部材11の上記貫通孔10内への
流入量が適度に制限され、気密封止がより確実に行い得
る。上記フィラー11aの材質としては、封止部材11
より高い融点を有することが必要であり、例えば、ビー
ズ状のガラスや、ガラスの構成成分である金属酸化物等
が好適に使用し得る。
尚、上記気密容器9には、筒状体8の側壁に育設された
貫通孔10の内壁及び周囲に銀ペースト等の導電材料が
被着されてエージング用電極12の導出部12aが形成
され、更に上記筒状体8の内壁に、炭素等より成る導電
材料が、上記導出部12aと電気的に接続され且つ放電
間隙6を取り囲む如くに被着されてエージング用電極1
2の電極部12bが形成されている。上記電極部12b
を構成する導電材料中には、気密容器9の封止や電極5
,5′間の放電によって発生する不純ガスを除去するた
め、アルカリ土類系ゲッタ(BaA 14 + BaA
 h04等)やチタン族系ゲッタ(T i+ Zr等)
等のゲッタ材を混入することも可能である。
また、上記電圧非直線特性を有する高抵抗体素子2の放
電空間に露出した表面には、製造工程中或いは電極乳5
′間の放電による高抵抗体素子2の電圧非直線係数の変
動を防止するため、ビスマスガラス等の脱鉛ガラスを主
体とした保護被膜2aが形成されている。
更に、上記電極5.5′は、ニッケルや鉄等の放電特性
の良好な金属材料より成り、その表面には、耐久バッタ
物質より成る保護被膜5 a + 5 aが形成されて
いる。上記保護被膜5a+5aを構成する材料としては
、希土類元素の4ホウ化物(YB+ 、 Gd−等)、
希土類元素の6ホウ化物(YB6+ LaB6 + C
eB6+ GdBg等)、希土類元素の酸化物(YZ 
O3+ La2 o、 + Ce0z + GdzOs
 、 Tb02等)、アルカリ土類金属元素の酸化物(
MgQ 、SrO等)、アルカリ土類金属元素の酸化物
とモリブデン酸塩、タングステン酸塩又はアルミン酸塩
との複合化合物(aMgo −bA1z03.aBao
  ・bsr。
・cAh03等)、モリブデン(Mo) 、タングステ
ン(W)、或いは表面にアルミナ(A lz Oi )
を形成したアルミニウム(AI)等が適しており、これ
らの材料は、希ガスを主体とした放電ガスを用いるプラ
ズマ溶射法、有機金属を有機溶媒に溶かし込んで塗布し
、これを加熱分解する塗膜熱分解法或いは電極を発泡金
属で形成し、これに上記材料を含浸させる含浸法等によ
り容易に被着され得るものである。また、上記電極5.
5′と接続された封止キャップ4,4′は、筒状体8及
び封止部材7,7′と熱膨張率が整合する材質、即ち本
例の場合は筒状体8がフォルステライト、封止部材7,
7′がガラス系の材料より成るため、42−6合金、F
e−Ni合金或いは    県Fe−Nt−Cr−Tt
合金等によって形成されている。
〔発明の効果〕
以上詳述の如く、本発明のサージ吸収素子の気密封止方
法は、気密容器に形成した貫通孔に封止部材を載置し、
これを加熱溶融させて上記貫通孔を密閉する方法である
ので、高温加熱や不純ガスによるサージ吸収特性劣化の
虞がなくて、複合型のサージ吸収素子が本来有するサー
ジに対する応答速度が速く、その上電流耐量が大きいと
いう優れた特徴を十分発揮させ得、しかも封止部材が貫
通孔内に留まって気密容器表面には突出しないため、電
子回路等への組込みに際し、その取扱いに何んら制約を
受けることがなく、しかも、外観的にも高品位なサージ
吸収素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明の一実施例によるサージ吸
収素子を示すもので、第1図(A)は製造途中の概略断
面図、第1図(B)は、製造途中の要部断面図、第2図
は概略斜視図、第3図は他の実施例の製造途中を示す要
部断面図であり、第4図(A)及び第4図(B)は従来
例の製造途中を示す概略斜視図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電圧非直線特性を有する高抵抗体素子の両端に、
    放電間隙を隔てて相対向させた電極を接続し、これを気
    密容器中に収容したサージ吸収素子の気密封止方法に於
    いて、気密容器に貫通孔を形成して、該貫通孔に封止部
    材を載置し、上記気密容器内を真空排気した後、上記封
    止部材を加熱溶融させて上記貫通孔を密閉することを特
    徴とするサージ吸収素子の気密封止方法。
  2. (2)封止部材中に、気密容器に形成した貫通孔の最小
    径より大きな径を有し、且つ上記封止部材より高い融点
    を有する物質を混入したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のサージ吸収素子の気密封止方法。
JP20347284A 1984-09-28 1984-09-28 サ−ジ吸収素子の気密封止方法 Granted JPS6180783A (ja)

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