KR101434802B1 - Surge absorber and manufacturing method thereor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서지흡수기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 현저히 증가할 뿐만 아니라 세라믹 튜브관을 철저히 밀봉하여 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 서지흡수기 및 그 제조방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a surge absorber and a method of manufacturing the surge absorber, and more particularly to a surge absorber and a method of manufacturing the surge absorber. And more particularly, to a surge absorber capable of stably sealing a ceramic tube tube at a high voltage and a method of manufacturing the same.
Description
본 발명은 서지흡수기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 현저히 증가할 뿐만 아니라 세라믹 튜브관을 철저히 밀봉하여 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 서지흡수기 및 그 제조방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a surge absorber and a method of manufacturing the surge absorber, and more particularly to a surge absorber and a method of manufacturing the surge absorber. And more particularly, to a surge absorber capable of stably sealing a ceramic tube tube at a high voltage and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 서지흡수기는 번개 서지나 정전기 등의 이상전압에 의한 전기충격을 받기 쉬운 부분에 설치되어 이상전압의 유입 시 기체방전에 의하여 방전에너지를 소모시킴으로써 이상전압에 의해 전자기기를 탑재한 프린트기판이 파손되는 것을 방지하는 장치이다. 이러한 서지흡수기는 통상 전화기, 팩스, 모뎀 등 통신용 전자기기의 통신선과의 접속부분 또는 텔레비전과 모니터와 같은 디스플레이의 구동회로에 주로 설치된다.Generally, a surge absorber is provided in a portion susceptible to an electric shock due to an abnormal voltage such as a lightning surge or static electricity, and consumes discharge energy by gas discharge when an abnormal voltage is input, Is prevented from being damaged. Such a surge absorber is mainly installed in a connection portion with a communication line of a communication electronic apparatus such as a telephone, a facsimile, and a modem, or a drive circuit of a display such as a television and a monitor.
도 10은 종래의 서지흡수기의 구조를 도시하는 단면도로서, 도 10을 참조하면, 대한민국 공개특허 제10-2012-0097135호에 개시된 서지흡수기는 내부에 불활성기체가 충진된 수용관(11)과, 상기 수용관(11)의 양단에 마련되고 각각의 리드선(13)과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 밀봉전극(12)와, 상기 밀봉전극들(12)과 전기적으로 연결되는 서지흡수소자(15)를 포함하며, 상기 서지흡수소자(15)는 비전도성부재(16)와, 상기 비전도성부재(16)를 감싸도록 마련되는 도전성 피막(17)과, 상기 도전성 피막(17)을 감싸도록 보호하는 보호막(18)과, 상기 도전성 피막(17)과 상기 보호막(18)을 분할하는 다수의 방전갭(19)을 포함한다.10 is a sectional view showing the structure of a conventional surge absorber. Referring to FIG. 10, the surge absorber disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0097135 comprises a
다만, 종래의 서지흡수기는 상기 수용관이 유리(glass)로 이루어지고, 상기 밀봉전극이 수용관의 내부로 삽입된 상태에서 유리를 고온 용융시켜 접합하기 때문에, 접합강도를 충분히 확보할 수 없었다. 또한, 종래의 서지흡수기는 유리 소재의 수용관의 강도 및 접합강도가 약해 내구성이 떨어지는 문제가 있었으며, 그에 따라 고전압에서 사용시 안정성이 떨어진다는 문제가 있었다.However, in the conventional surge absorber, since the receiving tube is made of glass, and the sealing electrode is inserted into the receiving tube and the glass is melted at a high temperature, the bonding strength can not be sufficiently secured. In addition, the conventional surge absorber has a problem that the strength and bonding strength of the receiving tube of glass material is weak and the durability thereof is poor, and thus there is a problem that the stability is low when used at a high voltage.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 현저히 증가할 뿐만 아니라 세라믹 튜브관을 철저히 밀봉할 수 있는 서지흡수기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a ceramic tube tube made of a ceramic material excellent in mechanical strength and a ceramic tube tube and a sealing electrode bonded to each other by a brazing ring, Which is capable of sealing the ceramic tube tube thoroughly, and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명의 목적은 밀봉 성능 및 내구성 향상에 따라 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 서지흡수기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a surge absorber which can be used stably even at a high voltage with improved sealing performance and durability, and a method of manufacturing the surge absorber.
또한, 본 발명의 목적은 브레이징 접합이 이루어지는 영역에 도금층을 형성함으로써, 브레이징 링의 젖음성 내지 접합력 및 방전 성능을 향상시킬 수 있는 서지흡수기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a surge absorber and a method of manufacturing the surge absorber capable of improving the wettability, bonding strength and discharge performance of the brazing ring by forming a plating layer in a region where brazing is performed.
이를 위해 본 발명에 따른 서지흡수기는 내부에 불활성기체가 충진된 세라믹 튜브관과; 상기 세라믹 튜브관의 양단에 마련되고 각각의 리드선과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 밀봉전극과; 상기 세라믹 튜브관 내에 수용되어 상기 밀봉전극들과 전기적으로 연결되며, 방전갭이 형성되는 서지흡수소자와; 상기 세라믹 튜브관 및 밀봉전극 사이를 밀봉시키는 브레이징 링(brazing ring);을 포함하고, 상기 세라믹 튜브관과 상기 밀봉전극이 상기 브레이징 링의 용융에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.To this end, the surge absorber according to the present invention comprises: a ceramic tube tube filled with an inert gas; A pair of sealing electrodes provided at both ends of the ceramic tube and electrically connected to the respective lead wires; A surge absorption element accommodated in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrodes and having a discharge gap; And a brazing ring for sealing between the ceramic tube and the sealing electrode, wherein the ceramic tube and the sealing electrode are joined by melting the brazing ring.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 상기 브레이징 링은 구리(Cu), 은(Ag) 및 아연(Zn)을 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The brazing ring of the surge absorber according to the present invention is characterized in that it is made of an alloy containing copper (Cu), silver (Ag) and zinc (Zn).
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 밀봉전극은 세라믹 튜브관 내로 삽입되어 서지흡수소자와 접하도록 내측으로 돌출되는 접속부와, 상기 브레이징 링과 결합하는 접합부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the sealing electrode of the surge absorber according to the present invention is characterized by comprising a connecting portion which is inserted into the ceramic tube and projects inward so as to come into contact with the surge absorption element, and a joint portion which is engaged with the brazing ring.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 브레이징 링은 외면이 상기 세라믹 튜브관의 외면과 동일선 상에 위치하고, 내면이 상기 세라믹 튜브관의 내면보다 내측으로 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.The brazing ring of the surge absorber according to the present invention is characterized in that the outer surface of the brazing ring is located on the same line as the outer surface of the ceramic tube and the inner surface of the brazing ring extends inwardly from the inner surface of the ceramic tube.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 브레이징 링은 상기 세라믹 튜브관과 접합되는 외주부와, 상기 서지흡수소자의 단부와 접합되는 내주부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The brazing ring of the surge absorber according to the present invention is characterized by comprising an outer peripheral portion joined to the ceramic tube and an inner peripheral portion joined to the end of the surge absorption element.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기는 접속부와 단자전극 사이에서 용융하여 상기 접속부 및 단자전극을 접합시키는 브레이징 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The surge absorber according to the present invention further comprises a brazing member which is melted between the connection portion and the terminal electrode to connect the connection portion and the terminal electrode.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기는 접속부, 접합부 및 단자전극 중 적어도 하나에는 상기 브레이징 링 또는 브레이징 부재의 용융에 의한 접합력 및 방전 특성을 향상시킬 수 있도록 니켈(Ni) 또는 티타늄(Ti)이 함유된 도금층을 더 포함을 특징으로 한다.In the surge absorber according to the present invention, at least one of the connecting portion, the connecting portion, and the terminal electrode may be formed of a material containing nickel (Ni) or titanium (Ti) so as to improve the bonding force and discharge characteristic by melting of the brazing ring or the brazing member And a plating layer.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법은 내부에 서지흡수소자가 수용되는 세라믹 튜브관과, 상기 세라믹 튜브관의 양단부에 각각 삽입되어 상기 서지흡수소자와 접속하는 제1, 2전극과, 상기 세라믹 튜브관과 제1, 2밀봉전극을 각각 접합시키는 제1,2브레이징 링을 포함하는 서지흡수기의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 제1밀봉전극을 마련하는 S1단계; 상기 제1밀봉전극 상에 제1브레이징 링 및 세라믹 튜브관을 순차적으로 적층하는 S2단계; 상기 세라믹 튜브관에 상기 서지흡수소자를 삽입하는 S3단계; 상기 세라믹 튜브관 상에 상기 제2브레이징 링 및 제2밀봉전극을 순차적으로 적층하는 S4단계; 상기 S1단계 내지 S4단계를 거친 서지흡수기를 불활성 가스 분위기의 챔버에 넣고 상기 제1,2브레이징 링을 용융시켜 상기 세라믹 튜브관 및 제1,2밀봉전극 사이를 밀봉하는 S5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a surge absorber according to the present invention includes the steps of: forming a ceramic tube having a surge absorption element therein; first and second electrodes inserted into both ends of the ceramic tube to be connected to the surge absorption element; A method for manufacturing a surge absorber comprising first and second brazing rings for joining a ceramic tube and first and second sealing electrodes, respectively, comprising the steps of: S1: providing the first sealing electrode; A step S2 of sequentially laminating a first brazing ring and a ceramic tube on the first sealing electrode; Inserting the surge absorption element into the ceramic tube; Sequentially stacking the second brazing ring and the second sealing electrode on the ceramic tube; And S5 in which the surge absorber having been subjected to steps S1 through S4 is placed in a chamber having an inert gas atmosphere and the first and second brazing rings are melted to seal between the ceramic tube and the first and second sealing electrodes .
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 제1,2밀봉전극 각각은 상기 세라믹 튜브관 내로 삽입되어 상기 서지흡수소자와 접하도록 내측으로 돌출되는 접속부와, 상기 제1,2브레이징 링과 각각 결합하는 접합부로 이루어지고, 상기 제1,2브레이징 링 각각은 상기 제1,2밀봉전극 각각의 접속부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.Each of the first and second sealing electrodes of the method of manufacturing a surge absorber according to the present invention includes a connecting portion inserted into the ceramic tube and protruding inward to be in contact with the surge absorbing element, And each of the first and second brazing rings is inserted into a connection portion of each of the first and second sealing electrodes.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 제1,2브레이징 링은 구리합금의 표면에 구리(Cu), 은(Ag)을 포함하는 합금(Ag25Cu)으로 이루어지고, 상기 S5단계는 상기 제1,2브레이징 링을 800~850℃의 온도에서 용융시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first and second brazing rings of the method for manufacturing a surge absorber according to the present invention are made of an alloy (Ag25Cu) containing copper (Cu) and silver (Ag) on the surface of a copper alloy, 1 and 2, wherein the brazing ring is melted at a temperature of 800 to 850 ° C.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 제1,2브레이징 링은 은, 구리 및 아연으로 이루어지는 합금(Ag56CuZn)으로 이루어지고, 상기 S5단계는 상기 제1,2브레이징 링을 600~650℃의 온도에서 용융시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the first and second brazing rings of the method for manufacturing a surge absorber according to the present invention are made of an alloy (Ag56CuZn) composed of silver, copper and zinc, and the step S5 is a step of heating the first and second brazing rings At a temperature of < / RTI >
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 접합부의 표면에는 상기 제1,2브레이징 링의 용융에 의한 접합력 및 방전 성능을 향상시킬 수 있도록 니켈(Ni) 또는 티타늄(Ti)이 함유된 도금층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a plating layer containing nickel (Ni) or titanium (Ti) may be formed on the surface of the joint portion of the method for manufacturing a surge absorber according to the present invention so as to improve the bonding force and discharge performance by melting of the first and second brazing rings And further comprising:
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 서지흡수기 및 그 제조방법에 의하면, 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 현저히 증가할 뿐만 아니라 세라믹 튜브관을 철저히 밀봉할 수 있는 효과가 있다.According to the surge absorber and the method of manufacturing the same according to the present invention having the above-described structure, since a ceramic tube of a ceramic material having excellent mechanical strength is used and the ceramic tube and the sealing electrode are bonded by the brazing ring, But also the ceramic tube can be tightly sealed.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기 및 그 제조방법에 의하면, 밀봉 성능 및 내구성 향상에 따라 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the surge absorber and the method for manufacturing the surge absorber according to the present invention, it is possible to stably use the surge absorber even at a high voltage as the sealing performance and durability are improved.
또한, 본 발명에 따른 서지흡수기 및 그 제조방법에 의하면, 브레이징 접합이 이루어지는 영역에 도금층을 형성함으로써, 브레이징 링의 젖음성 내지 접합력 및 방전 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, according to the surge absorber and the method of manufacturing the same according to the present invention, it is possible to improve the wettability, bonding force, and discharge performance of the brazing ring by forming a plating layer in a region where brazing is performed.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 서지흡수소자를 도시하는 단면도들이다.
도 2는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제1실시예를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 서지흡수기의 제1실시예를 도시하는 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제2실시예를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제3실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 서지흡수기의 제4실시예를 도시하는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제5실시예를 도시하는 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 일실시예를 단계별로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 서지흡수기가 기판에 표면실장되는 모습을 도시하는 단면도이다.
도 10은 종래의 서지흡수기의 구조를 도시하는 단면도이다.1A and 1B are sectional views showing a surge absorption element according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a surge absorber according to the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view showing a first embodiment of a surge absorber according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the surge absorber according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the surge absorber according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the surge absorber according to the present invention.
7A and 7B are sectional views showing a fifth embodiment of the surge absorber according to the present invention.
8A to 8F are cross-sectional views illustrating steps of a method for manufacturing a surge absorber according to an embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a surge absorber according to the present invention is surface-mounted on a substrate.
10 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional surge absorber.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 서지흡수소자를 도시하는 단면도들이고, 도 2는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제1실시예를 도시하는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 서지흡수기의 제1실시예를 도시하는 분해 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a surge absorber according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a surge absorber according to the present invention. 1 is an exploded sectional view showing an embodiment.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 서지흡수기(100)는 크게 세라믹 튜브관(120)과, 밀봉전극(130)과, 서지흡수소자(110)와, 브레이징 링(150)을 포함한다.1 to 3, the surge absorber 100 according to the present invention includes a
구체적으로, 본 발명에 따른 서지흡수기(100)는 내부에 불활성기체가 충진된 세라믹 튜브관(120)과, 상기 세라믹 튜브관(120)의 양단에 마련되고 각각의 리드선(170)과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 밀봉전극(130)과, 상기 세라믹 튜브관(120) 내에 수용되어 상기 밀봉전극(130)들과 전기적으로 연결되며, 방전갭(115)이 형성되는 서지흡수소자(110)와, 상기 세라믹 튜브관(120) 및 밀봉전극(130) 사이를 밀봉시키는 브레이징 링(150)(brazing ring)을 포함할 수 있다.The surge absorber 100 according to the present invention includes a
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 서지흡수소자(110)는 비도전성부재(111)와, 상기 비전도성부재(111)를 감싸도록 마련된 도전성 피막(113)과, 상기 도전성 피막(113)이 방전전극으로 사용될 수 있도록 상기 도전성 피막(113)의 중심에서 도전성 피막(113)을 분할하는 방전갭(115) 및 상기 비전도성부재(111)의 양단에 마련되어 밀봉전극(130)과 서지흡수소자(110)를 전기적으로 연결시키는 단자전극(117)을 포함할 수 있다.1A, a
상기 비전도성부재(111)는 통 형상의 알루미나 로드로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 피막(113)은 방전전극으로 사용되며, 니켈(Ni) 또는 티탄늄(Ti) 등의 전기전도도가 높은 금속으로 이루어질 수 있다.The
또한, 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 서지흡수소자(110a)는 비도전성부재(111)와, 상기 비전도성부재(111)를 감싸도록 마련된 도전성 피막(113)과, 상기 도전성 피막(113)을 감싸도록 보호하는 보호막(114)과, 상기 도전성 피막(113)과 상기 보호막(114)을 분할하는 다수의 방전갭(115a, 115b)및 상기 비전도성부재(111)의 양단에 마련되어 밀봉전극(130)과 서지흡수소자(110)를 전기적으로 연결시키는 단자전극(117)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 서지흡수소자는 제품의 용도 및 특성 등을 고려하여 다양한 형태로 구성할 수 있다.1B, the
여기서 상기 보호막(114)은 도전성 세라믹 박막이 사용되며, 도전성 피막의 노출면을 감싸도록 마련함으로써 기체 방전시 발생하는 방전에너지가 도전성 피막에 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.Here, the
상기 보호막(114)은 도전성 산화물, 도전성 질화물, 도전성 탄화물, 도전성 불화물, 도전성 규화물 등과 같이 공유결합성이 강한 도전성 세라믹으로 이루어질 수 있다.The
본 발명에 따른 세라믹 튜브관(120)은 통 형상으로 이루어지고 세라믹 재질로 이루어진다. 이러한 통 형상의 세라믹 튜브관(120)의 양단에는 밀봉전극(130)이 설치되고, 상기 밀봉전극(130)에 의해 밀봉되는 세라믹 튜브관(120)의 내부에는 불활성기체가 수용된다. 그리고 상기 세라믹 튜브관(120)의 양단은 상기 밀봉전극(130)과 브레이징 접합이 이루어진다.The
상기 밀봉전극(130)은 상술한 바와 같이 상기 세라믹 튜브관(120)의 양단에 설치되어 리드선(170)과 각각 전기적으로 연결된다.The
그리고 상기 밀봉전극(130)은 구리 합금으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The sealing
상기 밀봉전극(130)은 세라믹 튜브관(120) 내로 삽입되어 서지흡수소자(110)와 접하도록 내측으로 돌출되는 접속부(133)와, 상기 브레이징 링(150)과 결합하는 접합부(131)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The
상기 밀봉전극(130)은 상기 접속부(133)가 내측으로 돌출되기 때문에, 상기 브레이징 링(150) 또는 세라믹 튜브관(120)과의 조립을 손쉽게 할 수 있으며, 브레이징 과정에서 세라믹 튜브관(120) 내의 서지흡수소자(110)를 압착할 수 있어, 밀봉전극(130)과 접속부(133)의 전기적 연결이 우수해지기 때문이다.Since the
본 발명에 따른 브레이징 링(150)은 모재인 세라믹 튜브관(120) 및 밀봉전극(130) 사이에서 용융되어, 양 모재를 접합시켜 밀봉하는 용가재(filler metal) 역할을 한다. The
상기 브레이징 링(150)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 아연(Zn)을 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The
그리고 상기 브레이징 공정은 용가재인 브레이징 링의 용융점 이상 모재인 세라믹 튜브관 및 밀봉전극의 용융점 이하의 온도에서 이루어진다.The brazing process is performed at a temperature lower than the melting point of the ceramic tube and the sealing electrode, which are materials of the melting point of the brazing ring, which is a filler material.
상기 브레이징에 의한 접합에서는 젖음성(wetting)(용가재와 모재의 친화력의 정도를 나타내는 성질)이 중요한 요소가 된다. 즉 브레이징 링과 세라믹 튜브관 및 밀봉전극과의 젖음성이 나쁘면 접합이 이루어지지 않게 된다. 따라서 본 발명에서는 서지흡수소자를 수용하는 튜브관을 용가재와의 젖음성이 나쁜 기존의 유리(glass) 대신, 젖음성이 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용한 것이다.In the bonding by brazing, wetting (property indicating the degree of affinity between the filler and the base material) becomes an important factor. That is, if the wettability between the brazing ring and the ceramic tube and the sealing electrode is poor, the bonding can not be performed. Therefore, in the present invention, a ceramic tube tube of a ceramic material excellent in wettability is used instead of conventional glass in which the tube tube containing the surge absorption element is poor in wettability with the filler.
그리고 상기 브레이징 링(150)에 의한 브레이징 접합은 상기 브레이징 링(150)이 용융되면서 상기 세라믹 튜브관(120) 및 밀봉전극(130)의 표면에서 모세관 현상(capillary action)을 일으키기 때문에 접합강도가 매우 뛰어나다. 또한, 브레이징 링에 의한 접합은 세라믹 튜브관의 내부를 철저하게 밀봉할 수 있으며, 진동 등에 대한 내충격성이 뛰어난 장점이 있다.Since the
한편, 상기 브레이징 링(150)은 외면(151)이 상기 세라믹 튜브관(120)의 외면(151)과 동일선 상에 위치하고, 내면(152)이 상기 세라믹 튜브관(120)의 내면보다 내측으로 연장 형성되는 것이 밀봉 성능을 향상시킬 수 있어 바람직하다.The
이와 같이, 본 발명에 따른 서지흡수기는 종래의 유리 소재의 튜브관이 아닌 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하는 것은 물론, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 현저히 증가할 뿐만 아니라 세라믹 튜브관을 철저히 밀봉할 수 있다. 그리고 서지흡수기의 내구성이 증가함에 따라 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.As described above, the surge absorber according to the present invention uses not only a conventional ceramic tube tube made of a glass material but also a ceramic material tube having excellent mechanical strength, but also a ceramic tube tube and a sealing electrode bonded together by a brazing ring. Not only significantly increases but also the ceramic tube can be tightly sealed. As the durability of the surge absorber increases, it can be used stably at high voltage.
도 4는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제2실시예를 도시하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the surge absorber according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 서지흡수기(100a)는 상기 접속부(133)와 단자전극(117)을 접합시키는 브레이징 부재(160)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
상기 브레이징 부재(160)는 판 형상이고, 구리(Cu), 은(Ag) 및 아연(Zn)을 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The brazing
상기 브레이징 부재(160)는 상기 브레이징 링과 마찬가지로 상기 접속부(133)와 단자전극(117) 사이에서 용융하여 상기 접속부(133) 및 단자전극(117)을 접합시키게 된다.The brazing
따라서 상기 서지흡수소자(110)와 밀봉전극(130)이 상기 브레이징 부재(160)에 의해 보다 견고하게 결합함으로써, 서지흡수기의 내구성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the durability of the surge absorber can be improved by more firmly coupling the
도 5는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제3실시예를 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the surge absorber according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 서지흡수기(100b)의 브레이징 링(150a)은 상기 세라믹 튜브관(120)과 서지흡수소자(110) 각각을 동시에 접합시키도록 구성할 수 있다.5, the
즉 상기 브레이징 링(150a)은 상기 세라믹 튜브관(120)의 단부와 접합되는 외주부(153)와, 상기 서지흡수소자(110)의 단부 구체적으로 단자전극(117)과 접합되는 내주부(154)로 이루어질 수 있다.That is, the
따라서, 상기 브레이징 링(150a)은 상기 접속부(133a)의 두께와 같거나 또는 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 브레이징 링(150a)을 상기 접속부(133a)의 두께보다 두껍게 형성해야 용융 후 상기 세라믹 튜브관(120) 및 단자전극(117)과 각각 접합할 수 있기 때문이다.Therefore, it is preferable that the
또한, 상기 브레이징 링(150a)의 내주부(154)는 도 2의 브레이징 링에 비해 내측으로 더 길게 연장 형성되고, 상기 접속부(153)는 도 2의 접속부보다 폭이 좁게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the inner
도 6은 본 발명에 따른 서지흡수기의 제4실시예를 도시하는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the surge absorber according to the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 서지흡수기(100c)는 상기 브레이징 링(150) 또는 브레이징 부재(160)의 모재와의 젖음성(wetting)을 향상시키도록 도금층(180)을 더 포함할 수 있다.6, the
구체적으로 상기 도금층(180 : 181,183,185)은 상기 접속부(133), 접합부(131) 및 단자전극(117) 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 브레이징 링(150) 또는 브레이징 부재(160)의 용융에 의한 접합력 및 방전 특성을 향상시키는 역할을 한다.Specifically, the plating layer 180 (181, 183, 185) is formed on at least one of the connecting
그리고, 상기 도금층(180)은 니켈(Ni) 또는 티타늄(Ti)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하고, Ni3P 등의 화합물로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The plating layer 180 preferably includes nickel (Ni) or titanium (Ti), and may be formed of a compound such as Ni 3 P.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제5실시예를 도시하는 단면도이다.7A and 7B are cross-sectional views showing a fifth embodiment of the surge absorber according to the present invention.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 밀봉전극(130b)은 도 1 내지 도 6의 밀봉전극과 달리 접속부가 내측으로 돌출되지 않는 평판 형상으로 구성할 수 있다.7A and 7B, the sealing
그리고 상기 브레이징 링(150b)은 상기 세라믹 튜브관(120)의 단부와 단자전극(117)을 동시에 접합할 수 있도록 평판 형상으로 구성할 수 있다.(도 7a 참조)The
또한, 상기 브레이징 링(150c)은 상기 밀봉전극(130)과 단자전극(117)이 직접 접속되도록 중앙 영역이 중공된 링 형상으로 구성할 수 있다.(도 7b 참조)
The
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fuse resistor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법의 일실시예를 단계별로 도시한 단면도이다.8A to 8F are cross-sectional views illustrating steps of a method for manufacturing a surge absorber according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 서지흡수기(100)의 제조방법은 상술한 바와 같이, 내부에 서지흡수소자(110)가 수용되는 세라믹 튜브관(120)과, 상기 세라믹 튜브관(120)의 양단부에 각각 삽입되어 상기 서지흡수소자(110)와 접속하는 제1, 2밀봉전극(130, 135)과, 상기 세라믹 튜브관(120)과 제1, 2밀봉전극(130, 135)을 각각 접합시키는 제1, 2브레이징 링(150, 155)을 포함할 수 있다.The method for manufacturing the
먼저, 도 8a를 참조하면, S1단계는 제1밀봉전극(130)을 마련하는 단계로서, 상기 제1밀봉전극(130)은 세라믹 튜브관(120) 내로 삽입되어 서지흡수소자(110)와 접하도록 내측으로 돌출되는 접속부(133)와, 상기 제1브레이징 링(150)과 결합하는 접합부로 이루어진다.Referring to FIG. 8A, step S1 is a step of providing a
다음으로, 도 8b를 참조하면, S2단계는 상기 제1밀봉전극(130) 상에 제1브레이징 링(150) 및 세라믹 튜브관(120)을 순차적으로 적층하는 단계이다.Next, referring to FIG. 8B, step S2 is a step of sequentially laminating the
상기 제1브레이징 링(150)은 제1밀봉전극(130)의 접속부(133)에 삽입되고, 상기 세라믹 튜브관(120)은 상기 제1브레이징 링(150)의 상부에 올려진다.The
그 다음으로, 도 8c를 참조하면, S3단계는 상기 세라믹 튜브관(120)에 상기 서지흡수소자(110)를 삽입하는 단계이다.Next, referring to FIG. 8C, step S3 is a step of inserting the
여기서, 상기 서지흡수소자(110)는 비도전성부재(111)와, 상기 비전도성부재(111)를 감싸도록 마련된 도전성 피막(113)과, 상기 도전성 피막(113)이 방전전극으로 사용될 수 있도록 상기 도전성 피막(113)의 중심에서 도전성 피막을 분할하는 방전갭(115) 및 상기 비전도성부재(111)의 양단에 마련되어 상기 제1, 2밀봉전극(130, 135)과 서지흡수소자(110)를 전기적으로 연결시키는 제1, 2단자전극(117, 117a)을 포함할 수 있다.Here, the
상기 삽입된 서지흡수소자(110)의 제1단자전극(117)은 상기 제1밀봉전극(130)의 접속부(133) 상면에 놓이게 된다. 상기 제1단자전극(117)의 내면과 상기 비도전성 피막(113) 사이에는 갭(G)(gap) 내지 간격이 생길 수 있으며, 상기 갭 내지 간격은 후술할 제2밀봉전극의 결합에 의한 압착 및 S5단계의 브레이징 과정을 통해 없어지게 된다. 이러한 갭 내지 간격은 서지흡수소자의 조립과정에서 자연스럽게 생길 수도 있고, 인위적으로 형성할 수도 있다.The first
그 다음으로, 도 8d를 참조하면, S4단계는 상기 세라믹 튜브관(120) 상에 상기 제2브레이징 링(155) 및 제2밀봉전극(135)을 순차적으로 적층하는 단계이다.Next, referring to FIG. 8D, step S4 is a step of sequentially laminating the
상기 S1단계 내지 S4단계를 통해 밀봉되지 않은 상태의 서지흡수기의 조립이 이루어진다.The surge absorber in an unsealed state is assembled through steps S1 through S4.
그 다음으로, S5단계는 상기 S1단계 내지 S4단계를 거친 서지흡수기(100)를 불활성 가스 분위기의 챔버(C)에 넣고 상기 제1, 2브레이징 링(150, 155)을 용융시켜 상기 세라믹 튜브관(120) 및 제1, 2밀봉전극(130, 135) 사이를 밀봉하는 단계이다.Next, in step S5, the
도 8e를 참조하면, 상기 챔버(C)에는 밀봉되지 않은 상태의 서지흡수기(100)가 종방향으로 세워진 채로 투입된다. 그리고 상기 챔버(C) 내는 진공 상태로 만들어 대기 중의 공기를 제거한 후, 불활성기체를 공급하게 된다.Referring to FIG. 8E, a
이때, 상기 서지흡수기(100)는 밀봉되기 전 상태로서, 상기 불활성기체가 상기 세라믹 튜브관의 내부로 들어가게 된다.At this time, the
도 8f를 참조하면, 상기 챔버(C) 내를 가열하여 상기 제1, 2브레이징 링(150, 155)을 용융시켜 밀봉시키게 된다. 이때, 챔버(C) 내는 모재인 제1, 2밀봉전극(130, 135) 및 세라믹 튜브관(120)이 융점 이하의 온도로 가열하여 모재의 변형이 없도록 해야 하며, 상기 제1, 2브레이징 링의 재질에 따라 가열 온도 예를 들어, 500~850℃의 범위 내에서 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 2브레이징 링(150, 155)이 구리, 은을 포함하는 합금(Ag25Cu)인 경우에는 800~850℃의 온도로 가열하고, 은, 구리 및 아연으로 이루어지는 합금(Ag56CuZn)인 경우에는 600~650℃의 온도로 가열하게 된다.Referring to FIG. 8F, the inside of the chamber C is heated to melt and seal the first and second brazing rings 150 and 155. The first and
그리고, 가열된 상기 제1, 2브레이징 링(150, 155)은 용융되어 모세관 현상에 의해 모재의 표면을 밀봉 및 접합시키며, 그 두께는 감소하게 된다. 이후 밀봉전극의 외면에 리드선을 결합함으로써, 서지흡수기의 제조는 완료된다.The heated first and second brazing rings 150 and 155 are melted to seal and bond the surface of the base material by capillary phenomenon, and the thickness thereof is reduced. Then, by joining the lead wire to the outer surface of the sealing electrode, the manufacture of the surge absorber is completed.
한편, 도 9는 본 발명에 따른 서지흡수기가 기판에 표면실장되는 모습을 도시하는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a state in which a surge absorber according to the present invention is surface-mounted on a substrate.
도 9를 참조하면 본 발명의 서지흡수기(100a)는 리드선을 생략하고, 밀봉전극(130)과 솔더볼을 접합시킬 수 있어 표면실장소자(SMD, surface mount device)로 활용할 수도 있다.Referring to FIG. 9, the
이와 같이, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법에서는 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 접합강도 및 내구성이 뛰어나다.As described above, in the method of manufacturing a surge absorber according to the present invention, a ceramic tube made of a ceramic material having excellent mechanical strength is used, and the ceramic tube and the sealing electrode are bonded by the brazing ring, so that the bonding strength and durability are excellent.
이와 같이, 본 발명에 따른 서지흡수기의 제조방법에서는 기계적 강도가 우수한 세라믹 소재의 세라믹 튜브관을 사용하고, 세라믹 튜브관과 밀봉전극을 브레이징 링에 의해 접합하기 때문에 내구성이 뛰어나며, 세라믹 튜브관 내부를 철저히 밀봉할 수 있다. 따라서 본 발명의 서지흡수기의 제조방법은 세라믹 튜브관의 밀봉이 철저히 이루어지고 내구성이 증가함에 따라 고전압에서도 안정적으로 사용할 수 있는 서지흡수기를 제조할 수 있는 장점이 있다.As described above, in the method of manufacturing a surge absorber according to the present invention, a ceramic tube of a ceramic material having excellent mechanical strength is used, and a ceramic tube and a sealing electrode are bonded by a brazing ring, It can be tightly sealed. Therefore, the method of manufacturing a surge absorber of the present invention is advantageous in that a surge absorber that can be stably used at a high voltage can be manufactured as the ceramic tube is thoroughly sealed and durability is increased.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.
100 : 서지흡수기 110 : 서지흡수소자
111 : 비도전성부재 113 : 도전성 피막
115 : 방전갭 117 : 단자전극
120 : 세라믹 튜브관 130 : 밀봉전극
131 : 접합부 133 : 접속부
150 : 브레이징 링 151 : 외면
152 : 내면 153 : 외주부
154 : 내주부 160 : 브레이징 부재
170 : 리드선 180 : 도금층
181 : 접합부 도금층 183 : 접속부 도금층
185 : 단자전극 도금층100: surge absorber 110: surge absorber
111: non-conductive member 113: conductive film
115: discharge gap 117: terminal electrode
120: Ceramic tube 130: Sealing electrode
131: connection part 133: connection part
150: Brazing ring 151: Outer surface
152: inner surface 153: outer periphery
154: Inner main part 160: Brazing member
170: Lead wire 180: Plated layer
181: bonding part plating layer 183: connection part plating layer
185: terminal electrode plating layer
Claims (4)
상기 세라믹 튜브관의 양단에 마련되며, 금속 소재로 이루어지고 평판 형상으로 구성되는 한 쌍의 밀봉전극과;
상기 세라믹 튜브관 내에 수용되어 상기 밀봉전극과 전기적으로 연결되는 단자전극과, 방전갭이 형성되는 서지흡수소자와;
상기 세라믹 튜브관 및 밀봉전극 사이에 삽입되어 밀봉시키는 브레이징 링(brazing ring);을 포함하되,
상기 삽입된 브레이징 링은 가조립된 상태에서 용융되어 상기 세라믹 소재로 이루어지는 세라믹 튜브관과 상기 금속 소재로 이루어지는 밀봉전극을 밀접하게 접합시킬 수 있도록 적어도 은과 구리를 함유하는 합금으로 이루어지며,
상기 브레이징 링의 내경은 상기 단자전극의 외경보다 크고, 상기 세라믹 튜브관의 내경보다 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 서지흡수기.A ceramic tube tube filled with an inert gas and made of a ceramic material;
A pair of sealing electrodes provided at both ends of the ceramic tube and made of a metal material and formed in a flat plate shape;
A terminal electrode accommodated in the ceramic tube and electrically connected to the sealing electrode; a surge absorption element having a discharge gap formed therein;
And a brazing ring inserted and sealed between the ceramic tube and the sealing electrode,
Wherein the inserted brazing ring is made of an alloy containing at least silver and copper so that the ceramic tube tube made of the ceramic material and the sealing electrode made of the metal material can be tightly bonded,
Wherein the inner diameter of the brazing ring is larger than the outer diameter of the terminal electrode and smaller than the inner diameter of the ceramic tube.
상기 브레이징 링은 구리(Cu), 은(Ag)을 포함하는 합금(Ag25Cu)으로 이루어지고, 800~850℃의 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 서지흡수기.The method according to claim 1,
Wherein the brazing ring is made of an alloy (Ag25Cu) containing copper (Cu) and silver (Ag), and is melted at a temperature of 800 to 850 占 폚.
상기 브레이징 링은 은, 구리, 아연 및 주석으로 이루어지는 합금(Ag56CuZnSn)으로 이루어지고, 600~650℃의 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 서지흡수기.The method according to claim 1,
Wherein the brazing ring is made of an alloy (Ag56CuZnSn) comprising silver, copper, zinc and tin and is melted at a temperature of 600 to 650 占 폚.
상기 밀봉전극은 상기 브레이징 링의 용융에 의한 접합력 내지 방전 성능을 향상시킬 수 있도록 니켈(Ni) 또는 티타늄(Ti)이 함유된 도금층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지흡수기.The method according to claim 1,
Wherein the sealing electrode further comprises a plating layer containing nickel (Ni) or titanium (Ti) so as to improve bonding force and discharge performance by melting of the brazing ring.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20170818 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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FPAY | Annual fee payment |
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