專利名稱：電涌吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電涌吸收器，所述電涌吸收器保護(hù)各種設(shè)備不受閃電等產(chǎn)生的電涌損壞，并用于防止意外事故發(fā)生。
背景技術(shù)：
為了防止電子設(shè)備或安裝在電子設(shè)備上的印刷電路板因不正常的過電壓導(dǎo)致的熱損傷或起火而受損，電涌吸收器與用于諸如電話、傳真機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等通信裝置的電子設(shè)備與通信線路接觸的部分，以及諸如電源線、天線、CRT驅(qū)動電路等易被不正常的過電壓 (電涌電壓)如雷電浪涌、靜電等產(chǎn)生的電擊損壞的部分連接。通常，作為具有良好響應(yīng)性的電涌吸收器，專利文獻(xiàn)1提議了使用具有微間隙的電涌吸收元件的電涌吸收器。該電涌吸收器為放電型電涌吸收器，其中所謂的“微間隙”形成在陶瓷部件的周圍表面上，該陶瓷部件為提供有導(dǎo)電涂層的圓柱形絕緣部件，在陶瓷部件的兩端上具有一對電極帽的電涌吸收元件與放電控制氣體一起置于玻璃管中，并在高溫加熱下密封在該圓柱形玻璃管的兩端上具有引線的密封電極。另一方面，專利文獻(xiàn)2提議了具有碳觸發(fā)器線的放電型電涌吸收元件，其中由桿狀放電基體構(gòu)成的多個放電電極橫穿放電間隙彼此相對排列，然后與放電氣體一起被密封在密閉容器內(nèi)。在與電極基體下端連接的引線端子引出到密閉容器外部的放電型電涌吸收元件中，由碳線制成的觸發(fā)器電極與各個放電電極微距離隔開地提供在密閉容器內(nèi)的介電襯底基體表面上。專利文獻(xiàn)1 日本未審專利公開第2003-282216號專利文獻(xiàn)2 日本專利第2745393號

發(fā)明內(nèi)容
在上述常規(guī)技術(shù)中仍然存在以下問題。在專利文獻(xiàn)1公開的微間隙型電涌吸收器中，當(dāng)具有長波尾的電流浪涌進(jìn)入時，內(nèi)部元件會嚴(yán)重受損。同時，在專利文獻(xiàn)2公開的碳觸發(fā)器線型電涌吸收器中，需要提供用于形成主要放電的凸出電極，同時需要對該凸出電極末端涂布放電助劑，以穩(wěn)定絕緣擊穿電壓，從而導(dǎo)致制造成本增大。鑒于前述情況進(jìn)行了本發(fā)明，且本發(fā)明的一個目的是提供一種能吸收具有長波尾的電涌的電涌吸收器，由此獲得了穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓，而不用向電極涂布放電助劑。為了解決前述問題，本發(fā)明采用了以下結(jié)構(gòu)。更具體地，本發(fā)明的電涌吸收器包括彼此相對的一對端子電極元件，和布置在所述端子電極元件的兩端上的絕緣管，以在所述電涌吸收器內(nèi)部包含放電控制氣體，其中在所述一對端子電極元件的內(nèi)表面上形成具有隆起的中心部分的凸出電極元件，且所述凸出電極元件包含能比所述端子電極元件放出更多電子的金屬。在所述電涌吸收器中，具有隆起的中心部分的凸出電極元件形成在一對端子電極元件的內(nèi)表面上。因此，所述電涌吸收器能以簡單結(jié)構(gòu)制得。此外，由于電場集中在所述凸出電極元件的隆起中心部分，從而能易于由其放電，所述電涌吸收器能吸收具有長波尾的電涌。此外，由于所述凸出電極元件包含能比所述端子電極元件放出更多電子的金屬，所以獲得穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓，而不用向所述凸出電極元件涂布放電助劑。此外，本發(fā)明的電涌吸收器的特征在于，所述凸出電極元件由粘結(jié)所述端子電極元件和所述絕緣管的焊料制成，且所述凸出電極元件在所述焊料熔化時，通過表面張力以凸出狀態(tài)形成在所述端子電極元件的內(nèi)表面上。更具體地，在所述電涌吸收器中，由于當(dāng)用于粘結(jié)的所述焊料熔化時，所述凸出電極元件通過其表面張力以凸出狀態(tài)形成在所述端子電極元件的內(nèi)表面上，因而在所述端子電極元件粘結(jié)到所述絕緣管的同時，能易于形成所述具有隆起的中心部分的凸出電極元件。此外，本發(fā)明的電涌吸收器的特征在于，所述凸出電極元件由含Ag焊料形成。更具體地，在所述電涌吸收器中，因為所述凸出電極元件由含Ag焊料形成，由于所述焊料中所含的Ag具有高電子發(fā)射能，因而容易獲得穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓。本發(fā)明的電涌吸收器的特征在于，由導(dǎo)電材料制成的所述觸發(fā)器部提供在所述絕緣管的內(nèi)周面，且在一對所述端子電極元件之間的中間部分。更具體地，在所述電涌吸收器中，因為由導(dǎo)電材料制成的所述觸發(fā)器部提供在所述絕緣管的內(nèi)周面，且在一對所述端子電極元件之間的中間部分，通過所述觸發(fā)器部的觸發(fā)器放電改善了對沖擊電壓的響應(yīng)性。此外，本發(fā)明的電涌吸收器的特征在于，所述絕緣管用方型陶瓷材料形成。更具體地，在所述電涌吸收器中，因為所述絕緣管用方型陶瓷材料形成，與玻璃管等相比，可獲得高度穩(wěn)定的絕緣管，并因為片狀或塊狀形狀還能易于表面安裝。根據(jù)本發(fā)明，可提供以下效果。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的電涌吸收器，具有隆起的中心部分的凸出電極元件形成在所述一對端子電極元件的內(nèi)表面上，且所述凸出電極元件包含能比所述端子電極元件放出更多電子的金屬。因此，所述電涌吸收器能以簡單結(jié)構(gòu)制造，同時能吸收具有長波尾的電涌，由此可獲得穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電涌吸收器的截面圖。圖2是表示根據(jù)本實施方式的電涌吸收器的透視圖。圖3是表示根據(jù)本實施方式的制造電涌吸收器的方法分解透視圖。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明對比例1的常規(guī)電涌吸收器實例的截面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明對比例2的常規(guī)電涌吸收器實例的截面圖。
具體實施例方式以下將參照圖1至3說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電涌吸收器。在以下說明書所用的附圖中，適宜地改變各元件的比例，使得各元件能識別或易于識別。如圖1至圖3所示，本實施方式的電涌吸收器(1)包括彼此相對的一對端子電極元件O)；和絕緣管(3)，上述一對端子電極元件( 布置在絕緣管(3)的兩端上并在其中密封有放電控制氣體。具有隆起的中心部分Ga)的凸出電極元件(4)形成在該一對端子電極元件(2)
4的內(nèi)表面上。凸出電極元件⑷由粘結(jié)端子電極元件(2)和絕緣管(3)的焊料(5)制成，當(dāng)焊料( 熔化時，凸出電極元件(4)通過其表面張力以凸出狀態(tài)形成在端子電極元件O)的內(nèi)表面上。而且，凸出電極元件(4)包含能比端子電極元件( 放出更多電子的金屬。在本實施方式中，凸出電極元件由作為含Ag焊料的Ag-Cu焊料形成。絕緣管(3)由具有多邊形輪廓的中空方形陶瓷材料形成。此外，由導(dǎo)電材料制成的觸發(fā)器部(6)提供在絕緣管C3)的內(nèi)周面，且在一對端子電極元件( 之間的中間部分。 對于絕緣管(3)，優(yōu)選使用陶瓷材料，但也可使用如鉛玻璃等玻璃管。觸發(fā)器部(6)為碳材料形成的碳觸發(fā)器，并可形成為圖1所示的橢圓膜狀以外的線形形狀。端子電極元件⑵為放電電極，并被焊料(5)密封在絕緣管(3)的兩端。前述放電控制氣體的實例包括惰性氣體，如He、Ar、Ne、Xe、SF6、CO2、C3F8、C2F6、CF4、 H2和它們的混合氣體。為了制造電涌吸收器(1)，準(zhǔn)備內(nèi)表面由觸發(fā)器部(6)形成的絕緣管(3)，用預(yù)定的放電控制氣體(如Ar)替代絕緣管(3)中的空氣，然后以具有預(yù)定厚度的焊料(5)排列在端子電極元件O)的接合表面和內(nèi)表面上的狀態(tài)，對絕緣管(3)的兩端加壓與端子電極元件( 粘附并進(jìn)行加熱。在此方式中，焊料( 被熔化并與端子電極元件( 緊密接觸以進(jìn)行密封，由此獲得放電控制氣體密封在絕緣管(3)中的電涌吸收器(1)。當(dāng)進(jìn)行接合時，將已熔化的焊料(5)壓向絕緣管(3)的末端，從而推入絕緣管(3) 中，然后凸出電極元件(4)形成為通過表面張力具有其中心部分Ga)隆起的凸起形狀，從而被固化。焊料( 的厚度、材料、加熱條件等可根據(jù)絕緣管C3)的內(nèi)徑或表面張力引起的膨脹程度確定。當(dāng)焊料(5)因表面張力膨脹時，設(shè)置凸出電極元件(4)為形成凸起形狀，如具有隆起的中心部分Ga)的弧形截面形狀而不是梯形截面形狀。這種設(shè)置的理由如下。如果電極元件具有焊料( 僅因表面張力膨脹的梯形截面，但不具有隆起的中心部分，則由于該中心部分為平面，則電場不會集中于其上，從而不能獲得理想的放電特征。如上所述，盡管焊料(5)可與端子電極元件(2)分開安裝，焊料(5)可預(yù)先與端子電極元件O)的接合表面結(jié)合，以具有雙層結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行熔化和結(jié)合。在電涌吸收器⑴中，當(dāng)過電壓或過電流輸入時，首先在凸出電極元件⑷和觸發(fā)器部(6)之間進(jìn)行觸發(fā)器放電，然后進(jìn)一步在一對凸出電極元件(4)之間發(fā)生放電，從而吸收電涌。按此方式，在本實施方式的電涌吸收器(1)中，具有隆起的中心部分Ga)的凸出電極元件(4)形成在一對端子電極元件O)的內(nèi)表面上。從而，電涌吸收器(1)能以簡單結(jié)構(gòu)容易制造。此外，因為電場集中在凸出電極元件的隆起的中心部分Ga)上，從而通過其能容易放電，因此上述電涌吸收器能吸收具有長波尾的電涌。而且，由于凸出電極元件⑷包含能比端子電極元件⑵放出更多電子的金屬，因而獲得穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓，而不用對凸出電極元件(4)涂布放電助劑。具體地，由于凸出電極元件(4)用含Ag焊料(5)形成，則因為焊料(5)中所含的Ag具有高電子發(fā)射能而能易于獲得穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓。
而且，由于在用于粘附的焊料(5)已熔化時，凸出電極元件⑷通過其表面張力以凸出狀態(tài)形成在端子電極元件( 的內(nèi)表面上，因此具有隆起的中心部分Ga)的凸出電極元件(4)能在端子電極元件( 粘附到絕緣管(3)的同時容易形成。由于導(dǎo)電材料制成的觸發(fā)器部(6)提供在絕緣管(3)的內(nèi)周面，且在一對端子電極元件(2)之間的中間部分處，則通過觸發(fā)器部(6)的觸發(fā)器放電改善了對沖擊電壓的響應(yīng)性。由于絕緣管(3)由方形陶瓷材料形成，則與玻璃管等相比，可獲得高度可靠的絕緣管，并還因為片狀或塊狀形狀而能夠易于表面安裝。實施例1接下來，基于前述實施方式，將參照通過實施例實際制得的電涌吸收器的評價結(jié)果具體說明本發(fā)明的電涌吸收器。對根據(jù)實施例1的本發(fā)明的電涌吸收器測定沖擊比(“沖擊絕緣擊穿電壓”/ “直流絕緣擊穿電壓”)。應(yīng)注意，沖擊比越接近1，響應(yīng)性越好。所施加的沖擊為具有1.2/50 電壓波形的5kV。此外，測定所施加的電涌為具有10/700 μ s的5kV時的劣化。這些評價結(jié)果示于以下表1中。作為對比例，制造常規(guī)的微間隙型電涌吸收器(11)(對比例1)，其中如圖4所示， 上面形成有多個微間隙(17a)的圓柱形絕緣元件(17)排列并密封在一對端子電極元件(2) 之間；和常規(guī)制動器型電涌吸收器(對比例2)，如圖5所示，該電涌吸收器包括以相對的方式從一對端子電極元件0 伸出的一對凸部電極元件(27)，且觸發(fā)器部(6)形成在絕緣管(3)的內(nèi)表面上；且它們的評價結(jié)果也示于表1中。在對比例1中，用作絕緣體的絕緣元件(17)具有Imm的直徑，以及形成于其上的七個50/20μπι的微間隙(17a)。在圖5中，為簡便起見僅示出了四個微間隙(17a)。表 權(quán)利要求
1.一種電涌吸收器，包括彼此相對的一對端子電極元件；和絕緣管，所述一對端子電極元件( 布置在所述絕緣管的兩端，且所述絕緣管具有密封在其中的放電控制氣體，其中，在所述一對端子電極元件的內(nèi)表面上形成具有隆起的中心部分的凸出電極元件，且所述凸出電極元件包含比所述端子電極元件放出更多電子的金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電涌吸收器，其中，所述凸出電極元件由粘結(jié)所述端子電極元件和所述絕緣管的焊料制成，且所述凸出電極元件在所述焊料熔化時通過表面張力以凸出狀態(tài)形成在所述端子電極元件的內(nèi)表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電涌吸收器，其中，所述凸出電極元件由含Ag焊料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電涌吸收器，其中，由導(dǎo)電材料制成的觸發(fā)器部提供在所述絕緣管的內(nèi)周面，且在所述一對端子電極元件之間的中間部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電涌吸收器，其中，所述絕緣管由方形陶瓷材料形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能吸收具有長波尾的電涌的電涌吸收器，由此獲得了穩(wěn)定的絕緣擊穿電壓，而不用向電極涂布放電助劑。所述電涌吸收器包括彼此相對的一對端子電極元件(2)；和絕緣管(3)，所述端子電極元件布置在其兩端上，具有密封在其內(nèi)的放電控制氣體。在所述一對端子電極元件(2)的內(nèi)表面上形成具有隆起的中心部分(4a)的凸出電極元件(4)。所述凸出電極元件(4)包含能比所述端子電極元件(2)放出更多電子的金屬。
文檔編號H01T4/12GK102282733SQ20098015453
公開日2011年12月14日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者尾木剛, 田中芳幸 申請人:三菱綜合材料株式會社