JPH0817548A - 放電型サージ吸収素子及びその製造方法 - Google Patents
放電型サージ吸収素子及びその製造方法Info
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- JPH0817548A JPH0817548A JP16994294A JP16994294A JPH0817548A JP H0817548 A JPH0817548 A JP H0817548A JP 16994294 A JP16994294 A JP 16994294A JP 16994294 A JP16994294 A JP 16994294A JP H0817548 A JPH0817548 A JP H0817548A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 補助放電電極を気密容器内に収納された部材
を構成する金属を用いて形成する場合でも、リード線間
における沿面放電が持続状態となることを有効に防止で
き、放電間隙にアーク放電を確実に生成させ得る放電型
サージ吸収素子を実現する。 【構成】 放電ガスを充填した気密容器18内に、リード
線12を接続した一対の放電電極14を対向配置して放電間
隙16を形成し、気密容器18内面に沿面放電特性が良好な
誘電体層20を形成し、誘電体層20の表面に電極基体14ａ
を構成している金属を材料として形成した多数の補助放
電電極22を散点状に配置して、放電間隙16よりも狭小な
補助放電間隙24を形成した放電型サージ吸収素子10にお
いて、気密容器18内面の少なくともリード線12，12間
に、誘電体層20の一部を除去して成る欠損部26を介在さ
せた。
を構成する金属を用いて形成する場合でも、リード線間
における沿面放電が持続状態となることを有効に防止で
き、放電間隙にアーク放電を確実に生成させ得る放電型
サージ吸収素子を実現する。 【構成】 放電ガスを充填した気密容器18内に、リード
線12を接続した一対の放電電極14を対向配置して放電間
隙16を形成し、気密容器18内面に沿面放電特性が良好な
誘電体層20を形成し、誘電体層20の表面に電極基体14ａ
を構成している金属を材料として形成した多数の補助放
電電極22を散点状に配置して、放電間隙16よりも狭小な
補助放電間隙24を形成した放電型サージ吸収素子10にお
いて、気密容器18内面の少なくともリード線12，12間
に、誘電体層20の一部を除去して成る欠損部26を介在さ
せた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気密容器内に封入し
た放電間隙における放電現象を利用してサージを吸収す
る放電型サージ吸収素子及びその製造方法に係り、特
に、放電間隙における気中放電に対するトリガ手段とし
て、誘電体層表面における沿面コロナ放電及び補助放電
間隙における気中放電を用いることにより、対サージ応
答性能の向上を図った放電型サージ吸収素子及びその製
造方法に関する。
た放電間隙における放電現象を利用してサージを吸収す
る放電型サージ吸収素子及びその製造方法に係り、特
に、放電間隙における気中放電に対するトリガ手段とし
て、誘電体層表面における沿面コロナ放電及び補助放電
間隙における気中放電を用いることにより、対サージ応
答性能の向上を図った放電型サージ吸収素子及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器に侵入する過渡的な異常
電圧や誘導雷等のサージから電子回路素子を保護するた
め、気密容器内に封入した放電間隙における放電現象を
利用した放電型サージ吸収素子が用いられている。この
ような放電型サージ吸収素子は、主放電たるアーク放電
を用いてサージを吸収するものであるため、電流耐量が
大きいという利点を備えている一方、対サージ応答性能
に劣るという欠点がある。このため、沿面放電特性が良
好な誘電体を放電間隙に並列接続し、該誘電体表面にお
ける沿面コロナ放電を放電間隙における主放電のトリガ
として利用することで、対サージ応答性能の向上を図る
技術が存在している（特公平５−7835号、特公平５−87
36号）。
電圧や誘導雷等のサージから電子回路素子を保護するた
め、気密容器内に封入した放電間隙における放電現象を
利用した放電型サージ吸収素子が用いられている。この
ような放電型サージ吸収素子は、主放電たるアーク放電
を用いてサージを吸収するものであるため、電流耐量が
大きいという利点を備えている一方、対サージ応答性能
に劣るという欠点がある。このため、沿面放電特性が良
好な誘電体を放電間隙に並列接続し、該誘電体表面にお
ける沿面コロナ放電を放電間隙における主放電のトリガ
として利用することで、対サージ応答性能の向上を図る
技術が存在している（特公平５−7835号、特公平５−87
36号）。
【０００３】図４に示すように、この放電型サージ吸収
素子50は、ニッケルや銅、鉄等の放電特性の良好な金属
材料より成る電極基体52ａの表面に、酸化バリウムや六
硼化ランタン等のエミッタ物質より成るエミッタ層52ｂ
を被着させて成る棒状の放電電極52，52を、所定の放電
間隙54を隔てて互いに平行するよう配置し、これをガラ
ス管を加工して形成した気密容器56内に所定の放電ガス
と共に封入し、両放電電極52，52の下端に接続されたリ
ード線58，58を気密容器56外に導出させると共に、上記
気密容器56の内面における少なくともリード線58，58間
に、沿面放電特性が良好な誘電体層60を被着形成して成
る。上記放電間隙54と誘電体層60とは、リード線58，58
を介して並列接続されている。
素子50は、ニッケルや銅、鉄等の放電特性の良好な金属
材料より成る電極基体52ａの表面に、酸化バリウムや六
硼化ランタン等のエミッタ物質より成るエミッタ層52ｂ
を被着させて成る棒状の放電電極52，52を、所定の放電
間隙54を隔てて互いに平行するよう配置し、これをガラ
ス管を加工して形成した気密容器56内に所定の放電ガス
と共に封入し、両放電電極52，52の下端に接続されたリ
ード線58，58を気密容器56外に導出させると共に、上記
気密容器56の内面における少なくともリード線58，58間
に、沿面放電特性が良好な誘電体層60を被着形成して成
る。上記放電間隙54と誘電体層60とは、リード線58，58
を介して並列接続されている。
【０００４】リード線58，58と気密容器56との接続部分
の拡大図である図５に示すように、誘電体層60の表面か
らは、ニッケルや銅、鉄等の導電材料より成る粒状ある
いは塊状の補助放電電極62が多数突出しており、リード
線58と補助放電電極62との間、及び各補助放電電極62間
には、上記放電間隙54よりも格段に狭小な補助放電間隙
64が形成されている。
の拡大図である図５に示すように、誘電体層60の表面か
らは、ニッケルや銅、鉄等の導電材料より成る粒状ある
いは塊状の補助放電電極62が多数突出しており、リード
線58と補助放電電極62との間、及び各補助放電電極62間
には、上記放電間隙54よりも格段に狭小な補助放電間隙
64が形成されている。
【０００５】しかして、上記リード線58，58を介してこ
の放電型サージ吸収素子50にサージが印加されると、直
ちに、リード線58，58間の誘電体層60表面において沿面
コロナ放電が発生してサージ吸収が開始される。そし
て、この沿面コロナ放電に伴って放出された電子及びイ
オンのプライミング効果によって、まず幅の狭い補助放
電間隙64に気中放電が生成される。次いで、この補助放
電間隙64における気中放電は、放電電極52，52間の放電
間隙54へ転移し、最終的にはアーク放電の大電流を通じ
てサージが吸収される。
の放電型サージ吸収素子50にサージが印加されると、直
ちに、リード線58，58間の誘電体層60表面において沿面
コロナ放電が発生してサージ吸収が開始される。そし
て、この沿面コロナ放電に伴って放出された電子及びイ
オンのプライミング効果によって、まず幅の狭い補助放
電間隙64に気中放電が生成される。次いで、この補助放
電間隙64における気中放電は、放電電極52，52間の放電
間隙54へ転移し、最終的にはアーク放電の大電流を通じ
てサージが吸収される。
【０００６】このように、この放電型サージ吸収素子50
は、対サージ応答性に優れる沿面コロナ放電をトリガ放
電として利用することにより、対サージ応答性能を高め
ると共に、沿面コロナ放電と放電間隙54における主放電
との間に、補助放電間隙64における気中放電を介在させ
ることにより、主放電の生成をより円滑化している。
は、対サージ応答性に優れる沿面コロナ放電をトリガ放
電として利用することにより、対サージ応答性能を高め
ると共に、沿面コロナ放電と放電間隙54における主放電
との間に、補助放電間隙64における気中放電を介在させ
ることにより、主放電の生成をより円滑化している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記誘電体
層60及び補助放電電極62は、放電電極52の電極基体52ａ
やエミッタ層52ｂ、あるいはリード線58を構成する金属
を材料に形成される。例えば、ニッケル製の電極基体52
ａを気密容器56内に挿入し、気密容器56内の排気工程に
伴う減圧雰囲気中において該電極基体52ａに高周波加熱
を施し、電極基体52ａ表面のニッケルを溶融・飛散させ
て気密容器56の内面に付着させる。上記排気工程の初期
においては気密容器56内に空気が残存しており、溶融飛
散したニッケルは途中で酸化されるため、気密容器56の
内面には、まず絶縁性の酸化ニッケルより成る誘電体層
60が形成される。つぎに、上記排気工程の進展に伴って
気密容器56内に空気がなくなると、溶融飛散したニッケ
ルは酸化されないまま誘電体層60の表面に付着し、導電
性を備えた粒状あるいは塊状の補助放電電極62が形成さ
れることとなる。このように、誘電体層60と補助放電電
極62を、電極基体52ａを構成する金属を材料にして形成
すれば、特別な装置や材料を別途用意する必要がなくな
り、製造過程の簡素化を実現できるという利点がある。
層60及び補助放電電極62は、放電電極52の電極基体52ａ
やエミッタ層52ｂ、あるいはリード線58を構成する金属
を材料に形成される。例えば、ニッケル製の電極基体52
ａを気密容器56内に挿入し、気密容器56内の排気工程に
伴う減圧雰囲気中において該電極基体52ａに高周波加熱
を施し、電極基体52ａ表面のニッケルを溶融・飛散させ
て気密容器56の内面に付着させる。上記排気工程の初期
においては気密容器56内に空気が残存しており、溶融飛
散したニッケルは途中で酸化されるため、気密容器56の
内面には、まず絶縁性の酸化ニッケルより成る誘電体層
60が形成される。つぎに、上記排気工程の進展に伴って
気密容器56内に空気がなくなると、溶融飛散したニッケ
ルは酸化されないまま誘電体層60の表面に付着し、導電
性を備えた粒状あるいは塊状の補助放電電極62が形成さ
れることとなる。このように、誘電体層60と補助放電電
極62を、電極基体52ａを構成する金属を材料にして形成
すれば、特別な装置や材料を別途用意する必要がなくな
り、製造過程の簡素化を実現できるという利点がある。
【０００８】しかしながら、電極基体52ａを構成する金
属の溶融・飛散工程を精密に制御することは困難である
ため、本来誘電体層60の表面にのみ点在させるべき金属
粒66の一部が、どうしても誘電体層60内部に埋没・混入
してしまい、その結果、誘電体層60自体の絶縁抵抗が低
下することとなる。そして、このように誘電体層60の絶
縁抵抗が低下すると、サージが印加された場合に、リー
ド線58，58間における沿面コロナ放電が持続状態とな
り、上記放電間隙54における主放電に移行できなくな
る。また、この沿面コロナ放電の持続によって、甚だし
い場合には誘電体層60が剥離したり、発熱のため部分的
に溶融・飛散することとなり、次のサージが印加されて
もトリガー放電が発生せず、上記放電間隙54においては
放電遅れのため主放電に移行できず、アーク放電を利用
した大電流の吸収が不可能となる危険性も生じる。もち
ろん、極めて微量の金属粒66が混入するだけなら問題な
いが、補助放電間隙64における気中放電を実現するに
は、ある程度以上の密度で補助放電電極62を誘電体層60
の表面に分布させる必要があり、結果的に無視できない
量の金属粒66が誘電体層60内部に埋没・混入することと
なる。
属の溶融・飛散工程を精密に制御することは困難である
ため、本来誘電体層60の表面にのみ点在させるべき金属
粒66の一部が、どうしても誘電体層60内部に埋没・混入
してしまい、その結果、誘電体層60自体の絶縁抵抗が低
下することとなる。そして、このように誘電体層60の絶
縁抵抗が低下すると、サージが印加された場合に、リー
ド線58，58間における沿面コロナ放電が持続状態とな
り、上記放電間隙54における主放電に移行できなくな
る。また、この沿面コロナ放電の持続によって、甚だし
い場合には誘電体層60が剥離したり、発熱のため部分的
に溶融・飛散することとなり、次のサージが印加されて
もトリガー放電が発生せず、上記放電間隙54においては
放電遅れのため主放電に移行できず、アーク放電を利用
した大電流の吸収が不可能となる危険性も生じる。もち
ろん、極めて微量の金属粒66が混入するだけなら問題な
いが、補助放電間隙64における気中放電を実現するに
は、ある程度以上の密度で補助放電電極62を誘電体層60
の表面に分布させる必要があり、結果的に無視できない
量の金属粒66が誘電体層60内部に埋没・混入することと
なる。
【０００９】この発明は、上記従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、補助放電電極を気密容器内に収納され
た部材を構成する金属を用いて形成する場合であって
も、リード線間における沿面コロナ放電が持続状態とな
ることを有効に防止でき、したがって放電間隙にアーク
放電を確実に生成させることができる放電型サージ吸収
素子の実現を目的としており、さらに、このような放電
型サージ吸収素子を簡単に製造できる製造方法を得るこ
とを目的とするものである。
れたものであり、補助放電電極を気密容器内に収納され
た部材を構成する金属を用いて形成する場合であって
も、リード線間における沿面コロナ放電が持続状態とな
ることを有効に防止でき、したがって放電間隙にアーク
放電を確実に生成させることができる放電型サージ吸収
素子の実現を目的としており、さらに、このような放電
型サージ吸収素子を簡単に製造できる製造方法を得るこ
とを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係る放電型サージ吸収素子は、放電ガス
を充填した気密容器内に、リード線を接続した複数本の
放電電極を対向配置して各放電電極間に放電間隙を形成
し、各放電電極のリード線を上記気密容器の外部に導出
すると共に、上記気密容器内面の少なくとも上記リード
線間に沿面放電特性が良好な誘電体層を形成し、該誘電
体層の少なくとも表面に、該気密容器内に収納された部
材を構成している金属を材料として形成した多数の補助
放電電極を散点状に配置して、上記放電間隙よりも狭小
な補助放電間隙を上記リード線間に形成して成る放電型
サージ吸収素子において、上記気密容器内面の少なくと
も上記リード線間に、上記誘電体層の一部を除去して成
る欠損部を介在させたことを特徴とする。
め、この発明に係る放電型サージ吸収素子は、放電ガス
を充填した気密容器内に、リード線を接続した複数本の
放電電極を対向配置して各放電電極間に放電間隙を形成
し、各放電電極のリード線を上記気密容器の外部に導出
すると共に、上記気密容器内面の少なくとも上記リード
線間に沿面放電特性が良好な誘電体層を形成し、該誘電
体層の少なくとも表面に、該気密容器内に収納された部
材を構成している金属を材料として形成した多数の補助
放電電極を散点状に配置して、上記放電間隙よりも狭小
な補助放電間隙を上記リード線間に形成して成る放電型
サージ吸収素子において、上記気密容器内面の少なくと
も上記リード線間に、上記誘電体層の一部を除去して成
る欠損部を介在させたことを特徴とする。
【００１１】上記欠損部は、例えば、リード線間を横切
る幅５０〜３００μｍの帯状に形成される。また、上記
気密容器内面における上記欠損部に対応する部分に、凹
部を形成するよう構成してもよい。上記欠損部は、例え
ば、ガラス製の気密容器の外部からレーザー光線を照射
して、気密容器内面に形成された誘電体層の一部を蒸発
させることによって形成される。
る幅５０〜３００μｍの帯状に形成される。また、上記
気密容器内面における上記欠損部に対応する部分に、凹
部を形成するよう構成してもよい。上記欠損部は、例え
ば、ガラス製の気密容器の外部からレーザー光線を照射
して、気密容器内面に形成された誘電体層の一部を蒸発
させることによって形成される。
【００１２】
【作用】上記のように構成した放電型サージ吸収素子に
サージが印加されると、直ちに、リード線間の誘電体層
表面において沿面コロナ放電が発生してサージ吸収が開
始される。この沿面コロナ放電はトリガ放電として作用
し、この放電によって放出された電子及びイオンのプラ
イミング効果により、先ず放電電極間の放電間隙よりも
誘電体層表面からの距離が短く、かつ間隙長も狭い補助
放電間隙において、速やかに気中放電が生成される。つ
ぎに、この補助放電間隙における気中放電は、該放電に
よって放出された多量の電子及びイオンのプライミング
効果により、極めて短時間の中に放電電極間の放電間隙
に転移する。この結果、放電間隙にグロー放電を経てア
ーク放電が生成され、このアーク放電の大電流を通じて
サージが吸収される。
サージが印加されると、直ちに、リード線間の誘電体層
表面において沿面コロナ放電が発生してサージ吸収が開
始される。この沿面コロナ放電はトリガ放電として作用
し、この放電によって放出された電子及びイオンのプラ
イミング効果により、先ず放電電極間の放電間隙よりも
誘電体層表面からの距離が短く、かつ間隙長も狭い補助
放電間隙において、速やかに気中放電が生成される。つ
ぎに、この補助放電間隙における気中放電は、該放電に
よって放出された多量の電子及びイオンのプライミング
効果により、極めて短時間の中に放電電極間の放電間隙
に転移する。この結果、放電間隙にグロー放電を経てア
ーク放電が生成され、このアーク放電の大電流を通じて
サージが吸収される。
【００１３】上記リード線間には、上記誘電体層の一部
を除去して形成した欠損部を介在させているため、例え
補助放電電極形成時に誘電体層内に金属粒が混入し、誘
電体層自体の絶縁抵抗が低下したとしても、リード線間
の絶縁性は維持される。したがって、サージ印加の際に
リード線間で沿面コロナ放電が持続してしまい、放電間
隙にアーク放電を生成できないといった問題は生じな
い。
を除去して形成した欠損部を介在させているため、例え
補助放電電極形成時に誘電体層内に金属粒が混入し、誘
電体層自体の絶縁抵抗が低下したとしても、リード線間
の絶縁性は維持される。したがって、サージ印加の際に
リード線間で沿面コロナ放電が持続してしまい、放電間
隙にアーク放電を生成できないといった問題は生じな
い。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例に係る放電型サージ
吸収素子10を示す縦断面図であり、図２はそのＡ−Ａ断
面図である。この放電型サージ吸収素子10は、一端にリ
ード線12，12を接続して成る一対の放電電極14，14を所
定の距離を隔てて平行に配置し、両電極間に放電間隙16
を形成すると共に、これをガラス管を加工して形成した
気密容器18内に封入し、各放電電極14のリード線12を気
密容器18外に導出して成る。
説明する。図１は本発明の一実施例に係る放電型サージ
吸収素子10を示す縦断面図であり、図２はそのＡ−Ａ断
面図である。この放電型サージ吸収素子10は、一端にリ
ード線12，12を接続して成る一対の放電電極14，14を所
定の距離を隔てて平行に配置し、両電極間に放電間隙16
を形成すると共に、これをガラス管を加工して形成した
気密容器18内に封入し、各放電電極14のリード線12を気
密容器18外に導出して成る。
【００１５】上記放電電極14は、ニッケルや銅あるいは
鉄等、放電特性の良好な金属材料を棒状や板状に加工し
た電極基体14ａの表面に、酸化バリウムや六硼化ランタ
ン等のエミッタ物質より成るエミッタ層14ｂを被着して
成る。また、上記リード線12は、デュメット線（銅被覆
鉄ニッケル合金線）や４２−６合金線等より成る。
鉄等、放電特性の良好な金属材料を棒状や板状に加工し
た電極基体14ａの表面に、酸化バリウムや六硼化ランタ
ン等のエミッタ物質より成るエミッタ層14ｂを被着して
成る。また、上記リード線12は、デュメット線（銅被覆
鉄ニッケル合金線）や４２−６合金線等より成る。
【００１６】上記気密容器18内には、希ガスや窒素ガス
あるいは六弗化硫黄ガス等より成る放電ガスが封入され
ると共に、該気密容器18の内面には、酸化ニッケルなど
沿面放電特性が良好な誘電体層20が形成されている。こ
の誘電体層20の表面における少なくともリード線12，12
間には、図３に示すように、銅やニッケルあるいは鉄
等、放電特性の良好な金属の粒や塊より成る多数の補助
放電電極22が、散点状に配置されている。また、各リー
ド線12と補助放電電極22間、及び補助放電電極22相互間
には、上記放電電極14，14間の放電間隙16よりも格段に
狭小な補助放電間隙24が多数形成されている。
あるいは六弗化硫黄ガス等より成る放電ガスが封入され
ると共に、該気密容器18の内面には、酸化ニッケルなど
沿面放電特性が良好な誘電体層20が形成されている。こ
の誘電体層20の表面における少なくともリード線12，12
間には、図３に示すように、銅やニッケルあるいは鉄
等、放電特性の良好な金属の粒や塊より成る多数の補助
放電電極22が、散点状に配置されている。また、各リー
ド線12と補助放電電極22間、及び補助放電電極22相互間
には、上記放電電極14，14間の放電間隙16よりも格段に
狭小な補助放電間隙24が多数形成されている。
【００１７】さらに、上記気密容器18内面には、上記誘
電体層20を部分的に除去して形成した欠損部26が存在し
ている。この欠損部26は、幅が５０〜３００μｍ程度の
帯状と成されており、図３に示すように、両リード線1
2，12間に配置された誘電体層20は、この欠損部26によ
って分断されている。また、気密容器18内面における該
欠損部26に対応した部分には、深さが２０μｍ以下の微
細な凹部28が形成されている。
電体層20を部分的に除去して形成した欠損部26が存在し
ている。この欠損部26は、幅が５０〜３００μｍ程度の
帯状と成されており、図３に示すように、両リード線1
2，12間に配置された誘電体層20は、この欠損部26によ
って分断されている。また、気密容器18内面における該
欠損部26に対応した部分には、深さが２０μｍ以下の微
細な凹部28が形成されている。
【００１８】つぎに、この放電型サージ吸収素子10の製
造方法の一例について説明する。まず、リード線12，12
を接続したニッケルより成る電極基体14ａ，14ａの表面
に、該電極基体14ａ，14ａの表面の一部が露出するよう
に炭酸バリウムより成るエミッタ材料を付着させる。そ
して、上記リード線12，12を同一方向に揃えて整列治具
によって保持して、電極基体14ａ，14ａを所定間隔で対
向させ、これを両端が開口したガラス管内に挿入して、
上記リード線12，12の下端部がガラス管の一端開口から
外部へ突出するように収納する。さらに、ガラス管の一
端をガス炎によって加熱して溶融させ、溶融部分をピン
チャーによって内方向へ圧潰して封着し、リード線12，
12の中途部をガラス管の封着部に固定すると共に、該リ
ード線12，12の下端部をガラス管の外部に導出する。こ
の際、上記ガラス管の加熱を空気中で行うことにより、
電極基体14ａ，14ａ表面の露出部分が酸化されて酸化ニ
ッケルが形成される。
造方法の一例について説明する。まず、リード線12，12
を接続したニッケルより成る電極基体14ａ，14ａの表面
に、該電極基体14ａ，14ａの表面の一部が露出するよう
に炭酸バリウムより成るエミッタ材料を付着させる。そ
して、上記リード線12，12を同一方向に揃えて整列治具
によって保持して、電極基体14ａ，14ａを所定間隔で対
向させ、これを両端が開口したガラス管内に挿入して、
上記リード線12，12の下端部がガラス管の一端開口から
外部へ突出するように収納する。さらに、ガラス管の一
端をガス炎によって加熱して溶融させ、溶融部分をピン
チャーによって内方向へ圧潰して封着し、リード線12，
12の中途部をガラス管の封着部に固定すると共に、該リ
ード線12，12の下端部をガラス管の外部に導出する。こ
の際、上記ガラス管の加熱を空気中で行うことにより、
電極基体14ａ，14ａ表面の露出部分が酸化されて酸化ニ
ッケルが形成される。
【００１９】ついで、ガラス管の他端に排気装置を接続
し、これを高周波コイル内に配置して高周波加熱を施す
と共に、該ガラス管内を排気すれば、エミッタ材料の炭
酸バリウムが熱分解して電極基体14ａ，14ａの表面に酸
化バリウムより成るエミッタ層14ｂ，14ｂが形成されて
放電電極14が完成する。同時に、電極基体14ａ，14ａ表
面の露出部分が溶融して、排気に伴うガラス管内の減圧
によって飛散を開始する。排気工程当初においては、ガ
ラス管内の残留空気濃度が高いため、電極基体14ａ，14
ａを構成するニッケルが飛散中に酸化されて酸化ニッケ
ルとなり、前工程で電極基体14ａ，14ａの表面に形成さ
れていた酸化ニッケルと共にガラス管の内面に層状に被
着し、沿面放電特性が良好な酸化ニッケルより成る誘電
体層20が形成される。
し、これを高周波コイル内に配置して高周波加熱を施す
と共に、該ガラス管内を排気すれば、エミッタ材料の炭
酸バリウムが熱分解して電極基体14ａ，14ａの表面に酸
化バリウムより成るエミッタ層14ｂ，14ｂが形成されて
放電電極14が完成する。同時に、電極基体14ａ，14ａ表
面の露出部分が溶融して、排気に伴うガラス管内の減圧
によって飛散を開始する。排気工程当初においては、ガ
ラス管内の残留空気濃度が高いため、電極基体14ａ，14
ａを構成するニッケルが飛散中に酸化されて酸化ニッケ
ルとなり、前工程で電極基体14ａ，14ａの表面に形成さ
れていた酸化ニッケルと共にガラス管の内面に層状に被
着し、沿面放電特性が良好な酸化ニッケルより成る誘電
体層20が形成される。
【００２０】その後、排気作業の進行に伴ってガラス管
内の残留空気濃度が低下し、遂には飛散したニッケルが
酸化されない状態となる。従って、この酸化されないニ
ッケルが上記誘電体層20の表面に散点状に付着した時点
でこの操作を終了すれば、粒状あるいは塊状の補助放電
電極22が形成される。この補助放電電極22は、リード線
12やエミッタ層14ｂを構成する金属（銅やバリウム）を
溶融・飛散させ、誘電体層20の表面に散点状に付着させ
ることによっても形成できる。
内の残留空気濃度が低下し、遂には飛散したニッケルが
酸化されない状態となる。従って、この酸化されないニ
ッケルが上記誘電体層20の表面に散点状に付着した時点
でこの操作を終了すれば、粒状あるいは塊状の補助放電
電極22が形成される。この補助放電電極22は、リード線
12やエミッタ層14ｂを構成する金属（銅やバリウム）を
溶融・飛散させ、誘電体層20の表面に散点状に付着させ
ることによっても形成できる。
【００２１】つぎに、上記排気作業によって、残留空
気、炭酸バリウム分解による二酸化炭素、並びにガラス
管自身やガラス管内に収納された部材から放出される不
純ガスを除去してガラス管内を高真空状態とした後、放
電ガスを充填し、さらに上記ガラス管の他端を加熱し、
これを溶融させて封じ切り、気密容器18を形成する。
気、炭酸バリウム分解による二酸化炭素、並びにガラス
管自身やガラス管内に収納された部材から放出される不
純ガスを除去してガラス管内を高真空状態とした後、放
電ガスを充填し、さらに上記ガラス管の他端を加熱し、
これを溶融させて封じ切り、気密容器18を形成する。
【００２２】最後に、上記気密容器18の外部からＹＡＧ
レーザーを照射すると、レーザー光線がガラスを透過し
て気密容器18内面の誘電体層20に到達し、これを蒸発さ
せる。このレーザー光線の照射位置を、所定パターンに
沿って移動させることにより、帯状の欠損部26が形成さ
れる。なお、レーザー光線自体はガラスを透過するが、
レーザー光線を吸収して発熱・溶融した誘電体層20の影
響で、気密容器18の内面が溶融して凹む結果、気密容器
18内面における上記欠損部26に対応する部分に、該欠損
部26に対応したパターンの凹部28が略同時に形成され
る。
レーザーを照射すると、レーザー光線がガラスを透過し
て気密容器18内面の誘電体層20に到達し、これを蒸発さ
せる。このレーザー光線の照射位置を、所定パターンに
沿って移動させることにより、帯状の欠損部26が形成さ
れる。なお、レーザー光線自体はガラスを透過するが、
レーザー光線を吸収して発熱・溶融した誘電体層20の影
響で、気密容器18の内面が溶融して凹む結果、気密容器
18内面における上記欠損部26に対応する部分に、該欠損
部26に対応したパターンの凹部28が略同時に形成され
る。
【００２３】この製造方法によれば、加熱温度や加熱時
間、あるいは排気速度等の条件、及び各部材を構成する
材料の溶融温度や分解温度あるいは酸化速度等を適宜選
定し、最適条件を設定することにより、特別な材料や工
程を用意することなく、誘電体層20及び補助放電電極22
を形成することができ、製造の簡易化が図れる。その反
面、上記補助放電電極22の形成に際し、補助放電電極22
の材料となる金属粒30が不可避的に誘電体層20中に埋没
・混入することとなるが、上記のようにリード線12，12
間を横切る欠損部26を形成しているため、リード線12，
12間の絶縁性を維持することができる。
間、あるいは排気速度等の条件、及び各部材を構成する
材料の溶融温度や分解温度あるいは酸化速度等を適宜選
定し、最適条件を設定することにより、特別な材料や工
程を用意することなく、誘電体層20及び補助放電電極22
を形成することができ、製造の簡易化が図れる。その反
面、上記補助放電電極22の形成に際し、補助放電電極22
の材料となる金属粒30が不可避的に誘電体層20中に埋没
・混入することとなるが、上記のようにリード線12，12
間を横切る欠損部26を形成しているため、リード線12，
12間の絶縁性を維持することができる。
【００２４】また、この欠損部26が微小間隙を形成する
こととなり、結果的にさらなる対サージ応答性能の向上
をもたらす効果も生じる。すなわち、誘電体層20の内部
に導電性の金属粒30が混入する結果、誘電体層20自体は
ある程度の導電性を帯びることとなるため、サージ印加
時には欠損部26（微小間隙）における電界強度が極めて
高くなり、多量の電子やイオンが放出される。そして、
これがトリガとして機能するため、補助放電間隙24にお
ける気中放電の早期生成、ひいては放電間隙16における
アーク放電の早期生成が実現されることとなる。
こととなり、結果的にさらなる対サージ応答性能の向上
をもたらす効果も生じる。すなわち、誘電体層20の内部
に導電性の金属粒30が混入する結果、誘電体層20自体は
ある程度の導電性を帯びることとなるため、サージ印加
時には欠損部26（微小間隙）における電界強度が極めて
高くなり、多量の電子やイオンが放出される。そして、
これがトリガとして機能するため、補助放電間隙24にお
ける気中放電の早期生成、ひいては放電間隙16における
アーク放電の早期生成が実現されることとなる。
【００２５】さらに、気密容器18内面における、上記欠
損部26に対応した部分に凹部28が形成され、その分リー
ド線12，12間の沿面距離が長くなる結果、繰り返しサー
ジ印加に対する寿命特性の向上も図れる。
損部26に対応した部分に凹部28が形成され、その分リー
ド線12，12間の沿面距離が長くなる結果、繰り返しサー
ジ印加に対する寿命特性の向上も図れる。
【００２６】なお、上記欠損部26は必ずしもレーザー光
線の照射によって形成する必要はなく、切削や食刻等の
手段を用いて誘電体層20の一部を除去することによって
も形成できる。また、欠損部26は少なくともリード線1
2，12間に介在されれば足り、必ずしも図１及び図２に
示す如き広範囲に亘って形成する必要はない。
線の照射によって形成する必要はなく、切削や食刻等の
手段を用いて誘電体層20の一部を除去することによって
も形成できる。また、欠損部26は少なくともリード線1
2，12間に介在されれば足り、必ずしも図１及び図２に
示す如き広範囲に亘って形成する必要はない。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る放電型サージ吸収素子にあ
っては、上記のように気密容器内面の少なくともリード
線間に、誘電体層の一部を除去して形成した欠損部を介
在させているため、例え補助放電電極形成時に誘電体層
内に金属粒が埋没・混入して誘電体層自体の絶縁抵抗が
低下しても、リード線間の絶縁性は維持される。したが
って、サージ印加時において、誘電体層の絶縁抵抗の低
下が原因でリード線間に沿面コロナ放電が持続してしま
い、結果として放電間隙にアーク放電を生成できないと
いう、従来技術が抱えていた問題を有効に解消できる。
っては、上記のように気密容器内面の少なくともリード
線間に、誘電体層の一部を除去して形成した欠損部を介
在させているため、例え補助放電電極形成時に誘電体層
内に金属粒が埋没・混入して誘電体層自体の絶縁抵抗が
低下しても、リード線間の絶縁性は維持される。したが
って、サージ印加時において、誘電体層の絶縁抵抗の低
下が原因でリード線間に沿面コロナ放電が持続してしま
い、結果として放電間隙にアーク放電を生成できないと
いう、従来技術が抱えていた問題を有効に解消できる。
【００２８】また、本発明に係る放電型サージ吸収素子
の製造方法によれば、ガラス管等を封止して気密容器を
形成した後に、外部からレーザー光線を照射して上記気
密容器内面に形成された誘電体層の一部を蒸発させるよ
う構成したため、上記欠損部を極めて容易に形成するこ
とができ、特に、既存の放電型サージ吸収素子に対して
も欠損部の形成が可能であり、ストックの有効活用に寄
与できる。
の製造方法によれば、ガラス管等を封止して気密容器を
形成した後に、外部からレーザー光線を照射して上記気
密容器内面に形成された誘電体層の一部を蒸発させるよ
う構成したため、上記欠損部を極めて容易に形成するこ
とができ、特に、既存の放電型サージ吸収素子に対して
も欠損部の形成が可能であり、ストックの有効活用に寄
与できる。
【図１】本発明に係る放電型サージ吸収素子の一実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】上記放電型サージ吸収素子のリード線間を示す
拡大図である。
拡大図である。
【図４】従来の放電型サージ吸収素子を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】従来の放電型サージ吸収素子のリード線間を示
す拡大図である。
す拡大図である。
10 放電型サージ吸収素子 12 リード線 14 放電電極 16 放電間隙 18 気密容器 20 誘電体層 22 補助放電電極 24 補助放電間隙 26 欠損部 28 凹部
Claims (4)
- 【請求項１】 放電ガスを充填した気密容器内に、リー
ド線を接続した複数本の放電電極を対向配置して各放電
電極間に放電間隙を形成し、各放電電極のリード線を上
記気密容器の外部に導出すると共に、上記気密容器内面
の少なくとも上記リード線間に沿面放電特性が良好な誘
電体層を形成し、該誘電体層の少なくとも表面に、該気
密容器内に収納された部材を構成している金属を材料と
して形成した多数の補助放電電極を散点状に配置して、
上記放電間隙よりも狭小な補助放電間隙を上記リード線
間に形成して成る放電型サージ吸収素子において、上記
気密容器内面の少なくとも上記リード線間に、上記誘電
体層の一部を除去して成る欠損部を介在させたことを特
徴とする放電型サージ吸収素子。 - 【請求項２】 上記気密容器内面における上記欠損部に
対応する部分を、凹部と成したことを特徴とする請求項
１に記載の放電型サージ吸収素子。 - 【請求項３】 上記欠損部が、上記リード線間を横切る
幅５０〜３００μｍの帯状に形成されたことを特徴とす
る請求項１または２に記載の放電型サージ吸収素子。 - 【請求項４】 放電ガスを充填した気密容器内に、リー
ド線を接続した複数本の放電電極を対向配置して各放電
電極間に放電間隙を形成し、各放電電極のリード線を上
記気密容器の外部に導出すると共に、上記気密容器内面
の少なくとも上記リード線間に沿面放電特性が良好な誘
電体層を形成し、該誘電体層の少なくとも表面に、該気
密容器内に収納された部材を構成している金属を材料と
して形成した多数の補助放電電極を散点状に配置して、
上記放電間隙よりも狭小な補助放電間隙を上記リード線
間に形成し、さらに上記気密容器内面の少なくとも上記
リード線間に、上記誘電体層の一部を除去して形成した
欠損部を介在させて成る放電型サージ吸収素子の製造方
法であって、上記気密容器をガラスによって構成すると
共に、該気密容器の外部からレーザー光線を照射して気
密容器内面に形成された上記誘電体層の一部を蒸発さ
せ、以って上記欠損部を形成することを特徴とする放電
型サージ吸収素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169942A JP2745386B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 放電型サージ吸収素子の製造方法 |
| DE19523338A DE19523338A1 (de) | 1994-06-29 | 1995-06-27 | Überspannungsschutzelement vom Entladungstyp und Verfahren zu dessen Herstellung |
| CN95107780A CN1046600C (zh) | 1994-06-29 | 1995-06-28 | 放电式过电压吸收元件及其制造方法 |
| US08/496,363 US5694284A (en) | 1994-06-29 | 1995-06-29 | Discharge type surge absorbing element and method for making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169942A JP2745386B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 放電型サージ吸収素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0817548A true JPH0817548A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2745386B2 JP2745386B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15895760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6169942A Expired - Fee Related JP2745386B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 放電型サージ吸収素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745386B2 (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20010095019A (ko) * | 2000-03-30 | 2001-11-03 | 오무라 쇼지로우 | 보호 장치 |
| US8238069B2 (en) | 2008-02-05 | 2012-08-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ESD protection device |
| US8437114B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-05-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ESD Protection Device |
| US8717730B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ESD protection device and method for producing the same |
| US8760830B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-06-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | ESD protection device |
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| JPS58198884A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-18 | 三菱鉱業セメント株式会社 | サ−ジ吸収素子 |
| JPH057836A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Material Sci Kk | 保護被膜付き金属製品 |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6169942A patent/JP2745386B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2745386B2 (ja) | 1998-04-28 |
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