JPH09199258A - サージアブソーバ - Google Patents
サージアブソーバInfo
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- JPH09199258A JPH09199258A JP840996A JP840996A JPH09199258A JP H09199258 A JPH09199258 A JP H09199258A JP 840996 A JP840996 A JP 840996A JP 840996 A JP840996 A JP 840996A JP H09199258 A JPH09199258 A JP H09199258A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁層を介して電極が対向したサージアブソ
ーバはギャップ長を安定させ、放電開始電圧のばらつき
を防止できるが、ギャップ部分での放電開始時間が長
く、また放電によるスパッタ現象によって電極間が短絡
しやすい。 【解決手段】 主電極15a、15bの間には、端面に
複数の凸部14a1を形成した補助電極14aと、端面
に絶縁層17が形成された補助電極14bが設けられて
おり、両者は凸部14a1と絶縁層17とで接合されて
いる。凸部14a1と補助電極14b間にギャップが形
成されているため、ギャップ部分での接合面積が小さく
なる。よって、ギャップ部分の容量Cを小さくし、時定
数を低下させて放電開始時間を短くできる。また凸部1
4a1と絶縁層17の縁部(ハ)との間で段差があるた
め、この部分に導電性材料が堆積しにくく、凸部14a
1と補助電極14bとの間が短絡しにくい。
ーバはギャップ長を安定させ、放電開始電圧のばらつき
を防止できるが、ギャップ部分での放電開始時間が長
く、また放電によるスパッタ現象によって電極間が短絡
しやすい。 【解決手段】 主電極15a、15bの間には、端面に
複数の凸部14a1を形成した補助電極14aと、端面
に絶縁層17が形成された補助電極14bが設けられて
おり、両者は凸部14a1と絶縁層17とで接合されて
いる。凸部14a1と補助電極14b間にギャップが形
成されているため、ギャップ部分での接合面積が小さく
なる。よって、ギャップ部分の容量Cを小さくし、時定
数を低下させて放電開始時間を短くできる。また凸部1
4a1と絶縁層17の縁部(ハ)との間で段差があるた
め、この部分に導電性材料が堆積しにくく、凸部14a
1と補助電極14bとの間が短絡しにくい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子回路や電子部品
をサージから保護するためのサージアブソーバに係り、
特に放電を開始するまでの応答速度を速め、また補助電
極のスパッタ現象によるギャップの短絡などを防止でき
るようにしたサージアブソーバに関する。
をサージから保護するためのサージアブソーバに係り、
特に放電を開始するまでの応答速度を速め、また補助電
極のスパッタ現象によるギャップの短絡などを防止でき
るようにしたサージアブソーバに関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来のギャップ方式のサージア
ブソーバの構造を示す斜視図である。このサージアブソ
ーバ1は、ガラス封止体2の内部に、アルミナ(酸化ア
ルミニウム;Al2O3)などにより形成された丸棒状の
基体3が設けられ、この基体3の外周面に、ギャップ7
を介して対向する補助電極層4a,4bが形成されてい
る。この補助電極層4a,4bは炭素(C),窒化タン
タル(TaN)などの所定の電気抵抗値の導電性材料に
より形成されている。ギャップ7は、基体3の円周方向
全周に沿って、微小のギャップ長Gを有して形成されて
いる。
ブソーバの構造を示す斜視図である。このサージアブソ
ーバ1は、ガラス封止体2の内部に、アルミナ(酸化ア
ルミニウム;Al2O3)などにより形成された丸棒状の
基体3が設けられ、この基体3の外周面に、ギャップ7
を介して対向する補助電極層4a,4bが形成されてい
る。この補助電極層4a,4bは炭素(C),窒化タン
タル(TaN)などの所定の電気抵抗値の導電性材料に
より形成されている。ギャップ7は、基体3の円周方向
全周に沿って、微小のギャップ長Gを有して形成されて
いる。
【0003】基体3の両端部には、それぞれの補助電極
層4a,4bに導通する主電極5a,5bが設けられて
いる。この主電極5a,5bは抵抗値の低い金属材料に
よりキャップ状に形成されて、補助電極層4a,4bの
上から基体3の両端部に嵌着されている。両主電極5
a,5bにはリード線6a,6bが接続され、このリー
ド線6a,6bがガラス封止体2の外部に延びている。
ガラス封止体2の内部はほぼ真空に近い低圧に設定さ
れ、この内部にはアルゴン(Ar)、ヘリウム(H
e)、ネオン(Ne)などの不活性ガスが充填されてい
る。上記サージアブソーバ1は、丸棒状の基体3の外周
面に補助電極層を形成するための導電性材料が塗布さ
れ、その後にレーザ加工などにより補助電極層を形成す
る導電性材料が除去されて、丸棒の外周に、所定のギャ
ップ長Gのギャップ7が形成される。
層4a,4bに導通する主電極5a,5bが設けられて
いる。この主電極5a,5bは抵抗値の低い金属材料に
よりキャップ状に形成されて、補助電極層4a,4bの
上から基体3の両端部に嵌着されている。両主電極5
a,5bにはリード線6a,6bが接続され、このリー
ド線6a,6bがガラス封止体2の外部に延びている。
ガラス封止体2の内部はほぼ真空に近い低圧に設定さ
れ、この内部にはアルゴン(Ar)、ヘリウム(H
e)、ネオン(Ne)などの不活性ガスが充填されてい
る。上記サージアブソーバ1は、丸棒状の基体3の外周
面に補助電極層を形成するための導電性材料が塗布さ
れ、その後にレーザ加工などにより補助電極層を形成す
る導電性材料が除去されて、丸棒の外周に、所定のギャ
ップ長Gのギャップ7が形成される。
【0004】しかし、上記のようにレーザ加工によりギ
ャップ7を形成する加工方法では、ギャップ長Gを高精
度に管理するのが困難であり、個々のサージアブソーバ
1においてギャップ長Gのばらつきが大きくなる。また
ギャップ7を円周方向へ加工する際に、補助電極層4a
と4bとのギャップ7の対向部分に凹凸が形成されやす
く、ギャップ7の各位置においてギャップ長Gにばらつ
きが生じやすい。サージアブソーバでは、ギャップ長G
が放電開始電圧を決める要素であるため、従来のように
ギャップ長Gが高精度に形成されず、またばらつきが大
きいと、放電開始電圧を高精度に決めることができなく
なる。
ャップ7を形成する加工方法では、ギャップ長Gを高精
度に管理するのが困難であり、個々のサージアブソーバ
1においてギャップ長Gのばらつきが大きくなる。また
ギャップ7を円周方向へ加工する際に、補助電極層4a
と4bとのギャップ7の対向部分に凹凸が形成されやす
く、ギャップ7の各位置においてギャップ長Gにばらつ
きが生じやすい。サージアブソーバでは、ギャップ長G
が放電開始電圧を決める要素であるため、従来のように
ギャップ長Gが高精度に形成されず、またばらつきが大
きいと、放電開始電圧を高精度に決めることができなく
なる。
【0005】また図6は、従来の他の構造のサージアブ
ソーバ1aを示している。図6に示すものでは、ガラス
封止体2の内部に主電極5aと5bが間隔を開けて配置
されており、両主電極5aと5bにブロック状の補助電
極4Aと4Bが接合されている。ブロック状の補助電極
4Aと4Bは、それ自体がSiなどの所定の電気抵抗値
を有する導電性材料により形成されている。そして、両
補助電極4Aと4Bとの突き当て面にSiO2などの絶
縁層8が介装され、この絶縁層8が介装されている部分
がギャップ長Gのギャップ7となっている。
ソーバ1aを示している。図6に示すものでは、ガラス
封止体2の内部に主電極5aと5bが間隔を開けて配置
されており、両主電極5aと5bにブロック状の補助電
極4Aと4Bが接合されている。ブロック状の補助電極
4Aと4Bは、それ自体がSiなどの所定の電気抵抗値
を有する導電性材料により形成されている。そして、両
補助電極4Aと4Bとの突き当て面にSiO2などの絶
縁層8が介装され、この絶縁層8が介装されている部分
がギャップ長Gのギャップ7となっている。
【0006】図6に示すものでは、ギャップ長Gが絶縁
層8の膜厚により決定されるが、この絶縁層8は、一方
の補助電極4Aまたは4Bに対してスパッタや蒸着によ
り形成されるため、膜厚を管理するのが容易であり、ギ
ャップ長Gを高精度に設定しやすい。またSiなどのブ
ロック状の補助電極4Aと4Bは、その突き当て面(対
向面)を平滑な面にしやすく、またスパッタなどで形成
される絶縁層8は膜厚を均一にできる。したがって、ギ
ャップ7の各部分においてギャップ長Gの変化が少な
く、ギャップ7の各部分でのギャップ長Gの変動も小さ
い。したがって、放電開始電圧を高精度に設定できる利
点がある。
層8の膜厚により決定されるが、この絶縁層8は、一方
の補助電極4Aまたは4Bに対してスパッタや蒸着によ
り形成されるため、膜厚を管理するのが容易であり、ギ
ャップ長Gを高精度に設定しやすい。またSiなどのブ
ロック状の補助電極4Aと4Bは、その突き当て面(対
向面)を平滑な面にしやすく、またスパッタなどで形成
される絶縁層8は膜厚を均一にできる。したがって、ギ
ャップ7の各部分においてギャップ長Gの変化が少な
く、ギャップ7の各部分でのギャップ長Gの変動も小さ
い。したがって、放電開始電圧を高精度に設定できる利
点がある。
【0007】
【発明が解しようとする課題】ギャップ方式のサージア
ブソーバ1または1aでは、主電極5a,5b間にサー
ジが印加された時点で、補助電極層4a,4b(または
補助電極4A,4B)の抵抗R0を通してギャップ7
(容量C)に充電され始める。前記のようにギャップ7
での放電開始電圧は、ギャップ長Gやガラス封止体2内
のガス圧などにより決められる。容量Cのギャップ7で
の充電電圧が放電開始電圧(パッシェン最低電圧)に至
ると、補助電極層4aと4b間で放電が開始される。ギ
ャップ7での放電は正放電または負放電であり、この放
電は補助電極層4a,4bの表面を移動し、最終的には
主電極5a,5b間がアークで橋絡される。
ブソーバ1または1aでは、主電極5a,5b間にサー
ジが印加された時点で、補助電極層4a,4b(または
補助電極4A,4B)の抵抗R0を通してギャップ7
(容量C)に充電され始める。前記のようにギャップ7
での放電開始電圧は、ギャップ長Gやガラス封止体2内
のガス圧などにより決められる。容量Cのギャップ7で
の充電電圧が放電開始電圧(パッシェン最低電圧)に至
ると、補助電極層4aと4b間で放電が開始される。ギ
ャップ7での放電は正放電または負放電であり、この放
電は補助電極層4a,4bの表面を移動し、最終的には
主電極5a,5b間がアークで橋絡される。
【0008】サージが印加されてから主電極5a,5b
間がアークで橋絡されるまでを応答時間(τ)とする。
主電極5a,5b間にサージが印加されてからギャップ
部分での放電が開始されるまでの時間を(τa)とし、
ギャップ7にて正または負の放電が開始されてから、主
電極5a,5b間がアークで橋絡されるまでの時間を
(τb)とすると、前記応答時間(τ)は(τa+τb)
である。
間がアークで橋絡されるまでを応答時間(τ)とする。
主電極5a,5b間にサージが印加されてからギャップ
部分での放電が開始されるまでの時間を(τa)とし、
ギャップ7にて正または負の放電が開始されてから、主
電極5a,5b間がアークで橋絡されるまでの時間を
(τb)とすると、前記応答時間(τ)は(τa+τb)
である。
【0009】ここで、主電極5aと5bの間にサージが
印加された後にギャップ7に充電されるときの時定数
(τ0)は、補助電極層4a,4b(または補助電極4
A,4B)の抵抗値R0と容量Cとの積により決めら
れ、τ0=C・R0である。応答時間(τ=τa+τb)の
うち(τb)は、主電極5a,5b間の距離やガス圧な
どに関係し、これはサージアブソーバの寸法によりほぼ
一律的に決められる。したがって、サージアブソーバの
応答時間(τ)はギャップ7での放電開始時間(τa)
に大きく依存し、また放電開始時間(τa)はギャップ
7での容量Cと補助電極層の抵抗値R0で決められる。
印加された後にギャップ7に充電されるときの時定数
(τ0)は、補助電極層4a,4b(または補助電極4
A,4B)の抵抗値R0と容量Cとの積により決めら
れ、τ0=C・R0である。応答時間(τ=τa+τb)の
うち(τb)は、主電極5a,5b間の距離やガス圧な
どに関係し、これはサージアブソーバの寸法によりほぼ
一律的に決められる。したがって、サージアブソーバの
応答時間(τ)はギャップ7での放電開始時間(τa)
に大きく依存し、また放電開始時間(τa)はギャップ
7での容量Cと補助電極層の抵抗値R0で決められる。
【0010】図6に示す従来のサージアブソーバ1aで
は、絶縁層8の膜厚を均一に形成できるため、前記放電
開始電圧のばらつきが小さくなるという利点があるが、
その反面、ギャップ7の部分でのブロック状の補助電極
4Aと4Bとの対向面積が大きいため、ギャップ7の部
分での前記容量Cが大きくなり、よって時定数(τ0)
が大きくなって、放電開始時間(τa)が長くなり、主
電極5aと5b間がアークで橋絡されるまでの応答速度
(τ)が長くなる欠点がある。
は、絶縁層8の膜厚を均一に形成できるため、前記放電
開始電圧のばらつきが小さくなるという利点があるが、
その反面、ギャップ7の部分でのブロック状の補助電極
4Aと4Bとの対向面積が大きいため、ギャップ7の部
分での前記容量Cが大きくなり、よって時定数(τ0)
が大きくなって、放電開始時間(τa)が長くなり、主
電極5aと5b間がアークで橋絡されるまでの応答速度
(τ)が長くなる欠点がある。
【0011】次に、図6のサージアブソーバ1aでは、
補助電極4Aと4Bの間で放電が開始され、またこの放
電が補助電極4Aと4Bに沿って主電極5aと5bに進
むときに、ガラス封止体2内に封入されている例えばア
ルゴンガスのイオンやラジカルなイオン原子などが補助
電極4Aと4Bの表面をたたき、補助電極4Aと4Bの
表面がターゲットとなったスパッタ現象が生じる。図6
では、ギャップ7が形成されている部分の外周部(イ)
において、各補助電極4Aと4Bの外面および絶縁層8
と外面とが同一面になっている。よって前記スパッタ現
象により補助電極4Aと4Bから打ちだされた導電性材
料が(イ)の部分にて補助電極4Aと4Bの間に溜りや
すい。(イ)の部分に導電性材料が堆積されると、その
両側に位置する補助電極4Aと4Bが直ちに短絡してし
まい、その後はサージアブソーバとして機能しなくな
る。
補助電極4Aと4Bの間で放電が開始され、またこの放
電が補助電極4Aと4Bに沿って主電極5aと5bに進
むときに、ガラス封止体2内に封入されている例えばア
ルゴンガスのイオンやラジカルなイオン原子などが補助
電極4Aと4Bの表面をたたき、補助電極4Aと4Bの
表面がターゲットとなったスパッタ現象が生じる。図6
では、ギャップ7が形成されている部分の外周部(イ)
において、各補助電極4Aと4Bの外面および絶縁層8
と外面とが同一面になっている。よって前記スパッタ現
象により補助電極4Aと4Bから打ちだされた導電性材
料が(イ)の部分にて補助電極4Aと4Bの間に溜りや
すい。(イ)の部分に導電性材料が堆積されると、その
両側に位置する補助電極4Aと4Bが直ちに短絡してし
まい、その後はサージアブソーバとして機能しなくな
る。
【0012】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、補助電極間または補助電極と主電極との間に形
成されるギャップのギャップ長を高精度に設定できるよ
うにして放電開始電圧を安定させ、さらにギャップ部分
の容量Cを小さくして時定数を低下させ放電開始時間
(τa)を短くし応答時間(τ)を短縮できるようにし
たサージアブソーバを提供することを目的としている。
であり、補助電極間または補助電極と主電極との間に形
成されるギャップのギャップ長を高精度に設定できるよ
うにして放電開始電圧を安定させ、さらにギャップ部分
の容量Cを小さくして時定数を低下させ放電開始時間
(τa)を短くし応答時間(τ)を短縮できるようにし
たサージアブソーバを提供することを目的としている。
【0013】また本発明は、補助電極の導電性材料が放
電時にスパッタされたときに、補助電極から出た導電性
材料が、補助電極どうしまたは補助電極と主電極との間
に溜りにくい構造にして、使用寿命を延ばすことができ
るようにしたサージアブソーバを提供することを目的と
している。
電時にスパッタされたときに、補助電極から出た導電性
材料が、補助電極どうしまたは補助電極と主電極との間
に溜りにくい構造にして、使用寿命を延ばすことができ
るようにしたサージアブソーバを提供することを目的と
している。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、間隔を開けて
配置された主電極と、主電極に導通される補助電極とを
有し、補助電極間または主電極と補助電極間にギャップ
が形成されているサージアブソーバにおいて、前記補助
電極の端面にはこの端面の面積よりも小さい凸部が少な
くとも1つ以上形成されており、この凸部が他方の補助
電極または主電極に対し絶縁層を介して接合され、この
絶縁層が介在した部分が前記ギャップとなっていること
を特徴とするものである。
配置された主電極と、主電極に導通される補助電極とを
有し、補助電極間または主電極と補助電極間にギャップ
が形成されているサージアブソーバにおいて、前記補助
電極の端面にはこの端面の面積よりも小さい凸部が少な
くとも1つ以上形成されており、この凸部が他方の補助
電極または主電極に対し絶縁層を介して接合され、この
絶縁層が介在した部分が前記ギャップとなっていること
を特徴とするものである。
【0015】上記において、補助電極に形成された凸部
の側面と、この凸部が接合されている絶縁層の縁部との
間に段差が形成されていることが好ましい。
の側面と、この凸部が接合されている絶縁層の縁部との
間に段差が形成されていることが好ましい。
【0016】さらに、補助電極に凸部が複数箇所形成さ
れているものでは、隣接する凸部間の隙間が、補助電極
の外周の空間に連通されていることが好ましい。
れているものでは、隣接する凸部間の隙間が、補助電極
の外周の空間に連通されていることが好ましい。
【0017】本発明のサージアブソーバでは、補助電極
と補助電極、または補助電極と主電極とが絶縁層を介し
て接合されてギャップが形成されている。この絶縁層は
スパッタまたは蒸着などの成膜手段により形成されるも
のであるため、前記ギャップの間隔(ギャップ長)を高
精度に設定できギャップ長のばらつきが小さくなる。し
たがって、放電開始電圧のばらつきが少なく規格の安定
したものにできる。また、補助電極の端面(相手側の補
助電極または主電極への突き当て面)に凸部を形成し、
この凸部を絶縁層を介して相手側の補助電極または主電
極に突き当てている。よって、凸部の面積の減少分だけ
ギャップ部分の容量Cを低下させることができ、時定数
(τ0)を小さくしてギャップでの放電開始時間(τa)
を短くし、応答時間(τ)を短縮できる。
と補助電極、または補助電極と主電極とが絶縁層を介し
て接合されてギャップが形成されている。この絶縁層は
スパッタまたは蒸着などの成膜手段により形成されるも
のであるため、前記ギャップの間隔(ギャップ長)を高
精度に設定できギャップ長のばらつきが小さくなる。し
たがって、放電開始電圧のばらつきが少なく規格の安定
したものにできる。また、補助電極の端面(相手側の補
助電極または主電極への突き当て面)に凸部を形成し、
この凸部を絶縁層を介して相手側の補助電極または主電
極に突き当てている。よって、凸部の面積の減少分だけ
ギャップ部分の容量Cを低下させることができ、時定数
(τ0)を小さくしてギャップでの放電開始時間(τa)
を短くし、応答時間(τ)を短縮できる。
【0018】また、補助電極の凸部の側面と、これが接
合される絶縁層の縁部との間に段差を形成しておくと、
絶縁層を介して両側に位置する凸部と補助電極または凸
部と主電極とのそれぞれの外周面の距離が長くなる。よ
って、放電時のスパッタ現象により補助電極などから打
ちだされた導電性材料が、凸部と、相手側の補助電極ま
たは主電極との間に堆積しにくくなる。したがって、ギ
ャップの両側部分が短絡しにくい構造になり、使用寿命
を長くできる。
合される絶縁層の縁部との間に段差を形成しておくと、
絶縁層を介して両側に位置する凸部と補助電極または凸
部と主電極とのそれぞれの外周面の距離が長くなる。よ
って、放電時のスパッタ現象により補助電極などから打
ちだされた導電性材料が、凸部と、相手側の補助電極ま
たは主電極との間に堆積しにくくなる。したがって、ギ
ャップの両側部分が短絡しにくい構造になり、使用寿命
を長くできる。
【0019】次に、前記凸部は補助電極の突き当て面に
複数箇所形成されるものとすることが可能である。この
場合に、隣接する凸部間の隙間が補助電極の外側の空間
に連通していることが好ましい。すなわち、それぞれの
凸部の外周部分の全てが同じ雰囲気に接していることが
好ましい。前述のように、放電開始電圧は、ギャップ長
のみならず、ガラス封止体内の圧力などによっても影響
を受ける。したがって凸部の周囲が接する雰囲気が部分
的に相違していると放電開始時間の設定に影響を与える
ことになる。本発明では、凸部間の隙間がガラス封止体
内の雰囲気に連通していることにより、全ての凸部にお
いて、ギャップ部分で放電を開始する電圧に差が生じる
ことがなくなり、安定した動作を実現できる。
複数箇所形成されるものとすることが可能である。この
場合に、隣接する凸部間の隙間が補助電極の外側の空間
に連通していることが好ましい。すなわち、それぞれの
凸部の外周部分の全てが同じ雰囲気に接していることが
好ましい。前述のように、放電開始電圧は、ギャップ長
のみならず、ガラス封止体内の圧力などによっても影響
を受ける。したがって凸部の周囲が接する雰囲気が部分
的に相違していると放電開始時間の設定に影響を与える
ことになる。本発明では、凸部間の隙間がガラス封止体
内の雰囲気に連通していることにより、全ての凸部にお
いて、ギャップ部分で放電を開始する電圧に差が生じる
ことがなくなり、安定した動作を実現できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、本発明におけるサージアブソー
バの第1の構成例を示し、(A)は内部構造の斜視図、
(B)は(A)のサージアブソーバが筒体に封止された
状態を示す拡大断面図、図2は第2の構成例の内部構造
を示す斜視図、図3は第3の構成例の内部構造を示す斜
視図、図4は第4の構成例を示す内部構造の側面図であ
る。
して説明する。図1は、本発明におけるサージアブソー
バの第1の構成例を示し、(A)は内部構造の斜視図、
(B)は(A)のサージアブソーバが筒体に封止された
状態を示す拡大断面図、図2は第2の構成例の内部構造
を示す斜視図、図3は第3の構成例の内部構造を示す斜
視図、図4は第4の構成例を示す内部構造の側面図であ
る。
【0021】図1(A)(B)に示すサージアブソーバ
11aでは、ブロック状の補助電極14aと14bが設
けられ、両補助電極14aと14bがそれぞれ主電極1
5a,15bに固着されまたは導通可能に接合されてい
る。一方のブロック状の補助電極14aの先端面(突き
当て面)には、複数の凸部14a1(図1(A)では4
個)が一体に形成されている。この凸部14a1と対向
する他方のブロック状の補助電極14bの接合端面(突
き当て面)には絶縁層17が形成されている。
11aでは、ブロック状の補助電極14aと14bが設
けられ、両補助電極14aと14bがそれぞれ主電極1
5a,15bに固着されまたは導通可能に接合されてい
る。一方のブロック状の補助電極14aの先端面(突き
当て面)には、複数の凸部14a1(図1(A)では4
個)が一体に形成されている。この凸部14a1と対向
する他方のブロック状の補助電極14bの接合端面(突
き当て面)には絶縁層17が形成されている。
【0022】補助電極14a,14bは例えばシリコン
(Si)などの所定の電気抵抗値を有する導電性材料に
より形成されている。一方の補助電極14aの端面に凸
部14a1を形成する場所以外にマスキングを行い、マ
スキング以外の部分にイオンミーリングなどのドライエ
ッチングを施すことにより前記複数の凸部14a1を形
成することが可能である。
(Si)などの所定の電気抵抗値を有する導電性材料に
より形成されている。一方の補助電極14aの端面に凸
部14a1を形成する場所以外にマスキングを行い、マ
スキング以外の部分にイオンミーリングなどのドライエ
ッチングを施すことにより前記複数の凸部14a1を形
成することが可能である。
【0023】シリコン(Si)のブロックは劈開性に優
れた材料であり、その表面は平滑性に優れている。よっ
て補助電極14aの凸部14a1の先端面(突き当て
面)は平滑であり、他方の補助電極14bの端面も平滑
である。絶縁層17は酸化珪素(SiO2)などの絶縁
材料により形成されている。この絶縁層17の形成工程
としては、例えばSiのブロックで形成された補助電極
14bの端面のみを露出させて加熱処理することにより
形成することが可能である。あるいは補助電極14bの
端面にSiO2またはその他の絶縁材料をスパッタまた
は蒸着などにより成膜することにより前記絶縁層17を
形成できる。補助電極14bの端面は前述のように平滑
であるため、絶縁層17の表面も平滑性を保つことがで
きる。また加熱処理により形成される絶縁層17または
スパッタなどで成膜される絶縁層は共にその膜厚(層
厚)を高精度に設定することができる。
れた材料であり、その表面は平滑性に優れている。よっ
て補助電極14aの凸部14a1の先端面(突き当て
面)は平滑であり、他方の補助電極14bの端面も平滑
である。絶縁層17は酸化珪素(SiO2)などの絶縁
材料により形成されている。この絶縁層17の形成工程
としては、例えばSiのブロックで形成された補助電極
14bの端面のみを露出させて加熱処理することにより
形成することが可能である。あるいは補助電極14bの
端面にSiO2またはその他の絶縁材料をスパッタまた
は蒸着などにより成膜することにより前記絶縁層17を
形成できる。補助電極14bの端面は前述のように平滑
であるため、絶縁層17の表面も平滑性を保つことがで
きる。また加熱処理により形成される絶縁層17または
スパッタなどで成膜される絶縁層は共にその膜厚(層
厚)を高精度に設定することができる。
【0024】一方の補助電極14aの凸部14a1の端
面が相手側の補助電極14bに接合されると、凸部14
a1と補助電極14bの間に、前記絶縁層17の膜厚に
相当するギャップ長Gのギャップすなわち非導電性の隙
間が形成される。このギャップ長Gはばらつきが小さく
きわめて高精度なものとなる。主電極15a,15b
は、例えばジメット(銅の表面に酸化銅膜が形成されて
いるもの)により形成されている。主電極15a,15
bの外面には、リード線16a,16bが接続されてい
る。
面が相手側の補助電極14bに接合されると、凸部14
a1と補助電極14bの間に、前記絶縁層17の膜厚に
相当するギャップ長Gのギャップすなわち非導電性の隙
間が形成される。このギャップ長Gはばらつきが小さく
きわめて高精度なものとなる。主電極15a,15b
は、例えばジメット(銅の表面に酸化銅膜が形成されて
いるもの)により形成されている。主電極15a,15
bの外面には、リード線16a,16bが接続されてい
る。
【0025】図1(B)では、補助電極14a,14b
と主電極15a,15bが筒体内に収納され密封された
構造となっている。すなわち、補助電極14aと14b
とが絶縁層17を介して突き当てられ、さらに補助電極
14a,14bの両外端部に主電極15aと15bが突
き当てられた状態で、これらがガラスの筒体12の内部
に収納され、リード線16a,16bが筒体12の外部
へ延出された状態で、筒体12の内部が真空引きされ、
且つアルゴンなどの不活性ガスと置換される。これによ
り主電極15a,15bの外周面が筒体12の内面に密
着する。
と主電極15a,15bが筒体内に収納され密封された
構造となっている。すなわち、補助電極14aと14b
とが絶縁層17を介して突き当てられ、さらに補助電極
14a,14bの両外端部に主電極15aと15bが突
き当てられた状態で、これらがガラスの筒体12の内部
に収納され、リード線16a,16bが筒体12の外部
へ延出された状態で、筒体12の内部が真空引きされ、
且つアルゴンなどの不活性ガスと置換される。これによ
り主電極15a,15bの外周面が筒体12の内面に密
着する。
【0026】この状態で、筒体12を所定のプロファイ
ルで加熱すると、筒体12は主電極15a,15bのジ
メットと融着し、筒体12の熱収縮により15aと14
a,14a1と17,14bと15bとが圧接され接合
状態とすることができる。このとき主電極15a,15
bと筒体12を接着剤などで固定密封してもよく、また
補助電極14a,14bと主電極15a,15bとを導
電性接着剤で固着してもよい。このサージアブソーバ1
1aはガラスの筒体12の内部が真空に近い低圧であ
り、またアルゴンガスなどが封入された雰囲気となって
いる。
ルで加熱すると、筒体12は主電極15a,15bのジ
メットと融着し、筒体12の熱収縮により15aと14
a,14a1と17,14bと15bとが圧接され接合
状態とすることができる。このとき主電極15a,15
bと筒体12を接着剤などで固定密封してもよく、また
補助電極14a,14bと主電極15a,15bとを導
電性接着剤で固着してもよい。このサージアブソーバ1
1aはガラスの筒体12の内部が真空に近い低圧であ
り、またアルゴンガスなどが封入された雰囲気となって
いる。
【0027】このサージアブソーバ11aでは、補助電
極14aの凸部14a1と14bとが絶縁層17を介し
て接合され、この絶縁層17が接合部において平滑で且
つ膜厚(層厚)が均一であり、またこの膜厚が高精度に
設定可能である。したがって、放電開始電圧のばらつき
の小さいものとなる。また複数の凸部14a1の端面の
面積は、補助電極14a全体の端面の面積よりも小さい
ため、絶縁層17が形成されたギャップ部分での静電容
量Cを低下させることができる。よってギャップ部分の
静電容量Cと補助電極の抵抗値R0で決まる時定数(τ
0)を小さくでき、ギャップ部分での放電開始時間(τ
a)を短くし、応答時間(τ)を短縮できる。
極14aの凸部14a1と14bとが絶縁層17を介し
て接合され、この絶縁層17が接合部において平滑で且
つ膜厚(層厚)が均一であり、またこの膜厚が高精度に
設定可能である。したがって、放電開始電圧のばらつき
の小さいものとなる。また複数の凸部14a1の端面の
面積は、補助電極14a全体の端面の面積よりも小さい
ため、絶縁層17が形成されたギャップ部分での静電容
量Cを低下させることができる。よってギャップ部分の
静電容量Cと補助電極の抵抗値R0で決まる時定数(τ
0)を小さくでき、ギャップ部分での放電開始時間(τ
a)を短くし、応答時間(τ)を短縮できる。
【0028】また隣接する複数の凸部14a1間の隙間
(α)は、Y−Zの全ての方向において凸部14a1で
密閉されておらず、この隙間(α)は、補助電極14a
と14bの外周の筒体12の内部空間(β)に連通して
いる。したがって、全ての凸部14a1はその外周の全
面が筒体12内の同じ雰囲気に接している。主電極15
aと15bとの間にサージが印加されると、絶縁層17
が設けられているギャップの部分で凸部14a1と補助
電極14b間で放電が開始されるが、この放電開始電圧
はギャップ長Gのみならず圧力などの雰囲気に影響され
る。凸部14a1の周囲において筒体12の内部空間
(β)の雰囲気と接していない密閉された部分がある
と、この密閉された部分と内部空間(β)に接している
部分とで放電開始の条件が相違し、これによって放電開
始電圧にばらつきが生じるおそれがある。しかし図1に
示すものでは、全ての凸部14a1のその全周が筒体1
2内の同じ雰囲気に接しているため、凸部14a1と補
助電極14bとのギャップ部分に発生する放電が安定
し、放電開始時間のばらつきの小さいものとなる。
(α)は、Y−Zの全ての方向において凸部14a1で
密閉されておらず、この隙間(α)は、補助電極14a
と14bの外周の筒体12の内部空間(β)に連通して
いる。したがって、全ての凸部14a1はその外周の全
面が筒体12内の同じ雰囲気に接している。主電極15
aと15bとの間にサージが印加されると、絶縁層17
が設けられているギャップの部分で凸部14a1と補助
電極14b間で放電が開始されるが、この放電開始電圧
はギャップ長Gのみならず圧力などの雰囲気に影響され
る。凸部14a1の周囲において筒体12の内部空間
(β)の雰囲気と接していない密閉された部分がある
と、この密閉された部分と内部空間(β)に接している
部分とで放電開始の条件が相違し、これによって放電開
始電圧にばらつきが生じるおそれがある。しかし図1に
示すものでは、全ての凸部14a1のその全周が筒体1
2内の同じ雰囲気に接しているため、凸部14a1と補
助電極14bとのギャップ部分に発生する放電が安定
し、放電開始時間のばらつきの小さいものとなる。
【0029】また、図1(B)に示すように、凸部14
a1は、補助電極14aと14bのそれぞれの外側面
(ロ)よりも中心側に入り込んだ位置に形成されてい
る。一方絶縁層17の縁部(ハ)は前記外側面(ロ)と
同一面である。よって凸部14a1の側面と、絶縁層1
7の縁部(ハ)との間には段差が形成され、凸部14a
1の側面と相手側の補助電極14bの外側面(ロ)との
間での回り込みの距離Lが長くなっている。よって、補
助電極14aと14b間で放電が開始され、この放電が
補助電極14aと14bを伝わっていく際に、スパッタ
現象により、補助電極14aと14bから打ちだされた
導電性材料が絶縁層17の縁部(ハ)に堆積しても、こ
の導電性材料により凸部14a1と補助電極14bとが
短絡しにくい構造となっている。よってサージの印加が
繰返されても、凸部14a1と補助電極14bとが短絡
されず、使用寿命が長くなる。
a1は、補助電極14aと14bのそれぞれの外側面
(ロ)よりも中心側に入り込んだ位置に形成されてい
る。一方絶縁層17の縁部(ハ)は前記外側面(ロ)と
同一面である。よって凸部14a1の側面と、絶縁層1
7の縁部(ハ)との間には段差が形成され、凸部14a
1の側面と相手側の補助電極14bの外側面(ロ)との
間での回り込みの距離Lが長くなっている。よって、補
助電極14aと14b間で放電が開始され、この放電が
補助電極14aと14bを伝わっていく際に、スパッタ
現象により、補助電極14aと14bから打ちだされた
導電性材料が絶縁層17の縁部(ハ)に堆積しても、こ
の導電性材料により凸部14a1と補助電極14bとが
短絡しにくい構造となっている。よってサージの印加が
繰返されても、凸部14a1と補助電極14bとが短絡
されず、使用寿命が長くなる。
【0030】また、図2に示すサージアブソーバ11b
のように、補助電極14aの接合端面に、一方向に延び
る矩形状の凸部14a2が複数条形成されたものであっ
てもよい。この構造でも、凸部14a2は絶縁層17を
介して相手側の補助電極14bに接合されている。凸部
14a2の面積を小さくしていることによりギャップ部
分の静電容量Cを小さくして放電開始時間を短くでき、
また凸部14a2の側面と、絶縁層17の縁部との間に
段差が形成されているため、凸部14a2の側部と補助
電極14bの外側面との間に導電性材料が堆積しにくい
ものとなっている。
のように、補助電極14aの接合端面に、一方向に延び
る矩形状の凸部14a2が複数条形成されたものであっ
てもよい。この構造でも、凸部14a2は絶縁層17を
介して相手側の補助電極14bに接合されている。凸部
14a2の面積を小さくしていることによりギャップ部
分の静電容量Cを小さくして放電開始時間を短くでき、
また凸部14a2の側面と、絶縁層17の縁部との間に
段差が形成されているため、凸部14a2の側部と補助
電極14bの外側面との間に導電性材料が堆積しにくい
ものとなっている。
【0031】さらに図3に示すサージアブソーバ21の
ように、円柱形状の補助電極24aと24bが設けら
れ、一方の補助電極24aに円形の凸部24a1が形成
され、他方の補助電極24bに絶縁層17が形成され、
凸部24a1が絶縁層17を介して補助電極24bに接
合されたものであってもよい。
ように、円柱形状の補助電極24aと24bが設けら
れ、一方の補助電極24aに円形の凸部24a1が形成
され、他方の補助電極24bに絶縁層17が形成され、
凸部24a1が絶縁層17を介して補助電極24bに接
合されたものであってもよい。
【0032】また、図4に示すように、補助電極34が
一方の主電極15a側にのみ設けられ、補助電極34の
接合端面34aに複数の凸部34a1が形成され、この
凸部34a1が絶縁層17を介して主電極15bに接合
されているものであってもよい。この構造では、一方の
補助電極が無いため、ギャップ部分から主電極15bま
での電気抵抗値が低下する。放電開始時間を決めている
時定数はギャップ部分の容量Cと補助電極の電気抵抗R
0の積で求められるが、図4では容量Cのみならず抵抗
R0も小さくなるため、時定数(τ0)がさらに小さくな
り、放電開始時間を短縮できるものとなる。さらに、サ
ージアブソーバ全体の寸法も小さくすることが可能とな
る。
一方の主電極15a側にのみ設けられ、補助電極34の
接合端面34aに複数の凸部34a1が形成され、この
凸部34a1が絶縁層17を介して主電極15bに接合
されているものであってもよい。この構造では、一方の
補助電極が無いため、ギャップ部分から主電極15bま
での電気抵抗値が低下する。放電開始時間を決めている
時定数はギャップ部分の容量Cと補助電極の電気抵抗R
0の積で求められるが、図4では容量Cのみならず抵抗
R0も小さくなるため、時定数(τ0)がさらに小さくな
り、放電開始時間を短縮できるものとなる。さらに、サ
ージアブソーバ全体の寸法も小さくすることが可能とな
る。
【0033】また、補助電極に形成される凸部は、細か
な点形状で多数分散して形成されているものであっても
よい。ところで、補助電極端面部に設けられた前記凸部
が放電開始時の電子放出部となることから、放電開始
後、主電極間がアークで橋絡するまでの時間を短くする
ためには、前記凸部の形成位置を補助電極端面部の外周
側に近いところにするのが好ましく、したがって前記凸
部が補助電極端面の中心領域を除く外周側にのみ形成さ
れているものであってもよい。
な点形状で多数分散して形成されているものであっても
よい。ところで、補助電極端面部に設けられた前記凸部
が放電開始時の電子放出部となることから、放電開始
後、主電極間がアークで橋絡するまでの時間を短くする
ためには、前記凸部の形成位置を補助電極端面部の外周
側に近いところにするのが好ましく、したがって前記凸
部が補助電極端面の中心領域を除く外周側にのみ形成さ
れているものであってもよい。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明では、補助電極と補
助電極または補助電極と主電極とが絶縁層を介して接合
された放電開始電圧の安定したサージアブソーバにおい
て、補助電極の接合面積を小さくすることにより、時定
数を小さくし、応答速度を短縮できる。また、凸部と絶
縁層の縁部との間に段差を設けることにより、スパッタ
現象による導電性材料が堆積して凸部と相手側の補助電
極または主電極とが短絡するまでの寿命を大幅に向上で
きる。また全ての凸部が同じ雰囲気に接する構造とする
ことにより、放電開始電圧のばらつきが生じるのを防止
できる。
助電極または補助電極と主電極とが絶縁層を介して接合
された放電開始電圧の安定したサージアブソーバにおい
て、補助電極の接合面積を小さくすることにより、時定
数を小さくし、応答速度を短縮できる。また、凸部と絶
縁層の縁部との間に段差を設けることにより、スパッタ
現象による導電性材料が堆積して凸部と相手側の補助電
極または主電極とが短絡するまでの寿命を大幅に向上で
きる。また全ての凸部が同じ雰囲気に接する構造とする
ことにより、放電開始電圧のばらつきが生じるのを防止
できる。
【図1】本発明のサージアブソーバの第1の構成例を示
し、(A)は内部構造の斜視図、(B)は(A)が筒体
内に装着された状態の拡大断面図、
し、(A)は内部構造の斜視図、(B)は(A)が筒体
内に装着された状態の拡大断面図、
【図2】第2の構成例の内部構造を示す斜視図、
【図3】第3の構成例の内部構造を示す斜視図、
【図4】第4の構成例の内部構造を示す側面図、
【図5】従来のギャップ方式のサージアブソーバの構造
を示す斜視図、
を示す斜視図、
【図6】従来の他のサージアブソーバの全体構造を示す
断面図、
断面図、
11a,11b,21 サージアブソーバ 12 筒体 14a,14b,24a,24b,34 補助電極 14a1,14a2,24a1,34a1 凸部 15a,15b 主電極 16a,16b リード線 17 絶縁層 G ギャップ長
Claims (3)
- 【請求項1】 間隔を開けて配置された主電極と、主電
極に導通される補助電極とを有し、補助電極間または主
電極と補助電極間にギャップが形成されているサージア
ブソーバにおいて、前記補助電極の端面にはこの端面の
面積よりも小さい凸部が少なくとも1つ以上形成されて
おり、この凸部が他方の補助電極または主電極に対し絶
縁層を介して接合され、この絶縁層が介在した部分が前
記ギャップとなっていることを特徴とするサージアブソ
ーバ。 - 【請求項2】 補助電極に形成された凸部の側面と、こ
の凸部が接合されている絶縁層の縁部との間に段差が形
成されている請求項1記載のサージアブソーバ。 - 【請求項3】 補助電極に凸部が複数箇所形成されてお
り、隣接する凸部間の隙間が、補助電極の外周の空間に
連通されている請求項1または2記載のサージアブソー
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP840996A JPH09199258A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | サージアブソーバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP840996A JPH09199258A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | サージアブソーバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199258A true JPH09199258A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11692362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP840996A Withdrawn JPH09199258A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | サージアブソーバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199258A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076754A (ko) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | 문장윤 | 서지압소버용 금속칩 및 그의 제조방법 |
| JP2013101839A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Mitsubishi Materials Corp | サージアブソーバおよびその製造方法 |
| JP2023065353A (ja) * | 2017-05-29 | 2023-05-12 | ボーンズ、インコーポレイテッド | ガラス密封ガス放電管 |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP840996A patent/JPH09199258A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020076754A (ko) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | 문장윤 | 서지압소버용 금속칩 및 그의 제조방법 |
| JP2013101839A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Mitsubishi Materials Corp | サージアブソーバおよびその製造方法 |
| JP2023065353A (ja) * | 2017-05-29 | 2023-05-12 | ボーンズ、インコーポレイテッド | ガラス密封ガス放電管 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |