CN100539338C

CN100539338C - 浪涌吸收器及其制造方法

Info

Publication number: CN100539338C
Application number: CNB2004800105525A
Authority: CN
Inventors: 植田稔晃; 足立美纪; 社藤康弘; 尾木刚; 栗原卓; 李成圭
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: CN1778025A

Abstract

在浪涌吸收器中设有：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的绝缘性构件，跟与该绝缘性构件相对配置的导电性被膜相接触的一对端子电极，以及通过在两端配置该对端子电极将绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；至少在导电性被膜的端面与端子电极之间设置导电部分。结果，能够廉价地提供性能与质量稳定的、耐用性良好的浪涌吸收器。

Description

浪涌吸收器及其制造方法

技术领域

本发明涉及用以保护受浪涌冲击的各种设备、将事故防患于未然的浪涌吸收器。

背景技术

为了防止由于异常电压给电子设备或搭载在该设备中的印刷电路板带来热损伤或发火而造成的破坏，在容易受到由电话机、传真机、调制解调器等的通信设备用的电子设备与通信线的连接部分、或电源线、天线或CRT驱动电路等、雷涌和静电等的异常电流(浪涌电流)或异常电压(浪涌电压)引起的电击的部分上连接浪涌吸收器。

迄今，提出了例如特开平9-171881号公报所述的放电型浪涌吸收器，其中设有：配置在玻璃管内的、两端设置了端子电极的元件；分别连接至***在玻璃管两端的端子电极的、其一端连接用以与外部电路连接的引线的一对杜美丝；分别外接在各个杜美丝上且同时内接至玻璃管两端部而密封玻璃管两端的圆筒形的衬垫。这时，由于杜美丝与端子电极的接触不稳定，放电开始电压容易产生波动。另外，由于端子电极的面积大，材料费增加，在成本方面也不利。

另外，伴随电子设备的小型化，放电型浪涌吸收器也向表面安装化发展。表面安装型(MELF型)的浪涌吸收器设有无引线的端子电极，在向基板的安装时，将端子电极锡焊在基板上。在这样的浪涌吸收器中，有使用例如特开2002-110311号公报和特开2002-134247号公报所示那样的具有微间隙的浪涌吸收元件，这种浪涌吸收器的结构例示于图10。

浪涌吸收元件1的结构是，在周围用导电性被膜2覆盖的圆柱状的陶瓷构件(绝缘性构件)3的表面中央部形成所谓的微间隙M，采用在陶瓷构件3的两端安装一对帽电极4。浪涌吸收元件1与密封气体一同被收容在玻璃管5内，用对置的一对端子电极6通过用高温加热密封玻璃管5的两端部，形成放电型的浪涌吸收器。

可是，近年来对于浪涌吸收器，除了要求廉价提供增加稳定的性能及质量以外，还要求具有高耐久性及高浪涌容量的产品。因此，浪涌吸收元件及玻璃管和端子电极的尺寸精度就成了问题。特别是在浪涌吸收元件与密封电极之间不产生间隙，使两者可靠接触成了重要的技术课题。

另外，近年来即使对于通信线路和电源线等必需高浪涌容量的用途，也要求浪涌吸收器具有可充分对应的性能。还有，在MELF型的浪涌吸收器中，安装时，玻璃管有破损的可能性。于是，考虑了将玻璃管换成陶瓷管。在使用玻璃管的浪涌吸收器中，在玻璃管内装入陶瓷构件，在玻璃管的两端上设置端子电极的状态下，通过用高温炉使玻璃管熔融，紧密固定在端子电极上来密封玻璃管。在密封后的玻璃管的冷却时，由于玻璃管与陶瓷构件的热膨胀系数的差异发生压缩方向的残留应力，在端子电极与陶瓷构件的导电性被膜之间可得到充分的欧姆接触。

但是，在替换玻璃管而使用陶瓷管的情况下，由于陶瓷管与陶瓷构件的热膨胀系数的差异比上述情况小，冷却时发生的残留应力小，存在端子电极与陶瓷构件的导电性被膜的欧姆接触不充分的情况，这种场合，放电开始电压等电气特性就变得不稳定。

本发明正是鉴于上述情况而构思，其目的在于廉价提供具有稳定的性能及质量、优良的耐久性和高浪涌容量的浪涌吸收器。

发明内容

在本发明中，为了解决上述课题，采用了以下的结构。

本发明的浪涌吸收器的特征在于，其中设有：使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的绝缘性构件；跟与该绝缘性构件相对配置的上述导电性被膜相接触的一对端子电极；以及通过在两端配置上述一对端子电极将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；至少在上述导电性被膜与上述端子电极之间设有导电部分。

例如，本发明的浪涌吸收器的特征在于，它是设有下列构件的浪涌吸收器：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状绝缘性构件；在该绝缘性构件的两端与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；含有作为上述导电部分的导电性的充填材料，以填埋上述导电性被膜与上述端子电极之间的间隙。

在该浪涌吸收器中，用导电性的充填材料填埋由于尺寸精度、伤痕、加工时的变形在端子电极与导电性被膜的接触面上产生的间隙。从而可得到端子电极与导电性被膜之间的充分欧姆接触，使得浪涌吸收器的放电开始电压等电气特性稳定。

另外，本发明的浪涌吸收器的特征在于，设有下列构件：在周面上使上述放电性间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状绝缘性构件；在该绝缘性构件的两端与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；在上述导电性被膜与上述端子电极之间设置金属构件，同时设有作为上述导电部分的导电性的充填材料，以填埋上述金属构件与上述端子电极之间的间隙。

在该浪涌吸收器中，用导电性的充填材料填埋由于尺寸精度、伤痕、加工时的变形等在端子电极与金属构件的接触面上产生的间隙。因而，可以得到端子电极与金属构件的充分欧姆接触，使得浪涌吸收器的放电开始电压等电气特性稳定。

另外，在该浪涌吸收器中，最好在作为上述一对金属构件的相互对置的面的主放电面上用氧化处理形成氧化膜。

在该浪涌吸收器中，从外部侵入的电浪涌等的异常电流及异常电压以微间隙的放电作为触发，在一对金属构件的相互对置的面即主放电面之间进行主放电来吸收浪涌。这里，通过在主放电面上形成氧化膜，可得到高温区域化学稳定性优良的主放电面。而且，防止在主放电时主放电面的电极成分飞散而附着到微间隙和绝缘性管的内壁等部位，可实现浪涌吸收器的长寿命化。另外，由于该氧化膜与主放电面的附着力优良，可以切实发挥上述特性。再者，由于没有必要使用高温区域化学稳定性优越的高价格的金属作为金属构件，可以采用廉价的金属作为金属构件的材料。

另外，在该浪涌吸收器中，上述氧化膜的平均膜厚最好为0.01μm以上。

在该浪涌吸收器中，由于氧化膜的平均膜厚在0.01μm以上，可以充分抑制由主放电引起的金属构件的电极成分的飞散。

另外，在该浪涌吸收器中，最好设有从上述端子电极起向上述绝缘管的内侧且沿轴向突出而形成的、保持上述绝缘性构件的保持部。

在该浪涌吸收器中，由于采用保持构件进行保持，使绝缘性构件可靠地配置在端子电极的中央附近及其周边部上。结果，使放电开始电压稳定，防止绝缘性构件偏移到端子电极的端部侧，从而能够实现浪涌吸收器的长寿命化.

另外，在该浪涌吸收器中，上述密封气体的压力最好为负压.

在该浪涌吸收器中，由于密封气体的压力是负压，在冷却被密封后的绝缘性管时，由于比密封气体的压力高的大气压的作用，对端子电极产生压缩方向的力，由于用这个压缩方向的力使导电性被膜与端子电极接触，可以得到更可靠的欧姆接触。

另外，本发明的浪涌吸收器的特征在于，设有下列构件：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状绝缘性构件；在该绝缘性构件的两端与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及通过用焊料焊接在两端配置该对端子电极、将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；用作为导电部分的导电性粘接剂粘接上述导电膜和上述端子电极。

在该浪涌吸收器中，通过用导电性的粘接剂粘接端子电极和导电性被膜，可以得到端子电极与导电性被膜的充分欧姆接触，使得浪涌吸收器的放电开始电压等电气特性稳定。另外，通过将绝缘性构件固定在端子电极的中央附近及其周边部，可以使放电开始电压稳定，实现浪涌吸收器的长寿命化。

还有，本发明的浪涌吸收器的特征在于，设有下列构件：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状绝缘性构件；在该绝缘性构件的两端与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及通过用焊料焊接在两端配置该对上述端子电极、将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；在上述导电性被膜与上述端子电极之间设置金属构件，用作为导电部分的导电性的粘接剂粘接上述金属构件与上述端子电极。

在该浪涌吸收器中，通过用导电性的粘接剂粘接端子电极与金属构件，可以得到端子电极与金属构件的充分欧姆接触，使得浪涌吸收器的放电开始电压等电气特性稳定。另外，通过将绝缘性构件固定在端子电极的中央附近及其周边部，可以使放电开始电压稳定，实现浪涌吸收器的长寿命化。

还有，在该浪涌吸收器中，最好在作为上述一对金属构件的相互对置的面的主放电面上形成由氧化处理产生的氧化膜。

在该浪涌吸收器中，从外部侵入的电浪涌等的异常电流及异常电压以微间隙处的放电作为触发，在一对金属构件的相互对置的面即主放电面之间进行主放电而吸收浪涌。这里，由于在主放电面上形成氧化膜，可以得到高温区域化学稳定性良好的主放电面。因而，防止主放电时主放电面的电极成分飞散而附着在微间隙和绝缘性管内壁上，从而实现浪涌吸收器的长寿命化。另外，由于该氧化膜与主放电面的附着力良好，可以切实发挥上述特性。再者，由于不必用高温区域化学稳定性良好的高价格金属作为金属构件，可以用廉价的金属作为金属构件的材料。

在该浪涌吸收器中，由于将氧化膜的平均膜厚取为0.01μm以上，可以充分抑制因主放电引起的金属构件的电极成分的飞散。

另外，在该浪涌吸收器中，上述焊料和上述粘接剂最好用不同的材料形成。

在该浪涌吸收器中，由于焊料和粘接剂用各自不同的材料形成，在端子电极与导电性被膜的粘接、端子电极与金属构件的粘接或端子电极与绝缘性管的粘接时，可以选用具有最适合粘接强度的材料。

另外，该浪涌吸收器最好设有：从上述端子电极起向上述绝缘性管的内侧且在轴向突出而形成的、保持上述绝缘性构件的保持构件。

在该浪涌吸收器中，通过用保持构件保持绝缘性构件，使其可靠地配置在端子电极的中央附近及其周边部。结果，使放电开始电压稳定，防止绝缘性构件偏移到端子电极的端部侧，从而实现浪涌吸收器的长寿命化。

另外，上述保持构件最好用与上述焊料相同、与上述粘接剂不同的材料来形成。

或者，上述保持构件最好用与上述粘接剂相同、与上述焊料不同的材料来形成。

在该浪涌吸收器中，通过将保持构件与焊料或粘接剂用同一种材料来形成，可以削减零件数，使浪涌吸收器容易制造。

或者，上述保持构件最好用与上述粘接剂及上述焊料不同的材料形成。

在该浪涌吸收器中，作为保持构件，由于使用对导电性被膜或金属构件、端子电极、粘接剂以及焊料难于浸润的材料，在冷却被密封的绝缘性管时，保持构件的***高度增高。因而，可以将绝缘性构件更稳定地固定。

另外，在该浪涌吸收器中，上述密封气体的压力最好为负压。

在该浪涌吸收器中，由于密封气体的压力是负压，在冷却被密封的绝缘性管时，由于比密封气体的压力高的大气对端子电极产生压缩方向的力。通过用该压缩方向的力使导电性被膜与端子电极接触，可以得到更可靠的欧姆接触。

另外，本发明的浪涌吸收器的特征在于，其中设有：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状或板状的绝缘性构件；在该绝缘性构件的两端与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及通过在两端配置上述一对端子电极、将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；在上述导电性被膜与上述端子电极之间设置导电性的缓冲构件，作为上述导电部分。

依据该浪涌吸收器，在导电性被膜的端面与端子电极之间设置导电性的缓冲构件，可通过压缩缓冲构件来吸收尺寸公差，可以隔着缓冲材料可靠连接导电性被膜的端面与端子电极。因而，无需进行严密的尺寸公差管理，可廉价制造能在导电性被膜与端子电极之间可靠流过浪涌电流的、具有稳定放电性能的高质量浪涌吸收器。

上述的缓冲构件的设置，特别适用于在绝缘性管的两端面上粘接端子电极的浪涌吸收器。

另外，作为上述缓冲构件，可以采用金属板或金属箔、发泡金属、纤维金属或焊料中的任一种。

另外，最好在上述缓冲构件上设置用以保持上述绝缘性构件两端外周面的***部。

由于通过在缓冲构件上设置保持绝缘性构件两端外周面的***部将绝缘性构件可靠固定，即使在受到例如振动的影响的使用环境中，也可以得到具有稳定的放电开始电压的浪涌吸收器。

另外，该浪涌吸收器的制造方法的特征在于，设有下列构件：在周面上使放电间隙介于中间分割导电性被膜而形成的柱状或板状的绝缘性构件；在绝缘性构件的两端面上与上述导电性被膜相对的一对端子电极；以及通过在两端配置上述一对端子电极、将上述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管；在***上述绝缘性管内部的上述导电性被膜的端面与上述端子电极之间设置上述缓冲构件，将上述端子电极粘接在上述绝缘性管的两端。

依据该浪涌吸收器的制造方法，缓冲构件承受端子电极的挤压而被压缩，可吸收尺寸公差，将导电性被膜的端面和端子电极隔着缓冲材料可靠连接。因而，无需进行严密的尺寸公差管理，可以廉价制造在导电性被膜的端面与端子电极之间可切实流过浪涌电流的、具有稳定的放电性能的高质量浪涌吸收器。

附图的简单说明

图1(A)是表示本发明第1实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图1(B)是表示本发明第1实施例的浪涌吸收器的第1变形例的剖面图。

图1(C)是表示本发明第1实施例的浪涌吸收器的第2变形例的剖面图。

图2是示于图1A的浪涌吸收器的分解透视图。

图3A是表示本发明第2实施例的浪涌吸收器中的浪涌吸收元件的透视图。

图3B是图3A的局部剖面图。

图4是表示本发明第3实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图5A是表示本发明第4实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图5B是图5A中的端子电极与圆柱状陶瓷的接触部分的放大图。

图6是一例装在基板上的本发明的浪涌吸收器的剖面图。

图7A是表示本发明的第5实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图7B是图7A中的端子电极与圆柱状陶瓷的接触部分的放大图。

图8A是表示本发明第6实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图8B是图8A中的端子电极与圆柱状陶瓷的接触部分的放大图。

图9A是表示本发明第7实施例的浪涌吸收器的剖面图。

图9B是图9A中的端子电极与圆柱状陶瓷的接触部分的放大图。

图10是一例传统的浪涌吸收器的剖面图。

本发明的最佳实施例

以下参照图1A及图2说明本发明的浪涌吸收器及其制造方法的第1实施例。再者，图1A是浪涌吸收器的剖面图，图2是图1A的分解透视图。

本实施例的浪涌吸收器10是使用所谓微间隙的放电型浪涌吸收器，通过在筒形陶瓷(绝缘性管)15内，与密封气体一同收纳浪涌吸收元件11，在绝缘性管15两头的端面15a上分别粘接端子电极16，密封筒形陶瓷15。

筒形陶瓷15是将例如陶瓷或铅玻璃那样的绝缘性构件成形为中空的四棱柱的形状。在筒形陶瓷15的中空部15b中，与密封气体G一同收纳后述的浪涌吸收元件11，用一对端子电极16密封筒形陶瓷15的两端部15a。亦即，中空部15b构成为封入了浪涌吸收元件11及密封气体G的气密室。

另外，在筒形陶瓷15的两端面15a上，经过例如Mo(钼)-Mn(锰)的金属化处理后电镀Ni(镍)。再者，两端面15a的金属化，不限于采用Mo(钼)-Mn(锰)，例如也可采用Mo-W(钨)、Ag(银)、Cu(铜)、Au(金)等，而且可以不镀镍。或者，在两端面15a上也可用活性银焊料或玻璃作为替代来形成金属化层。

这里，作为可使用于筒形陶瓷15的绝缘性构件的例子，可例举：Al₂O₃(氧化铝)、ZrO₂(氧化锆)、玻璃陶瓷、Si₃N₄(氮化硅)、AlN(氮化铝)、SiC(碳化硅)等绝缘性陶瓷。

另外，关于所使用的密封气体，只要是在高温下离子化的气体，可以包含空气，但如果考虑高温下的稳定性，则最好采用例如：He(氦)、Ar(氩)、Ne(氖)、Xe(氙)、SF₆、CO₂(二氧化碳)、C₃F₈、C₂F₆、CF₄、H₂(氢)等的1种或2种以上的混合气体。

浪涌吸收元件11具有这样的结构：在圆柱状陶瓷(绝缘性构件)13上全面覆以Ti(钛)等的薄膜的导电性被膜12，在周面上形成作为放电间隙的微间隙M。

该微间隙M是在圆柱状陶瓷13的轴向中央附近沿圆周方向除去导电性被膜12，在周面上使圆柱状陶瓷13露出的部分。其结果，导电性被膜12由微间隙被一分为二而成为电绝缘状态。这样的放电间隙M的形成可以用激光切割、机械切割或腐蚀等方法进行。再者，放电间隙M是以0.01～1.5mm左右的宽度形成1～100条左右。

圆柱状陶瓷13是例如由莫来石烧结体等构成的绝缘性陶瓷，除此之外，也可以用例如：Al₂O₃(氧化铝)、ZrO₂(氧化锆)、玻璃陶瓷、Si₃N₄(氮化硅)、AlN(氮化铝)、SiC(碳化硅)等绝缘性陶瓷。

另外，在导电性被膜12的形成中，可以采用物理蒸镀(PVD)法或化学气相淀积(CVD)法。再有，除了上述的Ti膜以外，也可以使用例如：SnO₂(氧化锡)、TiCN(碳氮化钛)、Ag(银)、Ag(银)/Pd(钯)、Al(铝)、Ni(镍)、Cu(铜)、TiN(氮化钛)、Ta(钽)、W(钨)、SiC(碳化硅)、BaAl、C(碳)、Ag(银)/Pt(白金)、TiO₂(氧化钛)、TiC(碳化钛)等导电性被膜12。

具有上述结构的浪涌吸收元件11被***在筒形陶瓷15的中空部15b中之后，通过将端子电极16粘接在两端面15a上，与密封气体一同密封，而此时在浪涌吸收元件11的端面11a与端子电极16之间设置导电性的缓冲构件(导电部分)17。由于该缓冲构件17是包含固定材料、支持材料及容易变形的材料的构件，在以下说明中将它们总称为「缓冲构件」。

在构成端子电极16的电极材料中，除了例如科瓦铁镍钴合金(注册商标)以外，可以使用Cu(铜)、Cu(铜)系及Ni(镍)系的合金材料等。该端子电极16被连接至浪涌保护电路等。再者，端子电极16的密封可采用钎焊或玻璃等。

缓冲构件17是具有适度弹性的导电性构件，也可以使用例如金属板或金属箔、发泡金属、纤维金属或焊料中的任意一种。

这里，作为金属板或金属箔的具体例，可例举：Ag(银)、Cu(铜)、Al(铝)、Au(金)、Ni(镍)、Pd(钯)、Sb(锑)、Zn(锌)、In(铟)、Sn(锡)、Pb(铅)、Bi(铋)、Ti(钛)、不锈钢材料及包含上述金属的2种以上的合金等。

另外，发泡金属是多孔质状态的金属，也可以是具有在粘接筒形陶瓷15与端子电极16时用形成微间隙M的圆柱状陶瓷13压紧而变形的性质的金属。作为具体的发泡金属，已知有Ni(镍)、Cu(铜)、Al(铝)、Mg(镁)、Co(钴)、W(钨)、Mn(锰)、Cr(铬)、Be(铍)、Ti(钛)、Au(金)、Ag(银)、Fe(铁)、不锈钢材、碳钢、Fe(铁)合金、Ni(镍合金)等，但也可采用使上述金属板或金属箔上用的金属或2种以上的合金成为发泡状态后的金属。

另外，纤维金属是将被形成丝状的金属编织成使其具有缓冲性的结构，也可以是在粘接筒形陶瓷15与端子电极16时，具有用形成微间隙M的圆柱状陶瓷13压紧而变形的性质的金属。作为具体的纤维金属，已知有Ti(钛)、Al(铝)、C(碳)、不锈钢材等的纤维金属，而也可采用由上述金属板或金属箔上使用的金属或2种以上的合金的纤维金属。

另外，作为缓冲构件17合适的焊料中，有例如：Ag(银)-Cu(铜)、Ag(银)-Cu(铜)-In(铟)、Ag(银)-Cu(铜)-Sn(锡)等。

在上述结构的浪涌吸收器10中，由于在浪涌吸收元件11的端面11a与端子电极16之间在缓冲构件17压缩的状态下密封，不可能有间隙，能够可靠地接触而导通电。亦即，由于可以将浪涌吸收元件11与筒形陶瓷15的尺寸误差通过缓冲构件17的变形来吸收，在形成了导电性被膜12的端面11a与端子电极16之间不产生间隙。

因而，可以得到在产品间偏差小的稳定的放电性能，可以制成在耐久性和可靠性方面高质量的浪涌吸收器10。另外，由于浪涌吸收元件11及筒形陶瓷15的尺寸公差被缓和，可以获得降低制造成本的效果。

另外，在上述图1A所示的实施例中，浪涌吸收元件11与缓冲构件17是做成了直接接触的结构，而也可以做成图1B所示的第1变形例或图1C所示的第2变形例那样的结构。

在图1B所示的第1变形例的浪涌吸收器10′中，缓冲构件17向周边方向扩展，设置成使其被夹持在筒形陶瓷15的端面15a与端子电极16之间。

在图1C所示的第2变形例的浪涌吸收器10＂中，采用在上述第1变形例中的浪涌吸收元件11的两端上压入形成帽电极18的结构。

以下，根据图3，说明具有上述缓冲构件17的第2实施例。再者，与上述实施例相同的部分附有相同的标记，其详细说明省略。

在本实施例中，在浪涌吸收元件11A的两端面上一体化设置有缓冲构件17A以代替单独的缓冲构件17。该缓冲构件17A是在与上述实施例同样制造的浪涌吸收元件11A的两端面上进行粘接等成为一体化后的结构。

这时，在筒形陶瓷15的中空部15b中***浪涌吸收元件11A，由于减少了单独构件的件数，所说的与密封气体G一同用端子电极16密封的浪涌吸收器10的组装置作业变得容易。

另外，由于存在缓冲构件17A，与端子电极的接触变得可靠，可以得到稳定的放电开始电压。

接着，根据图4，说明设置上述的缓冲构件17的第3实施例。再者，与上述实施例相同的部分附有相同的标记，其详细说明省略。

在本实施例中，在浪涌吸收元件11的两端上压入形成帽电极18。而且，在帽电极18与端子电极16之间设置缓冲构件17B。在该缓冲构件17B上设置高度为h的***部19，使其在浪涌吸收元件11的两端保持帽电极18的外周面。亦即，浪涌吸收元件11的两端部(这时是帽电极18)被保持，使其埋入在由熔融形成的***部19的缓冲构件17B中。再者，***部19的高度是从端子电极16的端面起至***最上部的尺寸。

另外，如果将缓冲材料17B采用焊料，则在保持浪涌吸收元件的同时，可以对筒状构件15的两端面15a与端子电极16进行密封。再者，在采用没有帽电极18的浪涌吸收元件11(参照图1A及图1B)的场合，也可以设置高度h的***部19，以保持两端的外周面。

这样，如果采取用***部19保持浪涌吸收元件11的两端的结构，则除了作为上述缓冲材料的作用以外，还能够使浪涌吸收元件可靠固定。因而，由于浪涌吸收元件11与端子电极16之间通过缓冲材料可靠稳定接触，稳定了放电开始电压。

另外，由于设置高度h至少在0.01mm以上的***，实验确认，即使在产生振动的使用环境中，也能够可靠固定浪涌吸收元件。

至此说明过的浪涌吸收器10，筒形陶瓷15是筒形的四棱柱，但本发明不受此限，例如，也可以是筒形的圆柱、三棱柱、多棱柱。另外，关于以圆柱状陶瓷13为基础的浪涌吸收元件11，也不限定于圆柱形状，也可以是例如四棱柱等的各种柱状和板状等，也可以与筒形陶瓷15的形状一起适当地选择。

再者，本发明的结构不限定于上述实施例，例如，在浪涌吸收元件的两端压入成形的帽电极与端子电极之间设置缓冲构件等方式，在不超出本发明要点的范围内，可以适当变更。

以下，参照图5A、图5B说明本发明的浪涌吸收器的第4实施例。

本实施例的浪涌吸收器21是使用微间隙的放电型浪涌吸收器，其中设有：在周面上使中央的放电间隙22介于中间分割导电性被膜23而形成的圆柱状陶瓷(绝缘性构件)24；在该圆柱状陶瓷24的两端，与被相对配置的导电性被膜23接触的一对端子电极25；以及将该对端子电极配置在两端，将圆柱状陶瓷24例如与Ar(氩)等的密封气体26一起密封在内部的筒形陶瓷(绝缘性管)27，为了得到希望的电气特性，对密封气体26的组成作了调整。

圆柱状陶瓷24由莫来石烧结体等的绝缘性陶瓷材料形成，在表面上形成由物理蒸镀(PVD)法、化学气相淀积(CVD)法等的薄膜形成技术产生TiN(氮化钛)等的薄膜，作为导电性被膜。

由激光切割、机械切割、腐蚀等的加工形成宽度从0.01至1.5mm、数量从1至100条的放电间隙22，而在本实施例中是形成150μm的1条。

一对端子电极25是用作为Fe(铁)、Ni(镍)及Co(钴)合金的科瓦铁镍钴合金(注册商标)等的金属来形成。

在该对端子电极25上有分别连接筒形陶瓷27的端面27A的外缘部25A，其一面上涂敷含银焊料28。

焊料28包含：作为将在一对端子电极25和圆柱状陶瓷24的端面24a之间的接触面上形成的间隙29填埋的导电部分的充填部(充填材)210；以及在圆柱状陶瓷24的两端保持圆柱状陶瓷24的外周面的保持部(保持构件)211。这个间隙29是在一对端子电极25与圆柱状陶瓷24之间由于尺寸精度、伤痕、加工时的变形等发生的凸凹形成的间隙。

保持部211由***而形成，用以在端子电极25与圆柱状陶瓷24接触时使焊料28覆盖在圆柱状陶瓷的外周面上。

再者，该保持部211的***高度h是从端子电极25的端面起至***的最上部的尺寸，由于该最上部形成为主放电部，根据预定的寿命特性加以规定。

筒形陶瓷27具有长方形的剖面，两端面外形尺寸与端子电极25的外周尺寸一致。该筒形陶瓷27由例如Al₂O₃(氧化铝)等的绝缘性陶瓷构成，在两端面上施行例如Mo(钼)-W(钨)的金属化处理后，通过电镀Ni(镍)形成金属化层。

以下，就具有以上结构的本实施例的片型浪涌吸收器21的制造方法进行说明。

首先，在端子电极25的一面上，涂敷形成保持部211的足量的焊料28，在端子电极的中央区域上放置圆柱状陶瓷24并使端子电极25与圆柱状陶瓷24接触。然后，在外缘部25A上放置筒形陶瓷27的端面。

另外，在筒形陶瓷27的另一端面上设置焊料28，在其上面放置另一端子电极25，作为临时接合的状态。

接着，就用一对端子电极25和筒形陶瓷27将圆柱状陶瓷24与Ar气一同密封的密封工序进行说明。

通过在Ar(氩)气氛中加热处理上述那样临时接合的状态的元件，熔融焊料，粘接端子电极25与筒形电极陶瓷27。这时，焊料28因熔融而填埋充填部210，也就是存在于圆柱状陶瓷24的端面24a与端子电极25之间的间隙29。另外，由于焊料28的表面张力形成的保持部211将圆柱状陶瓷24的两端部埋入加以保持。

这里，密封气体26的压力，在冷却工序设在1Torr～600Torr的范围内。因而，在冷却工序，对端子电极25发生压缩方向的力。

其后，通过Ni(镍)、Sn(锡)电镀，制成片型浪涌吸收器21。

这样制成的浪涌吸收器21如图6的例所示，在印刷电路板等的基板B上放置作为筒形陶瓷27的一个侧面的安装面27B，用焊锡S焊接固定基板B和一对端子电极25的外面即可使用。

依据该浪涌吸收器21，通过用作为导电性的充填材料的焊料填埋由于尺寸精度、伤痕、加工时的变形等在端子电极25与圆柱状陶瓷24的端面24a的接触面上所形成的间隙29，端子电极25与圆柱状陶瓷24的接触面积增大。结果，可以得到端子电极与导电性被膜23的充分的欧姆接触，使得浪涌吸收器21的放电开始电压等的电气特性稳定。

另外，通过用保持部211在端子电极25的中央附近及其周边部固定圆柱状陶瓷24，能够使放电开始电压稳定，实现浪涌吸收器21的长寿命化。

另外，由于被密封在一对端子电极25与筒形陶瓷27之间的密封气体26的压力处于1Torr～600Torr，产生对端子电极25压缩方向的力，端子电极25与导电性被膜的欧姆接触变得更可靠，同时在冷却工序结束后，可以避免大气从端子电极25与筒形陶瓷27之间流入的缓慢泄漏。

以下，参照图7A及图7B说明本发明的浪涌吸收器的第5实施例。

再者，这里说明的实施例其基本结构与以上说明过的第4实施例是相同的，是在上述的第4实施例中是附加其他要素后的结构。而且，在图7A及图7B中，与图5A及图5B相同构成要素上带有相同的符号，省略其说明。

第4实施例与第5实施例的不同点是，对应于第4实施例中的浪涌吸收器21是圆柱状陶瓷24与端子电极25直接接触的结构，在第5实施例的浪涌吸收器220中构成为，圆柱状陶瓷24是通过被形成碗状的一对帽电极(金属构件)221与端子电极25接触。

一对帽电极221的硬度比圆柱状陶瓷24更低，可以塑性变形，例如由不锈钢等的金属构成，外周部以大致为U字形的剖面形成。

而且，在一对帽电极221的表面上，通过氧化处理形成平均膜厚0.01μm以上的氧化膜222。

焊料28包含：将在一对端子电极25和帽电极221的端面221a之间的接触面上形成的间隙29填埋的充填部210；以及在帽电极221的两端保持帽电极221的外周面的保持部211。另外，保持部211的高度h被形成为比帽电极221的高度低。从而，帽电极221相互对置的面成为主放电面221A。

以下，就具有上述结构的浪涌吸收器220的制造方法进行说明。

首先，在一对帽电极221的表面上通过进行例如大气中500℃、30分钟的氧化处理，形成平均膜厚0.01μm以上的氧化膜222。

然后，使一对帽电极221嵌合在圆柱状陶瓷24的两端，用与第4实施例同样的方法制造浪涌吸收器220。

该浪涌吸收器220具有与上述第4实施例的浪涌吸收器1同样的作用、效果，由于在帽电极221上用氧化处理形成平均膜厚0.01μm以上的氧化膜222，可以使主放电面221A上具有高温区域化学性(热力学性的)稳定的特性。另外，由于该氧化膜222与帽电极221的附着力良好，可以充分发挥氧化膜222的特性。因此，在主放电时，即使帽电极221处于高温，也可以充分抑制帽电极的金属成分向微间隙222和筒形陶瓷227的内壁等的飞散。其结果，能够实现浪涌吸收器的长寿命。

再有，本发明不限定于上述实施例，在不超出本发明的主旨的范围内，可加以种种变更。

例如，导电性被膜也可以是Ag(银)、Ag(银)/Pd(钯)合金、SnO₂(氧化锡)、Al(铝)、Ni(镍)、Cu(铜)、Ti(钛)、Ta(钽)、W(钨)、SiC(碳化硅)、BaAl、C(碳)、Ag(银)/Pt(白金)合金、TiO₂(氧化钛)、TiC(碳化钛)、TiCN(碳氮化钛)等。

另外，端子电极也可以是Cu(铜)或Ni(镍)系的合金，筒形陶瓷两端面的金属化层也可以是Ag(银)、Cu(铜)、Au(金)。

另外，密封气体的组成可被调整以获得所要的电气特性，例如，可以是大气，也可以是Ar(氩)、N₂(氮)、Ne(氖)、He(氦)、Xe(氙)、H₂(氢)、SF₆、CF₄、C₂F₆、C₃F₈、CO₂(二氧化碳)以及它们的混合气。

以下，参照图8A、图8B说明本发明的浪涌吸收器的第6实施例。

本实施例的浪涌吸收器31是使用所谓微间隙的放电型浪涌吸收器，其中设有：在周面上使中央放电间隙32介于中间分割导电性被膜33而形成的圆柱状陶瓷(绝缘性构件)34；在该圆柱状陶瓷34的两端相对配置的与导电性被膜33接触的一对端子电极35；以及通过在两端配置该对端子电极35，将圆柱状陶瓷34与例如Ar(氩)等的密封气体36一同密封在内部的筒形陶瓷(绝缘性管)37，密封气体36的组成等被调整以得到所要的电气特性等。

圆柱状陶瓷34由莫来石烧结体等的陶瓷材料构成，在其表面上用物理蒸镀(PVD)法、化学气相淀积(CVD)法等的薄膜形成技术形成TiN(氮化钛)等的薄膜，作为导电性被膜33。

用激光切割、机械切割、腐蚀等加工方法形成宽度从0.01至1.5mm的数量为1至100条的放电间隙32，但在本实施例是形成150μm宽的1条。

一对端子电极35用作为Fe(铁)、Ni(镍)及Co(钴)的合金的科瓦铁镍钴合金(注册商标)形成，各自具有用由Ag(银)-Cu(铜)所构成的焊料38与筒形陶瓷37的端面37A粘接的周缘部35A。

另外，一对端子电极35与圆柱状陶瓷34的端面34a分别用由Ag(银)-Cu(铜)-Ti(钛)构成的导电性的粘接剂的活性银焊料(导电部分)39粘接。

而且，圆柱状陶瓷34的两端部外周面，用对导电性被膜33、端子电极35、焊料38及活性银焊料39难于浸润的玻璃材料(保持部)310保持。玻璃材料310的***高度h是从端子电极35的端面起至***的最上部的尺寸，达到焊料的平均厚度以上，用以充分固定圆柱状陶瓷34。

筒形陶瓷37具有长方形剖面，两端面外形尺寸与端子电极35的外周尺寸一致。该筒形陶瓷37由例如Al₂O₃(氧化铝)等的绝缘性陶瓷构成，在其两端面上，施行例如Mo(钼)-W(钨)的金属化处理，然后电镀Ni(镍)，从而形成金属化层。

以下，就具有以上结构的本实施例的片型浪涌吸收器31的制造方法进行说明。

首先，在端子电极35的中央区域涂敷活性银焊料39，在该中央区域上放置圆柱状陶瓷34，使端子电极35与圆柱状陶瓷34接触。然后，在中央区域的周边部涂敷玻璃材料310。再在外缘部35A上涂敷焊料38，在该外缘部35A上放置筒形陶瓷37的端面。

再在筒形陶瓷37的另一端面上设置焊料38，在其上面放置同样涂敷了活性银焊料39、玻璃材料310及焊料38的另一端子电极35，构成临时接合的状态。

接着，就用一对端子电极35和筒形陶瓷37将圆柱状陶瓷34与Ar(氩)气体一同密封在内部的密封工序进行说明。

通过在Ar(氩)气氛中加热处理上述那样临时接合状态的元件，熔融焊料38、活性银焊料39及玻璃材料310。由于焊料38熔融，端子电极35与筒形陶瓷37粘接。另外，由于活性银焊料39熔融，端子电极35与圆柱状陶瓷34粘接。而且，由于玻璃材料310熔融，由玻璃材料310形成的***部将圆柱状陶瓷34的两端部埋入并保持。

这里，密封气体36的压力在冷却工序中设在1Torr～600Torr的范围内。因而，在冷却工序中，对端子电极35发生压缩方向的力。

其后，通过镀Ni(镍)和镀Sn(锡)，制成片型浪涌吸收器31。

这样制造的浪涌吸收器31与上述第4实施例的浪涌吸收器21一样，例如，如图6所示，在印刷电路板等的基板B上放置作为筒形陶瓷37一侧面的实装面37B，用焊锡S焊接固定基板B和一对端子电极35的外面，然后加以使用。

依据该浪涌吸收器31，通过用活性银焊料39粘接端子电极35与圆柱状陶瓷34的端面34a，端子电极35与圆柱状陶瓷34可靠地接触。因此，可以得到端子电极35与导电性被膜33之间的充分欧姆接触，使得浪涌吸收器31的放电开始电压等电气特性稳定。

另外，通过将圆柱状陶瓷34用玻璃材料310固定在端子电极的中央部及其周边部，能够使放电开始电压稳定，实现浪涌吸收器31的长寿命化。这里，由于玻璃材料310难以浸润导电性被膜33、端子电极35、焊料38及活性银焊料39，因此将圆柱状陶瓷34可靠固定。

另外，通过将在一对端子电极35与筒形陶瓷37之间所封入的密封气体36的压力设置在1Torr～600Torr，对端子电极35发生压缩方向的力，能够使端子电极35与导电性被膜33之间的欧姆接触更可靠，同时可以避免在冷却工序结束后，大气从端子电极35与绝缘性管34之间流入的缓慢泄漏。

再者，在本实施例中，保持圆柱状陶瓷34的保持构件也可以是与焊料材38或活性银焊料39相同的材料。这时，由于***的高度h的最上部成为主放电部，因此根据预定的寿命特性加以规定。

以下，参照图9A、图9B说明本发明的浪涌吸收器的第7实施例。

再者，这里说明的实施例，其基本结构与上述的第6实施例相同，但在上述第6实施例中附加了其他要素。因而，在图9A及图9B中，在与图8A及图8B相同的结构构件上带有相同的标记，这里省略其说明。

第7实施例与第6实施例的不同点是，对应于在第6实施例中的浪涌吸收器31的圆柱状陶瓷34与端子电极35直接接触的结构，在第7实施例中的浪涌吸收器320的结构中，圆柱状陶瓷34隔着形成碗状的一对帽电极(金属构件)321与端子电极35接触。

一对帽电极321的硬度比圆柱状陶瓷低，可以塑性变形，例如由不锈钢等的金属构成，外周部形成为剖面大致为U字状。

而且，在一对帽电极321的表面上，通过进行氧化处理，形成平均膜厚为0.01μm以上的氧化膜322。另外，与帽电极321的相互对置的面成为主放电面321A。

再者，该玻璃材料310的高度h与上述第6实施例一样，成为焊料38的平均厚度以上，以充分固定圆柱状陶瓷34及帽电极321

以下，就由以上结构形成的本实施例的浪涌吸收器320的制造方法进行说明。

首先，在一对帽电极321的表面上通过例如在大气中进行500℃、30分钟的氧化处理，形成平均膜厚0.01μm以上的氧化膜322。

然后，使一对帽电极321嵌合在圆柱状陶瓷34的两端，用与第6实施例相同的方法制造浪涌吸收器320。

该浪涌吸收器320具有与有关上述的第6实施例的浪涌吸收器31同样的作用、效果，通过用氧化处理帽电极321形成平均膜厚0.01μm以上的氧化膜322，可以使主放电面321A具备高温区域化学上(热力学上)稳定的特性。另外，由于该氧化膜322与帽电极的附着力良好，可以充分发挥氧化膜322的特性。因而，即使主放电时帽电极321处于高温，也可以充分抑制帽电极321的金属成分向微间隙32和筒形陶瓷37的内壁等飞散。其结果，浪涌吸收器的寿命延长。

再者，本实施例与上述的第6实施例一样，保持圆柱状陶瓷34的保持构件也可以是与焊料38或活性银焊料39相同的材料。这时，***部的高度h被形成得比帽电极的高度低，使主放电面321A成为主放电部。

另外，本发明不限定于上述实施例，在不超出本发明的主旨的范围内，可以作种种的变更。

例如，只要是具有导电性且能够粘接圆柱状陶瓷及端子电极或帽电极及端子电极的粘接剂即可，并不限于活性银焊料。

还有，导电性被膜也可以是Ag(银)、Ag(银)/Pd(钯)合金、SnO₂(氧化锡)、Al(铝)、Ni(镍)、Cu(铜)、Ti(钛)、Ta(钽)、W(钨)、SiC(碳化硅)、BaAl、C(碳)、Ag(银)/Pt(白金)合金、TiO₂(氧化钛)、TiC(碳化钛)、TiCN(碳氮化钛)等。

另外，端子电极可以是Cu(铜)或Ni(镍)系合金，也可以用例如Fe(铁)、Ni(镍)及Co(钴)的合金的科瓦铁镍钴合金(注册商标)。

筒形陶瓷两端面的金属化层可以是Ag(银)、Cu(铜)、Au(金)等。

另外，密封气体的组成被调整以得到所要的电气特性，例如，可以是大气(空气)，也可以是Ar(氩)、N₂(氮)、Ne(氖)、He(氦)、Xe(氙)、H₂(氢)、SF₆、CF₄、C₂F₆、C₃F₈、CO₂(二氧化碳)及它们的混合气体。

Claims

1.一种浪涌吸收器，其中设有：用放电间隙分割导电性被膜而形成的绝缘性构件；与该绝缘性构件相对配置的一对板状端子电极；以及通过在两端配置所述一对板状端子电极、将所述绝缘性构件与密封气体一同密封在内部的绝缘性管，

至少在所述导电性被膜与所述板状端子电极之间设有导电部件。

2.如权利要求1所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：在周面上用所述放电间隙分割所述导电性被膜而形成的柱状的所述绝缘性构件；在所述绝缘性构件的两端与所述导电性被膜相对的一对所述板状端子电极；以及将所述绝缘性构件与所述密封气体一同密封在内部的所述绝缘性管，

含有将所述导电性被膜和所述板状端子电极之间的间隙填埋的作为所述导电部件的导电性的充填材料。

3.如权利要求1所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：在周面上用所述放电间隙分割所述导电性被膜而形成的柱状的所述绝缘性构件；在所述绝缘性构件的两端与所述导电性被膜相对的一对所述板状端子电极；以及将所述绝缘性构件与所述密封气体一同密封在内部的所述绝缘性管，

在所述导电性被膜与所述板状端子电极之间设置金属构件，并含有将所述金属构件与所述板状端子电极之间的间隙填埋的作为所述导电部件的导电性的充填材料。

4.如权利要求2或3所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：从所述板状端子电极起在所述绝缘性管的内侧且在轴向突出而形成的、保持所述绝缘性构件的保持构件。

5.如权利要求2或3所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述密封气体的压力为负压。

6.如权利要求1所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：在周面上用所述放电间隙分割所述导电性被膜而形成的柱状的所述绝缘性构件；在所述绝缘性构件的两端与所述导电性被膜相对的一对所述板状端子电极；以及通过用焊料焊接将该对所述板状端子电极配置在两端、将所述绝缘性构件与所述密封气体一同密封在内部的所述绝缘性管，

用作为所述导电部件的导电性的粘接剂粘接所述板状端子电极与所述导电性被膜。

7.如权利要求1所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：在周面上用所述放电间隙分割所述导电性被膜而形成的柱状的所述绝缘性构件；在所述绝缘性构件的两端与所述导电性被膜对置的一对所述板状端子电极；通过用焊料焊接将该对所述板状端子电极配置在两端、将所述绝缘性构件与所述密封气体一同密封在内部的所述绝缘性管，

在所述导电性被膜与所述板状端子电极之间设置金属构件，用作为所述导电部件的导电性的粘接剂粘接所述金属构件和所述板状端子电极。

8.如权利要求6或7所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述焊料与所述粘接剂用不同的材料形成。

9.如权利要求6或7所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：从所述板状端子电极起在所述绝缘性管的内侧且在轴向突出而形成的、保持所述绝缘性构件的保持构件。

10.如权利要求9所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述保持构件用与所述焊料相同、与所述粘接剂不同的材料形成。

11.如权利要求9所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述保持构件用与所述粘接剂相同、与所述焊料不同的材料形成。

12.如权利要求9所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述保持构件用与所述粘接剂及所述焊料不同的材料形成。

13.如权利要求6或7所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述密封气体的压力为负压。

14.如权利要求1所述的浪涌吸收器，其特征在于，设有：在周面上用所述放电间隙分割所述导电性被膜而形成的柱状或板状的所述绝缘性构件；在所述绝缘性构件的两端与所述导电性被膜相对的一对所述板状端子电极；将该对所述板状端子电极配置在两端、将所述绝缘性构件与所述密封气体一同密封在内部的所述绝缘性管，

在所述导电性被膜与所述板状端子电极之间设置作为所述导电部件的导电性的缓冲构件。

15.如权利要求14所述的浪涌吸收器，其特征在于：所述缓冲构件是金属板或金属箔、发泡金属、纤维金属或焊料中的任意一种。

16.如权利要求14所述的浪涌吸收器，其特征在于：在所述缓冲构件上，设置用以保持所述绝缘性构件的两端外周面的***部。

17.一种浪涌吸收器的制造方法，该浪涌吸收器具有如权利要求14所述的结构，其特征在于：在***到所述绝缘性管内部的所述导电性被膜的端面与所述板状端子电极之间设置所述缓冲构件，将所述板状端子电极粘接在所述绝缘性管的两端而密封所述绝缘性管。