專利名稱：片型浪涌吸收器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種片型浪涌吸收器及其制造方法，該片型浪涌吸收器吸收起因于感 應(yīng)雷或感應(yīng)浪涌、靜電浪涌的電流或噪音而保護電氣設(shè)備、電子設(shè)備或它們的電路。
背景技術(shù)：
為了防止由于異常電壓產(chǎn)生的電子設(shè)備或搭載該設(shè)備的印刷基板的熱損傷或由 著火等引起的破壞，在電話機、傳真、調(diào)制解調(diào)器等的通信設(shè)備用的電子設(shè)備與通信線的連 接部分以及電源線、天線或CRT驅(qū)動電路等、易受由雷電浪涌或靜電等異常電壓(浪涌電 壓)所引起的電擊的部分，連接有浪涌吸收器。作為以往的片型浪涌吸收器，例如專利文獻1所記載，公知有通過放電間隙使一 對放電電極對置配置于氧化鋁等的絕緣性基板的上表面的片型浪涌吸收器。在該片型浪涌 吸收器中，通過切削加工或激光加工分割放電電極，施加稱為微隙的放電間隙，由此降低放 電開始電壓。專利文獻1 日本專利公開2004-179111號公報上述以往的技術(shù)中留有以下課題。S卩，在以往的片型浪涌吸收器中有如下問題點盡管通過設(shè)置微隙來降低放電開 始電壓，但在利用帕邢定律的平行間隙間的放電機構(gòu)中，放電電壓根據(jù)微隙的窄帶化的界 限等飽和，且放電開始電壓的低電壓化存在界限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述課題而完成的，其目的在于提供一種降低放電開始電壓而能以 低電壓動作的片型浪涌吸收器及其制造方法。本發(fā)明為了解決所述課題采用以下結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的片型浪涌吸收器具備絕緣 性基板；一對連接電極，對置配置于該絕緣性基板的一個面上且分別延伸至所述絕緣性基 板的不同邊緣部；一對放電電極，通過放電間隙相互對置配置且分別連接于所述一對連接 電極；箱狀蓋體，固定在包括所述一對連接電極的基端部的所述絕緣性基板的外周部上，而 在該絕緣性基板的上部形成放電空間；以及一對端子電極，以導(dǎo)通于在所述邊緣部露出的 所述一對連接電極的狀態(tài)，配置在所述絕緣性基板的兩端部，其特征在于，所述放電間隙形 成為大致一定寬度的帶狀的同時，具有在一對所述放電電極的尖端形成相互對置的凸部及 凹部的彎曲部或屈曲部。在該片型浪涌吸收器中，放電間隙形成為大致一定寬度的帶狀的同時，具有在一 對所述放電電極的尖端形成相互對置的凸部及凹部的彎曲部或屈曲部，因此在通過彎曲部 或屈曲部而形成的凸部，局部性地產(chǎn)生電場集中而放電開始電壓下降，以低電壓動作。并且，本發(fā)明的片型浪涌吸收器優(yōu)選設(shè)置多處所述彎曲部或所述屈曲部。即，在該片型浪涌吸收器中，通過設(shè)置多處彎曲部或屈曲部，以存在多處電場集中 部分，由此即使由因放電引起的損壞在彎曲部或屈曲部的尖端部分引起劣化(由于放電電極的飛散等放電間隔變寬等)，也能夠以損壞少的放電電極進行放電且能夠提高壽命特性。尤其是通過設(shè)置偶數(shù)個彎曲部或屈曲部，放電間隔的形狀成對稱而不會發(fā)生極 性。并且，本發(fā)明的片型浪涌吸收器優(yōu)選所述放電間隙形成為20 50 μ m的大致一 定寬度的帶狀的同時，具有曲率半徑為10 75 μ m的所述彎曲部或角度15°以上且不到 180°的所述屈曲部。在該片型浪涌吸收器中，放電間隙形成為上述寬度范圍的帶狀的同時，具有上述 曲率半徑范圍的彎曲部或上述角度范圍的屈曲部，因此，動作電壓穩(wěn)定且可以得到良好的 低電壓動作。另外，將上述放電間隙的寬度設(shè)定成上述范圍的理由如下若不到20 μ m時，由于 首次放電時發(fā)生的碎片，動作電壓變得不穩(wěn)定，若超過50 μ m時，即使形成用于使電場集中 的形態(tài)(彎曲部或屈曲部)，也難以進行低電壓動作。并且，將上述彎曲部的曲率半徑設(shè)定成上述范圍的理由如下若不到ΙΟμπι時，變 成與表面粗糙度相同等級而無法得到上述效果，若超過75 μ m時，無法得到電場集中的效^ ο另外，將上述屈曲部的角度設(shè)定成15°以上的理由如下若不到15°時，無法在 上述放電間隙的寬度尺寸范圍內(nèi)設(shè)計。本發(fā)明的片型浪涌吸收器的制造方法為制作上述本發(fā)明的片型浪涌吸收器的方 法，其特征在于，具有連接電極形成工序，形成對置配置于絕緣性基板的一個面上且分別 延伸至該絕緣性基板的不同邊緣部的一對連接電極；放電電極形成工序，形成通過放電間 隙相互對置的同時，分別連接于所述一對連接電極的一對放電電極；封閉工序，在包括所述 一對連接電極的基端部的所述絕緣性基板的外周部上，固定箱狀蓋體；以及端子電極形成 工序，在所述絕緣性基板的兩端部形成一對端子電極，以使所述一對端子電極與在所述邊 緣部露出的所述一對連接電極導(dǎo)通；在所述放電電極形成工序中，具有如下工序在所述 絕緣性基板的面上形成成為所述放電電極的帶狀導(dǎo)電膜的工序；在該帶狀導(dǎo)電膜的中間部 以重復(fù)頻率10 200kHz及掃描速度15 1000mm/s照射波長190 550nm的激光，且分 割所述帶狀導(dǎo)電膜而形成所述放電間隙的工序。S卩，在該片型浪涌吸收器的制造方法中，在帶狀導(dǎo)電膜的中間部以上述重復(fù)頻率 及上述掃描速度照射上述波長的激光，且分割帶狀導(dǎo)電膜而形成放電間隙，因此，在放電間 隔可以高精度地形成上述彎曲部及屈曲部的細(xì)微的形態(tài)。另外，將激光的波長設(shè)定成190nm以上的理由如下若不到190nm時，在真空紫外 區(qū)域很難在空氣中傳播且加工效率變差。并且，將激光的波長設(shè)定成550nm以下的理由如 下若超過550nm時，由于衍射極限的效果，變得難以聚光。并且，將重復(fù)頻率設(shè)定成上述范圍的理由如下若不到IOkHz時，因脈沖能量變大 除去能力過高而不能進行細(xì)微的上述形態(tài)加工，若超過200kHz時，Q開關(guān)的動作變得不穩(wěn)定。另外，將激光的掃描速度設(shè)定成上述范圍的理由如下若不到15mm/s時，因激光 的光束重疊變多除去能力過高而難以進行細(xì)微的形態(tài)加工，若超過1000mm/S時，難以最適 度地重疊激光的光束。
另外，激光的峰值功率密度優(yōu)選設(shè)定成0. 5 lOMW/cm2。根據(jù)本發(fā)明，體現(xiàn)以下效果。即，根據(jù)本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器，放電間隙形成為大致一定寬度的帶狀 的同時，具有在一對放電電極的尖端形成相互對置的凸部及凹部的彎曲部或屈曲部，因此， 在由彎曲部或屈曲部形成的凸部上，局部性地產(chǎn)生電場集中而放電開始電壓下降，可以謀 求低電壓化。從而，本發(fā)明的片型浪涌吸收器能夠以低放電開始電壓響應(yīng)且適合通信設(shè)備 等用途。并且，根據(jù)本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器的制造方法，在該帶狀導(dǎo)電膜的中間 部，以上述重復(fù)頻率及上述掃描速度照射上述波長的激光，分割帶狀導(dǎo)電膜而形成放電間 隙，因此，可以在放電間隔高精度地形成上述彎曲部及屈曲部的細(xì)微形態(tài)，且可以得到高性 能的片型浪涌吸收器。


圖1是在本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第1實施方式中，表示 片型浪涌吸收器的立體圖。圖2是在第1實施方式中，表示片型浪涌吸收器的剖面圖。圖3是在第1實施方式中，表示片型浪涌吸收器的卸下蓋部狀態(tài)下的俯視圖。圖4是在本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第2實施方式中，表示 片型浪涌吸收器的卸下蓋部狀態(tài)下的俯視圖。圖5是在本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第3實施方式中，表示 片型浪涌吸收器的卸下蓋部狀態(tài)下的俯視圖。符號說明1、21、31-片型浪涌吸收器，2-絕緣性基板，3-連接電極，4、24、34_放電間隙， 4a-屈曲部，5-放電電極，6-蓋體，7-端子電極，34a-彎曲部。
具體實施例方式以下，參照圖1 圖3對本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第1實 施方式進行說明。另外，在以下說明所用的各附圖中，為了設(shè)為可以識別或容易識別各部的 大小而適當(dāng)?shù)刈兏s尺。如圖1 圖3所示本實施方式的片型浪涌吸收器1，具備絕緣性基板2 ；—對連接 電極3，對置配置于該絕緣性基板2的一個面上且分別延伸至絕緣性基板2的不同邊緣部； 一對放電電極5，通過稱為微隙的放電間隙4相互對置配置且分別連接于一對連接電極3 ； 箱狀蓋體6，固定在包括一對連接電極3的基端部的絕緣性基板2的外周部上，而在該絕緣 性基板2的上部形成放電空間；以及一對端子電極7，以導(dǎo)通于在所述邊緣部露出的一對連 接電極3的狀態(tài)配置在絕緣性基板2的兩端部。作為成為上述絕緣性基板2及蓋體6的原料的絕緣性材料，例如使用氧化鋁、剛 玉、莫來石、剛玉莫來石，或它們的混合物等。如圖3所示，上述放電間隙4形成為大致一定寬度W的帶狀的同時，具有在一對 放電電極5的尖端形成相互對置的凸部及凹部的屈曲部如。另外，該放電間隙4形成為20 50 μ m的大致一定寬度W的帶狀的同時，將屈曲部如的角度θ設(shè)定成15°以上且不 到180°。并且，屈曲部如被設(shè)置在多處。另外，在本實施方式中，設(shè)置3處角度90°的屈 曲部如。上述放電電極5例如由Al、Ti、SnO2、W、Ni、Nb、TiN、Ba、Cu或!^e，或者含有這些材 料中2個以上的合金材料形成。上述連接電極3例如由Ag等的導(dǎo)電性材料形成。并且，上述端子電極7由Ag膏等的導(dǎo)電性膏或通過Ni鍍金或焊鍍等形成。例如， 通過涂敷Ag膏等的導(dǎo)電性膏而煅燒來形成一對端子電極7。另外，形成于上述絕緣性基板2與蓋體6之間的放電空間中，充滿了適合放電的預(yù) 定的放電控制氣體。上述放電控制氣體，例如為He、Ar、Ne、Xe、SF6, CO2, C3F8, C2F6, CF4, H2及它們的混 合氣體等的惰性氣體。在該片型浪涌吸收器1中，若過電壓或過電流入侵，首先通過放電間隙4的屈曲部 如產(chǎn)生輝光放電，在一對放電電極5之間觸發(fā)，且放電以沿面放電的方式進展而在一對放 電電極5的基端側(cè)彼此之間產(chǎn)生電弧放電，由此浪涌電壓被吸收。接著，對本實施方式的片型浪涌吸收器1的制造方法進行說明。首先，形成一對連接電極3，其對置配置于絕緣性基板2的一個面上且分別延伸至 該絕緣性基板2的不同邊緣部(連接電極形成工序)。例如，通過將Ag膏等通過網(wǎng)版印刷，在絕緣性基板2上形成圖案而使其燒結(jié)，制作 由Ag等形成的連接電極3。其次，形成一對放電電極5，其通過放電間隙4相互對置的同時，分別連接于一對 連接電極3 (放電電極形成工序)。例如，除了將包括上述材料的膏通過網(wǎng)版印刷，在絕緣性基板2的上表面形成圖 案之后進行燒結(jié)，從而形成放電電極5之外，可以采用濺射法、蒸鍍法、離子鍍法、CVD法、烘 焙法等一般的薄膜形成方法。在該放電電極形成工序中，首先在絕緣性基板2的面上，形成成為放電電極5的帶 狀導(dǎo)電膜，并且在該帶狀導(dǎo)電膜的中間部照射激光，分割帶狀導(dǎo)電膜而形成放電間隙4。這 時，以重復(fù)頻率10 200kHz及掃描速度15 1000mm/s照射波長190 550nm的激光。另 外，激光的峰值功率密度優(yōu)選設(shè)定成0. 5 lOMW/cm2。并且，在本實施方式中，使激光往返 1次而形成放電間隙4。另外，這時的放電間隙4中的槽深度為約20 μ m。接著，在包括一對連接電極3的基端部的絕緣性基板2的外周部上，固定箱狀蓋體 6。例如，在包括一對連接電極3的基端部的絕緣性基板2的外周部上，將粘接劑通過 網(wǎng)版印刷等形成圖案，且在上述放電控制氣體氣氛中，以在粘接劑上放置蓋體6的狀態(tài)進 行加熱，從而接合蓋體6和絕緣性基板2的同時，在內(nèi)部以密封狀態(tài)形成放電空間(封閉工 序)。在此，作為粘接劑，可以使用Si02、B203、PbO、Na2O, Li2O, BaO, CaO, ZnO, MgO, TiO2, A1203、P3O5中，一種或混合二種以上而成的玻璃。并且，在絕緣性基板2的兩端部形成一對 端子電極7，以使所述一對端子電極7與在所述邊緣部露出的一對連接電極3導(dǎo)通(端子電極形成工序)。例如，通過浸漬等將Ag膏等的導(dǎo)電性膏設(shè)置在絕緣性基板2及蓋體6的兩端部， 并對此進行燒結(jié)而形成端子電極7。這樣，制作了本實施方式的片型浪涌吸收器1。如上所述，在本實施方式的片型浪涌吸收器1中，放電間隙4形成為大致一定寬度 W的帶狀的同時，具有在一對放電電極5的尖端形成相互對置的凸部及凹部的屈曲部4a，因 此，在由屈曲部如形成的凸部，局部性地產(chǎn)生電場集中而放電開始電壓下降，以低電壓動作。并且，放電間隙4形成為上述寬度范圍的帶狀的同時，具有上述角度范圍的屈曲 部4a，因此，動作電壓穩(wěn)定且可以得到良好的低電壓動作。并且，通過設(shè)置多處屈曲部如而存在多處電場集中部分，由此即使由因放電引起 的損壞，在屈曲部如的尖端部分引起劣化(由于放電電極5的飛散等放電間隙4變寬等)， 也能夠以損壞少的放電電極5進行放電，并且可以提高壽命特性。另外，根據(jù)本實施方式的制法，在帶狀導(dǎo)電膜的中間部以上述重復(fù)頻率及上述掃 描速度照射上述波長的激光，且分割帶狀導(dǎo)電膜而形成放電間隙4，因此，在放電間隙4可 以高精度地形成屈曲部如的細(xì)微的形態(tài)。接著，參照圖4及圖5，對本發(fā)明所涉及的片型浪涌吸收器及其制造方法的第2及 第3實施方式進行以下說明。另外，在以下的各實施方式的說明中，對于上述實施方式中已 說明的同一構(gòu)成要素附加同一符號，省略其說明。第2實施方式與第1實施方式的不同點在于，在第1實施方式中，在放電間隙4中 設(shè)置有3處屈曲部4a，與此相對，在第2實施方式的片型浪涌吸收器21中，如圖4所示，在 放電間隙M中設(shè)置有2處屈曲部如。即，在第2實施方式的片型浪涌吸收器21中，在放電間隙M中設(shè)置有偶數(shù)個屈曲 部4a，因此，放電間隙M的放電間隔的形狀成對稱而不會引起極性。并且，第3實施方式與第2實施方式的不同點在于，在第2實施方式中，在放電間 隙M中設(shè)置有屈曲部4a，與此相對，在第3實施方式的片型浪涌吸收器31中，如圖5所示， 在放電間隙；34設(shè)置有彎曲部34a。即，在第3實施方式中，放電間隙34形成為大致一定寬度W的帶狀的同時，具有在 一對放電電極5的尖端形成相互對置的凸部及凹部的2個彎曲部34a。這些2個彎曲部3 在相互的中間具有拐點而相互向相反側(cè)彎曲。另外，上述放電間隙34形成為20 50 μ m 的大致一定寬度W的帶狀的同時，上述彎曲部34a的曲率半徑R被設(shè)定成10 75 μ m。這樣，在第3實施方式的片型浪涌吸收器31中，放電間隙34形成為大致一定寬度 W的帶狀的同時，具有在一對放電電極5的尖端形成相互對置的凸部及凹部的彎曲部34a， 因此，在通過彎曲部3 形成的凸部，局部性地產(chǎn)生電場集中，與第2實施方式一樣，放電開 始電壓下降，以低電壓動作。[實施例1]接著，對以上述制法實際制作上述第3實施方式的片型浪涌吸收器的實施例，說 明測定放電開始電壓的結(jié)果。制作的本實施例，將放電間隙的寬度W設(shè)定為30 μ m、槽深度設(shè)定為20 μ m、彎曲部的曲率半徑R設(shè)定為30 μ m。并且，制作放電間隙時的激光加工條件設(shè)定成激光的重復(fù)頻率 為120kHz、波長為355nm。另外，作為比較例，也制作了以直線狀形成放電間隙的片型浪涌 吸收器。關(guān)于這些，對將直流電壓以lOOV/s升壓時的放電開始電壓進行測定的結(jié)果，在具 有直線狀的放電間隙的比較例中，放電開始電壓為130V，與此相對，在本實施例中，放電開 始電壓為IlOV且確認(rèn)了低電壓化。另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實施方式及上述實施例，在不脫離本發(fā)明的 宗旨的范圍內(nèi)，可以施加各種變更。例如，雖然在上述實施方式中分別設(shè)置了放電電極和連接電極，但也可以采用這 些成為一體的電極。
權(quán)利要求
1.一種片型浪涌吸收器，具備 絕緣性基板；一對連接電極，對置配置于該絕緣性基板的一個面上且分別延伸至所述絕緣性基板的 不同邊緣部；一對放電電極，通過放電間隙相互對置配置且分別連接于所述一對連接電極； 箱狀蓋體，固定在包括所述一對連接電極的基端部的所述絕緣性基板的外周部上，而 在該絕緣性基板的上部形成放電空間；以及一對端子電極，以導(dǎo)通于在所述邊緣部露出的所述一對連接電極的狀態(tài)，配置在所述 絕緣性基板的兩端部，其特征在于，所述放電間隙形成為大致一定寬度的帶狀的同時，具有彎曲部或屈曲部，該彎曲部或 屈曲部在一對所述放電電極的尖端形成相互對置的凸部及凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的片型浪涌吸收器，其特征在于， 設(shè)置多處所述彎曲部或所述屈曲部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的片型浪涌吸收器，其特征在于，所述放電間隙形成為20 50 μ m的大致一定寬度的帶狀的同時，具有曲率半徑為 10 75 μ m的所述彎曲部或角度15°以上且不到180°的所述屈曲部。
4.一種片型浪涌吸收器的制造方法，其制作權(quán)利要求1或2所述的片型浪涌吸收器，其 特征在于，具有如下工序連接電極形成工序，形成對置配置于絕緣性基板的一個面上且分別延伸至該絕緣性基 板的不同邊緣部的一對連接電極；放電電極形成工序，形成通過放電間隙相互對置的同時，分別連接于所述一對連接電 極的一對放電電極；封閉工序，在包括所述一對連接電極的基端部的所述絕緣性基板的外周部上，固定箱 狀蓋體；以及端子電極形成工序，在所述絕緣性基板的兩端部形成一對端子電極，以使所述一對端 子電極與在所述邊緣部露出的所述一對連接電極導(dǎo)通； 在所述放電電極形成工序中，具有如下工序在所述絕緣性基板的面上形成成為所述放電電極的帶狀導(dǎo)電膜的工序； 在該帶狀導(dǎo)電膜的中間部，以重復(fù)頻率10 200kHz及掃描速度15 1000mm/S照射 波長190 550nm的激光，且分割所述帶狀導(dǎo)電膜而形成所述放電間隙的工序。
5.一種片型浪涌吸收器的制造方法，其制作權(quán)利要求3所述的片型浪涌吸收器，其特 征在于，具有如下工序連接電極形成工序，形成對置配置于絕緣性基板的一個面上且分別延伸至該絕緣性基 板的不同邊緣部的一對連接電極；放電電極形成工序，形成通過放電間隙相互對置的同時，分別連接于所述一對連接電 極的一對放電電極；封閉工序，在包括所述一對連接電極的基端部的所述絕緣性基板的外周部上，固定箱 狀蓋體；以及端子電極形成工序，在所述絕緣性基板的兩端部形成一對端子電極，以使所述一對端子電極與在所述邊緣部露出的所述一對連接電極導(dǎo)通； 在所述放電電極形成工序中，具有如下工序在所述絕緣性基板的面上形成成為所述放電電極的帶狀導(dǎo)電膜的工序； 在該帶狀導(dǎo)電膜的中間部，以重復(fù)頻率10 200kHz及掃描速度15 1000mm/S照射 波長190 550nm的激光，且分割所述帶狀導(dǎo)電膜而形成所述放電間隙的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種片型浪涌吸收器及其制造方法，該片型浪涌吸收器降低放電開始電壓而能以低電壓動作。一種片型浪涌吸收器具備絕緣性基板；一對連接電極，對置配置于該絕緣性基板的一個面上且分別延伸至絕緣性基板的不同邊緣部；一對放電電極，通過放電間隙而相互對置配置且分別連接于一對連接電極；箱狀蓋體，固定在包括一對連接電極的基端部的絕緣性基板的外周部上，而在該絕緣性基板的上部形成放電空間；一對端子電極，以導(dǎo)通于在邊緣部露出的一對連接電極的狀態(tài)，配置在絕緣性基板的兩端部，其中放電間隙形成為大致一定寬度的帶狀的同時，具有在一對放電電極的尖端形成相互對置的凸部及凹部的屈曲部。
文檔編號H01T4/10GK102097748SQ20101053224
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者日向野哲, 社藤康弘, 高橋正訓(xùn) 申請人:三菱綜合材料株式會社