JPH0773071B2 - Surge absorber for low voltage - Google Patents
Surge absorber for low voltageInfo
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- JPH0773071B2 JPH0773071B2 JP62065596A JP6559687A JPH0773071B2 JP H0773071 B2 JPH0773071 B2 JP H0773071B2 JP 62065596 A JP62065596 A JP 62065596A JP 6559687 A JP6559687 A JP 6559687A JP H0773071 B2 JPH0773071 B2 JP H0773071B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，低電圧用のサージ吸収素子に関し，特に放電
開始電圧を特別に低下せしめた低電圧用のサージ吸収素
子に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surge absorbing element for low voltage, and more particularly to a surge absorbing element for low voltage in which a discharge starting voltage is specially lowered.
［従来の技術］ サージ吸収素子の使用法として一般には，該サージ吸収
素子を取り付ける回路の最大回路電圧より高い動作電圧
のサージ吸収素子を取付け，該回路に雷サージ等の瞬時
的な過電圧が侵入した場合のみ該サージ吸収素子が動作
し，該回路に取付けられた電子部品を保護するものであ
る。従来のサージ吸収素子では動作電圧即ち放電開始電
圧は，マイクロギャップの本数を変えること，マイクロ
ギャップの形状を変えることにより，調整変更するもの
であった。そのために，放電開始電圧の調整の幅には限
度があるものであった。[Prior Art] Generally, as a method of using a surge absorbing element, a surge absorbing element having an operating voltage higher than the maximum circuit voltage of the circuit to which the surge absorbing element is attached is attached, and an instantaneous overvoltage such as a lightning surge enters the circuit. Only in this case, the surge absorbing element operates to protect the electronic parts attached to the circuit. In the conventional surge absorbing element, the operating voltage, that is, the discharge starting voltage is adjusted and changed by changing the number of micro gaps and the shape of the micro gaps. Therefore, the range of adjustment of the discharge start voltage was limited.
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は，放電開始電圧が低下され，放電遅れが低減さ
れたサージ吸収素子を提供することを目的にする。即
ち，本発明の目的は，サージ耐圧性の低い部品及び回路
の保護に使用できるサージ吸収素子を提供するものであ
る。更に，本発明は，部品の信頼性の向上したサージ吸
収素子を提供することを目的にする。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a surge absorbing element in which the discharge starting voltage is lowered and the discharge delay is reduced. That is, an object of the present invention is to provide a surge absorbing element that can be used for protecting components and circuits having low surge withstand voltage. Another object of the present invention is to provide a surge absorbing element with improved reliability of parts.
［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、マイクロギャップ式サージ吸収素子の導電性
皮膜上に仕事関数が4.0eV以下の物質の薄膜を設けたこ
とを特徴とする低電圧用サージ吸収素子を提供する。そ
して，その仕事関数4.0eV以下の物質は、Li、Ｋ、Cs、B
a、Sr及びこれらの混合物が好適である。[Structure of the Invention] [Means for Solving Problems] The present invention is characterized in that a thin film of a substance having a work function of 4.0 eV or less is provided on a conductive film of a microgap type surge absorbing element. Provided is a surge absorbing element for voltage. And the substances with work function less than 4.0eV are Li, K, Cs, B
Preference is given to a, Sr and their mixtures.
［作用］ 本発明によると，マイクロギャップ式サージ吸収素子の
皮膜表面に，仕事関数の低い物質を設けることにより，
過電圧が印加された場合にサージ吸収素子のグロー放
電，アーク放電をより生じ易くしたものである。[Operation] According to the present invention, by providing a substance having a low work function on the film surface of the microgap type surge absorbing element,
When an overvoltage is applied, glow discharge and arc discharge of the surge absorbing element are made easier to occur.
本発明によると，従来のマイクロギャップ式サージ吸収
素子の皮膜上に仕事関数が4.0eV以下の物質を形成させ
るものである。仕事関数が4.0eV以下の物質を素子皮膜
上に形成することにより，ギャップから電子を放出する
エネルギーが減少し，素子表面からの電子の放出が起こ
り易くなる。そのために放電開始電圧の低下及び放電遅
れが減少する効果が生じるものである。According to the present invention, a substance having a work function of 4.0 eV or less is formed on the film of a conventional microgap type surge absorbing element. By forming a substance with a work function of 4.0 eV or less on the device film, the energy for emitting electrons from the gap decreases, and the emission of electrons from the device surface becomes easier to occur. Therefore, the effects of lowering the discharge start voltage and the discharge delay are produced.
物質にある温度で電界を作用させると電子を放出する電
界放射現象が生じる。この電界放射による放電現象を利
用したものが，マイクロギャップ式サージ吸収素子であ
る。電界放射の起こり易い物質ほど電子を放出するエネ
ルギーが低い，即ち，放電が容易になり放電開始電圧の
低下及び放電遅れの減少が起こる。この電界放射の起こ
り易さを表わす指標として仕事関数が用いられる。ここ
で，仕事関数Φ（eV）とは，固体表面から真空に電子を
引き出すのに必要なエネルギーである。固体表面から電
子が引き出される時の固体表面のポテンシャルをV1，固
体のフェルミ準位をEfとすると，仕事関数Φは， V1−Ef＝Φとなる。When an electric field is applied to a substance at a certain temperature, a field emission phenomenon in which electrons are emitted occurs. The microgap type surge absorbing element utilizes this discharge phenomenon due to field emission. The more easily the substance emits electric field, the lower the energy for emitting electrons, that is, the easier the discharge becomes, the lower the discharge starting voltage and the discharge delay occur. A work function is used as an index representing the likelihood of occurrence of this field emission. Here, the work function Φ (eV) is the energy required to pull out electrons from the solid surface to the vacuum. V 1 the potential of a solid surface when electrons are drawn out from the solid surface, when Ef the Fermi level of the solid, the work function [Phi becomes V 1 -Ef = Φ.
本発明による低電圧用サージ吸収素子の構成は，マイク
ロギャップ式サージ吸収素子の皮膜上に仕事関数が4.0e
V以下の物質を形成したものである。本発明により素子
表面に形成する仕事関数4.0eV以下の物質には，アルカ
リ金属，アルカリ土類金属及びこれらを含む合金，化合
物，ランタン化合物が有効で，特に，好適には，仕事関
数3.0eV以下のLi（2.2eV）,K（2.2eV）,Cs（1.9eV）,Ba
（2.5eV）,Sr（2.1eV）の金属及びこれらを含む合金が
有効であるが，仕事関数が4.0eV以下の物質であれば特
に限定されるものでない。The structure of the surge absorbing element for low voltage according to the present invention has a work function of 4.0e on the film of the microgap type surge absorbing element.
It is formed of a substance of V or less. Alkali metals, alkaline earth metals and alloys, compounds, and lanthanum compounds containing these are effective for the substance having a work function of 4.0 eV or less formed on the surface of the device according to the present invention, and particularly preferably, the work function is 3.0 eV or less. Li (2.2eV), K (2.2eV), Cs (1.9eV), Ba
(2.5eV), Sr (2.1eV) metals and alloys containing them are effective, but are not particularly limited as long as they have a work function of 4.0eV or less.
これらの物質を皮膜上に形成する方法としては，蒸着
法，有機溶剤懸濁液を塗布する方法（塗布法）を利用で
きるが，形成方法が特に限定されるものではない。更
に，本発明において，皮膜上へ形成後還元する必要があ
る物質については，放射熱による加熱，高周波誘導加熱
などにより還元する。還元剤を用いることも本発明に利
用できる。As a method of forming these substances on the film, a vapor deposition method or a method of applying an organic solvent suspension (application method) can be used, but the forming method is not particularly limited. Further, in the present invention, substances that need to be reduced after being formed on the film are reduced by heating by radiant heat, high frequency induction heating, or the like. It is also possible to use a reducing agent in the present invention.
以上のように本発明は，マイクロギャップ式サージ吸収
素子の皮膜上に仕事関数が4.0eV以下の物質を形成する
ことにより放電開始電圧を下げること，及び，放電遅れ
を減少させることができる。As described above, according to the present invention, the discharge start voltage can be lowered and the discharge delay can be reduced by forming a substance having a work function of 4.0 eV or less on the film of the microgap type surge absorbing element.
次に，本発明の低電圧用のサージ吸収素子を，具体的な
実施例により，説明するが，本発明は，その説明により
限定されるものではない。Next, the surge absorbing element for low voltage of the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited by the description.
［実施例１］ 本実施例を第１図に示す。図示のマイクロギャップ式サ
ージ吸収素子の導電性皮膜表面に，第１表に示す物質を
エチルセルロース２％の酢酸エチル溶液に懸濁させたも
のを塗布し，乾燥後，ガラス封入を行なう。ガラス封入
時に高周波誘導加熱を行ない，接着剤であるエチルセル
ロースの分解と塗布した物質の還元及び拡散を行なう。Example 1 This example is shown in FIG. A suspension of the substances shown in Table 1 in a 2% ethyl acetate solution of ethyl acetate is applied to the surface of the conductive film of the illustrated microgap type surge absorbing element, dried and then sealed in glass. High-frequency induction heating is performed during glass encapsulation to decompose ethyl cellulose, which is an adhesive, and reduce and diffuse the applied substance.
この処理によりギャップからの電子の放出エネルギーが
減少し，電子の放出が生じ易くなり，放電開始電圧が低
下し，放電遅れが生じ難くなる。By this processing, the electron emission energy from the gap is reduced, the electrons are easily emitted, the discharge start voltage is lowered, and the discharge delay is less likely to occur.
皮膜上に形成する物質を変えたときの放電開始電圧Vsと
インパルス放電電圧Vimpを測定した。その結果を第１表
に示す。The discharge start voltage V s and the impulse discharge voltage V imp when the substance formed on the film was changed were measured. The results are shown in Table 1.
Vsは，放電開始電圧を示し，Vimpは，標準衝撃インパル
ス（波頭長1.2μ秒，波尾長50μ秒）で波高値5kvのイン
パルスを印加したときのインパルス放電電圧である。即
ち，従来の構造のサージ吸収素子では，放電開始電圧は
180Vが下限であり，標準インパルス印加時のインパルス
放電電圧は，下限が800Vであったが，本発明の構成によ
りそれらが著しく改良されたことが明らかである。 V s is the discharge start voltage, and V imp is the impulse discharge voltage when a pulse with a peak value of 5 kv is applied with a standard shock impulse (wave front length 1.2 μs, wave tail length 50 μs). That is, in the conventional surge absorbing element, the discharge start voltage is
The lower limit was 180 V, and the lower limit of the impulse discharge voltage when the standard impulse was applied was 800 V, but it is clear that the configuration of the present invention significantly improved them.
［実施例２］ 第２図に示すマイクロギャップ式サージ吸収素子のキャ
ップ圧入前，マイクロギャップ加工前の素体導電性皮膜
上に，スパッタ法によりBaAl4を蒸着後，キャップ圧入
し，マイクロギャップ加工を行ない，第２図のようにガ
ラス加工を行なう。[Example 2] BaAl 4 was vapor-deposited by sputtering on the elemental conductive film before cap press-fitting and before microgap processing of the microgap type surge absorbing element shown in FIG. And perform glass processing as shown in FIG.
このサージ吸収素子の放電開始電圧及びインパルス放電
電圧を測定したところ，Vs＝80V,Vimp＝370Vであった。The discharge start voltage and impulse discharge voltage of this surge absorber were measured and found to be V s = 80V and V imp = 370V.
この加工方法により，更に放電開始電圧が低下し，放電
遅れを減少させることができた。With this processing method, the discharge start voltage was further reduced, and the discharge delay could be reduced.
［発明の効果］ 本発明のサージ吸収素子は，そのサージ吸収素子内部の
皮膜上に形成された，仕事関数4.0eV以下の物質によ
り， 第１に，放電開始電圧の低下したサージ吸収素子が提供
されたこと， 第２に，同時に放電遅れ特性が改良されたサージ吸収素
子を提供できること， 第３に，また，本発明によりサージ耐圧が低い部品及び
回路の保護に使用することが可能になったことなどの技
術的な効果が得られた。[Effects of the Invention] The surge absorbing element of the present invention is first provided by a surge absorbing element having a lower discharge starting voltage due to a substance having a work function of 4.0 eV or less formed on the film inside the surge absorbing element. Secondly, at the same time, it is possible to provide a surge absorbing element with improved discharge delay characteristics. Thirdly, according to the present invention, it becomes possible to use it for protection of parts and circuits having low surge withstand voltage. The technical effect such as that was obtained.
第１図は，本発明のサージ吸収素子の１例のマイクロギ
ャップ式サージ吸収素子の構造を示す断面図である。 第２図は，本発明のサージ吸収素子の他の１例のマイク
ロギャップ式サージ吸収素子の構造を示す断面図であ
る。 ［主要部分の符号の説明］ １……マイクロギャップ ２……皮膜 3,3a……キャップ 4,4a……リード線（ジュメット線） ５……封止ガラス 6,6a……リード線FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a microgap type surge absorbing element which is an example of the surge absorbing element of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a microgap type surge absorbing element which is another example of the surge absorbing element of the present invention. [Explanation of symbols for main parts] 1 ... Micro gap 2 ... Film 3,3a ... Cap 4,4a ... Lead wire (Dumet wire) 5 ... Sealing glass 6,6a ... Lead wire
Claims (2)
性皮膜上に仕事関数が4.0eV以下の物質の薄膜を設けた
ことを特徴とする低電圧用サージ吸収素子。1. A surge absorption element for low voltage, comprising a thin film of a substance having a work function of 4.0 eV or less provided on a conductive film of a microgap type surge absorption element.
Ｋ、Cs、Ba、Sr及びこれらの混合物である請求項１に記
載の低電圧用サージ吸収素子。2. A substance having a work function of 4.0 eV or less is Li,
The surge absorbing element for low voltage according to claim 1, which is K, Cs, Ba, Sr or a mixture thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065596A JPH0773071B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Surge absorber for low voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065596A JPH0773071B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Surge absorber for low voltage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236281A JPS63236281A (en) | 1988-10-03 |
| JPH0773071B2 true JPH0773071B2 (en) | 1995-08-02 |
Family
ID=13291558
Family Applications (1)
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| JP62065596A Expired - Fee Related JPH0773071B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Surge absorber for low voltage |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0773071B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55128283A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-03 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Surge absorbing element |
| JPS6116603U (en) * | 1984-06-29 | 1986-01-30 | ナイルス部品株式会社 | Control device with runaway release function |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP62065596A patent/JPH0773071B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63236281A (en) | 1988-10-03 |
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