[实用新型]高能量型电释放器

说明书

本实用新型属于固体器体，涉及一种火花放电的过电压保护器件。

高能量型电释放器件是指可在数微秒时间内将数千伏大电流的电浪涌释放掉的器件，以保护电器设备，被广泛的用于邮电通讯以及计算机、仪器仪表、家用电器等领域。

近些年来，在早期间隙放电管的基础上发展了一种间隙放电器，它是将附着在瓷管上的金属导电膜用机械的方法切割成相互绝缘的间隙在50-100um的螺旋状放电电极，通过封装在玻璃管中的隋性气体电离产生二次大电流放电过程，该器件存在的问题是：放电电极边沿存在切割毛刺，大电流放电导至毛刺耗损而变形，放电器的电性能因此变化，处于不稳定状态；该类器件的加工非对称性也使电性能的一致性较差，此外加工精度的要求也使该类器件成本较高。

本实用新型的目的是提供一种放电性能稳定可靠，一致性好且制作成本较低的高能量型电释放器。

上述目的通过以下技术方案获得硅单晶导电体(4)及其之间的诱导放电层(5)构成电释放器的硅柱，其两端分别与封装在充满隋性气体的玻璃管(6)两端的电极(2)相接合。

电极(2)与硅柱之间可夹装罩在硅柱体上的金属帽(3)，两金属帽端沿之间的距离(8)为0.5-1.5毫米；

硅柱两端面可设金属导电层(7)。

下面以附图和实施例详述本实用新型。

附图1本实用新型实施之一结构局部剖面示意图

附图2本实用新型实施之二结构局部剖面示意图

附图3本实用新型实施之三结构局部剖面示意图

图面说明：引线1，电极2，金属帽3，硅单晶导电体4，诱导放电层5，玻璃管6，金属导电层7，金属帽端沿之间距离8。

图1示出的实施例1是本电释放器的基本结构，其工作过程是，当诱导放电层(5)发生第一次放电时，将迅速引发玻璃管(6)中隋性气体电离，在电极(2)之间形成第二次大电流放电，本结构适宜100A以下的放电电流。实施例1的制作过程是，用常规的物理沉积法将含有MnO₂、ZnO和SiO₂的难熔金属氧化物均匀复盖在经过精细加工的硅单晶体表面，厚度在20-100um之间，然后将复盖物相对叠放在高温中烧结、扩散，使之牢固地结合为一体，经切割即成为如图1所示的由硅单晶导电体(4)和它们之间的诱导放电层(5)构成的硅柱，随后在石墨模具中组装本电释放器，其中电极(2)和引线(1)为整体部件，组装后随石墨模具进入密封烧结炉，并通入隋性气体，玻璃管(6)熔封后即加工完毕。

图2的实施例2是适宜放电电流大于100A的结构，在电极(2)和硅柱之间装入金属帽(3)两端沿之间的距离(8)根据设计要求可在0.5-1.5mm之间选择，金属帽内壁与硅控之间留有间隙，以增加金属帽及硅柱与隋性气体的接触面积，其工作过程是：当诱导放电层(5)发生第一次放电时，可迅速引发隋性气体电离，同时将大电流二次放电过程转移到两金属帽之间进行，本结构不仅提高了放电速度，同时也有效的保护了硅柱体，大大提高了本电释放器的稳定性和使用寿命。

图3的实施例3的硅柱具有3层诱导放电层(5)，其目的是增加硅柱的分压环，本结构适宜高电压大电流电释放器采用，本硅柱中间的硅单晶导电体(4)在制作时双面制有难熔金属氧化物，并在叠合后的上下硅单晶体表面溅射金属Me以形成硅柱的金属导电层(7)，通常重掺硅单晶不需要增加该层，硅柱的其它制作过程同实施例1。

本电释放器的放电特性决定于隋性气体种类，压力，诱导放电层厚度、层数，硅柱截面积及硅单晶体电阻，对10/700us 1000v浪涌波可承受数十安培至几仟安培的放电电流，同时本电释放器的结构设计和加工均可保证其对称性，因此放电特性一致性很好。

本实用新型的优点是，可利用半导体器件成熟工艺加工生产，制造成本明显降低，放电特性稳定，一致性好。