与扁平气体放电管相关的器件和方法技术

公开的是与扁平气体放电管(GDT)相关的器件和方法。在一些实施例中，可以从具有第一侧和第二侧的绝缘体板制造多个GDT，其中所述绝缘体板定义多个开口。每个开口可以被在所述绝缘体板的所述第一侧和所述第二侧上的第一电极和第二电极覆盖，以由此定义被配置用于GDT操作的封闭的气体体积。公开了与这种GDT相关的各种示例，包括电极配置、开口配置、预电离特征、GDT与另一GDT或器件的聚集、以及封装配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与扁平气体放电管相关的器件和方法相关申请的交叉引用此申请要求于2013年2月22日提交的、专利技术名称为“DEVICESANDMETHODSRELATEDTOFLATGASDISCHARGETUBES(与扁平气体放电管相关的器件和方法)”的美国临时申请第61/768,346号的优先权，特此通过引用而将其公开内容明确地全部合并于此。
本申请一般地涉及气体放电管，且更具体地，涉及与扁平(flat)气体放电管相关的器件和方法。
技术介绍
气体放电管(GDT)是具有在两个电极之间约束的一定体积的气体的器件。当在两个电极之间存在足够的电势差时，该气体可以电离，以提供导电媒质，从而产生电弧形式的电流。基于这样的工作原理，可以将GDT配置为在电气干扰期间提供用于各种应用的可靠和有效的保护。在一些应用中，由于诸如低电容和低插入/回波损耗之类的属性，GDT可以比半导体放电器件更为优选。相应地，GDT频繁地使用在电信和其中期望相对于诸如过电压之类电气干扰的保护的其他应用中。
技术实现思路
在一些实施方式中，本申请涉及一种包括具有第一侧和第二侧的绝缘体板的器件。所述绝缘体板定义(define)多个开口，其中每一个开口被确定尺寸(dimension)以能够被所述绝缘体板的所述第一侧和所述第二侧上的第一电极和第二电极覆盖，以由此定义被配置用于气体放电管(GDT)操作的封闭的气体体积。在一些实施例中，所述绝缘体板可以是陶瓷板。所述绝缘体板还可以在所述第一侧和所述第二侧中的任一个或两者上定义多个刻线，其中，所述刻线被确定尺寸以使得便于将所述绝缘体板分割为多个单个单元，每个单个单元具有一个或多个开口。在一些实施例中，所述器件还可以包括：安装到所述第一侧的第一电极和安装到所述第二侧的第二电极，以用于形成所述封闭的气体体积。所述绝缘体板在所述第一侧和所述第二侧之间可以具有实质上均匀的厚度。所述第一电极和所述第二电极中的每一个可以包括内中心表面，使得所述封闭的气体体积包括通过所述开口以及所述第一电极和所述第二电极的内中心表面所定义的圆柱形体积。所述第一电极和所述第二电极中的每一个还可以包括内凹陷部分，被配置为允许所述开口周围的对应表面的一部分暴露到所述圆柱形体积。所述器件还可以包括：一个或多个预电离线，实现在通过所述电极的内凹陷部分暴露的所述开口周围的表面上。所述一个或多个预电离线可以被配置为减少所述GDT操作期间的响应时间。在一些实施方式中，本申请涉及一种用于制造用于多个气体放电管(GDT)的绝缘体的方法。所述方法包括：提供或形成绝缘体板，所述绝缘体板具有第一侧和第二侧。所述方法还包括：在所述绝缘体板上形成多个开口，其中每一个开口被确定尺寸以能够被所述绝缘体板的所述第一侧和所述第二侧上的第一电极和第二电极覆盖，以由此定义被配置用于气体放电管(GDT)操作的封闭的气体体积。在一些实施例中，所述方法还可以包括：在所述第一侧和所述第二侧中的任一个或两者上形成多个刻线。所述刻线可以被确定尺寸以使得便于将所述绝缘体板分割为多个单个单元，每个单个单元具有一个或多个开口。在一些实施方式中，本申请涉及一种用于制造气体放电管(GDT)器件的方法。所述方法包括：提供或形成绝缘体板，所述绝缘体板具有第一侧和第二侧。所述方法还包括：在所述绝缘体板上形成多个开口。所述方法还包括：在所述绝缘体板的所述第一侧和所述第二侧上利用第一电极和第二电极来覆盖每一个开口，以由此定义封闭的气体体积。在一些实施例中，所述方法还可以包括：在所述第一侧和所述第二侧中的任一个或两者上形成多个刻线。所述刻线可以被确定尺寸以使得便于将所述绝缘体板分割为多个单个单元，每个单个单元具有一个或多个开口。所述方法还可以包括：将所述绝缘体板分割为所述多个单个单元。所述方法还可以包括：将所分割的单个单元封装成期望的形式。所述期望的形式可以包括表面安装形式。在一些实施例中，所述形成多个开口的步骤可以包括：形成内部绝缘体环，所述内部绝缘体环具有外边界和通过所述开口定义的内边界。所述内部绝缘体在所述内边界和所述外边界之间可以具有减小的厚度。所述减小的厚度可以具有比所述第一侧和所述第二侧之间的厚度更小的值。所述内部绝缘体环可以被确定尺寸以提供用于蠕变电流的延伸路径长度。在一些实施例中，所述方法还可以包括：形成或提供接合部层，所述接合部层使得便于利用所述开口相应的电极来覆盖所述开口。所述接合部层可以包括金属化层，所述金属化层在所述绝缘体板的第一侧和第二侧上形成在所述开口中的每一个开口周围。所述接合部层还可以包括：钎焊层，用于将所述电极接合到所述金属化层。例如，所述钎焊层可以是钎焊垫圈，并且这种钎焊垫圈可以是接合在一起的钎焊垫圈的阵列的一部分。在另一示例中，可以通过印刷钎焊膏来形成所述钎焊层。在一些实施方式中，本申请涉及一种气体放电管(GDT)器件，包括：绝缘体层，具有第一侧和第二侧以及包含多个边缘的多边形形状。所述绝缘体层包括沿着所述边缘中的至少一个的刻痕(score)特征。所述绝缘体层定义一个或多个开口。所述GDT器件还包括：第一电极和第二电极，分别布置在所述绝缘体层的第一侧和第二侧上，从而覆盖所述一个或多个开口中的每一个，以由此定义封闭的气体体积。在一些实施例中，所述绝缘体层可以包括陶瓷层。在一些实施例中，所述多边形可以是矩形。所述绝缘体层可以定义内部绝缘体环，所述内部绝缘体环具有外边界和通过所述开口定义的内边界。所述内部绝缘体在所述内边界和所述外边界之间可以具有减小的厚度。所述减小的厚度可以具有比所述第一侧和所述第二侧之间的厚度更小的值。所述内部绝缘体环可以被确定尺寸以提供用于蠕变电流的延伸路径长度。在一些实施例中，所述GDT器件还可以包括：接合部层，布置在所述第一电极和所述第二电极中的每一个与它们相应的在所述第一侧和所述第二侧的表面之间。所述接合部层可以包括金属化层，所述金属化层在所述陶瓷层的第一侧和第二侧上形成在所述开口中的每一个开口周围。所述接合部层还可以包括：钎焊层，被配置为使得便于将所述电极接合到所述金属化层。例如，所述钎焊层可以包括钎焊垫圈。所述钎焊垫圈可以包括接合接头的至少一个切断部分，所述接合接头曾将所述钎焊垫圈与一个或多个其它钎焊垫圈保持在一起。在另一示例中，所述钎焊层可以包括印刷的钎焊膏。在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极中的每一个可以具有包含内侧和外侧的圆形外形，其中所述内侧定义一形状，所述形状被确定尺寸以使得便于实现与所述开口周围的陶瓷层相关联的形状和/或功能。所述开口周围的陶瓷层可以包括多个预电离线。所述电极的内表面可以凹陷，以提供所述预电离线周围的空间。在一些实施例中，所述绝缘体层在所述第一侧和所述第二侧之间可以具有实质上均匀的厚度。所述GDT器件还可以包括：接合部层，布置在所述第一电极和所述第二电极中的每一个与它们相应的在所述第一侧和所述第二侧的表面之间。所述接合部层可以包括金属化层，所述金属化层在所述陶瓷层的第一侧和第二侧上形成在所述开口中的每一个开口周围。所述接合部层还可以包括：钎焊层，被配置为使得便于将所述电极接合到所述金属化层。例如，所述钎焊层可以包括钎焊垫圈。所述钎焊垫圈可以包括接合接头的至少一个切断部分，所述接合接头曾将所述钎焊垫圈与一个或多个其它钎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体放电管(GDT)器件，包括：绝缘体层，具有第一侧和第二侧以及包含多个边缘的多边形形状，所述绝缘体层包括沿着所述边缘中的至少一个的刻痕特征，所述绝缘体层定义一个或多个开口；以及第一电极和第二电极，分别布置在所述绝缘体层的第一侧和第二侧上，从而覆盖所述一个或多个开口中的每一个，以由此定义封闭的气体体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.22 US 61/768,3461.一种气体放电管GDT器件，包括：绝缘体板，具有第一侧和第二侧，并且包括所述第一侧和所述第二侧中的任一个或两者上的多个刻线，所述绝缘体板定义多个开口，所述刻线被确定尺寸以使得便于将所述绝缘体板分割为多个单个单元，每个单个单元具有一个或多个开口；以及电极，实现在所述绝缘体板的第一侧和第二侧中的每一侧上以用于所述多个开口中的每个开口，从而定义与所述多个开口中的每个开口相关联的封闭的气体体积。2.根据权利要求1的器件，其中，所述绝缘体板包括陶瓷板。3.根据权利要求2的器件，其中，每个单个单元具有矩形形状。4.根据权利要求3的器件，其中，所述绝缘体板定义内部绝缘体环，所述内部绝缘体环具有外边界和通过对应开口定义的内边界，所述内部绝缘体环在所述内边界和所述外边界之间具有减小的厚度，并且所述减小的厚度具有比所述第一侧和所述第二侧之间的厚度更小的值。5.根据权利要求4的器件，其中，所述内部绝缘体环被确定尺寸，以提供用于蠕变电流的延伸路径长度。6.根据权利要求3的器件，还包括：接合部层，布置在每个电极与所述第一侧和所述第二侧中的相应一侧之间。7.根据权利要求6的器件，其中，所述接合部层包括金属化层，所述金属化层在所述陶瓷板的第一侧和第二侧中的相应一侧上形成在每一个开口周围。8.根据权利要求7的器件，其中，所述接合部层还包括：钎焊层，被配置为使得便于将每个电极接合到所述金属化层。9.根据权利要求8的器件，其中，所述钎焊层包括用于每个电极的钎焊垫圈。10.根据权利要求9的器件，其中，所述钎焊垫圈和另一钎焊垫圈被接合接头保持在一起。11.根据权利要求8的器件，其中，所述钎焊层包括印刷的钎焊膏。12.根据权利要求3的器件，其中，每个电极具有包含内侧和外侧的圆形外形，所述内侧定义一形状，所述形状被确定尺寸以使得便于实现与所述开口周围的陶瓷板相关联的形状和/或功能。13.根据权利要求12的器件，其中，所述开口周围的陶瓷板包括多个预电离线。14.根据权利要求13的器件，其中，每个电极的内表面凹陷，以提供所述预电离线周围的空间。15.根据权利要求3的器件，其中，所述绝缘体板在所述第一侧和所述第二侧之间具有实质上均匀的厚度。16.根据权利要求15的器件，还包括：接合部层，布置在每个电极与所述第一侧和所述第二侧中的相应一侧之间。17.根据权利要求16的器件，其中，所述接合部层包括金属化层，所述金属化层在所述陶瓷板的第一侧和第二侧中的相应一侧上形成在每一个开口周围。18.根据权利要求17的器件，其中，所述接合部层还包括：钎焊层，被配置为使得便于将每个电极接合到所述金属化层。19.根据权利要求18的器件，其中，所述钎焊层包括用于每个电极的钎焊垫圈。20.根据权利要求19的器件，其中，所述钎焊垫圈和另一钎焊垫圈被接合接头保持在一起。21.根据权利要求18的器件，其中，所述钎焊层包括印刷的钎焊膏。22.根据权利要求16的器件，其中，每个电极包括内中心表面，使得所述封闭的气体体积包括通过所述开口以及对应电极的内中心表面所定义的圆柱形体积。23.根据权利要求22的器件，其中，所述内中心表面包括多个同心特征，被配置为辅助将涂覆层粘附在每个电极上。24.根据权利要求22的器件，其中，每个电极还包括内凹陷部分，被配置为允许所述开口周围的对应表面的一部分暴露到所述圆柱形体积。25.根据权利要求24的器件，还包括：一个或多个预电离线，实现在通过每个电极的内凹陷部分暴露的所述开口周围的表面上。26.根据权利要求25的器件，其中，所述一个或多个预电离线中的每一个被配置为减少所述GDT器件的响应时间，并因此降低对应的冲击击穿放电电压。27.根据权利要求26的器件，其中，所述预电离线包括：石墨、石墨烯、水性形式的碳、和/或碳纳米管。28.根据权利要求3的器件，其中，所述陶瓷板定义用于每个单个单元的一个开口，以由此产生单一气体放电体积。29.根据权利要求3的器件，其中，所述陶瓷板定义用于每个单个单元的多个开口，以由此产生多个气体放电体积。30.根据权利要求29的器件，其中，所述多个开口排列成单行。31.根据权利要求29的器件，其中，与所述多个开口相关联的所述第一侧上的电极被电连接，并且与所述多个开口相关联的所述第二侧上的电极被电连接。32.根据权利要求3的器件，还包括：用于每个单个单元的一个或多个封装特征，被配置为按照表面安装形式来对所述单个单元进行封装。33.根据权利要求32的器件，其中，所述表面安装形式包括DO-214AA格式、SMD2920格式、或凹区封装格式。34.一种用于制造气体放电管GDT器件的方法，所述方法包括：提供或形成绝缘体板，所述绝缘体板具有第一侧和第二侧；在所述绝缘体板上形成多个开口；在所述第一侧和所述第二侧中的任一个或两者上形成多个刻线，所述刻线被确定尺寸以使得便于将所述绝缘体板分割为多个单个单元，每个单个单元具有一个或多个开口；以及在所述绝缘体板的所述第一侧和所述第二侧上利用第一电极和第二电极来覆盖每一个开口，以由此定义封闭的气体体积。35.根据权利要求34的方法，还包括：将所述绝缘体板分割为所述多个单个单元。36.根据权利要求35的方法，还包括：将所分割的单个单元封装成期望的形式。37.根据权利要求36的方法，其中，所述期望的形式包括表面安装形式。38.根据权利要求34的方法，其中，所述形...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·凯利，乔翰·沙伊曼詹森，简·希斯，克雷格·罗伯特·希普利，高登·L·伯恩斯，
申请(专利权)人：伯恩斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US