JP2005116192A - チップ型サージアブソーバ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 絶縁性基板11と、絶縁性基板11の一面11A上に対向配置されそれぞれ異なる縁部まで形成された接続電極12、13と、接続電極12、13のそれぞれに接続されて放電間隙14を介して互いに対向配置された放電電極15、16と、接着剤17を介して接続電極12、13の基端部を含む絶縁性基板11の外周部上と固定されて絶縁性基板11の上部に放電空間18を形成する箱状の蓋体19と、前記縁部にて露出された接続電極12、13と導通するように絶縁性基板11の両端部に配される端子電極21、22とを備えたチップ型サージアブソーバ1において、接続電極12、13が、金属中にガラス材料を含む材料で形成されている。
【選択図】 図1
Description
また、本発明にかかるチップ型サージアブソーバの製造方法は、前記放電電極形成工程が、導電性物質のみで形成された前記放電電極を形成することが好ましい。
この発明にかかるチップ型サージアブソーバ及びこの製造方法によれば、放電電極が、ガラスやバインダーなどの混ぜものがなく導電性物質のみで構成されることで、放電電極を構成する導電性物質が常に放電間隙先端に存在するため、放電開始電圧を下げることが可能となる。
この発明によれば、放電電極の膜厚が0.5μm以上であるため、放電空間を形成する際に放電電極の表面が酸化して導電性物質が表面に現れないことによって生じる放電開始電圧の上昇を抑制できる。
また、膜厚が5μm以下であるため、サージを吸収する際に放電が一対の放電電極の放電間隙側のみで行われることによる絶縁抵抗値の著しい劣化を防止する。したがって、放電が放電電極の先端側に留まることなく放電電極全体に広がることでサージアブソーバを長寿命化することができる。また、5μm以下であれば電界集中の効果が大きく、放電開始電圧を低下させることができる。
この発明によれば、接続電極の膜厚を厚くすることで接続電極と端子電極との接触面積を増大させることができるので、サージ寿命試験において接続電極と端子電極との接触箇所における発熱を抑制し、接続箇所における破損を防止できる。なお、このとき接続電極の膜厚は、5μm以上であることが好ましい。
この発明によれば、スクリーン印刷法によって容易に厚膜の接続電極を形成することができるので、接続電極と端子電極との接触面積を容易に増大させることが可能となる。したがって、上述と同様にサージ寿命試験を行った際に、接続電極と端子電極との接続箇所の損傷を防止できる。
また、スパッタ法によって絶縁性基板への付着性のよい薄膜の放電電極が容易に形成できるので、放電開始電圧を低下させることが可能となる。さらに膜厚のコントロールも容易で薄膜化することにより、サージを吸収する際に放電が放電電極全体に広がることでチップ型サージアブソーバを長寿命化することができる。
この発明によれば、CVD法によって容易に薄膜の放電電極が形成できるため、上述と同様に一対の放電電極間による放電開始電圧を低下させると共に、チップ型サージアブソーバの長寿命化を図ることができる。また、スパッタ法により放電電極を形成することに比べ、より絶縁性基板への付着性のよく、高融点、高強度な特性を有する放電電極を形成することができる。
本実施形態によるチップ型サージアブソーバ1は、図1及び図2に示されるように、いわゆるマイクロギャップを使用した放電型サージアブソーバであって、絶縁性基板11と、絶縁性基板11の一面11A上に対向配置されそれぞれ異なる縁部まで形成された一対の接続電極12、13と、これら一対の接続電極12、13に接続されて放電間隙14を介して互いに対向配置された一対の放電電極15、16と、接着剤17を介して一対の接続電極12、13の基端部を含む絶縁性基板11の外周部上と固定されて絶縁性基板11の上部に放電空間18を形成する箱状の蓋体19と、縁部にて露出された一対の接続電極12、13と導通するように絶縁性基板11の両端部に配される一対の端子電極21、22とを備えている。
端子電極21、22の表面には、メッキ処理が施されている。
また、放電電極15、16は、例えばTiのような導電性材料によって構成され、スパッタ法によって厚さが0.5μm〜5μmとされており、中央にレーザカットによって1本形成されている。
先ず、接続電極形成工程を行う。これは、図3(a)に示すように、アルミナ製の絶縁性基板11の一面11A上にスクリーン印刷法によって5〜10μmの膜厚を有する一対の接続電極12、13を形成する。ここで、一対の接続電極12、13を、導電性を有する銀の中に体積比でガラス材料を5%〜10%含有する材料で構成し、絶縁性基板11のそれぞれ異なる縁部まで形成する。
この後、図3(c)に示すように、放電電極15、16の中央にレーザカットによって放電間隙14を形成する。
さらに、図3(g)に示すように、絶縁性基板11及び蓋体19の両端に、露出された一対の接続電極15、16と導通するようにディップ法により、例えば、Agとガラス材料とで構成されたペーストを付着させて端子電極21、22を形成する。そして、端子電極21、22の表面にメッキ処理を施す。
また、スクリーン印刷法によって容易に厚膜の接続電極12、13が形成されるので、接続電極12、13と端子電極21、22との接触面積を増大させることができ、サージ寿命試験を行った際に接続電極12、13と端子電極21、22との接触箇所に流れる電流密度を低下させて発生する熱による接続電極12、13と端子電極21、22との接触箇所の破損を抑制する。
CVD法によって放電電極15、16を形成することでスパッタ法に比べ、より絶縁性基板11への付着性がよく、高融点、高強度である薄膜とすることができる。したがって、さらに長寿命となるチップ型サージアブソーバとすることができる。
例えば、放電電極及び接続電極に用いる導電性物質は、Ag、Ag/Pd合金、SnO2、Al、Ni、Cu、Ti、TiN、TiC、Ta、W、SiC、BaAl、Nb、Si、C、Ag/Pt合金、ITO、Ru等の導電性物質、もしくはこれらの混合物によって構成されてもよい。
また、接続電極に含有されるガラス材料の体積比は、絶縁性基板の材質や熱膨張係数に合わせて1%〜50%の範囲で適宜変化させてもよい。
また、端子電極は、Ag、Pt、Au、Pd、Sn、Ni等の導電性金属、もしくはこれらの混合物にガラス材料や樹脂材料などを加えたものによって構成されてもよい。
また、封止する際の雰囲気、すなわち内部の不活性ガスは、放電特性に応じて決定され、例えば、N2、Ne、He、Xe、H2、SF6、CF4、C2F6、C3F8、CO2、及びこれらの混合ガスでもよい。
先ず、実施例として、Agとガラス材料とで構成された材料を用いて厚さ5μmの接続電極12、13を形成し、Tiを用いて厚さ1μmの放電電極15、16を形成することによって上記実施形態に係るチップ型サージアブソーバ1を製作した。なお、ガラス材料は、体積比で5%含有されている。
また、比較例として、接続電極12、13を設けずに、実施例と同様にTiを用いて形成された厚さ1μmの放電電極15、16が端子電極21、22と直接接続される構造としたチップ型サージアブソーバを製作した。
また、良好な気密性が得られた実施例及び比較例のチップ型サージアブソーバにそれぞれ500pF、0Ω、25kVの静電気を印加し、印加回数に対する端子電極21、22との接続箇所における接続抵抗値を測定した。この結果を図4に示す。なお、図4において、従来例の接合抵抗値が1012Ωとなっているが、1012Ωは測定上限であり、実際にはそれ以上の値となっている。
また、図4に示されるように、端子電極12、13を設けることにより端子電極12、13との接合性が大幅に改善されることを確認した。
11 絶縁性基板
12、13 接続電極
14 放電間隙
15、16 放電電極
17 接着剤
18 放電空間
19 蓋体
21、22 端子電極
Claims (8)
- 絶縁性材料で形成された絶縁性基板と、該絶縁性基板の一方の面上に対向配置されそれぞれ異なる縁部まで形成された一対の接続電極と、該一対の接続電極のそれぞれに接続されて放電間隙を介して互いに対向配置された一対の放電電極と、ガラス材料を有する接着剤を介して前記一対の接続電極の基端部を含む前記絶縁性基板の外周部上と固定されて該絶縁性基板の上部に放電空間を形成する箱状の蓋体と、前記縁部にて露出された前記一対の接続電極と導通するように前記絶縁性基板の両端部に配される一対の端子電極とを備えたチップ型サージアブソーバにおいて、
前記接続電極が、金属中にガラス材料を含む材料で形成されていることを特徴とするチップ型サージアブソーバ。 - 前記放電電極が、導電性物質のみで形成されていることを特徴とする請求項1に記載のチップ型サージアブソーバ。
- スパッタ法により形成された前記放電電極の膜厚が、0.5μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のチップ型サージアブソーバ。
- 前記接続電極が、前記放電電極よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のチップ型サージアブソーバ。
- 絶縁性基板の一方の面上に対向配置されそれぞれ該絶縁性基板の異なる縁部まで延在する一対の接続電極を形成する接続電極形成工程と、
放電間隙を介して互いに対向し、前記一対の接続電極のそれぞれに接続される一対の放電電極を形成する放電電極形成工程と、
ガラス材料を有する接着剤を介して前記一対の接続電極の基端部を含む前記絶縁性基板の外周部上に箱状の蓋体を固定し、前記縁部にて露出した前記一対の接続電極と導通するように前記絶縁性基板の両端部に一対の端子電極を形成する封止工程とを有するチップ型サージアブソーバの製造方法において、
前記接続電極形成工程が、金属中にガラス材料を含む材料で接続電極を形成することを特徴とするチップ型サージアブソーバの製造方法。 - 前記放電電極形成工程が、導電性物質のみで形成された前記放電電極を形成することを特徴とする請求項5に記載のチップ型サージアブソーバの製造方法。
- 前記接続電極形成工程が、スクリーン印刷法によって前記接続電極を形成すると共に、
前記放電電極形成工程が、スパッタ法によって前記放電電極を形成することを特徴とする請求項5または6に記載のチップ型サージアブソーバの製造方法。 - 前記接続電極形成工程が、スクリーン印刷法によって前記接続電極を形成すると共に、
前記放電電極形成工程が、化学蒸着法によって前記放電電極を形成することを特徴とする請求項5または6に記載のチップ型サージアブソーバの製造方法。
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