JP2007082302A - Circuit protection component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子機器を静電気から保護する回路保護部品に関するものである。 The present invention relates to a circuit protection component for protecting an electronic device from static electricity.
近年、携帯電話等の電子機器の小型化、高性能化が急速に進み、それに伴い電子機器に用いられる電子部品の小型化も急速に進んでいる。しかしながら、その反面、この小型化に伴って電子機器や電子部品の耐電圧は低下するもので、これにより、人体と電子機器の端子が接触した時に発生する静電気パルスによって機器内部の電気回路が破壊するのが増えてきている。これは静電気パルスによって１ナノ秒以下の速度でかつ数百〜数キロボルトという高電圧が機器内部の電気回路に印加されるからである。 In recent years, electronic devices such as mobile phones have been rapidly reduced in size and performance, and accordingly, electronic components used in electronic devices have also been rapidly reduced in size. However, with this miniaturization, the withstand voltage of electronic equipment and electronic components decreases, and this causes the electrical circuit inside the equipment to be destroyed by electrostatic pulses generated when the human body contacts the terminals of the electronic equipment. Increasingly. This is because a high voltage of several hundreds to several kilovolts is applied to an electric circuit inside the device at a speed of 1 nanosecond or less by an electrostatic pulse.
従来においては、このような静電気パルスへの対策として、静電気が入るラインとグランド間に対策部品を設ける方法がとられているが、近年では信号ラインの信号周波数が数百Ｍｂｐｓ以上といった高速化が進んでおり、前記した対策部品の浮遊容量が大きい場合には信号品質が劣るため、より小さい方が好ましく、したがって、数百Ｍｂｐｓ以上の伝送速度になると１ｐＦの低静電容量の対策部品が必要になってくるものである。 Conventionally, as a countermeasure against such electrostatic pulses, a method of providing a countermeasure component between the line where static electricity enters and the ground has been taken, but in recent years, the signal frequency of the signal line has been increased to several hundred Mbps or more. Since the signal quality is inferior when the stray capacitance of the countermeasure component is large, the smaller one is preferable. Therefore, when the transmission speed is several hundred Mbps or more, a countermeasure component with a low capacitance of 1 pF is required. It will become.
このような高速伝送ラインでの静電気対策として、従来においては、対向するギャップ電極の間に過電圧保護材料を充填するタイプの静電気対策部品が提案されている。 Conventionally, as a countermeasure against static electricity in such a high-speed transmission line, a type of countermeasure against static electricity in which an overvoltage protection material is filled between opposing gap electrodes has been proposed.
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
上記した対向するギャップ電極の間に過電圧保護材料を充填するタイプの静電気対策部品は保護するライン（例えば信号ライン）とグランドとの間に設置されるが、通常時には絶縁抵抗値が高くなって、静電気対策部品側へは電流が流れないことが望ましく、一方、ショート破壊による破壊モードは焼損等の危険性があるため、できるかぎり回避することが望まれる。また、上記したギャップ電極の間に過電圧保護材料を充填するタイプの静電気対策部品は、静電気に対する保護効果を高めるために、ギャップ電極の間隔をできるだけ狭めたり、あるいは高速伝送ラインに対応するために過電圧保護材料間の電極面積をできるだけ低減させているが、このようにギャップ電極の間隔を狭めた場合は、耐候試験等でのショート破壊の可能性が高くなり、一方、ギャップ電極の間隔を大きくするために電極面積を小さくした場合は、過負荷がかかった際のエネルギー耐量が小さくなり、これがショート破壊に至るという危険性を有するものであった。 The antistatic component of the type filled with overvoltage protection material between the gap electrodes facing each other is installed between the line to be protected (for example, signal line) and the ground, but normally the insulation resistance value becomes high, It is desirable that no current flow to the static electricity countermeasure component side. On the other hand, it is desirable to avoid the destruction mode due to short circuit destruction as much as possible because there is a risk of burning. In addition, the anti-static component of the type that fills the gap electrode with the over-voltage protection material described above is designed to reduce the gap electrode gap as much as possible or to handle the over-voltage in order to increase the protection effect against static electricity. Although the electrode area between the protective materials is reduced as much as possible, if the gap electrode gap is narrowed in this way, the possibility of short circuit breakage in a weather resistance test or the like increases, while the gap electrode gap is increased. For this reason, when the electrode area is reduced, the energy resistance when overloaded is reduced, which has a risk of causing short circuit breakdown.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、過電圧保護部が異常電圧の印加等によりショート状態になったとしても、焼損等の不具合が発生することのない回路保護部品を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a circuit protection component that does not cause defects such as burnout even if the overvoltage protection unit is short-circuited due to application of abnormal voltage or the like. It is what.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項１に記載の発明は、過電流が印加されると抵抗値が増大する過電流保護部と、過電圧が印加されるとインピーダンスが低下する過電圧保護部とを直列に接続して一体化したもので、この構成によれば、過電圧保護部がショート状態になったとしても、過電流保護部に過電流が流れて過電流保護部がオープンになるため、過電流による回路保護部品の焼損等の不具合の発生を防ぐことができるという作用効果を有するものである。 According to the first aspect of the present invention, an overcurrent protection unit whose resistance value increases when an overcurrent is applied and an overvoltage protection unit whose impedance decreases when an overvoltage is applied are connected in series. With this configuration, even if the overvoltage protection unit becomes short-circuited, overcurrent flows through the overcurrent protection unit and the overcurrent protection unit opens, so circuit protection components due to overcurrent This has the effect of preventing the occurrence of defects such as burnout.
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、セラミック基材上に金属膜を形成し、かつこの金属膜にレーザで過電圧保護部形成用間隙を形成し、この間隙に過電圧保護材料を充填することにより過電圧保護部を形成したもので、この構成によれば、過電圧保護部形成用の間隙をレーザで形成するようにしているため、この間隙は狭ピッチに形成することができ、これにより、過電圧保護効果の大きい回路保護部品を提供することができるという作用効果を有するものである。
In the invention described in
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、セラミック基材上にフィトリソ法により過電圧保護部形成用間隙と過電流保護部をパターン化した金属膜を形成し、かつ前記過電圧保護部形成用間隙に過電圧保護材料を充填することにより過電圧保護部を形成したもので、この構成によれば、フォトリソ法を用いて、セラミック基材上に過電圧保護部形成用間隙と過電流保護部をパターン化した金属膜を形成しているため、過電圧保護部形成用間隙を狭ピッチで、かつ高精度に形成することができ、これにより、過電圧保護効果が大きく、かつ高精度の回路保護部品を提供することができるという作用効果を有するものである。
The invention according to
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、セラミック基材上に金属膜を形成し、かつこの金属膜にトリミング溝の形成により抵抗値調整が可能な過電流保護部を形成したもので、この構成によれば、その抵抗値をトリミングで調整することにより、より正確な溶断特性を保障することができるため、高精度の回路保護部品を提供することができるという作用効果を有するものである。
The invention according to
以上のように本発明の回路保護部品は、過電流が印加されると抵抗値が増大する過電流保護部と、過電圧が印加されるとインピーダンスが低下する過電圧保護部とを直列に接続して一体化しているため、万一、過電圧保護部が異常電圧の印加等によりショート状態になったとしても、過電流保護部に過電流が流れて過電流保護部がオープン状態となるため、これにより、過電流による回路保護部品の焼損等の不具合の発生を防ぐことができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the circuit protection component of the present invention includes an overcurrent protection unit whose resistance value increases when an overcurrent is applied and an overvoltage protection unit whose impedance decreases when an overvoltage is applied in series. Since it is integrated, even if the overvoltage protection unit becomes short-circuited due to abnormal voltage application etc., overcurrent flows through the overcurrent protection unit and the overcurrent protection unit becomes open. Thus, it is possible to prevent the occurrence of problems such as burning of circuit protection parts due to overcurrent.
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１，２に記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first and second aspects of the present invention will be described with reference to the first embodiment.
図１は本発明の実施の形態１における回路保護部品の等価回路図、図２〜図６は同回路保護部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図、図７は同製造方法により得られた回路保護部品の外観斜視図である。 FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a circuit protection component according to Embodiment 1 of the present invention, FIGS. 2 to 6 are external perspective views of work-in-process for explaining a method of manufacturing the circuit protection component, and FIG. It is an external appearance perspective view of the circuit protection component obtained by this.
図１において、１は過電流保護部で、この過電流保護部１は過電流が印加されると抵抗値が増大するものである。２は過電圧保護部で、この過電圧保護部２は過電圧が印加されるとインピーダンスが低下するものである。そして本発明の実施の形態１における回路保護部品は、図１に示すように、過電流保護部１と過電圧保護部２とを直列に接続して一体化しているものである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an overcurrent protection unit, and the overcurrent protection unit 1 increases in resistance when an overcurrent is applied.
図２〜図７において、３はセラミック基材、４は端子、５は金属膜、６は過電流保護部形成用溝、７は過電圧保護部形成用間隙、８は過電圧保護材料、９は保護樹脂である。 2-7, 3 is a ceramic substrate, 4 is a terminal, 5 is a metal film, 6 is a groove for forming an overcurrent protection part, 7 is a gap for forming an overvoltage protection part, 8 is an overvoltage protection material, and 9 is a protection Resin.
図２〜図７に示すように、本発明の実施の形態１における回路保護部品は、セラミック基材３上の金属膜５に、電気的接続を一部で確保する過電流保護部形成用溝６と、電気的接続を確保しない過電圧保護部形成用間隙７とを直列に接続するように形成し、そして前記過電圧保護部形成用間隙７上に過電圧保護材料８を形成し、さらに過電流保護部形成用溝６と過電圧保護部形成用間隙７を覆うように保護樹脂９を形成した構成になっている。
As shown in FIGS. 2 to 7, the circuit protection component according to the first embodiment of the present invention is a groove for forming an overcurrent protection portion that partially secures electrical connection to the
このように過電流保護部１と過電圧保護部２とを直列に接続することにより、万一、過電圧保護部２が異常電圧の印加等によりショート状態になった場合は、過電流保護部１に過電流が流れて過電流保護部１がオープン状態になるため、これにより、回路保護部品の焼損等の不具合の発生を防ぐことができるものである。
In this way, by connecting the overcurrent protection unit 1 and the
次に、本発明の実施の形態１における回路保護部品の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the circuit protection component in Embodiment 1 of this invention is demonstrated.
まず、図２に示すように、アルミナ等の誘電率が５０以下、好ましくは１０以下の低誘電率材料を乾式プレス等の方法で直方体に成形した後、９００〜１３００℃で焼成することによりセラミック基材３を得た。
First, as shown in FIG. 2, a low dielectric constant material such as alumina having a dielectric constant of 50 or less, preferably 10 or less, is formed into a rectangular parallelepiped by a method such as dry pressing, and then fired at 900 to 1300 ° C. A
次に、図３に示すように、前記セラミック基材３上にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｐｄあるいはこれらの合金等のいずれかの金属を無電解めっき、蒸着、スパッタ等によって形成し、さらにその上に電気めっきを行うことにより０．１〜３０μｍの金属膜５を形成した。
Next, as shown in FIG. 3, any metal such as Cu, Ag, Au, Cr, Ni, Al, Pd or an alloy thereof is deposited on the
次に、図４（ａ）の前面図および図４（ｂ）の背面図に示すように、前記金属膜５を形成したセラミック基材３の中央付近にＹＡＧレーザを照射すると同時に、セラミック基材３を長手方向を軸として回転させ、かつ長手方向に５〜５０μｍ／（一回転）の速度で移動させた。ＹＡＧレーザは、セラミック基材３が１〜１．２５回転している間照射することにより、両端子４間の電気的導通をある一面だけで確保する５〜５０μｍの導電部を残した過電流保護部形成用溝６を形成して図１に示す過電流保護部１を形成した。前記過電流保護部形成用溝６の幅は５〜５０μｍが望ましい。
Next, as shown in the front view of FIG. 4A and the rear view of FIG. 4B, the YAG laser is irradiated near the center of the
次に、図５に示すように、前記過電流保護部形成用溝６の横に、上記と同様にＹＡＧレーザを照射させるとともに、セラミック基材３を長手方向を軸として回転させることにより、過電圧保護部形成用間隙７を形成した。この場合、セラミック基材３は、長手方向に移動させないようにすることにより、両端子４間の導電性が完全に遮断されるようにした。なお、前記過電圧保護部形成用間隙７は、絶縁を保障できる範囲で小さい方が過電圧保護効果は優れているため、５０μｍ以下の幅であることが望ましい。
Next, as shown in FIG. 5, the YAG laser is irradiated on the side of the overcurrent protection
次に、図６に示すように、直方体のセラミック基材３の四面のうちの少なくとも一面の過電圧保護部形成用間隙７に過電圧保護材料８をディップ、ポッティング等の方法で充填して図１に示す過電圧保護部２を形成する。前記過電圧保護材料８は、例えばＺｎＯを主成分とするバリスタ材料を塗布して焼成することにより形成しているものである。この過電圧保護材料８は上記した材料以外に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド等の樹脂成分にニッケル粉、アルミニウム粉、カーボン粉等の導電性物質を分散させた過電圧保護材料やＳｉＣを主成分とするバリスタ材料を用いて形成しても良いものである。
Next, as shown in FIG. 6, an overvoltage protection material 8 is filled in the overvoltage protection
最後に、図７に示すように、端子４の部分を除いて、過電流保護部１、過電圧保護部２を覆うようにエポキシ樹脂、フェノール樹脂等をディップ等の方法で塗布し、かつ乾燥させ、そして１５０〜２００℃で１５〜６０分硬化させることにより保護樹脂９を形成して、本発明の実施の形態１における回路保護部品を得た。
Finally, as shown in FIG. 7, an epoxy resin, a phenol resin or the like is applied by a method such as dipping so as to cover the overcurrent protection unit 1 and the
上記本発明の実施の形態１においては、過電流保護部１を形成した後に過電圧保護部２を形成しているが、それは以下の理由によるものである。すなわち、本発明の実施の形態１における過電流保護部１の過電流に対する保護の方法は、過電流が図４（ａ）の前面図に示す微細部分６ａを通る際のジュール熱によって金属導体が融点を超えて溶断することを利用したものであり、その溶断特性は抵抗値と相関性があり、抵抗値を決めることによって保障することができる。また過電圧保護部２は完全にセラミック基材３の両端部に位置する端子４間を電気的に遮断するもので、これにより、抵抗値はオープンに見えるものであるため、過電圧保護部２を形成する前に過電流保護部１の抵抗値を測定することによって、溶断特性を保障することができるものである。
In the first embodiment of the present invention, the
上記したように本発明の実施の形態１における回路保護部品は、過電流保護部１と過電圧保護部２とを直列に接続して一体化した構成としているため、万一、過電圧保護部２が異常電圧の印加等によってショート状態になった場合は、インピーダンスが低下することになり、そしてこのインピーダンスの低下に伴って流れる過電流が過電流保護部１の金属導体を溶断させてオープン状態にするため、過電流による回路部品の焼損等の不具合を未然に防ぐことができるものである。
As described above, the circuit protection component according to Embodiment 1 of the present invention has a configuration in which the overcurrent protection unit 1 and the
また、上記本発明の実施の形態１における回路保護部品においては、セラミック基材３上に形成した金属膜５に過電圧保護部２を形成するための過電圧保護部形成用間隙７を形成する場合、レーザで過電圧保護部形成用間隙７を形成しているため、この間隙７は狭ピッチに形成することができ、これにより、過電圧保護効果の大きい回路保護部品を提供することができるものである。
In the circuit protection component according to the first embodiment of the present invention, when the overvoltage protection
なお、上記本発明の実施の形態１においては、直方体のセラミック基材３の全表面に金属膜５を形成し、そしてこの金属膜５に過電流保護部１と過電圧保護部２を形成したものについて説明したが、厚膜チップ抵抗器のように基板の一面のみに過電流保護部１と過電圧保護部２を形成した場合においても、上記本発明の実施の形態１と同様の効果が得られるものである。
In the first embodiment of the present invention, the
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１，３に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second and second embodiments of the present invention will be described.
図８は本発明の実施の形態２における回路保護部品の断面図、図９〜図１１は同回路保護部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図、図１２は同製造方法により得られた回路保護部品の外観斜視図である。
8 is a cross-sectional view of a circuit protection component according to
図８〜図１２において、１０はセラミック基材、１１は金属膜、１２は過電圧保護材料、１３は保護樹脂、１４は端子電極、１５は過電圧保護部形成用間隙、１６は過電流保護部である。 8 to 12, 10 is a ceramic substrate, 11 is a metal film, 12 is an overvoltage protection material, 13 is a protection resin, 14 is a terminal electrode, 15 is a gap for forming an overvoltage protection part, and 16 is an overcurrent protection part. is there.
図８〜図１２に示すように、本発明の実施の形態２における回路保護部品は、平板状のセラミック基材１０上に、過電圧保護部形成用間隙１５と過電流保護部１６をパターン化した金属膜１１を形成し、そして前記過電圧保護部形成用間隙１５上に過電圧保護材料１２を形成し、さらに端子電極１４と接続できるように金属膜１１の端部を残し、かつ過電流保護部１６と過電圧保護材料１２を完全に覆うように保護樹脂１３を形成し、そして前記金属膜１１の端部に端子電極１４を電気的に接続するように形成することによって構成している。
As shown in FIGS. 8 to 12, in the circuit protection component according to the second embodiment of the present invention, the overvoltage protection
次に、本発明の実施の形態２における回路保護部品の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the circuit protection component in
まず、図９に示すように、アルミナ等の誘電率が５０以下、好ましくは１０以下の低誘電率材料を９００〜１３００℃で焼成することにより得られたセラミック基材１０上に、図９に示すようなパターンで、スパッタ、蒸着等によってＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｐｄ等のいずれかからなる金属膜１１を１０ｎｍ〜２０μｍの厚みで形成した。図９に示すパターン形成は、スパッタや蒸着等によって金属膜１１を形成する際にマスクを使用してパターン形成したり、あるいは金属膜１１を形成した後、フォトリソ法を用いてエッチングすることによりパターン形成を行っても良いが、過電圧保護材料１２の過電圧保護効果は過電圧保護部形成用間隙１５の幅を小さくした方が優れているため、この過電圧保護部形成用間隙１５の幅を小さくするためには、フォトリソ法を用いることが望ましい。なお、前記過電圧保護部形成用間隙１５の幅は５０μｍ以下が望ましい。
First, as shown in FIG. 9, on a
金属膜１１は過電圧が印加された際に、電流としてバイパスさせることを求められるため、その抵抗値は低いことが望まれる。一方、過電流保護部１６は過電流が微細パターン部分を通る際のジュール熱によって金属導体が融点を越えて溶断することを利用しているため、その溶断特性を精度良くするためにはパターンの微細化が求められる。以上のことから、金属膜１１は低比抵抗の金属材料を用い、かつパターン形成は微細加工が容易なフォトリソ法を用いることが望ましい。また金属膜１１における過電流保護部１６を形成する部分の幅は５〜５０μｍが望ましい。
Since the
次に、図１０に示すように、過電圧保護部形成用間隙１５を完全に埋めるように過電圧保護材料１２を過電圧保護部形成用間隙１５に充填して過電圧保護部を形成する。前記過電圧保護材料１２は、例えば、ＺｎＯを主成分とするバリスタ材料粉末とガラス粉末の混合体に有機ビヒクルを適量加えて混練することによってバリスタペーストを得、そしてこのバリスタペーストを、スクリーン印刷法を用いて５〜５０μｍの厚みで図１０に示すようなパターンに印刷して乾燥させ、そして７００〜９５０℃で１５分〜３時間焼成することにより過電圧保護材料１２を形成しているものである。この過電圧保護材料１２は上記した材料以外に、ＳｉＣを主成分とするバリスタ材料や、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド等の樹脂成分にニッケル粉、アルミニウム粉、カーボン粉等の導電性物質を分散させた過電圧保護材料を用いて形成しても良いものである。
Next, as shown in FIG. 10, the
次に、図１１に示すように、過電圧保護材料１２と過電流保護部１６を完全に覆い、かつ両端に金属膜１１の端部が残った状態となるように、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等からなる保護用の樹脂ペーストをスクリーン印刷法を用いて１０〜１００μｍの厚みで印刷して乾燥させ、そして１５０〜２００℃で１５〜６０分間硬化させることにより、保護樹脂１３を形成した。
Next, as shown in FIG. 11, the
最後に、図１２に示すように、金属膜１１の端部と電気的に接続されるように、Ａｇ等の金属粉とエポキシ樹脂等の硬化用樹脂からなる電極ペーストを塗布して乾燥させ、かつ硬化させることによりセラミック基材１０の両端部に端子電極１４を形成して、本発明の実施の形態２における回路保護部品を得た。
Finally, as shown in FIG. 12, an electrode paste made of a metal powder such as Ag and a curing resin such as an epoxy resin is applied and dried so as to be electrically connected to the end of the
上記したように本発明の実施の形態２における回路保護部品は、過電流保護部１６と、過電圧保護部形成用間隙１５と過電圧保護材料１２からなる過電圧保護部とを直列に接続して一体化した構成としているため、万一、過電圧保護部が異常電圧の印加等によってショート状態になった場合は、インピーダンスが低下することになり、そしてこのインピーダンスの低下に伴って流れる過電流が過電流保護部１６の金属導体を溶断させてオープン状態にするため、過電流による回路部品の焼損等の不具合を未然に防ぐことができるものである。
As described above, the circuit protection component according to the second embodiment of the present invention integrates the
また、上記本発明の実施の形態２における回路保護部品においては、フォトリソ法を用いて、セラミック基材１０上に過電圧保護部形成用間隙１５と過電流保護部１６をパターン化した金属膜１１を形成しているため、過電圧保護部形成用間隙１５を狭ピッチで、かつ高精度に形成することができ、これにより、過電圧保護効果が大きく、かつ高精度の回路保護部品を提供することができるものである。
In the circuit protection component according to the second embodiment of the present invention, the
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
The third aspect of the present invention will be described below with reference to the third embodiment.
図１３は本発明の実施の形態３における回路保護部品の断面図、図１４〜図１７は同回路保護部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図、図１８は同製造方法により得られた回路保護部品の外観斜視図である。
13 is a cross-sectional view of a circuit protection component according to
図１３〜図１８において、１７はセラミック基材、１８は金属膜、１９は過電圧保護材料、２０は保護樹脂、２１は端子電極、２２は過電圧保護部形成用間隙、２３は過電流保護部、２４はトリミング溝である。
13 to 18, 17 is a ceramic substrate, 18 is a metal film, 19 is an overvoltage protection material, 20 is a protection resin, 21 is a terminal electrode, 22 is an overvoltage protection portion forming gap, 23 is an overcurrent protection portion,
図１３〜図１８に示すように、本発明の実施の形態３における回路保護部品は、平板状のセラミック基材１７上に、過電圧保護部形成用間隙２２と、側部の左右から内部にかけて少なくとも１本ずつトリミング溝２４を設けてなる過電流保護部２３とから成る金属膜１８を形成し、そして前記過電圧保護部形成用間隙２２上に過電圧保護材料１９を形成し、さらに端子電極２１と接続できるように金属膜１８の端部を残し、かつ過電流保護部２３と過電圧保護材料１９を完全に覆うように保護樹脂２０を形成し、そして前記金属膜１８の端部に端子電極２１を電気的に接続するように形成することによって構成している。
As shown in FIGS. 13 to 18, the circuit protection component according to the third embodiment of the present invention includes at least an overvoltage protection
次に、本発明の実施の形態３における回路保護部品の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the circuit protection component in
まず、図１４に示すように、アルミナ等の誘電率が５０以下、好ましくは１０以下の低誘電率材料を９００〜１３００℃で焼成することにより得られたセラミック基材１７上に、図１４に示すような過電圧保護部形成用間隙２２を有するベタパターンで、スパッタ、蒸着等によってＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｐｄ等のいずれかからなる金属膜１８を１０ｎｍ〜２０μｍの厚みで形成した。
First, as shown in FIG. 14, on a
次に、図１５に示すように、金属膜１８における過電流保護部２３を構成する部分に、金属膜１８の側部の左右から内部にかけて少なくとも１本ずつトリミング溝２４を設けることにより過電流保護部２３を形成した。このトリミング溝２４は、トリミング溝２４の両端で抵抗値を測定しながらＹＡＧレーザで５〜５０μｍの幅の溝を形成してトリミングを行った。
Next, as shown in FIG. 15, overcurrent protection is provided by providing at least one trimming
この場合、過電流保護部２３の両端の抵抗値は１Ω以下になるようにするのが好ましい。それは以下に示す理由によるものである。すなわち、過電流保護部２３の抵抗値が大きくなりすぎると、静電気パルス等の異常電圧が発生した際に、被保護回路に対して並列に接続される回路保護部品において、回路保護部品側に電流が流れづらくなり、これにより、被保護回路に比較的大きな電圧が印加されることになって、十分な回路保護効果が実現できないからである。
In this case, the resistance value at both ends of the
次に、図１６に示すように、過電圧保護部形成用間隙２２を完全に埋めるように過電圧保護材料１９を過電圧保護部形成用間隙２２に充填して過電圧保護部を形成する。前記過電圧保護材料１９は、例えば、ＺｎＯを主成分とするバリスタ材料粉末とガラス粉末の混合体に有機ビヒクルを適量加えて混練することによってバリスタペーストを得、そしてこのバリスタペーストを、スクリーン印刷法を用いて５〜５０μｍの厚みで図１６に示すようなパターンに印刷して乾燥させ、そして７００〜９５０℃で１５分〜３時間焼成することにより過電圧保護材料１９を形成しているものである。この過電圧保護材料１９は上記した材料以外に、ＳｉＣを主成分とするバリスタ材料や、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド等の樹脂成分にニッケル粉、アルミニウム粉、カーボン粉等の導電性物質を分散させた過電圧保護材料を用いて形成しても良いものである。
Next, as shown in FIG. 16, the
次に、図１７に示すように、過電圧保護材料１９と過電流保護部２３を完全に覆い、かつ両端に金属膜１８の端部が残った状態となるように、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等からなる保護用の樹脂ペーストをスクリーン印刷法を用いて１０〜１００μｍの厚みで印刷して乾燥させ、そして１５０〜２００℃で１５〜６０分間硬化させることにより、保護樹脂２０を形成した。
Next, as shown in FIG. 17, the
最後に、図１８に示すように、金属膜１８の端部と電気的に接続されるように、Ａｇ等の金属粉とエポキシ樹脂等の硬化用樹脂からなる電極ペーストを塗布して乾燥させ、かつ硬化させることによりセラミック基材１７の両端部に端子電極２１を形成して、本発明の実施の形態３における回路保護部品を得た。
Finally, as shown in FIG. 18, an electrode paste made of a metal powder such as Ag and a curing resin such as an epoxy resin is applied and dried so as to be electrically connected to the end of the
上記したように本発明の実施の形態３における回路保護部品は、セラミック基材１７上に金属膜１８を形成し、かつこの金属膜１８にトリミング溝２４の形成により抵抗値調整が可能な過電流保護部２３を形成しているため、その抵抗値をトリミングで調整することにより、より正確な溶断特性を保障することができ、これにより、高精度の回路保護部品を提供することができるものである。
As described above, the circuit protection component according to the third embodiment of the present invention has an overcurrent in which the
本発明にかかる回路保護部品は、過電流が印加されると抵抗値が増大する過電流保護部と、過電圧が印加されるとインピーダンスが低下する過電圧保護部とを直列に接続して一体化しているため、万一、過電圧保護部が異常電圧の印加等によりショート状態になった場合は、過電流保護部に過電流が流れて過電流保護部がオープン状態になって、過電流による回路保護部品の焼損等の不具合の発生を防ぐことができるもので、特に電装品などの信頼性を要求される回路において有効な対策を行うことが可能となるものである。 The circuit protection component according to the present invention integrates an overcurrent protection unit whose resistance value increases when an overcurrent is applied and an overvoltage protection unit whose impedance decreases when an overvoltage is applied in series. Therefore, in the unlikely event that the overvoltage protection unit becomes short-circuited due to the application of abnormal voltage, etc., overcurrent flows through the overcurrent protection unit, the overcurrent protection unit opens, and circuit protection due to overcurrent occurs. It is possible to prevent the occurrence of defects such as burnout of parts, and it is possible to take effective measures particularly in circuits that require reliability such as electrical components.
１，１６，２３ 過電流保護部
２ 過電圧保護部
３，１０，１７ セラミック基材
４ 端子
５，１１，１８ 金属膜
６ 過電流保護部形成用溝
７，１５，２２ 過電圧保護部形成用間隙
８，１２，１９ 過電圧保護材料
９，１３，２０ 保護樹脂
１４，２１ 端子電極
２４ トリミング溝
1, 16, 23
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005264979A JP2007082302A (en) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | Circuit protection component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005264979A JP2007082302A (en) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | Circuit protection component |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007082302A true JP2007082302A (en) | 2007-03-29 |
Family
ID=37941990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005264979A Pending JP2007082302A (en) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | Circuit protection component |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007082302A (en) |
-
2005
- 2005-09-13 JP JP2005264979A patent/JP2007082302A/en active Pending
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