JP2007265713A - Static electricity protective material paste and static electricity countermeasure part using it - Google Patents

Static electricity protective material paste and static electricity countermeasure part using it Download PDF

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英晃 ▲徳▼永
Hideaki Tokunaga
Takeshi Izeki
健 井関
Kenji Nozoe
研治 野添
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a static electricity protective material paste and a static electricity countermeasure part using the same with improved restraint effect of static electricity. <P>SOLUTION: In the static electricity protective material paste 14 at least containing metal particles 11 and resin 12 and structured by kneading them, an inactive layer 13 is formed on the surface of the metal particles 11. With this, a content of the metal particles in the static electricity protective paste can be raised to enhance restraint effect of static electricity. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電気保護材料ペーストおよびそれを用いて構成され、かつ電子機器を静電気から保護する静電気対策部品に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic protection material paste and an antistatic component that is configured using the same and protects 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し、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ことが増えてきている。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. Is increasing. 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以下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 having a low capacitance of 1 pF or less is required. It will be necessary.

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静電気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, an electrostatic countermeasure component of a type in which an electrostatic 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。
特表2002−538601号公報
As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
Special table 2002-538601 gazette

上記した対向するギャップ電極の間に静電気保護材料を充填するタイプの静電気対策部品は、アルミナ等のセラミック基材上に対向するように少なくとも2つの引出電極を形成し、その後、この引出電極を覆うように静電気保護材料層をスクリーン印刷等によって形成し、その上に保護樹脂を印刷し、さらにその後、前記引出電極と電気的に接続される端子電極を前記セラミック基材の端部に形成することにより作成していた。   The above-described antistatic component of the type in which an electrostatic protection material is filled between the opposed gap electrodes forms at least two extraction electrodes so as to oppose each other on a ceramic substrate such as alumina, and then covers the extraction electrodes. Forming an electrostatic protection material layer by screen printing or the like, printing a protective resin thereon, and then forming a terminal electrode electrically connected to the extraction electrode at the end of the ceramic substrate Was created by.

また従来の静電気保護材料は、表面が不動態化されていない金属粒子と樹脂との混合物からなるものであり、金属粒子の含有比率を上げていくと金属粒子同士が接触するため、ギャップ電極の間でショート不良が発生するという不具合が生じていた。このため、金属粒子の含有比率を下げる必要があるものの、金属粒子の含有比率を下げた場合は静電気印加時の導電経路が減少するため、静電気の抑制効果が低下する、すなわち静電気抑制電圧が高くなるという不具合が発生し、これにより、静電気から保護すべき機器に高電圧が印加されて電子機器の破壊が生じる恐れがあるという課題を有していた。   In addition, the conventional electrostatic protection material is composed of a mixture of metal particles whose surface is not passivated and a resin, and the metal particles come into contact with each other when the content ratio of the metal particles is increased. There was a problem that a short circuit occurred between the two. For this reason, it is necessary to reduce the content ratio of the metal particles, but if the content ratio of the metal particles is decreased, the conductive path at the time of applying static electricity decreases, so the static electricity suppressing effect is reduced, that is, the static electricity suppressing voltage is high. This causes a problem that a high voltage is applied to a device to be protected from static electricity, which may cause destruction of the electronic device.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、静電気の抑制効果を高めることができる静電気保護材料ペーストおよびそれを用いた静電気対策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 an electrostatic protection material paste capable of enhancing the effect of suppressing static electricity and an anti-static component using the same.

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、少なくとも金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストにおいて、前記金属粒子の表面に不動態層を形成したもので、この構成によれば、前記金属粒子の表面に不動態層を形成しているため、静電気保護材料ペースト中の金属粒子の含有比率を上げることができ、これにより、静電気の抑制効果を高めることができる静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 1 of the present invention is an electrostatic protection material paste comprising at least metal particles and a resin, and kneading them, wherein a passive layer is formed on the surface of the metal particles. According to the configuration, since the passive layer is formed on the surface of the metal particles, the content ratio of the metal particles in the electrostatic protection material paste can be increased, and thereby the effect of suppressing static electricity can be increased. It has the effect of obtaining an electrostatic protection material paste.

本発明の請求項2に記載の発明は、特に、金属粒子としてアルミニウムを用いたもので、この構成によれば、金属粒子として不動態層の高絶縁性が確保できるアルミニウムを用いているため、静電気保護材料ペースト中の金属粒子の含有比率を上げることができ、これにより、静電気の抑制効果を高めることができる静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 2 of the present invention uses aluminum as the metal particles, and according to this configuration, aluminum that can ensure high insulation of the passive layer is used as the metal particles. The content ratio of the metal particles in the electrostatic protection material paste can be increased, and this has the effect of obtaining an electrostatic protection material paste that can enhance the static electricity suppressing effect.

本発明の請求項3に記載の発明は、特に、金属粒子としてニッケルを用いたもので、この構成によれば、金属粒子として不動態層の高絶縁性が確保できるニッケルを用いているため、静電気保護材料ペースト中の金属粒子の含有比率を上げることができ、これにより、静電気の抑制効果を高めることができる静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 3 of the present invention uses nickel as the metal particles, and according to this configuration, nickel that can ensure high insulation of the passive layer is used as the metal particles. The content ratio of the metal particles in the electrostatic protection material paste can be increased, and this has the effect of obtaining an electrostatic protection material paste that can enhance the static electricity suppressing effect.

本発明の請求項4に記載の発明は、特に、不動態層の厚みを10nm以下としたもので、この構成によれば、不動態層の厚みを10nm以下としているため、静電気が印加された際の不動態層の絶縁破壊電圧が低下することになり、これにより、静電気の抑制効果を高めることができる静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   In the invention according to claim 4 of the present invention, in particular, the thickness of the passive layer is set to 10 nm or less. According to this configuration, the thickness of the passive layer is set to 10 nm or less. In this case, the dielectric breakdown voltage of the passive layer is lowered, and this has the effect of obtaining an electrostatic protection material paste capable of enhancing the effect of suppressing static electricity.

本発明の請求項5に記載の発明は、特に、樹脂としてシリコーン樹脂を用いたもので、この構成によれば、樹脂として絶縁性の高いシリコーン樹脂を用いているため、通常使用時(静電気が印加されない環境下)のみならず静電気が印加された後においても絶縁性を確保することができ、これにより、信頼性の高い静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 5 of the present invention uses a silicone resin as the resin, and according to this configuration, a highly insulating silicone resin is used as the resin. Insulating properties can be ensured not only in a non-applied environment) but also after static electricity is applied, and this has the effect of obtaining a highly reliable electrostatic protection material paste.

本発明の請求項6に記載の発明は、特に、シリコーン樹脂としてメチルシリコーンを用いたもので、この構成によれば、シリコーン樹脂として絶縁性の高いメチルシリコーンを用いているため、通常使用時(静電気が印加されない環境下)のみならず静電気が印加された後においても絶縁性を確保することができ、これにより、信頼性の高い静電気保護材料ペーストが得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 6 of the present invention is particularly one in which methyl silicone is used as the silicone resin, and according to this configuration, methyl silicone having high insulating properties is used as the silicone resin. Insulation can be ensured not only in an environment where static electricity is not applied) but also after static electricity is applied, and this has the effect of obtaining a highly reliable electrostatic protection material paste.

本発明の請求項7に記載の発明は、セラミック基材上に対向するように設けられた少なくとも二つの引出電極と、前記引出電極の一部と前記引出電極間を覆うように設けられた静電気保護材料層とを備え、前記静電気保護材料層を、少なくとも表面に不動態層を形成した金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストで形成したもので、この構成によれば、上記した静電気保護材料ペーストを使用して静電気対策部品を形成しているため、静電気の抑制効果を高めることができ、かつ信頼性の高い静電気対策部品が得られるという作用効果を有するものである。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided at least two extraction electrodes provided so as to face each other on a ceramic substrate, and a static electricity provided so as to cover a part of the extraction electrodes and the extraction electrodes. A protective material layer, and the electrostatic protective material layer is formed of an electrostatic protective material paste comprising at least a metal particle and a resin having a passive layer formed on a surface thereof, and kneading them, and this configuration According to the above, since the anti-static component is formed using the above-described anti-static material paste, the effect of suppressing static electricity can be enhanced, and a highly reliable anti-static component can be obtained. Is.

以上のように本発明の静電気保護材料ペーストは、少なくとも金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストにおいて、前記金属粒子の表面に不動態層を形成しているため、静電気保護材料ペースト中の金属粒子の含有比率を上げることができ、そしてこの静電気保護材料ペーストを用いることにより、静電気の抑制効果を高めることができ、かつ信頼性の高い静電気対策部品を提供できるという優れた効果を奏するものである。   As described above, the electrostatic protection material paste of the present invention includes at least metal particles and a resin, and in the electrostatic protection material paste configured by kneading these, a passive layer is formed on the surface of the metal particles. The content ratio of the metal particles in the electrostatic protection material paste can be increased, and by using this electrostatic protection material paste, the effect of suppressing static electricity can be enhanced and a highly reliable antistatic component can be provided. This is an excellent effect.

以下、本発明の一実施の形態における静電気対策部品について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an anti-static component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施の形態における静電気対策部品の断面図、図2〜図4は同静電気対策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5は同製造方法により得られた静電気対策部品の外観斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an anti-static component according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are external perspective views of work-in-process for explaining the manufacturing method of the anti-static component, and FIG. It is an external appearance perspective view of the obtained antistatic component.

図1〜図5において、1はセラミック基材、2は引出電極、3は静電気保護材料層、4は中間層、5は保護樹脂層、6は端子電極である。   1 to 5, 1 is a ceramic substrate, 2 is an extraction electrode, 3 is an electrostatic protection material layer, 4 is an intermediate layer, 5 is a protective resin layer, and 6 is a terminal electrode.

図1〜図5に示すように、本発明の一実施の形態における静電気対策部品は、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用いたセラミック基材1上に、二つの引出電極2を所定の間隔で対向するように形成し、そして二つの引出電極2の一部と二つの引出電極2間を覆うように少なくとも金属粒子とシリコーン系樹脂からなる静電気保護材料層3を設け、さらにこの静電気保護材料層3の上に、この静電気保護材料層3を覆うように少なくとも一種類以上の絶縁体粉とシリコーン系樹脂からなる中間層4を形成し、さらにその後、この中間層4の上に、この中間層4を完全に覆うように保護樹脂層5を形成し、そして最後にセラミック基材1の両端部に前記二つの引出電極2と電気的に接続される端子電極6を形成することによって構成している。   As shown in FIGS. 1 to 5, the antistatic component in one embodiment of the present invention is formed on a ceramic substrate 1 using a low dielectric constant material such as alumina having a dielectric constant of 50 or less, preferably 10 or less. An electrostatic protection material comprising at least metal particles and a silicone resin so as to form two extraction electrodes 2 facing each other at a predetermined interval and to cover a part of the two extraction electrodes 2 and the space between the two extraction electrodes 2 The layer 3 is provided, and on the electrostatic protection material layer 3, an intermediate layer 4 made of at least one kind of insulating powder and silicone resin is formed so as to cover the electrostatic protection material layer 3, and then, A protective resin layer 5 is formed on the intermediate layer 4 so as to completely cover the intermediate layer 4, and finally electrically connected to the two extraction electrodes 2 at both ends of the ceramic substrate 1. Form terminal electrode 6 It has been constructed by.

次に、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the antistatic component in one embodiment 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900〜1300℃で焼成することにより得られたセラミック基材1上に、図2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,Ti等から選ばれた少なくとも一種類の金属薄膜あるいはそれらの合金薄膜からなる少なくとも二つの引出電極2を対向するように10nm〜20μmの厚みで形成した。なお、引出電極2は複数種類の金属薄膜あるいはそれらの合金薄膜からなる2層あるいは3層構造でもよいものである。図2に示すパターン形成は、スパッタや蒸着等によって少なくとも二つの引出電極2を形成する際にマスクを使用してパターン形成をしたり、あるいは一つの引出電極2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少なくとも二つの引出電極2が対向するように形成しても良いが、静電気保護材料の静電気保護効果は対向する二つの引出電極2間の間隔を小さくした方が優れているため、この二つの引出電極2間の間隔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、前記二つの引出電極2間の間隔は50μm以下が望ましい。   First, as shown in FIG. 2, on a ceramic substrate 1 obtained by firing a low dielectric constant material such as alumina having a dielectric constant of 50 or less, preferably 10 or less at 900 to 1300 ° C., FIG. In the pattern as shown, at least two extraction electrodes 2 made of at least one metal thin film selected from Cu, Ag, Au, Cr, Ni, Al, Pd, Ti or the like by sputtering, vapor deposition, or the like, or an alloy thin film thereof. Were formed with a thickness of 10 nm to 20 μm so as to face each other. The extraction electrode 2 may have a two-layer or three-layer structure made of a plurality of types of metal thin films or alloy thin films thereof. The pattern formation shown in FIG. 2 is performed using a mask when forming at least two extraction electrodes 2 by sputtering, vapor deposition, or the like, or after forming one extraction electrode 2, using a photolithography method. Etching may be performed so that at least two extraction electrodes 2 face each other, but the electrostatic protection effect of the electrostatic protection material is better when the distance between the two extraction electrodes 2 facing each other is reduced. In order to reduce the distance between the two extraction electrodes 2, it is desirable to use a photolithography method. The distance between the two extraction electrodes 2 is preferably 50 μm or less.

次に、平均粒径が0.3〜10μmで球状のNi,Al等から選ばれた少なくとも一種類の金属粒子とメタルシリコーン等のシリコーン系樹脂の混合物に適当な有機溶剤を加え、これらを3本ロールミルにより混練・分散させることによって、静電気保護材料ペーストを作製した。ここで作製する静電気保護材料ペーストは、金属粒子の表面に例えば酸化アルミニウムや酸化ニッケルのような不動態層を形成することを特徴とするものである。   Next, an appropriate organic solvent is added to a mixture of at least one kind of metal particles selected from spherical Ni, Al and the like having an average particle size of 0.3 to 10 μm and a silicone-based resin such as metal silicone. An electrostatic protection material paste was prepared by kneading and dispersing with this roll mill. The electrostatic protection material paste produced here is characterized in that a passive layer such as aluminum oxide or nickel oxide is formed on the surface of metal particles.

そして、上記した金属粒子の表面に不動態層を形成した静電気保護材料ペーストに静電気が印加された場合の導電メカニズムは、不動態層が一時的に絶縁破壊を起こして不動態層をトンネル電流のようなものが通るものと考えられ、さらにこのトンネル電流は、金属粒子の内部を通った後にまた不動態層を通って金属粒子の外部に出るものと考えられ、そしてこの現象を複数の金属粒子において繰り返すものと考えられる。この場合、不動態層の厚みを10nm以下にすると、静電気が印加された際の不動態層の絶縁破壊電圧が低下し、その結果、静電気が印加された際の静電気抑制効果が向上するため、電子機器を静電気からより一層効果的に保護できるものである。したがって、金属粒子の表面に形成する不動態層の厚みは10nm以下にすることが好ましい。   The conductive mechanism in the case where static electricity is applied to the above-described electrostatic protective material paste having a passive layer formed on the surface of the metal particles is that the passive layer temporarily breaks down and causes the passive layer to pass through the tunnel current. This tunnel current is thought to pass through the inside of the metal particles and then through the passive layer to the outside of the metal particles, and this phenomenon is caused by a plurality of metal particles. It is thought to repeat in In this case, if the thickness of the passive layer is 10 nm or less, the dielectric breakdown voltage of the passive layer when static electricity is applied decreases, and as a result, the static electricity suppressing effect when static electricity is applied is improved. The electronic device can be more effectively protected from static electricity. Therefore, the thickness of the passive layer formed on the surface of the metal particles is preferably 10 nm or less.

上記製造方法により作製した静電気保護材料ペーストを、図3に示すようにスクリーン印刷法を用いて5〜50μmの厚みで印刷し、かつ150℃で5〜15分間乾燥させることにより静電気保護材料層3を形成した。この場合、静電気保護材料層3は、図2に示す対向する二つの引出電極2の一部と、対向する二つの引出電極2間に覆うようにパターン形成されるものである。   The electrostatic protection material paste 3 produced by the above production method is printed with a thickness of 5 to 50 μm using a screen printing method as shown in FIG. 3 and dried at 150 ° C. for 5 to 15 minutes, thereby electrostatic protection material layer 3 Formed. In this case, the electrostatic protection material layer 3 is patterned so as to cover a part of the two opposing extraction electrodes 2 shown in FIG. 2 and the two opposing extraction electrodes 2.

次に、平均粒径が0.3〜10μmのAl23,SiO2,MgOあるいはこれらの複合酸化物等からなる絶縁体粉とメチルシリコーン等のシリコーン系樹脂の混合物に適当な有機溶剤を加え、これらを3本ロールミルにより混練・分散させることによって、中間層用ペーストを作製した。そしてこの中間層用ペーストを、図4に示すようにスクリーン印刷法を用いて5〜50μmの厚みで前記静電気保護材料層3を覆うように、とりわけ対向する二つの引出電極2間の上部に位置する静電気保護材料層3を完全に覆うように印刷し、かつ150℃で5〜15分間乾燥させることにより中間層4を形成した。 Next, an appropriate organic solvent is added to a mixture of insulator powder made of Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO or a composite oxide thereof having an average particle size of 0.3 to 10 μm and silicone resin such as methyl silicone. In addition, an intermediate layer paste was prepared by kneading and dispersing them with a three-roll mill. Then, the intermediate layer paste is positioned at the upper part between the two opposing extraction electrodes 2 so as to cover the electrostatic protection material layer 3 with a thickness of 5 to 50 μm using a screen printing method as shown in FIG. The intermediate layer 4 was formed by printing so as to completely cover the electrostatic protection material layer 3 and drying at 150 ° C. for 5 to 15 minutes.

次に、図4に示すように、前記中間層4を完全に覆い、かつ両端に引出電極2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、かつ150℃で5〜15分間乾燥させ、その後、150〜200℃で15〜60分間硬化させることにより、保護樹脂層5を形成した。   Next, as shown in FIG. 4, a protective resin paste made of epoxy resin, phenol resin, or the like is screened so that the intermediate layer 4 is completely covered and the ends of the extraction electrode 2 remain at both ends. The protective resin layer 5 was formed by printing at a thickness of 10 to 100 μm using a printing method, drying at 150 ° C. for 5 to 15 minutes, and then curing at 150 to 200 ° C. for 15 to 60 minutes.

最後に、図5に示すように、引出電極2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1の両端部に端子電極6を形成して本発明の一実施の形態における静電気対策部品を得た。   Finally, as shown in FIG. 5, 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 extraction electrode 2, And the terminal electrode 6 was formed in the both ends of the ceramic base material 1 by making it harden | cure, and the antistatic component in one embodiment of this invention was obtained.

上記のように構成した本発明の一実施の形態における静電気対策部品について、以下に示すような試験を実施した。図6に示すように、本発明の一実施の形態における静電気対策部品7の一方の端子をグランド8に接地するとともに、他方の端子から引き出した静電気パルス印加部9に静電気試験ガン10を接触させて静電気パルスを印加した。静電気試験の条件はIEC61000人体モデル試験に準拠(放電抵抗:330Ω、放電容量:150pF、印加電圧:8kV)して実施した。   The following test was carried out on the anti-static component according to one embodiment of the present invention configured as described above. As shown in FIG. 6, one terminal of the antistatic component 7 in one embodiment of the present invention is grounded to the ground 8, and the electrostatic test gun 10 is brought into contact with the electrostatic pulse applying unit 9 drawn from the other terminal. An electrostatic pulse was applied. The conditions of the electrostatic test were carried out in conformity with the IEC61000 human body model test (discharge resistance: 330Ω, discharge capacity: 150 pF, applied voltage: 8 kV).

(表1)は試験結果を示したもので、破壊個数は100個の製品において前述した静電気パルス印加後の絶縁抵抗値(DC25Vで測定)を測定し、その絶縁抵抗値が108Ω未満となった個数としている。また、抑制電圧は静電気パルスを印加した際に絶縁破壊が生じる下限電圧を示しており、静電気抑制効果を確保するために抑制電圧は500V以下であることが望ましいものである。 (Table 1) shows the test results. The number of breakdowns was measured for the 100 products with the insulation resistance value (measured at DC25V) after applying the electrostatic pulse described above, and the insulation resistance value was less than 10 8 Ω. It becomes the number that became. The suppression voltage indicates a lower limit voltage at which dielectric breakdown occurs when an electrostatic pulse is applied, and it is desirable that the suppression voltage is 500 V or less in order to ensure an electrostatic suppression effect.

なお、ここでは、静電気保護材料層3として平均粒径1μmのAlを用い、静電気保護材料層3の厚みを20μmとし、Alの表面に不動態層を形成した場合とそうでない場合の比較を行った。また中間層4における絶縁体粉としては、平均粒径1μmのSiO2を用い、かつSiO2の濃度は40体積%、中間層4の厚みは10μmとした。そしてまた保護樹脂層5はエポキシ樹脂を用いた。また対向する引出電極2の間隔は15μmとした。 Here, comparison is made between the case where Al having an average particle diameter of 1 μm is used as the electrostatic protection material layer 3, the thickness of the electrostatic protection material layer 3 is 20 μm, and a passive layer is formed on the surface of Al, and the case where it is not. It was. As the insulating powder in the intermediate layer 4, SiO 2 having an average particle diameter of 1 μm was used, the concentration of SiO 2 was 40% by volume, and the thickness of the intermediate layer 4 was 10 μm. The protective resin layer 5 is an epoxy resin. The spacing between the opposing extraction electrodes 2 was 15 μm.

Figure 2007265713
Figure 2007265713

(表1)から明らかなように、従来のようにAlの表面に不動態層を形成していない場合においては、Alの体積含有率を増加させるにしたがって破壊個数が増加し、特にAlの体積含有率が55%の時には100個中7個が破壊していたが、本発明の一実施の形態のようにAlの表面に不動態層を形成している場合においては、Alの体積含有率が55%と高い場合であっても破壊が生じなくなる。これは、図7(a)に示す従来の静電気保護材料ペースト14の構成では、表面が不動態化されていない金属粒子11と樹脂12との混合物で構成しているため、金属粒子11の含有比率を上げていくと金属粒子11同士が接触し、これにより、ギャップ電極の間でショート不良による絶縁破壊が発生するという不具合が生じていたが、本発明の一実施の形態における静電気保護材料ペースト14の構成では、図7(b)に示すように、表面に不動態層13を形成した金属粒子11と樹脂12との混合物で構成しているため、静電気パルスが静電気保護材料ペースト14に印加された場合に限って不動態層13が一時的に絶縁破壊を起こして不動態層13と金属粒子11に電流が流れ、一方、静電気パルスが静電気保護材料ペースト14に印加されない通常の環境下では不動態層13によって高絶縁性が確保されているからである。   As is clear from Table 1, when a passive layer is not formed on the surface of Al as in the prior art, the number of fractures increases as the volume content of Al increases, and in particular, the volume of Al When the content was 55%, 7 out of 100 were broken, but when a passive layer was formed on the surface of Al as in one embodiment of the present invention, the volume content of Al Even if it is as high as 55%, destruction does not occur. This is because the structure of the conventional electrostatic protection material paste 14 shown in FIG. 7A is composed of a mixture of the metal particles 11 whose surface is not passivated and the resin 12, so that the inclusion of the metal particles 11 is included. When the ratio is increased, the metal particles 11 come into contact with each other, and this causes a problem that a dielectric breakdown occurs due to a short circuit failure between the gap electrodes. In the configuration of 14, as shown in FIG. 7 (b), since it is composed of a mixture of metal particles 11 having a passive layer 13 formed on the surface and a resin 12, an electrostatic pulse is applied to the electrostatic protection material paste 14. The passive layer 13 temporarily breaks down and the current flows through the passive layer 13 and the metal particles 11 only when the electrostatic pulse is applied to the electrostatic protection material paste 14. In a normal environment of not because highly insulating by passivation layer 13 is secured.

なお、従来の静電気保護材料ペースト14の構成においても、金属粒子11の含有比率を35重量%まで下げると、ギャップ電極の間でショート不良による絶縁破壊は発生しなくなるが、静電気パルス印加時の導電経路が減少するため、静電気の抑制効果は低くなり、その結果、静電気抑制電圧は540Vという具合に規格値の500Vより高くなって実用に供し得ないものである。   In the configuration of the conventional electrostatic protection material paste 14 as well, if the content ratio of the metal particles 11 is reduced to 35% by weight, dielectric breakdown due to short-circuit failure does not occur between the gap electrodes. Since the number of paths is reduced, the static electricity suppressing effect is low, and as a result, the static electricity suppressing voltage is higher than the standard value of 500 V, such as 540 V, and cannot be put to practical use.

本発明に係る静電気保護材料ペーストは、少なくとも金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストにおいて、前記金属粒子の表面に不動態層を形成したことにより、静電気保護材料ペースト中の金属粒子の含有比率を上げることができ、これにより、静電気の抑制効果を高めることができるという効果を有するものであり、特に電子機器を静電気から保護する静電気対策部品に適用することにより有用とするものである。   The electrostatic protection material paste according to the present invention includes at least metal particles and a resin, and the electrostatic protection material paste is formed by kneading these. By forming a passive layer on the surface of the metal particles, the electrostatic protection material paste The content ratio of metal particles in the paste can be increased, which has the effect of increasing the static electricity suppression effect, and in particular by applying to anti-static parts that protect electronic devices from static electricity. It is useful.

本発明の一実施の形態における静電気対策部品の断面図Sectional drawing of the antistatic component in one embodiment of this invention 同静電気対策部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図External perspective view of work-in-process for explaining the method of manufacturing the same anti-static component 同静電気対策部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図External perspective view of work-in-process for explaining the method of manufacturing the same anti-static component 同静電気対策部品の製造方法を説明するための仕掛品の外観斜視図External perspective view of work-in-process for explaining the method of manufacturing the same anti-static component 同製造方法により得られた静電気対策部品の外観斜視図External perspective view of anti-static parts obtained by this manufacturing method 同静電気対策部品の静電気試験方法を示す模式図Schematic diagram showing the static electricity testing method for the static electricity countermeasure parts (a)(b)従来の静電気保護材料ペーストと本発明の一実施の形態における静電気保護材料ペーストの構成を示した図(A) (b) The figure which showed the structure of the conventional electrostatic protection material paste and the electrostatic protection material paste in one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 セラミック基材
2 引出電極
3 静電気保護材料層
11 金属粒子
12 樹脂
13 不動態層
14 静電気保護材料ペースト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic base material 2 Lead electrode 3 Electrostatic protection material layer 11 Metal particle 12 Resin 13 Passive layer 14 Electrostatic protection material paste

Claims (7)

少なくとも金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストにおいて、前記金属粒子の表面に不動態層を形成した静電気保護材料ペースト。 An electrostatic protection material paste comprising at least metal particles and a resin and kneading these, wherein a passive layer is formed on the surface of the metal particles. 金属粒子としてアルミニウムを用いた請求項1記載の静電気保護材料ペースト。 The electrostatic protection material paste according to claim 1, wherein aluminum is used as the metal particles. 金属粒子としてニッケルを用いた請求項1記載の静電気保護材料ペースト。 The electrostatic protection material paste according to claim 1, wherein nickel is used as the metal particles. 不動態層の厚みを10nm以下とした請求項1記載の静電気保護材料ペースト。 The electrostatic protection material paste according to claim 1, wherein the passive layer has a thickness of 10 nm or less. 樹脂としてシリコーン樹脂を用いた請求項1記載の静電気保護材料ペースト。 The electrostatic protection material paste according to claim 1, wherein a silicone resin is used as the resin. シリコーン樹脂としてメチルシリコーンを用いた請求項5記載の静電気保護材料ペースト。 6. The electrostatic protection material paste according to claim 5, wherein methyl silicone is used as the silicone resin. セラミック基材上に対向するように設けられた少なくとも二つの引出電極と、前記引出電極の一部と前記引出電極間を覆うように設けられた静電気保護材料層とを備え、前記静電気保護材料層を、少なくとも表面に不動態層を形成した金属粒子と樹脂を含み、かつこれらを混練して構成した静電気保護材料ペーストで形成した静電気対策部品。 At least two extraction electrodes provided on the ceramic substrate so as to face each other, and an electrostatic protection material layer provided so as to cover a part of the extraction electrodes and between the extraction electrodes, the electrostatic protection material layer An antistatic component formed of an electrostatic protection material paste comprising at least a metal particle having a passive layer formed on the surface and a resin, and kneading them.
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