JP7425976B2

JP7425976B2 - 過渡電圧保護デバイス

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Publication number: JP7425976B2
Application number: JP2021107368A
Authority: JP
Inventors: 尚義吉田; 匡人早津; 悠介今井; 壮司簗田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: JP2023005443A

Description

本発明は、過渡電圧保護デバイスに関する。

知られている過渡電圧保護デバイスは、素体と、素体上に配置されている一対の外部電極と、互いに対向するように素体内に配置されている一対の内部電極と、を備えている（たとえば、特許文献１参照）。各内部電極は、一対の外部電極のうち対応する外部電極に接続されているとともに、素体の内部に形成されている空洞に露出している。過渡電圧は、たとえば、静電気放電（ESD：Electro-Static Discharge）に起因する。

国際公開第２００９／０９８９４４号

本発明の一つの態様は、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る過渡電圧保護デバイスを提供することを目的とする。

一つの態様に係る過渡電圧保護デバイスは、素体と、素体上に配置されている一対の外部電極と、互いに対向するように素体内に配置されている一対の内部電極と、を備えている。素体の内部には、空洞が形成されている。一対の内部電極のそれぞれは、一対の外部電極のうち対応する外部電極にそれぞれ接続されている。一対の内部電極のそれぞれは、第一部分と第二部分とを有している。各第一部分は、第一最短距離で互いに対向している。各第二部分は、第一最短距離よりも小さい第二最短距離で互いに対向しているとともに、空洞に露出している。

上記一つの態様では、各第二部分は、第一最短距離よりも小さい第二最短距離で互いに対向しているとともに、素体内に形成されている空洞に露出している。したがって、過渡電圧が一対の外部電極の間に印加される場合、放電が一対の内部電極の第二部分の間で確実に生じる。放電が一対の内部電極の第二部分の間で生じる構成では、放電が一対の内部電極の第一部分の間で生じる構成に比して、放電が生じやすく、放電開始電圧が低下する傾向がある。この結果、上記一つの態様は、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る。

上記一つの態様では、各第二部分に接するように、素体内に配置されている放電補助部を備えていてもよい。
放電補助部が各第二部分に接するように素体内に配置されている構成では、放電が一対の内部電極の第二部分の間でより一層確実に生じる。したがって、本構成は、過渡電圧保護特性をより一層確実に向上し得る。

上記一つの態様では、一対の内部電極のそれぞれは、第一電極領域と、第二電極領域と、を有していてもよい。この場合、第一電極領域は、第一方向に延在しているとともに、第一部分を含んでいる。第二電極領域は、第一電極領域から突出するように第一方向に交差する第二方向に延在しているとともに、第二部分を含んでいる。
一対の内部電極のそれぞれが第二電極領域を有している構成では、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る過渡電圧保護デバイスを簡易に実現し得る。

上記一つの態様では、各第二電極領域は、矩形状を呈していてもよい。
各第二電極領域が矩形状を呈している構成では、第二電極領域の辺縁の間で放電が生じやすい。したがって、本構成では、放電が局所的に集中しがたく、本構成は、過渡電圧保護特性の劣化を抑制する。

本発明の一つの態様は、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る過渡電圧保護デバイスを提供する。

図１は、一実施形態に係る過渡電圧保護デバイスを示す斜視図である。図２は、素体の構成を示す分解斜視図である。図３は、一対の内部電極と放電補助部とを示す図である。図４は、本実施形態に係る過渡電圧保護デバイスの断面構成を示す図である。図５は、一対の内部電極と放電補助部とを示す図である。

以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１～図４を参照して、本実施形態に係る過渡電圧保護デバイス１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る過渡電圧保護デバイスを示す斜視図である。図２は、素体の構成を示す分解斜視図である。図３は、一対の内部電極と放電補助部とを示す図である。図４は、本実施形態に係る過渡電圧保護デバイスの断面構成を示す図である。
図１及び図２に示されているように、過渡電圧保護デバイス１は、素体２と、一対の外部電極３，４と、一対の内部電極５，６と、放電補助部７と、を備える。過渡電圧保護デバイス１は、図示しない電子機器に実装される。過渡電圧保護デバイス１は、過渡電圧から電子機器を保護する。過渡電圧保護デバイス１が保護する電子機器は、たとえば、回路基板又は電子部品を含む。過渡電圧は、たとえば、ＥＳＤに起因する。内部電極５，６は、放電補助部７とともに、過渡電圧サプレッサを構成している。過渡電圧サプレッサは、過渡電圧吸収性能を有する。

素体２は、直方体形状を呈している。直方体状は、たとえば、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状を含む。素体２は、互いに対向している一対の端面２ａ，２ｂと、互いに対向している一対の側面２ｃ，２ｄと、互いに対向している一対の側面２ｅ，２ｆと、を有している。本実施形態では、一対の端面２ａ，２ｂは第一方向Ｄ１で互いに対向し、一対の側面２ｅ，２ｆは第二方向Ｄ２で互いに対向し、一対の側面２ｃ，２ｄは第三方向Ｄ３で互いに対向する。一対の端面２ａ，２ｂ及び四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆは、素体２の外表面を構成する。四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆは、それぞれ端面２ａ及び端面２ｂと隣り合うとともに、端面２ａと端面２ｂを接続するように第一方向Ｄ１に延在している。四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆのうちの一側面は、過渡電圧保護デバイス１が実装される電子機器と対向する実装面として規定されている。

第一方向Ｄ１は、素体２の長さ方向であり、第二方向Ｄ２は、素体２の幅方向であり、第三方向Ｄ３は、素体２の高さ方向である。素体２の長さは、たとえば、０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。素体２の幅は、たとえば、０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。素体２の高さは、たとえば、０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。本実施形態では、素体２の長さは、１．６ｍｍであり、素体２の幅は、０．８ｍｍであり、素体２の高さは、０．８ｍｍである。

絶縁体層１０は、セラミック材料からなる。セラミック材料は、たとえば、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｎＣＯ_３、ＳｒＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、ＢａＣＯ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、及びＢ_２Ｏ_３からなる群から選ばれる。絶縁体層１０は、単独のセラミック材料からなっていてもよいし、二種類以上のセラミック材料からなっていてもよい。絶縁体層１０は、ガラスを含有していてもよい。絶縁体層１０は、低温焼結を可能とするために酸化銅（ＣｕＯ又はＣｕ_２Ｏ）を含有していてもよい。

外部電極３，４は、素体２上に配置されている。外部電極３，４は、第一方向Ｄ１において互いに対向するように素体２上に配置されている。外部電極３，４は、素体２の第一方向Ｄ１の両端部に配置されている。外部電極３，４は、第一方向Ｄ１において互いに離間している。

外部電極３は、端面２ａに配置され、内部電極５と接続されている。外部電極３は、内部電極５と物理的かつ電気的に接続されている。外部電極３は、端面２ａを覆っている。外部電極３は、四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの各一部も覆っている。四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの、外部電極３に覆われている各一部は、対応する側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆにおいて、端面２ａ寄りに位置している。外部電極３は、端面２ａの全面と、側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの端面２ａ寄りの端部とに配置されている。

外部電極４は、端面２ｂに配置され、内部電極６と接続されている。外部電極４は、内部電極６と物理的かつ電気的に接続されている。外部電極４は、端面２ｂを覆っている。外部電極４は、四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの各一部も覆っている。四つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの、外部電極４に覆われている各一部は、対応する側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆにおいて、端面２ｂ寄りに位置している。外部電極４は、端面２ｂの全面と、側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの端面２ｂ寄りの端部とに配置されている。

内部電極５，６は、第二方向Ｄ２において、互いに対向するように素体２内に配置されている。各内部電極５，６は、第一方向Ｄ１に延在している。内部電極５は、側面２ｅ寄りに配置されている。内部電極６は、側面２ｆ寄りに配置されている。内部電極５，６は、第三方向Ｄ３において、同じ高さ位置、すなわち、同じ積層位置に配置されている。図２にも示されるように、内部電極５，６は、互いに同じ絶縁体層１０上に配置されている。内部電極５，６は、第三方向Ｄ３、すなわち、積層方向の略中央に配置されている。内部電極５は、端面２ａに露出し、端面２ｂ及び側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆには露出していない。内部電極６は、端面２ｂに露出し、端面２ａ及び側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆには露出していない。

図３及び図４に示されるように、内部電極５は、一対の端５ａ，５ｂと、互いに対向している一対の側縁５ｃ，５ｄと、互いに対向している一対の主面５ｅ，５ｆと、を有している。側縁５ｃは、内部電極６と対向している。主面５ｅは、放電補助部７に接している。各側縁５ｃ，５ｄは、面を構成していてもよい。各側縁５ｃ，５ｄは、主面５ｅ及び主面５ｆのそれぞれと隣り合っている。内部電極５は、端面２ｂ及び側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆから離間している。

端５ａは、端面２ａに露出している。端５ａは、外部電極３と接続されている。本実施形態では、端５ａは、外部電極３と直接接続されている。端５ａは、外部電極３と接続されている接続端を構成する。端５ａは、先端面を構成していてもよい。端５ｂは、端５ａとは反対側に位置している。端５ｂは、素体２内に位置しており、素体２の外表面には露出していない。端５ｂは、各端面２ａ，２ｂから離間している。本実施形態では、端５ｂは、内部電極５の先端だけでなく、内部電極５の先端から所定の長さまでの領域を含む。したがって、端５ｂは、第一方向Ｄ１に上記所定の長さを有している。端５ｂは、素体２に埋まっており、素体２のみと接している。端５ｂは、第一方向Ｄ１だけでなく、第一方向Ｄ１に交差する方向で素体２と接している。端５ｂは、素体２から露出しておらず、素体２に覆われている。第三方向Ｄ３から見て、端５ｂは、外部電極４から離間しており、外部電極４と重なっていない。端５ｂは、内部電極５の先端のみで構成されていてもよい。この場合、端５ｂは、先端面のみを構成していてもよい。

図３及び図４に示されるように、内部電極６は、一対の端６ａ，６ｂと、互いに対向している一対の側縁６ｃ，６ｄと、互いに対向している一対の主面６ｅ，６ｆと、を有している。側縁６ｃは、内部電極５と対向している。主面６ｅは、放電補助部７に接している。各側縁６ｃ，６ｄは、面を構成していてもよい。各側縁６ｃ，６ｄは、主面６ｅ及び主面６ｆのそれぞれと隣り合っている。内部電極６は、端面２ａ及び側面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆから離間している。

端６ａは、端面２ｂに露出している。端６ａは、外部電極４と接続されている。本実施形態では、端６ａは、外部電極４と直接接続されている。端６ａは、外部電極４と接続されている接続端を構成する。端６ａは、先端面を構成していてもよい。端６ｂは、端６ａとは反対側に位置している。端６ｂは、素体２内に位置しており、素体２の外表面には露出していない。端６ｂは、各端面２ａ，２ｂから離間している。本実施形態では、端６ｂは、内部電極６の先端だけでなく、内部電極６の先端から所定の長さまでの領域を含む。したがって、端６ｂは、第一方向Ｄ１に上記所定の長さを有している。端６ｂは、素体２に埋まっており、素体２のみと接している。端６ｂは、第一方向Ｄ１だけでなく、第一方向Ｄ１に交差する方向で素体２と接している。端６ｂは、素体２から露出しておらず、素体２に覆われている。第三方向Ｄ３から見て、端６ｂは、外部電極３から離間しており、外部電極３と重なっていない。端６ｂは。内部電極６に先端のみで構成されていてもよい。この場合、端６ｂは、先端面のみを構成していてもよい。

外部電極３，４及び内部電極５，６は、導電材料を含んでいる。導電材料は、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、又は、Ｗを含む。導電材料は、たとえば、たとえば、Ａｇ／Ｐｄ合金、Ａｇ／Ｃｕ合金、Ａｇ／Ａｕ合金、又は、Ａｇ／Ｐｔ合金を含んでいてもよい。外部電極３，４及び内部電極５，６は、互いに同じ導電材料を含んでいてもよい。外部電極３，４及び内部電極５，６は、互いに異なる導電材料を含んでいてもよい。
外部電極３，４は、たとえば、素体２の外表面に付与された導電性ペーストを焼き付けることにより形成される。外部電極３，４を形成するための導電性ペーストは、上記導電材料を含む。内部電極５，６は、たとえば、絶縁体グリーンシート上に付与された導電性ペーストを、絶縁体グリーンシートと共に焼成することにより形成される。導電性ペーストは、たとえば、印刷により、絶縁体グリーンシート上に付与される。内部電極５，６を形成するための導電性ペーストも、上記導電材料を含む。

図２、図３、及び図４に示されるように、放電補助部７は、素体２内に配置されている。放電補助部７は、第三方向Ｄ３から見て、矩形状を呈している。放電補助部７の平面形状は、第一方向Ｄ１に延在している一対の長辺と、第二方向Ｄ２に延在している一対の短辺とを有する。放電補助部７の平面形状は、放電補助部７を第三方向Ｄ３から見たときの形状である。矩形状は、角が丸められている形状、及び、角が取られている形状を含む。放電補助部７の長さは、たとえば、０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。放電補助部７の幅は、たとえば、０．１５ｍｍ以上０．９５ｍｍ以下である。放電補助部７の厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、放電補助部７の長さ、幅及び厚さは、それぞれ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ及び４μｍである。放電補助部７の長さ、幅、及び厚さは、たとえば、それぞれ、第一方向Ｄ１での長さ、第二方向Ｄ２での長さ、及び第三方向Ｄ３での長さで規定される。

放電補助部７は、素体２の外表面から離間している。放電補助部７は、素体２から露出していない。放電補助部７は、内部電極５，６に接しているとともに、内部電極５，６を互いに接続している。内部電極５と内部電極６とは、放電補助部７を介して互いに連結されている。放電補助部７は、第二方向Ｄ２において、内部電極５，６の外側まで延在している。放電補助部７は、内部電極５，６に覆われている部分と、内部電極５，６から露出している部分と、を有している。

放電補助部７は、絶縁体及び金属粒子を含んでいる。絶縁体は、たとえば、セラミック材料からなる。セラミック材料は、たとえば、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｎＣＯ_３、ＳｒＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、ＢａＣＯ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、及びＢ_２Ｏ_３からなる群から選ばれる。放電補助部７は、この群から選ばれる一種類のセラミック材料のみを含んでもよいし、この群から選ばれる二種類以上のセラミック材料を含んでもよい。金属粒子は、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄ合金、Ａｇ／Ｃｕ合金、Ａｇ／Ａｕ合金、又は、Ａｇ／Ｐｔ合金を含む。放電補助部７は、半導体粒子を含んでもよい。半導体粒子は、たとえば、ＲｕＯ_２からなる。放電補助部７は、ガラスを含んでもよい。
放電補助部７は、たとえば、絶縁体グリーンシート上に付与されたスラリーを、絶縁体グリーンシートと共に焼成することにより形成される。スラリーは、上記セラミック材料及び金属粒子を含む。スラリーは、たとえば、印刷により、絶縁体グリーンシート上に付与される。

図３及び図４に示されるように、素体２の内部には、空洞Ｓが形成されている。空洞Ｓは、素体２の外表面から離間している。空洞Ｓを画成する面は、内部電極５の側縁５ｃ及び主面５ｆと、内部電極の側縁６ｃ及び主面６ｆと、を含んでいる。空洞Ｓを画成する面は、放電補助部７の、内部電極５，６から露出している部分の表面も含んでいる。放電補助部７の、内部電極５，６から露出している部分は、空洞Ｓに露出している。第三方向Ｄ３から見て、空洞Ｓは、放電補助部７の外縁の内側に位置している。空洞Ｓは、第一方向Ｄ１及び第二方向Ｄ２のそれぞれにおいて、放電補助部７よりも短い。
空洞Ｓは、たとえば、絶縁体グリーンシート上に付与された有機ラッカーを、絶縁体グリーンシートと共に焼成することにより形成される。空洞Ｓは、有機ラッカーの焼失により形成される。有機ラッカーは、有機溶剤及び有機バインダを含む。有機ラッカーは、たとえば、印刷により、絶縁体グリーンシート上に付与される。

図３及び図４に示されるように、内部電極５は、複数の電極領域５１，５２を有している。本実施形態では、内部電極５は、二つの電極領域５１，５２を有している。電極領域５１は、第一方向Ｄ１に延在している。電極領域５２は、電極領域５１から突出するように第二方向Ｄ２に延在している。電極領域５２は、第一方向Ｄ１において、端５ａと端５ｂとから離間している。電極領域５２は、第二方向Ｄ２で、電極領域５１より内部電極６寄りに位置している。電極領域５２は、第二方向Ｄ２で、電極領域５１と内部電極６との間に位置している。電極領域５２は、第二方向Ｄ２で、内部電極６に対向している。電極領域５１と電極領域５２とは、一体に形成されている。電極領域５１と電極領域５２とは、連続している。たとえば、電極領域５１が第一電極領域を構成する場合、電極領域５２は、第二電極領域を構成する。

本実施形態において、電極領域５１及び電極領域５２は、第三方向Ｄ３から見て、矩形状を呈している。電極領域５１及び電極領域５２の各平面形状は、第一方向Ｄ１に延在している一対の長辺と、第二方向Ｄ２に延在している一対の短辺とを有する。電極領域５１及び電極領域５２の各平面形状は、電極領域５１及び電極領域５２のそれぞれを第三方向Ｄ３から見たときの形状である。矩形状は、角が丸められている形状、及び、角が取られている形状を含む。

電極領域５１の長さは、たとえば、０．３５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。電極領域５１の幅は、たとえば、０．０２ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下である。電極領域５１の厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、電極領域５１の長さ、幅、及び厚さは、それぞれ、１．３ｍｍ、０．２ｍｍ、及び４μｍである。電極領域５１の長さ、幅、及び厚さは、たとえば、それぞれ、第一方向Ｄ１での長さ、第二方向Ｄ２での長さ、及び第三方向Ｄ３での長さで規定される。
電極領域５２の長さは、たとえば、０．０５ｍｍ以上１．４ｍｍ以下である。電極領域５２の幅は、たとえば、０．００２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。電極領域５２の厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、電極領域５２の長さ、幅、及び厚さは、それぞれ、０．３ｍｍ、０．０２ｍｍ、及び４μｍである。電極領域５２の長さ、幅、及び厚さは、たとえば、それぞれ、第一方向Ｄ１での長さ、第二方向Ｄ２での長さ、及び第三方向Ｄ３での長さで規定される。

図３及び図４に示されるように、内部電極６は、複数の電極領域６１，６２を有している。本実施形態では、内部電極６は、二つの電極領域６１，６２を有している。電極領域６１は、第一方向Ｄ１に延在している。電極領域６２は、電極領域６１から突出するように第二方向Ｄ２に延在している。電極領域６２は、第一方向Ｄ１において、端６ａと端６ｂとから離間している。電極領域６２は、第二方向Ｄ２で、電極領域６１より内部電極５寄りに位置している。電極領域６２は、第二方向Ｄ２で、電極領域６１と内部電極５との間に位置している。電極領域６２は、第二方向Ｄ２で、内部電極５に対向している。電極領域６１と電極領域６２とは、一体に形成されている。電極領域６１と電極領域６２とは、連続している。たとえば、電極領域６１が第一電極領域を構成する場合、電極領域６２は、第二電極領域を構成する。

本実施形態において、電極領域６１及び電極領域６２は、第三方向Ｄ３から見て、矩形状を呈している。電極領域６１及び電極領域６２の各平面形状は、第一方向Ｄ１に延在している一対の長辺と、第二方向Ｄ２に延在している一対の短辺とを有する。電極領域６１及び電極領域６２の各平面形状は、電極領域６１及び電極領域６２のそれぞれを第三方向Ｄ３から見たときの形状である。矩形状は、角が丸められている形状、及び、角が取られている形状を含む。

電極領域６１の長さは、たとえば、０．３５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。電極領域６１の幅は、たとえば、０．０２ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下である。電極領域６１の厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、電極領域６１の長さ、幅、及び厚さは、それぞれ、１．２ｍｍ、０．２ｍｍ、及び４μｍである。電極領域６１の長さ、幅、及び厚さは、たとえば、それぞれ、第一方向Ｄ１での長さ、第二方向Ｄ２での長さ、及び第三方向Ｄ３での長さで規定される。
電極領域６２の長さは、たとえば、０．０５ｍｍ以上１．４ｍｍ以下である。電極領域６２の幅は、たとえば、０．００２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。電極領域６２の厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態では、電極領域６２の長さ、幅、及び厚さは、それぞれ、０．３ｍｍ、０．０２ｍｍ、及び４μｍである。電極領域６２の長さ、幅、及び厚さは、たとえば、それぞれ、第一方向Ｄ１での長さ、第二方向Ｄ２での長さ、及び第三方向Ｄ３での長さで規定される。

電極領域５１は、部分５１ａを含んでいる。電極領域５２は、部分５２ａを含んでいる。たとえば、部分５１ａが第一部分を構成する場合、部分５２ａは、第二部分を構成する。電極領域６１は、部分６１ａを含んでいる。電極領域６２は、部分６２ａを含んでいる。たとえば、部分６１ａが第一部分を構成する場合、部分６２ａは、第二部分を構成する。
部分５２ａは、電極領域５２の、第二方向Ｄ２での一方の端に位置している。電極領域５２は、第二方向Ｄ２での他方の端で、電極領域５１に連続している。部分５２ａは、電極領域５２の一部のみで構成されていてもよく、電極領域５２の全体で構成されていてもよい。部分６２ａは、電極領域６２の、第二方向Ｄ２での一方の端に位置している。電極領域６２は、第二方向Ｄ２での他方の端で、電極領域６１に連続している。部分６２ａは、電極領域６２の一部のみで構成されていてもよく、電極領域６２の全体で構成されていてもよい。部分５２ａと部分６２ａとは、放電補助部７に接している。部分５２ａと部分６２ａとは、放電補助部７を介して互いに連結されている。

電極領域５２と電極領域６２とは、空洞Ｓに露出している。したがって、部分５２ａと部分６２ａとも、空洞Ｓに露出している。部分５２ａの少なくとも一部と部分６２ａの少なくとも一部とが、空洞Ｓに露出していればよい。本実施形態では、電極領域５２と電極領域６２とは、電極領域５２と電極領域６２との間に空洞Ｓが位置するように、互いに直接対向している。部分５２ａと部分６２ａとは、部分５２ａと部分６２ａとの間に空洞Ｓが位置するように、互いに直接対向している。
電極領域５２に含まれる側縁５ｃ及び主面５ｆが空洞Ｓに露出している。部分５２ａに含まれる側縁５ｃ及び主面５ｆが空洞Ｓに露出している。電極領域６２に含まれる側縁６ｃ及び主面６ｆが空洞Ｓに露出している。部分６２ａに含まれる側縁６ｃ及び主面６ｆが空洞Ｓに露出している。

部分５１ａと部分６１ａとは、第二方向Ｄ２において、距離Ｔ１で互いに対向している。部分５２ａと部分６２ａとは、第二方向Ｄ２において、距離Ｔ２で互いに対向している。距離Ｔ２は、距離Ｔ１よりも小さい。距離Ｔ１は、第二方向Ｄ２での、部分５１ａと部分６１ａとの最短距離で規定される。この場合、距離Ｔ１は、第二方向Ｄ２での、部分５１ａに含まれる側縁５ｃと部分６１ａに含まれる側縁６ｃとの最短距離で規定される。距離Ｔ２は、第二方向Ｄ２での、部分５２ａと部分６２ａとの最短距離で規定される。この場合、距離Ｔ２は、第二方向Ｄ２での、部分５２ａに含まれる側縁５ｃと部分６２ａに含まれる側縁６ｃとの最短距離で規定される。
距離Ｔ１は、たとえば、１０μｍ以上８００μｍ以下である。距離Ｔ２は、たとえば、５μｍ以上７０μｍ以下である。本実施形態では、距離Ｔ１は９０μｍであり、距離Ｔ２は、５０μｍである。たとえば、距離Ｔ１が、第一最短距離を構成する場合、距離Ｔ２は、第二最短距離を構成する。

本実施形態では、部分５１ａと部分６１ａとの第二方向Ｄ２での間隔、すなわち、距離Ｔ１は、第一方向Ｄ１での位置にかかわらず、略一定である。部分５２ａと部分６２ａとの第二方向Ｄ２での間隔、すなわち、距離Ｔ２は、第一方向Ｄ１での位置にかかわらず、略一定である。
側縁５ｃは、電極領域５１と電極領域５２とで形成される段差を有している。側縁５ｃが有する段差の長さは、電極領域５２の第二方向Ｄ２での長さに対応している。側縁６ｃは、電極領域６１と電極領域６２とで形成される段差を有している。側縁６ｃが有する段差の長さは、電極領域６２の第二方向Ｄ２での長さに対応している。電極領域５１と電極領域５２とで画成される角は、湾曲していてもよい。電極領域６１と電極領域６２とで画成される角は、湾曲していてもよい。

以上説明したように、過渡電圧保護デバイス１では、部分５２ａと部分６２ａとは、距離Ｔ２で互いに対向しているとともに、空洞Ｓに露出している。したがって、過渡電圧が一対の外部電極３，４に印可された場合、放電が部分５２ａと部分６２ａとの間で確実に生じる。過渡電圧保護デバイス１は、一対の内部電極５，６の間で放電が生じる位置を制御し得る。放電が部分５２ａと部分６２ａとの間で生じる構成では、放電が部分５１ａと部分６１ａとの間で生じる構成と比して、放電が生じ易く、放電開始電圧が低下する傾向がある。したがって、過渡電圧保護デバイス１は、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る。

放電補助部７は、部分５２ａと部分６２ａとに接している。したがって、放電が部分５２ａと部分６２ａとの間でより一層確実に生じる。この結果、過渡電圧保護デバイス１は、過渡電圧保護特性をより一層確実に向上し得る。

内部電極５は、電極領域５１と、電極領域５２と、を有している。電極領域５１は、第一方向Ｄ１に延在しているとともに、部分５１ａを含んでいる。電極領域５２は、電極領域５１から突出するように第二方向Ｄ２に延在しているとともに、部分５２ａを含んでいる。内部電極６は、電極領域６１と、電極領域６２と、を有している。電極領域６１は、第一方向Ｄ１に延在しているとともに、部分６１ａを含んでいる。電極領域６２は、電極領域６１から突出するように第二方向Ｄ２に延在しているとともに、部分６２ａを含んでいる。したがって、本実施形態では、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る過渡電圧保護デバイス１が簡易に実現され得る。

各電極領域５２，６２は、第三方向Ｄ３から見て、第一方向Ｄ１を長手方向とする、矩形状を呈している。したがって、電極領域５２の辺縁と電極領域６２の辺縁との間で放電が生じやすい。この結果、過渡電圧保護デバイス１では、放電が局所的に集中しがたく、過渡電圧保護デバイス１は、過渡電圧保護特性の劣化を抑制する。

一対の外部電極３，４は、第一方向Ｄ１において互いに対向するように素体２上に配置されている。外部電極３，４は、素体２の第一方向Ｄ１の両端に配置されているので、一対の外部電極３，４を互いに離間させ得る。したがって、過渡電圧保護デバイス１は、一対の外部電極３，４間での短絡の発生を抑制し得る。

図５を参照して、内部電極５，６の一変形例の構成を説明する。図５は、本変形例に係る一対の内部電極と放電補助部とを示す図である。本変形例では、各電極領域５２，６２の構成に関して、上述した本実施形態と相違する。以下、上述した本実施形態と本変形例との相違点を主として説明する。

電極領域５２の第一方向Ｄ１での長さは、電極領域５１から第二方向Ｄ２に離れるにしたがって、小さくなっている。電極領域５２の第一方向Ｄ１での長さは、電極領域５１から第二方向Ｄ２に離れるにしたがって、連続的に減少してもよく、ステップ状に減少してもよい。本変形例では、第三方向Ｄ３から見て、電極領域５２は、略弓形状を呈している。電極領域５２に含まれる側縁５ｃは、円弧を構成している。
電極領域６２の第一方向Ｄ１での長さは、電極領域６１から第二方向Ｄ２に離れるにしたがって、小さくなっている。電極領域６２の第一方向Ｄ１での長さは、電極領域６１から第二方向Ｄ２に離れるにしたがって、連続的に減少してもよく、ステップ状に減少してもよい。本変形例では、第三方向Ｄ３から見て、電極領域６２は、略弓形状を呈している。電極領域６２に含まれる側縁６ｃは、円弧を構成している。

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

過渡電圧保護デバイス１は、放電補助部７を備えていなくてもよい。過渡電圧保護デバイス１が放電補助部７を備えている構成は、上述したように、過渡電圧保護特性を確実に向上し得る。

内部電極５，６の形状は、上述した実施形態及び変形例での形状に限られない。たとえば、各電極領域５２，６２の位置は、上述した実施形態及び変形例での位置に限られない。各電極領域５２，６２の位置は、内部電極５と内部電極６との間において、電極領域５２と電極領域６２とが互いに対向する位置であればよい。各部分５２ａ，６２ａの位置は、上述した実施形態及び変形例での位置に限られない。各部分５２ａ，６２ａの位置は、内部電極５と内部電極６との間において、部分５２ａと部分６２ａとが互いに対向する位置であればよい。

過渡電圧保護デバイス１では、内部電極５，６は互いに同形状を呈しているが、互いに異なる形状を呈していてもよい。
過渡電圧保護デバイス１では、内部電極５，６、放電補助部７、及び、空洞Ｓは、第三方向Ｄ３、すなわち、積層方向の略中央に配置されているが、積層方向の中央より側面２ｃ寄り又は側面２ｄ寄りに配置されていてもよい。

１…過渡電圧保護デバイス、２…素体、３，４…外部電極、５，６…内部電極、７…放電補助部、５１，５２，６１，６２…内部電極が有する電極領域、５１ａ，５２ａ，６１ａ，６２ａ…電極領域に含まれる部分、Ｄ１…第一方向、Ｄ２…第二方向、Ｄ３…第三方向、Ｓ…空洞、Ｔ１，Ｔ２…電極領域に含まれる部分間の距離。

Claims

空洞が内部に形成されており、互いに対向している一対の端面を有する素体と、
前記一対の端面のうち対応する端面にそれぞれ配置されている一対の外部電極と、
互いに対向するように前記素体内に配置されているとともに、前記一対の外部電極のうち対応する外部電極にそれぞれ接続されている一対の内部電極と、
前記素体内に配置されている放電補助部と、を備え、
前記一対の内部電極のそれぞれは、前記一対の端面が対向している方向に延在しているとともに、
前記対応する外部電極に接続されている第一端と、
前記第一端とは反対側で前記素体内に位置している第二端と、
前記第一端と前記第二端との間に位置している第一部分及び第二部分と、を有しており、
各前記第一部分は、第一最短距離で互いに対向しており、
各前記第二部分は、前記第一最短距離よりも小さい第二最短距離で互いに対向しているとともに、前記空洞に露出し、かつ、前記放電補助部に接しており、
各前記第二端の全体は、前記第二端の先端側の縁と前記第一部分に連続する側縁とで画成される角を含んで前記素体に覆われており、前記空洞及び前記放電補助部の外側に位置している、過渡電圧保護デバイス。
前記一対の内部電極のそれぞれは、
前記一対の端面が対向している前記方向に延在しているとともに、前記第一部分を含んでいる第一電極領域と、
前記第一電極領域から突出するように前記一対の端面が対向している前記方向に交差する方向に延在しているとともに、前記第二部分を含んでいる第二電極領域と、を有している、請求項１に記載の過渡電圧保護デバイス。
各前記第二電極領域は、矩形状を呈している請求項２に記載の過渡電圧保護デバイス。