CN103140997B - 抗静电元件 - Google Patents

Abstract

提供不仅静电容量小且放电特性优异，而且反复使用的耐久性强并可以抑制放电后的电极之间的短路的发生的抗静电元件。抗静电元件（100），具有绝缘性基板（11）、在该绝缘性基板（11）上互相分离地相对配置的电极（21,22）、配置于这些电极（21,22）之间的放电诱发部（31），放电诱发部（31）由微小孔（34）不连续地散布的多孔质体所构成，并且具备中空构造，该中空构造至少具有1个以上的中空部（31a,31b）。

Description

抗静电元件

技术领域

本发明涉及抗静电元件，特别是涉及对于高速传送系统中的使用或与共模滤波器的复合化而言有用的抗静电元件。

背景技术

近年来，电子设备的小型化以及高性能化急速地发展。另外，如以USB2.0或S-ATA2、HDMI等的高速传送系统为代表的那样，传送速度的高速化（超过1GHz的高频化）以及低驱动电压化的进展是显著的。另一方面，随着电子设备的小型化或低驱动电压化，用于电子设备的电子部件的耐电压降低。因此，来自于以在人体与电子设备的端子接触的时候所产生的静电脉冲为代表的过电压的电子部件的保护成为重要的技术问题。

一直以来，为了保护电子部件免受这样的静电脉冲的影响，一般来说，采用在静电所进入的线与大地之间设置层叠压敏电阻的方法。然而，层叠压敏电阻，一般来说，静电容量大，所以在用于高速传送系统的情况下成为使信号质量降低的主要原因。因此，寻求能够适用于高速传送系统的静电容量小的抗静电元件的开发。

作为低静电容量的抗静电元件，提出有将静电保护材料填充于分离且相对配置的电极之间的抗静电元件。搭载了这种的所谓间隙型电极的抗静电元件，具备绝缘电阻大、静电容量小且响应性良好的特长，另一方面，具有由于因放电所产生的热或应力而容易在电极及其周边（以下，单单称为“电极周边”）产生破坏（熔融或变形等）的问题。

作为用于抑制电极周边的破坏的技术，例如，在专利文献1中记载有用于抑制过度的浪涌电压和静电冲击（electrostatic shock）的、由具有小的孔的保护材料制作而成的陶瓷体（静电保护材料）配置于相对的电极之间的、多层芯片压敏电阻。在该技术中，作为保护材料，使用由无机玻璃的层覆盖颗粒尺寸大于0.1μm的半导电性颗粒或者导电性颗粒的表面的复合颗粒，所述的小的孔被形成于这些复合颗粒之间（参照专利文献1的图2）。

另外，在专利文献2中记载有ESD保护装置，其具有分离且相对配置的放电电极、设置于放电电极的上方的空洞部、邻接配置于放电电极的下方的混合部（静电保护材料）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2008-244348号公报

专利文献2：日本专利第4247581号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的技术中，因为将（半）导电性颗粒的表面被无机玻璃覆盖的复合颗粒填充于相对的电极之间而构成静电保护材料，所以不能够获得能够适用于高速传送系统的高性能的抗静电元件。另外，在形成于复合颗粒之间的小的孔，难以完全地吸收由于放电而产生的热或应力，因此，会有由于电极周边的破坏而在电极之间生成熔融物并由于该熔融物的凝集而在电极之间发生短路的问题。

另一方面，在专利文献2所记载的技术中，能够由形成于相对的电极的上部的空洞部吸收由于放电而产生的热或应力，但是因为放电诱发部（静电保护材料）被形成于相对的电极的下面且放电诱发部没有被形成于相对的电极之间，所以会担心不发生稳定的放电。

本发明是有鉴于上述的实际情况而完成的发明，其目的在于，提供一种不仅静电容量小且放电特性优异，而且反复使用的耐久性高且能够抑制放电后的电极之间的短路的发生的抗静电元件。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明人们反复悉心研究，结果发现了，作为配设于一对电极之间的放电诱发部，由微小孔不连续地散布的多孔质体所构成，并且通过配设具备至少具有1个以上的中空部的中空构造的放电诱发部，从而可以解决上述问题，直至完成本发明。

即，本发明的抗静电元件的特征在于，具有绝缘性基板、在该绝缘性基板上彼此分离地相对配置的电极、配置于该电极之间的放电诱发部，所述放电诱发部由微小孔不连续地散布的多孔质体所构成，并且具备至少具有1个以上的中空部的中空构造。

本发明人们在测定了如以上所述构成的抗静电元件的特性之后，判明了不仅静电容量小且放电开始电压低，而且可以抑制电极之间的短路的发生。实现该效果的作用机理的详细还不清楚，但是例如可以如以下所述推定。

即，在上述构成的抗静电元件中，因为放电诱发部被配设于电极之间，所以与在电极之间不具有这样的放电诱发部的现有的方式的抗静电元件相比较，具有绝缘电阻大、静电容量小、响应性良好、且放电特性优异的特长。而且，由上述的构造体构成的放电诱发部，因为能够由该微小孔以及中空构造充分地吸收由于放电而产生的热或应力，所以，由此能够缓解伴随着放电的电极及其周边（以下，单单称为“电极周边”）的破坏（熔融或变形等）。再有，在具有上述的中空构造的放电诱发部，在电极之间所产生的放电主要在放电诱发部的中空部的表面（多孔质体与中空部的界面）上容易产生，因此，也能够缓解伴随着放电的放电诱发部的物理性的破坏（熔融或变形等）。因此，上述构成的抗静电元件与现有的方式的抗静电元件相比较，反复使用的耐久性飞跃性地提高。于是，即使假设由于因放电引起的电极周边的破坏而在电极之间生成熔融物，由于不连续地散布的微小孔以及中空部的存在，成为熔融物（特别是导电性的熔融物）的凝集难以集中于1个地方的构成，所以上述构成的抗静电元件成为可以抑制电极之间的短路的元件。这些作用互相结合，其结果，可以推测为上述构成的抗静电元件不仅静电容量小且放电特性优异，而且反复使用的耐久性强且可以抑制放电后的电极之间的短路的发生。但是，作用并不限定于这些。

在此，上述的中空部优选以沿着连结电极之间的方向延伸的方式形成。如果如以上所述形成中空部的话，则因为在电极之间所产生的放电容易在该中空部的延伸方向上发生，所以耐久性提高并且可以抑制峰值电压或放电开始电压的偏差。

另外，上述的放电诱发部，连结电极之间的方向的中空部的长度优选为电极之间的间隙距离ΔG的0.5倍～小于放电诱发部长度。如果如以上所述构成的话，则可以有效地抑制由放电引起的放电诱发部的破坏，并可以进一步提高反复使用的耐久性。

再有，上述的电极优选露出于中空部内。这样，如果电极露出于中空部内，更加优选为电极的前端部的至少一部分露出于中空部内，则因为在电极之间所产生的放电容易在放电诱发部的中空部的表面（多孔质体与中空部的界面）上发生，所以特别可以提高上述的放电特性的提高效果以及反复使用的耐久性的提高效果。

还有，上述的放电诱发部也可以具有多个中空部。通过采用具有多个中空部的放电诱发部，从而能够降低在使用时相对于1个中空部的放电发生频率（次数），所以，由此能够进一步提高抗静电元件的反复使用的耐久性并且可以抑制峰值电压或放电开始电压的偏差。

在此，在上述的抗静电元件中，构成放电诱发部的多孔质体特别优选为至少1种的导电性无机材料不连续地分散于至少1种的绝缘性无机材料的基质（matrix）中的复合物（composite）。这种复合物，因为起到作为静电容量小且放电开始电压低的低电压放电型的静电保护材料的作用，所以能够实现放电特性优异的高性能的抗静电元件。而且，因为作为静电保护材料采用无机材料的复合物，所以特别可以提高耐热性并且特别可以提高对温度或湿度等的外部环境的耐气候性。

还有，在本说明书中，所谓“复合物（composite）”，是指导电性无机材料分散于绝缘性无机材料的基质中的状态，是不仅包含导电性无机材料均匀或者无规则地分散于绝缘性无机材料的基质中的状态，而且包含导电性无机材料的集合体分散于绝缘性无机材料的基质中的状态、即一般称为海岛构造的状态的概念。另外，在本说明书中，所谓“绝缘性”，是指0.1Ωcm以上，所谓“导电性”，是指小于0.1Ωcm，所谓“半导电性”，只要其比电阻为0.1Ωcm以上，就包含于前者的绝缘性中。

在此，上述的绝缘性无机材料优选为选自Al₂O₃、SrO、CaO、BaO、TiO₂、SiO₂、ZnO、In₂O₃、NiO、CoO、SnO₂、V₂O₅、CuO、MgO、ZrO₂、AlN、BN以及SiC中的至少1种。这些金属化合物在绝缘性、耐热性以及耐气候性方面表现优异，所以作为构成复合物的绝缘性基质的原材料而有效地发挥功能，其结果，能够实现在放电特性、耐热性以及耐气候性方面表现优异的高性能的抗静电元件。

另外，上述的导电性无机材料优选为选自C、Ni、Al、Fe、Cu、Ti、Cr、Au、Ag、Pd以及Pt中的至少1种的金属或者其金属化合物。通过在将这些金属或者金属化合物不连续地分散于绝缘性无机材料的基质中的状态下进行配合，从而能够实现在放电特性、耐热性以及耐气候性方面表现优异的高性能的抗静电元件。

再有，上述的放电诱发部，厚度优选为10nm以上且小于元件厚度，更加优选为10nm以上且元件厚度的一半以下。通过如以上所述形成厚度为10nm以上且小于元件厚度的复合物，从而可以实现使用了该抗静电元件的电子设备的更进一步的小型化以及高性能化。还有，设想为该抗静电元件在为了保护放电诱发部而由绝缘性材料覆盖放电诱发部的状态下进行使用。因此，在这样的状态下进行使用的情况下，放电诱发部的厚度的上限被元件的厚度所限制。

除此之外，上述的放电诱发部优选为通过烧成至少含有至少1种的绝缘性无机材料、至少1种的导电性无机材料以及至少1种的树脂颗粒的混合物并除去该树脂颗粒而获得的烧成体。如果这样做的话，则能够将作为导电性无机材料不连续地分散于绝缘性无机材料的基质中的复合物且作为微小孔不连续地散步的多孔质体并具备至少具有1个以上的中空部的中空构造的放电诱发部，再现性良好并且简便地获得，从而能够提高生产性以及经济性。

另外，本发明提供作为其他的方式的由微小孔不连续地散布的多孔质体构成并且具备至少具有1个以上的中空部的中空构造的、抗静电用放电诱发部。

发明的效果

根据本发明，能够实现不仅静电容量小且放电特性优异、而且反复使用的耐久性高且能够抑制放电后的电极之间的短路的发生的抗静电元件。另外，根据本发明，能够提高耐热性以及耐气候性，再有，与现有相比较，能够更进一步达成薄膜化，还能够提高生产性以及经济性。

附图说明

图1是概略性地表示抗静电元件100的模式截面图。

图2是图1中的II-II线截面图。

图3是概略性地表示放电诱发部31的模式立体图。

图4是图1中的IV-IV线截面概念图。

图5是表示抗静电元件100的制造工序的模式立体图。

图6是表示抗静电元件100的制造工序的模式立体图。

图7是表示抗静电元件100的制造工序的模式立体图。

图8是静电放电试验的电路图。

图9是表示第1变形例的模式截面图。

图10是表示第2变形例的模式截面图。

图11是表示第3变形例的模式截面图。

图12是表示第4变形例的模式截面图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。还有，将相同的符号标注于相同的要素，省略重复的说明。另外，上下左右等的位置关系只要没有特别的表示，基于图面所表示的位置关系。再有，图面的尺寸比例并不限定于图示的比例。另外，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，本发明并不仅限定于该实施方式。

（第1实施方式）

图1是概略性地表示本实施方式的抗静电元件的模式截面图，图2是图1中的II-II线截面图。

抗静电元件100具备绝缘性基板11、被配设于该绝缘性基板11上的一对电极21,22、被配设于这些电极21,22之间的放电诱发部31、与电极21,22相电连接的端子电极41（参照图7）、以覆盖放电诱发部31的方式形成的绝缘性保护层51。放电诱发部31由微小孔不连续地散布的多孔质体所构成，并且具备至少具有1个以上的中空部31a,31b的中空构造。在此，一对电极21,22以其前端部露出于这些中空部31a,31b内的方式进行配置。而且，在该抗静电元件100中，放电诱发部31作为低电压放电型的静电保护材料来发挥功能，以在静电等的过电压被施加的时候，通过该放电诱发部31（中空部31a,31b）在电极21,22之间确保初始放电的方式进行设计。以下，对各个构成要素进行详细叙述。

绝缘性基板11具有绝缘性表面11a。绝缘性基板11如果是能够至少支撑电极21,22以及放电诱发部31的基板的话，则其尺寸形状没有特别的限定。在此，所谓具有绝缘性表面11a的绝缘性基板11，是除了由绝缘性材料构成的基板之外，还包含将绝缘膜制膜于基板上的一部分或者整个面的基板的概念。

作为绝缘性基板11的具体例子，例如可以列举使用了氧化铝、氧化硅、氧化镁、氮化铝、镁橄榄石等的介电常数为50以下、优选为20以下的低介电常数材料的陶瓷基板或单结晶基板等。另外，将由氧化铝、氧化硅、氧化镁、氮化铝、镁橄榄石等的介电常数为50以下、优选为20以下的低介电常数材料构成的绝缘膜形成于陶瓷基板或单结晶基板等的表面上的绝缘性基板也能够适宜使用。还有，绝缘性保护层51可以使用与该绝缘性基板11相同的材料，以下，省略重复的说明。

在绝缘性基板11的绝缘性表面11a上，彼此分离地配设有一对电极21,22。在本实施方式中，一对电极21,22隔着间隙距离ΔG地相对配置于绝缘性基板11的平面大致中央位置。在此，间隙距离ΔG是指一对电极21,22之间的最短距离。

作为构成电极21,22的原材料，例如可以列举选自C、Ni、Al、Fe、Cu、Ti、Cr、Au、Ag、Pd以及Pt的至少一种的金属或者其合金等，但是，并不特别限定于此。还有，在本实施方式中，电极21,22在平面视中被形成为矩形状，但是其形状并没有特别的限制，例如也可以被形成为梳齿状或者锯齿状。

电极21,22之间的间隙距离ΔG可以考虑所希望的放电特性来适当设定，并没有特别的限定，通常为1～50μm左右，从确保低电压初始放电的观点出发，更优选为3～40μm左右，进一步优选为7～30μm左右。还有，电极21,22的厚度也可以进行适当设定，并没有特别的限定，通常为1～20μm左右。

电极21,22的形成方法并没有特别的限定，可以适当选择公知的方法。具体来说，例如可以列举由涂布、复制、电解电镀、无电解电镀、蒸镀或者溅射等将具有所希望的厚度的电极层图形形成于绝缘性基板11上的方法。另外，也可以使用离子铣削（ion milling）或蚀刻等的公知的方法，对电极21,22的大小或间隙距离ΔG进行加工。另外，也可以通过使用图形形成电极21,22之间的间隙部的制版来进行丝网印刷，并通过在将金属或者合金的前驱体图形印刷于基板上之后进行烧成，从而形成电极21,22。或者，也可以由丝网印刷将电极21,22形成于由绝缘物构成的生片上，并由层叠工艺对所形成的构件进行元件化。另外，金属或者合金的前驱体，例如也可以在涂布电极膏体之后，由激光加工等形成电极21,22的间隙部。

在上述的电极21,22之间配设有放电诱发部31。在本实施方式中，成为放电诱发部31被层叠于上述的绝缘性基板11的绝缘性表面11a上以及电极21,22上的构成。该放电诱发部31的尺寸形状以及其配设位置，只要是以在过电压被施加的时候通过自身在电极21,22之间确保初始放电的方式进行设计，则没有特别的限定。

图3是概略性地表示本实施方式的放电诱发部31的模式立体图，图4是图1的IV-IV截面概念图。

放电诱发部31由具备具有中空部31a,31b的中空构造的多孔质体所构成。在本实施方式中，作为放电诱发部31，使用导电性无机材料33不连续地（均匀或者无规则地）分散于绝缘性无机材料32的基质中的复合物。该放电诱发部31，如图4所示，由微小孔34不连续地散布的多孔质体（多孔质复合物）所构成。即，本实施方式的放电诱发部31，通过形成有中空部31a,31b而具有中空构造，另一方面，具有微小孔34不连续地散布于复合物中的多孔质构造。换言之，放电诱发部31由以不连续地散布的状态将导电性无机材料33以及微小孔34包含于绝缘性无机材料32的基质中的多孔质体来划分中空部31a,31b。

作为构成基质的绝缘性无机材料32的具体例子，例如可以列举金属氧化物或镁橄榄石等的金属氮化物等，但是，并不限定于此。如果考虑绝缘性或成本方面的话，那么作为金属氧化物，优选为Al₂O₃、SrO、CaO、BaO、TiO₂、SiO₂、ZnO、In₂O₃、NiO、CoO、SnO₂、V₂O₅、CuO、MgO、ZrO₂、AlN、BN以及SiC。这些物质可以单独使用1种，也可以并用2种以上。绝缘性无机材料32的基质可以作为绝缘性无机材料32的均匀的膜来形成，也可以作为绝缘性无机材料32的颗粒的凝集体来形成，其性状没有特别的限定。其中，从将高度的绝缘性赋予绝缘性基质的观点出发，更加优选使用Al₂O₃、SiO₂、镁橄榄石等。另一方面，从将半导体性赋予绝缘性基质的观点出发，更加优选使用TiO₂或ZnO。通过将半导体性赋予绝缘性基质，从而能够获得放电开始电压更加低的抗静电元件。

作为导电性无机材料33的具体例子，例如可以列举金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物等，但是，并不限定于这些物质。如果考虑导电性的话，则优选为C、Ni、Al、Fe、Cu、Ti、Cr、Au、Ag、Pd以及Pt、或者其合金。

作为导电性无机材料33的具体例子，例如可以列举金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物等，但是，并不限定于此。如果考虑导电性的话，则优选为C、Ni、Al、Fe、Cu、Ti、Cr、Au、Ag、Pd以及Pt、或者其合金。

微小孔34将多孔性赋予放电诱发部31（复合物），由此，吸收由于放电而产生的热或应力，缓解电极21,22以及其周边的破坏（熔融或变形等）。在此，在本说明书中，微小孔34意味着其大小为0.1～5μm的孔。另外，在本说明书中，微小孔34的大小意味着纵横比（aspect ratio）为1～5的球状物的中值粒径（D50），对于其他的形状意味着长径以及短径的算术平均值，并且为随意挑选的50个点的平均值。微小孔34的大小或微小孔34的含有比率（相对于放电诱发部31的微小孔34的体积比例（vol%））能够对应于所希望的放电特性和反复使用的耐久性以及电极21,22之间的短路防止特性而适当设定，并没有特别的限定，微小孔34的大小优选为0.1～2μm，另外，微小孔34的含有比率优选为1～40vol%，更优选为2～30vol%，更加优选为5～20vol%。

放电诱发部31的中空构造并没有特别的限定。在本实施方式中，采用具有2个中空部31a,31b的中空构造，但是，中空部的数量并没有限制，可以是仅1个，或者也可以是多个（例如3～5个）。随着中空部的数量增加，相对于1个中空部的放电发生频率（次数）降低，所以，反复使用的耐久性更进一步提高，并且存在抑制峰值电压或放电开始电压的偏差的倾向。还有，在设置多个中空部的情况下，各个中空部的形状·大小可以相同，也可以不相同。

另外，关于中空部31a,31b的形状，也没有特别的限定。例如可以采用球状、椭圆球状、立方体状、长方体状、圆柱状、三角柱状、矩形柱状、多角柱状、连接这些形状的不定形状等的任意形状。特别是中空部31a,31b优选为沿着连结电极21,22之间的方向延伸的形状。这样，通过形成中空部31a,31b从而在电极21,22之间所产生的放电容易在其中空部31a,31b的延伸方向上发生，所以能够提高耐久性并且能够抑制峰值电压或放电开始电压的偏差。

另一方面，关于中空部31a,31b的大小，也没有特别的限定，从抑制由放电引起的破坏来提高反复使用的耐久性的观点出发，连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度（图示ΔM），优选为至少电极21,22之间的间隙距离ΔG的0.5倍～小于放电诱发部31的长度（图示ΔL）。还有，所谓连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度，是指连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的最大长度。所谓放电诱发部31的长度，是指连结电极21,22之间的方向上的放电诱发部31的最大长度。例如，在制作间隙距离ΔG为10～20μm左右的抗静电元件100的情况下，连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度为5～10μm以上且小于放电诱发部31的长度。特别是如图1以及图2所示，通过将连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度（图示ΔM）调整为电极21,22之间的间隙距离ΔG的1.0倍以上，并且制成电极21,22的前端部露出于中空部31a,31b内的配置，从而能够特别提高以上所述的放电特性的提高效果以及反复使用的耐久性的提高效果。

另外，关于中空部31a,31b的设置位置，从提高放电特性以及反复使用的耐久性并且谋求制造的简便化且推进低成本化的观点出发，在图1中的纸面上下方向上优选为电极21,22的上方、更为具体来说从电极21,22的中心线C向上方偏离（offset）的位置。

放电诱发部31的厚度（总厚度）并没有特别的限定，能够适当设定，从提高反复使用的耐久性的观点出发，厚度优选为10nm以上且元件厚度以下，更加优选为1μm～元件厚度的一半以下。

放电诱发部31的形成方法并没有特别的限定，例如可以应用公知的薄膜形成方法·层叠工艺。从由以规定的含有比率将所希望的大小的微小孔34包含于基质中的多孔质体所构成并且再现性良好而且简便地获得上述的构造的放电诱发部31的观点出发，涂布至少含有绝缘性无机材料、导电性无机材料以及用于制作微小孔34的通过烧成而消失的树脂材料（消失材料）的混合物，并进一步在混合物上的所希望位置上将用于制作中空部31a,31b的消失材料涂布成所希望形状，之后，通过烧成该混合物而使消失材料消失，从而形成具有上述的微小孔34的多孔质体并且划分形成上述的中空构造的方法是适宜的。以下，对优选的放电诱发部31的形成方法进行说明。

在该方法中，首先，调制含有绝缘性无机材料、导电性无机材料以及用于制作微小孔34的消失材料的混合物，将该混合物涂布或者印刷等于电极21,22的间隙之间。然后，在被赋予于电极21,22的间隙之间的混合物上的规定位置，进一步将用于制作中空部31a,31b的消失材料涂布或者印刷等成所希望形状。之后，根据需要，可以进一步将所述的混合物进行涂布或者印刷等而赋予混合物上以及/或者树脂膏体上的规定位置。之后，通过实施烧成处理从而使消失材料热分解·挥发等而消失。通过如以上所述在烧成时除去消失材料，从而可以获得作为以规定的含有比率含有所希望的大小的微小孔34的多孔质体并在所希望位置具有所希望形状的中空部31a,31b的中空构造的放电诱发部31。在此，烧成时的处理条件并没有特别的限定，但是，如果考虑生产性以及经济性的话，则优选在大气气氛下，在500～1200℃下烧成10分钟～5小时左右。

还有，作为在上述的方法中所使用的消失材料，只要是在烧成时能够热分解·挥发等而消失的材料，就没有特别的限定，可以适当选择公知的材料来使用。作为这样的消失材料的具体例子，例如可以列举树脂颗粒或树脂膏体等，但是，并不限定于这些材料。作为代表性的树脂颗粒，例如可以列举丙烯酸类树脂等的在热分解性方面表现优异的树脂颗粒。还有，树脂颗粒的形状并没有特别的限定，例如可以为锭状、柱状、纵横比为1～5的球状、纵横比超过5的椭圆球状、不定形状等的任意形状。另外，作为代表性的树脂膏体，例如可以列举在烧成时热分解·挥发·消失的树脂、例如将丙烯酸树脂、乙基纤维素、聚丙烯等混合于公知的溶剂中的树脂膏体。在此，在使用树脂颗粒来制作微小孔34的情况下，该树脂颗粒的粒径能够以获得所希望的大小的微小孔34的方式进行适当设定，并没有特别的限定，但是，优选为0.1～4μm左右。还有，在本说明书中，所谓树脂颗粒的粒径，是指球状物的中值粒径（D50），关于其他的形状是指长径以及短径的算术平均值。在此情况下，树脂颗粒的配合比例，能够考虑所获得的放电诱发部31中的微小孔34的含有比率而适当设定，并没有特别的限定，但是优选为1～30vol%左右。还有，在混合物的调制的时候，或者在混合物的涂布或印刷的时候，也可以配合溶剂、粘结剂等的各种添加剂。另外，在使用树脂膏体来制作中空部31a,31b的情况下，能够以获得所希望形状·尺寸的中空部31a,31b的方式适当调整树脂膏体的固体成分浓度或粘度等。还有，在树脂膏体的调制的时候，或者在树脂膏体的涂布或印刷的时候，也可以配合溶剂、表面活性剂、或增稠剂等的各种添加物。另外，即使替代消失材料或者与消失材料一起使用由具有对应于所希望形状·尺寸的中空部31a,31b的形状并在烧成时热分解·挥发·消失的树脂或者纤维等构成的构造体（成形体）等，也能够制作中空部31a,31b。

在本实施方式的抗静电元件100中，作为导电性无机材料33不连续地分散于绝缘性无机材料32的基质中的混合材料的放电诱发部31，作为绝缘电阻大、静电容量小、响应性良好的在放电特性方面表现优异的低电压放电型的静电保护材料而有效地发挥功能。而且，放电诱发部31，因为由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成，并且具备具有中空部31a,31b的中空构造，因而缓解了电极周边的破坏或放电诱发部的破坏，所以，反复使用的耐久性飞跃性地提高。另外，因为用由无机材料构成的复合物构成放电诱发部31，所以提高了耐热性，另外，难以由温度或湿度等的外部环境而使特性发生变动，其结果，提高了可靠性。再有，放电诱发部31，因为成为可以由于放电而产生的熔融物的凝集难以集中于1个地方的构成，所以能够有效地抑制在电极21,22之间的短路。由此，能够实现不仅静电容量小且在放电特性方面表现优异，而且反复使用的耐久性强且能够抑制放电后的电极之间的短路的发生的高性能的抗静电元件100。

实施例

以下，根据实施例，对本发明进行详细的说明，但是，本发明并不限定于此。

（实施例1）

首先，如图5所示，作为绝缘性基板11，准备将由主成分为Al₂O₃和玻璃成分构成的材料薄片化后的生片（TDK株式会社制），通过由丝网印刷以厚度成为20μm左右的方式将Ag膏体印刷于其一个绝缘性表面11a，从而图形形成了相对配置的一对带状的电极21,22。关于印刷后的一对电极，电极21,22的长度为0.5mm，宽度为0.4mm，电极21,22之间的间隙距离ΔG为30μm。

接着，如图6所示，在上述的绝缘性基板11上以及电极21,22上，按以下的顺序形成放电诱发部31。

首先，以作为绝缘性无机材料32的将SiO₂作为主成分的玻璃颗粒（日本山村硝子株式会社制，商品号：ME13）为10vol%，作为绝缘性无机材料32的平均粒径1μm的Al₂O₃（住友化学株式会社制，商品号：AM-27）为30vol%，作为导电性无机材料33的平均粒径1μm的Ag颗粒（三井金属矿业株式会社制，商品号：SPQ05S）为30vol%，用于形成微小孔34的平均粒径1μm的球状的丙烯酸类树脂颗粒（综研化学株式会社制，商品号：MX-150）为30vol%的方式进行称量，混合它们而获得混合物。与此分开地，混炼作为粘结剂的乙基纤维素类树脂和作为溶剂的萜品醇，从而调制固体成分浓度为8wt%的清漆。接着，在将清漆添加到如以上所述获得的混合物中之后，通过进行混炼，从而制作出膏体状的混合物。

接着，将丙烯酸树脂混合于作为溶剂的丁基卡必醇，从而制作出固体成分浓度为40wt%的（中空部31a,31b制作用）树脂膏体。

接着，以覆盖电极21,22之间的绝缘性基板11的绝缘性表面11a的方式由丝网印刷涂布少量所获得的膏体状的混合物，为了将中空部31a,31b形成于该涂布后的混合物上以及电极21,22上，将所述的树脂膏体以椭圆球状丝网印刷于2个地方。之后，进一步通过以覆盖涂布后的椭圆球状的树脂膏体的方式丝网印刷所述的混合物，从而形成具有与图1以及图2所表示的构造大致相同的构造的放电诱发部31的前驱体。于是，在将生片层叠于放电诱发部31的前驱体上之后，通过进一步进行热压，从而制作出层叠体。之后，按规定的大小切断所获得的层叠体，进行单片化。然后，在200℃下对单片化了的层叠体实施1小时的热处理（脱粘结剂处理），之后，以每分钟10℃进行升温，在大气中，在950℃下保持30分钟。由该烧成处理，从放电诱发部31的前驱体中除去丙烯酸类树脂颗粒、乙基纤维素类树脂以及溶剂，其结果，制作出由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有中空部31a,31b的中空构造的、具有与图1～图3所表示的构造大致相同等的构造的放电诱发部31。还有，烧成后的一对电极21,22之间的间隙距离ΔG为30μm，厚度为15μm左右。另外，连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度（ΔM）为40μm。

之后，如图7所示，通过以连接于电极21,22的外周端部的方式形成将Ag作为主成分的端子电极41，从而获得实施例1的抗静电元件100。

（实施例2）

除了在丝网印刷树脂膏体的时候将树脂膏体以椭圆球状仅丝网印刷于1个地方之外，与实施例1相同地进行操作，从而制作由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有1个中空部31a的中空构造的放电诱发部31，并获得实施例2的抗静电元件100。

（比较例1）

除了在丝网印刷树脂膏体的时候替代树脂膏体而使用混合物之外，与实施例1相同地进行操作，制作由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且不具有中空部的非中空构造的放电诱发部，并获得比较例1的抗静电元件。

（比较例2）

除了替代平均粒径1μm的球状的丙烯酸类树脂颗粒（综研化学株式会社制，商品号：MX-150）而使用作为用于形成微小孔34的消失材料的平均粒径3μm的球状的丙烯酸类树脂颗粒（综研化学株式会社制，商品号：MX-300）之外，与比较例1相同地进行操作，制作出由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且不具有中空部的非中空构造的放电诱发部，并获得比较例2的抗静电元件。

（实施例3）

除了将各个成分的配合量变更成玻璃颗粒为10vol%、Al₂O₃为50vol%、Ag颗粒为30vol%、丙烯酸类树脂颗粒10vol%之外，与实施例2相同地进行操作，制作出由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有1个中空部31a的中空构造的放电诱发部31，并获得实施例3的抗静电元件100。

（实施例4）

除了替代平均粒径为1μm的球状的丙烯酸类树脂颗粒（综研化学株式会社制，商品号：MX-150）而使用作为用于形成微小孔34的消失材料的平均粒径为3μm的球状的丙烯酸类树脂颗粒（综研化学株式会社制，商品号：MX-300），并且将各个成分的配合量变更成玻璃颗粒为10vol%、Al₂O₃为50vol%、Ag颗粒为30vol%、丙烯酸类树脂颗粒10vol%之外，与实施例2相同地进行操作，从而制作出由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有1个中空部31a的中空构造的放电诱发部31，并获得实施例4的抗静电元件100。

（实施例5）

除了将各个成分的配合量变更成玻璃颗粒为10vol%、Al₂O₃为50vol%、Ag颗粒为30vol%、丙烯酸类树脂颗粒10vol%之外，与实施例1相同地进行操作，从而制作出由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有中空部31a,31b的中空构造的放电诱发部31，并获得实施例5的抗静电元件100。

（比较例3）

除了省略丙烯酸类树脂的配合，并且将各个成分的配合量变更成玻璃颗粒为15vol%、Al₂O₃为55vol%、Ag颗粒为30vol%之外，与比较例1相同地进行操作，从而制作出不具有微小孔34并且不具有中空部的非中空构造的放电诱发部，并获得比较例3的抗静电元件100。

〈构造观察〉

在如以上所述制得的实施例1～5的抗静电元件100中，研磨放电诱发部31的截面，并使用SEM进行截面观察，之后，确认了均由微小孔34不连续地散布的多孔质体所构成并且具备具有1个或者2个中空部的中空构造。

〈细微构造观察〉

在如以上所述制得的实施例1～5的抗静电元件100中，研磨放电诱发部31的截面（没有形成有中空部31a,31b的地方的截面），使用SEM进行截面观察，并且进行照相。根据所拍摄的照片，进行微小孔的图像处理并计算微小孔的面积的总和，通过除以整体的面积而计算出微小孔的比率。

〈静电放电试验〉

接着，在如以上所述制得的实施例1～5的抗静电元件100以及比较例1～3的抗静电元件中，使用图8所表示的静电试验电路，实施静电放电试验。试验结果被表示于表1以及表2中。

该静电放电试验根据国际标准IEC61000-4-2的静电放电试验抗扰性试验以及噪音试验并依照人体模型（放电电阻330Ω、放电容量150pF、施加电压8.0kV、接触放电）来进行。具体来说，如图8的静电试验电路所示，将评价对象的抗静电元件的一个端子电极接地于大地并且将静电脉冲施加部连接于另一个端子电极，之后，使放电枪接触于静电脉冲施加部并施加静电脉冲。在此，所施加的静电脉冲是施加放电开始电压以上的电压。

还有，放电开始电压，在一边从0.4kV以0.2kV间隔增加一边进行静电试验的时候所观测到的静电吸收波形中，为显现静电吸收效果的电压（kV）。另外，静电容量为1MHz下的静电容量（pF）。再有，关于短路（short）率，准备各个样品100个，在8.0kV下分别反复进行100次静电放电试验的时候，计算电极之间发生短路的个数，并以其比例（%）进行表示。另外，关于耐久性，准备各个样品100个，在8.0kV下分别反复进行1000次静电放电试验，之后，计算第1001次的峰值电压为500V以下的样品的个数，并以其比例（%）进行表示。

[表1]

	比较例1	比较例2	实施例1	实施例2
					绝缘性无机材料的比率[vol%]	40	40	40	40
导电性无机材料的比率[vol%]	30	30	30	30
					微小孔的平均直径[μm]	1	3	1	1
微小孔的含有比率[vol%]	30	30	30	30
					中空部的有无	—	—	2个地方	1个地方

放电开始电压[kV]	2.6	3.4	3.0	2.6
					静电容量（pF）	0.17	0.15	0.12	0.13
短路率（%）	5	3	0	0
					耐久性（%）	60	60	95	85

[表2]

	实施例3	实施例4	实施例5	比较例3
					绝缘性无机材料的比率[vol%]	60	60	60	70
导电性无机材料的比率[vol%]	30	30	30	30
					微小孔的平均直径[μm]	1	3	1	—
微小孔的含有比率[vol%]	10	10	10	—
					中空部的有无	1个地方	1个地方	2个地方	—
放电开始电压[kV]	2.0	2.6	2.2	1.6
					静电容量（pF）	0.13	0.12	0.11	0.20
短路率（%）	0	0	0	90
					耐久性（%）	85	85	90	30

根据表1以及表2所表示的结果，实施例1～5的抗静电元件，放电开始电压为2～3kV左右而较小，并且，静电容量小于0.2pF而较小，可以确认是在高速传送系统中能够适用的高性能的抗静电元件。再有，实施例1～5的抗静电元件，可以确认特别能够抑制电极之间的短路的发生，并可以确认反复使用的耐久性提高且在可靠性方面表现优异。

还有，本发明并不限定于上述的实施方式以及实施例，只要是在不变更本发明的宗旨的范围内，各种各样的变形是可以的。例如，中空部31a,31b的设置数量·形状·大小·配置等可以适当变更。具体来说，例如如图9所示，中空部31a,31b可以被制成沿着连结电极21,22之间的方向延伸并且相对于连结电极21,22之间的方向倾斜的样式。另外，如图10所示，也可以被制成设置3个中空部31a,31b,31c而将其形态制成角柱状的样式。再有，如图11所示，也可以被制成中空部31a,31b的长度在连结电极21,22之间的方向上小于间隙距离ΔG的样式。或者，如图12所示，也可以被制成将一方的电极21设置于绝缘性极板11上并且将另一方的电极22设置于绝缘性极板51（11）上，由此分离地相对配置一对电极21,22的样式。

产业上的利用可能性

如以上所说明的那样，本发明的抗静电元件，不仅静电容量小且放电开始电压低，而且抑制了电极之间的短路的发生并提高了反复使用的耐久性，再有，因为在耐热性以及耐气候性方面表现优异并且还能够提高生产性以及经济性，所以能够广泛而且有效地利用于具备其的电子·电气装置以及具备这些装置的各种机器、设备以及系统等中。

符号的说明

11…绝缘性基板、11a…绝缘性表面、21,22…电极、31…放电诱发部、31a～31c…中空部、32…绝缘性无机材料、33…导电性无机材料、34…微小孔、41…端子电极、51…绝缘性保护层、100…抗静电元件、ΔG…间隙距离、ΔM…连结电极21,22之间的方向的中空部31a,31b的长度、ΔL…放电诱发部31的长度、C…电极21,22的中心线。

Claims (16)

1.一种抗静电元件，其特征在于，

具有：

绝缘性基板；

电极，在该绝缘性基板上彼此分离地相对配置；以及

放电诱发部，配置于该电极之间，

所述放电诱发部由微小孔不连续地散布的多孔质体构成，并且具有中空构造，该中空构造至少具有一个以上的中空部，

所述放电诱发部由多孔质体来划分中空部。

2.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述中空部以沿着连结所述电极之间的方向延伸的方式形成。

3.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部中，连结所述电极之间的方向上的所述中空部的长度为所述电极之间的间隙距离△G的0.5倍～小于放电诱发部长度。

4.如权利要求2所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部中，连结所述电极之间的方向上的所述中空部的长度为所述电极之间的间隙距离△G的0.5倍～小于放电诱发部长度。

5.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述电极露出于所述中空部内。

6.如权利要求2所述的抗静电元件，其特征在于，

所述电极露出于所述中空部内。

7.如权利要求3所述的抗静电元件，其特征在于，

所述电极露出于所述中空部内。

8.如权利要求4所述的抗静电元件，其特征在于，

所述电极露出于所述中空部内。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部具有多个所述中空部。

10.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述多孔质体为至少一种的导电性无机材料不连续地分散于至少一种的绝缘性无机材料的基质中的复合物。

11.如权利要求10所述的抗静电元件，其特征在于，

所述绝缘性无机材料将选自Al₂O₃、SrO、CaO、BaO、TiO₂、SiO₂、ZnO、In₂O₃、NiO、CoO、SnO₂、V₂O₅、CuO、MgO、ZrO₂、AlN、BN以及SiC中的一种作为主成分。

12.如权利要求10所述的抗静电元件，其特征在于，

所述导电性无机材料将C、或者、选自Ni、Al、Fe、Cu、Ti、Cr、Au、Ag、Pd以及Pt中的一种的金属或者其合金作为主成分。

13.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部的厚度为10nm以上且小于元件厚度。

14.如权利要求1所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部是通过烧成至少含有至少一种的绝缘性无机材料、至少一种的导电性无机材料和至少一种的树脂颗粒的混合物，并除去该树脂颗粒，从而得到的烧成体。

15.如权利要求9所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部是通过烧成至少含有至少一种的绝缘性无机材料、至少一种的导电性无机材料和至少一种的树脂颗粒的混合物，并除去该树脂颗粒，从而得到的烧成体。

16.如权利要求10所述的抗静电元件，其特征在于，

所述放电诱发部是通过烧成至少含有至少一种的绝缘性无机材料、至少一种的导电性无机材料和至少一种的树脂颗粒的混合物，并除去该树脂颗粒，从而得到的烧成体。