JP2002043021A - チップ型サージアブソーバ - Google Patents

チップ型サージアブソーバ

Info

Publication number
JP2002043021A
JP2002043021A JP2000232208A JP2000232208A JP2002043021A JP 2002043021 A JP2002043021 A JP 2002043021A JP 2000232208 A JP2000232208 A JP 2000232208A JP 2000232208 A JP2000232208 A JP 2000232208A JP 2002043021 A JP2002043021 A JP 2002043021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
insulating substrate
discharge electrodes
surge absorber
type surge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000232208A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4221885B2 (ja
Inventor
Kazutaka Fujiwara
和崇 藤原
Yoshiyuki Tanaka
芳幸 田中
Koichiro Harada
宏一郎 原田
Yasuhiro Shiyatou
康弘 社藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2000232208A priority Critical patent/JP4221885B2/ja
Priority to TW89125381A priority patent/TW478229B/zh
Priority to CN2006101110930A priority patent/CN1929220B/zh
Priority to KR1020000071993A priority patent/KR100723572B1/ko
Priority to CNB001206990A priority patent/CN1319230C/zh
Priority to US09/745,472 priority patent/US6606230B2/en
Publication of JP2002043021A publication Critical patent/JP2002043021A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4221885B2 publication Critical patent/JP4221885B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電圧化でき、かつ高周波回路に使用できる
チップ型サージアブソーバを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 サージ電圧が印加された場合、放電電極
3,4を介し誘電体層10,11に電界が集中し、両誘
電体層10,11間で電界電子の放出が行われ、そのた
め、放電電極3,4間で低電圧で初期電子放電させるこ
とができ、従来のように放電電極3,4の仕事関数やガ
スの材質に制約を受けることなく、低電圧でも確実に動
作できる。しかも、絶縁性基板2上に放電電極3,4と
対応する部位にのみ誘電体層10,11を設けるだけで
よく、全体の静電容量が増大するおそれもないので、高
周波回路にも使用可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サージから種々の
電子機器を保護し、事故を未然に防ぐために使用される
チップ型サージアブソーバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】チップ型サージアブソーバは、電話機,
モデムなどの電子機器が通信線と接続する部分、或いは
CRT駆動回路など、雷サージや静電気等の異常電圧に
よる電撃を受けやすい部分に接続され、異常電圧によっ
て電子機器が破壊されるのを防ぐために使用されてい
る。
【0003】従来のチップ型サージアブソーバは、図4
に示すように、アルミナ基板(絶縁性基板)21の板面
に対向配置された放電電極22,23と、放電電極22
と放電電極23との間に形成されるマイクロギャップと
称される放電間隙24とを備えている。これら放電電極
22,23は箱状をなすガラス製(絶縁物製)の蓋体2
6に覆われており、この蓋体26の周縁部は絶縁性基板
21上に接着されている。そして、放電電極22,23
と蓋体26との間に形成された内部空間25には放電に
好適な所定のガスが満たされる。また、蓋体26と絶縁
性基板21との両端部には、これらを被覆するように形
成された端子電極27,28が設置されており、各放電
電極22,23に接続されている。
【0004】そして、放電電極22,23間に放電間隙
24を介してサージ電圧が印加された際には、図4の符
号aで示すように、グロー放電が放電間隙24を介して
放電電極22,23の先端側間でトリガされる。そし
て、この放電は、矢印bで示すように、空間25内を沿
面放電の形態で両放電電極22,23の基端側まで次第
に伸展し、符号cで示すように、両放電電極22,23
の基端側の間でアーク放電する。以上によって、サージ
電圧は吸収されるようになっている(以上、第1従来
例)。
【0005】また、他の従来技術として、例えば特開2
000−12186号公報に示されるものがある。これ
は、放電電極の下にダイヤモンドからなる放電開始電極
が形成されているものであって、このダイヤモンド固有
の特性、即ち、仕事関数が小さく、電子を放出しやすい
といった特性から、サージ電圧の発生時において、ダイ
ヤモンド製の放電開始電極からの電界電子放出によって
低電圧でも容易に初期電子を放出し、低電圧で動作でき
るようになっている(以上、第2従来例)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、チップ型サ
ージアブソーバは、低電圧化にも対処でき、かつ高周波
回路にも使用できることが要請されている。しかしなが
ら、図4に示す第1従来例のチップ型サージアブソーバ
は、絶縁性基板21の比誘電率が一定であって、絶縁性
基板21内において電界を強める働きが顕著ではなく、
使用される放電電極22,23の仕事関数と、蓋体26
の内部空間25内に使用されるガスとによってのみ放電
開始電圧を決定するようにしており、低電圧化を達成す
るためには、放電電極23,23やガスの材質が特定さ
れてしまい、それ以外の材質で放電開始電圧を下げるこ
とができない問題があった。
【0007】また、上記第2従来例では、ダイヤモンド
によって放電開始電極が形成されるが、このような技術
では、例えばCVD法,スラリー法等によりダイヤモン
ド薄膜を形成すると、装置が大がかりとなってしまうば
かりでなく、厳密な製造管理が必要となり、容易に製作
しにくい問題があった。
【0008】さらに図示しないが、絶縁性基板21を誘
電体によって形成し、その誘電率を増大させることで電
界を集中して低電圧化することが容易に考えられるが、
このような構成にすると、全体の静電容量が増大し、絶
縁性基板21がローパスフィルタとして機能してしまう
ことから、低電圧で動作可能でかつ高周波回路にも使用
可能なサージアブソーバを作製することが困難であつ
た。
【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、低電圧化に対処できるとともに、高周
波回路にも使用可能なチップ型サージアブソーバを提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のチップ型サージアブソーバは、絶縁性基板
上に、放電間隙を介して互いに対向配置された放電電極
を備えるチップ型サージアブソーバにおいて、前記絶縁
性基板と前記それぞれの放電電極との間に、前記絶縁性
基板の比誘電率より大きな比誘電率を持つ誘電体層を備
え、前記放電間隙に前記誘電体層の少なくとも一部が露
出していることを特徴とする。
【0011】本発明によれば、絶縁性基板とその上に形
成された放電電極とのそれぞれの間に、絶縁性基板の比
誘電率より高い比誘電率を持つ誘電体層が放電間隙に露
出して設けられているので、サージ電圧が印加された場
合、放電電極を介し誘電体層に電界が集中し、両誘電体
層に接する電極から電界電子の放出が行われる。したが
って、放電電極間で低電圧で初期電子放電させることが
できるので、従来のように放電電極の仕事関数やガスの
材質に制約を受けることなく、低電圧でも確実に動作す
ることができる。しかも、誘電体層は、放電間隙に露出
するように、すなわち、絶縁性基板上に放電電極と対応
する部位にのみ設けられるだけでよく、全体の静電容量
が増大するおそれもないので、高周波回路にも使用可能
となる。
【0012】このとき、前記誘電体層は、絶縁性基板の
比誘電率より少なくとも2倍以上の比誘電率を有する材
質とすることが好ましい。このように、誘電体層の比誘
電率が絶縁性基板の比誘電率より一桁値が大きいと、誘
電体層に電界が集中し、放電電極間に低電圧でも確実に
動作させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1〜図3に基づいて説明する。図1は本発明のチップ型
サージアブソーバの一実施形態を示す全体斜視図、図2
は図1の縦断面図、図3は図2の一部拡大図である。図
1、図2に示すように、チップ型サージアブソーバ1
は、アルミナ等からなる絶縁性基板2と、この絶縁性基
板2上に設けられた放電電極3,4と、絶縁性基板2と
それぞれの放電電極3,4との間に設けられた誘電体層
10,11と、放電電極3と放電電極4との間に所定の
寸法をもって形成された放電間隙5とを備えている。
【0014】図1に示すように、放電電極3,4及び放
電間隙5を備えた絶縁性基板2上には、ガラス製(絶縁
物製)の蓋体6が被着されている。この蓋体6は、その
周縁部が絶縁性基板2の外周部にガラス製(絶縁物製)
の接着剤によって被着されており、絶縁性基板2と蓋体
6との間には内部空間7が形成される。この内部空間7
は、放電に好適な所定のガスが満たされるように封止さ
れており、内部空間7に配置されている両放電電極3,
4及び放電間隙5は前記所定のガス雰囲気に晒されるよ
うになっている。
【0015】図2に示すように、放電電極3,4の基端
部3a,4aは、絶縁性基板2と蓋体6との外端面まで
延びており、これら絶縁性基板2及び蓋体6の両端部を
被覆する端子電極8,9に接続されて、チップ型サージ
アブソーバ1が構成される。したがって、放電電極3,
4の基端部3a,4a及び絶縁性基板2の外周部上に蓋
体6が被着されている。
【0016】絶縁性基板2と、放電電極3,4とのそれ
ぞれの間には誘電体層10,11が設けられている。こ
の誘電体層10,11は、絶縁性基板2の上面に放電電
極3,4と対応する位置を含むように積層されており、
絶縁性基板2の比誘電率より値が2倍以上大きな比誘電
率を有する材質からなっている。このとき、誘電体層1
0,11の一部は放電間隙5に露出している。本実施形
態では、絶縁性基板2としてアルミナ基板(比誘電率ε
r:10程度)を用い、誘電体層10,11の比誘電率
は35000となっている。
【0017】以上、説明したような構成を有するチップ
型サージアブソーバを製造するには、まず、絶縁性基板
2の上に印刷によって誘電体層10,11を予め形成
し、さらにその上に重ねて放電電極3,4を印刷によっ
て形成する。そして、放電電極3,4間にレーザを照射
することによって放電間隙5を形成する。このとき、誘
電体層10,11は、その放電間隙5と同様の間隙を形
成されることにより、コンデンサとして機能しないよう
になっている。
【0018】このようなチップ型サージアブソーバ1
は、サージ電圧が印加されると、放電間隙5を介して放
電電極3,4の先端部間でグロー放電がトリガされ、こ
の放電が沿面放電の形態で放電電極3,4の基端部3
a,4aにまで伸展し、これら基端部3a,4a間でア
ーク放電することにより、サージ電圧を吸収する(図4
参照)。
【0019】上記放電時において、絶縁性基板2と放電
電極3,4とのそれぞれの間に、絶縁性基板2の比誘電
率より高い比誘電率を持つ誘電体層10,11が設けら
れているので、サージ電圧が印加された場合、放電電極
3,4を介して誘電体層10,11に電界が集中し、両
誘電体層10,11に接する電極3,4から電界電子の
放出が行われる。したがって、放電電極3,4間で低電
圧で初期電子放電させることができ、従来のように放電
電極3,4の仕事関数やガスの材質に制約を受けること
なく、低電圧でも確実に動作することができる。
【0020】しかも、絶縁性基板2上に放電電極3,4
と対応する部位にのみに誘電体層10,11を設けるだ
けでよく、この誘電体層10,11にもギャップが設け
られるために、全体の静電容量が増大するおそれもない
ので、高周波回路にも使用可能となる。さらに、絶縁性
基板2と放電電極3,4との間に誘電体層10,11を
設けるだけであるので、第2従来例のようなCDV法や
スラリー法等によってダイヤモンドを形成するのに比較
し、容易に形成することができる。
【0021】なお、本実施形態において、絶縁性基板2
としてアルミナ基板を用い、これに比誘電率が3500
の誘電体層10,11を5μmの厚さで形成するととも
に、BaAlからなる放電電極3,4を10μmの厚さ
で形成し、幅20μmでかつ深さ20μmの放電間隙5
を設けてチップ型サージアブソーバを作製した場合、静
電容量が1pF以下で、直流放電開始電圧を100Vに
することができた。
【0022】比較例1として、上述と同寸法のアルミナ
基板,放電電極を用い、誘電体層10,11を有しない
チップ型サージアブソーバを作製すると、静電容量が1
pFであっても直流放電開始電圧が200Vとなってし
まい、また比較例2として、アルミナ基板を比誘電率ε
rが3500の誘電体に置き換えて作製すると、静電容
量が5pFで、直流放電開始電圧が140Vであった。
これより、誘電体層を設けることにより確実に低電圧化
を達成できることが確認できる。
【0023】本実施形態においては、絶縁性基板2とし
てアルミナ基板を用いている関係上、比誘電率(εr
が3500の誘電体層10,11を用いた例を示した
が、絶縁性基板2の材料によっては比誘電率が10〜1
00000の範囲であってもよく、特に1000〜30
000程度が好ましい。また、誘電体層10,11の厚
さとして1〜1000μm程度の厚みでもよいが、容量
的には10〜20μm程度が望ましい。
【0024】
【発明の効果】本発明のチップ型サージアブソーバは以
下のような効果を有するものである。請求項1に記載の
発明によれば、サージ電圧が印加された場合、放電電極
を介し誘電体層に電界が集中し、放電間隙に露出した両
誘電体層に接する電極上で電界電子の放出が行われるよ
うに構成したので、放電電極間で低電圧で初期電子放電
させることができ、従来のように放電電極の仕事関数や
ガスの材質に制約を受けることなく、低電圧でも確実に
動作することができ、しかも高周波回路にも使用可能と
なる効果がある。
【0025】請求項2に記載の発明によれば、誘電体層
の比誘電率が絶縁性基板の比誘電率より一桁値が大きい
と、誘電体層に電界が集中し、放電電極間に低電圧でも
確実に動作させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にチップ型サージアブソーバの一実施
形態を示す全体斜視図である。
【図2】 図1の縦断面図である。
【図3】 図2の一部拡大説明図である。
【図4】 従来のチップ型サージアブソーバを示す縦断
面図である。
【符号の説明】
1 チップ型サージアブソーバ 2 絶縁性基板 3,4 放電電極 5 放電間隙 6 蓋体 7 内部空間 8,9 端子電極 10,11 誘電体層
フロントページの続き (72)発明者 原田 宏一郎 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270 三菱マ テリアル株式会社電子デバイス開発センタ ー内 (72)発明者 社藤 康弘 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270 三菱マ テリアル株式会社電子デバイス開発センタ ー内 Fターム(参考) 5E338 AA01 AA18 BB63 BB75 CC07 CD11 EE12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に、放電間隙を介して互い
    に対向配置された放電電極を備えるチップ型サージアブ
    ソーバにおいて、 前記絶縁性基板と前記それぞれの放電電極との間に、前
    記絶縁性基板の比誘電率より大きな比誘電率を持つ誘電
    体層を備え、 前記放電間隙に前記誘電体層の少なくとも一部が露出し
    ていることを特徴とするチップ型サージアブソーバ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のチップ型サージアブソ
    ーバにおいて、 前記誘電体層は、絶縁性基板の比誘電率より少なくとも
    2倍以上の比誘電率を有する材質からなることを特徴と
    するチップ型サージアブソーバ。
JP2000232208A 1999-11-30 2000-07-31 チップ型サージアブソーバ Expired - Lifetime JP4221885B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000232208A JP4221885B2 (ja) 2000-07-31 2000-07-31 チップ型サージアブソーバ
TW89125381A TW478229B (en) 1999-11-30 2000-11-29 Chip type surge absorbing device and its manufacturing method
CN2006101110930A CN1929220B (zh) 1999-11-30 2000-11-30 片型浪涌吸收器
KR1020000071993A KR100723572B1 (ko) 1999-11-30 2000-11-30 칩형 서지 흡수재 및 그 제조 방법
CNB001206990A CN1319230C (zh) 1999-11-30 2000-11-30 片型浪涌吸收器
US09/745,472 US6606230B2 (en) 2000-06-30 2000-12-26 Chip-type surge absorber and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000232208A JP4221885B2 (ja) 2000-07-31 2000-07-31 チップ型サージアブソーバ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002043021A true JP2002043021A (ja) 2002-02-08
JP4221885B2 JP4221885B2 (ja) 2009-02-12

Family

ID=18724924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000232208A Expired - Lifetime JP4221885B2 (ja) 1999-11-30 2000-07-31 チップ型サージアブソーバ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4221885B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004031016A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバおよびそのマイクロギャップ形成方法
CN103988380A (zh) * 2011-12-12 2014-08-13 Tdk株式会社 静电应对元件
WO2014188792A1 (ja) * 2013-05-23 2014-11-27 株式会社村田製作所 Esd保護装置
JP2020098706A (ja) * 2018-12-18 2020-06-25 三菱マテリアル株式会社 サージ防護素子およびその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004031016A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバおよびそのマイクロギャップ形成方法
CN103988380A (zh) * 2011-12-12 2014-08-13 Tdk株式会社 静电应对元件
WO2014188792A1 (ja) * 2013-05-23 2014-11-27 株式会社村田製作所 Esd保護装置
JPWO2014188792A1 (ja) * 2013-05-23 2017-02-23 株式会社村田製作所 Esd保護装置
US10193332B2 (en) 2013-05-23 2019-01-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. ESD protection device
JP2020098706A (ja) * 2018-12-18 2020-06-25 三菱マテリアル株式会社 サージ防護素子およびその製造方法
JP7227462B2 (ja) 2018-12-18 2023-02-22 三菱マテリアル株式会社 サージ防護素子およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4221885B2 (ja) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10193333B2 (en) ESD protection device
JP2004014466A (ja) チップ型サージアブソーバ及びその製造方法
JPH06251981A (ja) 放電ギャップ付き積層チップコンデンサ
JP2002043021A (ja) チップ型サージアブソーバ
US6606230B2 (en) Chip-type surge absorber and method for producing the same
JP2004127614A (ja) サージアブソーバ及びその製造方法
US6285535B1 (en) Surge absorber
CN1942042A (zh) 电子电路的保护元件
JP2007242404A (ja) サージアブソーバ
CN1929220B (zh) 片型浪涌吸收器
US3366831A (en) Overvoltage arrester having stacked arrays of arc gap and grading resistor units
TW478229B (en) Chip type surge absorbing device and its manufacturing method
JP2004014437A (ja) チップ型サージアブソーバ及びその製造方法
CA2261970A1 (en) Vertical spark gap for microelectronic circuits
JP4479470B2 (ja) サージアブソーバ
JP7227462B2 (ja) サージ防護素子およびその製造方法
JPH05226177A (ja) 樹脂モールドを有する積層セラミックスコンデンサ
JPH04357806A (ja) 面実装用磁器コンデンサ
JPH07106144A (ja) 表面実装型電子部品及びその製造方法
JPH0923066A (ja) コンデンサ内蔵基板
JPH06243786A (ja) プラズマディスプレイパネル
JP2007273604A (ja) 半導体装置
JPH1069961A (ja) サージアブソーバ
JP4239422B2 (ja) サージアブソーバ
JP2006004776A (ja) サージ吸収素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080610

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081028

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4221885

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term