JP2003303705A

JP2003303705A - 静電気対策部品

Info

Publication number: JP2003303705A
Application number: JP2002106157A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakamura; 浩一中村; Kuniaki Kiyosue; 邦昭清末; Ryuichi Harada; 隆一原田; 広実 ▲崎▼田; Hiromi Sakida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、バリスタ電圧もしくは静電容量の
調整が精度良くできて特性バラツキを抑えることができ
る静電気対策部品を提供することを目的とする。【解決手段】バリスタで構成された柱状の基台１１
と、前記基台１１上に設けられ複数に分割された形成膜
１３と、前記複数に分割された形成膜１３の間に設けら
れた絶縁部材１２と、前記基台１１の両端に設けられ前
記複数の形成膜１３のいずれかに電気的に接合した端子
部１５、１６と、前記形成膜１３及び前記絶縁部材１２
を覆う保護材１４とを備え、前記絶縁材料１２と前記保
護材１４を別材料で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器，電気機
器等に好適に用いられる静電気対策部品に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】静電気対策部品としては、サージ素子や
バリスタ素子などが用いられている。

【０００３】この静電気対策部品は、主に電子機器など
の内部に設けられ、所定の電圧が加わるまでは、コンデ
ンサの役割をし、所定以上の電圧（バリスタ電圧）が加
わると低抵抗体として機能してアースなどに逃がし、内
部の回路を静電気などからガードする目的などで用いら
れている。

【０００４】先行例としては、特開平５−２８３２１０
号公報，特開平１１３８０９号公報等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子機器は高周波化さ
れてきており、そのためその電子機器などに用いられる
静電気対策部品においては、静電容量，バリスタ電圧に
対して非常に厳しい精度や低容量化などが求められてき
ている。上記従来の技術では精度を向上させることが困
難であり、しかも低容量の静電気対策部品を得ることは
困難であった。

【０００６】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、バリスタ電圧もしくは静電容量の調整が精度良くで
きて特性バラツキを抑えることができる静電気対策部品
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、バリスタで構
成された柱状の基台と、基台上に設けられ複数に分割さ
れた形成膜と、複数に分割された形成膜の間に設けられ
た絶縁部材と、基台の両端に設けられ複数の形成膜のい
ずれかに電気的に接合した端子部と、形成膜及び絶縁部
材を覆う保護材とを備え、絶縁材料と保護材を別材料で
構成した。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、バリスタ
で構成された柱状の基台と、前記基台上に設けられ複数
に分割された形成膜と、前記複数に分割された形成膜の
間に設けられた絶縁部材と、前記基台の両端に設けられ
前記複数の形成膜のいずれかに電気的に接合した端子部
と、前記形成膜及び前記絶縁部材を覆う保護材とを備
え、前記絶縁部材と前記保護材を別材料で構成したたこ
とを特徴とする静電気対策部品とすることで、絶縁部材
の形成によって静電容量やバリスタ電圧を容易に調整可
能であるので、非常に精度良く静電容量やバリスタ電圧
を調整できるので、低容量でしかも特性バラツキを小さ
くできる。

【０００９】請求項２記載の発明は、基台の両端部を避
けて周回状に段落ち部を設け、前記段落ち部内に絶縁部
材を設けたことを特徴とする請求項１記載の静電気対策
部品とすることで、絶縁部材および形成膜と回路基板な
どとの隙間を設けることができるので、導電膜などが他
の部材と接触して特性劣化などを引き起こすことを防止
できる。しかも両端部を端子部とすることができ、端子
部を明確化できるので、接合長さの違いによる特性バラ
ツキを抑えることができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、絶縁部材を前記基
台の全周に環状に設けたことを特徴とする請求項１記載
の静電気対策部品とすることで、前記形成膜を複数に分
割することができ、精度よく静電容量やバリスタ電圧を
調整できる。

【００１１】請求項４記載の発明は、形成膜を基台の表
面に直接形成してオーミック接合を得る第１の導体膜
と、前記第１の形成膜の上に設けられた第２の導体膜を
積層して構成したことを特徴とする請求項１記載の静電
気対策部品とすることで、形成膜と基台間の静電容量を
安定化させることができる。

【００１２】請求項５記載の発明は、第１の導体膜をス
パッタリング法で構成し、第２の導体膜を鍍金法で形成
したことを特徴とする請求項４記載の静電気対策部品と
することで、容易にオーミック接合を行うことができ、
しかも形成膜の膜厚を比較的短時間で行うことができ
る。

【００１３】請求項６記載の発明は、形成膜が成膜され
ないかもしくはされにくい絶縁部材を用いることを特徴
とする請求項１記載の静電気対策部品とすることで、容
易に分割された形成膜を基台に形成することができるこ
とから、コストがかからない静電気対策部品を作製する
ことができる。

【００１４】請求項７記載の発明は、形成膜が成膜され
るかもしくはされやすい絶縁部材を用い、絶縁部材の箇
所において、形成膜が絶縁される処理を施すことを特徴
とする請求項１記載の静電気対策部品とすることで、形
成膜を完全に分離し、精度良くバリスタ電圧・静電容量
などを調整することができる。

【００１５】請求項８記載の発明は、バリスタで構成さ
れた柱状の基台上に周回状に絶縁部材を１乃至複数互い
に非接触となるように形成し、その後に前記基台上に形
成膜を形成し、前記形成膜と電気的に接続する端子部を
前記基台上に形成することを特徴とする静電気対策部品
の製造方法とすることで、精度良くバリスタ電圧・静電
容量などを調整された静電気対策部品を作製することが
できる。

【００１６】請求項９記載の発明は、絶縁部材は、形成
膜が成膜されないか或いはされにくい材質で構成されて
おり、前記絶縁部材を形成した後に形成膜を基台上に設
けることで、複数の形成膜を設けたことを特徴とする請
求項８記載の静電気対策部品の製造方法とすることで、
容易に形成膜を複数の形成膜に分割できるので、コスト
のかからない静電気対策部品を作製することができる。

【００１７】請求項１０記載の発明は、絶縁部材は形成
膜が成膜されるか或いはされやすい材質で構成されてお
り、前記絶縁部材を形成した後に形成膜を基台上に設け
た後に、前記絶縁部材上の形成膜を絶縁化処理すること
を特徴とする請求項８記載の静電気対策部品の製造方法
とすることで、完全に形成膜を分離することができるの
で、精度良くバリスタ電圧・静電容量などを調整された
静電気対策部品を作製することができる。

【００１８】以下、本発明における静電気対策部品の実
施の形態について説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施の形態における電子
部品を示す側断面図である。

【００２０】図１において、１１は絶縁材料などをプレ
ス加工，押し出し法等を施して構成されている基台で、
基台１１は電圧に依存する非線形抵抗を持つバリスタで
構成されている。

【００２１】１２は基台１１の上に設けられている絶縁
部材で、絶縁部材１２は、スプレ−塗装法・浸漬塗装法
・治具塗装法・転写塗装法・粉体塗装法・インクジェッ
ト塗装法等の少なくとも一つの手段にて基台１１上の少
なくとも一部或いは基台１１の全面に形成される。本実
施の形態では、絶縁部材１２は、シリコン系樹脂・フッ
素系樹脂・ウレタン系樹脂等が用いられる。この絶縁部
材１２は環状にしかも１乃至複数設けることによって、
形成膜１３は少なくとも２つ以上分割され、この絶縁部
材１２で形成膜１３にギャップが形成され、しかも所定
の電気容量が形成される。この様な構成によって、完全
に形成膜１３を分割することができ、特性劣化を防止で
きる。なお、本実施の形態では、絶縁部材１２として塗
料形態のものを用いたが、帯状或いはテープ状の絶縁部
材を基台１１上に貼着する構成でも良い。

【００２２】１３は基台１１の上に設けられている形成
膜で、形成膜１３は、メッキ法，スパッタリング法等の
蒸着法，焼き付け法等の少なくとも一つの手段にて基台
１１上の少なくとも一部或いは基台１１の全面に形成さ
れる。本実施の形態では、形成膜１３を基台１１表面に
密着して設けたスパッタ膜１３ｂと、そのスパッタ膜１
３ｂ上に形成されたメッキ膜１３ａの２層構造とした。

【００２３】１４は絶縁部材１２と形成膜１３上に形成
された保護材、１５，１６はそれぞれ基台１１の端部上
に設けられた端子部である。

【００２４】以上の様に構成された静電気対策部品は、
絶縁部材１２の幅を調整することで容易に静電容量やバ
リスタ電圧を調整でき、しかも転写塗装技術等で絶縁部
材１２を形成することで、バリスタ電圧や静電容量など
のバラツキを抑えることができる。

【００２５】また、端子部１５，１６を回路基板上の電
極などに電気的に接合し、しかも例えば、端子部１５を
アース電極に接合することで、静電気対策部品に所定の
電圧が加わるまでは、静電気対策部品は低容量のコンデ
ンサとして働き、所定の電圧を超えると、端子部１６側
から端子部１５側へ放電され、静電気などによる内部電
子部品などの破壊を防止できる。

【００２６】次に各部について詳細に説明する。

【００２７】基台１１は角柱状もしくは円柱状とするこ
とが好ましく、図２に示す様に基台１１を角柱状とする
ことによって、実装性を向上させることができ、素子の
転がり等を防止できる等の効果を有する。また、基台１
１を角柱状とする中でも特に四角柱状とすることが非常
に実装性や、素子の回路基板上での位置決めを容易にす
る。更に、基台１１を角柱状とすることによって構造が
非常に簡単になるので、生産性がよく、しかもコスト面
が非常に有利になる。

【００２８】また、基台１１の形状を円柱状とすること
によって、後述するように基台１１上に転写塗装法等に
よって絶縁部材１２を形成する場合、その絶縁部材１２
の幅などを精度よく形成することができ、特性のばらつ
きを抑えることができる。

【００２９】また、基台１１の両端部を除いて、全周に
渡り段差部１１ｚが形成されている。この段差部１１ｚ
を設けることで、絶縁部材１２を形成した部分が直接回
路基板等と接触して特性の変化が生じたりするなどの不
具合の発生を防止できる。なお、回路基板などに工夫が
施されたり、或いは、他の手段にて、絶縁部材１２を形
成した部分が回路基板等との接触の危険性が非常に少な
い場合等には、特に段差部１１ｚを設ける必要はない。
なお、段差部１１ｚを基台１１に設けなくても良い場合
には、基台１１が非常にシンプルな構成となり、生産性
が良くなり、しかも精度などを向上させることができ
る。

【００３０】また基台１１の両端部の断面形状は、上述
の通り、円形または多角形状とすることが好ましく、し
かも多角形状とする場合には、特に正多角形状とするこ
とによって、どの方向に実装しても、特性の変化があま
りないので好ましい。更に、段差部１１ｚにおける断面
も、同様に、円形または多角形状とすることが好まし
く、しかも多角形状とする場合には、特に正多角形状と
することが好ましい。なお、段差部１１ｚの断面形状と
両端部の断面形状の断面形状は異なった形でも良いし、
同一形状としても良い。

【００３１】基台１１は上述の通り、ほぼ全てバリスタ
で構成されており、具体的な構成材料としては、Ｚｎ
Ｏ，ＴｉＯ₂、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＢａＴｉＯ₃，ＳｒＴｉＯ
₃、セレン系から選ばれる少なくとも一つの材料を主成分
のものが好適に用いられ、この主成分材料にＢｉ₂Ｏ₃，
Ｓｂ₂Ｏ₃，ＭｎＯ₂，Ｃｏ₂Ｏ₃，Ａｇ₂Ｏ，ＰｂＯ、Ｃｒ
₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＭｎＯの中から選ばれる少なくとも一つ
の補助材料を添加して構成されている。

【００３２】なお、本実施の形態では、形成膜１３と基
台１１の接合強度を基台１１の表面粗さを調整すること
によって、向上させたが、例えば、基台１１と形成膜１
３の間に炭素単体，炭素に他の元素を添加したもの、Ｃ
ｒ単体またはＣｒと他の金属の合金（例えばＮｉ−Ｃｒ
等）、Ｔｉ単体またはＴｉと他の金属との合金の少なく
とも一方で構成された中間層（密着強化層）を設けるこ
とによって、表面粗さを調整せずとも形成膜１３と基台
１１の密着強度を向上させることができる。本実施の形
態では、絶縁部材１２は、転写塗装法・スプレ−塗装法
・浸漬塗装法・治具塗装法・粉体塗装法・インクジェッ
ト塗装法等によって形成し、絶縁部材１２の幅を変化さ
せることで電気容量等の特性を調整可能である。絶縁部
材としては、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂・ウレタン
系樹脂等が用いられる。

【００３３】形成膜１３が成膜されない絶縁部材１２を
用いる場合は、基台１１に絶縁部材１２を上記塗装法に
より塗布し、その後形成膜１３を成膜する。絶縁部材１
２には形成膜１３が成膜されないことから、絶縁部材１
２により形成膜１３を分割することができる。

【００３４】形成膜１３が成膜される絶縁部材１２を用
いる場合は、基台１１に絶縁部材１２を上記塗装法にて
塗布し、形成膜１３を成膜する。その後、形成膜１３を
絶縁部材１２の箇所にて分離する為に、砥石加工（ラバ
−加工）・レ−ザ加工・イオンミリングなどをおこな
い、形成膜１３の分離をおこなう。この際、レーザーと
してはＹＡＧレーザー，炭酸ガスレーザー，エキシマレ
ーザー等を用いることができる。

【００３５】なお、基台１１と絶縁部材１２の密着強度
を上げるために、基台１１と絶縁部材１２の接着剤の役
割をするプライマ−を用いたり、絶縁部材の接着面積を
広げたり、絶縁部材内に接着付与剤を混入させることが
好ましい。

【００３６】次に図３，図４に示すように、基台１１の
全面にスパッタリング法を用いて、スパッタ膜１３ｂを
形成し、そのスパッタ膜１３ｂの上に図５に示す様に、
メッキ膜１３ａを鍍金法などで積層して、形成膜１３を
形成する。スパッタ膜１３ｂ、メッキ膜１３ａはそれぞ
れ導電性材料で構成され、スパッタ膜１３ｂとしては、
Ａｌ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ａｇの少なくとも一つを主成分とす
る導電膜（基台１１とのオーミック接合をとるため）で
構成され、メッキ膜１３ａはＮｉ，Ｃｕ，Ａｇの少なく
とも一つを主成分とする導電膜で構成されている。

【００３７】本実施の形態では、形成膜１３を２層構造
として、しかもその各層毎の製法を規定したが、形成膜
１３は１層でも良く、３層以上でも良い。しかし余り積
層数が大きくなると工数などが増えるので、１０層以下
で導電膜を積層して形成膜１３を形成することが好まし
い。

【００３８】また、形成膜１３の形成手段としては、ス
パッタリング法等の蒸着法，電界鍍金法や無電界鍍金
法，ＣＶＤ法，導電性ペーストを印刷やディップなどで
基台１１上に塗布して、焼き付ける方法などを適応させ
ることができる。

【００３９】なお、形成膜１３の膜厚（本実施の形態で
はスパッタ膜１２ｂの膜厚とメッキ膜１２ａの膜厚を加
えたもの）としては、０．２〜５０μｍ（好ましくは２
μｍ〜２０μｍ）とすることが良く、形成膜１３の膜厚
が０．２μｍより小さいと、所望の特性が得られず、５
０μｍより厚いと非経済的であり、素子の小型化が困難
である。

【００４０】次に保護材１４を図６に示すように段差部
１１ｚ中に少なくとも設ける。

【００４１】保護材１４は、必要に応じて設けられる。
すなわち、仕様などによっては保護材１４を設けなくて
も良い。

【００４２】また、回路基板などとの絶縁性を確保する
等の目的で、薄い保護材１４を設けても良い。

【００４３】また、実装機のノズルで吸着して実装する
場合に、保護材１４を形成させていくことで、吸着ミス
を大幅に低減させることができる。

【００４４】更に、保護材１４を設けることで、保護材
１４から露出した部分を端子部１５，１６とすることが
でき、端子部１５，１６を明確にすることができるの
で、実装の際に精度を向上させることができる。

【００４５】保護材１４としては、エポキシ樹脂などを
塗布する方法や、カチオン塗料などを電着法で形成する
方法などが好適に用いられる。

【００４６】最後に端子部１５，１６を基台１１の両端
に設けることで図１に示す静電気対策部品を作製する。

【００４７】端子部１５，１６としては、半田などとの
接合性が良い材料で形成膜１３を形成した場合には、形
成膜１３そのものを用いても良いし、端子部１５，１６
となる形成膜１３上に、Ｎｉ，Ｎｉ合金等の導電性を有
し耐食性を有する耐食層を設け、その耐食性の上に、半
田，Ｓｎ単体，Ｓｎ合金（但し鉛合金は除く）等の接合
層を積層して端子部１５，１６としても良い。なお、耐
食層及び接合層の内、少なくとも接合は必要となる。ま
た、Ｓｎ単体，Ｓｎ合金（但し鉛合金は除く）等の接合
層を用いることで、鉛フリーの電子部品を得ることがで
きる。

【００４８】以上の様に構成された静電気対策部品は、
絶縁部材１２の幅を調整することで、電気容量やバリス
タ電圧を精度良く調整することが可能となり、所望の電
気容量やバリスタ電圧を容易に得ることができる。

【００４９】しかも、基台１１を柱状体とすることで、
方向性無く回路基板等に実装でき、実装性を向上させる
ことができる。

【００５０】また、基台１１に段差部１１ｚを設け、こ
の段差部１１ｚによって形成された中央部（両端の鍔部
で挟まれた部分）の太さを太くしたり或いは小さくする
ことでも上記特性の調整を行うことができるので、静電
気対策部品の大きさを変えずに様々な特性の品揃えを行
うことができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、バリスタで構成された柱状の
基台と、基台上に設けられ複数に分割された形成膜と、
複数に分割された形成膜の間に設けられた絶縁部材と、
基台の両端に設けられ複数の形成膜のいずれかに電気的
に接合した端子部と、形成膜及び絶縁部材を覆う保護材
とを備え、絶縁材料と保護材を別材料で構成したたこと
で、絶縁部材の形成によって静電容量やバリスタ電圧を
容易に調整可能であるので、非常に精度良く静電容量や
バリスタ電圧を調整することができるので、低容量でし
かも特性バラツキを小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【図２】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【図３】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【図４】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【図５】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【図６】本発明の一実施の形態における静電気対策部品
を示す側断面図

【符号の説明】

１１基台１１ｚ段差部１２絶縁部材１３形成膜１４保護材１５，１６端子部

フロントページの続き (72)発明者原田隆一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者 ▲崎▼田広実大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5E034 EA07 EB02 EB03 ED01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バリスタで構成された柱状の基台と、前記
基台上に設けられ複数に分割された形成膜と、前記複数
に分割された形成膜の間に設けられた絶縁部材と、前記
基台の両端に設けられ前記複数の形成膜のいずれかに電
気的に接合した端子部と、前記形成膜及び前記絶縁部材
を覆う保護材とを備え、前記絶縁部材と前記保護材を別
材料で構成したことを特徴とする静電気対策部品。
【請求項２】基台の両端部を避けて周回状に段落ち部を
設け、前記段落ち部内に絶縁部材を設けたことを特徴と
する請求項１記載の静電気対策部品。
【請求項３】絶縁部材を前記基台の全周に環状に設けた
ことを特徴とする請求項１記載の静電気対策部品。
【請求項４】形成膜を基台の表面に直接形成してオーミ
ック接合を得る第１の導体膜と、前記第１の形成膜の上
に設けられた第２の導体膜を積層して構成したことを特
徴とする請求項１記載の静電気対策部品。
【請求項５】第１の導体膜をスパッタリング法で構成
し、第２の導体膜を鍍金法で形成したことを特徴とする
請求項４記載の静電気対策部品。
【請求項６】形成膜が成膜されないかもしくはされにく
い絶縁部材を用いることを特徴とする請求項１記載の静
電気対策部品。
【請求項７】形成膜が成膜されるかもしくはされやすい
絶縁部材を用い、絶縁部材の箇所において、形成膜が絶
縁される処理を施すことを特徴とする請求項１記載の静
電気対策部品。
【請求項８】バリスタで構成された柱状の基台上に周回
状に絶縁部材を１乃至複数互いに非接触となるように形
成し、その後に前記基台上に形成膜を形成し、前記形成
膜と電気的に接続する端子部を前記基台上に形成するこ
とを特徴とする静電気対策部品の製造方法。
【請求項９】絶縁部材は、形成膜が成膜されないか或い
はされにくい材質で構成されており、前記絶縁部材を形
成した後に形成膜を基台上に設けることで、複数の形成
膜を設けたことを特徴とする請求項８記載の静電気対策
部品の製造方法。
【請求項１０】絶縁部材は形成膜が成膜されるか或いは
されやすい材質で構成されており、前記絶縁部材を形成
した後に形成膜を基台上に設けた後に、前記絶縁部材上
の形成膜を絶縁化処理することを特徴とする請求項８記
載の静電気対策部品の製造方法。