JP2005276513A - Manufacturing method for surge absorber - Google Patents

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Tomoo Takazawa
知生 高澤
Takehiko Otsuki
健彦 大槻
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Murata Mfg Co Ltd
株式会社村田製作所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a surge absorber capable of stably forming a discharge space and sealing inert gas in the discharge space without worsening the degree of sintering of ceramics. <P>SOLUTION: This manufacturing method for the surge absorber wherein the discharging electrodes 15, 15 built in a ceramic laminated body 11 face each other through the discharge space 18, comprises following processes: forming a green sheet for discharging electrodes wherein the discharging electrodes 15 are formed by a via hole and a green sheet for the discharge space wherein a discharge space formation material comprising an organic compound containing N is filled in a through hole: forming the laminated body 11 by laminating the green sheet so that the discharging electrodes 15, 15 contact the discharge space formation material; and burning the discharge space formation material by baking the laminated body 11. In the baking process, the organic compound is burned to form the discharge space 18, and N2 is generated and sealed in the discharge space 18. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、サージアブソーバの製造方法、特に、信号ラインに侵入する静電気サージを吸収除去するためのサージアブソーバの製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a surge absorber, and more particularly to a method of manufacturing a surge absorber for absorbing and removing an electrostatic surge that enters a signal line.
従来、外部からの静電気サージにより、素子が破壊されやすいICなどの電子部品に関しては、静電気サージを吸収除去するために、放電素子を利用したサージアブソーバをプリント基板上であって信号ラインとグランドとの間に実装していた。   Conventionally, with regard to electronic components such as ICs that are easily damaged by external electrostatic surges, in order to absorb and remove electrostatic surges, surge absorbers that use discharge elements are placed on the printed circuit board with signal lines and grounds. It was implemented between.
この種のサージアブソーバとしては、セラミック積層体に内蔵された放電電極が放電空間を介して対向している構成が一般的である。このような構成では、放電空間を安定して形成すること、放電開始電圧を低くするために放電空間を不活性ガス雰囲気とすることが必要である。   As this type of surge absorber, a configuration in which discharge electrodes built in a ceramic laminate face each other through a discharge space is common. In such a configuration, it is necessary to stably form the discharge space and to make the discharge space an inert gas atmosphere in order to reduce the discharge start voltage.
特許文献1には、放電電極を内蔵すると共に放電空間を形成したセラミック積層体をN、Arなどの不活性ガス雰囲気で焼成し、不活性ガスを放電空間に封入したものが記載されている。   Patent Document 1 describes a ceramic laminate in which a discharge electrode is built and a discharge space is fired in an inert gas atmosphere such as N and Ar, and an inert gas is enclosed in the discharge space.
しかしながら、セラミックスを不活性ガス雰囲気で焼成すると、セラミックスの焼結性が悪化するという問題点を有している。セラミックスは焼結性が悪化すると、緻密性に劣るようになり、放電空間に封入された不活性ガスが漏れてしまうという不具合を生じる。
特開2000−243534号公報
However, when ceramics are fired in an inert gas atmosphere, there is a problem that the sinterability of ceramics deteriorates. When the sinterability deteriorates, the ceramic becomes inferior in density and causes a problem that the inert gas sealed in the discharge space leaks.
JP 2000-243534 A
そこで、本発明の目的は、放電空間を安定して形成できると共に、セラミックスの焼結性を悪化させることなく放電空間に不活性ガスを封入できるサージアブソーバの製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a surge absorber that can stably form a discharge space and can enclose an inert gas in the discharge space without deteriorating the sinterability of ceramics.
以上の目的を達成するため、本発明は、セラミック積層体に内蔵された放電電極が放電空間を介して対向しているサージアブソーバの製造方法において、
(a)放電電極が形成された放電電極用グリーンシートと、両主面間を貫通する孔に放電空間形成材料が充填された放電空間用グリーンシートとを形成する工程と、
(b)前記放電電極が前記放電空間形成材料と接するように前記放電電極用グリーンシートと前記放電空間用グリーンシートとを積層して積層体を形成する工程と、
(c)前記積層体を焼成して前記放電空間形成材料を焼失させる工程と、を備え、
(d)前記放電空間形成材料はNを含む有機化合物であること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a surge absorber in which discharge electrodes built in a ceramic laminate face each other through a discharge space.
(A) forming a discharge electrode green sheet in which a discharge electrode is formed, and a discharge space green sheet in which a discharge space forming material is filled in a hole penetrating between both main surfaces;
(B) forming the laminate by laminating the discharge electrode green sheet and the discharge space green sheet so that the discharge electrode is in contact with the discharge space forming material;
(C) firing the laminate and burning out the discharge space forming material,
(D) the discharge space forming material is an organic compound containing N;
It is characterized by.
本発明に係るサージアブソーバの製造方法においては、放電空間用グリーンシートに形成した孔に放電空間形成材料が充填された状態で放電電極用グリーンシートと放電空間用グリーンシートとを積層圧着するため、圧着時に放電空間が潰れたり変形することがなく、放電空間を安定して形成することができる。   In the method of manufacturing a surge absorber according to the present invention, in order to laminate and pressure-bond the discharge electrode green sheet and the discharge space green sheet in a state where the discharge space forming material is filled in the holes formed in the discharge space green sheet, The discharge space can be stably formed without being crushed or deformed during crimping.
また、放電空間形成材料はNを含む有機化合物であるため、セラミック積層体を焼成することで該有機化合物が焼失して放電空間が形成され、N2が生成されて該放電空間に封入される。セラミック積層体を、通常の焼成雰囲気、例えば、空気雰囲気中で焼成するため、従来の如く不活性ガス雰囲気で焼成することはないので、セラミックスの焼結性が悪化することはなく、放電空間に封入されたN2が漏れるおそれはない。 Further, since the discharge space forming material is an organic compound containing N, by firing the ceramic laminate, the organic compound is burned out to form a discharge space, and N 2 is generated and enclosed in the discharge space. . Since the ceramic laminate is fired in a normal firing atmosphere, for example, in an air atmosphere, it is not fired in an inert gas atmosphere as in the prior art. There is no possibility that the enclosed N 2 leaks.
本発明に係るサージアブソーバの製造方法において、放電電極は放電電極用グリーンシートに形成したスルーホールに導体ペーストを充填することにより形成してもよく、あるいは、放電電極用グリーンシート上に導体ペーストを塗布することにより形成してもよい。   In the method for manufacturing a surge absorber according to the present invention, the discharge electrode may be formed by filling a conductive paste into a through hole formed in the discharge electrode green sheet, or the conductive paste is formed on the discharge electrode green sheet. You may form by apply | coating.
放電空間形成材料としては、Nを含む種々の有機化合物を用いることができ、特に、取扱いの容易性の観点からポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。   As the discharge space forming material, various organic compounds containing N can be used, and it is particularly preferable to use a polyurethane resin from the viewpoint of easy handling.
以下、本発明に係るサージアブソーバの製造方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of a method for manufacturing a surge absorber according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1実施例、図1〜図3参照)
図1に本発明の第1実施例によって製造されたサージアブソーバ10の外観を示し、図2にその断面形状を示し、図3に要部を分解した状態を示す。
(Refer 1st Example and FIGS. 1-3)
FIG. 1 shows the appearance of a surge absorber 10 manufactured according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows its cross-sectional shape, and FIG.
このサージアブソーバ10は、セラミック積層体11に内蔵されたビアホールからなる放電電極15,15が放電空間18を介して対向しており、積層体11の両端面部分に外部電極19,19を設けたものである。   In this surge absorber 10, discharge electrodes 15, 15 made of via holes built in a ceramic laminate 11 are opposed to each other through a discharge space 18, and external electrodes 19, 19 are provided on both end portions of the laminate 11. Is.
以下に、図3を参照してその製造工程を説明する。まず、放電電極用のセラミックグリーンシート12の所定位置にスルーホール12aを形成し、該スルーホール12aに導体ペースト13を充填する。また、放電空間用のセラミックグリーンシート16の所定位置に前記スルーホール12aよりも大径のスルーホール16aを形成し、該スルーホール16aに放電空間形成材料17を充填する。   The manufacturing process will be described below with reference to FIG. First, a through hole 12a is formed at a predetermined position of the ceramic green sheet 12 for the discharge electrode, and the conductive paste 13 is filled into the through hole 12a. Further, a through hole 16a having a diameter larger than that of the through hole 12a is formed at a predetermined position of the ceramic green sheet 16 for the discharge space, and the discharge space forming material 17 is filled in the through hole 16a.
セラミックグリーンシート12,16には、ガラスセラミックなどの焼結時における緻密性の高い材料を用いることが好ましい。導体ペースト13は、Ag粉末やCu粉末などを主成分とする通常の放電電極材料が用いられる。   For the ceramic green sheets 12 and 16, it is preferable to use a material having a high density during sintering, such as glass ceramic. As the conductive paste 13, a normal discharge electrode material mainly composed of Ag powder, Cu powder or the like is used.
放電空間形成材料17の材料としてはNを含む有機化合物を用いる。例えば、ポリウレタン樹脂、ニトロ化合物、アミン化合物、ポリイミド樹脂、アクリルニトリル樹脂、エポキシ樹脂、ジアゾ化合物、アゾ化合物などである。放電空間形成材料17はスルーホール16aに充填しやすく、取扱いの容易な材料が好ましく、この観点からポリウレタン樹脂が好適である。   As the material for the discharge space forming material 17, an organic compound containing N is used. For example, polyurethane resin, nitro compound, amine compound, polyimide resin, acrylonitrile resin, epoxy resin, diazo compound, azo compound and the like. The discharge space forming material 17 is preferably a material that can be easily filled into the through-hole 16a and is easy to handle. From this viewpoint, polyurethane resin is preferable.
次に、導体ペースト13及び放電空間形成材料17が同軸上に位置するように、かつ、放電空間形成材料17の上下面に導体ペースト13が接するように、グリーンシート12とグリーンシート16とを積層、圧着してセラミック積層体11を形成する。   Next, the green sheet 12 and the green sheet 16 are laminated so that the conductor paste 13 and the discharge space forming material 17 are positioned coaxially and the conductor paste 13 is in contact with the upper and lower surfaces of the discharge space forming material 17. The ceramic laminate 11 is formed by pressure bonding.
次に、前記セラミック積層体11を所定のサイズにカットし、焼成する。この焼成は通常の空気雰囲気中で行われる。この焼成にて、セラミック積層体11が焼結すると共に、導体ペースト13が焼結して上下に連続した放電電極15、15が形成される。また、放電空間形成材料17が焼失して放電空間18が形成され、放電空間形成材料17である有機化合物に含有されていたNがN2として生成され、放電空間18に封入される。その後、積層体11の両端部分に外部電極19,19を設ける。 Next, the ceramic laminate 11 is cut into a predetermined size and fired. This baking is performed in a normal air atmosphere. By this firing, the ceramic laminate 11 is sintered and the conductive paste 13 is sintered to form discharge electrodes 15 and 15 that are continuous in the vertical direction. Further, the discharge space forming material 17 is burned out to form the discharge space 18, and N contained in the organic compound that is the discharge space forming material 17 is generated as N 2 and enclosed in the discharge space 18. Thereafter, external electrodes 19 and 19 are provided at both end portions of the laminate 11.
以上説明したサージアブソーバ10の製造方法においては、セラミックグリーンシート16に形成したスルーホール16aに放電空間形成材料17が充填された状態でビアホールを形成したセラミックグリーンシート12と前記セラミックグリーンシート16とを積層、圧着するため、圧着時に放電空間18が潰れたり変形することがなく、放電空間18を安定して形成することができる。   In the method of manufacturing the surge absorber 10 described above, the ceramic green sheet 12 in which via holes are formed in a state where the discharge space forming material 17 is filled in the through holes 16a formed in the ceramic green sheet 16 and the ceramic green sheet 16 are used. Since lamination and pressure bonding are performed, the discharge space 18 is not crushed or deformed during pressure bonding, and the discharge space 18 can be formed stably.
また、セラミック積層体11を焼成することで放電空間形成材料17が焼失して放電空間18が形成されると共に、N2が生成されて該放電空間18に封入される。セラミック積層体11を、通常の焼成雰囲気、例えば、空気雰囲気中で焼成するため、セラミックスの焼結性が悪化することはなく、放電空間18に封入されたN2が漏れるおそれはない。 Further, by firing the ceramic laminate 11, the discharge space forming material 17 is burned out to form the discharge space 18, and N 2 is generated and enclosed in the discharge space 18. Since the ceramic laminate 11 is fired in a normal firing atmosphere, for example, an air atmosphere, the sinterability of the ceramic is not deteriorated, and there is no possibility that N 2 enclosed in the discharge space 18 leaks.
(第2実施例、図4参照)
図4に本発明の第2実施例によって製造されたサージアブソーバ20の断面形状を示す。このサージアブソーバ20は、セラミック積層体21に内蔵された導体ペーストを塗布してなる放電電極25,25が放電空間28を介して対向しており、積層体21の両端部分に外部電極29を設けたものである。
(Refer to the second embodiment, FIG. 4)
FIG. 4 shows a cross-sectional shape of the surge absorber 20 manufactured according to the second embodiment of the present invention. In this surge absorber 20, discharge electrodes 25, 25 formed by applying a conductive paste built in a ceramic laminate 21 are opposed to each other with a discharge space 28, and external electrodes 29 are provided at both ends of the laminate 21. It is a thing.
製造工程は前記第1実施例と基本的には同様であり、使用される材料も第1実施例で示したものと同様である。即ち、まず、放電電極25となる導体ペーストを所定のパターンに形成された放電電極用のセラミックグリーンシートと、所定位置に形成したスルーホールに放電空間形成材料が充填された放電空間用のセラミックグリーンシートと、無地のセラミックグリーンシートを形成する。   The manufacturing process is basically the same as in the first embodiment, and the materials used are the same as those shown in the first embodiment. That is, first, a ceramic green sheet for a discharge electrode in which a conductive paste to be the discharge electrode 25 is formed in a predetermined pattern, and a ceramic green for a discharge space in which a through space formed in a predetermined position is filled with a discharge space forming material. A sheet and a plain ceramic green sheet are formed.
次に、導体ペーストの両端部分が放電空間形成材料と接するように放電電極用のセラミックグリーンシートと放電空間用のセラミックグリーンシートとを積層し、さらにそれらの上下部に無地のセラミックグリーンシートを積層、圧着して積層体21を形成する。   Next, the ceramic green sheet for the discharge electrode and the ceramic green sheet for the discharge space are laminated so that both end portions of the conductor paste are in contact with the discharge space forming material, and further, a plain ceramic green sheet is laminated on the upper and lower parts thereof. The laminate 21 is formed by pressure bonding.
次に、前記セラミック積層体21を所定のサイズにカットし、焼成する。この焼成にて、セラミック積層体21が焼結すると共に、導体ペーストが焼結して放電電極25、25が形成される。また、放電空間形成材料が焼失して放電空間28が形成され、放電空間形成材料である有機化合物に含有されていたNがN2として生成され、放電空間28に封入される。その後、積層体21の両端部分に外部電極29,29を設ける。 Next, the ceramic laminate 21 is cut into a predetermined size and fired. By this firing, the ceramic laminate 21 is sintered and the conductor paste is sintered to form the discharge electrodes 25 and 25. Further, the discharge space forming material is burned out to form the discharge space 28, and N contained in the organic compound that is the discharge space forming material is generated as N 2 and enclosed in the discharge space 28. Thereafter, external electrodes 29 and 29 are provided at both end portions of the laminate 21.
以上の第2実施例の効果は前記第1実施例で説明したとおりである。   The effects of the second embodiment described above are as described in the first embodiment.
(他の実施例)
なお、本発明に係るサージアブソーバの製造方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
In addition, the manufacturing method of the surge absorber which concerns on this invention is not limited to the said Example, It can change variously within the range of the summary.
特に、セラミック積層体の細部構造や放電電極の形状など任意である。コンデンサやインダクタを内蔵した複合部品とされていてもよい。また、セラミックグリーンシート、導体ペースト、外部電極の材料は任意のものを選択することができる。   In particular, the detailed structure of the ceramic laminate and the shape of the discharge electrode are arbitrary. It may be a composite part including a capacitor and an inductor. In addition, ceramic green sheets, conductor paste, and external electrode materials can be selected arbitrarily.
本発明の第1実施例にて製造したサージアブソーバを示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the surge absorber manufactured in 1st Example of this invention. 前記サージアブソーバの断面図である。It is sectional drawing of the said surge absorber. 前記サージアブソーバの要部に関する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view regarding the principal part of the said surge absorber. 本発明の第2実施例にて製造したサージアブソーバを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the surge absorber manufactured in 2nd Example of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
10,20…サージアブソーバ
11,21…セラミック積層体
12…放電電極用セラミックグリーンシート
12a…スルーホール
13…導体ペースト
15,25…放電電極
16…放電空間用セラミックグリーンシート
16a…スルーホール
17…放電空間形成材料
18,28…放電空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Surge absorber 11, 21 ... Ceramic laminated body 12 ... Discharge electrode ceramic green sheet 12a ... Through hole 13 ... Conductive paste 15, 25 ... Discharge electrode 16 ... Discharge space ceramic green sheet 16a ... Through hole 17 ... Discharge Space forming material 18, 28 ... discharge space

Claims (4)

  1. セラミック積層体に内蔵された放電電極が放電空間を介して対向しているサージアブソーバの製造方法において、
    放電電極が形成された放電電極用グリーンシートと、両主面間を貫通する孔に放電空間形成材料が充填された放電空間用グリーンシートとを形成する工程と、
    前記放電電極が前記放電空間形成材料と接するように前記放電電極用グリーンシートと前記放電空間用グリーンシートとを積層して積層体を形成する工程と、
    前記積層体を焼成して前記放電空間形成材料を焼失させる工程と、を備え、
    前記放電空間形成材料はNを含む有機化合物であること、
    を特徴とするサージアブソーバの製造方法。
    In the method of manufacturing a surge absorber in which the discharge electrodes built in the ceramic laminate face each other through the discharge space,
    Forming a discharge electrode green sheet formed with a discharge electrode, and a discharge space green sheet filled with a discharge space forming material in a hole penetrating between both main surfaces;
    Stacking the discharge electrode green sheet and the discharge space green sheet so that the discharge electrode is in contact with the discharge space forming material, and forming a laminate;
    Firing the laminate to burn away the discharge space forming material,
    The discharge space forming material is an organic compound containing N;
    A method of manufacturing a surge absorber characterized by the above.
  2. 前記放電電極用グリーンシートに形成したスルーホールに導体ペーストを充填することにより前記放電電極を形成することを特徴とする請求項1に記載のサージアブソーバの製造方法。   The method of manufacturing a surge absorber according to claim 1, wherein the discharge electrode is formed by filling a through hole formed in the green sheet for the discharge electrode with a conductive paste.
  3. 前記放電電極用グリーンシート上に導体ペーストを塗布することにより前記放電電極を形成することを特徴とする請求項1に記載のサージアブソーバの製造方法。   The method for manufacturing a surge absorber according to claim 1, wherein the discharge electrode is formed by applying a conductive paste on the green sheet for the discharge electrode.
  4. 前記放電空間形成材料としてポリウレタン樹脂を用いることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のサージアブソーバの製造方法。   4. The method of manufacturing a surge absorber according to claim 1, wherein a polyurethane resin is used as the discharge space forming material.
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