JP2007037397A - 過渡電圧抑制装置、過電圧抑制チップ装置、過電圧抑制装置の製造方法、インピーダンス材料及びインピーダンス材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】過渡電圧抑制装置が高い製造歩留まりで製造できるように過電圧抑制装置のより低コストで且つ信頼性のより高い製造を実現する。
【解決手段】過渡電圧抑制装置１０は、ギャップ３６付きの電極１２に近接する可変インピーダンス材料のためにレセプタクルを画定する誘電層２０、２２を含む。装置１０を製造するため、及び低コストで、且つさらに高い製造歩留まりで可変電圧材料を調製するための方法も提供される。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、電子装置を保護するための過電圧保護装置、及びこのような装置を製造する方法に関し、さらに詳細には「サージ保護」装置または「過渡電圧抑制」装置と一般的に呼ばれている過電圧抑制装置、過電圧抑制チップ装置、過電圧抑制装置の製造方法、インピーダンス材料及びインピーダンス材料の製造方法に関する。

過渡電圧抑制装置は、短いつまり過渡的な持続時間の高圧から、今日の技術社会が依存するますます拡大する多数の電子装置を保護するニーズに応えて開発されてきた。電気的な過渡電圧は、例えば人間の接触により伝搬される静電放電または過渡事象により生じることがある。通常、過渡電圧保護装置を利用する電気装置の例は、電気通信システム、コンピュータシステム、及び制御システムを含む。

いくつかの公知の過渡電圧抑制装置は、例えばセラミック基板またはプリント基板の基板物質上に形成される信号線（ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）パッド、及び接地線パッドを相互接続する可変インピーダンスを有する材料を含む。「過大応力反応組成物」とも呼ばれることのある可変インピーダンス材料は、絶縁樹脂等の接着材の中で充填材として浮遊する導電粒子及び／または半導電粒子の混合物として製造されることもある。信号パッドと接地パッドは基板の表面上の小さなギャップによって分離され、可変インピーダンス材料は接地線と信号線を相互接続するためにギャップの中に入れられる。スルーホールまたはビアは素子のどちらかの端部上の基板を通って広がり、基板上の信号パッドと接地パッドに電気経路を提供するためにめっきされる。表面実装型デバイスでは、めっきされたビアの内の一方が回路基板の信号線またはトレースに接続され、めっきされたビアの他方は回路基板の接地線トレースに接続されてよい。したがって、装置の信号パッドと接地パッドは、保護される電気システムのそれぞれ信号線と接地線に接続される。

可変インピーダンス材料は、信号線を通過する電圧及び／または電流が指定範囲内にあるときには（本明細書では「オフ状態」と呼ばれることもある）相対的に高い抵抗を示し、電圧及び／または電流が所定の閾値を超えるときには（本明細書では「オン状態」と呼ばれることもある）相対的に低いインピーダンスを示す。オン状態では、信号線によって経験されるパルスまたは過渡電圧が、電気システムの接地線に装置を通して分路され、該パルスに関連する電圧は該パルスの持続時間の間、相対的に低い値で固定される。可変インピーダンス材料は、電圧パルスまたは電流パルスが通り過ぎ、その高インピーダンス状態に戻った後に回復する。

このような装置は、過渡パルスから電子装置を保護するために有効である場合があるが、それらは多くの製造上の問題にさらされている。例えば、接地パッドと信号パッドは、通常、接地パッドと信号パッドを形成するために、減法形成（ｓｕｂｔｒａｃａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）プロセスとも呼ばれる、導電材料の層を基板から削除するエッチング技法とフォトリソグラフィ技法によって形成される。接地パッドと信号パッド間のギャップは、通常、導体の形成とは別の製造段階でレーザまたは他の公知の技法を用いて切削または機械加工され、ギャップ形成を抑制することは困難且つ高価である。

さらに、可変インピーダンス材料を混合することは多くの加工段階を必要とし、一貫して製造するにはやはり困難である場合がある。特にチップタイプの装置でのいくつかの装置の大きさが小さいために、可変インピーダンス材料はギャップに適用するのが困難である場合があり、回路網に装置を接続するために終端構造を提供することは問題がある場合がある。累積的に、これらの問題と他の問題が製造費の増加と製造プロセスにおける許容できる装置の製造歩留まりの低下につながる。

過渡電圧抑制装置が高い製造歩留まりで製造できるようにこのような装置のより低コスト且つより高い信頼性の製造を実現することが望ましい。

例示的な実施形態に従って、過渡電圧抑制装置が提供される。該装置は、第１の誘電層、及び該第１の誘電層上に広がり、導電性経路を画定する少なくとも１つの電極を備える。電極は該導電性経路を遮るギャップを含み、可変インピーダンス材料は該電極の中のギャップを実質的に充填し、第２の誘電層が電極の上に被せられ、電極は第１の誘電層と第２の誘電層の間に挟まれ、第１の誘電層と第２の誘電層の少なくとも一方が、ギャップに近接する少なくとも１つの開口とともに形成され、可変インピーダンス材料のためのレセプタクルを画定する。

別の実施形態に従って、過渡電圧抑制チップデバイスが提供される。チップデバイスは、第１の誘電層、該第１の誘電層上に広がり、電極を通る導電性経路を中断する少なくとも１つのキャップを含む電極と、該電極の上に被せられる第２の誘電層とを備え、該電極は該第１の誘電層と第２の誘電層の間に挟まれる。第２の誘電層はギャップの上に被せられる開口部と形成され、可変インピーダンス材料は該開口部に位置し、実質的に電極内のギャップを充填する。可変インピーダンス材料は所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされると相対的に高いインピーダンスを示し、該所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に低いインピーダンスを示す。第３の誘電層は第２の誘電層の上に被さり、第２の誘電層の開口部を閉じ、表面実装終端はギャップのどちらかの側上の電極に導電性経路を確立する。

さらに別の実施形態に従って、過渡電圧抑制装置が第１の誘電層と第２の誘電層を備え、それぞれの誘電層がその中に少なくとも１つの可変インピーダンス開口部を画定し、少なくとも１つの電極が第１の誘電層の間で広がり、電極を通る導電性経路を遮る少なくとも１つのギャップを含む。電極は第１の誘電層と第２の誘電層とは独立して形成され電鋳された、ギャップとともに一体化して形成された箔であり、電極は第１の誘電層と第２の誘電層の間に挟まれる。第１の誘電層と第２の誘電層の可変インピーダンス開口部はギャップに近接して配置され、第３の誘電層と第４の誘電層はそれぞれ第１の誘電層と第２の誘電層の上に位置し、第３の層と第４の層は第１の誘電層と第２の誘電層の中の可変インピーダンス開口部を閉じ、第１の誘電層、第２の誘電層、第３の誘電層、及び第４の誘電層はチップ構造を形成するために互いに固定される。可変インピーダンス材料は第１の誘電層と第２の誘電層の開口部内に位置し、該電極を上下から実質的に取り囲み、表面実装終端がギャップのどちらかの側上の電極までの導電性経路を確立する。

過渡電圧抑制装置を製造する方法も提供される。該方法は、第１の誘電層を提供するステップと、加法形成（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）プロセスに従って一体化して形成されるギャップのある電極を形成するステップと、その中に形成される少なくとも１つの開口部を有する第２の誘電層を提供するステップと、ギャップの上にある第２の誘電層に開口部がある第２の誘電層を第１の誘電層に固定するステップと、可変インピーダンス材料を開口部の中に導入するステップと、後で可変インピーダンス材料で該電極の中の該ギャップを実質的に充填するステップとを備える。

可変インピーダンス材料を製造する方法も提供される。該方法は、導電粒子と溶媒和ポリマーを、絶縁体粒子と充填剤粒子と混合させるステップを備え、該充填剤粒子はアーク消去材料を含む。混合された材料は加硫され、それにより所定の閾値まで電圧及び／電流にさらされるときに相対的に高いインピーダンスを示す材料を提供し、所定の閾値を超える電圧及び／電流にさらされるときには相対的に低いインピーダンスを示すステップを有する。

さらに別の実施形態に従って、過渡電圧抑制装置が提供される。装置は第１の誘電層、第１の誘電層上にギャップ付きの導電性経路を設けるための手段と、所定の閾値まで電圧及び／または電流にさらされるときにギャップ付き導電性経路を通る相対的に高いインピーダンスを示し、所定の閾値を超えた電圧及び／または電流にさらされるときにギャップ付き導電性経路を通る相対的に低いインピーダンスを示すための手段とを備える。該インピーダンスを示すための手段の導入のために前記ギャップ付き電極の一部を露呈するための該第１の誘電層に固定される手段も提供される。インピーダンスを示すための手段が露呈するための手段に導入されるときに、露呈するための手段は、ギャップ付きの電極の近傍で所定の場所に示すための手段をさらに限定する。

過渡電圧抑制装置用の可変インピーダンス材料も提供される。材料は結合剤と、導電粒子と、絶縁体粒子と、充填材とを備え、該充填材はアーク消去材料を含む。結合剤に対する導電粒子体の体積比は約０．５〜２．０の間にあり、材料は約５重量パーセント未満の有機物質を含む。

図１は、本発明の例示的な実施形態による過渡電圧抑制装置１０の斜視図である。後述される理由から、過渡電圧抑制装置１０は、満足のできる製品のさらに高い製造歩留まりを提供する一方で従来の過渡電圧抑制装置より低コストで製造可能であると考えられている。

該過渡電圧抑制装置１０は、詳しく後述される層状構造を有してよく、後述されるように多くの誘電層１４に入れられる導電性経路を画定する電極１２を含む。電極１２は、導電性経路を遮断するギャップ（図１では図示せず）を含み、後述される可変インピーダンス材料がギャップの中に設けられる。可変インピーダンス材料は所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に高いインピーダンスを示し、所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に低いインピーダンスを示す。

電極１２は表面実装型終端１６の間で電気的に伸張し、表面実装型終端１６と導電関係にある。終端１６は、使用中、導体、端末、導体パッド、またはプリント基板（図示せず）の回路終端部に結合される。さらに具体的には、終端部１６の一方は信号線（ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に結合されてよく、終端部１２の他方は接地線に結合されてよい。信号線を通って流れる電圧及び／または電流が所定の閾値以下であるとき、可変インピーダンス材料は、電極ギャップ内の可変インピーダンス材料を通って実質的には電流が流れない（本明細書では「オフ状態」と呼ばれることもある）高抵抗状態にある。結果的には、オフ状態では終端１６間の電極全体で実質的には通電されず、その時間中信号線は接地されていない。

装置１０内で利用される可変インピーダンス材料の特性に応じて、信号線を流れる電圧及び／または電流が所定の閾値に近づくにつれて、可変インピーダンス材料は低インピーダンス状態（本明細書では「オン状態」と呼ばれている）に切り替わる。すなわち、可変インピーダンス材料の電気特性は、電流の、全てではない場合、大部分が電極ギャップ内の可変インピーダンス材料を通って流れ、電流が接地まで終端１６間を流れるように変化する。このようにして、信号線が経験するパルスまたは過渡電圧は接地線に分路され、該パルスに関連する電圧は該パルスの持続時間中相対的に低い値で固定されてよい。可変インピーダンス材料は、電圧または電流のパルスが通過し、その高インピーダンス状態に戻った後に回復する。したがって、信号線と関連する回路網は、パルスが終了した後に直ちに正常な動作を続行できる。このようにして、信号線と関連する回路網は、影響を受ける回路網に対する中断が実質的にはない状態で保護される。したがって装置に接続されている過渡電圧及びサージ保護が実現される。

例示的な実施形態では、過渡電圧抑制装置１０はチップ形状を有してよい。すなわち、装置１０は一般的には形状が矩形であってよく、狭い空間を占有する一方でプリント基板に対する装置１０の表面実装に適した幅Ｗ、長さＬ及び高さＨを含む。例えばＬは約１．０１６mm（０．０４０インチ）〜１．５２４mm（０．０６０インチ）であってよく、Ｗは約０．５０８mm（０．０２０インチ）〜０．７６２mm（０．０３０インチ）であってよく、その結果、当業者が理解できるように、過渡電圧抑制装置はチップヒューズ、チップ抵抗器等を含むがこれらに限定されない他の電気チップ構成部品とほぼ同じ回路基板上の領域を占有する。高さＨは過渡電圧抑制装置１０を製造するために利用される多様な層１２と１４の結合された厚さにほぼ等しい。特に、高さＨは、過渡電圧抑制装置１０の薄型を維持するために長さＬまたは巾Ｗどちらかより大幅に少ない。しかしながら、装置１０の実際の寸法は、本発明の範囲から逸脱することなく２５．４mm（１インチ）を超える寸法を含むさらに大きな寸法またはさらに少ない寸法まで、本明細書に述べられている例示的な寸法から変化してよい。

図２は、過渡電圧抑制装置１０の製造で利用される多様な層１２、１４を描く過渡電圧抑制装置１０の分解斜視図である。具体的には、例示的な実施形態では、過渡電圧抑制装置１０は、基本的に、代わりに第３の誘電層と第４の誘電層２４、２６の間に挟まれる第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２の間に挟まれる電極１２を含む６つの層から構成されてよい。第５の誘電層２８は第３の誘電層２４の上にある。以下に理解されるように、誘電層２０、２２、２４、２６及び２８はそれぞれ装置１０の中で別の目的を達成し、相応して層を製造するために使用される材料は互いに異なる。

公知の過渡電圧抑制装置とは異なり、電極１２は、第１の誘電層と第２の誘電層２０と２２と独立して製造され、形成される電鋳された、厚さ３ミクロンから２０ミクロンのニッケル箔である。具体的には例示的な実施形態において、電極１２は、電極層の所望される形状が上にめっきされ、マイナス画像がフォトレジストでコーティングされた基板（不図示）の上で成型される電鋳プロセス等の公知の加法プロセスに従って製造される。ニッケル等の金属の薄い層が、成型されたマイナス画像の上に実質的にめっきされ、次にめっきされた層は第１の誘電層と第２の誘電層２０と２２の間に広がる自立する箔であるために成型物から剥がされる。ニッケルは、成型物から剥がされるときにその構造上の強度にとって有利であると考えられるが、本発明の別の実施形態で電極を形成するためには他の金属及び導電性構成及び合金が同様に使用されてよいことが考えられる。

図２に示されているように、電極１２は大文字Ｉの形状で形成され、幅広いアンカー部分３０と３２と相対的に狭い経路部分３４が該アンカー部分３０と３２の間に広がり、それにより第１の誘電層と第２の誘電層２０と２２の間に導電性経路を画定する。例示的な実施形態では約数ミクロンの小さなギャップ３６が経路部分３４を通して導電性経路を遮断し、可変インピーダンス材料（図２では図示せず）が、電極１２の経路部分３４を相互接続するために後述されるようにギャップ３６に適用される。また、終端開口部３８は、後述されるように、回路基板に電極１２の電機接続を提供するためにアンカー部分３０、３２の端部の中に形成される。広い方のアンカー部分は、開口部３８の形成における製造公差に対処する。

特に、電極ギャップ３６は、電鋳された電極が、ギャップ３６がすでに存在するまたは事前に形成された状態でめっきされるように成型される画像の中に一体形成される。すなわちギャップ３６を形成するための別個の製造ステップは回避され、これを行う関係費用及び問題も、電鋳プロセスで電極１２と同時にギャップを形成することにより回避される。ギャップ３６は図２に示されているように電極１２の中心に形成されてよい、あるいは所望される場合には電極１２内のどこかで形成されてよい。電極１２の１つの特定の形状が図２に描かれているが、他の実施形態では電極１２の形状の多様な他の形状が同様に利用されてよいことが理解される。

電極１２を別個に独立して形成すると、過渡電圧抑制装置の公知の構造と比較して他の優位点も可能になる。例えば、電極１２を別に独立して形成すると、過渡電圧抑制装置１０が構築されるときに誘電層２０、２２、２４、２６及び２８に関して電極層の制御と位置でさらに大きな精度が可能になる。公知のこのような装置のエッチングプロセスと比較すると、電極１２を独立して形成すると第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２を基準にした導電性経路の形状に関してさらに大きな制御が可能になる。エッチングはいったん形成されると導電性経路の斜めのまたは傾斜した側面端縁を生じさせる傾向があるが、電鋳プロセスでは実質的には垂直な側面端縁が可能であり、したがって製造された装置１０のトリガ電圧、制限電圧、及び漏れ電流の特性でより反復可能な性能を実現する。さらに、電極を別に独立して形成すると、性能特性を変えることができる電極１２の垂直の外形または輪郭を生じさせるために垂直寸法の（つまり誘電層に垂直な）様々な厚さを有する電極にも対処する。なおさらに、装置の性能特性を変えるためにも、別個の独立の形成プロセスにおいては複数の金属または合金が使用されてよい。

第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２とは別の、異なる方法での電極１２の電鋳は有利であると考えられているが、電極１２が、本発明の優位点のいくつかを依然として取得しながら、代わりに他の方法で形成されてよいことが理解される。例えば、電極１２はスクリーンプリントと蒸着技法等の他の加法技法、及び当分野で公知であるように化学エッチング等の減法技法を含む公知の技法に従って第１の誘電層２０に適用される電着された金属箔であってよい。

第１の誘電層２０は電極１２の下にあり、経路部分３４の一部、特に電極１２のギャップ３６の下にある円形の開口部４０を含む。終端開口部４２は、第１の誘電層２０のどちらかの端部の中に形成される。同様に、第２の誘電層２２が電極１２の上にあり、経路部分３４の一部、特に電極１２のギャップ３６の上にある円形の開口部４４を含む。終端開口部４６は、第２の誘電層２２のどちらかの端部の中に形成される。

特に、及び例示的な実施形態では、電極１２の経路部分３４は、ギャップ３６の近傍にある第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２のどちらの表面にも接触しない。それぞれの第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２の開口部４０、４４は電極内のギャップ３６を露呈し、可変インピーダンス材料の導入のために電極ギャップ３６の上下にレセプタクルを画定する。すなわち、開口部４０、４４は装置１０内の可変インピーダンス材料に制限された場所を与え、該可変インピーダンス材料は、装置１０の適切な運転を確実にするために実質的にはギャップ３６を取り囲み、充填することが相応して保証されてよい。

円形の開口部４０、４４が第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２に描かれている一方、他の形状が所望されるように別の実施形態で開口部を形成するために使用されてよいことが認識される。

例示的な実施形態では、第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２はそれぞれ、互いに、及び電極１２に層を固定するための４ミクロンの接着フィルムを含む、市販されている厚さ５０ミクロンのポリイミド誘電体膜から製造される。しかしながら、代替実施形態では、他の寸法の材料が利用されてよいことが理解され、適切な電気的な誘電体及び絶縁材料（ポリイミドと非ポリイミド）が利用されてよいことがさらに意図される。また、第１の誘電層と第２の誘電層２０と２では接着層のない材料が利用されてよいことも認識される。

第３の誘電層２４が第２の誘電層２２の上にあり、第３の誘電層２４の対向する端部にある終端開口部５２の間に広がる連続面５０を含む。同様に、第４の誘電層２６は第１の誘電層２０の下にあり、第４の誘電層２６の対向する端部にある終端開口部５６の間に広がる連続面５４を含む。それぞれの第３の誘電層と第４の誘電層２４、２６の該連続面５０、５４は第１の誘電層と第２の誘電層２０、２２の中の開口部４０、４４を閉じ、電極の可変インピーダンス材料とギャップ３６を密封する。

例示的な実施形態では、第３の誘電層と第４の誘電層２４、２６が、それぞれポリイミド誘電体膜から製造される。１つの例示的な実施形態では、第３の誘電層２４は、層を互いに固定するために４ミクロンの接着膜を含む厚さ５０ミクロンのポリイミド誘電体膜であってよく、第４の誘電体膜は、１８ミクロンの銅積層板を含む厚さ２５ミクロンのポリイミド誘電体膜であってよい。しかしながら、代替実施形態では、材料の他の寸法が利用されてよいことが理解され、他の適切な電気誘電材料と絶縁材料（ポリイミドと非ポリイミド）が利用されてよいことが認識される。第３の誘電層と第４の誘電層２４と２６では接着剤のない材料が利用されてよいことがさらに考えられる。

第５の誘電層２８は第３の誘電層２４の上にあり、例示的な実施形態では、１８ミクロンの銅積層板を含む、厚さ２５ミクロンのポリイミド誘電体膜であってよい。これは、公知の方法でその一方の面に形成される表面実装型パッド６０を含む。終端パッド６０は終端開口部６２を含む。第４の誘電層２６は表面実装型パッド６４も含み、パッド６４のそれぞれは終端開口部６６を含む。例示的な実施形態では、第４の誘電層と第５の誘電層２６、２８は銅張りポリイミド積層板であり、該銅は表面実装型パッド６０、６２を形成するために層からエッチングで取り去られる。しかしながら、パッド６０、６２は代わりに、例えば電鋳技法、印刷技法または付着技法を使用する別の公知の方法で形成できると理解される。

層１２、２０、２２、２４、２６及び２８が積み重ねられているとき、層の終端開口部は互いに位置合わせされ、終端開口部の内面は、表面実装型パッド６０、６４と電極１２のアンカー部分３０、３２の小さい方の表面の間で導電性経路を完成するために、その垂直面８０（図５）上に銅等の導電材料で金属化される。言い換えると、金属化された面８０は電極１２の主要な平面に実質的に垂直に広がり、アンカー部分３０、３２の垂直端面（小さい方の面）に接している。したがって、城壁風の（ｃａｓｔｅｌｌａｔｅｄ）接点終端が装置１０の端部に設けられる。

本発明の利点の少なくともいくつかは、過渡電圧抑制装置１０を電気回路に接続するための城壁風の接点の代わりに他の終端構造を利用することにより達成されてよいことも認識される。したがって、例えば、接点リード線（つまりワイヤ終端）、ラップアラウンド終端、浸漬金属化終端等が、必要に迫られて、あるいは所望されるように利用されてよい。

過渡電圧抑制装置１０を製造するために利用される例示的な製造プロセスを説明する目的で、過渡電圧抑制装置１０の誘電層が以下の表に従って参照される。

これらの記号表示を使用して、図３は、（図１と図２に示されている）過渡電圧抑制装置１０を製造する例示的な方法１００のフローチャートである。

表面実装型パッドは、前述の、あるいは当分野で周知の技法のどれかに従って層４と層５上で形成され（１０２）、層１と層２の開口部は後述されるように装置の組み立て前に形成される（１０４）。電極１２は、前述の電鋳プロセスを使用して等、誘電層とは独立して形成される（１０５）。

層１、層２及び層４は互いに積層され（１０６）、電極１２は層１と層２の間に広がり、層４は層４の中の開口部４０を閉じる。このようにして、層４は電極ギャップ３６に近接する層１内で開口部４０を閉じる一方で、図４に示されるように、電極経路部分３４と電極ギャップ３６が露呈され、層２の開口部４４の中で接近可能であるサブアセンブリが形成される。可変インピーダンス材料７０（図５Ａ）は、次に開口部４４に導入され（１０７）、層２の開口部４４と層１の開口部４０のそれぞれを充填し、その結果、電極経路部分３４と電極ギャップ３６は、可変インピーダンス材料７０でギャップ３６を実質的に充填する一方で、電極経路部分３４とギャップ３６の上下両方で可変インピーダンス材料７０によって実質的に取り囲まれる。

層３と層５は装置１０の第２のサブアセンブリを形成するために互いに積層され（１０８）、次にステップ（１０６）から第２のサブアセンブリが第１のサブアセンブリに積層される。第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリが互いに積層されているとき（１１０）、第２のサブアセンブリは層２の開口部４４を閉じる。

終端開口部は、次に、例えば公知のせん孔プロセスに従って、積層された第１のサブアセンブリと第２のサブアセンブリを通して形成される（１１２）。過渡電圧抑制装置１０は、これまで説明された方法だけに従って個々に製造できるが、例示的な実施形態では、ギャップ３６を含む複数の電極１２が材料のより大きなパネル上で形成され、開口部４４と終端開口部１２０が想像で輪郭を描かれている図６に概略で示されるように、過渡電圧抑制装置１０は薄板形状で集合的に製造されてから、個々の装置１０に分離される、または個片切断される（ｓｉｎｇｕｌａｔｅｄ）（１１４）。さらに図６でわかるように、電極のアンカー部分３０、３２は、電極１２を、層１と層２を基準にして、及び層１と層２の間に配置し、維持するために役立つアンカー穴１２２を含む。装置１０を個片切断する（ｓｉｎｇｕｌａｔｅ）ために、切削工具が交差する方形切断線１２４、１２６に沿って移動されてよい。

装置１０は、積層プロセスを始動し、多数の過渡電圧保護装置を最小の時間で製造するためにバッチプロセスで、あるいは連続ロールを用いて形成されてよい。

終端開口部は、図１に示される終端１６を完了するために、装置の個片切断（ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）（１１４）の前または後のどちらかにその垂直面８０上で（図５）めっきされる、あるいはそれ以外の場合金属化される（１１６）。

前述の基本的な方法論から逸脱することなく、さらに多くの層またはさらに少ない層が製造され、装置１０に組み込まれてよいことが考えられる。前述の方法論を使用して、過渡電圧抑制装置が、相対的に安価な公知の技法とプロセスを使用するバッチプロセスで、低コストの幅広く入手可能な材料を使用して効率的に形成されてよい。さらに、該方法論は、従来の過渡電圧抑制装置構造よりも少ない製造ステップでより大きなプロセス制御を実現する。このようにして、より低コストでより高い製造歩留まりを取得してもよい。

例示的な実施形態では、可変インピーダンス材料７０は、以下の例示的な成分から調製されてよい。つまりアルミニウム粒子のような導電粒子、メチルｎ−アミルケトン（Ｍｅｔｈｙｌ ｎ−Ａｍｙｌ Ｋｅｔｏｎｅ）（ＭｎＡＫ）のような溶媒、フルオロシリコン（ｆｌｕｏｒｏｓｉｌｉｃｏｎｅ）ゴムのようなポリマー材料の結合剤、酸化アルミニウム等の絶縁体粒子、及び硫酸バリウム等のアーク消去材料及び球状ホウケイ酸塩粉末等の絶縁体スペーサ粒子。該成分は、可変インピーダンス材料を調製するために、図７に描かれている方法２００に従って以下のように処理される。

導電粒子はヒュームドシリカ（ｆｕｍｅｄ ｓｉｌｉｃａ）等の絶縁材で薄くコーティングされて（２０２）よく、溶媒とフルオロシリコンゴムは好ましくは、溶媒和ゴムを提供するために、約２４時間の間、例えば遊星ミキサー内で前もって混合される（２０４）。次に、該溶媒和ゴムは、アーク消去粒子と絶縁体スペーサ粒子を含む薄くめっきされた導電粒子と充填材、及び絶縁体粒子と約０．５時間の間、オーバヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）ミルまたはビーズ（ｂｅａｄ）ミルなどのミキサーの中で混合される（２０６）。任意で、該混合は、例えば混合後約２４時間翻転されて（２０８）もよい。次に、材料は加硫され（２１０）、過渡サージ抑制装置１０を製造する際に使用するために保存される。

好ましくは、可変インピーダンス材料７０は、わずか５重量パーセントの有機物質を含み、したがって実際的には有機物質はない。また、導電粒子のゴムに対する体積百分率比は好ましくは約０．５対約２であり、さらに具体的には約０．７５〜約１．５の間である。

可変インピーダンス材料７０における結合剤ポリマーの選択及び／または充填材の量、つまり材料の架橋または加硫の程度は、材料が装置１０の運転中に電圧パルスの結果として加熱されるときに、材料の引張特性を変更し、材料内で誘導される熱応力に影響を及ぼすために変えることができる。材料の中の結合剤ポリマー及び／または充填材の量、つまり材料の架橋または加硫の程度を戦略的に選択することによって、過電圧状態にある材料の応力は、オン状態とオフ状態の間で材料の所望される切り替え特性を生じさせるために制御されてよい。一般的には、材料調製において結合剤ポリマーと充填材の量に関係する、装置がさらされる応力が高いほど、材料がオフ状態からオン状態に変化する電圧が引き下げられる。したがって、過電圧パルスに対する様々な感度を有する装置１０が提供されてよい。

高圧過渡パルスに対するさらに大きな耐久力のために、シリコーン等のポリマーと混合された酸化鉄のような反トラッキング（ａｎｔｉ−ｔｒａｃｋｉｎｇ）材料を材料調製において充填材に追加できる。調製において反トラッキング材料の量を変えることによって、過電圧状態にある装置１０の絶縁特性と反トラッキング特性は相応して変えられてもよい。

前述の調製及び方法は、可変インピーダンス材料の公知の調製に対してさらに低コストで、より問題が少なく、短縮された処理時間で装置１０に一貫した可変インピーダンス材料を提供すると考えられている。このような調製は、前述のように所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に高いインピーダンスを示し、所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされるときには相対的に低いインピーダンスを示す材料を生成する。例証としてのみ、前述されるように装置１０と使用されるとき、装置１０は、材料を高抵抗状態から低抵抗状態に変化させる約１００Ｖから３００Ｖのトリガ電圧を有する。約２０Ｖから約４０Ｖの過渡電圧パルスイベントの間制限された電圧を生じさせ、正常な運転状態では約１ｎＡ未満の漏れ電流を示し、材料は約１０００の過渡電圧またはパルスイベントに耐えることができる。

装置１０内で利用されてよい例示的な可変インピーダンス材料が説明されてきたが、本発明の優位点の少なくともいくつかを達成しながらも、他の公知の方法に従って製造される、他の公知の可変インピーダンス材料が利用されてよいことが理解される。同様に、方法２００に従って生じる可変インピーダンス材料を利用する例示的な過渡電圧抑制装置が説明されてきたが、可変インピーダンス材料は他の種類の過渡電圧保護装置で使用できることが認識される。したがって、前記説明は例示的な目的のためだけに示され、任意の特定の可変インピーダンス材料とともに使用するために装置１０を制限する、あるいは任意の特定の装置とともに使用するための可変インピーダンス材料を制限することを目的としていない。

図８は、本発明の別の例示的な実施形態による過渡電圧抑制装置３００の別の実施形態の斜視図である。過渡電圧抑制装置３００は、満足のできる製品のさらに高い生産歩留まりを提供しつつ、従来の過渡電圧抑制装置より低いコストで製造可能であると考えられている。

過渡電圧抑制装置３００は、後述される層状構造を有してよく、後述されるように多くの誘電層３０４内に入れられる導電経路を画定する電極３０２を含む。過渡電圧抑制装置３００は図８に描かれているようなチップ構成を有してよい。すなわち、装置３００は一般に矩形の形状となってよく、狭い空間を占有しつつも、プリント基板にデバイス３００を表面実装するのに適した幅Ｗ、長さＬ及び高さＨを含む。例えば、Ｌは約１．０１６mm（０．０４０インチ）〜１．５２４mm（０．０６０インチ）であってよく、Ｗは約０．５０８mm（０．０２０インチ）〜約０．７６２mm（０．０３０インチ）であってよく、当業者が理解するように、その結果、過渡電圧抑制装置は、チップヒューズ、チップ抵抗器等を含むが、これらに限定されない他の電気チップ構成部品とほぼ同じ回路基板上の領域を占有する。高さＨは過渡電圧抑制装置１０を製造するために利用される多様な層３０２と３０４の結合された厚さにほぼ等しい。特に、高さＨは過渡電圧抑制装置３００の薄型を維持するために長さＬまたは幅Ｗより著しく低い。しかしながら、装置１０の実際の寸法が本明細書で述べられた例示的な寸法から、本発明の精神を逸脱することなく２５．４mm（１インチ）を超える寸法を含むさらに大きいまたはさらに小さい寸法に変化してよいことが認識される。

図９は、バルク製造アセンブリでの過渡電圧抑制装置３００の分解斜視図である。具体的には、例示的な実施形態で、過渡電圧抑制装置３００は本来、第１の誘電層と第２の誘電層３０６、３０８の間に挟まれる電極３０２、及び第２の誘電層３０８の上にある第３の誘電層３１０を含む４つの層から構築されている。

電極層３０２が所望される場合に電鋳技法の代わりに他の公知の技法に従って形成されてよいことが理解されるが、電極層３０２は、その優位点が前述されている第１の誘電層と第２の誘電層、３０２と３０４とは独立して製造され、形成される電鋳された厚さ３ミクロン〜２０ミクロンの銅箔またはニッケル箔である。さらに、他の金属及び導電構造及び合金が電極層３０２を形成するために使用されてよい。

電極層３０２は、それぞれが大文字Ｉの形状を有する複数のエレメントで形成され、幅広いアンカー部分３１０と３１２、及び相対的に狭い経路部分３１４が該アンカー部分３１０と３１２の間に広がり、それにより第１の誘電層と第２の誘電層３０６と３０８との間に導電性経路を画定する。例示的な実施形態では約数ミクロンの小さなギャップ３６が経路部分３１４を通して導電性経路を遮断し、可変インピーダンス材料３２０が、電極３０２の経路部分３１４を相互接続するために後述されるようにギャップ３１６に適用される。電極ギャップ３１６は、電鋳された電極がめっきされ、ギャップ３６がすでに存在するまたは前もって形成され、それにより関連費用と問題とともに、ギャップ３１６を形成するための分離された製造ステップを排除するように、成型された画像の中に一体化して形成される。ギャップ３１６は、図９に示されるように電極経路部分３１４の中心に形成されてよい、あるいは所望される場合電極層３０２内のどこか別の場所に形成されてよい。電極層３０２の１つの特定の形状は図９に描かれているが、他の実施形態では電極層３０２の形状の多様な他の形状が同様に利用されてよいことが理解される。

第１の誘電層と第２の誘電層３０６、３０８とは別の、異なる方法での電極層３０２の電鋳は有利であると考えられているが、電極層３０２が、本発明の優位点のいくつかを依然として取得しながら、代わりに他の方法で形成されてよいことが理解される。例えば、電極層１２はスクリーンプリントと蒸着技法等の他の加法技法、及び当分野で公知であるように化学エッチング等の減法技法を含む公知の技法に従って第１の誘電層３０６に適用される電着された金属箔であってよい。

第１の誘電層３０６は電極層３０２の下にあり、電極層３０２のアンカー部分３１０、３１２の下にある円形の終端開口部３３０を含み、さらに具体的には終端開口部３３０は電極層３０２内のギャップ３１６から離間されている。終端開口部３００は、例えば図１１に最もよく示されるように電極アンカー部分３１０、３１２の主要な平面と直接的に係合し、主要な平面と当接接触している表面実装型パッド終端を提供するために、銅等の導電金属で充填される。

本発明の利点の少なくともいくつかは、過渡電圧抑制装置３００を電気回路に接続するための表面実装型パッド終端３４０の代わりに、他の終端構造を利用することによって達成されてよいことが認識される。したがって、例えば接触導線（つまりワイヤ終端）、ラップアラウンド終端、浸漬金属化終端、城壁風の接点等が、必要に迫られてあるいは所望されるように利用されてよい。

図８を参照し直すと、第２の誘電層３０８は電極層３０２の上にあり、電極層３０２の電極層経路部分３１４の一部、特にギャップ３１６の上にある円形の開口部３５０を含む。このようにして、電極層３０２の経路部分３１４は開口部３５０内の電極開口部３１６の近傍で露呈される。それぞれの第２の誘電層３０８内の開口部３５０は、電極内のギャップ３１６を露呈し、（図１１にも示される）可変インピーダンス材料３２０の導入のためにギャップ３１６の上にレセプタクルを画定する。すなわち、開口部３５０は可変インピーダンス材料３２０に限られた位置を与え、装置３００の適切な動作を確実にするために可変インピーダンス材料が実質的にギャップ３１６を取り囲み、充填することが相応して保証されてよい。ただし、第１の誘電層３０４は硬く（ｓｏｌｉｄ）、電極層ギャップ３０４の近傍に開口部はない。

例示的な実施形態では、第１の誘電層と第２の誘電層３０６、３０８はそれぞれ、層を互いに及び電極層３１２に固定するために接着剤を含む、市販されているポリイミド誘電体膜から作られている。一例として、第１の誘電層３０６は市販されている５０．８nm（２ミル）のポリイミド膜であってよく、第２の誘電層３０８は市販されている１２７nm（５ミル）のポリイミド膜であってよい。

しかしながら、代替実施形態では、他の適切な電気誘電体及び絶縁材料（ポリイミドと非ポリイミド）が利用されてよく、さらに接着剤なしの材料が第１の誘電層と第２の誘電層３０６と３０８で利用されてよいことが理解される。

第３の誘電層３１０は第２の誘電層３０８の上にあり、その中に開口部のない連続面３６０を含む。第３の誘電層３１０の連続面３６０は第２の誘電層３０８の開口部３５０を閉じ、可変インピーダンス材料３２０と電極ギャップ３１６を密封する。

例示的な実施形態では、第３の誘電層３１０がポリイミド誘電体膜から製造されている。しかしながら、代替実施形態では、ポリイミド誘電体膜の代わりにエポキシコーティングを含む、他の適切な電気誘電体と絶縁材料（ポリイミドと非ポリイミド）が利用されてよいことが理解される。

層３０２、３０６、３０８、及び３１０が積み重ねられ、可変インピーダンス材料３２０とともにその中で固定されると、図１０に示されるように、パッド３４０が第１の誘電層の終端開口部３３０に形成される。また、図１０は電極層３０２、及び組み立てられた層を別々の装置３１０に個片切断するための方形切断線３８０と３８２を概略して描いている。

いったん構築されると、装置３００は前述のように装置１０と実質的に同様に動作する。

過渡電圧抑制装置３００を製造するために利用される例示的な製造プロセスを説明する目的で、過渡電圧抑制装置３００の誘電層が以下の表に従って参照される。

これらの記号指示を使用して、図１２は過渡電圧抑制装置３００を製造する例示的な方法４００のフローチャートである。

電極層は、前述の電鋳プロセス、または当分野で公知である別の形成プロセスを用いて、誘電層と独立して形成され（４０２）、層１と層２は互いに積層され（４０４）、電極層が層１と層２の間に広がる。このようにして、電極経路部分３１４と電極ギャップ３１６が露呈され、層２の開口部３５０内でアクセス可能であり、電極層のアンカー部分３１０、３１２が層１の終端開口部３３０の中で露呈されるサブアセンブリが形成される。

表面実装型パッドは、アンカー部分３１０と３１２と接する層１の開口部内でめっきされ（４０６）、可変インピーダンス材料３２０が、電極経路部分３１４を実質的に取り囲み、ギャップ３１６を充填するために層２の開口部の中に導入される（４０８）。可変インピーダンス材料は前述の可変インピーダンス材料７０と同じ、または異なってよい。

次に、ポリイミド材料が層３のために、あるいは層３にエポキシ材料が使用されている場合でコーティングと硬化によって使用される場合に、層３が層２に、積層プロセス等の公知の方法で適用される（４１０）。層３は層２の開口部を閉じ、可変インピーダンス材料をその中に密封する。

最後に、個々の構成部品または装置３００は、図１０に示されている方形切断線に沿って互いから分離される、あるいは個片切断される（４１２）。過渡電圧抑制装置３００は、薄板形式で集合的に製造され、その後個々の装置３００に分離される、または個片切断される（４１２）と説明されるが、装置３００は所望される場合個別に製造できる。装置３００は、最小の時間で多数の過渡電圧保護装置を製造するために積層プロセスを始めるためにバッチプロセスで、あるいは連続ロールで形成されてよい。

前述の基本的な方法論から逸脱することなく、さらに多くのまたはさらに少ない層を製造し、装置３００に組み込んでよいことが意図される。特に開口部３３０と３５０が層１と層２で前もって形成されるとき、方法４００は相対的に短い期間で、前述の方法２００より少ない数のステップで完了されてよい。

前述の方法論を使用して、過渡電圧抑制装置は低コストの幅広く使用可能な材料を使用して、相対的に安価な公知の技法とプロセスを使用するバッチプロセスで効率的に形成されてよい。さらに、該方法論は従来の過渡電圧抑制装置構造より少ない製造ステップでより大きなプロセス制御を実現する。このようにして、さらに高い製造歩留まりがさらに低コストで取得されてよい。

図１３と図１４は、本来、図１から図６に関して前述の４台の装置１０の組み合わせである過渡電圧抑制装置５００の別の実施形態を示す。したがって、描かれている実施形態では、装置５００は互いに平行に電子回路網に接続されてよいインライン装置で４台の装置１０を提供する。４台の装置１０は図１３に示される装置５００で統合されるが、さらに多くまたはさらに少ない装置１０が装置５００に設けられてもよいことが理解される。

装置５００は、別々の装置１０の代わりにインライン装置５００を形成するために、方形切断線の適切な変型を用いて実質的に前述のように構築されてよい。図１４に示されるように、電極経路部分３４とギャップ３６は、それぞれ第１の誘電層と第２の誘電層２２、２０内の開口部４４、４０の中で露呈される。したがって、可変インピーダンス材料７０の導入は簡略化され、前述の理由から、装置５００は公知の装置より高い製造歩留まりで、さらに低コストで製造可能である。

図８から図１１に関して前述の装置３００のインライン組み合わせは、同様に、単一の装置または別々の装置の代わりにインライン装置を形成するために方形切断線の変型を用いて前述の方法論に従って提供できる。

本発明は多様な特定の実施形態に関して説明されてきたが、当業者は、本発明が請求項の精神及び範囲内の変型をもって実践できることを認識する。

本発明による過渡電圧抑制装置の斜視図である。 図１に示される装置の分解斜視図である。 図１と図２に示される装置を製造する方法のプロセスフローチャートである。 製造の第１の段階での図１に示される装置の斜視図である。 製造の別の段階での図１に示される装置の部分断面図である。 図５の部分の立面図である。 バルク製造段階で図１に示される装置の一部の平面図である。 図１から図６に示される装置のための可変インピーダンス材料の製造のためのプロセスフローチャートである。 過渡電圧抑制装置の別の実施形態の斜視図である。 図８に示される装置のバルク製造の分解図である。 製造プロセスでの１つの段階で図１０に示されるバルク製造の底面図である。 図８に示される装置の断面図である。 図８に示される装置を製造する方法のプロセスフローチャートである。 本発明による過渡電圧抑制装置の別の実施形態の斜視図である。 製造の１段階での図１３に示される装置の平面図である。

符号の説明

１０ 過電圧抑制装置
１２ 電極
１４ 誘電層
１６ 表面実装型終端
２０ 第１の誘電層
２２ 第２の誘電層
２４ 第３の誘電層
２６ 第４の誘電層
２８ 第５の誘電層
３０、３２ アンカー部分
３４ 経路部分
３６ ギャップ
３８、４６、５２、５６、６２、６６ 終端開口部
４０、４４ 開口部
５０ 連続面
６０、６４ 表面実装パッド

Claims (39)

1. 第１の誘電層と、
   前記第１の誘電層上で広がり、導電経路を画定する少なくとも１つの電極であって、前記導電経路を遮断するギャップを含む電極と、
   前記電極の中の前記ギャップを実質的に充填する可変インピーダンス材料と、
   前記電極の上にある第２の誘電層であって、前記電極が前記第１の誘電層と第２の誘電層間に挟まれ、前記第１の誘電層と前記第２の誘電層の少なくとも１つが、前記ギャップに近接する少なくとも１つの開口部を有して形成され前記可変インピーダンス材料のためのレセプタクルを画定する第２の誘電層と、
   を備えることを特徴とする過渡電圧抑制装置。
2. 前記電極が前記第１の誘電層と第２の誘電層と独立して形成される請求項１に記載の過渡電圧抑制装置。
3. 前記電極が加法形成プロセスで前記ギャップと一体形成される請求項２に記載の過渡電圧抑制装置。
4. 前記電極が電鋳された薄膜を備える請求項３に記載の過渡電圧抑制装置。
5. 前記電極箔がニッケルである請求項４に記載の過渡電圧抑制装置。
6. 前記第１の誘電層と第２の誘電層のそれぞれが前記電極内の前記ギャップに近接する開口部を含み、前記可変インピーダンス材料が、前記第１の誘電層と第２の誘電層の開口部内に位置し、前記可変インピーダンス材料が前記ギャップの近傍にある前記電極の上下に配置される請求項１に記載の過渡電圧抑制装置。
7. 前記第２の誘電層の上にあり、前記第２の誘電層内の開口部を閉じる第３の誘電層をさらに備える請求項１に記載の過渡電圧抑制装置。
8. 前記第１の誘電層は前記電極内の前記ギャップから離間される少なくとも１つの開口部を含み、前記第１の誘電層の前記開口部が、前記電極の主要な面に当接接触している導電性の終端材料で充填される請求項１に記載の過渡電圧抑制装置。
9. 城壁状の接点終端をさらに備える請求項１に記載の過渡電圧抑制装置。
10. 第１の誘電層と、
    前記第１の誘電層上に広がる電極であって、前記電極を通る導電性経路を遮断する少なくとも１つのギャップを含む電極と、
    前記電極の上にある第２の誘電層であって、前記電極が前記第１の誘電層と第２の誘電層の間に挟まれ、前記第２の誘電層が前記ギャップの上にある開口部で形成される第２の誘電層と、
    前記開口部内に位置し、前記電極内の前記ギャップを実質的に充填する可変インピーダンス材料であって、所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に高いインピーダンスを示し、所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に低いインピーダンスを示す可変インピーダンス材料と、
    前記第２の層の上にあり、前記第２の誘電層の前記開口部を閉じる第３の誘電層と、
    前記ギャップのどちらかの側で前記電極への導電性経路を確立する表面実装型終端と、
    を備えることを特徴とする過渡電圧抑制チップ装置。
11. 前記電極が前記第１の誘電層と第２の誘電層とは独立に形成される電鋳された箔を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
12. 前記第１の誘電層が前記ギャップの下にある開口部を含み、前記可変インピーダンス材料が前記ギャップの近傍で前記電極の上下に広がる請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
13. 前記表面実装型終端が、前記電極の主要な表面に平行な面で広がる導電性の終端材料を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
14. 前記表面実装型終端が城壁状の接点終端を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
15. 前記誘電層の少なくとも１つがポリイミド材料を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
16. 前記誘電層のそれぞれがポリイミド材料を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
17. 前記電極が前記第１の誘電層の上で広がる複数の電極を備え、各電極が導電性経路を遮断する少なくとも１つのギャップを含み、かつ前記ギャップのそれぞれに位置し、該ギャップのそれぞれを実質的に充填する可変インピーダンス材料を備える請求項１０に記載の過渡電圧抑制チップ装置。
18. それぞれが少なくとも１つの可変インピーダンス開口部をその中に画定する第１の誘電層と第２の誘電層と、
    前記第１の誘電層との間で広がり前記電極を通る導電性経路を遮断する少なくとも１つのギャップを含む少なくとも１つの電極であって、前記電極は、前記第１の誘電層と第２の誘電層とは独立に形成される電鋳された箔であり、前記ギャップと一体形成され、前記電極は前記第１の誘電層と第２の誘電層の間に挟まれ、前記第１の誘電層と第２の誘電層の前記可変インピーダンス開口部が前記ギャップに近接して配置される電極と、
    それぞれ前記第１の誘電層と第２の誘電層の上に位置する第３の誘電層と第４の誘電層であって、前記第３の誘電層と第４の誘電層が前記第１の誘電層と第２の誘電層の可変インピーダンス開口部を閉じ、前記第１、第２、第３及び第４の誘電層がチップ構造を形成するために互いに固定される第３の誘電層と第４の誘電層と、
    前記第１の誘電層と第２の誘電層の可変インピーダンス開口部内に位置し、前記電極を上と下から実質的に取り囲む可変インピーダンス材料と、
    前記ギャップのどちらかの側で前記電極への導電性経路を確立する表面実装型終端と、
    を備えることを特徴とする過渡電圧抑制装置。
19. 前記少なくとも１つの電極が複数の電極を備え、前記第１の誘電層と第２の誘電層が前記複数の電極のそれぞれに対応するそれぞれの可変インピーダンス開口部を含む請求項１８に記載の過渡電圧抑制装置。
20. 前記表面実装型終端の内の少なくとも１つが、前記電極の主要面に平行した、主要面に当接接触する導電性終端材料を備える請求項１８に記載の過渡電圧抑制装置。
21. 前記表面実装型終端の少なくとも１つが前記電極の小さい方の表面との接触領域を画定する城壁状の接点終端を備える請求項１８に記載の過渡電圧抑制装置。
22. 前記誘電層の少なくとも１つがポリイミド材料を備える請求項１８に記載の過渡電圧抑制装置。
23. 第１の誘電層を提供するステップと、
    加法形成プロセスに従って、ギャップが一体的に形成される電極を形成するステップと、
    少なくとも１つの開口部がその中に形成される第２の誘電層を提供するステップと、
    前記第２の誘電層を、前記ギャップの上にある前記第２の誘電層の開口部で前記第１の誘電層に固定するステップと、
    前記開口部の中に可変インピーダンス材料を導入するステップと、
    前記可変インピーダンス材料で前記電極内の前記ギャップを実質的に充填するステップと、
    を備えることを特徴とする過渡電圧抑制装置の製造方法。
24. 前記可変インピーダンス材料をその中に密封するために前記開口部を閉じるステップをさらに備える請求項２３に記載の製造方法。
25. 前記ギャップを充填するステップが、前記電極の上下両方で前記ギャップを取り囲むステップを含む請求項２３に記載の製造方法。
26. 前記ギャップのどちらかの側で前記電極への導電性経路を確立する表面実装型終端を提供するステップ、をさらに備える請求項２５に記載の製造方法。
27. 導電粒子と溶媒和ポリマーを、絶縁体粒子とアーク消去材を含む充填材粒子とで混合するステップと、
    前記混合された材料を加硫し、それにより所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に高いインピーダンスを示し、前記所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされるときに相対的に低いインピーダンスを示す材料を提供するステップと、
    を備えることを特徴とする可変インピーダンス材料の製造方法。
28. 前記導電粒子が絶縁体材料で薄くめっきされる請求項２７に記載の製造方法。
29. 前記溶媒和ポリマーを提供するために、ポリマー材料と溶媒を予め混合するステップをさらに含む請求項２７に記載の製造方法。
30. 前記溶媒和ポリマーが溶媒和されたシリコーンゴムである請求項２７に記載の製造方法。
31. 過剰電圧状態の前記材料の切り替え電圧を制御するために充填材粒子の量を選択するステップをさらに含む請求項２７に記載の製造方法。
32. 前記充填材粒子に反トラッキング材料を追加するステップをさらに含む請求項２７に記載の製造方法。
33. 過剰電圧状態の前記材料の前記切り替え電圧を制御するために、前記ポリマー結合剤の加硫と架橋の程度を変えるステップをさらに含む請求項２７に記載の製造方法。
34. 第１の誘電層と、
    前記第１の誘電層上にギャップ付き導電性経路を提供するための手段と、
    所定の閾値までの電圧及び／または電流にさらされると前記ギャップ付き導電性経路を通る相対的に高いインピーダンスを示し、前記所定の閾値を超える電圧及び／または電流にさらされると、前記ギャップ付き導電性経路を通る相対的に低いインピーダンスを示すための手段と、
    前記インピーダンスを示すための手段の導入のために前記ギャップ付き電極の一部を露呈するための、前記第１の誘電層に固定される手段であって、前記露呈するための手段が、前記インピーダンスを示すための手段が前記露呈するための手段に導入されると、前記ギャップ付き電極の近傍の所定の場所に、前記インピーダンスを示すための手段をさらに限定する手段と、
    を備えることを特徴とする過渡電圧抑制装置。
35. 露呈するための前記手段を閉じるための手段であって、前記装置内で前記インピーダンスを示すための手段を密封する手段をさらに備える請求項３４に記載の過渡電圧抑制装置。
36. 前記装置を表面実装し、前記ギャップ付き電極に対する電気接続を確立するための手段をさらに備える請求項３４に記載の過渡電圧抑制装置。
37. 過渡電圧抑制装置のための可変インピーダンス材料であって、
    前記材料は、結合剤と、導電粒子と、絶縁体粒子と、充填材とを備え、
    前記充填材がアーク消去材料を含み、
    導電粒子対結合剤の体積比が約０．５〜２．０の間にあり、
    前記材料が約５重量パーセント未満の有機物質を含む、
    ことを特徴とする可変インピーダンス材料。
38. 導電粒子対結合剤の前記体積比が約０．７５〜約１．５の間にある請求項３７に記載の可変インピーダンス材料。
39. 前記アーク消去材料が硫酸バリウムである請求項３７に記載の可変インピーダンス材料。

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