JP2007317542A - サージアブソーバ - Google Patents
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Abstract
【課題】高いサージ耐量を有すると共に異形の実装領域に対して実装可能なサージアブソーバを提供すること。
【解決手段】可撓性を有するシート状の絶縁性基板１１と、金属部材で構成され、平面視で放電間隙１３を介して対向配置された一対の放電電極１４、１５と、可撓性を有し、絶縁性基板１１の外周部上に固定されて絶縁性基板１１との間に放電空間を形成するシート状の蓋体１７と、可撓性を有する樹脂材料で構成されて絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着するリング状接着剤層１６とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】可撓性を有するシート状の絶縁性基板１１と、金属部材で構成され、平面視で放電間隙１３を介して対向配置された一対の放電電極１４、１５と、可撓性を有し、絶縁性基板１１の外周部上に固定されて絶縁性基板１１との間に放電空間を形成するシート状の蓋体１７と、可撓性を有する樹脂材料で構成されて絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着するリング状接着剤層１６とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、サージから様々な機器を保護し、事故を未然に防ぐために使用するサージアブソーバに関する。
電話機、ファクシミリ、モデムなどの通信機器用の電子機器が通信線との接続する部分、電源線、アンテナあるいはＣＲＴ駆動回路など、雷サージや静電気などの異常電圧（サージ電圧）による電撃を受けやすい部分には、この異常電圧によって電子機器やこの機器を搭載するプリント基板の熱的損傷または発火などによる破壊を防止するために、サージアブソーバが接続されている。
従来、例えばマイクロギャップを有するサージ吸収素子を用いたサージアブソーバが提案されている。このサージアブソーバは、絶縁性基板の表面に、いわゆるマイクロギャップを介して対向配置され互いに絶縁性基板の異なる縁部まで形成された一対の放電電極と、この一対の放電電極の基端部を含む絶縁性基板の外周部上に周縁部を接着した蓋体と、絶縁性基板及び蓋体の両端に一対の放電電極と導通するように配された一対の端子電極とを備えた放電型サージアブソーバである（例えば、特許文献１参照）。ここで、放電電極は、絶縁性基板上にスパッタ法や蒸着法、印刷法などを用いて形成されている。
特開２００２−１５８３２号公報（図１）
しかしながら、上記従来のサージアブソーバにおいても、より高いサージ耐量を有することが望まれている。また、サージアブソーバが搭載される電子機器の小型化、高密度実装化に伴い、例えば屈曲面や湾曲面、凹凸面などのような異形の実装領域に対する部品実装の要求もある。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、高いサージ耐量を有すると共に異形の実装領域に対して実装可能なサージアブソーバを提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のサージアブソーバは、可撓性を有するシート状の絶縁性基板と、金属部材で構成され、平面視で放電間隙を介して対向配置された一対の放電電極と、可撓性を有し、前記絶縁性基板の外周部上に固定されて該絶縁性基板との間に放電空間を形成するシート状の蓋体と、可撓性を有する樹脂材料で構成されて前記絶縁性基板と前記蓋体とを接着するリング状の接着剤層とを備えることを特徴とする。
この発明では、厚肉の金属部材で構成された放電電極を用いることにより、放電によって発生した電流による放電電極の発熱を抑制することができる。これにより、サージアブソーバのサージ耐量を高め、サージアブソーバの長寿命化が図れる。そして、絶縁性基板及び蓋体が可撓性を有する材料で構成されているため、サージアブソーバに可撓性を具備させることができる。これにより、サージアブソーバを屈曲面などの異形の実装領域に実装可能となる。
すなわち、放電によって放電電極の先端部で発生した電流が基端部に向けて流れる際、放電電極の断面積を大きくすることで、電流が放電電極内を拡散して流れる。これにより、放電電極の発熱を抑制する。ここで、放電電極が金属部材で構成されているため、スパッタ法や印刷法などによって放電電極を形成する場合と比較して、厚肉の放電電極を容易に形成できる。また、放電電極を金属部材で構成することで、スパッタ法や蒸着法などで絶縁性基板上に直接形成された放電電極と比較してサージ耐量が高いので、サージアブソーバの小型化が図れる。
さらに、各部材が樹脂材料で構成された接着剤層によって接着固定されているため、接着時の加熱温度を低くすることができる。このため、放電電極の表面が酸化されることを抑制し、放電開始電圧などの電気特性を安定化させることができる。
そして、接着剤層がリング状を有しているため、接着剤層の層厚を変更することで、放電空間の容積を容易に調整することができる。
すなわち、放電によって放電電極の先端部で発生した電流が基端部に向けて流れる際、放電電極の断面積を大きくすることで、電流が放電電極内を拡散して流れる。これにより、放電電極の発熱を抑制する。ここで、放電電極が金属部材で構成されているため、スパッタ法や印刷法などによって放電電極を形成する場合と比較して、厚肉の放電電極を容易に形成できる。また、放電電極を金属部材で構成することで、スパッタ法や蒸着法などで絶縁性基板上に直接形成された放電電極と比較してサージ耐量が高いので、サージアブソーバの小型化が図れる。
さらに、各部材が樹脂材料で構成された接着剤層によって接着固定されているため、接着時の加熱温度を低くすることができる。このため、放電電極の表面が酸化されることを抑制し、放電開始電圧などの電気特性を安定化させることができる。
そして、接着剤層がリング状を有しているため、接着剤層の層厚を変更することで、放電空間の容積を容易に調整することができる。
また、本発明のサージアブソーバは、前記一対の放電電極の一方が、前記蓋体と前記接着剤層との間に配置され、前記一対の放電電極の他方が、前記絶縁性基板と前記接着剤層との間に配置されていることとしてもよい。
この発明では、一対の放電電極の間に、接着剤層の層厚に応じた放電間隙が形成される。ここで、接着剤層の層厚を変更することにより、放電間隙の大きさや容易に放電空間の容積を調整することができる。
この発明では、一対の放電電極の間に、接着剤層の層厚に応じた放電間隙が形成される。ここで、接着剤層の層厚を変更することにより、放電間隙の大きさや容易に放電空間の容積を調整することができる。
また、本発明のサージアブソーバは、前記一方の放電電極が、前記蓋体に接着され、前記他方の放電電極が、前記絶縁性基板に接着されていることとしてもよい。
この発明では、一対の放電電極を絶縁性基板と蓋体とのそれぞれに接着することで、放電電極の位置決めが確実に行われる。
この発明では、一対の放電電極を絶縁性基板と蓋体とのそれぞれに接着することで、放電電極の位置決めが確実に行われる。
また、本発明のサージアブソーバは、前記放電電極が、前記放電間隙に臨む先端部と、該先端部よりも幅広の基端部とを有することが好ましい。
この発明では、グロー放電やアーク放電時に放電電極を流れる電流が、基端部において拡散して流れるため、サージ耐量をより高くして長寿命化が図れる。また、先端部の幅を基端部よりも狭くすることで、先端部の幅と基端部の幅とを同等とすることと比較して放電電極の先端部において電界電子放出が容易になり、放電開始電圧を低くすることができる。
この発明では、グロー放電やアーク放電時に放電電極を流れる電流が、基端部において拡散して流れるため、サージ耐量をより高くして長寿命化が図れる。また、先端部の幅を基端部よりも狭くすることで、先端部の幅と基端部の幅とを同等とすることと比較して放電電極の先端部において電界電子放出が容易になり、放電開始電圧を低くすることができる。
また、本発明のサージアブソーバは、前記放電電極に、他方の前記放電電極に向けて延在して該放電電極よりも薄層のトリガ電極が接続されていることが好ましい。
この発明では、放電電極よりも薄層のトリガ電極により、電界電子放出が容易になる。これにより、サージアブソーバの放電開始電圧を低くすることができる。また、トリガ電極によって電界電子放出が容易になり、より厚い放電電極を形成することができる。このため、放電によって発生した電流が放電電極内をより拡散した状態で流れる。したがって、サージアブソーバのサージ耐量をさらに高くして長寿命化が図れる。
この発明では、放電電極よりも薄層のトリガ電極により、電界電子放出が容易になる。これにより、サージアブソーバの放電開始電圧を低くすることができる。また、トリガ電極によって電界電子放出が容易になり、より厚い放電電極を形成することができる。このため、放電によって発生した電流が放電電極内をより拡散した状態で流れる。したがって、サージアブソーバのサージ耐量をさらに高くして長寿命化が図れる。
また、本発明のサージアブソーバは、前記絶縁性基板及び前記蓋体の外面に、凹部が形成され、前記一対の放電電極とそれぞれ導通する一対の端子電極が、前記凹部に形成されていることが好ましい。
この発明では、凹部を形成することで、同等のチップサイズとしたときに、凹部を形成しない場合と比較して放電空間の容積を大きくすることができる。
すなわち、凹部を形成してこの凹部を充填するように端子電極を形成することで、端子電極が絶縁性基板及び蓋体の外面から突出しない。このため、凹部を形成しないで絶縁性基板及び蓋体の外面から突出して端子電極を形成することと比較して、平面視における外形が大きな絶縁性基板及び蓋体を用いることができる。したがって、チップサイズを同等にしても放電空間の容積を大きくすることができる。これにより、より高いサージ耐量とすることができる。
この発明では、凹部を形成することで、同等のチップサイズとしたときに、凹部を形成しない場合と比較して放電空間の容積を大きくすることができる。
すなわち、凹部を形成してこの凹部を充填するように端子電極を形成することで、端子電極が絶縁性基板及び蓋体の外面から突出しない。このため、凹部を形成しないで絶縁性基板及び蓋体の外面から突出して端子電極を形成することと比較して、平面視における外形が大きな絶縁性基板及び蓋体を用いることができる。したがって、チップサイズを同等にしても放電空間の容積を大きくすることができる。これにより、より高いサージ耐量とすることができる。
本発明のサージアブソーバによれば、厚肉の金属部材で放電電極を構成することにより、放電によって発生した電流による放電電極の発熱を抑制するので、サージアブソーバのサージ耐量を高めて長寿命化が図れる。そして、サージアブソーバが可撓性を有しているので、屈曲面などの異形の実装領域に実装可能となる。また、各部材が樹脂材料で構成された接着剤層によって接着固定されているため、接着時の加熱温度を低くすることができる。このため、放電電極の表面が酸化されることを抑制し、放電開始電圧などの電気特性を安定化させることができる。
以下、本発明にかかるサージアブソーバの第１の実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。ここで、図１はサージアブソーバの斜視図、図２は図１の断面図、図３は図１の分解斜視図である。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
本実施形態におけるサージアブソーバ１は、いわゆるマイクロギャップを使用した放電型サージアブソーバであって、例えば静電気などのサージに対して用いられるサージアブソーバである。そして、サージアブソーバ１は、図１及び図２に示すように、絶縁性基板１１と、シート状接着剤層１２と、放電間隙１３を介して対向配置された一対の放電電極１４、１５と、リング状接着剤層（接着剤層）１６と蓋体１７とを備えており、これらをこの順で積層した構成となっている。
絶縁性基板１１は、例えばポリイミドなどの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、平面視で長方形のシート状となっている。そして、絶縁性基板１１の一面には、シート状接着剤層１２が設けられている。
シート状接着剤層１２は、例えばエポキシ系樹脂材料などの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、絶縁性基板１１の一面の全面を被覆している。また、シート状接着剤層１２の層厚は、例えば５０〜１００μｍとなっている。
シート状接着剤層１２は、例えばエポキシ系樹脂材料などの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、絶縁性基板１１の一面の全面を被覆している。また、シート状接着剤層１２の層厚は、例えば５０〜１００μｍとなっている。
放電間隙１３は、一対の放電電極１４、１５の先端部を絶縁性基板１１上で間隔をあけて配置することで形成されている。
放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に接着固定されており、放電間隙１３を介して絶縁性基板１１の一対の端辺１１ａ、１１ｂまで形成されている。そして、放電電極１４、１５は、例えば銅箔などの箔状の金属部材で構成されている。
ここで、放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に接着固定されていることから、その先端部もシート状接着剤層１２によって接着固定されている。このように放電電極１４、１５の先端部の絶縁性基板１１に上における配置位置が安定することで、放電間隙１３の大きさが安定し、サージアブソーバ１の放電開始電圧などの電気特性を安定させることが可能となる。
放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に接着固定されており、放電間隙１３を介して絶縁性基板１１の一対の端辺１１ａ、１１ｂまで形成されている。そして、放電電極１４、１５は、例えば銅箔などの箔状の金属部材で構成されている。
ここで、放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に接着固定されていることから、その先端部もシート状接着剤層１２によって接着固定されている。このように放電電極１４、１５の先端部の絶縁性基板１１に上における配置位置が安定することで、放電間隙１３の大きさが安定し、サージアブソーバ１の放電開始電圧などの電気特性を安定させることが可能となる。
リング状接着剤層１６は、シート状接着剤層１２と同様に、例えばエポキシ系樹脂材料などの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、中央部に貫通孔１６ａが形成されている。この貫通孔１６ａは、平面視で放電電極１４、１５のうち少なくとも先端部が重なるような形状で形成されている。
そして、リング状接着剤層１６は、絶縁性基板１１の外縁部や放電電極１４、１５の基端部上に配置されている。
そして、リング状接着剤層１６は、絶縁性基板１１の外縁部や放電電極１４、１５の基端部上に配置されている。
蓋体１７は、絶縁性基板１１と同様に、例えばポリイミド系樹脂などの絶縁性材料で構成されており、平面視で長方形のシート状となっている。そして、蓋体１７は、その外周部がリング状接着剤層１６に接着固定されている。
したがって、蓋体１７と絶縁性基板１１との間には、リング状接着剤層１６の層厚に応じた放電空間１８が放電電極１４、１５上に形成されている。
ここで、放電空間１８内には、放電電極１４、１５間での放電条件を一定にしてサージアブソーバ１の放電特性を安定させるために、例えばＡｒ（アルゴン）などの不活性ガスが封止されている。
したがって、蓋体１７と絶縁性基板１１との間には、リング状接着剤層１６の層厚に応じた放電空間１８が放電電極１４、１５上に形成されている。
ここで、放電空間１８内には、放電電極１４、１５間での放電条件を一定にしてサージアブソーバ１の放電特性を安定させるために、例えばＡｒ（アルゴン）などの不活性ガスが封止されている。
端子電極２１、２２は、Ａｇ（銀）などの導電性材料で構成されており、絶縁性基板１１の縁部に露出した放電電極１４、１５とそれぞれ接触している。また、端子電極２１、２２の表面には、メッキ処理が施されている。
以上のように構成された本発明のサージアブソーバ１について、以下にその製造方法を説明する。ここで、図４は、サージアブソーバの製造工程を示す斜視図である。
まず、図４（ａ）に示すように、例えばポリイミド系樹脂材料で構成されて可撓性を有する絶縁性基板１１の一面上にシート状接着剤層１２及び一対の放電電極１４、１５を積層する。ここで、放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に放電間隙１３の間隔だけ離間した状態で対向配置されている。
そして、図４（ｂ）に示すように、これら絶縁性基板１１、シート状接着剤層１２及び放電電極１４、１５の積層体を熱圧着する。これにより、シート状接着剤層１２が加熱溶融して、放電電極１４、１５がシート状接着剤層１２の上面に放電間隙１３を介して対向配置された状態で接着固定される。このとき、シート状接着剤層１２がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、ガラス材料を含む接着剤を用いる場合と比較して低温で各部材の熱圧着が行われる。そのため、一対の放電電極１４、１５の酸化が抑制される。また、シート状接着剤層１２を用いることで、厚肉の一対の放電電極１４、１５であっても、容易に絶縁性基板１１上に接着固定される。
まず、図４（ａ）に示すように、例えばポリイミド系樹脂材料で構成されて可撓性を有する絶縁性基板１１の一面上にシート状接着剤層１２及び一対の放電電極１４、１５を積層する。ここで、放電電極１４、１５は、シート状接着剤層１２上に放電間隙１３の間隔だけ離間した状態で対向配置されている。
そして、図４（ｂ）に示すように、これら絶縁性基板１１、シート状接着剤層１２及び放電電極１４、１５の積層体を熱圧着する。これにより、シート状接着剤層１２が加熱溶融して、放電電極１４、１５がシート状接着剤層１２の上面に放電間隙１３を介して対向配置された状態で接着固定される。このとき、シート状接着剤層１２がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、ガラス材料を含む接着剤を用いる場合と比較して低温で各部材の熱圧着が行われる。そのため、一対の放電電極１４、１５の酸化が抑制される。また、シート状接着剤層１２を用いることで、厚肉の一対の放電電極１４、１５であっても、容易に絶縁性基板１１上に接着固定される。
次に、図４（ｃ）に示すように、熱圧着された絶縁性基板１１、シート状接着剤層１２及び一対の放電電極１４、１５の積層体の上に、リング状接着剤層１６及び蓋体１７を積層する。ここで、リング状接着剤層１６は、絶縁性基板１１の外周部及び一対の放電電極１４、１５の基端部上に位置するように配置する。
そして、図４（ｄ）に示すように、これら絶縁性基板１１、シート状接着剤層１２、一対の放電電極１４、１５、リング状接着剤層１６及び蓋体１７の積層体を熱圧着する。これにより、リング状接着剤層１６が加熱溶融して、絶縁性基板１１と蓋体１７とが接着固定される。また、厚肉のリング状接着剤層１６によって、絶縁性基板１１と蓋体１７との間に放電空間１８が形成される。ここで、これら各部材の接着は、例えばＡｒのような不活性ガスの雰囲気中で行われる。したがって、放電空間１８には、不活性ガスが封入される。このとき、リング状接着剤層１６がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、上述と同様に、低温で各部材の熱圧着が行われ、一対の放電電極１４、１５の酸化が抑制される。また、リング状接着剤層１６を用いることで、容易に各部材を接着固定できる。
そして、図４（ｄ）に示すように、これら絶縁性基板１１、シート状接着剤層１２、一対の放電電極１４、１５、リング状接着剤層１６及び蓋体１７の積層体を熱圧着する。これにより、リング状接着剤層１６が加熱溶融して、絶縁性基板１１と蓋体１７とが接着固定される。また、厚肉のリング状接着剤層１６によって、絶縁性基板１１と蓋体１７との間に放電空間１８が形成される。ここで、これら各部材の接着は、例えばＡｒのような不活性ガスの雰囲気中で行われる。したがって、放電空間１８には、不活性ガスが封入される。このとき、リング状接着剤層１６がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、上述と同様に、低温で各部材の熱圧着が行われ、一対の放電電極１４、１５の酸化が抑制される。また、リング状接着剤層１６を用いることで、容易に各部材を接着固定できる。
さらに、図４（ｅ）に示すように、絶縁性基板１１及び蓋体１７の両端に、絶縁性基板１１の端辺１１ａ、１１ｂに露出された一対の放電電極１４、１５と導通するように、例えばディップ法を用いてＡｇと樹脂材料とで構成されたペーストを付着させて端子電極２１、２２を形成する。最後に、端子電極２１、２２の表面に、メッキ処理を施す。以上のようにしてサージアブソーバ１を製造する。
以上のように構成されたサージアブソーバ１は、例えば静電気などのサージが端子電極２１、２２から侵入すると、放電間隙１３を介して対向配置された放電電極１４、１５の放電間隙１３近傍の間で電界電子放出を行う。その後、放電電極１４、１５の基端部の間で発生するアーク放電に移行する。ここで、一対の放電電極１４、１５が銅箔で構成されて厚肉となっているため、グロー放電やアーク放電によって発生した電流が放電電極１４、１５内を拡散して流れることとなる。このため、サージアブソーバ１が高いサージ耐量を有することとなり、サージアブソーバ１が長寿命化する。
このように構成されたサージアブソーバ１によれば、一対の放電電極１４、１５が厚肉の銅箔で構成されていることにより、放電によって発生した電流が拡散して流れるので、放電電極１４、１５の発熱を抑制してサージアブソーバ１のサージ耐量を高めて長寿命化が図れる。そして、絶縁性基板１１及び蓋体１７が可撓性を有する材料で構成されており、サージアブソーバ１が可撓性を有しているため、異形の実装領域にもサージアブソーバ１を実装可能とすることができる。このようにサージアブソーバ１の実装の自由度を向上させることで、サージアブソーバ１を搭載した電子機器の小型化が図れる。ここで、放電電極１４、１５を銅箔で構成することにより、例えばスパッタ法や印刷法などを用いる場合と比較して、容易に厚肉の放電電極１４、１５が形成できる。
また、シート状接着剤層１２及びリング状接着剤層１６がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、各部材を低い加熱温度で熱圧着することができる。これにより、放電電極１４、１５の酸化を抑制して電気特性などを安定化することができる。
なお、本実施形態において、絶縁性基板１１の一面にシート状接着剤層１２を設けて放電電極１４、１５を接着固定しているが、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
また、シート状接着剤層１２及びリング状接着剤層１６がエポキシ系樹脂材料で構成されているため、各部材を低い加熱温度で熱圧着することができる。これにより、放電電極１４、１５の酸化を抑制して電気特性などを安定化することができる。
なお、本実施形態において、絶縁性基板１１の一面にシート状接着剤層１２を設けて放電電極１４、１５を接着固定しているが、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
次に、本発明にかかるサージアブソーバの第２の実施形態について、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。ここで、図５はサージアブソーバの断面図、図６はサージアブソーバの分解斜視図である。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第２の実施形態におけるサージアブソーバ３０では、図５及び図６に示すように、放電電極１４、１５のうちの一方の放電電極１４が絶縁性基板１１とリング状接着剤層１６との間に配置されていると共に、他方の放電電極１５がリング状接着剤層１６と蓋体１７との間に配置されている点である。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第２の実施形態におけるサージアブソーバ３０では、図５及び図６に示すように、放電電極１４、１５のうちの一方の放電電極１４が絶縁性基板１１とリング状接着剤層１６との間に配置されていると共に、他方の放電電極１５がリング状接着剤層１６と蓋体１７との間に配置されている点である。
ここで、蓋体１７のリング状接着剤層１６側の一面には、シート状接着剤層３１が設けられている。したがって、放電電極１４はシート状接着剤層１２とリング状接着剤層１６とによって接着固定されており、放電電極１５はシート状接着剤層３１とリング状接着剤層１６とによって接着固定されている。
また、一対の放電電極１４、１５は、リング状接着剤層１６の層厚に応じた間隙を介して対向配置されており、この間隙が放電間隙３２を構成する。なお、一対の放電電極１４、１５は、平面視でその先端部が互いに重なるように設けられてもよい。
また、一対の放電電極１４、１５は、リング状接着剤層１６の層厚に応じた間隙を介して対向配置されており、この間隙が放電間隙３２を構成する。なお、一対の放電電極１４、１５は、平面視でその先端部が互いに重なるように設けられてもよい。
このように構成されたサージアブソーバ３０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏する。
次に、本発明にかかるサージアブソーバの第３の実施形態について、図７及び図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。ここで、図７はサージアブソーバの斜視図、図８は放電電極を示す平面図である。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第３の実施形態におけるサージアブソーバ４０では、図７及び図８に示すように、一対の放電電極４１、４２の幅が先端部と比較して基端部で広くなっている点である。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第３の実施形態におけるサージアブソーバ４０では、図７及び図８に示すように、一対の放電電極４１、４２の幅が先端部と比較して基端部で広くなっている点である。
すなわち、放電電極４１は、その幅が絶縁性基板１１の端辺１１ａと同等である基端部４１ａと、放電間隙１３に臨むと共にその幅が基端部４１ａよりも狭い先端部４２ｂとを備えている。同様に、放電電極４２は、その幅が端辺１１ｂと同等である基端部４２ａと、その幅が基端部４２ａよりも狭い先端部４２ｂとを備えている。
以上のような構成のサージアブソーバ４０は、端子電極２１、２２からサージが進入すると、グロー放電やアーク放電の発生により、放電電極４１、４２の先端部４１ｂ、４２ｂから基端部４１ａ、４２ａに向けて電流が流れる。ここで、基端部４１ａ、４２ａの幅が先端部４１ｂ、４２ｂよりも広いため、発生した電流がより拡散した状態で基端部４１ａ、４２ａ内を流れることになる。
このような構成のサージアブソーバ４０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏するが、放電電極４１、４２がそれぞれ幅広の基端部４１ａ、４２ａを有しており、サージによって発生した電流が基端部４１ａ、４２ａ内を拡散して流れるので、サージ耐量をより高めることができる。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ４０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２、３１の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、シート状接着剤層１２、３１のいずれか一方を設けない構成としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ４０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２、３１の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、シート状接着剤層１２、３１のいずれか一方を設けない構成としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
次に、本発明にかかるサージアブソーバの第４の実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。ここで、図９はサージアブソーバの斜視図、図１０は放電電極を示す平面図である。
第４の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、第４の実施形態におけるサージアブソーバ５０では、図９及び図１０に示すように、一対の放電電極５１、５２に、それぞれ他方の放電電極５１、５２に向けて延在する一対のトリガ電極５３、５４が接続されている点である。
第４の実施形態と第３の実施形態との異なる点は、第４の実施形態におけるサージアブソーバ５０では、図９及び図１０に示すように、一対の放電電極５１、５２に、それぞれ他方の放電電極５１、５２に向けて延在する一対のトリガ電極５３、５４が接続されている点である。
すなわち、一対のトリガ電極５３、５４は、例えばＴｉなどの導電性材料によって構成されており、スパッタ法などによって形成されている。また、トリガ電極５３、５４は、放電電極５１、５２よりも薄層となっており、少なくとも一部が一対の放電電極５１、５２のそれぞれに接続されている。そして、この一対のトリガ電極５３、５４の間が放電間隙５５となっている。
以上のような構成のサージアブソーバ５０は、端子電極２１、２２からサージが侵入すると、放電間隙５５を介して対向配置されたトリガ電極５３、５４の間で電界電子放出を行う。ここで、トリガ電極５３、５４を放電電極５１、５２よりも薄層とすることで、トリガ電極５３、５４における放電開始電圧が小さくなる。その後、トリガ電極５３、５４の間で発生する電界電子放出から、放電電極５１、５２の間における放電であるアーク放電に移行する。
このような構成のサージアブソーバ５０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏するが、薄層のトリガ電極５３、５４を設けることで、放電電極５１、５２の層厚を厚くすることができる。これにより、放電によって発生した電流が放電電極５１、５２内をより拡散した状態で流れるので、サージ耐量をさらに高くして長寿命化が図れる。
また、シート状接着剤層１２及びリング状接着剤層１６をエポキシ系樹脂材料で構成しており、各部材を低い加熱温度で熱圧着できるので、薄層のトリガ電極５３、５４の酸化を抑制し、電気特性などを安定化することができる。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ５０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
また、シート状接着剤層１２及びリング状接着剤層１６をエポキシ系樹脂材料で構成しており、各部材を低い加熱温度で熱圧着できるので、薄層のトリガ電極５３、５４の酸化を抑制し、電気特性などを安定化することができる。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ５０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
次に、第５の実施形態について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。ここで、図１１はサージアブソーバの外観斜視図、図１２は図１１の放電電極を示す平面図である。
第５の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第５の実施形態におけるサージアブソーバ６０では、絶縁性基板１１及び蓋体１７の外面に凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂがそれぞれ形成されている点である。
第５の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第５の実施形態におけるサージアブソーバ６０では、絶縁性基板１１及び蓋体１７の外面に凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂがそれぞれ形成されている点である。
すなわち、絶縁性基板１１の外面のうち、平面視で放電電極１４の端辺と対応する領域に凹部１１ｃが形成されており、平面視で放電電極１５の端辺と対応する領域に凹部１１ｄが形成されている。また、蓋体１７のうち、平面視で放電電極１４の端辺と対応する領域に凹部１７ａが形成されており、平面視で放電電極１５の端辺と対応する領域に凹部１７ｂが形成されている。そして、凹部１１ｃ、１７ａを充填するように端子電極６１が形成されており、凹部１１ｄ、１７ｂを充填するように端子電極６２が形成されている。
端子電極６１、６２は、Ａｇなどの導電性材料で構成されており、印刷法によって形成されている。また、端子電極６１、６２の表面には、メッキ処理が施されている。
端子電極６１、６２は、Ａｇなどの導電性材料で構成されており、印刷法によって形成されている。また、端子電極６１、６２の表面には、メッキ処理が施されている。
このような構成のサージアブソーバ６０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏するが、絶縁性基板１１及び蓋体１７に凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを形成することで、同等のチップサイズとしたときに、凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを形成しない場合と比較して放電空間１８の容積を大きくすることができる。すなわち、凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを形成してこの凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを充填するように端子電極６１、６２を形成することで、端子電極６１、６２が絶縁性基板１１及び蓋体１７から突出しない。このため、凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを形成しないで絶縁性基板１１及び蓋体１７の外周から突出して端子電極を形成することと比較して、平面視における外形が大きな絶縁性基板１１及び蓋体１７を用いることができる。したがって、凹部１１ｃ、１１ｄ、１７ａ、１７ｂを形成しない場合に比べて放電空間１８の容積が大きくなる。
また、端子電極６１、６２を印刷法で形成することで、ディップ法で形成することと比較して塗布する導電性材料の量が安定し、サージアブソーバ６０の形状のバラツキを抑制できる。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ６０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
また、端子電極６１、６２を印刷法で形成することで、ディップ法で形成することと比較して塗布する導電性材料の量が安定し、サージアブソーバ６０の形状のバラツキを抑制できる。
なお、本実施形態では、サージアブソーバ６０の構成を上述した第１の実施形態におけるサージアブソーバ１と同様の構成としているが、これに限らず、他の実施形態におけるサージアブソーバの構成に適用してもよい。
また、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、シート状接着剤層１２の形状をリング状接着剤層１６と同様に中央に開口部が形成された形状としてもよく、リング状接着剤層１６のみによって絶縁性基板１１と蓋体１７とを接着させる構成としてもよい。
次に、第６の実施形態について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。ここで、図１３はサージアブソーバの断面図、図１４はサージアブソーバの分解斜視図である。
第６の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第６の実施形態におけるサージアブソーバ７０では、他の回路（図示略）と共に絶縁性基板７１上に一体的に形成されている点である。
第６の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第６の実施形態におけるサージアブソーバ７０では、他の回路（図示略）と共に絶縁性基板７１上に一体的に形成されている点である。
すなわち、絶縁性基板７１は、上述と同様に例えばポリイミドなどの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、一面にシート状接着剤層７２が設けられている。
放電間隙７３及び一対の放電電極７４、７５は、絶縁性基板７１の一面に設けられたシート状接着剤層７２により接着された箔状の金属材料をエッチングなどによってパターニングすることで形成されている。また、一対の放電電極７４、７５は、絶縁性基板７１の一面に形成される上記他の回路を構成する配線（図示略）にそれぞれ接続されており、これら配線と一体的に形成されている。
蓋体７６は、上述と同様に例えばポリイミドなどの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、絶縁性基板７１側の一面にシート状接着剤層７７が設けられている。そして、蓋体７６は、リング状接着剤層１６及び平面視でリング状接着剤層１６から露出した一対の放電電極７４、７５の少なくとも一部を被覆している。
放電間隙７３及び一対の放電電極７４、７５は、絶縁性基板７１の一面に設けられたシート状接着剤層７２により接着された箔状の金属材料をエッチングなどによってパターニングすることで形成されている。また、一対の放電電極７４、７５は、絶縁性基板７１の一面に形成される上記他の回路を構成する配線（図示略）にそれぞれ接続されており、これら配線と一体的に形成されている。
蓋体７６は、上述と同様に例えばポリイミドなどの可撓性を有する樹脂材料で構成されており、絶縁性基板７１側の一面にシート状接着剤層７７が設けられている。そして、蓋体７６は、リング状接着剤層１６及び平面視でリング状接着剤層１６から露出した一対の放電電極７４、７５の少なくとも一部を被覆している。
このような構成のサージアブソーバ７０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏する。
なお、本実施形態において、図１５及び図１６に示すような、上述した第２の実施形態と同様の構成を有するサージアブソーバ８０としてもよい。ここで、図１５はサージアブソーバの断面図、図１６はサージアブソーバの分解斜視図である。
すなわち、一対の放電電極７４、７５のうち一方の放電電極７４は、絶縁性基板７１の一面に設けられたシート状接着剤層７２により接着された箔状の金属材料をエッチングすることによってパターニングすることで形成されている。また、他方の放電電極７５は、蓋体７６の一面に設けられたシート状接着剤層７７により接着された箔状の金属材料をエッチングすることによってパターニングすることで形成されている。ここで、放電電極７４は絶縁性基板７１の一面に設けられる上記他の回路を構成する配線（図示略）と一体的に形成されていると共に、放電電極７５は蓋体７６の一面に設けられる上記他の回路を構成する配線（図示略）と一体的に形成されている。
そして、一対の放電電極７４、７５は、リング状接着剤層１６の層厚に応じた間隙を有して対向配置されており、この間隙が放電間隙８１を形成している。
このような構成のサージアブソーバ８０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏する。
すなわち、一対の放電電極７４、７５のうち一方の放電電極７４は、絶縁性基板７１の一面に設けられたシート状接着剤層７２により接着された箔状の金属材料をエッチングすることによってパターニングすることで形成されている。また、他方の放電電極７５は、蓋体７６の一面に設けられたシート状接着剤層７７により接着された箔状の金属材料をエッチングすることによってパターニングすることで形成されている。ここで、放電電極７４は絶縁性基板７１の一面に設けられる上記他の回路を構成する配線（図示略）と一体的に形成されていると共に、放電電極７５は蓋体７６の一面に設けられる上記他の回路を構成する配線（図示略）と一体的に形成されている。
そして、一対の放電電極７４、７５は、リング状接着剤層１６の層厚に応じた間隙を有して対向配置されており、この間隙が放電間隙８１を形成している。
このような構成のサージアブソーバ８０においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では放電電極をＣｕで構成しているが、Ｃｕに限らず、例えばＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ（パラジウム）合金、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、ＳｉＣ（炭化シリコン）、Ｂａ（バリウム）あるいはＢａ化合物、Ｃ（炭素）、Ａｇ（銀）／Ｐｔ（白金）合金、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）などの導電性材料、もしくはこれらにＣｕを加えた中から選択した混合物で構成してもよい。
また、放電電極の形状は、箔状に限らず、薄板状やワイヤ状など、他の形状であってもよい。
また、一対の放電電極の先端部を離間させた状態で配置することで放電間隙を形成しているが、例えばレーザカットなど、他の方法によって放電間隙を形成してもよい。
また、絶縁性基板上の全面に箔状の金属部材を接着し、この金属部材をエッチングなどによってパターニングすることで、放電間隙及び一対の放電電極を形成してもよい。
また、トリガ電極をスパッタ法によって形成しているが、化学蒸着法（ＣＶＤ法）によって形成してもよい。このようにすることで、スパッタ法によってトリガ電極を形成することと比較して、より絶縁性基板への付着性のよく、高融点、高強度な特性を有するトリガ電極を形成することができる。
例えば、上記実施形態では放電電極をＣｕで構成しているが、Ｃｕに限らず、例えばＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ（パラジウム）合金、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、ＳｉＣ（炭化シリコン）、Ｂａ（バリウム）あるいはＢａ化合物、Ｃ（炭素）、Ａｇ（銀）／Ｐｔ（白金）合金、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）などの導電性材料、もしくはこれらにＣｕを加えた中から選択した混合物で構成してもよい。
また、放電電極の形状は、箔状に限らず、薄板状やワイヤ状など、他の形状であってもよい。
また、一対の放電電極の先端部を離間させた状態で配置することで放電間隙を形成しているが、例えばレーザカットなど、他の方法によって放電間隙を形成してもよい。
また、絶縁性基板上の全面に箔状の金属部材を接着し、この金属部材をエッチングなどによってパターニングすることで、放電間隙及び一対の放電電極を形成してもよい。
また、トリガ電極をスパッタ法によって形成しているが、化学蒸着法（ＣＶＤ法）によって形成してもよい。このようにすることで、スパッタ法によってトリガ電極を形成することと比較して、より絶縁性基板への付着性のよく、高融点、高強度な特性を有するトリガ電極を形成することができる。
また、絶縁性基板や蓋体、蓋体基板、貫通孔形成基板をエポキシ系樹脂で構成しているが、用いられる材料は絶縁性及び可撓性を有していればよい。
また、シート状接着剤層やリング状接着剤層をエポキシ系樹脂で構成しているが、樹脂材料で構成された接着剤であれば、エポキシ系樹脂に限らず、他の材料を用いてもよい。ここで、接着剤層として熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などを用いてもよい。
また、接着層としてシート状接着剤層やリング状接着剤層を用いているが、液体状の接着剤によって形成してもよい。
また、シート状接着剤層やリング状接着剤層をエポキシ系樹脂で構成しているが、樹脂材料で構成された接着剤であれば、エポキシ系樹脂に限らず、他の材料を用いてもよい。ここで、接着剤層として熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などを用いてもよい。
また、接着層としてシート状接着剤層やリング状接着剤層を用いているが、液体状の接着剤によって形成してもよい。
また、封止する際の雰囲気、すなわち内部の不活性ガスは、放電特性に応じて決定され、例えば、Ｎ２（窒素）、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｘｅ（キセノン）、Ｈ２（水素）、ＳＦ６、ＣＦ４（四フッ化炭素）、Ｃ２Ｆ６（六フッ化二炭素）、Ｃ３Ｆ８（八フッ化三炭素）、ＣＯ２（二酸化炭素）及びこれらにＡｒを加えた中から選択した混合ガスでもよい。
また、端子電極は、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｓｎ（スズ）、Ｎｉなどの導電性金属、もしくはこれらの混合物にガラス材料や樹脂材料などを加えたものによって構成されてもよい。
また、端子電極は、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｓｎ（スズ）、Ｎｉなどの導電性金属、もしくはこれらの混合物にガラス材料や樹脂材料などを加えたものによって構成されてもよい。
１，３０，４０，５０，６０，７０，８０ サージアブソーバ
１１，７１ 絶縁性基板
１１ｃ，１１ｄ，１７ａ，１７ｂ 凹部
１３，３２，５５，８１ 放電間隙
１４，１５，４１，４２，５１，５２，７４，７５ 放電電極
１６ リング状接着剤層（接着剤層）
１６ａ 貫通孔
１７，７６ 蓋体
１８ 放電空間
２１，２２，６１，６２ 端子電極
４１ａ，４２ａ 基端部
４１ｂ，４２ｂ 先端部
５３，５４ トリガ電極
１１，７１ 絶縁性基板
１１ｃ，１１ｄ，１７ａ，１７ｂ 凹部
１３，３２，５５，８１ 放電間隙
１４，１５，４１，４２，５１，５２，７４，７５ 放電電極
１６ リング状接着剤層（接着剤層）
１６ａ 貫通孔
１７，７６ 蓋体
１８ 放電空間
２１，２２，６１，６２ 端子電極
４１ａ，４２ａ 基端部
４１ｂ，４２ｂ 先端部
５３，５４ トリガ電極
Claims (6)
- 可撓性を有するシート状の絶縁性基板と、
金属部材で構成され、平面視で放電間隙を介して対向配置された一対の放電電極と、
可撓性を有し、前記絶縁性基板の外周部上に固定されて該絶縁性基板との間に放電空間を形成するシート状の蓋体と、
可撓性を有する樹脂材料で構成されて前記絶縁性基板と前記蓋体とを接着するリング状の接着剤層とを備えることを特徴とするサージアブソーバ。 - 前記一対の放電電極の一方が、前記蓋体と前記接着剤層との間に配置され、
前記一対の放電電極の他方が、前記絶縁性基板と前記接着剤層との間に配置されてい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。 - 前記一方の放電電極が、前記蓋体に接着され、
前記他方の放電電極が、前記絶縁性基板に接着されていることを特徴とする請求項２に記載のサージアブソーバ。 - 前記放電電極が、前記放電間隙に臨む先端部と、該先端部よりも幅広の基端部とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサージアブソーバ。
- 前記放電電極に、他方の前記放電電極に向けて延在して該放電電極よりも薄層のトリガ電極が接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサージアブソーバ。
- 前記絶縁性基板及び前記蓋体の外面に、凹部が形成され、
前記一対の放電電極とそれぞれ導通する一対の端子電極が、前記凹部に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のサージアブソーバ。
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2006
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