JP2010129323A - Esd保護デバイスの製造方法及びesd保護デバイス - Google Patents

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【課題】補助電極による放電電極間でのショート発生を防ぐことができるESD保護デバイスの製造方法及びESD保護デバイスを提供する。
【解決手段】(1)感光体の表面を帯電し、(2)感光体の表面に、導電材料と樹脂材料からなる導電材料含有荷電粒子を現像し、(3)感光体の表面に現像された導電材料含有荷電粒子を、第一の絶縁層上に転写し、(4)第一の絶縁層上に少なくとも一対の放電電極16,18を、放電電極16,18間に導電材料含有荷電粒子が露出するように形成し、(5)放電電極16,18を被覆するように、第一の絶縁層上に第二の絶縁層を形成して積層体を得て、(6)積層体の表面に、放電電極16,18と接続された外部電極22,24を形成する。
【選択図】図1

Description

本発明はESD保護デバイスの製造方法及びESD保護デバイスに関し、詳しくは、絶縁性基板の空洞部内に放電電極が対向して配置されたESD保護デバイスを製造する技術に関する。
ESD(Electro-Static Discharge;静電気放電)とは、帯電した導電性の物体(人体等)が、他の導電性の物体(電子機器等)に接触、あるいは充分接近したときに、激しい放電が発生する現象である。ESDにより電子機器の損傷や誤作動などの問題が発生する。これを防ぐためには、放電時に発生する過大な電圧が電子機器の回路に加わらないようにする必要がある。このような用途に使用されるのがESD保護デバイスであり、サージ吸収素子やサージアブソーバとも呼ばれている。
ESD保護デバイスは、例えば回路の信号線路とグランド(接地)との間に配置する。ESD保護デバイスは、一対の放電電極を離間して対向させた構造であるので、通常の使用状態では高い抵抗を持っており、信号がグランド側に流れることはない。これに対し、例えば携帯電話等のアンテナから静電気が加わる場合のように、過大な電圧が加わると、ESD保護デバイスの放電電極間で放電が起こり、静電気をグランド側に導くことができる。これにより、ESDデバイスよりも後段の回路には、静電気による電圧が印加されず、回路を保護することができる。
例えば図14の断面図に示すESD保護デバイスは、絶縁性基板101を絶縁物の蓋体106で覆って形成された内部空間105内において、絶縁性基板101上に形成された放電電極102,103間の間隙104に過電圧保護樹脂Rが設けられている。この過電圧保護樹脂Rは、非導電性樹脂に導電性微粉末を添加した材料を印刷することにより形成される(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−014466号公報
この過電圧保護樹脂Rによって放電電極間に導電性微粉末が配置され、放電現象を積極的に起こさせる補助電極が形成される。
しかしながら、特許文献1のように、印刷によって放電電極間に導電性微粉末を含む放電電極を形成すると、導電性微粉末が凝集し易いため、放電電極間でのショート発生の可能性がある。すなわち、印刷用ペースト中では、樹脂成分が導電性微粉末間を架橋するため、導電性微粉末同士が凝集しやすい。また、印刷用ペーストの乾燥時にも、例えば乾燥の遅い部分に導電性微粉末が集まり、乾燥むらにより導電性微粉末同士が凝集しやすい。つまり、補助電極中で導電性微粉末が凝集しやすく、放電電極間でのショート不良が発生する可能性がある。
本発明は、かかる実情に鑑み、補助電極による放電電極間でのショート発生を防ぐことができるESD保護デバイスの製造方法及びESD保護デバイスを提供しようとするものである。
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したESD保護デバイスの製造方法を提供する。
ESD保護デバイスの製造方法は、第1乃至第3の工程を備える。前記第1の工程において、第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との少なくとも一方に、(a)感光体の表面を帯電し、前記感光体の表面に導電材料と樹脂材料からなる導電材料含有荷電粒子を現像し、前記感光体の表面に現像された前記導電材料含有荷電粒子を転写するとともに、(b)少なくとも一対の放電電極を形成する。前記第2の工程において、前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とを対向させて前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とを積層し、前記一対の放電電極の間に前記補助電極の少なくとも一部が配置された積層体を形成する。前記第3の工程において、前記積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する
上記方法により放電電極に間に配置された導電材料含有荷電粒子は、導電材料により放電電極間の放電を積極的に起こさせる補助電極を形成する。第1の工程において、補助電極は、第一の絶縁層又は第二の絶縁層の一方のみに形成しても、両方に形成してもよい。放電電極は、第一の絶縁層又は第二の絶縁層の一方のみに形成しても、両方に形成してもよい。一対の放電電極の両方を、同じ絶縁層に形成しても、異なる絶縁層に形成してもよい。補助電極と放電電極は、同じ絶縁層に形成しても、異なる絶縁層に形成してもよい。先に補助電極が形成された絶縁層の一方主面上に後から放電電極を形成しても、先に放電電極が形成された絶縁層の一方主面上に後から補助電極を形成してもよい。積層体は、第1の工程において一対の放電電極の間に補助電極の少なくとも一部が配置されるように形成された一方の絶縁層に、第2工程において他方の絶縁層を積層することにより形成しても、第2の工程において積層することにより一対の放電電極の間に補助電極の少なくとも一部が配置されるように形成してもよい。
上記方法において、導電材料含有荷電粒子同士は同極性に帯電しているため、反発し合い、導電材料含有荷電粒子が凝集することがない。また、導電材料含有荷電粒子は、導電材料が樹脂材料により被覆されている。そのため、導電材料含有荷電粒子に含まれる導電材料同士を、確実に離間させることができる。
したがって、放電電極間でのショート発生を防止することができる。
好ましくは、前記第一の絶縁層及び前記第二の絶縁層はセラミック材料を主成分として含む。前記第2の工程の後かつ前記第3の工程の前、又は前記第3の工程の後に、前記積層体を焼成する工程をさらに備える。前記積層体を焼成する工程において、前記導電材料含有荷電粒子のうち前記樹脂材料が消失することによって、前記導電材料間に空隙が形成される。
この場合、導電材料が分散された放電電極の形成が容易である。
好ましくは、前記第1の工程において、前記第一の絶縁層上に前記導電材料含有荷電粒子を、厚み方向に1個だけを含む1層に配置する。
この場合、導電材料含有荷電粒子は面方向から見ると一列に配置され、厚み方向に導電材料含有荷電粒子が重ならないため、導電材料同士が接触する可能性がさらに低減し、放電電極間でのショート発生をより一層防止できる。
好ましくは、前記第1の工程において、前記感光体の表面に前記導電材料含有荷電粒子とともに、樹脂を主成分とする樹脂荷電粒子を現像する。
この場合、樹脂荷電粒子によって導電材料同士を離間させることができるので、放電電極間でのショート発生をより一層防止できる。
好ましくは、前記導電材料含有荷電粒子は、絶縁材料により被覆された前記導電材料が、さらに前記樹脂材料により被覆されている。
この場合、絶縁材料によって導電材料が被覆されているため、導電材料同士を確実に離間させることができるので、放電電極間でのショート発生をより一層防止できる。
好ましくは、前記絶縁材料は、前記第一の絶縁層又は前記第二の絶縁層を構成する材料を含有する。
焼成後の導電材料含有荷電粒子は、絶縁材料が第一の絶縁層又は第二の絶縁層が接する。導電材料は、第一の絶縁層又は第二の絶縁層と同一の材料により被覆されているので、第一の絶縁層又は第二の絶縁層との接合力が高まり、第一の絶縁層又は第二の絶縁層からの離脱を防止することができる。そのため、安定したESD特性を維持することができる。
好ましくは、前記第1の工程において、前記第2の工程よりも後に消失する材料を含む消失材料層を、前記第2の工程において少なくとも前記放電電極間に配置されるように、前記第一の絶縁層又は前記第二の絶縁層の少なくとも一方に形成する。
この場合、より確実に空隙を形成することができ、放電電極間でのショートの発生を効果的に抑制することができる。
好ましくは、前記第1の工程において、前記感光体の表面に、粒径の異なる複数種類の前記導電材料含有荷電粒子が混在している混合荷電粒子を、現像する。
この場合、大きい導電材料含有荷電粒子の間に小さな導電材料含有荷電粒子が入りこみ、放電電極を形成する導電材料含有荷電粒子の表面積が増える。これによって、ESD応答性を調整することができる。
また、本発明は、上記のいずれか一つの製造方法により作製されたESD保護デバイスを提供する。
本発明によれば、補助電極による放電電極間でのショートを防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図13を参照しながら説明する。
<実施例1> 実施例1のESD保護デバイス10について、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1は、ESD保護デバイス10の断面図である。図1に示すように、ESD保護デバイス10は、セラミック基板の基板本体12の内部に空洞部13が形成されている。空洞部13内には、一対の放電電極16,18の先端16k,18k側が露出するように配置されている。放電電極16,18は、先端16k,18k同士が互いに間隔を設けて対向するように形成されている。放電電極16,18は、基板本体12の外周面まで延在し、基板本体12の表面に形成された外部電極22,24に接続されている。外部電極22,24は、ESD保護デバイス10を実装するために用いる。
図2は、空洞部13の要部拡大断面図である。図1及び図2に模式的に示すように、空洞部13内には、空洞部13を形成する基板本体12の底面13sに沿って、導電性を有する導電材料からなる複数の補助電極粒30が面方向から見ると一列に間隔を設けて配置されている。補助電極粒30は、放電電極16,18間の基板本体12と空洞部13との界面(底面13s)にのみ配置され、空洞部13を形成する基板本体12の天面13pと補助電極粒30との間には空間が形成されている。
ESD保護デバイス10は、外部電極22,24間に所定以上の大きさの電圧が印加されると、空洞部13内において、対向する放電電極16,18間で放電が発生する。このとき、放電電極16,18の間に配置された導電性を有する補助電極粒30によって、電子の移動が起こりやすくなり、効率的に放電現象を生じさせることができる。
次に、ESD保護デバイス10の製造方法について、説明する。
(1)材料の作製
まず、基板本体12、放電電極16,18、補助電極粒30を形成するため材料を作製する。
[セラミックグリーンシート]
基板本体12を形成するためのセラミックグリーンシートを作製する。セラミック材料には、Ba、Al、Siを中心とした組成からなる材料(BAS材)を用いる。各素材を所定の組成になるよう調合、混合し、800℃〜1000℃で仮焼して得られた仮焼粉末を、ジルコニアボールミルで12時間粉砕し、セラミック粉末を得る。このBAS材仮焼後セラミック粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒を加え混合する。さらにバインダー、可塑剤を加え混合し、スラリーを得る。このようにして得られたスラリーを、ドクターブレード法によりPETフィルム上へ成形し、厚さ50μmのセラミックグリーンシートを得る。
セラミック材料は特に本材料に限定されるものでなく、絶縁性のものであればよいため、フォルステライトにガラスを加えたものやCaZrOにガラスを加えたものなど、他のものを用いてもよい。
[補助電極形成用荷電性粉末(トナー)]
補助電極粒30を形成するための補助電極形成用荷電性粉末(すなわち、補助電極粒30を形成するための導電材料含有荷電粒子)を、次のように作製する。
1.表面酸化銅粉(平均粒径5.5μm)とアクリル樹脂を混合し、表面処理機で銅粉表面に樹脂を被覆する。
2.上記1.のサンプルについて、分級機を用いて微粉と粗粉をカットする。
3.上記2.の操作によって得られた、銅表面にアクリル樹脂が被覆された複合粉末を、分散剤を溶かした水溶液中に分散させ、沈降させた後、上澄みを除去し、真空乾燥オーブンで乾燥させる。
4.上記3.の操作によって得られた複合粉末と外添剤(シリカ粉末)を混合し、表面処理機を用いて複合粉末表面に外添剤を均一に付着させる。
5.上記4.の操作によって得られた複合粉末(導電材料含有荷電粒子)とキャリアを混合し、現像剤を得る。
トナーを構成する導電材料としては、Cu、Ni、Co、Ag、Pd、Rh、Ru、Au、Pt、Ir等の遷移導電材料群より選ばれた少なくとも1種類の導電材料とすることが望ましい。また、これら導電材料を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの導電材料の酸化物を用いてもよい。さらに、半導体材料や抵抗材料も用いることができる。
トナーを構成する導電材料の平均粒子径は、0.5μm〜30μmの範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は、1μm〜20μmである。20μm以下になると、放電電極間でのショートが発生しにくい。1μm以上になると、樹脂被覆時に凝集しにくくなるため、帯電性の良好なトナーを形成できる。
トナーの平均粒子径は、0.5μm〜40μmが好ましい。より好ましい平均粒径は、1μm〜25μmである。25μm以下になると、放電電極間でのショートが発生しにくくなる。1μm以上になると、外添処理時に凝集しにくくなるため、帯電性の良好なトナーを形成できる。
導電材料の含有率は、10wt%〜95wt%が好ましい。より好ましい含有率は、30wt%〜70wt%である。含有率が95wt%以下になると、トナー中の樹脂が少なくなり表面に導電材料が露出し帯電性が悪化することがない。また、10wt%以上になると、放電補助電極中の導電材料の密度が低くなりESD放電特性が低下することがない。
トナー被覆樹脂としては、アクリル系、スチレンアルリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリプロピレン系、ブチラール系等の良好な帯電特性を有し、また焼成中に燃焼、分解、溶融、気化などにより消失し、導電材料の真表面が露出するものが好ましい。ただし、完全に消失しなくとも、10nm厚程度なら残ってもよい。
トナー作製方法は機械式被覆法に限らず、混練粉砕法や湿式重合法、湿式転層乳化法などの公知の方法を採用することができる。
導電材料表面をAl、ZrO、SiOなどの無機材料でコートした粉末を、原料にすることもできる。この場合、絶縁性のためにトナーの樹脂被覆が不十分な場合でも、無機材料のコートによって良好な帯電性を保つことができる。また、焼成後も導電材料表面が露出しないため、粉末同士が接続してもショートすることがない。
トナーには、後述する変形例2ように、帯電制御剤を添加してもよい。正の荷電制御物質としては、例えば、ニグロシン塩基類及びその誘導体、四級アンモニウム塩、ナフテン酸又は高級脂肪酸塩類、アルコキシ化アミンアルキルアミド、トリフェニルメタン染料、側鎖にこれら正極性物質を持つオリゴマーあるいはポリマー、四級ピリジニウム、高級脂肪酸の金属塩を用いることが可能である。負の荷電制御物質としては、例えば、含金属(Cr又はFe)アゾ錯体染料、サリチル酸又はその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体を用いることが可能である。
トナーにガラスやセラミックなどの無機材料を添加してもよい。例えば、トナーと、無機材料の添加物とを混合する。あるいは、トナー中の導電材料を被覆する絶縁材料に、基板本体を構成する材料を含有させる。
この場合、焼成により、トナー中の導電材料を被覆する絶縁材料と基板本体のセラミックとの接合力が向上し、ESD放電時の衝撃で基板本体から飛散することを防止することができる。そのため、放電を繰り返しても、安定したESD特性を維持することができる。
[放電電極形成用スクリーンペースト]
放電電極16,18をスクリーン印刷により形成する際に用いる電極ペーストを、以下のように作製する。
1.平均粒径2μmのCu粉80wt%とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加する。
2.上記1.で得られたサンプルを、ロールで攪拌、混合し、電極ペーストを得る。
電極ペーストの導電性材料としては、Cu、Ni、Co、Ag、Pd、Rh、Ru、Au、Pt、Ir等の遷移導電材料群より選ばれた少なくとも1種類の導電材料とすることが望ましい。また、これら導電材料を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの導電材料の酸化物を用いてもよい。
[空洞形成用樹脂ペースト]
空洞部13を形成するための樹脂ペーストを、次のように作製する。
1.平均粒径2μmの樹脂粉に溶剤を添加する。
2.上記1.で得られたサンプルをロールで攪拌、混合して、樹脂ペーストを得る。
樹脂材料としては、アクリル系、スチレンアクリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ホリプロピレン系、ブチラール系等の燃焼して消失する樹脂、または高温になるとモノマーに分解する樹脂のうちより選ばれた少なくとも1種類の樹脂とすることが望ましい。また、これら樹脂を単体で用いてもよいが、混合して用いることも可能である。
(2)電子写真法による補助電極形成
次いで、電子写真法により、次のようにトナーをセラミックグリーンシートに転写して、補助電極が形成されたセラミックグリーンシートを作製する。
1.感光体を一様に帯電させる。
2.帯電した感光体に、LEDにて補助電極のパターン状に光を照射し潜像を形成する。作製例では、補助電極パターンは放電電極間のギャップと同サイズの30μmx100μmとした。
3.現像バイアスをかけ感光体上にトナーを現像する。
4.補助電極パターンが現像された感光体とセラミックグリーンシートを重ね、トナーをセラミックグリーンシートに転写する。回転する感光体とセラミックグリーンシートを重ねて転写する。そのため感光体上でトナー同士が重なっていた場合でも、回転する感光体とセラミックグリーンシートが接する際に、重なっているトナーは崩されて平面上に、面方向から見ると一列に並んでセラミックグリーンシートに転写される。すなわち、トナーは、絶縁層であるセラミックグリーンシート上に、厚み方向に1個だけを含む1層に配置される。もちろん、現像トナー量を増やすことで、厚み方向に重なるようにトナーを転写することも可能である。
5.補助電極パターンが転写されたセラミックグリーンシートをオーブンに入れ、トナーを定着させ、補助電極が形成されたセラミックグリーンシートを得る。
感光体は正帯電、負帯電のどちらの方式も利用できる。
作製例の補助電極パターンのサイズは、放電電極間のギャップと同サイズに設計したが、印刷ズレを考慮し、10μm〜50μm大きめに設計してもよい。逆に、放電電極パターンを、補助電極パターンに対して10μm〜50μm大きくしても構わない。
露光は、LEDに限らず、レーザーなどの公知の方法を採用することができる。
現像バイアスを変化させることでパターン中の導電性粉末の密度を調整することが可能である。現像バイアス(絶対値)を大きくした場合、導電性粉末の密度は大きくなる。
パターン中の導電性粉末の密度調整は、現像剤のトナー濃度を変化させ、トナー帯電量を調整することでも可能である。トナー濃度を大きくし、トナー帯電量を小さくすると、パターン中の導電性粉末の密度は大きくなる。
トナーの定着方法は、オーブンに限らず、熱ロール定着、フラッシュ定着、溶剤定着、圧力定着等の公知技術を使用することができる。
圧力定着の場合、プレス圧を変更することでトナーのセラミックシートへの埋没量を調整することができる。プレス圧を高くすると埋没量が増えるため、放電時の衝撃で導電性粉末が飛散しにくい。
逆に、熱定着や溶剤定着、フラッシュ定着の場合は、トナーはセラミックシートに埋没しない。そのため、露出量が多く、良好なESD放電特性が得られる。
2成分現像法に限らず、1成分現像法でも実施できる。1成分系の場合、キャリアを必要としないので、キャリアがセラミックグリーンシートに付着して構造欠陥や信頼性低下を引き起こす問題の心配がない。また、トナー濃度調整も必要がないため印刷機が簡素ですみ小型化できる。
電子写真印刷装置は、後述する変形例3に示すように、感光体からの直接転写方式以外に、感光体から直接セラミックグリーンシートに転写せず、中間転写体を介してもよい。セラミックグリーンシートは、厚みやバインダー毎に幾つか種類があり各々抵抗が違う。そのため、感光体上からパターンを静電気力により転写する際に転写効率が変化してしまい、転写不良が発生する場合がある。それを避けるために、感光体から中間転写体に静電気力で一旦転写し、中間転写体からグリーンシートヘ熱ロールなどで転写する。中間転写体はエンドレスベルト、ドラム、短冊フィルム等を用いることができる。
実施例1は逆現像方式を採用したが、正現像方式で印刷してもよい。
(3)スクリーン印刷による放電電極パターン形成
次いで、補助電極が形成されたセラミックグリーンシートについて、補助電極が形成されている面に、電極ペーストを用い、スクリーン印刷で放電電極パターンを形成する。作製例では、放電電極の太さを100μm、放電ギャップ幅(放電電極の対向する先端間の距離)を30μmとなるように形成した。
作製例ではスクリーン印刷によって放電電極パターンを形成したが、その他、電子写真印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、グラビア印刷、直接描画印刷、等の公知の配線パターン形成法が好適に利用できる。
(4)スクリーン印刷による空洞パターン形成
次いで、補助電極と放電電極が形成されたセラミックグリーンシートについて、補助電極と放電電極が形成されている面に、樹脂ペーストを用い、スクリーン印刷で空洞パターンを形成する。
作製例ではスクリーン印刷によって空洞パターンを形成したが、その他、電子写真印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、グラビア印刷、直接描画印刷、等の公知の配線パターン形成法が好適に利用できる。
作製例では空洞を形成するために樹脂ペーストを塗布したが、樹詣でなくともカーボンなど焼成で消失するものならばよい。
印刷で形成しなくとも樹脂フィルムなどを所定の位置のみ貼り付けるようにして配置してもよい。
(5)シート積層〜焼成
次いで、セラミックグリーンシートの積層、焼成等を、次のように行う。
1.必要な層について電極パターン形成を行う。
2.すべての層を積層し、圧着する。
3.LCフィルタのようなチップタイプの部品と同様に金型を用いてカットして、各チップに分割する。作製例では、1.0mm×0.5mmになるようにカットした。
4.端面に電極ペーストを塗布して、外部電極を形成する。
5.N雰囲気で焼成を行う。樹脂ペーストが焼成により消失して、チップに空洞部が形成される。補助電極中の樹脂も焼成により消失し、残った導電材料の補助電極粒によって、補助電極が形成される。
6.外部電極上にNi、Snメッキを施し、ESD保護デバイスが完成する。
焼成の際にESDに対する対応電圧を下げるため空洞部にAr、Neなどの希ガスを導入する場合には、セラミック材料の収縮、焼結が行われる温度領域をAr、Neなどの希ガス雰囲気で焼成すればよい。酸化しない電極材料(Agなど)の場合には大気雰囲気でも構わない。導電性材料を含んだトナーはお互いが独立して焼結される。
セラミックの焼結温度が導電性材料の融点に近い場合、導電材料の粘度が低下し、セラミック基板に浸透する。そうすることで導電性材料がセラミック中にアンカーを形成し、接着力が強くなる。これにより、放電時の衝撃でも、導電性材料が飛散し密度低下が発生しない。
以上のように、空洞部13内に分散した補助電極粒30を形成するための補助電極パターンを、電子写真印刷法で形成すると、放電電極16,18間でのショートが発生しにくい。
すなわち、乾式電子写真印刷法は荷電粒子(トナー)を静電気力によって感光体上の潜像に付着させてパターンを形成する印刷方法である。電極材料はペーストではなく乾式のトナーである。トナー同士は同極性に帯電しているため反発し材料中で凝集しにくい。また、溶剤を使用していないため、乾燥工程中での導電材料の導電性粉末の凝集が起こらない。つまり導電性粉末の凝集がスクリーン印刷よりも起こりにくく、ショート不良が発生しにくい。
また、スクリーン印刷法で形成すると、導電材料の導電性粉末が厚み方向に重なって配置された状態になり、導電性粉末同士の接触によるショート不良が発生しやすい。しかし、電子写真法で形成すると、面方向から見ると導電性粉末が横一列に並んだ構造が作製できるため、導電性粉末同士の接触確率を低下させ、ショート耐性向上が得られる。
さらに、トナーは、帯電性を持たせるために導電性材料を絶縁性の樹脂で被覆している。そのため導電性材料同士が直接接触することがないため、ショート耐性向上が得られる。
また、電子写真印刷法で補助電極パターンを形成する場合には、補助電極粒に、粒子径の大きな導電性粉末が使用可能である。
すなわち、放電電極間の放電現象は、空洞(気相)と基板(絶縁物)との境界を走る沿面放電が主に生じる。沿面放電とは、物(絶縁物)の表面を伝わって電流が流れる形態の放電現象である。電子が流れるといっても実際には、電子が表面をとび跳ね、気体のイオン化を生じ、移動すると考えられている。そして絶縁物の表面に導電性粉末が存在すると、電子の飛び跳ねる見かけ上の距離を縮め、方向性を持たせ、沿面放電現象をより積極的に生じさせていると推測されている。導電性粉末の粒径が大きい場合、電子の飛び跳ねる見かけ上の距離を縮めることになるため、放電開始電圧が下がり、ESD保護特性が向上しやすい。
しかし、補助電極パターンをスクリーン印刷法で形成しようすると、スクリーン版のメッシュに目詰まりを起こすため、あまり大きな粒子を使用することができない。例えば、粒径は5μm程度までしか大きくすることができない。
これに対し、電子写真法では、比較的大きな粒子(例えば、粒径が30μm程度までの粒子)を用いても、印刷性に問題はないため、粒子径の大きな導電性粉末を使用した補助電極の形成が可能である。
また、電子写真印刷法で補助電極パターンを形成する場合には、粒径が異なる混合トナーを用いることにより、粒径が異なる補助電極粒を配置して、特性バラツキをなくすことができる。すなわち、粒子径の大きな導電性粉末だけを使用した場合、導電性粉末同士間の隙間も大きくなるため、特性バラツキが大きくなることがある。粒子径の大きい導電性粉末と小さい粉末を組み合わせて補助電極を形成すると、大きな導電性粉末の隙間に小さな導電性粉末が入り込み、特性バラツキをなくすことができる。
<作製例> 実施例1の作製例と比較例の作製例とについて、ESD特性を比較した。
比較例の作製例は、補助電極粒を含むペーストを用い、スクリーン印刷法で補助電極パターンを形成する点のみが、実施例1の作製例と異なる。補助電極粒を含むペーストは、実施例1の作製例と同じ表面酸化銅粉(平均粒径5.5μm)を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで得る。
150個ずつのサンプルについての焼成後のショート率を評価した。また、50個ずつのサンプルについて、ESD放電応答性(8kV印加時の放電開始電圧)を評価した。
次の表1に、評価結果を示す。
Figure 2010129323
補助電極のCu膜厚は、蛍光X線膜厚計(コリメータサイズφ0.2mm)で測定した。
表1から、同程度のCu膜厚のサンプル同士(AとE、BとF、CとG、DとH)を比較すると、電子写真法で形成することで、スクリーン印刷法に比べてショート率が低下していることが分かる。補助電極を電子写真法で形成すると、Cuの分散状態が良好であり、凝集がないためと考えられる。
スクリーン印刷法ではショート率とESD放電応答性を両立できるCu膜厚の条件がなかったが、電子写真法で形成する場合には、サンプルNo.C及びDは、これらの2つを満足する状態を達成できた。
<実施例2> 実施例2のESD保護デバイス10aについて、図3及び図4を参照しながら説明する。
実施例2のESD保護デバイス10aは、実施例1のESD保護デバイス10と略同様に構成されている。以下では、実施例1と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例1との相違点を中心に説明する。
図3は、ESD保護デバイス10aの断面図である。図4は、空洞部13aの要部拡大断面図である。図3及び図4に模式的に示すように、実施例2のESD保護デバイス10aは、(a)基板本体12aが樹脂基板である点と、(b)補助電極を形成する補助電極粒34は、導電材料33が樹脂材料32で被覆されたトナーである点と、(c)空洞部13aの天面13qの高さが放電電極16,18の厚みと同程度である点とが、実施例1のESD保護デバイス10とは異なる。
実施例2のESD保護デバイス10aの製造方法について、図5の分解部分断面図を参照しながら説明する。
(1)基板A作製
図5(a)に示す基板Aを作製する。すなわち、プリプレグ12q上にCu箔を積層し、フォトリソグラフィ工法にてCu箔をパターニングして、放電電極16a,18aを形成する。
(2)基板B作製
図5(b)に模式的に示す基板Bを作製する。すなわち、プリプレグ12s上に、実施例1と同様に電子写真法により、導電材料を含有するトナーである補助電極粒34を配置する。
(3)基板A、B合体
矢印12xで示すように、基板A(完全硬化体)と基板B(半硬化体)を積み重ね、基板Bの完全硬化によって基板Aと接着する。基板AのCu箔の厚み分によって、放電電極16aの先端16tと放電電極18aの先端18tとの間に空洞部が形成される。導電材料33を含有し樹脂材料32で被覆された補助電極粒34は、空洞部内に配置される。
なお、基板Bを完全硬化させた後、接着剤で基板Aと基板Bを重ね合わせ、接着してもよい。
(4)外部電極塗布
接着した基板の端面に焼き付け電極又は導電性樹脂電極を形成し、メッキ処理を施し外部電極とする。
以上により、実施例2のESD保護デバイス10aが完成する。
実施例2のESD保護デバイス10aは、電子写真法により補助電極粒34の分散状態を良好にすることができる上、トナーに含まれる樹脂材料32が焼成により消失することがないため、導電材料33の絶縁が保たれる。そのため、実施例1のESD保護デバイス10より、放電電極間のショートが発生しにくい。
<実施例3> 実施例3のESD保護デバイス10cについて、図6a〜図6dを参照しながら説明する。
図6aは、焼成前のESD保護デバイスのチップ10bの断面図である。図6bは、焼成後のESD保護デバイス10cの断面図である。図6cは、ESD保護デバイスの空洞部の要部拡大断面図である。図6dは、図6bの線A−Aに沿って切断した断面図である。
実施例3では、補助電極パターンを電子写真法で形成する点は、実施例1と同じである。実施例3では、実施例1と異なり、図6aに示すように、セラミックグリーンシート12r,12tの積層体10bには、導電材料を含んだ導電材料含有トナー31tの他に、樹脂荷電粒子である樹脂ビーズトナー35を混合した混合トナーを用いて、補助電極パターンが形成されている。積層体10bの焼成後には、図6bに示すように、セラミック基板の基板本体12cの内部に形成された空洞部13c内に、導電材料含有トナー31tにより補助電極粒31が分散した状態で形成される。焼成時に樹脂ビーズトナー35が消失するため、補助電極粒31の間には隙間が形成される。
図6b及び図6cに示すように、面方向から見ると補助電極粒31は間隔を設けて一列に配置されている。補助電極粒31は、空洞部13cを形成する基板本体12cの天面13r及び底面13tの両方に接している。すなわち、補助電極粒31の一部は、空洞部13cの天面13r及び底面13tの両方に食い込み、基板本体12cに埋設されている。
次に、実施例3のESD保護デバイス10cの製造方法について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
(1)材料の作製
基板本体12cを形成するためのセラミックグリーンシートと、放電電極16,18を形成するための電極ペーストと、補助電極粒31を形成するための補助電極形成用荷電性粉末(トナー)とは、実施例1と同様に作製する。
樹脂ビーズトナー35は、アクリルビーズ(平均粒径:12μm)と外添剤を混合し、表面処理機にてアクリルビーズ表面に外添剤を均一に付着させることにより作製する。
樹脂ビーズトナー35を構成する樹脂材料としてはアクリル系、スチレンアクリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ブチラール系等の燃焼して消失する樹脂又は高温になるとモノマーに分解する樹脂のうちより選ばれた少なくとも1種類の樹脂とすることが望ましい。また、これら樹脂を単体で用いてもよいが、混合して用いることも可能である。
樹脂ビーズトナー35の平均粒子径は、1μm〜30μmが好ましい。より好ましい平均粒径は、3μm〜20μmである。20μm以下では、パターン以外の背景部に樹脂ビーズトナーが飛散しても、焼成後に大きなボイドにはならない。3μm以上では、トナーの流動性が悪化しないため、パターニング形状が乱れることがない。
樹脂ビーズトナーを構成する材料は、基板本体を形成するためのセラミックグリーンシート中のガラスが流動する温度(600℃〜700℃)以下で消失するものが好ましい。消失し空洞が形成された後に、ガラスが流動して空洞部内に滲み出て、トナーに含有されていた導電材料をガラスで保持することや、沿面(空洞部の空間と絶縁体である基板本体との界面)の表面粗さを小さくすることができる。
逆に、樹脂ビーズトナーを構成する材料の消失する温度が、基板本体を形成するためのセラミックグリーンシート中のガラスが流動する温度(600℃〜700℃)以上のものの場合、ガラスが空洞部に浸入することがなく、空洞部の体積を保持することができる。例えば、樹脂ビーズの代わりに、カーボン等を使用してトナーを作製することができる。
(2)電子写真法による補助電極パターン形成
次いで、次のように、導電材料を含んだ導電材料含有トナー31tと樹脂ビーズトナー35とを混合した混合トナーを用いて補助電極パターンを形成する。
1.補助電極粒31となる導電材料を含有する導電材料含有トナー31tと、樹脂ビーズを含有する樹脂ビーズトナー35とを、例えば体積比が1:1になるように混合する。
2.上記1.で得られた混合トナーとキャリアを混合し補助電極及び空洞形成用現像剤を作製する。
3.感光体を一様に帯電させる。
4.帯電した感光体に、LEDにて補助電極のパターン状に光を照射し潜像を形成する。補助電極パターンは、例えば放電電極間のギャップと同サイズの30μmx100μmとする。
5.現像バイアスをかけ、感光体上にトナーを現像する。
6.パターンが現像された感光体と放電電極が形成されたセラミックグリーンシートとを重ね、トナーをセラミックグリーンシートに転写する。
7.補助電極のパターンが転写されたセラミックグリーンシートをオーブンに入れ、トナーを定着させ、内部に樹脂ビーズトナー35と導電材料(補助電極粒31)とを含んだ補助電極が形成されたセラミックグリーンシートを得る。
導電材料含有トナーと樹脂ビーズトナー35との混合比は、体積比で100:0から20:80の範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は80:20〜30:70である。導電材料含有トナーの割合が30%以上であると、良好なESD放電特性が得られる。樹脂ビーズトナーの割合が20%以上になると、導電性トナー同士の接触防止効果が低下しないため、ショート不良が増えない。
(3)補助電極の形成後、実施例1と同じ方法で、シート積層、焼成等を行う。
実施例3は、樹脂ビーズトナー35によって、実施例1よりも導電材料(補助電極粒31)同士が接触する機会が少なくなるため、放電電極16,18間でのショート発生をより一層防止することができる。
実施例3は、空洞部13cの高さが放電電極16,18の厚み程度であるため、実施例1より空洞形成用の樹脂量が少なくてすみ、焼成時のガス発生量が少ない。そのため、構造欠陥が発生しにくい。また、実施例1よりも空洞部が小さいため、部品の小型化が達成できる。
<実施例4> 実施例4のESD保護デバイス10dについて、図7及び図8を参照しながら説明する。
図7は、ESD保護デバイス10dの断面図である。図8は、ESD保護デバイスの空洞部13dの要部拡大断面図である。
実施例4のESD保護デバイス10dは、図7及び図8に示すように、基板本体12dの内部に形成された空洞部13d内に、導電材料37の表面が無機材料36で被覆された補助電極粒38が、面方向から見ると一列に配置されている。補助電極粒38は、空洞部13dを形成する天面13u及び底面13vに接している。
補助電極粒38は、導電材料37の表面が無機材料36で被覆されているため、補助電極粒38同士が接触しても、ショートしない。
実施例4のESD保護デバイス10dは、実施例3と同様に補助電極粒38となるトナーと樹脂ビーズトナーとを混合したトナーを用いて補助電極パターンを形成してもよいが、樹脂ビーズトナーの割合を0%としてもよい。樹脂ビーズトナーの割合を0%とする場合、無機材料で被覆した補助電極粒38同士が接するが、補助電極粒38同士の隙間が沿面になり、ESD放電が発生する。
実施例4は、実施例1と同様、放電電極間でショートが発生しにくいが、実施例1では導電材料同士が直接接触する可能性があるのに対し、実施例4では無機材料36によって導電材料37同士が直接接触する機会は実質的にないため、放電電極間でのショートをより防止できる。
実施例4は、空洞部13dの高さが放電電極16,18の厚み程度であるため、実施例1より空洞形成用の樹脂量が少なく、焼成時のガス発生量が少ないため、構造欠陥が発生しにくい。実施例4は、実施例1よりも空洞部が小さいため、部品の小型化が達成できる。
<変形例1> 補助電極粒の配置の変形例について、図9の断面図を参照しながら説明する。
図9(a)に模式的に示すように、空洞部13の周辺部のみ、補助電極パターンを重ね印刷し、空洞部13の周辺部に、補助電極粒30になるトナーが多く分布するようにする。この場合、焼成中に周辺のセラミックからガラスが空洞部13内に浸入して来ることを防止できる。これによって、トナーに含まれる導電材料(補助電極粒30)がガラスで被覆されないため、ESD放電特性が向上する。
また、トナーの現像量を増やすことで、図9(b)に模式的に示すように、導電性粉末(補助電極粒30)が空洞部13内に重なった構造を形成することができる。
また、現像バイアス、トナー濃度、転写回数により、補助電極粒30になるトナー中の導電材料含有荷電粒子の密度を、図9(c)に模式的に示すように小さくなるように、あるいは図9(d)に模式的に示すように大きくなるように、調整することが可能である。
<変形例2> 本発明で使用することができる導電材料含有トナー41〜44及び樹脂トナー45について、図10の断面図を参照しながら説明する。
図10(a)に模式的に示す導電材料含有トナー41は、導電材料41aの表面が、帯電制御剤41cを含む樹脂材料41bで被覆されている。
図10(b)に模式的に示す導電材料含有トナー42は、導電材料42aの表面が無機物材料42dで被覆され、さらにその外側が、帯電制御剤42cを含む樹脂材料42bで被覆されている。
図10(c)に模式的に示す導電材料含有トナー43は、導電材料43aの表面が、帯電制御剤41cを含む樹脂材料43bで被覆され、樹脂材料43b中には無機物材料の小片43dが添加されている。
図10(d)に模式的に示す導電材料含有トナー44は、樹脂材料44b中に、複数片の導電材料44aと、複数片の無機材料44cとが内包されている。
図10(e)に模式的に示す樹脂トナー45は、帯電制御剤45cを含む樹脂材料45bによって形成されている。
<変形例3> 本発明でトナー像を形成し、転写・定着するために用いることができる電子写真装置について、図11〜図13を参照しながら説明する。
(1)図11に、1ドラム式の電子写真装置50の構成例を模式的に示す。
電子写真装置50は、現像ユニットと、転写装置74と、定着装置76とを備える。
現像ユニットは、ドラム状の感光体60のまわりに、帯電器62、露光装置64、トナー供給装置70、及びクリーナー66が配置されている。帯電器62は、感光体60の表面を帯電させる。例えば、帯電器62には、コロナ帯電器を用いる。露光装置64は、感光体60の表面に照射光を照射し、所望の潜像パターン(図示せず)を形成する。トナー供給装置70は、トナー像を現像するため、感光体60の潜像パターン上に、トナー2を供給する。クリーナー66は、トナー像が転写された後の感光体60の表面をクリーニングする。
転写装置74は、感光体60の表面に形成されたトナー像を、セラミックグリーンシートや樹脂基板(プリプレグ)などの被転写物4の表面5に転写するための装置である。
定着装置76は、被転写物4の表面5に転写されたトナー2を定着させ、被転写物4の表面5に所定の補助電極パターンを形成するための定着手段であり、例えばフラッシュランプである。
次に、電子写真装置50の動作を説明する。
まず、感光体60を矢印68で示す方向に回転させながら、帯電器62により感光体60の表面電位を一定電位(例えばマイナス電荷)に均一に帯電させる。具体的な帯電方法としては、スコロトロン帯電法、ローラ帯電法、ブラシ帯電法などがある。
次いで、露光装置64で、補助電極パターンに対応する画像信号に応じて、照射光を感光体60の表面に照射し、照射部分のマイナス電荷を除去し、感光体60の表面に、補助電極パターンに対応する電荷の像(静電潜像)を形成する。照射光は、レーザー発振器やLED等により発生する。
次いで、トナー供給装置70により、感光体60上の静電潜像に、トナー2を静電的に付着させて、可視像(トナー像)を形成する。
ここで、トナー供給装置70内で、トナー2は、キャリア(図示せず)と混合攪拌されており、トナー2はマイナスに、キャリアはプラスに帯電される。そして、トナー2は、現像スリーブ72によって感光体60に反転現像され、キャリアは現像スリーブ72から脱落せずに回収される。詳しくは、現像スリーブ72上のキャリアは、キャリア間の磁気力によってブラシ状に穂立ちしており、穂の先端が感光体60の表面を掃くように接触する。このブラシ状のキャリアの先端部分に付着しているトナー2は、キャリア・トナー・感光体間の静電気力のバランスによって、感光体60の表面に形成された静電潜像に移動し、トナー像の現像が行われる。
なお、キャリアの粒径が大きい程、現像時に現像スリーブから脱落しにくいが、その反面、補助電極パターンを精密に描きにくくなる。逆に、キャリアの粒径が小さいほど、現像スリーブから脱落しやすいものの、補助電極パターンを精密に描きに易くなる。そこで、望ましいキャリアの粒径は、25〜80μmである。
また、キャリアもトナーと同様にフェライト等の磁性体の周囲を樹脂で被覆したものであるが、キャリアの被覆に用いられる樹脂のガラス転移点Tgcあるいはガラス軟化点Tscは、トナーの定着温度よりも20℃以上高いこと、すなわち、トナーの被覆に用いられる樹脂のガラス転移点Tgtあるいはガラス軟化点Tstよりも20℃以上高いこと(Tgc≧Tgt+20℃、あるいはTsc≧Tst+20℃)が望ましい。トナーの定着温度に近いか、それ以下の場合は、トナー像中にキャリアが混入していると、キャリアまで定着されてしまうため、その除去が困難になるからである。
トナー供給装置70は、それぞれ、トナー像の濃さ、すなわち感光体60に供給するトナー2の量を制御することができるようになっている。例えば、現像スリーブ72にトナーを供給するための磁界を作るマグネットローラの位置あるいは磁界強度を変えることにより、現像スリーブ72に付着するトナー量を調節する。
次いで、転写装置74によりプラス電位に帯電させた被転写物4の表面5を、感光体60の表面に接近又は接触させながら、感光体60の回転と同期して矢印6の方向に搬送し、感光体60の表面のトナー像(トナー2)を、被転写物4の表面5に転写する。具体的には、コロナ転写法、ローラ転写法、ベルト転写法などの公知の方法で転写すればよい。
なお、被転写物4がセラミックグリーンシートの場合には、セラミックグリーンシートのみを搬送しても、セラミックグリーンシートをキャリアフィルムの上に形成し、このキャリアフィルムと一緒に搬送してもよい。また、被転写物4と感光体60とを相対移動させればトナー像を転写することができるので、被転写物4を固定し、現像ユニットと転写装置74と定着装置76とを移動する構成としても、あるいは、被転写物4と、現像ユニット等の両方が移動する構成としてもよい。
被転写物4にトナー像を転写した後に、感光体60の表面に残っているトナー2は、クリーナー66によって除去し、回収する。
次いで、トナー像が転写された被転写物4は、定着装置76へ送られる。定着装置76は、トナー2にコーティングされた樹脂層を溶融し、トナー2を定着させ、補助電極パターンを形成する。定着には、熱ローラ定着、オーブン定着、フラッシュ定着、溶剤定着などの種々の定着法を用いることができる。
なお、被転写物4に転写されたトナーが定着装置76に到達する前に、キャリア吸着用磁石(図示せず)の下を通過するように構成することが望ましい。被転写物4に転写されたトナー中にキャリアが混入していることがあるため、トナー中に混入したキャリアをトナーの定着前に除去し、ESD特性のばらつきを小さくするためである。
補助電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートや樹脂基板などの被転写物4は、積層工程で所定枚数だけ積層圧着される。
(2)図12は、中間転写体を用いる電子写真装置50aの構成例を模式的に示す。
図12に示したように、電子写真装置50aは、上述した電子写真装置50と略同様に、ドラム状の感光体60のまわりに、帯電器62、露光装置64、トナー2を感光体60に供給するトナー供給装置70及びクリーナー66が配置された現像ユニットを備えている。また、セラミックグリーンシート又は樹脂基板の被転写物4の搬送経路に、定着装置77を備えている。
ただし、上述した電子写真装置50と異なり、現像ユニットの感光体60と、セラミックグリーンシート又は樹脂基板の被転写物4との間に、ドラム状の中間転写体60aを備える。
中間転写体60aには、感光体60の表面に形成されたトナー像が、一旦、転写される。中間転写体60aに転写されたトナー像は、転写装置75によって、セラミックグリーンシート又は樹脂基板の被転写物4の表面5に、一括して転写される。
定着装置77は、トナー2にコーティングされた樹脂層を溶融し、トナー2を定着させ、補助電極パターンを形成する。
(3)図13は、ベルト状の中間転写体73を用いる電子写真装置50bの構成例を模式的に示す。
図13に示したように、電子写真装置50bは、上述した電子写真装置50と略同様に、ドラム状の感光体60のまわりに、帯電器62、露光装置64、トナー2を感光体60に供給するトナー供給装置70及びクリーナー66が配置された現像ユニットを備えている。
ただし、上述した電子写真装置50と異なり、現像ユニットの感光体60と、セラミックグリーンシート又は樹脂基板の被転写物4との間に、中間転写体73を備える。
中間転写体73は、例えばPETフィルム等の無端ベルトである。中間転写体73には、現像ユニットの感光体60の表面に形成されたトナー像が、一旦、転写される。中間転写体73に転写されたトナー像は、転写装置74bによって、セラミックグリーンシート又は樹脂基板の被転写物4の表面5に、一括して転写される。
また、被転写物4の搬送経路には、プレス式の定着装置78を備えている。この定着装置78は、矢印9で示すように移動して、被転写物4を挟み込み、被転写物4の表面5に転写されたトナー2に圧力を加えることによって、トナー2を被転写物4に定着させる。
<まとめ> 以上のように、補助電極粒を形成するための補助電極パターンを電子写真印刷法で形成すると、放電電極間でのショートが発生しにくい。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
例えば、補助電極パターンを形成する工程と、放電電極パターンを形成する工程の順序を逆にしてもよい。また、補助電極パターンと放電電極パターンは、異なるセラミックグリーンシートに形成しても、同じプリプレグに形成してもよい。一対の放電電極について、一方の放電電極のパターンと他方の放電電極のパターンとを、異なるセラミックグリーンシートやプリプレグに形成してもよい。
ESD保護デバイスの断面図である。(実施例1) 空洞部の要部拡大断面図である。(実施例1) ESD保護デバイスの断面図である。(実施例2) 空洞部の要部拡大断面図である。(実施例2) ESD保護デバイスの製造工程を示す部分断面図である。(実施例2) ESD保護デバイスの製造工程を示す部分断面図である。(実施例3) ESD保護デバイスの断面図である。(実施例3) 空洞部の要部拡大断面図である。(実施例3) 図6bの直線A−Aに沿って切断した断面図である。(実施例3) ESD保護デバイスの断面図である。(実施例4) 空洞部の要部拡大断面図である。(実施例4) ESD保護デバイスの断面図である。(変形例1) トナーの断面図である。(変形例2) 電子写真印刷装置の構成図である。(変形例3−1) 電子写真印刷装置の構成図である。(変形例3−2) 電子写真印刷装置の構成図である。(変形例3−3) ESD保護デバイスの断面図である。(従来例)
符号の説明
10,10a,10c,10d ESD保護デバイス
12,12a,12c,12d 基板本体(絶縁性基板)
13,13a,13c,13d 空洞部
16,18 放電電極
22,24 外部電極
30,31 補助電極粒(導電材料)
31t 導電材料含有トナー(導電材料含有荷電粒子)
32 樹脂材料
33 導電材料
34 補助電極粒(導電材料含有荷電粒子)
35 樹脂ビーズトナー(樹脂荷電粒子)
36 無機材料
37 導電材料
38 補助電極粒(導電材料含有荷電粒子)
41〜44 導電材料含有トナー(導電材料含有荷電粒子)
45 樹脂トナー(樹脂荷電粒子)
50,50a,50b 電子写真印刷装置

Claims (9)

  1. 第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との少なくとも一方に、
    感光体の表面を帯電し、前記感光体の表面に導電材料と樹脂材料からなる導電材料含有荷電粒子を現像し、前記感光体の表面に現像された前記導電材料含有荷電粒子を転写するとともに、
    少なくとも一対の放電電極を形成する、第1の工程と、
    前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とを対向させて前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とを積層し、前記一対の放電電極の間に前記補助電極の少なくとも一部が配置された積層体を形成する、第2の工程と、
    前記積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する第3の工程と、
    を備えることを特徴とする、ESD保護デバイスの製造方法。
  2. 前記第一の絶縁層及び前記第二の絶縁層はセラミック材料を主成分として含み、
    前記第2の工程の後かつ前記第3の工程の前、又は前記第3の工程の後に、前記積層体を焼成する工程をさらに備え、
    前記積層体を焼成する工程において、前記導電材料含有荷電粒子のうち前記樹脂材料が消失することによって、前記導電材料間に空隙が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のESD保護デバイスの製造方法。
  3. 前記第1の工程において、前記第一の絶縁層上に前記導電材料含有荷電粒子を、厚み方向に1個だけを含む1層に配置することを特徴とする、請求項1又は2に記載のESD保護デバイスの製造方法。
  4. 前記第1の工程において、前記感光体の表面に前記導電材料含有荷電粒子とともに、樹脂を主成分とする樹脂荷電粒子を現像することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一つに記載のESD保護デバイスの製造方法。
  5. 前記導電材料含有荷電粒子は、絶縁材料により被覆された前記導電材料が、さらに前記樹脂材料により被覆されていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一つに記載のESD保護デバイスの製造方法。
  6. 前記絶縁材料は、前記第一の絶縁層又は前記第二の絶縁層を構成する材料を含有することを特徴とする、請求項2乃至5のいずれか一つに記載のESD保護デバイスの製造方法。
  7. 前記第1の工程において、前記第2の工程よりも後に消失する材料を含む消失材料層を、前記第2の工程において少なくとも前記放電電極間に配置されるように、前記第一の絶縁層又は前記第二の絶縁層の少なくとも一方に形成することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一つに記載のESD保護デバイスの製造方法。
  8. 前記第1の工程において、前記感光体の表面に、粒径の異なる複数種類の前記導電材料含有荷電粒子が混在している混合荷電粒子を、現像することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一つに記載のESD保護デバイスの製造方法。
  9. 請求項1乃至請求項8のいずれか一つに記載の製造方法により作製されたことを特徴とする、ESD保護デバイス。
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