JP3430905B2 - チップ型サージアブソーバの製造方法 - Google Patents

チップ型サージアブソーバの製造方法

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JP3430905B2
JP3430905B2 JP04531198A JP4531198A JP3430905B2 JP 3430905 B2 JP3430905 B2 JP 3430905B2 JP 04531198 A JP04531198 A JP 04531198A JP 4531198 A JP4531198 A JP 4531198A JP 3430905 B2 JP3430905 B2 JP 3430905B2
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surge absorber
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芳幸 田中
英一郎 広瀬
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はサージ電圧を吸収す
るサージアブソーバの製造方法に係るものであり、詳し
くは対面配置された2枚の絶縁性基板間に、1対の放電
電極と、この放電電極間の放電間隙に臨む密閉された放
電室とを有するチップ型サージアブソーバを製造する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、チップ型サージアブソーバとして
は、図2に示す如く、アルミナ基板21の一方の板面に
放電電極21A,21Bと端子電極22A,22Bを印
刷し、大気中で放電させる形態のものがあるが、このよ
うなチップ型サージアブソーバでは、放電電極及び絶縁
を確保するための絶縁部が大気中にさらされているため
に、大気圧、湿度、埃の影響で放電開始電圧が安定しな
いという欠点がある。
【0003】この問題を解決するものとして、図3に示
す如く、放電間隙をあけて1対の放電電極31A,31
Bを板面に形成したアルミナ基板31と、放電室形成用
の開孔32Aが板央部に形成されたアルミナ基板32と
開孔のないアルミナ基板33とを(図3(a))、この
順で、ガラスペーストを用いて積層一体化してサージア
ブソーバ素体34とし(図3(b))、その両端面に端
子電極35A,35Bを形成したものがある(図3
(c))。
【0004】このチップ型サージアブソーバでは、放電
電極31A,31Bの放電間隙が開孔32A部分に臨む
ように配置され、開孔32A部分が密閉した放電室とな
る。
【0005】更に、放電電極が形成されたアルミナ基板
上にガラス製の円筒状のリブ材を載せ、その上に低軟化
点のガラスシートを被せ、加熱一体化させることによ
り、該リブ材の部分に放電室を形成したチップ型サージ
アブソーバの製造方法もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】放電室を有するチップ
型サージアブソーバであれば、大気圧、湿度、埃等の問
題は解消され、放電開始電圧の安定したチップ型サージ
アブソーバが提供されるが、その製造工程上、次のよう
な欠点がある。
【0007】 図3に示す如く、3枚のアルミナ基板
を積層して一体化したり、アルミナ基板とリブ材とをガ
ラスシートを用いて一体化したりする場合、基板の位置
すれが起こり易く、製品寸法のバラツキが大きい上に、
著しい場合には、放電室への封入ガスの封止が不可能に
なる。
【0008】 バインダを含む融着用ガラスやガラス
シートを用いる場合には、脱バインダ処理が必要となる
が、この脱バインダ処理が不完全であるために、良好な
封止が行えない場合がある。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決し、封入
ガス雰囲気の放電室を有するチップ型サージアブソーバ
であって、封止に当り脱バインダ処理が不要で、製品寸
法のバラツキを防止して、容易に封止を行うことが可能
なチップ型サージアブソーバを製造する方法を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のチップ型サージ
アブソーバの製造方法は、対面配置された第1及び第2
の絶縁性基板と、該第1の絶縁性基板の板面のうち、該
第2の絶縁性基板に対面する板面に、放電間隙をあけて
設けられた1対の放電電極と、該放電間隙に臨む密閉さ
れた放電室とを有するチップ型サージアブソーバを製造
する方法であって、該第1の絶縁性基板の一方の板面に
放電間隙をあけて1対の放電電極を形成する工程と、該
第2の絶縁性基板の一方の板面に電着法によりガラス粉
末を付着、堆積させて放電室を囲むための壁状部を形成
する工程と、該第1の絶縁性基板と該第2の絶縁性基板
とを、前記一方の板面同士を対面させて、かつ、前記放
電間隙が前記壁状部に囲まれるように当接し、加熱して
該壁状部を軟化させ、該第1の絶縁性基板と該第2の絶
縁性基板とを接合一体化する工程とを備えてなることを
特徴とする。
【0011】電着法によれば、バインダを用いることな
く、ガラス粉末の付着、堆積で、放電室の壁状部を精度
良く形成することができる。このため、脱バインダ処理
が不要であり、寸法等のバラツキも大幅に低減され、容
易かつ確実に封止を行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0013】図1(a)〜(e)は本発明のチップ型サ
ージアブソーバの製造方法の実施の形態を示す系統図で
ある。
【0014】まず、第1の絶縁性基板となるアルミナ基
板1に、導電性ペーストの印刷、焼成で放電電極1A,
1Bと端子電極2A,2Bを形成する(図1(a))。
【0015】放電電極1A,1Bは、放電間隙をあけて
対向するようにアルミナ基板1の板面に形成される。端
子電極2A,2Bは、それぞれ放電電極1A,1Bに連
続して、アルミナ基板1の両端面と、放電電極1A,1
B形成面と反対側の面の端縁側に形成される。
【0016】この放電電極1A,1B及び端子電極2
A,2Bは、一般に1〜100μm程度の厚さに形成さ
れ、放電電極1A,1Bの放電間隙は、要求される放電
特性に応じて0.005〜0.6mm程度に設けられ
る。
【0017】別に、第2の絶縁性基板となるアルミナ基
板3の板面に、導電性ペーストを印刷、焼成することに
より、電着時の電極となる導電性膜4を形成する(図2
(b))。この導電性膜4は、密閉された放電室の壁状
部を形成するために、円形、四角形等の枠状に形成され
る。図1(b)においては、長方形状の枠状部4Aと電
着時の電極取出部4Bとが形成されている。
【0018】なお、この導電性膜4は1〜10μm程度
の厚さに形成するのが好ましく、その幅は、形成される
放電室の壁状部の厚さに応じて、0.1〜1mmの範囲
とされる。
【0019】次いで、この導電性膜4を形成したアルミ
ナ基板3を、対向電極と共に、電着液に浸漬し、電着を
行う。
【0020】電着は、アルミナ基板3の導電性膜4と対
向電極との間に、100〜600Vの直流電圧を印加し
て(導電性膜4側を正とする。)行われる。このように
電圧を印加することにより、水等の電離で発生したH+
やOH-等のイオンがガラス粉末をカップリングし、導
電性膜4側にガラス粉末が電気泳動し、導電性膜4上に
ガラス粉末が付着、堆積することで導電性膜4上にガラ
スの電着膜5が形成される(図1(c))。
【0021】この電着膜5の高さ寸法は、得られるチッ
プ型サージアブソーバを過度に大きくすることなく、十
分な放電室を確保する上で、0.1〜1.0mm程度と
するのが好ましい。この電着膜5の高さは、印加電圧や
電圧印加時間を制御することにより容易に調節すること
ができる。
【0022】このような電着法によれば、バインダを含
まない、従って脱バインダ処理が不要なガラス壁を所望
の位置に、所望の寸法で精度良く、容易に形成すること
ができる。
【0023】電着膜5が形成されたアルミナ基板3は電
着液から引き上げ、必要に応じて乾燥した後、この上に
放電電極1A,1Bと端子電極2A,2Bを形成したア
ルミナ基板1を、電着膜5形成面と放電電極1A,1B
形成面とが対面するように載せ、電着膜5で囲まれた放
電室内を封入ガスで置換した後、600〜800℃程度
で焼成することにより、アルミナ基板3とアルミナ基板
1とを接合一体化する(図1(d))。
【0024】このアルミナ基板1とアルミナ基板3との
接合に当っては、アルミナ基板1の放電電極1A,1B
の放電間隙が電着膜5で包囲される領域内に位置するよ
うに位置合わせをする。
【0025】この位置合わせ及びアルミナ基板1とアル
ミナ基板3との接合に当っては、予め電極や電着膜が形
成された2枚のアルミナ基板を重ね合わせるのみである
ため、3枚のアルミナ基板を重ね合わせたり、リブ材を
介在させて重ね合わせたりする従来法に比べて極めて容
易に接合作業を行うことができ、製品寸法のバラツキや
封止不良の問題は殆どない。
【0026】なお、封入ガスとしては、He,N2,A
r,Ne,Xe,SF6,CO2,H2等の1種を単独
で、或いは2種以上を混合して使用することができる。
また、この封入ガスの圧力は、通常の場合、100〜1
000Torr程度とされる。
【0027】これにより、アルミナ基板1,3間に、電
着膜5の焼成で形成されたガラス壁状部6により、放電
電極1A,1Bの放電間隙に臨む密閉された放電室7が
形成されたチップ型サージアブソーバ8が得られる(図
1(e))。
【0028】なお、図1の説明では、絶縁性基板として
アルミナ基板を用いたが、アルミナ基板以外の絶縁性基
板であっても良い。この絶縁性基板としては、通常の場
合、2.0〜3.2mm×1.25〜1.6mm×1.
0〜1.5mm厚さ程度の大きさのものが使用される。
【0029】また、放電電極や端子電極或いは、電着用
の導電性膜を形成するための導電性材料としては、Ag
が一般的に使用されるが、その他、Ag−Pt、Ti等
であっても良い。
【0030】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0031】実施例1 図1(a)〜(e)に示す本発明方法に従って、チップ
型サージアブソーバを製造した。
【0032】1.6mm×3.2mm×0.5mm厚さ
のアルミナ基板1の一方の板面に、Ag厚膜ペーストを
印刷、焼成することにより、膜厚10μm,幅1.0m
mの帯状の1対の放電電極1A,1Bを形成し、次いで
同様にして端子電極2A,2Bを形成した。なお、端子
電極2A,2Bは、放電電極1A,1Bに連続してアル
ミナ基板1の両端面と、放電電極1A,1B形成面と反
対側の面にまたがって形成し、該反対側面の端子電極の
幅は0.5mmとした。また、放電電極1A,1B間の
間隙は0.1mmとした(図1(a))。
【0033】別に、1.6mm×3.2mm×0.5m
m厚さのアルミナ基板3の一方の板面にAg厚膜ペース
トを印刷、焼成することにより、膜厚10μm,幅1m
mで2mm×1mmの長方形の枠状のAg導電性膜4を
形成した(図1(b))。
【0034】電着液として、ガラス粉末を、水に分散さ
せたものを用い、この電着液中に、上記Ag導電性膜4
を形成したアルミナ基板3と対向電極(ダミー電極)と
を対面させて浸漬し、対向電極とAg導電性膜4との間
に直流600Vを10分間印加して電着を行った。その
結果、Ag膜4上に、高さ0.5mmのガラス電着膜5
が形成された(図1(c))。
【0035】電極1A,1B,2A,2Bを形成したア
ルミナ基板1を、ガラス電着膜5を形成したアルミナ基
板3の上に載せ、電着膜5で囲まれた放電室内の雰囲気
をArガス(200Torr)に置換し、800℃で焼
成することによりアルミナ基板1,3同士を接合して一
体化した。
【0036】得られたチップ型サージアブソーバ8の放
電特性及び外形寸法のバラツキ等を調べ、結果を表1に
示した。なお、放電開始電圧はDC電圧を印加し放電電
流が1mAになった時点の電圧を求めた。
【0037】比較例1 実施例1において、端子電極と放電電極を形成したアル
ミナ基板のみで図2に示すような放電室を有しないチッ
プ型サージアブソーバとし、実施例1と同様にしてこの
チップ型サージアブソーバの放電特性及び外形寸法のバ
ラツキ等を調べ、結果を表1に示した。
【0038】比較例2 図3(a)〜(c)に示す方法でチップ型サージアブソ
ーバを製造した。
【0039】実施例1と同寸法の放電電極を形成したア
ルミナ基板と、板央に直径1mmの開孔を有するアルミ
ナ基板と、平板状のアルミナ基板(アルミナ基板の寸法
はいずれも1.6mm×3.2mm×0.5mm厚さ)
を用意し、板面にバインダを含むガラスペーストを印刷
し、400℃で脱バインダ処理した後、放電室内の雰囲
気をArガス(200Torr)に置換し、800℃で
焼成して積層一体化し、更に端子電極を形成することに
より、チップ型サージアブソーバとした。
【0040】このチップ型サージアブソーバについて、
実施例1と同様にして放電特性及び外形寸法のバラツキ
等を調べ、結果を表1に示した。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のチップ型サ
ージアブソーバの製造方法によれば、封入ガス雰囲気の
放電室を有するチップ型サージアブソーバを、脱バイン
ダ処理を必要とすることなく、また、外形寸法のバラツ
キの問題もなく、容易かつ効率的に製造することができ
る。従って、本発明によれば、放電開始電圧の安定した
高品質チップ型サージアブソーバを歩留り良く製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)〜(e)は本発明のチップ型サージ
アブソーバの製造方法の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図2】従来のチップ型サージアブソーバを示す斜視図
である。
【図3】従来のチップ型サージアブソーバを示す斜視図
である。
【符号の説明】
1.3 アルミナ基板 1A,1B 放電電極 2A,2B 端子電極 4 導電性膜 5 ガラス電着膜 6 ガラス壁状部 7 放電室 8 チップ型サージアブソーバ
フロントページの続き (72)発明者 広瀬 英一郎 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (72)発明者 猿渡 暢也 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (56)参考文献 特開 平9−223566(JP,A) 特開 平8−64336(JP,A) 特開 平1−175191(JP,A) 特開 平1−175190(JP,A) 特開 平9−213223(JP,A) 特開 平9−171769(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01T 21/00 H01T 14/00 H01T 4/10 - 4/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対面配置された第1及び第2の絶縁性基
    板と、該第1の絶縁性基板の板面のうち、該第2の絶縁
    性基板に対面する板面に、放電間隙をあけて設けられた
    1対の放電電極と、該放電間隙に臨む密閉された放電室
    とを有するチップ型サージアブソーバを製造する方法で
    あって、 該第1の絶縁性基板の一方の板面に放電間隙をあけて1
    対の放電電極を形成する工程と、 該第2の絶縁性基板の一方の板面に電着法によりガラス
    粉末を付着、堆積させて放電室を囲むための壁状部を形
    成する工程と、 該第1の絶縁性基板と該第2の絶縁性基板とを、前記一
    方の板面同士を対面させて、かつ、前記放電間隙が前記
    壁状部に囲まれるように当接し、加熱して該壁状部を軟
    化させ、該第1の絶縁性基板と該第2の絶縁性基板とを
    接合一体化する工程とを備えてなることを特徴とするチ
    ップ型サージアブソーバの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該放電室内を封入ガ
    ス雰囲気とする工程を有することを特徴とするチップ型
    サージアブソーバの製造方法。
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