JP5277918B2 - Surge absorber and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サージアブソーバ及びその製造方法に関し、より特定的には、1対の放電電極を備えたサージアブソーバ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a surge absorber and a manufacturing method thereof, and more particularly to a surge absorber including a pair of discharge electrodes and a manufacturing method thereof.
従来のサージアブソーバとして、例えば、特許文献1に記載のサージアブソーバが知られている。該サージアブソーバでは、基板の主面に凹部が設けられ、導電性粉末が混合された樹脂(以下、放電層と称す)が、該凹部に充填されている。そして、1対の放電電極が、放電用の隙間を介して対向するように基板上に設けられている。該放電用の隙間は、放電層上に位置している。
As a conventional surge absorber, for example, a surge absorber described in
特許文献1に記載のサージアブソーバでは、1対の放電電極間に所定値以上の大きさの電圧が印加された場合には、放電電極間において前記放電層を介して放電が発生する。これにより、サージアブソーバは、過大な電流が後段の回路に流れることを防止している。
In the surge absorber described in
ところで、放電時には、放電エネルギーにより前記隙間が高温状態となり、放電層の導電性粉末が蒸発することがある。このように導電性粉末が蒸発すると、放電層は、膨張して基板から剥離しようとする。このような剥離を防止するために、特許文献1に記載のサージアブソーバでは、放電層及び放電電極を覆うように、エポキシ樹脂からなる保護層が設けられている。
By the way, at the time of discharge, the gap may become a high temperature state due to discharge energy, and the conductive powder in the discharge layer may evaporate. When the conductive powder evaporates in this way, the discharge layer expands and tends to peel from the substrate. In order to prevent such peeling, the surge absorber described in
しかしながら、特許文献1に記載のサージアブソーバでは、依然として、放電層の剥離の問題が存在する。より詳細には、エポキシ樹脂からなる保護層は、十分な機械的強度を有していない。そのため、実装時に吸着ノズルが衝突することによって、該保護層にクラックが発生するおそれがある。このようなクラックの発生は、保護層の強度を低下させる。そして、繰り返しの放電によって、保護層が放電層に圧迫されて破損し、その結果、放電層が基板から剥離してしまう。
そこで、本発明の目的は、放電層の剥離が生じることを抑制できるサージアブソーバ及びその製造方法を提供することである。 Then, the objective of this invention is providing the surge absorber which can suppress that peeling of a discharge layer arises, and its manufacturing method.
本発明の一形態に係るサージアブソーバは、第1のセラミック基板と、前記第1のセラミック基板上に設けられている第1の放電電極と、前記第1の放電電極と放電用の隙間を介して対向するように、前記第1のセラミック基板上に設けられている第2の放電電極と、導電性材料の粉末が混合された絶縁層であって、前記隙間を覆うように前記第1のセラミック基板上に設けられている絶縁層と、前記絶縁層を挟んで前記第1のセラミック基板と対向するように設けられている第2のセラミック基板と、を備えており、前記第1のセラミック基板、前記第2のセラミック基板及び前記絶縁層は、該第1のセラミック基板の法線方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するように重ねられていること、を特徴とする。 A surge absorber according to an aspect of the present invention includes a first ceramic substrate, a first discharge electrode provided on the first ceramic substrate, and a gap for discharge from the first discharge electrode. And a second discharge electrode provided on the first ceramic substrate and an insulating layer mixed with a powder of a conductive material so as to cover the gap. an insulating layer provided on a ceramic substrate provided with a second ceramic substrate which is provided so as to face the first ceramic substrate sandwiching the insulating layer, the first ceramic The substrate, the second ceramic substrate, and the insulating layer have the same shape when viewed in plan from the normal direction of the first ceramic substrate, and are overlapped so that their outer edges coincide. It is characterized by this.
本発明の一形態に係るサージアブソーバの製造方法は、第1の放電電極、及び、該第1の放電電極と放電用の隙間を介して対向する第2の放電電極を第1のセラミックマザー基板上に形成する工程と、導電性材料の粉末が混合された絶縁材料からなる絶縁層を、前記隙間を覆うように前記第1のセラミックマザー基板上に形成する工程と、前記絶縁層を挟んで前記第1のセラミックマザー基板と対向するように第2のセラミックマザー基板を積層する工程と、前記第1のセラミックマザー基板及び第2のセラミックマザー基板をカットする工程と、を備えており、前記カット工程において得られる第1のセラミック基板、第2のセラミック基板及び絶縁層は、該第1のセラミック基板の法線方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するように重ねられていること、を特徴とする。 A method of manufacturing a surge absorber according to an aspect of the present invention includes a first ceramic mother substrate including a first discharge electrode and a second discharge electrode opposed to the first discharge electrode via a discharge gap. Forming an insulating layer made of an insulating material mixed with a powder of a conductive material on the first ceramic mother substrate so as to cover the gap; and sandwiching the insulating layer comprises laminating a second ceramic mother substrates so as to face the first ceramic mother substrates, a step of cutting said first ceramic mother substrate and the second ceramic mother substrates, the said The first ceramic substrate, the second ceramic substrate, and the insulating layer obtained in the cutting step have the same shape when viewed in plan from the normal direction of the first ceramic substrate, and That it is stacked such that each outer edge coincides, characterized.
本発明によれば、放電層の剥離が生じることを抑制できる。 According to this invention, it can suppress that peeling of a discharge layer arises.
以下に本発明の実施形態に係るサージアブソーバ及びその製造方法について説明する。 Hereinafter, a surge absorber and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described.
(第1の実施形態)
(サージアブソーバの構成)
以下、本発明の第1の実施形態に係るサージアブソーバ10について図面を参照しながら説明する。図1(a)は、第1の実施形態に係るサージアブソーバ10を上方から平面視した構成図である。図1(b)は、図1(a)のサージアブソーバ10のA−Aにおける断面構造図である。図1(c)は、サージアブソーバ10を下方から平面視した構成図である。以下、サージアブソーバ10の主面に垂直な方向をz軸方向と定義し、サージアブソーバ10の長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、サージアブソーバ10の短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。なお、図1において、点線で示した構成は、サージアブソーバ10の内部に隠れていることを示している。
(First embodiment)
(Surge absorber configuration)
Hereinafter, a surge absorber 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a configuration diagram of the surge absorber 10 according to the first embodiment viewed from above. FIG. 1B is a cross-sectional structural view taken along line AA of the surge absorber 10 of FIG. FIG.1 (c) is the block diagram which looked at the surge absorber 10 planarly from the downward direction. Hereinafter, the direction perpendicular to the main surface of the
図1に示すように、サージアブソーバ10は、セラミック基板12、放電電極14a,14b、放電層16、セラミック基板18及び外部電極22a,22bを備えている。
As shown in FIG. 1, the surge absorber 10 includes a
セラミック基板12は、例えば、アルミナからなる長方形状の絶縁性基板である。放電電極14aは、セラミック基板12のz軸方向の正方向側の主面上において、セラミック基板12のx軸方向の負方向側の短辺から該セラミック基板12の中央部近傍までx軸方向に延在している。放電電極14bは、セラミック基板12のz軸方向の正方向側の主面上において、セラミック基板12のx軸方向の正方向側の短辺から該セラミック基板12の中央部近傍までx軸方向に延在している。放電電極14aと放電電極14bとは、セラミック基板12の中央部近傍において、放電用の隙間Gを介して対向している。放電電極14a,14bは、導電性に優れた金属、例えばAu,Ag,Pd,Cu,Alあるいはこれらの合金等により構成されている。また、放電用の隙間Gは、5μm以上15μm以下の大きさが好ましい。
The
放電層16は、例えば、ポリイミド・シリコン樹脂等の絶縁性の樹脂に導電性微粉末を混合したものであり、放電用の隙間Gを覆うようにセラミック基板12のz軸方向の正方向側の主面上に設けられている。本実施形態では、放電層16は、z軸方向から平面視したときに、セラミック基板12と同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するようにセラミック基板12に重ねられている。放電層16は、通常では、高いインピーダンスを有しているが、放電電極14aと放電電極14bとの間に静電気等の非常に高い電圧が印加されると、導電性微粉末間で放電が発生して低インピーダンス状態となる。なお、放電層16としては、ポリイミド・シリコン樹脂以外に、不飽和ポリエステル、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアセタール、PTFE等が用いられる。
The
セラミック基板18は、例えば、アルミナからなる長方形状の絶縁性基板である。セラミック基板18は、放電層16を挟んでセラミック基板12と対向するように設けられている。本実施形態では、セラミック基板18は、z軸方向から平面視したときに、セラミック基板12と同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するようにセラミック基板12に重ねられている。これにより、セラミック基板18は、放電層16を覆って保護している。
The
外部電極22aは、図1(b)に示すように、セラミック基板12、放電層16及びセラミック基板18のx軸方向の負方向側の側面を覆うように設けられており、放電電極14aと接続されている。また、外部電極22aは、図1(b)に示すように、セラミック基板12のz軸方向の負方向側の主面及びセラミック基板18のz軸方向の正方向側の主面に対しても折り返して設けられている。また、外部電極22bは、図1(b)に示すように、セラミック基板12、放電層16及びセラミック基板18のx軸方向の正方向側の側面を覆うように設けられており、放電電極14bと接続されている。また、外部電極22bは、図1(b)に示すように、セラミック基板12のz軸方向の負方向側の主面及びセラミック基板18のz軸方向の正方向側の主面に対しても折り返して設けられている。外部電極22a,22bは、サージアブソーバ10が回路基板に実装される際に、回路基板上のランドに接触する。
As shown in FIG. 1B, the external electrode 22a is provided so as to cover the side surface on the negative side in the x-axis direction of the
(サージアブソーバの製造方法)
以上のように構成されたサージアブソーバ10について、以下に図面を参照しながらその製造方法について説明する。図2ないし図4は、サージアブソーバ10の製造時における斜視図である。
(Surge absorber manufacturing method)
About the
まず、アルミナなどからなるマザー基板112を準備する。マザー基板112は、カットされる前のセラミック基板12の集合体である。次に、図2に示すように、該マザー基板112のz軸方向の正方向側の主面上に、Au,Ag,Pd,Cu,Alやこれらの合金などを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法により塗布したり、或いは、蒸着法やめっき法により成膜したりした後にフォトリソグラフィ、エッチングなどの方法を用いて、放電電極14a,14bを形成する。放電電極14a,14bは、放電用の隙間Gを介して対向するように形成される。
First, a
次に、図3に示すように、放電用の隙間Gを覆うようにマザー放電層116をマザー基板112上に形成する。マザー放電層116は、カットされる前の放電層16の集合体である。本実施形態では、熱硬化性シリコン樹脂や合成樹脂等に導電性微粉末を混入したペースト状の過渡電圧保護材料を、スクリーン印刷やスピンコーター等によってマザー基板112の主面を全て覆うように塗布し、これを乾燥硬化する。なお、マザー放電層116は、例えば、過渡電圧保護材料からなるシートが貼り付けられることによって形成されてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、マザー放電層116を挟んでマザー基板112と対向するようにマザー基板118を積層する。マザー基板118は、カットされる前のセラミック基板18の集合体である。この際、マザー基板118を加熱しながらマザー放電層116に対して所定の時間だけ押し付ける。これにより、マザー放電層116は、熱によって硬化し、マザー基板112、マザー放電層116及びマザー基板118は、一体化される。
Next, as illustrated in FIG. 4, a
マザー基板118の圧着が完了したら、図2ないし図4の点線に沿ってマザー基板112、マザー放電層116及びマザー基板118をダイサーによってカットする。次に、カットして得られたサージアブソーバ10の中間生成体のx軸方向の両側面に対して、浸漬法等の方法により主成分が例えば銀である電極ペーストが塗布及び焼き付けされることにより、図1に示す外部電極22a,22bとなるべき銀電極が形成される。
When the bonding of the
最後に、銀電極の表面に、Niめっき/Snめっきを施すことにより、外部電極22a,22bを形成する。以上の工程を経て、図1に示すようなサージアブソーバ10が完成する。
Finally, the
(効果)
以上のようなサージアブソーバ10によれば、以下に説明するように、放電層16の剥離が生じることを抑制できる。より詳細には、特許文献1に記載のサージアブソーバでは、放電層の保護層としてエポキシ樹脂からなる層が用いられている。エポキシ樹脂は、70〜100MPa程度の曲げ強さ及び2〜5GPa程度のヤング率を有している。しかしながら、この程度の機械的強度では、実装時において吸着ノズルが衝突した際に、保護層にクラックが生じるおそれがある。そして、このようなクラックは、放電層の剥離を招く。
(effect)
According to the
これに対して、サージアブソーバ10では、放電層16の保護層として、セラミック基板18が用いられている。セラミック基板18は、例えば、アルミナにより作製された場合には、200〜300MPa程度の曲げ強さ及び250〜400GPa程度のヤング率を有している。したがって、セラミック基板18は、エポキシ樹脂からなる保護層に比べて、はるかに大きな機械強度を有している。そのため、実装時において、吸着ノズルが衝突したとしても、エポキシ樹脂からなる保護層に比べてセラミック基板18にはクラックが発生しにくい。したがって、サージアブソーバ10では、放電層16の剥離が発生することが抑制される。
On the other hand, in the
更に、サージアブソーバ10によれば、以下に説明するように、後段に接続された回路等を十分に保護することができる。より詳細には、特許文献1に記載のサージアブソーバでは、エポキシ樹脂からなる保護層は、放電用の隙間及びその周囲にのみ設けられている。そのため、保護層は、十分な面積を持って基板に密着しているとはいえなかった。ここで、放電時に、放電エネルギーにより前記隙間が高温状態となり、放電層の導電性粉末が蒸発することがある。このように導電性粉末が蒸発すると、放電層は、膨張して基板から剥離しようとする。したがって、特許文献1に記載のサージアブソーバのように、放電層は、十分な面積を持って基板に密着していない場合には、容易に基板から剥離してしまう。このように、放電層が剥離してしまうと、放電時において放電電極に印加される電圧が、上昇してしまう。その結果、サージアブソーバの後段に接続された回路等に規定値以上の電圧が印加されてしまい、該後段に接続された回路等が十分に保護されない。
Furthermore, according to the
一方、サージアブソーバ10では、放電層16は、セラミック基板12の全面に設けられている。したがって、サージアブソーバ10の放電層16は、繰り返しの放電によっても、特許文献1に記載のサージアブソーバの放電層に比べてセラミック基板12から剥離しにくい。そのため、サージアブソーバ10によれば、後段に接続された回路等を十分に保護することができる。
On the other hand, in the
また、サージアブソーバ10では、以下に説明するように、実装不良が発生しにくい。より詳細には、特許文献1に記載のサージアブソーバでは、上面には、外部電極の凹凸に加えて、放電電極による凹凸が存在する。一方、サージアブソーバ10では、z軸方向の正方向側の主面には、外部電極22a,22bによる凹凸しか存在しない。よって、サージアブソーバ10では、特許文献1に記載のサージアブソーバに比べて、実装時に段差によって吸着ノズルの吸着位置がずれてしまうことが低減される。その結果、サージアブソーバ10の実装不良が低減される。
Further, in the
また、サージアブソーバ10では、以下に説明するように、製造コストを増大させることなく、z軸方向の正方向側の主面の平坦度を高く保つことが可能である。より詳細には、例えば、サージアブソーバにおいて、放電用の隙間を覆うように放電層が形成された場合には、サージアブソーバの上面を平坦に保つために、放電層の上面を平坦にする必要がある。そのため、放電の隙間を囲む土手を形成して、該土手の内部に放電層となる樹脂を滴下するタイプのサージアブソーバが提案されている(例えば、特開2001−230046号公報参照)。しかしながら、このようなサージアブソーバでは、土手の形成などのために製造コストが増大し、更に、構造が複雑化するため歩留まりも低下してしまう。
In the
一方、サージアブソーバ10では、セラミック基板12,18により放電層16を挟むという簡単な構成によって、z軸方向の正方向側の主面の平坦度を高くしている。そのため、サージアブソーバ10では、土手などを形成するタイプのサージアブソーバに比べて、製造コストを抑制できると共に、歩留まりを向上させることができる。
On the other hand, in the
また、サージアブソーバ10では、図1に示すようにセラミック基板12の構造とセラミック基板18の構造とを同じにすることにより、サージアブソーバ10の表裏を識別する必要がなくなる。その結果、サージアブソーバ10を実装する際に、該サージアブソーバ10の方向を認識する必要がなくなる。
Further, in the
(第2の実施形態)
ところで、第1の実施形態に係るサージアブソーバ10では、セラミック基板12は、アルミナ等からなる基板であり、内部に回路素子等は含まれていなかった。しかしながら、セラミック基板12の代わりに、コイル等の回路素子を含んだセラミック積層体(以下、単に積層体と呼ぶ)が用いられてもよい。以下に、第2の実施形態に係るサージアブソーバ10aについて、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
By the way, in the
図5は、第2の実施形態に係るサージアブソーバ10aの外観斜視図である。図6は、第2の実施形態に係るサージアブソーバ10aの本体42の分解斜視図である。以下、サージアブソーバ10aの積層方向をz軸方向と定義し、サージアブソーバ10aの長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、サージアブソーバ10aの短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。
FIG. 5 is an external perspective view of the surge absorber 10a according to the second embodiment. FIG. 6 is an exploded perspective view of the
本実施形態に係るサージアブソーバ10aは、EMI(Electro Magnetic Interference)対策用に用いられるコモンモードチョークコイルを内蔵しており、例えば、差動伝送回路のノイズ発生を抑制するために用いられる。 The surge absorber 10a according to the present embodiment incorporates a common mode choke coil used for EMI (Electro Magnetic Interference) countermeasures, and is used, for example, to suppress noise generation in a differential transmission circuit.
図5及び図6に示すように、サージアブソーバ10aは、本体42、外部電極44a〜44d及びグランド電極46a,46bを備えている。また、本体42は、直方体状をなしており、積層体43、放電層45及びセラミック基板47が積層されてなる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the surge absorber 10a includes a
積層体43は、図6に示すように、コイルL1,L2を内蔵していると共に、磁性体基板54a、絶縁層52a〜52d及び磁性体基板54bがz軸方向に負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。また、積層体43のz軸方向の正方向側に位置する上面には、放電電極48a〜48d,50が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
絶縁層52a〜52d及び磁性体基板54a,54bは、z軸方向から平面視したときに同じ大きさ及び形状を有する長方形状をなしている。磁性体基板54a,54bはそれぞれ、絶縁層52a〜52dを挟むように設けられており、フェライト等の磁性体材料により構成されている。また、絶縁層52a〜52dは、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等の樹脂あるいはSiO2等のガラス、ガラスセラミックス等が採用される。 The insulating layers 52a to 52d and the magnetic substrates 54a and 54b have a rectangular shape having the same size and shape when viewed in plan from the z-axis direction. The magnetic substrates 54a and 54b are provided so as to sandwich the insulating layers 52a to 52d, and are made of a magnetic material such as ferrite. The insulating layer 52a~52d are polyimide resins, epoxy resins, acrylic resins, cyclic olefin resins, resin or glass such as SiO 2, such as a benzocyclobutene resin, glass ceramic or the like is employed.
コイルL1は、コイル電極56a、引き出し電極58a及びビアホール導体b1により構成されている。コイル電極56aは、z軸方向の正方向側から平面視したときに、絶縁層52b上において反時計回りにその中心に向かって旋廻する渦巻状の線状電極である。コイル電極56aの一端は、絶縁層52bのy軸方向の正方向側の辺に引き出されている。ビアホール導体b1は、絶縁層52bをz軸方向に貫通しており、コイル電極56aの他端に接続されている。引き出し電極58aは、絶縁層52a上においてy軸方向に延在している線状電極である。引き出し電極58aの一端は、ビアホール導体b1に接続されている。引き出し電極58bの他端は、絶縁層52aのy軸方向の負方向側の辺に引き出されている。
The coil L1 includes a coil electrode 56a, a lead electrode 58a, and a via hole conductor b1. The coil electrode 56a is a spiral linear electrode that rotates counterclockwise toward the center thereof on the insulating
コイルL2は、コイル電極56b、引き出し電極58b及びビアホール導体b2,b3により構成されている。コイル電極56bは、z軸方向の正方向側から平面視したときに、絶縁層52c上においてコイル電極56aと同じ方向(反時計回り)に旋廻する渦巻状の線状電極である。コイル電極56bの一端は、絶縁層52cのy軸方向の正方向側の辺に引き出されている。ビアホール導体b3は、絶縁層52cをz軸方向に貫通しており、コイル電極56bの他端に接続されている。ビアホール導体b2は、絶縁層52bをz軸方向に貫通しており、ビアホール導体b3と接続されている。引き出し電極58bは、絶縁層52a上においてy軸方向に延在している線状電極である。引き出し電極58bの一端は、ビアホール導体b2に接続されている。引き出し電極58bの他端は、絶縁層52aのy軸方向の負方向側の辺に引き出されている。コイル電極56a,56b、引き出し電極58a,58b及びビアホール導体b1〜b3は、導電性に優れた金属、例えばAu,Ag,Pd,Cu,Alあるいはこれらの合金等により構成されている。
The coil L2 includes a
絶縁層52a〜52d及び磁性体基板54a,54bが積層されると、コイル電極56aと引き出し電極58aとはビアホール導体b1により接続されてコイルL1を構成する。また、コイル電極56bと引き出し電極58bとはビアホール導体b2,b3により接続されてコイルL2を構成する。コイル電極56aとコイル電極56bとは、z軸方向に重なっていると共に、同じ方向に旋廻しているので、コイルL1とコイルL2とは、磁気的に結合して、コモンモードチョークコイルLを構成している。
When the insulating layers 52a to 52d and the magnetic substrates 54a and 54b are laminated, the coil electrode 56a and the lead electrode 58a are connected by the via-hole conductor b1 to constitute the coil L1. The
放電電極48aは、磁性体基板54b上に設けられ、一端がy軸方向の負方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が磁性体基板54bの中央近傍まで引き出されている線状電極である。放電電極48bは、磁性体基板54b上に設けられ、一端がy軸方向の負方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が磁性体基板54bの中央近傍まで引き出されている線状電極である。
The discharge electrode 48a is a linear electrode provided on the magnetic substrate 54b, with one end drawn to the negative side surface in the y-axis direction and the other end drawn to the vicinity of the center of the magnetic substrate 54b. is there. The
放電電極48cは、磁性体基板54b上に設けられ、一端がy軸方向の正方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が磁性体基板54bの中央近傍まで引き出されている線状電極である。放電電極48dは、磁性体基板54b上に設けられ、一端がy軸方向の正方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が磁性体基板54bの中央近傍まで引き出されている線状電極である。
The discharge electrode 48c is a linear electrode provided on the magnetic substrate 54b, with one end drawn to the side surface on the positive side in the y-axis direction and the other end drawn to the vicinity of the center of the magnetic substrate 54b. is there. The
放電電極50は、x軸方向に延在することによりグランド電極46a,46bに接続され、かつ、放電電極48a〜48dのそれぞれに対して放電用の隙間を介在させた状態で磁性体基板54b上に設けられている線状電極である。該放電用の隙間は、5μm以上15μm以下の隙間である。
The
放電層45は、所定値以上の電圧が外部電極44a及び外部電極44c間又は外部電極44b及び外部電極44d間に印加されると、放電電極50と放電電極48a〜48dとの間において放電を発生させる。該放電層45は、熱硬化性シリコン樹脂や合成樹脂等に導電性微粉末を混入したペースト状の過渡電圧保護材料を、磁性体基板54b上に塗布することにより設けられている。
The
セラミック基板47は、本体42のz軸方向の最も正方向側において、放電層45を挟んで積層体43と対向するように設けられている。
The
外部電極44aは、本体42の表面に設けられ、コイルL1の一端と接続されている。より詳細には、外部電極44aは、図5及び図6に示すように、本体42のy軸方向の負方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられていることにより、引き出し電極58a及び放電電極48aと接続されている。
The external electrode 44a is provided on the surface of the
外部電極44bは、本体42の表面に設けられ、コイルL2の一端と接続されている。より詳細には、外部電極44bは、図5及び図6に示すように、本体42のy軸方向の負方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられていることにより、引き出し電極58b及び放電電極48bと接続されている。
The
外部電極44cは、本体42の表面に設けられ、コイルL1の他端と接続されている。より詳細には、外部電極44cは、y軸方向の正方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられていることにより、コイル電極56a及び放電電極48cと接続されている。
The external electrode 44c is provided on the surface of the
外部電極44dは、本体42の表面に設けられ、コイルL2の他端と接続されている。より詳細には、外部電極44dは、y軸方向の正方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられていることにより、コイル電極56b及び放電電極48dと接続されている。以上の構成により、コイルL1は、外部電極44aと外部電極44cとの間に接続され、コイルL2は、外部電極44bと外部電極44dとの間に接続されている。
The external electrode 44d is provided on the surface of the
グランド電極46aは、x軸方向の負方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられ、放電電極50と接続されている。グランド電極46bは、x軸方向の正方向側に位置する側面においてz軸方向に延びるように設けられ、放電電極50と接続されている。
The ground electrode 46 a is provided on the side surface on the negative direction side in the x-axis direction so as to extend in the z-axis direction, and is connected to the
以上のように構成されたサージアブソーバ10aは、サージアブソーバ10と同じ作用効果を奏することができる。
The surge absorber 10 a configured as described above can achieve the same operational effects as the
(第3の実施形態)
ところで、第2の実施形態に係るサージアブソーバ10aでは、積層体43は、コモンモードチョークコイルLを内蔵していたが、コモンモードチョークコイルL以外の回路素子を内蔵していてもよい。以下に、第3の実施形態に係るサージアブソーバ10bについて、図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
By the way, in the surge absorber 10a according to the second embodiment, the
図7は、第3の実施形態に係るサージアブソーバ10bの外観斜視図である。図8は、第3の実施形態に係るサージアブソーバ10bの本体62の分解斜視図である。以下、サージアブソーバ10bの積層方向をz軸方向と定義し、サージアブソーバ10bの長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、サージアブソーバ10bの短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。
FIG. 7 is an external perspective view of the
サージアブソーバ10bは、携帯電話等の移動体通信機器のアンテナと送受信回路との間に設けられ、これらのインピーダンス整合をとるためのマッチングコイルとして用いられるものである。サージアブソーバ10bは、アンテナと送受信回路との間においてシリーズ接続又はシャント接続のいずれかの接続方法により接続される。
The
図7及び図8に示すように、サージアブソーバ10bは、本体62、外部電極64a,64b及びグランド電極66a,66bを備えている。また、本体62は、直方体状をなしており、積層体63、放電層65及びセラミック基板67が積層されてなる。また、図8に示すように、積層体63のz軸方向の正方向側に位置する上面には、放電電極68a〜68dが設けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
積層体63は、図8に示すように、絶縁層72a〜72mがz軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されて構成されている。絶縁層72a〜72mは、Fe2O3,CuO,NiO,ZnOを基本構成とするフェライトからなる磁性体層であり、長方形状をなしている。
As illustrated in FIG. 8, the
図8に示すように、絶縁層72b,72c,72k〜72mの主面上には何も設けられない。一方、絶縁層72aの主面上には、放電電極68a〜68dが設けられている。また、絶縁層72d〜72jの主面上にはそれぞれ、コイル電極74a〜74gが設けられている。更に、絶縁層72d,72jの主面上にはそれぞれ、引き出し電極76a,76bが設けられている。また、絶縁層72d〜72iにはそれぞれ、z軸方向に延びるビア導体B1〜B6が設けられている。
As shown in FIG. 8, nothing is provided on the main surfaces of the insulating
以下では、個別の絶縁層72a〜72m及びコイル電極74a〜74gを示す場合には、参照符号の後ろにアルファベットを付し、これらを総称する場合には、参照符号の後ろのアルファベットを省略するものとする。 In the following, when the individual insulating layers 72a to 72m and the coil electrodes 74a to 74g are shown, an alphabet is added after the reference symbol, and when these are collectively referred to, the alphabet after the reference symbol is omitted. And
図8に示すように、各コイル電極74は、Agからなる導電性材料からなり、3/4ターン分に相当する「コ」字形状を有する。なお、コイル電極74は、Pd,Au,Pt等を主成分とする貴金属やこれらの合金などの導電性材料からなっていてもよい。
As shown in FIG. 8, each
図8に示すように、ビア導体B1〜B6は、Agからなる導電性材料からなり、絶縁層72d〜72iをz軸方向に貫通し、かつ、コイル電極74a〜74fの一端に接続されるように設けられている。これにより、ビア導体B1〜B6は、z軸方向に隣り合うコイル電極74同士を電気的に接続している。複数のコイル電極74は、該ビア導体B1〜B6により互いに接続されることにより5.5ターンのコイルL3を構成している。また、z軸方向において最も正方向側及び最も負方向側に設けられたコイル電極74a,74gはそれぞれ、図8に示すように、引き出し電極76a,76bにより、積層体63のx軸方向の負方向側及び正方向側の側面に引き出されている。
As shown in FIG. 8, the via conductors B1 to B6 are made of a conductive material made of Ag, penetrate the insulating
放電電極68aは、絶縁層72a上に設けられ、一端がx軸方向の負方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が絶縁層72aの中央近傍まで引き出されている。放電電極68bは、絶縁層72aに設けられ、一端がx軸方向の正方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が絶縁層72aの中央近傍まで引き出されている。放電電極68aと放電電極68bとは、放電用の隙間を介在させた状態で対向している。
The discharge electrode 68a is provided on the insulating layer 72a, one end is drawn to the side surface on the negative side in the x-axis direction, and the other end is drawn to the vicinity of the center of the insulating layer 72a. The
放電電極68cは、絶縁層72aに設けられ、一端がy軸方向の負方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が絶縁層72aの中央近傍まで引き出されている。放電電極68cは、放電電極68a,68bのそれぞれと放電用の隙間を介在させた状態で対向している。
The discharge electrode 68c is provided on the insulating layer 72a, and one end is drawn to the side surface on the negative direction side in the y-axis direction, and the other end is drawn to the vicinity of the center of the insulating layer 72a. The discharge electrode 68c is opposed to each of the
放電電極68dは、絶縁層72aに設けられ、一端がy軸方向の正方向側の側面まで引き出され、かつ、他端が絶縁層72aの中央近傍まで引き出されている線状電極である。放電電極68dは、放電電極68a,68bのそれぞれと放電用の隙間を介在させた状態で対向している。該放電用の隙間は、5μm以上15μm以下の隙間である。
The
放電層65は、所定値以上の電圧が印加されると、放電電極68a,68bと放電電極68c,68dとの間又は放電電極68aと放電電極68bとの間において放電を発生させる。該放電層65は、熱硬化性シリコン樹脂や合成樹脂等に導電性微粉末を混入したペースト状の過渡電圧保護材料を、絶縁層72a上に塗布することにより設けられている。
The
セラミック基板67は、本体62のz軸方向の最も正方向側において、放電層65を挟んで積層体63と対向するように設けられている。
The
外部電極64aは、本体62の表面に設けられ、コイルL3の一端と接続されている。より詳細には、外部電極64aは、図7に示すように、本体62のx軸方向の負方向側の側面を覆うように設けられており、引き出し電極76a及び放電電極68aと接続されている。
The external electrode 64a is provided on the surface of the
外部電極64bは、本体62の表面に設けられ、コイルL3の他端と接続されている。より詳細には、外部電極64bは、本体62のx軸方向の正方向側の側面を覆うように設けられており、引き出し電極76b及び放電電極68bと接続されている。
The
グランド電極66aは、本体62のy軸方向の負方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられており、放電電極68cと接続されている。グランド電極66bは、本体62のy軸方向の正方向側の側面においてz軸方向に延びるように設けられており、放電電極68dと接続されている。
The ground electrode 66a is provided on the side surface of the
以上のように構成されたサージアブソーバ10bは、サージアブソーバ10,10aと同じ作用効果を奏することができる。
The
(変形例)
以下に、サージアブソーバ10bの変形例について説明する。図9は、サージアブソーバ10bの第1の変形例における絶縁層72aを示した図である。サージアブソーバ10bをシャント接続のみで用いる場合には、図9に示す絶縁層72aのように、放電電極68c,68dをなくして、放電電極68a,68bのみが設けられていればよい。
(Modification)
Below, the modification of the
図10は、サージアブソーバ10bの第2の変形例における絶縁層72aを示した図である。サージアブソーバ10bをシリーズ接続のみで用いる場合には、放電電極68c,68dの代わりに、グランド電極66a,66bを繋ぐ放電電極68eが設けられていればよい。そして、放電電極68a,68bは、該放電電極68eに対して放電用の隙間を介在させて対向していればよい。
FIG. 10 is a diagram showing an insulating layer 72a in a second modification of the
なお、サージアブソーバ10a,10bでは、放電電極48a〜48d,50,68a〜68eは、コイルL1〜L3が設けられている積層体43,63に設けられている。しかしながら、放電電極48a〜48d,50,68a〜68eが設けられる場所はこれに限らない。例えば、放電電極48a〜48d,50,68a〜68eは、セラミック基板47,67に設けられていてもよい。
In the
また、サージアブソーバ10a,10bにおいて、セラミック基板47,67の代わりに、回路素子を内蔵した積層体が用いられてもよい。
Further, in the
G 隙間
L コモンモードチョークコイル
L1〜L3 コイル
10,10a,10b サージアブソーバ
12,18,47,67 セラミック基板
14a,14b,48a〜48d,50,68a〜68e 放電電極
16,45,65 放電層
22a,22b,44a〜44d,64a,64b 外部電極
42,62 本体
43,63 積層体
46a,46b,66a,66b グランド電極
52a〜52d,72a〜72m 絶縁層
54a,54b 磁性体基板
56a,56b,74a〜74g コイル電極
G gap L common mode choke coil L1 to
Claims (4)
前記第1のセラミック基板上に設けられている第1の放電電極と、
前記第1の放電電極と放電用の隙間を介して対向するように、前記第1のセラミック基板上に設けられている第2の放電電極と、
導電性材料の粉末が混合された絶縁層であって、前記隙間を覆うように前記第1のセラミック基板上に設けられている絶縁層と、
前記絶縁層を挟んで前記第1のセラミック基板と対向するように設けられている第2のセラミック基板と、
を備えており、
前記第1のセラミック基板、前記第2のセラミック基板及び前記絶縁層は、該第1のセラミック基板の法線方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するように重ねられていること、
を特徴とするサージアブソーバ。 A first ceramic substrate;
A first discharge electrode provided on the first ceramic substrate;
A second discharge electrode provided on the first ceramic substrate so as to face the first discharge electrode via a discharge gap;
An insulating layer mixed with powder of a conductive material, the insulating layer provided on the first ceramic substrate so as to cover the gap;
A second ceramic substrate provided to face the first ceramic substrate across the insulating layer;
Equipped with a,
The first ceramic substrate, the second ceramic substrate, and the insulating layer have the same shape when viewed from the normal direction of the first ceramic substrate, and the outer edges thereof coincide with each other. That is layered on the
Surge absorber characterized by
更に備えていること、
を特徴とする請求項1に記載のサージアブソーバ。 A circuit element provided inside the first ceramic substrate or the second ceramic substrate,
More
The surge absorber according to claim 1 .
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のサージアブソーバ。 The first ceramic substrate and the second ceramic substrate are made of alumina;
Surge absorber according to claim 1 or claim 2, characterized in.
導電性材料の粉末が混合された絶縁材料からなる絶縁層を、前記隙間を覆うように前記第1のセラミックマザー基板上に形成する工程と、
前記絶縁層を挟んで前記第1のセラミックマザー基板と対向するように第2のセラミックマザー基板を積層する工程と、
前記第1のセラミックマザー基板及び第2のセラミックマザー基板をカットする工程と、
を備えており、
前記カット工程において得られる第1のセラミック基板、第2のセラミック基板及び絶縁層は、該第1のセラミック基板の法線方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、各外縁が一致するように重ねられていること、
を特徴とするサージアブソーバの製造方法。 Forming a first discharge electrode and a second discharge electrode facing the first discharge electrode with a gap for discharge on the first ceramic mother substrate;
Forming an insulating layer made of an insulating material mixed with a conductive material powder on the first ceramic mother substrate so as to cover the gap;
Laminating a second ceramic mother substrate so as to face the first ceramic mother substrate across the insulating layer;
Cutting the first ceramic mother substrate and the second ceramic mother substrate;
With
The first ceramic substrate, the second ceramic substrate, and the insulating layer obtained in the cutting step have the same shape when viewed from the normal direction of the first ceramic substrate, and each outer edge is Are layered to match,
A method of manufacturing a surge absorber characterized by the above.
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