JP6365205B2 - 静電気対策素子 - Google Patents
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Description
静電気対策素子100は、積層された第1の絶縁性基板19と第2の絶縁性基板20を有する絶縁性積層体と、前記第1及び第2の絶縁性基板の間に配置され、電極間距離ΔGを置いて対向するように配置された矩形状の第1及び第2の対向電極12、13と、前記第1及び第2の対向電極先端と離間して設けられた、放電誘発部14とを備え、第1及び第2の対向電極12、13と電気的に接続された外部電極41,42とを備える。この静電気対策素子100は、積層工法により作製されており、第1及び第2の対向電極12、13が第1の絶縁性基板19と第2の絶縁性基板20の間に埋設された態様となっている。そして、この静電気対策素子100においては、対向電極12、13が外部電極41,42を介して外部回路と電気的に接続され、放電誘発部14は、第1及び第2の放電電極間付近に配置されることによって、静電気などの過電圧が外部から印加された際に放電誘発部14を介して第1及び第2の対向電極12、13間で初期放電が確保されるように構成されている。
電極厚みは第1の絶縁性基板上に形成された第1及び第2の対向電極12、13を中心から切った断面図における電極の厚みの平均値とした。
なお、本実施形態において、樹脂粒子の粒径とは、球状のものはメジアン径(D50)を意味し、その他のものは長径及び短径の算術平均値を意味する。
混合物の調製の際に、溶剤、バインダー等の各種添加物を配合してもよい。または混合物の塗布或いは印刷の際に、溶剤、バインダー等の各種添加物を配合してもよい。樹脂ペーストを用いて中空部31a,31bを作成する場合、所望形状・サイズの中空部31a,31bが得られるように樹脂ペーストの固形分濃度や粘度等を適宜調整することができる。なお、樹脂ペーストの調製の際、又は、樹脂ペーストの塗布或いは印刷の際に、溶剤や界面活性剤や増粘剤等の各種添加物を配合してもよい。また、消失材に代えて或いは消失材とともに、所望形状・サイズの空間31に対応した形状を有し焼成時に熱分解・揮発・消失する樹脂或いは繊維等からなる構造体等を用いても空間31を作製することが可能である。
まず、絶縁性基板として、主成分がAl2O3とガラス成分より構成される材料をシート化したグリーンシートを用意し、その一方の表面に、Agペーストをスクリーン印刷により、焼成後厚み10μm程度となるように印刷し、対向配置された一対の帯状の第1及び第2の対向電極12、13をパターン形成した。焼成後に電極12、13の長さが0.5mm、幅が0.4mm、電極間距離ΔGが30μmとなるように印刷を行った。
上記の第1の絶縁性基板19上及び第1及び第2の対向電極12、13上に、得られたペースト状の混合物を、第1の絶縁性基板19の絶縁性表面上及び対向電極12、13の表面の一部を覆うように形成した。
次いで、得られたペースト状混合物を、空間31の前駆体上に、スクリーン印刷により混合物層(放電誘発部14の前駆体)を形成した。さらに混合物層上にグリーンシートを積層した後、熱プレスを行うことにより、積層体を作製した。その後、得られた積層体を所定の大きさに切断し、個片化を行った。しかる後、個片化された積層体に200℃で1時間の熱処理(脱バインダー処理)を施し、その後、毎分10℃で昇温し、大気中950℃で30分間保持し、焼成体を得た。
放電誘発部14を形成する絶縁性無機材料を90vol%、導電性無機材料を10vol%、となるように秤量したこと以外は実施例1と同様に操作して、実施例2の静電気対策素子を得た。
放電誘発部14を形成する絶縁性無機材料を50vol%、導電性無機材料を50vol%、となるように秤量したこと以外は実施例1と同様に操作して、実施例3の静電気対策素子を得た。
放電誘発部14を導電性無機材料のみで形成したこと以外は実施例1と同様に操作して、実施例4の静電気対策素子を得た。
放電誘発部14を形成時において、スクリーン印刷に使用するスクリーンの設計を変更し、2ヶの混合物層(放電誘発部14の前駆体)を形成したこと以外は実施例1と同様に操作して、実施例5の静電気対策素子を得た。
第1及び第2の対向電極12、13をパターン形成するにあたって、ひとつの帯状の電極パターンを形成した後に電極の中央部をYAGレーザーにより切削加工することにより第1及び第2の対向電極12、13を形成した。第1及び第2の対向電極12、13間の電極間距離ΔGは、焼成後に20μmとなるようにレーザー加工の幅を調整した。それ以外は実施例1と同様に操作して、実施例6の静電気対策素子を得た。
対向電極間距離ΔGが焼成後に40μmとなるように、第1及び第2の対向電極12、13をスクリーン印刷した。それ以外は実施例1と同様に操作して、実施例7の静電気対策素子を得た。
まず、絶縁性基板の一方の表面に、スクリーン印刷により混合物層(放電誘発部14の前駆体)を形成し、その混合物層上にAgペーストをスクリーン印刷することで、対向電極12、13をパターン形成した。次に第1及び第2の対向電極12、13上に、空間形成用ペーストを、第1及び第2の対向電極12、13の表面の一部を覆うように形成した。それ以外は、実施例1と同様に操作して、図4に示す比較例1の静電気対策素子を得た。
次に、上記のようにして得られた実施例1〜5及び比較例1の静電気対策素子について、図3に示す静電気試験回路を用いて、静電気放電試験を実施した。表1に、試験結果を示す。
静電気試験の結果に関する評価方法について説明する。放電試験時のピーク電圧が500V以下をA評価とし、500V以上をB評価とした。
次に高温負荷試験の結果に関する評価方法について説明する。平均故障時間が500h以上をA評価とし、100h以上をB評価とし、100h以下をC評価とした。
14 放電誘発部
19 第1の絶縁性基板
20 第2の絶縁性基板
31 空間
41 外部電極
42 外部電極
100 静電気対策素子
Claims (2)
- 第1及び第2の絶縁性基板と、
前記第1及び第2の絶縁性基板の間に配置された第1及び第2の対向電極と、
前記第1及び第2の対向電極に接続された外部電極と、
前記第1及び第2の対向電極の先端と空間を介して離間して設けられた放電誘発部とを有し、
前記放電誘発部は前記第1及び第2の対向電極のギャップ間に向かって凸形状を有しており、
前記第1及び第2の対向電極間の最短距離をΔG、前記対向電極の先端と前記放電誘発部との最短距離をΔg、とした場合、
ΔG>Δg
であることを特徴とする静電気対策素子。 - 前記放電誘発部は、
導電性無機材料であること、
または絶縁性無機材料と導電性無機材料とを含み、導電性無機材料の含有率が10vol%以上であること、
を特徴とする請求項1に記載の静電気対策素子。
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