JP6540269B2 - Ｅｓｄ保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＳＤ保護装置に関する。

従来、ＥＳＤ保護装置としては、ＷＯ２０１０／１０１１０３（特許文献１）やＷＯ２００８／１４６５１４（特許文献２）に記載されたものがある。

ＷＯ２０１０／１０１１０３に開示されるＥＳＤ保護装置は、素体と、素体に設けられ、互いに対向して配置される第１放電電極および第２放電電極と、第１放電電極と第２放電電極の間に設けられ、第１放電電極と第２放電電極を電気的に接続する放電補助電極とを有する。

ＷＯ２００８／１４６５１４に開示されるＥＳＤ保護装置は、素体と、素体に設けられた空洞部内で、互いに対向して配置される第１放電電極および第２放電電極とを有する。

ＷＯ２０１０／１０１１０３ ＷＯ２００８／１４６５１４

ところで、本願発明者は、前記従来のＥＳＤ保護装置を実際に使用することで、従来のＥＳＤ保護装置には絶縁抵抗が劣化するという問題があることを見出した。そして、本願発明者は、この現象を鋭意検討して、以下の原因を突き止めた。

静電気放電が印加されて、第１と第２放電電極の間で放電現象が生じる際に、第１と第２放電電極には大量の熱が発生する。そして、この熱により、放電電極が溶融すると、絶縁抵抗が劣化する。

そこで、本発明の課題は、絶縁抵抗の劣化を改善したＥＳＤ保護装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明のＥＳＤ保護装置は、
素体と、
前記素体に設けられ、互いに対向して配置される第１放電電極および第２放電電極と、
前記素体に設けられ、前記第１放電電極および前記第２放電電極の少なくとも一方に隣接して配置される吸熱性物質と
を備える。

本発明のＥＳＤ保護装置によれば、静電気放電が印加されて、第１と第２放電電極の間で放電現象が生じた際に、放電電極には大量の熱が発生する。このとき、第１放電電極および第２放電電極の少なくとも一方に隣接して、吸熱性物質が配置されているので、吸熱性物質が、その隣接の放電電極に発生する熱を吸収する。したがって、その隣接の放電電極の溶融を抑制して、絶縁抵抗の劣化を改善できる。

また、ＥＳＤ保護装置の一実施形態では、前記吸熱性物質の融点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも低い。

前記実施形態によれば、吸熱性物質の融点は、第１、第２放電電極の融点よりも低いので、放電時の熱が発生したときに、第１、第２放電電極が溶融する前に、吸熱性物質が融解する。このように、吸熱性物質の融解によって熱を奪うことで、第１、第２放電電極の溶融を抑制することができる。

また、ＥＳＤ保護装置の一実施形態では、前記吸熱性物質の沸点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも高い。

前記実施形態によれば、ＥＳＤ保護装置の製造過程で熱が加えられるとき、この熱の温度は、第１、第２放電電極の変形などを防ぐべく第１、第２放電電極の融点よりも高くならない。そして、吸熱性物質の沸点は、第１、第２放電電極の融点よりも高いので、ＥＳＤ保護装置の製造過程において、吸熱性物質は、気化しない。

また、ＥＳＤ保護装置の一実施形態では、前記吸熱性物質の沸点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも低い。

前記実施形態によれば、吸熱性物質の沸点は、第１、第２放電電極の融点よりも低いので、放電時の熱が発生したときに、第１、第２放電電極が溶融する前に、吸熱性物質が気化する。このように、吸熱性物質の気化によって熱を奪うことで、第１、第２放電電極の溶融を抑制することができる。つまり、吸熱性物質において、気化反応は、融解反応よりも吸熱熱量が大きくなるため、第１、第２放電電極の溶融を一層確実に抑制することができる。

また、ＥＳＤ保護装置の一実施形態では、前記素体は、固体状態の前記吸熱性物質に隣接した空間を有する。

前記実施形態によれば、吸熱性物質は、固体状態の吸熱性物質に隣接した空間を有するので、吸熱性物質が融解する際の反応熱をこの空間に効率良く逃がすことができる。したがって、放電電極をより効率良く冷却し、放電電極の溶融を防ぐ効果が高まる。

また、ＥＳＤ保護装置の一実施形態では、前記吸熱性物質は、前記第１放電電極および前記第２放電電極の少なくとも一方に接触する。

前記実施形態によれば、吸熱性物質は、第１放電電極および第２放電電極の少なくとも一方に接触するので、吸熱性物質が、放電電極に発生する熱を効率よく吸収する。したがって、放電電極の溶融をより抑制して、絶縁抵抗の劣化をより改善できる。

本発明のＥＳＤ保護装置によれば、第１放電電極および第２放電電極の少なくとも一方に隣接して、吸熱性物質が配置されているので、吸熱性物質が、放電電極の熱を吸収し、放電電極の溶融を抑制して、絶縁抵抗の劣化を改善できる。

本発明のＥＳＤ保護装置の第１実施形態を示す斜視図である。 図１ＡのＸＺ断面図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 吸熱性物質の配置について説明する説明図である。 吸熱性物質の配置について説明する説明図である。 吸熱性物質の配置について説明する説明図である。 吸熱性物質の配置について説明する説明図である。 吸熱性物質の配置について説明する説明図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第２実施形態を示す断面図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 ＥＳＤ保護装置の製造方法について説明する説明図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第３実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第４実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第５実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第６実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第７実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第８実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第９実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第１０実施形態を示す断面図である。 本発明のＥＳＤ保護装置の第１１実施形態を示す断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１Ａは、本発明のＥＳＤ保護装置の第１実施形態を示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＸＺ断面図である。図１Ａと図１Ｂに示すように、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge：静電気放電）保護装置１は、素体１０と、素体１０内に設けられた第１放電電極２１、第２放電電極２２および放電補助電極５０と、素体１０内に設けられた吸熱性物質３０と、素体１０の外面に設けられた第１外部電極４１および第２外部電極４２とを有する。

素体１０は、略直方体状に形成され、長さと幅と高さを有する。素体１０の長さ方向をＸ方向とし、素体１０の幅方向をＹ方向とし、素体１０の高さ方向をＺ方向とする。素体１０の外面は、第１端面１０ａと、第１端面１０ａの反対側に位置する第２端面１０ｂと、第１端面１０ａと第２端面１０ｂの間に位置する周面１０ｃとを有する。第１端面１０ａと第２端面１０ｂとは、Ｘ方向に位置する。

素体１０は、複数のセラミック層１１を積層して構成される。複数のセラミック層１１は、Ｚ方向に積層される。セラミック層は、例えば、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉを主成分として含む低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）から構成される。セラミック層は、アルカリ金属成分およびホウ素成分のうちの少なくとも一方を含んでいてもよく、または、ガラス成分を含んでいてもよい。

第１放電電極２１および第２放電電極２２は、複数のセラミック層１１の積層方向（Ｚ方向）に対向している。第１放電電極２１および第２放電電極２２は、積層方向に所定の距離をあけて、配置される。第１放電電極２１は、第１外部電極４１に接続され、第２放電電極２２は、第２外部電極４２に接続されている。

第１放電電極２１と第２放電電極２２は、それぞれ、Ｘ方向に延在した板状に形成される。第１放電電極２１および第２放電電極２２は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｗやそれらの少なくとも一種を含む合金などの適宜の材料により構成される。

第１放電電極２１の長手方向の第１端部２１１は、素体１０の第１端面１０ａから露出している。第１放電電極２１の長手方向の第２端部２１２は、素体１０内に位置する。第２放電電極２２の長手方向の第１端部２２１は、素体１０の第２端面１０ｂから露出している。第２放電電極２２の長手方向の第２端部２２２は、素体１０内に位置する。第１放電電極２１の第２端部２１２と、第２放電電極２２の第２端部２２２とは、所定の距離をあけて対向している。

放電補助電極５０は、第１放電電極２１と第２放電電極２２の間に設けられ、第１放電電極２１と第２放電電極２２を電気的に接続する。放電補助電極５０は、第１放電電極２１の第２端部２１２と第２放電電極２２の第２端部２２２とを接続する。放電補助電極５０は、第１放電電極２１と第２放電電極２２の間の素体１０の積層方向に貫通されたビアホール１２に、配置されている。

放電補助電極５０は、例えば、導電材料と絶縁材料との混合物から構成される。導電材料は、例えば、導電体粉である。導電材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗやこれらの組合せでもよく、また、ＳｉＣ粉等の半導体材料や抵抗材料などの、金属材料よりも導電性の低い材料であってもよい。絶縁材料は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの酸化物やＳｉ３Ｎ４やＡＩＮなどの窒化物や、セラミック基材の構成材料の混合仮焼粉や、ガラス質物質や、これらの組合せでもよい。

吸熱性物質３０は、第１放電電極２１および第２放電電極２２のそれぞれに隣接して配置している。

吸熱性物質３０は、第１放電電極２１の第２放電電極２２の反対側と第２放電電極２２の第１放電電極２１の反対側とのそれぞれに、設けられている。一方の吸熱性物質３０は、第１放電電極２１の第２端部２１２に接触している。他方の吸熱性物質３０は、第２放電電極２２の第２端部２２２に接触している。

素体１０は、第１放電電極２１の第２放電電極２２の反対側に、第１放電電極２１の第２端部２１２が面する孔部６０を有する。素体１０は、第２放電電極２２の第１放電電極２１の反対側に、第２放電電極２２の第２端部２２２が面する孔部６０を有する。吸熱性物質３０は、各孔部６０に、充填されている。

吸熱性物質３０の融点は、第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも低い。吸熱性物質３０の沸点は、第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも高い。吸熱性物質３０の材料は、例えば、Ａｌ、Ｓｂ、Ｙｂ、Ｍｇ、ＡｌＦ３、ＩｎＰ等である。吸熱性物質３０は、例えば、空孔が多く存在するポーラス状態で存在している。つまり、吸熱性物質３０は、粒子が細かい粉体状態であり、比表面積が大きく、吸熱反応が促進される。

第１外部電極４１は、第１端面１０ａの全てを覆うと共に周面１０ｃの第１端面１０ａ側の端部を覆う。第１外部電極４１は、第１外部電極２１の第１端部２１１に接触して電気的に接続される。第２外部電極４２は、第２端面１０ｂの全てを覆うと共に周面１０ｃの第２端面１０ｂ側の端部を覆う。第２外部電極４２は、第２外部電極２２の第１端部２２１に接触して電気的に接続される。第１外部電極４１および第２外部電極４２は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｗやそれらの少なくとも一種を含む合金などの適宜の材料により構成される。

次に、前記ＥＳＤ保護装置１の製造方法について説明する。

図２Ａに示すように、第１セラミックシート１１１に、その両面を貫通するビアホール１２を設ける。ビアホール１２に、放電補助電極５０を充填する。第１セラミックシート１１１の一面に、第１放電電極２１を印刷し、第１放電電極２１に吸熱性物質３０を印刷する。

また、図２Ｂに示すように、第２セラミックシート１１２の一面に、吸熱性物質３０を印刷し、吸熱性物質３０および第２セラミックシート１１２の一面に、第２放電電極２２を印刷する。

その後、図２Ｃに示すように、第１セラミックシート１１１の他面に、第２セラミックシート１１２の一面を積層し、第１セラミックシート１１１の一面に、第３セラミックシート１１３を積層する。さらに、複数のセラミックシートを積層して積層体を形成し、積層体の端面に第１、第２外部電極２１，２２を設け、全体を焼成して、ＥＳＤ保護装置１を製造する。

次に、前記ＥＳＤ保護装置１の動作について説明する。

ＥＳＤ保護装置１は、例えば、電子機器に用いられ、電子機器に発生する静電気を放電して電子機器の静電気による破壊を抑制する。具体的に述べると、第１外部電極４１を電子機器の端子（１次側）に接続し、第２外部電極４２をグランド（２次側）に接続したとき、電子機器の静電気は、第１外部電極４１および第１放電電極２１から、放電補助電極５０を介して、第２放電電極２２および第２外部電極４２に伝わる。１次側は、静電気が入力する側であり、２次側は、静電気が出力する側である。第１放電電極２１から第２放電電極２２への静電気の放電は、放電補助電極５０の内部を流れる電流による放電である。

前記ＥＳＤ保護装置１によれば、静電気放電が印加されて、第１と第２放電電極２１，２２の間で放電現象が生じた際に、放電電極２１，２２には大量の熱が発生する。このとき、第１と第２放電電極２１，２２に隣接して、吸熱性物質３０が配置されているので、吸熱性物質３０が、その隣接の放電電極２１，２２に発生する熱を吸収する。したがって、その隣接の放電電極２１，２２の溶融を抑制して、絶縁抵抗(ＩＲ：Insulation Resistance)の劣化を改善できる。

特に、吸熱性物質３０は、第１と第２放電電極２１，２２に接触するので、吸熱性物質３０が、放電電極２１，２２に発生する熱を効率よく吸収する。したがって、放電電極２１，２２の溶融をより抑制して、絶縁抵抗の劣化をより改善できる。

前記ＥＳＤ保護装置１によれば、吸熱性物質３０の融点は、第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも低いので、放電時の熱が発生したときに、第１、第２放電電極２１，２２が溶融する前に、吸熱性物質３０が融解する。このように、吸熱性物質３０の融解によって熱を奪うことで、第１、第２放電電極２１，２２の溶融を抑制することができる。

前記ＥＳＤ保護装置１によれば、ＥＳＤ保護装置１の製造過程で熱が加えられるとき、この熱の温度は、第１、第２放電電極２１，２２の変形などを防ぐべく第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも高くならない。つまり、製造過程での最高加工温度は、第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも低い。そして、吸熱性物質３０の沸点は、第１、第２放電電極２１，２２の融点よりも高いので、ＥＳＤ保護装置１の製造過程において、吸熱性物質３０は、気化しない。

次に、吸熱性物質３０の配置の範囲について説明する。

図３Ａに示すように、ＸＹ断面において、吸熱性物質３０は、第１放電電極２１の第２端部２１２の外形に一致してもよい。また、図３Ｂに示すように、吸熱性物質３０は、第１放電電極２１の第２端部２１２の外形よりも小さくてもよい。

また、図３Ｃに示すように、吸熱性物質３０は、第１放電電極２１の第２端部２１２の外形よりも大きくてもよい。吸熱性物質３０の形状は、矩形である。吸熱性物質３０は、第１放電電極２１よりもＸ方向およびＹ方向にはみ出している。つまり、吸熱性物質３０は、Ｘ方向のはみ出し部分３１と、Ｙ方向のはみ出し部分３２とを有する。このように、吸熱性物質３０の大きさを大きくするほど、吸熱効果を向上できる。

また、吸熱性物質３０が、第１放電電極２１の第２端部２１２の外形よりも大きいとき、図３Ｄに示すように、吸熱性物質３０の形状は、円形であってもよく、図３Ｅに示すように、吸熱性物質３０の形状は、台形であってもよい。

（第２実施形態）
図４は、本発明のＥＳＤ保護装置の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、吸熱性物質が位置する素体の孔部の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図４に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ａの素体１０は、吸熱性物質３０が位置する孔部６０Ａを有する。孔部６０Ａの容積は、固体状態の吸熱性物質３０の体積よりも大きい。吸熱性物質３０は、孔部６０Ａ内で、放電電極２１，２２側に位置している。このため、孔部６０Ａは、吸熱性物質３０に関して放電電極２１，２２と反対側に、空間６１を有する。つまり、素体１０は、固体状態の吸熱性物質３０に隣接した空間６１を有する。

次に、前記ＥＳＤ保護装置１Ａの製造方法について説明する。

図５Ａに示すように、第１セラミックシート１１１に、その両面を貫通するビアホール１２を設ける。ビアホール１２に、放電補助電極５０を充填する。第１セラミックシート１１１の一面に、第１放電電極２１を印刷し、第１放電電極２１に吸熱性物質３０を印刷し、吸熱性物質３０に空間用ペースト６２を印刷する。空間用ペースト６２は、焼成時に気化して、空間６１を形成する。

また、図５Ｂに示すように、第２セラミックシート１１２の一面に空間用ペースト６２を印刷し、空間用ペースト６２に吸熱性物質３０を印刷し、吸熱性物質３０および第２セラミックシート１１２の一面に、第２放電電極２２を印刷する。

その後、図５Ｃに示すように、第１セラミックシート１１１の他面に、第２セラミックシート１１２の一面を積層し、第１セラミックシート１１１の一面に、第３セラミックシート１１３を積層する。その後、複数のセラミックシートを積層した積層体の端面に、第１、第２外部電極２１，２２を設け、全体を焼成して、ＥＳＤ保護装置１Ａを製造する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ａによれば、吸熱性物質３０は、固体状態の吸熱性物質３０に隣接した空間６１を有するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱をこの空間６１に効率良く逃がすことができる。したがって、放電電極２１，２２をより効率良く冷却し、放電電極２１，２２の溶融を防ぐ効果が高まる。

（第３実施形態）
図６は、本発明のＥＳＤ保護装置の第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態は、第１実施形態とは、放電電極の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図６に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｂでは、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置し、第２放電電極２２は、素体１０の内部に位置する。第１放電電極２１に隣接して配置される吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｂによれば、第１実施形態の効果に加え、さらに、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置するので、第１放電電極２１の熱を素体１０の外部に放出することができる。また、第１放電電極２１側の吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱を素体１０の外部に放出することができる。したがって、第１放電電極２１を一層冷却できる。

（第４実施形態）
図７は、本発明のＥＳＤ保護装置の第４実施形態を示す断面図である。第４実施形態は、第２実施形態とは、放電電極の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第４実施形態において、第２実施形態と同一の符号は、第２実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図７に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｃでは、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置し、第２放電電極２２は、素体１０の内部に位置する。第１放電電極２１に隣接して配置される吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置する。第２放電電極２２に隣接して配置される吸熱物質３０には、空間６１が隣接する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｃによれば、第２実施形態の効果に加え、さらに、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置するので、第１放電電極２１の熱を素体１０の外部に放出することができる。また、第１放電電極２１側の吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱を素体１０の外部に放出することができる。したがって、第１放電電極２１を一層冷却できる。また、第２放電電極２２側の吸熱性物質３０も空間６１に隣接するため、第３実施形態に比べて、第２放電電極２２を一層冷却できる。

（第５実施形態）
図８は、本発明のＥＳＤ保護装置の第５実施形態を示す断面図である。第５実施形態は、第１実施形態とは、放電補助電極の代わりに空洞部を有する構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第５実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図８に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｄでは、素体１０は、第１放電電極２１と第２放電電極２２との間に、空洞部７０を有する。空洞部７０は、ビアホール１２により構成される。つまり、このＥＳＤ保護装置１Ｄは、第１実施形態の放電補助電極５０を省いた構成である。そして、第１放電電極２１から第２放電電極２２への静電気の放電は、空洞部７０を伝わる気中放電である。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｄによれば、第１実施形態の効果と同様の効果を有する。

（第６実施形態）
図９は、本発明のＥＳＤ保護装置の第６実施形態を示す断面図である。第６実施形態は、第５実施形態とは、第２実施形態の空間を有する構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第６実施形態において、第５実施形態と同一の符号は、第５実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図９に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｅの素体１０は、固体状態の吸熱性物質３０に隣接した第２実施形態の空間６１を有する。空間６１を含む孔部６０Ａの構成や製造は、第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｅによれば、吸熱性物質３０は、固体状態の吸熱性物質３０に隣接した空間６１を有するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱をこの空間６１に効率良く逃がすことができる。したがって、放電電極２１，２２をより効率良く冷却し、放電電極２１，２２の溶融を防ぐ効果が高まる。

（第７実施形態）
図１０は、本発明のＥＳＤ保護装置の第７実施形態を示す断面図である。第７実施形態は、第５実施形態とは、放電電極の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第７実施形態において、第５実施形態と同一の符号は、第５実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図１０に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｆでは、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置し、第２放電電極２２は、素体１０の内部に位置する。第１放電電極２１に隣接して配置される吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｆによれば、第５実施形態の効果に加え、さらに、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置するので、第１放電電極２１の熱を素体１０の外部に放出することができる。また、第１放電電極２１側の吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱を素体１０の外部に放出することができる。したがって、第１放電電極２１を一層冷却できる。

（第８実施形態）
図１１は、本発明のＥＳＤ保護装置の第８実施形態を示す断面図である。第８実施形態は、第６実施形態とは、放電電極の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第８実施形態において、第６実施形態と同一の符号は、第６実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図１１に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｇでは、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置し、第２放電電極２２は、素体１０の内部に位置する。第１放電電極２１に隣接して配置される吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置する。第２放電電極２２に隣接して配置される吸熱物質３０には、空間６１が隣接する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｇによれば、第６実施形態の効果に加え、さらに、第１放電電極２１は、素体１０の表面に位置するので、第１放電電極２１の熱を素体１０の外部に放出することができる。また、第１放電電極２１側の吸熱性物質３０は、素体１０の外部に位置するので、吸熱性物質３０が融解する際の反応熱を素体１０の外部に放出することができる。したがって、第１放電電極２１を一層冷却できる。また、第２放電電極２２側の吸熱性物質３０も空間６１に隣接するため、第７実施形態に比べて、第２放電電極２２を一層冷却できる。

（第９実施形態）
図１２は、本発明のＥＳＤ保護装置の第９実施形態を示す断面図である。第９実施形態は、第２実施形態とは、放電電極の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第９実施形態において、第２実施形態と同一の符号は、第２実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図１２に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｈでは、第１放電電極２１および第２放電電極２２は、複数のセラミック層の積層方向（Ｚ方向）と交差する平面（ＸＹ面）方向に対向している。第１放電電極２１および第２放電電極２２は、Ｘ方向に対向している。第１放電電極２１および第２放電電極２２は、素体１０内に同一平面（ＸＹ面）上に設けられている。放電補助電極５０は、第１放電電極２１と第２放電電極２２の間に設けられ、第１放電電極２１と第２放電電極２２を電気的に接続する。吸熱性物質３０および孔部６０Ａ（空間６１）は、放電電極２１，２２に関してＺ方向の同じ側に位置する。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｈによれば、第２実施形態の効果と同様の効果を有する。

（第１０実施形態）
図１３は、本発明のＥＳＤ保護装置の第１０実施形態を示す断面図である。第１０実施形態は、第９実施形態とは、放電補助電極とともに空洞部を有する構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第１０実施形態において、第９実施形態と同一の符号は、第９実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図１３に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｉでは、素体１０は、第１放電電極２１と第２放電電極２２との間に、放電補助電極５０とともに空洞部７０を有する。そして、第１放電電極２１から第２放電電極２２への静電気の放電には、空洞部７０を伝わる気中放電と、放電補助電極５０を伝わる放電とがある。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｉによれば、第９実施形態の効果と同様の効果を有する。

（第１１実施形態）
図１４は、本発明のＥＳＤ保護装置の第１１実施形態を示す断面図である。第１１実施形態は、第２実施形態とは、吸熱性物質および孔部（空間）の数および位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第１１実施形態において、第２実施形態と同一の符号は、第２実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図１４に示すように、このＥＳＤ保護装置１Ｊでは、第１放電電極２１側の吸熱性物質３０および孔部６０Ａは、第１放電電極２１との間にセラミック層を介して第１放電電極２１に隣接して配置されている。同様に、第２放電電極２２側の吸熱性物質３０および孔部６０Ａは、第２放電電極２２との間にセラミック層を介して第２放電電極２２に隣接して配置されている。

また、放電補助電極５０のＸ方向の両側のそれぞれに隣接して、吸熱性物質３０および孔部６０Ａが設けられている。吸熱性物質３０および孔部６０Ａは、放電補助電極５０との間にセラミック層を介して放電補助電極５０に隣接して配置されている。

前記ＥＳＤ保護装置１Ｊによれば、第２実施形態の効果に加えて、さらに、放電補助電極５０に隣接して吸熱性物質３０を設けているので、吸熱性物質３０は、放電補助電極５０の熱を吸収できる。なお、全ての吸熱性物質３０のうちの少なくとも一つが、電極２１，２２，５０に接触するようにしてもよい。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第１から第１１実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。

前記実施形態では、吸熱性物質は、第１放電電極および第２放電電極に隣接して配置しているが、第１放電電極または第２放電電極に隣接して配置してもよい。

前記実施形態によれば、吸熱性物質の沸点は、第１、第２放電電極の融点よりも高いが、低くてもよい。これにより、放電時の熱が発生したときに、第１、第２放電電極が溶融する前に、吸熱性物質が気化する。このように、吸熱性物質の気化によって熱を奪うことで、第１、第２放電電極の溶融を抑制することができる。つまり、吸熱性物質において、気化反応は、融解反応よりも吸熱熱量が大きくなるため、第１、第２放電電極の溶融を一層確実に抑制することができる。

前記実施形態では、吸熱性物質は、第１、第２放電電極のそれぞれに、１つずつ配置しているが、複数配置するようにしてもよい。このとき、複数の吸熱性物質は、それぞれ、同一形状、同一サイズでなくてもよい。

前記実施形態では、第１放電電極は、１次側に接続され、第２放電電極は、２次側に接続されているが、第１放電電極は、２次側に接続され、第２放電電極は、１次側に接続されていてもよい。

［第１実施例］
次に、前記第２実施形態の製造方法の実施例について説明する。

（１）セラミックシートの準備
セラミックシートの材料とな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）を用いた。各素材を所定の組成になるよう調合、混合し、８００℃〜１０００℃で仮焼した。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た。このセラミック粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒を加え混合した。さらに、バインダー、可塑剤を加え混合しスラリーを得た。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成形し、厚さ５０μｍのセラミックシートを得た。

（２）印刷ペーストの準備
（２−１）放電補助電極用ペーストの準備
放電補助電極を形成するための混合ペーストは、平均粒径約２．５μｍのＣｕＡｌ合金粉と、平均粒径約１μｍのＢａＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系ガラスセラミック粉末系材仮焼粉を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し３本ロールで撹拌、混合することで得た。混合ペーストは、バインダー樹脂と溶剤を２０ｗｔ％とし、残りの８０ｗｔ％をＣｕＡｌ合金粉とＢＡＳ系材仮焼粉とした。

（２−２）放電電極用ペーストの準備
平均粒径１μｍのＣｕ粉末を４０重量％と、平均粒径３μｍのＣｕ粉末を４０重量％と、エチルセルロースをターピネオールに溶解して作製した有機ビヒクルを２０重量％とを調合し、３本ロールにより混合することにより、放電電極用ペーストを作製した。

（２−３）空間形成用ペーストの準備
平均粒径１μｍの架橋アクリル樹脂ビーズ３８重量％と、ターピネオール中にエトセル樹脂を１０ｗｔ％溶解した有機ビヒクル６２重量％とを調合し、３本ロールにより混合することにより、空間形成用ペーストを作製した。

（２−４）外部電極用ペーストの準備
平均粒径が約１μｍのＣｕ粉末を８０重量％と、転移点６２０℃、軟化点７２０℃で平均粒径が約１μｍのホウケイ酸アルカリ系ガラスフリットを５重量％と、エチルセルロースをターピネオールに溶解して作製した有機ビヒクルを１５重量％とを調合し、３本ロールにより混合することにより、外部電極用ペーストを作製した。

（２−５）吸熱性物質用ペーストの準備
吸熱性物質の沸点は、放電電極の融点よりも高い、つまり、製造過程での最高加工温度よりも高い。吸熱性物質の融点は、放電電極の融点よりも低い。本実施例では、素体の材料は、ＬＴＣＣ（焼成温度１０００℃以下）であり、放電電極の材料は、Ｃｕ（融点１０８５℃）である。吸熱性物質の材料は、Ａｌ（融点６６０℃、沸点２５２０℃）、Ｓｂ（融点６３１℃、沸点１５８７℃）、Ｙｂ（融点８２４℃、沸点１１９６℃）、Ｍｇ（融点６５０℃、沸点１０９５℃）、ＡｌＦ３（融点１０４０℃、沸点１２６０℃）、ＩｎＰ（融点１０６２℃）等である。なお、吸熱性物質の材料に、吸熱性物質の沸点がＣｕの融点よりも低い材料を用いると、融解反応よりも吸熱熱量が大きくなるため、吸熱性物質としての効果は大きい。

この実施例では、吸熱性物質の材料としてＡｌを使用し、下記の手順でペーストを準備した。平均粒径３μｍのＡｌ粉末を２０重量％と、エチルセルロースをターピネオールに溶解して作製した有機ビヒクルを８０重量％とを調合し、３本ロールにより混合することにより、放電電極用ペーストを作製した。

（３）放電電極および放電補助電極の形成
図５Ａに示すように、第１セラミックシート１１１にビアホール１２をあけた。そのビアホール１２に放電補助電極用ペースト５０を充填し、その上から順に、放電電極用ペースト２２、吸熱性物質用ペースト３０および空間用ペースト６２の順で印刷した。なお、この実施例では、第１セラミックシート１１１の厚みを１２．５μｍとし、ビアホール１２の直径を０．２ｍｍとした。

図５Ｂに示すように、第２セラミックシート１１２に、空間用ペースト６２、吸熱性物質用ペースト３０および放電電極用ペースト２２の順で印刷した。

なお、吸熱性物質用ペーストと放電電極用ペーストの間に、セラミックシートを挟めば、放電電極と吸熱性物質が非接触な構造をつくることができる。また、第１１実施形態（図１４）に示されるように、放電補助電極との間にセラミック層を介して吸熱性物質を隣接して配置した構造をつくる場合、例えば、放電補助電極を充填するビアホールを３層のビアホールで形成し、最下層のビアホールを形成するセラミックシート上に、吸熱性物質用ペーストと空間用ペーストを印刷した状態で積層すればよい。

（４）積層および圧着
図５Ｃに示すように、第１セラミックシート１１１および第２セラミックシート１１２を積層し、他のセラミックシートと合わせて、０．３ｍｍの厚みとなるように積層および圧着した。この際、積み順によって、放電電極を素体内部に配置することも、素体表面に配置することも可能である。

（５）カット
ＬＣフィルタのようなチップタイプの電子部品と同様に、マイクロカッタでカットして、各チップにわけた。ここでは、１．０ｍｍｘ０．５ｍｍになるようにカットした。

（６）焼成
次いで、チップをＮ２雰囲気中で焼成した。酸化しない電極材料の場合には、大気雰囲気でも構わない。

（７）外部電極の塗布および焼き付け
チップの焼成後、チップの端面に外部電極用ペーストを塗布し焼き付けて、外部電極を形成した。

（８）めっき
ＬＣフィルタのようなチップタイプの電子部品と同様に、外部電極上に電解Ｎｉ−Ｓｎめっきを行った。

（９）完成
以上により、ＥＳＤ保護装置を完成した。

なお、セラミックシートに用いるセラミック材料は、特に上記の材料に限定されるものではなく、Ａｌ２Ｏ３、コーディエライト、ムライト、フォレステライト、ＣａＺｒＯ３にガラスなどを加えたＬＴＣＣ材料や、Ａｌ２Ｏ３、コーディエライト、ムライト、フォレストライトなどのＨＴＣＣ材料、フェライト材料、誘電体材料、樹脂材料でもよい。

放電電極の材料は、Ｃｕ以外に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｗや、これらの組合せでもよいが、熱伝導率が高いＣｕ，Ａｇが望ましい。この実施例の製法では、素体にセラミックを用いたが、他には、例えばプリント基板でもよい。

［第２実施例］
次に、前記第３実施形態の製造方法の実施例について説明する。

まず、第１実施例の（１）〜（３）を行った。

（４）積層および圧着
第１実施例と積み順を変えて、放電電極を素体表面に配置されるように、積層して圧着した。

その後、第１実施例の（５）〜（７）を行った。

（８）部分めっき用マスキング剤のコーティング
チップ表層部に露出させた放電電極と吸熱性物質は、めっきの非対象部分である。後工程でのめっき付きを避けるため、この部分にマスキング剤を塗布した。

（９）めっき
ＬＣフィルタのようなチップタイプの電子部品と同様に、外部電極上に電解Ｎｉ−Ｓｎめっきを行った。表層の放電電極および吸熱性物質は、マスキング剤でコーティングされているため、めっきされない。

（１０）マスキング剤の除去
マスキング剤を除去液によって剥離した。

（１１）完成
以上により、ＥＳＤ保護装置を完成した。

１，１Ａ〜１Ｊ ＥＳＤ保護装置
１０ 素体
１１ セラミック層
１２ ビアホール
２１ 第１放電電極
２２ 第２放電電極
３０ 吸熱性物質
４１ 第１外部電極
４２ 第２外部電極
５０ 放電補助電極
６０，６０Ａ 孔部
６１ 空間
７０ 空洞部

Claims (5)

1. 素体と、
   前記素体に設けられ、互いに対向して配置される第１放電電極および第２放電電極と、
   前記素体に設けられ、前記第１放電電極および前記第２放電電極の少なくとも一方に隣接して配置される吸熱性物質と
   を備え、
   前記素体は、固体状態の前記吸熱性物質に隣接した空間を有する、ＥＳＤ保護装置。
2. 前記吸熱性物質の融点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも低い、請求項１に記載のＥＳＤ保護装置。
3. 前記吸熱性物質の沸点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも高い、請求項１または２に記載のＥＳＤ保護装置。
4. 前記吸熱性物質の沸点は、前記第１、前記第２放電電極の融点よりも低い、請求項１または２に記載のＥＳＤ保護装置。
5. 前記吸熱性物質は、前記第１放電電極および前記第２放電電極の少なくとも一方に接触する、請求項１から４の何れか一つに記載のＥＳＤ保護装置。

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