JP6540269B2 - Esd保護装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
(2−1)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以上により、ESD保護装置を完成した。
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。
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。
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。
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。
マスキング剤を除去液によって剥離した。
以上により、ESD保護装置を完成した。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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