JPH10134932A

JPH10134932A - サージアブソーバ

Info

Publication number: JPH10134932A
Application number: JP28699496A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Nakamura; 雅彦中村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子機器に印加されるサージ電圧を
吸収するサージアブソーバに関し、表面実装を容易化
し、かつ繰り返し放電に対する信頼性が高く、しかもこ
のサージアブソーバが実装される回路基板上の配線の密
度を上げる。【解決手段】絶縁性基板１上に、第１の電極２、マイク
ロギャップ３および第２の電極４を同心円環状に形成
し、キャップ６により内部にＡｒガスを封じ込め、しか
も、第１の電極２と接続された第１の端子８と、第２の
電極と接続された第２の端子９をそれぞれ２つずつ形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に印加さ
れるサージ電圧を吸収するサージアブソーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子機器の保護のために用い
られる、電子機器に印加されるサージ電圧を吸収するサ
ージアブソーバが知られている。例えば、特公昭６３−
５７９１８号公報には、円柱形の絶縁部材の表面に導電
性セラミックス薄膜が形成され、その導電性セラミック
ス薄膜を分断するように円周方向にマイクロギャップが
形成され、その全体を、内部にガスが充填された状態に
円筒ガラスに密封した構造のサージアブソーバが開示さ
れている。また、特公平７−１０７８６７号公報、実開
昭４９−８０３５１号公報には、平板の絶縁性基板上
に、マイクロギャップに向かって先が尖った尖塔形の電
極が形成されたサージアブソーバが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来提案されたサージ
アブソーバのうち、円筒ガラスに密封した構造のもの
は、外形が円筒形であってその円筒の両方向からリード
線が延びているため、表面実装や自動実装が困難である
という問題がある。また、この構造のものは、外形が円
筒形であるためガラス以外の材料を気密被覆材として使
用することは困難である。

【０００４】また、従来提案されたサージアブソーバの
うち平板の絶縁性基板上に電極およびマイクロギャップ
を形成する構造のものは、マイクロギャップ部分の電極
の形状が尖塔形であるため、サージ吸収のための放電に
よりその尖塔形電極の先端が欠損しやすく、繰り返し放
電に対する寿命が短いという問題がある。また、従来提
案されたサージアブソーバに共通の問題として、円筒の
両端、あるいは、平板の、互いに離れた２つの端面に一
対の電極が設けられ、それら一対の電極の間にサージ吸
収素子が配置されている点が挙げられる。以下、この問
題点について説明する。

【０００５】図１０〜図１２は、上記のような端子配置
を持つサージアブソーバと、そのサージアブソーバが実
装される回路基板上の配線パターンを示す図である。図
１０〜図１２のいずれにおいても、信号線３１と接地線
３２との間、あるいは信号線３１どうしの間（図１２参
照）にサージアブソーバ４０が配置され、図１２に示す
ように、サージアブソーバ４０の一対の端子８，９のう
ち、一方の端子８が信号線３１に接続され、もう一方の
端子９が接地線３２ないし信号線３１に接続されてい
る。

【０００６】このようにして、サージアブソーバ４０
を、信号線３１と接地線３２との間、あるいは信号線３
１どうしの間に接続することにより、サージ電圧が吸収
される。ところが、図１０〜図１２に示すサージアブソ
ーバ４０のように、離れた２つの側面に一対の端子８，
９を備えた構造のサージアブソーバ４０の場合、これら
図１０〜図１２に示すように、サージを吸収すべき信号
線３１に隣接させて、サージアブソーバ４０を配置する
だけのスペースを確保した上で接地線３２を配置する必
要があり、このため、広い実装面積を必要とするという
問題がある。特に電話線やデジタル機器におけるパラレ
ル信号線など複数の信号線が平行しているような場合、
図１１，図１２に示すように信号線どうしの間隔が広が
ってしまい、このことが回路の小型化を阻害する一つの
要因となっている。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、表面実装が容
易であって、かつ繰り返し放電に対する信頼性が高く、
しかも回路基板上の配線の密度を上げることのできるサ
ージアブソーバを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のサージアブソーバは、（１）矩形平板状の絶縁性基板（２）絶縁性基板上に、円環状のギャップを有しそのギ
ャップと同心の円板状に形成された導電膜（３）導電膜の中心部に配置された第１の電極（４）導電膜の周縁部に配置された、上記ギャップと同
心円をなす円環状の第２の電極（５）上記絶縁性基板と協同して、上記ギャップおよび
第１の電極を、内部に所定のガスが充填された状態に密
封する気密性被冠材（６）気密性被冠材の外部に配置された、第１の電極に
電気的に接続されてなる第１の端子（７）気密性被冠材の外部に配置された、第２の内部電
極に電気的に接続されてなる第２の端子を備え、上記（６）の第１の端子が、絶縁性基板の互い
に離れた２つの側面、すなわち互いに向かいあった位置
にある２つの側面それぞれに形成されるとともに、上記
（７）の第２の端子が、絶縁性基板の、第１の端子が形
成された２つの端面を除く他の２つの側面それぞれに形
成されてなることを特徴とする。

【０００９】本発明のサージアブソーバは、第１の電
極、第２の電極、導電膜、およびマイクロギャップの全
てが、平板状の絶縁性基板上の同一平面状に配置されて
いるため、その外形を、表面実装が容易な平板状に構成
することができる。さらに、本発明のサージアブソーバ
は、第１の電極、第２の電極、導電膜およびマイクロギ
ャップの全てが、同一平面上であって、しかも同心円状
に形成されているため、マイクロギャップの全域で放電
が均一に起こり、また放電によって導電膜の一部が欠損
しても放電開始電圧が変化しにくく、繰り返し放電に対
する信頼性が高い。

【００１０】また、本発明のサージアブソーバは、互い
に離れた２つの端面それぞれに第１の電極が形成され、
また、第１の電極が形成された２つの端面を除く他の２
つの端面それぞれに第２の電極が形成されているため、
図面を参照して後述するように、信号線のあるいは接地
線を跨ぐように、ないしは、信号線あるいは接地線の上
にサージアブソーバを配置することができ、回路基板上
の配線の密度をあげることができる。

【００１１】さらに、本発明のサージアブソーバでは、
中心部に配置される第１の電極と、外部との接続を担う
第１の端子とを接続する手段として、例えば、絶縁性基
板に設けられたスルーホールと基板裏面の導体膜、また
は絶縁性基板に設けられたビアホールと基板内部に形成
された導体層等を採用することができ、部品点数が少な
く、しかも信頼性が高い構造のサージアブソーバを実現
することができる。

【００１２】尚、本発明のサージアブソーバの基本構
造、原理は、前掲の特公昭６３−５７９１８号公報に開
示されたものと同じであるため、そこに開示されたサー
ジアブソーバが有している優れたサージ吸収特性と高い
信頼性がそのまま踏襲されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１，図２は、以下に説明する各実施形態
に共通の、それぞれキャップを一部破断して内部構造を
示す斜視図、およびキャップを透視して示す平面図であ
る。また、図３，図４は本発明のサージアブソーバの一
実施形態の、それぞれ図１、図２に矢印Ａ−Ａで示す方
向に見た断面図、および図１，図２に矢印Ｂ−Ｂで示す
方向に見た断面図である。

【００１４】従来公知の技術によりスルーホール１１
（図３，図４参照）が形成された、絶縁性基板としての
矩形平板状のアルミナ基板１を用意し、そのアルミナ基
板１のスルーホール１１内に導体を充填するとともに、
アルミナ基板１の表面に導体膜１０、裏面に導体膜１２
を形成し、さらにアルミナ基板１の、互いに離れた２つ
の側面にそれぞれ第１の端子８を形成するとともに他の
２つの側面それぞれに第２の端子９を形成し、アルミナ
基板１の表面に導電膜５としてＴｉＮをスパッタリング
により付着させた後、フォトエッチングによって幅約５
０μｍの円形のマイロクギャップ３を形成するとともに
導電膜５を所望の円形に成形し、第１の電極２と第２の
電極４を、マイクロギャップ３と同心円状に導電膜５と
接するように取り付ける。さらに、アルミナセラミック
製のキャップ６をフリットガラス７にて溶着することに
より、マイクロギャップ３および第１の電極２、さらに
第２の電極４を、Ａｒガス中に封じ込める。これによ
り、外形が矩形平板状であって表面実装に適し、かつ繰
り返し放電に対する信頼性の高いサージアブソーバが実
現する。

【００１５】ここで、第１の端子８，第２の端子９は、
第１の端子８どうしを結ぶ直線と、第２の端子９どうし
を結ぶ直線が直交するように、基板１の各側面に配置さ
れている。第１の電極２と２つの第１の端子８は、基板
１に設けられたスルーホール１１および基板１の裏面の
導体１２によって相互に接続されており、第２の電極４
と２つの端子９は、基板１の表面に形成された導体膜１
０によって相互に接続されている。

【００１６】図５，図６は、本発明のサージアブソーバ
の第２実施形態の、それぞれ、図１，図２に矢印Ａ−Ａ
で示す方向に見た断面図、および図１，図２に矢印Ｂ−
Ｂで示す方向に見た断面図である。この第２実施形態に
は、絶縁性基板として、内部に導体層１４とビアホール
１６が形成された、矩形平板状の低温焼成多層基板１５
を用い、この基板１５の表面に導体膜１０を形成し、基
板１５の側面に端子８，９を２箇所ずつ形成し、基板１
５の表面に導電膜５としてＴｉＮをスパッタリングによ
って付着させた後、フォトエッチングによって幅約５０
μｍの円形マイクロギャップ３を形成するとともに、導
電膜５を所望の円形状に成形し、第１の電極２及び第２
の電極４をマイクロギャップ３と同心円状に導電膜５に
取りつける。アルミナセラック製のキャップ６をフリッ
トガラス７にて溶着することによりマクイロキャップを
Ａｒガス中に封じ込める。

【００１７】ここで、第２の実施形態においても、第１
の端子８および第２の端子９は、第１の端子どうしを結
ぶ直線と、第２の端子どうしを結ぶ直線が直交するよう
に、基板１５の各辺に配置されている。第１の電極２と
２つの第１の端子８は、基板１５に設けられたビアホー
ル１６および基板内部の導体層１４によって相互に接続
されている。また、第２の電極４と２つの第２の端子９
は、基板１５の表面に形成された導体膜１０によって相
互に接続されており、さらに、接地用端子として用いら
れる基板裏面の導体膜１８によって、第２の端子９どう
しが接続されている。

【００１８】この第２実施形態によっても、上述の第１
実施形態と同様、外形が平板状であって表面実装適性に
優れ、かつ繰り返し放電に対する信頼性の高いサージア
ブソーバが実現する。図７〜図９は、本発明の端子配置
を持つサージアブソーバと、そのサージアブソーバが実
装される回路基板上の配線パターンを示す図である。

【００１９】回路基板上の信号線３１、接地線３２は、
サージアブソーバ３０の配置位置では途切れており、信
号線３１は、サージアブソーバ３０の、２つの端子８ど
うしの間を経由することにより接続されており、接地線
３２も、サージアブソーバ３０の２つの端子９どうしの
間を経由することにより接続されている。また、図９で
は、本発明のサージアブソーバ３０のほかに、図１０〜
図１２を参照して説明した端子配置を持つ従来型のサー
ジアブソーバ４０も併用されている。

【００２０】このように、本発明によるサージアブソー
バを用いることにより、従来の端子配置を持つサージア
ブソーバを用いた場合と比べ、基板上の配線の密度を上
げることができ、サージアブソーバの実装密度をあげる
ことができる。したがって、回路の小型化が可能とな
る。特に、図８に示すように、電話線やデジタル機器の
パラレル信号線等にサージアブソーバを接続する場合、
本発明によるサージアブソーバを用いることによって信
号線の配線密度を上げ、回路の小型化が可能になる。ま
た、これとともに、信号線どうしの間隔を一定に出来る
ことから信号間の遅延を起こしにくいという特長を有す
る。

【００２１】さらに、複数の信号線と接地線との間、お
よび信号線どうしの間にサージアブソーバを取り付ける
場合、図９に示すように、従来のサージアブソーバと組
合せて用いることにより実装面積をさらに小さくするこ
とが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平板状の外形を実現し表面実装が容易であり、かつ同一
平面上に同心円状に配置したことによって繰り返し放電
に対する信頼性の高いサージアブソーバであって、さら
に端子を２つずつ備えたことから実装面積の向上が図ら
れたサージアブソーバが実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】各実施形態に共通の、キャップを一部破断して
内部構造を示す斜視図である。

【図２】各実施形態に共通の、キャップを透視して示す
平面図である。

【図３】本発明のサージアブソーバの一実施形態の、図
１、図２に矢印Ａ−Ａで示す方向に見た断面図である。

【図４】本発明のサージアブソーバの一実施形態の、図
１，図２に矢印Ｂ−Ｂで示す方向に見た断面図である。

【図５】本発明のサージアブソーバの第２実施形態の、
図１，図２に矢印Ａ−Ａで示す方向に見た断面図であ
る。

【図６】本発明のサージアブソーバの第２実施形態の、
図１，図２に矢印Ｂ−Ｂで示す方向に見た断面図であ
る。

【図７】本発明の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【図８】本発明の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【図９】本発明の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【図１０】従来の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【図１１】従来の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【図１２】従来の端子配置を持つサージアブソーバと、
そのサージアブソーバが実装される回路基板上の配線パ
ターン例を示す図である。

【符号の説明】

１アルミナ基板２第１の電極３マイクロギャップ４第２の電極５導電膜６アルミナセラミック製のキャップ７フリットガラス８第１の端子９第２の端子１０導体膜１１スルーホール１２導体膜１４導体層１５基板１６ビアホール３０サージアブソーバ３１信号線３２接地線４０サージアブソーバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形平板状の絶縁性基板と、前記絶縁性
基板上に、円環状のギャップを有し該ギャップと同心の
円板状に形成された導電膜と、前記導電膜の中心部に配
置された第１の電極と、前記導電膜の周縁部に配置され
た、前記ギャップと同心円をなす円環状の第２の電極
と、前記絶縁性基板と協同して、前記ギャップおよび前
記第１の電極を、内部に所定のガスが充填された状態に
密封する気密性被冠材と、前記気密性被冠材の外部に配
置された、前記第１の電極に電気的に接続されてなる第
１の端子と、前記気密性被冠材の外部に配置された、前
記第２の電極に電気的に接続されてなる第２の端子とを
備え、前記第１の端子が、前記絶縁性基板の互いに離れた２つ
の側面それぞれに形成されるとともに、前記第２の端子
が、前記絶縁性基板の、前記２つの側面を除く他の２つ
の側面にそれぞれ形成されてなることを特徴とするサー
ジアブソーバ。