JPS62278781A

JPS62278781A - 多極マイクロギヤツプ式サ−ジ吸収器

Info

Publication number: JPS62278781A
Application number: JP12183886A
Authority: JP
Inventors: 隆明伊藤; 誠小野寺
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1987-12-03
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH07107867B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］本発明は多極マイクロギャップ式サージ吸収器に係り、
特に複数のサージ吸収部を具備し、サージ吸収機構のコ
ンパクト化を図ることが可能な多極マイクロギャップ式
サージ吸収器に関する。

［従来の技術］サージ電圧を吸収するサージ吸収素子には、エアギャッ
プ式サージ吸収器又はＺｎＯ系バリスタ等の電圧非直線
抵抗体等が現在広く用いられている。しかしながら、エ
アーギャップ式のサージ吸収器では、放電遅れが大きい
という問題点があり、また、電圧非直線抵抗体では、絶
縁抵抗が十分大きくなく、かつ静電容二が大きいため高
周波領域での信号が歪むなどの欠点を有しており、いず
れも十分なサージ電圧吸収効果を得ることはできなかっ
た。

本出願人は、このような従来のサージ吸収器の特性不良
を解消するものとして、マイクロギャップ式サージ吸収
素子を先に特許出願した（特開昭５５−１２８２８３゜
以下、「先願」という。）。

この先願に係るマイクロギャップ式のものは、エアーギ
ャップ式のものに比べて放電遅れが非常に小さく、また
電圧非直線抵抗体に比べて絶縁抵抗が大きくかつ静電容
量が小さいという優れた特性を有している。

このため、マイクロギャップ式サージ吸収器は、ＩＣ，
ＬＳＩ等のように信号速度の速い素子を保護するのに最
適と考えられており、その応用が広く検討されている。

［発明が解決しようとする問題点コところで、最近のＩＣ，ＬＳＩ等は、その耐サージ性が
弱くなっており、個々のＩＣ，ＬＳＩに対してサージ電
圧を保護する必要が高まってきている。しかしながら、
この場合には、各ＩＣ１ＬＳＩの端子毎にマイクロギャ
ップ式サージ吸収素子を取り付けて保護することとなる
が、このように多数のサージ吸収素子を設置することは
、部品点数及びスペース上の問題で現実には不可能であ
ると考えられる。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記従来の問題点を解決し、１つのサージ吸収
器に複数のサージ吸収単位を設けることによりサージ吸
収機構のコンパクト化を可能とした多極マイクロギャッ
プ式サージ吸収器を提供するものであって、一つの絶縁体の表面に導電性皮膜を付着させ、該導電性
皮膜に２つ以上のマイクロギャップを形成させることに
よって、該導電性皮膜を３つ以上に分割させたマイクロ
ギャップ式サージ吸収器であフて、該分割された導電性
皮膜の少なくとも一つはアース端子であり、これに対し
て２つ以上のマイクロギャップが形成されていることを
特徴とする多極マイクロギャップ式サージ吸収器、を要
旨とするものである。

［作用］本発明の多極マイクロギャップ式サージ吸収器は、一つ
の絶縁体の表面に、２つ以上のマイクロギャップにより
３つ以上に分割された導電性皮膜が設けられ、この導電
性皮膜の少なくとも一つはそれに対して２つ以上のマイ
クロギャップが形成されたアース端子であるため、２以
上のＩＣ１ＬＳＩ等の端子を、各々、アース端子以外の
分割された２以上の導電性皮膜と接続することにより、
ＩＣ，ＬＳＩ等の端子からのサージ電圧を分割された導
電性皮膜を介してアース端子に逃がすことができる。

このため、本発明の多極マイクロギャップ式サージ吸収
器によれば、１つの吸収器で複数の端子からのサージ電
圧を吸収することができ、ＩＣやＬＳＩ等の回路におい
て、サージ吸収素子の部数及び設置スペースの低減を図
ることができる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の多極マイクロギャップ式サージ吸収器
の一実施例を示す断面図であり、第２図は第１図のサー
ジ吸収器の導電性皮膜のパターンを示す平面図である。

第１図に示すサージ吸収器は、絶縁体としてのアルミナ
基板１１の表面に、導電性皮膜としてＴｉＮをスパッタ
リングにて付着させた後、フォトエツチングにて約５０
μｍのマイクロギャップ１３を形成して、導電性皮膜を
分割しく第１図中、１２．１２ａ、１２ｃ）、これに端
子電極１４を取り付け、鉛ガラス１５にて該マイクロギ
ャップ１３をＡｒガス中に封じ込めたものである。

即ち、第２図に導電性皮膜のパターンを示すように、本
実施例においては、分割した導電性皮口奨のうち、導電
性皮膜１２をアース端子として、該アース端子１２に対
して８個のマイクロギャップ１３を介して８個の導電性
皮膜１２ａ〜１２ｈを設け、アース端子以外の導電性皮
膜１２ａ〜１２ｈの各々に電極１４を取り付けである。

本実施例のサージ吸収器では、８侶のＩＣやＬＳＩ等で
発生するサージ電圧を、各々、電極１４から導電性成ｇ
　１２　ａ〜１２ｈを介して、マイクロギャップ１３に
て低い電圧で放電することにより、アース端子１２に逃
がすことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示す断面図であって、第
３図に示すサージ吸収器は、アルミナ基板３１の表面に
導電性皮膜としてＴａをスパッタリングにて付着させた
後、フォトエツチングにて約２０μｍのマイクロギャッ
プ３３を形成して分割しく第３図中、３２ａ、３２ｂ、
３２ｃ）、これに端子室８ｉ３４を取り付けた後、鉛ガ
ラス３５にて該マイクロギャップ３３をＡｒとＮｅとの
混合ガス中に封じ込めたものに対して、外側にＡＢＳ樹
脂の外枠３６を有する端子３７を取り付けてＩＣソケッ
トとしたものである。

第３図に示すようなＩＣソケットによれば、この上に更
にＩＣを取り付けることによって、ＩＣを装着する基板
のスペースをほぼＩＣ形状と同等におさえることができ
、しかも個々のＩＣ端子電極に侵入してくるサージに対
して低い電圧でアース（第３図中、３２ｂ）に逃がして
やることが可能となる。

なお、第１図〜第３図で説明する多極マイクロギャップ
式サージ吸収器は、本発明の一実施例であって、本発明
はその要旨を超えない限りこれらの実施例に何ら限定さ
れるものではない。

例えば、導電性皮膜を形成する絶縁体の形状は板状体に
限られず、円柱又は円筒形状でも良い。

また、導電性皮膜の分割パターンも第２図に示すような
ものの他、分割された導電性皮膜が中央に形成したアー
ス端子の導電性皮膜に対して放射状に配置されたもの等
、様々なパターンが採用可能である。更に、アース端子
の数は１個に限られず、２個以上の複数としても良い。

なお、本発明のサージ吸収器の各構成部材の詳細につい
ては以下に説明する。

絶縁体は、電極間にサージ電圧が印加された場合、導電
性皮膜のマイクロギャップに電界を集中させ、放電を起
こし易くするために、その抵抗率の大きいことが好まし
く、特に抵抗率が１ｏ　Ｉｆｆ　（Ω・ｃ’ｍ）以上を
有しているものが好適である。このような絶縁体として
は、例えばムライトｂｎ器、フォルステライト磁器、ア
ルミナ磁器、ステアタイト磁器等のセラミックス材料が
好適である。

このような絶縁体の表面に形成する導電性皮膜としては
、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ％ＭＯ等の金属製皮膜、その他導電性
のセラミックス皮膜が採用される。導電性セラミックス
としては、導電性金属酸化物及び侵入型窒化物を含む導
電性セラミックスが挙げられ、導電性金属酸化物として
は、５ｎ０２、Ｎｂ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＷＯ２等が好適
である。一方、侵入型窒化物としては主としてａ８元素
の窒化物がこれに相当し、金属原子の隙間に窒素原子が
侵入した構造であるので、微二の不純物を添加しなくて
も導電性を有するものであり、ＴｉＮ、ＴａＮ等が好適
である。これらの導電性金属酸化物及び侵入型窒化物は
いずれも融点が高く、耐酸化性、耐食性に優れている。

絶縁体の表面にこれら導電性皮膜を形成するには、めっ
ぎ、あるいは、スパッタリング、イオンブレーティング
等の気相蒸着法が有利である。

なお、導電性皮膜の厚さは寿命特性上厚い方が好ましく
、製造コストや皮膜の密着性等を考慮して適宜決定され
る。

このような導電性皮膜に設けるマイクロギャップは、放
電遅れを低減するためには細い方が好ましいが、狭すぎ
ると放電の際の融着による短絡の恐れがある。これに対
し、導電性セラミック皮膜であれば融着の恐れがないこ
とから、マイクロギャップの幅は２００μｍ以下、特に
５０μｍ以下とすることが可能である。

マイクロギャップは通常フォトエツチングやレーザー加
工により形成され、レーザーとしては、ＹＡＧレーザー
等の固体レーザー、アルゴンガスレーザー等のガスレー
ザーが使用される。特にＹＡＧレーザーは安定性が高く
好適である。

マイクロギャップを封入する絶縁性被覆材としては通常
ガラス等の絶縁性物質が採用される。また、封入ガスと
しては、通常、希ガス及び窒素ガスよりなる群の中から
運ばれた少なくとも一種のガスを使用する。特に、アル
ゴンガス０１〜１０．０％とネオンガス９９．９％〜９
００％よりなる混合ガス（ペンニングガス）を封入する
ときは放電開始電圧を最低とするため、好適である。封
入ガスの圧力については特に限定されず、減圧、常圧、
加圧のいずれでも良いが、減圧であることが好適である
。

電極としては、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレ
ススチール等が用いられる。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の多極マイクロギャグ式サー
ジ吸収器は、一つの絶縁体の表面に、２つ以上のマイク
ロギャップにより３つ以上に分割された導電性皮膜が設
けられ、この導電性皮膜の少なくとも一つはそれに対し
て２つ以上のマイクロギャップが形成されたアース端子
とされたものであって、マイクロギャップ式サージ吸収
素子の著しく優れたサージ吸収特性、即ち、放電遅れが
少なく、絶縁抵抗が大きく、かつ静電容量が小さいとい
う優れた特性を具備し、しかも１つの吸収器で複数のサ
ージ吸収機能を備えるという特徴を有ｒる。

従って、このような本発明の多極マイクロギャップ式サ
ージ吸収器によれば、ＩＣやＬＳＩ等において、基板装
着部品数や設置スペース、設面工数の低減を図ることが
でき、各種機器の小型化、低コスト化に極めて有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多極マイクロギャグ式サージ吸収器の
一実施例を示す断面図、第２図は第１図のサージ吸収器
の導電性皮膜のパターンを示す平面図である。第３図は
本発明のサージ吸収器の他の実施例を示す断面図である
。１１・・・アルミナ基板、１２．１２　ａ　〜１２　ｈ　・−導電性皮膜、１３・
・・マイクロギャップ、１４・・・端子電極、　　　　１５・・・鉛ガラス。代理人　　弁理士　　重　野　　剛第１図第２図第３図手続補正書１　事件の表示昭和６１年特許願第１２１８３８号２　発明の名称多極マイクロギャップ式サージ吸収器３　補正をする者事件との関係　　特許出願人名　　称　　　三菱鉱業セメント株式会社４　代理人住　　所　　東京都港区赤坂４丁目８番１９号〒１０７
　　赤坂表町ビル５０２号５　補正命令の日付自　　　　発６　補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。７　補正の内容（１）　　明細書第６頁第６行にｒ１２ｃ」とあるのを
ｒ１２ｂＪと訂正する。（２）　同第６頁第１７行の「８個の」を削除する。（３）　同第８頁第５行に「板状体−一一一円筒形状」
とあるのをｒ四角板状に限られず、円形板状」と訂正す
る。（４）　図面の第１図を別紙のものに改める。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つの絶縁体の表面に導電性皮膜を付着させ、該
導電性皮膜に２つ以上のマイクロギャップを形成させる
ことによって、該導電性皮膜を３つ以上に分割させたマ
イクロギャップ式サージ吸収器であって、該分割された
導電性皮膜の少なくとも一つはアース端子であり、これ
に対して２つ以上のマイクロギャップが形成されている
ことを特徴とする多極マイクロギャップ式サージ吸収器
。
（２）マイクロギャップは絶縁性被覆材により被包され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
サージ吸収器。
（３）絶縁性被覆材の内側に不活性ガスが減圧、常圧も
しくは加圧状態で封入されていることを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載のサージ吸収器。