KR20140059860A - 정전기 대책 소자 - Google Patents

정전기 대책 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20140059860A
KR20140059860A KR1020147009619A KR20147009619A KR20140059860A KR 20140059860 A KR20140059860 A KR 20140059860A KR 1020147009619 A KR1020147009619 A KR 1020147009619A KR 20147009619 A KR20147009619 A KR 20147009619A KR 20140059860 A KR20140059860 A KR 20140059860A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge
insulating
glass
insulating layer
electrodes
Prior art date
Application number
KR1020147009619A
Other languages
English (en)
Inventor
다카히로 후지모리
신고 스즈키
겐사쿠 아사쿠라
Original Assignee
티디케이가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티디케이가부시기가이샤 filed Critical 티디케이가부시기가이샤
Publication of KR20140059860A publication Critical patent/KR20140059860A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/04—Carrying-off electrostatic charges by means of spark gaps or other discharge devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/24—Selection of materials for electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0254—High voltage adaptations; Electrical insulation details; Overvoltage or electrostatic discharge protection ; Arrangements for regulating voltages or for using plural voltages
    • H05K1/0257—Overvoltage protection
    • H05K1/026—Spark gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0175—Inorganic, non-metallic layer, e.g. resist or dielectric for printed capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0206—Materials
    • H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09218—Conductive traces
    • H05K2201/09272—Layout details of angles or corners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

[과제] 반복 사용의 내구성이 높아지고, 또한 방전 특성이 우수한 정전기 대책 소자를 제공하는 것에 있다.
[해결수단] 절연성 적층체(11)와, 이 절연성 적층체(11) 내에 한쌍의 방전 전극(12, 13)과, 이 방전 전극간 및 상기 방전 전극 단부 주변에 형성된 방전 유발부(14)를 구비하는 정전기 대책 소자(100)에 있어서, 방전 전극의 표면에 유리질을 함유한 절연층(15, 16)을 배치하는 구성이다. 방전 전극의 표면에 유리질을 함유한 절연층을 형성함으로써, 방전에 의한 방전 전극 중의 도전성 무기 재료의 방전 유발부로의 유출이 억제된다.

Description

정전기 대책 소자{ELECTROSTATIC SURGER SUPPRESSOR}
본 발명은 정전기 대책 소자에 관한 것이며, 특히, 고속 전송계에서의 사용이나 코몬 모드 필터와의 복합화에 있어서 유용한 정전기 대책 소자에 관한 것이다.
최근, 전자 기기의 소형화 및 고성능화가 급속하게 진전되고 있다. 또한, 휴대 전화 등의 안테나 회로, RF 모듈, USB 2.0 및 USB 3.0, S-ATA2, HDMI 등의 고속 전송계로 대표되는 바와 같이, 전송 속도의 고속화 및 사용되는 회로 소자의 저구동 전압화의 진전이 현저하다. 전자 기기의 소형화나 회로 소자의 저구동 전압화에 따라, 전자 기기에 사용되는 전자 부품의 내전압은 저하된다. 이로 인해, 인체와 전자 기기의 단자가 접촉했을 때에 발생하는 정전기 펄스로 대표되는 과전압으로부터의 전자 부품의 보호가 중요한 기술 과제가 되고 있다.
종래, 이러한 정전기 펄스로부터 전자 부품을 보호하기 위해, 일반적으로, 정전기가 들어가는 라인과 그라운드 사이에 적층 배리스터를 설치하는 방법이 채용되고 있다. 그러나, 적층 배리스터는 일반적으로 정전 용량이 크기 때문에, 고속 전송계에 사용한 경우에 신호 품질을 저하시키는 요인이 된다. 또한, 안테나 회로나 RF 모듈에 있어서도, 정전 용량이 큰 정전기 대책 소자를 사용할 수 없다. 이로 인해, 고속 전송계에 적용 가능한, 정전 용량이 작은 정전기 대책 소자의 개발이 요구되고 있다.
저정전 용량의 정전기 대책 소자로서는, 이간되어 대향 배치된 전극을 가지며, 또한, 방전 유발부로서 전극간에 도전성 무기 재료와 절연성 무기 재료의 컴포지트를 배치한 것이 제안되어 있다. 이러한 종류의 정전기 대책 소자는, 적층 배리스터와 마찬가지로, 정전기가 들어가는 라인과 그라운드 사이에 형성된다. 그리고 과대한 전압이 가해지면, 정전기 대책 소자의 전극간에 방전이 일어나 정전기를 그라운드측으로 유도할 수 있다.
이러한 종류의 소위 갭형 전극을 탑재한 정전기 대책 소자는, 절연 저항이 크고, 정전 용량이 작고, 응답성이 양호하다라고 하는 특징을 구비한다. 그 한편으로, 방전에 의해 발생하는 열이나 응력에 의해 전극 및 방전 유발부 내의 도전성 무기 재료끼리가 응집되어 단락이 발생한다는 문제를 가진다.
방전에 의한 단락을 억제하기 위한 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 1에는, 공동부에 한쌍의 방전용 전극을 구비한 갭 방전 소자에 있어서, 알루미늄이나 마그네슘 등의 금속 산화물을 방전 전극 표면에 부착시킨 것을 특징으로 하는 정전기 대책 부품이 기재되어 있다. 이 구성에 의해, 방전 전극에 부착시킨 산화물은 절연 저항값이 높은 산화물이기 때문에, 대향하는 방전 전극간의 쇼트를 방지하여 정전기의 반복 인가에 대해 내구성을 높일 수 있다고 되어 있다.
일본 공개특허공보 제2009-301819호
특허문헌 1에 기재되어 있는 금속 산화물을 방전 전극에 부착시킨다고 해도, 금속 산화물의 방전 전극으로의 밀착성이 불충분하기 때문에, 반복 사용시의 내구성에 대해서는 아직 불충분하였다. 또한, 방전에 의한 열이나 응력에 의해, 방전 전극에 부착된 산화물이 방전 전극으로부터 탈락되기 때문에, 금속 산화물의 방전 전극으로의 피복성도 불충분한 점에서도 반복 사용시의 내구성이 충분하지 않은 이유로 추정된다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 반복 사용의 내구성이 우수한 정전기 대책 소자를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 정전기 대책 소자는 절연성 적층체 내에 한쌍의 방전 전극과 방전 유발부를 가지고, 상기 방전 전극의 일부에 유리질을 함유한 절연층을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명자들이 이와 같이 구성된 정전기 대책 소자의 특성을 측정한 결과, 반복 사용의 내구성이 높아져 있는 것이 판명되었다. 이러한 효과가 나타나는 작용 기구의 상세는 이하와 같이 추정된다.
즉, 상기 구성의 정전기 대책 소자는 절연성 적층체 내에 형성된 한쌍의 방전 전극의 표면에 유리질을 함유한 절연층을 형성함으로써, 방전에 의한 방전 전극 중의 도전성 무기 재료의 방전 유발부로의 유출이 억제된다. 또한 상기 절연층이 유리질을 함유하고 있음으로써, 상기 절연층과 방전 전극의 밀착성이 향상된다. 이로 인해 방전시의 열이나 응력을 수반하는 충격에 의한 상기 절연층의 방전 전극으로부터의 탈락, 박리가 억제된다. 이러한 결과, 반복 사용시에 있어서의 방전 전극간의 단락이 억제되어 내구성이 높아진 것으로 추찰된다.
상기 정전기 대책 소자의 반복 사용시의 내구성을 높이기 위해서는, 상기 절연층은 적어도 상기 한쌍의 방전 전극의 일부에 배치하는 것이 필요하다. 이것에 의해 반복 방전에 의한 방전 전극 주변의 파괴에 의해 방전 전극간에 발생하는 용융물의 생성을 방지할 수 있다. 따라서 방전 전극간의 단락을 억제할 수 있어 반복 사용시의 내구성이 우수한 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.
상기 유리질을 함유하는 절연층은 한쌍의 방전 전극 쌍방의 표면에 갖는 것이 바람직하다.
상기 유리질을 함유하는 절연층은 한쌍의 방전 전극과 상기 방전 유발부에 접하는 부위의 적어도 일부에 상기 절연층을 가지고 있다. 또한 방전 전극과 상기 방전 유발부에 접하는 부위 전체에 상기 절연층을 갖는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 절연층에 함유되는 유리질의 성분이 SiO2, Al2O3, B2O3, MgO, CaO, SrO, BaO, Li2O, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이러한 산화물로 이루어지는 유리질을 함유한 절연층은 절연성, 치밀성, 및 방전 전극으로의 밀착성이 우수하기 때문에, 방전 전극을 피복하는 절연층을 구성하는 재료로서 유효하게 기능하고, 그 결과, 반복 사용시의 내구성이 우수한 고성능의 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.
또한 상기 절연층에 함유되는 유리질의 종류로서는, 실리케이트유리, 알루미나규산염유리, 붕산염유리, 붕규산염유리, 소다석회유리, 인산염유리, 납산염유리 및 기타 무기산염유리의 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 유리를 함유한 절연층은 절연성, 치밀성, 및 방전 전극으로의 밀착성이 우수하기 때문에, 방전 전극을 피복하는 절연층을 구성하는 재료로서 유효하게 기능하고, 그 결과, 반복 사용시의 내구성이 우수한 고성능의 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.
또한, 상기 절연층에 함유되는 유리질의 비율로서는 10wt% 이상 100wt% 이하인 것이 바람직하다. 이 범위의 유리질을 함유한 절연층은 절연성, 치밀성, 및 방전 전극으로의 밀착성이 우수하기 때문에, 방전 전극을 피복하는 절연층으로서 유효하게 기능하고, 그 결과, 반복 사용시의 내구성이 우수한 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.
또한, 상기 절연층에 유리질 이외의 성분이 함유되는 경우, 유리질 이외의 성분으로서, 절연성의 관점에서, Al2O3, SrO, CaO, BaO, TiO2, SiO2, ZnO, In2O3, NiO, CoO, SnO2, V2O5, CuO, MgO, ZrO2, 금속 질화물로서는 AlN, BN인 것이 바람직하며, 또한, SiC 등의 탄화물이라도 좋다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.
또한, 본 명세서에 있어서,「절연층」이란 반드시 치밀한 구조를 갖지 않아도 좋으며, 망목상(網目狀), 반상(斑狀)의 상태를 포함하는 것이라도 좋다. 또한 절연성 무기 재료의 입자 또는 입자의 응집체로서 형성되어 있어도 좋으며, 그 성상은 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 의하면, 반복 사용의 내구성이 높아진 정전기 대책 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 정전기 대책 소자(100)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 실시예 2의 정전기 대책 소자(200)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 실시예 3의 정전기 대책 소자(300)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는 실시예 4의 정전기 대책 소자(400)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 5는 실시예 5의 정전기 대책 소자(500)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 6은 비교예 1의 정전기 대책 소자(600)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
도 7은 정전기 방전 시험에 있어서의 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면 중, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 도시하는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시한 비율로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명을 그 실시형태만으로 한정하는 취지는 아니다.
도 1은 본 실시형태의 정전기 대책 소자(100)를 개략적으로 도시하는 모식 단면도이다.
정전기 대책 소자(100)는 절연성 적층체(11)와, 이 절연성 적층체(11)의 동일 평면 내에서 갭 거리(ΔG)(도시하지 않음)를 두고 배치된 한쌍의 직사각 형상의 방전 전극(12, 13)과, 이들 방전 전극(12, 13) 사이에 위치하는 갭 내에 배치된 방전 유발부(14)와, 방전 전극(12, 13)과 방전 유발부(14) 사이에서 전극의 표면을 피복하는 절연층(15, 16)과, 방전 전극(12, 13)과 전기적으로 접속된 단자 전극(도시하지 않음)을 구비한다. 이 정전기 대책 소자(100)는 적층 공법에 의해 작성되어 있고, 한쌍의 방전 전극(12, 13)이 절연성 적층체(11) 중에 매설된 형태로 되어 있다. 그리고, 이 정전기 대책 소자(100)에 있어서는, 방전 전극(12, 13)이 단자 전극을 개재하여 외부 회로와 전기적으로 접속되고, 방전 유발부(14)가 비교적 낮은 전압에서도 방전 가능한 정전기 보호 재료로서 기능함으로써, 정전기 등의 과전압이 외부로부터 인가되었을 때에 방전 유발부(14)를 개재하여 방전 전극(12, 13) 간에 초기 방전이 확보되도록 구성되어 있다.
절연성 기판이 되는 절연성 적층체(11)는, 적어도 방전 전극(12, 13) 및 방전 유발부(14)를 지지 가능한 것이면, 그 치수 형상이나 절연성 적층체(11)의 적층수는 특별히 제한되지 않는다. 여기서, 절연성 적층체(11)란, 절연성 재료로 이루어지는 기판 외에, 기판 위의 일부 또는 전면에 절연막이 제막된 것도 포함한다. 도전성 기판의 표면을 절연막으로 피복한 기판이라도 좋다.
절연성 적층체(11)의 구체예로서는, 예를 들면, Al2O3, SiO2, MgO, AlN, Mg2SiO4(폴스테라이트) 등의 유전율이 50 이하, 바람직하게는 20 이하인 저유전율 재료를 사용한 세라믹 기판을 들 수 있다.
절연성 적층체(11)의 절연성 표면 위에는 한쌍의 방전 전극(12, 13)이 상호 이간되어 배설되어 있다. 본 실시형태에서는, 한쌍의 방전 전극(12, 13)은 절연성 적층체(11)에 갭 거리(ΔG)를 두고 배치되어 있다. 여기서, 갭 거리(ΔG)는 한쌍의 방전 전극(12, 13) 간의 최단 거리를 의미한다.
방전 전극(12, 13)을 구성하는 재료로서는, 예를 들면, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd 및 Pt로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속, 또는 이들의 합금 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시형태에서는, 방전 전극(12, 13)은 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있지만, 그 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 빗살상, 또는 톱니상으로 형성되어 있어도 좋다.
전극(12, 13) 간의 갭 거리(ΔG)는 원하는 방전 특성을 고려하여 적절히 설정하면 되며, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 1 내지 50㎛ 정도이고, 저전압 초기 방전을 확보한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 5 내지 40㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 8 내지 30㎛ 정도이다. 또한, 방전 전극(12, 13)의 두께는 적절히 설정할 수 있으며, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 1 내지 20㎛ 정도이다.
방전 전극(12, 13)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 수법을 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 도포, 전사, 전해 도금, 무전해 도금, 증착 또는 스퍼터링 등에 의해, 절연성 적층체(11) 위에 원하는 두께를 갖는 방전 전극(12, 13)을 형성하는 방법을 들 수 있다. 또한, 예를 들면, 이온 밀링, 에칭, 레이저 가공 등의 공지의 수법을 사용하여, 방전 전극(12, 13)의 형상이나 갭 거리(ΔG)를 가공할 수도 있다. 또한, 방전 전극(12, 13) 간의 갭부를 패턴 형성한 제판(製版)을 사용하여 스크린 인쇄에 의해 전극층을 기판 위에 형성한 후, 소성을 행함으로써, 방전 전극(12, 13)을 형성해도 좋다. 또는, 절연물로 구성되는 그린 시트 위에 스크린 인쇄에 의해 전극층을 형성한 것을 사용하여, 적층 공법에 의해 소자를 형성해도 좋다.
방전 전극(12, 13)을 피복하는 절연층(15, 16)을 구성하는 재료 중에서 유리질로서, 예를 들면, 실리케이트유리나 알루미나규산염유리 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다. 절연성을 고려하면, 유리질의 성분으로서는 SiO2, Al2O3, B2O3, MgO, CaO, SrO, BaO, Li2O, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또한 실리케이트유리, 알루미나규산염유리, 붕산염유리, 붕규산염유리, 소다석회유리, 인산염유리, 납산염유리 및 기타 무기산염유리에서 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또한 이들은 1종을 단독으로 사용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.
방전 전극(12, 13)을 피복하는 절연층(15, 16)을 구성하는 재료 중에서 유리질 이외의 재료로서, 금속 산화물로서는, Al2O3, SrO, CaO, BaO, TiO2, SiO2, ZnO, In2O3, NiO, CoO, SnO2, V2O5, CuO, MgO, ZrO2, 금속 질화물로서는 AlN, BN인 것이 바람직하며, 또한, SiC 등의 탄화물이라도 좋다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.
여기서, 절연층(15, 16)에 함유되는 절연성 무기 재료는, 반복 사용시의 내구성 및 방전 특성이 우수한 정전기 대책 소자(100)를 재현성 양호하게 실현하는 관점에서, 저항율이 106Ωm 이상인 것이 바람직하다.
절연층(15, 16)은 반드시 치밀한 구조를 가질 필요는 없으며, 층이나 피막으로 한정되지 않는다. 망목상, 반상의 상태를 포함하는 것이라도 좋다. 또한 절연성 무기 재료의 입자 또는 입자의 응집체로서 형성되어 있어도 좋고, 그 성상은 특별히 한정되지 않는다.
또한, 절연층(15, 16)에 함유되는 유리질의 함유율은, 반복 사용시의 내구성 및 방전 특성이 우수한 정전기 대책 소자(100)를 재현성 양호하게 실현하는 관점에서, 10wt% 이상 100wt% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 쌍방의 방전 전극에 절연층을 갖는 것이 바람직하다. 방전 전극(12, 13)과 방전 유발부(14)의 계면 전체가 절연층(15, 16)에 의해 피복되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
한쌍의 방전 전극(12, 13)의 상대적인 배치(위치 관계)는 특별히 한정되지 않는다. 위치 관계로서는, 예를 들면 도 1에 도시하는 바와 같은 쌍방의 방전 전극이 동일 평면의 절연성 적층체 내에 배치되는 경우를 들 수 있다. 또한, 도 2, 도 3에 도시하는 쌍방의 방전 전극이 상이한 평면의 절연성 적층체 내에 존재하는 경우를 들 수 있다.
절연층(15, 16)의 방전 전극(12, 13)의 표면으로부터의 두께는, 반복 사용시의 내구성 및 방전 특성이 우수한 정전기 대책 소자(100)를 재현성 양호하게 실현하는 관점에서, 0.01㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
절연층(15, 16)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 공지의 박막 형성 방법을 적용할 수 있다. 고성능의 방전 유발부(14)를 재현성 양호하게 간편하게 얻는 관점에서, 상기한 절연층이 되는 절연성 무기 재료를 함유하는 혼합물을 방전 전극의 표면에 도포한 후에 소성하는 방법이 적합하다. 이하, 바람직한 절연층(15, 16)의 형성 방법에 관해서 설명한다.
이 방법에서는, 상기 절연성 무기 재료를 적어도 함유하는 혼합물을 조제하고, 이 혼합물이 방전 전극(12, 13)의 표면을 피복하도록 방전 전극(12, 13) 및 그 갭 사이에 도포나 인쇄 등에 의해 형성한다. 그 후, 절연층이 원하는 두께가 되도록, 갭부에 형성된 절연층 형성용 혼합물을 레이저 조사로 제거한다. 이것에 의해, 전극부를 피복하는 절연층을 얻는 동시에, 방전 유발부를 형성하기 위한 공간을 얻는다. 또한 도 2의 실시예 2에 따른 정전기 대책 소자(200)를 얻는 경우에는, 우선 방전 전극(12) 및 절연층(15)을 형성한 후에 방전 유발부(14)를 형성하고, 그 후 방전 전극(13) 및 절연층(16)을 형성함으로써 얻어진다. 또한 도 3의 실시예 3에 따른 정전기 대책 소자(300)를 얻는 경우에는, 우선 방전 전극(12), 절연층(15)을 순차적으로 형성한 후에 방전 유발부(14)를 형성하고, 그 후 절연층(16), 방전 전극(13)을 순차적으로 형성함으로써 얻어진다. 혼합물의 조제시, 또는 혼합물의 도포 또는 인쇄시에, 용제나 바인더 등의 각종 첨가물을 배합해도 좋다. 또한, 소성시에 있어서의 처리 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 생산성 및 경제성을 고려하면, 대기 분위기하, 500 내지 1200℃에서 10분 내지 5시간 정도가 바람직하다.
본 실시형태에서는, 방전 유발부(14)는 절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료가 분산된 컴포지트로 이루어진다. 또한 방전 유발부(14)는 공동이나 공극으로 이루어지는 경우나, 공동이나 공극과 상기 절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료가 분산된 컴포지트가 공존하는 경우도 있다.
도전성 무기 재료와 절연성 무기 재료로 이루어지는 방전 유발부에 있어서는, 도전성 무기 재료의 함유율이 20vol% 이상 90vol% 이하인 것이 바람직하다. 방전 전극을 유리질을 함유하는 절연층으로 피복함으로써 방전 유발부에 함유되는 도전성 무기 재료의 함유율을 많게 할 수 있고, 그 결과 방전 특성이 향상된다. 상기 구성의 정전기 대책 소자에 있어서는, 치밀성이 높은 절연층으로 방전 전극을 피복함으로써, 소자 작성시의 소성 공정에 있어서의, 방전 전극과 방전 유발부의 도전성 무기 재료끼리의 연결을 억제할 수 있다. 이러한 결과, 방전 유발부 중의 도전성 무기 재료의 함유율을 많게 할 수 있어 방전 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 방전 유발부를 구성하는 도전성 무기 재료의 구체예로서는, 예를 들면, 금속, 합금, 금속탄화물, 금속붕화물 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다. 도전성을 고려하면, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd 및 Pt 또는 이들의 합금이 바람직하다.
상기 방전 유발부를 구성하는 절연성 무기 재료의 구체예로서는, 예를 들면, 금속 산화물이나 AlN 등의 금속 질화물 등을 들 수 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다. 절연성이나 비용면을 고려하면, Al2O3, SrO, CaO, BaO, TiO2, SiO2, ZnO, In2O3, NiO, CoO, SnO2, Bi2O3, Mg2SiO4, V2O5, CuO, MgO, ZrO2, Mg2SiO4, AlN, BN 및 SiC인 것이 바람직하다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다. 절연성 무기 재료는 일정한 막으로서 형성되어 있어도, 입자의 응집체로서 형성되어 있어도 좋으며, 그 성상은 특별히 한정되지 않는다. 이들 중에서도 고도의 절연성을 부여하는 관점에서는, Al2O3, SiO2, Mg2SiO4 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
방전 유발부(14)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 적절히 설정할 수 있다. 구체적으로는, 10nm 내지 60㎛인 것이 바람직하며, 100nm 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하다.
방전 유발부(14)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 공지의 박막 형성 방법을 적용할 수 있다. 고성능 방전 유발부(14)를 재현성 양호하게 간편하게 얻는 관점에서, 상기한 절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료를 적어도 함유하는 혼합물을 도포한 후에 소성하는 방법이 적합하다. 이하, 바람직한 방전 유발부(14)의 형성 방법에 관해서 설명한다.
절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료를 적어도 함유하는 혼합물을 조제하고, 이 혼합물을 방전 전극(12, 13)의 갭 사이에 도포 또는 인쇄 등에 의해 형성한 후에, 소성한다. 또한, 혼합물의 조제시, 또는 혼합물의 도포 또는 인쇄시에, 용제나 바인더 등의 각종 첨가물을 배합해도 좋다. 또한, 소성시에 있어서의 처리 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 생산성 및 경제성을 고려하면, 대기 분위기하, 500 내지 1200℃에서 10분 내지 5시간 정도가 바람직하다.
본 실시형태의 정전기 대책 소자(100)는 한쌍의 방전 전극(12, 13)과 방전 유발부(14)로 이루어지고, 방전 전극의 표면을 피복하는 절연층(15, 16)을 가지고 있다. 이로 인해 방전시의 방전 전극 및 방전 유발부의 용융, 변형 등의 파괴에 의한 방전 전극과 방전 유발부의 도전성 무기 재료끼리의 연결을 방해할 수 있어, 단락이 일어나지 않는 내구성이 우수한 정전기 대책 소자를 얻을 수 있다.
본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한, 다양한 변형이 가능하고, 상기한 제 1 실시형태로 한정되지 않는다.
실시예
이하, 본 발명의 실시형태로서 실시예, 비교예의 개략도인, 도 1 내지 도 6을 참조하면서 설명한다.
우선, 절연층의 유무, 절연층에 함유되는 절연성 무기 재료의 종류의 차이에 따른 방전에 대한 반복 내구성에 대한 영향을 확인하였다.
(실시예 1)
우선, 절연성 적층체(11)로서, 주성분이 Al2O3과 유리 성분으로 구성되는 재료를 시트화한 그린 시트를 준비하고, 그 한쪽 표면에, Ag 페이스트를 스크린 인쇄에 의해, 두께 30㎛ 정도가 되도록 인쇄하고, 한쌍의 방전 전극(12, 13)을 패턴 형성하였다. 방전 전극(12, 13)의 길이는 0.6mm, 폭은 0.4mm, 전극(12, 13) 간의 갭 거리(ΔG)는 30㎛으로 하였다.
다음으로, 상기의 절연성 적층체(11) 위 및 방전 전극(12, 3) 위에 이하의 수순으로 절연층(15, 16)을 형성하였다. 우선, 절연성 무기 재료에는 Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리를 사용하였다. 바인더로서 에틸셀룰로스계 수지와 용제로서의 타피네올을 혼련하여, 고형분 농도가 8wt%인 래커를 조제하였다. 이어서, 상기 유리에 래커를 가한 후, 혼련함으로써, 절연성 무기 재료 페이스트를 조제하였다. 이어서, 얻어진 페이스트상의 혼합물을, 절연층 적층체(11)의 절연성 표면 위 및 방전 전극(12, 13)의 표면을 피복하도록, 스크린 인쇄에 의해 도포하였다. 절연층의 두께가 방전 전극 표면으로부터 2㎛가 되도록 전극 갭 중앙부를 YAG 레이저에 의해 절삭 가공함으로써, 절연층을 형성하였다.
다음으로, 상기의 절연성 적층체(11) 위 및 방전 전극(12, 13) 위에 이하의 수순으로 방전 유발부(14)를 형성하였다. 우선, 절연성 무기 재료로서 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 70vol%, 도전성 무기 재료로서 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 30vol%가 되도록 칭량하고, 이들을 혼합하여 혼합물을 얻었다. 그리고, 바인더로서 에틸셀룰로스계 수지와 용제로서의 타피네올을 고형분 비율이 8wt%가 되도록 혼련하여 조제한 래커에 수득된 혼합물을 혼합물의 고형분 비율이 60vol%가 되도록 배합하고, 그 혼합물을 혼련함으로써, 방전 유발부 페이스트를 조제하였다.
이어서, 얻어진 페이스트상 혼합물을, 한쌍의 방전 전극(12, 13)의 갭 사이를 메우도록, 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 혼합물층(방전 유발부(14)의 전구체)을 형성하였다. 또한 혼합물층 위에 그린 시트를 적층한 후, 열프레스를 행함으로써, 적층체를 제작하였다. 그 후, 얻어진 적층체를 소정의 크기로 절단하여, 개편화를 행하였다. 이렇게 한 후, 개편화된 적층체에 200℃에서 1시간의 열처리(탈바인더 처리)를 실시하고, 그 후, 매분 10℃로 승온시키고, 대기중 950℃에서 30분간 유지하여, 소성체를 얻었다. 또한, 소성 후의 한쌍의 방전 전극(12, 13) 간의 갭 거리(ΔG)는 15㎛, 두께는 20㎛, 절연층(15, 16)의 두께는 방전 전극 표면으로부터 1㎛이 된다.
그 후, 방전 전극(12, 13)의 외주 단부에 접속하도록, Ag를 주성분으로 하는 단자 전극을 형성함으로써, 실시예 1의 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 2)
절연성 적층체(11)는 실시예 1과 같은 기판을 사용하였다. 방전 전극(12, 13)의 형성에 사용하는 Ag 전극 페이스트, 절연층(15, 16)의 형성에 사용하는 절연성 무기 재료 페이스트, 방전 유발부(14)의 형성에 사용하는 방전 유발부 페이스트는 각각 실시예 1과 같은 페이스트를 사용하였다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연성 적층체(11) 위에 스크린 인쇄에 의해 방전 전극(12), 절연층(15), 방전 유발부(14), 절연층(16), 방전 전극(13)의 순으로 형성하였다. 방전 전극(12, 13)의 두께는 30㎛, 길이는 0.6mm, 폭은 0.4mm으로 하였다. 또한 절연층(15, 16)은 방전 전극(12, 13)의 표면에 형성하고, 방전 전극 표면으로부터의 두께는 2㎛, 폭은 0.4mm으로 하였다. 그리고 또한 그 위에 그린 시트를 적층한 후, 열프레스를 행함으로써, 적층체를 제작하였다. 그 후, 얻어진 적층체를 원하는 크기로 절단하여, 개편화를 행하였다. 이렇게 한 후, 개편화된 적층체에 200℃에서 1시간의 열처리(탈바인더 처리)를 실시하고, 그 후, 매분 10℃로 승온시키고, 대기중 950℃에서 30분간 유지하고, 소성체를 얻었다. 또한, 소성 후의 한쌍의 방전 전극(12, 13)의 두께는 20㎛, 갭 거리(ΔG)는 15㎛, 절연층(15, 16)의 두께는 방전 전극 표면으로부터 1㎛가 된다. 얻어진 소성체에 실시예 1과 같이, 단자 전극을 형성함으로써 실시예 2의 정전기 대책 소자(200)를 얻었다.
(실시예 3)
절연성 적층체(11)는 실시예 1과 같은 기판을 사용하였다. 방전 전극(12, 13)의 형성에 사용하는 Ag 전극 페이스트, 절연층(15, 16)의 형성에 사용하는 절연성 무기 재료 페이스트, 방전 유발부(14)의 형성에 사용하는 방전 유발부 페이스트는 각각 실시예 1과 같은 페이스트를 사용하였다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 절연성 적층체(11) 위에 스크린 인쇄에 의해 방전 전극(12), 절연층(15), 방전 유발부(14), 절연층(16), 방전 전극(13)의 순으로 포개어 형성하였다. 방전 전극(12, 13)의 두께는 30㎛, 길이는 0.65mm, 폭은 0.4mm으로 하였다. 절연층(15, 16)의 두께는 방전 전극의 표면으로부터 2㎛, 폭은 0.4mm으로 하였다. 그리고 또한 그 위에 그린 시트를 적층한 후, 열프레스를 행함으로써, 적층체를 제작하였다. 그 후, 얻어진 적층체를 소정의 크기로 절단하여, 개편화를 행하였다. 이렇게 한 후, 개편화된 적층체에 200℃에서 1시간의 열처리(탈바인더 처리)를 실시하고, 그 후, 매분 10℃로 승온시키고, 대기중 950℃에서 30분간 유지하고, 소성체를 얻었다. 또한, 소성 후의 한쌍의 전극(12, 13) 간의 갭 거리(ΔG)는 15㎛, 두께는 20㎛, 절연층(15, 16)의 두께는 방전 전극의 표면으로부터 1㎛가 된다. 얻어진 소성체에 실시예 1과 같이, 단자 전극을 형성함으로써 실시에 3의 정전기 대책 소자(300)를 얻었다.
(실시예 4)
방전 전극과 방전 유발부가 직접 접하지 않도록 하기 위해, 우선 쌍방의 방전 전극 표면에 절연층을 형성한 후에, 방전 전극 상부에 스크린 인쇄에 의해 실시예 1에서 사용한 절연층 페이스트를 도포하는 공정을 추가하였다. 이것 이외에는 실시예 1과 같이 조작하여, 도 4에 도시하는 바와 같이, 정전기 대책 소자(400)를 얻었다.
(실시예 5)
방전 전극의 레이저 가공에 의해 경사지게 하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 5에 도시하는 바와 같이, 정전기 대책 소자(500)를 얻었다.
(실시예 6)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 7)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, BaO를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 8)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, ZnO를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 9)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, Al2O3, SiO2, BaO를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 10)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, Al2O3, SiO2, ZnO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 11)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, Al2O3, SiO2, MgO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 12)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, Li2O를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 13)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, K2O를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 14)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, Na2O를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 15)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, B2O3, SiO2, CaO를 주성분으로 하는 붕규산염유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 16)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, CaO, SiO2, Na2O를 주성분으로 하는 소다석회유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 17)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료를, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, CaO, SiO2, K2O를 주성분으로 하는 소다석회유리를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(비교예 1)
절연층의 형성을 생략하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 6에 도시하는 바와 같이 정전기 대책 소자(600)를 얻었다.
(비교예 2)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료에 관해서, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, Al2O3를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(비교예 3)
절연층(15, 16)에 사용하는 절연성 무기 재료에 관해서, Al2O3, SiO2, SrO를 주성분으로 하는 알루미나규산염유리 대신, MgO를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
<정전기 방전 시험>
다음으로, 상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 3의 정전기 대책 소자에 관해서, 도 7에 도시하는 정전기 시험 회로를 사용하여, 정전기 방전 시험을 실시하였다. 표 1에 시험 결과를 기재한다.
이 정전기 방전 시험은 국제 규격 IEC61000-4-2의 정전기 방전 이뮤니티 시험 및 노이즈 시험에 기초하여, 인체 모델에 준거(방전 저항 330Ω, 방전 용량 150pF, 인가 전압 8kV, 접촉 방전)하여 행하였다. 구체적으로는, 도 7의 정전기 시험 회로에 도시하는 바와 같이, 평가 대상의 정전기 대책 소자의 한쪽 단자 전극을 그라운드에 접지하는 동시에, 다른쪽 단자 전극에 정전기 펄스 인가부를 접속한 후, 정전기 펄스 인가부에 방전 건을 접촉시켜 정전기 펄스를 인가하였다. 또한, 정전기 방전 시험은 각각 샘플 100개를 준비하고, 정전기 방전 시험을 각각 8.0kV에서 100회 반복하여 행하였다. 방전 특성은 1회째의 방전 시험시의 피크(Peak) 전압에 의해 평가하였다. 또한 방전 내구성에 있어서는 100회 반복 시험 후, 방전 전극간의 단락이 발생한 개수를 카운트하고, 그 개수의 대소에 의해 평가하였다.
Figure pct00001
표 1로부터, 실시예 1 내지 17의 정전기 대책 소자는 방전 전극간의 단락의 발생이 훨씬 억제되어 있는 것이 확인되고, 반복 사용의 내구성이 높아져 신뢰성이 우수한 것인 것이 확인되었다. 또한 실시예 1 내지 5로부터 방전 전극의 위치 관계로 한정하지 않고 유리질을 함유한 절연층을 형성함으로써 반복 사용의 내구성이 우수한 것이 얻어지는 것이 확인되었다. 또한 실시예 4에 따른 정전기 대책 소자(400)와 같이 방전 전극(12, 13)과 방전 유발부(14)와 접하는 모든 부분에 절연층(15, 16)을 형성함으로써 반복 사용의 내구성이 보다 우수한 것이 확인되었다. 또한 실시예 6 내지 17로부터, 절연층에 함유되는 유리질의 종류에 관계없이, 반복 사용의 내구성이 우수한 것이 얻어지는 것이 확인되었다.
한편, 표 1로부터, 비교예 1의 정전기 대책 소자는 방전 전극간의 단락의 발생이 많아 반복 사용의 내구성이 떨어지는 것인 것이 확인되었다. 이러한 것으로부터, 방전 전극과 방전 유발부 사이에 방전 전극의 표면에 절연층이 존재하지 않는 형태인 것은 방전에 의해 발생하는 열이나 응력에 의해 방전 전극 및 방전 유발부의 파괴가 발생하기 쉽고, 이로 인해, 방전 전극간의 단락의 발생이 일어나기 쉬운 것이 시사된다.
또한 비교예 2 내지 3의 정전기 대책 소자에 있어서도, 방전 전극간의 단락의 발생이 많아 반복 사용의 내구성이 떨어지는 것이었다. 이것은 방전 전극을 피복하는 절연층에 유리질이 함유되어 있지 않기 때문에, 피복성 및 밀착성이 불충분해져 방전에 의해 절연층의 방전 전극으로부터의 탈락 등이 일어나 방전 전극과 방전 유발부의 도전성 무기 재료 사이에 도통 경로가 생성되어 단락이 발생한 것으로 추측된다.
다음으로 방전 유발부의 도전성 무기 재료의 함유율을 변경했을 때의 방전 내구성 쇼트율, 피크 전압과 초기 쇼트율의 차이를 확인하였다.
(실시예 18)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 80vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 20vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 19)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 50vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 50vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 20)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 30vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 70vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 21)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 10vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 90vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 22)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 90vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 10vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
(실시예 23)
방전 유발부(14)에 사용하는 재료를, 절연성 무기 재료인 SiO2를 주성분으로 하는 유리 입자(니혼야마무라가라스 가부시키가이샤 제조, 상품번호: ME13)를 5vol%와, 도전성 무기 재료인 평균 입자 직경 1㎛의 Ag 입자(미츠이킨조쿠고교 가부시키가이샤 제조, 상품번호: SPQ05S)를 95vol%로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 같이 조작하여, 도 1에 도시하는 정전기 대책 소자(100)를 얻었다.
<정전기 방전 시험>
다음으로, 상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1, 18 내지 23의 정전기 대책 소자에 관해서, 실시예 1 내지 6과 같은, 정전기 방전 시험을 실시하였다. 표 2에 시험 결과를 기재한다.
Figure pct00002
표 2로부터, 실시예 1 및 18 내지 23의 정전기 대책 소자는 방전 전극(12, 13)에 유리질을 함유하는 절연층(15, 16)을 형성함으로써 방전 유발부(14)의 도전성 무기 재료의 비율을 증가시킬 수 있어 반복 사용의 내구성이 우수하고, 또한 피크 전압이 낮아 방전 특성이 우수한 것인 것이 확인되었다.
한편, 표 2로부터, 실시예 22의 정전기 대책 소자는 반복 사용의 내구성에 관해서는 양호했지만, 피크 전압에 관해서는, 실시예 1 및 18 내지 21에 비해 값이 크고, 방전 특성이 떨어지는 것인 것이 확인되었다. 실시예 23의 정전기 대책 소자는 도전성 무기 재료의 비율이 많기 때문에, 피크 전압은 양호하지만, 소성 후의 전극간의 단락의 발생이 많고, 소성 후의 단락이 발생하지 않는 것에 관해서도, 반복 사용의 내구성이 떨어지는 것인 것을 확인하였다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 정전기 대책 소자는 방전 특성 및 반복 사용의 내구성이 높아져 있고, 또한, 방전 특성을 높일 수 있다는 특징을 가지고 있기 때문에, 이것을 구비하는 전자·전기 디바이스 및 이들을 구비하는 각종 기기, 설비, 시스템 등에 널리 유효하게 이용 가능하다.
11 절연성 적층체
12, 13 방전 전극
14 방전 유발부
15, 16 절연층
100, 200, 300, 400, 500, 600 정전기 대책 소자

Claims (6)

  1. 절연성 적층체 내에 한쌍의 방전 전극과 방전 유발부를 가지고, 상기 방전 전극의 적어도 일부에 유리질을 함유하는 절연층을 배치하고 있는 것을 특징으로 하는 정전기 대책 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방전 유발부를 상기 한쌍의 방전 전극간 및 상기 방전 전극 단부 주변에 형성한 것을 특징으로 하는, 정전기 대책 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유리질을 함유하는 절연층은 상기 한쌍의 방전 전극 쌍방의 표면에 갖는 것을 특징으로 하는, 정전기 대책 소자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리질을 함유하는 절연층은 상기 한쌍의 방전 전극과 상기 방전 유발부에 접하는 부위의 적어도 일부에 갖는 것을 특징으로 하는, 정전기 대책 소자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리질은 그 성분으로서, SiO2, Al2O3, B2O3, MgO, CaO, SrO, BaO, Li2O, Na2O, K2O, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 정전기 대책 소자.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리질은 실리케이트유리, 알루미나규산염유리, 붕산염유리, 붕규산염유리, 소다석회유리, 인산염유리, 납산염유리 및 기타 무기산염유리로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 정전기 대책 소자.
KR1020147009619A 2011-10-14 2012-09-13 정전기 대책 소자 KR20140059860A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226853 2011-10-14
JPJP-P-2011-226853 2011-10-14
JPJP-P-2012-196259 2012-09-06
JP2012196259A JP2013101911A (ja) 2011-10-14 2012-09-06 静電気対策素子
PCT/JP2012/073408 WO2013054629A1 (ja) 2011-10-14 2012-09-13 静電気対策素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140059860A true KR20140059860A (ko) 2014-05-16

Family

ID=48081688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147009619A KR20140059860A (ko) 2011-10-14 2012-09-13 정전기 대책 소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9497837B2 (ko)
EP (1) EP2768093B1 (ko)
JP (1) JP2013101911A (ko)
KR (1) KR20140059860A (ko)
CN (1) CN103875142B (ko)
WO (1) WO2013054629A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10477660B2 (en) 2016-06-24 2019-11-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Complex electronic component and method for manufacturing the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016042436A (ja) * 2014-08-19 2016-03-31 Tdk株式会社 静電気対策素子
JP6365205B2 (ja) * 2014-10-08 2018-08-01 Tdk株式会社 静電気対策素子
JP6075481B2 (ja) * 2015-02-10 2017-02-08 Tdk株式会社 ガラスセラミックス組成物およびコイル電子部品
JP6468054B2 (ja) * 2015-04-28 2019-02-13 富士通株式会社 プリント基板及びシールド板金固定方法
KR101808794B1 (ko) * 2015-05-07 2018-01-18 주식회사 모다이노칩 적층체 소자
CN207368416U (zh) * 2015-06-15 2018-05-15 株式会社村田制作所 Esd保护装置
KR101808021B1 (ko) * 2017-06-22 2018-01-18 주식회사 아모텍 감전보호소자 및 이를 구비한 휴대용 전자장치
KR101969020B1 (ko) * 2017-12-05 2019-04-15 주식회사 아모텍 감전보호소자 및 이를 구비한 휴대용 전자장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536460A (ja) * 1991-07-31 1993-02-12 Okaya Electric Ind Co Ltd 放電型サージ吸収素子
JPH0684579A (ja) * 1991-12-26 1994-03-25 American Teleph & Telegr Co <Att> ガスチューブ保護装置
JP3817995B2 (ja) * 1999-11-30 2006-09-06 三菱マテリアル株式会社 サージ吸収素子及びその製造方法
JP2002015831A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Mitsubishi Materials Corp チップ型サージアブソーバ及びその製造方法
JP2003297524A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバ及びその製造方法
KR20070034097A (ko) 2004-07-15 2007-03-27 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 서지 완충기
JP2006032090A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバ
JP2006049064A (ja) 2004-08-04 2006-02-16 Mitsubishi Materials Corp サージアブソーバ
WO2009069270A1 (ja) 2007-11-27 2009-06-04 Panasonic Corporation 静電気対策部品およびその製造方法
JP5167967B2 (ja) 2008-06-12 2013-03-21 パナソニック株式会社 静電気対策部品の製造方法
JP2011124102A (ja) 2009-12-10 2011-06-23 Mitsubishi Materials Corp チップ型サージアブソーバおよびその製造方法
CN102754291B (zh) 2010-02-04 2016-09-21 株式会社村田制作所 Esd保护装置的制造方法及esd保护装置
JP5515929B2 (ja) 2010-03-25 2014-06-11 Ｔｄｋ株式会社 静電気対策素子
JP5649391B2 (ja) * 2010-09-29 2015-01-07 株式会社村田製作所 Ｅｓｄ保護デバイス

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10477660B2 (en) 2016-06-24 2019-11-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Complex electronic component and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013054629A1 (ja) 2013-04-18
US9497837B2 (en) 2016-11-15
CN103875142B (zh) 2016-05-04
EP2768093B1 (en) 2017-03-01
EP2768093A4 (en) 2015-07-15
EP2768093A1 (en) 2014-08-20
CN103875142A (zh) 2014-06-18
JP2013101911A (ja) 2013-05-23
US20140313633A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140059860A (ko) 정전기 대책 소자
KR101706929B1 (ko) 정전기 대책 소자
TWI427880B (zh) Electrostatic countermeasure components
WO2014199752A1 (ja) セラミック電子部品およびその製造方法
KR20180078189A (ko) 복합 소자의 제조 방법, 이에 의해 제조된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
JP2016042436A (ja) 静電気対策素子
KR101655747B1 (ko) 정전기 대책 소자
KR101925277B1 (ko) 정전기 대책 소자
KR102053356B1 (ko) 복합 소자의 제조 방법, 이에 의해 제조된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
US9036317B2 (en) Antistatic device
WO2013137032A1 (ja) 静電気対策素子
JP2012104665A (ja) 静電気対策素子
JP2013175443A (ja) 静電気対策素子
JP2016058183A (ja) 静電気対策素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101005396; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160919

Effective date: 20180717