KR20150076077A - 정전기 보호 부품 - Google Patents

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KR20150076077A
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다케시 시바야마
히데노부 우메다
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티디케이가부시기가이샤
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Abstract

정전기 보호 부품은 갭을 통하여 대향하도록 배치된 제 1 및 제 2 방전 전극과, 제 1 및 제 2 방전 전극에 접함과 동시에 제 1 및 제 2 방전 전극을 서로 접속하는 방전 유발부를 구비하고 있다. 방전 유발부는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖는다. 유전체 재료의 함유율은 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%이다.

Description

정전기 보호 부품{ELECTRO-STATIC PROTECTION COMPONENT}
본 발명은 정전기 보호 부품에 관한 것이다.
갭을 통하여 대향하도록 배치된 제 1 및 제 2 방전 전극과, 제 1 및 제 2 방전 전극에 접함과 동시에 제 1 및 제 2 방전 전극을 서로 접속하는 방전 유발부를 구비하고 있는 정전기 보호 부품이 알려져 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2012-248325호 참조).
본 발명은 방전 개시 전압을 낮게 하는 것이 가능한 정전기 보호 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 정전기 보호 부품은 갭을 통하여 대향하도록 배치된 제 1 및 제 2 방전 전극과, 제 1 및 제 2 방전 전극에 접함과 동시에 제 1 및 제 2 방전 전극을 서로 접속하는 방전 유발부를 구비하고, 방전 유발부는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖고, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%이다.
금속 입자는 Pd 입자라도 좋다. 또한, 유전체 재료는 지르코니아라도 좋다.
본 발명은 오직 예시적 방법으로만 제안되었으며, 따라서 본 발명을 제한하려는 의도를 갖지 않는 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 더욱 충분히 이해될 것이다.
또한, 본 발명의 적용 범위는 하기의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 그러나, 본 발명의 적합한 실시예들을 나타내는 상세한 설명 및 특정 예들은 오직 설명을 목적으로만 제안되었으며, 따라서 당업자에 의해 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 명백히 다양한 변화와 변경이 이루어질 수 있음을 밝히는 바이다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 정전기 보호 부품을 도시한 사시도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 III-III선에 따른 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 나타낸 IV-IV선에 따른 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제조 과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 6은 시험 1에서의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 시험 2에서의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 8은 시험 3에서의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 시험 4에서의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 10은 제 2 및 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품을 도시한 사시도이다.
도 11은 제 2 실시형태에 따른 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 3 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 2 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 14는 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 제 3 실시형태에 따른 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 16은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 2 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 3 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
도 18은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 3 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 설명에서 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일한 부호를 사용하기로 하고 반복되는 설명은 생략한다.
(제 1 실시형태)
우선, 도 1 내지 도 4를 참조하여 제 1 실시형태에 따른 정전기 보호 부품(EP1)의 구성을 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 정전기 보호 부품을 도시한 사시도이다. 도 2는 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 나타낸 III-III선에 따른 단면 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1에 나타낸 IV-IV선에 따른 단면 구성을 설명하기 위한 도면이다.
정전기 보호 부품(EP1)은 전자 기기의 회로 기판에 설치되고, ESD로부터 전자 기기를 보호하는 전자 부품이다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 정전기 보호 부품(EP1)은 대략 직방체 형상을 보이는 소체(4)와, 소체(4)의 외측 표면에 배치된 외부 전극(7) 및 외부 전극(8)과, 소체(4)의 내부에 배치된 ESD 서프레서(SP1)를 구비하고 있다. ESD 서프레서(SP1)는 외부 전극(7)과 외부 전극(8)에 전기적으로 접속되어 있다. ESD 서프레서(SP1)는 ESD 흡수 성능을 갖는다.
소체(4)는 복수의 절연체층(10)이 적층되어 구성되어 있다. 각 절연체층(10)은 대략 직사각형 형상을 갖는다. 각 절연체층(10)은 전기 절연성을 갖는 절연체이며, 절연체 그린 시트의 소결물체로 구성된다. 실제의 소체(4)에서는, 각 절연체층(10)은 그 사이의 경계를 시인할 수 없는 정도로 일체화되어 있다. 소체(4)는 외측 표면으로서 서로 대향하는 한 쌍의 단면(4a ,4b)과, 단면(4a ,4b)에 이웃하는 4개의 측면을 갖는다. 4개의 측면 중 하나의 측면(4c)은 도시하지 않은 다른 전자 기기(예를 들면, 회로 기판 또는 전자 부품 등)에 대면하는 면(실장면)으로서 규정되어 있다.
외부 전극(7)은 소체(4)의 한쪽 단면(4a)의 전면(全面)을 덮고, 또한 상기 단면(4a)과 이웃하는 4측면 위에 위치하는 부분을 갖도록 형성되어 있다. 즉, 외부 전극(7)은 소체(4)의 한쪽 단면(4a) 측에 배치되어 있다. 외부 전극(8)은 소체(4)의 다른 한쪽 단면(4b)의 전면을 덮고, 또한 상기 단면(4b)과 이웃하는 4측면 위에 위치하는 부분을 갖도록 형성되어 있다. 즉, 외부 전극(8)은 소체(4)의 다른 한쪽 단면(4b) 측에 배치되어 있다.
ESD 서프레서(SP1)는 제 1 방전 전극(11) 및 제 2 방전 전극(12)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(11)은 인출부(11a)와 대향부(1lb)를 갖는다. 인출부(11a)는 대향부(1lb)로부터 단면(4a)에 노출되도록 연장되어 있다. 인출부(11a)와 대향부(1lb)는 일체로 형성되어 있다. 대향부(1lb)는 절연체층(10)의 길이 방향(한 쌍의 단면(4a ,4b)이 대향하고 있는 방향)으로 연장되어 있다. 인출부(11a)는 대향부(1lb)의 단면(4a) 측의 단부로부터 대향부(1lb)와 같은 폭으로 단면(4a)까지 연장되어 있다. 인출부(11a)의 단부는 단면(4a)에 노출되어 있다. 인출부(11a)는 단면(4a)에 노출된 단부로 외부 전극(7)에 접속되어 있다.
제 2 방전 전극(12)은 인출부(12a)와 대향부(12b)를 갖는다. 인출부(12a)는 대향부(12b)로부터 단면(4b)에 노출되도록 연장되어 있다. 인출부(12a)와 대향부(12b)는 일체로 형성되어 있다. 대향부(12b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(12a)는 대향부(12b)의 단면(4b) 측의 단부로부터 대향부(12b)와 같은 폭으로 단면(4b)까지 연장되어 있다. 인출부(12a)의 단부는 단면(4b)에 노출되어 있다. 인출부(12a)는 단면(4b)에 노출된 단부로 외부 전극(8)에 접속되어 있다.
제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12)은 절연체층(10)의 적층 방향에 직교하는 하나의 방향으로 연장하는 대향부(1lb)와, 상기 하나의 방향으로 연장하는 대향부(12b)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12)은 절연체층(10)의 길이 방향에 직교하는 방향으로 이웃하도록 배치되어 있다. 대향부(1lb)와 대향부(12b)는 두께를 갖는다. 이 때문에, 대향부(1lb)의 측면과 대향부(12b)의 측면이 대향한다. 대향부(1lb)와 대향부(12b) 사이에 갭부(GP1)가 형성되어 있다(도 3 참조). 외부 전극(7) 및 외부 전극(8)에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12) 사이의 갭부(GP1)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP1)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(11)의 대향부(1lb) 및 제 2 방전 전극(12)의 대향부(12b)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(11,12)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 공동(空洞)부(14)를 갖는다(도 3 및 도 4 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(11,12)(대향부(1lb,12b)) 및 방전 유발부(13)(대향부(1lb,12b)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(1lb,12b)와 방전 유발부(13)(대향부(1lb,12b)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(11), 제 2 방전 전극(12), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
다음에 각 구성 요소의 재료에 대하여 설명한다.
외부 전극(7,8)과, 제 1 방전 전극(11)과, 제 2 방전 전극(12)은 각각 Ag, Pd, Au, Pt, Cu, Ni, Al, Mo, 또는 W를 함유하는 도체 재료에 의해 구성된다. 외부 전극(7,8)을 구성하는 도체 재료로서 Ag-Pd 합금, Ag-Cu 합금, Ag-Au 합금, 또는 Ag-Pt 합금 등을 사용할 수 있다.
절연체층(10)은 Fe2O3, NiO, CuO, ZnO, MgO, SiO2, TiO2, Mn2O3, SrO, CaO, BaO, SnO2, K2O, Al2O3, ZrO2, 또는 B2O3 등 중 단독 재료에 의해 구성된다. 절연체층(10)은 이들 2종류 이상을 혼합시킨 세라믹스 재료에 의해 구성되어도 좋다. 절연체층(10)에는 유리가 함유되어 있어도 좋다. 절연체층(10)에는 저온 소결을 가능하게 하기 위하여 산화구리(CuO 또는 Cu2O)가 함유되어 있는 것이 바람직하다.
방전 유발부(13)는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖는다. 유전체 재료의 함유율은 상기 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%로 설정되어 있다. 금속 입자로서 Pd 입자 또는 Ag-Pd 합금 입자가 사용된다. 유리를 함유하는 세라믹스 재료로서, SiO2-K2O-B2O3계 유리를 주성분으로서 포함하는 유전체 자기 조성물 또는 일본 공개특허공보 특개2009-298684호에 기재된 유전체 자기 조성물 등이 사용된다. 유전체 재료로서 지르코니아(ZrO2) 또는 칼슘-지르코늄산화물(CaZrO3) 등이 사용된다. 지르코니아의 비유전율은 40 정도이다.
SiO2-K2O-B2O3계 유리를 주성분으로서 포함하는 유전체 자기 조성물은 예를 들면, SiO2-K2O-B2O3계 유리, 석영, 및 비결정질 실리카를 주성분으로서 함유하고, 알루미나 및 K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리(MO는 CaO 또는 SrO의 적어도 어느 한쪽이다)를 부성분으로서 함유하고 있는 유전체 자기 조성물이다. 이 유전체 자기 조성물에서는 주성분에서의 SiO2-K2O-B2O3계 유리, 석영, 및 비결정질 실리카의 각 함유 비율은 주성분 전체를 100중량%로 한 경우에, SiO2-K2O-B2O3계 유리가 40 내지 65중량%이며, 석영이 35 내지 50중량%이며, 잔부가 비결정질 실리카이다. 알루미나 및 K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 알루미나가 1.5 내지 4중량%이며, K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리가 5 내지 20중량%이다. 이 유전체 자기 조성물의 비유전율은 4 내지 5이다.
일본 공개특허공보 특개2009-298684호에 기재된 유전체 자기 조성물은 주성분으로서, Zn의 산화물 단독 및 Mg의 산화물 및 Zn의 산화물로부터 선택되는 하나와, Cu의 산화물과, Si의 산화물를 함유하고, 부성분으로서 Si의 산화물, Ba의 산화물, Ca의 산화물, Sr의 산화물, Li의 산화물 및 Zn의 산화물로부터 선택되는 적어도 하나와, B의 산화물를 포함하고, 유리 연화점이 750℃ 이하인 유리 성분를 함유하고 있다. 유리 성분의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 1.5 내지 15중량%이다. 이 유전체 자기 조성물의 비유전율은 6 내지 8이다.
다음에, 도 5를 참조하여 정전기 보호 부품(EP1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 제 1 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제조 방법을 도시한 플로차트이다.
우선, 절연체층(10)을 구성하는 재료의 슬러리를 조합하고(S101), 절연체층(10)용의 그린 시트를 형성한다(S103). 구체적으로는, 산화구리(CuO)를 포함하는 소정량의 유전체 분말과, 유기 용제 및 유기 바인더를 포함하는 유기 비히클을 혼합하고, 절연체층(10)용의 슬러리를 조합한다. 유전체 분말에는 Mg, Cu, Zn, Si, 또는 Sr의 산화물(다른 유전체 재료라도 좋다)을 주성분으로서 포함하는 유전체 재료를 사용할 수 있다. 그 후에 닥터 블레이드법 등에 의해 PET 필름 위에 슬러리를 도포하여, 두께 20㎛ 정도의 그린 시트를 형성한다.
절연체층(10)용의 그린 시트를 형성한 후, 상기 그린 시트의 소정의 위치에 방전 유발 재료 슬러리, 도체 페이스트, 및 용제(공동용 래커)를 각각 인쇄한다(S105). 여기에서는, 우선 방전 유발부(13)를 형성하기 위한 방전 유발 재료 슬러리를 인쇄한다(S105A). 방전 유발 재료 슬러리는 소정량으로 칭량한 금속 입자, 유리를 함유하는 세라믹스 재료, 및 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료와, 유기 용제 및 유기 바인더를 포함하는 유기 비히클을 혼합하여 조합한다. 방전 유발 재료 슬러리는 절연체층(10)용의 시트에 스크린 인쇄법 등에 의해 부여된다. 방전 유발 재료 슬러리는 후술하는 소성 과정에 의해 방전 유발부(13)가 된다.
다음에, 제 1 및 제 2 방전 전극(11,12)을 형성하기 위한 도체 페이스트를 인쇄한다(S105B). 도체 페이스트는 방전 유발 재료 슬러리가 인쇄된 절연체층(10)용의 그린 시트에 스크린 인쇄법 등에 의해 부여된다. 도체 페이스트는 후술하는 소성 과정에 의해 제 1 및 제 2 방전 전극(11,12)이 된다.
다음에, 공동용 래커를 인쇄한다(S105C). 공동용 래커는 절연체층(10)용의 그린 시트에 이미 인쇄된 방전 유발 재료 슬러리와 도체 페이스트를 덮도록 스크린 인쇄법 등에 의해 부여된다. 공동용 래커는 공동부(14)를 형성하기 위한 도료이다.
다음에, 방전 유발 재료 슬러리, 도체 페이스트, 및 공동용 래커가 인쇄된 그린 시트를 포함하는 복수의 절연체층(10)용의 그린 시트를 순차적으로 적층하고(S107), 프레스하여(S109), 적층체를 얻는다. 그 후에 얻어진 적층체를 칩 단위로 절단하여(S111), 복수의 그린 칩을 얻는다.
다음에, 얻어진 각 그린 칩을 배럴 연마한다(S113). 이로써, 그린 칩의 각부(角部)나 능선을 둥글게 할 수 있다.
다음에, 각 그린 칩을 소정의 조건(예를 들면, 대기중에서 850 내지 950℃로 2시간) 소성한다(S115). 이로써, 그린 칩이 소성되어 소체(4)가 얻어진다. 소성 과정에서는 공동용 래커가 소실된다. 이로써, 제 1 및 제 2 방전 전극(11,12)의 대향부(1lb,12b)와, 방전 유발부(13)(대향부(1lb,12b)로부터 노출되는 부분)를 덮는 공동부(14)가 형성된다. 이 결과, 소체(4) 내에 제 1 방전 전극(11), 제 2 방전 전극(12), 방전 유발부(13), 및 공동부(14)를 구비한 ESD 서프레서(SP1)가 형성된다. 즉, 소성 과정을 거침으로써, ESD 서프레서(SP1)가 내부에 배치된 소체(4)를 얻을 수 있다.
다음에, 외부 전극(7,8)용의 도체 페이스트를 소체(4)에 부여하고(S117), 소정 조건(예를 들면, 대기중에서 600 내지 800℃로 2시간)으로 열처리를 행하고, 외부 전극(7,8)용의 도체 페이스트를 소체(4)에 소부(燒付)한다(S119). 이로써, 외부 전극(7,8)이 소체(4)의 외측 표면에 형성된다. 외부 전극(7)은 제 1 방전 전극(11)의 인출부(11a)에 접속되도록 형성된다. 외부 전극(8)은 제 2 방전 전극(12)의 인출부(12a)에 접속되도록 형성된다. 그 후에 각 외부 전극(7,8)의 표면에 도금을 실시한다(S121). 도금은 전해 도금이 바람직하고, 예를 들면, Ni/Sn, Cu/Ni/Sn, Ni/Pd/Au, Ni/Pd/Ag, 또는 Ni/Ag 등을 사용할 수 있다.
이들 과정에 의해 정전기 보호 부품(EP1)을 얻을 수 있다.
여기에서, 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율과 방전 개시 전압의 관계에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명자들은 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율과 방전 개시 전압의 관계를 밝히기 위해서 이하와 같은 시험 1 내지 4를 행하였다.
(시험 1)
방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율이 다른 복수의 샘플을 제작하여, 각 샘플의 방전 개시 전압을 측정하였다. 이 측정 결과를 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하였다. 각 샘플은 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율을 상이하게 한 점을 제외하고 같은 구성이다. 각 샘플에서는 금속 입자로서 Pd 입자가 사용되고 있다. 상기 세라믹스 재료로서, 상술한 SiO2-K2O-B2O3계 유리를 주성분으로서 포함하는 유전체 자기 조성물이 사용되고 있다. 유전체 재료로서 지르코니아가 사용되고 있다.
시험 1에서 사용된 유전체 자기 조성물에서는, SiO2-K2O-B2O3계 유리, 석영, 및 비결정질 실리카의 각 함유 비율은 SiO2-K2O-B2O3계 유리가 50중량%이며, 석영이 42.5중량%이며, 잔부가 비결정질 실리카이다. 알루미나 및 K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 알루미나가 2중량%이며, K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리가 10중량%이다. Pd 입자의 함유량은 방전 유발부(13)를 구성하는 전체의 재료를 100중량%로 한 경우에 63중량%이다.
도 6에 도시된 측정 결과로부터, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%로 설정됨으로써 방전 개시 전압이 저하되는 것을 알 수 있다. 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 15 내지 40체적%로 설정되는 경우, 방전 개시 전압이 더욱 저하되는 것을 알 수 있다.
(시험 2)
금속 입자로서 Ag-Pd 합금 입자를 사용하고, 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율이 다른 복수의 샘플을 제작하여, 각 샘플의 방전 개시 전압을 측정하였다. 측정 결과를 도 7의 (a) 및 (b)에 도시하였다.
시험 2에서 사용된 유전체 자기 조성물은 시험 1에서 사용된 유전체 자기 조성물과 같다. SiO2-K2O-B2O3계 유리, 석영, 및 비결정질 실리카의 각 함유 비율은 SiO2-K2O-B2O3계 유리가 50중량%이며, 석영이 42.5중량%이며, 잔부가 비결정질 실리카이다. 알루미나 및 K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 알루미나가 2중량%이며, K2O-MO-SiO2-B2O3계 유리가 10중량%이다. Ag-Pd 합금의 함유량은 방전 유발부(13)를 구성하는 전체의 재료를 100중량%로 한 경우에 60.8중량%이다.
도 7에 도시된 측정 결과로부터, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%로 설정됨으로써 방전 개시 전압이 저하되는 것을 알 수 있다. 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 15 내지 40체적%로 설정되는 경우, 방전 개시 전압이 더욱 저하되는 것을 알 수 있다.
(시험 3)
금속 입자로서 Pd 입자를 사용하고, 상기 세라믹스 재료로서 일본 공개특허공보 특개2009-298684호에 기재된 유전체 자기 조성물을 사용하고, 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율이 다른 복수의 샘플을 제작하여, 각 샘플의 방전 개시 전압을 측정하였다. 측정 결과를 도 8의 (a) 및 (b)에 도시하였다.
시험 3에서 사용된 유전체 자기 조성물은 주성분이 2.05(0.691 MgO·0.213 ZnO·0.097 CuO)·SiO2이며, 부성분이 B2O3-SiO2-SrO계 유리이다. 부성분의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 4중량%이다. Pd 입자의 함유량은 방전 유발부(13)를 구성하는 전체의 재료를 100중량%로 한 경우에 56.4중량%이다.
도 8에 도시된 측정 결과로부터, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%로 설정됨으로써 방전 개시 전압이 저하되는 것을 알 수 있다. 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 15 내지 40체적%로 설정되는 경우, 방전 개시 전압이 더욱 저하되는 것을 알 수 있다.
(시험 4)
금속 입자로서 Ag-Pd 합금 입자를 사용하고, 방전 유발부(13)에서의 유전체 재료의 함유율이 다른 복수의 샘플을 제작하여, 각 샘플의 방전 개시 전압을 측정하였다. 측정 결과를 도 9의 (a) 및 (b)에 도시하였다.
시험 4에서 사용된 유전체 자기 조성물은 시험 3에서 사용된 유전체 자기 조성물과 같다. 즉, 시험 4에서 사용된 유전체 자기 조성물은 주성분이 2.05(0.691 MgO·0.213 ZnO·0.097 CuO)·SiO2이며, 부성분이 B2O3-SiO2-SrO계 유리이다. 부성분의 함유량은 주성분 100중량%에 대하여 4중량%이다. Ag-Pd 합금의 함유량은 방전 유발부(13)를 구성하는 전체의 재료를 100중량%로 한 경우에 54.1중량%이다.
도 9에 도시된 측정 결과로부터, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%로 설정됨으로써 방전 개시 전압이 저하되는 것을 알 수 있다. 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 15 내지 40체적%로 설정되는 경우, 방전 개시 전압이 더욱 저하되는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 방전 유발부(13)가 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖고 있음과 동시에, 유전체 재료의 함유율이 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%인 경우, 정전기 보호 부품(EP1)의 방전 개시 전압을 낮게 할 수 있다.
금속 입자가 Pd 입자인 경우, 정전기 보호 부품(EP1)의 신뢰성이 향상된다. Pd는 Ag 등에 비해 이온 마이그레이션이 생기기 어려운, 즉, 이온화되기 어렵다. 특히, 고습도 환경하에서는 이온 마이그레이션이 가속되는 경향이 있다. 방전 유발부(13)에서 이온 마이그레이션이 생기면, 제 1 방전 전극(11)과 제 2 방전 전극(12) 사이가 단락하기 쉽고, 방전 특성이 열화된다. 따라서, 금속 입자가 이온 마이그레이션이 생기기 어려운 Pd 입자임에 따라 정전기 보호 부품(EP1)의 신뢰성이 향상된다.
상기 유전체 재료가 지르코늄인 경우, 정전기 보호 부품(EP1)의 방전 특성이 향상된다. 지르코늄은 유전율이 비교적 높고, 전계 집중이 생기기 쉽다. 이로써, 정전기 보호 부품(EP1)의 방전 특성이 향상된다.
방전 유발부(13)의 구성 재료로서 지르코늄이 함유되어 있으면, 방전 유발부(13) 내에서 금속 입자가 적절하게 분산되어 존재하게 된다. 이로써도 정전기 보호 부품(EP1)의 방전 특성이 향상된다. 금속 입자가 응집하여 존재하면, 금속 입자간의 거리가 짧은 개소에서, 이온 마이그레이션이 가속될 우려가 있다. 따라서, 방전 유발부(13)가 지르코늄을 함유하고 있음에 의해서도 정전기 보호 부품(EP1)의 신뢰성이 향상된다.
(제 2 실시형태)
다음에, 도 10 내지 도 14를 참조하여 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품(EP2)의 구성을 설명한다. 도 10은 제 2 및 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품을 도시한 사시도이다. 도 11은 제 2 실시형태에 따른 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 12는 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 3 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다. 도 13은 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 2 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다. 도 14는 제 2 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
정전기 보호 부품(EP2)은 도 10 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 소체(4)와, 소체(4)의 외측 표면에 배치된 복수의 외부 전극(41 내지 46)을 구비하고 있다. 정전기 보호 부품(EP2)은 제 1 코일(L21) 및 제 2 코일(L22), 및 제 1 ESD 서프레서(SP21), 제 2 ESD 서프레서(SP22), 제 3 ESD 서프레서(SP23) 및 제 4 ESD 서프레서(SP24)를 구비하고 있다. 제 1 및 제 2 코일(L21,L22)과, 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP21 내지 SP24)는 소체(4)의 내부에 배치되어 있다. 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP21 내지 SP24)는 ESD 흡수 성능을 갖는다.
소체(4)는 외측 표면으로서 서로 대향하는 한 쌍의 단면(4a ,4b)과, 단면(4a ,4b)과 이웃하는 4개의 측면(4c,4d,4e,4f)을 갖는다. 측면(4c)과 측면(4d)이 서로 대향하고 있고, 측면(4e)과 측면(4f)이 서로 대향하고 있다. 측면(4c)과 측면(4d)은 한 쌍의 단면(4a ,4b)을 연결하도록 한 쌍의 단면(4a ,4b)의 대향 방향으로 연장되어 있다. 측면(4c)과 측면(4d)은 측면(4e)과 측면(4f)의 대향 방향으로도 연장되어 있다. 측면(4e)과 측면(4f)은 한 쌍의 단면(4a ,4b)을 연결하도록 한 쌍의 단면(4a ,4b)의 대향 방향으로 연장되어 있다. 측면(4e)과 측면(4f)은 한 쌍의 측면(4c,4d)의 대향 방향으로도 연장되어 있다. 측면(4c)과 측면(4d)의 대향 방향은 절연체층(10)의 적층 방향과 일치한다.
외부 전극(41)은 단면(4a)의 일부를 측면(4c)과 측면(4d)의 대향 방향을 따라 덮도록 측면(4c)과 측면(4d)에 걸쳐 형성되어 있다. 외부 전극(42)은 단면(4b)의 일부를 측면(4c)과 측면(4d)의 대향 방향을 따라 덮도록 측면(4c)과 측면(4d)에 걸쳐 형성되어 있다.
외부 전극(43) 및 외부 전극(44)은 측면(4e) 측에 배치되어 있다. 외부 전극(43) 및 외부 전극(44)은 측면(4e)의 일부를 측면(4c)과 측면(4d)의 대향 방향을 따라 덮도록 측면(4c)과 측면(4d)에 걸쳐 형성되어 있다. 외부 전극(43)은 단면(4a) 측에 위치하고, 외부 전극(44)은 단면(4b) 측에 위치하고 있다.
외부 전극(45) 및 외부 전극(46)은 측면(4f) 측에 배치되어 있다. 외부 전극(45) 및 외부 전극(46)은 측면(4f)의 일부를 측면(4c)과 측면(4d)의 대향 방향을 따라 덮도록 측면(4c)과 측면(4d)에 걸쳐 형성되어 있다. 외부 전극(45)은 단면(4a) 측에 위치하고, 외부 전극(46)은 단면(4b) 측에 위치하고 있다.
제 1 코일(L21)과 제 2 코일(L22)은 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 소체(4)의 측면(4c)에 가까운 쪽으로부터 제 1 코일(L21), 제 2 코일(L22)의 순서로 위치하고 있다.
제 1 코일(L21)은 도체(51) 및 도체(52)의 단부들이 도체(51) 및 도체(52) 사이에 위치하는 스루홀 도체(15)로 접속됨으로써 구성되어 있다. 도체(51) 및 도체(52)는 소체(4)의 내부에서 절연체층(10)의 적층 방향으로 병치(倂置)되어 있다. 도체(52)는 스파이럴형을 보이고 있다. 도체(51) 및 도체(52)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 측면(4c)에 가까운 쪽으로부터 도체(51), 도체(52)의 순서로 위치하고 있다.
도체(51)의 단부(51a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(43)과 접속되어 있다. 도체(52)의 단부(52a)는 소체(4)의 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(45)과 접속되어 있다. 도체(51)의 단부(51a)는 제 1 코일(L21)의 일단(E21)에 대응하고, 도체(52)의 단부(52a)는 제 1 코일(L21)의 타단(E22)에 대응한다. 제 1 코일(L21)은 각 외부 전극(43,45)과 전기적으로 접속되어 있다.
제 2 코일(L22)은 도체(53) 및 도체(54)의 단부들이 도체(53) 및 도체(54) 사이에 위치하는 스루홀 도체(16)로 접속됨으로써 구성되어 있다. 도체(53) 및 도체(54)는 소체(4)의 내부에서 절연체층(10)의 적층 방향으로 병치되어 있다. 도체(54)는 스파이럴형을 보이고 있다. 도체(53) 및 도체(54)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 측면(4d)에 가까운 쪽으로부터 도체(53), 도체(54)의 순서로 위치하고 있다.
도체(53)의 단부(53a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(44)과 접속되어 있다. 도체(54)의 단부(54a)는 소체(4)의 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(46)과 접속되어 있다. 도체(53)의 단부(53a)는 제 2 코일(L22)의 일단(E23)에 대응하고, 도체(54)의 단부(54a)는 제 2 코일(L22)의 타단(E24)에 대응한다. 제 2 코일(L22)은 각 외부 전극(44,46)과 전기적으로 접속되어 있다.
스파이럴 형상을 보이는 도체(52) 및 도체(54)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 이웃하도록 위치하고 있다. 제 1 코일(L21)과 제 2 코일(L22)은 도체(52)와 도체(54)가 자기적으로 결합함으로써, 소위 코먼 모드 필터를 구성한다.
제 1 및 제 2 ESD 서프레서(SP21,SP22)는 같은 층에 위치하고 있다. 제 1 및 제 2 ESD 서프레서(SP21,SP22)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 제 2 코일(L22)보다도 측면(4d)에 가깝다. 제 3 및 제 4 ESD 서프레서(SP23,SP24)는 같은 층에 위치하고 있다. 제 3 및 제 4 ESD 서프레서(SP23,SP24)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 제 1 코일(L21)보다도 측면(4c)에 가깝다.
제 1 ESD 서프레서(SP21)는 제 1 방전 전극(61) 및 제 2 방전 전극(62)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(61)은 인출부(61a)와 대향부(6lb)를 갖는다. 인출부(61a)는 절연체층(10)의 폭(短手) 방향(측면(4e)과 측면(4f)이 대향하고 있는 방향)으로 연장되어 있다. 대향부(6lb)는 절연체층(10)의 길이 방향(한 쌍의 단면(4a ,4b)이 대향하고 있는 방향)으로 연장되어 있다. 인출부(61a)와 대향부(6lb)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(61)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(61a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(43)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(61)은 외부 전극(43)을 통하여 제 1 코일(L21)의 일단(E21)과 전기적으로 접속된다. 대향부(6lb)는 제 2 방전 전극(62)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(62)은 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 제 2 방전 전극(62)은 인출부(62a)와 대향부(62b)를 갖는다. 인출부(62a)는 단면(4a)에 노출되어 있고, 외부 전극(41)과 접속되어 있다. 대향부(62b)는 제 1 방전 전극(61)의 대향부(6lb)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62)은 대향부(6lb)와 대향부(62b)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(6lb)와 대향부(62b) 사이에 갭부(GP21)가 형성된다(도 12 참조). 외부 전극(41) 및 외부 전극(43) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62) 사이의 갭부(GP21)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP21)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(61)의 대향부(6lb) 및 제 2 방전 전극(62)의 대향부(62b)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(61,62)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(61)과 제 2 방전 전극(62) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 1 ESD 서프레서(SP21)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 12 및 도 14 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(61,62)(대향부(6lb,62b)) 및 방전 유발부(13)(대향부(6lb,62b)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(6lb,62b)와 방전 유발부(13)(대향부(6lb,62b)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(61), 제 2 방전 전극(62), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 2 ESD 서프레서(SP22)는 제 1 방전 전극(65) 및 제 2 방전 전극(62)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(65)은 인출부(65a)와 대향부(65b)를 갖는다. 인출부(65a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(65b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(65a)와 대향부(65b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(65)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(65a)는 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(46)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(65)은 외부 전극(46)을 통하여 제 2 코일(L22)의 타단(E24)과 전기적으로 접속된다. 대향부(65b)는 제 2 방전 전극(62)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(62)은 인출부(62c)와 대향부(62d)를 갖는다. 인출부(62c)는 단면(4b)에 노출되어 있고, 외부 전극(42)과 접속되어 있다. 대향부(62d)는 제 1 방전 전극(65)의 대향부(65b)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다. 인출부(62a,62c)와 대향부(62b,62d)는 일체로 형성되어 있다.
제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62)은 대향부(65b)와 대향부(62d)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(65b)와 대향부(62d) 사이에 갭부(GP22)가 형성된다(도 13 참조). 외부 전극(42) 및 외부 전극(46) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62) 사이의 갭부(GP22)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP22)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(65)의 대향부(65b) 및 제 2 방전 전극(62)의 대향부(62d)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(65,62)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(65)과 제 2 방전 전극(62) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 2 ESD 서프레서(SP22)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 13 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(65,62)(대향부(65b,62d)) 및 방전 유발부(13)(대향부(65b,62d)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(65b,62d)와 방전 유발부(13)(대향부(65b,62d)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(65), 제 2 방전 전극(62), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 3 ESD 서프레서(SP23)는 제 1 방전 전극(68) 및 제 2 방전 전극(69)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(68)은 인출부(68a)와 대향부(68b)를 갖는다. 인출부(68a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(68b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(68a)와 대향부(68b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(68)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(68a)는 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(45)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(68)은 외부 전극(45)을 통하여 제 1 코일(L21)의 타단(E22)과 전기적으로 접속된다. 대향부(68b)는 제 2 방전 전극(69)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(69)은 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 제 2 방전 전극(69)은 인출부(69a)와 대향부(69b)를 갖는다. 인출부(69a)는 단면(4a)에 노출되어 있고, 외부 전극(41)과 접속되어 있다. 대향부(69b)는 제 1 방전 전극(68)의 대향부(68b)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69)은 대향부(68b)와 대향부(69b)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(68b)와 대향부(69b) 사이에 갭부(GP23)가 형성된다(도 12 참조). 외부 전극(41) 및 외부 전극(45) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69) 사이의 갭부(GP23)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP23)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(68)의 대향부(68b) 및 제 2 방전 전극(69)의 대향부(69b)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(68,69)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(68)과 제 2 방전 전극(69) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 3 ESD 서프레서(SP23)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 12 및 도 14 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(68,69)(대향부(68b,69b)) 및 방전 유발부(13)(대향부(68b,69b)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(68b,69b)와 방전 유발부(13)(대향부(68b,69b)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(68), 제 2 방전 전극(69), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 4 ESD 서프레서(SP24)는 제 1 방전 전극(72) 및 제 2 방전 전극(69)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(72)은 인출부(72a)와 대향부(72b)를 갖는다. 인출부(72a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(72b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(72a)와 대향부(72b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(72)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(72a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(44)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(72)은 외부 전극(44)을 통하여 제 2 코일(L22)의 일단(E23)과 전기적으로 접속된다. 대향부(72b)는 제 2 방전 전극(69)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(69)은 인출부(69c)과 대향부(69d)를 갖는다. 인출부(69c)는 단면(4b)에 노출되어 있고, 외부 전극(42)과 접속되어 있다. 대향부(69d)는 제 1 방전 전극(72)의 대향부(72b)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다. 인출부(69a,69c)와 대향부(69b,69d)는 일체로 형성되어 있다.
제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69)은 대향부(72b)와 대향부(69d)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(72b)와 대향부(69d) 사이에 갭부(GP24)가 형성된다(도 13 참조). 외부 전극(42) 및 외부 전극(44) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69) 사이의 갭부(GP24)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP24)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(72)의 대향부(72b) 및 제 2 방전 전극(69)의 대향부(69d)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(72,69)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(72)과 제 2 방전 전극(69) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 4 ESD 서프레서(SP24)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 13 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(72,69)(대향부(72b,69d)) 및 방전 유발부(13)(대향부(72b,69d)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(72b,69d)와 방전 유발부(13)(대향부(72b,69d)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(72), 제 2 방전 전극(69), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 2 실시형태에 있어서도, 방전 유발부(13)는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖는다. 유전체 재료의 함유율은 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%이다. 따라서, 정전기 보호 부품(EP2)의 방전 개시 전압을 낮게 할 수 있다.
(제 3 실시형태)
다음에, 도 10 및 도 15 내지 도 18을 참조하여 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품(EP3)의 구성을 설명한다. 도 15는 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품이 구비하는 소체의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 16은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 2 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다. 도 17은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 3 ESD 서프레서 및 제 4 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다. 도 18은 제 3 실시형태에 따른 정전기 보호 부품의 제 1 ESD 서프레서 및 제 3 ESD 서프레서를 포함하는 단면 구성을 도시한 도면이다.
정전기 보호 부품(EP3)은 도 10 및 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 소체(4)와, 소체(4)의 외측 표면에 배치된 복수의 외부 전극(41) 내지 외부 전극(46)을 구비하고 있다. 정전기 보호 부품(EP3)은 제 1 코일(L31) 및 제 2 코일(L32), 제 1 ESD 서프레서(SP31), 제 2 ESD 서프레서(SP32), 제 3 ESD 서프레서(SP33), 및 제 4 ESD 서프레서(SP34), 및 제 1 콘덴서(C31), 제 2 콘덴서(C32), 제 3 콘덴서(C33), 및 제 4 콘덴서(C34)를 구비하고 있다. 제 1 및 제 2 코일(L31,L32)과, 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP31 내지 SP34)와, 제 1 내지 제 4 콘덴서(C31 내지 C34)는 소체(4)의 내부에 배치되어 있다. 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP31 내지 SP34)는 ESD 흡수 성능을 갖는다.
제 1 코일(L31)과 제 2 코일(L32)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP31 내지 SP34)와 제 1 내지 제 4 콘덴서(C31 내지 C34) 사이에 배치되어 있다.
제 1 코일(L31)은 복수의 도체(751 내지 781) 단부들이 도체(751 내지 781)의 각각 사이에 위치하는 복수의 스루홀 도체(791 내지 811)로 접속됨으로써 구성되어 있다. 복수의 도체(751 내지 781)는 소체(4)의 내부에서 절연체층(10)의 적층 방향으로 병치되어 있다. 복수의 도체(751 내지 781)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 소체(4)의 측면(4c)에 가까운 쪽으로부터 도체(751), 도체(761), 도체(771), 도체(781)의 순서로 위치하고 있다.
스루홀 도체(791)는 도체(751)와 도체(761) 사이에 위치하고, 도체(751)와 도체(761)를 전기적으로 접속한다. 스루홀 도체(801)는 도체(761)과 도체(771) 사이에 위치하고, 도체(761)과 도체(771)를 전기적으로 접속한다. 스루홀 도체(811)는 도체(771)와 도체(781) 사이에 위치하고, 도체(771)와 도체(781)를 전기적으로 접속한다. 각 스루홀 도체(791 내지 811)는 제 1 코일(L31)의 일부로서 기능한다.
도체(781)의 단부(78a1)는 소체(4)의 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(43)에 접속되어 있다. 도체(751)의 단부(75a1)는 소체(4)의 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(45)에 접속되어 있다. 도체(781)의 단부(78a1)는 제 1 코일(L31)의 일단(E31)에 대응하고, 도체(751)의 단부(75a1)는 제 1 코일(L31)의 타단(E32)에 대응한다. 제 1 코일(L31)은 각 외부 전극(43,45)과 전기적으로 접속되어 있다.
제 2 코일(L32)은 복수의 도체(752 내지 782) 단부들이 도체(752 내지 782)의 각각 사이에 위치하는 복수의 스루홀 도체(792 내지 812)로 접속됨으로써 구성되어 있다. 복수의 도체(752 내지 782)는 소체(4)의 내부에서 절연체층(10)의 적층 방향으로 병치되어 있다. 각 도체(752 내지 782)는 각 도체(751 내지 781)와, 각각 동일한 절연체층(10) 위에 배치되어 있다. 복수의 도체(752 내지 782)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 소체(4)의 측면(4c)에 가까운 쪽으로부터 도체(752), 도체(762), 도체(772), 도체(782)의 순서로 위치하고 있다.
스루홀 도체(792)는 도체(752)와 도체(762) 사이에 위치하고, 도체(752)와 도체(762)를 전기적으로 접속한다. 스루홀 도체(802)는 도체(762)와 도체(772) 사이에 위치하고, 도체(762)와 도체(772)를 전기적으로 접속한다. 스루홀 도체(812)는 도체(772)와 도체(782) 사이에 위치하고, 도체(772)와 도체(782)를 전기적으로 접속한다. 각 스루홀 도체(792 내지 812)는 제 2 코일(L32)의 일부로서 기능한다.
도체(782)의 단부(78a2)는 소체(4)의 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(44)에 접속되어 있다. 도체(752)의 단부(75a2)는 소체(4)의 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(46)에 접속되어 있다. 도체(782)의 단부(78a2)는 제 2 코일(L32)의 일단(E33)에 대응하고, 도체(752)의 단부(75a2)는 제 2 코일(L32)의 타단(E34)에 대응한다. 제 2 코일(L32)은 각 외부 전극(44,46)과 전기적으로 접속되어 있다.
제 1 ESD 서프레서(SP31), 제 2 ESD 서프레서(SP32), 제 3 ESD 서프레서(SP33), 및 제 4 ESD 서프레서(SP34)는 같은 층에 위치하고 있다. 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP31 내지 SP34)는 절연체층(10)의 적층 방향에 있어서, 제 1 및 제 2 코일(L31,L32)보다도 측면(4d)에 가깝다.
제 1 ESD 서프레서(SP31)는 제 1 방전 전극(82) 및 제 2 방전 전극(84)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(82)과 제 2 방전 전극(84)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(82)과 제 2 방전 전극(84)을 접속하고 있다. 제 2 ESD 서프레서(SP32)는 제 1 방전 전극(83) 및 제 2 방전 전극(84)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(83)과 제 2 방전 전극(84)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(83)과 제 2 방전 전극(84)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(82)은 인출부(82a)와 대향부(82b)를 갖는다. 인출부(82a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(82b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(82a)와 대향부(82b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(82)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(82a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(43)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(82)은 외부 전극(43)을 통하여 제 1 코일(L31)의 일단과 전기적으로 접속된다. 대향부(82b)는 제 2 방전 전극(84)과 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(83)은 인출부(83a)와 대향부(83b)를 갖는다. 인출부(83a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(83b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(83a)와 대향부(83b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(83)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(83a)는 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(45)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(83)은 외부 전극(45)을 통하여 제 1 코일(L31)의 타단과 전기적으로 접속된다. 대향부(83b)는 제 2 방전 전극(84)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(84)은 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 제 2 방전 전극(84)은 인출부(84a)와 대향부(84b)를 갖는다. 인출부(84a)는 단면(4a)에 노출되어 있고, 외부 전극(41)과 접속되어 있다. 대향부(84b)은 제 1 방전 전극(82,83)의 대향부(82b,83b)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(82)과 제 2 방전 전극(84)은 대향부(82b)와 대향부(84b)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(82b)와 대향부(84b) 사이에 갭부(GP31)가 형성된다(도 16 참조). 외부 전극(41) 및 외부 전극(43) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(82)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 갭부(GP31)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP31)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
제 1 방전 전극(83)과 제 2 방전 전극(84)은 대향부(83b)와 대향부(84b)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(83b)와 대향부(84b) 사이에 갭부(GP32)가 형성된다(도 16 참조). 외부 전극(41) 및 외부 전극(45) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(83)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 갭부(GP32)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP32)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(82,83)의 대향부(82b,83b) 및 제 2 방전 전극(84)의 대향부(84b)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(82,83)과 제 2 방전 전극(84)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(82,83,84)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(82,83)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 1 및 제 2 ESD 서프레서(SP31,SP32)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 16 및 도 18 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(82,83,84)(대향부(82b,83b,84b)) 및 방전 유발부(13)(대향부(82b,83b,84b)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(82b,83b,84b)와 방전 유발부(13)(대향부(82b,83b,84b)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(82,83), 제 2 방전 전극(84), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 3 ESD 서프레서(SP33)는 제 1 방전 전극(87) 및 제 2 방전 전극(84)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(87)과 제 2 방전 전극(84)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(87)과 제 2 방전 전극(84)을 접속하고 있다. 제 4 ESD 서프레서(SP34)는 제 1 방전 전극(88) 및 제 2 방전 전극(84)과, 방전 유발부(13)를 구비하고 있다. 제 1 방전 전극(88)과 제 2 방전 전극(84)은 동일한 절연체층(10) 위에서 서로 이간하여 배치되어 있다. 방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(88)과 제 2 방전 전극(84)을 접속하고 있다.
제 1 방전 전극(87)은 인출부(87a)와 대향부(87b)를 갖는다. 인출부(87a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(87b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(87a)와 대향부(87b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(87)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(87a)는 측면(4e)에 노출되어 있고, 외부 전극(44)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(87)은 외부 전극(44)을 통하여 제 2 코일(L32)의 일단과 전기적으로 접속된다. 대향부(87b)는 제 2 방전 전극(84)과 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(88)은 인출부(88a)와 대향부(88b)를 갖는다. 인출부(88a)는 절연체층(10)의 폭 방향으로 연장되어 있다. 대향부(88b)는 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 인출부(88a)와 대향부(88b)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 방전 전극(88)은 L자 형상을 보이고 있다. 인출부(88a)는 측면(4f)에 노출되어 있고, 외부 전극(46)과 접속되어 있다. 즉, 제 1 방전 전극(88)은 외부 전극(46)을 통하여 제 2 코일(L32)의 타단과 전기적으로 접속된다. 대향부(88b)는 제 2 방전 전극(84)과 대향하고 있다.
제 2 방전 전극(84)은 절연체층(10)의 길이 방향으로 연장되어 있다. 제 2 방전 전극(84)은 인출부(84c)와 대향부(84d)를 갖는다. 인출부(84c)는 단면(4b)에 노출되어 있고, 외부 전극(42)과 접속되어 있다. 대향부(84d)는 제 1 방전 전극(87,88)의 대향부(87b,88b)와, 절연체층(10)의 폭 방향에서 대향하고 있다.
제 1 방전 전극(87)과 제 2 방전 전극(84)은 대향부(87b)와 대향부(84d)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(87b)와 대향부(84d) 사이에 갭부(GP33)가 형성된다(도 17 참조). 외부 전극(42) 및 외부 전극(44) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(87)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 갭부(GP33)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP33)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
제 1 방전 전극(88)과 제 2 방전 전극(84)은 대향부(88b)와 대향부(84d)가 대향하도록 서로 이간하여 배치되어 있다. 대향부(88b)와 대향부(84d) 사이에 갭부(GP34)가 형성된다(도 17 참조). 외부 전극(42) 및 외부 전극(46) 사이에 소정 이상의 전압이 인가되면, 제 1 방전 전극(88)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 갭부(GP34)에서 방전이 생긴다. 갭부(GP34)의 폭은 원하는 방전 특성을 얻을 수 있도록 소정의 값으로 설정되어 있다.
방전 유발부(13)는 제 1 방전 전극(87,88)의 대향부(87b,88b) 및 제 2 방전 전극(84)의 대향부(84d)들을 접속하도록, 제 1 방전 전극(87,88)과 제 2 방전 전극(84)에 접하고 있다. 즉, 방전 유발부(13)는 제 1 및 제 2 방전 전극(87,88,84)에서의 서로 대향하는 부분들을 접속하도록 형성되고, 제 1 방전 전극(87,88)과 제 2 방전 전극(84) 사이의 방전을 발생하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.
소체(4)는 제 3 및 제 4 ESD 서프레서(SP33,SP34)의 위치에서 공동부(14)를 갖는다(도 17 및 도 18 참조). 공동부(14)를 구성하는 면은 제 1 및 제 2 방전 전극(87,88,84)(대향부(87b,88b,84d)) 및 방전 유발부(13)(대향부(87b,88b,84d)로부터 노출되는 부분)의 표면(13a)과, 상기 표면(13a)에 대향하는 면(14b)을 포함하고 있다. 공동부(14)는 적층 방향에서 보아 방전 유발부(13)의 전체를 덮도록 위치하고 있다. 공동부(14)는 대향부(87b,88b,84d)와 방전 유발부(13)(대향부(87b,88b,84d)로부터 노출되는 부분)에 접하고 있다. 공동부(14)는 방전시에 있어서의 제 1 방전 전극(87,88), 제 2 방전 전극(84), 절연체층(10) 및 방전 유발부(13)의 열팽창을 흡수하는 기능을 갖는다.
제 3 실시형태에 있어서도, 방전 유발부(13)는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖는다. 유전체 재료의 함유율은 세라믹스 재료와 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%이다. 따라서, 정전기 보호 부품(EP3)의 방전 개시 전압을 낮게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 각 청구항에 기재된 요지를 변경하지 않는 범위에서 변형하거나 다른 것에 적용한 것이라도 좋다.
제 1 방전 전극(11,61,65,68,72,82,83,87,88) 및 제 2 방전 전극(12,62,69,84)의 구성은 도 2, 도 11 및 도 15에 도시된 구성에 한정되지 않고, 형상, 길이, 및 폭이 적절히 변경되어도 좋다.
정전기 보호 부품(EP1,EP2,EP3)이 구비하는 ESD 서프레서(SP1,SP21 내지 SP24,SP31 내지 SP34)의 수도 도 2, 도 11 및 도 15에 도시된 수에 한정되지 않고, ESD 서프레서(SP1,SP21 내지 SP24,SP31 내지 SP34)의 수는 적절히 변경되어도 좋다.
정전기 보호 부품(EP2,EP3)은 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP21 내지 SP24,SP31 내지 SP34)와 제 1 내지 제 4 ESD 서프레서(SP21 내지 SP24,SP31 내지 SP34) 이외의 수동 소자로서, 코일(제 1 및 제 2 코일(L21,L22,L31,L32) 또는 콘덴서(제 1 내지 제 4 콘덴서(C31 내지 C34))를 구비하고 있지만, 코일 또는 콘덴서 이외의 수동 소자를 구비하여도 좋다.

Claims (3)

  1. 정전기 보호 부품으로서,
    갭을 통하여 대향하도록 배치된 제 1 및 제 2 방전 전극과,
    상기 제 1 및 제 2 방전 전극에 접함과 동시에 상기 제 1 및 제 2 방전 전극을 서로 접속하는 방전 유발부를 구비하고,
    상기 방전 유발부는 금속 입자와, 유리를 함유하는 세라믹스 재료와, 상기 세라믹스 재료보다도 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 갖고,
    상기 유전체 재료의 함유율이 상기 세라믹스 재료와 상기 유전체 재료의 합계 체적을 기준으로서 7.5 내지 40체적%인, 정전기 보호 부품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 입자가 Pd 입자인 정전기 보호 부품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유전체 재료가 지르코니아인 정전기 보호 부품.
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