静电应对元件的制作方法
【专利摘要】根据本发明的结构，提供静电电容小，在短路率或耐久性上优异，且能够抑制短路破坏或峰值电压的静电应对元件。本发明提供静电应对元件，所述静电应对元件具有绝缘性基板、在该绝缘性基板上相互分离而相对配置的电极、以及配置在该电极间的放电触发部，所述放电触发部由微小空隙不连续散布的多孔质构成，且具有中空构造，该中空构造具有至少1个以上的中空部，形成该中空构造的面具有致密构造。
【专利说明】静电应对元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种静电应对元件，特别涉及一种在高速传送系统中的使用或与共模滤波器的复合化中有用的静电应对元件。
【背景技术】
[0002]近年来，电子设备的小型化和高性能化急速发展。另外，如以USB2.0或S-ATA2、HDMI等高速传送系统为代表的那样，传送速度的高频化以及低驱动电压化的发展显著。其反面，对电子设备的小型化或低驱动电压化而言，电子设备所使用的电子部件的耐压下降。因此，以人体与电子设备的端子接触时所产生的静电脉冲为代表的对过电压的保护成为重要的技术课题。
[0003]以往，作为这样静电脉冲的应对，利用了在静电进入线与地之间设置压敏电阻等的应对部件的方法。近年来，信号线的信号频率高速化进展，前述的静电应对部件的静电电容大的情况下信号品质劣化，因而若到数百Mbps以上的传送速度则需要IpF以下的低静电电容的应对部件。另外，在天线电路、RF模块中并不能使用静电电容大的静电保护部件。
[0004]作为低静电电容的静电应对元件，提出了在分离并相对配置的电极之间填充放电触发部的静电应对元件的方案。这些元件与层叠压敏电阻同样地设置在静电进入的线与地之间。若施加过大的静电压电，则在静电应对元件的相对配置的电极间发生放电，可以将静电导到地侧。这样的缝隙型的静电应对元件具备绝缘电阻大，静电电容小，响应性良好这样的特征。
[0005]另一方面，列举作为静电应对元件的重要的特性的静电吸收特性作为课题。若自低压发生放电，则有必要抑制放电时的峰值电压。在不能将峰值电压抑制到某个水平以下的情况下，成为保护对象的设备有被破坏的可能性，因而有必要将峰值电压抑制得低。另夕卜，也列举了反复动作所引起的耐久性问题，多次放电产生后也有必要抑制峰值电压。为了解决这些技术问题，公开了在相对电极周边配置空洞的电路保护器件。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特许第4247581号公报
[0009]专利文献2:日本特开2008-2444348号公报
[0010]专利文献3:国际公开W02010-061519号
[0011]专利文献4:国际公开W02010-061550号
【发明内容】
[0012]发明要解决的技术问题
[0013]然而，专利文献I所记载的静电应对部件虽然可以吸收由形成在相对的电极的上部的空洞部放电所产生的热或应力，但仅在相对的电极的下面形成有放电触发部(静电保护材料)，因而存在不能产生稳定的放电的担忧。[0014]专利文献2所记载的技术中，在相对的电极间填充导电性颗粒的表面由无机玻璃所覆盖的复合颗粒而构成静电保护材料，因而不能得到可适用于高速传送系统的高性能的静电应对元件。另外，通过复合颗粒间所形成的小的孔穴，难以完全吸收由放电所产生的热或应力，因此，通过电极周边的破坏而在电极间生成熔融物，存在由该熔融物的凝聚而在电极间产生短路这样的问题。
[0015]专利文献3所记载的静电应对部件是在相对的电极的上下面形成有放电触发部且在中央形成有空洞的构造。在该构造中，由于空洞部览，因此存在不能广生稳定的放电的担忧。另外，在存在于放电触发部的表面的导电物熔融的情况下，存在熔融物的凝聚产生而在电极间产生短路的可能性。
[0016]专利文献4所记载的静电应对部件采用在露出于空洞部内的放电电极间具有导电性的粉状的辅助电极材料分散的构造，具有吸收由放电产生的热或应力的效果，但存在放电时发生辅助电极材料的破损等这样的问题。
[0017]本发明有鉴于这样的实际情况，其目的在于提供一种静电电容小，静电吸收特性、反复耐久性优异，能够抑制短路破坏且耐热性和耐候性优异，且生产率和经济性优异的静电应对元件。
[0018]解决技术问题的手段
[0019]为了解决上述技术问题，本发明人等，在相对电极周边部形成放电触发部，该放电触发部由导电性无机材料、绝缘性无机材料和微细的空隙分散的构造形成，而且成为在该放电触发部内在连结相对电极的方向上具有中空部的放电触发部。由此，静电电容小，耐久性优异，能够抑制短路破坏，因而能够提供短路率或峰值电压被减小的静电应对元件。
[0020]所述中空部以沿着连结相对电极的方向的方式形成，且中空部的长度有必要从相对电极间距离的0.5倍至小于放电触发部的长度。另外，所述中空部的宽度有必要比放电触发部的宽度小。即，所述中空部有必要形成在放电触发部的内部。该放电触发部的形成中空部的面有必要采用导电物不连续分布在绝缘物中的复合构造。通过成为这样的构造，使得放电在放电触发部与中空部的界面产生。另外，在施加有静电电压的情况下，虽然考虑到形成中空构造的面破损，但有这样的破损的情况下，该面具有致密构造，因而能够抑制表面部的脱落等。因此，发生多次放电后，仍可以维持静电吸收特性。另外，施加过大的静电电压，即使放电时表面部的一部分熔融，由于比该面更内侧露出，因而能够维持放电功能。[0021 ] 所述放电触发部由导电性无机材料和绝缘性无机材料所构成。此外，在放电触发部中有必要形成微小空隙。微小空隙具有吸收放电时的冲击的效果、以及在放电时导电颗粒熔融的情况下通过使空隙吸收熔融物来抑制短路破坏的效果。若空隙的大小为使用的导电颗粒的平均颗粒径的0.1?2倍左右，则可以引出上述效果。
[0022]上述相对配置的电极间的距离只要考虑所期望的放电特性来适当设定即可，通常为I?50 μ m左右。从减小峰值电压的观点看，电极间距离的优选范围为7?30 μ m左右。
[0023]本
【发明者】等在测量上述构成的静电应对元件的特性后,该静电应对元件与现有的相比，确认在静电吸收特性、反复耐久性、峰值电压上优异。因此，发生多次放电后仍可以具有作为静电应对元件的功能。
[0024]以往，在这种间隙型静电应对元件中，通常从相对配置的电极间容易放电的部位发生放电。因此，一旦发生放电，则下次发生放电时会选择其他部位，因而放电特性有偏差的倾向。另一方面，如本发明所述通过制成在放电触发部中沿着连结相对电极的方向而具有中空部的元件构造，可以使放电的部位集中，放电特性的偏差变小。
[0025]另外，在现有的元件中，若过大的静电电压施加于元件且放电触发部进行电弧放电，则在相对电极间形成有导电性的熔融物，有在相对电极间短路的担忧。另一方面，如本发明所述通过在放电触发部自身形成微小的空隙，从而即使放电触发部由于放电而熔融，熔融物也可以逃到微小空隙，可以抑制由熔融物所产生的相对电极间的短路。即，在放电触发部与中空部的界面发生放电且熔融物形成的情况下，熔融物可以逃到内侧的放电触发部的微小空隙，能够抑制放电部位的短路。另外，通过位于放电触发部与中空部的界面的放电触发部表面部具有致密构造，能够防止因放电时的冲击使放电部位脱落等造成破损，因而可以特别将峰值电压抑制得低。多次放电发生后也可以具有作为静电应对元件的功能。相对于放电触发部内是具有微小空隙的多孔质，放电触发部表面部采用致密构造。这里，为了使放电触发部表面部成为致密构造，通过使用玻璃使限定在表面部分的区域成为空隙少的构造。为了形成这样的构造，放电触发部表面部的玻璃成分含有比率为20vOl%以上。
[0026]S卩，本发明的静电应对元件具备具有绝缘性表面的基体、在该绝缘性表面上相互分离而配置的电极、以及至少配置在该电极间的放电触发部，所述放电触发部采用导电颗粒与绝缘颗粒以及微细的空隙分散的复合构造。在该放电触发部内具有连结相对电极的方向上具有中空部的中空构造。此外,成为放电触发部表面部的导电物在绝缘物中不连续的复合构造，而且通过位于放电触发部与中空部的界面的放电触发部表面部具有致密构造，从而提供在静电吸收特性优异，在耐久性上优异且能够抑制短路破坏或峰值电压的静电应对元件。
[0027]另外，本发明的其他样态是有效地复合化了本发明的静电应对元件的复合电子部件，磁性基体中具有电感元件，是将其与静电应对元件一体化的复合电子部件。所述电感元件在磁性基体内具备导体图案，所述静电应对元件是具有具备电极以及功能层的构造，该电极是在所述磁性基板与一体化的绝缘基体中相互分离而相对配置的电极，该功能层是至少配置在该电极间的功能层。
[0028]发明的效果
[0029]根据本发明的结构，静电电容小，在短路率或耐久性上优异，且能够抑制短路破坏或峰值电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是概略地表示静电应对元件100的示意立体图。
[0031]图2是概略地表示静电应对元件100的示意截面图。
[0032]图3是图2中的I1-1I线截面图。
[0033]图4是概略地表示放电触发部表面部32的示意立体图。
[0034]图5是图2中的II1-1II线截面概念图。
[0035]图6是表示静电应对元件100的制造工序的示意立体图。
[0036]图7是表示静电应对元件100的制造工序的示意立体图。
[0037]图8是表示静电应对元件100的制造工序的示意立体图。
[0038]图9是静电放电试验中的电路图。[0039]图10是表示第I变形例的示意截面图。
[0040]图11是表示第2变形例的示意截面图。
[0041]图12是表示第3变形例的示意截面图。
[0042]符号说明:
[0043]11绝缘性基板
[0044]Ila绝缘性表面
[0045]21，22 电极
[0046]21放电触发部
[0047]31a~31c 中空部
[0048]32放电触发部表面部 [0049]33导电性无机材料
[0050]34绝缘性无机材料
[0051]35微小空隙
[0052]41端子电极
[0053]51绝缘性保护层
[0054]100静电应对元件
[0055]AG间隙距离
[0056]ΔΜ连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的长度
[0057]Δ L放电触发部31的长度
【具体实施方式】
[0058]以下，就本发明的实施方式进行说明。再有，对于相同的要素使用相同的符号，省略重复的说明。另外，上下左右等位置关系只要无特别说明，则基于附图所示的位置关系。此外，附图的尺寸比率不限定于图示的比率。另外，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，本发明不仅限于该实施方式。
[0059](第I实施方式)
[0060]图1是概略地表示本实施方式的静电应对元件的示意立体图。图2是概略地表示本实施方式的静电应对元件的示意截面图。图3是图2中的I1-1I线截面图。
[0061]静电应对元件100具备绝缘性基板11、配设在该绝缘性基板11的一对电极21，22、配设在这些电极21，22之间的放电触发部31、与电极21，22电连接的端子电极41 (参照图8)、以及以覆盖放电触发部31的方式形成的绝缘性保护层51。放电触发部31具有微小空隙不连续散布的构造，且具有中空构造，该中空构造具有至少I个以上的中空部31a，31b。这里，一对电极21，22以其前端部露出于这些中空部31a，31b内的方式配置。再者，在该静电应对元件100中，放电触发部31设计成作为自低压放电的静电保护材料而起作用，且当被施加静电等过电压时，经由该放电触发部31 (中空部31a，31b)而在电极21，22间确保初始放电。以下，就各构成要素进行详细描述。
[0062]绝缘性基板11只要可支撑至少电极21，22和放电触发部31，其尺寸形状便无特别限制。这里，绝缘性基板11是指除了由绝缘性材料构成的基板以外，还包含在基板上的一部分或整个面制作有绝缘膜的基板的概念。[0063]作为绝缘性基板11的具体例子，可以列举使用了 Al203、Si02、Mg0、AlN、Mg2Si04等介电常数为50以下优选20以下的低介电常数材料的陶瓷基板、或单晶基板等。另外，也可以适当地使用在陶瓷基板或单晶基板等的表面形成了由41203、5102、1%031队1%讲04等介电常数为50以下优选20以下的低介电常数材料构成的绝缘膜的基板。再有，在绝缘性保护层51可以使用与该绝缘性基板11同样的基板，以下省略重复的说明。
[0064]在绝缘性基板11上，一对电极21，22相互分离而配设。在本实施方式中，一对电极21，22在绝缘性基板11的平面大致中央位置隔开间隙距离Λ G而相对配置。这里，间隙距离Λ G是指一对电极21，22间的最短距离。另外，Λ M表示中空部31a的长径。还有，Λ L表不放电触发部31的长度。
[0065]作为构成电极21，22的材料，例如可以列举选自C、N1、Al、Fe、Cu、T1、Cr、Au、Ag、
Pd和Pt中的至少一种金属或它们的合金等，但不特别限定于这些。再有，在本实施方式中，电极21，22在俯视图上形成为矩形状，但其形状无特别限制。
[0066]电极21，22间的间隙距离Λ G只要考虑所期望的放电特性而适当设定即可，无特别限定，通常为I?50μπι左右，从确保低压初始放电这样的观点看，优选为7?30μπι左右。再有，电极21，22的厚度无特别限定，通常为I?20 μ m左右。
[0067]电极21，22的形成方法无特别限定，可以适当选择公知的方法。具体而言，可以列举通过涂布、转印、电镀、无电镀、蒸镀或溅射等在绝缘性基板11上图案形成具有所期望的厚度的电极层的方法。另外，也可以使用例如离子铣削或刻蚀等公知方法来加工电极21，22的大小或间隙距离AG。另外，也可以通过使用图案形成电极21，22间的间隙部的制版来进行丝网印刷，从而在基板上图案印刷金属或合金的前驱体后，进行烧成，由此形成电极21，22。或者，也可以在由绝缘物构成的坯片上通过丝网印刷来进行电极21，22的形成。另外，还可以金属或合金的前驱体例如在涂布电极膏体后，通过激光加工等形成电极21，22间的间隙部。
[0068]在上述的电极21，22间，配设有放电触发部31。在本实施方式中，成为在上述的绝缘性基板11上和电极21，22上层叠有放电触发部31的结构。该放电触发部31的尺寸形状及其配设位置只要以在施加过电压时经由放电触发部31而在电极21，22间放电的方式设计，便无特别限定。
[0069]图4是本实施方式的位于放电触发部与中空部的界面的放电触发部表面部32的示意图。图5是图2的II1-1II截面概略图。放电触发部31成为具有的中空构造的构造，该中空构造具有中空部31a，31b。在本实施方式中，作为放电触发部31，可以使用导电性无机材料33均一或随机地分散在绝缘性无机材料32之中的复合物。该放电触发部31如图5所示那样，采用微小空隙35不连续散布的构造。即，本实施方式的放电触发部31通过形成有中空部31a，31b而具有中空构造，另一方面，成为具有微小空隙35不连续散布的构造。此外，放电触发部表面部成为致密构造。
[0070]放电触发部表面部32包含玻璃成分，玻璃成分的比率为20VOl%以上。若玻璃成分的比率比20VOl%小，则放电触发部表面部不是致密构造，牵涉到放电时位于放电触发部与中空部的界面的放电触发部表面部附近的破坏，耐久性显著劣化。因此，为了成为致密构造，放电触发部表面部的玻璃成分的比率优选包含比40% vol要多。另外，就放电触发部表面部的具有致密构造的范围，无特别限定，但若考虑放电时发生导电颗粒的熔融，则包含玻璃成分的致密构造表面部的厚度优选为I?4μ m左右。
[0071]作为绝缘性无机材料34的具体例子，可以列举例如金属氧化物，但不限定于这些。若考虑绝缘性或成本方面，则作为金属氧化物，优选为Al203、Sr0、Ca0、Ba0、Ti02、Si02、Zn0、In203、Ni0、Co0、Sn02、V205、Cu0、Mg0、Zr02。这些可以单独使用I种，也可以并用2种以上。绝缘性无机材料32可以形成为绝缘性无机材料32的均一的膜，也可以形成为绝缘性无机材料32的颗粒的凝聚体，其性状无特别限定。这些当中，从赋予绝缘性的观点看，更优选使用A1203、SiO2, Mg2SiO4等。另一方面，从对绝缘性基质赋予半导体性的观点看，更优选使用TiO2 *ZnO。通过对绝缘性基质赋予半导体性，从而能够得到放电开始电压更低的静电应对元件。
[0072]作为导电性无机材料33的具体例子，可以列举例如金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物等，但不特别限定于这些。若考虑导电性，则优选C、N1、Al、Fe、Cu、T1、Cr、Au、Ag、Pd 和 Pt 或它们的合金。
[0073]仅从放电触发部31的中空构造侧看的放电触发部32如图4那样，其特征在于，具有导电性无机材料33不连续地分布在绝缘物中的复合构造，且放电触发部表面部32具有致密构造。通过具有这样的复合部，从而容易发生放电动作，并自低压发生放电，且是导电性无机材料分散在绝缘物中的复合部，因而可以维持放电前后的元件的绝缘。
[0074]微小空隙35对放电触发部31赋予多孔性，由此吸收由放电所产生的热或应力，并缓和电极21，22及其周边的熔融或变形等所引起的破坏。这里，本说明中，微小空隙35是指其大小为0.1?5 μ m的空隙。另外，在本说明书中，微小空隙35的大小是指纵横比为I?5的球状空隙的中值粒径(D50)，就其他形状而言是指长径或短径的算术平均值，为任意选择的50点的平均值。微小空隙35的大小或微小空隙35相对于放电触发部31的体积比例可以根据所期望的静电吸收特性和对反复放电的耐久性以及电极21，22间的短路防止特性来适当设定，无特别限定，微小空隙35的大小优选为0.1?2μπι，另外，微小空隙的含有比率优选为I?40vol %，更优选为5?20vol %。
[0075]位于放电触发部31与中空部的界面的放电触发部表面部具有致密构造，但为了具有这样的构造而赋予玻璃成分。放电触发部表面部优选含有20νΟ1%以上。通过放电触发部表面部采用致密构造，可以抑制放电时所产生的应力所引起的破损，能够得到在静电吸收特性、以及对反复放电的耐久性或峰值电压上优异的元件。再有，具有致密构造的放电触发部表面部的区域优选为图2所示那样的截面图中从中空部往放电触发部的深度方向I ?4 μ m0
[0076]放电触发部31的中空部的个数无特别限定。在本实施方式中，采用了具有2个中空部31a，31b的中空构造，但中空部的数量无限制，可以仅是I个，也可以是多个。随着中空部的数量增加，相对于I个中空部的放电发生频度下降，因而反复使用的耐久性更进一步提高。再有，在设置多个中空部的情况下，各个中空部的形状.大小可以相同也可以不同。
[0077]另外，就中空部31a，31b的形状而言也无特别限定。可以采用例如球状、椭圆球状和不定形状等任意形状。尤其中空部31a，31b优选为沿着连结电极21，22间的方向延伸的形状。通过像这样形成中空部31a，31b，在电极21，22间产生的放电在中空部与放电触发部表面部的界面放电，因而放电触发部的劣化减少，耐久性提高，并且抑制峰值电压或放电开始电压的偏差。[0078]另一方面，就中空部31a，31b的大小而言也无特别限定，但从抑制放电所引起的破坏并提高耐久性的观点看，表示连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的长度Λ M优选为至少电极21，22间的间隙距离Λ G的0.5~小于表示放电触发部31的长度Λ L。再有，连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的长度是指连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的最大长度。放电触发部31的长度是指连结电极21，22间的方向上的放电触发部31的最大长度。例如,在制作间隙距离Λ G为10~20 μ m左右的静电应对元件100的情况下，连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的长度为5~IOym以上，小于放电触发部31的长度。如图2和图3所示那样，通过令连结电极21，22间的方向的中空部31a, 31b的长度为电极21，22间的间隙距离Λ G的1.0倍以上，成为电极21，22的前端部露出于中空部31a，31b内的配置，从而抑制电极21，22间所产生的放电所引起的放电触发部的破坏。另外，放电触发部的劣化变小，耐久性提高，并且抑制峰值电压或放电开始电压的偏差。
[0079]放电触发部31的厚度无特别限定，可以适当地设定，从提高反复耐久性的观点看，更优选为相对电极的厚度~元件厚度的一半以下。
[0080]放电触发部31的形成方法无特别限定。例如，可以使用公知的薄膜形成方法?层叠方法。在按规定的含有比率包含所期望的大小的微小空隙35的构造物中，从再现性良好且简便地得到上述的构造的放电触发部31的观点看，涂布至少含有绝缘性无机材料、导电性无机材料以及用于制作微小空隙35的因烧成而消失的树脂材料的混合物，再将混合了用于在混合物上的所期望位置制作中空部31a，31b的消失材料以及用于使中空部表面部成为致密构造的玻璃成分后的产物涂布成所期望形成之后，对其进行烧成并使消失材料消失，由此形成具有上述微小空隙35的多孔质构造，并且划分形成位于与中空部的界面的放电触发部表面部成为致密构造的中空构造的方法是合适的。作为为了使放电触发部表面部具有致密构造的方法，可以列举通过使形成中空构造时所使用的树脂膏体含有玻璃成分，并在烧成的阶段使消失材料挥发而使放电触发部表面部成为致密构造的方法。或者，可以列举通过使放电触发部含有玻璃成分从而在烧成的阶段使玻璃成分在中空部与放电触发部的界面析出而使放电触发部表面部成为致密构造的方法等，但不特定于这些方法。以下，就优选的放电触发部31的形成方法进行说明。
[0081]在该方法中，首先，调制含有绝缘性无机材料、导电性无机材料以及用于制作微小空隙35的消失材料的混合物，将该混合物涂布或印刷在电极21，22的间隙间等来形成。然后，在赋给电极21，22的间隙间的混合物上部的规定位置，再将用于制作中空部31a，31b的消失材料与玻璃成分的混合物进行涂布或印刷等而成为所期望形状等。其后，可选地，根据需要，再在放电触发部形成膏体以及空隙形成用膏体上的规定位置通过涂布或印刷等赋予前述的混合物。其后，通过实施烧成处理而使消失材料热分解?挥发等而消失。通过像这样在烧成时除去消失材料，从而得到按规定的含有比率包含所期望大小的微小空隙35的构造体，在所期望位置具有所期望形状的中空部31a，31b且放电触发部表面部成为致密构造的具有中空构造的放电触发部31。这里，烧成时的处理条件无特别限定。若考虑生产率和经济性，则优选在大气气氛下在500~1200°C下烧成10分钟~5小时左右。 [0082]再有，作为在上述方法中使用的消失材料，只要是烧成时进行热分解?挥发等而消失的材料，便无特别限定，可以适当地选择公知的材料。作为这样的消失材料的具体例子，可以列举例如树脂颗粒或溶质与树脂的混炼物即树脂膏体，但无特别限定。作为代表的树脂颗粒，可以列举例如丙烯类树脂等热分解性优异的树脂颗粒。再有，树脂颗粒的形成无特别限定，可以是例如锤状、柱状、纵横比为I~5的球状、纵横比超过5的椭圆球状、不定形状等的任一种。另外，作为代表的树脂膏体，可以列举例如将烧成时热分解?挥发.消失的树脂例如丙烯树脂、乙基纤维素、聚丙烯等混合在公知的溶质后的膏体。这里，在使用树脂颗粒来制作微小空隙35的情况下，其树脂颗粒的粒径可以以得到所期望的大小的微小空隙35的方式适当地设定，无特别限定，优选为0.1~4μπι。再有，在本说明书中，树脂颗粒的粒径，球状的是指中值粒径(D50)，其他的是指长径或短径的算术平均值。在这种情况下，树脂颗粒的调配比例可以考虑所得到的放电触发部31中的微小空隙35的含有比率来适当地设定，无特别限定，优选为I~30VOl%左右。混合物调制时，也可以调配溶剂、粘合剂等各种添加物。在使用树脂膏体来制作中空部31a，31b的情况下，以得到所期望形状.尺寸的中空部31a，31b的方式适当地调整树脂膏体的固体份浓度或粘度等。再有，在树脂膏体调制时或树脂膏体涂布或印刷时，也可以调配溶剂或界面活性剂或增粘剂等各种添加物。另外，即使代替消失材料或与消失材料一起，使用具有对应于所期望形状.尺寸的中空部31a, 31b的形状并在烧成时热分解?挥发?消失的树脂或纤维等所构成的构造体等，也可以制作中空部31a，31b。
[0083]在 本实施方式的静电应对元件100中，导电性无机材料33不连续分散在绝缘性无机材料中的复合物即放电触发部31有效地作为绝缘电阻大，静电电容小，且放电特性优异这样的静电保护材料而起作用。然后，放电触发部31由微小空隙不连续散布的构造所构成，且具有中空构造，该中空构造具有中空部31a，31b。因此缓和了电极周边的破坏或放电触发部的破坏，显著地提高反复耐久性。通过放电触发部表面部成为致密构造，从而进一步提高耐久性。另外，由于利用由无机材料构成的复合物来构成放电触发部31，因此进一步提高了耐热性。另外，特性难以因温度或湿度等的外部环境而变动，其结果提高了可靠性。再此外，放电触发部31成为由放电所产生的熔融物的凝聚难以集中在I个部位的结构，因而电极21，22间的短路被有效地抑制。出于以上的理由，不仅静电电容小，静电吸收特性优异，而且对放电的耐久性提高，可以将峰值电压抑制得低，抑制放电后的电极间发生短路，耐热性和耐候性优异的高性能的静电应对元件100得以实现。
[0084]实施例
[0085]以下，通过实施例详细地说明本发明，但本发明不限定于这些。
[0086](实施例1)
[0087]首先，如图6所示，准备将由主成分为Al2O3和玻璃成分所构成的材料薄片化后的坯片作为绝缘性基板11。在其一个绝缘性表面11a，将Ag膏体通过丝网印刷以成为厚度0.2 μ m的方式进行印刷，从而图案形成相对配置的一对带状的电极21，22。对于印刷后的一对电极，电极21，22的长度为0.5mm,宽度为0.4mm,电极21，22间的间隙距离Λ G为40 μ m0
[0088]以下，如图7所示，在上述的绝缘性基板11上和电极21，22上按以下顺序形成放电触发部31。
[0089]首先，以令作为绝缘性无机材料34的以SiO2为主成分的玻璃颗粒(日本山村硝子株式会社制，商品序号:ME13)为IOvol %，作为绝缘性无机材料34的平均粒径I μ m的Al2O3(住友化学株式会社制,商品序号:AM-27)为60vol%,作为导电性无机材料33的平均粒径I μ m的Ag颗粒(三井金属矿业株式会社制，商品序号:SPQ05S)为30vol%,用于形成微小空隙35的平均粒径I μ m的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:MX-150)为30Vol%的方式进行称量，并将这些进行混合得到混合物。与其不同地，混炼作为粘合剂的乙基纤维素类树脂与作为溶剂的松油醇，调制固体份浓度为8质量％的涂料。接着，在如上述所得到混合物中添加涂料后，通过混炼，制作放电触发部形成用的膏体状混合物。
[0090]接着，将丙烯树脂混合到丁基卡，制作中空部31a，31b制作用的固体份浓度为40质量％的树脂膏体。在该树脂膏体中混合前述的玻璃颗粒，制成混合有玻璃成分的中空部形成用的膏体状混合物。
[0091]接着，将所得到的放电触发部形成用的膏体状混合物以覆盖电极21，22间的绝缘性基板11的绝缘性表面Ila的方式通过丝网印刷涂布少量，为了在该涂布后的混合物上和电极21，22上形成中空部31a，31b而将前述的中空部形成用的膏体状混合物椭圆球状地丝网印刷2个部位。再其后，通过以覆盖前述的放电触发部形成用的膏体状混合物、涂布后的椭圆球状的中空部形成用的膏体状混合物的方式进行丝网印刷，从而形成与图1所示的大致同等的放电触发部31的前驱体。然后，在放电触发部31的前驱体上层叠坯片后，再通过进行热压制，制作层叠体。其后，将所得到的层叠体切断成规定的大小，进行划片。然后，对划片后的层叠体实施200°C下I小时的热处理(脱粘合剂处理)，其后，按每分钟10°C升温，在大气中950°C下保持30分钟。通过该烧成处理，从放电触发部31的前驱体中除去丙烯类树脂颗粒、乙基纤维素系树脂和溶剂，其结果，成为微小空隙35不连续散布的构造体，制作具有中空构造，该中空构造具有中空部31a，31b，且放电触发部表面部采用致密构造的放电触发部31。再有，烧成后的一对电极21，22间的间隙距离Λ G为30 μ m左右。另外，连结电极21，22间的方向的中空部31a，31b的长度Λ M为40 μ m。
[0092]其后，如图8所示，通过以连接于电极21，22的外周端部的方式形成以Ag为主成分的端子电极41，从而得到实施例1的静电应对元件100。
[0093](实施例2)
[0094]除了中空部形成用的膏体状混合物的丝网印刷时仅在I个部位椭圆球状地进行丝网印刷以外，与实施例1同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的构造体所构成且具有中空构造的放电触发部31，该中空构造具有I个中空部31a，得到实施例2的静电应对元件100。
[0095](比较例I)
[0096]除了在将中空部形成用的膏体状混合物进行丝网印刷时，替代中空部形成用的膏体状混合物而使用放电触发部形成用的膏体状混合物以外，与实施例1同样地操作，形成由微小空隙35不连续散布的构造体所构成且不具有中空部的非中空构造的放电触发部，得到比较例I的静电应对元件。
[0097](比较例2)
[0098]除了替代用于形成微小空隙35的平均粒径1.0 μ m的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:MX-150)而使用平均粒径2.0 μ m的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:MX-200)以外，与比较例I同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的构造体所构成且不具有中空部的非中空构造的放电触发部，得到比较例2的静电应对元件。
[0099](实施例3)
[0100]除了替代用于形成微小空隙35的平均粒径1.Ομπι的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:ΜΧ-150)而将放电触发部变更为10VOl%的玻璃颗粒、50vol %的Al203、30vol %的Ag颗粒、IOvol %的丙烯类树脂颗粒以外，与实施例2同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的构造体所构成且具有中空构造的放电触发部31，该中空构造具有中空部31a，31b，得到实施例3的静电应对元件100。
[0101](实施例4)
[0102]除了将用于形成放电触发部的各成分的调配量，使用10Vol%的玻璃颗粒、50vol %的Al203、30vol %的Ag颗粒，并替代IOvol %的丙烯类树脂颗粒MX-150而变更为10vOl%的平均粒径2.0ym的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:ΜΧ-300)以外，与实施例2同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的多孔质体所构成且具有中空构造的放电触发部31，该中空构造具有I个中空部31a，得到实施例4的静电应对元件100。
[0103](实施例5)
[0104]除了将用于形成放电触发部的各成分的调配量，使用10Vol%的玻璃颗粒、50vol %的Al203、30vol %的Ag颗粒，使用IOvol %的丙烯类树脂颗粒MX-150，并具有2个中空部以外，与实施例3同样地操作，制作采用微小空隙35不连续散布的构造且具有中空部31a，31b的2个中空构造的放电触发部31，得到实施例5的静电应对元件100。
[0105](比较例3)
[0106]除了将用于形成放电触发部的各成分的调配量，使用10Vol%的玻璃颗粒、50vol %的Al203、30vol %的Ag颗粒，并使用IOvol %的丙烯类树脂颗粒MX-150以外，与比较例I同样地操作，制作采用微小空隙35不连续散布的构造体且不具有中空部的非中空构造的放电触发部，得到比较例3的静电应对元件100。
[0107](比较例4)
[0108]除了替代IOvol %的丙烯类树脂颗粒MX-150而变更为IOvol %的平均粒径3.0ym的球状的丙烯类树脂颗粒(综研化学株式会社制，商品序号:MX-300)以外，与比较例3同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的构造体所构成且不具有中空部的非中空构造的放电触发部，得到比较例4的静电应对元件。
[0109](比较例5)
[0110]除了省略在制成中空部形成用的膏体状混合物时添加玻璃成分的工序以外，与实施例3同样地操作，制作由微小空隙35不连续散布的构造体构成且具有I个中空部31a的中空构造并且放电触发部表面部不采用致密构造的放电触发部31，得到比较例5的静电应对元件100。
[0111](比较例6)
[0112]除了省略丙烯类树脂颗粒的调配，并将各成分的调配量变更为15ν01%的玻璃颗粒、55vol %的Al203、30vol %的Ag颗粒以外，与比较例I同样地操作，制作不具有微小空隙35且不具有中空部的非中空部构造的放电触发部，得到比较例5的静电应对元件100。[0113]〈构造观察〉
[0114]在如上述那样得到的实施例1~5的静电应对元件100中，研磨放电触发部31的截面，使用SEM进行截面观察。确认了均是微小空隙35不连续散布的构造体，且具有中空构造，该中空构造具有I个或2个中空部，放电触发部表面部成为致密构造。
[0115]〈微细构造观察〉
[0116]在如上述那样得到的实施例1~5的静电应对元件100中，研磨放电触发部31的截面(不形成中空部31a，31b的部位的截面)，使用SEM进行截面观察，拍摄照片。就所拍摄的照片进行微小空隙的图像处理，计算微小空隙的面积的总和，并通过用整体面积除来算出微小空隙的比率。 [0117]〈静电放电试验〉
[0118]以下，就如上述那样得到的实施例1~5的静电应对元件100和比较例I~6的静电应对兀件,使用图9所不的静电试验电路来实施静电放电试验。在表1和表2表不试验结果。
[0119]该静电放电试验基于国际标准IEC61000-4-2的静电放电仿真试验和噪声试验，遵照人体模型(放电电阻330 Ω、放电电容150pF、施加电压8.0kV、接触放电)来进行。具体而言，如图9的静电试验电路所示，将评价对象的静电应对元件的一个端子电极接地，并且将静电脉冲施加部连接在另一个端子电极后，使静电脉冲施加部接触放电枪而施加静电脉冲。这里，所施加的静电脉冲施加放电开始电压以上的电压。
[0120]对于放电开始电压，一边使静电试验从0.4kV开始以0.2kV间隔增加一边进行试验。记录此时所观测的静电吸收波形，以静电吸收效果显现的电压为放电开始电压。静电电容为IMHz的静电电容(pF)。就短路率，各样品准备100个，将静电放电试验按8.0kV重复100次时，数出电极问发生短路的个数，用其比例)表示。就耐久性，准备各样品100个，对各个样品在8kV进行1000次放电试验。就各个样品，测量第1000次的峰值电压，数出峰值电压为400V以下的样品的个数，用其比例(％)表示。另外，就峰值电压也与上述同样地进行放电试验，就各个样品测量第1000次的峰值电压，计算平均值。峰值电压越低静电吸收效果越高，作为静电应对元件越优。
[0121][表1]
[0122]
【权利要求】
1.一种静电应对元件，其特征在于， 具有绝缘性基板、在该绝缘性基板上相互分离而相对配置的电极、以及配置在该电极间的放电触发部， 所述放电触发部由微小空隙不连续散布的多孔质构成，且具有中空构造，所述中空构造具有至少I个以上的中空部，形成该中空构造的面具有致密构造。
2.如权利要求1所述的静电应对元件，其特征在于， 所述放电触发部的形成中空构造的面，具有至少I种导电性无机材料不连续分散在至少I种绝缘性无机材料的基体中的复合构造。
3.如权利要求1或2所述的静电应对元件，其特征在于， 所述放电触发部的形成中空构造的面包含玻璃成分，且玻璃成分的比率为20Vol%以上。
4.如权利要求1?3中的任一项所述的静电应对元件，其特征在于， 所述放电触发部的中空构造以沿着将所述电极间连结的方向的方式形成。
【文档编号】H01T4/12GK103988380SQ201280061315
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2011年12月12日
【发明者】朝仓健作, 铃木真吾, 藤森敬洋 申请人:Tdk株式会社