(57)【要約】  本発明は、様々な設計の電子回路基板に対して、自由にかつ簡便に静電放電対策を図ることのできる静電放電保護体を提供することを課題とする。本発明は、１対の電極と該電極以外の導電性部材を含む少なくとも３つの導電性部材を有し、それぞれの導電性部材は、他の導電性部材の少なくとも１つとのギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置され、各導電性部材に隣接する幅が０．１〜１０μｍであるギャップの少なくとも１つに、そのギャップを埋めるように絶縁性部材が配置され、前記電極の一方が、前記絶縁性部材および電極以外の前記導電性部材を介して、該電極の一方と対をなす電極に連結されていることを特徴とする静電放電保護体である。
2010041661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の電極と電極以外の導電性部材とを含む少なくとも３つの導電性部材を有し、それぞれの導電性部材は、他の導電性部材の少なくとも１つとのギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置され、各導電性部材に隣接する幅が０．１〜１０μｍであるギャップの少なくとも１つに、そのギャップを埋めるように絶縁性部材が配置され、前記電極の一方が、前記絶縁性部材および電極以外の前記導電性部材を介して、該電極の一方と対をなす電極に連結されていることを特徴とする静電放電保護体。
【請求項２】
１対の電極と、この１対の電極のそれぞれとギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置された導電性部材と、前記ギャップに配置され、前記各電極と導電性部材とを連結する絶縁性部材とを有することを特徴とする静電放電保護体。
【請求項３】
前記絶縁性部材は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０10Ω・ｃｍ以上である、請求項１または２に記載の静電放電保護体。
【請求項４】
絶縁性部材が、樹脂組成物からなる成形体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の静電放電保護体。
【請求項５】
前記成形体が、硬化性樹脂を有する硬化性樹脂組成物を塗布した後、硬化させた層状物である、請求項４に記載の静電放電保護体。
【請求項６】
前記樹脂組成物が無機または有機充填剤を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の静電放電保護体。
【請求項７】
電極以外の前記導電性部材は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０3Ω・ｃｍ以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の静電放電保護体。
【請求項８】
電極以外の前記導電性部材が、導電性樹脂組成物からなる成形体であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の静電放電保護体。
【請求項９】
導電性樹脂組成物からなる前記成形体が、厚さ１〜１００μｍの層状物である、請求項８に記載の静電放電保護体。
【請求項１０】
前記導電性樹脂組成物が、導電性粒子および／または導電性繊維を、１〜８０体積％含むことを特徴とする請求項８または９に記載の静電放電保護体。
【請求項１１】
前記導電性粒子が炭素系粒子である、請求項１０に記載の静電放電保護体。
【請求項１２】
前記導電性粒子が黒鉛であり、前記導電性繊維が炭素繊維である、請求項１０に記載の静電放電保護体。
【請求項１３】
ギャップの幅が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の静電放電保護体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の静電放電保護体を設けた電子回路基板。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子回路基板を設けた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電放電保護体に関し、さらに詳しくは、様々な設計の電子回路基板に対して、自由にかつ簡便に静電放電保護を図ることのできる静電放電保護体に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電放電（electro-static discharge：ＥＳＤ）は、電気システムおよび集積回路が曝される破壊的で不可避な現象の一つである。電気的な観点からは、ＥＳＤは、数アンペアのピーク電流のある、１０ｎ秒から３００ｎ秒間継続する過渡的な高電流現象である。したがって、ＥＳＤが発生すると、数ナノ秒以内にほぼ数アンペアの電流を集積回路の外へ伝導しなければ、集積回路が修復至難な損傷を被るか、その容量に不具合もしくは劣化を起こし、正常に機能しえなくなる。さらに、近年、電子部品や電子機器の軽量化、薄型化、小型化の流れが急速な勢いで進行している。それにともない、半導体の集積度やプリント配線基板へ実装される電子部品の密度が著しく上昇し、過密に集積、あるいは実装された電子素子や信号線が互いに極めて接近して存在することになり、信号処理速度が高速化されたこととも併せて、高周波輻射ノイズが誘発されやすい状況となった。【０００３】
従来、回路内のＩＣ等をＥＳＤから保護する静電気保護素子として、特開２００５−３５３８４５号公報に開示されているような金属酸化物等の焼結体からなるバルク構造の素子があった。この素子は焼結体からなる積層型チップバリスタであり、積層体と一対の外部電極を備えている。バリスタは、印加電圧がある一定以上の値に達すると、それまで流れなかった電流が急に流れ出すという性質を持ち、静電放電に対して優れた抑止力をもつ。しかし、焼結体である積層型チップバリスタの製造には、シート成型、内部電極印刷、シート積層等から成る複雑な製造プロセスが避けられず、かつ、実装工程中に層間剥離等の不具合の発生も起こりやすいという問題があった。【０００４】
特開２００７−２６６４７９号公報では、絶縁基板に１０μｍから５０μｍの放電ギャップを空けて端部が対向した一対の電極パターンの間に、ＺｎＯを主成分とし炭化珪素を含む機能膜を設ける保護素子が開示されている。これは、積層型チップバリスタと比較すると、簡単な構成で基板上の厚膜素子として製造できる利点がある。【０００５】
これらのＥＳＤ対策素子は、電子機器の進化にあわせて、実装面積の低減化を図っているが、素子をハンダなどで配線基板に実装するので、設計の自由度が少なく、かつ、高さを含めて大きさに限界がある。そのため、ＥＳＤ対策を素子で固定するのではなく、必要な箇所に、かつ必要な面積にＥＳＤ対策を講じることができるようにすることが望まれている。【０００６】
ＥＳＤ保護材料として樹脂組成物を開示している文献としては特表２００１−５２３０４０号公報が挙げられる。この樹脂組成物は、絶縁バインダーの混合物からなる母材、１０ミクロン未満の平均粒子径を有する導電性粒子、および１０ミクロン未満の平均粒子径を有する半導体粒子を含むことを特徴としている。また、該特表２００１−５２３０４０号公報では、ハイアットその他（Hyatt  et  all）の米国特許が紹介されており、表面が絶縁性酸化皮膜で被覆されている導電性粒子および半導体粒子の混合物が絶縁性バインダーによって結びつけられている組成物材料や、粒子径範囲が規定された組成物材料、導電性粒子間の面間隔を規定した組成物材料が開示されている。これらの公報に記載の方法は、導電性粒子や半導体粒子の分散方法が最適化されていないため、低電圧時に高い電気抵抗値が得られないか、もしくは、高電圧時に低い電気抵抗値が得られないなど、技術的な不安定要素が存在する。【０００７】
さらに、静電放電保護体を製造するにあたっては、以下のような困難性が存在する。たとえば、静電放電保護体においては、通常の作動電圧（一般的には１０Ｖ未満を示す）では、高い絶縁抵抗性が要求される。電極間に樹脂等の絶縁性部材が設置されていない場合は、高電圧の印加で気中放電がおこり、さらに電極が設けられている基板の炭化により電極が短絡する。したがって電極間に何らかの耐電圧性の部材が必要であるが、導電性部材のみが設けられ、絶縁性部材がない場合は、絶縁抵抗性が保てない。したがって、絶縁性部材が電極対のギャップに介することは必須である。試験的には、電極間を跨って絶縁性部材を設ける際、設けられる絶縁性部材に対して電極間距離を最適化することで、通常の作動電圧での高い絶縁抵抗性と、静電放電時の低い電気抵抗性を付与することができる。
例えば、充填材無添加の樹脂を絶縁性部材に使用した場合は、電極間距離を５〜７μｍに設定することで静電放電保護体としての特性を確認することができる。しかしながら、１対の電極と絶縁性部材のみで静電放電保護体を構成する場合は、絶縁性部材の微妙な品質の違いによって適正な電極間距離が変わること、および電極間距離の許容幅が非常に狭いことから工業的な生産は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３５３８４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２６６４７９号公報
【特許文献３】特表２００１−５２３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、様々な設計の電子回路基板に対して、自由にかつ簡便にＥＳＤ対策を図ることのできる静電放電保護体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記従来技術の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、電極の間に一定のギャップをおいて導電性部材を配置し、これらを絶縁性部材で結合した構造の静電放電保護体を電子回路基板に設置することにより、上記課題を解決できることを見出した。【００１１】
すなわち、本発明は以下の事項に関する。
［１］１対の電極と電極以外の導電性部材を含む少なくとも３つの導電性部材を有し、それぞれの導電性部材は、他の導電性部材の少なくとも１つとのギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置され、各導電性部材に隣接する幅が０．１〜１０μｍであるギャップの少なくとも１つに、そのギャップを埋めるように絶縁性部材が配置され、前記電極の一方が、前記絶縁性部材および電極以外の前記導電性部材を介して、該電極の一方と対をなす電極に連結されていることを特徴とする静電放電保護体。
［２］１対の電極と、この１対の電極のそれぞれとギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置された導電性部材と、前記ギャップに配置され、前記各電極と導電性部材とを連結する絶縁性部材とを有することを特徴とする静電放電保護体。
［３］前記絶縁性部材は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０10Ω・ｃｍ以上である、［１］または［２］に記載の静電放電保護体。
［４］絶縁性部材が、樹脂組成物からなる成形体であることを特徴とする、［１］〜［３］のいずれかに記載の静電放電保護体。
［５］前記成形体が、硬化性樹脂を有する硬化性樹脂組成物を塗布した後、硬化させた層状物である、［４］に記載の静電放電保護体。
［６］前記樹脂組成物が無機または有機充填剤を含むことを特徴とする［４］または［５］に記載の静電放電保護体。
［７］電極以外の前記導電性部材は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０3Ω・ｃｍ以下である、［１］〜［６］のいずれかに記載の静電放電保護体。
［８］電極以外の前記導電性部材が、導電性樹脂組成物からなる成形体であることを特徴とする、［１］〜［７］のいずれかに記載の静電放電保護体。
［９］導電性樹脂組成物からなる前記成形体が、厚さ１〜１００μｍの層状物である、［８］に記載の静電放電保護体。
［１０］前記導電性樹脂組成物が、導電性粒子および／または導電性繊維を、１〜８０体積％含むことを特徴とする［８］または［９］に記載の静電放電保護体。
［１１］前記導電性粒子が炭素系粒子である、［１０］に記載の静電放電保護体。
［１２］前記導電性粒子が黒鉛であり、前記導電性繊維が炭素繊維である、［１０］に記載の静電放電保護体。
［１３］ギャップの幅が１〜１０μｍであることを特徴とする［１］〜［１２］のいずれかに記載の静電放電保護体。
［１４］［１３］に記載の静電放電保護体を設けた電子回路基板。
［１５］［１４］に記載の電子回路基板を設けた電子機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の静電放電保護体は、必要な箇所に、必要な面積に、特別に複雑な工程を行うことなく簡単かつ自由に設置して静電放電保護を実現することができるので、携帯電話をはじめとするデジタル機器、人の手が触れることが多いモバイル機器等において好適に利用できる
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体１１の縦断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体２１の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体３１の縦断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体４１の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明に係る静電放電保護体の一使用態様を示す説明図である。
【図６】図６は、櫛歯状の配線基板である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る静電放電保護体について詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る静電放電保護体は、１対の電極と電極以外の導電性部材を含む少なくとも３つの導電性部材を有し、それぞれの導電性部材は、他の導電性部材の少なくとも１つとのギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置され、各導電性部材に隣接する幅が０．１〜１０μｍであるギャップの少なくとも１つに、そのギャップを埋めるように絶縁性部材が配置され、前記電極の一方が、前記絶縁性部材および電極以外の前記導電性部材を介して、該電極の一方と対をなす電極に連結されていることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明の静電放電保護体においては、複数の導電性部材同士が接触している場合には、それらは１つの導電性部材とみなされる。たとえば、電極と電極以外の導電性部材が接触している場合には、それらは１つの導電性部材であり、１つの電極である。
静電放電保護体の構造
本発明に係る静電放電保護体は、少なくとも３つの導電性部材を有し、その導電性部材のうちの少なくとも２つは１対の電極である。つまり本発明に係る静電放電保護体は、１対の電極と少なくとも１つの導電性部材を有することが必須であり、その他の電極対を任意的に有し、またその他の電極以外の導電性部材を任意的に有する。よって、前記導電性部材としては、１対をなす２つの電極および電極以外の１つまたは２つ以上の導電性部材でもよく、２対をなす４つの電極および電極以外の１つまたは２つ以上の導電性部材でもよく、３対以上の電極がある場合も以下同様である。
【００１７】
これらの導電性部材はそれぞれ、他の導電性部材の少なくとも１つとのギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置されている。つまり、前記導電性部材はいずれも、必ず他の導電性部材のどれかとギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置されている。換言すれば、前記各導電性部材は、他の導電性部材のいずれとも１０μｍを超える幅のギャップをおいて配置されていることはない。
【００１８】
ここで、各導電性部材間のギャップの幅とは、各導電性部材間の最短距離を意味する。
【００１９】
各導電性部材と、その導電性部材とのギャップの幅が０．１〜１０μｍである他の導電性部材との間のギャップには、そのギャップを埋めるように絶縁性部材が配置されており、前記導電性部材と前記他の導電性部材とが、その絶縁性部材を介して連結されている。つまり、前記絶縁性部材は、前記導電性部材と前記他の導電性部材とに挟まれて配置されている。ギャップの幅が０．１〜１０μｍである他の導電性部材が複数ある場合には、そのうちの少なくとも１つとの間のギャップに絶縁性部材が配置されていればよい。換言すれば、前記各導電性部材は必ず、絶縁性部材と接しており、その絶縁性部材は必ず、前記導電性部材と接触している部分とは異なる部分において、前記他の導電性部材と接している。
【００２０】
また、３つ以上の導電性部材が１つまたは２つ以上の絶縁性部材を介して接することもあり得る。たとえば、導電性部材Ａと導電性部材Ｂとの間のギャップの幅が０．１〜１０μｍであり、導電性部材Ｂと導電性部材Ｃとの間のギャップの幅が０．１〜１０μｍである場合には、導電性部材Ａと導電性部材Ｂとの間に絶縁性部材ＡＢが配置され、さらに導電性部材Ｂと導電性部材Ｃとの間に絶縁性部材ＢＣが配置され得る。この場合には、導電性部材Ａ、絶縁性部材ＡＢ、導電性部材Ｂ、絶縁性部材ＢＣ、導電性部材Ｃの順に、これらの部材が連結されることになる。導電性部材が４つ以上ある場合にも、上記と同様に考えることができる。
【００２１】
なお、導電性部材と最も近距離にある他の導電性部材とのギャップの幅は０．１〜１０μｍであるから、前記絶縁性部材の、導電性部材と他の導電性部材とによって挟まれている部分の厚みは０．１〜１０μｍである。
【００２２】
本発明の静電放電保護体においては、上記のように各部材が連結されることにより、１つの電極が、前記絶縁性部材および電極以外の前記導電性部材を介して、前記電極と対をなす電極に連結される。たとえば、導電性部材として、１対をなす２つの電極および電極以外の１つの導電性部材を有する場合には、一方の電極、絶縁性部材、電極以外の導電性部材、絶縁性部材、他方の電極の順に連結される。導電性部材として、１対をなす２つの電極および電極以外の２つ以上導電性部材を有する場合にも、前記と同様に連結することができる。また導電性部材として、２対以上の電極を有する場合には、それぞれの電極対ごとに上記と同じように連結することができる。
【００２３】
なお、導電性部材間のギャップが２つ以上あり、それぞれのギャップに絶縁性材料を配置する場合には、各ギャップに１つずつ絶縁性材料を配置することもできるし、１つの絶縁性部材の一部を１つのギャップに配置し、その絶縁性部材の他の部分を他のギャップに配置することもできる。
【００２４】
本発明の静電放電保護体の具体例として、たとえば、１対の電極と、この１対の電極のそれぞれとギャップの幅が０．１〜１０μｍとなるように配置された導電性部材と、前記ギャップに配置され、前記各電極と導電性部材とを連結する絶縁性部材とを有する静電放電保護体を挙げることができる。
【００２５】
図１は、この静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体１１の縦断面図を表す。静電放電保護体１１は、電極１２Ａ、電極１２Ｂ、導電性部材１３、絶縁性部材１４Ａおよび絶縁性部材１４Ｂから形成される。電極１２Ａおよび電極１２Ｂは、その軸方向を一致させ、それぞれの先端面を向かい合わせるように配置されている。絶縁性部材１４Ａは、電極１２Ａの、電極１２Ｂの先端面と向かい合っている方の先端部を上側から覆うように、この先端部に接して設けられている。絶縁性部材１４Ｂは、電極１２Ｂの、電極１２Ａの先端面と向かい合っている方の先端部を上側から覆うように、この先端部に接して設けられている。導電性部材１３は、絶縁性部材１４Ａと絶縁性部材１４Ｂとに挟まれて、絶縁性部材１４Ａおよび絶縁性部材１４Ｂに接して設けられている。電極１２Ａと導電性部材１３との間のギャップの幅は、０．１〜１０μｍである。絶縁性部材１４Ａの、電極１２Ａと導電性部材１３とで挟まれた部分の厚みは前記ギャップの幅と同じである。電極１２Ｂと導電性部材１３とのギャップの幅は０．１〜１０μｍである。絶縁性部材１４Ｂの、電極１２Ｂと導電性部材１３とで挟まれた部分の厚みは前記ギャップの幅と同じである。このように、静電放電保護体１１においては、電極１２Ａは、絶縁性部材１４Ａ、導電性部材１３および絶縁性部材１４Ｂによって、電極１２Ｂと連結されている。
【００２６】
図２は、この静電放電保護体の一具体例である静電放電保護体２１の縦断面図を表す。静電放電保護体２１は、電極２２Ａ、電極２２Ｂ、導電性部材２３、絶縁性部材２４Ａおよび絶縁性部材２４Ｂから形成される。絶縁性部材２４Ａは、断面矩形状であり、電極２２Ａの側面に接して設けられている。導電性部材２３は、断面矩形状であり、絶縁性部材２４Ａを電極２２Ａと挟むように、絶縁性部材２４Ａに接して設けられている。電極２２Ａと導電性部材２３との間のギャップの幅は、０．１〜１０μｍである。絶縁性部材２４Ａの、電極２２Ａと導電性部材２３とで挟まれた部分の厚みは前記ギャップの幅と同じである。絶縁性部材２４Ｂは、断面矩形状であり、導電性部材２３を絶縁性部材２４Ａと挟むように、導電性部材２３に接して設けられている。電極２２Ｂは、電極２２Ａと平行になるように、絶縁性部材２４Ｂを導電性部材２３と挟むように、絶縁性部材２４Ｂに接して配置されている。電極２２Ｂと導電性部材２３とのギャップの幅は０．１〜１０μｍである。絶縁性部材２４Ｂの、電極２２Ｂと導電性部材２３とで挟まれた部分の厚みは前記ギャップの幅と同じである。このように、静電放電保護体２１においては、電極２２Ａは、絶縁性部材２４Ａ、導電性部材２３および絶縁性部材２４Ｂによって、電極２２Ｂと連結されている。
【００２７】
図３は、この静電放電保護体の他の具体例である静電放電保護体３１の縦断面図を表す。静電放電保護体３１は、電極３２Ａ、電極３２Ｂ、導電性部材３３、絶縁性部材３４から形成される。電極３２Ａおよび電極３２Ｂは、それぞれの軸線が一致するように配置され、それぞれの向かい合う端面間のギャップの幅は１０μｍより大きい。絶縁性部材３４は、その下面部で電極３２Ａおよび電極３２Ｂのそれぞれの端面部を覆うように、電極３２Ａおよび電極３２Ｂに接して設けられている。導電性部材３３は、断面矩形状であり、絶縁性３４の上面に設けられている。電極３２Ａと導電性部材３３とのギャップの幅、および極３２Ｂと導電性部材３３とのギャップの幅は、０．１〜１０μｍである。絶縁性部材３４の、電極３２Ａと導電性部材３３とで挟まれた部分、および電極３２Ｂと導電性部材３３とで挟まれた部分の厚みは、それぞれ前記ギャップの幅と同じである。静電放電保護体３１においては、絶縁性部材３４が、電極３２Ａと導電性部材３３との間のギャップ、および電極３２Ｂと導電性部材３３との間のギャップの両方に配置されている。このように、静電放電保護体３１においては、電極３２Ａは、絶縁性部材３４および導電性部材３３によって、電極３２Ｂと連結されている。
【００２８】
図４は、この静電放電保護体の他の具体例である静電放電保護体４１の縦断面図を表す。静電放電保護体４１は、前述の静電放電保護体３１において、導電性部材３３の上面に、その上面全体を覆うように断面矩形状の絶縁層３５が設けられた構造を有する。
【００２９】
本発明の静電放電保護体は、静電放電時にデバイスを保護するため、過電流をアースに逃すための保護回路として用いられる。本発明の静電放電保護体は、通常作動時の低い電圧のときには、高い電気抵抗値を示し、電流をアースに逃がさず、デバイスに供給する。一方、静電放電時の過渡現象が生じたときには、瞬時に低い電気抵抗値を示し、過電流をアースに逃し、過電流がデバイスに供給されるのを阻止する。過渡現象が解消したときには、高い電気抵抗値に戻り、電流をデバイスに供給する。本発明の静電放電保護体は、上記のような構造を有することによりこのような機能を発現し、デバイス等に対する静電放電保護を実現する。
【００３０】
図５に、本発明の静電放電保護体の一使用態様を示す。本発明の静電放電保護体５１は、デバイス５２にいたる配線５３から分岐し、アースにいたる配線５４上に設置される。図５において、Ｉは、静電放電発生時に電流が流れる方向を示し、ＩＩは、通常作動時に電流が流れる方向を示す。
【００３１】
ＥＳＤ保護回路つまり静電放電保護体は、電気抵抗値が１０8Ω未満であってもＥＳＤ発生時に過電圧による過電流を保護回路からアースに流せば静電放電保護の目的を達成できるが、通常作動時の電圧でも常に若干のもれ電流があり、通常作動時の電圧で電気抵抗値が１０8Ω未満である場合は、もれ電流がノイズとしてデバイスに影響を与えるおそれがあるので好ましくない。本発明によると、電極となる２本の配線パターンの間に必ず絶縁層があるように構成することにより、２つの電極の間にＤＣ１０Ｖ以下の電圧を印加した場合の抵抗値を１０8Ω以上にすることが可能となり、確実に静電放電保護を実現することができる。
導電性部材
導電性部材のうちの電極は、電流を一方から他方へ流すための部材であって、静電放電発生時の過電流を流すことができる限り、その形状、材料等には特に制限はなく、通常の電気配線であっても構わない。
【００３２】
電極以外の導電性部材は、他の導電性部材電極から流れてきた電流を受け取り、さらにその他の導電性部材に供給する部材である。電極以外の導電性部材も、静電放電発生時の過電流を流すことができる限り、その形状、材料等には特に制限はない。例えば、アルミ箔などの金属箔や、導電性フィラーなどを含有する導電性材料により電極以外の導電性部材を形成することができる。
【００３３】
電極以外の導電性部材の材料としては、Ａｇ粉、Ｎｉ粉、やカーボン粉などの導電性フィラーを樹脂中に分散させて複合化した材料を例示でき、さらに導電性を確保するために、金属粉末を、その酸化膜を溶解する性質を有するキレート化剤および溶剤から構成される溶液に浸漬し、金属表面から自然酸化皮膜を除去した後、同一金属の錯体を形成させて、樹脂を主成分とするバインダーに混合した材料等を挙げることができる。
【００３４】
前記導電性部材に含まれる樹脂としては、導電性樹脂を例示でき、たとえば特定の化合物でドープされたポリアセチレン樹脂やポリピロール樹脂などを挙げることができる。前記導電性部材に含まれる樹脂においては、さらに経時安定性に対する信頼性や材料コストの観点で、以下の材料を好適に用いることができる。すなわち汎用の樹脂に導電性フィラーを分散させた樹脂組成物であり、この樹脂組成物に使用する樹脂としては、天然樹脂、変性樹脂およびオリゴマー合成樹脂等が挙げられる。
【００３５】
天然樹脂としてはロジンが代表的である。変性樹脂としては、ロジン誘導体、ゴム誘導体等が挙げられる。オリゴマー合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸誘導体、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド・アミド樹脂等が挙げられる。
【００３６】
電極以外の導電性部材の形状としては、たとえば、箔状、フィルム状、シート状または板状等を挙げることができる。
【００３７】
電極以外の前記導電体は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０3  Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１０2Ω・ｃｍ以下であることがさらに好ましい。前記電気抵抗率が１０3Ω・ｃｍより大きいと、絶縁性部材の膜厚を制御しても静電放電保護体としての性能を示さない場合があり、また工業的に生産することが困難である。
【００３８】
電極以外の導電性部材は、導電性樹脂組成物からなる成形体であることが好ましく、この成形体は、層状物であることが好ましい。電極以外の導電性部材が導電性樹脂組成物からなる成形体であると、必要な箇所に、必要な面積で、特別に複雑な工程を行うことなく簡単かつ自由に静電放電保護体を実現することが可能になるという点で好ましい。この成形体が、塗布および硬化でできる層状物であると、静電放電保護体を容易に成形できるという点で好ましい。
【００３９】
前記成形体が層状物である場合、その厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがさらに好ましい。前記厚みが、１μｍ未満である場合は、ＥＳＤ保護に対する性能のばらつきが大きくなる。また、導電層の厚みが１００μｍを超える場合は、実装した場合に衝撃などによる導電性部材の剥離が起こり易くなる。
【００４０】
前記導電性樹脂組成物には導電性粒子および／または導電性繊維が含有されていることが好ましい。導電性部材は、静電放電発生時にナノ秒単位で過電流を流す必要がある。導電性樹脂組成物に導電性粒子および／または導電性繊維が含有されていると、このような過電流をスムーズに移動させることができる。
【００４１】
導電性粒子および／または導電性繊維の導電性樹脂組成物中の含有率としては、好ましくは１〜８０体積％、さらに好ましくは５０〜７５体積％である。ＥＳＤ発生時には素早く短絡し、ＥＳＤ解消時には短絡を解消して絶縁性能が再現するという特性を発揮するには、スムーズな電荷の移動が必要であり、この観点から５０〜７５体積％が好適である。前記比率が１体積％未満の場合は、導電性部材として必要な低い電気抵抗特性を得られない場合がある。
【００４２】
前記比率が８０体積％を超えると、実装した場合に衝撃などにより導電性部材の剥離が起こり易くなる。
【００４３】
前記導電性粒子としては、黒鉛およびファーネスブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック等の炭素系粒子、並びにニッケル、アルミニウム、タングステン、ニオブ、タンタル等の金属性導電性粒子等を挙げることができる。これらの中で、炭素系粒子が好ましく、その中でも黒鉛が特に好ましい。導電性粒子の平均粒子径としては、０．１〜３０μｍであることが好ましい。なお、平均粒子径はレーザー回折式光散乱法粒度分布計マイクロトラックＳＰＡ（(株)日機装製）を用いて測定することができる。
【００４４】
前記導電性繊維としては、炭素繊維、酸化亜鉛ウィスカ等を挙げることができる。導電性粒子の繊維径としては、０．１〜３０μｍであることが好ましい。
【００４５】
前記導電性繊維としては、炭素繊維が好ましい。炭素系粒子および炭素繊維が導電性部材に含まれていると、ＥＳＤ発生時に、高い電気抵抗値がナノ秒単位で低くなる際、コンデンサ的な働きにより、よりスイッチし易くする性質を付与できる。また、黒鉛および炭素繊維は、樹脂組成物とした際の凝集力が低く、これらの充填率を上げても樹脂組成物は高粘度になりにくい。また、印刷適正を調整するために溶剤を加えて導電性樹脂組成物の濃度を下げた場合にも、黒鉛および炭素繊維は分離することが少なく、経時安定性が付加される。
【００４６】
導電性樹脂組成物の２５℃における粘度としては、２〜２００，０００ｍＰａ・ｓが好ましい。この粘度範囲の場合は、ポッティング、バーコート、スクリーン印刷、スピンコートのいずれの方法でも塗布することが可能である。粘度が２００，０００ｍＰａ・ｓを超えると印刷が困難であり、また２ｍＰａ・ｓ未満では均一な膜厚を得ることが困難である。なお、上記の粘度は２５℃の環境下、Ｅ型粘度計にてローター回転数１ｒｐｍで測定することができる。
【００４７】
粘度を調整するために用いる溶剤としては、樹脂に対する溶解性が優れ、かつ臭気が少なく取り扱いが容易であるグリコール骨格を持つ溶媒系、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、カルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられ、またその他の溶剤としてγ―ブチロラクトン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ニトロベンゼン、イソホロン、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。
【００４８】
また、導電性部材に空隙が存在すると、ＥＳＤ発生時およびＥＳＤ解消時に電気抵抗値が変化するスイッチ機能が向上する。空隙がないように、導電性粒子を界面活性剤で処理して樹脂組成物として調製、脱泡して導電性部材を形成した場合と、導電性粒子に若干量のバインダー樹脂を混練してマスターバッチにした後、さらに樹脂を加えて空隙のある導電性部材を形成した場合では、ＥＳＤ電気抵抗値が低くなる電圧（ＥＳＤ保護回路として作動する電圧、ＥＳＤ作動電圧）が異なり、空隙がある導電性部材を設けたＥＳＤ保護回路の方がより低くなり、空隙がない導電層を設けたＥＳＤ保護回路ではＥＳＤ作動電圧が高いため、様々なＥＳＤ発生源に対して性能不足になる傾向がある。
【００４９】
空隙の比率（空隙率）としては、導電性部材の体積に対して５体積％以上、５０体積％以下であることが好ましい。空隙率が５体積％未満であると、ＥＳＤ作動電圧を下げる効果が小さい。また空隙率が、導電層に対して５０体積％を超えると、実装した場合に衝撃などによる導電層の剥離が起こり易くなる。なお、空隙率は、導電性部材の断面から走査型電子顕微鏡で４００倍の観察像を得て、導電性部材の面積と空隙の面積とを計測し、導電層の面積に対する空隙の面積の比として求めたものである。
絶縁性部材
絶縁性部材は、２つの導電性部材に挟まれて配置される。絶縁性部材は、通常作動時には高い電気抵抗値を示し、導電性部材間に電流を流すのを阻止し、一方、静電放電時には、低い電気抵抗値を示し、導電性部材間に電流を流す機能を有する。
【００５０】
絶縁性部材の、２つの導電性部材に挟まれた部分の厚み、すなわちギャップの幅は、０．１〜１０μｍであり、好ましくは０．２〜７μｍである。前記厚みが１０μｍを超えると、ＥＳＤ保護回路として作動する電圧（ＥＳＤ作動電圧）が５ｋＶより高くなる。ＥＳＤの発生原因は、１０ｋＶを超える雷サージだけではなく、人体による８ｋＶ前後のサージ、摩擦による１ｋＶ前後のサージなど種々存在する。このため、ＥＳＤ保護回路として機能させるためには、ＥＳＤ作動電圧が５ｋＶ未満でないと実効性がない。前記厚みが０．１μｍ未満になると、ＥＳＤ保護に必要な高電圧時の電気抵抗値変化と低電圧時の電気抵抗値変化との繰り返しに耐えられない。また、ギャップ距離の安定化の観点からは、前記厚み、すなわちギャップの幅は１〜１０μｍであることが好ましい。
【００５１】
絶縁性部材の、２つの導電性部材によって両側から挟まれた部分における、その２つの導電性部材によって挟まれた方向と直行する断面の面積としては、１５０μｍ2以上であることが好ましい。
【００５２】
絶縁性部材の形状は、前記機能を果たすことができる限り特に制限はない。前述のとおり、絶縁性部材は、導電性部材間に形成されるギャップの２つ以上に介在することもでき、そのような介在が可能なように、適宜形状を決定することができる。
【００５３】
絶縁性部材の材料も、前記機能を果たすことができる限り特に制限はなく、たとえば、上記導電性部材に用いられる樹脂組成物に用いられる樹脂群等を挙げることができる。
【００５４】
絶縁性部材は、ＤＣ１０Ｖの電圧を印加したときの電気抵抗率が、１０10Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０12Ω・ｃｍ以上であることがさらに好ましい。前記電気抵抗率が１０10Ω・ｃｍより小さいと、通常作動時のもれ電流が多くなり、保護すべきデバイス等のノイズ発生の原因となる場合がある。
【００５５】
絶縁性部材は、樹脂組成物からなる成形体であることが好ましく、この成形体は、層状物、つまり絶縁層であることが好ましい。電極以外の導電性部材が導電性樹脂組成物からなる成形体であると、必要な箇所に、必要な面積に、特別に複雑な工程を行うことなく簡単かつ自由に静電放電保護体を実現することが可能になるという点で好ましい。この成形体が、塗布および硬化でできる層状物であると、静電放電保護体を容易に成形できるという点で好ましい。
【００５６】
前記成形体が層状物である場合、その厚みは０．１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．２μｍ以上７μｍ以下であることがさらに好ましい。前記厚みが前記範囲内であれば、前述のとおり、ＥＳＤ保護を有効に実現できる。
【００５７】
前記樹脂組成物に含まれる樹脂としては、天然樹脂、変性樹脂またはオリゴマー合成樹脂等が挙げられる。
【００５８】
天然樹脂としてはロジンが代表的である。変性樹脂としては、ロジン誘導体、ゴム誘導体等が挙げられる。オリゴマー合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイ酸誘導体、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド・アミド樹脂等が挙げられる。
【００５９】
前記樹脂組成物に含まれる樹脂としては、その塗膜強度を保つために、熱または紫外線で硬化させることのできる硬化性樹脂が好ましい。
【００６０】
熱硬化性樹脂としては、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂、エポキシ化合物、あるいは酸無水物基、カルボキシル基、アルコール性基、アミノ基を含有する化合物とエポキシ化合物との組み合わせ、カルボキシル基、アルコール性基、アミノ基を含有する化合物とカルボジイミドを含有する化合物との組み合わせが挙げられる。さらにポリアミック酸樹脂の特定部位にアルコキシシラン化合物を導入させて、イミドの閉環反応とアルコキシシランの加水分解と縮合により熱硬化を可能にするポリイミドシリカハイブリット「コンポセランE102」（荒川化学工業（株）製）等も挙げられる。
【００６１】
エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、Ｎ−グリシジル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのノボラック型エポキシ樹脂、キレート型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、アミノ基含有エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノリック型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ε−カプロラクトン変性エポキシ樹脂等の、一分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物が挙げられる。
【００６２】
また、難燃性付与のために、塩素、臭素等のハロゲンや燐等の原子がその構造中に導入されたエポキシ化合物を使用してもよい。さらに、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、ヘテロサイクリックエポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂及びテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂等を使用してもよい。
【００６３】
エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を用いることが好ましい。ただし、１分子中にエポキシ基を１個のみ有するエポキシ化合物を併用してもよい。カルボキシル基を含有した化合物としてはアクリレート化合物も挙げられ、特に限定されるものではない。アルコール性基を含有する化合物、アミノ基を含有する化合物も同様に、特に限定されるものではない。
【００６４】
紫外線硬化性樹脂としては、エチレン性不飽和基を２個以上含む化合物であるアクリル系共重合体、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂が挙げられる。
【００６５】
なお、本発明の静電放電保護体においては、前記導電性部材の表面に絶縁層を表面保護膜として設けることもできる。図５に示した静電放電保護体４１における絶縁層３５は前記表面保護膜として機能している。このような表面保護膜として設けると、導電性部材に含まれる導電性粒子の脱落を防ぐことができるという利点がある。
【００６６】
この表面保護膜である絶縁層を、前記絶縁性部材と同じ材料で形成することができる。したがって、前記表面保護膜である絶縁層を、前記樹脂組成物を用いて形成することができる。前記樹脂組成物を表面保護膜の形成にも使用する場合には、その塗膜強度を保つために、前記樹脂組成物は、上記硬化性樹脂であることが好ましい。
【００６７】
前記樹脂組成物に使用される樹脂は、耐電圧性が高いほど好ましい。たとえば、樹脂を櫛歯状で３０μｍピッチ(L/S=１５μｍ／１５μｍ)の配線基板に乾燥膜厚が約１０μｍになるように塗布、硬化した回路を、ＩＥＣ６１３４０−３−１に準拠したＨＢＭモデルにおける８ｋＶの繰り返し印加を１０回以上行っても短絡しない樹脂の場合は、静電放電保護体として同じ繰り返し印加耐性試験を行っても短絡しない傾向があり、好ましい。上記の櫛歯状の配線基板を図６に示す。
【００６８】
前記樹脂組成物は、印刷適正を付与するために充填剤として硫酸バリウム、シリコン樹脂粉末、シリカ微粒子、タルク等の無機充填剤、または熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム状ポリマー等の有機充填剤を含んでいてもよい。樹脂組成物に無機または有機充填剤を含むことにより、前述の耐電圧性が付与できる場合が多い。
【００６９】
また、前記樹脂組成物としては、市販の熱硬化型ソルダーレジストでもよく、ポリウレタン樹脂が主成分で硫酸バリウムやシリカ微粉末などを含むＮＰＲ３３００（日本ポリテック(株)製）やポリイミド樹脂が主成分でタルクやシリカ微粉末などを含むＳＮ９０００（日立化成(株)製）でもよく、これらを、スクリーン印刷により乾燥膜厚が３μｍになるように塗布、硬化して絶縁層を形成してもよい。
【００７０】
前記樹脂組成物の２５℃における粘度としては、前記導電性樹脂組成物の場合と同様の理由により、２〜２００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度を調整するための溶剤も、前記導電性樹脂組成物の場合と同様である。
【００７１】
前記絶縁性部材に求められる特性としては、通常作動時の低い電圧の場合には高い電気抵抗値を示すことが必須であり、あわせて静電放電時の過渡現象には瞬時に低い電気抵抗値を示し、静電放電が解消されたときに、高い電気抵抗値に戻ることが重要であり、かつ高いおよび低い電気抵抗値の繰り返しが可能であることが求められる。
【００７２】
前記要件を満たす本発明における絶縁性部材は、前記特性を、製造条件の微調整等を行うことなく、確実に具備することが可能である。
【００７３】
ＥＳＤ保護として必要な前記電気抵抗値の繰り返し特性については、ＩＥＣ６１３４０−３−１に準拠したＨＢＭモデルにおける８ｋＶの繰り返し印加を１０回行ったときに抵抗値が変化しない場合に、ＥＳＤ保護の繰り返し耐性があることが見出されており、静電放電保護体についてもこの方法を適用することができる。
【００７４】
本発明は、静電放電保護体は、電子回路基板や該電子回路板を内蔵した電子機器に適用され、自由にかつ簡便にＥＳＤ保護回路を設けるという業界の要請に応え得る有用な技術である。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［静電放電保護体の作製］
膜厚２５μｍのポリイミドフィルム上に一対の電極パターン（膜厚１２μｍ）が、その対向する端面同士が任意の間隔になるように、所定の電極間距離で隔てられて形成された配線基板を、１２０℃に加熱されたホットプレートに置いた。その一対の電極パターンの対向する端部を跨ぐように、後述する方法で得られた絶縁性樹脂組成物を所定の乾燥膜厚になるようにポッティングした。さらに必要に応じて導電性樹脂組成物を、前記絶縁性樹脂組成物で形成された層の上に所定の乾燥膜厚になるようにポッティングした。または、導電性樹脂組成物をポッティングする代わりに、前記絶縁性樹脂組成物で形成された層の上に金属箔を載せて圧着した。各層の硬化条件は、１２０℃に加熱されたホットプレート上で５分および１５０℃恒温器内で３０分とした。このようにしてＥＳＤ保護回路つまり静電放電保護体を得た。なお、膜厚を一定にする場合は、スクリーン印刷にて、目的とする乾燥膜厚の条件で塗膜を作成し、１２０℃３０分および１５０℃３０分の硬化を行った。
［通常作動電圧時の絶縁性の評価方法］
静電放電保護体の両端の電極部について、絶縁抵抗計「ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ  ＳＭ−８２２０」を用いて、ＤＣ１０Ｖ印加における抵抗を測定し、その抵抗値から以下の基準により、通常作動電圧時の絶縁性を「通常作動時の抵抗」として測定した。【００７６】
Ａ  ：電気抵抗値が１０8Ω以上を示す
Ｃ  ：電気抵抗値が１０8Ω未満を示す
［絶縁層の電気抵抗率の評価方法］
膜厚２５μｍのポリイミドフィルム上に、絶縁性部材の作製に用いられる絶縁性樹脂組成物を、乾燥膜厚が所定の厚さになるように塗布、硬化した後、塗布表面に銀ペーストでギャップ１ｃｍの電極を作製し、絶縁抵抗計「ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ  ＳＭ−８２２０」を用いて、ＤＣ１０Ｖ印加における電気抵抗率を測定した。
［導電層の電気抵抗率の評価方法］
膜厚２５μｍのポリイミドフィルム上に、導電性部材の作製に用いられる導電性樹脂組成物を、乾燥膜厚が所定の厚さになるように塗布、硬化した後、塗布表面に銀ペーストでギャップ１ｃｍの電極を作製し、絶縁抵抗計「ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ  ＳＭ−８２２０」を用いて、ＤＣ１０Ｖ印加における電気抵抗率を測定した。
［絶縁性部材に用いられる樹脂の耐電圧性の評価方法］
絶縁性部材の作製に用いられる絶縁性樹脂組成物から、無機または有機充填剤を除いた組成物を、３０μｍピッチ（L/S=１５μｍ／１５μm）の配線基板（図６に示す。配線太さ：１５μｍ、隣り合う配線間の距離：１５μm）に乾燥膜厚１０μｍになるように塗布、硬化して絶縁膜を作製し、半導体用静電気試験機ＥＳＳ−６００８（ＮＯＩＳＥ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製）にとりつけ、８ｋＶの印加電圧を１０回与えた後、絶縁抵抗計「ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ  ＳＭ−８２２０」を用いてＤＣ１０Ｖ印加における抵抗値を測定した。その抵抗値から以下の基準により、「樹脂の耐電圧性」を評価した。
Ａ  ：１０10Ω以上を示す
Ｂ  ：１０8Ω以上、１０10Ω未満を示す
Ｃ  ：１０8Ω未満を示す
［静電放電保護作動性の評価方法］
得られた静電放電保護体を半導体用静電気試験器ＥＳＳ−６００８（ＮＯＩＳＥ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製）にとりつけ、２ｋＶの印加電圧を与え、Ｐｅａｋ電流を測定した。その電流値から以下の基準により、静電放電保護作動性を「ＥＳＤ発生時の抵抗」として評価した。
Ａ  ：１Ａ以上を示す。
Ｂ  ：０．６Ａ以上、１Ａ未満を示す。
Ｃ  ：０．６Ａ未満を示す。
［静電放電繰り返し印加耐性の評価方法］
得られた静電放電保護体を半導体用静電気試験器ＥＳＳ−６００８（ＮＯＩＳＥ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製）にとりつけ、８ｋＶの印加電圧を１０回与えた後、絶縁抵抗計「ＭＥＧＯＨＭＭＥＴＥＲ  ＳＭ−８２２０」を用いて、１０Ｖ印加における抵抗値を測定した。その抵抗値から以下の基準により、静電放電繰り返し印加耐性を「耐高電圧性」として評価した。
Ａ  ：１０10Ω以上を示す。
Ｂ  ：１０8Ω以上、１０10Ω未満を示す
Ｃ  ：１０8Ω未満を示す。
［合成例１］
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた反応容器に、ポリカーボネートジオールとして「Ｃ−１０６５Ｎ」（原料ジオールモル比：１，９−ノナンジオール：２−メチル−１，８−オクタンジオール＝６５：３５、分子量９９１  株式会社クラレ製）７０７ｇ、カルボキシル基を有するジヒドロキシル化合物として２，２−ジメチロールブタン酸（日本化成株式会社製）１３５ｇ、溶媒としてジエチレングリコールエチルエーテルアセテート（ダイセル化学株式会社製）１２８９ｇを仕込み、９０℃ですべての原料を溶解した。反応液の温度を７０℃まで下げ、滴下ロートにより、ポリイソシアネートとして「デスモジュール−Ｗ」（メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）  住化バイエルウレタン株式会社製）４２４ｇを３０分かけて滴下した。滴下終了後、８０℃で１時間、９０℃で１時間、１００℃で２時間、イソシアネートが消費するまで反応を行った。なお、イソシアネートの消費については、反応液の赤外線吸収スペクトルを測定し、イソシアネートに帰属する２３００ｃｍ-1付近のピークが消失したことを確認した。その後、イソブタノール（和光純薬株式会社製）１４６ｇを滴下し、更に１０５℃にて１．５時間反応を行ってカルボキシル基含有ポリウレタン（Ｕ−１）を２４３０ｇ得た。【００７７】
得られたカルボキシル基含有ポリウレタン（Ｕ−１）は、固形分濃度が５０質量％であり、数平均分子量は１２，０００であり、固形分の酸価は３９．９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［合成例２］
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた反応容器に、ポリカーボネートジオールとして、ＰＬＡＣＣＥＬ  ＣＤ−２２０（ダイセル化学(株)製）１０００ｇ、および、４，４'―ジフェニルメタンジイソシアネート２５０ｇとγ―ブチロラクトン８３４ｇを仕込み、１６０℃で５時間反応させた。さらに、３，３'，４，４'−ジフェニルスルホンンテトラカルボン酸２無水物３５８ｇと、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート１２５ｇおよびγ―ブチロラクトン５８５ｇを仕込み１６０℃で加熱し、ＧＰＣ測定にて数平均分子量が１５，０００になるまで約５時間反応して、ポリイミド樹脂溶液が３１５０ｇ得られた。
[実施例１]
合成例１で得られたカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂１００ｇ、「エピコート８２８ＥＬ」（ビスフェノールA型２官能エポキシ樹脂  ジャパンエポキシレジン(株)製）６．６ｇ、熱硬化触媒として「１Ｂ２ＭＺ」（四国化成工業(株)）０．５ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート２２．８ｇをホモジナイザー（６０ｒｐｍ）にて１５分間攪拌して、絶縁性樹脂組成物を得た。該樹脂組成物について、上記方法により抵抗値および耐電圧性を評価した。【００７８】
合成例１で得られた樹脂５０．０ｇに、「Ｌ４−３Ｃ」（アルミニウム粒子  平均粒子径  ５．５μｍ  昭和アルミパウダー(株)製）５０．０ｇ、「４ｓｐ−１０」（ニッケル粒子  平均粒子径  ８〜１１μｍ、日興リカ(株)製）５０．０ｇ、「エピコート８２８ＥＬ」３．３ｇ、「１Ｂ２ＭＺ」０．３ｇを粗混練し、ついで三本ロールミルを用いて３回混練を繰り返して本練を行ない、さらに消泡剤として「消泡性シリコーンＴＳＡ７５０Ｓ」（ＧＥ東芝シリコーン(株)製）０．５ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートを２７０．０ｇ加え攪拌して、導電性樹脂組成物を得た。該導電性樹脂組成物について、上記方法により抵抗値を評価した。【００７９】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が７μｍになるように塗布、硬化して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性樹脂組成物をポッティングし、乾燥膜厚２５μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは７μｍであった。【００８０】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。なお、導電性部材に含まれる導電性粒子の含有率は、アルミニウム粒子  ４１．５体積％、ニッケル粒子  １２．６体積％であった。
[実施例２]
「エピコート１００４」（ビスフェノールA型２官能エポキシ樹脂  ジャパンエポキシレジン(株)製）２０．０ｇ、「ＹＨ３０６」（酸無水物  ジャパンエポキシレジン(株)製）５．０ｇ、熱硬化触媒として１，２−ジメチルイミダゾール（四国化成(株)）０．２ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート２２．５ｇ、「消泡性シリコーンＴＳＡ７５０Ｓ」  ０．４ｇをホモジナイザー（６０ｒｐｍ）にて１５分間攪拌して、絶縁性樹脂組成物を得た。該樹脂組成物について、上記方法により抵抗値およびを評価した。【００８１】
導電性樹脂組成物としては、実施例１で得られた導電性樹脂組成物を使用した。【００８２】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が９μｍになるように塗布、硬化して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性樹脂組成物をポッティングし、乾燥膜厚２５μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは９μｍであった。【００８３】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。
[実施例３]
合成例２で得られたポリイミド樹脂溶液１００ｇ、にアエロジル３８０（シリカ粒子  平均粒子径０．２μｍ  日本アエロジル(株)製）  ３．０ｇをプラネタリーミキサーにて６０ｒｐｍで３０分間攪拌した後、ＹＨ−４３４（アミン型エポキシ樹脂  東都化成(株)製）  １ｇ、γ―ブチロラクトン  ２８．０ｇを加え、さらに１５分間攪拌して、絶縁性樹脂組成物を得た。該樹脂組成物について、上記方法により抵抗値および耐電圧性を評価した。【００８４】
「エピコート１００４」  １２．５ｇに、有機充填剤として「Ｎａｎｏｓｔｒｅｎｇｔｈ  ＭＡＭ」（メタクリレート・アクリレート・ブロック重合体  アルケマ社（製））２．５ｇ、分散剤として「アジスパーＰＢ８２２」（味の素ファインケミカル(株)製）７．５ｇ、「２３ｋ」（ドープされた酸化亜鉛  １２５Ω・ｃｍ  体積平均径４〜７μｍ  ハクスイテック(株)製）１２０．０ｇ、ジエチレングリコールジエチルエーテル６１．１ｇを粗混練し、ついで三本ロールミルを用いて３回混練を繰り返して本練を行ない、さらに「消泡性シリコーンＴＳＡ７５０Ｓ」０．６ｇジエチレングリコールエチルエーテルアセテートを２７０．０ｇ加え攪拌して、導電性樹脂組成物を得た。該導電性樹脂組成物について、上記方法により抵抗値を評価した。【００８５】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が４μｍになるように塗布、硬化して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性樹脂組成物をポッティングし、乾燥膜厚５０μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは４μｍであった。【００８６】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。なお、導電性部材に含まれる導電性粒子の含有率は、導電性酸化亜鉛５０．７体積％であった。
[実施例４]
絶縁性樹脂組成物としては、実施例１で得られた絶縁性樹脂組成物を用いた。【００８７】
合成例１で得られた樹脂５０．０ｇに、「ＵＦ−Ｇ３０」（人造黒鉛粉末  平均粒子径  １０μｍ  昭和電工(株)製）１００．０ｇ、「エピコート８２８ＥＬ」３．３ｇ、「１Ｂ２ＭＺ」０．３ｇを粗混練し、ついで三本ロールミルを用いて３回混練を繰り返して本練を行ない、さらに消泡剤として「消泡性シリコーンＴＳＡ７５０Ｓ」（ＧＥ東芝シリコーン(株)製）０．５ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートを２７０．０ｇ加え攪拌して、導電性樹脂組成物を得た。該導電性樹脂組成物について、上記方法により抵抗値を評価した。【００８８】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が５μｍになるように塗布、硬化して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性樹脂組成物をポッティングし、乾燥膜厚３５μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは５μｍであった。【００８９】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。なお、導電性部材に含まれる導電性粒子の含有率は、人造黒鉛粒子６９．０体積％であった。
[実施例５]
絶縁性樹脂組成物としては、実施例１で得られた絶縁性樹脂組成物を用いた。【００９０】
合成例１で得られた樹脂５０．０ｇに、「ＶＧＣＦ」（炭素繊維０．０１３Ω・ｃｍ  昭和電工(株)製）３０．０ｇ、「エピコート８２８ＥＬ」３．３ｇ、「１Ｂ２ＭＺ」０．３ｇを粗混練し、ついで三本ロールミルを用いて３回混練を繰り返して本練を行ない、さらに消泡剤として「消泡性シリコーンＴＳＡ７５０Ｓ」（ＧＥ東芝シリコーン(株)製）０．５ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートを２７０．０ｇ加え攪拌して、導電性樹脂組成物を得た。該導電性樹脂組成物について、上記方法により抵抗値を評価した。【００９１】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が８μｍになるように塗布、硬化して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性樹脂組成物をポッティングし、乾燥膜厚２０μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは８μｍであった。【００９２】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。なお、導電性部材に含まれる導電性粒子の含有率は、炭素繊維４０．０体積％であった。
[実施例６]
合成例１で得られたカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂１００ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート２２．８ｇをホモジナイザー（６０ｒｐｍ）にて１５分間攪拌して、絶縁性樹脂組成物を得た。該樹脂組成物について、上記方法により抵抗値および耐電圧性を評価した。【００９３】
導電性樹脂組成物としては、合成例５で得られた導電性樹脂組成物を用いた。【００９４】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚が３μｍになるように塗布、乾燥して、絶縁性部材を得た。その後、硬化した絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方に導電性部材をポッティングし、乾燥膜厚２０μｍの導電性部材を得た。このようにして、図３に示される構造を有する静電放電保護体が得られた。なお、各電極と導電性部材との間のギャップは３μｍであった。【００９５】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。なお、絶縁性部材には硬化成分が無添加であるため、絶縁層と導電層の界面が溶解していた。
[実施例７]
合成例１で得られたカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂１００ｇ、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート２２．８ｇをホモジナイザー（６０ｒｐｍ）にて１５分間攪拌して、絶縁性樹脂組成物を得た。該樹脂組成物について、上記方法により抵抗値および耐電圧性を評価した。【００９６】
電極間距離が１５０μｍの配線基板に、絶縁性樹脂組成物をスクリーン印刷にて塗布し、絶縁性部材上の配線電極ギャップ上方にアルミ箔（12μｍ：日本製箔株式会社製）を載せ、圧着して、１５０℃熱硬化した。電極上方の絶縁性部材の乾燥膜厚は、０．２μｍであった。【００９７】
この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。
［比較例１］
実施例１と同様にして、絶縁性部材と導電性部材を調製したが、絶縁性部材の、電極上方の膜厚（各電極と導電性部材との間のギャップ）が１２μｍであった。この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。
［比較例２］
実施例１と同様にして、導電性部材を調製し、絶縁層のない静電放電保護体を作製した。この静電放電保護体について、上記方法により、通常作動時の絶縁性、静電放電保護作動性、静電放電繰り返し印加耐性を評価した。結果を表１に示す。
［比較例３］
電極間距離が９μｍの配線基板に、「ＮＰＲ３３００」（熱硬化型ソルダーレジスト  日本ポリテック(株)製）をスクリーン印刷にて、電極上方の乾燥膜厚（各電極と導電性部材との間のギャップ）が９μｍになるように塗布、硬化した。導電層は設けなかった。この静電放電保護体について、上記方法により、静電放電保護体の基本特性、すなわち通常作動時の抵抗およびＥＳＤ発生時の抵抗、および繰り返し特性である耐高電圧性を評価した。結果を表１に示す。【００９８】
【表１】
2010041661.tif 000003
【００９９】
静電放電保護体としては、静電放電保護体の基本特性、すなわち通常作動時の抵抗およびＥＳＤ発生時の抵抗が良好である必要がある。さらに、繰り返し特性である耐高電圧性が良好であれば、さらに好ましい。【０１００】
実施例１、４および５は、静電放電保護体の基本特性、すなわち通常作動時の抵抗およびＥＳＤ発生時の抵抗が良好であり、繰り返し特性である耐高電圧性も良好な結果が得られた。【０１０１】
実施例２は、良好な静電放電保護体の基本特性が得られたが、繰り返し特性である耐高電圧性が低下していた。これは、絶縁性部材に使用した樹脂の耐電圧性が低いことによると考えられる。【０１０２】
実施例３は、絶縁性部材の樹脂組成物にシリカ粒子を使用したことによって、実施例２よりも耐高電圧性が向上した。【０１０３】
実施例６は、静電放電保護体の基本特性は良好であった。しかし絶縁性部材の樹脂組成物にエポキシ樹脂等の硬化性樹脂を配合していないことによって、繰り返し特性である耐高電圧性が低下していた。【０１０４】
実施例７は、導電性部材としてアルミ箔を用い、絶縁性部材の厚みを０．２μｍにすることで、ＥＳＤ発生時の抵抗が低くなり、耐高電圧性を高く維持することができた。【０１０５】
比較例１は、電極と導電性部材とのギャップが１０μｍを超えていることによって、ＥＥＳＤ発生時の抵抗が過大となった。【０１０６】
比較例２は、絶縁性部材が存在しないことに起因して、通常作動時の抵抗が過小であった。【０１０７】
比較例３は、導電性部材が存在しないことに起因して、ＥＳＤ発生時の抵抗が過大となった。
【符号の説明】
【０１０８】
１１・・静電放電保護体
１２Ａ・・電極
１２Ｂ・・電極
１３・・導電性部材
１４Ａ・・絶縁性部材
１４Ｂ・・絶縁性部材
２１・・静電放電保護体
２２Ａ・・電極
２２Ｂ・・電極
２３・・導電性部材
２４Ａ・・絶縁性部材
２４Ｂ・・絶縁性部材
３１・・静電放電保護体
３２Ａ・・電極
３２Ｂ・・電極
３３・・導電性部材
３４・・絶縁性部材
４１・・静電放電保護体
３５・・絶縁層
５１・・静電放電保護体
５２・・デバイス
５３・・配線
５４・・配線
I・・静電放電発生時に電流が流れる方向
II・・通常作動時に電流が流れる方向
【図１】
2010041661.tif 000004
【図２】
2010041661.tif 000005
【図３】
2010041661.tif 000006
【図４】
2010041661.tif 000007
【図５】
2010041661.tif 000008
【図６】
2010041661.tif 000009
【国際調査報告】
2010041661.tif 000010
2010041661.tif 000011
2010041661.tif 000012
2010041661.tif 000013