(57)【要約】  ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易であるＥＳＤ保護デバイス及びその製造方法を提供する。  ＥＳＤ保護デバイス１０は、（ａ）絶縁性基板１２と、（ｂ）絶縁性基板１２の内部に形成された空洞部１３と、（ｃ）空洞部１３内に露出して対向する露出部分を有する、少なくとも一対の放電電極１６，１８と、（ｄ）絶縁性基板１２の表面に形成され、放電電極１６，１８と接続された外部電極２２，２４とを有する。空洞部１３内において放電電極１６，１８の露出部分の間に、導電性を有する粉状の補助電極材料３０が分散している。
2010061550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の内部に形成された空洞部と、
前記空洞部内に露出して対向する露出部分を有する、少なくとも一対の放電電極と、
前記絶縁性基板の表面に形成され、前記放電電極と接続された外部電極と、
を有するＥＳＤ保護デバイスであって、
前記空洞部内において前記放電電極の前記露出部分の間に、導電性を有する粉状の補助電極材料が分散していることを特徴とする、ＥＳＤ保護デバイス。
【請求項２】
前記補助電極材料は、絶縁材料により被覆されていることを特徴とする、請求項１に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項３】
前記空洞部内に絶縁材料が分散していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項４】
前記絶縁性基板がセラミック基板であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項５】
前記セラミック基板はガラス成分を含有し、
前記セラミック基板と前記空洞部との間に、前記セラミック基板中の前記ガラス成分が前記空洞部に浸透することを防止するシール部材を備えていることを特徴とする、請求項４に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項６】
前記補助電極材料は、前記空洞部内において前記放電電極の間に分散された導電材料であり、当該導電材料は前記空洞部を形成する底面及び天面に接していることを特徴とする、請求項１に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項７】
前記導電材料は、前記導電材料の一部が前記絶縁性基板に埋設されていることを特徴とする、請求項６に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項８】
前記絶縁性基板は、セラミック材料とガラス材料とを含むセラミック基板であり、
前記導電材料は、前記ガラス材料によって前記絶縁性基板に固着されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項９】
前記放電電極の前記露出部分の間の前記空洞部を形成する内面に沿って、前記補助電極材料である導電材料の粉体が、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置されてなる、補助電極部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項１０】
前記補助電極部の導電材料の粉体の少なくとも一部が、前記空洞部を形成する前記内面から前記空洞部内に露出していることを特徴とする、請求項９に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項１１】
前記補助電極部の導電材料の粉体が、非導電性材料により被覆されていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項１２】
前記補助電極部は、前記絶縁性基板と前記放電電極との界面に沿って形成された部分を含むことを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれか一つに記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項１３】
前記絶縁性基板がセラミック基板であることを特徴とする、請求項９乃至１２のいずれか一つに記載のＥＳＤ保護デバイス。
【請求項１４】
第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との少なくとも一方に、間隔を設けて少なくとも一対の放電電極を形成する、第１の工程と、
第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との前記一方の前記放電電極の間に、導電性を有する補助電極材料を分散した状態で付着させる、第２の工程と、
前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とが互いに対向した状態で、前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とを積層する、第３の工程と、
前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程と、
を備え、
前記積層体の内部において前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層との間に、前記一対の放電電極のそれぞれの一部が露出する空洞部が形成され、該空洞部内に前記補助電極材料が分散した状態で配置されることを特徴とする、ＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項１５】
第一の絶縁層の一方主面に、導電材料を分散した状態で付着させる、第１の工程と、
前記第一の絶縁層の前記一方主面に、間隔を設けて少なくとも一対の放電電極を、該放電電極の間に前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着された前記導電材料の少なくとも一部分が露出するように形成する、第２の工程と、
前記第一の絶縁層の前記一方主面に、第二の絶縁層を、前記第二の絶縁層の一方主面が前記放電電極を被覆するとともに前記導電材料と接するように積層する、第３の工程と、
前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程と、
を備え、
前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面との間に空洞部が形成され、
前記空洞部内に前記一対の放電電極のそれぞれの一部が露出し、
前記空洞部内において前記導電材料が前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とに接し、かつ前記導電材料の間に空隙が形成されることを特徴とする、ＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記第３の工程において、前記第一の絶縁層の前記一方主面に前記第二の絶縁層の前記一方主面が圧着されることにより、前記導電材料の一部が前記第一の絶縁層と前記第一の絶縁層とのいずれか一方又は両方に埋設されることを特徴とする、請求項１５に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記第一の絶縁層及び前記第二の絶縁層はセラミック材料とし、
前記第３の工程により得られた前記積層体を焼成する工程を備えることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記積層体を焼成する工程において、前記積層体が積層方向に収縮することにより前記導電材料が前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とのいずれか一方又は両方に埋設されることを特徴とする請求項１７に記械のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とのいずれか一方又は両方は、ガラス材料を含有し、前記積層体を焼成する工程において当該絶縁層の前記一方主面のうち前記空洞部となるべき部分に対向する領域に前記ガラス材料によってガラス層が形成されることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記第１の工程において、前記第一の絶縁層の前記一方主面に、前記導電材料とともに分散した空隙形成用材料を付着させ、
前記第３の工程により得られた前記積層体から、前記空隙形成用材料を消失させることによって前記導電材料の間に前記空隙を形成することを特徴とする、請求項１５ないし１９のいずれか一つに記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記第１の工程において、前記導電材料及び前記空隙形成用材料を混合した状態で、前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着させることを特徴とする、請求項２０に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２２】
前記第１の工程において、前記導電材料を含む荷電性粉末と前記空隙形成用材料を含む荷電性粉末の混合材料を、電子写真法によって前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着させることを特徴とする、請求項２１に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２３】
前記混合材料中において、前記導電材料を含む前記荷電性粉末の含有率が２０％以上、８０％以下であることを特徴とする、請求項２１又は２２に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２４】
第一の絶縁層の一方主面上に、導電材料の粉体を、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置して補助電極部を形成する、第１の工程と、
前記第一の絶縁層の前記一方主面上に、少なくとも一対の放電電極を形成し、該放電電極の間に前記補助電極部の少なくとも一部を露出させる、第２の工程と、
前記第一の絶縁層の前記一方主面上に、前記放電電極を被覆し、かつ、前記放電電極の間の前記補助電極部の少なくとも一部が露出する露出領域から離れて該露出領域を覆うように、第二の絶縁層を形成する、第３の工程と、
前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程と、
を備え、
前記第２の絶縁層と前記放電電極と前記露出領域とにより囲まれた空洞部が形成されることを特徴とする、ＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において前記放電電極の間に露出させるべき前記補助電極部の少なくとも一部分の上に、消失材料からなる空洞部形成層を形成し、
前記第３の工程において前記空洞部形成層の上にも前記第二の絶縁層を形成した後、前記空洞部形成層の少なくとも一部を消失させることにより、前記空洞部を形成することを特徴とする、請求項２４に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２６】
前記第１の工程において、前記補助電極部は、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置された導電材料の粉体を、前記第一の絶縁層上に転写することにより形成されることを特徴とする、請求項２４又は２５に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２７】
前記第１の工程において、前記補助電極部は電子写真法により形成されることを特徴とする、請求項２４又は２５に記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【請求項２８】
前記第１の工程において、前記第一の絶縁層の一方主面上に、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置される前記補助電極部の導電材料の粉体は、消失材料により被覆されていることを特徴とする、請求項２４乃至２７のいずれか一つに記載のＥＳＤ保護デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＳＤ保護デバイス及びその製造方法に関し、詳しくは、絶縁性基板の空洞部内に放電電極が対向して配置されたＥＳＤ保護デバイスについて、放電開始電圧等のＥＳＤ特性及び信頼性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳＤ（Electro-Static Discharge；静電気放電）とは、帯電した導電性の物体（人体等）が、他の導電性の物体（電子機器等）に接触、あるいは充分接近したときに、激しい放電が発生する現象である。ＥＳＤにより電子機器の損傷や誤作動などの問題が発生する。これを防ぐためには、放電時に発生する過大な電圧が電子機器の回路に加わらないようにする必要がある。このような用途に使用されるのがＥＳＤ保護デバイスであり、サージ吸収素子やサージアブソーバとも呼ばれている。【０００３】
ＥＳＤ保護デバイスは、例えば回路の信号線路とグランド（接地）との間に配置する。ＥＳＤ保護デバイスは、一対の放電電極を離間して対向させた構造であるので、通常の使用状態では高い抵抗を持っており、信号がグランド側に流れることはない。これに対し、例えば携帯電話等のアンテナから静電気が加わる場合のように、過大な電圧が加わると、ＥＳＤ保護デバイスの放電電極間で放電が起こり、静電気をグランド側に導くことができる。これにより、ＥＳＤデバイスよりも後段の回路には、静電気による電圧が印加されず、回路を保護することができる。【０００４】
例えば図３７の分解斜視図及び図３８の断面図に示すＥＳＤ保護デバイスは、絶縁性セラミックシート２が積層されるセラミック多層基板７内に空洞部５が形成され、外部電極１と導通した放電電極６が空洞部５内に対向配置され、空洞部５に放電ガスが閉じ込められている。放電電極６間で絶縁破壊を起こす電圧が印加されると、空洞部５内において放電電極６間で放電が起こり、その放電により過剰な電圧をグランドへ導き、後段の回路を保護することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようなＥＳＤ保護デバイスでは、放電電極間の間隔のばらつきによって、ＥＳＤに対する放電応答性（ＥＳＤ応答性）が変動し易い。また、放電電極が対向する領域の面積によってＥＳＤ応答性を調整する必要があるが、その調整には製品サイズ等による制限のため、所望とするＥＳＤ応答性を実現しにくい場合がある。【０００７】
本発明が解決しようとする第１の課題は、かかる実情に鑑み、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易であるＥＳＤ保護デバイス及びその製造方法を提供することである。【０００８】
また、例えば、後述する比較例２のように放電電極の間に導電材料が分散した構成により、効率的に放電現象を生じさせることが考えられる。しかし、このような構成では、放電時の衝撃で導電材料が飛散して分布密度が低下するため、放電後に放電電圧が徐々に高くなってしまい、繰り返し放電により放電特性が劣化する。【０００９】
本発明が解決しようとする第２の課題は、は、かかる実情に鑑み、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易であり、繰り返し放電による放電特性の劣化を防止することができるＥＳＤ保護デバイス及びその製造方法を提供することである。【００１０】
また、このようなＥＳＤ保護デバイスでは、次のような問題点がある。【００１１】
第１に、放電開始電圧の設定は、主に放電電極間の間隔を調整することにより行う。しかし、デバイスの作製バラツキや、焼成時におけるセラミック多層基板と放電電極との収縮挙動の差などにより、放電電極間隔がばらつき、ＥＳＤ保護デバイスの放電開始電圧がばらつきやすい。そのため、放電開始電圧を精度よく設定することができない。【００１２】
第２に、空洞部にある放電電極は、空洞部の気密性の低下や、セラミック多層基板の基材層と放電電極との熱膨張率（「熱膨張係数」ともいう。）の差などにより、セラミック多層基板から剥離することがある。そのような場合には、ＥＳＤ保護デバイスとして機能しなくなったり、放電開始電圧が変化したりして、ＥＳＤ保護デバイスの信頼性が低下する。【００１３】
本発明が解決しようとする第３の課題は、かかる実情に鑑み、放電開始電圧を精度よく設定することができ、信頼性の高いＥＳＤ保護デバイス及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記第１の課題を解決するために、以下のように構成したＥＳＤ保護デバイスを提供する。【００１５】
ＥＳＤ保護デバイスは、（ａ）絶縁性基板と、（ｂ）前記絶縁性基板の内部に形成された空洞部と、（ｃ）前記空洞部内に露出して対向する露出部分を有する、少なくとも一対の放電電極と、（ｄ）前記絶縁性基板の表面に形成され、前記放電電極と接続された外部電極とを有する。前記空洞部内において前記放電電極の前記露出部分の間に、導電性を有する粉状の補助電極材料が分散している。【００１６】
上記構成において、対向する放電電極の露出部分の間に導電性を有する補助電極材料が分散しているので、空洞部内において電子の移動が起こりやすく、より効率的に放電現象を生じさせることができる。そのため、放電電極の間隔のばらつきによるＥＳＤ応答性の変動を小さくすることができる。【００１７】
また、空洞部内に分散させる補助電極材料の量や粒径等を調整することによって、容易に所望とするＥＳＤ特性（放電開始電圧等）を得ることができる。【００１８】
したがって、ＥＳＤ特性の調整や安定化を図ることができる。【００１９】
好ましくは、前記補助電極材料は、絶縁材料により被覆されている。【００２０】
この場合、補助電極材料が絶縁材料によって被覆されているので、隣接する補助電極材料同士の接触に起因して放電電極間でショートが発生することを防止できる。【００２１】
また、空洞部内における放電現象は、絶縁体と空間との間の沿面にて発生する沿面放電が発生し易い。補助電極材料を絶縁材料により被覆することによって、空洞部内により多くの沿面を形成することができるため、よりＥＳＤ応答性を高めることができる。【００２２】
さらに、補助電極材料が絶縁材料で被覆された粒の間の隙間を微少にすることで、気中放電によるロスを低減し、放電特性の劣化を低減することができる。【００２３】
好ましくは、前記空洞部内に絶縁材料が分散している。【００２４】
この場合、補助電極材料同士の接触が、空洞部内に分散されている絶縁材料によって阻止される。そのため、隣接する補助電極材料同士の接触に起因して放電電極間でショートが発生することを防止できる。【００２５】
好ましくは、前記絶縁性基板がセラミック基板である。【００２６】
この場合、ＥＳＤ保護デバイスの作製が容易である。【００２７】
好ましくは、前記セラミック基板はガラス成分を含有する。前記セラミック基板と前記空洞部との間に、前記セラミック基板中の前記ガラス成分が前記空洞部に浸透する。【００２８】
この場合、シール部材によって、セラミック基板中のガラス成分が空洞部に浸透することを防止することができるため、空洞部に浸透したガラス成分によって空洞部内の補助電極材料がネッキングすることを抑制することができる。【００２９】
また、空洞部に浸透したガラス成分が補助電極材料を被覆している絶縁材料や補助電極材料間に分散された絶縁材料を侵食して放電電極間の絶縁性を低下させることを、防止することができる。【００３０】
上記第２の課題を解決するため、好ましくは、前記補助電極材料は、前記空洞部内において前記放電電極の間に分散された導電材料であり、当該導電材料は前記空洞部を形成する底面及び天面に接している。【００３１】
上記構成において、外部電極間に所定以上の大きさの電圧が印加されると、対向する放電電極の露出部分の間で放電が発生する。この放電は、主に、空洞部の空間と絶縁性基板との界面に沿って発生する沿面放電である。この沿面放電が発生する界面、すなわち空洞部を形成する底面及び天面に分散された導電材料が接しているので、電子の移動が起こりやすく、より効率的に放電現象を生じさせ、ＥＳＤ応答性を高めることができる。そのため、放電電極間の間隔のばらつきによるＥＳＤ応答性の変動を小さくしたりすることができる。したがって、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易になる。【００３２】
また、空洞部を形成する底面及び天面の両方に沿面放電を生じさせる導電材料が接しているので、一方側だけに導電材料が分散されている場合と比べると、よりＥＳＤ応答性を高めることができる。【００３３】
さらに、導電材料は空洞部を形成する底面及び天面と接しているので、基板本体からの導電材料の離脱が防止される。そのため、放電現象が繰り返されることによるＥＳＤ特性の劣化（例えば、放電開始電圧の上昇等）を抑制することができる。【００３４】
好ましくは、前記導電材料は、前記導電材料の一部が前記絶縁性基板に埋設されている。【００３５】
この場合、導電材料が絶縁性基板に接しているのみならず埋設されているため、より効果的に絶縁性基板からの導電材料の離脱を抑制することができる。【００３６】
好ましくは、前記絶縁性基板は、セラミック材料とガラス材料とを含むセラミック基板である。前記導電材料は、前記ガラス材料によって前記絶縁性基板に固着されている。【００３７】
この場合、導電材料は、絶縁性基板に接しているのみならず、ガラス材料によって固着されているため、より効果的に絶縁性基板からの導電材料の離脱を抑制することができる。【００３８】
また、空洞部を形成する内周面にガラス材料によってガラス層が形成されると、空洞部を形成する内周面の表面粗さが低下する。そのため、沿面放電する際に電子が走る距離が短くなり、ＥＳＤ応答性をさらに向上させることができる。【００３９】
上記第３の課題を解決するため、好ましくは、前記放電電極の前記露出部分の間の前記空洞部を形成する内面に沿って、前記補助電極材料である導電材料の粉体が、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置されてなる、補助電極部が形成されている。【００４０】
上記構成において、補助電極部の導電材料の粉体は、空洞部を形成する内面から後退して配置され空洞部内には全く露出しない状態であっても、空洞部を形成する内面から空洞部内に突出し空洞部内に露出する部分があってもよい。【００４１】
上記構成において、補助電極部の導電材料の粉体は、均一な密度で配置されてもよいし、例えば、一列又は複数列の帯状や、網目状、散点状など、密度を変えて配置されてもよい。【００４２】
上記構成によれば、補助電極部の導電材料の量や種類などを調整することにより、放電開始電圧を所望の値に設定することができる。これにより、放電開始電圧は、放電電極の対向部間の間隔を変えることだけで調整する場合よりも、精度よく設定することができる。放電電極の導電材料の粉体が、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置されているため、放電電極の導電材料の粉体同士の接触確率が低下し、放電電極間のショート発生を抑制し、ショート耐性を向上させることができる。【００４３】
また、放電電極の材料と同一又は類似である導電材料を用いて補助電極部を空洞部の内面に沿って形成することによって、放電電極間の領域において放電電極との収縮挙動や熱膨張率の差を緩和することができる。これによって、放電電極の剥離等による不良や特性バラツキ、特性の経年変化を小さくすることができる。【００４４】
好ましくは、前記補助電極部の導電材料の粉体の少なくとも一部が、前記空洞部を形成する前記内面から前記空洞部内に露出している。【００４５】
この場合、放電電極の導電材料を露出させることで、沿面放電がより促進され、放電開始電圧の低下、ＥＳＤ応答性の向上など、ＥＳＤ特性の向上をもたらす。【００４６】
好ましくは、前記補助電極部の導電材料の粉体が、非導電性材料により被覆されている。【００４７】
この場合、補助電極部の導電材料の粉体同士の接触を防止し易くなる。【００４８】
好ましくは、前記補助電極部は、前記絶縁性基板と前記放電電極との界面に沿って形成された部分を含む。【００４９】
上記構成によれば、放電電極の露出部分間の所定領域のみに補助電極部を形成する場合と比べ、補助電極部と放電電極との位置合わせの精度を緩和することができ、放電開始電圧のばらつきも小さくなり、製造コストを低減できる。【００５０】
好ましくは、前記絶縁性基板はセラミック基板である。【００５１】
上記構成によれば、焼成時の収縮挙動が放電電極の材料と同一又は類似である導電材料を用いて補助電極部を空洞部の内面に沿って形成することによって、放電電極の露出部分間の領域付近において放電電極とセラミック基板との収縮挙動の差を緩和することができる。これによって、焼成時における放電電極の剥離等による不良や特性バラツキを小さくすることができる。また、放電電極の間隔のバラツキも小さくなるので、放電開始電圧のバラツキを小さくすることができる。【００５２】
また、補助電極部付近の熱膨張率が、放電電極の熱膨張率とセラミック基板の熱膨張率との中間の値になるようにすることができる。これによって、放電電極とセラミック基板との熱膨張率の差を補助電極部で緩和することができ、放電電極の剥離等による不良や特性の経年変化を小さくすることができる。【００５３】
また、本発明は、上記第１の課題を解決するため、以下のように構成したＥＳＤ保護デバイスの製造方法を提供する。【００５４】
ＥＳＤ保護デバイスの製造方法は、（ｉ）第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との少なくとも一方に、間隔を設けて少なくとも一対の放電電極を形成する、第１の工程と、（ii）第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面との前記一方の前記放電電極の間に、導電性を有する補助電極材料を分散した状態で付着させる、第２の工程と、（iii）前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とが互いに対向した状態で、前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とを積層する、第３の工程と、（iｖ）前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程とを備える。前記積層体の内部において前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層との間に、前記一対の放電電極のそれぞれの一部が露出する空洞部が形成され、該空洞部内に前記補助電極材料が分散した状態で配置される。【００５５】
上記方法によれば、空洞部内において対向する放電電極の間に補助電極材料が分散し、ＥＳＤ特性の調整や安定化を図ることができる構成のＥＳＤ保護デバイスを、容易に作製することができる。【００５６】
また、本発明は、上記第２の課題を解決するため、以下のように構成したＥＳＤ保護デバイスの製造方法を提供する。【００５７】
ＥＳＤ保護デバイスの製造方法は、（ｉ）第一の絶縁層の一方主面に、導電材料を分散した状態で付着させる、第１の工程と、（ii）前記第一の絶縁層の前記一方主面に、間隔を設けて少なくとも一対の放電電極を、該放電電極の間に前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着された前記導電材料の少なくとも一部分が露出するように形成する、第２の工程と、（iii）前記第一の絶縁層の前記一方主面に、第二の絶縁層を、前記第二の絶縁層の一方主面が前記放電電極を被覆するとともに前記導電材料と接するように積層する、第３の工程と、（iｖ）前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程とを備える。前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面との間に空洞部が形成される。前記空洞部内に前記一対の放電電極のそれぞれの一部が露出する。前記空洞部内において前記導電材料が前記第一の絶縁層の前記一方主面と前記第二の絶縁層の前記一方主面とに接し、かつ前記導電材料の間に空隙が形成される。【００５８】
上記方法によれば、第一の絶縁層の一方主面と第二の絶縁層の一方主面とが、空洞部を形成する天面及び底面となり、空洞部を形成する天面及び底面に導電材料が接する構成を容易に形成することができる。【００５９】
好ましくは、前記第３の工程において、前記第一の絶縁層の前記一方主面に前記第二の絶縁層の前記一方主面が圧着されることにより、前記導電材料の一部が前記第一の絶縁層と前記第一の絶縁層とのいずれか一方又は両方に埋設される。【００６０】
この場合、導電材料が絶縁性基板に接しているのみならず埋設されているため、より効果的に絶縁性基板からの導電材料の離脱を抑制することができる。【００６１】
好ましくは、前記第一の絶縁層及び前記第二の絶縁層はセラミック材料を主成分とする。前記第３の工程により得られた前記積層体を焼成する工程を備える。【００６２】
この場合、セラミック多層基板と同様の製造方法で、ＥＳＤ保護デバイスを容易に製造することができる。なお、積層体を焼成する工程は、第４の工程の前でも後でもよい。【００６３】
好ましくは、前記積層体を焼成する工程において、前記積層体が積層方向に収縮することにより前記導電材料が前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とのいずれか一方又は両方に埋設される。【００６４】
この場合、セラミック材料を主成分とする第一の絶縁層及び第二の絶縁層の焼成時の収縮を利用して、導電材料を埋設することができる。【００６５】
好ましくは、前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層とのいずれか一方又は両方は、ガラス材料を含有し、前記積層体を焼成する工程において当該絶縁層の前記一方主面のうち前記空洞部となるべき部分に対向する領域に前記ガラス材料によってガラス層が形成される。【００６６】
この場合、ガラス材料の浸透を利用して、導電材料をより強固に絶縁層に固着させることができる。また、空洞部を形成する内周面の表面粗さが低下するため、沿面放電する際に電子が走る距離が短くなり、ＥＳＤ応答性を向上させることができる。【００６７】
好ましくは、前記第１の工程において、前記第一の絶縁層の前記一方主面に、前記導電材料とともに分散した空隙形成用材料を付着させる。前記第３の工程により得られた前記積層体から、前記空隙形成用材料を消失させることによって前記導電材料の間に前記空隙を形成する。【００６８】
この場合、空隙形成用材料の消失によって導電材料の間に空隙を形成し、隣接する導電材料同士が接触して放電電極間でショートが発生することを防止できる。【００６９】
好ましくは、前記第１の工程において、前記導電材料及び前記空隙形成用材料を混合した状態で、前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着させる。【００７０】
この場合、導電材料が分散した状態で空洞内に配置されるようにすることが容易である。【００７１】
好ましくは、前記第１の工程において、前記導電材料を含む荷電性粉末と前記空隙形成用材料を含む荷電性粉末の混合材料を、電子写真法によって前記第一の絶縁層の前記一方主面に付着させる。【００７２】
この場合、均一に分散した導電材料と空隙形成用材料とを第一の絶縁層の一方主面に付着させることができる。そのため、導電材料間の間隔を確実に保ち、安定したＥＳＤ応答性を実現することができる。【００７３】
好ましくは、前記混合材料中において、前記導電材料を含む前記荷電性粉末の含有率が２０％以上、８０％以下である。【００７４】
導電材料を含む荷電性粉末の含有率が２０％以上であると、導電材料によって良好なＥＳＤ特性を得ることが容易である。導電材料を含む荷電性粉末の含有率が８０％以下であると、導電材料の間に十分な空隙を形成して放電電極間のショートを防ぐことが容易である。【００７５】
また、本発明は、上記第３の課題を解決するため、以下のように構成したＥＳＤ保護デバイスの製造方法を提供する。【００７６】
ＥＳＤ保護デバイスの製造方法は、（ｉ）第一の絶縁層の一方主面上に導電材料の粉体を、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置して補助電極部を形成する、第１の工程と、（ii）前記第一の絶縁層の前記一方主面上に、少なくとも一対の放電電極を形成し、該放電電極の間に前記補助電極部の少なくとも一部を露出させる、第２の工程と、（iii）前記第一の絶縁層の前記一方主面上に、前記放電電極を被覆し、かつ、前記放電電極の間の前記補助電極部の少なくとも一部が露出する露出領域から離れて該露出領域を覆うように、第二の絶縁層を形成する、第３の工程と、（iｖ）前記第３の工程により得られた積層体の表面に、前記放電電極と接続された外部電極を形成する、第４の工程とを備える。前記第２の絶縁層と前記放電電極と前記露出領域とにより囲まれた空洞部が形成される。【００７７】
上記方法によれば、導電材料の粉体が空洞部に露出した状態を容易に作製することができる。【００７８】
具体的には、以下のように種々の態様で形成する。【００７９】
好ましくは、前記第２の工程において前記放電電極の間に露出させるべき前記補助電極部の少なくとも一部分の上に、消失材料を含む空洞部形成層を形成する。前記第３の工程において前記空洞部形成層の上にも前記第二の絶縁層を形成した後、前記空洞部形成層の少なくとも一部を消失させることにより、前記空洞部を形成する。【００８０】
好ましくは、前記第１の工程において、前記補助電極部は、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置された導電材料の粉体を、前記第一の絶縁層上に転写することにより形成される。【００８１】
好ましくは、前記第１の工程において、前記補助電極部は電子写真法により形成される。【００８２】
好ましくは、前記第１の工程において、前記第一の絶縁層の一方主面上に、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置される前記補助電極部の導電材料の粉体は、消失材料により被覆されている。【００８３】
この場合、補助電極部の導電材料の粉体同士の接触を防止し易くなる。
【発明の効果】
【００８４】
本発明によれば、ＥＳＤデバイスのＥＳＤ特性の調整や安定化が容易である。【００８５】
また、本発明の好ましい一態様によれば、ＥＳＤデバイスのＥＳＤ特性の調整や安定化が容易であり、繰り返し放電による放電特性の劣化を防止することができる。【００８６】
また、本発明の好ましい他の態様によれば、放電開始電圧を精度よく設定することができ、信頼性が高いＥＳＤ保護デバイスを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（実施例１−１）
【図２】空洞部の拡大断面図である。（実施例１−１）
【図３】補助電極形成後のイメージ図である。（実施例１−１）
【図４】ＥＳＤ保護デバイスの製造工程を示す断面図である。（実施例１−１）
【図５】放電の説明図である。（実施例１−１）
【図６】空洞部の説明図である。（実施例１−１）
【図７】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（変形例１−１）
【図８】空洞部の拡大断面図である。（変形例１−１）
【図９】空洞部の拡大断面図である。（実施例１−２）
【図１０】補助電極形成後のイメージ図である。（実施例１−２）
【図１１】空洞部の拡大断面図である。（変形例１−２）
【図１２】補助電極形成後のイメージ図である。（実施例１−３）
【図１３】補助電極形成後のイメージ図である。（実施例１−４）
【図１４】ＥＳＤ保護デバイスの製造工程を示す分解断面図である。（実施例１−５）
【図１５】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（比較例１）
【図１６】補助電極の要部拡大断面図である。（比較例１）
【図１７】放電の説明図である。（比較例１）
【図１８】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（実施例２−１）
【図１９】ＥＳＤ保護デバイスの要部拡大断面図である。（実施例２−１）
【図２０】図１の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。（実施例２−１）
【図２１】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（変形例２−１）
【図２２】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（変形例２−２）
【図２３】ＥＳＤ特性を示すグラフである。（実施例２−１、比較例２）
【図２４】空洞部の要部拡大断面図である。（実施例２−２）
【図２５】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（実施例２−３）
【図２６】ＥＳＤ保護デバイスの製造工程を示す断面図である。（実施例２−４）
【図２７】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（比較例２）
【図２８】ＥＳＤ保護デバイスの要部拡大断面図である。（比較例２）
【図２９】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（実施例３−１）
【図３０】補助電極部の要部拡大断面図である。（実施例３−１）
【図３１】放電電極及び補助電極部の斜視図である。（実施例３−１）
【図３２】補助電極部の要部拡大断面図である。（変形例３−１）
【図３３】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（実施例３−２）
【図３４】補助電極部の要部拡大断面図である。（実施例３−２）
【図３５】ＥＳＤ保護デバイスの分解斜視図である。（比較例３）
【図３６】補助電極部の要部拡大断面図である。（比較例３）
【図３７】ＥＳＤ保護デバイスの分解斜視図である。（従来例）
【図３８】ＥＳＤ保護デバイスの断面図である。（従来例）
【発明を実施するための最良の形態】
【００８８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３６を参照しながら説明する。【００８９】
＜実施例１−１＞  実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０について、図１〜図６を参照しながら説明する。【００９０】
図１は、ＥＳＤ保護デバイス１０の断面図である。図１に示すように、ＥＳＤ保護デバイス１０は、セラミック基板の基板本体１２の内部に空洞部１３が形成されている。空洞部１３内には、一対の放電電極１６，１８の先端１６ｋ，１８ｋ側が露出するように配置されている。放電電極１６，１８は、先端１６ｋ，１８ｋ同士が互いに間隔を設けて対向するように形成されている。放電電極１６，１８は、基板本体１２の外周面まで延在し、基板本体１２の表面に形成された外部電極２２，２４に接続されている。外部電極２２，２４は、ＥＳＤ保護デバイス１０を実装するために用いる。【００９１】
図１に模式的に示すように、空洞部１３内には、導電性を有する粉状の補助電極材料３０の表面が絶縁材料３２で被覆された複数の補助電極粒１５が配置されている。すなわち、空洞部１３内には、導電性を有する粉状の補助電極材料３０が分散している。【００９２】
図２は、空洞部１３の拡大断面図である。図２に模式的に示すように、空洞部１３を形成する天面１３ｐ及び底面１３ｓは、シール部材１４ｐ，１４ｓによって形成されている。シール部材１４ｐ，１４ｓは、基板本体１２と空洞部１３との間に延在し、セラミック基板である基板本体１２中のガラス成分が空洞部１３に浸透することを防止する。シール部材１４ｐ，１４ｓは、絶縁性を有する。【００９３】
ＥＳＤ保護デバイス１０は、外部電極２２，２４間に所定以上の大きさの電圧が印加されると、空洞部１３内において、対向する放電電極１６，１８間で放電が発生する。【００９４】
次に、ＥＳＤ保護デバイス１０の製造方法について、図３のイメージ図及び図４の概略図を参照しながら説明する。【００９５】
（１）材料の作製
まず、基板本体１２、放電電極１６，１８、シール材１４ｐ，１４ｓを形成するため材料を作製する。【００９６】
［セラミックグリーンシート］
基板本体１２を形成するためのセラミックグリーンシートを作製する。セラミック材料には、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉを中心とした組成からなる材料（ＢＡＳ材）を用いる。各素材を所定の組成になるよう調合、混合し、８００℃〜１０００℃で仮焼して得られた仮焼粉末を、ジルコニアボールミルで１２時間粉砕し、セラミック粉末を得る。このＢＡＳ材仮焼後セラミック粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒を加え混合する。さらにバインダー、可塑剤を加え混合し、スラリーを得る。このようにして得られたスラリーを、ドクターブレード法によりＰＥＴフィルム上へ成形し、任意の厚み（１０μｍ〜５０μｍ）のセラミックグリーンシートを得る。【００９７】
［電極ペースト］
放電電極１６，１８を形成するための電極ペーストを作製する。平均粒径約２μｍのＣｕ粉８０ｗｔ％とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで、電極ペーストを得る。【００９８】
［シール材用ペースト］
シール材１４ｐ，１４ｓを形成するためのシール材ペーストを、電極ペーストと同様の手法で作製する。平均粒径約１μｍのＡｌ２Ｏ３粉８０ｗｔ％とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで、シール材用ペースト（アルミナペースト）を得る。シール材には、基板材料よりも焼結温度が高い材料を選定する。【００９９】
（２）シール材形成
図４に示すように、セラミックグリーンシート１１ａ，１１ｂの一方主面である表面１１ｐ，１１ｓに、スクリーン印刷にてシール材用ペースト（アルミナペースト）を塗布し、シール材１４ｐ，１４ｓを形成する。シール材１４ｐ，１４ｓは、放電電極１６，１８の先端１６ｋ，１８ｋ側を上下から挟むように配置するため、二層分作製する。【０１００】
（３）放電電極形成
シール材１４ｐ，１４ｓを形成したセラミックグリーンシート１１ａ，１１ｂの少なくも一方１１ｂの表面１１ｓに、スクリーン印刷法により、放電電極１６，１８を形成する。【０１０１】
作製例では、放電電極１６，１８の幅が１００μｍ、放電ギャップ（対向する放電電極１６，１８の先端１６ｋ，１８ｋ間の距離）が３０μｍとなるように、帯状に放電電極１６，１８を形成した。【０１０２】
（４）補助電極形成（補助電極材料の付着）
シール材１４ｓ及び放電電極１６，１８が形成されたセラミックグリーンシート１１ｂ上へ、スクリーン印刷法、もしくは電子写真法により図３にイメージを示すように補助電極材料３０の表面が絶縁材料３２で被覆されている補助電極粒１５を付着させて、図４に示す補助電極形成層１５ｋを形成する。【０１０３】
（ａ）スクリーン印刷法による補助電極材料の付着
スクリーン印刷法による場合は、補助電極材料を含むペーストを作製し、作製したペーストを用いて補助電極形成層１５ｋを形成することにより、補助電極材料を付着させる。【０１０４】
補助電極粒１５を含むペーストは、次の方法によって作製する。【０１０５】
ペースト組成は、平均粒径約５μｍのアルミナコートＣｕ粉を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで得る。ペースト中の樹脂と溶剤の比率は４０ｗｔ％とする。アルミナコートＣｕ粉は、焼成中に焼結しない。すなわち、ネッキングしない。アルミナコートＣｕ粉は、焼成後も絶縁性を保つ。【０１０６】
ペースト塗布量を制御することによって、空洞部１３の高さを制御することができる。【０１０７】
（ｂ）電子写真法による補助電極材料の付着
電子写真法により補助電極を形成する場合は、まず、補助電極粒１５を含むトナーを作製し、作製したトナーを用いて補助電極形成層を形成する。【０１０８】
［トナー作製］
トナーは次のように作製する。
１．アルミナコートＣｕ粉（平均粒径５μｍ）と樹脂を混合し、表面処理機を用いてアルミナコートＣｕ粉の表面に樹脂を被覆する。
２．上記１．のサンプルを分級し、微粉と粗粉を除去する。
３．上記２．の操作によって得られたカプセルＣｕ粒と外添剤を混合し、表面処理機にてカプセルＣｕ粒表面に外添剤を均一に付着させる。
４．上記３．の操作によって得られたカプセルＣｕ紛とキャリアを混合し、現像剤となるトナーを得る。【０１０９】
［補助電極形成］
補助電極は次のように形成する。
１．感光体を一様に帯電させる。
２．帯電した感光体に、ＬＥＤにて補助電極の形状に光を照射し、潜像を形成する。
３．現像バイアスをかけ、感光体上にトナーを現像する。トナーの塗布量は、現像バイアスの大きさによって制御することができる。
４．補助電極のパターンが現像された感光体とセラミックグリーンシートを重ね、トナーをセラミックグリーンシート１１ｂのシール材１４ｓ上に転写する。
５．補助電極のパターンが転写されたセラミックグリーンシートをオーブンに入れ、トナーを定着させ、補助電極のパターンが形成されたセラミックグリーンシートを得る。【０１１０】
なお、焼成後も補助電極自体は絶縁性を保った状態である。【０１１１】
（５）積層、圧着
図４において矢印１１ｘで示すように、シール材１４ｐ，１４ｓが形成されたセラミックグリーンシート１１ａ，１１ｂの表面１１ｐ，１１ｓが互いに対向し、シール材１４ｐ，１４ｓで補助電極形成層１５ｋを挟むように、セラミックグリーンシート１１ａ，１１ｂを積層し、圧着して、積層体を形成する。【０１１２】
作製例では、積層体の厚みが０．３５ｍｍとなり、その厚み方向の中央に放電電極と補助電極形成層とが配置されるように、セラミックグリーンシートを積層した。【０１１３】
（５）カット、端面電極塗布
ＥＳＤ保護デバイスの複数個分を含むように積層体を形成する場合には、積層体を、ＬＣフィルタのようなチップタイプの部品と同様に金型を用いて切断して、各チップの個片に分割する。作製例では１．０ｍｍ×０．５ｍｍになるようにカットした。その後、各チップの端面に電極ペーストを塗布し、外部電極を形成する。【０１１４】
（６）焼成
外部電極を形成したチップを、通常のセラミック多層部品と同様に、Ｎ２雰囲気中で焼成する。セラミックグリーンシートの間に挟まれた補助電極形成層１５ｋ中の樹脂成分、溶剤成分は焼成時に消失し、これによって空洞部１３の空間が形成される。【０１１５】
ＥＳＤに対する応答電圧を下げるため空洞部１３にＡｒ、Ｎｅなどの希ガスを導入する場合には、セラミック材料の収縮、焼結が行われる温度領域をＡｒ、Ｎｅなどの希ガス雰囲気で焼成すればよい。酸化しない電極材料（Ａｇなど）の場合には、大気雰囲気でもかまわない。【０１１６】
（８）めっき
焼成後のチップの外部電極上に、ＬＣフィルタのようなチップタイプの部品と同様に、電解Ｎｉ、Ｓｎメッキを行い、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０１１７】
以上のように、セラミック基板を用いてＥＳＤ保護デバイスを容易に作製することができる。【０１１８】
基板本体１２のセラミック材料は、特に上記した材料に限定されるものでなく、絶縁性のものであればよいため、フォルステライトにガラスを加えたものや、ＣａＺｒＯ３にガラスを加えたものなど、他のものを用いてもよい。【０１１９】
放電電極１６，１８の電極材料もＣｕだけでなく、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗやこれらの組み合わせでもよい。【０１２０】
補助電極材料３０は、Ｃｕだけでなく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属（導電材料）とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物（抵抗材料）を用いてもよい。又は、ＳｉＣのような半導体材料でもよい。【０１２１】
また、これらの補助電極材料３０の表面に、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などの無機材料や、ＢＡＳのような混合仮焼材料、高融点のガラスなどの絶遠材料３２を被覆することにより、補助電極粒１５を形成する。補助電極材料３０の表面を被覆する絶縁材料３２は、補助電極材料３０の焼結を阻害するものであり、絶縁性を有する絶縁材料ならば、例示したもの以外でもよい。【０１２２】
補助電極材料３０の平均粒子径は、０．０５μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。より好ましい範囲は、１μｍ〜５μｍである。粒子径が小さいほど表面積が大きくなり、放電開始電圧が低下し、ＥＳＤに対する応答特性が向上し、放電特性の劣化が低減する。【０１２３】
シール材１４ｐ，１４ｓは、基板本体１２に用いているセラミックよりも焼結温度が高いセラミック材料が好ましい。基板本体１２からのガラスを遮断し、自身がガラスを生成しない絶縁物であればよく、窒化物などでもよい。【０１２４】
実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０は、空洞部１３内に補助電極材料３０が分散しているため、放電開始電圧の低下とＥＳＤに対する応答特性向上を得られる。【０１２５】
すなわち、対向した電極間の放電現象は、空洞（気相）と基板（絶縁物）との境界を走る沿面放電が主に生じる（他の放電現象も起こる）。沿面放電とは、物（絶縁物）の表面を伝わって電流が流れる形態の放電現象である。電子が流れるといっても実際には、電子が表面をとび跳ね、気体のイオン化を生じ、移動すると考えられている。そして、絶縁物の表面に導電性粉末が存在すると電子の飛び跳ねる見かけ上の距離を縮め、方向性を持たせ、沿面放電現象をより積極的に生じさせる。【０１２６】
実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０では、対向する放電電極１６，１８間に、導電性を有する補助電極材料３０の表面が絶縁材料３２で被覆された補助電極粒１５が分散され、充填されている。この補助電極粒１５が配置されている部分、すなわち補助電極において、補助電極材料３０は、焼成後も未焼結な状態、すなわちネッキングを起こしていない状態を維持している。放電補助材料３０を含むそれぞれの補助電極粒１５は、積み重ねられた状態、すなわち接触しただけの状態である。その結果、図６に示すように、補助電極粒１５間には隙間１５ｙが存在する。【０１２７】
実施例１−１の構成では、積み上げられた補助電極粒１５の表面、すなわち補助電極材料３０の表面を被覆する絶縁材料３２の表面と、隣接する補助電極粒１５の間の隙間で沿面放電が生じる。実施例１−１では、図５の説明図において矢印８２，８４，８６で示すように、沿面放電の経路が多数あることから、後述する比較例１より沿面放電が生じ易い。すなわち、より効率的に放電現象を生じさせることができる。そのため、放電電極１６，１８間の間隔を小さくしたり、放電電極１６，１８の間隔のばらつきによるＥＳＤ応答性の変動を小さくすることができる。【０１２８】
また、実施例１−１の構成では補助電極粒１５間の隙間が微少であることから、比較例１より、気中放電によるロスを低減する。そのため、比較例１より、放電特性の劣化を低減することができる。【０１２９】
また、空洞部内に分散させる補助電極材料の量や粒径等を調整することによって、容易に所望とするＥＳＤ特性（放電開始電圧等）を得ることができる。【０１３０】
したがって、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易である。【０１３１】
また、シール材１４ｐ，１４ｓが存在することで、セラミックの基板本体１２からのガラス成分の浸透を遮断する。そのため、補助電極材料３０を被覆する絶縁材料３２がガラス成分に浸食されて補助電極材料３０の焼結が生じることや、補助電極材料３０自体が基板本体１２のセラミックヘ取り込まれることを防止する。その結果、補助電極粒１５間の隙間を維持でき、ＥＳＤ保護特性を向上させることができる。【０１３２】
＜比較例１＞  比較例１のＥＳＤ保護デバイス１０ｘについて、図１５〜図１７を参照しながら説明する。【０１３３】
図１５は、ＥＳＤ保護デバイス１０ｘの断面図である。図１６は、図１５において鎖線で示した領域１１を模式的に示す要部拡大断面図である。図１７は放電の説明図である。【０１３４】
図１５に示すように、ＥＳＤ保護デバイス１０ｘは、実施例１−１と同様に、セラミック多層基板の基板本体１２ｘの内部に空洞部１３ｘが形成され、空洞部１３ｘ内に放電電極１６，１８の一部１７，１９が露出するようになっている。放電電極１６，１８は、基板本体１２ｘの表面に形成された外部電極２２，２４に接続されている。【０１３５】
ＥＳＤ保護デバイス１０ｘは、実施例１−１と異なり、放電電極１６，１８の間の部分に隣接して、補助電極１４ｘが形成されている。補助電極１４ｘは、図１６に示すように、基板本体１２ｘを形成する絶縁材料中に金属材料２０ｘが分散している部分であり、全体として絶縁性を有している。金属材料２０ｘの一部は、空洞部１３ｘ内に露出している。補助電極１４ｘは、例えば、セラミック材料と金属材料とを含む補助電極用ペーストをセラミックグリーンシートに塗布することにより形成する。【０１３６】
比較例１では、図１７において矢印８０で示すように、補助電極１４ｘと空洞部１３ｘとの界面で沿面放電が生じる。【０１３７】
放電の衝撃で、空洞部１３ｘに露出している補助電極１４ｘの金属材料２０ｘが離脱すると放電特性が劣化する。そのため、比較例１では放電特性が劣化しやすい。【０１３８】
＜作製例＞
比較例１と実施例１−１のＥＳＤ保護デバイスの作製例について、ＥＳＤ保護特性を比較した。【０１３９】
具体的には、実施例１−１の作製例では、補助電極形成部をスクリーン印刷により形成した。比較例の作製例では、金属材料を含むペーストを用いスクリーン印刷により補助電極を形成した。実施例１−１の作製例と比較例１の作製例は、補助電極以外は同じ寸法・形状とし、焼成条件も同じとした。【０１４０】
放電電極間のＥＳＤに対する放電応答性を１００個ずつの試料にて評価した。ＥＳＤに対する放電応答性は、ＩＥＣの規格、ＩＥＣ６１０００−４−２に定められている、静電気放電イミュニティ試験によって行った。接触放電にて２ｋＶ〜８ｋｖ印加して試料の放電電極間で放電が生じるかどうかを調べた。【０１４１】
比較結果を次の表１に示す。
【表１】
2010061550.tif 000003
表１中において、○印は、試料の放電電極間で放電が生じ、ＥＳＤ保護機能が作動したことを示す。【０１４２】
表１から、空洞部内に補助電極材料が分散している実施例１−１の方が、金属材料が分散した補助電極が空洞部に隣接して形成されている比較例１より、ＥＳＤに対する放電応答性が優れており、ＥＳＤ保護特性の向上を得られることが分かる。【０１４３】
＜変形例１−１＞  変形例１−１について、図７及び図８を参照しながら説明する。【０１４４】
変形例１−１は、実施例１−１の変形例である。以下では、実施例１−１と同じ構成の部分には同じ符号を用い、実施例１−１との相違点を中心に説明する。【０１４５】
図７は、変形例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０ａの断面図である。図８は、変形例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０ａの空洞部１３ａの要部拡大断面図である。【０１４６】
図７及び図８に示すように、変形例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０ａは、補助電極材料が分散している空洞部１３ａの高さが、放電電極１６，１８の厚み程度になっている。すなわち、空洞部１３ａの天面１３ｑを形成するシール材１４ｑは平面状に延在している。【０１４７】
沿面放電が最も生じ易いのは、セラミックの基板本体１２と補助電極の境界部である。変形例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０ａは、空洞部１３ａの高さを低くすることで、放電電極１６，１８間をつなぐ境界部の距離が縮まるため、ＥＳＤ保護特性のさらなる向上を得られる。【０１４８】
＜実施例１−２＞  実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。【０１４９】
実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０と略同じ構成である。以下では、実施例１−１と同じ構成部分には同じ符号を用いて、実施例１−１との相違点を中心に説明する。【０１５０】
図９は、空洞部１３の要部拡大断面図である。図９に示すように、実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、空洞部１３内に、補助電極材料を含有する補助電極粒１５に加え、絶縁性を有する絶縁性粒１５ｓも分散している点が、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０とは異なる。すなわち、補助電極粒１５と絶縁性粒１５ｓの混合体によって補助電極が形成される。空洞部内に配置され補助電極を形成する粒子１５，１５ｓ同士は、未焼結な状態であり、絶縁を保った状態であればよい。【０１５１】
補助電極粒１５が含有する補助電極材料は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物を用いてもよい。あるいは、補助電極粒の補助電極材料として、ＳｉＣのような半導体材料を用いてもよい。金属粒と半導体粒を混合して用いてもよい。【０１５２】
実施例１−２では、補助電極粒１５の間に絶縁性粒１５ｓが介在することにより放電電極の絶縁性を確保することができるため、補助電極粒１５は、導電性を有する補助電極材料のみで構成してもよい。【０１５３】
補助電極材料の表面を絶縁性材料で被覆した補助電極粒を用いると、放電電極の絶縁信頼性が向上するので好ましい。補助電極材料を被覆する絶縁材料には、導電性粉末の焼結を阻害させるためにＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などの無機材料、ＢＡＳのような混合仮焼材料、高融点のガラスなど、絶縁性を有するコート材を用いる。【０１５４】
絶縁性粒１５ｓは、補助電極粒１５と焼結せず、絶縁性粒１５ｓ同士とも焼結しないものであればよい。例えば、基板の焼成温度よりも焼結温度が高いセラミック粉末（Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２など）のような無機物が望ましい。【０１５５】
次に、実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスの製造方法について説明する。【０１５６】
（１）材料の作製
基板本体を形成するためのセラミックグリーンシートと、放電電極を形成するための電極ペーストと、シール材を形成するためシール材用ペーストとを、実施例１−１に同じ方法で作製する。【０１５７】
（２）シール材形成
シール材用ペーストを用いて、セラミックグリーンシート上にシール材を実施例１−１に同じ方法で形成する。【０１５８】
（３）放電電極形成
電極用ペーストを用いて、セラミックグリーンシート上に放電電極を実施例１−１と同じ方法で形成する。【０１５９】
（４）放電補助電極形成
シール材及び放電電極を形成したグリーンシート上へ、補助電極形成層をスクリーン印刷法、もしくは電子写真法により形成する。【０１６０】
（ａ）スクリーン印刷法による放電補助電極形成
スクリーン印刷法による場合は、補助電極粒と絶縁性粒とを含むペーストを作製し、作製したペーストを用いて、実施例１−１と同じ方法で補助電極形成層を形成する。【０１６１】
補助電極粒と絶縁性粒とを含むペーストは、次の方法によって作製する。【０１６２】
ペースト組成は、平均粒径約５μｍのアルミナコートＣｕ粒とアルミナ粒を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで得る。アルミナコートＣｕ粒とアルミナ粒は、体積比率で１：１とする。ペースト中の樹脂と溶剤の比率は４０ｗｔ％とする。アルミナコートＣｕ粉及びアルミナ粒は、焼成中に焼結しない。すなわち、ネッキングしない。アルミナコートＣｕ粒及びアルミナ粒は、焼成後も焼成後も絶縁性を保つ。【０１６３】
（ｂ）電子写真法による放電補助電極形成
電子写真法により補助電極を形成する場合は、補助電極粒と絶縁性粒とを含むトナーを作製し、作製したトナーを用いて、実施例１−１と同じ方法で補助電極形成層を形成する。【０１６４】
補助電極粒と絶縁性粒とを含むトナーは次のように作製する。
１．アルミナコートＣｕ粒（平均粒径５μｍ）と樹脂を混合し、表面処理機を用いて銅粉表面に樹脂を被覆する。
２．上記１．のサンプルを分級し、微粉と粗粉を除去する。
３．上記２．の操作によって得られたカプセルＣｕ粒と外添剤を混合し、表面処理機にてカプセルＣｕ粒表面に外添剤を均一に付着させる。
４．上記３．の操作によって得られたカプセルＣｕ粒とキャリアを混合し現像剤を得る。
５．同様の手順にて作製したアルミナ粒トナーを、Ｃｕ粉トナーと体積比１：１で混合する。【０１６５】
（５）積層、圧着
セラミックグリーンシートを、実施例１−１に同じ方法で積層し、圧着して、積層体を形成する。【０１６６】
（６）カット、端面電極塗布
実施例１−１に同じ方法で、積層体をチップの個片に分割した後、外部電極を形成する。【０１６７】
（７）焼成
外部電極を形成したチップを、実施例１−１に同じ方法で焼成する。【０１６８】
（８）めっき
焼成後のチップの外部電極上に、実施例１−１に同じく、電解Ｎｉ、Ｓｎメッキを行い、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０１６９】
実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１と同様に、補助電極粒１５によってＥＳＤ保護特性を向上させることができる。【０１７０】
さらに、実施例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、絶縁性の未焼結セラミック材料等の絶縁性粒１５ｓを添加することで、実施例１−１よりも、補助電極の絶縁信頼性が向上する。【０１７１】
＜変形例１−２＞  変形例１−２について、図１１を参照しながら説明する。【０１７２】
変形例１−２は、実施例１−２の変形例である。変形例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、図１１の要部拡大断面図に示すように、補助電極粒１５と絶縁性粒１５ｓとが分散している空洞部１３ａの高さが、放電電極１６，１８の厚み程度になっている。すなわち、空洞部１３ａの天面１３ｑを形成するシール材１４ｑは平面状に延在している。【０１７３】
沿面放電が最も生じ易いのは、セラミックの基板本体１２と補助電極１６，１８の境界部である。変形例１−２のＥＳＤ保護デバイスは、空洞部１３ａの高さを低くすることで、放電電極１６，１８間をつなぐ境界部の距離が縮まるため、実施例１−２より沿面放電が生じ易く、ＥＳＤ保護特性のさらなる向上を得られる。【０１７４】
＜実施例１−３＞  実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスについて、図１２を参照しながら説明する。【０１７５】
実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０と略同じ構成である。以下では、実施例１−１と同じ構成部分には同じ符号を用いて、実施例１−１との相違点を中心に説明する。【０１７６】
図１２は、放電電極形成層を形成した空洞部の焼成前のイメージ図である。図１２に示すように、実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスは、シール材１４上に、補助電極材料を含む補助電極粒１５に加え、焼成後に消失する消失粒１５ｘが配置される点が、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイス１０とは異なる。すなわち、補助電極粒１５と消失粒１５ｘとの混合体によって、補助電極形成層が形成され、焼成後は空洞部内に補助電極粒１５が分散された状態となる。【０１７７】
次に、実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスの製造方法について説明する。【０１７８】
（１）材料の作製
基板本体を形成するためのセラミックグリーンシートと、放電電極を形成するための電極ペーストと、シール材を形成するためシール材用ペーストとを、実施例１−１に同じ方法で作製する。【０１７９】
（２）シール材形成
シール材用ペーストを用いて、セラミックグリーンシート上にシール材を実施例１−１に同じ方法で形成する。【０１８０】
（３）放電電極形成
電極用ペーストを用いて、セラミックグリーンシート上に放電電極を実施例１−１と同じ方法で形成する。【０１８１】
（４）放電補助電極形成
シール材及び放電電極を形成したグリーンシート上へ、補助電極形成層をスクリーン印刷法、もしくは電子写真法により形成する。【０１８２】
（ａ）スクリーン印刷法による放電補助電極形成
スクリーン印刷法による場合は、補助電極粒と消失粒とを含むペーストを作製し、作製したペーストを用いて、実施例１−１と同じ方法で補助電極形成層を形成する。【０１８３】
補助電極粒と消失粒とを含むペーストは、次の方法によって作製する。
１．ペースト組成は、平均粒径約５μｍのアルミナコートＣｕ粒とアクリル樹脂ビーズを所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し、ロールで攪拌、混合することで得る。
２．Ｃｕ粒とアクリル樹脂ビーズは、体積比率で１：１とする。
３．ペースト中の樹脂と溶剤の比率は、４０ｗｔ％とする。
４．アルミナコートＣｕ粒は補助電極粒であり、焼成後も焼成後も絶縁性を保つ。
５．アクリル樹脂ビーズは、焼成中に消失する消失粒である。【０１８４】
（ｂ）電子写真法による放電補助電極形成
電子写真法により補助電極を形成する場合は、まず、補助電極粒と消失粒とを含むトナーを作製し、作製したトナーを用いて、実施例１−１と同じ方法で補助電極形成層を形成する。【０１８５】
補助電極粒と絶縁性粒と消失粒を含むトナーは次のように作製する。
１．補助電極粒であるアルミナコートＣｕ粒（平均粒径５μｍ）と樹脂を混合し、表面処理機を用いて銅粉表面に樹脂を被覆する。
２．上記１．のサンプルを分級し微粉と継粉を除去する。
３．上記２．の操作によって得られたカプセルＣｕ粒と外添剤を混合し、表面処理機にてカプセルＣｕ粒表面に外添剤を均一に付着させる。
４．上記３．の操作によって得られたカプセルＣｕ粒とキャリアを混合し現像剤となるトナーを得る。
５．消失粒であるアクリル樹脂ビーズを含むトナーを同様の手順にて作製し、アルミナコートＣｕ粒を含むトナーと体積比１：１で混合する。【０１８６】
（６）カット、端面電極塗布
実施例１−１に同じ方法で、積層体をチップの個片に分割した後、外部電極を形成する。【０１８７】
（７）焼成
外部電極を形成したチップを、実施例１−１に同じ方法で焼成する。【０１８８】
（８）めっき
焼成後のチップの外部電極上に、実施例１−１に同じく、電解Ｎｉ、Ｓｎメッキを行い、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０１８９】
樹脂ビーズは、平均粒子径０．０５μｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は、１μｍ〜５μｍである。消失粒は、樹脂でなくとも、カーボンなど、焼成で消失するものならばよい。【０１９０】
補助電極粒と樹脂ビーズの混合体である補助電極形成層は、配置された粒子同士が未焼結な状態であり、絶縁を保った状態であればよい。【０１９１】
補助電極粒が含有する補助電極材料は、Ｃｕだけでなく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。またこれら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物を用いてもよい。あるいは、ＳｉＣのような半導体材料を用いてもよい。金属粒と半導体粒を混合して用いてもよい。【０１９２】
補助電極粒は、補助電極材料を含有するだけでもよいが、補助電極材料の焼結を阻害させるために、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などの無機材料、ＢＡＳのような混合仮焼材料、高融点のガラスなど、絶縁性を有するをコート材を用いて補助電極材料を被覆すればなおよい。【０１９３】
実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１と同様に、補助電極粒１５によってＥＳＤ保護特性を向上させることができる。【０１９４】
その上、実施例１−３のＥＳＤ保護デバイスは、添加した樹脂ビーズが、放電補助電極の各粒子の接触を阻害し焼結（ネッキング）を防ぐ結果、実施例１−１よりも、放電補助電極の絶縁信頼性が向上する。【０１９５】
なお、消失粒が消失しても、焼成によりセラミックの基板本体が収縮して空洞部が小さくなるため、空洞部内に補助電極粒と絶縁性粒とが互いに接し、適度な隙間が設けられるようにすることができる。【０１９６】
＜実施例１−４＞  実施例１−４について、図１３を参照しながら説明する。【０１９７】
図１３は、放電電極形成層を形成した空洞部の焼成前のイメージ図である。実施例１−４は、空洞部内に粒子を配置する態様が実施例１−１〜実施例１−３と異なる。【０１９８】
図１３（ａ）の例では、アルミナのシール材１４上に、導電材料を含む補助電極粒であるＣｕ粒１５ａと、絶縁性粒であるアルミナ粒１５ｓと、消失粒であるアクリル樹脂ビーズ１５ｘとが分散している。【０１９９】
図１３（ｂ）の例では、アルミナのシール材１４上に、導電材料の表面が絶縁材料で被覆された補助電極粒であるアルミナコートＣｕ粒１５と、絶縁性粒であるアルミナ粒１５ｓと、消失粒であるアクリル樹脂ビーズ１５ｘとが分散している。【０２００】
図１３（ｃ）の例では、アルミナのシール材１４上に、半導体材料を含む補助電極粒であるＳｉＣ粒１５ｂと、絶縁性粒であるアルミナ粒１５ｓと、消失粒であるアクリル樹脂ビーズ１５ｘとが分散している。【０２０１】
図１３（ｄ）の例では、アルミナのシール材１４上に、導電材料の表面が絶縁材料で被覆された補助電極粒であるアルミナコートＣｕ粒１５と、半導体材料を含む補助電極粒であるＳｉＣ粒１５ｂと、絶縁性粒であるアルミナ粒１５ｓと、アクリル樹脂ビーズ１５ｘとが分散している。【０２０２】
図１３（ａ）〜（ｄ）のように粒子が配置された補助電極形成層は、実施例１−２の製造方法と実施例１−３の製造方法を組み合わせることにより形成することができる。【０２０３】
実施例１−４のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１と同様に、補助電極粒１５によってＥＳＤ保護特性を向上させることができる。【０２０４】
その上、実施例４のＥＳＤ保護デバイスは、絶縁性粒を添加することで、実施例１−１よりも、補助電極の絶縁信頼性が向上する。【０２０５】
さらに、実施例１−４のＥＳＤ保護デバイスは、添加した樹脂ビーズが放電補助電極の各粒子の接触を阻害し焼結（ネッキング）を防ぐ結果、実施例１−１よりも、放電補助電極の絶縁信頼性が向上する。【０２０６】
＜実施例１−５＞  実施例１−５のＥＳＤ保護デバイスについて、図１４を参照しながら説明する。【０２０７】
実施例１−５のＥＳＤ保護デバイスは、基板本体が樹脂基板である点が、実施例１−１〜実施例１−４とは異なる。【０２０８】
実施例１−５のＥＳＤ保護デバイスの製造方法について、図１４の分解断面図を参照しながら説明する。【０２０９】
（１）基板Ａ作製
図１４（ａ）に示す基板Ａを作製する。すなわち、プリプレグ１１ｓ上にＣｕ箔を積層し、フォトリソグラフィ工法にてＣｕ箔をパターニングして、放電電極１６ａ，１８ａを形成する。【０２１０】
（２）基板Ｂ作製
図１４（ｂ）に模式的に示す基板Ｂを作製する。すなわち、プリプレグ１１ｔ上に、実施例１−１と同様に電子写真法により、補助電極粒を含有するトナー６０を配置する。【０２１１】
（３）基板Ａ、Ｂ合体
矢印８８で示すように、基板Ａ（完全硬化体）と基板Ｂ（半硬化体）を積み重ね、基板Ｂの完全硬化によって基板Ａと接着する。基板ＡのＣｕ箔の厚み分によって、放電電極１６ａの先端１６ｔと放電電極１８ａの先端１８ｔとの間に空洞部が形成される。補助電極粒を含有するトナー６０は、空洞部内に配置される。【０２１２】
なお、基板Ｂを完全硬化させた後、接着剤で基板Ａと基板Ｂを重ね合わせ、接着してもよい。【０２１３】
（４）外部電極塗布
接着した基板の端面に焼き付け電極又は導電性樹脂電極を形成し、メッキ処理を施し外部電極とする。【０２１４】
以上により、実施例１−４のＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０２１５】
実施例１−４のＥＳＤ保護デバイスは、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイスと同様に、補助電極粒を含有するトナー６０によってＥＳＤ保護特性を向上させることができる。【０２１６】
また、実施例１−４のＥＳＤ保護デバイスは、樹脂の基板本体からガラスが浸透しないため、実施例１−１のＥＳＤ保護デバイスが備えているシール材は、不要になる。【０２１７】
＜実施例２−１＞  実施例２−１のＥＳＤ保護デバイス１１０について、図１８〜図２０を参照しながら説明する。図１８は、ＥＳＤ保護デバイス１１０の断面図である。図１９は、ＥＳＤ保護デバイス１１０の空洞部１１３の要部拡大断面図である。図２０は、図１９の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。【０２１８】
図１８〜図２０に示すように、ＥＳＤ保護デバイス１１０は、セラミック多層基板の基板本体１１２の内部に空洞部１１３が形成されている。空洞部１１３内には、一対の放電電極１１６，１１８の先端１１６ｋ，１１８ｋ側が露出するように配置されている。放電電極１１６，１１８は、基板本体１１２の外周面まで延在し、基板本体１１２の表面に形成された外部電極１２２，１２４に接続されている。外部電極１２２，１２４は、ＥＳＤ保護デバイス１１０を実装するために用いる。【０２１９】
図１８及び図２０に示すように、放電電極１１６，１１８は、空洞部１１３内に露出する先端１１６ｋ，１１８ｋが互いに間隔を設けて対向するように形成されている。【０２２０】
図１８〜図２０に模式的に示すように、空洞部１１３の内部には導電材料１２０が配置されている。導電材料１２０は、空洞部１１３を形成する天面１１４ａ及び底面１１４ｂの間に挟まれている。導電材料１２０は粉末であり、分散して配置されている。導電材料１２０が配置された部分（以下、「補助電極」とも言う。）は、全体として絶縁性が保たれている。【０２２１】
導電材料１２０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物を用いてもよい。又は、ＳｉＣのような半導体材料でもよい。【０２２２】
また、これらの金属にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などの無機材料や、詳しくは後述するＢＡＳ材のような混合仮焼材料をコートしたものを、導電材料１２０の代わりに用いてもよい。あるいは、樹脂などの有機材料をコートしたものを、導電材料１２０の代わりに用いてもよい。これらのコート粉を用いることで、導電材料同士の接触を阻害し、ショート耐性を向上させることができる。【０２２３】
ＥＳＤ保護デバイス１１０は、外部電極１２２，１２４間に所定以上の大きさの電圧が印加されると、空洞部１１３内において、対向する放電電極１１６，１１８間で放電が発生する。空洞部１１３を形成する天面１１４ａ及び底面１１４ｂに導電材料１２０が接しているので、電子の移動が起こりやすくなり、より効率的に放電現象を生じさせることができる。【０２２４】
すなわち、放電電極１１６，１１８間の放電現象は、空洞部１１３の気相と絶縁物である基板本体１１２との界面（すなわち、空洞部１１３を形成する天面１１４ａ及び底面１１４ｂを含む内周面）を走る沿面放電が主に生じる。沿面放電とは、物（絶縁物）の表面を伝わって電流が流れる形態の放電現象である。電子が流れるといっても実際には、電子が表面をとび跳ね、気体のイオン化を生じ、移動すると考えられている。そして、絶縁物の表面に導電性粉末が存在すると電子の飛び跳ねる見かけ上の距離を縮め、方向性を持たせ、沿面放電現象をより積極的に生じさせていると推測されている。【０２２５】
放電電極１１６，１１８間で効率的に放電現象が生じると、放電電極１１６，１１８間の間隔を小さくすることができる。また、放電電極１１６，１１８間の間隔のばらつきによるＥＳＤ応答性の変動が小さくなる。よって、安定したＥＳＤ応答性を実現することができる。【０２２６】
また、導電材料１２０は、空洞部１１３を形成する天面１１４ａ及び底面１１４ｂに接しているため、放電時の衝撃で基板本体１１２から離脱することはない。そのため、繰り返し放電後にＥＳＤ放電特性が劣化しない。その上、図１９に示すように導電材料１２０の一部が、基板本体１１２の絶縁層１１２ａ，１１２ｂに埋設されているため、より確実に導電材料１２０の離脱が抑制される。【０２２７】
また、空洞部１１３を形成する天面１１４ａ及び底面１１４ｂの両方に導電材料１２０が接しているため、天面１１４ａ及び底面１１４ｂの両方で沿面放電が発生しやすい。そのため、後述する比較例２のように底面側のみに導電材料が分散されている場合と比べると、沿面放電が発生する面積が２倍になり、沿面放電がより発生しやすくなるため、ＥＳＤ放電特性をより向上させることができる。【０２２８】
次に、ＥＳＤ保護デバイス１１０の製造方法について説明する。【０２２９】
（１）材料の作製
まず、基板本体１１２、空洞部１１３及び導電材料１２０、放電電極１１６，１１８を形成するための材料を作製する。【０２３０】
『セラミックグリーンシート』
基板本体１１２を形成するためのセラミックグリーンシートを、次のように作製する。【０２３１】
セラミック材料には、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉを中心とした組成からなる材料（ＢＡＳ材）を用いる。各素材を所定の組成になるよう調合、混合し、８００℃〜１０００℃で仮焼して得られた仮焼粉末を、ジルコニアボールミルで１２時間粉砕し、セラミック粉末を得る。このＢＡＳ材仮焼後セラミック粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒を加え混合する。さらにバインダー、可塑剤を加え混合し、スラリーを得る。このようにして得られたスラリーを、ドクターブレード法によりＰＥＴフィルム上へ成形し、厚さ５０μｍのセラミックグリーンシートを得る。【０２３２】
セラミック材料は特に本材料に限定されるものでなく、絶縁性のものであればよいため、フォルステライトにガラスを加えたものやＣａＺｒＯ３にガラスを加えたものなど、他のものを用いてもよい。【０２３３】
『補助電極形成用荷電性粉末（トナー）』
空洞部１１３内に配置するための導電材料１２０を含む荷電性粉末である補助電極用トナーを、次のように作製する。
１．表面酸化銅粉（平均粒径１４μｍ）とアクリル樹脂を混合し表面処理機で銅粉表面に樹脂を被覆する。
２．上記１のサンプルを、分級機を用いて微粉と粗粉をカットする。
３．上記２の操作によって得られた銅表面にアクリル樹脂が被覆された複合粉末を、分散剤を溶かした水溶液中に分散させ、沈降させた後、上澄みを除去し、真空乾燥オーブンで乾燥させる。
４．上記３の操作によって得られた複合粉末と外添剤（シリカ粉末）を混合し、表面処理機を用いて複合粉末表面に外添剤を均一に付着させ、補助電極用トナーを得る。【０２３４】
補助電極用トナーを構成する導電性材料である導電材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物を用いてもよい。また、ＳｉＣ等の半導体材料や抵抗材料でもよい。【０２３５】
補助電極用トナーの平均粒子径は、３μｍ〜３０μｍが好ましい。より好ましい平均粒径は、５μｍ〜２０μｍである。補助電極用トナーの平均粒子径が２０μｍ以下であると、放電電極間のショートが発生しないように分散させることが容易である。補助電極用トナーの平均粒子径が５μｍ以上であると、補助電極用トナーを上下方向から挟むセラミック層の間隔を十分に確保し、焼成時に上下のセラミック層の隙間がガラスで埋まってしまわないようにすることができる。【０２３６】
補助電極用トナーは、導電材料の含有率が１０ｗｔ％〜９５ｗｔ％であることが好ましい。より好ましい含有率は、３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である。導電材料の含有率が９５ｗｔ％以下であると、トナー中の樹脂不足で表面に導電材料が露出して帯電性が悪化することがないようにすることが容易である。導電材料の含有率が１０ｗｔ％以上であれば、補助電極によって効率的に放電現象が発生するようにすることが容易である。【０２３７】
トナー被覆樹脂としては、アクリル系、スチレンアルリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリプロピレン系、ブチラール系等の良好な帯電特性を有し、また焼成中に燃焼、分解、溶融、気化などにより消失し、導電材料の真表面が露出するようになるものが好ましい。ただ、完全に消失しなくとも、１０ｎｍ厚程度残ってもよい。【０２３８】
『空洞形成用荷電性粉末（トナー）』
空洞部１１３の空間を形成するための空洞形成用荷電性粉末である空洞形成用トナーは、アクリルビーズ（平均粒径：１５μｍ）と外添剤を混合し、表面処理機にてアクリルビーズ表面に外添剤を均一に付着させることにより、作製する。【０２３９】
空洞形成用トナーを構成する樹脂材料としては、アクリル系、スチレンアクリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ブチラール系等の燃焼して消失する樹脂または高温になるとモノマーに分解する樹脂のうちより選ばれた少なくとも１種類の樹脂とすることが望ましい。また、これら樹脂を単体で用いてもよいが、混合して用いることも可能である。【０２４０】
空洞形成用トナーの平均粒子径は、３μｍ〜３０μｍが好ましい。より好ましい平均粒径は、５μｍ〜２０μｍである。空洞形成用トナーの平均粒子径を２０μｍ以下にすると、パターン以外の背景部に空洞形成用トナーが飛散した場合でも、焼成後に大きなボイドにならないようにすることが容易である。空洞形成用トナーの平均粒子径が５μｍ以上であれば、補助電極用トナーを上下方向から挟むセラミック層の間隔を十分に確保し、焼成時に上下のセラミック層の隙間がガラスで埋まってしまうことがないようにすることができる。【０２４１】
空洞形成用トナーの粒子径は、補助電極用トナーと同等であることが望ましい。【０２４２】
空洞形成用トナーを構成する材料は、セラミック中のガラスが流動する温度（６００〜７００°Ｃ）以下で消失するものが好ましい。空洞形成用トナーが消失して空洞が形成された後にガラスが流動し、導電性材料を保持することや、沿面の表面粗さを小さくすることができる。【０２４３】
逆に、空洞形成用トナーを構成する材料の消失する温度がセラミック中のガラスが流動する温度（６００〜７００°Ｃ）以上のものである場合には、セラミック層から滲み出たガラスが空洞を埋めてしまうのを防ぐことができる。この場合、空洞形成用トナーを構成し消失する材料には、例えばカーボン等を使用することができる。【０２４４】
『放電電極用ペースト』
放電電極１１６，１１８を形成するための放電電極用ペーストは、平均粒径２μｍのＣｕ粉８０ｗｔ％とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加して得られたサンプルを、接伴、混合することにより、作製する。【０２４５】
放電電極用ペーストの導電性材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物を用いてもよい。【０２４６】
（２）導電材料の付着
作製したセラミックグリーンシートに、電子写真法により、次のように導電材料を付着させる。
１．導電材料を含有する補助電極用トナーと空洞形成用トナーを、体積比が１：１になるように混合する。
２．上記１で得られた混合トナーとキャリアを混合し、転写用トナーを作製する。
３．感光体を一様に帯電させる。
４．ＬＥＤにて帯電した感光体に補助電極のパターン状に光を照射し潜像を形成する。作製例では、補助電極のパターンは、放電電極間のギャップと同サイズの３０μｍ×１００μｍとした。
５．現像バイアスをかけ感光体上に、転写用トナーを現像する。
６．転写用トナーのパターンが現像された感光体とセラミックグリーンシートとを重ね、転写用トナーをセラミックグリーンシートに転写する。
７．転写用トナーのパターンが転写されたセラミックグリーンシートをオーブンに入れトナーを定着させ、空洞部になるべき領域に、導電材料を含有する補助電極用トナーと空洞形成用トナーとが配置されたセラミックグリーンシートを得る。【０２４７】
導電材料を含有する補助電極用トナーと空洞形成用トナーとが均一に混合した転写用トナーをセラミックグリーンシートに転写することで、導電材料間の間隔を確実に保ち、安定したＥＳＤ応答性を実現することができる。【０２４８】
転写用トナーは、導電材料を含有する補助電極用トナーと空洞形成用トナーとの混合比率が体積比で１０〜９０％の範囲が好ましい。さらに好ましい範囲は、転写用トナー中の補助電極用トナーの含有率が２０〜８０％である。転写用トナー中の補助電極用トナーの含有率が２０％以上であると、導電材料（導電性粉末）によって良好なＥＳＤ放電特性を得ることが容易である。転写用トナー中の補助電極用トナーの含有率が８０％以下であると、導電材料（導電性粉末）の間に十分に空隙を形成して放電電極間のショートを防止することが容易である。【０２４９】
作製例では、転写用トナーが配置される補助電極のパターンのサイズは、放電電極間のギャップと同サイズとしたが、印刷ズレを考慮し、１０μｍ〜５０μｍ程度大きめに設計してもよい。逆に、放電電極のパターンを、転写用トナーが配置される補助電極のパターンに対して１０μｍ〜５０μｍ程度大きくしても構わない。【０２５０】
（３）放電電極の形成
放電電極を、スクリーン印刷により形成する。すなわち、転写用トナーで補助電極のパターンが転写されたセラミックグリーンシートについて、補助電極のパターンが転写された面に、スクリーン印刷で放電電極パターンを形成する。作製例では、放電電極の太さが１００μｍ、放電ギャップ幅（放電電極の先端間の距離）が３０μｍとなるように形成した。【０２５１】
作製例では、スクリーン印刷によって放電電極パターンを形成したが、その他、電子写真印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、グラビア印刷、直接描画印刷等の公知の配線パターン形成法が好適に利用できる。【０２５２】
（４）シート積層〜焼成
次いで、次のようにセラミックグリーンシートを積層し、焼成する。
１．必要な層のセラミックグリーンシートについて放電電極のパターン形成を行う。
２．全ての層のセラミックグリーンシートを積層し、圧着し、積層体を形成する。
３．ＬＣフィルタのようなチップタイプの部品と同様に金型を用いて積層体をカットして、各チップに分割する。作製例では、１．０ｍｍ×０．５ｍｍになるようにカットした。
４．チップの端面に電極ペーストを塗布して外部電極を形成する。
５．Ｎ２雰囲気で焼成を行う。ＥＳＤに対する対応電圧を下げるため空洞部にＡｒ、Ｎｅなどの希ガスを導入する場合には、セラミック材料の収縮、焼結が行われる温度領域をＡｒ、Ｎｅなどの希ガス雰囲気で焼成すればよい。酸化しない電極材料（Ａｇなど）の場合には、大気雰囲気でも構わない。【０２５３】
焼成時に空洞形成用樹脂トナーは消失するために、空洞形成用樹脂トナーが存在した場所は空洞になる。【０２５４】
焼成時にセラミック材料が収縮することで、補助電極用トナーに含まれていた導電材料を上下方向から挟み込む力が発生し、導電材料の保持力が向上する。【０２５５】
焼成時のセラミック収縮により、空洞部の高さは、焼成前の空洞部に対応する部分の高さの約６０〜８０％になる。つまり、収縮した２０〜４０％分だけ導電材料が上下のセラミック層に食い込んでセラミック層に埋設され、セラミック層で導電材料が保持されることになる。【０２５６】
（５）メッキ
焼成後、外部電極上にＮｉ、Ｓｎメッキを施し、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０２５７】
上記のようにセラミック基板を用いてＥＳＤ保護デバイスを作製すると、空洞部や、空洞部を形成する天面及び底面に挟まれかつ分散した導電材料を形成することが容易である。【０２５８】
作製例では空洞形成用トナーに樹脂を用いたが、樹脂でなくともカーボンなど、焼成で消失するものならばよい。【０２５９】
導電材料１２０が配置される領域の幅は、放電電極の幅よりも同じでも、小さくてもよい。すなわち、作製例では、図２０において鎖線で示す放電電極１１６，１１８の先端１１６ｋ，１１８ｋ同士が対向する領域１１３ｋにのみ導電材料１２０が配置されているが、図２０のように鎖線の領域１１３ｋの外側まで導電材料１２０が配置されても、逆に、鎖線の領域１１３ｋ内の一部分にのみ導電材料１２０が配置されてもよい。【０２６０】
＜比較例２＞  比較例２のＥＳＤ保護デバイス１１０ｘについて、図２７及び図２８を参照しながら説明する。【０２６１】
図２７は、ＥＳＤ保護デバイス１１０ｘの断面図である。図２８は、図２７において鎖線で示した領域１１１を模式的に示す要部拡大断面図である。【０２６２】
図２７に示すように、ＥＳＤ保護デバイス１１０ｘは、実施例２−１と同様に、セラミック多層基板の基板本体１１２ｘの内部に空洞部１３が形成され、空洞部１１３内に放電電極１１６，１１８の一部１１７，１１９が露出するようになっている。放電電極１１６，１１８は、基板本体１１２ｘの表面に形成された外部電極１２２，１２４に接続されている。【０２６３】
ＥＳＤ保護デバイス１１０ｘは、実施例２−１と異なり、放電電極１１６，１１８の間の部分１１５に隣接して、補助電極１１４ｘが形成されている。補助電極１１４ｘは、図２８に示すように、基板本体１１２ｘを形成する絶縁材料中に導電材料１２０ｘが分散している部分であり、全体として絶縁性を有している。導電材料１２０ｘの一部は、空洞部１１３内に露出している。補助電極１１４ｘは、例えば、セラミック材料と導電材料とを含む補助電極用ペーストをセラミックグリーンシートに塗布することにより形成する。【０２６４】
ＥＳＤ保護デバイス１１０ｘは、放電時の衝撃で補助電極１１４ｘ中の導電材料１２０ｘの一部が飛散して、導電材料１２０ｘの分布密度が低下することがある。そのため、繰り返し放電後に放電電圧が徐々に高くなり、ＥＳＤ放電特性が劣化することがある。【０２６５】
＜作製例＞
基板本体がセラミック多層基板である比較例２と実施例２−１のＥＳＤ保護デバイスを作製し、１００個ずつの試料について、８ｋＶの電圧印加を繰り返した際の放電電圧を計測した。図２３に計測結果を示す。【０２６６】
図２３から、実施例２−１のように基板本体の絶縁層の間に導電材料を挟む構造にすることで、比較例２より、繰り返し放電時のＥＳＤ特性の劣化を防止できることが分かる。【０２６７】
また、実施例２−１は比較例２よりも放電電圧（放電開始電圧）が低下しており、実施例２−１は比較例２よりＥＳＤ放電特性を改善できることが分かる。【０２６８】
＜変形例２−１＞  図２０と同様の断面図である図２１に示すように、空洞部１１３内に大きさの異なる導電材料１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを混合して配置し、空洞部１１３を形成する天面及び底面の間に挟まれるようにしてもよい。【０２６９】
＜変形例２−２＞  図２０と同様の断面図である図２２に示すように、空洞部１１３内に多角形形状の導電材料１２０ｓ，１２０ｔを配置し、空洞部１１３を形成する天面及び底面の間に挟まれるようにしてもよい。【０２７０】
＜実施例２−２＞  実施例２−２のＥＳＤ保護デバイスについて、図２４を参照しながら説明する。【０２７１】
実施例２−２は、実施例２−１と略同様の構成である。以下では、実施例２−１と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例２−１との相違点を中心に説明する。【０２７２】
実施例２−２のＥＳＤ保護デバイスの基板本体は、セラミック材料とガラス材料とを含むセラミック多層基板である。図２４に示すように、焼成時にセラミック材料を主成分とする基板本体の絶縁層１１２ｐ，１１２ｑから空洞部１１３ｐ内に浸み出したガラス材料によってガラス層１１５ａ，１１５ｂが形成されている。空洞部１１３ｐの天面１１４ｐ及び底面１１４ｑは、このガラス層１１５ａ，１１５ｂによって形成されている。【０２７３】
ガラス層１１５ａ，１１５ｂは、焼成時の雰囲気（Ｏ２濃度、Ｈ２濃度等）を調整することによりセラミック層１１２ｐ，１１２ｑからのガラスの滲み出し量を調整することで、所望の厚さに形成することが可能である。導電材料１２０を全てガラスで覆ってしまうと、ＥＳＤ放電特性が低下してしまうので、導電材料１２０の上下のみがガラスで覆われるように焼成雰囲気を調整する。【０２７４】
ガラスが滲み出し過ぎると空洞部を埋めてしまい、ＥＳＤ放電特性を低下させてしまうため、空洞部の高さは５μｍ〜３０μｍ程度確保することが好ましい。【０２７５】
導電材料１２０を挟むセラミック層１１２ｐ，１１２ｑについてセラミック材料の組成を変更することで、ガラスの滲み出し量を調整することもできる。セラミック材料に積極的にガラスを添加してもよい。【０２７６】
添加するガラスは、ホウケイ酸ガラス、ボロシリケートガラス、長石系結晶性ガラス、コージェライト系ガラス、ディオプサイド系ガラス、チタン酸ランタノイド系ガラス等の各種ガラスを使用することができる。【０２７７】
実施例２−２は、実施例２−１と同等以上の効果が得られる。【０２７８】
すなわち、空洞部１１３ｐを形成する天面１１４ｐ及び底面１１４ｑに接している導電材料１２０によって、ＥＳＤ応答性を高めることができるため、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易になる。その上、空洞部１１３ｐを形成する天面１１４ｐ及び底面１１４ｑは、ガラス層１１５ａ，１１５ｂで形成されることにより表面粗さが小さくなる。そのため、沿面放電する際に電子が走る距離が短くなり、ＥＳＤ応答性をさらに向上させることができる。【０２７９】
また、空洞部１１３ｐを形成する天面１１４ｐ及び底面１１４ｑの両方に導電材料１２０が接しているので、一方側だけに導電材料が分散されている場合と比べると、よりＥＳＤ応答性を高めることができる。【０２８０】
さらに、導電材料１２０は、ガラス層１１５ａ，１１５ｂによって基板本体に固着される。そのため、導電材料１２０は、単に基板本体に接している場合に比べ、より効果的に基板本体からの離脱が抑制される。そのため、放電現象が繰り返されることによるＥＳＤ特性の劣化（例えば、放電開始電圧の上昇等）を一層、抑制することができる。【０２８１】
＜実施例２−３＞  実施例２−３のＥＳＤ保護デバイス１１０ａについて、図２５を参照しながら説明する。【０２８２】
図２５の断面図に示すように、空洞部１１３ａを形成する天面１１４ｓ及び底面１１４ｔの間には、実施例２−１と異なり、導電材料の凝集体１３０，１３２，１３４が挟まれている。導電材料の凝集体１３０，１３２，１３４は、空洞部１１３ａ内に分散している。【０２８３】
実施例２−３によっても、実施例２−１と同様の効果が得られる。【０２８４】
すなわち、空洞部１１３ａを形成する天面１１４ｓ及び底面１１４ｔに接している導電材料の凝集体１３０，１３２，１３４によって、ＥＳＤ応答性を高めることができるため、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易になる。【０２８５】
また、空洞部１１３ａを形成する天面１１４ｓ及び底面１１４ｔの両方に導電材料の凝集体１３０，１３２，１３４が接しているので、一方側だけに導電材料が分散されている場合と比べると、よりＥＳＤ応答性を高めることができる。【０２８６】
さらに、導電材料の凝集体１３０，１３２，１３４は、空洞部１１３ａを形成する天面１１４ｓ及び底面１１４ｔの両方に接しているので、基板本体１１２ａからの離脱が防止される。そのため、放電現象が繰り返されることによるＥＳＤ特性の劣化（例えば、放電開始電圧の上昇等）を抑制することができる。【０２８７】
＜実施例２−４＞  実施例２−４のＥＳＤ保護デバイスについて、図２６を参照しながら説明する。【０２８８】
実施例２−４のＥＳＤ保護デバイスは、基板本体が樹脂で形成されている点が、実施例２−１とは異なる。【０２８９】
実施例２−４のＥＳＤ保護デバイスの製造方法について、図２６の分解断面図を参照しながら説明する。【０２９０】
（１）基板Ａ作製
図２６（ａ）に模式的に示す基板Ａを作製する。すなわち、プリプレグ１１２ｓ上にＣｕ箔を積層し、フォトリソグラフィ工法にてＣｕ箔をパターニングし、放電電極１１６ａ，１１８ａを形成する。【０２９１】
（２）基板Ｂ作製
図２６（ｂ）に模式的に示す基板Ｂを作製する。プリプレグ１１２ｔ上に、電子写真工法により、導電材料を含有する荷電性粉末（以下、「導電材料含有トナー」という。）１６０を分散した状態で配置する。【０２９２】
（３）基板Ａ、Ｂ合体
矢印１８０で示すように、基板Ａ（完全硬化体）と基板Ｂ（半硬化体）を積み重ね、基板Ｂの完全硬化によって基板Ａと接着する。基板ＡのＣｕ箔の厚み分によって、放電電極１１６ａの先端１１６ｔと放電電極１１８ａの先端１１８ｔとの間に空洞部が形成される。導電材料含有トナー１６０は、空洞部内において、基板Ａと基板Ｂとに挟まれた状態で支持される。【０２９３】
基板Ｂを完全硬化させた後、接着剤で基板Ａと基板Ｂを重ね合わせ、接着してもよい。【０２９４】
（４）外部電極塗布
接着した基板の端面に焼き付け電極又は導電性樹脂電極を形成し、メッキ処理を施し外部電極とする。【０２９５】
以上により、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０２９６】
実施例２−４によっても、実施例２−１と同様の効果が得られる。【０２９７】
すなわち、空洞部を形成する天面及び底面（基板Ａ及び基板Ｂ）に接している導電材料含有トナー１６０によって、ＥＳＤ応答性を高めることができるため、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易になる。【０２９８】
また、空洞部を形成する天面及び底面（基板Ａ及び基板Ｂ）の両方に導電材料含有トナー１６０が接しているので、一方側だけに導電材料が分散されている場合と比べると、よりＥＳＤ応答性を高めることができる。【０２９９】
さらに、導電材料含有トナー１６０は、空洞部を形成する天面及び底面（基板Ａ及び基板Ｂ）の両方に接しているので、基板Ａ及び基板Ｂからの離脱が防止される。そのため、放電現象が繰り返されることによるＥＳＤ特性の劣化（例えば、放電開始電圧の上昇等）を抑制することができる。【０３００】
＜実施例３−１＞  実施例３−１のＥＳＤ保護デバイス２１０について、図２９〜図３２を参照しながら説明する。図２９は、ＥＳＤ保護デバイス２１０の断面図である。【０３０１】
図２９に示すように、ＥＳＤ保護デバイス２１０は、セラミック多層基板の基板本体２１２の内部に空洞部２１３が形成されている。空洞部２１３内には、一対の放電電極２１６，２１８の先端２１６ｋ，２１８ｋ側が露出するように配置されている。放電電極２１６，２１８は、基板本体２１２の外周面まで延在し、基板本体２１２の表面に形成された外部電極２２２，２２４に接続されている。外部電極２２２，２２４は、ＥＳＤ保護デバイス２１０を実装するために用いる。【０３０２】
放電電極２１６，２１８の先端２１６ｋ，２１８ｋ側は、互いに間隔を設けて対向している。外部電極２２２，２２４から所定値以上の電圧が印加されると、空洞部２１３内において放電電極２１６，２１８間で放電が発生する。【０３０３】
空洞部２１３を形成する内面のうち放電電極２１６，２１８間の領域の内面２１３ｓ及び放電電極２１６，２１８と基板本体２１２との間の界面に沿って、鎖線で示す補助電極部２１４が形成されている。【０３０４】
詳しくは図３０の要部拡大断面図に模式的に示すように、補助電極部２１４では、導電性粉末である導電材料の粉体２６０が、厚み方向に導電材料の粉体２６０の粒子を１個だけを含む一層に配置されている。これによって、後述する比較例３のように導電材料の粉体が混合され３次元的に導電材料の粉体の粒子が分散する構造の補助電極部と比べ、導電材料の粉体２６０同士は互いに離れている確率が大きくなるように配置することができ、放電電極２１６，２１８間のショート発生を抑制し、ショート耐性を向上させることができる。【０３０５】
図３０及び図３１の斜視図に示すように、導電材料の粉体２６０は、放電電極２１６，２１８間の領域の内面２１３ｓからその一部が空洞部２１３内に突出し、他の部分は基板本体２１２内に埋め込まれている。導電材料の粉体２６０が、空洞部２１３内の放電電極２１６，２１８間の内面２１３ｓに露出していると、沿面放電がより促進され、放電開始電圧の低下、ＥＳＤ応答性の向上など、ＥＳＤ特性の向上をもたらす。【０３０６】
もっとも、導電材料の粉体２６０が完全に基板本体２１２内に埋め込まれ、空洞部２１３内に露出する部分が全くないようにしてもかまわない。【０３０７】
補助電極部２１４は、少なくとも放電電極２１６，２１８間の領域に導電材料の粉体２６０が配置されていればよい。さらにその外側まで、すなわち基板本体２１２と放電電極２１６，２１８と間の界面に沿って導電材料の粉体２６０が配置されて補助電極部２１４が形成されると、放電電極２１６，２１８間の領域のみに導電材料の粉体２６０が配置されて補助電極部が形成される場合と比べ、補助電極部２１４と放電電極２１６，２１８との位置合わせの精度を緩和することができ、放電開始電圧のばらつきも小さくなり、製造コストを低減できる。【０３０８】
導電材料の粉体２６０は、放電電極２１６，２１８間の領域やその周辺に均一な密度で配置されてもよいし、例えば、一列又は複数列の帯状や、網目状、散点状など、密度を変えて配置されてもよい。【０３０９】
補助電極部２１４の基材中のセラミック材料は、補助電極部２１４以外の基板本体２１２のセラミック材料と同じものであっても、異なるものであってもよいが、同じものにすれば、収縮挙動等を基板本体２１２に合わせることが容易になり、使用する材料の種類を少なくすることができる。また、補助電極部２１４に含まれる導電材料の粉体２６０は、放電電極２１６，２１８と同じものであっても、異なるものであってもよいが、同じものにすれば、収縮挙動等を放電電極２１６，２１８に合わせることが容易になり、使用する材料の種類を少なくすることができる。【０３１０】
補助電極部２１４は導電材料の粉体２６０とセラミック材料とを含むので、補助電極部２１４の焼成時の収縮挙動が、放電電極２１６，２１８と基板本体２１２との中間の状態になるようにすることができる。これによって、放電電極２１６，２１８と基板本体２１２との焼成時の収縮挙動の差を補助電極部２１４で緩和することができる。その結果、放電電極２１６，２１８の剥離等による不良や特性バラツキを小さくすることができる。また、放電電極２１６，２１８間に間隔のバラツキも小さくなるので、放電開始電圧などの特性のバラツキを小さくすることができる。【０３１１】
また、補助電極部２１４の熱膨張率が、放電電極２１６，２１８と基板本体２１２との中間の値になるようにすることができる。これによって、放電電極２１６，２１８と基板本体２１２との熱膨張率の差を補助電極部２１４で緩和することができる。その結果、放電電極２１６，２１８の剥離等による不良や特性の経年変化を小さくすることができる。【０３１２】
さらに、補助電極部２１４に含まれる導電材料の粉体２６０の量や種類などを調整することにより、放電開始電圧を所望の値に設定することができる。これにより、放電開始電圧を放電電極２１６，２１８の間の間隔のみで調整する場合よりも、精度よく放電開始電圧を設定することができる。【０３１３】
次に、ＥＳＤ保護デバイス２１０の製造方法について説明する。【０３１４】
（１）材料の作製
セラミック材料にはＢａ、Ａｌ、Ｓｉを中心とした組成からなる材料（ＢＡＳ材）を用いた。【０３１５】
各素材を所定の組成になるよう調合、混合し、８００℃〜１０００℃で仮焼する。得られた仮焼粉末をジルコニアボールミルで１２時間粉砕し、セラミック粉末を得る。このセラミック粉末に、トルエン・エキネンなどの有機溶媒を加え混合する。さらにバインダー、可塑剤を加え混合し、スラリーを得る。このようにして得られたスラリーをドクターブレード法により成形し、厚さ５０μｍのグリーンシートを得る。【０３１６】
次に電極ペーストを作製する。平均粒径約２μｍのＣｕ粉８０ｗｔ％とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加し、３本ロールで攪拌、混合することで、電極ペーストを得る。【０３１７】
また、消失材料として、樹脂と溶剤のみからなる樹脂ペーストを同様の方法にて作製する。樹脂材料には、焼成時に燃焼、分解、溶融、気化などにより消失する樹脂を用いる。例えばＰＥＴ、ポリプロピレン、エチルセルロース、アクリル樹脂などである。【０３１８】
（２）補助電極部形成
補助電極部は、電子写真法もしくは転写法によりグリーンシート上に形成する。【０３１９】
Ｃｕ粒の露出量は、体積の１０％〜９５％のものが作製できるが、２０％〜８０％で制御するのが望ましい。露出量が少なすぎれば良好なＥＳＤ放電応答特性が得られず、露出量が多すぎれば（埋め込み量が少なすぎれば）基板からＣｕ粒が欠落してしまう。【０３２０】
補助電極部は、電子写真法や転写法により形成する。【０３２１】
[電子写真法]  電子写真法により形成する場合には、導電材料の粉体をトナーに加工し、作製したトナーを用いて放電電極を形成する。【０３２２】
トナーの作製は、具体的には次の通りである。
１．Ｃｕ粉（平均粒径３μｍ）と樹脂を混合し、表面処理機を用いて銅粉表面に樹脂を被覆する。
２．上記１．で得られたサンプルを分級し、微粉と粗粉を除去する。
３．上記２．の操作によって得られたカプセルＣｕ紛と外添剤とを混合し、表面処理機にてカプセルＣｕ紛表面に外添剤を均一に付着させる。
４．上記３．の操作によって得られたカプセルＣｕ紛とキャリアを混合し現像剤を得る。【０３２３】
補助電極部の形成は、具体的には次の通りである。
１．感光体を一様に帯電させる。
２．帯電した感光体に、ＬＥＤにて、補助電極部の形状に光を照射し、潜像を形成する。
３．感光体に現像バイアスをかけ、感光体上にトナーを現像する。トナーの塗布量は、バイアスにて制御する。
４．補助電極部パターンが現像された感光体とセラミックグリーンシートを重ね、トナーをセラミックグリーンシートに転写する。
５．補助電極部パターンが転写されたセラミックグリーンシートを、オーブンに入れトナーを定着させ、補助電極部パターンが形成されたセラミックグリーンシートを得る。
６．導電材料の粉体の空洞部への露出量（埋め込み量）は、感光体とセラミックグリーンシートを重ね、トナーをセラミックグリーンシートに転写する際に付加する圧力を調整することで、制御する。あるいは、トナーをセラミックグリーンシートに転写した後に、トナーが転写されたセラミックグリーンシートの表面にローラ等で付加する圧力を調整することで制御する。【０３２４】
［転写法］  転写法による場合は、次のように補助電極部を形成する。
１．感光性粘着シートヘ補助電極部の形状に光を照射し、パターン形成する。
２．感光性粘着シート上へＣｕ粉（平均粒径３μｍ）を配置し、感光性粘着シートのパターンにＣｕ粉を付着させる。パターンをメッシュ状に区切ることで、導電材料の粉体の塗布量を制御する。
３．Ｃｕ粉を配置した感光性粘着シートをセラミックグリーンシートへ転写し、補助電極部パターンを形成する。
４．空洞部へのＣｕ粉の露出量は、転写時の圧力によって制御する。【０３２５】
（３）スクリーン印刷による放電電極、樹脂ペーストの塗布
補助電極部を形成したグリーンシート上にスクリーン印刷にて電極ペーストを塗布し、放電電極間に放電ギャップを有する放電電極を形成する。ここでは、放電電極の幅を１００μｍ、放電ギャップ（放電電極間の寸法）を３０μｍとなるように形成した。さらにその上に、空洞部を形成すべき位置に樹脂ペーストを塗布する。【０３２６】
（４）積層、圧着
通常の多層製品と同様に積層し、圧着する。ここでは厚み０．３５ｍｍ、その中央に放電電極と、空洞部に対応する樹脂ペーストとが配置されるように積層した。【０３２７】
（５）カット、端面電極塗布
ＬＣフィルタのようなチップタイプの製品と同様に金型を用いて切断し、各チップの個片に分割する。ここでは１．０ｍｍ×０．５ｍｍになるようにカットした。その後端面に電極ペーストを塗布し、外部電極を形成する。【０３２８】
（６）焼成
通常の多層製品と同様に、Ｎ２雰囲気中で焼成する。焼成中に樹脂ペーストが消失して、空洞部が形成される。【０３２９】
ＥＳＤに対する応答電圧を下げるため空洞部にＡｒ、Ｎｅなどの希ガスを導入する場合には、セラミック材料の収縮、焼結が行われる温度領域をＡｒ、Ｎｅなどの希ガス雰囲気で焼成すればよい。酸化しない電極材料（Ａｇなど）の場合には大気雰囲気でもかまわない。【０３３０】
（７）めっき
ＬＣフィルタのようなチップタイプの製品と同様に、外部電極上に電解Ｎｉ、Ｓｎメッキを行う。【０３３１】
以上により、ＥＳＤ保護デバイスが完成する。【０３３２】
基板本体のセラミック材料は特に上記した材料に限定されるものでなく、絶縁性のものであればよいため、フォルステライトにガラスを加えたものや、ＣａＺｒＯ３にガラスを加えたものなど、他のものを用いてもよい。【０３３３】
放電電極の電極材料もＣｕだけでなく、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗや、これらの組み合わせでもよい。【０３３４】
補助電極部に用いる導電材料の粉体は、ＣｕだけでなくＮｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の遷移金属群より選ばれた少なくとも１種類の金属とすることが望ましい。またこれら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらにこれらの金属の酸化物を用いてもよい。また、導電材料として半導体材料や抵抗材料等の導電性の低い材料を用いることも可能である。【０３３５】
また、補助電極部の形成には、図３２の主要部拡大断面図に模式的に示すように、これらの金属の粉体２６０の表面に、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などの無機材料やＢＡＳのような混合仮焼材料をコートして被覆層２６２を形成した粒子２６４を用いてもよい。もしくは、樹脂などの有機材料をコートして被覆層２６２を形成した粒子を用いてもよい。これらのコート粉を用いることで導電材料の粉体同士の接触を阻害し、ショート耐性を向上させることができる。【０３３６】
コート材料は、焼成中に燃焼、分解、溶融、気化などにより消失し、導電材料の粉体の真表面が露出するものが好ましいが、完全に消失しなくてもよく、例えば１０ｎｍ厚程度が残っていてもよい。【０３３７】
導電材料の粉体の平均粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は、０．１μｍ〜５μｍである。粒径は小さいほど空洞部に露出される導電材料の粉体の表面積が大きくなり、放電開始電圧の低下とＥＳＤに対する応答特性向上を得られる。【０３３８】
空洞部を形成するために樹脂ペーストを塗布したが、樹脂でなくともカーボンなど焼成で消失するものならばよい。また、ペースト化して印刷で形成しなくとも、樹脂フィルムなどを、空洞部を形成すべき所定の位置にのみ貼り付けるようにして配置してもよい。【０３３９】
＜比較例３＞  比較例３のＥＳＤ保護デバイス２１０ｘについて、図３５及び図３６を参照しながら説明する。【０３４０】
図３５の断面図に示すように、比較例３のＥＳＤ保護デバイス２１０ｘは、実施例３−１のＥＳＤ保護デバイス２１０と略同様に構成されているが、放電電極２１６，２１８の間の空洞部２１３の内面２１３ｓ近傍に形成される補助電極部２１４ｘの構成が実施例３−１とは異なる。【０３４１】
すなわち図３６の要部断面図に示すように、比較例３のＥＳＤ保護デバイス２１０ｘの補助電極部２１４ｘは、導電材料の粉体２６０が、厚み方向に導電材料の粉体２６０の粒子を１個だけを含む１層に配置されるのではなく、基材中に混合され３次元にランダムに分散し配置された状態となっている。【０３４２】
＜作製例＞
比較例３と実施例３−１のＥＳＤ保護デバイスを作製して比較した。【０３４３】
具体的には、補助電極部の面積に対して補助電極部の導電材料（Ｃｕ）が空洞部内に露出している面積の割合（Ｃｕ比率）が異なる試料を各１００個作製し、放電電極間のショート、ＥＳＤに対する放電応答性を評価した。【０３４４】
ＥＳＤに対する放電応答性は、ＩＥＣの規格、ＩＥＣ６１０００−４−２に定められている、静電気放電イミュニティ試験によって行った。接触放電にて２ｋＶ〜８ｋｖ印加して試料の放電電極間で放電が生じるかどうかを調べた。【０３４５】
結果を次の表２に示す。
【表２】
2010061550.tif 000004
ここで、Ｃｕ比率＝（空洞部に露出したＣｕ粉の面積）／（補助電極部の面積）  である。【０３４６】
表２から、導電材料の粉体が、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置された補助電極部を有する実施例３−１の構造にすることで、ショート耐性を向上させつつ、導電材料の粉体がランダムに混合し配置された補助電極部を有する比較例３と同等以上のＥＳＤ放電応答性を得られることが分かる。【０３４７】
以上のように、補助電極部について、導電材料の粉体を、厚み方向に１個の粒子のみが配置された一層に並ぶ構造にすることで、放電開始電圧を精度よく設定することができ、導電材料の粉体同士の接触確率を低下させ、ショート耐性向上を得られる。そして、導電材料の粉体が空洞部にその一部が露出した状態（空洞部に露出させられた表面積が大きな状態）にすることで、放電現象をより促し、さらなる放電開始電圧の低下と、ＥＳＤに対する応答特性向上を得られる。【０３４８】
＜実施例３−２＞  実施例３−２のＥＳＤ保護デバイス２１０ａについて、図３３を参照しながら説明する。【０３４９】
図３３は、実施例３−２のＥＳＤ保護デバイス２１０ａの断面図である。図３３に示すように、実施例３−２のＥＳＤ保護デバイス２１０ａは、実施例３−１のＥＳＤ保護デバイス２１０と略同じ構成である。【０３５０】
すなわち、基板本体２１２ａの内部に空洞部２１３ａが形成され、空洞部２１３ａ内には対向する一対の放電電極２１６ａ，２１８ａの先端２１６ｔ，２１８ｔが露出している。放電電極２１６ａ，２１８ａは、基板本体２１２ａの表面に形成された外部電極２２２，２２４に接続されている。補助電極部２１４ａは、導電材料の粉体２６０が、放電電極２１６ａ，２１８ａ間の空洞部２１３ａの内面２１３ｔと、放電電極２１６ａ，２１８ａと基板本体２１２ａとの界面とに沿って、厚み方向に導電材料の粉体２６０の１個の粒子のみが配置された一層に配置されている。【０３５１】
ただし、基板本体２１２ａの基板材料はセラミックではなく、樹脂基板である点が、実施例３−１のＥＳＤ保護デバイス２１０と異なる。【０３５２】
次に、実施例３−２のＥＳＤ保護デバイス２１０ａの製造方法について、図３４の分解断面図を参照しながら説明する。【０３５３】
（１）基板Ａ作製
図３４（ａ）に示す基板Ａを作製する。すなわち、プリプレグ２１２ｓ上にＣｕ箔を積層し、フォトリソグラフィ工法にてＣｕ箔をパターニングし、放電電極２１６ａ，２１８ａを形成する。【０３５４】
（２）基板Ｂ作製
図３４（ｂ）に示す基板Ｂを作製する。プリプレグ２１２ｔ上に導電材料の粉体２６０（例えば、Ｃｕ粉）を、厚み方向に導電材料の粉体２６０の粒子を１個だけを含む一層に並ぶように配置して、補助電極部２１４ａを形成する。配置方法は、実施例３−１と同様に電子写真工法や転写工法を用いる。【０３５５】
（３）基板Ａ、Ｂ合体
基板Ａ（完全硬化体）と基板Ｂ（半硬化体）を積み重ね、基板Ｂの完全硬化によって基板Ａと接着する。基板ＡのＣｕ箔の厚み分によって、空洞部２１３ａが形成される。基板Ｂを完全硬化させた後、接着剤で基板Ａと基板Ｂを重ね合わせ、接着してもよい。【０３５６】
（４）外部電極塗布
接着した基板の端面に焼き付け電極又は導電性樹脂電極を形成し、メッキ処理を施し外部電極とする。【０３５７】
以上により、ＥＳＤ保護デバイス２１０ａが完成する。【０３５８】
実施例３−２によっても、実施例３−１と同様の効果が得られる。すなわち、導電材料の粉体を厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に並べる構造にすることで、粉末同士の接触確率を低下させ、ショート耐性向上を得られる。そして、導電材料の粉体が空洞部にその一部が露出した状態（空洞部に露出させられた表面積が大きな状態）にすることで、放電現象をより促し、さらなる放電開始電圧の低下と、ＥＳＤに対する応答特性向上を得られる。【０３５９】
＜まとめ＞  以上に説明したように、基板本体の内部に形成された空洞部内に、導電性を有する補助電極材料を含む補助電極粒が分散されたことによって、ＥＳＤに対する放電応答性を高めることができる。そのため、放電電極間の間隔のばらつきによるＥＳＤ応答性の変動を小さくすことができる。したがって、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易になる。【０３６０】
また、空洞部を形成する底面及び天面に導電材料が挟まれる構成とすることで、ＥＳＤ特性の調整や安定化が容易であり、繰り返し放電による放電特性の劣化を防止することができる。【０３６１】
また、導電材料の粉体が、厚み方向に導電材料の粉体の粒子を１個だけを含む一層に配置された補助電極部を形成することにより、放電開始電圧を精度よく設定することができ、信頼性の高いＥＳＤ保護デバイスを製造することができる。【０３６２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。【０３６３】
例えば、基板本体は、セラミックや樹脂以外の絶縁性を有する材料で形成された絶縁性基板であってもよい。
【符号の説明】
【０３６４】
１０，１０ａ，１０ｘ  ＥＳＤ保護デバイス
１１ａ，１１ｂ  セラミックグリーンシート（絶縁層）
１１ｓ，１１ｔ  プリプレグ（絶縁層）
１２，１２ａ  基板本体（絶縁性基板）
１３，１３ａ，１３ｘ  空洞部
１４，１４ｐ，１４ｑ，１４ｓ  シール材
１５，１５ａ，１５ｂ  補助電極粒
１５ｓ  アルミナ粒（絶縁性粒）
１５ｘ  アクリル樹脂ビーズ（消失粒）
１６，１６ａ  放電電極
１８，１８ａ  放電電極
２２，２４  外部電極
３０  補助電極材料
３２  絶縁材料
１１０，１１０ａ，１１０ｘ  ＥＳＤ保護デバイス
１１２  基板本体（絶縁性基板）
１１２ａ，１１２ｂ  絶縁層
１１２ｓ，１１２ｔ  プリプレグ（絶縁層）
１１３，１１３ａ，１１３ｐ  空洞部
１１３ｐ，１１３ｑ  天面
１１４ａ  天面
１１４ｂ  底面
１１４ｐ  天面
１１４ｑ  底面
１１４ｓ  天面
１１４ｔ  底面
１１６，１１６ａ  放電電極
１１８，１１８ａ  放電電極
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｓ，１２０ｔ  導電材料
１２２，１２４  外部電極
１３０，１３２，１３４  導電材料の凝集体
２１０，２１０ａ  ＥＳＤ保護デバイス
２１２，２１２ａ  基板本体（絶縁性基板）
２１３，２１３ａ  空洞部
２１３ｓ，２１３ｔ  内面
２１４，２１４ａ  補助電極部
２１６，２１６ａ  放電電極
２１８，２１８ａ  放電電極
２６０  金属粉体
２６２  被覆層
２６４  粉体
【図１】
2010061550.tif 000005
【図２】
2010061550.tif 000006
【図３】
2010061550.tif 000007
【図４】
2010061550.tif 000008
【図５】
2010061550.tif 000009
【図６】
2010061550.tif 000010
【図７】
2010061550.tif 000011
【図８】
2010061550.tif 000012
【図９】
2010061550.tif 000013
【図１０】
2010061550.tif 000014
【図１１】
2010061550.tif 000015
【図１２】
2010061550.tif 000016
【図１３】
2010061550.tif 000017
【図１４】
2010061550.tif 000018
【図１５】
2010061550.tif 000019
【図１６】
2010061550.tif 000020
【図１７】
2010061550.tif 000021
【図１８】
2010061550.tif 000022
【図１９】
2010061550.tif 000023
【図２０】
2010061550.tif 000024
【図２１】
2010061550.tif 000025
【図２２】
2010061550.tif 000026
【図２３】
2010061550.tif 000027
【図２４】
2010061550.tif 000028
【図２５】
2010061550.tif 000029
【図２６】
2010061550.tif 000030
【図２７】
2010061550.tif 000031
【図２８】
2010061550.tif 000032
【図２９】
2010061550.tif 000033
【図３０】
2010061550.tif 000034
【図３１】
2010061550.tif 000035
【図３２】
2010061550.tif 000036
【図３３】
2010061550.tif 000037
【図３４】
2010061550.tif 000038
【図３５】
2010061550.tif 000039
【図３６】
2010061550.tif 000040
【図３７】
2010061550.tif 000041
【図３８】
2010061550.tif 000042
【国際調査報告】
2010061550.tif 000043
2010061550.tif 000044