(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁体層上に積層されている第２の絶縁体層とを有し、前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層とにより囲まれた空洞が内部に形成されている絶縁性基板と、
前記空洞内においてギャップを隔てて対向するように、前記第１の絶縁体層上に配置されている第１及び第２の放電電極と、
前記第１の放電電極に電気的に接続されており、前記絶縁性基板の外表面に形成された第１の外部電極と、
前記第２の放電電極に電気的に接続されており、前記絶縁性基板の外表面に形成された第２の外部電極とを備え、
前記第２の絶縁体層と、前記第１の絶縁体層、前記第１の放電電極及び第２の放電電極との各接合界面による前記空洞の周縁部が凹部を有し、
前記凹部が、前記第２の絶縁体層と前記第１の放電電極との接合界面及び、前記第２の絶縁体層と前記第２の放電電極との接合界面の内の少なくとも一方に位置している、ＥＳＤ保護装置。
【請求項２】
前記凹部が、前記第２の絶縁体層と前記第１の放電電極との接合界面及び前記第２の絶縁体層と前記第２の放電電極との接合界面の両方に位置している、請求項１に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項３】
前記凹部が、平面視したときに鋭角部分を有しない、請求項１または２に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項４】
前記凹部が、曲線または鈍角を形成する複数の線からなる、請求項３に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項５】
前記凹部が前記ギャップに至っていない、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の放電電極が矩形形状を有しており、前記第１及び第２の放電電極の長辺同士が前記ギャップを隔てて対向している、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の放電電極において、互いに対向している前記長辺とは反対側の前記第１及び第２の放電電極の長辺が、前記空洞の外側に位置している、請求項６に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項８】
金属粒子と半導体粒子とを含み、前記ギャップに設けられた放電補助部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項９】
第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁体層上に積層されている第２の絶縁体層とを有し、前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層とにより囲まれた空洞が内部に形成されている絶縁性基板と、
前記空洞内においてギャップを隔てて対向するように、前記第１の絶縁体層上に配置されている第１及び第２の放電電極と、
前記第１の放電電極に電気的に接続されており、前記絶縁性基板の外表面に形成された第１の外部電極と、
前記第２の放電電極に電気的に接続されており、前記絶縁性基板の外表面に形成された第２の外部電極とを備え、
前記空洞の内壁を覆うように前記第２の絶縁体層に設けられたシール層をさらに備え、
前記シール層と、前記第１の絶縁体層、前記第１の放電電極及び第２の放電電極との各接合界面による前記空洞の周縁部が凹部を有し、
前記凹部が、前記シール層と前記第１の放電電極との接合界面及び、前記シール層と前記第２の放電電極との接合界面の内の少なくとも一方に位置している、ＥＳＤ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気からの保護を図るためのＥＳＤ保護装置に関し、より詳細には、絶縁性基板内に設けられた空洞内においてギャップを隔てて第１，第２の放電電極が配置されているＥＳＤ保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）から電子機器の回路を保護するために、様々なＥＳＤ保護装置が用いられている。【０００３】
下記の特許文献１には、図７に示すＥＳＤ保護装置が開示されている。ＥＳＤ保護装置１００１は、セラミック多層基板１００２を有する。セラミック多層基板１００２内には、空洞１００３が形成されている。空洞１００３内に至るように、第１，第２の放電電極１００４，１００５が設けられている。第１の放電電極１００４の先端と第２の放電電極１００５の先端とがギャップを隔てて対向されている。そのギャップに臨むように、かつ第１，第２の放電電極１００４，１００５に跨がるように、放電補助部１００６が形成されている。セラミック多層基板１００２の両端面には、第１，第２の外部電極１００７，１００８が形成されている。第１の外部電極１００７は、第１の放電電極１００４に接続されており、第２の外部電極１００８は、第２の放電電極１００５に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００８／１４６５１４Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＳＤ保護装置１００１では、静電気が加わり、繰り返し放電が生じるうちに、空洞１００３の周囲においてセラミック多層基板１００２に剥離やクラックが生じるおそれがあった。特に、セラミック多層基板１００２内では、図７の矢印Ａで示す空洞周縁部において、セラミック層間の剥離や該周縁部を起点とするクラックが生じるおそれがあった。そのため、放電を繰り返すうちに、ＥＳＤ保護特性が劣化するという問題があった。【０００６】
本発明の目的は、静電気からの保護を図るために放電が繰り返されたとしても、ＥＳＤ保護特性の劣化が生じ難いＥＳＤ保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＥＳＤ保護装置は、絶縁性基板と、第１，第２の放電電極と、第１，第２の外部電極とを備える。絶縁性基板は、第１の絶縁体層と、第１の絶縁体層上に積層されている第２の絶縁体層とを有する。第１の絶縁体層と第２の絶縁体層とにより囲まれた空洞が絶縁性基板の内部に形成されている。第１及び第２の放電電極は、空洞内においてギャップを隔てて対向されている。第１及び第２の放電電極は、上記第１の絶縁体層上に配置されている。第１の外部電極は、第１の放電電極に電気的に接続されており、かつ絶縁性基板の外表面に形成されている。第２の外部電極は、第２の放電電極に電気的に接続されており、かつ絶縁性基板の外表面に形成されている。本発明においては、第２の絶縁体層と、第１の絶縁体層、第１の放電電極及び第２の放電電極との各接合界面を含む各平面に位置している空洞の周縁部が凹部を有する。【０００８】
なお、後述のシール層が設けられている場合、シール層と、第１の絶縁体層、第１の放電電極及び第２の放電電極との接合部分が空洞の周縁部を構成しているため、このような構成を含む表現として、「接合界面を含む平面」としているものである。シール層が設けられていない場合には、空洞の周縁部は、第２の絶縁体層と、第１の絶縁体層、第１の放電電極及び第２の放電電極との各接合界面に位置することとなる。【０００９】
本発明に係るＥＳＤ保護装置のある特定の局面では、凹部が、第２の絶縁体層と第１の放電電極との接合界面を含む平面または前記第２の絶縁体層と第２の放電電極との接合界面を含む平面に位置している。第２の絶縁体層と、第１または第２の放電電極との接合界面では、第１の絶縁体層と第２の絶縁体層との接合界面に比べて応力が加わった場合に剥離やクラックが生じやすい。従って、凹部が、第２の絶縁体層と第１または第２の放電電極との接合界面を含む平面に位置している場合には、クラックや剥離が生じやすい部分におけるクラックや剥離をより効果的に抑制することができる。【００１０】
本発明に係るＥＳＤ保護装置の他の特定の局面では、凹部が、第２の絶縁体層と第１の放電電極との接合界面を含む平面及び第２の絶縁体層と第２の放電電極との接合界面を含む平面の両方に位置している。この場合には、ＥＳＤ保護装置におけるＥＳＤ保護特性の劣化をより効果的に抑制することができる。【００１１】
本発明に係るＥＳＤ保護装置のさらに他の特定の局面では、凹部が、平面視したときに鋭角部分を有しない。この場合には、クラックや剥離の発生をより効果的に抑制でき、従って、ＥＳＤ保護装置のＥＳＤ保護特性の劣化をより一層効果的に抑制することができる。鋭角部分を有しない平面形状としては、曲線からなる形状、あるいは鈍角を形成する複数の線からなる形状を採用することができる。【００１２】
本発明に係るＥＳＤ保護装置のさらに他の特定の局面では、凹部が前記ギャップに至っていない。この場合には、放電領域であるギャップに凹部が至っていないため、ＥＳＤ保護特性の劣化をより一層招くことなく、繰り返し放電された場合のＥＳＤ保護特性の劣化を抑制することができる。【００１３】
本発明に係るＥＳＤ保護装置のさらに他の特定の局面では、第１及び第２の放電電極が矩形形状を有しており、第１及び第２の放電電極の長辺同士が前記ギャップを隔てて対向している。この場合には、第１，第２の放電電極の対向方向に沿う第１，第２の放電電極部分の長さが長いため、繰り返し放電後のＥＳＤ保護特性の劣化をより一層効果的に抑制することができる。【００１４】
本発明に係るＥＳＤ保護装置のさらに別の特定の局面では、第１及び第２の放電電極において、互いに対向している前記長辺とは反対側の第１及び第２の放電電極の長辺が、前記空洞の外側に位置している。この場合には、ＥＳＤ保護特性の劣化をより効果的に抑制することができる。【００１５】
本発明に係るＥＳＤ保護装置では、金属粒子と半導体粒子とを含み、ギャップに設けられた放電補助部がさらに備えられていてもよい。この場合には、放電開始電圧を低めることができる。【００１６】
本発明に係るＥＳＤ保護装置では、空洞の内壁を覆うように設けられたシール層がさらに備えられていてもよい。その場合には、空洞の周縁部が、シール層と、第１の絶縁体層、第１の放電電極及び第２の放電電極との各接合界面に位置している。シール層が設けられている場合には、空洞の形成精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、空洞の周縁部が凹部を有するため、放電を繰り返した際の熱やガスによる衝撃が発生したとしても、該衝撃による力が凹部の存在により空洞の周縁部において分散される。従って、空洞の周縁部における剥離やクラックを抑制することができる。よって、繰り返し放電が行なわれたとしても、ＥＳＤ保護特性の劣化を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の要部の模式的平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の（Ｂ−Ｂ）線に相当する部分におけるＥＳＤ保護装置の正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の要部を示す模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の要部を示す模式的平面図である。
【図４】図４は、本発明の第４の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の要部を示す模式的平面図である。
【図５】図５は、本発明の第５の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の要部を示す模式的平面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明における空洞の周縁部の凹部の形状の変形例を示す各略図的平面図である。
【図７】図７は、従来のＥＳＤ保護装置を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２０】
図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るＥＳＤ保護装置の正面断面図であり、後述の図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部分に相当する断面を示す。
【００２１】
ＥＳＤ保護装置１は、絶縁性基板２を有する。絶縁性基板２は、本実施形態では、セラミック多層基板からなる。このセラミック多層基板を構成するセラミック材料については特に限定されるものではないが、本実施形態では、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉを主成分として含む低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）が用いられている。
【００２２】
絶縁性基板２は、第１の絶縁体層２ａと、第１の絶縁体層２ａの上に積層されている第２の絶縁体層２ｂとを有する。第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂは、同じセラミック材料により形成されている。従って、同一組成のセラミックグリーンシートを複数枚積層し、焼成することにより、絶縁性基板２の絶縁体層２ａ，２ｂを形成することができる。
【００２３】
本実施形態では、第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂの組成が同一であるため、焼成に際しての収縮挙動は等しい。もっとも、第１の絶縁体層２ａと、第２の絶縁体層２ｂとは異なるセラミック材料により形成されてもよい。
【００２４】
絶縁性基板２内には、空洞３が形成されている。空洞３は、絶縁性基板２を焼成により得るに際し、空洞３が位置している部分に設けられている樹脂を加熱により消失させること、並びにセラミックグリーンシート中のバインダー樹脂の気化などにより形成される。第１の絶縁体層２ａ上には、第１の放電電極４と第２の放電電極５が形成されている。本実施形態では、第１及び第２の放電電極４，５はＣｕにより形成されている。もっとも、第１，第２の放電電極４，５は他の金属もしくは合金により形成することができる。
【００２５】
本実施形態では、第１の放電電極４及び第２の放電電極５は、それぞれ、その長さ方向に延びる第１，第２の長辺４ｂ，４ｃ，５ｂ，５ｃを有する。長辺４ｂと長辺５ｂとが、ギャップＧを隔てて対向している。従って、ギャップＧを隔てた第１，第２の放電電極４，５の対向し合っている部分の上記長さ方向に沿う距離が長くされている。そのため、放電開始電圧の上昇を抑制することができる。これは、放電を生じると、ギャップＧを介して対向している長辺４ｂ，５ｂにおいて、溶融もしくは電極材料の消滅等が生じる。従って、その部分では対向距離が長くなるが、次に静電気が加わって放電を行なう場合には、対向距離が長くなっていない残りの部分において放電が生じる。よって、対向し合っている部分の上記長さ方向に沿う距離が長い分だけ、繰り返し放電が行なわれたとしても、放電開始電圧の上昇を抑制することができる。
【００２６】
図１（ａ）は、ＥＳＤ保護装置１において、上方の第２の絶縁体層２ｂ及び後述の上部シール層１１を除去した状態の模式的平面図である。なお、図１（ａ）では、空洞３の周縁部分を一点鎖線で示すこととする。この周縁部分とは、空洞３の外周縁であって、第２の絶縁体層２ｂと、第１，第２の放電電極４，５との接合界面を含む平面、並びに第２の絶縁体層２ｂと第１の絶縁体層２ａとの接合界面を含む平面に位置している。すなわち、空洞３の周縁部３Ｘは、第１，第２の放電電極４，５が存在する部分では、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５の上面との接合界面を含む平面に位置することとなり、第１，第２の放電電極４，５が位置していない部分では、第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂの接合界面を含む平面に位置することとなる。
【００２７】
上記「接合界面を含む平面」とは、以下に述べる上部シール層１１が設けられている構成を含ませるために用いられている。
【００２８】
すなわち、本実施形態では、第２の絶縁体層２ｂの空洞３に臨む面に上部シール層１１が設けられている。従って、空洞３の周縁部３Ｘは、上記各接合界面上において、上部シール層１１の内側の面に位置することとなる。言い換えれば、上部シール層１１が空洞３の内壁に設けられているので、空洞３の周縁部３Ｘは、上部シール層１１と、第１の絶縁体層２ａとの接合部分の内縁、上部シール層１１と第１，第２の放電電極４，５との接合部分の内縁により構成されることになる。この場合においても、空洞３の周縁部３Ｘは、前述した第２の絶縁体層２ｂと、第１の絶縁体層２ａ、第１，第２の放電電極４，５との接合界面を含む各平面内に位置することとなる。
【００２９】
もっとも、上部シール層１１が設けられていない構造であってもよい。その場合には、空洞３の周縁部３Ｘは、第２の絶縁体層２ｂと、第１の絶縁体層２ａ、第１，第２の放電電極４，５との各接合界面に位置する。
【００３０】
第１，第２の放電電極４，５にまたがるように、放電補助部６が設けられている。放電補助部６は、導電性を有しない無機材料により表面がコーティングされた金属粒子６ａと、半導体セラミック粒子６ｂとが分散されている、粒子分散体からなる。より具体的には、導電性を有しない無機材料により表面がコーティングされた金属粒子と、半導体セラミック粒子とを含む厚膜ペーストを焼成することにより、形成されている。
【００３１】
上記金属粒子６ａ及び半導体セラミック粒子６ｂが分散されている放電補助部６が形成されているため、第１の放電電極４と第２の放電電極５との間における沿面放電を利用した放電に際しての放電開始電圧を低めることができる。従って、静電気からの保護をより効果的に図ることができる。
【００３２】
なお、図１（ｂ）では、放電補助部６の金属粒子６ａ及び半導体セラミック粒子６ｂが、第１，第２の放電電極４，５内にも入り込むように図示されている。これは、後述する製造方法から明らかなように、上記金属粒子６ａ及び半導体セラミック粒子６ｂを含む厚膜ペーストを印刷し、さらに第１，第２の放電電極４，５を形成するための導電ペーストを印刷し、セラミックス一体焼成技術により、複数枚のセラミックグリーンシートとともに積層した場合、金属粒子６ａ及び半導体セラミック粒子６ｂが第１，第２の放電電極４，５内に一部入り込むためである。そのため、放電補助部６は、第１，第２の放電電極４，５にまたがるように形成されている。なお、放電補助部６は第１，２の放電電極４，５内に入り込まず、第１，２の放電電極４，５間のギャップ部分にのみ設けられてもよいし、また、放電補助部６は設けられなくてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、上記放電補助部６の下面に下部シール層１０が形成されている。同様に、空洞３の上方には上部シール層１１が形成されている。
【００３４】
下部シール層１０及び上部シール層１１は、絶縁性基板２を構成しているセラミックスよりも焼結温度が高いセラミックスからなる。本実施形態では、下部シール層１０及び上部シール層１１は、Ａｌ２Ｏ３からなる。シール層構成セラミック材料は、絶縁性基板２を構成しているセラミック材料よりも焼結温度が高い限り、特に限定されるものではない。
【００３５】
本実施形態では、第１の絶縁体層２ａの上面に下部シール層１０が形成されており、下部シール層１０上に前述した放電補助部６が積層されている。そして、放電補助部６の上面が空洞３に臨んでいる。すなわち、空洞３の下面は放電補助部６の上面となっている。他方、空洞３の上面は、上部シール層１１で覆われている。なお、下部シール層１０及び上部シール層１１は、必ずとも設けられずともよい。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、絶縁性基板２の端面２ｃを覆うように、第１の外部電極１２が形成されている。他方、第１の放電電極４は、端面２ｃに引き出されている。従って、複数の第１の放電電極４が、第１の外部電極１２により電気的に接続されている。同様に、反対側の端面２ｄに引き出されている複数の第２の放電電極５が、端面２ｄを覆うように設けられた第２の外部電極１３に電気的に接続されている。
【００３７】
第１，第２の外部電極１２，１３は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇなどの適宜の金属もしくは合金からなる。
【００３８】
本実施形態の特徴は、上記空洞３において、平面視した際に、周縁部３Ｘに凹部３ａ，３ｂが設けられていることにある。凹部３ａ，３ｂは、周縁部３Ｘにおいて、ギャップＧの外側に対して開いた形状の凹部とされている。
【００３９】
凹部３ａ，３ｂが設けられているため、放電が繰り返されたとしても、第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂ間の剥離や、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５との間の剥離が生じ難い。それによって、繰り返し放電したとしても、放電開始電圧の上昇を抑制することができる。これをより具体的に説明する。
【００４０】
ＥＳＤ保護装置１を使用しているうちに、静電気が繰り返し加わることになる。この場合、放電発生時に生じた熱や、空洞３内のガスの膨張による衝撃が生じる。空洞３の内面のうち、衝撃に弱い部分は、上記各接合界面である。従って、上記各接合界面に位置している周縁部３Ｘに大きな衝撃が加わると、第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂ間の接合界面や、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５との接合界面において剥離が生じる。特に、異種材料からなる第２の絶縁体層２ｂと、第１，第２の放電電極４，５との接合界面に衝撃が加わると、剥離や、クラックが生じやすくなる。このような剥離やクラックが生じると、後述の実験例で示すように、放電開始電圧が上昇する。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、凹部３ａ，３ｂが設けられているため、上記衝撃による応力が周縁部３Ｘにおいて分散される。そのため、上記剥離やクラックを効果的に抑制することができる。それによって、放電開始電圧の上昇を抑制し、ＥＳＤ保護装置１の信頼性を高めることが可能となる。
【００４２】
特に、本実施形態では、凹部３ａ，３ｂが、第１，第２の放電電極４，５上に位置している。言い換えれば、第１の放電電極４の第１の長辺４ｂのギャップＧに臨む部分が空洞３内に位置しており、反対側の第２の長辺４ｃが空洞３外に位置している。同様に、第２の放電電極５においても、第１の長辺５ｂのギャップＧに臨む部分が空洞３内に位置しており、反対側の第２の長辺５ｃが空洞３外に位置している。そのため、空洞３の平面積を小さくし、小型化を図ることができる。また、空洞３の周縁部３Ｘが第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５との接合界面上に位置している部分が長いものの、上記凹部３ａ，３ｂの形成により、放電開始電圧の上昇を効果的に抑制することができる。しかも、前述したように、長辺４ｂと長辺４ｃとがギャップＧを隔てて対向しているため、それによっても放電開始電圧の上昇を効果的に抑制することができる。
【００４３】
図２は、本発明の第２の実施形態のＥＳＤ保護装置２１の要部を示す模式的平面図である。第２の実施形態では、空洞３の周縁部３Ｘに設けられている凹部３ａ，３ｂが、第１，第２の放電電極４，５上ではなく、第１の絶縁体層２ａ上に位置している。すなわち、空洞３の周縁部３Ｘは略矩形の形状を有するが、該略矩形の一対の短辺に凹部３ａ，３ｂが設けられている。略矩形の空洞３の周縁部３Ｘの短辺側において前述した衝撃による応力が分散される。従って、第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂ間における衝撃による剥離やクラックを効果的に抑制することができる。もっとも、第１の実施形態のＥＳＤ保護装置１では、凹部３ａ，３ｂが第２の絶縁体層２ｂと第１の絶縁体層２ａとの接合界面より剥離やクラックが発生しやすい、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５との接合界面に設けられており、空洞３の周縁部３Ｘにおける剥離やクラックをより効果的に抑制することができるため、応力分散効果は第１の実施形態の方が第２の実施形態の場合よりも大きい。
【００４４】
図３は、本発明の第３の実施形態に係るＥＳＤ保護装置３１の要部を示す模式的平面図である。本実施形態では、空洞３の周縁部３Ｘは、第１の放電電極４の第２の長辺４ｃ及び第２の放電電極５の第２の長辺５ｃの外側にも至るように形成されている。このように、空洞３の周縁部３Ｘは、ギャップＧを介して対向している第１，第２の長辺４ｂ，５ｂだけでなく、反対側の第２の長辺４ｃ，５ｃに至るように形成されていてもよい。ここでは、凹部３ａ，３ｂは、略矩形の空洞３の周縁部３Ｘのうち、第１，第２の放電電極４，５が対向している方向に延びる一対の辺にそれぞれ設けられている。また、第１の実施形態と同様に、本実施形態においても、凹部３ａ，３ｂは、第１，第２の放電電極４，５上にそれぞれ位置している。
【００４５】
本実施形態においても、凹部３ａ，３ｂが設けられているため、繰り返し放電による衝撃が空洞３の周縁部３Ｘに加わったとしても、応力が分散され、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５間の剥離や、クラックを効果的に抑制することができる。
【００４６】
図４は、本発明の第４の実施形態に係るＥＳＤ保護装置４１の要部を示す模式的平面図である。本実施形態では、第１の放電電極４と第２の放電電極５とは、先端に位置している短辺４ａ，５ａがギャップＧを介して対向している。すなわち、ＥＳＤ保護装置１の長さ方向において、第１の放電電極４の短辺４ａと第２の放電電極５の短辺５ａとが対向している。空洞３の周縁部３Ｘは、このギャップＧを囲むように設けられている。本実施形態においても、周縁部３Ｘにおいて、ギャップＧから遠ざかる側に向かって開いた凹部３ａ，３ｂが設けられている。凹部３ａ，３ｂは、第１，第２の放電電極４，５上から第１，第２の絶縁体層２ａ，２ｂ間の接合界面に至るように形成されている。本実施形態においても、凹部３ａ，３ｂが設けられているため、放電による衝撃に基づく応力が加わったとしても、第２の絶縁体層２ｂと、第１，第２の放電電極４，５との接合界面及び第１の絶縁体層２ａと第２の絶縁体層２ｂとの接合界面における剥離やクラックを確実に抑制することができる。
【００４７】
図５は、本発明の第５の実施形態に係るＥＳＤ保護装置５１の模式的平面図である。本実施形態においても、図４に示したＥＳＤ保護装置４１と同様に、第１，第２の放電電極４，５の先端側に位置する短辺４ａ，５ａがギャップＧを隔てて対向されている。空洞３の周縁部３Ｘは、略矩形の形状を有し、凹部３ａ，３ｂは、それぞれ、第１，第２の放電電極４，５上にのみ位置している。本実施形態においても、放電が繰り返された場合の衝撃による応力が、凹部３ａ，３ｂを設けたことにより緩和される。従って、放電開始電圧の上昇を効果的に抑制することができる。なお、図５では、凹部３ａ，３ｂは、第２の絶縁体層２ｂと第１，第２の放電電極４，５との接合界面にのみ位置している。
【００４８】
図１（ａ）では、凹部３ａは、第１，第２の放電電極４，５の長さ方向に延びる底辺３ａ１と底辺３ａ１の両端からそれぞれ空洞３の周縁部３Ｘの凹部外の部分に延びる一対の斜辺３ａ２，３ａ３とを有する形状とされていた。そして、底辺３ａ１と斜辺３ａ２または３ａ３との間のなす角度は鈍角とされていた。言い換えれば、凹部３ａは逆台形の形状を有している。このように、凹部３ａにおいて、２つの辺がなす部分が鈍角であることが望ましく、それによって、前述した衝撃による応力分散効果を高めることができる。
【００４９】
もっとも、図６（ａ）に示すように、曲線状の凹部３ｃを形成してもよい。あるいは、図６（ｂ）に示すように、４以上の直線が鈍角をなすように連ねられて、凹部３ｄが形成されていてもよい。
【００５０】
なお、第１〜第５の実施形態のように凹部３はギャップＧに至っていないことが好ましい。それによって放電開始電圧のばらつきを抑制することができる。
【００５１】
図１（ａ）では、ギャップＧを介して第１の放電電極４側及び第２の放電電極５側のそれぞれにおいて凹部３ａ，３ｂが設けられていたが、凹部３ａまたは３ｂのうち一方のみが設けられていてもよい。
【００５２】
また、凹部の数についても特に限定されず、３以上の凹部が空洞の周縁部に設けられていてもよい。
【００５３】
さらに、空洞３の周縁部の角の形状も鈍角や曲線により形成されていることが好ましい。それによって、空洞３の周縁部の角部を起点とする剥離やクラックを抑制することができる。
【００５４】
次に、具体的な実験例を説明することにより、上記各実施形態の効果を明らかにする。
【００５５】
（実施例１）
実施例１として、第１の実施形態に係るＥＳＤ保護装置１を作製した。
【００５６】
Ｂａ、Ａｌ及びＳｉを主体とするＢＡＳ材を所定の組成となるように混合し、８００℃〜１０００℃の温度で仮焼した。得られた仮焼粉末をジルコニウムボールミルで１２時間粉砕し、セラミック粉末を得た。このセラミック粉末に、トルエン及びエキネンからなる有機溶媒を加え混合した。さらに、バインダー及び可塑剤を加えスラリーを得た。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３０μmのセラミックグリーンシートを得た。
【００５７】
電極ペーストの調製：第１，第２の放電電極４，５を構成するための電極ペーストを以下のようにして用意した。平均粒径２μｍのＣｕ粒子８０重量％と、エチルセルロースからなるバインダー樹脂とに溶剤を添加し、三本ロールで攪拌し、混合し、電極ペーストを得た。
【００５８】
放電補助部６形成用ペーストの調製：平均粒径２μｍのＣｕ粒子の表面に平均粒径数ｎｍ〜数十ｎｍのＡｌ２Ｏ３粉末を付着させた。それによって、導電性を有さない無機材料により表面がコーティングされた金属粒子を用意した。この粒子に平均粒径１μｍの炭化ケイ素粉末を所定の割合で配合した。この配合物に、バインダー樹脂及び溶剤を、バインダー樹脂及び溶剤の合計の割合が全体の２０重量％となるように添加し、混合し、混合ペーストを得た。
【００５９】
空洞３を形成する樹脂ペーストとして、エチルセルロースに対し溶剤として有機溶剤を適宜の割合で含む樹脂ペーストを用意した。
【００６０】
下部シール層１０及び上部シール層１１を形成するためのセラミックペーストとして、アルミナ粉末と、溶剤としての有機溶剤が全体の１５重量％となるように混合してなるシール層形成用セラミックペーストを用意した。
【００６１】
上記のようにして用意したセラミック多層基板用のセラミックグリーンシートを複数枚積層した。得られた積層体上に、上記シール層形成用セラミックペーストを下部シール層１０を構成する部分にスクリーン印刷により塗布した。次に、補助電極形成用ペーストを上記シール層形成用ペースト上に塗布した。しかるのち、上記電極ペーストを、第１，第２の放電電極間のギャップＧの寸法ａが３０μｍとなるように印刷した。さらに、上記空洞形成用樹脂ペーストを塗布した。空洞形成用樹脂ペーストの塗布領域は、図１（ａ）に示した空洞の周縁部を形成するように設定した。すなわち、長辺が１６０μｍ、短辺が８０μｍ、コーナー部が１７μｍの長さの斜辺を有する略矩形の領域とした。また、凹部３ａ，３ｂについては、底辺３ａ１の長さを２０μｍ、斜辺３ａ２，３ａ３の長さを１７μｍ、底辺３ａ１と斜辺３ａ２または３ａ３とのなす角度を４５°とした。
【００６２】
次に、上記樹脂ペーストが付与されている部分を覆うように、上部シール層を形成するためのシール層形成用ペーストを塗布した。
【００６３】
さらに、上面にセラミック多層基板形成用セラミックグリーンシートを複数枚積層し、全体を厚み方向に圧着した。
【００６４】
しかるのち、上記積層体を厚み方向に切断し、個々のＥＳＤ保護デバイス単位の積層体チップを得た後、この積層体チップの第１，第２の端面に電極ペーストを塗布し、外部電極を形成した。外部電極形成用電極ペーストとしては、Ｃｕを用いた。
【００６５】
次に、窒素雰囲気中で、上記積層体チップを焼成し、長さ１．０ｍｍ×幅０．５ｍｍ×厚み０．３ｍｍのＥＳＤ保護デバイスを得た。
【００６６】
なお、第１，第２の放電電極４，５の長さは５５０μｍ、幅は４０μｍとした。ギャップＧは３０μｍ、第１，第２の放電電極４，５の対向し合っている部分の長さ方向寸法は１００μｍとした。
【００６７】
（実施例２）
図２に示した第２の実施形態のＥＳＤ保護装置２１を作製した。なお、凹部３ａ，３ｂの寸法は実施例１と同様とした。
【００６８】
（実施例３）
図３に示した第３の実施形態のＥＳＤ保護装置３１を作製した。なお、空洞の周縁部の寸法を以下の通りとしたことを除いては、実施例１と同様とした。空洞の周縁部の第１，第２の放電電極４，５の長さ方向に沿う寸法１３０μｍ、空洞の周縁部の第１，第２の放電電極４，５が延びる方向と直交する方向に延びる寸法１７０μｍ。空洞の周縁部の四隅については、斜辺の長さが１７μｍとなるように角を落とした。凹部３ａ，３ｂの寸法は以下の通りとした。すなわち、底辺の長さ２０μｍ、第１，第２の斜辺の長さ１５μｍ、凹部の深さ１０μｍ。
【００６９】
（比較例１）
空洞の周縁部の平面形状を長さ１６０μｍ×８０μｍの略矩形とし、凹部３ａ，３ｂを設けなかったことを除いては実施例１と同様として、比較例のＥＳＤ保護装置を作製した。
【００７０】
（比較例２）
空洞の周縁部の平面形状を長さ１３０μｍ×１７０μｍの略矩形とし、凹部３ａ，３ｂを設けなかったことを除いては実施例３と同様として、比較例のＥＳＤ保護装置を作製した。
【００７１】
上記実施例１〜３及び比較例１，２のＥＳＤ保護装置について、（１）ＥＳＤ放電応答性及び（２）ＥＳＤ繰り返し耐性を以下の要領で評価した。
【００７２】
（１）ＥＳＤに対する放電応答性
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８ｋＶ印加して試料の放電電極間で放電が生じるか否かを調べた。保護回路側で検出された放電が生じる放電開始電圧（Ｖ）を求めた。
【００７３】
（２）ＥＳＤ繰り返し耐性
接触放電にて２ｋＶ印加を２０回、３ｋＶ印加を２０回、４ｋＶ印加を２０回、６ｋＶ印加を２０回、８ｋＶ印加を２０回行い、続いて、前記のＥＳＤに対する放電応答性を評価した。保護回路側で検出されたピーク電圧（Ｖ）を求め、下記の表１に示す。ＥＳＤ繰り返し耐性におけるピーク電圧値が低いほど、繰り返し放電による放電応答性の劣化が生じ難いこと、すなわち放電開始電圧の上昇が抑制されていることを示す。
【００７４】
結果を下記の表１に示す。
【００７５】
【表１】
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【００７６】
表１から明らかなように、比較例のＥＳＤ保護装置では、初期のＥＳＤ放電応答性が十分でなく、さらに静電気が繰り返し印加された場合に、放電開始電圧が大幅に上昇した。
【００７７】
これに対して、実施例１〜３では、初期状態におけるＥＳＤ放電応答性において比較例に比べて優れているだけでなく、上記のように繰り返し放電が行なわれた後でも、ピーク電圧すなわち放電開始電圧の上昇を効果的に抑制することができた。
【００７８】
特に、実施例１及び２によれば、実施例３に比べ、放電が繰り返されたとしても、放電開始電圧の上昇をより効果的に抑制し得た。
【符号の説明】
【００７９】
１…ＥＳＤ保護装置
２…絶縁性基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の絶縁体層
２ｃ，２ｄ…第１，第２の端面
３…空洞
３Ｘ…周縁部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…凹部
３ａ１…底辺
３ａ２，３ａ３…斜辺
４，５…第１，第２の放電電極
４ａ，５ａ…短辺
４ｂ，５ｂ…第１の長辺
４ｃ，５ｃ…第２の長辺
６…放電補助部
６ａ…金属粒子
６ｂ…半導体セラミック素子
１０…下部シール層
１１…上部シール層
１２，１３…第１，第２の外部電極
２１，３１，４１，５１…ＥＳＤ保護装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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