(57)【要約】【課題】ＥＳＤ保護装置において、放電電極間のさらなる狭ギャップ化を図り、放電電極の剥がれの問題を低減する。【解決手段】ＥＳＤ保護装置１０１は、第１絶縁層２ａと、第１絶縁層２ａに重ねられた第２絶縁層２ｂと、第１絶縁層２ａを厚み方向に貫通する第１ビア導体６ａとを備える。第２絶縁層２ｂには、第１ビア導体６ａに対向する位置にビア孔８が設けられており、ビア孔８の第１絶縁層６ａ側の端における径は、第１ビア導体６ａの第２絶縁層６ｂ側の端における径より大きく、第２絶縁層６ｂのビア孔８の内部に入り込むように放電ギャップ部１０が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に重ねられた第２絶縁層と、
前記第１絶縁層を厚み方向に貫通する第１ビア導体とを備え、
前記第２絶縁層には、前記第１ビア導体に対向する位置にビア孔が設けられており、前記ビア孔の前記第１絶縁層側の端における径は、前記第１ビア導体の前記第２絶縁層側の端における径より大きく、
前記第２絶縁層の前記ビア孔の内部に入り込むように放電ギャップ部が形成されている、ＥＳＤ保護装置。
【請求項２】
前記放電ギャップ部は、前記第１絶縁層の側から見たときに、環状の導体によって取り囲まれている、請求項１に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項３】
前記放電ギャップ部は、前記第１絶縁層の側から見たときに、前記環状の導体の内側に配置された放電補助電極を含む、請求項２に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項４】
前記第２絶縁層の前記ビア孔の内部には、前記第１絶縁層の側に凹部を有する形状に形成された第２ビア導体と、前記第２ビア導体の前記凹部の内側の空間に配置された放電補助電極とが配置され、前記第２ビア導体は前記第１ビア導体に接していない、請求項１に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項５】
前記第２絶縁層の前記ビア孔は、前記第１絶縁層に近い側が広くなったテーパ形状を有する、請求項４に記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項６】
前記第１ビア導体は、前記第２絶縁層に近い側が狭くなったテーパ形状を有する、請求項１から５のいずれかに記載のＥＳＤ保護装置。
【請求項７】
前記第２絶縁層の前記ビア孔の内部を貫通するように放電ギャップ部が形成されている、請求項３に記載のＥＳＤ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＳＤ保護装置に関するものである。「ＥＳＤ」とは静電気放電（Electro-Static Discharge）である。ＥＳＤは、帯電した導電性の物体、たとえば人体が他の導電性の物体に接触したり十分に接近したりしたときに激しい放電が発生する現象である。「ＥＳＤ保護装置」とは、静電気放電が生じた際に電荷をＧＮＤに逃がし、回路を保護するための装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＳＤすなわち静電気放電から電子機器を保護するためにＥＳＤ保護装置が広く用いられている。
【０００３】
ＥＳＤ保護装置が使用される回路の一例を図２４に示す。ＥＳＤ保護装置５０１と保護されるべき回路（以下「被保護回路」という。）５０２とが電気的に接続され、ＥＳＤ保護装置５０１および被保護回路５０２はそれぞれ接地されている。被保護回路５０２は、ＩＣ（Integrated Circuit）などである。図２４に示すように、ＥＳＤ保護装置５０１の内部の放電電極間は、通常状態では電流が流れない状態となっている。端子５０３は、コネクタなどにおいて導電体が外部に露出した部分を意味する。端子５０３にたとえば人体が接触または十分に接近したことによってＥＳＤが生じた場合、端子５０３に高電圧が印加されることとなる。このとき、このままでは、過電圧は被保護回路５０２に印加され、矢印９２に示すように電流が流れてしまう。しかし、ＥＳＤ保護装置５０１の放電電極間で放電が生じれば、その放電によって矢印９１の向きに電流が流れるので、被保護回路５０２には過電圧は印加されないこととなる。すなわち、被保護回路５０２は守られることとなる。
【０００４】
たとえば特開２００９−２３８５６３号公報（特許文献１）には、「過電圧保護部品」と称して、絶縁体からなる基体の内部に放電部としての空洞が形成され、この空洞の内部で放電電極同士が対向している構造が記載されている。特許文献１には、放電電極は、印刷、めっきなどによって形成されるものであることが記載されている。
【０００５】
たとえば特開２０１０−２３１９０９号公報（特許文献２）には、「過電圧保護部品」と称して、絶縁体からなる素体の内部に放電空洞部が形成された構造物が記載されている。側方から延在する２つの放電電極が放電空洞部の底面において互いに接近して対向しており、放電空洞部の側面の一部および底面には導体粉が付着している。特許文献２には、このように導体粉を付着させておくことにより、放電開始電圧を低くすることができる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３８５６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３１９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、放電電極は印刷、めっきなどによって形成されるものであるので、放電電極は絶縁体の表面に付着した薄い導電膜である。放電時には、この放電電極に電子が衝突することとなるが、電子が衝突した衝撃によって放電電極が剥がれるおそれがある。特許文献１では、絶縁シートに開口部を設けて、この開口部に放電部形成材としてアクリル樹脂を充填し、焼成工程においてこのアクリル樹脂が蒸発することによって、空洞を得ている。このように空洞が形成され、なおかつ、空洞を挟んで対向する放電電極は印刷などによって形成されているので、放電電極間のギャップを小さくすること、すなわち、狭ギャップ化は十分に図ることができていなかった。
【０００８】
さらに特許文献２に記載された技術を考慮しても、放電電極間の狭ギャップ化は十分に図ることができていなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、放電電極の剥がれの問題を低減することができるようなＥＳＤ保護装置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】
上記目的を達成するため、本発明に基づくＥＳＤ保護装置は、第１絶縁層と、上記第１絶縁層に重ねられた第２絶縁層と、上記第１絶縁層を厚み方向に貫通する第１ビア導体とを備え、上記第２絶縁層には、上記第１ビア導体に対向する位置にビア孔が設けられており、上記ビア孔の上記第１絶縁層側の端における径は、上記第１ビア導体の上記第２絶縁層側の端における径より大きく、上記第２絶縁層の上記ビア孔の内部に入り込むように放電ギャップ部が形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、さらに放電電極の剥がれの問題を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の部分拡大断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第１の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第２の説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第３の説明図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第４の説明図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第５の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第６の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第７の説明図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第８の説明図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態２におけるＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態３におけるＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態４におけるＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態４におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第１の説明図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態４におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第２の説明図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態４におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第３の説明図である。
【図１７】本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図１８】本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第１の説明図である。
【図１９】本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第２の説明図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第３の説明図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置の製造方法の第４の説明図である。
【図２２】従来技術に基づくＥＳＤ保護装置の断面図である。
【図２３】従来技術に基づくＥＳＤ保護装置の積層前の状態の説明図である。
【図２４】一般的にＥＳＤ保護装置が使用される状況の一例の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
（構成）
図１および図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるＥＳＤ保護装置について説明する。本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０１の断面図を図１に示す。放電ギャップ部１０近傍を拡大したところを図２に示す。
【００１４】
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０１は、第１絶縁層２ａと、第１絶縁層２ａに重ねられた第２絶縁層２ｂと、第１絶縁層２ａを厚み方向に貫通する第１ビア導体６ａとを備え、第２絶縁層２ｂには、第１ビア導体６ａに対向する位置にビア孔８が設けられており、ビア孔８の第１絶縁層２ａ側の端における径Ｄ２は、第１ビア導体６ａの第２絶縁層２ｂ側の端における径Ｄ１より大きく、第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部に入り込むように放電ギャップ部１０が形成されている。
【００１５】
第１絶縁層２ａおよび第２絶縁層２ｂは、たとえばセラミック層である。本実施の形態では、放電ギャップ部１０は、放電補助電極４と空洞５とを含む。
【００１６】
第２絶縁層２ｂ内に第２ビア導体６ｂが設けられている。第１ビア導体６ａと第２ビア導体６ｂとは互いに直接は接していない。第１ビア導体６ａと第２ビア導体６ｂとは、放電ギャップ部１０を挟むようにして互いに対向している。
【００１７】
各部の寸法の一例を示すと、絶縁層として用いた絶縁シートの厚みは２５μｍ、第２絶縁層２ｂに設けられたビア孔８の上端の径が１００μｍ、下端の径が１２０μｍ、放電補助電極４の下端の径が８０μｍ、第１絶縁層２ａに設けられた第１ビア導体６ａの上端の径が５０μｍである。第１ビア導体６ａの上端と第２ビア導体６ｂの下端とによって形成されるギャップは、平面的に見れば（８０−５０）／２＝１５μｍであるが、積層した際に第１ビア導体６ａとなる導体ペーストの上部は圧迫されて下がるので、実際のギャップの長さは、約１７μｍとなる。
【００１８】
（作用・効果）
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０１の構成であれば、後述するように、放電ギャップ部の構造をペーストの印刷によって作成することができる。この構成であれば、放電ギャップ部の厚みを、印刷する層の厚みによって制御することができる。第１ビア導体６ａと第２ビア導体６ｂとがそれぞれ放電電極に相当する。放電電極の形態はこれに限るものではなく、放電電極同士は放電ギャップ部１０を挟んで互いに対向する構造となっていればよい。ここで例示しているＥＳＤ保護装置１０１においては、一方の放電電極としての第１ビア導体６ａと他方の放電電極としての第２ビア導体６ｂとが放電ギャップ部１０を挟んで互いに対向する構造となっている。放電ギャップ部１０の詳細については後述する。
【００１９】
一方の放電電極となる第１ビア導体６ａは、印刷ではなく孔への導電ペーストの充填という方法により形成することができるので、十分な厚みを有するものとなる。したがって、印刷された膜が放電電極として付着している構成と異なり、放電が繰り返されたとしても放電電極が容易に剥がれてなくなるものではない。
【００２０】
本実施の形態では、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、さらに放電電極の剥がれの問題を低減することができる。
【００２１】
（製造方法）
本実施の形態で説明したＥＳＤ保護装置１０１は、以下のようにして作製することができる。ＥＳＤ保護装置１０１は、複数の絶縁体シートを積層することによって作製する。絶縁体シートは、たとえばセラミックシートであるが、セラミックシートに限らず、他の種類の絶縁体シートであってもよい。以下では、ＥＳＤ保護装置１０１に含まれる絶縁層がセラミック層である場合を例にとって説明する。
【００２２】
まず、図３に示すように、絶縁シート２０にビア孔８をあける。絶縁シート２０はこの例ではセラミックシートである。絶縁シート２０の上面にはＰＥＴ製の保護フィルム１９が張られている。ビア孔８をあける加工は、レーザ加工などにより行なうことができる。ビア孔８をあける際には、同時に保護フィルム１９にも孔があけられる。絶縁シート２０としてのセラミックシートに対してどちらの面から孔をあけるかによって、形成される孔のテーパ形状の向きが定まるので、どちらの面から孔をあけるかによって、最終的に形成されるビア導体のテーパ形状の向きは適宜選択することができる。
【００２３】
図４に示すように、ビア孔８に導体ペースト１６ｂを充填する。導電ペースト１６ｂは、たとえば金属ペーストである。
【００２４】
一般的に、ビア孔８に導体ペーストを充填する際には、図４に示すように十分な量の導体ペースト１６を塗布した後で、図５に示すようにスキージ４１によるかきとりを行なうことが考えられる。このかきとり作業は、絶縁シート２０の表面に保護フィルム１９が付着したままの状態で行なう。かきとり作業後には、図６に示すようにビア孔８内の空間を導体ペースト１６で完全に満たして、導体ペースト１６の上面が絶縁シート２０の上面と一致する状態、すなわち、いわゆる面一（つらいち）の状態になると予想されるが、実際には、塗布およびかきとりの１サイクルのみでは面一の状態にはならない。なぜならビア孔８の入り口に露出する導体ペースト１６の表面は、実際には図７に示すように凹むからである。
【００２５】
仮に面一の状態にすることができたとしても、導体ペーストは、乾燥させた後で凹みが生じるのが通常である。導体ペーストの組成は、重量％（ｗｔ％）に注目した場合、たとえば、金属成分８０ｗｔ％、添加剤（共生地など）８ｗｔ％、溶剤１０ｗｔ％、樹脂２ｗｔ％であって金属成分がほとんどを占めている。体積％（ｖｏｌ％）に注目すれば、金属成分４０ｖｏｌ％、添加剤１０ｖｏｌ％、溶剤４０ｖｏｌ％、樹脂１０ｖｏｌ％であって、溶剤が体積の大きな部分を占めている。さらに、たとえば金属成分が銅（Ｃｕ）である導体ペーストの場合、金属成分８０ｗｔ％、溶剤（テルピネオール）１５ｗｔ％、樹脂５ｗｔ％程度であるが、銅の密度が８．９４ｇ／ｃｍ3、エチルセルロースの密度が１．０９〜１．１７ｇ／ｃｍ3、テルピネオールの密度が０．９４ｇ／ｃｍ3であることから、この場合、体積比率に換算すれば、銅が３０．３〜３０．６ｖｏｌ％、樹脂が１４．６〜１５．６ｖｏｌ％、溶剤が５４．１〜５４．７ｖｏｌ％となって、溶剤、樹脂が体積の大きな部分を占める。したがって、乾燥により溶剤が揮発した場合には体積が大きく減ることとなる。このような理由から、ビア孔８に充填された導体ペーストとしての金属ペーストは、乾燥することによって、体積が減り、上面に凹みを生じるのが通常である。
【００２６】
従来、このように凹みを生じる現象は好ましいものではなかったが、本発明では、凹みを生じる性質を積極的に利用する。本発明では、この凹みを放電ギャップ部を形成する空間として利用する。本発明を適用するためには、ビア孔に充填された導体ペーストが凹みを確実に生じるように、導体ペースト中の溶剤および樹脂の体積％を高めることとしてもよい。
【００２７】
導体ペーストの組成を適宜調整することによって凹みを大きく生じた場合、たとえば図８に示すような状態となる。ここでは、第２絶縁層２ｂとなるべき絶縁シート２０に注目している。図８に示した例では、テーパ状のビア孔８に充填された導体ペースト１６ｂが凹み１２を生じている。導電ペースト１６ｂはのちに第２ビア導体６ｂとなるべきものである。図９に示すように、この凹み１２に放電補助電極材料１４を充填する。この工程も、絶縁シート２０の表面に保護フィルム１９が付着したままで行なう。この後、絶縁シート２０から保護フィルム１９を剥がす。
【００２８】
次に、図１０に示すように、複数の絶縁層を積層する。第２絶縁層２ｂとなるべき絶縁シート２０は、図９に比べて上下反転している。これとは別に、第１絶縁層２ａとなるべき絶縁シートにおいては、一方の面からビア孔９をあけて導体ペースト１６ａを充填し、ビア孔９をあけたのと反対側の面から空洞形成ペースト１５を印刷したものを予め用意しておく。
【００２９】
なお、放電補助電極材料１４とは、焼成することによって放電補助電極を形成しうる材料である。これは、たとえば絶縁性のセラミック粉末に半導体セラミック粉末を混合したものであってもよい。あるいは、放電補助電極材料１４は、絶縁性材料で被覆された導電性粒子であってもよい。「絶縁性材料で被覆された導電性粒子」といった場合、「被覆」は完全な被覆であっても不完全な被覆であってもよい。被覆は、導電性粒子の表面に非常に小さな絶縁性粒子が付着している構成であってもよい。あるいは、絶縁性皮膜内に導電性粒子が収納されている、いわゆるコア−シェル構造の粒子であってもよい。「導電性粒子」とは、たとえばＣｕの粒子であってもよい。この他に、たとえばＡｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉなどの導電性材料の粒子を適宜用いることができる。導電性粒子を被覆する「絶縁性材料」とは、たとえばＡｌ2Ｏ3であってもよい。「半導体セラミック粉末」としては、たとえばＳｉＣのような炭化物や、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ＣｏＯ、ＣｕＯなどのような遷移金属の酸化物などの半導体セラミックスからなるセラミック粉末を好適に用いることができる。半導体セラミック粉末は、たとえばＳｉＣの粒子をＳｉＯ2で被覆したものであってもよい。放電補助電極材料１４は、半導体セラミック粉末と、絶縁性材料で被覆された導電性粒子とを混合したものであってもよい。
【００３０】
空洞形成ペースト１５とは、焼成温度において消失しうる材料である。これは、たとえば焼成温度において消失しうる樹脂のビーズを主材料として含む材料であってもよい。このような条件を満たす樹脂としては、たとえばアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などを挙げることができる。空洞形成ペースト１５は、これらの合成樹脂ビーズを必要に応じてバインダ樹脂、溶媒などを混合することによって得ることができる。
【００３１】
空洞形成ペースト１５の主材料は、樹脂には限定されない。焼成温度において消失しうる固体の材料であれば樹脂以外であってもよい。たとえばある程度の硬度を有するワックスなどを用いてもよい。また、空洞形成ペースト１５の主材料はビーズ状のものに限定されない。たとえば柱状の樹脂材料を用いることもでき、形状は限定されない。
【００３２】
図１０に示したように、第１絶縁層２ａの下側には絶縁層２ｃが重ねられる。第２絶縁層２ｂの上側には絶縁層２ｄが重ねられる。ここで示す例では、絶縁層２ｃ，２ｄも第１絶縁層２ａ、第２絶縁層２ｂと同様にセラミックシートである。
【００３３】
絶縁層２ｃの上面には、のちに第１配線７ａとなるべき導電ペースト層１７ａを形成しておく。絶縁層２ｄの下面には、のちに第２配線７ｂとなるべき導電ペースト層１７ｂを形成しておく。導電ペースト層１７ａ，１７ｂは、絶縁層の表面に導電ペーストを印刷することによって形成することができる。
【００３４】
この例では、合計４層のセラミックシートを積層することによって、ＥＳＤ保護装置を作製することが前提となっていたが、全体の層数はこれに限らない。
【００３５】
図１０に示すように、下から順に絶縁層２ｃ、第１絶縁層２ａ、第２絶縁層２ｂ、絶縁層２ｄと積層して、これらを一体的に焼成する。その結果、全体が一体化し、図１に示したようなＥＳＤ保護装置１０１を得ることができる。
【００３６】
焼成の際に、放電補助電極材料１４は放電補助電極４となり、空洞形成ペースト１５は消失して空洞５となる。焼成の際に、導電ペースト層１７ａは、第１配線７ａとなり、導電ペースト層１７ｂは、第２配線７ｂとなる。
【００３７】
（好ましい事項）
図１に示したＥＳＤ保護装置１０１の構成に注目し、好ましい事項について以下に説明する。
【００３８】
放電ギャップ部１０は、第１絶縁層２ａの側から見たときに、環状の導体によって取り囲まれていることが好ましい。この構成を採用することにより、一方の放電電極となる第１ビア導体６ａは周囲の全方位にわたって、導体に対向することとなるので、放電が生じやすくなる。ここでいう「環状の導体」とは、たとえば第２ビア導体６ｂの下端である。
【００３９】
放電ギャップ部１０は、第１絶縁層２ａの側から見たときに、前記環状の導体の内側に配置された放電補助電極４を含むことが好ましい。この構成を採用することにより、一方の放電電極となる第１ビア導体６ａは放電補助電極４を介して周囲の導体と対向することとなるので、放電が生じやすくなる。すなわち、放電開始電圧を下げることができる。
【００４０】
第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部には、第１絶縁層２ａの側に凹部を有する形状に形成された第２ビア導体６ｂと、第２ビア導体６ｂの前記凹部の内側の空間に配置された放電補助電極４とが配置され、第２ビア導体６ｂは第１ビア導体６ａに接していない。すなわち、第２ビア導体６ｂは、図１に示すようにカップ状となっている。第２ビア導体６ｂによって形成されたカップの内側の一部に放電補助電極４が充填されている状態である。第１ビア導体６ａと第２ビア導体６ｂとは、放電電極である。第１ビア導体６ａと第２ビア導体６ｂとは、放電補助電極４を介して互いに対向している。
【００４１】
第２絶縁層２ｂのビア孔８は、第１絶縁層２ａに近い側が広くなったテーパ形状を有することが好ましい。この構成を採用することにより、第２絶縁層２ｂ内に配置される第２ビア導体６ｂを、第１絶縁層２ａに近い側が広がったカップ構造とすることができるので、放電電極同士の短絡を避けつつ、放電電極同士が対向する部分を確保しやすくなる。
【００４２】
第１ビア導体６ａは、第２絶縁層２ｂに近い側が狭くなったテーパ形状を有することが好ましい。この構成を採用することにより、第１絶縁層２ａ内に配置された第１ビア導体６ａが剥がれにくい構造とすることができる。また、第１ビア導体６ａの放電ギャップ部１０に近い側に電荷を集中させやすくなり、放電開始電圧を下げることができる。
【００４３】
（実施の形態２）
（構成）
図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるＥＳＤ保護装置について説明する。
【００４４】
図１１に示すように、本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０２は、基本的には実施の形態１で説明したＥＳＤ保護装置１０１と同様の構成となっている。ただし、放電ギャップ部１０の全体が放電補助電極４となっている。空洞５は設けられていない。
【００４５】
（作用・効果）
本実施の形態によっても、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、放電電極の剥がれの問題を低減することができる。
【００４６】
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０２のような構成は、積層前の第２絶縁層２ｂの導電ペースト１６ｂの凹み１２に十分な量の放電補助電極材料１４を充填し、第１絶縁層２ａの上面に空洞形成ペーストは印刷しないでおくことにより、得ることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態で示したように放電ギャップ部１０の全体が放電補助電極４となっている構成よりも、実施の形態１で示したように放電ギャップ部１０の中に放電補助電極４と空洞５との両方を設けた構成の方が、放電補助電極４にかかる負荷を軽減することができるので、好ましい。
【００４８】
（実施の形態３）
（構成）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるＥＳＤ保護装置について説明する。
【００４９】
図１２に示すように、本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０３は、基本的には実施の形態１で説明したＥＳＤ保護装置１０１と同様の構成となっている。ただし、放電ギャップ部１０の全体が空洞５となっている。
【００５０】
本実施の形態で示したように、放電ギャップ部１０が空洞５であってもよい。
（作用・効果）
本実施の形態によっても、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、放電電極の剥がれの問題を低減することができる。実施の形態１のように放電補助電極４を設けた方が、放電が生じやすくなり、放電開始電圧を下げることができるので好ましいが、本実施の形態においても、本発明の一応の効果を得ることができる。
【００５１】
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０３のような構成は、積層前の第１絶縁層２ａの上面に放電補助電極材料を印刷しないでおくことにより、得ることができる。
【００５２】
（実施の形態４）
（構成）
図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるＥＳＤ保護装置について説明する。
【００５３】
図１３に示すように、本実施の形態におけるＥＳＤ装置１０４は、第１絶縁層２ａと、第１絶縁層２ａに重ねられた第２絶縁層２ｂと、第１絶縁層２ａを厚み方向に貫通する第１ビア導体６ａとを備え、第２絶縁層２ｂには、第１ビア導体６ａに対向する位置にビア孔８が設けられており、ビア孔８の第１絶縁層２ａ側の端における径は、第１ビア導体６ａの第２絶縁層２ｂ側の端における径より大きく、第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部に入り込むように放電ギャップ部１０ｉが形成されている。
【００５４】
第１絶縁層２ａおよび第２絶縁層２ｂは、たとえばセラミック層である。本実施の形態で示した例では、放電ギャップ部１０ｉは、放電補助電極４と空洞５とを含む。
【００５５】
第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部には、第１絶縁層２ａとは反対の側に凹部を有する形状に形成された放電補助電極４と、放電補助電極４の前記凹部の内側の空間に配置された導体２１とが配置され、導体２１は第１ビア導体６ａに接していない。すなわち、放電補助電極４は、図１３に示すようにカップ状となっている。放電補助電極４によって形成されたカップの内側に導体２１が充填されている状態である。第１ビア導体６ａおよび導体２１は、それぞれ放電電極である。第１ビア導体６ａと導体２１とは、放電ギャップ部１０ｉを介して互いに対向している。
【００５６】
各部の寸法の一例を示すと、絶縁層として用いた絶縁シートの厚みは２５μｍ、第２絶縁層２ｂに設けられたビア孔８の上端の径が１２０μｍ、下端の径が１００μｍ、導体２１の高さが５μｍ、第２絶縁層２ｂに設けられた放電補助電極４の、図１３における上面の沈み込み量が５μｍである。放電補助電極４の中央部における厚みは１０μｍとなる。一方、空洞５の厚みは５μｍである。この場合、第１ビア導体６ａの上端と導体２１の下端との間のギャップは、放電補助電極４の厚み１０μｍと空洞５の厚み５μｍとの合計で１５μｍであるが、積層した際に第１ビア導体６ａとなる導体ペースト１６ａの上部は圧迫されてさらに下がるので、実際のギャップの長さは、約１７μｍとなる。
【００５７】
（作用・効果）
本実施の形態によっても、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、放電電極の剥がれの問題を低減することができる。
【００５８】
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０４のような構成は、以下のようにして得ることができる。図１４に示すように、第２絶縁層２ｂとなるべき絶縁シート２０において、ビア孔８にまず放電補助電極材料１４を充填し、放電補助電極材料１４の表面に凹み１２を生じさせる。放電補助電極材料１４においては、たとえばＣｕ／ＳｉＣの固形分が約１４ｖｏｌ％である場合、確実に凹み１２が発生する。凹み１２が発生した後で、図１５に示すように凹み１２に導体ペースト２２を充填する。
【００５９】
次に、図１６に示すように、複数の絶縁層を積層する。第１絶縁層２ａとなるべき絶縁シートにおいては、一方の面からビア孔９をあけて導体ペースト１６ａを充填し、ビア孔９をあけたのと反対側の面から空洞形成ペースト１５を印刷したものを予め用意しておく。図１６に示したように、第１絶縁層２ａの下側には絶縁層２ｃが重ねられる。第２絶縁層２ｂの上側には絶縁層２ｄが重ねられる。絶縁層２ｃ，２ｄの詳細については、実施の形態１で説明したことと同様であるので繰り返さない。これらを一体的に焼成することによって、全体が一体化し、図１３に示したようなＥＳＤ保護装置１０４を得ることができる。
【００６０】
（実施の形態５）
（構成）
図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるＥＳＤ保護装置について説明する。
【００６１】
図１７に示すように、本実施の形態におけるＥＳＤ装置１０５は、第１絶縁層２ａと、第１絶縁層２ａに重ねられた第２絶縁層２ｂと、第１絶縁層２ａを厚み方向に貫通する第１ビア導体６ａとを備え、第２絶縁層２ｂには、第１ビア導体６ａに対向する位置にビア孔８が設けられており、ビア孔８の第１絶縁層２ａ側の端における径は、第１ビア導体６ａの第２絶縁層２ｂ側の端における径より大きく、第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部に入り込むように放電ギャップ部１０ｊが形成されている。
【００６２】
第１絶縁層２ａおよび第２絶縁層２ｂは、たとえばセラミック層である。本実施の形態で示した例では、放電ギャップ部１０ｊは、放電補助電極４と空洞５とを含む。
【００６３】
第２絶縁層２ｂのビア孔８は、第１絶縁層２ａとは反対の側が広くなるようにテーパ状に形成されている。ビア孔８の内部のうち外周近傍には、導体２３が筒状に形成されている。導体２３の外周面は、ビア孔８の内周面に接している。導体２３の内周面は、第１絶縁層２ａとは反対の側が広くなるようにテーパ状になっている。筒状の導体２３の内側の空間を満たすように放電補助電極４が配置されている。導体２３は第１ビア導体６ａに接していない。すなわち、放電補助電極４は、図１７に示すように円錐台状となっている。第１ビア導体６ａおよび導体２３は、それぞれ放電電極である。第１ビア導体６ａと導体２１とは、放電ギャップ部１０ｊを介して互いに対向している。
【００６４】
ＥＳＤ装置１０５においては、放電ギャップ部１０ｊは、第１絶縁層２ａの側から見たときに、環状の導体２３によって取り囲まれている。放電ギャップ部１０ｊは、第１絶縁層２ａの側から見たときに、環状の導体２３の内側に配置された放電補助電極４を含む。ＥＳＤ装置１０５においては、第２絶縁層２ｂのビア孔８の内部を貫通するように放電ギャップ部１０ｊが形成されている。
【００６５】
各部の寸法の一例を示すと、絶縁層として用いた絶縁シートの厚みは２５μｍ、第２絶縁層２ｂに設けられたビア孔８の上端の径が１４０μｍ、下端の径が１２０μｍ、放電補助電極４の下端の径が８０μｍ、第１絶縁層２ａに設けられた第１ビア導体６ａの上端の径が５０μｍである。第１ビア導体６ａの上端と導体２３の下端とによって形成されるギャップは、平面的に見れば（８０−５０）／２＝１５μｍであるが、積層した際に第１ビア導体６ａとなる導体ペースト１６ａの上部は圧迫されて下がるので、実際のギャップの長さは、約１７μｍとなる。
【００６６】
（作用・効果）
本実施の形態によっても、放電電極間の狭ギャップ化を図ることができ、放電電極の剥がれの問題を低減することができる。
【００６７】
本実施の形態におけるＥＳＤ保護装置１０５のような構成は、以下のようにして得ることができる。図１８に示すように、第２絶縁層２ｂとなるべき絶縁シート２０において、ビア孔８にまず導体ペースト２４を充填する。次に、図１９に示すように、導体ペースト２４の中央に貫通孔２８をあける。この孔あけ加工は、たとえばレーザ光の照射によって行なうことができる。
【００６８】
図２０に示すように、導体ペースト２４の中央にあけられた貫通孔２８に放電補助材料１４を充填する。
【００６９】
次に、図２１に示すように、複数の絶縁層を積層する。第２絶縁層２ｂ以外は、実施の形態４で説明したのと同様である。これらを一体的に焼成することによって、全体が一体化し、図１７に示したようなＥＳＤ保護装置１０５を得ることができる。
【００７０】
なお、ここまでの各実施の形態では、第１絶縁層２ａが放電ギャップ部の下側にあって、第２絶縁層２ｂが放電ギャップ部の上側にある構成を例示して説明してきたが、本発明に基づくＥＳＤ保護装置としては、上下関係はこのような構成に限らない。本発明に基づくＥＳＤ保護装置としては、上下が逆の配置となっていてもよい。
【００７１】
（実験例）
ＥＳＤに対する放電応答性を調べるために、本発明または従来技術に基づく複数通りのＥＳＤ保護装置を試料Ｉ〜Ｖとして用意し、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）の規格の一種であるＩＥＣ６１０００−４−２に定められている静電気放電イミュニティ試験を行なった。
【００７２】
試料Ｉは、実施の形態１で示したＥＳＤ保護装置１０１（図１参照）である。
試料ＩＩは、実施の形態４で示したＥＳＤ保護装置１０４（図１３参照）である。
【００７３】
試料ＩＩＩは、実施の形態５で示したＥＳＤ保護装置１０５（図１７参照）である。
試料ＩＶは、従来技術に基づくＥＳＤ保護装置であり、図２２に示すＥＳＤ保護装置１００である。ＥＳＤ保護装置１００は、絶縁層としてセラミック層を積層したものであり、ＥＳＤ保護装置１００は、第１配線７ａと第２配線７ｂとを含んでいる。第１配線７ａの先端と第２配線７ｂの先端とは貫通孔１３の内部空間を介して互いに対向するようになっている。図２２に示した構造は、図２３に示すように、絶縁層を積層して得た。すなわち、貫通孔１３を形成した絶縁層２ｆを用意し、導電ペースト１７ａ，１７ｂをそれぞれ印刷した絶縁層２ｃ，２ｄの間に絶縁層２ｆを挟み込むように配置する。さらに、絶縁層２ｄの上側に、何も形成していない絶縁層２ｅを重ね、これら合計４層を一体的に焼成した。こうして、図２２に示したＥＳＤ保護装置１００を得た。
【００７４】
静電気放電イミュニティ試験として、接触放電にて８ｋＶの電圧を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。試料の放電電極間で放電が生じたか否かは、被保護回路に電圧が印加されるか否かで判断することができる。試料の放電電極間の放電開始電圧の程度は、被保護回路で検出されるピーク電圧によって判断することができる。被保護回路で検出されるピーク電圧が小さいほど、試料の働きが優れていることを意味する。
【００７５】
評価結果としては、以下のようにそれぞれ表示することとした。
ピーク電圧が３５０Ｖ未満のものを、特に良好であるとして「Ａ」とランク付けする。
【００７６】
ピーク電圧が３５０Ｖ以上５００Ｖ未満のものを、良好であるとして「Ｂ」とランク付けする。
【００７７】
ピーク電圧が５００Ｖ以上６００Ｖ未満のものを、「Ｃ」とランク付けする。
ピーク電圧が６００Ｖを超えるものを、不良であるとして「Ｄ」とランク付けする。
【００７８】
評価結果を表１の「ＥＳＤ放電応答性」の欄に示す。
【００７９】
【表１】
2015015090.tif 000003
【００８０】
さらに、ＥＳＤに対する繰返し耐性を調べるために、入力端子５０３への接触放電で８ｋＶの電圧の印加を１００回行なって、その後で再び静電気放電イミュニティ試験によって放電応答性を調べた。このときの評価結果を表１の「ＥＳＤ繰返し耐性」の欄に示す。
【００８１】
表１に示すように、試料Ｉ〜ＩＩＩは、初期状態において放電応答性が特に良好であった。試料ＩおよびＩＩＩは、繰返し耐性も特に良好であった。
【００８２】
試料ＩＩは、初期状態における放電応答性は特に良好であるが、繰返し耐性は、試料ＩおよびＩＩＩに比べて劣っていた。
【００８３】
さらに、加工コストについても評価した。試料ＩＩＩは、レーザ照射による孔あけ加工が２回必要となるため、加工コストが大きくなっている。
【００８４】
総合判定は、ＥＳＤ放電応答性、ＥＳＤ繰返し耐性、加工コストの３つの評価結果に基づいて、優、良、可、不可の４段階で評価した。
【００８５】
試料ＩＩＩは、総合判定は「可」であり、試料ＩおよびＩＩに比べて劣るが、従来技術に基づく試料ＩＶに比べれば優れているので、この場合もある程度は本発明の効果が得られているといえる。
【００８６】
試料ＩＶは、初期状態における放電応答性は６００Ｖ未満であったが、繰返し耐性が不良であり、総合判定としては「不可」となった。
【００８７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００８８】
２ａ  第１絶縁層、２ｂ  第２絶縁層、４  放電補助電極、５  空洞、６ａ  第１ビア導体、６ｂ  第２ビア導体、７ａ  第１配線、７ｂ  第２配線、８，９  ビア孔、１０，１０ｉ，１０ｊ  放電ギャップ部、１２  凹み、１３  貫通孔、１４  放電補助電極材料、１５  空洞形成ペースト、１６ａ，１６ｂ  導電ペースト、１７ａ，１７ｂ  導電ペースト層、１９  保護フィルム、２０  絶縁シート、２１，２３  導体、２２，２４  導体ペースト、２８  貫通孔、４１  スキージ、９１，９２  矢印、１００  （従来技術に基づく）ＥＳＤ保護装置、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  ＥＳＤ保護装置、５０２  被保護回路、５０３  端子。
【図１】
2015015090.tif 000004
【図２】
2015015090.tif 000005
【図３】
2015015090.tif 000006
【図４】
2015015090.tif 000007
【図５】
2015015090.tif 000008
【図６】
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【図７】
2015015090.tif 000010
【図８】
2015015090.tif 000011
【図９】
2015015090.tif 000012
【図１０】
2015015090.tif 000013
【図１１】
2015015090.tif 000014
【図１２】
2015015090.tif 000015
【図１３】
2015015090.tif 000016
【図１４】
2015015090.tif 000017
【図１５】
2015015090.tif 000018
【図１６】
2015015090.tif 000019
【図１７】
2015015090.tif 000020
【図１８】
2015015090.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
2015015090.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
2015015090.tif 000025
【図２３】
2015015090.tif 000026
【図２４】
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