(57)【要約】【解決手段】  本発明は、静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法に関する。準備した電気部品は、パルス発生器から発生するエージングパルスにより予めエージングされる。電気部品の動作中に発生した静電気放電パルスによるその電気部品の電気特性曲線の劣化は、上記のようにして、その電気部品を予めエージングすることによって低減される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス発生器から発生するエージングパルスにより電気部品を予めエージングすることによって、電気部品の動作中に発生した静電気放電パルスによるその電気部品の電気特性曲線の劣化を低減する、ことを特徴とする静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項２】
前記電気部品として線形抵抗素子又は非線形抵抗素子を用いる、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項３】
前記電気部品の電気特性の少なくとも一つが前記エージングパルスによって変化する、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項４】
前記エージングパルスを印加した後の前記電気部品は、動作中における劣化が低減される、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項５】
前記エージングパルスは、振幅が５００Ｖ〜８０００Ｖのパルスからなる、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項６】
前記エージングパルスは、パルス長が１０ｎＳ〜１０００ｎＳのパルスからなる、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項７】
前記エージングパルスは、立ち上がり時間が０．１ｎＳ〜１０ｎＳのパルスからなる、ことを特徴とした請求項１に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項８】
バリスタに前記エージングパルスを印加する、ことを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項９】
前記エージングパルスによってバリスタのバリスタ電圧が安定化する、ことを特徴とした請求項８に記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法を適用後に、静電気放電による電気特性曲線の劣化が最大１％となっている電気部品。
【請求項１１】
バリスタ、ＰＴＣ抵抗素子又はＮＴＣ抵抗素子である、ことを特徴とした請求項１０に記載の電気部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気放電（electrostatic discharge：ＥＳＤ）パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気部品の動作中、静電気放電パルスのような過渡的な電圧パルスは、電気部品の電流−電圧特性曲線の重大な劣化を生じさせ得る。その電流−電圧特性曲線の劣化のために、その電気部品は、もはや顧客から要求される電気特性仕様を満たせなくなる。
【０００３】
線形抵抗素子又は非線形抵抗素子は、電気部品として好んで用いられる。過渡的パルスに起因した問題は、特にこれらの電気部品で生じ、それは、その電気部品の電流−電圧特性曲線の重大な劣化を生じさせ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、静電気放電パルスに対する電気部品の安定性を向上させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、請求項１に係る方法により達成される。その方法の有利な態様は、従属請求項の主題である。
【０００６】
準備した電気部品は、パルス発生器から発生するエージングパルスによって予めエージングされる。電気部品の動作中に発生し得るその後の静電気放電パルスによる電気部品の電気特性曲線の劣化は、そのエージングパルスによって低減される。
【０００７】
少なくとも電気部品の電気特性の一つは、そのエージングパルスによって変化する。静電気放電による電気部品の劣化は、そのエージングパルスによって改善される
線形抵抗素子又は非線形抵抗素子は、例えば、バリスタ（半導体抵抗素子）を含み、また個別抵抗素子（ディスクリート抵抗素子）又は集積抵抗素子を含む。
【０００８】
バリスタのバリスタ電圧は、例えば、静電気放電パルスに起因して変化し得る。バリスタ電圧は、バリスタの代表的な電気特性である。非線形抵抗素子の代表的な電気特性は、例えば、抵抗素子を通じて流れる電流と抵抗素子の印加電圧との比である。集積抵抗素子は、例えば、ＬＴＣＣ（low temperature co-fired ceramics：低温同時焼成セラミックス）技術によって製造される多層部品として構成され得る。
【０００９】
さらに非線形抵抗素子は、例えば、ＮＴＣ抵抗素子又はＰＴＣ抵抗素子のような温度依存性を有する抵抗素子を含む。ＮＴＣ抵抗素子又はＰＴＣ抵抗素子では、例えば抵抗値の温度依存性が静電気放電パルスによって変化し得る。
【００１０】
例えば１５ＫＶの静電気放電パルスに起因するバリスタのバリスタ電圧の低下は、例えば未エージングのバリスタでは少なくとも３５％生じるのに対し、エージングパルスを用いることにより最大でも１％まで低減される。このバリスタ電圧は、１ｍＡの電流を流したときのバリスタの端子間における電圧降下として定義される。
【００１１】
個別抵抗素子で静電気放電パルスに起因して生じる抵抗値の変化は、エージングパルスを印加することにより未然に防止される。
【００１２】
ＮＴＣ抵抗素子又はＰＴＣ抵抗素子では、その温度依存性を有する抵抗値の特性曲線が静電気放電パルスよる影響を受ける。前記の静電気放電パルスにより生じる抵抗値の変化は、エージングパルスを用いて電気部品を予めエージングすることによって未然に防止される。エージングパルスを印加することによって予めエージングを行った電気部品は、その後の動作において、わずかな劣化しか生じない。
【００１３】
エージングパルスは、概ね５００Ｖ〜８０００Ｖのパルス振幅で、概ね１０ｎＳ〜１０００ｎＳのパルス長のパルスからなるのが望ましい。またエージングパルスは、概ね０．１ｎＳ〜１０ｎＳの立ち上がり時間のパルスからなるのが望ましい。この立ち上がり時間は、定義された二つの中間値（一般的にはパルス振幅の１０％と９０％）の間で信号レベルが変化するのにパルスが要する時間として定義される。これらの予め与えられるエージングパルスの値は、電気部品に用いられるセラミック等の材料、電気部品の構造に非常に密に依存する。
【００１４】
このように電気部品の特性曲線のパルス劣化がエージングパルスによって規定できるので、電気部品の目標仕様値を設計調整して設定する。そのエージングパルスのパルス波形は、エージングパルスのエネルギー入力によって電気部品が予めエージングされるが、その電気部品に損傷は生じないように選択するのが望ましい。電気部品のその後の使用において、静電気放電パルスのような過渡的なパルスに起因してもたらされる電気部品の劣化は、前述したエージングパルスによって未然に防止され、それによって、その電気部品の電気仕様は改善される。
【００１５】
一態様として、バリスタにエージングパルスを用いる。バリスタのバリスタ電圧は、エージングパルスによって安定化される。バリスタは、電圧依存抵抗素子であり、バリスタのそれぞれに固有な特定のスレッシュホールド電圧を越えると突然に低抵抗となる抵抗素子である。
【００１６】
また本発明は、上述した方法の適用後、静電気放電による電気特性曲線の劣化が最大１％を示す電気部品に関連する。その電気部品は、線形抵抗素子又は非線形抵抗素子である。線形抵抗素子又は非線形抵抗素子は、例えば、バリスタ、ＰＴＣ抵抗素子、ＮＴＣ抵抗素子及び個別抵抗素子又は集積抵抗素子を含む。集積抵抗素子は、例えばＬＴＣＣ技術によって製造される多層部品に内蔵されて用いられる。
【００１７】
バリスタの限界電圧は、例えば、上述した方法によって予めエージングを行ったことがあるのであれば、概ね２０％改善され得る。バリスタの限界電圧は、１Ａより大きいインパルス電流をバリスタに流したときのバリスタの電圧降下として定義される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】エージングパルス波形の概略形状を図示したものである。
【図２】未エージングのバリスタ及び予めエージングされたバリスタのバリスタ電圧を図示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上述した本発明に係る方法及び主題について、図面及び実施例を参照しながら、より詳細に説明する。
【００２０】
以下説明する図面は、正確な縮尺で作図されていない。より明瞭な図面とするために、個々の寸法は、ある程度、拡大、縮小又は変形がされている。同一の又は同一の機能で働く構成要素は、同一の符号を付してある。
【００２１】
図１は、エージングパルス波形の概略形状を図示したものである。Ｘ軸は時間を示し、Ｙ軸は、エージングパルス電圧Ｕｐを示している。
【００２２】
エージングパルスは、最大パルス振幅４を概ね５００Ｖ〜８０００Ｖとし、１０％パルス振幅１から９０％パルス振幅３までの立ち上がり時間５が概ね０．１ｎＳ〜１０ｎＳとなるようにするのが望ましい。エージングパルスのパルス長６は、概ね１０ｎＳ〜１０００ｎＳとするのが望ましい。このパルス長６は、５０％パルス振幅２におけるパルス波形の幅である。
【００２３】
エージングパルスは、パルス発生器によって発生させるのが望ましい。電気部品は、そのエージングパルスによって、予めパルス印加される。その結果、その電気部品はエージングパルスにより予めエージングがなされるが、その際、その電気部品の損傷は生じない。その後の電気部品の動作において生じ得る劣化は、そのエージングパルスによって、前述したように略完全に未然に防がれる。
【００２４】
図２は、静電気放電パルスを印加した後のバリスタのバリスタ電圧の変化を図示したグラフである。Ｙ軸は、そのバリスタ電圧の変化ΔＵｖを百分率で表している。バリスタ電圧は、１ｍＡの基準電流をバリスタに流したときに、そのバリスタの端子間に生ずる電圧として定義される。
【００２５】
Ｘ軸は、エージングパルスを印加したバリスタＡとエージングパルスを印加していないバリスタＢとを表している。バリスタＢでは、エージングパルスにより予めエージングされていないため、例えば図２に表されているように、バリスタ電圧は、概ね１５ＫＶの静電気放電パルスによって少なくとも３５％低下する。それに対して、例えば４ＫＶのエージングパルスにより予めエージングがなされたバリスタＡは、バリスタ電圧が最大でも１％しか低下しない。
【００２６】
本発明の可能な更なる展開については、実施例として限られた範囲でしか説明していないが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る方法は、原理的には、他の電気部品における過渡的なパルスに起因した劣化に対しても同様に適用することができる。本発明は、図示した構成要素だけに限定されない。ここに明らかにした本発明の主題の説明は、個々の特定の実施態様に限定されない。その個々の実施態様の特徴は、技術的に可能な範囲で、むしろ互いに任意に組み合わせ得る。
【符号の説明】
【００２７】
１  １０％パルス振幅
２  ５０％パルス振幅
３  ９０％パルス振幅
４  最大パルス振幅
５  立ち上がり時間
６  パルス長
Ａ  予めエージングしたバリスタ
Ｂ  予めエージングしていないバリスタ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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