(57)【要約】【課題】安定した特性を得るために必要な隙間の長さを確保するとともに、基板の寸法をより小さくすることのできる過電圧保護素子を提供する。【解決手段】第１及び第２の導電部１１，１２間の隙間１０ａを基板１０の横方向（長手方向）に延びるように形成したので、縦方向（長手方向に直交する方向）に延びるように形成した場合に比べ、隙間１０ａの長さ寸法Ｌ3 を大きくすることができる。これにより、安定した特性を得るために必要な隙間１０ａの長さを確保するとともに、基板１０の寸法をより小さくすることができる。また、隙間１０ａの長さ方向両端に位置する角部１１ｂ，１２ｂを曲線状に形成したので、角部１１ｂ，１２ｂに電荷が集中することがなく、角部１１ｂ，１２ｂでの局所放電を防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に長く形成された基板と、基板の一方の面に互いに所定間隔の隙間をおいて設けられた第１及び第２の導電部と、基板の長手方向一端側に設けられ、第１の導電部に導通する第１の電極と、基板の長手方向他端側に設けられ、第２の導電部に導通する第２の電極と、第１導電部と第２導電部の隙間に介在する可変抵抗体とを備え、第１導電部と第２導電部との間に過電圧が生ずると、可変抵抗体の電気抵抗が低下して第１導電部と第２導電部が導通する過電圧保護素子において、
前記第１及び第２の導電部の隙間を基板の長手方向に延びるように形成した
ことを特徴とする過電圧保護素子。
【請求項２】
前記第１及び第２の導電部を隙間の長さ方向両端に位置する角部が曲線状になるように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の過電圧保護素子。
【請求項３】
前記可変抵抗体を覆うカバー部材を備え、
各導電部をエッチングにより基板上に形成するとともに、
基板上にはカバー部材の一部が入り込むエッチング部をカバー部材の周縁側に位置するように設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の過電圧保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば小型電子機器等の回路基板に実装される過電圧保護素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の過電圧保護素子としては、基板上に互いに間隔をおいて形成された一対の導電部と、一方の導電部に導通可能に接続された導電部材と、他方の導電部と導電部材との間に介在する可変抵抗体とを備え、各導電部の間に過電圧が生ずると、可変抵抗体の抵抗値が低下して各導電部を互いに導通させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１の図１参照。）。また、前記可変抵抗体としては、例えば非線形抵抗材料を用いたものが周知である（例えば、特許文献２、３及び４参照。）。即ち、この可変抵抗体は、過電圧が生じていないときは高い電気抵抗を有しており、過電圧が生ずると活性化して直ちに電気抵抗の低い材料に変化する性質のものである。
【０００３】
ところで、近年の情報伝達量の増大により、各種電気デバイスにおける高速化、集積化が進み、このためＩＣ等の電子部品における絶縁壁が薄くなり、静電気（ＥＳＤ）等の過電圧によって電子部品が破壊される問題がある。また、信号のデジタル化によってコネクタ等の配線機器が多極化したことにより、過電圧から電子部品を保護するためには多数の保護素子を取付ける必要があるが、機器の小型化により回路基板上に保護素子を実装するスペースが少なくなっており、保護素子も小型化する必要がある。
【０００４】
そこで、従来では、図６及び図７に示すように、横方向の長さＬ1 が縦方向の長さＬ2 よりも長い横長に形成された基板１と、基板１上に互いに所定間隔の隙間１ａをおいて設けられた第１及び第２の導電部２，３と、基板１の長手方向一端側及び他端側にそれぞれ設けられた第１及び第２の電極４，５と、第１導電部２と第２導電部３の隙間１ａに介在する可変抵抗体６と、可変抵抗体６を覆うカバー部材７とを備え、隙間１ａを基板１の縦方向に延びるように形成した過電圧保護素子が用いられている。この過電圧保護素子では、例えば基板１を横方向１．０ｍｍ、縦方向０．５ｍｍのチップ状に形成することにより、小型化で実装スペースの少ない素子を構成することができる。
【特許文献１】特表２０００−５１６０３１号公報
【特許文献２】特許第２９３４８８４号公報
【特許文献３】特表２００１−５２３０４０号公報
【特許文献４】特開昭６３−１００７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記過電圧保護素子においては、基板１の横方向両端側にそれぞれ電極４，５を設けているので、基板１を横長に形成する必要があるが、第１及び第２の導電部２，３の隙間１ａは基板１の縦方向（長手方向に直交する方向）に延びるように形成されているため、基板１の縦方向の寸法を小さくすると、隙間１ａの長さＬ3 も短くなり、安定した特性が得られなくなる。例えば、図７に示すように基板１の縦方向の寸法Ｌ2 が０．５ｍｍの場合、基板１の縦方向両端側における可変抵抗体６及びカバー部材７のオーバーラップ量Ｌ4 をそれぞれ０．１ｍｍずつとると、隙間Ａの長さＬ3 は０．３ｍｍとなるが、図８に示すように隙間Ａの長さＬ3 が小さくなると、残留電圧が高くなって放電特性が低下する。
【０００６】
しかしながら、過電圧保護素子には一層の小型化が要求される傾向にあり、基板１の寸法をより小さくすると、安定した特性を得るために必要な隙間１ａの長さを確保することができなくなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安定した特性を得るために必要な隙間の長さを確保するとともに、基板の寸法をより小さくすることのできる過電圧保護素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、所定方向に長く形成された基板と、基板の一方の面に互いに所定間隔の隙間をおいて設けられた第１及び第２の導電部と、基板の長手方向一端側に設けられ、第１の導電部に導通する第１の電極と、基板の長手方向他端側に設けられ、第２の導電部に導通する第２の電極と、第１導電部と第２導電部の隙間に介在する可変抵抗体とを備え、第１導電部と第２導電部との間に過電圧が生ずると、可変抵抗体の電気抵抗が低下して第１導電部と第２導電部が導通する過電圧保護素子において、前記第１及び第２の導電部の隙間を基板の長手方向に延びるように形成している。
【０００９】
これにより、第１及び第２の導電部の隙間が基板の長手方向に延びるように形成されていることから、長手方向に直交する方向に延びるように形成した場合に比べ、隙間の長さ寸法を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の過電圧保護素子によれば、第１及び第２の導電部の隙間を基板の長手方向に直交する方向に延びるように形成した場合に比べ、隙間の長さ寸法を大きくすることができるので、安定した特性を得るために必要な隙間の長さを確保するとともに、基板の寸法をより小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は過電圧保護素子の上面側斜視図、図２はその底面側斜視図、図３は基板の平面図、図４は過電圧保護素子の要部側面断面図、図５はその分解斜視図である。
【００１２】
この過電圧保護素子は、横長に形成された基板１０と、基板１０の一方の面に互いに所定間隔の隙間１０ａをおいて設けられた第１及び第２の導電部１１，１２と、基板１０の他方の面の長手方向一端側に設けられた第１の電極１３と、基板１０の他方の面の長手方向他端側に設けられた第２の電極１４と、第１及び第２導電部１１，１２の隙間１０ａに介在する可変抵抗体１５と、可変抵抗体１５を覆うカバー部材１６とから構成されている。
【００１３】
基板１０は、例えばポリイミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂からなり、横方向（長手方向）の長さＬ1 が縦方向（長手方向に直交する方向）の長さＬ2 よりも長い平板状に形成されている。基板１０の長手方向両端にはそれぞれ半円形状の凹部１０ｂが設けられ、凹部１０ｂの内面は導電性の金属被膜により覆われている。
【００１４】
第１及び第２の導電部１１，１２は基板１０の一方の面にエッチングにより形成された導電パターンからなり、第１の導電部１１は基板１０の長手方向一端側から他端側に向かって延びるように形成され、第２の導電部１２は基板１０の長手方向他端側から一端側に向かって延びるように形成されている。この場合、各導電部１１，１２は、基板１０の長手方向両端側においてはそれぞれ基板１０の縦方向全体に亘って形成され、基板１０の長手方向中央側ではそれぞれ基板１０の縦方向一端側及び他端側に形成されている。各導電部１１，１２には、基板１０の長手方向中央側においては互いに近接する隙間形成部１１ａ，１２ａが設けられ、各隙間形成部１１ａ，１２ａの間には所定間隔（例えば２０ミクロン以下）の隙間１０ａが基板２の長手方向に延びるように形成されている。この場合、各隙間形成部１１ａ，１２ａは、隙間１０ａの長さ方向両端に位置する角部１１ｂ，１２ｂが曲線状になるように形成されている。
【００１５】
また、基板１０上には、各導電部１１，１２を分離する第１のエッチング部１０ｃと、第１のエッチング部１０ｃとは別の箇所に位置する第２のエッチング部１０ｄがそれぞれ設けられ、各エッチング部１０ｃ，１０ｄは、カバー部材１６の周縁側に対応する位置に設けられている。この場合、第１のエッチング部１０ｃは隙間１０ａから基板１０の縦方向一端側（または他端側）まで延びるように形成され、第２のエッチング部１０ｄは基板１０の縦方向他端側（または一端側）に配置されている。
【００１６】
第１及び第２の電極１３，１４は、基板１０の他方の面にエッチングにより形成された導電パターンからなり、それぞれ基板１０の長手方向一端側及び他端側に基板１０の長手方向に間隔をおいて設けられている。この場合、第１の電極１３は基板１０の一方の凹部１０ｂの金属被膜を介して第１の導電部１１に導通しており、第２の電極１４は他方の凹部１０ｂの金属被膜を介して第２の導電部１２に導通している。
【００１７】
可変抵抗体１５は、例えば非線形抵抗材料を用いた周知の材料によって形成され、過電圧が生じていないときは高い電気抵抗を有しており、過電圧が生ずると活性化して直ちに電気抵抗の低い材料に変化する性質のものである。尚、同様の性質を有するものであれば、他の種類の材料を用いるようにしてもよい。可変抵抗体１５は隙間１０ａを覆うように形成され、図４に示すように各隙間形成部１１ａ，１２ａに亘るようにその一部を隙間１０ａ内に充填されている。尚、可変抵抗体１５は、液状の材料を基板１０に塗布または印刷して硬化させることにより基板１０上に形成される。
【００１８】
カバー部材１６はエポキシ、シリコン、ウレタン等の絶縁性部材からなり、可変抵抗体１５を覆うように基板１０の縦方向全体に亘って形成されている。この場合、カバー部材１６は液状の材料を基板１０に塗布することにより形成され、その一部が基板１０の各エッチング部１０ｃ，１０ｄ内に入り込むようになっている。
【００１９】
以上のように構成された過電圧保護素子を回路基板に実装する場合には、各電極１３，１４を半田付けにより基板の導電部に接続する。その際、基板１０の各凹部１０ｂは金属被膜で覆われていることから、凹部１０ｂの周縁に半田のフィレットが形成される。
【００２０】
また、各電極１３，１４の一方に静電気等の過電圧が生ずると、可変抵抗体１５が直ちに低電気抵抗材料に変化することから、可変抵抗体１５を介して第１及び第２の導電部１１，１２が互いに導通し、過電圧が各電極１３，１４の他方を介してグランド側に放電される。尚、可変抵抗体１５の特性は隙間１０ａの大きさに依存する。また、隙間１０ａの長さ方向両端に位置する角部１１ｂ，１２ｂが曲線状に形成されていることから、角部１１ｂ，１２ｂに電荷が集中することがない。
【００２１】
本実施形態の過電圧保護素子によれば、第１及び第２の導電部１１，１２間の隙間１０ａを基板１０の横方向（長手方向）に延びるように形成したので、縦方向（長手方向に直交する方向）に延びるように形成した場合に比べ、隙間１０ａの長さ寸法Ｌ3 を大きくすることができる。これにより、安定した特性を得るために必要な隙間１０ａの長さを確保するとともに、基板１０の寸法をより小さくすることができる。
【００２２】
また、隙間１０ａの長さ方向両端に位置する角部１１ｂ，１２ｂを曲線状に形成したので、角部１１ｂ，１２ｂに電荷が集中することがなく、角部１１ｂ，１２ｂでの局所放電を防止することができる。従って、局所放電により可変抵抗体１５の一部に負荷が集中することがなく、これにより残留電圧の上昇を抑制することができ、可変抵抗体１５の特性を安定させることができる。
【００２３】
更に、基板１０の各エッチング部１０ｃ，１０ｄをカバー部材１６の周縁側に位置するように設け、カバー部材１６の一部を各エッチング部１０ｃ，１０ｄ内に入り込ませるようにしたので、カバー部材１６の周縁側と基板１０との接着力を高めることができ、カバー部材１６の剥落防止に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態を示す過電圧保護素子の上面側斜視図
【図２】過電圧保護素子の底面側斜視図
【図３】基板の平面図
【図４】過電圧保護素子の要部側面断面図
【図５】過電圧保護素子の分解斜視図
【図６】従来の過電圧保護素子の基板を示す平面図
【図７】従来の過電圧保護素子の分解斜視図
【図８】隙間の長さと残留電圧の関係を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１０…基板、１０ａ…隙間、１０ｃ…第１のエッチング部、１０ｄ…第２のエッチング部、１１…第１の導電部、１２…第２の導電部、１３…第１の電極、１４…第２の電極、１５…可変抵抗体、１６…カバー部材。
【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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【図８】
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