(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動伝送回路に用いられる静電気対策部品であって、第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを設けたセラミック焼結体であって、前記セラミック焼結体に、前記第１の入力用外部電極と前記第１の出力用外部電極とに電気的に接続する第１の抵抗体を形成し前記第１の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第１のバリスタを形成し、前記第２の入力用外部電極と前記第２の出力用外部電極とに電気的に接続する第２の抵抗体を形成し前記第２の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第２のバリスタを形成するとともに、前記第１の抵抗体と前記第１のバリスタとの接続距離および前記第２の抵抗体と前記第２のバリスタとの接続距離を、電気長に換算して５０ｐｓｅｃ以下とし、前記第１の抵抗体および前記第２の抵抗体の抵抗値を、１５Ω以上とした静電気対策部品。
【請求項２】
第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを複数対設けた請求項１に記載の静電気対策部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器を静電気から保護する静電気対策部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスは、静電気により破壊や特性劣化が起こる。特に最近の半導体デバイスは高速動作化に伴う配線パターンの微細化のため、静電気に対して脆弱になってきており、静電気対策の重要性がクローズアップされてきている。従来、このような静電気対策には、静電気が入るラインとグランド間にバリスタ等の非直線抵抗体を設けて静電気をバイパスさせ、被保護機器に印加される電圧を抑制する方法が行われている。
【０００３】
また、最近のＨＤＭＩ（High  Definition  Multimedia  Interface）等、高速インターフェースの搭載に伴い、信号ラインでは高い伝送品質への要求が強まっている。このような高速信号の伝送においては、インピーダンス整合が非常に重要となる。信号ラインに接続されるバリスタの静電容量成分は、高速差動伝送回路に使用した場合にこの搭載部位におけるインピーダンスを急激に低下させ、立ち上がり特性などの差動信号の波形歪みを引き起こす原因となる。このため、高速信号ラインでは、その伝送速度でのインピーダンスへの影響を小さくする必要性から、極めて小さい静電容量のバリスタを使用して静電気対策がなされているが、その静電気対策機能は不十分なものであった。それは、一般に、バリスタの静電容量は、静電気対策機能と密接に関係し、静電容量の値が小さいと、静電気吸収特性と静電気に対する耐性が低下してしまうためである。
【０００４】
そこで、これらを改善する高速伝送用の静電気対策部品が提案されている。例えば、特許文献１には、内部電極の幅を所定値に設定することにより、静電気耐量を維持しつつ低静電容量化した積層型チップバリスタが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−４１０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記積層型チップバリスタは、内部電極の端部に集中する電界分布を緩和することにより静電気耐量を改善したものであり、ある程度は改善可能であるが、バリスタの静電気耐量を大幅に改善することは困難である。すなわち、バリスタの静電容量と静電気耐量とのトレードオフの関係以上の改善効果が得られるものではなく、改善効果はこの関係範囲内に限定されるものである。
【０００６】
以上のように、高速伝送系での静電気対策では、静電気吸収特性および静電気耐量と伝送特性の両立が極めて難しいという問題があり、高速伝送回路の半導体デバイス等を静電気による破壊から保護する静電気対策が不十分であるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するもので、高速差動伝送回路における伝送特性と静電気に対する吸収抑制効果がともに良好な静電気対策部品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを設けたセラミック焼結体であって、前記セラミック焼結体に、前記第１の入力用外部電極と前記第１の出力用外部電極とに電気的に接続する第１の抵抗体を形成し前記第１の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第１のバリスタを形成し、前記第２の入力用外部電極と前記第２の出力用外部電極とに電気的に接続する第２の抵抗体を形成し前記第２の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第２のバリスタを形成した静電気対策部品であり、これにより、差動インピーダンスの変動を小さくすることができ伝送特性が向上するので、高速差動伝送回路における伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果がともに良好で、特に、高速差動伝送回路における静電気対策に適した静電気対策部品が実現できる。また、小型で高信頼性の静電気対策部品が実現できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の静電気対策部品によれば、小型で高信頼性の静電気対策部品が実現できるとともに、高速差動伝送回路における伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果がともに良好で、特に、高速差動伝送回路における静電気対策に適した静電気対策部品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
以下、一実施の形態を用いて、本発明の静電気対策部品について説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるセラミック焼結体の模式的分解斜視図、図２は本発明の一実施の形態における静電気対策部品の外観斜視図である。
【００１２】
図１および図２において、２００はセラミック焼結体、２０１ａは第１の入力用外部電極、２０１ｂは第２の入力用外部電極、２０２ａは第１の出力用外部電極、２０２ｂは第２の出力用外部電極、２０３はグランド用外部電極、２０４ａは第１のバリスタ、２０４ｂは第２のバリスタ、２０５ａは第１の抵抗体、２０５ｂは第２の抵抗体である。
【００１３】
図１および図２に示すように、本実施の形態における静電気対策部品は、バリスタ材料よりなるセラミック層２１０を積層一体化した構造のセラミック焼結体２００に、第１の入力用外部電極２０１ａおよび第２の入力用外部電極２０１ｂと第１の出力用外部電極２０２ａおよび第２の出力用外部電極２０２ｂとグランド用外部電極２０３とを設けたものである。
【００１４】
そして、セラミック焼結体２００の内部に、第１の入力用外部電極２０１ａと第１の出力用外部電極２０２ａとに電気的に接続する第１の抵抗体２０５ａを形成し、第１の出力用外部電極２０２ａとグランド用外部電極２０３とに電気的に接続する第１のバリスタ２０４ａを形成し、第２の入力用外部電極２０１ｂと第２の出力用外部電極２０２ｂとに電気的に接続する第２の抵抗体２０５ｂを形成し，第２の出力用外部電極２０２ｂとグランド用外部電極２０３とに電気的に接続する第２のバリスタ２０４ｂを形成している。
【００１５】
そして、第１の抵抗体２０５ａは、セラミック層２１０に形成した配線導体２１５ａをセラミック層２１０のビア部に形成したビア導体２２５ａで接続してセラミック焼結体２００の内部に形成し、この第１の抵抗体２０５ａの両端をセラミック焼結体２００の両側面部に引き出して形成している。また、第２の抵抗体２０５ｂも同様に、セラミック層２１０に形成した配線導体２１５ｂをセラミック層２１０のビア部に形成したビア導体２２５ｂで接続してセラミック焼結体２００の内部に形成し、この第２の抵抗体２０５ｂの両端をセラミック焼結体２００の両側面部に引き出して形成している。また、第１のバリスタ２０４ａは、内部電極２１４ａと内部電極２２４とをセラミック層２１０を介して交互に積層して形成し、内部電極２２４をセラミック焼結体２００の一方の側面の中央部に引き出し、内部電極２１４ａをセラミック焼結体２００の他方の側面部に引き出している。また、第２のバリスタ２０４ｂは、内部電極２１４ｂと内部電極２２４とをセラミック層２１０を介して交互に積層して形成し、内部電極２１４ｂをセラミック焼結体２００の他方の側面部に引き出している。
【００１６】
さらに、このセラミック焼結体２００の一方の側面部に、第１の抵抗体２０５ａの一方に電気的に接続するよう形成した第１の入力用外部電極２０１ａと、第２の抵抗体２０５ｂの一方に電気的に接続するよう形成した第２の入力用外部電極２０１ｂと、内部電極２２４の一方に電気的に接続するよう形成したグランド用外部電極２０３とを有し、セラミック焼結体２００の他方の側面部に、第１の抵抗体２０５ａの他方および第１のバリスタ２０４ａの内部電極２１４ａに電気的に接続するよう形成した第１の出力用外部電極２０２ａと、第２の抵抗体２０５ｂの他方および第２のバリスタ２０４ｂの内部電極２１４ｂに電気的に接続するよう形成した第２の出力用外部電極２０２ｂとを、有する構成としている。
【００１７】
そして、本実施の形態における静電気対策部品の回路は図３に示す等価回路図となる。図３において、１０１ａは第１の入力用外部電極、１０１ｂは第２の入力用外部電極、１０２ａは第１の出力用外部電極、１０２ｂは第２の出力用外部電極、１０３はグランド用外部電極、１０４ａは第１のバリスタ、１０４ｂは第２のバリスタ、１０５ａは第１の抵抗体、１０５ｂは第２の抵抗体である。
【００１８】
続いて、本発明の一実施の形態における静電気対策部品の製造方法について図１および図２を用いて説明する。
【００１９】
まず、バリスタ材料として酸化亜鉛を主成分とし添加物としてＢｉ2Ｏ3等を含有するセラミック粉末と有機バインダからなる酸化亜鉛生シートを作製し準備した。この時、生シートの厚みは約３０μｍとした。なお、この生シートは焼成後にセラミック層２１０となるものである。
【００２０】
次に、上記酸化亜鉛生シートを図１に示すように複数枚準備し、まず、図１に示す第１の抵抗体２０５ａおよび第２の抵抗体２０５ｂを形成するために、ビア導体２２５ａおよびビア導体２２５ｂを設ける層についてそれぞれの酸化亜鉛生シートの所定の位置に金型パンチングによりφ１００μｍのビアホールを設けた。この後、このビアホール内にビア導体２２５ａおよびビア導体２２５ｂとなるＡｇを主成分とするＡｇＰｄ合金ペーストを充填した。またこの後、これらの酸化亜鉛生シートを含めて図１に示すように複数枚の酸化亜鉛生シート上のそれぞれに、ＡｇＰｄ合金ペーストを用いスクリーン印刷法で配線導体２１５ａおよび配線導体２１５ｂとなる導体層を形成した。
【００２１】
なお、図１に示すように、配線導体２１５ａおよび配線導体２１５ｂとなる導体層は、積層方向を軸にしたメアンド配置の構成とし電流方向が積層方向上下で互いに逆相になるように構成して、相互インダクタンスが相殺されて低減し周波数依存性が小さい抵抗体の構成としている。導体層は、乾燥後で幅約１３０μｍと厚み約２μｍであった。また、印刷した導体層のパターンは、切断した後に図１に示した形状となるよう図示した形状を多数個縦横に配列したパターン形状とした。
【００２２】
また、図１に示す第１のバリスタ２０４ａおよび第２のバリスタ２０４ｂを形成するために、図１に示すように複数枚の酸化亜鉛生シート上のそれぞれに、ＡｇＰｄ合金ペーストを用いスクリーン印刷法で内部電極２１４ａ、内部電極２１４ｂおよび内部電極２２４となる導体層を形成した。なお、印刷した導体層のパターンは、切断した後に図１に示した形状となるよう図示した形状を多数個縦横に配列したパターン形状とした。
【００２３】
次に、上記の配線導体２１５ａおよび配線導体２１５ｂとなる導体層を形成した酸化亜鉛生シート、および上記の内部電極２１４ａ、内部電極２１４ｂおよび内部電極２２４となる導体層を形成した酸化亜鉛生シートを積層し加圧して、積層体ブロックを得た。
【００２４】
次に、上記積層体ブロックを所望の寸法に切断分離して、個片の生チップとした。この生チップを大気中で約５００℃に加熱して脱バインダ処理した後、大気中で約１１００℃まで加熱して焼成し焼結体を得た。
【００２５】
次に、上記焼結体をバレル研磨して焼結体の両側面に、２つの抵抗体の配線導体および２つのバリスタの内部電極を露出させ図１のセラミック焼結体２００を得た。続いて、セラミック焼結体２００の両側面に、Ａｇと樹脂を主成分とする加熱硬化型の電極ペーストを塗布し約３００℃で硬化させて、第１の抵抗体２０５ａの配線導体２１５ａに接続する第１の入力用外部電極２０１ａ、第２の抵抗体２０５ｂの配線導体２１５ｂに接続する第２の入力用外部電極２０１ｂ、第１の抵抗体２０５ａの配線導体２１５ａと第１のバリスタ２０４ａの内部電極２１４ａとに接続する第１の出力用外部電極２０２ａ、第２の抵抗体２０５ｂの配線導体２１５ｂと第２のバリスタ２０４ｂの内部電極２１４ｂとに接続する第２の出力用外部電極２０２ｂ、および、第１のバリスタ２０４ａおよび第２のバリスタ２０４ｂの内部電極２２４に接続するグランド用外部電極２０３とを形成した。さらに、この上にニッケル、すずのめっきをそれぞれ約２μｍの厚みで施し、図２に示した本実施の形態における静電気対策部品を作製した。作製した本実施の形態における静電気対策部品は、長手方向寸法が１．６ｍｍ、幅方向寸法が０．８ｍｍ、厚み方向寸法が０．４５ｍｍであった。
【００２６】
なお、本実施の形態における静電気対策部品としては、第１の抵抗体２０５ａおよび第２の抵抗体２０５ｂの抵抗値を変化させたものを得るために、配線導体の層数およびビア導体の接続数を変化させて配線導体の長さを変化させたものを３種類、またこれに加えて、第１の抵抗体２０５ａと第１のバリスタ２０４ａとの接続距離および第２の抵抗体２０５ｂと第２のバリスタ２０４ｂとの接続距離を変化させたものを得るために、内部電極２１４ａおよび内部電極２１４ｂのパターン形状を変え、内部電極２１４ａおよび内部電極２１４ｂの内部電極２２４との対向部からセラミック焼結体側面の引き出し部までの長さを、上記の３種類において０．１ｍｍとしたもののほかに、０．２５ｍｍ、１．２５ｍｍ、および２．５ｍｍと変化させたものを３種類、計６種類を作製した。
【００２７】
これら上記の６種類の本実施の形態における静電気対策部品について、電気特性を評価した結果を（表１）に示す。
【００２８】
【表１】
0005292728.tif 000002
【００２９】
なお、静電容量（Ｃ）および誘電正接（ｔａｎδ）は、デジタルＬＣＲメータを用い、測定周波数１ＭＨｚ、測定電圧１．０Ｖｒｍｓで測定した。（表１）において、Ｃ１およびｔａｎδ１は、第１のバリスタ２０４ａの測定値であり、第１の出力用外部電極２０２ａとグランド用外部電極２０３との間を測定した値であり、Ｃ２およびｔａｎδ２は、第２のバリスタ２０４ｂの測定値であり、第２の出力用外部電極２０２ｂとグランド用外部電極２０３との間を測定した値である。
【００３０】
また、バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）は、バリスタにおける１ｍＡの電流が流れる時の電圧であり、（表１）において、Ｖ１ｍＡ１は、第１のバリスタ２０４ａの測定値であり、第１の出力用外部電極２０２ａとグランド用外部電極２０３との間を測定した値であり、Ｖ１ｍＡ２は、第２のバリスタ２０４ｂの測定値であり、第２の出力用外部電極２０２ｂとグランド用外部電極２０３との間を測定した値である。
【００３１】
また、抵抗値（Ｒｄｃ）は、デジタルＬＣＲメータを用い測定した。（表１）において、Ｒｄｃ１は、第１の抵抗体２０５ａの測定値であり、第１の入力用外部電極２０１ａと第１の出力用外部電極２０２ａとの間を測定した値であり、Ｒｄｃ２は、第２の抵抗体２０５ｂの測定値であり、第２の入力用外部電極２０１ｂと第２の出力用外部電極２０２ｂとの間を測定した値である。
【００３２】
また、電気長（ＥＬ）は、抵抗体とバリスタとの接続距離を電気長に換算したもので、（電気長）＝（物理長）／（光速）×（媒質の誘電率）1/2の式に基づき算出した値であり、本実施の形態における静電気対策部品は酸化亜鉛バリスタ材料であるので媒質の誘電率は１５０とし、上記したように物理長は、内部電極２１４ａおよび内部電極２１４ｂの内部電極２２４との対向部からセラミック焼結体側面の引き出し部までの長さを０．２５ｍｍ、１．２５ｍｍ、および２．５ｍｍとしたものであるので、これらの値から上記式により算出した。（表１）において、ＥＬ１は、第１の抵抗体２０５ａと第１のバリスタ２０４ａとの接続の電気長であり、ＥＬ２は、第２の抵抗体２０５ｂと第２のバリスタ２０４ｂとの接続の電気長である。
【００３３】
（表１）に示すように、本実施の形態の静電気対策部品の試料Ｎｏ．１〜６の全てにおいて、静電容量（Ｃ）は約１．７ｐＦ、誘電正接（ｔａｎδ）は約０．００１、バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）は約４０Ｖであった。そして、電気長（ＥＬ）を４ｐｓｅｃで一定とし抵抗体の抵抗値（Ｒｄｃ）を変化させた試料の抵抗値（Ｒｄｃ１およびＲｄｃ２）は、試料Ｎｏ．１はともに１０Ω、試料Ｎｏ．２はともに１５Ω、試料Ｎｏ．３はともに２１Ωであった。また、抵抗値（Ｒｄｃ）を２１Ωで一定とし抵抗体とバリスタとの接続の電気長（ＥＬ）を変化させた試料の電気長（ＥＬ１およびＥＬ２）は、試料Ｎｏ．４はともに１０ｐｓｅｃ、試料Ｎｏ．５はともに５０ｐｓｅｃ、試料Ｎｏ．６はともに１００ｐｓｅｃであった。
【００３４】
また、（表１）には、本実施の形態の静電気対策部品と比較するために用いた比較例１および比較例２について電気特性を評価した結果もあわせて示した。比較例１および比較例２はともに従来の酸化亜鉛系の１００５サイズのチップ形積層バリスタであり、比較例１はバリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）が約４０Ｖで静電容量（Ｃ）が約０．７ｐＦのものであり、比較例２はバリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）が約４０Ｖで静電容量（Ｃ）が約１．７ｐＦのものである。
【００３５】
次に、高速差動伝送回路における静電気対策で特に重要となるのは、伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果の関係であるので、本実施の形態の静電気対策部品、および比較例１、比較例２を用いた場合の伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果を評価した。
【００３６】
まず、（表１）に示した本実施の形態の試料Ｎｏ．１〜６の静電気対策部品、および比較例１、比較例２について、差動伝送回路に使用した場合の伝送特性について評価した。
【００３７】
伝送特性は、差動伝送線路のインピーダンス整合評価として差動ＴＤＲ（Time  Domain  Reflectmetry）の評価をした。この評価は、ＴＤＲオシロスコープを使用し、波形立上り時間（Ｔｒ）２００ｐｓｅｃで評価基板を伝送するときの差動インピーダンスを時間軸観測し、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）を測定することにより行った。差動インピーダンスの変動（ΔＺ）は、基板線路の平均差動インピーダンスの値からの変動の最大値とした。差動インピーダンスの変動（ΔＺ）の測定結果の例を図４に示す。図４に示すように、約１６〜１７ｎｓｅｃの位置すなわちバリスタの搭載位置で差動インピーダンスの低下が起こり、このような差動インピーダンスの変動（ΔＺ）は信号の伝送品質悪化の原因となる。
【００３８】
なお、使用した評価基板は、樹脂基板上に、特性インピーダンス５０Ωの線路が２本、これらが結合した差動インピーダンスが１００Ωになるよう形成され、この２本の線路の間にＧＮＤパターンが形成されたものである。
【００３９】
そして、評価試料として、（表１）の本実施の形態の試料Ｎｏ．１〜６の静電気対策部品、および比較例１、比較例２のそれぞれを、上記評価基板上にはんだ付けし実装して評価した。実装接続状態は以下のようにした。本実施の形態の静電気対策部品については、評価基板の２本の線路のそれぞれの一部を切断し、この切断部分の、一方の線路上に第１の入力用外部電極２０１ａと第１の出力用外部電極２０２ａとを接続し、他方の線路上に第２の入力用外部電極２０１ｂと第２の出力用外部電極２０２ｂとを接続し、グランド用外部電極２０３をＧＮＤパターンに接続した。また、比較例１、比較例２の従来のチップ形積層バリスタについては、それぞれ２個のチップ形積層バリスタを用い、うち１個のチップ形積層バリスタの一方の外部電極を評価基板の一方の線路上に接続するとともに他方の外部電極をＧＮＤパターンに接続し、他の１個のチップ形積層バリスタの一方の外部電極を評価基板の他方の線路上に接続するとともに他方の外部電極をＧＮＤパターンに接続した。
【００４０】
評価結果として、本実施の形態の試料Ｎｏ．１〜６の静電気対策部品、および比較例１、比較例２の差動インピーダンスの変動（ΔＺ）の測定値を（表２）に示す。
【００４１】
【表２】
0005292728.tif 000003
【００４２】
続いて、（表１）に示した本実施の形態の試料Ｎｏ．１〜６の静電気対策部品、および比較例１、比較例２について、静電気試験を行い評価した。
【００４３】
静電気試験は、図５に示す回路で行った。スイッチ４０３を接続した状態で電源４０１により所定電圧を印加することで、抵抗４０２を介して静電容量１５０ｐＦの容量ボックス４０４に電荷がチャージされる。この後、スイッチ４０３を開放してスイッチ４０５を接続する。容量ボックス４０４にチャージされた電荷は、静電気パルスとして抵抗４０６から信号ライン４０８を通じて被保護機器４１０に印加するというものである。
【００４４】
そして、図５に示すように、本実施の形態の静電気対策部品について、評価試料４０９として、第１の入力用外部電極２０１ａ（または第２の入力用外部電極２０１ｂ）を信号ライン４０８の入力側つまり抵抗４０６側に接続し、第１の出力用外部電極２０２ａ（または第２の出力用外部電極２０２ｂ）を信号ライン４０８の出力側つまり被保護機器４１０側に接続し、そしてグランド用外部電極２０３をグランドライン４０７に接続した。なお、比較例１および比較例２のチップ形積層バリスタについては、評価試料４０９として、一方の外部電極を信号ライン４０８の入力側および出力側に接続し、他方の外部電極をグランドライン４０７に接続した。
【００４５】
そして、図５に示す回路により電圧８ｋＶの静電気パルスを印加した時の、被保護機器４１０直前の信号ライン４０８とグランドライン４０７間の電圧波形を測定し、そのピーク電圧値（Ｖｓ）を測定することにより、静電気パルスをバイパスさせて被保護機器４１０に印加される電圧を抑制する効果、つまり、評価試料４０９である本実施の形態の静電気対策部品および比較例１、比較例２についての静電気パルスに対する吸収抑制効果を評価した。すなわち、この静電気試験による評価では、ピーク電圧値（Ｖｓ）が小さいほど、評価試料の静電気パルスに対する吸収抑制効果が大であると言える。
【００４６】
上記静電気試験による評価結果として、各評価試料についての被保護機器直前の信号ラインのピーク電圧値（Ｖｓ）の測定結果を（表２）に示す。（表２）において、Ｖｓ１は、信号ライン４０８に第１の入力用外部電極２０１ａおよび第１の出力用外部電極２０２ａを接続し評価した測定値であり、Ｖｓ２は、信号ライン４０８に第２の入力用外部電極２０１ｂおよび第２の出力用外部電極２０２ｂを接続し評価した測定値である。上記静電気試験による被保護機器直前の信号ラインのピーク電圧値（Ｖｓ）の測定結果の例を図６に示す。図６は本実施の形態の静電気対策部品の試料Ｎｏ．１のＶｓ１の測定結果の例である。
【００４７】
また、上記静電気試験において、バリスタの静電気パルスに対する耐性を評価するため、８ｋＶの静電気パルスを５回印加し試験前後のバリスタのバリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）の変化率（ΔＶ１ｍＡ）を評価した。この評価結果を併せて（表２）に示す。（表２）において、ΔＶ１ｍＡ１は、第１のバリスタ２０４ａの評価結果であり、ΔＶ１ｍＡ２は、第２のバリスタ２０４ｂの評価結果である。
【００４８】
（表２）に示した評価結果から明らかなように、比較例１の静電容量（Ｃ）が約０．７ｐＦの従来の積層バリスタは、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）が−１１Ωで差動伝送回路に使用した場合の伝送特性は良好であるものの、ピーク電圧値（Ｖｓ）が６２０Ｖと極めて大きく静電気パルスに対する吸収抑制効果が不十分であり、バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）の変化率（ΔＶ１ｍＡ）も−２１％と大きく静電気パルスに対する耐性も不十分であった。また、比較例２の静電容量（Ｃ）が約１．７ｐＦの従来の積層バリスタは、ピーク電圧値（Ｖｓ）が３４５Ｖで、バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）の変化率（ΔＶ１ｍＡ）が−５％と静電気パルスに対する吸収抑制効果および静電気パルスに対する耐性は良好であるものの、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）が−３２Ωと極めて大きく差動伝送回路に使用した場合の伝送特性が不十分であった。
【００４９】
一方これに対して、本実施の形態の試料Ｎｏ．１〜６の静電気対策部品は、いずれも、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）が−２１Ωと差動伝送回路に使用した場合の伝送特性が良好であり、ピーク電圧値（Ｖｓ）が約３５０Ｖ以下で、バリスタ電圧（Ｖ１ｍＡ）の変化率（ΔＶ１ｍＡ）が−６％以下と静電気パルスに対する吸収抑制効果および静電気パルスに対する耐性も十分であった。これらの評価結果から、本実施の形態の静電気対策部品は、伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果がともに良好で、特に、高速差動伝送回路における静電気対策に適した静電気対策部品であることが確認できた。また特に、抵抗体とバリスタとの接続距離を電気長に換算して５０ｐｓｅｃ以下とし、抵抗体の抵抗値を１５Ω以上とした本実施の形態の試料Ｎｏ．２、３、４および５の静電気対策部品は、いずれも、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）が−１５Ω以下と極めて小さく、差動伝送回路に使用した場合の伝送特性が特に良好であり、最近のデジタルＴＶなどの高速インターフェースとして用いられるＨＤＭＩ（High  Definition  Multimedia  Interface、１０８０Ｐでの伝送レート１．５Ｇｂｐｓ）で要求される厳しい伝送規格であるＴＤＲでの差動インピーダンスが１００Ω±１５Ω以内の規格を満たすものであった。
【００５０】
以上説明したように、本発明の静電気対策部品は、第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを設けたセラミック焼結体であって、前記セラミック焼結体に、前記第１の入力用外部電極と前記第１の出力用外部電極とに電気的に接続する第１の抵抗体を形成し前記第１の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第１のバリスタを形成し、前記第２の入力用外部電極と前記第２の出力用外部電極とに電気的に接続する第２の抵抗体を形成し前記第２の出力用外部電極と前記グランド用外部電極とに電気的に接続する第２のバリスタを形成した静電気対策部品であり、伝送線路の入力用外部電極側に抵抗体を設けてバリスタに接続することにより、差動インピーダンスの変動（ΔＺ）を小さくすることができ伝送特性が向上するので、高速差動伝送回路における伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果がともに良好で、特に、高速差動伝送回路における静電気対策に適した静電気対策部品が実現できる。
【００５１】
また、本発明の静電気対策部品は、バリスタ材料よりなるセラミック焼結体の内部に、抵抗体とバリスタとを積層一体化して設けたものであるので、小型化できる。そして、セラミック焼結体は単一のバリスタ材料で構成するので、異種のセラミック材料で積層焼結体を構成した場合に生ずる異種材料の組成の影響による特性劣化の問題がなく、抵抗体およびバリスタとして、所望の特性のものを容易に得ることできる。また、異種のセラミック材料の接合面では、熱膨張率の違いや焼成過程での収縮挙動の差異による機械的強度や信頼性の問題も生じやすいが、本発明の静電気対策部品は、上記の異種セラミック材料の接合による問題は有しない。
【００５２】
なお、上記一実施の形態における静電気対策部品においては、セラミック焼結体に第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを設け、２ラインの信号ラインすなわち２つの抵抗体および２つのバリスタとグランドとを有する構成とし、１対の差動伝送回路に用いる例を示したが、ＨＤＭＩのように４対の差動伝送回路を使用する複数対のアプリケーションの場合もある。このような複数対の差動伝送回路の適用する場合には、セラミック焼結体に第１および第２の２つの入力用外部電極と第１および第２の２つの出力用外部電極とグランド用外部電極とを複数対設け、複数対の信号ラインを有し一体化した構成としてもよい。このように複数対の信号ラインを一体化した構成の静電気対策部品は、個別素子の特性やその実装状態の差異で生じる差動伝送対ごとの信号のズレが改善される。したがって、小型化とともに伝送特性全体の高品質化も図られる静電気対策部品が実現できる。
【００５３】
なお、上記一実施の形態における静電気対策部品の製造方法においては、バリスタ材料として酸化亜鉛を主成分とし添加物としてＢｉ2Ｏ3等を含有するセラミック粉末を用いたが、Ｐｒ酸化物を添加した酸化亜鉛系のバリスタ材料、あるいは、ＳｒＴｉＯ3系やＢａＴｉＯ3系等のバリスタ特性を有するセラミックス材料を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る静電気対策部品は、セラミック焼結体内に抵抗体とバリスタとを積層一体化したものであるので小型化、高信頼化できるとともに、差動インピーダンスの変動を小さくすることができ伝送特性が向上するので、高速差動伝送回路における伝送特性と静電気パルスに対する吸収抑制効果がともに良好で、高速差動伝送回路における静電気対策に適した静電気対策部品として特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるセラミック焼結体の模式的分解斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における静電気対策部品の外観斜視図
【図３】同静電気対策部品の等価回路図
【図４】本発明の一実施の形態における差動インピーダンスの変動（ΔＺ）の測定結果の例を示すグラフ
【図５】本発明の一実施の形態における静電気試験の回路図
【図６】本発明の一実施の形態における静電気試験におけるピーク電圧値（Ｖｓ）の測定結果の例を示すグラフ
【符号の説明】
【００５６】
１０１ａ、２０１ａ  第１の入力用外部電極
１０１ｂ、２０１ｂ  第２の入力用外部電極
１０２ａ、２０２ａ  第１の出力用外部電極
１０２ｂ、２０２ｂ  第２の出力用外部電極
１０３、２０３  グランド用外部電極
１０４ａ、２０４ａ  第１のバリスタ
１０４ｂ、２０４ｂ  第２のバリスタ
１０５ａ、２０５ａ  第１の抵抗体
１０５ｂ、２０５ｂ  第２の抵抗体
２００  セラミック焼結体
２１０  セラミック層
２１４ａ、２１４ｂ、２２４  内部電極
２１５ａ、２１５ｂ  配線導体
２２５ａ、２２５ｂ  ビア導体
４０１  電源
４０２、４０６  抵抗
４０３、４０５  スイッチ
４０４  容量ボックス
４０７  グランドライン
４０８  信号ライン
４０９  評価試料
４１０  被保護機器
【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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