(57)【要約】【課題】本発明は、電極間で放電するのを防止できる過電圧保護部品およびこれを用いた複合電子部品を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の過電圧保護部品は、グランド用電極１１と、このグランド用電極１１の上下面に形成された第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂと、この第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂにそれぞれ形成された空洞部１３と、その一部が前記空洞部１３を介して前記グランド用電極１１と対向するように形成された第１、第２の電極１４、１５とを備え、前記第１の電極１４を第１の絶縁層１２ａの上面に、第２の電極１５を第２の絶縁層１２ｂの下面にそれぞれ設けるようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランド用電極と、このグランド用電極の上下面に形成された第１、第２の絶縁層と、この第１、第２の絶縁層にそれぞれ形成された空洞部と、その一部が前記空洞部を介して前記グランド用電極と対向するように形成された第１、第２の電極とを備え、前記第１の電極を第１の絶縁層の上面に、第２の電極を第２の絶縁層の下面にそれぞれ設けるようにした過電圧保護部品。
【請求項２】
第１の絶縁層に形成された空洞部と、第２の絶縁層に形成された空洞部が連続しないようにした過電圧保護部品。
【請求項３】
空洞部に電圧依存性抵抗材料を充填するようにした請求項１記載の過電圧保護部品。
【請求項４】
請求項１記載の過電圧保護部品において、第１の電極および第２の電極にそれぞれ接続された少なくとも一対の内部導体を形成した複合電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器を、静電気等による過電圧から保護するために使用される過電圧保護部品およびこれを用いた複合電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の過電圧保護部品は、図６に示すように、２つのコイル１ａを有するインダクタ部１（コモンモードノイズフィルタ）の上下において一対の静電気対策部２として積層されており、この各静電気対策部２は、インダクタ部１と外部電極を介して接続された一対の電極３と、一対の電極３と絶縁層４を介して形成されたグランド用電極５と、絶縁層４に設けられた空洞部６とを備え、一対の電極３の先端部とグランド用電極５とは、空洞部６を介して対向していた。
【０００３】
そして、通常は、インダクタ部１はノイズフィルタとしての機能を有し、静電気対策部２には電流が流れないが、静電気等の過電圧印加時には一対の電極３とグランド用電極５との間に放電が生じ、過電圧による電流をグランドに流すことにより電子機器を保護するようになっていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の過電圧保護部品においては、一対の電極３とグランド用電極５との間に過電圧が印加された場合、一対の電極３が同一面に形成されているため、一対の電極３間で放電する可能性があるという課題を有していた。特に、図７に示すように、空洞部６を１つにしたときには、一対の電極３間で放電する可能性が高くなってしまう。なお、図７は、１つの静電気対策部２を示している。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、一対の電極間で放電するのを防止できる過電圧保護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に、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、グランド用電極と、このグランド用電極の上下面に形成された第１、第２の絶縁層と、この第１、第２の絶縁層にそれぞれ形成された空洞部と、その一部が前記空洞部を介して前記グランド用電極と対向するように形成された第１、第２の電極とを備え、前記第１の電極を第１の絶縁層の上面に、第２の電極を第２の絶縁層の下面にそれぞれ設けるようにしたもので、この構成によれば、第１、第２の電極を異なる面に形成できるため、第１の電極と第２の電極の間で放電するのを防止できるという作用効果が得られるものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１の絶縁層に形成された空洞部と、第２の絶縁層に形成された空洞部が連続しないようにしたもので、この構成によれば、グランド用電極の一部が空洞部の内部において固定されなくなるのを防止できるため、グランド用電極と電極とが接触したりすることはなく、これにより、過電圧からの保護を安定させることができるという作用効果が得られるものである。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、空洞部に電圧依存性抵抗材料を充填するようにしたもので、この構成によれば、過電圧からの保護機能をさらに向上させることができるという作用効果が得られるものである。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、請求項１記載の過電圧保護部品において、第１の電極および第２の電極にそれぞれ接続された少なくとも一対の内部導体を形成したもので、この構成によれば、内部導体によってインダクタやコンデンサを形成した場合、過電圧保護部品とインダクタ、コンデンサとを１つの部品内に収めることができるため、実装面積や部品点数の削減が実現できるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明の過電圧保護部品は、グランド用電極の上下面に形成された第１、第２の絶縁層と、この第１、第２の絶縁層にそれぞれ形成された空洞部と、その一部が空洞部を介してグランド用電極と対向するように形成された第１、第２の電極とを備え、前記第１の電極を第１の絶縁層の上面に、第２の電極を第２の絶縁層の下面にそれぞれ設けるようにしているため、第１、第２の電極を異なる面に形成でき、これにより、第１の電極と第２の電極の間で放電するのを防止できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態における過電圧保護部品の断面図
【図２】同過電圧保護部品を用いた複合電子部品の分解斜視図
【図３】同複合電子部品の斜視図
【図４】同複合電子部品の等価回路図
【図５】同過電圧保護部品の他の例を示す断面図
【図６】従来の過電圧保護部品を用いた複合電子部品の分解斜視図
【図７】同過電圧保護部品の他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態における過電圧保護部品について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態における過電圧保護部品の断面図である。
【００１７】
本発明の一実施の形態における複合電子部品は、図１に示すように、グランド用電極１１と、このグランド用電極１１の上下面に形成された第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂと、この第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂにそれぞれ形成された空洞部１３と、その一部が前記空洞部１３を介して前記グランド用電極１１と対向するように形成された第１、第２の電極１４、１５とを備え、前記第１の電極１４を第１の絶縁層１２ａの上面に、第２の電極１５を第２の絶縁層１２ｂの下面にそれぞれ設けるようにしたものである。
【００１８】
上記構成において、前記グランド用電極１１は、銀などの導電材料を板状にめっきや印刷することにより形成され、第２の絶縁層１２ｂの上面に形成されている。なお、図１において、紙面の裏表方向にグランド用電極１１と接続された一対の第１の外部電極（図示せず）が設けられている。
【００１９】
前記第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂは、それぞれガラスセラミック等の絶縁材料で構成され、第１の絶縁層１２ａはグランド用電極１１の上面、第２の絶縁層１２ｂはグランド用電極１１の下面に設けられている。また、この第１の絶縁層１２ａの中央部には第１の絶縁層１２ａを貫通する第１の空洞部１３ａが、第２の絶縁層１２ｂの中央部には第２の絶縁層１２ｂを貫通する第２の空洞部１３ｂがそれぞれ形成され、第１、第２の空洞部１３ａ、１３ｂによって１つの空洞部１３が構成されている。さらに、第１の絶縁層１２ａの上方には第３の絶縁層１２ｃ、第２の絶縁層１２ｂの下方には第４の絶縁層１２ｄが設けられている。
【００２０】
前記第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂに設けられた２つの空洞部１３ａ、１３ｂは、上面視にて同じ位置に形成され、これにより、連続した空間の内部にグランド用電極１１の一部の周囲が露出するように設けられる。なお、この空洞部１３は、焼成消失材、例えば樹脂ペーストにアクリルビーズ粒子を含有したものを貫通孔に充填し、過電圧保護部品を焼成すると同時に焼き飛ばすことにより形成される。
【００２１】
また、過電圧からの保護機能をさらに向上させるために、空洞部１３に銀、銀パラジウム、金、鉄のうち少なくとも１つを含む金属粉、ガラスフィラーおよび酸化亜鉛を主成分とする材料等からなる電圧依存性抵抗材料を充填してもよい。
【００２２】
前記第１、第２の電極１４、１５は、金、銀、銀パラジウムなどの導電材料を直線状にめっきや印刷することにより形成され、第１の電極１４は第１の絶縁層１２ａの上面に、第２の電極１５は第４の絶縁層１２ｄの上面（第２の絶縁層１２ｂの下面）にそれぞれ設けられている。また、第１、第２の電極１４、１５の各一端部は、第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂに形成された空洞部１３に露出し、第１、第２の電極１４、１５の各他端部は、第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂの端面から露出している。そして、第１、第２の電極１４、１５の一部は、空洞部１３を介してグランド用電極１１と対向している。さらに、第１の電極１４とグランド用電極１１との距離、第２の電極１５とグランド用電極１１との距離は略同一となっている。
【００２３】
上記した構成により、過電圧保護部品１６が構成される。なお、過電圧保護部品１６の両端部には一対の第２の外部電極１７ａ、１７ｂが形成され、そして、この一対の第２の外部電極１７ａ、１７ｂは、それぞれ第２、第１の電極１５、１４の他端部と接続されている。
【００２４】
この過電圧保護部品１６には、実装基板に設けられた他の電子部品、または過電圧保護部品１６と一体形成された他の素子が、一対の第２の外部電極１７ａ、１７ｂを介して第２、第１の電極１５、１４と接続される。
【００２５】
そして、この過電圧保護部品１６には、通常は電流が流れず、他の電子部品や他の素子に電流が流れるが、一定の電圧以上の電圧が印加されたときは過電圧保護部品１６における第１の電極１４とグランド用電極１１との間、第２の電極１５とグランド用電極１１との間に過電圧を放電させ、過電圧による電流をグランドに流して、電子機器を保護する。
【００２６】
次に、他の素子としてのインダクタ部が過電圧保護部品と一体成形された場合における、過電圧保護部品を用いた複合電子部品について説明する。
【００２７】
図２は、インダクタ部１８と上記過電圧保護部品１６とが一体成形された複合電子部品１９を示し、図３はこの複合電子部品１９の斜視図を示している。
【００２８】
図２に示すように、インダクタ部１８の上面に静電気対策部としての過電圧保護部品１６が積層されており、また、このインダクタ部１８は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成された複数の磁性体層２０と、磁性体層２０に設けられた一対の渦巻き状の内部導体２１ａ、２１ｂとで形成されている。
【００２９】
そして、この内部導体２１ａ、２１ｂ同士を、磁性体層２０に形成されたビア電極２３によって接続することによってノイズフィルタとしての機能を有する１つのインダクタ２２が構成される。
【００３０】
さらに、このインダクタ２２の両端部、すなわち一対の渦巻き状の内部導体２１ａ、２１ｂはそれぞれ、複合電子部品１９の両端部に設けられた一対の第２の外部電極１７ａ、１７ｂを介して、第２、第１の電極１５、１４の他端部と接続される。
【００３１】
なお、過電圧保護部品１６におけるグランド用電極１１は、複合電子部品１９の両側部に設けられた一対の第１の外部電極２４ａ、２４ｂに接続されている。また、前記第１、第２の外部電極１７ａ、１７ｂ、２４ａ、２４ｂは、複合電子部品１９の両端部、両側部に銀を印刷することによって形成されている。さらに、その表面には、ニッケルめっき層、すずめっき層が施されている。
【００３２】
また、過電圧保護部品１６の上面とインダクタ部１８の下面には、所定枚数のダミー磁性体層２５が設けられている。なお、第１〜第４の絶縁層１２ａ〜１２ｄ、磁性体層２０、ダミー磁性体層２５の枚数は、図１、図２に示された枚数に限定されるものではない。
【００３３】
上述したような構成とすることより、図４に示すような等価回路を有するπ型の複合電子部品１９が得られる。図４において、通常はインダクタ部１８を電流が流れるが、静電気等の一定の電圧以上の電圧が印加されたときは、過電圧保護部品１６に当該過電圧を放電させ、インダクタ部１８の下流にある電子機器等を保護する。
【００３４】
さらに、インダクタ２２を２つ形成し、インダクタ部１８をコモンモードノイズフィルタとしてもよい。この場合は、インダクタ２２が２つ形成されることから、これに対応するために電極１４、１５および内部導体２１を２対設ける必要がある。また、インダクタ部１８の下方にも過電圧保護部品１６を形成してもよい。
【００３５】
そして、上記した説明では、インダクタ部１８を単品としたが、インダクタ部１８を複数設けて、多連タイプとしてもよい。
【００３６】
上記したように本発明の一実施の形態においては、グランド用電極１１の上下面に形成された第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂと、この第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂにそれぞれ形成された空洞部１３と、その一部が空洞部１３を介してグランド用電極１１と対向するように形成された第１、第２の電極１４、１５とを備え、前記第１の電極１４を第１の絶縁層１２ａの上面に、第２の電極１５を第２の絶縁層１２ｂの下面にそれぞれ設けるようにしているため、第１、第２の電極１４、１５を異なる面に形成でき、これにより、電極１４、１５間で放電する可能性が小さくなるため、電極１４、１５間でショートしたり電極１４、１５間の絶縁抵抗が劣化したりするのを防止できるという効果が得られるものである。
【００３７】
また、従来は一対の電極を同一面上に設けていたが、本発明ではこの一対の電極のうち一方を、グランド用電極に対して対称となる他の面に設けるようにしているため、過電流の保護特性は悪化することはない。
【００３８】
そして、第１、第２の電極１４、１５を異なる面に形成していることから、上面視にて第１、第２の電極１４、１５が近づいたり重なったりしても電極１４、１５間で放電することはないため、第１、第２の電極１４、１５の面積を大きくすることができ、これにより、第１、第２の電極１４、１５とグランド用電極１１との間の放電面積を大きくすることができるため、安定した放電特性が得ることができ、これにより、電子機器を過電圧から確実に保護することができる。
【００３９】
さらに、前記複合電子部品１９においては、過電圧保護部品１６に、第１の電極１４および第２の電極１５にそれぞれ接続された少なくとも一対の内部導体２１ｂ、２１ａを形成し、そして、この一対の内部導体２１ａ、２１ｂによってインダクタ２２を構成しているため、過電圧保護部品１６とインダクタ２２とを１つの部品内に収めることができ、これにより、実装面積や部品点数の削減が実現できる。
【００４０】
このとき、複合電子部品１９をπ型としているため、電極１４、１５が２つ必要となり、そして、２つの電極１４、１５が従来のように同一面に形成されていれば、一対の電極間で放電してしまうが、２つの電極１４、１５を異なる面に形成すれば、一対の電極間で放電することはない。
【００４１】
さらに、この複合電子部品１９は、通常時はノイズフィルタとして機能させ、静電気等による過電圧が印加された異常時には過電圧を過電圧保護部品１６で放電させることができるため、ノイズと過電圧の両方から電子機器を確実に保護することができる。
【００４２】
なお、上記本発明の一実施の形態においては、第１、第２の絶縁層１２ａ、１２ｂにそれぞれ形成された第１、第２の空洞部１３ａ、１３ｂを上面視にて同じ位置に形成し、連続した空間としていたが、図５に示すように、第１の絶縁層１２ａに形成された第１の空洞部１３ａと、第２の絶縁層１２ｂに形成された第２の空洞部１３ｂが連続しないようにしてもよい。この構成により、グランド用電極１１の一部が空洞部１３の内部において固定されなくなるのを防止できるため、グランド用電極１１が自重で垂れ下がってグランド用電極１１と電極１４、１５とが接触したりすることはなく、これにより、過電圧からの保護を安定させることができる。さらに、空洞部１３の容積を小さくすることができるため、第１、第２の電極１４、１５の面積が同じとした場合において、空洞部１３内部におけるグランド用電極１１と電極１４、１５との間で電界が集中し易くなり、これにより、放電特性を安定させることができる。
【００４３】
また、複合電子部品１９において過電圧保護部品１６とインダクタ２２とを一体化したものについて説明したが、過電圧保護部品１６にコンデンサを一体化させることもできる。
【００４４】
このとき、一対の第２の外部電極１７ａ、１７ｂを介して電極１４、１５とそれぞれ接続された板状の内部導体２１ａ、２１ｂを少なくとも一対設け、この内部導体２１ａ、２１ｂを積層方向または平面方向に対向させるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る過電圧保護部品は、電極間で放電するのを防止できるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器を、静電気等による過電圧から保護するために使用される過電圧保護部品およびこれを用いた複合電子部品等に適用することにより有用となるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１１  グランド用電極
１２ａ  第１の絶縁層
１２ｂ  第２の絶縁層
１３  空洞部
１４  第１の電極
１５  第２の電極
２１  内部導体
【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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