(57)【要約】【課題】本発明は、強度的な問題なく、一対の放電電極のギャップ間距離を狭くすることが可能となり、トリガー電圧を低下させることができることを目的とする。【解決手段】本発明の過電圧保護部品の製造方法は、基板１上に、互いに間隔を空けた第１の金属からなる転写用導体３ａ、３ｂを形成する転写用導体形成工程と、絶縁シート４上に転写用導体３ａ、３ｂを互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程と、転写用導体３ａ、３ｂ上に第１のギャップよりも広い第２のギャップを有し、かつ第１のギャップ間には位置しないように第１の金属とは異なる第２の金属からなる印刷導体５ａ、５ｂを形成する印刷導体形成工程と、印刷導体形成工程を行った後に、焼成することにより第１の金属と第２の金属とを合金化して一対の放電電極８ａ、８ｂを形成する工程とを含むものである。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のマスクを配置させた基板上に、第１の金属からなり互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、
前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の転写用導体を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程と、
前記一対の転写用導体上に前記第１のギャップよりも広い第２のギャップを有し、かつ前記第１のギャップ間には位置しないように前記第１の金属とは異なる第２の金属をペースト状にしたものからなる一対の印刷導体を印刷工法により形成する印刷導体形成工程と、
前記印刷導体形成工程を行った後に、焼成することにより前記第１の金属と前記第２の金属とを合金化して一対の放電電極を形成する工程とを含む過電圧保護部品の製造方法。
【請求項２】
所定のマスクを配置させた基板上に、第１の金属からなる第１の金属層と第２の金属からなる第２の金属層とを積層し、互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、
前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の転写用導体を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程と、
前記転写工程の後に、前記転写用導体中の前記第１の金属と前記第２の金属を合金化することで放電電極を形成する合金化工程とを含む過電圧保護部品の製造方法。
【請求項３】
所定のマスクを配置させた基板上に、互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、
前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の放電電極を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程とを含む過電圧保護部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気などの過電圧から電子部品を保護する過電圧保護部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子部品も小型化がなされ、これにより電子部品の静電気などの過電圧に対する耐性が低下しており、過電圧対策が重要になってきている。過電圧対策の方法としては、通常時は絶縁体として機能し、過電圧が印加された場合に低インピーダンスに低下したり放電することにより電流を流す過電圧保護部品を保護したい電子部品とグランドとの間に接続する方法が知られている。そのような過電圧保護部品として、未焼成のセラミックシート、所謂グリーンシート上に一対の放電電極を印刷し焼成することにより形成した構成で、さらに放電電極としてＡｇＰｄを用いたものが知られている（特許文献１。）。
【０００３】
また、過電圧保護部品の技術分野ではないが、めっきにより形成したＡｇからなる導体を転写させる技術も知られている（特許文献２。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８６８４１号公報
【特許文献２】特開平８−１６２３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
過電圧保護部品に対し印加する電圧を上げると、それまで絶縁体として機能していた過電圧保護部品に電流が流れだす。この時の電圧をトリガー電圧と呼ぶが、このトリガー電圧は、過電圧保護部品内の一対の放電電極の間隔、即ち、ギャップの幅に影響され、ギャップ幅が狭いほどトリガー電圧を低くすることができる。
【０００６】
電子部品の過電圧に対する耐性が低下する中、トリガー電圧の低電力化が求められ、このためにはギャップ幅を狭く形成することが求められる。
【０００７】
ここで、一対の放電電極を印刷工法で形成する場合には、ギャップ幅を狭くするのには限界があった。
【０００８】
また、ギャップ幅を狭く形成する方法として、一対の放電電極を一体的に形成した後に、レーザーを照射させて切断させる方法がある。このレーザーによるギャップ形成方法は、高精度に、かつ幅の狭いギャップを形成することが出来るが、一対の放電電極をグリーンシート等に形成した場合には、グリーンシートもレーザーにより切断してしまう。理屈上は、放電電極のみ切断するようにレーザーを照射すれば良いのであるが、確実に放電電極を切断しようとするとグリーンシートも切断、あるいは切断まで行かなくても深い溝を形成させてしまい、形状的、あるいは強度的に問題のあるものとなってしまう。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、強度的な問題なく、一対の放電電極のギャップ間距離を狭くすることが可能となり、トリガー電圧を低下させることができる過電圧保護部品の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための、本発明は以下の手段を有している。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、所定のマスクを配置させた基板上に、第１の金属からなり互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の転写用導体を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程と、前記一対の転写用導体上に前記第１のギャップよりも広い第２のギャップを有し、かつ前記第１のギャップ間には位置しないように前記第１の金属とは異なる第２の金属をペースト状にしたものからなる一対の印刷導体を印刷工法により形成する印刷導体形成工程と、前記印刷導体形成工程を行った後に、焼成することにより前記第１の金属と前記第２の金属とを合金化して一対の放電電極を形成する工程とを含むものである。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、上記製造方法により、第１のギャップ幅を狭くすることが可能になり、これによりトリガー電圧を低下させることができ、より低い過電圧からも電子部品を保護することができるという作用効果を有する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、所定のマスクを配置させた基板上に、第１の金属からなる第１の金属層と第２の金属からなる第２の金属層とを積層し、互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の転写用導体を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程と、前記転写工程の後に、前記転写用導体中の前記第１の金属と前記第２の金属を合金化することで放電電極を形成する合金化工程とを含むものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上記製造方法により、第１のギャップ幅を狭くすることが可能になり、これによりトリガー電圧を低下させることができ、より低い過電圧からも電子部品を保護することができるという作用効果を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、所定のマスクを配置させた基板上に、互いに間隔を空けた一対の転写用導体を形成する転写用導体形成工程と、前記一対の転写用導体を絶縁シート上に転写させることにより、前記絶縁シート上に前記一対の放電電極を互いに第１のギャップを有するように形成する転写工程とを含むものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、上記製造方法により、第１のギャップ幅を狭くすることが可能になり、これによりトリガー電圧を低下させることができ、より低い過電圧からも電子部品を保護することができるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明の過電圧保護部品の製造方法は、一対の放電電極間のギャップ幅を狭くすることが可能となり、トリガー電圧の低下を可能とし、より低い過電圧から電子部品を保護することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における実施の形態１の過電圧保護部品の製造方法の図
【図２】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図３】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図４】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図５】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図６】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図７】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図８】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図９】同過電圧保護部品の製造方法の図
【図１０】本発明における実施の形態２の過電圧保護部品の正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、特に請求項１に記載の発明について説明する。図１から図９は本発明における実施の形態１の過電圧保護部品の製造方法の図であり、図１（ａ）、図２（ａ）、図３、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）および図９（ａ）は、正面断面図を示し、図１（ｂ）、図２（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）および図９（ｂ）は平面図を示しています。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）において、基板１は導電性を有する板状に形成されたものであり、その上面にはマスク２が形成されている。このマスク２は、フォトリソグラフィ技術を用いて形成されたもので、高精度に形成されている。
【００２１】
この図１のマスク２が形成された基板１をＡｇイオンが存在するめっき液に浸漬してＡｇめっきを行ったものが図２（ａ）および（ｂ）である。転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂは、第１の金属としてのＡｇからなるものである。転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂは、基板１の上面において基板１が露出している部分に形成されている。また、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂは一対の電極を成し、その先端部で互いに間隔を空けて形成されている。この、図１から図２の状態へ至る工程が、転写用導体形成工程である。
【００２２】
図３は、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂを基板１から絶縁シート４へ転写させている転写工程である。絶縁シート４はセラミックのグリーンシートである。ここで、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂは、絶縁シート４へ、その一部を喰いこませているものである。図３の状態で転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂを絶縁シート４に転写させ、その後基板１を剥離した状態が図４（ａ）および（ｂ）である。
【００２３】
図４（ａ）および（ｂ）の状態において、転写用導体３ａの上面に第２の金属としてのＰｄをペースト状にした印刷導体５ａを、同様に転写用導体３ｂの上面にＰｄペーストからなる印刷導体５ｂをそれぞれ形成したものが図５（ａ）および（ｂ）である。ここで、図５（ａ）において、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂ間が互いにその先端で間隔を空けているが、この間隔を第１のギャップとし、図中ではＸで示している。また、印刷導体５ａおよび印刷導体５ｂ間も互いにその先端で間隔を空けており、この間隔を第２のギャップとし、図中でＹで示している。ここで、第１のギャップの幅は第２のギャップの幅より狭くなるように形成している。
【００２４】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、第１のギャップと、第２のギャップに空洞形成材６を充填する。この空洞形成材６はアクリルビーズからなるもので、焼成することにより蒸発等を行い消失するものである。図６（ａ）および（ｂ）の状態から、転写用導体３ａ、転写用導体３ｂ、印刷導体５ａ、印刷導体５ｂおよび空洞形成材６を覆うように絶縁シート４上に上部絶縁シート７を積層すると図７（ａ）および（ｂ）の状態になる。
【００２５】
この図７（ａ）および（ｂ）の状態で焼成を行い、その焼成後を示したものが図８（ａ）および（ｂ）である。焼成により転写用導体３ａのＡｇと印刷導体５ａ中のＰｄとが合金化し、ＡｇＰｄからなる放電電極８ａが得られる。同様に、転写用導体３ｂと印刷導体５ｂからもＡｇＰｄからなる放電電極８ｂが得られる。また、空洞形成材６は消失し、空洞形成材６が存在していた空間は、放電空洞９となる。さらに、絶縁シート４と上部絶縁シート７も一体化し、素体１０を形成する。
【００２６】
図９（ａ）および（ｂ）は、図８（ａ）および（ｂ）から端子電極１１ａおよび端子電極１１ｂを形成したものである。端子電極１１ａおよび端子電極１１ｂはそれぞれ素体１０の端面に形成されており、端子電極１１ａは放電電極８ａと、端子電極１１ｂは放電電極８ｂとそれぞれ接続している。
【００２７】
以上の製造方法によって形成された過電圧保護部品は、放電電極８ａおよび放電電極８ｂの最先端間は、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂの先端間である第１のギャップの長さにより決定されるものとなる。そして、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂは、マスク２を用いてめっき工法により形成したものであり、その寸法精度は印刷工法によるものより高いものである。従って、放電電極８ａと放電電極８ｂの最先端間を印刷工法では困難であった１０μｍ程度あるいは、それ以下の距離にすることができる。これにより、トリガー電圧を低下させることが可能となる。
【００２８】
また、放電電極８ａおよび放電電極８ｂ間には、電圧が印加されるため、Ａｇからなるものであると、マイグレーションが懸念される。しかし、ＡｇＰｄで形成しているので、マイグレーションの発生を防止することができる。
【００２９】
このとき、Ｐｄが主成分となる印刷導体５ａおよび印刷導体５ｂは印刷工法で形成しているが、印刷導体５ａと印刷導体５ｂとの間の距離、即ち第２のギャップ間距離は第１のギャップ間距離より長くしているので、印刷工法によっても形成可能である。
【００３０】
また、印刷導体５ａと印刷導体５ｂは、前述のように第１のギャップ間には形成しないようにしているが、転写用導体３ａと転写用導体３ｂとが対向している方向の直角方向、即ち、図５（ｂ）における紙面上下方向においては、転写用導体３ａと転写用導体３ｂを完全に覆うように形成している。言い換えると、印刷導体５ａの幅は転写用導体３ａより広く、印刷導体５ｂの幅も転写用導体３ｂより広いものとなっている。これは、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂ中にＰｄを拡散させて合金化させるために十分なＰｄを確保するためである。なお、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂの幅方向において外側に位置する印刷導体５ａおよび印刷導体５ｂは部分的にＰｄリッチになってしまう可能性があるが、Ｐｄリッチになってもマイグレーションを防止する機能は損なわれず問題はない。
【００３１】
なお、本実施の形態において、第１の金属としてＡｇを用い、第２の金属としてＰｄを用いているが、これに限られるものではない。第１の金属としてＡｇを用いる場合には、Ａｇのマイグレーションを防止する機能を有する金属を第２の金属に用いれば良い。そのような金属としては、Ｐｄのほかに、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔなどがあり、Ａｇとこれらの金属とを合金化することによりマイグレーションの防止を図ることができる。また、絶縁シート４をレーザーで切り込むこともなく、強度的に脆弱化させることもない。
【００３２】
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、特に、請求項２に記載の発明について説明する。
【００３３】
実施の形態２が実施の形態１と相違する点は、転写用導体形成工程において転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂを第１の金属としてのＡｇからなるＡｇ層と、第２の金属としてのＰｄからなるＰｄ層とが積層構成になっている点と、実施の形態１の印刷導体５ａおよび印刷導体５ｂが存在しない点である。そして、実施の形態１の図９（ａ）に相当する図面が図１０になる点である。図１０は実施の形態２における過電圧保護部品の正面断面図である。
【００３４】
以下、実施の形態２の過電圧保護部品の製造方法について説明する。
【００３５】
実施の形態１における図１（ａ）および（ｂ）にめっき工法により、Ａｇ層（図示せず）とＰｄ層（図示せず）とを形成する。具体的には、ＡｇめっきとＰｄめっきとを交互に行う。Ａｇ層とＰｄ層とは、何層であってもよいが、後に拡散して合金化することを考えると１層当りの厚みを薄くして多くの層を形成する方がよい。但し、層数が多いとめっきの切替を行う手間が多くなり、製造効率は低下してしまうので、合金化のし易さと製造時間とを考慮して決定すればよい。
【００３６】
あとは、実施の形態１の図４（ａ）、（ｂ）まで同様の工程を行う。そして、実施の形態１の印刷導体形成工程は省き、実施の形態１における空洞形成材６と上部絶縁シート７の形成を行い、その後の焼成工程においてＡｇとＰｄとを拡散させることにより合金化されたＡｇＰｄからなる放電電極８ａおよび放電電極８ｂを得る。その後は、端子電極１１ａおよび端子電極１１ｂを形成する。
【００３７】
以上のように製造された過電圧保護部品は、Ａｇ層とＰｄ層とが積層された転写用導体形成工程を行い、その後に転写用導体３ａ、転写用導体３ｂを転写させる転写工程を行い、その後にＡｇ層とＰｄ層とを拡散させることにより合金化したＡｇＰｄからなる放電電極８ａ、放電電極８ｂを得るものである。このように製造された過電圧保護部品も、実施の形態１の過電圧保護部品と同様に放電電極８ａと放電電極８ｂ間のギャップ間距離の狭幅化を図ることができ、またマイグレーションの発生を防止することができる。また、絶縁シート４をレーザーで切り込むこともなく、強度的に脆弱化させることもない。
【００３８】
なお、本実施の形態において、第１の金属をＡｇ、第２の金属をＰｄとしたが、実施の形態１と同様に、これに限られるものではない。その組み合わせも実施の形態１と同様である。
【００３９】
（実施の形態３）
実施の形態３を用いて、特に請求項３に記載の発明について説明をする。実施の形態３が実施の形態２と相違する点は、転写用導体３ａおよび転写用導体３ｂが最初からＡｇＰｄの合金で形成する点である。これはめっき工法により行えばよい。また、最終の形状は、実施の形態２と同様の図１０の構成となる。なお、実施の形態３の最終形状に関しては、図１０をそのまま転用して説明する。
【００４０】
実施の形態３においても実施の形態１や２と同様に放電電極８ａと放電電極８ｂ間の狭幅化を可能にし、またマイグレーションの発生を防止することができるという作用効果を有する。また、絶縁シート４をレーザーで切り込むこともなく、強度的に脆弱化させることもない。
【００４１】
なお、実施の形態３においては、最初からＡｇＰｄの合金の転写用導体を形成するので、ＡｇとＰｄを拡散により合金化する工程は基本的には不要であり存在しないことになる。しかし、実施の形態１における絶縁シート４や上部絶縁シート７等の焼成も実施の形態３においても行うのであるが、この焼成工程において、部分的に合金化されていないＡｇとＰｄが合金化されることがあり、その点で、結果として合金化を進める工程が存在することになる場合はあり得る。
【００４２】
また、実施の形態３においても、放電電極８ａ、放電電極８ｂはＡｇＰｄに限られず、実施の形態１と同様な組合せを行うことができる。
【００４３】
さらに、実施の形態３において、放電電極８ａ、放電電極８ｂを合金ではなく、１種類の金属で形成してもよい。その場合には、Ａｇはマイグレーションの発生が懸念されるが、Ｃｕを用いるとこの懸念は払拭される。ＣｕはＡｇに比べて安価であることもあり、１種類の金属で放電電極８ａ、放電電極８ｂを構成する際には好適である。
【００４４】
なお、実施の形態１〜３において、放電電極がＡｇ合金である場合に、固溶状態にある合金の方がマイグレーションの防止の点で好ましいと考えられるが、共晶状態にある合金であってもマイグレーションを防止することができるものもあり、そのようなものを使用することもできる。
【００４５】
また、実施の形態１〜３において、転写用導体３ａ、３ｂはめっき工法により形成している。この工法では、転写用導体３ａ、３ｂの厚みを厚くすることは比較的容易で、実施の形態１〜３においては、４〜７μｍの厚みにしている。しかし、２５μｍの厚みにすることも可能である。厚みを厚くすると断面積が増え、電気抵抗が低下するという長所が生じる。また、放電の際に放電電極８ａ、８ｂが受けるダメージに対しても、電極の厚みが厚いので耐久性に優れる。この点で、めっき工法により形成することは利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる過電圧保護部品は、電子回路を過電圧から保護する機能を有するもので、産業上有用なものである。
【符号の説明】
【００４７】
１  基板
２  マスク
３ａ  転写用導体
３ｂ  転写用導体
４  絶縁シート
５ａ  印刷導体
５ｂ  印刷導体
６  空洞形成材
７  上部絶縁シート
８ａ  放電電極
８ｂ  放電電極
９  放電空洞
１０  素体
１１ａ  端子電極
１１ｂ  端子電極
【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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【図９】
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【図１０】
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