(57)【要約】【課題】放電電極の剥離がなく、初期ショート不良が抑制され、ピーク電圧ばらつきも小さく、更に生産性に優れた静電気対策素子を提供することにある。【解決手段】絶縁性積層体１１と、この絶縁性積層体１１中で相互に離間して対向配置された放電電極１２、１３と、この放電電極１２、１３間を含む近傍に配置された放電誘発部１４と、を備える静電気対策素子１００において、放電誘発部の絶縁性無機材料に、絶縁性積層体１１を焼成する温度では焼結しない材料を用いる。【選択図】  図１
2013219019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、該絶縁性基板上において相互に離間して対向配置された電極と、該電極間に配置された放電誘発部とを有し、前記放電誘発部は、少なくとも１種の未焼結の絶縁性無機材料のマトリックス中に、少なくとも１種の導電性無機材料が分散したコンポジットであることを特徴とする、静電気対策素子。
【請求項２】
前記放電誘発部は、前記対向配置された電極主面に重なるように配置され、且つ電極間を埋めることを特徴とする、請求項１に記載の静電気対策素子。
【請求項３】
前記絶縁性基板の主面に平行な面内おいて、素子短辺長さｂと、素子短辺と同一方向の放電電極先端辺長さｃ、および素子短辺と同一方向の放電誘発部長さａとの関係が、ｃ≦ａ≦０．７ｂであることを特徴とする、請求項１又は請求項2記載の静電気対策素子。
【請求項４】
前記絶縁性無機材料は、前記絶縁性基板を構成する成分で、ガラス成分を除き、絶縁性基板を焼成する温度で焼結しない絶縁性無機材料であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の静電気対策素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気対策素子に関し、特に、高速伝送系での使用やコモンモードフィルタとの複合化において有用な静電気対策素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化及び高性能化が急速に進展している。また、ＵＳＢ２．０やＳ−ＡＴＡ２、ＨＤＭＩ等の高速伝送系に代表されるように、伝送速度の高速化（１ＧＨｚを超える高周波数化）並びに低駆動電圧化の進展が著しい。その反面、電子機器の小型化や低駆動電圧化にともなって、電子機器に用いられる電子部品の耐電圧は低下する。したがって、人体と電子機器の端子が接触した際に発生する静電気パルスに代表される過電圧からの電子部品の保護が、重要な技術課題となっている。
【０００３】
従来においては、このような静電気パルスへの対策として静電気が入るラインとグランド間にバリスタ等の静電気対策部品（素子）を設ける方法がとられているが、近年では信号ラインの伝送速度の高速化が進んでおり、前記した静電気対策部品の浮遊容量が大きい場合には信号品質が劣る為、数百Ｍｂｐｓ以上の伝送速度になると１ｐＦ以下の低静電容量の対策部品が必要になってくる。またアンテナ回路、ＲＦモジュールには静電容量の大きい静電気保護部品は用いることができなかった。
【０００４】
一方、低静電容量の静電気対策部品としては、特許文献１のようにセラミック多層基板内に空洞部が形成され、外部電極と導通した放電電極が空洞部内に対向配置され、放電電極間で絶縁破壊を起こす電圧が印加されると、放電電極間で放電が起こり、その放電により過剰な電圧をグランドへ導き、後段の回路を保護することができるものが提案されている。特許文献１では、焼成時におけるセラミック多層基板と放電電極との収縮挙動の差に起因する放電電極間隔ばらつきを少なくし、結果として放電開始電圧ばらつきを減少させることを主目的として、放電電極の対向部下面に、焼成時の収縮挙動が放電電極の対向部の材料と同一又は類似である金属材料と、焼成時の収縮挙動がセラミック多層基板の材料と同一又は類似であるセラミック材料とを含む混合部が配置されることで、放電電極の対向部とセラミック多層基板との収縮挙動の差を混合部で緩和し、放電電極の対向部間の間隔バラツキを小さくすることができ、それに伴って放電開始電圧のバラツキも小さくすることができる静電気対策部品が開示されている。特許文献２ではショート不良が発生しにくい静電気対策部品として、絶縁基板の上面に形成されたギャップを隔てて対向する一対の下部電極と、ギャップを覆うように形成された過電圧保護材料層と、この過電圧保護材料層を覆うとともに前記一対の下部電極のいずれか一方と電気的に接続するように形成された上部電極とを備え、前記過電圧保護材料層を前記一対の下部電極間に形成されたギャップを覆う第１の過電圧保護材料層と、この第１の過電圧保護材料層上に重なるように形成された第２の過電圧保護材料層とにより構成され、かつ前記第１の過電圧保護材料層に含まれる導電性粒子の濃度を第２の過電圧保護材料層に含まれる導電性粒子の濃度よりも高くしたものが開示されている。ショート不良を抑制するため、２種類の過電圧保護材料層にはガラス粉末、バリスタ粉末、導電性粒子の焼成体が用いられている。特許文献３では放電を誘発する過電圧保護材料層に金属粉とシリコーン系樹脂の混合物を用い、且つ部品上面の平滑性を確保し、実装品質を高めるために、複数の保護膜を形成した静電気対策部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２４７５８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５３７１９号公報
【特許文献３】特開２００９−１１７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の静電気対策部品は、混合部の焼成時の収縮挙動が、対向する放電電極の収縮挙動とセラミック多層基板の収縮挙動との中間状態になるようにすることによって、放電電極とセラミック多層基板との収縮挙動の差を混合部で緩和するが、混合部が焼成収縮することには変わりなく、焼成収縮ばらつきにより対向する放電電極部を精度よく作ることが難しく、そのため放電特性がばらつくおそれがあった。又、焼成収縮に伴い、混合部内の金属材料が凝集してショート不良を発生させるおそれがあった。特許文献２に記載の静電気対策部品は、ショート不良抑制のための前記過電圧保護材料層がガラス粉末、バリスタ粉末、導電性粒子の焼成体で構成されており、焼成過程で軟化流動するガラス成分が含有されていること、且つガラス粉末の含有割合が３７〜４３重量％と多いことから、焼成過程でガラス成分の軟化流動に伴い、導電性粒子の凝集が発生し易く、ショート不良を格段に抑制することは困難である。又、工法も煩雑であること、および複数の層を凹凸面上に形成することから静電気対策部品を精度良く作製することも難しい。特許文献３に記載の静電気対策部品は過電圧保護材料層に金属粉とシリコーン系樹脂の混合物を用いているが、高電圧の静電気パルスが印加された時、シリコーン系樹脂は過電圧保護材料中に含まれる金属粉間で生じる放電による発熱に対して耐熱性が不十分であるため絶縁劣化し、過電圧保護材料層が破壊されるおそれがあった。又、部品上面の平滑性を確保して実装品質を高めるために、複数の保護膜を形成するため簡便な工法ではない。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向する放電電極部及び素子外形を、寸法精度よく作製し、その結果、放電ばらつきが小さく、ショート不良を防止でき、実装性のよい静電気対策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。本発明の静電気対策部品は絶縁性基板と、該絶縁性基板上において相互に離間して対向配置された電極と、該電極間に配置された放電誘発部とを有し、前記放電誘発部は、少なくとも１種の未焼結の絶縁性無機材料のマトリックス中に、少なくとも１種の導電性無機材料が分散したコンポジットであることを特徴とする、静電気対策素子である。
前記絶縁性無機材料に、前記絶縁性基板を焼成する温度では焼結しない絶縁性無機材料を用いる。尚、本明細書において、導電性無機材料が分散したコンポジットとは、絶縁性無機材料のマトリックス中に導電性無機材料が一様に或いはランダムに分散した状態のみならず、絶縁性無機材料のマトリックス中に導電性無機材料の集合体が分散した状態、すなわち一般に海島構造と呼ばれる状態を含む概念である。
絶縁性無機材料としてはトリジマイト、ジルコニア、アルミナ、シリカ、マグネシア、窒化アルミニウム、フォルステライト等が挙げられる。導電性無機材料としてはＣ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ及びＰｔ或いは、これらの合金が好ましい。また、導電性無機材料の含有率が１０〜８０体積％である。
【０００９】
本発明によれば、前記放電誘発部内の絶縁性無機材料は、前記絶縁性基板が焼結する温度では焼結せず、粉末状態であるため、焼成収縮が生じない。前記放電誘発部の絶縁性無機材料は焼結せず流動性を有しないため、焼成過程における前記放電誘発部の絶縁性無機材料内に分散する導電性無機材料の凝集が抑制され、焼成前の分散状態に近い状態が焼成後も維持される。このことにより、初期ショート不良の発生も抑制できる。
更には放電誘発部の絶縁性無機材料のマトリックスを構成する材料として、絶縁性基板を焼成する温度では焼結しない高融点の材料を用いるため、耐熱性も確保でき、放電誘発部が破壊に至ることもない。  
【００１０】
前記放電誘発部は、対向配置された放電電極先端部の一部に重なるように配置され、且つ電極間を埋める構造である。
また絶縁性基板の主面に平行な面内において、素子短辺長さｂと、素子短辺と同一方向の放電電極先端辺長さｃ、および素子短辺と同一方向の放電誘発部長さａとした場合、ｃ≦ａ≦０．７ｂであることが好ましい。絶縁性基板の主面側から透視した場合、放電誘発部で重なり覆われている箇所は、絶縁性基板主面に平行な面内の焼成収縮が抑制される。しかし、放電誘発部の埋設されていない部分は焼成収縮する。
aが０．７ｂを超えた場合、対向配置された放電電極先端部の寸法精度は確保できるが、焼成収縮しない放電誘発部の影響が大きくなり、放電誘発部に近い素子長辺側が素子の外側に膨らむように変形する。また、aが、ｃ未満の場合、放電電極先端部で、放電誘発部と重ならない部分が焼成収縮し、放電電極先端部が変形し、対向する放電電極間の寸法精度が低下する。
上記関係式を満たすことにより、対向配置された放電電極部の寸法精度が確保できると同時に、所望の素子外形寸法が実現でき、出荷形態のテーピングにおける素子のピックアップ不良、及びエンボス内挿入不良の不具合もなく、且つ実装性も良好となる。
【００１１】
また、前記絶縁性基板は焼成する温度で、軟化するガラス成分を含有することが好ましい。ガラス成分を含有する場合、焼成時にこのガラス成分が隣接する放電誘発部にごくわずか浸透し、放電誘発部と密着する。
前記絶縁性基板の放電誘発部に隣接する部分の焼成収縮が抑制され、放電電極先端部の寸法精度を向上させることができる。
また、収縮抑制効果をより高めるために、放電誘発部内の絶縁性無機材料は、前記絶縁性基板を構成する成分であり、ガラス成分を除く、絶縁性基板を焼成する温度で焼結しない絶縁性無機材料であることが好ましい。その場合、放電誘発部に、ごく僅か浸透する前記絶縁性基板のガラス成分と、放電誘発部内の絶縁性無機材料がより密着し、固着強度を高めることでき、収縮抑制効果を更に高めることができる。
放電誘発部が焼成温度で軟化する、ガラス成分を含有する場合、焼成時に放電誘発部が焼成収縮し、対向する放電電極先端部の寸法精度を確保できないと同時に、ガラス成分の軟化流動で放電誘発部の絶縁性無機材料内に分散する導電性無機材料の凝集が生じ、初期ショート不良が発生する。ガラス成分は放電誘発部と隣接する絶縁性基板との界面に存在することが必要である。
【００１２】
また、対向配置された放電電極は、絶縁性基板を焼成する温度で軟化するガラス成分を含むことが好ましい。ガラス成分を含有する場合、焼成時にこのガラス成分が隣接する放電誘発部に極わずか浸透し、放電誘発部と密着し、その結果、放電誘発部に接する放電電極先端部の焼成収縮が抑制され、放電電極先端部の寸法精度をより向上できる。ガラス成分の例としてはホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、対向する放電誘発部の絶縁性無機材料として、絶縁性基板が焼結する温度では焼結しない絶縁性無機材料を用いることで、対向する放電電極部の寸法精度を向上させることができ、それに伴い放電特性ばらつきを低減でき、尚かつ初期ショート不良も防止できる静電気対策素子が実現できる。又、素子外形寸法精度、及び実装性も良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の静電気対策素子１００を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の静電気対策素子１００を絶縁性基板主面から透視した概略的模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態の静電気対策素子２００を概略的に示す断面図である。
【図４】静電気放電試験における回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。
【００１６】
図１、２は、本実施形態の静電気対策素子を概略的に示す断面図である。
図２は、図１の静電気対策素子を絶縁性基板主面から透視した概略図である。
静電気対策素子１００は、絶縁性基板１１と、この絶縁性基板１１の同一平面内で相互に離間して対向配置された一対の矩形状の放電電極１２、１３と、これら放電電極１２、１３の対向する先端部と放電電極１２、１３の間に位置する絶縁性基板１１に隣接するように配設された放電誘発部１４と、放電電極１２、１３と電気的に接続された端子電極（図示せず）とを備える。この静電気対策素子１００は、積層工法により作製されており、一対の放電電極１２、１３と放電誘発部１４が絶縁性基板１１中に埋設された態様となっている。そして、この静電気対策素子１００においては、放電電極１２、１３が端子電極を介して外部回路と電気的に接続され、放電誘発部１４が比較的に低い電圧でも放電可能な静電気保護材料として機能することにより、静電気などの過電圧が外部から印加された際に放電誘発部１４を介して放電電極１２、１３間で放電するように構成されている。
【００１７】
絶縁性基板１１は、少なくとも放電電極１２、１３及び放電誘発部１４を支持可能なものであれば、その寸法形状や絶縁性基板１１の積層数は特に制限されない。
【００１８】
絶縁性基板１１の具体例としては、例えば、アルミナ、シリカ、マグネシア、窒化アルミニウム、フォルステライト等のセラミック基板、好ましくはガラス成分を含有するガラスセラミック基板が挙げられる。ガラス成分としては、任意のガラスを使用することが可能である。例示するならば、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等を挙げることができる。
【００１９】
放電電極１２、１３を構成する材料としては、例えば、Ｃ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ及びＰｔから選ばれる少なくとも一種類の金属、或いはこれらの合金等が挙げられるが、これらに前記絶縁性基板１１を焼成する温度で軟化するガラス成分を加えて放電電極１２、１３を形成することが好ましい。ガラス成分としては、任意のガラスを使用することが可能であるが、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸ストロンチウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等を挙げることができる。なお、本実施形態では、放電電極１２，１３は、平面視で矩形状に形成されているが、その形状は特に限定されず、例えば、櫛歯状、或いは、鋸状に形成されていてもよい。
【００２０】
放電電極１２、１３間の距離は、所望の放電特性を考慮して適宜設定すればよく、特に限定されないが、通常、１〜５０μｍ程度であり、低電圧で放電するという観点から、より好ましくは５〜４０μｍ程度、さらに好ましくは８〜３０μｍ程度である。なお、放電電極１２、１３の厚みは、適宜設定することができ、特に限定されないが、通常、１〜２０μｍ程度である。
【００２１】
放電電極１２、１３の形成方法は、特に限定されず、公知の手法を適宜選択することができる。具体的には、例えば、塗布、転写、電解めっき、無電解めっき、蒸着或いはスパッタリング等により、絶縁性基板１１上に所望の厚みを有する電極層をパターン形成する方法が挙げられる。また、例えばイオンミリングやエッチング等の公知の手法を用いて、放電電極１２，１３の大きさや対向する放電電極間を加工することもできる。あるいは、絶縁物より構成されるグリーンシート上にスクリーン印刷により放電電極１２、１３を形成したものを用い、積層工法により素子形成を行ってもよい。また、金属或いは合金の前駆体、例えば、電極ペーストを塗布後に、レーザー加工等により放電電極１２、１３の間のギャップ部を形成してもよい。
【００２２】
対向する放電電極１２、１３の相対的な配置（位置関係）は特に限定されない。位置関係としては、例えば図１に示すような対向する双方の放電電極が同一平面の絶縁性基板上に配置され、さらに先端部にて対向する場合が挙げられる。また、双方の放電電極が異なる平面の絶縁性基板上に存在する場合、図３に示す斜め上下方向での対向や、一方の放電電極の底面と他方の放電電極の上面との対向（図示せず）であってもよい。放電誘発部１４は前記対向配置された電極主面に重なるように配置され、且つ電極間を埋めるように形成されることが好ましい。対向する双方の放電電極が同一平面の絶縁性基板上に配置される場合、対向配置された電極主面とは、絶縁性積層体主面に平行な方向の電極面を意味する。双方の放電電極が異なる平面の絶縁性基板上に配置される場合は、双方の放電電極が重なる方向から投影した時、対向方向の双方の放電電極面を主面とする。
【００２３】
放電誘発部１４は、絶縁性無機材料のマトリックス中に、導電性無機材料が分散したコンポジットである。かかるコンポジットを放電誘発部１４として採用することにより、静電対策素子の低静電容量化を図ることができる。前記絶縁性無機材料としては絶縁性基板１１を焼成する温度では焼結しない絶縁性無機材料を用いる。前記絶縁性無機材料は絶縁性積層体１１を焼成する温度では焼結しないため、焼成収縮を伴わない。このことにより放電誘発部に隣接する放電電極１２，１３、および対向する放電電極１２と１３の間の絶縁性基板１１のそれぞれ絶縁性基板主面に平行な面方向の焼成収縮を抑制し、対向する放電電極部を精度よく作製することができ、放電特性ばらつきを小さくできる。又、前記放電誘発部の絶縁性無機材料が焼成収縮しないため、導電性無機材料の焼成時に於ける凝集が抑制され、ショート不良も防止できる。尚、放電誘発部は前述のコンポジットであり、対向する放電電極近傍の焼成収縮を抑制する構造である限り、その内部に中空部分、多孔質部分を有しても構わない。
【００２４】
マトリックスを構成する絶縁性無機材料としては、前記絶縁性基板を焼成する温度で焼結しない材料であれば特に限定されないが、前記絶縁性基板を構成する成分で、ガラス成分を除く前記絶縁性基板を焼成する温度では焼結しない絶縁性無機材料と同成分であることが好ましい。その場合、前記放電誘発部にごくわずか浸透する前記絶縁性基板のガラス成分と、放電誘発部内の絶縁性無機材料がより密着し、固着強度を高めることでき、収縮抑制効果を更に高めることができる。
【００２５】
導電性無機材料の具体例としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。又、前述放電誘発部が絶縁性無機材料の未焼結なマトリックス中に導電性無機材料が分散したコンポジットの状態であるならば、導電性無機材料は前記絶縁性基板を焼成する温度で焼結性を有しても構わない。導電性を考慮すると、Ｃ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ及びＰｔ或いは、これらの合金が好ましい。
【００２６】
導電性無機材料と絶縁性無機材料からなる放電誘発部においては、放電特性から、導電性無機材料の含有率が１０〜８０体積％であることが好ましい。
【００２７】
放電誘発部１４の厚みは、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。具体的には、１μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
【００２８】
放電誘発部１４の形成方法は、特に限定されないが、高性能な放電誘発部１４を再現性よく簡便に得る観点から、上述した絶縁性無機材料と導電性無機材料を含有する混合物を塗布した後に焼成する方法が好適である。以下、好ましい放電誘発部１４の形成方法について説明する。
【００２９】
絶縁性無機材料と導電性無機材料を含有する混合物を調製し、この混合物を図２のように放電電極１２、１３の両先端部間に塗布或いは印刷等により形成した。絶縁性基板の主面に平行な面内において、素子短辺長さｂと、素子短辺と同一方向の放電電極先端辺長さｃ、および素子短辺と同一方向の放電誘発部長さａとした場合、ｃ≦ａ≦０．７ｂであることが好ましい。絶縁性基板の主面から透視した場合、放電誘発部と重なる部分は絶縁性基板主面に平行な面内の焼成収縮が抑制されるが、放電誘発部の埋設されていない部分は焼成収縮する。aが０．７ｂを超えた場合、対向配置された放電電極先端部の寸法精度は確保できるが、焼成収縮しない放電誘発部の影響が大きくなり、放電誘発部に近い素子長辺側が素子の外側に膨らむように変形する。aが、ｃ未満の場合、放電電極先端部で、放電誘発部と重ならない部分が焼成収縮し、放電電極先端部が変形し、対向する放電電極間の寸法精度が低下する。上記関係式を満たすことにより、対向配置された放電電極部の寸法精度が確保できると同時に、所望の素子外形寸法が実現できる。放電誘発部を形成後、必要なグリーンシートを積層し、熱プレスし、焼成する。なお、混合物の調製の際、又は、混合物の塗布或いは印刷の際に、溶剤やバインダー等の各種添加物を配合してもよい。また、焼成時における処理条件は、特に限定されないが、生産性及び経済性を考慮すると、大気雰囲気下、８００〜１２００℃で１０分〜３時間程度が好ましい。
【００３０】
本実施形態の静電気対策素子１００は、前記絶縁性基板を焼成する温度では焼結しない絶縁性無機材料のマトリックス中に、導電性無機材料が分散したコンポジットである放電誘発部１４により、隣接する前記放電電極１２，１３、および対向する放電電極１２と１３の間の絶縁性基板１１のそれぞれ主面に平行な面方向の焼成収縮が抑制され、対向する放電電極部の精度を向上でき、その結果、放電特性ばらつきを少なくできる。又、放電誘発部の絶縁性無機材料が焼結挙動を示さないため、分散する導電性無機材料の焼成時の凝集が抑制され、ショート不良も防止できる。同時に、素子外形寸法精度も確保でき、簡便な工法で量産を行うことが可能である。
【００３１】
本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能であり、上述した実施形態に限定されない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例を、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、放電誘発部の絶縁性無機材料の種類による初期ショート不良の有無、ピーク電圧のばらつき度合を確認した。
【００３４】
（実施例１）
図１に示すように、絶縁性基板１１として、主成分がトリジマイトとホウケイ酸ガラスより構成される材料をシート化したグリーンシートを用意した。トリジマイトとホウケイ酸ガラスの比率は３０体積％と７０体積％とし、有機ビヒクルとともに混合してスラリー状の誘電体ペーストを調製し、ポリエチレンテレフタレートシートの支持体上にドクターブレード法によって形成した。そのグリーンシートの表面に、放電電極ペーストをスクリーン印刷により印刷し、放電電極を形成した。放電電極ペーストはＡｇを９５質量％、ホウケイ酸ガラスを５質量％含有したものを、有機ビヒクルと混練することにより作製した。この放電電極用ペーストを、厚み１５μｍ程度となるように印刷し、対向配置された一対の帯状の放電電極１２、１３をパターン形成した。放電電極１２、１３の長さは０．６ｍｍ、幅は０．２ｍｍ、電極１２、１３間の距離は２０μｍとした。
【００３５】
次に、上記放電電極１２、１３の対向する先端部上、および先端間上に、以下の手順で放電誘発部１４を形成した。まず、絶縁性無機材料としてトリジマイト粒子を７０体積％、導電性無機材料として平均粒径０．５μｍのＡｇ粒子を３０体積％、となるように秤量し、これらを混合して混合物を得た。そして、バインダーとしてエチルセルロース系樹脂と、溶剤としてのターピネオールとを固形分比率が８質量％となるように混錬して調製したラッカーに、得られた混合物を混合物の固形分比率が６０体積％となるように配合し、その混合物を混練することにより、放電誘発部ペーストを作製した。次いで、得られた放電誘発部ペーストを、放電電極１２，１３の先端部、先端間、および近傍の絶縁性基板１１の絶縁性表面を覆うように、スクリーン印刷により塗布し、放電誘発部１４を形成した。放電誘発部１４を形成する領域として図２に示す放電誘発部長さを０．２５ｍｍ、これに直交する方向の長さを０．２５ｍｍとしたものを作製した。さらに混合物層上にグリーンシートを積層した後、熱プレスを行うことにより、積層体を作製した。その後、得られた積層体を所定の大きさに切断し、個片化を行った。個片化のサイズとしては図２に示す。素子短辺長さを０．５９ｍｍ、素子長辺長さを１．１８ｍｍとした。しかる後、個片化された積層体に２００℃で１時間の熱処理（脱バインダー処理）を施し、その後、毎分１０℃で昇温し、大気中９００℃で３０分間保持し、焼成体を得た。なお、焼成後の対向する放電電極１２、１３間の距離は２０μｍ、放電電極１２、１３の先端短辺長さｃは０．２ｍｍ、素子短辺長さｂは０．５ｍｍ、素子長辺長さは１．０ｍｍ程度となる。
【００３６】
その後、放電電極１２、１３の外周端部に接続するように、Ａｇを主成分とする端子電極を形成することにより、実施例１の静電気対策素子１００を得た。
【００３７】
（実施例２）
実施例１の放電誘発部の絶縁性無機材料をトリジマイト粒子に代えてジルコニア粒子を７０体積％と、Ａｇ粒子を３０体積％用いること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例２の静電気対策素子１００を得た。
【００３８】
（実施例３）
実施例１の放電誘発部の絶縁性無機材料として、トリジマイト粒子を７０体積％、導電性無機材料としてＡｇ粒子を３０体積％に代えて、トリジマイト粒子を５０体積％、Ａｇ粒子を５０体積％にすること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例３の静電気対策素子１００を得た。
【００３９】
（実施例４）
実施例２の放電誘発部の絶縁性無機材料として、ジルコニア粒子を７０体積％と、導電性無機材料としてＡｇ粒子を３０体積％に代えて、ジルコニア粒子を５０体積％と、Ａｇ粒子を５０体積％にすること以外は、実施例２と同様に作製して、実施例４の静電気対策素子１００を得た。
【００４０】
（比較例１）
実施例１の放電誘発部の絶縁性無機材料を９００℃焼成では焼結しないトリジマイト粒子に代えて、軟化点が７７１℃で、９００℃で焼結するアルミケイ酸ストロンチウムガラス粉末を用いること以外は、実施例１と同様に作製して、比較例１の静電気対策素子１００を得た。
【００４１】
（比較例２）
比較例１の放電誘発部の絶縁性無機材料として、アルミケイ酸ストロンチウムガラス粉末を７０体積％、導電性無機材料としてＡｇ粒子を３０体積％に代えて、アルミケイ酸ストロンチウムガラス粉末を５０体積％、Ａｇ粒子を５０体積％にすること以外は比較例１と同様に作製して、比較例２の静電気対策素子１００を得た。
【００４２】
＜静電気放電試験＞
上記のようにして得られた実施例１〜４及び比較例１、２の静電気対策素子について、図４に示す静電気試験回路を用いて、静電気放電試験を実施した。表１に、試験結果を示す。
【００４３】
この静電気放電試験は、国際規格ＩＥＣ６１０００−４−２の静電気放電イミュニティ試験及びノイズ試験に基づき、人体モデルに準拠（放電抵抗３３０Ω、放電容量１５０ｐＦ、印加電圧８ｋＶ、接触放電）して行った。具体的には、図４の静電気試験回路に示すように、評価対象の静電気対策素子の一方の端子電極をグランドに接地するとともに、他方の端子電極に静電気パルス印加部を接続した後、静電気パルス印加部に放電ガンを接触させて静電気パルスを印加した。なお、静電気放電試験は、各例でサンプルを１００個用意して行い、放電試験時のピーク電圧のばらつきを評価した。尚、ピーク電圧は印加電圧を０．４ｋＶから０．２ｋＶ間隔で増加させながら行った際に観測される静電気吸収波形において、静電気吸収効果が現れた電圧で最も高い電圧とした。又、ショート不良率に関しては放電電極間の短絡が発生した個数をカウントして発生率を算出した。対向する放電電極１２，１３先端部を研磨にて露出させた後、走査電子顕微鏡を用いて放電電極間距離を測定してばらつきを評価した。尚、観察個数は各例３0個とした。
【表１】
2013219019.tif 000003
【００４４】
表１より、実施例１〜４の静電気対策素子は、放電電極間の短絡（ショート）の発生が格段に抑制されていることが確認され、又、ピーク電圧のばらつきも小さいことが確認された。これは前述のように、放電誘発部の絶縁性無機材料が、絶縁性基板１１を焼成する温度では、焼結せず、焼成収縮を生じないため、対向する放電電極間距離の精度が表１に示すように良いこと、放電電極間の絶縁性を劣化させるほどの導電性無機材料の凝集が抑制されたためである。
【００４５】
一方、表１より、比較例１、２の静電気対策素子は、放電電極間のショート率、およびピーク電圧安定性に於いて、実施例１〜４に比較して劣ることが確認された。比較例の場合、放電誘発部がガラスのため、絶縁性基板を焼成する過程で軟化流動を生じ、放電誘発部内の導電性無機材料の凝集が進み、絶縁性が落ちる。又、同様な理由で、放電電極先端部の放電電極主面方向に焼成収縮を抑制する力が少ないために、対向する電極間距離がばらつき、ピーク電圧ばらつきが大きくなったものと推測できる。
【００４６】
次に実施例１の図２に示す放電誘発部長さａの印刷寸法を変更して、素子外形寸法、及び対向する放電電極先端部への影響を確認した。
【００４７】
（実施例５）
実施例１の放電誘発部長さａの印刷寸法を０．２５ｍｍから０．１５ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様に作製して、比較例３の静電気対策素子１００を得た。尚、放電誘発部は絶縁性基板の主面に平行な面方向に焼成収縮しないため、焼成後の寸法は放電誘発部長さａは０．１５ｍｍ、放電電極先端辺長さｃは０．２ｍｍ程度となる。
【００４８】
（実施例６）
実施例１の放電誘発部長さａの印刷寸法を０．２５ｍｍから０．２０ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例６の静電気対策素子１００を得た。尚、放電誘発部は絶縁性基板の主面に平行な面方向に焼成収縮しないため、焼成後の寸法は放電誘発部長さａが０．２０ｍｍ、放電電極先端辺長さｃは０．２ｍｍ程度となる。
【００４９】
（実施例７）
実施例１の放電誘発部長さａの印刷寸法を０．２５ｍｍから０．３５ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例７の静電気対策素子１００を得た。尚、放電誘発部は絶縁性基板の主面に平行な面方向に焼成収縮しないため、焼成後の寸法は放電誘発部長さａは０．３５ｍｍ、放電電極先端辺長さｃは０．２ｍｍ程度となる。
【００５０】
（実施例８）
実施例１の放電誘発部長さａの印刷寸法を０．２５ｍｍから０．４０ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様に作製して、比較例４の静電気対策素子１００を得た。尚、放電誘発部は絶縁性基板の主面に平行な面方向に焼成収縮しないため、焼成後の寸法は放電誘発部長さａは０．４０ｍｍ、放電電極先端辺長さｃは０．２ｍｍ程度となる。
【００５１】
（実施例９）
実施例１の放電誘発部長さａの印刷寸法を０．２５ｍｍから０．４５ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様に作製して、比較例５の静電気対策素子１００を得た。尚、放電誘発部は絶縁性基板の主面に平行な面方向に焼成収縮しないため、焼成後の寸法は、放電誘発部長さａが０．４５ｍｍ、放電電極先端辺長さｃは０．２ｍｍ程度となる。
【００５２】
上記実施例に関して図２に示す部位の寸法測定を行った。aは放電誘発部中央部、ｂは素子外形短辺、ｃは対向する放電電極先端部の長さを測定した。表２に結果を示す。尚、測定は各例３０個ずつ、放電電極主面に平行に研磨し、測定部位を露出させ、メジャーリングマイクロスコープ（オリンパス株式会社製、型式ＳＴＭ−ＭＪＳ）を用いて測定した。表中の数値は各例３０個の平均値である。
【表２】
2013219019.tif 000004
【００５３】
素子長辺直線性は向かい合う素子外形長辺のそれぞれの中央を結ぶ距離からｂを引いた数値であり、素子外形長辺側の変形度合を示すものである。
【００５４】
実施例１、６、７はｃ≦ａ≦０．７ｂの関係を満たす例であり、素子長辺直線性も良く、且つ放電電極先端部の変形もないこと確認された。実施例８、９はa＞０．７ｂの例であり、素子長辺直線性が悪化し、素子長辺中央部が素子の外側に向けて膨らむことが確認された。これは絶縁性基板主面に平行な面方向の焼成収縮しない放電誘発部の面積が大きいため、その影響を受けたためである。このような変形が顕著な場合、素子焼成後の前記端子形成、及び出荷形態のテーピング時のエンボステープへの収納、取り出しに問題を生じる。又、その後の実装に於いても問題を生じる。実施例５は放電誘発部の面積が小さく、故にその影響が少なく、素子幅が一定であるが、放電誘発部幅が対向する放電電極先端幅よりも小さいため、焼成収縮挙動が放電誘発部に覆われている部位と覆われていない部位で異なり、放電電極先端部が変形し、電極先端部の寸法精度が劣化する。これらのことから、焼成後の放電誘発部長さａと素子短辺長さｂ、放電電極先端辺長さｃの関係はｃ≦ａ≦０．７ｂであることが好ましい。
【００５５】
次に放電誘発部の導電性無機材料の含有率を変えたときの初期ショート不良率を確認した。以下に、実施例を示す。
【００５６】
（実施例１０）
実施例１の放電誘発部１４に用いる材料を、絶縁性無機材料のトリジマイトを９０体積％と、導電性無機材料の平均粒径０．５μｍのＡｇ粒子を１０体積％に変えること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例１０の静電気対策素子１００を得た。
【００５７】
（実施例１１）
実施例１の放電誘発部１４に用いる材料を、絶縁性無機材料のトリジマイトを３０体積％と、導電性無機材料の平均粒径０．５μｍのＡｇ粒子を７０体積％に変えること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例１１の静電気対策素子１００を得た。
【００５８】
（実施例１２）
実施例１の放電誘発部１４に用いる材料を、絶縁性無機材料のトリジマイトを２０体積％と、導電性無機材料の平均粒径０．５μｍのＡｇ粒子を８０体積％に変えること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例１２の静電気対策素子１００を得た。
【００５９】
（実施例１３）
実施例１の放電誘発部１４に用いる材料を、絶縁性無機材料のトリジマイトを１０体積％と、導電性無機材料の平均粒径０．５μｍのＡｇ粒子を９０体積％に変えること以外は、実施例１と同様に作製して、実施例１３の静電気対策素子１００を得た。
【００６０】
次に、上記のようにして得られた実施例１０〜の１３初期ショートの有無を各例１００個ずつ確認した。尚、表中の実施例１、３は前記実施例１、３の値を記載した。初期ショート不良の有無の確認としてはＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社  ＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲを使用し、５Ｖ印加で抵抗値を測定して、短絡の有無を確認した。表３に、試験結果を示す。
【表３】
2013219019.tif 000005
【００６１】
表３より、導体量が１０〜８０体積％では初期ショート不良が発生しないことが確認された。又、前記表１の絶縁体材料がガラスの場合と比較して、格段に初期絶縁性が保たれていることも確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明した通り、本発明の静電気対策素子は、放電電極先端部を精度よく作製でき、結果として放電特性バラツキも少なく、且つ初期ショート不良も防止できる素子であると同時に、素子外形寸法精度、実装性も確保できる。さらには、生産性及び経済性もより一層高め得るという特徴を有しているので、これを備える電子・電気デバイス及びそれらを備える各種機器、設備、システム等に広く且つ有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１１               絶縁性基板
１２，１３         放電電極
１４               放電誘発部
ａ                 放電誘発部長さ
ｂ                 素子短辺長さ
ｃ                 放電電極先端辺長さ
１００，２００      静電気対策素子
【図１】
2013219019.tif 000006
【図２】
2013219019.tif 000007
【図３】
2013219019.tif 000008
【図４】
2013219019.tif 000009