(57)【要約】【課題】繰り返し放電に対する耐久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】絶縁性基板と、前記絶縁性基板を厚み方向に貫通した第１の放電電極と、前記第１の放電電極の上端面を覆うように設けられる放電誘発部と、前記放電誘発部上に設けられた第２の放電電極と、を有することを特徴とする、静電気対策素子。前記第１の放電電極の、前記絶縁性基板の厚み方向への高さが２５μｍ以上２００μｍ以下であることがさらに好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板を厚み方向に貫通した第１の放電電極と、
前記第１の放電電極の上端面を覆うように設けられる放電誘発部と、
前記放電誘発部上に設けられた第２の放電電極と、を有することを特徴とする、静電気対策素子。
【請求項２】
前記第１の放電電極の、前記絶縁性基板の厚み方向への高さが２５μｍ以上２００μｍ以下であ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】
前記第１の放電電極が円柱状又は円錐台状であり、前記第１の放電電極の前記放電誘発部に覆われた上端面の直径が４０μｍ以上２５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１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、携帯電話等のアンテナ回路、ＲＦモジュール、ＵＳＢ２．０及びＵＳＢ３．０、Ｓ−ＡＴＡ２、ＨＤＭＩ（登録商標）等の高速伝送系に代表されるように、伝送速度の高速化及び使用される回路素子の低駆動電圧化の進展が著しい。電子機器の小型化や回路素子の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。そのため、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、このような静電気パルスから電子部品を保護するために、一般に、静電気が入るラインとアースとの間に、積層バリスタを設ける方法が採られている。しかしながら、積層バリスタは、一般に静電容量が大きいため、高速伝送系に用いた場合に信号品質を低下させる要因となる。そのため、高速伝送系に適用可能な、静電容量の小さい静電気対策素子の開発が求められている。
【０００４】
低静電容量の静電気対策素子としては、一対の放電電極を有し、さらに放電電極間に主に導電性無機材料と絶縁性無機材料から構成された放電誘発部を配置したものが提案されている。この種の静電気対策素子は、積層バリスタと同様、静電気の入るラインとアースとの間に設けられる。そして過大な電圧が加わると、静電気対策素子の電極間で放電が起こり、静電気をアース側に導くことができる。
【０００５】
この種の所謂ギャップ型電極を搭載した静電気対策素子は、絶縁抵抗が大きい、静電容量が小さい、応答性が良好である、という特徴を備える。一方で、電極間に放電が生じると、応力、熱が発生し電極が破壊、欠落、縮退が生じる。さらに放電誘発部においても破壊、欠落が生じる。このように繰り返し放電すると耐久性が劣化する問題があった。
【０００６】
特許文献１には、静電気抑制効果を安定化する技術として、次の構造の静電気対策素子が開示されている。その構造は、一対の放電電極が互いに異なる平面に含まれ、平面方向に延在しており、さらに放電電極間において空洞の内周面に導電材料が分散されている放電誘発部を有した、構造をしている。
【０００７】
また特許文献２には、次の構造の静電気対策素子が開示されている。その構造は、絶縁層の主面間を貫通する第１の放電電極と、第１の放電電極の主面と一部が接続し、主面と同一平面に含まれ、平面方向に延在した放電誘発部と、放電誘発部と接続した第２の放電電極からなる、静電気対策素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１２９３２０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８７４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の静電気対策素子では、放電による熱、応力が発生すると、電極の縮退による欠落、放電誘発部の破壊、欠落が生じるために、繰り返し放電に対する耐久性が劣化する問題が生じる。その理由としては、放電電極が平板状であるために十分な厚みを確保しにくい上に、放電誘発部は空洞の内周面のみに導電材料が分散されている程度で、十分な厚みを有していないためと予想される。
【００１０】
また特許文献２に記載の静電気対策素子では、放電による熱、応力が発生すると、電極、放電誘発部に破壊、欠落が生じるために、繰り返し放電に対する耐久性が劣化する問題が生じる。その理由としては、放電誘発部が平板状であるために、十分な厚みを確保できない上に、放電電極と放電誘発部の接続面が不十分であるために、放電可能範囲が少ないためと予想される。
【００１１】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものである。そしてその目的は、繰り返し放電に対する耐久性に優れた静電気対策素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の静電気対策素子は、絶縁性基板と、絶縁性基板を厚み方向に貫通した第１の放電電極と、前記第１の放電電極の上端面を覆うように設けられた放電誘発部と、前記放電誘発部上に設けられた第２の放電電極と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明者らが、このように構成された静電気対策素子の特性を測定したところ、繰り返し放電に対する耐久性が優れていることを確認した。
【００１４】
前記第１の放電電極の前記絶縁性基板の厚み方向への高さΔＴが、２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
ΔＴを上記範囲にすることによって、第１の放電電極の欠落をより確実に防止することができ、そのため繰り返し放電に対する耐久性がさらに向上する。
【００１６】
前記第１の放電電極が円柱状又は円錐台状であり、第１の放電電極の放電誘発部に覆われた上端面の直径ΔＤが、４０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
ΔＤを上記範囲にすることによって、第１の放電電極と放電誘発部の欠落をより確実に防止することができ、そのため繰り返し放電に対する耐久性がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、繰り返し放電に対する耐久性に優れた静電気対策素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の静電気対策素子１００を概略的に示す模式断面図である。
【図２】静電気対策素子１００の変形例１０１を概略的に示す模式断面図である。
【図３】静電気対策素子１００の変形例１０２を概略的に示す模式断面図である。
【図４】静電気対策素子１００の変形例１０３を概略的に示す模式断面図である。
【図５】静電気対策素子１００の変形例１０４を概略的に示す模式断面図である。
【図６】比較例１の静電気対策素子２００を概略的に示す模式断面図である。
【図７】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】
【００２０】
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、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、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。
【００２１】
図１は、本実施形態の静電気対策素子１００を概略的に示す模式断面図である。静電気対策素子１００は、絶縁性基板１１ａと、この絶縁性基板１１ａを厚み方向に貫通する第１の放電電極１２と、第１の放電電極１２の上端面を覆う放電誘発部１４と、放電誘発部１４の上部に設けられた第２の放電電極１３と、第１の放電電極１２と電気的に接続した接続導体１５を備える。そして静電気対策素子１００は、第１の放電電極の放電誘発部１４に覆われている上端面と、第２の放電電極１３の間において、放電誘発部１４を介して放電が起こる。そして、絶縁性基板１１ａ、第１の放電電極１２、放電誘発部１４、第２の放電電極１３、接続導体１５を覆い、挟持するように、ほかの絶縁性基板１１が設けられている。
【００２２】
上記構成の静電気対策素子１００では、第１の放電電極は、絶縁性基板の厚み方向への高さが十分高い。よって放電による第１の放電電極が溶融、破壊が起こり縮退したとしても、電極が完全に欠落することはない。また第１の放電電極の上端面が放電誘発部に覆われていることから、第１の放電電極と放電誘発部の接触面積が十分確保できる。よって放電可能範囲が広くすることができるために、繰り返し放電に対し、第１と第２の放電電極の間の放電誘発部全範囲が劣化したり、完全に欠落してしまうことが無い。これらのことから、繰り返し放電に対する耐久性が高められたものと推察される。
【００２３】
絶縁性基板１１、１１ａ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、その寸法形状は特に制限されない。
【００２４】
絶縁性基板１１、１１ａの具体例としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＡｌＮ、Ｍｇ２ＳｉＯ４（フォルステライト）等の誘電率が５０以下、好ましくは２０以下の低誘電率材料を用いたセラミック基板が挙げられる。
【００２５】
絶縁性基板１１ａを厚み方向に貫通して形成された第１の放電電極１２の上端面と絶縁性基板上に形成された第２の放電電極１３が放電誘発部１４を介して対向するように、相互に離間して配置している。本実施形態では、放電電極１２、１３は、絶縁性積層体１１にギャップ距離ΔＧを置いて、配置されている。ここで、ギャップ距離ΔＧは、一対の放電電極１２、１３間の最短距離を意味する。
【００２６】
放電電極１２、１３を構成する材料としては、例えば、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、これらは特に限定されない。
【００２７】
第１の放電電極１２の形状としては特に限定されず、例えば柱状、錐台状、さらには複数個の柱状や錐台状の電極が端面同士を合わさった構造が挙げられる。好ましくは円柱状、円錐台状が挙げられる。また放電電極の上端面を覆うようにパッド電極等が形成され、上端面からはみ出たつばが形成されていてもよい。
【００２８】
第１の放電電極の寸法に関しては特に限定されない。第１の放電電極１２の絶縁性基板１１ａの厚み方向への高さΔＴは、小型化、低背化の観点から２００μｍ以下であることが好ましい。また繰り返し放電に対する耐久性をより向上させる観点から２５μｍ以上であることが好ましい。第１の放電電極１２の放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは、高速伝送ラインにて使用することを考慮して、より低静電容量化の観点から、２５０μｍ以下であることが好ましい。ΔＤが大きくなると第２の放電電極１３との重なり面積が大きくなり静電容量が増大する。その結果高速伝送ラインにおいて信号品質の低下を引き起こし得る。また繰り返し放電に対する耐久性をより向上させる観点から４０μｍ以上であることが好ましい。なお、ΔＴ及びΔＤの測定はたとえば透過型Ｘ線の観察像より測定することができる。
【００２９】
図２は静電気対策素子１００の変形例１０１を概略的に示す模式断面図である。静電気対策素子１０１は、絶縁性基板１１ａ、１１ｂと、絶縁性基板１１ａ、１１ｂそれぞれを厚み方向に貫通する電極１２ａ、１２ｂの端面同士が合わさった放電電極１２を有している。貫通電極１２ａの上端面を覆う放電誘発部１４と、放電誘発部１４の上部に設けられた放電電極１３と、貫通電極１２ｂと電気的に接続した接続導体１５を備える。そして、絶縁性基板１１ａ、１１ｂ、第１の放電電極１２、放電誘発部１４、第２の放電電極１３、接続導体１５を覆い、挟持するように、ほかの絶縁性基板１１が設けられている。
【００３０】
このように第１の放電電極１２ａ、１２ｂが、絶縁性基板１１ａ、１１ｂの厚み方向に重なっている場合、絶縁性基板の厚み方向への高さΔＴは、絶縁性基板の厚み方向に重なっている電極の高さの和とする。
【００３１】
図３は静電気対策素子１００の変形例１０２を概略的に示す模式断面図である。静電気対策素子１０２は絶縁性基板１１ａと、この絶縁性基板１１ａを厚み方向に貫通する電極１２ａと、貫通電極１２ａの上端面を覆うパッド電極１６からなる第１の放電電極１２を有している。さらにパッド電極１６を覆う放電誘発部１４と、放電誘発部１４の上部に設けられた第２の放電電極１３と、第１の放電電極１２と電気的に接続した接続導体１５を備える。そして、絶縁性基板１１ａ、第１の放電電極１２、放電誘発部１４、第２の放電電極１３、接続導体１５を覆い、挟持するように、ほかの絶縁性基板１１が設けられている。
【００３２】
このように第１の放電電極１２の放電誘発部１４に覆われている上端面において、第１の放電電極１２の母線に対してつば等の出っ張り部がある場合、放電誘発部１４に覆われている上端面の直径ΔＤは、２本の母線と上端面の交点間の距離とする。さらにこの時ΔＴは貫通電極１２ａとパッド電極１６の絶縁性基板の厚み方向への高さの和とする。
【００３３】
図４は静電気対策素子１００の変形例１０３を概略的に示す模式断面図である。静電気対策素子１０３は絶縁性基板１１ａ、１１ｂと、この絶縁性基板１１ａ、１１ｂをそれぞれ厚み方向に貫通する第１の放電電極１２と第２の放電電極１３と、第１の放電電極１２の上端面を覆いかつ第２の放電電極１３の下端面を覆う放電誘発部１４と、第１の放電電極１２と電気的に接続した接続導体１５と、第２の放電電極１３と電気的に接続した接続導体１７を備える。そして、絶縁性基板１１ａ、１１ｂ、第１の放電電極１２、放電誘発部１４、第２の放電電極１３、接続導体１５、１７を覆い、挟持するように、ほかの絶縁性基板１１が設けられている。
【００３４】
図５は静電気対策素子１００の変形例１０４を概略的に示す模式断面図である。静電気対策素子１０４は絶縁性基板１１ａと、絶縁性基板１１ａを厚み方向に貫通する第１の放電電極１２と、第１の放電電極１２の上端面を覆う放電誘発部１４と、放電誘発部１４の上部に設けられた第２の放電電極１３と、第１の放電電極１２と電気的に接続した接続導体１５を備える。そして、絶縁性基板１１ａ、１１ｂ、第１の放電電極１２、放電誘発部１４、第２の放電電極１３、接続導体１５を覆い、挟持するように、ほかの絶縁性基板１１が設けられている。このとき第１の放電電極１２と第２の放電電極１３の位置関係として、第１の放電電極１２の上端面に対し垂直方向から見たときに、第１の放電電極１２の上端面と第２の放電電極１３が重なりを持たない位置関係にある。
【００３５】
第１の放電電極１２の形成方法は、特に限定されないが、絶縁性基板１１ａを厚み方向に貫通する孔加工を行い、その孔の中に電極を形成する方法が一般的である。孔加工の方法として公知の手法を適宜選択することが出来る。例えば、レーザー加工、パンチング加工、放電加工、ドリリング加工、エッチング加工等により、絶縁性積層体１１ａを貫通する孔を形成する方法が挙げられる。さらに、形成した孔の中に電極を充填する方法として、印刷、塗布、転写、電界めっき、無電界めっき、蒸着或いはスパッタリング等の方法が挙げられる。また、絶縁物より構成される１枚又は複数枚のグリーンシート内に、レーザー加工、パンチング加工等により、貫通する孔を形成し、スクリーン印刷により電極層を形成したものを用い、積層工法により素子を形成してもよい。
【００３６】
図１〜図５の実施形態に示されるような第２の放電電極１３の形状としては特に限定されず、矩形状、櫛歯状、或いは、鋸歯状に形成されていてもよい。また図４の実施形態に示されるような第１の放電電極１２同様、絶縁性基板１１ｂを貫通して形成された電極でもよく、その形状は特に限定されず柱状、錐台状、さらには複数個の柱状や錐台状の電極が端面同士を合わさった構造をしていてもよい。
【００３７】
図１〜図５の実施形態に示されるような第２の放電電極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、絶縁性基板内に所望の厚みを有する第２の放電電極１３を形成する方法が挙げられる。
【００３８】
図１〜図５の実施形態に示されるような一対の放電電極１２、１３の相対的な位置関係は特に限定されない。位置関係としては、第１の放電電極１２の上端面に対して、垂直方向から見たときに、例えば図１に示す、第１の放電電極１２の上端面全体と第２の放電電極１３が重なりを持っている場合や、図５に示す第１の放電電極１２の上端面と第２の放電電極１３が重なりを持っていない場合も挙げられる。
【００３９】
本実施形態において放電電極１２、１３と絶縁性基板１１、１１ａ、１１ｂの表面に形成された端子電極（図示せず）との接続においては、放電電極１３と接続導体１５、１７が直接端子電極と電気的に接続されている場合が挙げられるが、特に限定されない。例えば本実施形態の静電気対策素子と同一積層体内に形成されたコイル、抵抗、コンデンサ等の他の機能を有する素子と接続されている場合が挙げられる。
【００４０】
本実施形態では、放電誘発部１４は、絶縁性無機材料と導電性無機材料が分散したコンポジットからな構成されている。また放電誘発部１４は空隙部を含む場合があり、空隙と前記絶縁性無機材料と導電性無機材料が分散したコンポジットが共存する場合もある。
【００４１】
前記放電誘発部１４を構成する絶縁性無機材料の具体例としては、例えば、金属酸化物やＡｌＮ等の金属窒化物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。絶縁性やコスト面を考慮すると、Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｏＯ、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｖ２Ｏ５、ＣｕＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＡｌＮ、ＢＮ及びＳｉＣであることが好ましい。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。絶縁性無機材料は、一様な膜として形成されていても、粒子の凝集体として形成されていてもよく、その性状は特に限定されない。これらのなかでも、高度の絶縁性を付与する観点からは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｍｇ２ＳｉＯ４等を用いることがより好ましい。
【００４２】
前記放電誘発部１４に導電性無機材料を含む場合、導電性無機材料の具体例としては、例えば、金属、合金、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。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。
【００４３】
放電誘発部１４の厚みにより放電電極１２、１３間のギャップ距離ΔＧが決まる。ΔＧ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、低電圧初期放電を確保するという観点から、より好ましくは５〜４０μｍ程度である。
【００４４】
放電誘発部１４の形成方法は、特に限定されず、公知の薄膜形成方法を適用することができる。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とを少なくとも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。
【００４５】
絶縁性無機材料と導電性無機材料とを少なくとも含有する混合物を調製し、この混合物を放電電極１２の上端面上に塗布或いは印刷等により形成した後に、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、５００〜１２００℃で１０分〜５時間程度が好ましい。
【００４６】
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、上述した第１の実施形態に限定されない。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００４８】
（実施例１）
まず、絶縁性基板１１ａとして、主成分がＡｌ２Ｏ３とガラス成分より構成される材料をシート化し、厚み２５μｍのグリーンシートを用意した。そしてこのグリーンシートにＣＯ２レーザーを用い、上端面の直径が１２５μｍとなるように、厚み方向に対し円柱状の貫通孔を形成した。この円柱状の貫通孔にＡｇペーストを充填し、第１の放電電極１２を得た。さらに第１の放電電極１２の上端面上に、スクリーン印刷により、厚み２０μｍ程度となるようにＡｇペーストを印刷し、外部電極と接続する接続電極１５をパターン形成した。また同様のグリーンシートの一方の表面に、Ａｇペーストをスクリーン印刷により、厚み２０μｍ程度となるように印刷し、第２の放電電極１３をパターン形成した。また第２の放電電極１３及び接続電極１５の長さは０．８０ｍｍ、幅は０．０９５ｍｍとなった。
【００４９】
次に、第２の放電電極１３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ＳｉＯ２を主成分とするガラス粒子（日本山村硝子株式会社製、商品番号：ＭＥ１３）を８０ｖｏｌ％、導電性無機材料として平均粒径１μｍのＡｇ粒子（三井金属鉱業株式会社製、商品番号：ＳＰＱ０５Ｓ）を２０ｖｏｌ％、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ターピネオールを固形分比率が８ｗｔ％となるように混錬してラッカーを調製した。得られたラッカーと混合物を固形分比率が６０ｖｏｌ％となるように配合し、その混合物を混練することにより、ペーストを調製した。
次いで、得られた放電誘発部ペーストを用い、第２の放電電極１３上に、スクリーン印刷により放電誘発部１４の前駆体を形成した。厚みが４０μｍ、寸法が０．２ｍｍ角とした。
【００５０】
次に、第１の放電電極１２の接続電極１５が形成されていない方の端面が、混合物層に覆われるようにグリーンシートを積層した。次いで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。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９５０℃で３０分間保持し、焼成体を得た。なお、焼成後の放電誘発部１４の厚みである放電電極１２、１３間のギャップ距離ΔＧは３０μｍとなり、パターンの寸法は０．１５ｍｍ角となった。また第１の放電電極１２の高さΔＴは２０μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは１００μｍとなった。さらに第２の放電電極１３、接続電極１５の厚みは１５μｍとなった。また第２の放電電極１３及び接続電極１５の長さは０．６５ｍｍ、幅は０．０７５ｍｍとなった。なお、ΔＧ、ΔＴ、ΔＤの測定は透過型Ｘ線の観察像より測定した。
【００５１】
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し、さらに電解Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎメッキを行うことで、図１に示すような構造の実施例１の静電気対策素子１００を得た。
【００５２】
（実施例２）
厚み３０μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が１２５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは２５μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは１００μｍとなった。
【００５３】
（実施例３）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が１２５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは１００μｍとなった。
【００５４】
（実施例４）
厚み２５０μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が１２５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは２００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは１００μｍとなった。  
【００５５】
（実施例５）
厚み３７５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が１２５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは３００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは１００μｍとなった。
【００５６】
（実施例６）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が２５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは２０μｍとなった。  
【００５７】
（実施例７）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が５０μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは４０μｍとなった。
【００５８】
（実施例８）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が２５０μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは２００μｍとなった。
【００５９】
（実施例９）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が３１５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは２５０μｍとなった。
【００６０】
（実施例１０）
厚み１２５μｍのグリーンシートにＣＯ２レーザーにより、上端面の直径が３７５μｍになるように、円錐台状の貫通孔を形成すること以外は、実施例１と同様に操作して、図１に示す静電気対策素子１００を得た。焼成後の第１の放電電極１２の高さΔＴは１００μｍ、放電誘発部１４に覆われた上端面の直径ΔＤは３００μｍとなった。
【００６１】
（比較例１）
放電電極用のＡｇペースト及び放電誘発部用ペーストは実施例１と同様のペーストを準備した。厚み１２５μｍのグリーンシート上にスクリーン印刷により、厚み２５μｍ程度となるようにＡｇペーストを印刷し、第１の放電電極１２をパターン形成した。パターン寸法は長さが０．６５ｍｍ、幅が０．０９５ｍｍとなった。次に電極上に０．１５ｍｍ角となるよう放電誘発部ペーストを印刷し、放電誘発部１４をパターン形成した。また同様のグリーンシートの一方の表面に、Ａｇペーストをスクリーン印刷により、厚み２０μｍとなるように印刷し、第２の放電電極１３をパターン形成した。寸法は長さが０．５５ｍｍ、幅が０．０９５ｍｍとなった。次に、第２の放電電極１３と放電誘発部が接するようにグリーンシートを積層した。その後の工程は実施例１と同様の操作を行い、図６に示すような構造の比較例１の静電気対策素子２００を得た。焼成後得られた静電気対策素子の第１の放電電極１２の高さは２０μｍ、第２の放電電極１３の厚みは１５μｍとなった。また第１の放電電極１２の寸法は長さが０．４５ｍｍ、幅が０．０７５ｍｍであった。さらに第２の放電電極１３の寸法は長さが０．６５ｍｍ、幅が０．０７５ｍｍであった。さらに放電誘発部１４の寸法は０．１５ｍｍ角となり第１の放電電極の放電誘発部に覆われている部分の面積は実施例１〜５と同様であった。
【００６２】
（比較例２）
第１の放電電極１２の焼成後の高さが２５μｍである以外は、比較例１と同様の操作をして、図６に示すような構造の比較例２の静電気対策素子２００を得た。
【００６３】
（比較例３）
第１の放電電極１２の焼成後の高さが１００μｍである以外は、比較例１と同様の操作をして、図６に示すような構造の比較例３の静電気対策素子２００を得た。
【００６４】
＜静電気放電試験＞
次に、上記のようにして得られた実施例１〜１０及び比較例１〜３の静電気対策素子について、図７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及び表２に、試験結果を示す。
【００６５】
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７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、各々サンプル１００個を用意し、静電気放電試験を各々８．０ｋＶで５００回繰り返して行った。
【００６６】
放電耐久試験の結果に関する評価方法について説明する。１回と５００回放電後のＰｅａｋ電圧を比較したときに、値の差が１０Ｖ以内でほぼ変わらないサンプルをＡ評価とした。また１回と５００回放電後のＰｅａｋ電圧を比較したときに、差が１０Ｖよりは大きいが、５００回放電後のＰｅａｋ電圧が５００Ｖ以下のサンプルをＢ評価とした。さらに５００回放電後のＰｅａｋ電圧が、５００Ｖより大きく６００Ｖ以下のサンプルをＣ評価、６００Ｖより大きいサンプルをＤ評価とした。
【００６７】
【表１】
2016058183.tif 000003
【００６８】
【表２】
2016058183.tif 000004
【００６９】
表１より、実施例１〜１０の静電気対策素子は、放電耐久試験の結果において、１回目の放電と５００回目の放電のＰｅａｋ電圧の差が、比較的小さく５００回の放電によるＰｅａｋ電圧の上昇も抑えられていることがわかる。よってこれらの素子は、５００回の放電によって生じる放電電極、放電誘発部の破壊に対して、静電気抑制効果の劣化を防ぐことが可能な構造になっていることが確認された。一方、比較例１〜３の静電気対策素子は放電耐久試験の結果については５００回放電後のＰｅａｋ電圧が６００Ｖより大きい結果となった。以上より、比較例１〜３のように絶縁性基板表面に放電電極を形成した構造よりも、実施例１〜１０のように放電電極が絶縁性基板を貫通した構造の方が、放電耐久性に優れていることが分かる。
【００７０】
また表１の実施例１〜５より、ΔＴが２５μｍより小さい範囲においては、５００回放電後のＰｅａｋ電圧が１回放電後のＰｅａｋ電圧に比べ極端に大きくなっており、さらにＰｅａｋ電圧の値も５００Ｖより大きい値を示している。よってΔＴが２５μｍより小さい範囲では繰り返し放電によって静電気抑制効果が大きく劣化してしまっていることがわかる。一方ΔＴが２００μｍを超えた範囲では１回放電後のＰｅａｋ電圧と５００回放電後のＰｅａｋ電圧の差がほぼないことが分かる。よってΔＴが２００μｍ以上では繰り返し放電したときの静電気抑制効果の劣化を防ぐ効果としては飽和していると予想される。
【００７１】
表２より、実施例３及び実施例６〜１０の静電気対策素子は、１回目の放電と５００回目の放電のＰｅａｋ電圧の差が、比較的小さいことがわかる。また５００回の放電によるＰｅａｋ電圧の上昇も抑えられている。よってこれらの素子は、５００回の放電によって生じる放電電極、放電誘発部の破壊に対して、静電気抑制効果の劣化を防ぐことが可能な構造になっていることが確認された。またΔＤが４０μｍより小さい範囲においては、５００回放電後のＰｅａｋ電圧は１回放電後のＰｅａｋ電圧に比べ極端に大きくなっており、さらにＰｅａｋ電圧の値も５００Ｖより大きい値を示している。よってΔＤが４０μｍより小さい範囲では繰り返し放電によって静電気抑制効果が大きく劣化してしまっていることがわかる。一方ΔＤが２５０μｍを超えた範囲では１回放電後のＰｅａｋ電圧と５００回放電後のＰｅａｋ電圧の差がほぼないことが分かる。よってΔＤが２５０μｍを超えた範囲では繰り返し放電したときの静電気抑制効果の劣化を防ぐ効果としては飽和していると予想される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明した通り、本発明の静電気対策素子は、繰り返し放電に対する耐久性が優れており、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】
【００７３】
１１、１１ａ、１１ｂ      絶縁性基板
１２、１３      放電電極
１２ａ、１２ｂ      絶縁性基板を貫通した電極
１４      放電誘発部
１５、１７      接続導体
１６      パッド電極
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００      静電気対策素子
【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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