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JP2010231910A - Overvoltage protection component - Google Patents

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JP2010231910A
JP2010231910A JP2009075544A JP2009075544A JP2010231910A JP 2010231910 A JP2010231910 A JP 2010231910A JP 2009075544 A JP2009075544 A JP 2009075544A JP 2009075544 A JP2009075544 A JP 2009075544A JP 2010231910 A JP2010231910 A JP 2010231910A
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JP
Japan
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discharge
element body
electrode
overvoltage protection
discharge electrode
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Pending
Application number
JP2009075544A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakatsu Nawate
優克 縄手
Hidenori Katsumura
英則 勝村
Hideaki Tokunaga
英晃 徳永
Kenji Nozoe
研治 野添
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Publication of JP2010231910A publication Critical patent/JP2010231910A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an overvoltage protection component capable of lowering a discharge starting voltage and shifting smoothly to a main discharge from starting of discharge. <P>SOLUTION: The overvoltage protection component includes a first element body 1, a second element body 2 formed inside the first element body 1, a discharge cavity 3 which is a space surrounded by the second element body 2 or a space surrounded by the first element body 1 and the second element body 2, a first discharge electrode 4 of which at least the part is formed in contact with the second element body 2 inside the discharge cavity 3, a second discharge electrode 5 formed opposed to the first discharge electrode 4 each other, a first terminal electrode 6 which is formed outside of the first element body 1 and is connected electrically with the first discharge electrode 4, and a second terminal electrode 7 which is formed outside of the first element body 1 and is connected electrically with the second discharge electrode 5. The second element body 2 becomes conductive by a mixture of ceramic and conductor powder at an overvoltage being applied and functions as an insulator in other cases. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は電子機器を静電気やサージ等から保護する過電圧保護部品に関するものである。   The present invention relates to an overvoltage protection component that protects an electronic device from static electricity or surge.

近年、電子機器の小型化、高性能化が急速に進み、それに伴い電子機器に用いられる電子部品の小型化も急速に進んでいる。しかしながら、その反面、この小型化に伴って電子機器や電子部品の静電気やサージ等の過電圧に対する耐性は低下しており、その対策として過電圧保護部品が使用されている。過電圧保護部品は、過電圧から保護したい電子部品と電気的に並列に接続させ、通常時は電気を通さないが、過電圧印加時には電気を通すことで過電圧による電流が電子部品に流れることを防止するものである。   In recent years, downsizing and high performance of electronic devices are rapidly progressing, and accordingly, downsizing of electronic parts used in electronic devices is also progressing rapidly. However, with this miniaturization, electronic devices and electronic components are less resistant to overvoltages such as static electricity and surges, and overvoltage protection components are used as countermeasures. Overvoltage protection components are electrically connected in parallel with electronic components that are to be protected from overvoltages, and normally do not conduct electricity, but they conduct electricity when overvoltage is applied to prevent current from overvoltage from flowing to the electronic components. It is.

このような過電圧保護部品の一例としては、2個の電極を面方向に対向させて配置し、通常の動作時には2個の電極間は絶縁されているが、過電圧印加時には過電圧が2個の電極間を放電する機能を備えたものがある(特許文献1参照。)。   As an example of such an overvoltage protection component, two electrodes are arranged to face each other in the plane direction, and the two electrodes are insulated during normal operation, but when overvoltage is applied, the overvoltage is two electrodes. Some have a function of discharging the gap (see Patent Document 1).

また、蓋を導体と絶縁体の混合物で形成し、放電開始は蓋を構成する導電体を伝わって行われ、主放電は放電電極間で行われるという過電圧保護部品も知られている(特許文献2参照。)。
特開平1−102884号公報 特開2001−345161号公報
Also known is an overvoltage protection component in which a lid is formed of a mixture of a conductor and an insulator, discharge start is conducted through a conductor constituting the lid, and main discharge is performed between discharge electrodes (Patent Document). 2).
JP-A-1-102884 JP 2001-345161 A

近年、電子機器や電子部品の小型化により、過電圧に対する耐性は更に低下し、その電子部品にとって許容される電圧値が低下してきている。電子部品が許容する電圧値の低下に対応すべく、過電圧保護部品が電気を流す電圧、即ち、放電開始電圧(トリガー電圧)の低下が求められる。放電開始電圧を低下させるための一つの手段としては、2つの電極間の距離を短くすればよい。   In recent years, with the miniaturization of electronic devices and electronic components, the tolerance to overvoltage has further decreased, and the allowable voltage value for the electronic components has decreased. In order to cope with a decrease in the voltage value allowed by the electronic component, a voltage at which the overvoltage protection component conducts electricity, that is, a decrease in the discharge start voltage (trigger voltage) is required. One means for reducing the discharge start voltage is to shorten the distance between the two electrodes.

しかし、製造上の精度との兼ね合いもあり、電極間の距離を短くする方法で放電開始電圧を低下させることにも限界があった。   However, there is a balance with manufacturing accuracy, and there is a limit to lowering the discharge start voltage by a method of shortening the distance between the electrodes.

また、放電開始電圧を低下させるための他の手段として、上記特許文献2のような構造を採用し、一対の放電電極間で放電を開始させるのではなく、一対の放電電極を含む空間の蓋を絶縁体と導電体の混合物で形成し、この蓋の導体間に放電を生じさせることによる方法も考えられる。しかし、この場合には、放電開始時においては放電電極の蓋と接触する部分で放電が行われ、主放電においては、放電電極の先端部で放電が行われ、両者の生じる場所が異なるため、放電開始から主放電へと円滑に放電が移行するとは限らなかった。   Further, as another means for lowering the discharge start voltage, the structure as in Patent Document 2 is adopted, and instead of starting discharge between a pair of discharge electrodes, a lid for a space including the pair of discharge electrodes A method is also conceivable in which a metal is formed of a mixture of an insulator and a conductor, and a discharge is generated between the conductors of the lid. However, in this case, at the start of discharge, discharge is performed at the portion that contacts the lid of the discharge electrode, and at the main discharge, discharge is performed at the tip of the discharge electrode, and the place where both occur is different, The discharge did not always move smoothly from the start of discharge to the main discharge.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、放電開始電圧を低くしつつ、放電開始から主放電へ円滑に移行させることができる過電圧保護部品の実現を目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to realize an overvoltage protection component capable of smoothly shifting from the start of discharge to the main discharge while reducing the discharge start voltage.

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。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

請求項1に記載の発明は、第1の素体と、前記第1の素体の内部に形成された第2の素体と、前記第2の素体に囲まれた空間または前記第1の素体と前記第2の素体とに囲まれた空間である放電空洞部と、少なくとも一部が前記放電空洞部にて前記第2の素体に接触して形成された第1の放電電極と、少なくとも一部が前記放電空洞部内にて前記第2の素体に接触し、前記第1の放電電極と互いに面方向で対向するように形成された第2の放電電極と、前記第1の素体の外部に形成され前記第1の放電電極と電気的に接続する第1の端子電極と、前記第1の素体の外部に形成され前記第2の放電電極と電気的に接続する第2の端子電極とを備え、前記第2の素体は、前記セラミックと導体粉との混合物であり過電圧印加時には導通し、それ以外では絶縁体として機能するものである。   According to the first aspect of the present invention, a first element body, a second element body formed inside the first element body, and a space surrounded by the second element body or the first element body A discharge cavity that is a space surrounded by the element body and the second element body, and a first discharge formed at least partially in contact with the second element body in the discharge cavity part An electrode, a second discharge electrode formed so as to be at least partially in contact with the second element body in the discharge cavity and facing the first discharge electrode in a plane direction; A first terminal electrode formed outside the first element body and electrically connected to the first discharge electrode; and formed outside the first element body and electrically connected to the second discharge electrode. The second element body is a mixture of the ceramic and conductive powder, and is conductive when an overvoltage is applied. In functions as an insulator.

この構成によれば、請求項1に記載の発明は、前記第2の素体が、前記セラミックと導体粉との混合物であり過電圧印加時には導通し、それ以外では絶縁体として機能するので、放電開始電圧を低下させることができるという作用効果を有する。さらに、放電開始時には、第2の素体中の導体粉を放電することにより、第1の放電電極の周辺部と第2の放電電極の周辺部との間で放電が行われ、主放電は、放電空洞部の空間を放電することで、第1の放電電極の周辺部と第2の放電電極の周辺部との間で放電が行われることになり、いずれの放電も第1の放電電極の周辺部と第2の放電電極の周辺部とで行われるので、放電開始から主放電へ円滑に放電が移行されるという作用効果をも有する。   According to this configuration, the invention according to claim 1 is characterized in that the second element body is a mixture of the ceramic and conductor powder and is conductive when an overvoltage is applied, and otherwise functions as an insulator. This has the effect of reducing the starting voltage. Furthermore, at the start of discharge, by discharging the conductor powder in the second element body, discharge is performed between the peripheral portion of the first discharge electrode and the peripheral portion of the second discharge electrode, and the main discharge is By discharging the space in the discharge cavity, discharge is performed between the peripheral portion of the first discharge electrode and the peripheral portion of the second discharge electrode, and both discharges are performed in the first discharge electrode. Since this is performed at the peripheral portion of the second discharge electrode and the peripheral portion of the second discharge electrode, there is also an effect that the discharge is smoothly transferred from the discharge start to the main discharge.

請求項2に記載の発明は、特に、前記第2の素体は、セラミックと、前記セラミックの焼成温度より融点が高い金属粉で構成されたもので、この構成によれば、セラミックを焼成する際に導体粉が溶融することがないので、導体粉が粉体状で存在するので、第2の素体中で導体粉が適度に分散して存在するので、放電の特性が安定するという作用効果を有するものである。   In the invention described in claim 2, in particular, the second element body is made of ceramic and metal powder having a melting point higher than the firing temperature of the ceramic. According to this structure, the ceramic is fired. Since the conductor powder does not melt at this time, the conductor powder exists in a powder form, and therefore, the conductor powder exists in a moderately dispersed manner in the second element body, so that the discharge characteristics are stabilized. It has an effect.

請求項3に記載の発明は、特に、前記第2の素体は、低温同時焼成セラミックと導体粉の混合物であるもので、この構成によれば、第2の素体中の導体粉を比較的低融点の銀や銅などを用いても溶融することがなく、粉体のまま第2の素体中に適度に分散して存在するので、放電の特性が安定するという作用効果を有するものである。   In particular, the second element body is a mixture of a low-temperature co-fired ceramic and a conductor powder. According to this configuration, the conductor powder in the second element body is compared. Even if silver or copper having a low melting point is used, it does not melt and remains as a powder in the second element body, so that it has the effect of stabilizing the discharge characteristics. It is.

以上のように本発明の過電圧保護部品は、放電開始電圧を低下させ、さらに放電開始状態から主放電への移行を円滑に行うことができるという効果を有するものである。   As described above, the overvoltage protection component of the present invention has an effect that the discharge start voltage can be lowered and the transition from the discharge start state to the main discharge can be smoothly performed.

以下、本発明の請求項1および2に記載の発明について説明する。   The invention described in claims 1 and 2 of the present invention will be described below.

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正面断面図である。   FIG. 1 is a front sectional view of an overvoltage protection component in an embodiment of the present invention.

第1の素体1は絶縁体からなり、その外形は略直方体の形状であり、内部に空洞を有する構成である。第1の素体1は内部で放電が生じても損傷がないことが求められ、耐熱、対熱衝撃に優れたセラミックなどを材料とすることが好ましい。   The first element body 1 is made of an insulator, and its outer shape is a substantially rectangular parallelepiped shape and has a structure having a cavity inside. The first element body 1 is required not to be damaged even if an electric discharge occurs inside, and is preferably made of a ceramic having excellent heat resistance and thermal shock resistance.

第2の素体2は第1の素体1の内部に形成されており、セラミックと導体粉との混合物からなるものである。第2の素体2も内部で放電が生じても損傷がないことが求められる。特に、セラミックに低温同時焼成セラミックを用いると、第2の素体2を焼成する際に、導体粉が溶融せずに粉体のまま存在するので、適度に分散された状態で第2の素体2内に導体粉が存在するため、放電特性が安定する点で好ましい。   The second element body 2 is formed inside the first element body 1 and is made of a mixture of ceramic and conductor powder. The second element body 2 is also required not to be damaged even if a discharge occurs inside. In particular, when a low-temperature co-fired ceramic is used for the ceramic, the conductor powder does not melt and remains in a powder form when the second element body 2 is fired. Since the conductor powder is present in the body 2, it is preferable in that the discharge characteristics are stabilized.

放電空洞部3は第2の素体2の内部に形成された略直方体の空洞で、過電圧印加時には
この空洞内に放電が生じることになる。
The discharge cavity 3 is a substantially rectangular parallelepiped cavity formed inside the second element body 2, and discharge is generated in the cavity when an overvoltage is applied.

第1の放電電極4は、第1の素体1および第2の素体2の内部に設けられ、その一部が放電空洞部3に露出している。また、第2の放電電極5も、第1の素体1および第2の素体2の内部に設けられ、その一部が放電空洞部3に露出している。第1の放電電極4と第2の放電電極5は、放電空洞部3の内壁の内、一方が底面に、他方がこれに対向する天井面に形成され、互いに面方向で対向している。第1の放電電極4および第2の放電電極5は、導電性に優れ、耐熱性に優れる材質を用いることが求められ、金属を用いるのが好ましい。金属の中でも、導電性を重視するならば、銅、金、パラジウム、あるいはこれらの合金を用いれば良く、耐熱性を重視するならばタングステンまたはモリブデンを用いれば良い。   The first discharge electrode 4 is provided inside the first element body 1 and the second element body 2, and a part of the first discharge electrode 4 is exposed to the discharge cavity 3. The second discharge electrode 5 is also provided inside the first element body 1 and the second element body 2, and a part of the second discharge electrode 5 is exposed to the discharge cavity 3. The first discharge electrode 4 and the second discharge electrode 5 are formed such that one of the inner walls of the discharge cavity 3 is formed on the bottom surface and the other is formed on the ceiling surface facing the first wall, and is opposed to each other in the surface direction. The first discharge electrode 4 and the second discharge electrode 5 are required to use a material having excellent conductivity and excellent heat resistance, and it is preferable to use a metal. Among metals, copper, gold, palladium, or an alloy thereof may be used if conductivity is important, and tungsten or molybdenum may be used if heat resistance is important.

第1の端子電極6は第1の素体1の外部に形成され、第1の放電電極4と電気的に接続しており、第2の端子電極7は第1の素体1の外部に形成され、第2の放電電極5と電気的に接続している。   The first terminal electrode 6 is formed outside the first element body 1 and is electrically connected to the first discharge electrode 4, and the second terminal electrode 7 is located outside the first element body 1. Formed and electrically connected to the second discharge electrode 5.

過電圧保護部品8は、以上の構成を有するものである。   The overvoltage protection component 8 has the above configuration.

次に、製造方法について図2〜図4を用いて説明をする。図2〜図4は本発明の一実施の形態における過電圧保護部品の製造方法を示す図であり、図2(a)〜図2(d)、図3(a)〜図3(d)、図4(a)〜図4(d)はそれぞれその正面断面図、図2(e)〜図2(h)、図3(e)〜図3(h)、図4(e)〜図4(h)はそれぞれの平面図である。   Next, a manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2-4 is a figure which shows the manufacturing method of the overvoltage protection component in one embodiment of this invention, FIG.2 (a)-FIG.2 (d), FIG.3 (a)-FIG.3 (d), 4 (a) to 4 (d) are front sectional views, respectively, FIG. 2 (e) to FIG. 2 (h), FIG. 3 (e) to FIG. 3 (h), and FIG. 4 (e) to FIG. (H) is a plan view of each.

図2(a)、(e)に示すように、先ず、未焼成のセラミックグリーンシートからなる第1の絶縁シート11を準備する。   As shown in FIGS. 2A and 2E, first, a first insulating sheet 11 made of an unfired ceramic green sheet is prepared.

次に、図2(b)、(f)に示すように、第1の絶縁シート11上に略中央部に長方形の開口部を有する未焼成のセラミックグリーンシートからなる第2の絶縁シート12を積層する。なお、第2の絶縁シート12はセラミックペーストの印刷により形成してもよい。   Next, as shown in FIGS. 2B and 2F, a second insulating sheet 12 made of an unfired ceramic green sheet having a rectangular opening at a substantially central portion on the first insulating sheet 11 is provided. Laminate. The second insulating sheet 12 may be formed by printing a ceramic paste.

次に、図2(c)、(g)に示すように、第2の絶縁シート12の開口部に第1の放電体13を形成する。この第1の放電体13は未焼成のセラミックと導体粉の混合物をペースト状にしたものを塗布して形成することができる。   Next, as shown in FIGS. 2C and 2G, the first discharge body 13 is formed in the opening of the second insulating sheet 12. The first discharge body 13 can be formed by applying a paste of a mixture of unfired ceramic and conductor powder.

次に、図2(d)、(h)に示すように、第2の絶縁シート12および第1の放電体13上の所定の場所に第1の導体層14を形成する。この第1の導体層14は、最終的に第2の放電電極5になるものであり、その形成方法は印刷工法を用いることができる。   Next, as shown in FIGS. 2D and 2H, the first conductor layer 14 is formed at predetermined positions on the second insulating sheet 12 and the first discharge body 13. The first conductor layer 14 finally becomes the second discharge electrode 5, and a printing method can be used as a method for forming the first conductor layer 14.

次に、図3(a)、(e)に示すように、第2の絶縁シート12、第1の導体層14上に略中央部に長方形の開口部を有する第3の絶縁シート15を積層する。第3の絶縁シート15の開口部からは、第1の放電体13が露出するようにし、また、第1の導体層14の一部も露出するように積層する。この第3の絶縁シート15も未焼成のセラミックグリーンシートからなるものを用いることができる。なお、第3の絶縁シート15はセラミックペーストの印刷により形成してもよい。   Next, as shown in FIGS. 3A and 3E, a second insulating sheet 12 and a third insulating sheet 15 having a rectangular opening at a substantially central portion are laminated on the first conductor layer 14. To do. Lamination is performed so that the first discharge body 13 is exposed from the opening of the third insulating sheet 15 and a part of the first conductor layer 14 is also exposed. The third insulating sheet 15 can also be made of an unfired ceramic green sheet. The third insulating sheet 15 may be formed by printing a ceramic paste.

次に、図3(b)、(f)に示すように、第3の絶縁シート15の開口部に第2の放電体16を形成する。この第2の放電体16は、略中央部に長方形の開口部を有するもので、未焼成のセラミックと導体粉の混合物をペースト状にしたものを塗布して形成することができる。   Next, as shown in FIGS. 3B and 3F, the second discharge body 16 is formed in the opening of the third insulating sheet 15. The second discharge body 16 has a rectangular opening at a substantially central portion, and can be formed by applying a paste of a mixture of unfired ceramic and conductor powder.

次に、図3(c)、(g)に示すように、第2の放電体16の開口部に樹脂ペースト体17を形成する。この樹脂ペースト体17としては、後の焼成工程により蒸発、分解等をして消失するものを用い、例えば、フィラとしてアクリルビーズを用いることができる。   Next, as shown in FIGS. 3C and 3G, a resin paste body 17 is formed in the opening of the second discharge body 16. As the resin paste body 17, a material that disappears by evaporation, decomposition, or the like in a subsequent baking step can be used. For example, acrylic beads can be used as fillers.

次に、図3(d)、(h)に示すように、第3の絶縁シート15、第2の放電体16および樹脂ペースト体17上の所定の場所に第2の導体層18を形成する。第2の導体層18は最終的に第1の放電電極4になるものであり、第1の導体層14と同様の材料を用いることができる。   Next, as shown in FIGS. 3D and 3H, the second conductor layer 18 is formed at predetermined positions on the third insulating sheet 15, the second discharge body 16, and the resin paste body 17. . The second conductor layer 18 finally becomes the first discharge electrode 4, and the same material as that of the first conductor layer 14 can be used.

次に、図4(a)、(e)に示すように、第3の絶縁シート15上に略中央部に長方形の開口部を有する未焼成のセラミックグリーンシートからなる第4の絶縁シート19を積層する。第4の絶縁シート19は、第2の絶縁シート12と同じ形状のものを用いることができ、この開口部からは、第2の放電体16と樹脂ペースト体17、そして第2の導体層18の一部が露出するように積層する。さらに、第4の絶縁シート19の開口部に、第3の放電体20を形成する。第3の放電体20は、未焼成のセラミックと導体粉の混合物をペースト状にしたものを塗布して形成することができる。   Next, as shown in FIGS. 4A and 4E, a fourth insulating sheet 19 made of an unfired ceramic green sheet having a rectangular opening at a substantially central portion on the third insulating sheet 15 is provided. Laminate. The 4th insulating sheet 19 can use the same shape as the 2nd insulating sheet 12, and from this opening part, the 2nd discharge body 16, the resin paste body 17, and the 2nd conductor layer 18 are used. Laminate so that a part of is exposed. Further, the third discharge body 20 is formed in the opening of the fourth insulating sheet 19. The third discharge body 20 can be formed by applying a paste of a mixture of unfired ceramic and conductor powder.

次に、図4(b)、(f)に示すように、第4の絶縁シート19、第3の放電体20上に未焼成のセラミックグリーンシートからなる第5の絶縁シート21を積層する。   Next, as shown in FIGS. 4B and 4F, a fifth insulating sheet 21 made of an unfired ceramic green sheet is laminated on the fourth insulating sheet 19 and the third discharge body 20.

次に、焼成工程を行い、第1の絶縁シート11、第2の絶縁シート12、第1の放電体13、第1の導体層14、第3の絶縁シート15、第2の放電体16、樹脂ペースト体17、第2の導体層18、第4の絶縁シート19、第3の放電体20および第5の絶縁シート21を焼成する。これにより、図4(c)、(g)に示すように、第1の絶縁シート11、第2の絶縁シート12、第3の絶縁シート15、第4の絶縁シート19および第5の絶縁シート21は、一体となって第1の素体1になる。また、第1の放電体13、第2の放電体16および第3の放電体20は一体となって第2の素体2になる。さらに、第1の導体層14は第2の放電電極5に、第2の導体層18は第1の放電電極4にそれぞれなる。樹脂ペースト体17はその成分である樹脂や溶媒等が分解、蒸発等を行い消失し、樹脂ペースト体17が存在していた空間が空洞となって放電空洞部3となる。   Next, a baking process is performed, and the first insulating sheet 11, the second insulating sheet 12, the first discharge body 13, the first conductor layer 14, the third insulating sheet 15, the second discharge body 16, The resin paste body 17, the second conductor layer 18, the fourth insulating sheet 19, the third discharge body 20, and the fifth insulating sheet 21 are fired. Thus, as shown in FIGS. 4C and 4G, the first insulating sheet 11, the second insulating sheet 12, the third insulating sheet 15, the fourth insulating sheet 19, and the fifth insulating sheet. 21 is integrated into the first element body 1. The first discharge body 13, the second discharge body 16, and the third discharge body 20 are integrated into the second element body 2. Further, the first conductor layer 14 becomes the second discharge electrode 5, and the second conductor layer 18 becomes the first discharge electrode 4. The resin paste 17 disappears when its components such as resin and solvent are decomposed and evaporated, and the space in which the resin paste 17 is present becomes a cavity and becomes the discharge cavity 3.

次に、図4(d)、(h)に示すように、第1の素体1の端面に第1の端子電極6および第2の端子電極7をそれぞれ形成することで過電圧保護部品8が得られる。具体的には、第1の端子電極6および第2の端子電極7は、印刷により銅の電極を形成した後に、その表面に電解めっきによりニッケルめっき層と、そのさらに表面にすずめっき層を形成する方法を採ることができる。   Next, as shown in FIGS. 4D and 4H, the first terminal electrode 6 and the second terminal electrode 7 are formed on the end face of the first element body 1, so that the overvoltage protection component 8 is formed. can get. Specifically, for the first terminal electrode 6 and the second terminal electrode 7, after forming a copper electrode by printing, a nickel plating layer is formed on the surface by electrolytic plating, and a tin plating layer is further formed on the surface. Can be taken.

なお、量産性を考え、焼成工程の前までは、大きな第1の絶縁シート11等を用い、一度に複数の過電圧保護部品をつくるように製造し、焼成工程の直前に、個片の過電圧保護部品に分割して、以降の製造工程を行うようにしてもよい。   In consideration of mass productivity, before the firing step, the large first insulating sheet 11 or the like is used to manufacture a plurality of overvoltage protection parts at once, and immediately before the firing step, individual piece overvoltage protection is performed. You may make it divide | segment into components and perform a subsequent manufacturing process.

以上のように構成され、製造された過電圧保護部品8の動作について、以下、説明をする。   The operation of the overvoltage protection component 8 configured and manufactured as described above will be described below.

過電圧から保護したい電子部品に電圧を印加する側に第1の端子電極6を、そして、グランド側に第2の端子電極7を接続しておく。なお、接続は逆でも構わない。この状態において、通常の電圧が印加されているときには、放電空洞部3により隔てられている第1の放電電極4と第2の放電電極5間に放電は生じず、電気は電子部品に流れる。   A first terminal electrode 6 is connected to a side to which a voltage is applied to an electronic component to be protected from overvoltage, and a second terminal electrode 7 is connected to the ground side. The connection may be reversed. In this state, when a normal voltage is applied, no discharge occurs between the first discharge electrode 4 and the second discharge electrode 5 separated by the discharge cavity 3, and electricity flows to the electronic component.

しかし、過電圧が印加された場合には、第1の放電電極4と第2の放電電極5間に放電が生じ、このときには過電圧保護部品8を過電圧による電気が流れ、電子部品には過電圧による電流が流れないので、電子部品を過電圧から保護することができる。   However, when an overvoltage is applied, a discharge occurs between the first discharge electrode 4 and the second discharge electrode 5, and at this time, electricity due to the overvoltage flows through the overvoltage protection component 8, and current due to the overvoltage flows through the electronic component. Does not flow, the electronic component can be protected from overvoltage.

ここで、一般に、放電は、電圧が高いと生じ易く、電圧が低いと生じ難いものであるが、放電が生じる最小の電圧値である放電開始電圧は、放電が生じる2つの電極間の距離に関係しており、電極間距離が短いと放電し易く、長いと放電し難いものである。   Here, in general, discharge is likely to occur when the voltage is high and difficult to occur when the voltage is low. However, the discharge start voltage, which is the minimum voltage value at which discharge occurs, is the distance between the two electrodes where discharge occurs. It is related, and when the distance between electrodes is short, it is easy to discharge, and when long, it is difficult to discharge.

本発明の過電圧保護部品8は、第2の素体2がセラミックと導体粉との混合物からなるものであり、この導体粉の存在により放電が生じ易くなるため、第1の放電電極4と第2の放電電極5間の放電空洞部3内の距離による放電開始電圧よりも低い放電開始電圧を実現することができる。   In the overvoltage protection component 8 according to the present invention, the second element body 2 is made of a mixture of ceramic and conductor powder, and discharge easily occurs due to the presence of the conductor powder. A discharge start voltage lower than the discharge start voltage due to the distance in the discharge cavity 3 between the two discharge electrodes 5 can be realized.

また、一般的に放電は電極の尖っている部分で生じやすいことは良く知られており、本発明の過電圧保護部品8は、放電開始の際には、第2の素体2中の導体粉間を放電する経路を経由することにより第1の放電電極4の周辺部と第2の放電電極5の周辺部との間で放電が行われ、主放電の際には、放電空洞部3の空間を放電する経路を経由することで第1の放電電極4の周辺部と第2の放電電極5の周辺部との間で放電が行われることになり、いずれの放電も第1の放電電極4の周辺部と第2の放電電極5の周辺部とで行われるので、放電開始の状態から主放電へ円滑に放電が移行される。   Further, it is well known that discharge is generally likely to occur at the pointed portion of the electrode, and the overvoltage protection component 8 of the present invention is a conductive powder in the second element body 2 at the start of discharge. A discharge is performed between the peripheral portion of the first discharge electrode 4 and the peripheral portion of the second discharge electrode 5 by way of a path for discharging between them, and during the main discharge, the discharge cavity 3 A discharge is performed between the peripheral portion of the first discharge electrode 4 and the peripheral portion of the second discharge electrode 5 through the path for discharging the space, and both discharges are performed in the first discharge electrode. 4 and the periphery of the second discharge electrode 5, the discharge is smoothly transferred from the discharge start state to the main discharge.

なお、過電圧保護部品8において、第2の素体2は、第1の放電電極4、第2の放電電極5が形成される面と、この2つの面を接続する面に存在していれば、第1の素体1の内壁の全面に形成されている必要はない。   In the overvoltage protection component 8, the second element body 2 is present on the surface on which the first discharge electrode 4 and the second discharge electrode 5 are formed and the surface connecting the two surfaces. It is not necessary to be formed on the entire inner wall of the first element body 1.

また、第2の素体2を形成する際の導体粉の平均粒径としては、0.1〜10μm程度が好ましい。また、セラミックと導体粉との成分比は、第2の素体2内の導体粉間の距離に影響するものであり、放電開始電圧に関わってくるものであるが、想定する放電開始電圧に応じて、適宜決定すればよい。   Moreover, as an average particle diameter of the conductor powder at the time of forming the 2nd element | base_body 2, about 0.1-10 micrometers is preferable. The component ratio of the ceramic and the conductor powder affects the distance between the conductor powders in the second element body 2 and is related to the discharge start voltage. Accordingly, it may be determined appropriately.

さらに、第1の素体1の構成要素であるセラミックと、第2の素体2の構成要素の一つであるセラミックを同じ材料にしてもよい。このようにすると、第1の素体1を製造するための焼成温度と第2の素体2を製造するための焼成温度がほぼ同じになるので、製造工程が簡略される。   Furthermore, the ceramic that is a component of the first element body 1 and the ceramic that is one of the elements of the second element body 2 may be made of the same material. In this way, the firing temperature for producing the first element body 1 and the firing temperature for producing the second element body 2 are substantially the same, so that the production process is simplified.

また、第2の素体2を構成するセラミックが焼成する温度が、第2の素体2を構成する金属粉の融点より低くなるような材料を用いると、第2の素体2中で金属粉が適度に分散し、放電特性が安定するので、好ましい。そして、そのようなセラミックの好適例としては低温同時焼成セラミックが挙げられる。   Further, when a material is used in which the temperature at which the ceramic constituting the second element body 2 is fired is lower than the melting point of the metal powder constituting the second element body 2, the metal in the second element body 2 is used. It is preferable because the powder is appropriately dispersed and the discharge characteristics are stabilized. A suitable example of such a ceramic is a low-temperature co-fired ceramic.

本発明にかかる過電圧保護部品およびその製造方法は、放電開始電圧を低下させることができるので、より過電圧に弱い電子部品等の保護を行うことができるという優れた効果を奏するものである。   The overvoltage protection component and the method for manufacturing the same according to the present invention can reduce the discharge start voltage, and thus have an excellent effect of being able to protect electronic components and the like that are more susceptible to overvoltage.

本発明の一実施の形態における過電圧保護部品の正面断面図Front sectional drawing of the overvoltage protection component in one embodiment of this invention 同過電圧保護部品の製造方法を示す図The figure which shows the manufacturing method of the same overvoltage protection component 同過電圧保護部品の製造方法を示す図The figure which shows the manufacturing method of the same overvoltage protection component 同過電圧保護部品の製造方法を示す図The figure which shows the manufacturing method of the same overvoltage protection component

1 第1の素体
2 第2の素体
3 放電空洞部
4 第1の放電電極
5 第2の放電電極
6 第1の端子電極
7 第2の端子電極
8 過電圧保護部品
11 第1の絶縁シート
12 第2の絶縁シート
13 第1の放電体
14 第1の導体層
15 第3の絶縁シート
16 第2の放電体
17 樹脂ペースト体
18 第2の導体層
19 第4の絶縁シート
20 第3の放電体
21 第5の絶縁シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st element body 2 2nd element body 3 Discharge cavity part 4 1st discharge electrode 5 2nd discharge electrode 6 1st terminal electrode 7 2nd terminal electrode 8 Overvoltage protection component 11 1st insulating sheet 12 2nd insulation sheet 13 1st discharge body 14 1st conductor layer 15 3rd insulation sheet 16 2nd discharge body 17 resin paste body 18 2nd conductor layer 19 4th insulation sheet 20 3rd Discharge body 21 5th insulating sheet

Claims (3)

第1の素体と、
前記第1の素体の内部に形成された第2の素体と、
前記第2の素体に囲まれた空間または前記第1の素体と前記第2の素体とに囲まれた空間である放電空洞部と、
少なくとも一部が前記放電空洞部にて前記第2の素体に接触して形成された第1の放電電極と、
少なくとも一部が前記放電空洞部内にて前記第2の素体に接触し、前記第1の放電電極と互いに面方向で対向するように形成された第2の放電電極と、
前記第1の素体の外部に形成され前記第1の放電電極と電気的に接続する第1の端子電極と、
前記第1の素体の外部に形成され前記第2の放電電極と電気的に接続する第2の端子電極とを備え、
前記第2の素体は、前記セラミックと導体粉との混合物であり過電圧印加時には導通し、それ以外では絶縁体として機能する過電圧保護部品。
A first element body;
A second element body formed inside the first element body;
A discharge cavity that is a space surrounded by the second element body or a space surrounded by the first element body and the second element body;
A first discharge electrode formed at least partially in contact with the second element body at the discharge cavity;
A second discharge electrode formed so as to be at least partially in contact with the second element body in the discharge cavity and facing the first discharge electrode in a plane direction;
A first terminal electrode formed outside the first element body and electrically connected to the first discharge electrode;
A second terminal electrode formed outside the first element body and electrically connected to the second discharge electrode;
The second element body is an overvoltage protection component that is a mixture of the ceramic and the conductive powder and is conductive when an overvoltage is applied, and otherwise functions as an insulator.
前記第2の素体は、セラミックと、前記セラミックの焼成温度より融点が高い金属粉で構成されたものである請求項1記載の過電圧保護部品。 2. The overvoltage protection component according to claim 1, wherein the second element body is made of ceramic and metal powder having a melting point higher than a firing temperature of the ceramic. 前記第2の素体は、低温同時焼成セラミックと導体粉の混合物である請求項2に記載の過電圧保護部品。 The overvoltage protection component according to claim 2, wherein the second element body is a mixture of a low-temperature co-fired ceramic and a conductor powder.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015057797A (en) * 2014-12-19 2015-03-26 Tdk株式会社 Electrostatic protection component
US10278272B2 (en) 2016-04-01 2019-04-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. ESD protection device
WO2024195292A1 (en) * 2023-03-22 2024-09-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 Static electricity elimination component

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