JPH08293377A

JPH08293377A - サージアブソーバおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08293377A
Application number: JP12059895A
Authority: JP
Inventors: Taiichi Ono; 泰一小野; Takehiro Takojima; 武広蛸島; Yoshinobu Kakihara; 良亘柿原; Isao Nakamura; 功中村; Tadaatsu Nakamura; 祗温中村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】サージアブソーバにおいて、抵抗体層を隔て
るギャップを高精度に形成し、応答速度や放電開始電圧
を安定させる。【構成】平板チップ状の基体１１の表面に高抵抗材料
の抵抗体層１２ａ，１２ｂが蒸着またはスパッタにて形
成され、これをエッチングにて除去することによりギャ
ップ１３が形成される。ギャップ１３はその間隔を５μ
ｍまたは１μｍ以下の微細寸法にでき、放電が開始され
るまでの応答時間を短縮できる。またギャップ１３の間
隔が高精度に設定されるため、放電開始電圧もばらつき
の少ない安定したものとなる。抵抗体層１２ａ，１２ｂ
を高融点材料かつ耐スパッタ性の高い材料で形成するこ
とにより、放電による抵抗体層の損傷を防止でき、また
抵抗体層１２ａ、１２ｂを非晶質カーボンを主体とした
材料で形成することにより、ガラス封止体１７内に封入
された不活性ガス等によるプラズマに対する耐性の高い
ものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子回路や電子部品をサ
ージから保護するためのサージアブソーバに係り、特に
抵抗体膜を蒸着やスパッタにて形成でき且つギャップを
エッチングにて形成できるようにしたサージアブソーバ
およびその製造方法、さらに抵抗体層の損傷の少ないサ
ージアブソーバまたは封入される不活性ガス等のイオン
によるスパッタリングに対する耐性の高い抵抗体層を有
するサージアブソーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のギャップ方式のサージア
ブソーバの構造を示す斜視図、図６はサージアブソーバ
のギャップ部分を拡大して示す拡大断面図である。この
サージアブソーバ１は、ガラス封止体２の内部に、アル
ミナ（酸化アルミニウム；Ａｌ₂Ｏ₃）などにより形成さ
れた丸棒状の基体３が設けられ、この基体３の表面に、
ギャップ７を介して対向する抵抗体層４ａ，４ｂが形成
されている。この抵抗体層４ａ，４ｂは酸化スズ（Ｓｎ
Ｏ₂）などの高抵抗材料により形成されている。ギャッ
プ７は基体３の円周方向全周に沿って形成されており、
図６ではギャップ７の間隔（ギャップ長）をＧで示して
いる。

【０００３】基体３の両端部には、それぞれの抵抗体層
４ａ，４ｂに導通する主電極５ａ，５ｂが設けられてい
る。この主電極５ａ，５ｂは抵抗値の低い金属材料によ
りキャップ状に形成されて、抵抗体層４ａ，４ｂの上か
ら基体３の両端部に嵌着されたものである。両主電極５
ａ，５ｂにはリード線６ａ，６ｂが接続され、このリー
ド線６ａ，６ｂがガラス封止体２の外部に延びている。
ガラス封止体２の内部は１００〜５００ｍｍＨｇ程度に
設定され、この内部にはアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム
（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）などの不活性ガスが充填され
ている。

【０００４】この従来のサージアブソーバでは、丸棒状
の基体３の外周全面に、厚さ２０μｍ程度の抵抗体層を
形成し、レーザ加工を用いて基体３の中央部にて円周に
沿って抵抗体層を削除することにより、ギャップ７が形
成される。レーザ加工の加工精度の限界から、ギャップ
間隔Ｇは数１０μｍ程度であり、実際のものは最小のギ
ャップ間隔で３０μｍ程度である。

【０００５】上記サージアブソーバの動作を説明するた
めの等価回路は例えば図８のように表わすことができ
る。図８においてＲ0，Ｒ0は、それぞれの抵抗体層４
ａ，４ｂの抵抗値、Ｒａはギャップ７での抵抗体層間の
絶縁抵抗、Ｒｂは抵抗体層４ａ，４ｂの間に放電が開始
されたときの放電抵抗であり、例えば１０〜１００Ω程
度である。またＣは、ギャップ７での静電容量である。
主電極５ａ，５ｂ間にサージが印加されていない状態で
は、ギャップ７にて放電が行われず、よって等価回路に
て表現されているスイッチＳ2は絶縁抵抗Ｒａ側に接続
され、サージアブソーバは非常に高い電気抵抗を有する
ものとなっている。

【０００６】主電極５ａ，５ｂ間にサージが印加された
時点で、等価回路にて表現されるスイッチＳ1が閉じた
ことになり、抵抗体層の抵抗Ｒ0を通してギャップ７に
充電され始める。ギャップ７（容量Ｃ）での放電開始電
圧は、ギャップ長Ｇやガラス封止体２内のガス圧などに
より決められる。容量Ｃでの充電電圧が放電開始電圧
（パッシェン最低電圧）に至ると、抵抗体層４ａ，４ｂ
間で放電が開始される。図８の等価回路では、ギャップ
７の充電電圧が放電開始電圧に至ったときに、情報αに
よりスイッチＳ2が放電抵抗Ｒｂに切換えられるものと
して表現されている。ギャップ７での放電は正放電また
は負放電であり、この放電は抵抗体層４ａ，４ｂの表面
を移動し、最終的には主電極５ａ，５ｂ間がアークで橋
絡される。主電極５ａと５ｂ間が放電によるアークで橋
絡された最終状態では、等価回路は、主電極５ａ，５ｂ
間が放電抵抗のみ（抵抗体層４ａ，４ｂの抵抗値Ｒ0よ
りも低い抵抗）で接続されたものとして表現できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造のサー
ジアブソーバ１では、以下に列記する問題点がある。（１）従来のサージアブソーバの製造方法は、アルミナ
などにより形成された丸棒状の基体３の周囲にディップ
工程などによりＳｎＯ₂の高抵抗材料を付着させて抵抗
体層を形成し、この抵抗体層をレーザ加工して、ギャッ
プ７を形成している。したがって、ギャップ７の間隔Ｇ
は数１０μｍ程度が限界でありこれ以上間隔Ｇを狭くす
ることが不可能である。実際のサージアブソーバでのギ
ャップ７の間隔は最小でも３０μｍ程度である。

【０００８】抵抗体層４ａと４ｂの間隔Ｇは、応答速度
（放電が開始されるまでの応答時間）および放電開始電
圧に影響を与える。ギャップ７の間隔Ｇが短いとサージ
が印加してから放電が開始されるまでの応答時間が短く
なり、また間隔Ｇが長いと応答時間が長くなる。またギ
ャップ７の間隔Ｇが短いと放電開始電圧が低くなり、間
隔Ｇが長いと放電開始電圧が高くなる。したがって、例
えば放電開始電圧が高くしかも応答速度の速いサージア
ブソーバを構成する場合には、サージアブソーバの基体
３の軸方向へギャップ７を所定のピッチにて多重に設
け、しかもそれぞれのギャップ７の間隔Ｇを可能な限り
短く形成する必要がある。しかし、前述のように従来の
サージアブソーバの製造方法では、ギャップ７の間隔Ｇ
を数１０μｍよりも小さくすることは困難であり、よっ
て今以上に応答速度の速い（応答時間の短い）サージア
ブソーバを構成することができない。

【０００９】（２）図７は、従来のサージアブソーバ１
のギャップ７の部分を拡大して示したものである。従来
のサージアブソーバ１では、抵抗体層をレーザ加工して
ギャップを形成しているが、レーザ加工での加工精度は
あまり高いものではなく、ギャップ７を介して対向する
抵抗体層４ａと４ｂの対向縁部は高精度に直線状になら
ず、微細な凹凸形状となってしまう。実際のサージアブ
ソーバでは、抵抗体層４ａ，４ｂのギャップ対向部分で
の凹凸の大きさが３〜５μｍ程度の非常に大きなものと
なっている。したがって、ギャップ７の間隔Ｇは設計値
通りに製造されることがなく、図７にて（イ）で示すよ
うに、抵抗体層に突起が形成されてギャップの間隔が狭
くなっている部分と、（ロ）で示すように抵抗体層の間
隔が広くなっている部分とが生じ、この間隔に最大で１
０μｍ程度の寸法差が生じることもあり得る。

【００１０】サージアブソーバでの応答時間と放電開始
電圧は、抵抗体層間の間隔の最小寸法により決められ
る。よって、上記のように抵抗体層間の間隔にばらつき
があると、応答時間と放電開始電圧とのばらつきが大き
くなる。またギャップが多重に形成されているもので
は、個々のギャップでの対向間隔の部分的な寸法のばら
つきが大きいため、多重のギャップのそれぞれにおいて
間隔のばらつきが累積され、よって、ギャップの数に比
例した計算通りの放電開始電圧を得ることができず、サ
ージアブソーバ全体として放電開始電圧のばらつきの大
きなものとなる。

【００１１】（３）図８に示す等価回路にて説明したよ
うに、リード線６ａと６ｂの間にサージが印加される
と、抵抗体層間の最も間隔の短い位置（例えば図７の
（イ）の位置）で最初に放電が開始される。抵抗体層の
材料の融点が低いと、このときの放電の熱により放電開
始部分において抵抗体層が損傷を生じやすく、よって寿
命の短いものとなる。

【００１２】（４）さらに、主電極５ａと５ｂ間にて放
電が開始されると、ガラス封止体２内に封入されている
例えばアルゴンガスのイオンが抵抗体層４ａと４ｂの表
面をたたき、抵抗体層４ａと４ｂの表面がターゲットと
なったスパッタ現象が生じる。抵抗体層４ａと４ｂの表
面からスパッタされた抵抗物質がギャップ７の部分にて
基体３の表面に再付着され、この再付着物によりギャッ
プ７が短絡されると、サージアブソーバとして機能でき
なくなる。この点からの従来のサージアブソーバでは、
抵抗体層４ａ，４ｂの寿命が短く、サージ印加回数に制
限が与えられるものとなる。

【００１３】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、抵抗体層を蒸着またはスパッタにより成膜で
き、この抵抗体層をエッチングしてギャップを形成でき
るものとし、ギャップの間隔寸法を従来よりも短くして
応答速度を速めることができ、また抵抗体層のギャップ
に対向する部分の凹凸を小さくできるようにして、応答
速度や放電開始電圧のばらつきを小さくした高性能なサ
ージアブソーバおよびその製造方法を提供することを目
的としている。

【００１４】さらに本発明は、融点の高い材料により抵
抗体層を形成して、抵抗体層間の放電開始により抵抗体
層の損傷を生じにくくし、または、放電時にアルゴンガ
スなどの不活性ガスによるスパッタ現象による抵抗体層
の劣化を抑制できるようにしたサージアブソーバを提供
することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基体の表面に
形成された抵抗体層と、抵抗体層の両側に配置された主
電極とを有し、前記抵抗体層に１つ以上のギャップが形
成されているサージアブソーバであって、前記抵抗体層
が蒸着またはスパッタ等により成膜可能な高抵抗材料に
より形成されていることを特徴とするものである。上記
基体は、平板状チップあるいは従来と同様の丸棒状（円
柱状）である。

【００１６】上記高抵抗材料は高融点材料の、ＴａＳｉ
Ｏ₂、ＣｒＳｉＯ₂、ＳｉＣとＴａ₂Ｏ₅との混合物、Ｔｉ
ＮとＳｉＯ₂との混合物、ＨｆＮとＳｉＯ₂との混合物、
ＴａとＨｆＯ₂との混合物、ＣｒとＨｆＯ₂との混合物の
いずれかであることが好ましい。

【００１７】または、抵抗体層の材料としては、不活性
ガス等のイオンによるスパッタリングに対する耐性の高
い材料である、非晶質カーボンまたは、金属を含む非晶
質カーボンが好ましい。

【００１８】また、本発明のサージアブソーバの製造方
法は、平板チップ状または丸棒状（円柱状）の基体の表
面に高抵抗材料を蒸着またはスパッタ等の薄膜形成技術
により成膜して抵抗体層を形成する工程と、抵抗体層を
エッチングして１つ以上のギャップを形成する工程と、
基体の両側にて抵抗体層と電気的に導通する主電極を形
成する工程と、基体および主電極を封止する工程とから
成ることを特徴とするものである。

【００１９】

【作用】本発明のサージアブソーバおよびその製造方法
では、平板チップ状または丸棒状の基体の表面に蒸着ま
たはスパッタにて高抵抗材料の膜が形成されて抵抗体層
が形成される。抵抗体層の膜厚は５０〜１０００ｎｍま
たは２００〜５００ｎｍ程度である。抵抗体層を成膜し
た後に、エッチング工程により抵抗体層が除去されてギ
ャップが形成される。抵抗体層をエッチングにより除去
する工程は従来のレーザ加工による工程よりも加工精度
が高く、ギャップの間隔が短いものであっても、その間
隔Ｇを高精度に設定できる。したがって、ギャップの間
隔Ｇを、５μｍ以下または１μｍ以下あるいはさらに短
くすることが可能である。ギャップの間隔Ｇを短くする
ことによりサージが印加されてから放電が開始されるま
での応答速度を速める（応答時間を短縮する）ことが可
能である。またギャップの間隔を短くすると放電開始電
圧が低くなる。よって応答速度が速く且つ放電開始電圧
の高いサージアブソーバを構成する場合には、５μｍま
たは１μｍ以下の間隔のギャップを、主電極が並ぶ方向
へ多重に形成することにより可能になる。よって本発明
でのギャップの間隔は５μｍ以下または１μｍ以下とす
ることが好ましい。

【００２０】またエッチングによる加工では、ギャップ
部分にて対向する抵抗体層の縁部の粗さを低く抑えるこ
とができ、この縁部の凹凸を最大値で０．５μｍ以下と
することが可能である。ギャップにて対向する抵抗体層
の縁部の凹凸の粗さを上記の０．５μｍ以下とすると、
応答速度（応答時間）と放電開始電圧のばらつきの小さ
いサージアブソーバを構成できる。すなわち放電は抵抗
体層の間隔の最も短い部分で開始されるが、図７に示す
ように、従来のサージアブソーバでは抵抗体層の縁部の
凹凸が３〜５μｍ程度の粗さであるため、応答速度と放
電開始電圧のばらつきが大きかった。一方本発明ではギ
ャップに対向する抵抗体層の縁部の凹凸が小さいために
上記ばらつきが非常に小さくなる。よって多重ギャップ
を構成した場合に、ギャップ数に比例した放電開始電圧
を設定でき、この放電開始電圧のばらつきも小さくな
る。よって本発明では、ギャップにて対向する抵抗体層
の縁部の凹凸の大きさが、最大で０．５μｍ以下である
ことが好ましい。

【００２１】上記のようにエッチングによりギャップが
形成された基体は、その両端に主電極が取り付けられ、
さらにガラスなどの封止体に封入される。

【００２２】また抵抗体層として高抵抗材料で且つ高融
点材料の、ＴａＳｉＯ₂、ＣｒＳｉＯ₂、ＳｉＣとＴａ₂
Ｏ₅との混合物、ＴｉＮとＳｉＯ₂との混合物、ＨｆＮと
ＳｉＯ₂との混合物、ＴａとＨｆＯ₂との混合物、Ｃｒと
ＨｆＯ₂との混合物のいずれかを使用することが好まし
い。この融点の高い材料は放電時の熱により損傷が少な
いものとなり、よって放電の繰返しによる抵抗体層の損
傷を防止でき寿命を改善できる。

【００２３】さらに抵抗体層として、不活性ガス等のイ
オンによるスパッタリングに対する耐性の高い材料、す
なわちスパッタ耐性の高い材料である、非晶質カーボン
または、金属を含む非晶質カーボンが使用できる。サー
ジアブソーバでは、主電極間に放電が発生したときに封
止体内のアルゴンガスなどの不活性ガスのイオンが抵抗
体層の表面をたたき、抵抗体がスパッタされる現象が生
じるが、非晶質カーボンを主体とした抵抗体層はこの不
活性ガスによるスパッタ現象に対する耐性が高い。よっ
て抵抗体層の表面から材料がスパッタされにくく、この
材料がギャップ内に付着してギャップを短絡させるよう
な現象が生じにくくなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明のサージアブソーバの全体構造を示す斜視図、図
２はその断面図である。このサージアブソーバ１０は、
平板状チップの基体１１を有している。この基体１１
は、比較的融点の高いガラスやＡｌ₂Ｏ₃などのセラミッ
ク材料などにより形成されている。基体１１の表面に
は、抵抗体層１２ａ，１２ｂが形成され、抵抗体層１２
ａと１２ｂとの間に間隔Ｇのギャップ１３が形成されて
いる。基体１１の両端部には、抵抗体層１２ａ，１２ｂ
のそれぞれに導通する導電層１４ａ，１４ｂが設けら
れ、この導電層１４ａ，１４ｂが主電極１５ａ，１５ｂ
に接合されている。

【００２５】主電極１５ａ，１５ｂは、例えばジュメッ
ト（銅の表面に酸化銅膜が形成されているもの）により
形成されている。この主電極１５ａ，１５ｂにはリード
線１６ａ，１６ｂが接続されている。基体１１および主
電極１５ａ，１５ｂはガラス封止体１７の内部に収納さ
れ、リード線１６ａ，１６ｂは、ガラス封止体１７の外
部に突出している。ガラス封止体１７の内部は１００〜
５００ｍｍＨｇであり、ガラス封止体１７の内部にはア
ルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）な
どの不活性ガスが充填されている。

【００２６】上記抵抗体層１２ａ，１２ｂは高抵抗材料
により形成されている。この抵抗材料は、基体１１の表
面に蒸着またはスパッタなどの工程で成膜できるものが
使用される。抵抗体層１２ａ，１２ｂを形成する高抵抗
材料としては、金属と酸化物とから成る例えばＴａＳｉ
Ｏ₂、ＣｒＳｉＯ₂、金属と酸化物の混合物であるＴａ−
ＨｆＯ₂、Ｃｒ−ＨｆＯ₂、炭化物または窒化物と酸化物
との混合物であるＳｉＣ−Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＮ−Ｓｉ
Ｏ₂、ＨｆＮ−ＳｉＯ₂などが例示できる。これらの材料
はいずれも融点が高く、また比抵抗は１０^-3〜１０²Ω
・ｃｍの範囲で変えることができる。

【００２７】また、高抵抗材料としてＤＬＣ（ダイヤモ
ンドライクカーボン）などの非晶質カーボン、またはア
ルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎ
ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、クロム
（Ｃｒ）等が５〜４０ａｔ％含まれた非晶質カーボンを
使用することが好ましい。非晶質カーボンは比較的抵抗
が高く、またガラス封止体に充填されているアルゴンや
ネオンなどの不活性ガス等によるプラズマに対する耐性
が高いため、高抵抗の抵抗体層１２ａ，１２ｂの材料と
して好適である。サージが印加され抵抗体層１２ａと１
２ｂ間で放電が開始されると、不活性ガスのイオンによ
り抵抗体層１２ａ，１２ｂの表面がスパッタされる現象
が生じるが、非晶質カーボンを主体とした材料は、この
不活性ガス等のイオンによるスパッタリングに対する耐
性が高いため、スパッタにて放出された物質がギャップ
１３にて抵抗体層１２ａと１２ｂの間に直接付着するこ
とがなく、抵抗体層１２ａと１２ｂが短絡する現象を防
止できる。

【００２８】抵抗体層１２ａ，１２ｂの膜厚は５０〜１
０００ｎｍまたは２００〜５００ｎｍの範囲とすること
が好ましい。ギャップ１３は、基体１１の表面に上記高
抵抗材料の膜を形成した後に、この膜を間隔Ｇとなるよ
うに除去することにより形成できる。この工程はウエッ
トエッチングまたはドライエッチングにより行われる。
高抵抗材料が非晶質カーボンの場合には、ＣＦ4＋Ｏ2の
混合ガス等を用いたドライエッチングなどによりギャッ
プ１３を加工することが可能である。

【００２９】このエッチング工程では、ギャップ１３の
間隔Ｇを高精度に加工できる。また抵抗体層の膜厚を上
記の５０〜１０００ｎｍまたは２００〜５００ｎｍ程度
の従来よりも薄いものとし、またエッチング工程により
ギャップを形成すると、ギャップ間隔Ｇを短くでき、５
μｍまたは１μｍ以下あるいはそれ以下のものとするこ
とが可能である。図４は横軸にギャップ間隔Ｇ（μｍ）
を対数軸にとり、縦軸は応答時間（ｎｓ：ナノ秒）をと
っている。この応答時間は、リード線１６ａと１６ｂに
サージが印加されたときを始点とし、抵抗体層間に放電
が発生し、さらに主電極間１５ａと１５ｂ間で放電が開
始されるまでの時間である。従来のレーザ加工によるギ
ャップ間隔は最短で３０μｍ程度であったが、この実施
例では５μｍ以下または１μｍ以下とすることができ、
図４に示すように応答時間をきわめて短縮でき応答速度
を速めることが可能となる。

【００３０】またエッチングにより形成されたギャップ
１３はその間隔Ｇの寸法誤差が小さく、間隔Ｇを高精度
に設定できるのみならず、ギャップ部分で対向する抵抗
体層１２ａ，１２ｂの縁部の凹凸を微細にできる。この
凹凸は最大で０．５μｍ以下にでき、抵抗体層間で放電
が開始されるまでの応答速度および放電開始電圧を安定
して設定でき、ばらつきが小さいものとなる。よって主
電極１５ａと１５ｂの並び方向へ縞状に多重のギャップ
を形成することにより、ギャップ数にほぼ比例した放電
開始電圧を設定でき、そのばらつきも小さくなる。以上
から、応答速度が速く（応答時間が短く）且つ放電開始
電圧のばらつきの小さいサージアブソーバを構成でき
る。また、前記導電層１４ａ，１４ｂは、クロム（Ｃ
ｒ）やチタン（Ｔｉ）を下地膜として銅（Ｃｕ）やニッ
ケル（Ｎｉ）が形成されたものである。

【００３１】図３（Ａ）から（Ｆ）は、図１と図２に示
すサージアブソーバ１０の製造方法を工程順に示してい
る。図３（Ａ）に示す基板１１Ａは、基体１１を複数個
取りできる面積のものであり、例えば「＃７０５９」な
どの比較的融点の高いガラス基板である。また基板１１
Ａはアルミナ基板であってもよい。またサージアブソー
バとしての使用電力容量が高いものである場合には、表
面がホーロー仕上げされた鉄基板を用いることも可能で
ある。この基板１１Ａの表面に、前記において例示した
いずれかの高抵抗材料による抵抗体層１２Ａが形成され
る。抵抗体層１２Ａの膜厚は、５０〜１０００ｎｍ、好
ましくは２００〜５００ｎｍである。

【００３２】次に、抵抗体層１２Ａの上に感光性ポリイ
ミドなどのフォトレジスト材料を塗布し、プリベーク
し、フォトマスクを用いて紫外線光による露光を行う。
この露光、さらには現像、リンス、乾燥およびポストベ
ークにより、ギャップ形成部分のレジスト材料が除去さ
れる。ギャップ間隔Ｇが５μｍ程度までは、フォトマス
クを用いた密着露光により、ギャップ間隔Ｇの寸法に合
わせて高精度にレジスト材料を除去することが可能であ
る。ただし、ギャップ間隔Ｇが５μｍよりも短く、１μ
ｍ程度あるいはそれ以下まで短くする場合には、ステッ
パーを用いて縮小投影露光を行うことにより、短ギャッ
プ寸法に相当するレジスト材料除去を高精度に行うこと
ができる。

【００３３】次に、エッチングによりギャップの部分に
て抵抗体層１２Ａを除去する。ギャップ間隔はエッチン
グにより１μｍまたはそれ以下の寸法とすることが可能
である。上記間隔Ｇのエッチング工程はウエットエッチ
ングまたはドライエッチングが可能であるが、抵抗体層
１２Ａが、ＤＬＣなどの非晶質カーボン材料などにより
形成されている場合には、ＣＦ₄＋Ｏ₂ガス等を用いたド
ライエッチングにより、除去することが可能である。こ
のエッチング終了後に、アセトンなどを用いてギャップ
形成用のレジスト材料を除去する。図３（Ｂ）では、レ
ジスト材料が除去された後の間隔Ｇのギャップ形成部分
を符号１３Ａで示している。

【００３４】次に、ダイサーを用いて個々のチップごと
に切断する。チップ形状の個々の基体１１の大きさは、
１．２×２．０ｍｍ²〜４．５×７ｍｍ²である。図３
（Ｃ）は切断された後の基体１１を示している。そして
図３（Ｄ）に示すように、導電層１４ａ，１４ｂを形成
する。導電層１４ａ，１４ｂは、Ｃｒ，Ｔｉを下地膜と
し、Ｃｕ，Ｎｉ等を連続して成膜したものであり、膜厚
は５０〜３００ｎｍ程度である。

【００３５】次に、図３（Ｅ）（Ｆ）に示すように、基
体１１の両側に主電極１５ａ，１５ｂおよびリード線１
６ａ，１６ｂを取り付けてガラスにより封止する。ジュ
メットによる主電極１５ａ，１５ｂは直径１〜３ｍｍ
で、厚さ２〜５ｍｍ程度の円板である。主電極１５ａ，
１５ｂにはリード線１６ａ，１６ｂを溶接により接続し
ておく。切断した個々の基体１１を主電極１５ａ，１５
ｂで挟み、ガラス筒に挿入し、カーボンヒータに装填す
る。約４５０℃で加熱し、真空ポンプで１０^-5ｔｏｒｒ
程度の低圧に設定し、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅなどのガスを１
〜５００ｔｏｒｒで充填する、約６００℃まで急激に加
熱すると、ガラスが溶け、図２に示すように封止され
る。室温まで冷却してサージアブソーバが完成する。

【００３６】なお、本発明では基体が丸棒状のものであ
っても構成できる。ただし、抵抗体層の成膜とギャップ
のエッチング工程に適する点で、平板状の基体を用いる
ことが好ましい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明では、抵抗体層を蒸
着またはスパッタリング等により形成し、エッチング工
程によりギャップが形成されているため、ギャップ間隔
を従来のものよりも短くして応答速度を速めることがで
きる。またギャップ間隔が高精度となり放電開始電圧の
ばらつきが小さいものとなる。

【００３８】また抵抗体層を高融点材料で形成すること
により、放電による抵抗体層の損傷が少なくなる。また
抵抗体層を非晶質カーボンを主体とした材料で形成する
ことにより、封止された不活性ガス等によるプラズマに
対する耐性を高くでき、長寿命のサージアブソーバを構
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサージアブソーバの全体構造を示す斜
視図、

【図２】図１に示すサージアブソーバの断面図、

【図３】（Ａ）〜（Ｆ）は図１に示したサージアブソー
バの製造方法を工程順に示す説明図、

【図４】本発明のサージアブソーバのギャップ間隔と応
答時間との関係を示す線図、

【図５】従来のサージアブソーバの構造を示す斜視図、

【図６】図５に示すサージアブソーバのギャップ部分を
示す拡大断面図、

【図７】図５に示すサージアブソーバのギャップ部分の
拡大平面図、

【図８】サージアブソーバの動作を説明する等価回路
図、

【符号の説明】

１１基体１２ａ，１２ｂ抵抗体層１３ギャップ１４ａ，１４ｂ導電層１５ａ，１５ｂ主電極１６ａ，１６ｂリード線１７ガラス封止体Ｇギャップ間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村功東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内 (72)発明者中村祗温神奈川県平塚市黒部ヶ丘21の６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体の表面に形成された抵抗体層と、抵
抗体層の両側に配置された主電極とを有し、前記抵抗体
層に１つ以上のギャップが形成されているサージアブソ
ーバであって、前記抵抗体層が蒸着またはスパッタ等に
より成膜可能な高抵抗材料により形成されていることを
特徴とするサージアブソーバ。
【請求項２】高抵抗材料は、ＴａＳｉＯ₂、ＣｒＳｉ
Ｏ₂、ＳｉＣとＴａ₂Ｏ₅との混合物、ＴｉＮとＳｉＯ₂と
の混合物、ＨｆＮとＳｉＯ₂との混合物、ＴａとＨｆＯ₂
との混合物、ＣｒとＨｆＯ₂との混合物のいずれかであ
る請求項１記載のサージアブソーバ。
【請求項３】高抵抗材料は、非晶質カーボンまたは、
金属を含む非晶質カーボンである請求項１記載のサージ
アブソーバ。
【請求項４】基体の表面に高抵抗材料を蒸着またはス
パッタにより成膜して抵抗体層を形成する工程と、抵抗
体層をエッチングして１つ以上のギャップを形成する工
程と、基体の両側にて抵抗体層と電気的に導通する主電
極を形成する工程と、基体および主電極を封止する工程
とから成ることを特徴とするサージアブソーバの製造方
法。