JPS61202402A - サ−ジ吸収器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＩＣ（集積回路）を始めとする半導体素子を静
電気放電、圧電素子衝撃時パルス電圧などの低いエネル
ギーをもった異常高電圧から保護するだめのサージ吸収
器に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器の多機能化に伴ない、家電機器。

情報通信機器、産業機器分野などにおいて電子化が推進
されつつある。この電子化に用いられるＩＣ，ＬＳＩ（
大規模集積回路）などは優れた機能をもつ反面、静電気
などのパルス状異常電圧に対して極めて敏感であり、そ
のため電子機器の誤動作を招いたり、または破壊に至る
場合も少なくない。そのため、電子機器の信頼性を確保
、向上させる観点からも、これら半導体素子のサージ電
圧対策は極めて重要である。

従来、この種のサージ吸収器は第５図に示すような構成
であった。第６図において、１は板状をなしたるバリス
タで、一般に酸化亜鉛またはチタン酸ストロンチウムな
どを主原料とするセラミクスである。２および３はバリ
スタ１の表裏の対向する位置に銀ペーストの焼付けなど
によって形成された電極である。４，６は電極２，３上
に半田付けなどで接続されたリード線、６，７は電極２
゜３とリード線４，６とのそれぞれの半田付部である。

以上のように構成された従来のサージ吸収器について、
以下その動作を説明する。

第６図に示されたサージ吸収器は通常、サージ電圧が侵
入または発生する信号線や電源線の線間に接続され、そ
の非オーム特性によりサージ電圧の吸収抑制に用いられ
る。これらのサージ吸収器の主要な特性であるバリスタ
電圧（急激に電流が流れ始める電圧）は、電極２〜３に
はさまれたバリスタ１の厚みに比例し、さらにサージ耐
量（流すことのできるサージ電流の大きさ）は電極２〜
３の対向面積に同様に比例するという特性をもっている
。

発明が解決しようとする問題点 以上のような従来のサージ吸収器はその構成上、いくつ
かの問題点を有している。まず、適用回路電圧によって
それぞれバリスタの厚みを変える必要があり、工程上、
複雑であり、また超低電圧を得るためにはバリスタ厚み
を極めて薄くしなければならず、十分な機械的強度が得
られないものであった。さらには、サージ吸収器として
静電容量が大きく、高周波回路には不向きであるなどの
問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決しようとするもので、
超低圧から高圧までバリスタ素子厚みを変える必要がな
く、静電容量の小さなサージ吸収器を提供することを目
的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、バリスタの面上に
複数に分割した電極を形成し、それぞれの電極を電気端
子としたものである。

作　　用 本発明は上記した構成により、バリスタ電圧はバリスタ
の素子厚みに関係なく、単に分割電極間隔距離を制御す
ることによって任意のバリスタ電圧が得られ、またサー
ジ耐量もバリスタ上の対向電極長を制御することによっ
て同様に任意のサージ耐量が可能となり、さらにバリス
タの表面を利用してバリスタ特性を現出しているため、
静電容量も極めて小さくすることができるといった作用
。

特性を有するものである。

実施例 第１図は本発明のサージ吸収器の一実施例を示し、同図
ａは平面図、同図すは正面図である。第１図において、
８は酸化亜鉛などを主原料とする板状のバリスタ、９．
１０はバリスタ８０片面上に分割形成されたそれぞれの
電極である。通常、電極９，１０は銀ペーストのスクリ
ーン印刷後、５００〜８００℃の焼付けによって形成さ
れるが、その他にアルミニウム、ニッケル、クロム、金
などの蒸着法、メッキ法なども用いられる。そして、ｔ
は電極９，１０間の電極間隔であり、ｌは同様に電極９
，１０の対向電極長である。このように形成されたサー
ジ吸収器の電気端子はそれぞれ電極９，１０となるが、
半田付けまたはワイヤボンディングなどで外部配線に接
続されて用いられる。

次に、以上のように構成されたサージ吸収器の動作を説
明する。まず、バリスタ電圧はバリスタ８の厚みには関
係なく電極間隔距離ｔによって決まり、その関係は従来
例のバリスタ厚みと同様に比例関係にある。例えば、電
極間隔距離ｔが０．２Ｕでは約１５ｖのバリスタ電圧が
得られ、１．ｏｆｌでは７５Ｖが得られる特性となる。

また、そのバリスタ特性は対極面積の関係から低電流領
域においても高い非直線特性を示す。また、サージ耐量
は対向電極長ｌに比例し、ｊを２倍にすればバリスタ電
圧を変えることなくサージ耐量を２倍にすることができ
る。さらに、静電容量もその対極面積から極めて小さな
ものとなる。このようにして本発明によれば、バリスタ
の基板厚みが一定でも、電極間隔距離を制御することに
よって容易に超低圧（数Ｖ）から高圧までの対応ができ
、また低い静電容量を有したサージ吸収器を提供するこ
とができるものである。

次に、本発明の第２の実施例について第２図（ａ）。

中）と共に説明する。上記第１の実施例との違いは、電
極９，１ｏ間のバリスタ表面上に電極対向方向に直角に
溝を設けた点である。１１は上記した溝である。このよ
うに形成されたサージ吸収器の作用は第１図と同様であ
るが、電極間隔距離が事実上長くなったため、平面図上
の距離が同一でもより高いバリスタ電圧が得られ、高電
圧通用時の形状寸法面で小形化が可能となる効果を有す
る。

次いで、本発明の第３の実施例について第３図（ａ）、
（ロ）と共に説明する。上記第１図の実施例との違いは
、同サージ吸収器がプリント基板上へフェイスボンディ
ングできるように、各電極の一部からバリスタの側面を
経て反対面の一部に電極が延長されている点である。１
２．１３は上述の平面→側面−裏面へ延長して形成され
た電極である。

このように形成されたサージ吸収器の作用は第１図と同
様であるが、加えてフェイスボンディングが可能という
効果を有するものである。

次いで、本発明の第４の実施例について第４図（４）、
Φ）と共に説明する。上記第１図の実施例との違いは、
電極間の電極対向部ならびに同バリスタ表面上に絶縁コ
ーティングを施した点である。１４は上記の絶縁コーテ
ィングであり、通常４００〜８５０℃で焼付けされるガ
ラスまたは１ｏｏ〜３００℃で硬化する樹脂などが用い
られる。このようにコーティングを施すことによって耐
候性が増し、サージ吸収器としての電気特性が安定する
といった効果を有するものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、バリスタの一平面上に複
数分割電極を形成し、電極間でバリスタ特性を得ること
によって、バリスタの素子寸法が一定でもってバリスタ
電圧を超低圧から高圧まで対応することができ、かつ低
い静電容量を有したサージ吸収器が提供できる。

また、分割電極間のバリスタ上に溝を設けることによっ
て、同一寸法で、より高いバリスタ電圧を得ることがで
きる。

さらに、各電極の一部をバリスタの側面、裏面に延長さ
せることによって、フェイスボンディングが可能となる
という効果を有する。

また、分割電極間上に絶縁コーティングを施すことによ
ってより安定な電気特性が得られるといった効果を有す
る。

なお、本発明の実施例では２ケの分割電極としたが、３
ケ以上の複数電極で互いに電極間隔が任意に設定された
ものにおいても同様な効果が得られることは言うまでも
ない。

まだ、実施例では対向電極が互いに直線形状となってい
るが、間隔が一定であれば、摺曲状、ジグザグ状、科目
状でも良く、この場合、対向電極距離が長くなり、サー
ジ耐量が実施例より大きくなるという付加的効果を有す
る。

さらに、実施例では一面のみに分割電極を形成したが、
裏面にも形成することもでき、表裏並列適用も可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明におけるサージ吸収器の一実ジ吸
収器を示す對面図である。 ８・・・・・・バリスタ、９．１０・・・・・・分割電
極、１１・・・・・・溝、１４・・・・・・絶縁コーテ
ィング。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８−
−ハ゛ワスグ （ｂＪ　　勿：々／１８ ＃ｆ　４　図 萬　５　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状をなしたるバリスタの一平面上に複数分割さ
   れた電極を有し、上記分割電極間距離にて上記電極間バ
   リスタ電圧、ならびに上記分割電極対向長にてサージ耐
   量を設定することを特徴とするサージ吸収器。
2. （２）分割電極間のバリスタ表面に、分割電極対向方向
   と直角に溝を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載のサージ吸収器。
3. （３）分割電極の一部がバリスタの側面ならびに反対面
   の一部に及んで形成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載のサージ吸収器。
4. （４）分割電極間の電極対向部ならびにバリスタ表面上
   に絶縁コーティングを施したことを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載のサージ吸収器。