Esd保護器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及包括隔著在陶瓷層疊體內形成的空洞部相對的至少1對放電電 極的ESD保護器件。
【背景技術】
[0002] -直以來，為了保護電子設備的電路免受靜電影響，利用例如專利文獻 1(TO2008/146514)中記載的ESD(Electro_Static Discharge:靜電放電）保護器件。
[0003] 圖10中示出專利文獻1中記載的現有的ESD保護器件1000。另外，圖10(A)為 ESD保護器件1000的剖視圖，圖10⑶是圖10(A)中的ESD保護器件1000的I-Ι線剖視 圖。
[0004] ESD保護器件1000包括層疊多個陶瓷層而成的陶瓷層疊體101。在陶瓷層疊體 101的內部形成有空洞部102。
[0005] 在多個陶瓷層間配置有1對放電電極103、103。1對放電電極103、103分別具有一 個主面和另一個主面、及連接一個主面和另一個主面的4個端面103a、103a。1對放電電極 103、103中的一個放電電極103的1個端面103a與另一個放電電極103的1個端面103a 隔著空洞部102相對。
[0006] 在陶瓷層疊體101的表面形成有與放電電極103、103相連接的外部電極105、105。
[0007] 1對放電電極103、103的另一個主面側及作為空洞部102的底面的、1對放電電極 103、103的相對端面103a、103a之間的區域102a -體形成有包含由金屬形成的導電性材料 和由陶瓷形成的絕緣性材料的放電輔助電極104。放電電極103、103的露出到空洞部102 的部分僅在另一個主面與放電輔助電極104相接合。
[0008] ESD保護器件1000例如配置在電路的信號線路與接地之間。若對1對放電電極 103、103之間施加導致絕緣破壞的電壓（放電開始電壓以上的電壓），則在空洞部102內， 在放電電極103、103之間產生放電，通過該放電將過剩電壓導向接地，能保護后級的電路。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻 1 :TO2008/146514 【實用新型內容】
[0012] 實用新型所要解決的技術問題
[0013] 然而，在上述現有的ESD保護器件1000中，存在如下問題：放電電極103、103的露 出到空洞部102的部分容易因放電時的沖擊從放電輔助電極104剝落，因此，若重復放電， 則放電開始電壓有時會發生變化。
[0014] 本實用新型的目的在于提供一種在與以往相同程度的較低的放電開始電壓下動 作、且因重復放電而引起的放電開始電壓的變化較小的ESD保護器件。
[0015] 解決技術問題所采用的技術手段
[0016] 為了達到上述目的，本實用新型的ESD保護器件的特征在于，包括：層疊多個陶 瓷層而成的陶瓷層疊體；形成在所述陶瓷層疊體的內部的空洞部；至少1對放電電極，該至 少1對放電電極配置于所述多個陶瓷層間，具有一個主面和另一個主面、連接所述一個主 面和所述另一個主面的多個端面、及連接所述多個端面中彼此相鄰的端面的轉角部；及外 部電極，該外部電極形成于所述陶瓷層疊體的表面，與所述放電電極相連接，所述1對放電 電極中的一個放電電極的1個端面與另一個放電電極的1個端面隔著所述空洞部相對，所 述空洞部在相對的所述端面間的區域、沿經由所述轉角部與相對的所述端面相連接的其它 端面的區域、以及所述一個主面上的沿相對的所述端面的區域及沿所述其它端面的區域一 體形成。
[0017] 實用新型效果
[0018] 根據本實用新型，可獲得一種在與以往相同程度的較低的放電開始電壓下動作、 且因重復放電而引起的放電開始電壓的變化較小的ESD保護器件。
【附圖說明】
[0019] 圖1㈧是本實用新型實施方式1的ESD保護器件100的剖視圖。圖1(B)是圖 1 (A)中的ESD保護器件100的I-Ι線剖視圖。
[0020] 圖2是本實用新型實施方式1的ESD保護器件100的比較例1的剖視圖。
[0021] 圖3是本實用新型實施方式1的ESD保護器件100的比較例2的剖視圖。
[0022] 圖4是本實用新型實施方式1的ESD保護器件100的變形例的剖視圖。
[0023] 圖5是本實用新型實施方式2的ESD保護器件500的剖視圖。
[0024] 圖6是本實用新型實施方式2的ESD保護器件500的比較例3的剖視圖。
[0025] 圖7是本實用新型實施方式2的ESD保護器件500的比較例4的剖視圖。
[0026] 圖8是本實用新型實施方式2的ESD保護器件500的第1變形例的剖視圖。
[0027] 圖9是本實用新型實施方式2的ESD保護器件500的第2變形例的剖視圖。
[0028] 圖10㈧是現有的ESD保護器件1000的剖視圖，圖10⑶是圖10(A)的現有的 ESD保護器件1000的I-Ι線剖視圖。
【具體實施方式】
[0029] (實施方式1)
[0030] 圖1示出本實用新型實施方式1的ESD保護器件100。圖1 (A)是ESD保護器件 100的剖視圖。圖1 (B)是圖1㈧中的ESD保護器件100的I-Ι線剖視圖。
[0031] ESD保護器件100包括層疊多個陶瓷層而成的長方體的陶瓷層疊體1。陶瓷層疊 體1例如由8&041203-5102類的低溫燒結陶瓷材料（以下稱為BAS材料）構成。
[0032] 在多個陶瓷層間配置有1對長方體的放電電極3、3。1對放電電極3、3分別具有 一個主面和另一個主面、將一個主面和另一個主面連接的4個端面3a、及將4個端面3a中 的彼此相鄰的端面連接的4個轉角部3b。放電電極3、3由例如Cu等導電性材料構成。
[0033] 1對放電電極3、3的另一個主面側及作為空洞部2的底面的、1對放電電極3、3的 相對的端面3a、3a之間的區域2a -體形成有放電輔助電極4。放電輔助電極4例如包含鋁 被膜Cu粒子等導電性材料及SiC等陶瓷構成的半導體材料。
[0034] 在陶瓷層疊體1的表面形成有與放電電極3、3相連接的外部電極5、5。放電電極 5、5由例如Ag構成。
[0035] 在陶瓷層疊體1的內部形成有空洞部2。1對放電電極3、3中的一個放電電極3 的1個端面3a與另一個放電電極3的1個端面3a隔著空洞部2相對。在俯視1對放電電 極3、3時，長方形的放電電極3、3的短邊彼此相對。空洞部2在1對放電電極3、3的相對 的端面3a、3a間的區域2a、沿著經由轉角部3b、3b、3b、3b與相對的端面3a、3a相連接的其 它端面3c、3c、3c、3c的區域2c、2c、2c、2c、以及放電電極3、3的一個主面上的沿相對的端面 3a、3a及其它端面3c、3c、3c、3c的U字狀區域3e、3e -體形成。
[0036] 如上所述，放電電極3、3由Cu等導電性材料構成，放電輔助電極4由將Cu等導電 性材料和由SiC等陶瓷構成的半導體材料混合得到的材料構成。因此，放電電極3、3與放 電輔助電極4為不同種類的材料，從而接合性差，容易因放電時的沖擊而導致在空洞部2露 出的放電電極3、3從放電輔助電極4剝落。
[0037] 然而，根據上述結構的ESD保護器件100,相對于圖10所示的現有的ESD保護器件 1000,將放電電極3、3上的陶瓷層疊體1的面積形成得較寬，減小放電電極3、3的露出到空 洞部2的部分的面積，以使得1對放電電極3、3各自的一個主面上的、沿相對的端面3a及 其它端面3c、3c的U字狀的區域3e留作為空洞部2。因此，能抑制因放電時的沖擊而導致 放電電極3、3從放電輔助電極4剝落，可減小因重復放電而引起的放電開始電壓的變化。
[0038] 此外，根據ESD保護器件100,使空洞部2的形狀比以往要小，因此，能維持與以往 相同程度的較低的放電開始電壓，以將連接相對的端面3a、3a與U字狀區域3e、3e的邊、連 接其它端面3c、3c、3c、3c與U字狀區域3e、3e的邊、及轉角部3b、3b、3b、3b這一容易產生 放電的放電電極3、3的部分的周邊留作為露出到空洞部2的部分。
[0039] 如上所示，本實用新型實施方式1的ESD保護器件100能維持與以往相同程度的 較低的放電開始電壓，且減小因重復放電而引起的放電開始電壓的變化。
[0040] 此外，ESD保護器件100中，露出到空洞部2的、陶瓷層疊體1與放電電極3、3的 一個主面的邊界呈U字狀。由于邊界的形狀呈U字狀而不是一條直線，因此，在利用回流將 ESD保護器件100安裝到基板時，隨著空洞部2內的氣體的熱膨脹而使得施加到陶瓷層疊體 1的力分散，陶瓷層疊體1不易從放電電極3、3的一個主面側剝落。其結果是，不僅回流后 空洞部2的體積不易變大，且能抑制僅靠另一個主面與放電輔助電極4相接合的陶瓷層疊 體1的面積的擴大，可抑制放電電極3、3的剝落。
[0041] 接下來，對本實用新型實施方式1的ESD保護器件100的制造方法的一個示例進 行說明。
[0042] 首先，將以Ba、Al、Si為中心的各原材料以規定比例進行調和、混合，以800~ 1000°C進行預燒制，從而形成BAS材料。利用氧化鋯球磨機將所得到的BAS材粉碎，形成由 平均粒徑約為1~2 μ m左右的BAS材料所形成的陶瓷材料。將甲苯、燃料酒精等有機溶劑 加入到該陶瓷材料并進行混合。之后，添加粘合劑、增塑劑并進行混合，形成漿料。
[0043] 接下來，利用刮刀#法使漿料成形，形成多片厚度為10~50 μm的陶瓷生片。
[0044] 接下來，形成包含導電性材料及半導體材料的放電輔助電極形成用糊料。具體而 言，將平均粒徑約為3~10 μ m的鋁被膜Cu粒子、由平均粒徑約為1~2 μ m的SiC粒子所 形成的陶瓷材料以規定比例進行調和，添加粘合樹脂和溶劑，用3根乳輥進行攪拌、混合， 從而形成放電輔助電極形成用糊料。
[0045] 接下來，在陶瓷生片的一個主面上通過絲網印刷涂布放電輔助電極形成用糊料， 從而形成未燒制的放電輔助電極4。
[0046] 接下來，對由Cu粉和乙基纖維素等形成的粘合樹脂添加溶劑，用3根乳輥進行攪 拌、混合，從而形成放電電極形成用糊料。
[0047] 接下來，利用絲網印刷涂布放電電極形成用糊料，從而形成未燒制的1對放電電 極 3、3。
[0048] 接下來，利用絲網印刷，在相對的端面3a、3a間的區域2a、沿著經由轉角部3b、3b、 3b、3b與相對的端面3a、3a相連接的其它端面3c、3c、3c、3c的區域2c、2c、2c、2c、以及一個 主面上的沿相對的端面3a、3a及其它端面3c、3c、3c、3c的U字狀區域3e、3e -體地涂布樹 脂糊料。對于樹脂糊料，作為燒制時消失的材料，例如可利用PET、聚丙烯、乙基纖維素、丙烯 酸樹脂等。
[0049] 接下來，將多片陶瓷生片以規定的順序進行層疊、壓接，從而形成在內部層疊有樹 脂糊料、放電電極3、3及放電輔助電極4的陶瓷層疊體1。
[0050] 接下來，通過利用微型切割機進行切割，對陶瓷層疊體1進行分割。
[0051] 接下來，將分割后的陶瓷層疊體1在隊氣氛中進行燒制。通過燒制，樹脂糊料消 失，形成空洞部2。
[0052] 接下來，在陶瓷