Esd保护器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及包括隔着在陶瓷层叠体内形成的空洞部相对的至少1对放电电 极的ESD保护器件。
【背景技术】
[0002] -直以来，为了保护电子设备的电路免受静电影响，利用例如专利文献 1(TO2008/146514)中记载的ESD(Electro_Static Discharge:静电放电）保护器件。
[0003] 图10中示出专利文献1中记载的现有的ESD保护器件1000。另外，图10(A)为 ESD保护器件1000的剖视图，图10⑶是图10(A)中的ESD保护器件1000的I-Ι线剖视 图。
[0004] ESD保护器件1000包括层叠多个陶瓷层而成的陶瓷层叠体101。在陶瓷层叠体 101的内部形成有空洞部102。
[0005] 在多个陶瓷层间配置有1对放电电极103、103。1对放电电极103、103分别具有一 个主面和另一个主面、及连接一个主面和另一个主面的4个端面103a、103a。1对放电电极 103、103中的一个放电电极103的1个端面103a与另一个放电电极103的1个端面103a 隔着空洞部102相对。
[0006] 在陶瓷层叠体101的表面形成有与放电电极103、103相连接的外部电极105、105。
[0007] 1对放电电极103、103的另一个主面侧及作为空洞部102的底面的、1对放电电极 103、103的相对端面103a、103a之间的区域102a -体形成有包含由金属形成的导电性材料 和由陶瓷形成的绝缘性材料的放电辅助电极104。放电电极103、103的露出到空洞部102 的部分仅在另一个主面与放电辅助电极104相接合。
[0008] ESD保护器件1000例如配置在电路的信号线路与接地之间。若对1对放电电极 103、103之间施加导致绝缘破坏的电压（放电开始电压以上的电压），则在空洞部102内， 在放电电极103、103之间产生放电，通过该放电将过剩电压导向接地，能保护后级的电路。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献 1 :TO2008/146514 【实用新型内容】
[0012] 实用新型所要解决的技术问题
[0013] 然而，在上述现有的ESD保护器件1000中，存在如下问题：放电电极103、103的露 出到空洞部102的部分容易因放电时的冲击从放电辅助电极104剥落，因此，若重复放电， 则放电开始电压有时会发生变化。
[0014] 本实用新型的目的在于提供一种在与以往相同程度的较低的放电开始电压下动 作、且因重复放电而引起的放电开始电压的变化较小的ESD保护器件。
[0015] 解决技术问题所采用的技术手段
[0016] 为了达到上述目的，本实用新型的ESD保护器件的特征在于，包括：层叠多个陶 瓷层而成的陶瓷层叠体；形成在所述陶瓷层叠体的内部的空洞部；至少1对放电电极，该至 少1对放电电极配置于所述多个陶瓷层间，具有一个主面和另一个主面、连接所述一个主 面和所述另一个主面的多个端面、及连接所述多个端面中彼此相邻的端面的转角部；及外 部电极，该外部电极形成于所述陶瓷层叠体的表面，与所述放电电极相连接，所述1对放电 电极中的一个放电电极的1个端面与另一个放电电极的1个端面隔着所述空洞部相对，所 述空洞部在相对的所述端面间的区域、沿经由所述转角部与相对的所述端面相连接的其它 端面的区域、以及所述一个主面上的沿相对的所述端面的区域及沿所述其它端面的区域一 体形成。
[0017] 实用新型效果
[0018] 根据本实用新型，可获得一种在与以往相同程度的较低的放电开始电压下动作、 且因重复放电而引起的放电开始电压的变化较小的ESD保护器件。
【附图说明】
[0019] 图1㈧是本实用新型实施方式1的ESD保护器件100的剖视图。图1(B)是图 1 (A)中的ESD保护器件100的I-Ι线剖视图。
[0020] 图2是本实用新型实施方式1的ESD保护器件100的比较例1的剖视图。
[0021] 图3是本实用新型实施方式1的ESD保护器件100的比较例2的剖视图。
[0022] 图4是本实用新型实施方式1的ESD保护器件100的变形例的剖视图。
[0023] 图5是本实用新型实施方式2的ESD保护器件500的剖视图。
[0024] 图6是本实用新型实施方式2的ESD保护器件500的比较例3的剖视图。
[0025] 图7是本实用新型实施方式2的ESD保护器件500的比较例4的剖视图。
[0026] 图8是本实用新型实施方式2的ESD保护器件500的第1变形例的剖视图。
[0027] 图9是本实用新型实施方式2的ESD保护器件500的第2变形例的剖视图。
[0028] 图10㈧是现有的ESD保护器件1000的剖视图，图10⑶是图10(A)的现有的 ESD保护器件1000的I-Ι线剖视图。
【具体实施方式】
[0029] (实施方式1)
[0030] 图1示出本实用新型实施方式1的ESD保护器件100。图1 (A)是ESD保护器件 100的剖视图。图1 (B)是图1㈧中的ESD保护器件100的I-Ι线剖视图。
[0031] ESD保护器件100包括层叠多个陶瓷层而成的长方体的陶瓷层叠体1。陶瓷层叠 体1例如由8&041203-5102类的低温烧结陶瓷材料（以下称为BAS材料）构成。
[0032] 在多个陶瓷层间配置有1对长方体的放电电极3、3。1对放电电极3、3分别具有 一个主面和另一个主面、将一个主面和另一个主面连接的4个端面3a、及将4个端面3a中 的彼此相邻的端面连接的4个转角部3b。放电电极3、3由例如Cu等导电性材料构成。
[0033] 1对放电电极3、3的另一个主面侧及作为空洞部2的底面的、1对放电电极3、3的 相对的端面3a、3a之间的区域2a -体形成有放电辅助电极4。放电辅助电极4例如包含铝 被膜Cu粒子等导电性材料及SiC等陶瓷构成的半导体材料。
[0034] 在陶瓷层叠体1的表面形成有与放电电极3、3相连接的外部电极5、5。放电电极 5、5由例如Ag构成。
[0035] 在陶瓷层叠体1的内部形成有空洞部2。1对放电电极3、3中的一个放电电极3 的1个端面3a与另一个放电电极3的1个端面3a隔着空洞部2相对。在俯视1对放电电 极3、3时，长方形的放电电极3、3的短边彼此相对。空洞部2在1对放电电极3、3的相对 的端面3a、3a间的区域2a、沿着经由转角部3b、3b、3b、3b与相对的端面3a、3a相连接的其 它端面3c、3c、3c、3c的区域2c、2c、2c、2c、以及放电电极3、3的一个主面上的沿相对的端面 3a、3a及其它端面3c、3c、3c、3c的U字状区域3e、3e -体形成。
[0036] 如上所述，放电电极3、3由Cu等导电性材料构成，放电辅助电极4由将Cu等导电 性材料和由SiC等陶瓷构成的半导体材料混合得到的材料构成。因此，放电电极3、3与放 电辅助电极4为不同种类的材料，从而接合性差，容易因放电时的冲击而导致在空洞部2露 出的放电电极3、3从放电辅助电极4剥落。
[0037] 然而，根据上述结构的ESD保护器件100,相对于图10所示的现有的ESD保护器件 1000,将放电电极3、3上的陶瓷层叠体1的面积形成得较宽，减小放电电极3、3的露出到空 洞部2的部分的面积，以使得1对放电电极3、3各自的一个主面上的、沿相对的端面3a及 其它端面3c、3c的U字状的区域3e留作为空洞部2。因此，能抑制因放电时的冲击而导致 放电电极3、3从放电辅助电极4剥落，可减小因重复放电而引起的放电开始电压的变化。
[0038] 此外，根据ESD保护器件100,使空洞部2的形状比以往要小，因此，能维持与以往 相同程度的较低的放电开始电压，以将连接相对的端面3a、3a与U字状区域3e、3e的边、连 接其它端面3c、3c、3c、3c与U字状区域3e、3e的边、及转角部3b、3b、3b、3b这一容易产生 放电的放电电极3、3的部分的周边留作为露出到空洞部2的部分。
[0039] 如上所示，本实用新型实施方式1的ESD保护器件100能维持与以往相同程度的 较低的放电开始电压，且减小因重复放电而引起的放电开始电压的变化。
[0040] 此外，ESD保护器件100中，露出到空洞部2的、陶瓷层叠体1与放电电极3、3的 一个主面的边界呈U字状。由于边界的形状呈U字状而不是一条直线，因此，在利用回流将 ESD保护器件100安装到基板时，随着空洞部2内的气体的热膨胀而使得施加到陶瓷层叠体 1的力分散，陶瓷层叠体1不易从放电电极3、3的一个主面侧剥落。其结果是，不仅回流后 空洞部2的体积不易变大，且能抑制仅靠另一个主面与放电辅助电极4相接合的陶瓷层叠 体1的面积的扩大，可抑制放电电极3、3的剥落。
[0041] 接下来，对本实用新型实施方式1的ESD保护器件100的制造方法的一个示例进 行说明。
[0042] 首先，将以Ba、Al、Si为中心的各原材料以规定比例进行调和、混合，以800~ 1000°C进行预烧制，从而形成BAS材料。利用氧化锆球磨机将所得到的BAS材粉碎，形成由 平均粒径约为1~2 μ m左右的BAS材料所形成的陶瓷材料。将甲苯、燃料酒精等有机溶剂 加入到该陶瓷材料并进行混合。之后，添加粘合剂、增塑剂并进行混合，形成浆料。
[0043] 接下来，利用刮刀#法使浆料成形，形成多片厚度为10~50 μm的陶瓷生片。
[0044] 接下来，形成包含导电性材料及半导体材料的放电辅助电极形成用糊料。具体而 言，将平均粒径约为3~10 μ m的铝被膜Cu粒子、由平均粒径约为1~2 μ m的SiC粒子所 形成的陶瓷材料以规定比例进行调和，添加粘合树脂和溶剂，用3根乳辊进行搅拌、混合， 从而形成放电辅助电极形成用糊料。
[0045] 接下来，在陶瓷生片的一个主面上通过丝网印刷涂布放电辅助电极形成用糊料， 从而形成未烧制的放电辅助电极4。
[0046] 接下来，对由Cu粉和乙基纤维素等形成的粘合树脂添加溶剂，用3根乳辊进行搅 拌、混合，从而形成放电电极形成用糊料。
[0047] 接下来，利用丝网印刷涂布放电电极形成用糊料，从而形成未烧制的1对放电电 极 3、3。
[0048] 接下来，利用丝网印刷，在相对的端面3a、3a间的区域2a、沿着经由转角部3b、3b、 3b、3b与相对的端面3a、3a相连接的其它端面3c、3c、3c、3c的区域2c、2c、2c、2c、以及一个 主面上的沿相对的端面3a、3a及其它端面3c、3c、3c、3c的U字状区域3e、3e -体地涂布树 脂糊料。对于树脂糊料，作为烧制时消失的材料，例如可利用PET、聚丙烯、乙基纤维素、丙烯 酸树脂等。
[0049] 接下来，将多片陶瓷生片以规定的顺序进行层叠、压接，从而形成在内部层叠有树 脂糊料、放电电极3、3及放电辅助电极4的陶瓷层叠体1。
[0050] 接下来，通过利用微型切割机进行切割，对陶瓷层叠体1进行分割。
[0051] 接下来，将分割后的陶瓷层叠体1在队气氛中进行烧制。通过烧制，树脂糊料消 失，形成空洞部2。
[0052] 接下来，在陶瓷