[发明专利]ESD保护器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及ESD保护器件及其制造方法，具体而言，涉及使在绝缘性基板的空洞部内将放电电极相对配置的ESD保护器件提高放电开始电压等的ESD特性及可靠性的技术。

背景技术

所谓ESD(Electro-Static Discharge：静电放电)，是指当带电的导电性物体(人体等)与其他导电性物体(电子设备等)接触或充分接近时、产生剧烈放电的现象。电子设备因ESD而产生损伤、误动作等问题。为了防止这种情况，需要使放电时产生的过大电压不会施加到电子设备的电路上。使用于这种用途的是ESD保护器件，也称为浪涌吸收元件、浪涌吸收器(surge absorber)。

ESD保护器件例如配置在电路的信号线路与接地(ground)之间。由于ESD保护器件采用将一对放电电极隔开而相对的结构，因此，在正常的使用状态下，具有高电阻，信号不会流入接地侧。对此，例如像从便携式电话等的天线施加静电的情况那样，若施加过大电压，则在ESD保护器件的放电电极之间产生放电，能将静电导入接地侧。由此，对ESD器件的后级电路不施加静电所产生的电压，能保护电路。

例如，图37的分解立体图及图38的剖视图所示的ESD保护器件在将绝缘性陶瓷片材2层叠而成的陶瓷多层基板7内形成有空洞部5，与外部电极1导通的放电电极6在空洞部5内相对配置，将放电气体封闭在空洞部5内。若对放电电极6之间施加导致绝缘破坏的电压，则在空洞部5内，在放电电极6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(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2001-43954号公报

发明内容

但是，在这样的ESD保护器件中，由于放电电极之间的间隔偏差，对ESD的放电响应性(ESD响应性)容易变动。此外，虽然需要通过放电电极相对的区域的面积来调整ESD响应性，但由于该调整被产品尺寸等所限制，因此，有时会难以实现所希望的ESD响应性。

有鉴于上述实际情况，本发明要解决的第一问题在于提供一种容易调整和稳定ESD特性的ESD保护器件及其制造方法。

此外，例如，可认为通过采用像后述的比较例2那样使导电材料分散在放电电极之间的结构，可有效地产生放电现象。但是，在这样的结构中，由于导电材料因放电时的冲击而飞散，分布密度下降，因此，在放电后，放电电压缓缓变高，放电特性因重复放电而恶化。

有鉴于上述实际情况，本发明要解决的第二问题在于提供一种容易调整和稳定ESD特性、并能防止放电特性因重复放电而恶化的ESD保护器件及其制造方法。

此外，在这样的ESD保护器件中，存在如下问题。

第一，主要通过调整放电电极之间的间隔来设定放电开始电压。但是，由于器件的制作偏差、或者烧成时陶瓷多层基板与放电电极之间的收缩举动之差等，放电电极间隔产生偏差，从而ESD保护器件的放电开始电压容易产生偏差。因此，无法高精度地设定放电开始电压。

第二，由于空洞部的气密性下降、或者陶瓷多层基板的基材层与放电电极之间的热膨胀率(也称为“热膨胀系数”)之差等，处于空洞部的放电电极有时会从陶瓷多层基板剥离。在这种情况下，无法作为ESD保护器件起作用，或者放电开始电压发生变化，从而ESD保护器件的可靠性下降。

有鉴于上述实际情况，本发明要解决的第三问题在于提供一种能高精度地设定放电开始电压的、高可靠性的ESD保护器件及其制造方法。

本发明为了解决上述第一问题，提供具有以下结构的ESD保护器件。

ESD保护器件包括：(a)绝缘性基板；(b)在所述绝缘性基板的内部形成的空洞部；(c)具有在所述空洞部内露出且相对的露出部分的至少一对放电电极；以及(d)在所述绝缘性基板的表面上形成、且与所述放电电极相连接的外部电极。在所述空洞部内，具有导电性的粉状的辅助电极材料分散在所述放电电极的所述露出部分之间。

在上述结构中，由于使具有导电性的辅助电极材料分散在相对的放电电极的露出部分之间，因此，在空洞部内容易引起电子的移动，能更有效地产生放电现象。因此，能减小因放电电极的间隔偏差而引起的ESD响应性的变动。

此外，通过对分散在空洞部内的辅助电极材料的量和粒子直径等进行调整，能容易得到所希望的ESD特性(放电开始电压等)。

因而，能力图调整和稳定ESD特性。

优选所述辅助电极材料由绝缘材料所覆盖。

在该情况下，由于辅助电极材料由绝缘材料所覆盖，因此，能防止因相邻的辅助电极材料彼此之间的接触而导致在放电电极之间产生短路。