[发明专利]ESD保护装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及ESD（Electrostatic Discharge：静电放电）保护装置及其制造方法，特别是涉及在ESD保护装置中为了促进静电放电而设置的放电辅助电极的改良。

背景技术

对本发明来说有意义的过电压保护元件例如记载于日本特开2008-85284号公报（专利文献1）。

在专利文献1中，作为可用作为了促进放电而设置的放电辅助电极的过电压保护元件材料，记载了包含非导体粉末（例如，碳化硅：粒径1～50μm）、金属导体粉末（例如，铜：粒径0.01～5μm）、和粘合剂（例如，玻璃粉末）的材料。

另外，在专利文献1中，作为过电压保护元件的制造方法，记载了包括下述工序的方案，所述工序为：以规定的比例使非导体粉末、金属导体粉末和粘合剂均匀混合，形成材料糊剂的工序；在基板上印刷该材料糊剂的工序；对该基板实施烧成处理（温度：300～1200℃）的工序。

然而，在专利文献1记载的技术中，有如下应解决的问题。

首先，因金属导体粉末的表面露出，故在放电时有时露出的金属导体彼此结合，绝缘可靠性降低。另外，因作为非导体粉末使用的碳化硅是绝缘电阻较低的半导体，故难以使绝缘可靠性提高。

作为可解决如上问题的方法，有例如国际公开第2009/098944号小册子（专利文献2）中记载的方法。

在专利文献2中，记载了下述内容：作为放电辅助电极，使用使被无机材料（Al₂O₃等）涂敷后导电材料（Cu粉末等）分散而成的物质。根据专利文献2中记载的技术，与专利文献1中记载的技术相比，因导电材料的露出少，故可提高绝缘可靠性。另外，虽然增加导电材料的含量，但是因导电材料彼此的短路不易发生，故通过增加导电材料，可使放电变容易，由此可降低峰电压。

然而，关于专利文献2中记载的技术，也有如下应解决的问题。

就专利文献2所记载的技术中的“被无机材料涂敷后的导电材料”而言，如专利文献2的段落[0034]及[0094]以及图4中记载的那样，其不过是将由无机材料构成的微粒涂敷于导电材料的表面而成的材料。因此，完全用无机材料覆盖导电材料的表面较为困难。另外，即使假设在烧成前的阶段，用无机材料完全覆盖了导电材料的表面，如图12所示，在烧成时导电材料1热膨胀时，变得无法用无机材料2完全覆盖，在烧成后，导电材料1有露出的可能性。因此，就绝缘可靠性而言，正谋求进一步的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-85284号公报

专利文献2：国际公开第2009/098944号小册子

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于，提供可解决如上问题的、即绝缘可靠性高还具有良好的放电特性的ESD保护装置及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明首先是涉及ESD保护装置的发明，其特征在于，其具备：以相互对置的方式配置的第1放电电极及第2放电电极；以跨越第1与第2放电电极间的方式形成的放电辅助电极；和保持第1及第2放电电极以及放电辅助电极的绝缘体基材；为了解决上述技术问题，放电辅助电极由具有核-壳结构的多个金属粒子的集合体构成，所述核-壳结构包括以第1金属为主成分的核部、和以含有第2金属的金属氧化物为主成分的壳部。

像这样，构成放电辅助电极的金属粒子处于被以金属氧化物为主成分的壳部完全或几乎完全覆盖的状态，故可提高放电时的绝缘可靠性。

上述多个金属粒子优选被含玻璃质的物质相互结合。由此，可抑制跌落冲击后的峰电压特性的劣化。

含有上述第2金属的金属氧化物有时含有该金属氧化物的无定形成分。此时，因多个金属粒子间被来自壳部的含玻璃质的物质结合，故与上述的情况同样，可抑制跌落冲击后的峰电压特性的劣化。

上述壳部的厚度优选为100～350nm。由此，不仅可实现高绝缘可靠性，而且可实现良好的放电特性，特别是更低的峰电压。

在优选的实施方式中，第2金属比第1金属更容易被氧化。由此，应用后述制造方法，可容易地得到具有核-壳结构的多个金属粒子，所述核-壳结构包括以第1金属为主成分的核部、和以含有第2金属的金属氧化物为主成分的壳部。