[发明专利]ESD保护器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ESD(Electrostatic Discharge：静电放电)保护器件及其制造方法，特别涉及对于ESD保护器件中为促进静电放电而设置的放电辅助电极的改良。

背景技术

本发明关注的过电压保护元件记载在例如如日本专利特开2008-85284号公报(专利文献1)中。

在专利文献1中，对于要成为用于促进放电而设置的放电辅助电极的过电压保护元件材料，记载有包含非导体粉末(例如，碳化硅：粒径1～50m)、金属导体粉末(例如，铜：粒径0.01～5μm)、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，记载有包含以下工序的方法：以规定的比例使非导体粉末、金属导体粉末及粘合剂均匀混合以形成糊料的工序；将该糊料印刷于基板上的工序；以及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所记载的过电压保护元件中，放电特性的提高存在极限。可以认为其原因在于，在专利文献1所记载的过电压保护元件中，通过提高金属导体粉末相对于非导体粉末的含有比率，来提高放电特性，但提高金属导体粉末的含有比率会使金属导体粉末处于其表面露出的状态，因此，放电时所露出的金属导体会彼此结合，从而导致绝缘可靠性下降。此外，在专利文献1所记载的过电压保护元件中，用作为非导体粉末的碳化硅是绝缘电阻较低的半导体，因此，难以帮助提高绝缘可靠性。

作为解决上述问题的技术，例如有国际公开第2009/098944号刊物(专利文献2)所记载的技术。

在专利文献2中，记载有将被无机材料(Al₂O₃等)所包覆的导电材料(Cu粉末等)进行分散后所得的材料用作为放电辅助电极的技术。根据专利文献2所记载的技术，与专利文献1所记载的技术相比，导电材料的露出较少，因此，能提高绝缘可靠性。另外，即使增加导电材料的含量，导电材料彼此之间也不容易发生短路，因此，通过增加导电材料，能使得放电容易，由此，能提高放电特性。

然而，专利文献1所记载的技术重，在要提高放电特性的情况下，如上所述，只有增加导电材料的含量这种方法，因此，放电特性的提高存在极限。因此，希望找到一种能进一步提高放电特性的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-85284号公报

专利文献2：国际公开第2009/098944号刊物

发明内容

发明所要解决的技术问题

因此，本发明的目的在于，提供一种ESD保护器件及其制造方法，能满足如上所述的希望，即，能力图进一步提高放电特性。

解决技术问题的技术方案

本发明所适用的ESD保护器件包括：第一及第二放电电极，该第一及第二放电电极配置成彼此相对；放电辅助电极，该放电辅助电极形成为横跨在第一及第二放电电极间；以及绝缘体基材，该绝缘体基材对第一及第二放电电极和放电辅助电极进行保持，为了解决上述技术问题，该ESD保护器件的特征在于，放电辅助电极包含以第一金属为主要成分的多个金属粒子，该金属粒子的分形维数D大于等于1.03。

这样，分形维数D大于等于1.03的金属粒子的表面具有细微的凹凸。由于电荷会集中于该细微的凹凸部，因此，放电辅助电极能在较低的施加电压下产生放电。“分形维数D”将在后面进行说明。

优选为放电辅助电极由具有核壳结构的多个核壳结构粒子的集合体构成，所述核壳结构将上述金属粒子作为核部，并以包含第二金属的金属氧化物为主要成分来形成壳部。这样，若放电辅助电极所包含的金属粒子处于完全或几乎完全被以金属氧化物为主要成分的壳部所覆盖的状态，则能提高放电时的绝缘可靠性。

在优选实施方式中，壳部所包含的第二金属比成为核部的金属粒子所包含的第一金属更容易发生氧化。由此，运用后述的制造方法，能容易地获得核壳结构粒子，所述核壳结构粒子由以第一金属为主要成分的核部、及以包含第二金属的金属氧化物为主要成分的壳部构成。

在上述实施方式中，优选为第一金属是铜或以铜为主要成分的铜类合金。由此，能以较低的价格提供ESD保护器件。另外，由于铜的熔点较高，因此，能进一步提高放电时的绝缘可靠性。这是由于，若熔点较低，则金属粒子会因放电时的热量而熔融烧结，从而有可能会导致发生短路。

另外，在上述实施方式中，优选为包含第二金属的金属氧化物是氧化铝。由于氧化铝具有较高的绝缘性，因此，能进一步提高放电时的绝缘可靠性。