[发明专利]一种陶瓷静电抑制器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及静电防护技术领域，具体地是涉及一种陶瓷静电抑制器及其制备方法。

背景技术

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保护器件的后级电路不会被施加静电所产生的电压，能保护电路。

但是，目前常规的ESD保护器件存在以下问题：

(1)在ESD保护器件中，由于直接印刷电极会造成放电电极之间的间隔偏差，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。

(2)在ESD保护器件中，由于厚膜印刷，各层界面存在一定的缺陷，影响器件的稳定性和可靠性，因此在材料的选择上要求较高。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种容易调整和稳定ESD特性的陶瓷静电抑制器及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种陶瓷静电抑制器，包括陶瓷基板和设置在所述陶瓷基板上的功能材料层、保护层、包封层以及表电极，其中所述表电极通过电极浆料印刷在陶瓷基板的上表面，所述表电极具体包括两个相对设置的内电极、与每一所述内电极的端部连接的端电极和设置在两个内电极之间的切割缝隙；所述功能材料层填充在所述切割缝隙中，所述保护层通过玻璃浆料印刷在所述功能材料层和所述陶瓷基板的上表面，所述包封层包覆在所述保护层和所述陶瓷基板的上表面。

进一步地，所述功能材料层为功能浆料，所述功能浆料包括陶瓷材料、金属材料、半导体材料以及玻璃粉体，其中所述陶瓷材料为氧化铝，所述金属材料为Ni粉、Fe粉、Cu粉、Al粉中的一种或者多种，所述半导体材料为氧化锌、碳化硅、碳化钛中的一种或者多种，所述玻璃粉体为含铅微晶玻璃粉体。

进一步地，还包括由电极浆料烧结而成的背导电极，所述背导电极设置在所述陶瓷基板的下表面。

进一步地，还包括镀锡层，所述镀锡层为器件导电端子，连接所述表电极与所述背导电极。

进一步地，所述切割缝隙的宽度为20-30um。

进一步地，所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板，所述包封层为环氧树脂层。

进一步地，所述玻璃浆料为含铅玻璃浆料。

一种陶瓷静电抑制器的制备方法，包括如下步骤：

S1：制备功能浆料；

S2：电极印刷

在陶瓷基板的上表面印刷内电极和端电极，在所述陶瓷基板的下表面印刷背导电极，印刷后在150℃红外线隧道炉中烘干；

S3：电极切割

在印刷好的所述内电极中间切割出一定宽度的切割缝隙，切割后的陶瓷基板置于850℃的隧道炉中烧结，保温时间为10min；

S4：功能材料印刷

在所述陶瓷基板上内电极切槽的部位，利用丝网印刷涂布功能浆料以成为规定的图案，印刷完成后经过红外干燥后置于600℃-850℃的隧道炉中烧结形成功能材料层；

S5：保护层印刷

在所述功能材料层和所述陶瓷基板的上表面，利用丝网印刷涂布玻璃浆料，印刷完成后经过红外干燥后置于600℃-850℃的隧道炉中烧结；

S6：包封层印刷

在所述保护层的表面，利用丝网印刷涂布环氧树脂油墨，印刷完成后经过150℃红外干燥后置于200℃-220℃的隧道炉中固化；

S7：堆叠、溅射、折粒

印刷完成的陶瓷基板经堆叠、溅射、折粒三道工序后转变成符合尺寸规格的器件芯片；

S8：电镀

将符合尺寸规格的器件芯片经中性电镀液电镀后，制备出成品陶瓷静电抑制器。

进一步地，所述步骤S1具体包括：