[发明专利]一种玻璃陶瓷体静电抑制器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃陶瓷体静电抑制器及其制备方法。

背景技术

随着通讯技术的发展，通讯设备的传输速率日益增高，为防止电容造成高速信号传输过程中信号的衰减及失真，大量的高分子静电抑制器、聚合物静电抑制器等产品大量涌现，它们对高速传输信号线路上的ESD(Electro-Static discharge，静电释放)防护有一定的效果，但是该系列产品在长期使用过程中极易失效，大部分失效模式为内部功能材料失效后引起的短路，且由于功能材料始终含有一定组分的有机物导致产品首次触发电压偏高，电性范围跨度较大。而在IC模块中静电峰值较小、能量低，使得此类产品使用于IC模块中时根本无法触发，更无法将钳位电压控制在IC模块允许的误差范围之内。如何提高静电抑制器的生命周期，降低产品的触发电压以满足更多线路的ESD保护的应用要求，是目前业界待解决的一大技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种生命周期长、长期使用不易失效且不易出现短路风险的玻璃陶瓷体静电抑制器，其内部结构设计使得触发电压可以被准确控制，因此其能够具有较低的触发电压，能够使用于更多的线路中进行ESD防护。

一种玻璃陶瓷体静电抑制器，包括玻璃陶瓷基体以及分别位于玻璃陶瓷基体内部和外部的侧内电极、侧外电极，还包括一位于玻璃陶瓷基体内部的腔体结构，通过填充有机填料并控制玻璃陶瓷基体制作过程中的烧结温度和烧结气氛以使有机填料裂解后形成，且内部含有有机填料裂解产生的至少部分气体；构成一对的两所述侧内电极位于同一水平面上，外端部分别连接于玻璃陶瓷基体两端的一对所述侧外电极，并且，两所述侧内电极之间间隔预定间距以形成电容结构；所述腔体结构至少将所述电容结构包围于其中。

上述技术方案提供的玻璃陶瓷体静电抑制器，不仅具备现有的聚合物静电抑制器的低电容量性能，可以运用于高速传输线路中而不会造成传输过程中的信号衰减及失真。更重要的是：本发明通过在侧内电极之间形成内部含有气体的腔体结构，该腔体结构至少将所述电容结构包围于其腔体中，当线路中出现静电时，静电的瞬时高压(相对于线路工作电压而言)会将所述电容结构中的气体击穿呈导通状态，从而起到静电防护作用，保护线路不被静电损坏。侧内电极之间的所述预定间距决定了击穿气体的所需电压，所述预定间距越小，则击穿气体所需的电压越小，表示触发(触发：即静电的瞬时高压施加于所述电容结构两端时将电容结构之间的气体击穿)静电抑制器的电压也越小。可见，本发明中，所述预定间距确定后，静电抑制器的触发电压也就确定，因此，可以通过减小两所述侧内电极之间的所述预定间距来降低静电抑制器的触发电压，使得本发明的玻璃陶瓷体静电抑制器能够应用于更多的线路中起到ESD防护作用。另外，由于所述预定间距可被精准地控制，因此本发明的静电抑制器的产品一致性能得到精准的控制；再者，本发明通过气体的击穿导通来起到ESD防护作用，由于气体击穿后可迅速恢复，不会因为耐受静电次数的增加而出现短路失效风险，即本发明的静电抑制器具有很长的生命周期。

更进一步地，两所述侧内电极具有如下三个特征A、B、C中的任意一者：

特征A、两所述侧内电极在导电方向上相对设置，且两者的内端部之间间隔所述预定间距以形成所述电容结构；

特征B、两所述侧内电极在导电方向上错位设置，且于所述水平面上，两所述侧内电极在与导电方向垂直的方向上具有重叠部分，重叠部分之间间隔所述预定间距以形成所述电容结构；

特征C：两所述侧内电极在导电方向上错位设置，且两者的内端部分别形成折叠方向相反的折叠结构，两个折叠方向相反的所述折叠结构在所述水平面上错位盘旋，以使两所述侧内电极之间在所述水平面上具有重叠部分，重叠部分之间间隔所述预定间距以形成所述电容结构。

更进一步地，所述预定间距为10～100μm。

更进一步地，所述侧内电极的厚度为1～20μm，宽度不超过侧外电极的宽度。

本发明另提出了一种玻璃陶瓷体静电抑制器的制备方法，能够制作出生命周期长、长期使用不易失效且不易出现短路风险的玻璃陶瓷体静电抑制器，其能够通过控制内部结构的设计而准确控制触发电压的大小，从而得到具有较低的触发电压的玻璃陶瓷体静电抑制器，以应用于更多的线路中进行ESD防护。

一种玻璃陶瓷体静电抑制器的制备方法，包括以下步骤S1～S7：

S1、将玻璃陶瓷原料进行球磨，得到玻璃陶瓷浆料；

S2、采用流延工艺将玻璃陶瓷浆料制作成玻璃陶瓷膜片；