Esd保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種ESD保護(hù)裝置，即使在重復(fù)進(jìn)行放電的情況下，也能抑制ESD保護(hù)特性劣化。在ESD保護(hù)裝置(1)中，在絕緣性基板(2)的第一、第二絕緣體層(2a、2b)間設(shè)有空洞(3)，第一、第二放電電極(4、5)形成于第一絕緣體層(2a)上，且在空洞(3)內(nèi)第一、第二放電電極(4、5)隔著間隙(G)而相對，與第一、第二放電電極(4、5)進(jìn)行電連接的第一、第二外部電極(12、13)形成于絕緣性基板(2)的外表面，在位于包含第二絕緣體層(2b)與第一、第二放電電極(4、5)及第一絕緣體層(2a)之間的各接合界面的各平面內(nèi)的空洞(3)的邊緣部(3X)，設(shè)有凹部(3a、3b)。
【專利說明】ESD保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及用于實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)的ESD保護(hù)裝置，更詳細(xì)而言，涉及在設(shè)置于 絕緣性基板內(nèi)的空洞內(nèi)隔著間隙配置有第一、第二放電電極的ESD保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了保護(hù)電子設(shè)備的電路不受ESD (Electro-static Discharge :靜電放電）的影 響，使用了各種各樣的ESD保護(hù)裝置。
[0003] 在下述專利文獻(xiàn)1中揭示了圖7所示的ESD保護(hù)裝置。ESD保護(hù)裝置1001具有陶 瓷多層基板1002。陶瓷多層基板1002內(nèi)形成有空洞1003。第一、第二放電電極1004、1005 以延伸至空洞1003內(nèi)的方式進(jìn)行設(shè)置。第一放電電極1004的前端與第二放電電極1005 的前端隔著間隙而相對。面向該間隙且橫跨第一、第二放電電極1004U005地形成有放電 輔助部1006。在陶瓷多層基板1002的兩端面形成有第一、第二外部電極1007、1008。第一 外部電極1007與第一放電電極1004相連接，第二外部電極1008與第二放電電極1005相 連接。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn) 1 :W〇2〇〇8/146514Al 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題
[0008] 在ESD保護(hù)裝置1001中，在施加靜電而發(fā)生重復(fù)放電的過程中，在空洞1003的周 圍陶瓷多層基板1002有可能會產(chǎn)生剝離或裂紋。特別是在陶瓷多層基板1002內(nèi)，在圖7的 箭頭A所示的空洞邊緣部，有可能會產(chǎn)生陶瓷層間的剝離或以該邊緣部為起點(diǎn)的裂紋。因 此，在重復(fù)進(jìn)行放電的過程中，存在ESD保護(hù)特性劣化的問題。
[0009] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種ESD保護(hù)裝置，即使為了實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)而重復(fù) 進(jìn)行放電，ESD保護(hù)特性也不容易產(chǎn)生劣化。
[0010] 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0011] 本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置包括絕緣性基板、第一、第二放電電極、以及第 一、第二外部電極。絕緣性基板具有第一絕緣體層和層疊于第一絕緣體層上的第二絕緣體 層。被第一絕緣體層和第二絕緣體層所包圍的空洞形成于絕緣性基板的內(nèi)部。第一及第二 放電電極在空洞內(nèi)隔著間隙而相對。第一及第二放電電極配置于上述第一絕緣體層上。第 一外部電極與第一放電電極進(jìn)行電連接，且該第一外部電極形成于絕緣性基板的外表面。 第二外部電極與第二放電電極進(jìn)行電連接，且該第二外部電極形成于絕緣性基板的外表 面。在本實(shí)用新型中，空洞的邊緣部位于包含第二絕緣體層與第一絕緣體層、第一放電電極 及第二放電電極之間的各接合界面的各平面，且所述空洞的邊緣部具有凹部。
[0012] 此外，在設(shè)有后述的密封層的情況下，密封層與第一絕緣體層、第一放電電極及第 二放電電極之間的接合部分構(gòu)成空洞的邊緣部，因此，作為包含上述結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，稱之為 "包含接合界面的平面"。在未設(shè)有密封層的情況下，空洞的邊緣部位于第二絕緣體層與第 一絕緣體層、第一放電電極及第二放電電極之間的各接合界面。
[0013] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的某個特定方面，凹部位于包含第二絕緣體 層與第一放電電極之間的接合界面的平面、或包含所述第二絕緣體層與第二放電電極之間 的接合界面的平面。在第二絕緣體層與第一或第二放電電極之間的接合界面上，與第一絕 緣體層與第二絕緣體層之間的接合界面相比，在施加應(yīng)力時更容易產(chǎn)生剝離或裂紋。因此， 在凹部位于包含第二絕緣體層與第一或第二放電電極之間的接合界面的平面的情況下，能 更有效地抑制易產(chǎn)生裂紋或剝離的部分產(chǎn)生裂紋或剝離。
[0014] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的其它特定方面，凹部位于包含第二絕緣體 層與第一放電電極之間的接合界面的平面、以及包含第二絕緣體層與第二放電電極之間的 接合界面的平面這兩者。在這種情況下，能更有效地抑制ESD保護(hù)裝置中的ESD保護(hù)特性 劣化。
[0015] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的另一其它特定方面，在俯視時凹部不具有 銳角部分。在這種情況下，能更有效地抑制裂紋或剝離的產(chǎn)生，因此，能更進(jìn)一步有效地抑 制ESD保護(hù)裝置的ESD保護(hù)特性劣化。作為不具有銳角部分的平面形狀，可采用由曲線所 構(gòu)成的形狀、或者由形成鈍角的多根線所構(gòu)成的形狀。
[0016] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的另一其它特定方面，凹部不延伸至所述間 隙。在這種情況下，由于凹部不延伸至放電區(qū)域即間隙，因此，不會進(jìn)一步導(dǎo)致ESD保護(hù)特 性的劣化，從而能抑制重復(fù)放電時的ESD保護(hù)特性劣化。
[0017] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的另一其它特定方面，第一及第二放電電極 具有矩形形狀，第一及第二放電電極的長邊彼此隔著所述間隙而相對。在這種情況下，由于 沿第一、第二放電電極的相對方向的第一、第二放電電極部分的長度較長，因此，能更進(jìn)一 步有效地抑制重復(fù)放電后的ESD保護(hù)特性劣化。
[0018] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置的另一其它特定方面，在第一及第二放電電 極中，與彼此相對的所述長邊相反一側(cè)的第一及第二放電電極的長邊位于所述空洞的外 偵k在這種情況下，能更有效地抑制ESD保護(hù)特性的劣化。
[0019] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置中，也可以還包括設(shè)置于間隙的放電輔助 部，該放電輔助部包含有金屬粒子和半導(dǎo)體粒子。在這種情況下，能降低放電開始電壓。
[0020] 在本實(shí)用新型所涉及的ESD保護(hù)裝置中，也可以還包括密封層，該密封層以覆蓋 空洞內(nèi)壁的方式進(jìn)行設(shè)置。在這種情況下，空洞的邊緣部位于密封層與第一絕緣體層、第一 放電電極及第二放電電極之間的各接合界面。在設(shè)置有密封層的情況下，能提高空洞的形 成精度。
[0021] 實(shí)用新型效果
[0022] 根據(jù)本實(shí)用新型，由于空洞的邊緣部具有凹部，因此，即使因重復(fù)進(jìn)行放電時的熱 量或氣體而產(chǎn)生沖擊，由該沖擊所產(chǎn)生的力也會因凹部的存在而在空洞的邊緣部得以分 散。因此，能抑制空洞的邊緣部發(fā)生剝離或裂紋。由此，即使進(jìn)行重復(fù)放電，也能有效抑制 ESD保護(hù)特性的劣化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1 (a)是本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的ESD保護(hù)裝置的主要部分的示意性 俯視圖，圖1(b)是相當(dāng)于圖1(a)中的（B-B)線的部分的ESD保護(hù)裝置的正面剖視圖。
[0024] 圖2是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式2所涉及的ESD保護(hù)裝置的主要部分的示意性 俯視圖。
[0025] 圖3是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式3所涉及的ESD保護(hù)裝置的主要部分的示意性 俯視圖。
[0026] 圖4是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式4所涉及的ESD保護(hù)裝置的主要部分的示意性 俯視圖。
[0027] 圖5是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式5所涉及的ESD保護(hù)裝置的主要部分的示意性 俯視圖。
[0028] 圖6(a)及圖6(b)是表示本實(shí)用新型中的空洞的邊緣部的凹部形狀的變形例的各 簡要俯視圖。
[0029] 圖7是表示現(xiàn)有的ESD保護(hù)裝置的主視剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面，參照附圖，通過說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】來闡明本實(shí)用新型。
[0031] 圖1 (b)是本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的ESD保護(hù)裝置的正面剖視圖，表示相 當(dāng)于后述的圖1(a)的沿B-B線的部分的截面。
[0032] ESD保護(hù)裝置1具有絕緣性基板2。在本實(shí)施方式中，絕緣性基板2由陶瓷多層基 板構(gòu)成。對于構(gòu)成該陶瓷多層基板的陶瓷材料沒有特別限制，但在本實(shí)施方式中，使用包含 Ba、Al、Si作為主要成分的低溫?zé)商沾桑↙TCC)。
[0033] 絕緣性基板2具有第一絕緣體層2a、以及層疊于第一絕緣體層2a上的第二絕緣體 層2b。第一、第二絕緣體層2a、2b由相同的陶瓷材料所形成。因此，通過層疊多片相同組成 的陶瓷生片并進(jìn)行燒成，能形成絕緣性基板2的絕緣體層2a、2b。
[0034] 在本實(shí)施方式中，第一、第二絕緣體層2a、2b的組成相同，因此，燒成時的收縮舉 動相同。但是，第一絕緣體層2a和第二絕緣體層2b也可以由不同的陶瓷材料所形成。
[0035] 在絕緣性基板2內(nèi)，形成有空洞3。在利用燒成來獲得絕緣性基板2時，通過對設(shè) 置于空洞3所在部分的樹脂進(jìn)行加熱來使其消失，并且使陶瓷生片中的粘合樹脂發(fā)生氣化 等，由此來形成空洞3。在第一絕緣體層2a上，形成有第一放電電極4和第二放電電極5。 在本實(shí)施方式中，第一及第二放電電極4、5由Cu所形成。但是，第一、第二放電電極4、5可 由其它金屬或合金所形成。
[0036] 在本實(shí)施方式中，第一放電電極4及第二放電電極5分別具有沿其長度方向延伸 的第一、第二長邊4b、4c、5b、5c。長邊4b與長邊5b隔著間隙G而相對。因此，第一、第二放 電電極4、5隔著間隙G而相對的部分在上述長度方向上的距離較長。從而能抑制放電開始 電壓的上升。這是由于，若發(fā)生放電，則在隔著間隙G而相對的長邊4b、5b會發(fā)生熔融或電 極材料的消失等。因此，雖然在該部分相對距離變長，但在接下來施加靜電而進(jìn)行放電時， 相對距離未變長的剩余部分上會發(fā)生放電。由此，只要相對部分在上述長度方向上的距離 較長，即使進(jìn)行重復(fù)放電，也能抑制放電開始電壓的上升。
[0037] 圖1 (a)是在ESD保護(hù)裝置1中去除上方的第二絕緣體層2b和后述的上部密封層 11后的狀態(tài)的示意性俯視圖。此外，在圖1(a)中，用點(diǎn)劃線示出了空洞3的邊緣部分。該 邊緣部分是指空洞3的外邊緣，該邊緣部分位于包含第二絕緣體層2b與第一、第二放電電 極4、5之間的接合界面的平面、以及包含第二絕緣體層2b與第一絕緣體層2a之間的接合 界面的平面。即，在第一、第二放電電極4、5所在的部分，空洞3的邊緣部3X位于包含第二 絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、5的上表面之間的接合界面的平面，在沒有第一、第二 放電電極4、5的部分，空洞3的邊緣部3X位于包含第一、第二絕緣體層2a、2b的接合界面 的平面。
[0038] 上述"包含接合界面的平面"用于容納設(shè)置有下述上部密封層11的結(jié)構(gòu)。
[0039] S卩，在本實(shí)施方式中，在第二絕緣體層2b的面向空洞3的面上設(shè)有上部密封層11。 因此，空洞3的邊緣部3X在上述各接合界面上位于上部密封層11的內(nèi)側(cè)的面上。換言之， 由于上部密封層11設(shè)于空洞3的內(nèi)壁，因此，空洞3的邊緣部3X由上部密封層11與第一 絕緣體層2a之間的接合部分的內(nèi)邊緣、以及上部密封層11與第一、第二放電電極4、5之間 的接合部分的內(nèi)邊緣構(gòu)成。在這種情況下，空洞3的邊緣部3X也位于上述包含第二絕緣體 層2b與第一絕緣體層2a、第一、第二放電電極4、5之間的接合界面的各平面內(nèi)。
[0040] 但是，也可以采用不設(shè)有上部密封層11的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，空洞3的邊緣部 3X位于第二絕緣體層2b與第一絕緣體層2a、第一、第二放電電極4、5之間的各接合界面。
[0041] 放電輔助部6以橫跨第一、第二放電電極4、5的方式進(jìn)行設(shè)置。放電輔助部6由粒 子分散體構(gòu)成，所述粒子分散體由表面被不具有導(dǎo)電性的無機(jī)材料所包覆的金屬粒子6a、 及半導(dǎo)體陶瓷粒子6b分散而成。更具體而言，通過將厚膜糊料進(jìn)行燒成來形成所述放電輔 助部6,所述厚膜糊料包含表面被不具有導(dǎo)電性的無機(jī)材料所包覆的金屬粒子、及半導(dǎo)體陶 瓷粒子。
[0042] 由于形成有由上述金屬粒子6a及半導(dǎo)體陶瓷粒子6b分散而成的放電輔助部6,因 此，能降低利用第一放電電極4與第二放電電極5之間的沿面放電進(jìn)行放電時的放電開始 電壓。因此，能更有效地實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)。
[0043] 此外，在圖1(b)中，圖示出了放電輔助部6的金屬粒子6a及半導(dǎo)體陶瓷粒子6b 進(jìn)入到第一、第二放電電極4、5內(nèi)的情況。由后述的制造方法可知，這是由于，在印刷包含 上述金屬粒子6a和半導(dǎo)體陶瓷粒子6b的厚膜糊料，進(jìn)而印刷用于形成第一、第二放電電極 4、5的導(dǎo)電糊料，并利用陶瓷一體燒成技術(shù)，與多片陶瓷生片一起進(jìn)行層疊的情況下，金屬 粒子6a及半導(dǎo)體陶瓷粒子6b有一部分會進(jìn)入第一、第二放電電極4、5內(nèi)。因此，以橫跨第 一、第二放電電極4、5的方式形成放電輔助部6。此外，放電輔助部6也可以只設(shè)置于第一、 第二放電電極4、5間的間隙部分，而不進(jìn)入第一、第二放電電極4、5內(nèi)，另外，也可以不設(shè)置 放電輔助部6。
[0044] 另外，在本實(shí)施方式中，在上述放電輔助部6的下表面形成有下部密封層10。同 樣，在空洞3的上方形成有上部密封層11。
[0045] 下部密封層10及上部密封層11由燒結(jié)溫度比構(gòu)成絕緣性基板2的陶瓷要高的陶 瓷構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，下部密封層10及上部密封層11由A1 203構(gòu)成。構(gòu)成密封層的陶 瓷材料只要燒結(jié)溫度比構(gòu)成絕緣性基板2的陶瓷材料高即可，對其沒有特別限定。
[0046] 在本實(shí)施方式中，第一絕緣體層2a的上表面形成有下部密封層10,下部密封層10 上層疊有上述放電輔助部6。而且，放電輔助部6的上表面面向空洞3。即，空洞3的下表面 成為放電輔助部6的上表面。另一方面，空洞3的上表面被上部密封層11所覆蓋。此外， 也不一定要形成下部密封層10及上部密封層11。
[0047] 如圖1(a)所示，以覆蓋絕緣性基板2的端面2c的方式形成有第一外部電極12。 另一方面，第一放電電極4引出至端面2c。因此，多個第一放電電極4通過第一外部電極 12進(jìn)行電連接。同樣，引出至相反側(cè)的端面2d的多個第二放電電極5與以覆蓋端面2d的 方式進(jìn)行設(shè)置的第二外部電極13進(jìn)行電連接。
[0048] 第一、第二外部電極12、13由Cu、Al、Ag等合適的金屬或合金構(gòu)成。
[0049] 本實(shí)施方式的特征在于，在上述空洞3中，在進(jìn)行俯視時，邊緣部3X設(shè)有凹部3a、 3b。凹部3a、3b是在邊緣部3X向間隙G的外側(cè)開放的形狀的凹部。
[0050] 由于設(shè)有凹部3a、3b，因此，即使重復(fù)進(jìn)行放電，第一、第二絕緣體層2a、2b間也不 容易產(chǎn)生剝離，第二絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、5之間也不容易產(chǎn)生剝離。由此， 即使重復(fù)放電，也能抑制放電開始電壓的上升。下面對此進(jìn)行具體說明。
[0051] 在使用ESD保護(hù)裝置1的過程中，會重復(fù)施加靜電。在這種情況下，會因放電發(fā)生 時所產(chǎn)生的熱量或空洞3內(nèi)的氣體的膨脹而產(chǎn)生沖擊?？斩?的內(nèi)表面中，抗沖擊能力較弱 的部分是上述各接合界面。因此，若對位于上述各接合界面的邊緣部3X施加較大的沖擊， 則會在第一、第二絕緣體層2a、2b間的接合界面、第二絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、 5之間的接合界面產(chǎn)生剝離。特別是若對由不同材料構(gòu)成的第二絕緣體層2b與第一、第二 放電電極4、5之間的接合界面施加沖擊，則容易產(chǎn)生剝離、裂紋。若產(chǎn)生這樣的剝離、裂紋， 則如后述的實(shí)驗(yàn)例所示，放電開始電壓會上升。
[0052] 與之相對，在本實(shí)施方式中，由于設(shè)有凹部3a、3b，因此，因上述沖擊而產(chǎn)生的應(yīng)力 會在邊緣部3X得以分散。因此，能有效抑制上述剝離或裂紋。由此，能抑制放電開始電壓 的上升，提高ESD保護(hù)裝置1的可靠性。
[0053] 特別是在本實(shí)施方式中，凹部3a、3b位于第一、第二放電電極4、5上。換言之，第 一放電電極4的第一長邊4b的面向間隙G的部分位于空洞3內(nèi)，相反側(cè)的第二長邊4c位 于空洞3外。同樣，第二放電電極5的第一長邊5b的面向間隙G的部分也位于空洞3內(nèi)， 相反側(cè)的第二長邊5c也位于空洞3外。因此，能減小空洞3的平面面積，實(shí)現(xiàn)小型化。另 夕卜，雖然空洞3的邊緣部3X位于第二絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、5之間的接合界 面上的部分較長，但通過形成上述凹部3a、3b，能有效抑制放電開始電壓的上升。并且，如上 所述，由于長邊4b與長邊4c隔著間隙G而相對，由此也能有效抑制放電開始電壓的上升。
[0054] 圖2是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的ESD保護(hù)裝置21的主要部分的示意性俯 視圖。在實(shí)施方式2中，設(shè)置于空洞3的邊緣部3X的凹部3a、3b不是在第一、第二放電電 極4、5上，而是位于第一絕緣體層2a上。即，雖然空洞3的邊緣部3X具有大致矩形的形狀， 但在該大致矩形的一對短邊上設(shè)有凹部3a、3b。在大致矩形的空洞3的邊緣部3X的短邊側(cè) 因上述沖擊而產(chǎn)生的應(yīng)力得以分散。因此，能有效抑制第一、第二絕緣體層2a、2b間因沖擊 而產(chǎn)生的剝離或裂紋。但是，在實(shí)施方式1的ESD保護(hù)裝置1中，凹部3a、3b設(shè)置于比第二 絕緣體層2b與第一絕緣體層2a之間的接合界面更容易產(chǎn)生剝離或裂紋的、第二絕緣體層 2b與第一、第二放電電極4、5之間的接合界面，從而能更有效地抑制空洞3的邊緣部3X產(chǎn) 生剝離或裂紋，因此，實(shí)施方式1的應(yīng)力分散效果比實(shí)施方式2要大。
[0055] 圖3是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式3所涉及的ESD保護(hù)裝置31的主要部分的示意 性俯視圖。在本實(shí)施方式中，空洞3的邊緣部3X延伸至第一放電電極4的第二長邊4c及 第二放電電極5的第二長邊5c的外側(cè)。這樣，空洞3的邊緣部3X形成為不僅延伸至隔著 間隙G而相對的第一、第二長邊4b、5b，還延伸至相反側(cè)的第二長邊4c、5c。這里，凹部3a、 3b分別設(shè)置于大致矩形的空洞3的邊緣部3X中沿第一、第二放電電極4、5相對的方向延伸 的一對邊。另外，與實(shí)施方式1相同，在本實(shí)施方式中，凹部3a、3b也分別位于第一、第二放 電電極4、5上。
[0056] 在本實(shí)施方式中，由于設(shè)有凹部3a、3b，因此，即使對空洞3的邊緣部3X施加因重 復(fù)放電而產(chǎn)生的沖擊，也能分散應(yīng)力，從而能有效抑制第二絕緣體層2b與第一、第二放電 電極4、5間的剝離或裂紋。
[0057] 圖4是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式4所涉及的ESD保護(hù)裝置41的主要部分的示 意性俯視圖。在本實(shí)施方式中，第一放電電極4與第二放電電極5的位于前端的短邊4a、5a 隔著間隙G而相對。即，在ESD保護(hù)裝置1的長度方向上，第一放電電極4的短邊4a與第 二放電電極5的短邊5a相對?？斩?的邊緣部3X設(shè)置成包圍該間隙G。在本實(shí)施方式中， 在邊緣部3X上也設(shè)有向遠(yuǎn)離間隙G -側(cè)開放的凹部3a、3b。凹部3a、3b形成為從第一、第 二放電電極4、5上延伸至第一、第二絕緣體層2a、2b間的接合界面。在本實(shí)施方式中，由于 也設(shè)有凹部3a、3b，因此，即使施加基于因放電而產(chǎn)生的沖擊的應(yīng)力，也能可靠地抑制第二 絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、5之間的接合界面及第一絕緣體層2a與第二絕緣體 層2b之間的接合界面發(fā)生剝離或裂紋。
[0058] 圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施方式5所涉及的ESD保護(hù)裝置51的示意性俯視圖。在 本實(shí)施方式中，與圖4所示的ESD保護(hù)裝置41相同，第一、第二放電電極4、5的位于前端側(cè) 的短邊4a、5a也隔著間隙G而相對?？斩?的邊緣部3X具有大致矩形的形狀，凹部3a、3b 僅分別位于第一、第二放電電極4、5上。在本實(shí)施方式中，因重復(fù)進(jìn)行放電時的沖擊而產(chǎn)生 的應(yīng)力也因設(shè)有凹部3a、3b而得以緩和。因此，能有效抑制放電開始電壓的上升。此外，在 圖5中，凹部3a、3b僅位于第二絕緣體層2b與第一、第二放電電極4、5之間的接合界面。
[0059] 在圖1(a)中，凹部3a的形狀具有沿第一、第二放電電極4、5的長度方向延伸的底 邊3al、以及從底邊3al的兩端分別向空洞3的邊緣部3X的凹部外的部分延伸的一對斜邊 3a2、3a3。而且，底邊3al與斜邊3a2或3a3之間所形成的角度為鈍角。換言之，凹部3a具 有倒梯形的形狀。這樣，在凹部3a中，兩條邊所形成的部分優(yōu)選為鈍角，由此，能提高對上 述沖擊而產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行分散的效果。
[0060] 但是，如圖6 (a)所示，也可以形成曲線狀的凹部3c。或者，如圖6(b)所示，也可以 將4條以上的直線連起來構(gòu)成鈍角，從而形成凹部3d。
[0061] 此外，如實(shí)施方式1?5所示，優(yōu)選為凹部3不延伸至間隙G。由此，能抑制放電開 始電壓的偏差。
[0062] 在圖1(a)中，隔著間隙G而分別在第一放電電極4側(cè)及第二放電電極5側(cè)設(shè)有凹 部3a、3b，但也可以僅設(shè)置凹部3a和3b中的一個凹部。
[0063] 另外，對凹部的數(shù)量并沒有特別限定，也可以在空洞的邊緣部設(shè)置3個以上的凹部。
[0064] 此外，優(yōu)選為空洞3的邊緣部的角的形狀也是鈍角或由曲線形成。由此，能抑制以 空洞3的邊緣部的角部為起點(diǎn)而產(chǎn)生剝離或裂紋。
[0065] 接著，通過說明具體的實(shí)驗(yàn)例來闡明上述各實(shí)施方式的效果。
[0066](實(shí)施例1)
[0067] 作為實(shí)施例1，制作實(shí)施方式1所涉及的ESD保護(hù)裝置1。
[0068] 將以Ba、A1及Si為主體的BAS材料按照規(guī)定的組成進(jìn)行混合，并在800°C? l〇〇〇°C的溫度進(jìn)行預(yù)燒制。用氧化鋯球磨機(jī)將所得到的預(yù)燒制粉末研磨12小時，以獲得陶 瓷粉末。將由甲苯及燃料酒精構(gòu)成的有機(jī)溶劑加入該陶瓷粉末并進(jìn)行混合。進(jìn)而添加粘合 劑及可塑劑以獲得漿料。利用刮刀法使由此得到的漿料成形，以獲得厚度為30 μ m的陶瓷 生片。
[0069] 電極糊料的調(diào)制：如下所述那樣準(zhǔn)備用于構(gòu)成第一、第二放電電極4、5的電極糊 料。通過對平均粒子直徑為2 μ m的Cu粒子80重量％和由乙基纖維素構(gòu)成的粘合樹脂添 加溶劑，利用三根軋輥進(jìn)行攪拌、混合，從而得到電極糊料。
[0070] 放電輔助部6形成用糊料的調(diào)制：使平均粒子直徑為2 μ m的Cu粒子的表面附著 平均粒子直徑為數(shù)nm?數(shù)十nm的A1203粉末。由此，得到表面被不具有導(dǎo)電性的無機(jī)材 料所包覆的金屬粒子。以規(guī)定的比例將平均粒子直徑為lym的碳化硅粉末與該粒子混合。 將粘合樹脂和溶劑添加至該混合物并進(jìn)行混合，使粘合樹脂及溶劑的合計(jì)比例為整體的20 重量％，由此獲得混合糊料。
[0071] 作為形成空洞3的樹脂糊料，準(zhǔn)備在乙基纖維素中含有適當(dāng)比例的有機(jī)溶劑來作 為溶劑的樹脂糊料。
[0072] 作為用于形成下部密封層10及上部密封層11的陶瓷糊料，準(zhǔn)備由氧化鋁粉末及 占整體的15重量％的作為溶劑的有機(jī)溶劑混合而成的密封層形成用陶瓷糊料。
[0073] 將多片如上所述那樣準(zhǔn)備好的陶瓷多層基板用的陶瓷生片進(jìn)行層疊。在所獲得的 層疊體上，通過絲網(wǎng)印刷將上述密封層形成用陶瓷糊料涂布于要構(gòu)成下部密封層10的部 分。接著，將輔助電極形成用糊料涂布于上述密封層形成用糊料上。然后，印刷上述電極糊 料，使得第一、第二放電電極間的間隙G的尺寸a為30 μ m。進(jìn)而，涂布上述空洞形成用樹脂 糊料?？斩葱纬捎脴渲系耐坎紖^(qū)域被設(shè)定為用于形成如圖1(a)所示的空洞的邊緣部。 艮P，長邊為160μπκ短邊為80μπκ斜邊的角部為17μπι長的大致矩形區(qū)域。另外，關(guān)于凹部 3a、3b，將底邊3al的長度設(shè)為20 μ m，將斜邊3a2、3a3的長度設(shè)為17 μ m，將底邊3al與斜 邊3a2或3a3所形成的角度設(shè)為45°。
[0074] 接著，以覆蓋附有上述樹脂糊料的部分的方式，涂布用于形成上部密封層的密封 層形成用糊料。
[0075] 進(jìn)而，在上表面上層疊多片陶瓷多層基板形成用陶瓷生片，沿厚度方向?qū)φw進(jìn) 行壓接。
[0076] 然后，沿厚度方向切斷上述層疊體，以獲得一個個ESD保護(hù)器件單位的層疊體片， 之后，將電極糊料涂布于該層疊體片的第一、第二端面，形成外部電極。外部電極形成用電 極糊料使用的是Cu。
[0077] 接著，在氮?dú)鈿夥罩校瑢⑸鲜鰧盈B體片進(jìn)行燒成，以獲得長1. OmmX寬0. 5mmX厚 0. 3_的ESD保護(hù)器件。
[0078] 此外，第一、第二放電電極4、5的長度為550 μ m，寬度為40 μ m。間隙G為30 μ m， 第一、第二放電電極4、5的相對部分在長度方向上的尺寸為100 μ m。
[0079] (實(shí)施例2)
[0080] 制作如圖2所示的實(shí)施方式2的ESD保護(hù)裝置21。此外，凹部3a、3b的尺寸與實(shí) 施例1相同。
[0081] (實(shí)施例3)
[0082] 制作如圖3所示的實(shí)施方式3的ESD保護(hù)裝置31。除了將空洞的邊緣部的尺寸 設(shè)為如下尺寸以外，都與實(shí)施例1相同?？斩吹倪吘壊吭诘谝弧⒌诙烹婋姌O4、5的長度方 向上的尺寸為130 μ m，空洞的邊緣部在與第一、第二放電電極4、5所延伸的方向正交的方 向上延伸的尺寸為170 μ m。關(guān)于空洞的邊緣部的四角，去除角部以使斜邊的長度為17 μ m。 凹部3a、3b的尺寸如下。即，底邊的長度為20 μ m，第一、第二斜邊的長度為15 μ m，凹部的 深度為10 μ m。
[0083] (比較例1)
[0084] 除了將空洞的邊緣部的平面形狀設(shè)為長160 μ mX80 μ m的大致矩形且未設(shè)有凹 部3a、3b以外，都與實(shí)施例1相同，以制作比較例的ESD保護(hù)裝置。
[0085] (比較例2)
[0086] 除了將空洞的邊緣部的平面形狀設(shè)為長130 μ mX 170 μ m的大致矩形且未設(shè)有凹 部3a、3b以外，都與實(shí)施例3相同，以制作比較例的ESD保護(hù)裝置。
[0087] 關(guān)于上述實(shí)施例1?3及比較例1、2的ESD保護(hù)裝置，基于以下要領(lǐng)對（l)ESD放 電響應(yīng)性以及（2)ESD重復(fù)耐性進(jìn)行評價。
[0088] (1)對ESD的放電響應(yīng)性
[0089] 對于ESD的放電響應(yīng)性，通過由IEC標(biāo)準(zhǔn)、IEC61000 - 4 - 2規(guī)定的抗靜電放電 性測試來進(jìn)行評價。利用接觸放電施加8kV，檢驗(yàn)樣品的放電電極之間是否產(chǎn)生放電。求出 保護(hù)電路側(cè)所檢測出的產(chǎn)生放電的放電開始電壓（V)。
[0090] (2) ESD重復(fù)耐性
[0091] 利用接觸放電施加20次2kV、20次3kV、20次4kV、20次6kV、以及20次8kV，接 著，對上述ESD的放電響應(yīng)性進(jìn)行評價。求出保護(hù)電路側(cè)所檢測出的峰值電壓（V)，并將其 示出于下表1。示出了以下情況：ESD重復(fù)耐性中的峰值電壓值越低，越不容易因重復(fù)放電 而導(dǎo)致放電響應(yīng)性發(fā)生劣化，即，放電開始電壓的上升得到抑制。
[0092] 結(jié)果如下表1中所示。
[0093] [表 1]
[0094]

【權(quán)利要求】
1. 一種ESD保護(hù)裝置，其特征在于，包括： 絕緣性基板，該絕緣性基板具有第一絕緣體層和層疊于所述第一絕緣體層上的第二絕 緣體層，所述絕緣性基板的內(nèi)部形成有被所述第一絕緣體層和所述第二絕緣體層所包圍的 空洞； 第一及第二放電電極，該第一及第二放電電極以在所述空洞內(nèi)隔著間隙而相對的方式 配置于所述第一絕緣體層上； 第一外部電極，該第一外部電極與所述第一放電電極進(jìn)行電連接，且該第一外部電極 形成于所述絕緣性基板的外表面；以及 第二外部電極，該第二外部電極與所述第二放電電極進(jìn)行電連接，且該第二外部電極 形成于所述絕緣性基板的外表面， 所述空洞的邊緣部位于包含所述第二絕緣體層與所述第一絕緣體層、所述第一放電電 極及第二放電電極之間的各接合界面的各平面，且所述空洞的邊緣部具有凹部。
2. 如權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 所述凹部位于包含所述第二絕緣體層與所述第一放電電極之間的接合界面的平面、或 包含所述第二絕緣體層與所述第二放電電極之間的接合界面的平面。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 所述凹部位于包含所述第二絕緣體層與所述第一放電電極之間的接合界面的平面、以 及包含所述第二絕緣體層與所述第二放電電極之間的接合界面的平面這兩者。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 在進(jìn)行俯視時，所述凹部不具有銳角部分。
5. 如權(quán)利要求4所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 所述凹部由曲線或形成鈍角的多根線構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 所述凹部不延伸至所述間隙。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 所述第一及第二放電電極具有矩形形狀，所述第一及第二放電電極的長邊彼此隔著所 述間隙而相對。
8. 如權(quán)利要求7所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 在所述第一及第二放電電極中，與彼此相對的所述長邊相反一側(cè)的所述第一及第二放 電電極的長邊位于所述空洞的外側(cè)。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 還包括設(shè)置于所述間隙的放電輔助部，該放電輔助部包含有金屬粒子和半導(dǎo)體粒子。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的ESD保護(hù)裝置，其特征在于， 還包括密封層，該密封層以覆蓋所述空洞的內(nèi)壁的方式進(jìn)行設(shè)置，所述空洞的邊緣部 位于所述密封層與所述第一絕緣體層、所述第一放電電極及所述第二放電電極之間的各接 合界面。
【文檔編號】H01T2/02GK204088879SQ201390000227
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】大坪喜人 申請人:株式會社村田制作所