本發(fā)明涉及esd保護(hù)裝置以及其制造方法。

背景技術(shù)：

以往，作為esd保護(hù)裝置，有日本特開2013－168226號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所記載的裝置。esd保護(hù)裝置具有由陶瓷構(gòu)成的坯體、和設(shè)置在坯體內(nèi)的第一放電電極以及第二放電電極。第一放電電極和第二放電電極隔著縫隙對置。坯體具有包含縫隙的圓頂形狀的空洞部。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2013－168226號公報(bào)

然而，在esd保護(hù)裝置中，放電開始電壓越低，esd保護(hù)特性越高。本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了放電開始電壓起因于坯體的空洞部的形狀。換句話說，若如以往的esd保護(hù)裝置那樣空洞部的形狀為圓頂形狀，則在第一放電電極側(cè)和第二放電電極側(cè)，空洞部的形狀對稱，空洞部的大小相同。本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了由于此時(shí)的空洞部內(nèi)的電場在第一放電電極側(cè)和第二放電電極側(cè)成為均勻電場，所以放電開始電壓不會(huì)降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的課題在于提供放電開始電壓降低而esd保護(hù)特性變高的esd保護(hù)裝置以及其制造方法。

為了解決上述課題，本發(fā)明的esd保護(hù)裝置具備：

坯體；以及

設(shè)置在上述坯體內(nèi)的第一放電電極以及第二放電電極，

上述第一放電電極和上述第二放電電極隔著縫隙而對置，

上述坯體具有包括上述第一放電電極與上述第二放電電極之間的上述縫隙并且使上述第一放電電極以及上述第二放電電極露出的空洞部，

上述空洞部的上述第一放電電極側(cè)的第一空間比上述空洞部的上述第二放電電極側(cè)的第二空間小。

根據(jù)本發(fā)明的esd保護(hù)裝置，由于第一放電電極側(cè)的第一空間比第二放電電極側(cè)的第二空間小，所以第一空間的電場集中度大于第二空間的電場集中度。由此，若使第一放電電極與一次側(cè)(正側(cè))連接，使第二放電電極以二次側(cè)(接地側(cè))連接，則空洞部內(nèi)的電場在第一空間和第二空間中成為不均勻電場。這樣，第一空間中的電場集中度增加，在其附近容易產(chǎn)生局部放電。以該局部放電為起點(diǎn)依次產(chǎn)生電子雪崩，達(dá)到整個(gè)電路放電。這樣，在本發(fā)明中，與以往相比，局部放電在低電壓下產(chǎn)生，所以其結(jié)果第一放電電極與第二放電電極之間的整個(gè)電路放電的開始電壓下降。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，上述第一空間的上述坯體的高度方向的長度小于上述第二空間的上述坯體的高度方向的長度。

此處，高度方向的長度是指高度方向的平均的長度。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，由于第一空間的坯體的高度方向的長度比第二空間的坯體的高度方向的長度小，所以能夠以簡單的結(jié)構(gòu)使第一空間比第二空間小。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，上述第一空間的電場集中度大于上述第二空間的電場集中度。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，由于第一空間的電場集中度大于第二空間的電場集中度，所以第一放電電極與第二放電電極之間的整個(gè)電路放電的開始電壓下降。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，

在包括上述第一放電電極以及上述第二放電電極的對置方向和上述坯體的高度方向的縱剖面中，

被上述空洞部的內(nèi)表面、上述第一放電電極的外表面、和與上述第一放電電極的上述第二放電電極側(cè)的端部相切并且沿高度方向延伸的第一直線圍起的上述第一空間的剖面面積小于被上述空洞部的內(nèi)表面、上述第二放電電極的外表面、和與上述第二放電電極的上述第一放電電極側(cè)的端部相切并且沿高度方向延伸的第二直線圍起的上述第二空間的剖面面積。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，由于在縱剖面中，第一空間的剖面面積小于第二空間的剖面面積，所以能夠使第一空間比第二空間小。因此，第一空間中的電場集中度變高，能夠降低放電開始電壓。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，在上述縱剖面中，上述空洞部的內(nèi)表面和上述第一放電電極的外表面所成的第一角度小于上述空洞部的內(nèi)表面和上述第二放電電極的外表面所成的第二角度。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，在縱剖面中，空洞部的內(nèi)表面和第一放電電極的外表面所成的第一角度小于空洞部的內(nèi)表面和第二放電電極的外表面所成的第二角度。由此，能夠使第一空間的剖面面積比第二空間的剖面面積更小，第一空間中的電場集中度變得更高，能夠進(jìn)一步降低放電開始電壓。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，上述第一角度為銳角，上述第二角度為90°或者鈍角。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，第一角度為銳角，第二角度為90°或者鈍角。由此，能夠使第一空間的剖面面積比第二空間的剖面面積更小，并能夠進(jìn)一步降低放電開始電壓。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置中，

上述坯體具有設(shè)置上述空洞部的第一部分、和與上述第一部分連接并且設(shè)置上述第一放電電極以及上述第二放電電極的第二部分，

在上述第一部分與上述第二部分的連接部分設(shè)置階梯差。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置，坯體具有第一部分和第二部分，在第一部分與第二部分的連接部分設(shè)置階梯差。由此，能夠分開制造第一部分和第二部分之后，將第一部分和第二部分連接來構(gòu)成坯體。因此，能夠用與第二部分不同的方法制造設(shè)置空洞部的第一部分，并能夠用適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬伤Ｍ男螤畹目斩床俊?/p>

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的制造方法中，具備：

在多個(gè)第一陶瓷片設(shè)置同一形狀的孔部，并將上述多個(gè)第一陶瓷片以各自的上述孔部重疊的方式層疊而形成空洞部，來準(zhǔn)備第一層疊體的工序；

將多個(gè)第二陶瓷片和第一放電電極以及第二放電電極層疊，來準(zhǔn)備第二層疊體的工序；

以上述第一層疊體的層疊方向和上述第二層疊體的層疊方向成為不同的方向，上述第一放電電極以及上述第二放電電極面向上述空洞部的方式將上述第一層疊體和上述第二層疊體重疊來形成第三層疊體的工序；以及

燒結(jié)上述第三層疊體的工序。

根據(jù)上述實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的制造方法，在多個(gè)第一陶瓷片設(shè)置同一形狀的孔部，將多個(gè)第一陶瓷片以各自的孔部重疊的方式層疊而形成空洞部，來準(zhǔn)備第一層疊體。由此，能夠順利地形成第一層疊體的層疊方向上的空洞部的內(nèi)表面形狀。另外，能夠簡單地形成與第一層疊體的層疊方向正交的方向的一方和另一方的大小非對稱的空洞部。

另外，以第一層疊體的層疊方向和第二層疊體的層疊方向成為不同的方向，第一放電電極以及第二放電電極面向空洞部的方式將第一層疊體和第二層疊體重疊來形成第三層疊體。由此，能夠容易地使空洞部的第一放電電極側(cè)的空間、和空洞部的第二放電電極側(cè)的空間不同。

根據(jù)本發(fā)明的esd保護(hù)裝置以及其制造方法，放電開始電壓降低，esd保護(hù)特性變高。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的立體圖。

圖2是圖1的a－a剖視圖。

圖3是圖1的b－b剖視圖。

圖4是空洞部的放大剖視圖。

圖5a是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖5b是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6a是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6b是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6c是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6d是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6e是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖6f是說明esd保護(hù)裝置的制造方法的說明圖。

圖7a是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的xy剖視圖。

圖7b是圖7a的c－c剖視圖。

圖8a是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的xz剖視圖。

圖8b是表示esd保護(hù)裝置的xz剖視圖。

圖8c是表示esd保護(hù)裝置的xz剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，通過圖示的實(shí)施方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明。

(第一實(shí)施方式)

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的立體圖。圖2是圖1的a－a剖視圖。圖3是圖1的b－b剖視圖。如圖1、圖2和圖3所示，esd(electro-staticdischarge：靜電放電)保護(hù)裝置1具有坯體10、設(shè)置在坯體10內(nèi)的第一放電電極21、第二放電電極22以及放電輔助電極30、和設(shè)置在坯體10的外表面的第一外部電極41以及第二外部電極42。

坯體10大致形成為長方體狀，具有長度、寬度、和高度。將坯體10的長度方向設(shè)為x方向、將坯體10的寬度方向設(shè)為y方向、將坯體10的高度方向設(shè)為z方向。坯體10的外表面具有第一端面10a、位于第一端面10a的相反側(cè)的第二端面10b、和位于第一端面10a與第二端面10b之間的周面10c。第一端面10a和第二端面10b位于x方向。

第一放電電極21以及第二放電電極22在坯體10內(nèi)被設(shè)置為同一高度。第一放電電極21的一端和第二放電電極22的一端隔著縫隙g而對置。第一放電電極21以及第二放電電極22的對置方向與x方向一致。第一放電電極21與第一外部電極41連接，第二放電電極22與第二外部電極42連接。

放電輔助電極30將第一放電電極21和第二放電電極22連接，并面向縫隙g。坯體10具有包含縫隙g的空洞部100。第一放電電極21的與第二放電電極22對置的部分和第二放電電極22的與第一放電電極21對置的部分在空洞部100露出。

空洞部100的第一放電電極21側(cè)的第一空間101比空洞部100的第二放電電極22側(cè)的第二空間102小，第一空間101的電場集中度大于第二空間102的電場集中度。換句話說，第一空間101的x方向的大小(長度)小于第二空間102的x方向的大小(長度)，或者/以及第一空間101的y方向的大小(長度)小于第二空間102的y方向的大小(長度)，或者/以及第一空間101的z方向的大小(長度)小于第二空間102的z方向的大小(長度)。此處，x、y、z方向的大小是指x、y、z方向的平均的大小。這樣，通過調(diào)整x、y、z方向的大小，以簡單的結(jié)構(gòu)就能夠使第一空間101比第二空間102小。

esd保護(hù)裝置1例如使用于電子設(shè)備，對電子設(shè)備所產(chǎn)生的靜電進(jìn)行放電來抑制電子設(shè)備的靜電所造成的破壞。若具體地?cái)⑹觯瑒t在使第一外部電極41與電子設(shè)備的端子連接，使第二外部電極42與接地線連接時(shí)，電子設(shè)備的靜電從第一外部電極41以及第一放電電極21傳遞至第二放電電極22以及第二外部電極42。

從第一放電電極21向第二放電電極22的靜電的放電有空氣放電、和經(jīng)由放電輔助電極30的放電?？諝夥烹娛窃诳斩床?00傳遞的放電。經(jīng)由放電輔助電極30的放電是因在放電輔助電極30的表面流動(dòng)的電流而引起的放電(沿面放電)、和因在放電輔助電極30的內(nèi)部流動(dòng)的電流而引起的放電。

在上述esd保護(hù)裝置1中，由于空洞部100的第一放電電極21側(cè)的第一空間101比空洞部100的第二放電電極22側(cè)的第二空間102小，所以第一空間101的電場集中度大于第二空間102的電場集中度。由此，空洞部100中的從第一放電電極21向第二放電電極22的放電中，空洞部100內(nèi)的電場在第一空間101和第二空間102成為不均勻電場。由此，第一空間101中的電場集中度增加，在其附近容易產(chǎn)生局部放電。以該局部放電為起點(diǎn)依次產(chǎn)生電子雪崩，引起整個(gè)電路放電。這樣，在本發(fā)明中，與以往相比，由于局部放電在低電壓下產(chǎn)生，結(jié)果第一放電電極21與第二放電電極22之間的整個(gè)電路放電的開始電壓下降。此外，優(yōu)選增大坯體10的介電常數(shù)，在第一空間101容易產(chǎn)生電場集中。

坯體10是將多個(gè)陶瓷層層疊燒結(jié)而構(gòu)成的。若具體地?cái)⑹?，則坯體10具有設(shè)置空洞部100的第一部分11、和與第一部分11連接并且設(shè)置第一放電電極21以及第二放電電極22的第二部分12。第一部分11由在y方向上層疊燒結(jié)而成的陶瓷層構(gòu)成。第二部分12由在z方向上層疊燒結(jié)而成的陶瓷層構(gòu)成。

在第一部分11與第二部分12的連接部分設(shè)置階梯差15。這是因?yàn)榉謩e制造第一部分11和第二部分12之后，將第一部分11和第二部分12連接來構(gòu)成坯體10。這樣，能夠以與第二部分12不同的方法制造設(shè)置空洞部100的第一部分11，并能夠以適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬伤Ｍ男螤畹目斩床?00。

陶瓷層例如由包含ba、al、si作為主成分的低溫共燒陶瓷(ltcc：lowtemperatureco-firedceramics)構(gòu)成。陶瓷層可以包含堿金屬成分以及硼成分中的至少一個(gè)，或者可以包含玻璃成分。

第一放電電極21和第二放電電極22分別形成為沿x方向延伸的帶狀。第一放電電極21和第二放電電極22在x方向上對置地配置。第一放電電極21以及第二放電電極22例如由cu、ag、pd、pt、al、ni、w或包含它們的至少一種的合金等適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。

第一放電電極21的長邊方向的第一端部211從坯體10的第一端面10a露出。第一放電電極21的長邊方向的第二端部212位于坯體10內(nèi)。第二放電電極22的長邊方向的第一端部221從坯體10的第二端面10b露出。第二放電電極22的長邊方向的第二端部222位于坯體10內(nèi)。第一放電電極21的第二端部212、和第二放電電極22的第二端部222隔開縫隙g而對置。

放電輔助電極30在從z方向觀察時(shí)與縫隙g的下側(cè)重疊。放電輔助電極30在從z方向觀察時(shí)，形成為矩形狀。放電輔助電極30將第一放電電極21的第二端部212和第二放電電極22的第二端部222連接。

放電輔助電極30例如由導(dǎo)電材料與絕緣材料的混合物構(gòu)成。導(dǎo)電材料例如可以是cu、ag、pd、pt、al、ni、w、它們的組合。另外，作為導(dǎo)電材料，可以使用sic粉等半導(dǎo)體材料、電阻材料等導(dǎo)電性比金屬材料低的材料。半導(dǎo)體材料例如可以是si、ge等金屬半導(dǎo)體、sic、tic、zrc、wc等碳化物、tin、zrn、氮化鉻、vn、tan等氮化物、硅化鈦、硅化鋯、硅化鎢、硅化鉬、硅化鉻等硅化物、硼化鈦、硼化鋯、硼化鉻、硼化鑭、硼化鉬、硼化鎢等硼化物、鈦酸鍶等氧化物。另外，也可以適當(dāng)?shù)鼗旌蟽煞N以上上述的材料。另外，導(dǎo)電材料也可以用無機(jī)材料涂覆。如果是無機(jī)材料則并不特別限定，可以是al2o3、zro2、sio2等無機(jī)材料、陶瓷基材的構(gòu)成材料的混合預(yù)燒粉體等。另一方面，絕緣材料例如可以是al2o3、sio2、zro2、tio2等氧化物、si3n4、ain等氮化物、陶瓷基材的構(gòu)成材料的混合預(yù)燒粉體、玻璃質(zhì)物質(zhì)、它們的組合。

第一外部電極41覆蓋第一端面10a的全部，并且覆蓋周面10c的第一端面10a側(cè)的端部。第一外部電極41與第一外部電極21的第一端部211接觸而電連接。第二外部電極42覆蓋第二端面10b的全部，并且覆蓋周面10c的第二端面10b側(cè)的端部。第二外部電極42與第二外部電極22的第一端部221接觸而電連接。第一外部電極41以及第二外部電極42例如由cu、ag、pd、pt、al、ni、w、包含它們的至少一種的合金等適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。

空洞部100的內(nèi)表面形狀在從z方向觀察時(shí)，形成為矩形狀，并與放電輔助電極30重疊。換句話說，空洞部100的y方向的大小與放電輔助電極30的y方向的大小大致相同?？斩床?00的x方向的大小比放電輔助電極30的x方向的大小大，具有與第一放電電極21的第二端部212以及第二放電電極22的第二端部222重疊的大小。另外，空洞部100的內(nèi)表面形狀在xz剖面中形成為三角形狀。這樣，空洞部100的內(nèi)表面形狀形成為三棱柱狀。

圖4是空洞部100的放大剖視圖。如圖4所示，在包括第一放電電極21以及第二放電電極22的對置方向(x方向)和坯體10的高度方向(z方向)的縱剖面(xz剖面)中，第一空間101是被空洞部100的內(nèi)表面100a、第一放電電極21的外表面21a、和與第一放電電極21的第二端部212相切并且沿高度方向延伸的第一直線l1圍起的空間。第二空間102是被空洞部100的內(nèi)表面100a、第二放電電極22的外表面22a、和與第二放電電極22的第二端部222相切并且沿高度方向延伸的第二直線l2圍起的空間。圖中，為了容易明白，用陰影線表示第一空間101以及第二空間102。

第一空間101的剖面面積小于第二空間102的剖面面積。若具體地?cái)⑹?，則空洞部100的內(nèi)表面100a與第一放電電極21的外表面21a所成的第一角度θ1小于空洞部100的內(nèi)表面100a與第二放電電極22的外表面22a所成的第二角度θ2。例如，第一角度θ1為銳角，第二角度θ2為90°。

這樣，由于第一角度θ1小于第二角度θ2，所以能夠使第一空間101的剖面面積比第二空間102的剖面面積更小，第一空間101中的電場集中度變得更高，并能夠進(jìn)一步降低放電開始電壓。并且，由于第一角度θ1為銳角，第二角度θ2為90°，所以能夠使第一空間101的剖面面積比第二空間102的剖面面積更小，并能夠進(jìn)一步降低放電開始電壓。

此外，可以使第一空間101的x方向的大小比第二空間102的x方向的大小小，或者/以及使第一空間101的z方向的大小比第二空間102的z方向的大小小。

接下來，對上述esd保護(hù)裝置1的制造方法進(jìn)行說明。

如圖5a所示，在第一陶瓷片110上設(shè)置多個(gè)同一形狀的孔部111。在相鄰的孔部111間設(shè)置有切割線112。切割線112可以實(shí)際刻上，或者是虛擬的而不實(shí)際存在。切割線112的位置與各esd保護(hù)裝置1(每個(gè)芯片)的大小對應(yīng)。換句話說，在1張第一陶瓷片110中與多個(gè)芯片對應(yīng)地設(shè)置孔部111?？撞?11是用金屬模沖裁而形成的。如圖5b所示，孔部111的形狀是與空洞部100的xz剖面的形狀對應(yīng)的三角形。例如孔部111的z方向的尺寸為30μm，孔部111的x方向的尺寸為140μm?？撞?11的內(nèi)角為30°、60°、和90°。

之后，如圖6a所示，將多個(gè)第一陶瓷片110以各自的孔部111重疊而形成空洞部100的方式層疊。多個(gè)第一陶瓷片110在y方向上被層疊。另外，用沒有孔部111的第二陶瓷片120從y方向夾著多個(gè)第一陶瓷片110。在第二陶瓷片120也設(shè)置有切割線122。而且，在切割線112、122切斷，如圖6b所示，準(zhǔn)備與各芯片的大小對應(yīng)的第一層疊體211。第一層疊體211(第一、第二陶瓷片110、120)的層疊方向?yàn)閥方向。

并且，如圖6c所示，將多個(gè)第二陶瓷片120在z方向上層疊，并在切割線122切斷，使得與各芯片的大小對應(yīng)。而且，如圖6d所示，在與各芯片的大小對應(yīng)的多個(gè)第二陶瓷片120上層疊第一放電電極21以及第二放電電極22，準(zhǔn)備第二層疊體212。第二層疊體212(第二陶瓷片120)的層疊方向?yàn)閦方向。

之后，如圖6e所示，將第一層疊體211和第二層疊體212重疊來形成第三層疊體213。第一層疊體211和第二層疊體212用金屬模進(jìn)行沖壓，并被壓焊。此時(shí)，第一層疊體211的層疊方向(y方向)和第二層疊體212的層疊方向(z方向)成為不同的方向。另外，如參照圖3，第一放電電極21以及第二放電電極22面向空洞部100。

之后，燒結(jié)第三層疊體213，如圖6f所示，形成坯體10。此時(shí)，第一、第二層疊體211、212的各片110、120的邊界因燒結(jié)而消失，但燒結(jié)第一層疊體211而成的第一部分11與燒結(jié)第二層疊體212而成的第二部分12的邊界作為階梯差15而殘留。之后，在坯體10設(shè)置第一、第二外部電極21、22，制成esd保護(hù)裝置1。

根據(jù)上述esd保護(hù)裝置1的制造方法，在多個(gè)第一陶瓷片110設(shè)置同一形狀的孔部111，將多個(gè)第一陶瓷片110以各自的孔部111重疊而形成空洞部100的方式層疊，從而準(zhǔn)備第一層疊體211。由此，能夠順利地形成第一層疊體211的層疊方向(y方向)上的空洞部100的內(nèi)表面形狀。另外，能夠簡單地形成與第一層疊體211的層疊方向(y方向)正交的方向(x方向)的一方和另一方的大小非對稱的空洞部100。

另外，以第一層疊體211的層疊方向(y方向)和第二層疊體212的層疊方向(z方向)成為不同的方向，第一、第二放電電極21、22面向空洞部100的方式將第一層疊體211和第二層疊體212重疊來形成第三層疊體213。由此，能夠容易地使空洞部100的第一放電電極21側(cè)的空間、和空洞部100的第二放電電極22側(cè)的空間不同。

與此相對，在使第一層疊體的層疊方向和第二層疊體的層疊方向?yàn)橄嗤姆较虻那闆r下，若要在第一層疊體形成第一放電電極側(cè)的空間和第二放電電極側(cè)的空間不同的空洞部，則需要在構(gòu)成第一層疊體的多個(gè)第一陶瓷片設(shè)置不同的形狀的孔部。因此，較難順利地形成空洞部的內(nèi)表面形狀。

(第二實(shí)施方式)

圖7a是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的xy剖視圖。圖7b是圖7a的c－c剖視圖。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式第一放電電極以及第二放電電極的對置方向不同。以下僅說明該不同的結(jié)構(gòu)。此外，在第二實(shí)施方式中，由于與第一實(shí)施方式相同的符號是與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。

如圖7a和圖7b所示，在esd保護(hù)裝置1a中，第一放電電極21a以及第二放電電極22a的對置方向與y方向一致。第一放電電極21a以及第二放電電極22a分別在中央部具有彎曲，并且大致沿x方向延伸。第一放電電極21a的第二端部212和第二放電電極22a的第二端部222在y方向上隔開縫隙g而對置。

空洞部100a的內(nèi)表面形狀在yz剖面中形成為三角形狀。在包括第一放電電極21a以及第二放電電極22a的對置方向(y方向)和坯體10的高度方向(z方向)的縱剖面(yz剖面)中，空洞部100a中的第一放電電極21a側(cè)的第一空間101的剖面面積比空洞部100a中的第二放電電極22a側(cè)的第二空間102的剖面面積小。換句話說，第一空間101比第二空間102小。

設(shè)置空洞部100a的第一部分11的陶瓷層(第一陶瓷片)的層疊方向與x方向一致。換句話說，第一部分11的層疊方向(x方向)和第二部分12的層疊方向(z方向)不同。

根據(jù)上述esd保護(hù)裝置1a，具有與上述第一實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置1同樣的效果。

(第三實(shí)施方式)

圖8a～圖8c是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的xz剖視圖。圖8a～圖8c所示的esd保護(hù)裝置與第一實(shí)施方式相比空洞部的形狀不同。以下僅說明該不同的結(jié)構(gòu)。此外，在第三實(shí)施方式中，由于與第一實(shí)施方式相同的符號是與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。

如圖8a所示，esd保護(hù)裝置1b的空洞部100b的剖面形狀不是第一實(shí)施方式(圖3)所示的三角形?？斩床?00b的第一空間101側(cè)的內(nèi)表面形狀包括圓弧面，空洞部100b的第二空間102側(cè)的內(nèi)表面形狀包括圓弧面。第一空間101側(cè)的圓弧面位于比第二空間102側(cè)的圓弧面靠z方向的上側(cè)。第一角度θ1為銳角，第二角度θ2為鈍角。換句話說，第一空間101比第二空間102小。

如圖8b所示，esd保護(hù)裝置1c的空洞部100c的剖面形狀為三角形。第一角度θ1為銳角，第二角度θ2為鈍角。換句話說，第一空間101比第二空間102小。

如圖8c所示，esd保護(hù)裝置1d的空洞部100d的剖面形狀不是第一實(shí)施方式(圖3)所示的三角形?？斩床?00d的第一空間101側(cè)的內(nèi)表面形狀包括傾斜面，空洞部100d的第二空間102側(cè)的內(nèi)表面形狀包括傾斜面。第一空間101側(cè)的傾斜面和第二空間102側(cè)的傾斜面在縫隙g上交叉。第一角度θ1為銳角，第二角度θ2為鈍角。換句話說，第一空間101比第二空間102小。

根據(jù)上述esd保護(hù)裝置1b～1d，具有與上述第一實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置1同樣的效果。

此外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)能夠設(shè)計(jì)變更。例如，可以各種組合第一～第三實(shí)施方式的各個(gè)的特征點(diǎn)。

在上述實(shí)施方式中，使第一角度比第二角度小，但如果第一空間比第二空間小，則可以使第一角度比第二角度大或者相等。

在上述實(shí)施方式中，在第一部分與第二部分的連接部分設(shè)置有階梯差，但也可以不設(shè)置階梯差。

在上述實(shí)施方式中，設(shè)置有放電輔助電極，但可以不設(shè)置放電輔助電極。另外，使坯體的形狀為長方體，但也可以為圓柱。

在上述實(shí)施方式中，以第一層疊體的層疊方向和第二層疊體的層疊方向成為不同的方向的方式重疊第一層疊體和第二層疊體來形成第三層疊體，但也可以以第一層疊體的層疊方向和第二層疊體的層疊方向成為同一方向的方式重疊第一層疊體和第二層疊體來形成第三層疊體。此時(shí)，在第一層疊體中，在多個(gè)第一陶瓷片設(shè)置不同的形狀的孔部。

在上述實(shí)施方式中，在1張第一陶瓷片中設(shè)置與多個(gè)芯片對應(yīng)的孔部，但也可以在1張第一陶瓷片中設(shè)置與一個(gè)芯片對應(yīng)的孔部。

[實(shí)施例]

接下來，對上述第一實(shí)施方式的esd保護(hù)裝置的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。

(1)陶瓷片的準(zhǔn)備

成為陶瓷片的材料的陶瓷材料使用了由以ba、al、si為中心的組成構(gòu)成的材料(bas材料)。調(diào)合、混合各材料以便成為規(guī)定的組成，以800℃～1000℃預(yù)燒。將得到的預(yù)燒粉末用氧化鋯球磨機(jī)粉碎12小時(shí)，得到陶瓷粉末。在該陶瓷粉末中加入甲苯、乙醇-甲醇(ekinen)等有機(jī)溶劑并混合。并且，加入粘合劑、增塑劑并混合，獲得漿料。將這樣得到的漿料用刮刀法成形，獲得厚度50um的陶瓷片。

(2)打印糊料材料的準(zhǔn)備

(2－1)放電輔助電極用糊料的準(zhǔn)備

用于形成放電輔助電極的混合糊料通過將平均粒徑約2.5μm的cual合金粉、和平均粒徑約1μm的bao－sio2－al2o3系玻璃陶瓷粉末系材料預(yù)燒粉末以規(guī)定的比例調(diào)合，添加粘合劑樹脂和溶劑并用三輥攪拌、混合而得到的?；旌虾现姓澈蟿渲腿軇?0wt％，剩余80wt％為cual合金粉和bas系材料預(yù)燒粉末。

(2－2)放電電極用糊料的準(zhǔn)備

通過將平均粒徑1μm的cu粉末40重量％、平均粒徑3μm的cu粉末40重量％，和將乙基纖維素溶解于松油醇所制成的有機(jī)載體20重量％調(diào)合，并用三輥混合，從而制成放電電極用糊料。

(2－3)外部電極用糊料的準(zhǔn)備

通過將平均粒徑約為1μm的cu粉末80重量％、轉(zhuǎn)移點(diǎn)620℃、軟化點(diǎn)720℃、平均粒徑約為1μm的硼硅酸堿系玻璃料5重量％、和將乙基纖維素溶解于松油醇所制成的有機(jī)載體15重量％調(diào)合，并用三輥混合，從而制成外部電極用糊料。

(3)放電電極、放電輔助電極以及空洞部的形成

分為第一層疊體以及第二層疊體這兩個(gè)部分來制成。

(3－1)第一層疊體的制成

用取模為所希望的空洞部的形狀的金屬模沖裁在上述(1)所準(zhǔn)備的陶瓷片?？斩床康某叽缒軌蛴蓻_裁的形狀、陶瓷片的厚度、其層疊張數(shù)來決定。此處，用橫尺寸為140μm、縱尺寸為30μm的直角三角形(參照圖3)的模沖裁50μm厚的陶瓷片5張，形成空洞部。將此與所希望的芯片尺寸相對應(yīng)地進(jìn)行層疊沖壓，并且用微型切割機(jī)切割來分為各芯片形狀，制成第一層疊體。將芯片形狀設(shè)為1.0(x方向)×0.5(y方向)×0.25(z方向)mm。

(3－2)第二層疊體的制成

層疊多張?jiān)谏鲜?1)所準(zhǔn)備的陶瓷片，在其上涂敷放電輔助電極用糊料，并且，在其上涂敷放電電極用糊料。此處，將第一、第二放電電極的寬度設(shè)為50μm，將第一、第二放電電極間的縫隙設(shè)為20μm。將此與所希望的芯片尺寸對應(yīng)地進(jìn)行層疊沖壓，并且用微型切割機(jī)切割來分為各芯片形狀，制成第二層疊體。將芯片形狀設(shè)為1.0(x方向)×0.5(y方向)×0.25(z方向)mm。

(4)第三層疊體的制成

用金屬模對在上述(3)所制成的第一層疊體和第二層疊體進(jìn)行沖壓壓接，制成第三層疊體。

(5)燒結(jié)

在n2環(huán)境中燒結(jié)第三層疊體。如果電極材料不氧化的情況下，也可以在大氣環(huán)境中燒結(jié)。

(6)外部電極的制成

燒結(jié)后，在坯體的端面涂敷外部電極用糊料，并燒制，從而形成外部電極。

(7)電鍍

在外部電極上進(jìn)行電解ni－sn電鍍。

(8)完成

通過以上，esd保護(hù)器件完成。此外，使用于陶瓷片的陶瓷材料并未特別限定為上述的材料，可以為對鎂橄欖石加入玻璃后的材料、對cazro3加入玻璃后的材料等加入其它材料。另外，電極材料不光是cu，也可以是ag、pd、pt、al、ni、w、以及它們的組合。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]

接下來，表1表示以往結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的第一～第三結(jié)構(gòu)的特性結(jié)果。

[表1]

在以往結(jié)構(gòu)中，空洞部的第一角度以及第二角度為相同的角度。在本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)中，第一角度為30°，第二角度為75°。在本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)中，第一角度為30°，第二角度為90°。在本發(fā)明的第三結(jié)構(gòu)中，第一角度為30°，第二角度為150°。放電縫隙是第一、第二放電電極間的縫隙，為20μm。

在以往結(jié)構(gòu)以及第一～第三結(jié)構(gòu)中，對使放電開始電壓變化時(shí)的動(dòng)作率進(jìn)行了調(diào)查。“○”是動(dòng)作率為80％～100％，“△”是動(dòng)作率為40％～80％，“×”是動(dòng)作率為0％～40％。

從表1可知，從第一結(jié)構(gòu)至第三結(jié)構(gòu)，放電開始電壓依次降低。換言之，隨著第一角度與第二角度之差變大，放電開始電壓降低。這是因?yàn)榈谝唤嵌扰c第二角度之差越大，在空洞部的第一空間和第二空間中電場的不平等性增加，放電在低電壓下產(chǎn)生。

符號說明

1、1a～1d…esd保護(hù)裝置；10…坯體；11…第一部分；12…第二部分；15…階梯差；21、21a…第一放電電極；21a…外表面；22、22a…第二放電電極；22a…外表面；30…放電輔助電極；41…第一外部電極；42…第二外部電極；100、100a～100d…空洞部；100a…內(nèi)表面；101…第一空間；102…第二空間；110…第一陶瓷片；111…孔部；112…切割線；120…第二陶瓷片；122…切割線；211…第一層疊體；212…第二層疊體；213…第三層疊體；g…第一放電電極與第二放電電極之間的縫隙；；l1…第一直線；l2…第二直線；θ1…第一角度；θ2…第二角度。