專利名稱：反熔絲元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反熔絲元件。
背景技術(shù)：
一般的熔絲在規(guī)定的電壓以上就斷開來切斷電流。與此相反，提出了一種當(dāng)被施加了一定值以上的電壓時(shí)就短路而使電流流過的反熔絲元件。在液晶顯示裝置、各種照明裝置中安裝多個(gè)發(fā)光二極管(LED :Light Emitting Diode)來作為發(fā)光源。另外，在近些年的各種電氣設(shè)備中，多個(gè)齊納二極管、壓敏電阻被安裝于電子電路基板。反熔絲元件在串聯(lián)連接有多個(gè)這些電子元件的電路中，與各電子元件以并聯(lián)的方式電連接而被使用。該反熔絲元件在電子元件進(jìn)行通常動(dòng)作時(shí)，處于絕緣狀態(tài)。在特定的電子元件因壽命等而斷線并導(dǎo)致開路不良時(shí)，反熔絲元件短路而成為導(dǎo)通狀態(tài)。于是，可以避免其他電子元件的動(dòng)作停止。例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載了與多個(gè)LED的各個(gè)并聯(lián)連接、且在正極側(cè)以及負(fù)極側(cè)的各端子附近設(shè)置有具有規(guī)定熔點(diǎn)的低熔點(diǎn)導(dǎo)電物的反熔絲元件。并且，還記載了在LED 中產(chǎn)生開路不良的情況下，通過設(shè)置在與該LED并聯(lián)連接的反熔絲元件的低熔點(diǎn)導(dǎo)電物使兩端子間接合的發(fā)光二極管點(diǎn)亮電路。在專利文獻(xiàn)1中，如圖8(a)所示，反熔絲元件101具有被涂覆或者印刷有電阻元件102的絕緣體103 ；設(shè)置在絕緣體103的兩側(cè)，并與電阻元件102的正極側(cè)以及負(fù)極側(cè)連接的端子104、105 ；形成在絕緣體103與端子104、105的各連接部分以及周邊的、在規(guī)定溫度熔融的低熔點(diǎn)導(dǎo)電物106、107。在LED正常動(dòng)作時(shí)，如圖8(a)所示，低熔點(diǎn)導(dǎo)電物106、107相互分離，反熔絲元件101保持電絕緣狀態(tài)。另一方面，在LED產(chǎn)生由于斷線等導(dǎo)致的開路不良時(shí)，電流流向反熔絲元件101。然后，電阻元件102產(chǎn)生焦耳熱，該焦耳熱經(jīng)由絕緣體103向低熔點(diǎn)導(dǎo)電物 106、107傳遞。其結(jié)果，如圖8(b)所示那樣，低熔點(diǎn)導(dǎo)電物106、107熔融并接合，端子104、 105被電連接并成為導(dǎo)通狀態(tài)，電流繞過LED而流向反熔絲元件101。由此，即使一部分的 LED發(fā)生開路不良，串聯(lián)連接的其他LED也能夠正常地點(diǎn)亮。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-3^275號(hào)公報(bào)。在專利文獻(xiàn)1的反熔絲元件101中，當(dāng)LED發(fā)生開路不良時(shí)，低熔點(diǎn)導(dǎo)電物106、 107熔融，兩者被結(jié)合。由此，可實(shí)現(xiàn)低電阻并且穩(wěn)定地通電。但是，在電阻元件102的電阻值低的情況下，在正常動(dòng)作時(shí)電流也流過電阻元件102。因此，流過LED的電流量減少，LED 的發(fā)光量可能會(huì)減少。另一方面，在電阻元件102的電阻值高的情況下，在正常動(dòng)作時(shí)僅微小電流流過反熔絲元件101，確保了 LED的發(fā)光量。但是，在LED的開路不良時(shí)，需要向電阻元件102供給發(fā)熱所需的充分的電流。因此，需要電力容量大的電源裝置，從而可能導(dǎo)致高成本化。因此，本發(fā)明的發(fā)明人等為了克服以往技術(shù)的缺陷，提出了一種如日本專利申請(qǐng)的特愿2008-118293那樣的反熔絲元件，其具有絕緣層、形成在其上下面的一對(duì)的電極層、 以及按照與一對(duì)的電極層接觸的方式形成的一對(duì)引出電極。在該反熔絲元件中，當(dāng)被施加了絕緣層的絕緣破壞電壓以上的電壓時(shí)，由于產(chǎn)生的焦耳熱使一對(duì)電極層熔融并相互連接，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短路狀態(tài)。在該構(gòu)成中，產(chǎn)生構(gòu)造變化部分，該構(gòu)造變化部分具有電極層以卷入上述絕緣層的形態(tài)短路的短路部；和通過絕緣層被卷入，絕緣層和電極層消失的消失部。假設(shè)在構(gòu)造變化部分形成在引出電極和電極層接觸的部分的正下的情況下，并且接觸的部分小于構(gòu)造變化部分時(shí)，則在引出電極與電極層之間存在發(fā)生開路不良的可能性。即，不能得到作為反熔絲元件所希望的短路狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的事情而提出，目的在于提供一種在被施加了絕緣層的絕緣破壞電壓以上的電壓而發(fā)生短路時(shí)，不會(huì)發(fā)生上述的開路不良的反熔絲元件。本發(fā)明的反熔絲元件的特征在于，具備絕緣層；形成于上述絕緣層的上下面的一對(duì)電極層；和以與上述電極層的同上述絕緣層形成靜電電容的部分接觸的方式形成的引出電極，該反熔絲元件被構(gòu)成為產(chǎn)生構(gòu)造變化部分，該構(gòu)造變化部分具有在施加上述絕緣層的絕緣破壞電壓以上的電壓時(shí)，上述一對(duì)電極層相互熔融以將上述絕緣層卷入的形態(tài)而短路的短路部；和通過上述絕緣層被卷入而使上述電極層和上述絕緣層消失的消失部，上述引出電極的與上述電極層接觸的部分的最大直徑大于上述構(gòu)造變化部分的最大直徑。此外，在本發(fā)明的反熔絲元件中，優(yōu)選上述引出電極的與上述電極層接觸的部分的面積大于上述構(gòu)造變化部分的面積。通過本發(fā)明的構(gòu)成，即使構(gòu)造變化部分產(chǎn)生在引出電極的連接部的正下方，與述引出電極的電極層接觸的部分也不會(huì)被卷入構(gòu)造變化部分而留下。因此，引出電極與電極層之間的通電被維持，不會(huì)發(fā)生反熔絲元件的開路不良。另外，在本發(fā)明的反熔絲元件中，優(yōu)選具有覆蓋上述絕緣層和上述一對(duì)電極層的保護(hù)層。該情況下，通過保護(hù)層的存在，能夠防止水分向絕緣層和一對(duì)電極層的浸入。另外，在本發(fā)明的反熔絲元件中，優(yōu)選上述引出電極具有貫通上述保護(hù)層并與上述電極層連接的連接部、和形成于上述保護(hù)層上的平面部。該情況下，由于引出電極具有平面部，使得與外部電極的連接變得容易。另外，在本發(fā)明的反熔絲元件中，優(yōu)選具有基板、和與上述引出電極電連接的外部電極，上述絕緣層、上述一對(duì)電極層和上述外部電極形成于上述基板的一個(gè)主面?zhèn)?。該情況下，制造容易，與外部的電連接也變得容易。另外，在本發(fā)明的反熔絲元件中，優(yōu)選上述絕緣層的材質(zhì)為(Ba，Sr)Ti03，上述電極層的材質(zhì)為從由Au、Ag、Pt、Pd、Rh, Ir、Ru、Os構(gòu)成的群選出的至少一種元素所構(gòu)成的金
屬或者其合金。該情況下，可以被設(shè)計(jì)成在優(yōu)選電壓的范圍內(nèi)絕緣一定被破壞，另一方面，對(duì)安裝時(shí)的靜電等瞬間施加的電壓具有耐壓性。另外，即使在短路后也能夠維持低電阻。在本發(fā)明的反熔絲元件中，引出電極的與電極層接觸的部分的最大直徑大于構(gòu)造變化部分的最大直徑。因此，即使構(gòu)造變化部分產(chǎn)生在引出電極的連接部的正下方，引出電極的與電極層接觸的部分也不會(huì)被卷入構(gòu)造變化部分而留下。因此，引出電極與電極層之間的通電被維持，不會(huì)產(chǎn)生反熔絲元件的開路不良。


圖1是表示本發(fā)明的反熔絲元件的一實(shí)施方式的俯視圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是用于說明本發(fā)明的反熔絲元件從絕緣狀態(tài)向短路狀態(tài)變化時(shí)的機(jī)理的示意剖視圖。圖4是本發(fā)明的反熔絲元件的短路前的俯視面照片。圖5是本發(fā)明的反熔絲元件的短路后的俯視面照片。圖6是表示本發(fā)明的反熔絲元件的制造工序的剖視圖(實(shí)驗(yàn)例)。圖7是表示本發(fā)明的反熔絲元件的制造工序的剖視圖(實(shí)驗(yàn)例)。圖8是表示以往的反熔絲元件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的反熔絲元件的俯視圖。如圖1所示，反熔絲元件10的上表面被有機(jī)絕緣層33覆蓋。并且，外部電極43、44從反熔絲元件10的表面露出。圖2是圖1的A-A剖視圖。反熔絲元件10在基板11上例如采用薄膜形成工序而形成。作為基板11的材質(zhì)，例如舉出了 Si單晶基板。另外，還優(yōu)選在基板11的表面形成有氧化物層12。氧化物層12例如通過對(duì)基板11進(jìn)行熱處理而形成。在氧化物層12上依次層疊有緊貼層13、下部電極層21、絕緣層22、上部電極層 23。緊貼層13是為了確?；?1與下部電極層21的緊貼性而形成的。緊貼層13可以與絕緣層22為相同材質(zhì)也可以為不同材質(zhì)，但為相同材質(zhì)的情況下制造較為簡(jiǎn)單。作為絕緣層22的材質(zhì)，是下述那樣的材質(zhì)即可，即若施加在下部電極層21與上部電極層23之間的電壓成為一定值(絕緣破壞電壓)以上，則絕緣被破壞，下部電極層21 與上部電極層23能夠短路。為了滿足該要求，作為絕緣層22的材質(zhì)例如，舉出了介電常數(shù)為100左右的TiO2，介電常數(shù)為400左右的(Ba, Sr) TiO3，介電常數(shù)為1000左右的Pb (Zr， Ti)03。尤其，在絕緣層22的材質(zhì)為(Ba，SiOTiO3的情況下，優(yōu)選能夠設(shè)計(jì)成在優(yōu)選電壓的范圍內(nèi)被可靠絕緣，另一方面對(duì)安裝時(shí)的靜電等瞬間施加的電壓具有耐壓性。下部電極層21形成在絕緣層22的下表面。另外，上部電極層23形成在絕緣層22 的上表面。對(duì)下部電極層21以及上部電極層23使用具有導(dǎo)電性的金屬材料。短路后，在反熔絲元件10中長(zhǎng)時(shí)間流過電流。即使在該情況下，為了防止基于氧化而導(dǎo)致電阻上升等不良情況，優(yōu)選對(duì)下部電極層21以及上部電極層23使用貴金屬。例如，使用從由Au、Ag、 Pt、Pd、他、Ir、Ru、Os構(gòu)成的群中選擇出的至少一種的元素而構(gòu)成的金屬、或者是上述金屬的合金。保護(hù)層30被形成為覆蓋緊貼層13、下部電極層21、絕緣層22以及上部電極層23。保護(hù)層30例如是為了防止水分浸入下部電極層21、絕緣層22以及上部電極層23而形成的。在本實(shí)施方式中，保護(hù)層30具有無機(jī)保護(hù)層31和有機(jī)保護(hù)層32。作為無機(jī)保護(hù)層31 的材質(zhì)，例如舉出了 SiNx，SiO2, Al2O3，Ti02。另外，作為有機(jī)保護(hù)層32的材質(zhì)，例如舉出了聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂。引出電極41被形成為與下部電極層21接觸。并且，引出電極41具有連接部41a 和平面部41b。連接部41a貫通保護(hù)層30與下部電極層21連接。另外，平面部41b形成在保護(hù)層30上。引出電極42被形成為與上部電極層23的同絕緣層22形成靜電電容的部分即、隔著絕緣層22與下部電極層21對(duì)置的區(qū)域接觸。并且，引出電極42具有連接部4 和平面部42b。連接部4 貫通保護(hù)層30與上部電極層23連接。另外，平面部42b形成在保護(hù)層 30上。從圖1可知，從反熔絲元件的上方觀察時(shí)連接部41a、4h具有近似圓形的剖面。并且，與下部電極層21、上部電極層23接觸的部分的最大直徑為X。其次，在本說明書中，最大直徑是指在對(duì)某部分進(jìn)行二維測(cè)量的情況下，在該部分的外周的兩點(diǎn)間所引的線段的最大長(zhǎng)度。外部電極43與引出電極41電連接。另夕卜，外部電極44與引出電極42電連接。并且，優(yōu)選下部電極層21、絕緣層22、上部電極層23、以及外部電極43、44形成在基板11的一個(gè)主面?zhèn)?。該情況下，制造容易，與外部的電連接也變得容易。有機(jī)絕緣層33被形成為覆蓋無機(jī)保護(hù)層31以及有機(jī)保護(hù)層32。并且，有機(jī)絕緣層33被形成為使外部電極43、44在反熔絲元件10的表面露出。即使由于下部電極層21 與上部電極層23的短路而產(chǎn)生層間的剝離，也能夠利用有機(jī)絕緣層33進(jìn)行密封。因此，即使在短路后，電流也能穩(wěn)定地流向反熔絲元件。作為有機(jī)絕緣層33的材質(zhì)，例如舉出了聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂。另外，在圖2中絕緣層22雖然是1層構(gòu)造，但絕緣層還可以存在多層。該情況下， 由各絕緣層、和存在于各絕緣層的上下的一對(duì)電極層形成多個(gè)靜電電容分量。該情況下，可以設(shè)置引出電極，以使得存在于多個(gè)絕緣層的上下的電極層與外部電極電連接。通過引出電極的形成位置，起因于各絕緣層的多個(gè)靜電電容分量可并聯(lián)連接。另外，可以在上部電極層23上進(jìn)一步設(shè)置與絕緣層22為相同材料系的絕緣層。該情況下，能夠減少漏電流。接下來，對(duì)本發(fā)明的反熔絲元件在與電子元件以并聯(lián)的方式電連接時(shí)，從絕緣狀態(tài)向短路狀態(tài)變化時(shí)的機(jī)理進(jìn)行說明。圖3是緊貼層13、下部電極層21、絕緣層22、以及上部電極層23的示意剖視圖。圖3(a)是電子元件正常動(dòng)作的狀態(tài)的剖視圖。在該狀態(tài)下，下部電極層21與上部電極層23隔著絕緣層22處于絕緣狀態(tài)。圖3(b)是對(duì)反熔絲元件施加了絕緣層22的絕緣破壞電壓以上的電壓，產(chǎn)生了絕緣破壞的狀態(tài)的圖。當(dāng)電子部件由于斷線等而成為開路狀態(tài)時(shí)，電壓被施加到反熔絲元件， 電流暫時(shí)流入下部電極層21、絕緣層22與上部電極層23。由于該電流產(chǎn)生焦耳熱，并由于該發(fā)熱，下部電極層21以及上部電極層23熔融而球狀化。下部電極層21熔融而形成球狀化部25a、25b。另外，上部電極層23熔融而形成球狀化部^aJ6b。并且，在絕緣層22中產(chǎn)生裂縫Μ。圖3(c)是下部電極層21與上部電極層23的熔融深化狀態(tài)的圖。由于電流繼續(xù)流入下部電極層21、絕緣層22和上部電極層23，所以隨著時(shí)間的經(jīng)過，下部電極層21與上部電極層23的熔融深化。球狀化部25a、25bJ6aJ6b向箭頭的方向膨大化。于是，絕緣層 22完全斷開。圖3(d)是熔融進(jìn)一步深化，產(chǎn)生了構(gòu)造變化部分四的狀態(tài)的圖。若熔融進(jìn)一步深化，則產(chǎn)生構(gòu)造變化部分四，該構(gòu)造變化部分四具有以將絕緣層22卷入的形態(tài)發(fā)生短路的短路部27、通過絕緣層22被卷入，下部電極層21、絕緣層22和上部電極層23消失的消失部28。當(dāng)球狀化部25a、25bJ6a、26b的膨大化深化時(shí)，短路部27以將膨大化的球狀化部彼此被相互斷開的絕緣層22卷入的狀態(tài)而被形成。短路部27不僅將下部電極層21、上部電極層23卷入，也將絕緣層22卷入而被形成。如果在短路部27的任意一部分，下部電極層21與上部電極層23電連接，則下部電極層21與上部電極層23成為短路狀態(tài)。然后，基于通電的發(fā)熱被抑制，溫度降低，大電流經(jīng)由反熔絲元件而流過。圖4是反熔絲元件的短路前的俯視面照片。圖4與圖1的俯視圖對(duì)應(yīng)。外部電極在反熔絲元件的表面露出。另外，引出電極具有平面部與連接部，圖中的圓部分與引出電極的連接部對(duì)應(yīng)。圖5是反熔絲元件的短路后的俯視面照片?？芍谠摲慈劢z元件中，構(gòu)造變化部分產(chǎn)生在反熔絲元件的中心附近。另外，當(dāng)從反熔絲元件上方觀察時(shí)，構(gòu)造變化部分通常呈大致圓形狀。如圖5所示，將構(gòu)造變化部分的最大直徑設(shè)為Y。圖3(d)相當(dāng)于圖5的構(gòu)造變化部分的剖視圖。即、圖3(d)的消失部觀形成在構(gòu)造變化部分的中心部附近。并且，短路部27在構(gòu)造變化部分的端部附近，形成圓環(huán)狀。其中，短路部27與消失部觀的邊界不明顯的情況較多。在反熔絲元件的短路時(shí)所產(chǎn)生的構(gòu)造變化部分只要是下部電極層、絕緣層、上部電極層形成靜電電容的區(qū)域，可以在任何位置產(chǎn)生。因此，如果構(gòu)造變化部分產(chǎn)生在引出電極的連接部的正下方的情況下，連接部被卷入構(gòu)造變化部分，存在反熔絲元件本身發(fā)生開路不良的可能性。本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn)了該構(gòu)造變化部分的最大直徑并非按照每一次短路變大，而是具有某程度再現(xiàn)性。即、通過決定絕緣層與電極層的材質(zhì)以及厚度、反熔絲元件的動(dòng)作時(shí)流入的電流量等設(shè)計(jì)因素，確認(rèn)了構(gòu)造變化部分的最大直徑在某一定的范圍內(nèi)。并且，可以看出通過使與引出電極的電極層接觸的部分的最大直徑大于構(gòu)造變化部分的最大直徑，以至于不會(huì)發(fā)生反熔絲元件自身的開路不良。本發(fā)明的反熔絲元件的特征在于，與引出電極的電極層接觸的部分的最大直徑大于構(gòu)造變化部分的最大直徑。即、圖1的X的大小比圖3、圖5的Y的大小大。通過該構(gòu)成，即使構(gòu)造變化部分產(chǎn)生在引出電極的連接部的正下方，與引出電極的電極層接觸的部分也不會(huì)被卷入構(gòu)造變化部而留下。因此，引出電極與電極層之間的通電被維持。其結(jié)果，在短路后，反熔絲元件不會(huì)產(chǎn)生開路不良，電流穩(wěn)定地流動(dòng)。此外，即使與引出電極的電極層接觸的部分的面積大于構(gòu)造變化部分的面積的情況下，也產(chǎn)生不會(huì)被卷入構(gòu)造變化部分而留下的部分。
構(gòu)造變化部分的最大直徑、面積與電子元件的開路不良時(shí)流入反熔絲元件的電流量相關(guān)。該電流量由施加的電壓、和與反熔絲元件串聯(lián)連接的電阻決定。根據(jù)焦耳定律，短路時(shí)的發(fā)熱與電流量的平方成正比。因此，如果流入的電流量變大，則發(fā)熱量變大，構(gòu)造變化部分的最大直徑、面積變大。此外，構(gòu)造變化部分的最大直徑以及面積可按照以下方式求得。即、在反熔絲元件的動(dòng)作時(shí)所假設(shè)的一定條件下使多個(gè)反熔絲元件短路，并對(duì)構(gòu)造變化部分進(jìn)行二維測(cè)定。 并且，將測(cè)定值中的最大值設(shè)為構(gòu)造變化部分的最大值以及面積。另外，在本實(shí)施方式中，說明了引出電極的連接部的剖視形狀為圓形的例子，但是不局限于圓形，還可以是三角形、四邊形等多邊形。該情況下，最大直徑表示在多邊形的頂點(diǎn)間最大的距離。通過使用本發(fā)明的反熔絲元件，即使串聯(lián)連接的多個(gè)電子元件的一部分發(fā)生故障而成為開路狀態(tài)，其他電子元件也能夠持續(xù)正常動(dòng)作。而且，在使以Pt、Au等高熔點(diǎn)的貴金屬材料形成的電極層彼此相互熔融以及熔敷而短路的情況下，雖然熔融但不會(huì)氧化或高電阻化，從而可以維持低電阻。由此，不需要電力容量的大的電源?！矊?shí)驗(yàn)例〕在以下條件下，制成了引出電極的連接部的直徑為30μπι的反熔絲元件。參照?qǐng)D 6、圖7進(jìn)行說明。其中，為了使附圖易懂，示意性地進(jìn)行了標(biāo)注。首先，如圖6(a)所示，準(zhǔn)備形成有氧化物層12的基板11。具體而言，準(zhǔn)備形成有 700nm的SW2層的Si單晶基板(以下稱為“Si基板”)。接下來，如圖6(b)所示，形成了緊貼層13、下部電極層21、絕緣層22、上部電極層 23。首先，在基板11上，形成鈦酸鍶鋇((Ba，Sr)TiO3,以下稱為“BST”)層來作為緊貼層 13。具體而言，在Si基板的上表面，將Ba的有機(jī)化合物、Sr的有機(jī)化合物以及Ti的有機(jī)化合物按照Ba Sr Ti = 70 30 100(摩爾比)的比例混合的原料液通過旋轉(zhuǎn)涂敷法進(jìn)行涂敷，并在加熱板上以350°C的溫度干燥。然后，以升溫速度5°C /s來進(jìn)行RTA(Rapid Thermal Annealing 高速升溫加熱)處理，在氧氣環(huán)境下，以650°C的條件進(jìn)行30分鐘的加熱處理。這樣，形成了厚度90nm的BST層。接下來，作為下部電極層21，使用濺射法在緊貼層13上形成厚度300nm的Pt層。接下來，依次形成絕緣層22、上部電極層23。S卩、在Pt層上以與前述的BST層相同的方法形成厚度90nm的BST層。在該BST層上，以與前述的Pt層相同的方法形成厚度 300nm 的 Pt 層。接下來，如圖6 (c)所示，進(jìn)行上部電極層23、絕緣層22、下部電極層21、緊貼層13 的圖案形成。首先，進(jìn)行上部電極層23的圖案形成。即、在作為上部電極層23的Pt層上涂敷抗蝕劑，并通過曝光、顯影形成了抗蝕劑圖案。然后，利用Ar離子蝕刻法，進(jìn)行規(guī)定形狀地圖案形成后，通過灰化除去抗蝕劑。以相同的方法，對(duì)絕緣層22、下部電極層21、緊貼層13進(jìn)行圖案形成后，除去抗蝕劑。接下來，如圖6(d)所示，按照覆蓋圖案形成后的上部電極層23、絕緣層22、下部電極層21以及緊貼層13的上表面與側(cè)面的方式，形成無機(jī)保護(hù)層31。作為無機(jī)保護(hù)層31，通過濺射形成了厚度300nm的SiNx層。然后，在無機(jī)保護(hù)層31上形成了有機(jī)保護(hù)層32。具體而言，旋轉(zhuǎn)涂敷感光性聚酰亞胺后，通過曝光、顯影、固化，形成膜厚2μπι的聚酰亞胺層。
接下來，如圖7(e)所示，將該有機(jī)保護(hù)層32作為掩模圖案使用，并使用CHF3氣體對(duì)無機(jī)保護(hù)層31進(jìn)行圖案形成。此時(shí)，對(duì)無機(jī)保護(hù)層31進(jìn)行圖案形成，以便形成開口部。接下來，如圖7(f)所示，形成了引出電極41、42。具體而言，使用磁控管濺射法連續(xù)形成Ti層(層厚lOOnm) Xu層(層厚IOOOnm)。然后，通過依次進(jìn)行抗蝕劑涂敷、曝光、 顯影來形成抗蝕劑圖案。然后，將抗蝕劑圖案作為掩模，采用濕式蝕刻對(duì)Cu層進(jìn)行圖案形成。接著，將抗蝕劑圖案直接使用，對(duì)Ti層進(jìn)行圖案形成。然后，除去抗蝕劑圖案。接下來，如圖7 (g)所示，按照使弓I出電極41、42的一部露出的方式形成有機(jī)絕緣層33。具體而言，旋轉(zhuǎn)涂敷感光性聚酰亞胺后，通過進(jìn)行曝光、顯影、固化，形成了膜厚2μπι 的聚酰亞胺層。然后，最終如圖2所示，在引出電極41、42的露出部分形成了外部電極43、44。具體而言，在抗蝕劑圖案的開口部通過電鍍形成了厚度1 μ m的Ni層。在其上形成了厚度1 μ m 的Au層。最后，使用劃片刀對(duì)基板進(jìn)行切割，取出1.0X0. 5X0. 5mm的芯片形狀的反熔絲元件。關(guān)于得到的反熔絲元件，對(duì)在短路時(shí)發(fā)生的構(gòu)造變化部分的最大直徑進(jìn)行測(cè)量。首先，將10 Ω的電阻串聯(lián)連接于反熔絲元件，并施加25V的電壓，使反熔絲元件短路。其中，由于短路后的反熔絲元件的電阻為1 3Ω，所以在電壓施加時(shí)流向反熔絲元件的電流被認(rèn)為是1.9 2. 3Α。此時(shí)，使用數(shù)字顯微鏡測(cè)量19個(gè)短路后的構(gòu)造變化部分的最大直徑。表1中關(guān)于測(cè)量出的構(gòu)造變化部分的最大直徑，示出了 19個(gè)的平均值、最小值、最大值。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種反熔絲元件，具備絕緣層；形成于上述絕緣層的上下表面的一對(duì)電極層；和以與上述電極層的同上述絕緣層形成靜電電容的部分接觸的方式形成的引出電極，該反熔絲元件被構(gòu)成為產(chǎn)生構(gòu)造變化部分，該構(gòu)造變化部分具有在施加上述絕緣層的絕緣破壞電壓以上的電壓時(shí)，上述一對(duì)電極層相互熔融以將上述絕緣層卷入的形態(tài)而短路的短路部；和通過上述絕緣層被卷入而使上述電極層和上述絕緣層消失的消失部，上述引出電極的與上述電極層接觸的部分的最大直徑大于上述構(gòu)造變化部分的最大直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反熔絲元件，其中，上述引出電極的與上述電極層接觸的部分的面積大于上述構(gòu)造變化部分的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的反熔絲元件，其中，具有覆蓋上述絕緣層和上述一對(duì)電極層的保護(hù)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反熔絲元件，其中，上述引出電極具有貫通上述保護(hù)層并與上述電極層連接的連接部、和形成于上述保護(hù)層上的平面部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的反熔絲元件，其中具有基板、和與上述弓I出電極電連接的外部電極，上述絕緣層、上述一對(duì)電極層和上述外部電極形成于上述基板的一個(gè)主面?zhèn)取?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的反熔絲元件，其中，上述絕緣層的材質(zhì)為(Ba，Sr)TiO3，上述電極層的材質(zhì)為從由Au、Ag、Pt、Pd、Rh, Ir、 Ru、Os構(gòu)成的群中選擇的至少一種的元素所構(gòu)成的金屬或者其合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于動(dòng)作電壓的施加而發(fā)生短路時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生開路不良的反熔絲元件。本發(fā)明的反熔絲元件(10)具有絕緣層(22)；形成于絕緣層(22)的上下面的一對(duì)電極層(21)、(23)；和以與電極層(23)的同絕緣層(22)形成靜電電容的部分接觸的方式形成的引出電極(42)。并且，被構(gòu)成為產(chǎn)生構(gòu)造變化部(29)，該構(gòu)造變化部(29)具有在施加了絕緣層(22)的絕緣破壞電壓以上的電壓時(shí)，一對(duì)電極層(21)、(23)相互熔融以將絕緣層(22)卷入的形態(tài)而短路的短路部(27)；和通過絕緣層(22)被卷入而使一對(duì)電極層(21)、(23)和絕緣層(22)消失的消失部(28)。并且，引出電極(42)的與電極層(23)接觸的部分的最大直徑大于構(gòu)造變化部(29)的最大直徑。
文檔編號(hào)H01L21/82GK102473676SQ20108003130
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者中磯俊幸, 谷晉輔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所