Esd保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種即使反復放電也難以產生放電保護特性劣化的ESD保護裝置。保護裝置（1）中，在絕緣性基板（2）內，按照前端在空洞（3）內彼此對置的方式配置第1、第2放電電極（4、5），第1、第2放電電極（4、5）的至少一方的前端由多個凸部（4a～4c、5a～5c）形成，在絕緣性基板（2）的外表面形成與第1放電電極（4）連接的第1外部電極（12）以及與第2放電電極（5）電連接的第2外部電極（13）。
【專利說明】ESD保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于謀求針對靜電放電(Electro-static Discharge)的保護的ESD保護裝置。更詳細地，涉及具有在絕緣性基板內第I以及第2放電電極隔著間隙進行對置這樣的構造的ESD保護裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，為了從ESD (Electro-Static Discharge)即靜電放電中保護電子設備，提出各種ESD保護裝置。
[0003]例如，在下述的專利文獻I中，公開了在絕緣性基板內配置第I以及第2放電電極而成的ESD保護設備。在專利文獻I中記載的ESD保護設備中，在絕緣性基板內形成空洞。按照在該空洞露出且在空洞內前端彼此對置的方式形成第1、第2放電電極。在該ESD保護設備中，在第1、第2放電電極對置的部分，跨第1、第2放電電極地在第1、第2放電電極的下表面?zhèn)刃纬苫旌喜俊；旌喜堪饘倭Ｗ雍吞沾闪Ｗ?，該金屬粒子以及陶瓷粒子分散在構成絕緣性基板的絕緣體材料內。
[0004]在專利文獻I的ESD保護設備中，能通過混合部緩和構成絕緣性基板的陶瓷和第1、第2放電電極的燒成時的收縮行為和收縮后的熱膨脹率差。因此，能高精度地設定放電開始電壓。
[0005]先行技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:W02008/146514A1
[0008]實用新型的概要
[0009]實用新型要解決的課題
[0010]如專利文獻I記載的ESD保護設備那樣，在ESD保護裝置中，若被施加靜電，則在對置的第1、第2放電電極間會產生放電。由于該放電時的沖擊，在第1、第2放電電極的前端產生剝落。另外，由于在沖擊時產生的熱，第1、第2放電電極的前端熔化。由此，由于反復放電會導致第1、第2放電電極間的間隙不斷變大。其結果，存在放電保護特性劣化的問題。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的在于提供即使反復放電也難以產生放電保護特性的劣化的ESD保護裝置。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]本實用新型所涉及的ESD保護裝置具備:具有空洞的絕緣性基板；和按照前端在絕緣性基板的空洞內彼此對置的方式配置于絕緣性基板內的第1、第2放電電極。在第1、第2放電電極中，至少一方的放電電極的前端由多個凸部形成。本實用新型所涉及的ESD保護裝置還具備:第I外部電極，其與第I放電電極電連接，并形成于所述絕緣性基板的外表面；和第2外部電極，其與第2放電電極電連接，并形成于所述絕緣性基板的外表面。
[0014]在本實用新型所涉及的ESD保護裝置的某特定的局面下，前端由多個凸部形成的所述第I或第2放電電極的一方與接受放電一側的電位連接。這種情況下，在對ESD保護裝置施加靜電時，接受電子一側的放電電極的I個凸部接受放電，但其它的凸部不接受放電。為此，在接受放電的凸部，即使由于接受放電時的沖擊而發(fā)生電極的剝落以及此時產生的熱引起的電極的熔化，與接受放電的凸部對置的放電電極的前端之間的間隙變大，也不會影響到其它的凸部和放出電子一側的放電電極的前端之間的間隙。因此，即使反復進行放電，也能有效果地抑制放電開始電壓的上升。
[0015]在本實用新型所涉及的ESD保護裝置的其它的特定的局面下，第I以及第2放電電極的前端由多個凸部形成。這種情況下，在放電時在接受電子一側的成為放電電極的前端的凸部產生的熱介由間隙傳播到放出電子一側的放電電極的前端時，僅傳播到放出電子一側的放電電極的前端的成為對的凸部。因此，難以向其它的凸部傳播熱。由此，即使反復進行放電，也能更有效果地抑制放電開始電壓的上升。進而，在放電電極的前端的多個凸部產生電場集中，前端的電場強度提高。由此，由于在放電電極間易于發(fā)生放電，因此，能降低放電開始電壓。因此，能進一步提高ESD保護裝置的放電響應性。
[0016]在本實用新型所涉及的ESD保護裝置的另外的特定的局面下，通過第I以及第2放電電極的至少一方具有多個凸部，第I放電電極的前端和第2放電電極的前端的對置部分存在多個，多個對置部分中的第I放電電極的前端和第2放電電極的前端間的距離相等。這種情況下，由于多個對置部分的第I以及第2放電電極的前端間的距離相等，因此能使放電開始電壓穩(wěn)定。即，由于即使在任意的前端間由于放電而對置距離變大，也能在剩下的對置部分發(fā)生放電，因此能抑制放電開始電壓的上升。由此，能提高ESD保護裝置的反復特性。
[0017]在本實用新型所涉及的ESD保護裝置的再其它的特定的局面下，還具備:放電輔助部，其在第I放電電極的前端和第2放電電極的前端進行對置的部分，跨所述第I放電電極和所述第2放電電極地形成，包含有金屬粒子和半導體粒子。這種情況下，由于在放電電極間易于發(fā)生放電，因此能進一步降低放電開始電壓。由此，能進一步提高ESD保護裝置的放電響應性。
[0018]在本實用新型所涉及的ESD保護裝置的再另外的特定的局面下，還具備:密封層，其按照面臨絕緣性基板的空洞的方式設置，且按照包圍所述第I放電電極的前端和所述第2放電電極的前端進行對置的部分的方式進行設置。這種情況下，能更高精度地形成上述空洞。
[0019]實用新型的效果
[0020]根據(jù)本實用新型所涉及的ESD保護裝置，由于第I或第2放電電極的至少一方的前端由多個凸部形成，因此在第I放電電極的前端和第2放電電極的前端進行對置的部分存在多個間隙。若對本實用新型所涉及的ESD保護裝置施加靜電，則在第1、第2放電電極的前端間的間隙最窄的部分產生放電。即使反復進行放電而間隙變大，也能在比變大的間隙要小的第1、第2放電電極的前端間的間隙產生放電。由此，能抑制放電開始電壓的上升。因此，能提高ESD保護裝置的耐反復性。
[0021]另外，在本實用新型所涉及的ESD保護裝置中，由于放電電極的前端由多個凸部形成，因此在凸部的末梢產生電場集中。由此，提高了放電電極的前端的電場強度。由此，在放電電極間變得易于發(fā)生放電，能使放電開始電壓降低。因此，能更加提高ESD保護裝置的放電響應性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1 (a)以及(b)是表示本實用新型的實施方式所涉及的ESD保護裝置的示意俯視截面圖以及沿圖1 (a)中的B-B線的截面圖。
[0023]圖2是在本實用新型的實施方式所涉及的ESD保護裝置中反復進行放電后的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0024]圖3是本實用新型的實施方式的變形例所涉及的其它的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0025]圖4是在本實用新型的實施方式的變形例所涉及的其它的ESD保護裝置中反復進行放電后的其它的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0026]圖5是本實用新型的實施方式的變形例所涉及的另外的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0027]圖6是在本實用新型的實施方式的變形例所涉及的另外的ESD保護裝置中反復進行放電后的另外的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0028]圖7是本實用新型的實施方式的變形例所涉及的再其它的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
[0029]圖8是在本實用新型的實施方式的變形例所涉及的再其它的ESD保護裝置中反復進行放電后的再其它的ESD保護裝置的示意俯視截面圖。
【具體實施方式】
[0030]下面通過參照附圖來說明本實用新型的具體的實施方式，使本實用新型清楚明了。
[0031]圖1 (a)以及(b)是本實用新型的實施方式所涉及的ESD保護裝置的俯視截面圖以及主視截面圖。
[0032]ESD保護裝置I具有絕緣性基板2。絕緣基板2在本實施方式中由陶瓷多層基板構成。關于構成該陶瓷多層基板的陶瓷材料沒有特別的限定，但在本實施方式中使用包含Ba、Al以及Si為主成分的低溫燒成陶瓷(LTCC)。
[0033]絕緣性基板2具有第I基板層2a和第2基板層2b。第I以及第2基板層2a、2b能由相同的陶瓷材料形成。這種情況下，能層疊多片相同組成的陶瓷生片并燒成來形成絕緣性基板2的基板層2a、2b。
[0034]在本實施方式中，由于第I以及第2基板層2a、2b的組成相同，因此在燒成時的收縮行為相等。本來第I基板層2a和第2基板層2b也可以由不同的陶瓷材料形成。
[0035]在絕緣性基板2內形成空洞3。在能通過燒成得到絕緣性基板2時，空洞3通過對設于空洞3所位于的部分的樹脂加熱而使其消失，并且通過使陶瓷生片中的粘合劑樹脂氣化等而形成。
[0036]在第I基板層2a上形成由第I放電電極4和第2放電電極5構成的放電電極對。在本實施方式中，由Cu形成第I以及第2放電電極4、5。自然第I以及第2放電電極4、5也可以由其他的金屬或合金形成。
[0037]如圖1(b)所示，第I放電電極4從絕緣性基板2的第I端面2c朝向空洞3延伸。另外，第2放電電極5從第I端面2c的相反側的第2端面朝向空洞3側延伸。在本實施方式中，如圖1 (a)中用一點劃線表示空洞的位置那樣，空洞3形成于連結第I端面2c、第2端面2d的方向的中央。另外，絕緣性基板2具有一對的側面2e、2f。
[0038]在本實施方式中，如圖1 (a)所示，第I放電電極4以及第2放電電極5分別具有構成前端的多個凸部4a?4c、5a?5c。構成第I放電電極4的前端的凸部4a?4c、和分別成對的構成第2放電電極5的前端的凸部5a?5c分別隔著間隙G進行對置。在本實施方式中，按間隙G的尺寸在多個成對的凸部間成為恒定地制造ESD保護裝置I。
[0039]在ESD保護裝置I中，在施加靜電時，在第I以及第2放電電極4、5的凸部4a?4c、5a?5c內，在成對的凸部間放電。該放電利用沿面放電、氣體中放電和放電輔助部內放電。
[0040]跨第1、第2放電電極4、5地，設置放電輔助部6。放電輔助部6由粒子分散體構成，該粒子分散體分散了表面通過不具有導電性的無機材料進行涂層得到的金屬粒子6a、和半導體陶瓷粒子6b。更具體地，通過燒成包含表面由不具有導電性的無機材料進行涂層得到的金屬粒子和半導體陶瓷粒子的厚膜膏來形成。
[0041]作為構成上述金屬粒子6a的金屬，沒有特別的限定，使用Cu、Ni等的適宜的金屬或合金。金屬粒子的直徑沒有特別的限定，為2?3μπι程度。作為對上述金屬粒子6a的表面進行涂層的無機材料，沒有特別的限定，能舉出ai2o3。這樣的無機材料附著在上述金屬粒子的表面，從而用無機材料對金屬粒子6a進行涂層。作為這樣的無機材料粉末，能使用直徑I μ m以下的Al2O3粒子等。
[0042]上述半導體陶瓷粒子6b在本實施方式中由碳化硅構成。通過分散半導體陶瓷粒子6b能提高ESD響應性。作為用于得到這樣的半導體陶瓷粒子的半導體陶瓷，能舉出碳化鈦、碳化鋯、碳化鑰或碳化鎢等的碳化物、氮化鈦、氮化鋯、氮化鉻、氮化釩或氮化鉭等的氮化物、硅化鈦、硅化鋯、硅化鎢、硅化鑰或硅化鉻等的硅化物、硼化鈦、硼化鋯、硼化鉻、硼化鑭、硼化鑰或硼化鎢等的硼化物、或者氧化鋅或鈦酸鍶等的氧化物等。特別是由于比較廉價且各種粒徑都在市場有售，因此特別優(yōu)選碳化硅。
[0043]另外，上述半導體陶瓷既可以僅使用I種，也可以并用2種以上。進而，也可以將上述由半導體陶瓷構成的陶瓷粒子適當?shù)嘏c氧化鋁等的絕緣性陶瓷材料混合使用。
[0044]由于形成了分散有上述金屬粒子6a以及半導體陶瓷粒子6b的放電輔助部6，因此在利用了構成第I放電電極4的前端的凸部4a?4c和構成第2放電電極5的前端的凸部5a?5c間的沿面放電的放電時，能降低放電開始電壓。因而，能更有效果地謀求靜電保護。
[0045]另外，在圖1 (b)中，圖示了放電輔助部6的金屬粒子6a以及半導體陶瓷粒子6b還進入到第1、第2放電電極4、5內。這是因為，如后述制造方法所明示那樣，印刷包含上述金屬粒子6a以及半導體陶瓷粒子6b的厚膜膏，進而印刷用于形成第1、第2放電電極4、5的導電膏，通過陶瓷一體技術與多片陶瓷生片層疊，在這種情況下，金屬粒子6a以及半導體陶瓷粒子6b的一部分會進入到第1、第2放電電極4、5內。由此，放電輔助部6跨第1、第2放電電極4、5地形成。另外，也可以是:放電輔助部6不進入到第1、第2放電電極4、5內，僅設于第1、第2放電電極4、5的前端間的間隙部分，另外，也可以不設置放電輔助部6。
[0046]另外，在本實施方式中，在上述放電輔助部6的下表面形成下部密封層10。同樣地，在空洞3的上方形成上部密封層11。
[0047]另外，下部密封層10以及上部密封層11能由燒結溫度高于構成絕緣性基板2的陶瓷的陶瓷構成。在本實施方式中，下部密封層10以及上部密封層11由Al2O3構成。密封層構成陶瓷材料只要燒結溫度高于構成絕緣性基板2的陶瓷材料，就沒有特別的限定。
[0048]在本實施方式中，在第I基板層2a的上表面形成下部密封層10，在下部密封層10上層疊有前述的放電輔助部6。然后，放電輔助部6的上表面面臨空洞3。S卩，空洞3的下表面成為放電輔助部6的上表面。另一方面，以上部密封層11覆蓋空洞3的上表面。另外，下部密封層10以及上部密封層11也并非一定要設置。
[0049]如圖1 (a)所示，覆蓋絕緣性基板2的第I端面2c地形成第I外部電極12。另一方面，第I放電電極4引出到端面2c。由此，第I放電電極4通過第I外部電極12進行電連接。同樣地，引出到端面2d的第2放電電極5與覆蓋端面2d而設置的第2外部電極13電連接。
[0050]在本實施方式中，第I以及第2放電電極4、5不改變寬度地，直接引出延伸到第I以及第2外部電極12、13。由此，第I以及第2放電電極4、5的與外部電極之間的連接電阻降低。本來，對于第I以及第2放電電極4、5與第I以及第2外部電極12、13電連接的手段就沒有特別的限定。例如，在第I以及第2放電電極4、5引出延伸到第I以及第2外部電極12、13的情況下，也可以使引出延伸的部分的寬度變窄。
[0051]第1、第2外部電極12、13并沒有特別的限定。第1、第2外部電極12、13例如能由Cu、Al、Ag等的適當?shù)慕饘倩蚝辖饦嫵伞?br> [0052]本實施方式的ESD保護裝置I的特征如上述那樣，第I放電電極4的前端以及第2放電電極5的前端由多個凸部4a?4c、5a?5c構成。由此,在ESD保護裝置I中，能抑制反復施加靜電時的靜電保護特性的降低。另外，能進一步提高ESD保護裝置I的放電響應性。
[0053]參照圖1以及圖2來對其進行更具體的說明。另外，在以下的說明中，說明第I放電電極4與接受放電一側的電位連接、第2放電電極5與發(fā)出放電一側的電位連接的構成。圖2是反復進行放電后的ESD保護裝置I的俯視截面圖。
[0054]圖1所示的ESD保護裝置I在使用時被反復施加靜電。在對ESD保護裝置I施加靜電時，在第I以及第2放電電極4、5的前端間的間隙G產生放電。此時，由于來自第2放電電極5的前端的放電而產生電子與對置的第I放電電極4的前端碰撞。由此，若反復施加靜電、產生放電，則在第I放電電極4的前端產生剝落，或者由于電子的碰撞而產生的熱將導致第I放電電極4的前端產生熔化。因此，在對ESD保護裝置I反復施加靜電時，第I以及第2放電電極4、5的前端間的間隙G的尺寸不斷變大。
[0055]在本實施方式中，由于第I以及第2放電電極4、5的前端由多個凸部4a?4c、5a?5c形成，因此,在第I以及第2放電電極4、5的前端中的凸部4a?4c、5a?5c間的間隙G的尺寸最小的部分產生放電。即，I次的放電時電子碰撞的是第I放電電極4的前端的凸部4a?4c的任一個凸部。為此，發(fā)生接受放電時的沖擊引起的電極剝落以及此時產生的熱引起的電極的熔化的部分將僅成為接受放電的凸部。因此，即使由于接受放電的凸部剝落或熔化而使得第I放電電極4的某凸部與第2放電電極5的前端間的間隙變大，也不會影響到第I放電電極4的其它的凸部與第2放電電極5的前端間的間隙。
[0056]若反復上述放電，則產生放電的凸部間的間隙的尺寸會大于未產生放電的其它的凸部間的間隙G的尺寸。這種情況下，在接下來對ESD保護裝置I施加靜電時，不是在間隙的尺寸變大的凸部間，而是在間隙G的尺寸G最小的其它的凸部間產生放電。因此，能抑制放電開始電壓的上升。
[0057]如此，即使對ESD保護裝置I反復施加靜電，在第I以及第2放電電極4、5的前端間產生的放電的位置分散在多個凸部4a?4c、5a?5c間。由此,第I放電電極4的前端的剝落以及熔化也分散在多個凸部4a?4c。因而，即使對ESD保護裝置I反復施加靜電來進行靜電的保護，也能確實地抑制放電開始電壓的上升。由此，能提高耐反復性、即反復施加靜電時的ESD保護裝置I的保護特性。
[0058]在本實施方式中，按照間隙G的尺寸在多個成對的凸部間成為恒定的方式來制造ESD保護裝置I。但是，實際由于形成第I以及第2放電電極4、5時的導電膏的印刷精度、各種制造工序中的條件的偏差，在多個成對的凸部間，間隙G的尺寸有可能出現(xiàn)偏差。即使在這種情況下，在施加靜電的ESD保護裝置I中，也在多個成對的凸部間的間隙G的尺寸最小的部分開始放電。由于通過放電間隙的尺寸變大，因此通過反復放電而在其它的凸部間也產生放電，結果上使產生放電的位置分散。因此能抑制放電開始電壓的上升。進而，由于開始放電的是多個凸部間的間隙G的尺寸最小的部分，因此，在量產本實施方式的ESD保護裝置I的情況下，能使放電開始電壓的偏差較小。
[0059]另外，在本實施方式中，不僅接受放電的第I放電電極4的前端，與發(fā)出放電一側的電位連接的第2放電電極5的前端也由多個凸部5a?5c形成。由于電子的碰撞而在第I放電電極4的前端產生的熱不僅會使第I放電電極4的前端熔化，還會介由間隙G，若干傳播到對置的第2放電電極5的前端。在本實施方式中，由于第2放電電極5的前端也是由多個凸部5a?5c形成，因此，在第I放電電極4的凸部產生的熱僅會傳播到第2放電電極5的最近的凸部。由此，難以產生第2放電電極5的前端的熔化。由此，這也使得間隙G難以擴大。因此，即使反復進行放電，也能更有效果地抑制放電開始電壓的上升。
[0060]進而，在本實施方式中，由于第I以及第2放電電極4、5的前端由多個凸部4a?4c,5a?5c形成，因此在多個凸部4a?4c、5a?5c的末梢產生電場集中。由此，提高了第I以及第2放電電極4、5的前端的電場強度。由此，易于發(fā)生第I以及第2放電電極4、5的前端間的放電，能使放電開始電壓較低。因此，能進一步提高ESD保護裝置的放電響應。
[0061]在本實施方式中，空洞3設于第1、第2放電電極4、5對置的部分。由此，能有效果地利用氣體中放電來確實地進行靜電的保護。
[0062]接下來，說明ESD保護裝置I的制造方法的一例。
[0063]在本實施方式的ESD保護裝置I的制造時，準備用于形成第1、第2基板層2a、2b的多片陶瓷生片。在該多片陶瓷生片中的位于基板層2b的最下部的陶瓷生片上，印刷構成上述上部密封層11的陶瓷膏，并進行干燥。接下來，賦予用于形成空洞3的樹脂膏。然后，將樹脂膏干燥后，涂敷、印刷用于形成第1、第2放電電極4、5的導電膏，并進行干燥。接下來，在樹脂膏、以及放電電極4、5的一部分上印刷形成放電輔助部6的復合膏，并進行干燥。接下來，涂敷用于形成下部密封層10的陶瓷膏。
[0064]然后，為了形成基板層2a，層疊多片陶瓷生片，在最上部，層疊印刷了用于形成上述放電電極4、5和放電輔助部6等的材料的陶瓷生片，以使得上述下部密封層10位于基板側2a側，進一步在得到的層疊體的上部層疊用于形成基板層2b的無圖案的多片陶瓷生片。由此，得到用于獲得絕緣性基板2的層疊體。在得到層疊體后，在兩端面涂敷外部電極形成用導電膏。將該層疊體在厚度方向上壓緊后進行燒成。如此，能得到ESD保護裝置I。
[0065]在上述制造方法中，在用于得到絕緣性基板2的燒成時，在陶瓷的燒成溫度，上述樹脂膏分解、氣體化。通過該氣體、和用于形成第1、第2放電電極4、5、第1、第2基板層2a、2b、下部密封層10以及上部密封層11等的各種膏中所含的粘合劑氣化而產生的氣體，形成空洞3。
[0066]圖3是表示本實用新型的實施方式的ESD保護裝置I的變形例所涉及的ESD保護裝置的俯視截面圖。在本變形例的ESD保護裝置21中，取代第I實施方式中的放電電極4，形成凸部22a?22c的大小分別不同的放電電極22作為第I放電電極。因此，第I放電電極22的凸部22a?22c與第2放電電極5的凸部5a?5c間的間隙Ga?Ge分別成為不同的大小。
[0067]如本變形例的ESD保護裝置21那樣，在本實用新型的ESD保護裝置中，第I以及第2放電電極間的間隙的尺寸也可以在多個成對的凸部間分別為不同的大小。這種情況下，也能抑制反復施加靜電時的靜電的保護特性的降低。通過圖3以及圖4對其進行說明。圖4是第I放電電極4與接受放電一側的電位連接的情況下的反復進行放電后的ESD保護裝置21的俯視截面圖。
[0068]若對圖3所示的ESD保護裝置21施加靜電從而開始放電，則首先在第I以及第2放電電極22、5的凸部間的間隙Ga?Ge中的最窄的間隙產生放電。在反復進行放電而使得該間隙擴大時，在第I以及第2放電電極22、5的凸部間的間隙Ga?Ge中該間隙以外的第2窄的部分產生放電。如此，若對ESD保護裝置21反復施加靜電，則如圖4所示那樣，間隙的尺寸平均化且產生放電的位置分散。因此，在間隙Ga?Ge不同的ESD保護裝置中，能抑制放電開始電壓的上升，能提高前述的耐反復性。
[0069]另外，能通過調整第I以及第2放電電極的凸部間的間隙來調整開始進行放電的放電電極的順序。
[0070]例如，在第I以及第2放電電極的凸部為3對的情況下，如圖3記載那樣，優(yōu)選在最窄的間隙Ge的旁邊配置最大的間隙Gb。在最初進行放電的間隙Ge產生的沖擊有時會對配置于旁邊的第1、第2放電電極的凸部帶來影響，從而產生剝落。與構成具有中間寬度的間隙Ga的第1、第2放電電極的凸部22a、5a相比，構成最大的間隙Gb的第1、第2放電電極的凸部22b、5b難以受到該影響。因此，通過如上述那樣配置間隙Ga?Ge，能使放電時產生的沖擊對其它的放電電極的凸部帶來的影響更小。
[0071]在本變形例中，第I放電電極22的多個凸部的大小不同，但在本實用新型中，也可以是:第2放電電極5的多個凸部的大小不同。另外，在本實用新型中，也可以在第I以及第2放電電極，兩者多個凸部的大小分別不同。
[0072]圖5是表示本實用新型的實施方式的ESD保護裝置I的其它的變形例的俯視截面圖。在本變形例的ESD保護裝置31中，取代第I實施方式中的在前端具備多個凸部的放電電極5，形成不具有多個凸部的放電電極32作為第2放電電極。第2放電電極32與第I放電電極4對置地形成、第2放電電極32的前端32a在與第I放電電極4對置的方向正交的方向上直線狀地延伸。因此，第2放電電極32的前端32a隔著間隙與第I放電電極4的前端的多個凸部4a?4c對置。
[0073]如本變形例的ESD保護裝置31那樣，在本實用新型的ESD保護裝置中，也可以使第2放電電極的前端32a與第I放電電極的多個凸部對置。另外，在本變形例中，第2放電電極由不具有多個凸部的放電電極32構成，但在前端具備多個凸部的第2放電電極中，也可以使第2放電電極的I個凸部與第I放電電極的多個凸部對置。另外，在本變形例中，使第2放電電極5成為不具有多個凸部的放電電極32，但在本實用新型中，也可以不是使第2放電電極5，而是使第I放電電極4成為不具有多個凸部的放電電極。
[0074]在本變形例中，優(yōu)選地，第2放電電極32是與發(fā)出放電一側的電位連接的放電電極。圖6是這種情況下的反復進行放電后的ESD保護裝置31的俯視截面圖。在施加靜電而開始放電的情況下，在電極前端發(fā)生由放電而引起的電子的碰撞時，由于由電子的碰撞而引起的沖擊而在電極的前端產生剝落，或者通過由電子的碰撞而產生的熱使電極的前端熔化。這樣的現(xiàn)象在電子碰撞一側的放電電極的前端產生。在反復放電時，在電子碰撞一側的放電電極不具有多個凸部的情況下，在放電電極的前端的一部分產生剝落或熔化時，剝落或熔化有可能在放電電極整體擴散。由此，放電電極的前端間的間隙整體地擴大。但是，若在電子碰撞一側的放電電極的前端形成多個凸部，即使在其中的一個凸部產生剝落或熔化，也由于其它的放電電極是獨立形成的，因而剝落或熔化不會傳播。由此，即使產生剝落或熔化的放電電極的凸部與放電開始側電極間的間隙擴大，其它的放電電極的凸部與放電開始側電極的間隙也不受到影響。因而，能提高所述耐反復性。
[0075]如上述那樣，在本變形例中，優(yōu)選第2放電電極32是與發(fā)出放電一側的電位連接的放電電極。這種情況下，在ESD保護裝置31的安裝時，需要正確安裝第2放電電極32，以使得其與發(fā)出放電一側的電位連接。為此，優(yōu)選預先在ESD保護裝置31的外面4個面形成安裝者能明確區(qū)別ESD保護裝置31的安裝方向的標記。
[0076]圖7是表示本實用新型的實施方式的ESD保護裝置I的再其它的變形例的俯視截面圖。在本實施方式的ESD保護裝置41中，第I放電電極與圖3所示的ESD保護裝置21相同，取代第I實施方式的放電電極4，形成為凸部22a?22c的大小分別不同的放電電極22。另外，第2放電電極與圖5所示的ESD保護裝置31相同，取代第I實施方式中的在前端具備多個凸部的放電電極5，形成為不具有多個凸部的放電電極32。
[0077]如本變形例的ESD保護裝置41那樣，本實用新型的ESD保護裝置可以具備組合了圖3所示的第I以及第2放電電極間的不同的間隙尺寸、和圖5所示的不具有多個凸部的放電電極的構造。這種情況下，也能提高前述的耐反復性。
[0078]另外，在本變形例的ESD保護裝置41中，與上述ESD保護裝置31的示例相同，優(yōu)選第2放電電極32是與發(fā)出放電一側的電位連接的放電電極。圖8是表示反復進行放電后的ESD保護裝置41的俯視截面圖。這種情況下，關于優(yōu)選預先在ESD保護裝置41的外面4個面形成用于區(qū)別安裝方向的標記這一點，也與上述ESD保護裝置31的示例相同。
[0079]接下來，說明具體的實驗例。[0080](實施例1)
[0081]作為實施例1，制作圖1所示的ESD保護裝置I。
[0082]混合以Ba、Al以及Si為主體的BAS材料，以使其成為規(guī)定的組成，在800°C~1000°c的溫度下預燒。用鋯球磨機將得到的預燒粉末粉碎12個小時，得到陶瓷粉末。在該陶瓷粉末中加入由甲苯以及EKINEN (商品名--工今木 >)構成的有機溶媒并進行混合。進而，加入粘合劑以及可塑劑而得到漿。通過刮刀法使如此得到的漿成形，得到厚度30 μ m的陶瓷生片。
[0083]如以下那樣，準備構成第1、第2放電電極4、5的電極膏。在由平均粒徑2μπι的Cu粒子80重量％和由乙基纖維素構成的粘合劑樹脂中添加溶劑，用三根輥攪拌、混合，得到電極膏。
[0084]放電輔助部6形成用膏的調制:準備用于在平均粒徑2 μ m粒子的表面附著平均粒徑數(shù)nm~數(shù)十nm的Al2O3粉末而成的、表面通過不具有導電性的無機材料被進行涂層的金屬粒子。在該導電性粒子中以 規(guī)定的比例調和平均粒徑Iym的碳化硅粉末。按照粘合劑樹脂以及溶劑的合計的比例成為整體的20重量％的方式，在該調和物中添加粘合劑樹脂以及溶劑，并進行混合，得到混合膏。
[0085]作為形成空洞3的樹脂膏，準備相對于乙基纖維素而以適當比例包含有機溶劑作為溶劑的樹脂膏。
[0086]作為用于形成下部密封層10以及上部密封層11的陶瓷生片，準備按照氧化鋁粉末和作為溶劑的有機溶劑成為整體的15重量％的方式混合而成的密封層形成用陶瓷膏。
[0087]將如上述那樣準備的陶瓷多層基板用的陶瓷生片層疊多片。在得到的層疊體上，通過絲網印刷在構成下部密封層10的部分涂敷上述密封層形成用陶瓷生片。接下來，在上述密封層形成用膏上涂敷輔助電極形成用膏。然后，按照第1、第2放電電極間間隙G的尺寸成為30 μ m的方式印刷上述電極膏。進一步，涂敷上述空洞形成用樹脂膏。接下來，按照覆蓋被賦予了上述樹脂膏的部分的方式，涂敷用于形成上述密封層的密封層形成用膏。
[0088]進而，在上表面層疊多片陶瓷多層基板形成用陶瓷生片，在厚度方向上對整體進行壓緊。
[0089]然后，在厚度方向上切斷上述層疊體，在得到各個ESD保護設備為單位的層疊體芯片后，在該層疊體芯片的第1、第2端面涂敷電極膏，形成外部電極。作為外部電極形成用電極膏，使用Cu。
[0090]接下來，在氮氣氛中燒成上述層疊體芯片，得到長度LOmmX寬度0.5mmX厚度
0.3mm的ESD保護設備。
[0091]另外，放電電極的前端的凸部在第1、第2放電電極4、5分別各設置3處。另外，第
1、第2放電電極4、5的寬度方向尺寸設為150μ m。
[0092](實施例2)
[0093]作為實施例2，制作圖3所示的ESD保護裝置21。與實施例1不同之處在于按照間隙Ga~Ge的尺寸分別成為40 μ m、35 μ m、30 μ m的方式形成第I放電電極22，其它的點都與實施例相同。
[0094](實施例3)
[0095]作為實施例3，制作圖5所示的ESD保護裝置31。與實施例1不同之處在于通過不設置第2放電電極的前端的多個凸部地涂敷電極膏來形成第2放電電極32，其它點都與實施例1相同。
[0096](實施例4)
[0097]作為實施例4，制作圖7所示的ESD保護裝置41。與實施例1不同之處在于，形成與實施例2相同的第I放電電極22和與實施例3相同的第2放電電極32，其他點都與實施例I相同。
[0098](比較例)
[0099]作為比較例，制作不具有 多個凸部的ESD保護裝置。與實施例1不同之處在于，通過不設置第I以及第2放電電極的前端的多個凸部地涂敷電極膏來形成第I放電電極以及第2放電電極,其他點都與實施例1相同。
[0100]關于上述實施例1~4以及比較例的ESD保護裝置，將第I放電電極與接受放電一側的電位連接，將第2放電電極與發(fā)出放電一側的電位連接，用以下的要領來評價(I) ESD放電響應性以及(2)耐ESD反復性。
[0101](I)相對于ESD的放電響應性
[0102]通過在IEC的標準IEC61000 — 4 一 2中確定的靜電放電模擬實驗來評價相對于ESD的放電響應性。在接觸放電下施加8kV來調查在樣本的放電電極間是否產生放電。將在保護電路側檢測出的峰值電壓超過650V的樣本判定為放電響應性不合格(X印記)，將峰值電壓為550~650V的樣本判定為(Λ印記)，將峰值電壓為450~550V的樣本判定為放電響應性良好(〇印記)，將峰值電壓不足450V的樣本判定為放電響應性特別良好(◎印記)。
[0103](2)耐ESD反復性
[0104]在接觸放電下進行20次2kV施加，20次3kV施加，20次4kV施加，20次6kV施加，20次8kV施加，接下來，評價所述的相對于ESD的放電響應性。將在保護電路側檢測出的峰值電壓超過650V的樣本判定為耐ESD反復性不合格(X印記)，將峰值電壓為550~650V的樣本判定為(Λ印記)，將峰值電壓為450~550V的樣本判定為耐ESD反復性良好(〇印記)，將峰值電壓不足450V的樣本的耐ESD反復性判定為特別良好(◎印記)。
[0105]在下述的表1示出結果。
[0106][表 I]
[0107]
【權利要求】
1.一種ESD保護裝置，具備: 具有空洞的絕緣性基板；和 按照前端彼此在所述絕緣性基板的所述空洞內進行對置的方式配置于所述絕緣性基板內的第I放電電極、第2放電電極， 所述第I放電電極以及所述第2放電電極的至少一方的前端由多個凸部形成， 所述ESD保護裝置還具備: 第I外部電極，其與所述第I放電電極電連接，并形成于所述絕緣性基板的外表面；和 第2外部電極，其與所述第2放電電極電連接，并形成于所述絕緣性基板的外表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的ESD保護裝置，其中， 前端由多個凸部形成的所述第I放電電極或第2放電電極的一方與接受放電的一側的電位連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的ESD保護裝置，其中， 所述第I放電電極以及所述第2放電電極的前端由多個凸部形成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的ESD保護裝置，其中， 通過使所述第I放電電極以及所述第2放電電極的至少一方具有多個凸部，從而所述第I放電電極的前端和所述第2放電電極的前端的對置部分存在有多個，所述多個對置部分中的所述第I放電電極的前端和所述第2放電電極的前端間的距離相等。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的ESD保護裝置，其中， 所述ESD保護裝置還具備: 放電輔助部，其按照跨所述第I放電電極和所述第2放電電極的方式形成在所述第I放電電極的前端和所述第2放電電極的前端的對置的部分，且包含金屬粒子和半導體粒子。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的ESD保護裝置，其中， 所述ESD保護裝置還具備: 密封層，其面臨所述空洞而設置，且按照包圍所述第I放電電極的前端和所述第2放電電極的前端相對置的部分的方式設置。
【文檔編號】H01T4/10GK203562642SQ201290000236
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年1月30日 優(yōu)先權日:2011年2月2日
【發(fā)明者】大坪喜人 申請人:株式會社村田制作所