靜電放電保護元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及靜電放電保護元件，尤其涉及在高速傳輸系統(tǒng)中的使用或在與共模濾 波器的復合化中有用的靜電放電保護元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，電子器件的小型化和高性能化在急速發(fā)展。進一步，如手機等的天線電 路、RF組件、USB2. 0以及USB3. 0、S-ATA2、HDMI (注冊商標）等的高速傳輸系統(tǒng)所代表的， 傳輸速度的高速化以及被使用的電路元件的低驅(qū)動電壓化的進展顯著。伴隨著電子設(shè)備的 小型化或電路元件的低驅(qū)動電壓化，電子設(shè)備中使用的電子部件的耐電壓降低。因此，保護 電子部件不受以人體和電子設(shè)備的端子接觸時產(chǎn)生的靜電脈沖為代表的過電壓的損害是 重要的技術(shù)問題。
[0003] -直以來，為了保護電子部件不受這樣的靜電脈沖的損害通常采用在靜電進入的 線和地線之間設(shè)置陶瓷可變電阻的方法。然而，陶瓷可變電阻通常靜電容量大，因此，成為 在高速傳輸系統(tǒng)中使用的情況下降低信號品質(zhì)的主要原因。另外，即便在天線電路或RF組 件中也不能使用靜電容量大的靜電放電保護元件。因此，尋求開發(fā)靜電容量小的靜電放電 保護元件。
[0004] 作為靜電容量低的靜電放電保護元件，提出有具有相對配置的一對電極，進一步 作為放電觸發(fā)部在電極之間配置了導電性無機材料和絕緣性材料的復合材料的元件。這種 靜電放電保護元件和陶瓷可變電阻同樣被設(shè)置于靜電進入的線和地線之間。從而如果施加 過大的電壓，則會在靜電放電保護元件的電極之間引起放電，并能夠?qū)㈧o電引導至地線側(cè)。
[0005] 搭載了這種所謂的間隙性電極的靜電放電保護元件具備絕緣電阻大，靜電容量 小，應答性好的特征。然而，會有通過由放電產(chǎn)生的熱或應力導致電極以及放電觸發(fā)部內(nèi)的 導電性無機材料彼此之間凝集，產(chǎn)生短路的問題。
[0006] 作為用于抑制由于放電導致的短路的技術(shù)，例如，在專利文獻1中公開了一種靜 電放電保護元件，其中在相對電極的相對部和陶瓷多層基板之間配置有混合部?；旌喜亢?有在燒成時的收縮行為與相對電極的相對部的材料相同或類似的金屬材料、和燒成時的收 縮行為和陶瓷多層基板的材料相同或者類似的陶瓷材料。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本專利第4247581號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0011] 然而，在專利文獻1中記載的具備在空洞內(nèi)設(shè)置間隔而配置的相對電極和鄰接于 上述相對電極而配置的陶瓷材料和金屬材料的混合部的靜電放電保護元件雖然放電特性 優(yōu)異，但是如果在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下工作則存在絕緣電阻會在短時間內(nèi)降低的 問題。
[0012] 在現(xiàn)有技術(shù)中，存在在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下使之工作的情況下，在相對 電極之間樹枝狀結(jié)晶生長，并且使電極間短路，從而絕緣電阻在短時間內(nèi)降低的問題，其 中，樹枝狀結(jié)晶生長被推定為是由于離子迀移。
[0013] 本發(fā)明是鑒于上述實際情況完成的發(fā)明，其目的在于提供一種靜電放電保護元 件，該靜電放電保護元件維持靜電保護效果并且在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下工作的情 況下在短時間內(nèi)絕緣電阻不會降低。
[0014] 解決技術(shù)問題的手段
[0015] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的靜電放電保護元件具有絕緣性疊層體、第1相 對電極和第2相對電極以及放電觸發(fā)部，其中，該絕緣性疊層體具有疊層的第1絕緣基板和 第2絕緣基板，該第1相對電極和第2相對電極被配置于上述第1絕緣基板和第2絕緣基 板之間，該放電觸發(fā)部與上述第1相對電極前端和第2相對電極前端隔離而設(shè)置。
[0016] 本發(fā)明者們測定了這樣構(gòu)成的靜電放電保護元件的特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在施加了電壓 的狀態(tài)下，在高溫下使之工作的情況下，絕緣電阻在短時間內(nèi)不降低。起到上述效果的作用 機理的詳細情況推定如下。
[0017] 本發(fā)明的靜電放電保護元件通過夾著空間而與相對電極前端和放電觸發(fā)部隔離， 從而能夠抑制由于樹枝狀結(jié)晶的生長而導致的電極間的短路，其中，樹枝狀結(jié)晶的生長被 推定為是由于離子迀移。這樣能夠得到在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下使之工作的情況下 在短時間內(nèi)絕緣電阻不降低的元件。
[0018] 為了提高靜電保護效果，優(yōu)選以隔著比電極間距離短的距離的空間與第1和第2 相對電極前端隔離的方式來配置放電觸發(fā)部。通過將放電觸發(fā)部和第1和第2相對電極前 端的間隔距離設(shè)置為比電極間距離短，從而可以實現(xiàn)在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下使之 工作的情況下在短時間內(nèi)絕緣電阻不降低以外，還能夠提高靜電保護效果。
[0019] 通過縮短上述靜電放電保護元件的電極間距離、或者增加放電觸發(fā)部中使用的陶 瓷材料和金屬材料的混合部的金屬材料含量、或者使用金屬材料，從而可以實現(xiàn)提高了靜 電保護效果的靜電放電保護元件。通過提高導電性無機材料的比率，從而可以提高靜電抑 制效果。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 通過本發(fā)明，從而可以提供在施加了電壓的狀態(tài)下在高溫下使之工作的情況下短 時間內(nèi)絕緣電阻不會降低的元件。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實施方式的靜電放電保護元件100的示意圖。是以第1絕緣性基板上形 成的第1和第2相對電極12、13為中心切割的截面。
[0023] 圖2是本實施方式的靜電放電保護元件100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024] 圖3涉及本實施方式的靜電放電保護元件100,是圖1中放大中心附近的示意圖。
[0025] 圖4是本比較例1的靜電放電保護元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026] 圖5是本實施例5的靜電放電保護元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027] 圖6是表示本實施方式的靜電放電保護元件100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖1和圖2的截面 的示意圖。
[0028] 圖7是靜電放電試驗中的電路圖。
[0029] 符號說明
[0030] 12、13 :第1相對電極和第2相對電極
[0031] 14:放電觸發(fā)部
[0032] 19 :第1絕緣基板
[0033] 20 :第2絕緣基板
[0034] 31 :空間
[0035] 41:外部電極
[0036] 42:外部電極
[0037] 100 :靜電放電保護元件
【具體實施方式】
[0038] 以下，針對本發(fā)明的實施方式，參照附圖進行說明。另外，附圖中，對相同的要素附 以相同的符號，并且省略重復的說明。另外，上下左右等的位置關(guān)系只要沒有特別限定，都 是基于附圖中所示的位置關(guān)系的。進一步，附圖中的尺寸比例不限定于圖示中的比例。另 外，以下的實施方式是用于說明本發(fā)明的例子，不是要將本發(fā)明僅僅限定于該實施方式的 意思。
[0039] 圖1是表示本實施方式的靜電放電保護元件100的示意截面圖。
[0040] 靜電放電保護元件100具備具有疊層的第1絕緣基板19和第2絕緣基板20的絕 緣疊層體、被配置于上述第1絕緣基板和第2絕緣基板之間并隔著電極間距離AG相對配 置的矩形狀的第1和第2相對電極12、13和與上述第1相對電極和第2相對電極前端隔離 而設(shè)置的放電觸發(fā)部14,并且具備電連接第1相對電極12和第2相對電極13的外部電極 41、42。該靜電放電保護元件100通過疊層制造法制作，成為第1和第2相對電極12、13被 埋設(shè)在第1絕緣基板19和第2絕緣基板20之間的方式。并且，在該靜電放電保護元件100 中，通過相對電極12、13經(jīng)由外部電極41、42與外部電路電連接，并且放電觸發(fā)部14被配 置在第1放電電極和第2放電電極之間附近的構(gòu)成，從而在從外部施加了靜電等的過電壓 的時候，經(jīng)由放電觸發(fā)部14在第1相對電極12和第2相對電極13之間確保了初始放電。
[0041] 具有被疊層的第1絕緣基板19和第2絕緣基板20的絕緣性疊層體，只要是至少 能夠支撐第1相對電極12和第2相對電極13以及放電觸發(fā)部14的，其尺寸形狀或絕緣性 疊層體的疊層數(shù)目都不特別限定。在此，絕緣性疊層體除了由絕緣材料構(gòu)成的基板之外，還 包含在基板的一部分或者整面上都制備了絕緣膜的基板。也可以是用絕緣膜包覆了導電基 板的表面的基板。
[0042] 作為絕緣基板的具體例子，例如可以列舉A1203、Si0 2、MgO、A1N、Mg2Si04(鎂橄欖 石）等的介電常數(shù)為50以下，優(yōu)選為20以下的低介電常數(shù)材料的陶瓷基板。
[0043] 在第1絕緣基板19的絕緣性表面上，第1相對電極12和第2相對