静电放电保护元件制造技术

本发明专利技术提供一种重复使用的耐久性优异且放电特性的偏差减小的静电放电保护元件，具备，绝缘性层叠体，具有被层叠的第1以及第2绝缘性基板；第1以及第2放电电极，被配置于绝缘性基板之间且以侧面相对的形式被配置；第1绝缘层，被设置于放电电极的侧面并含有玻璃质；第2绝缘层，被设置于放电电极的主面并含有玻璃质；放电触发部，经由第1绝缘层而被设置于放电电极的侧面之间，并以至少一部分经由第2绝缘层而与放电电极的主面相重叠的形式被设置，由微小空间不连续地散布的多孔质形成并且具有至少一个以上中空部；在将放电电极的侧面之间的距离设定为ΔG、将第2绝缘层的厚度设定为ΔZ时，满足下述关系式3μm≤ΔZ≤35μm，ΔG≤40μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电放电保护元件
本专利技术涉及静电放电保护元件，特别是涉及在高速传输系统中的使用或在与共模滤波器的复合化中有用的静电放电保护元件。
技术介绍
近年来，电子设备的小型化以及高性能化正在急速发展。另外，正如以手机等的天线回路、RF模块、USB2.0以及USB3.0、S-ATA2、HDMI等的高速传输系统为代表那样，传输速度的高速化以及被使用的电路元件的低驱动电压化的进展显著。伴随于电子设备的小型化或电路元件的低驱动电压化，被用于电子设备的电子元件的耐电压降低。因此，防止以在人体与电子设备的端子进行接触的时候所产生的静电脉冲为代表的过电压而对电子元件的保护成为重要的技术问题。一直以来，为了防止像这样的静电脉冲来保护电子元件而一般是采用将层叠压敏电阻设置于静电进入线路与接地线之间的方法。然而，层叠压敏电阻因为一般静电电容大，所以在被用于高速传输系统的情况下成为使信号质量降低的主要原因。另外，在天线回路、RF模块中也不能够使用静电电容大的静电放电保护元件。因此，要求开发能够适用于高速传输系统的静电电容小的静电放电保护元件。作为低静电电容的静电放电保护元件有方案提出一种具有分开相对配置的电极并且进一步作为放电触发部而将导电性无机材料和绝缘性无机材料的混合物配置于电极之间的静电放电保护元件。这种静电放电保护元件与层叠压敏电阻相同是被设置于静电进入的线路与接地线路之间。于是，如果过大的电压被施加，则在静电放电保护元件的电极之间发生放电并能够将静电引导到接地线路侧。搭载了这种所谓间隙型电极的静电放电保护元件所具备的特征为绝缘电阻大，静电电容小且响应性良好。另外一方面，由于由放电产生的热或应力而会有所谓电极以及放电触发部内的导电性无机材料彼此发生凝集并发生短路的问题。作为为了抑制由于放电而引起的短路的技术例如有方案提出的专利文献1所记载的技术。在专利文献1中记载有以在具备与空洞部内相对的一对放电用电极的间隙型放电元件中，使铝和镁等的金属氧化物附着于放电电极表面为特征的静电放电保护元件。由该结构，因为附着于放电电极的氧化物为绝缘电阻值高的氧化物，所以能够防止在相对的放电电极之间的短路并且能够提高相对于静电被重复被施加的耐久性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-301819号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题即使使专利文献1所记载的金属氧化物附着于放电电极，也会因在重复使用时被暴露于伴随冲击的高温中，所以金属氧化物容易发生脱落或者扩散。而且，作为绝缘体的金属氧化物具有提高放电发生时的绝缘破坏强度的效果，金属氧化物部分地附着的状态下，会有放电特性产生偏差的问题。本专利技术就是借鉴了上述所涉及的实际情况而做出的悉心研究之结果，其目的在于提供一种在重复使用的耐久性方面表现优异、并且放电特性的偏差减小的静电放电保护元件。解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本专利技术的静电放电保护元件的特征为具备：绝缘性层叠体，具有被层叠的第1以及第2绝缘性基板；第1以及第2放电电极，被配置于所述第1以及第2绝缘性基板之间且各自至少具有侧面以及主面，并且以所述侧面相对的形式被配置；第1绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述侧面并含有玻璃质；第2绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述主面并含有玻璃质；放电触发部，以经由所述第1绝缘层被设置于所述第1以及第2放电电极的所述侧面之间，并且至少一部分经由所述第2绝缘层与所述第1以及第2放电电极的所述主面相重叠的形式被设置，由微小空间不连续地散布的多孔质形成，并且具有中空构造，该中空构造具有至少一个以上中空部；在将所述第1以及第2放电电极的所述侧面之间的距离设定为ΔG的时候满足ΔG≤40μm的关系式，在将所述第2绝缘层的厚度设定为ΔZ的时候满足3μm≤ΔZ≤35μm的关系式。本专利技术人在测定了这样构成的静电放电保护元件的特性之后，判明重复使用的耐久性有所提高，并且放电特性的偏差减小。这样的效果被取得的作用机理的细节被推定为如以下所述。即，上述构成的静电放电保护元件具有以被相对配置的放电电极的侧面进行相对的形式被配置的包含玻璃质的第1绝缘层，并且配备有被设置于所述第1以及第2放电电极的主面的包含玻璃质的第2绝缘层。由此，就抑制了由放电而生成的放电触发部的熔融物与被相对配置的放电电极相接触。另外，在本专利技术的放电触发部上形成有微小空间不连续地散布的多孔质。就这样通过将微小空隙(微小空间)形成于放电触发部本身，从而即使在放电触发部被放电击到并发生熔融的情况下，微小空间能够抑制由于熔融物的发生而引起的相对电极之间的短路。另外，上述微小空间的体积缓和了由于放电时的冲击而引起的高压力，并且抑制了元件的内部被破坏。再有，本专利技术的放电触发部通过拥有至少一个以上的中空部从而在其中空部内就会发生重复放电。另外，即使在中空部的沿面上发生放电的情况下，包含于比中空部沿面更外侧的放电部的微小空间能够抑制由于熔融物的发生而引起的相对电极之间的短路。另外，缓和了由于放电时的冲击而引起的高压力，并且抑制了元件的内部被破坏。据推测，在放电时，放电触发部比含有所述玻璃质的绝缘层更容易向由于破坏而造成的空洞化进展，通过将含有玻璃质的绝缘层配置于放电触发部与所述相对电极之间，从而即使对所述相对电极实行重复试验也能够保持电绝缘。本专利技术的放电电极的厚度如果较薄，则放电电极会发生熔融并且重复使用时的耐久性会发生恶化。再有，由于放电电极向外部电极侧退缩，从而峰值电压就会上升。另外，本专利技术的上述被相对配置的放电电极的侧面间的距离，即间隙距离ΔG被设置为ΔG≤40μm。如果是考虑了所希望的放电特性，则优选为0.1～40μm。从更加降低峰值电压的观点出发，更加优选为5～40μm。小于5μm时，被认为容易产生初期IR下降的倾向，超过40μm时，峰值电压上升，不能够得到实用上充分的静电放电保护效果。本专利技术的静电放电保护元件通过在具有被层叠的第1以及第2绝缘性基板的绝缘性层叠体内进行形成的一对放电电极各自至少具备侧面以及主面，并且将含有玻璃质的第1绝缘层设置于以所述侧面进行相对的形式被配置的放电电极侧面，从而就能够抑制由于放电而引起的电极中的导电性无机材料向放电触发部流出。进一步通过该绝缘层含有玻璃质从而提高该绝缘层与放电电极的紧密附着性。因此，就能够抑制由于伴随放电时的热或应力的冲击而引起的该绝缘层从放电电极脱落以及剥离。其结果，可以推测在重复使用时的放电电极之间的短路被抑制并能够提高耐久性。为了提高上述静电放电保护元件的重复使用时的耐久性而有必要所述第1绝缘层至少被配置于所述一对放电电极的一部分。由此，就能够防止由于因重复放电引起的放电电极周边的破坏导致的在放电极之间生成的熔融物而引起的短路。因此，能够实现在重复使用时的耐久性方面表现优异的静电放电保护元件。本专利技术所涉及的放电触发部因为是由微小空间不连续地散布的多孔质所形成，所以在放电时的冲击所带来的破坏不仅仅是放电电极之间而且还涉及到其周边的放电触发部。因此，通过将第2绝缘层设置于放电电极与放电触发部之间，从而就能够防止在放电电极周边生成熔融物。另外，在将第2绝缘层的厚度设定为ΔZ的时候，3μm≤ΔZ≤35μm。第2绝缘层的厚度ΔZ小于3μm的情况下，不能够充分防止熔融物和放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电放电保护元件，其特征在于：具备：绝缘性层叠体，具有被层叠的第1以及第2绝缘性基板；第1以及第2放电电极，被配置于所述第1以及第2绝缘性基板之间且各自至少具有侧面以及主面，并且以所述侧面相对的形式被配置；第1绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述侧面并含有玻璃质；第2绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述主面并含有玻璃质；放电触发部，经由所述第1绝缘层而被设置于所述第1以及第2放电电极的所述侧面之间，并以至少一部分经由所述第2绝缘层而与所述第1以及第2放电电极的所述主面相重叠的形式被设置，由微小空间不连续地散布的多孔质形成并且具有中空构造，该中空构造具有至少一个以上中空部，在将所述第1以及第2放电电极的所述侧面之间的距离设定为ΔG、将所述第2绝缘层的厚度设定为ΔZ时，满足下述关系式3μm≤ΔZ≤35μm，ΔG≤40μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 JP 2013-0532221.一种静电放电保护元件，其特征在于：具备：绝缘性层叠体，具有被层叠的第1以及第2绝缘性基板；第1以及第2放电电极，被配置于所述第1以及第2绝缘性基板之间且各自至少具有侧面以及主面，并且以所述侧面相对的形式被配置；第1绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述侧面并含有玻璃质；第2绝缘层，被设置于所述第1以及第2放电电极的所述主面并含有玻璃质；放电触发部，经由所述第1绝缘层而被设置于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木真吾，朝仓健作，藤森敬洋，畑中洁，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP