静电保护元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及静电保护元件及其制造方法。本发明专利技术的静电保护元件至少包含：基材、第一电极及第二电极、放电诱导部、抑制层以及中空部，第一电极、第二电极间设有一间隙；放电诱导部设置于该第一电极、第二电极之间，并充填于该间隙；抑制层设置于基材与放电诱导部之间，并包覆于该放电诱导部外；中空部设置于该放电诱导部与该抑制层之间；其中，本发明专利技术第一电极、第二电极间的间隙大小可控制在1μm～50μm，且当元件承受静电冲击时，第一电极、第二电极之间会发生瞬间的高温及膨胀作用，由中空部的设置可释放膨胀产生的压力，可避免元件损害。

Electrostatic protector and its manufacturing method

The invention relates to an electrostatic protection element and a manufacturing method thereof. The electrostatic protection element of the invention comprises at least: a base material, a first electrode, a two electrode, a discharge induction part, an inhibition layer and a hollow part, a gap between the first electrode and the second electrode, and the discharge induction unit is arranged between the first electrode and the second electrode, and is filled with the gap; the suppression layer is set on the base material and discharge. The gap between the first electrode and the second electrode of the invention can be controlled at 1 m to 50 mu m, and when the element is subjected to static shock, the first electrode and the second electrode will have an instantaneous high temperature. And expansion, the hollow part can release the pressure generated by expansion so as to avoid component damage.

【技术实现步骤摘要】
静电保护元件及其制造方法
本专利技术涉及一种静电保护元件及其制造方法，尤其涉及一种可控制放电间隙大小，以及可释放瞬间的高温及膨胀所产生的压力，以避免元件损害的静电保护元件及其制造方法。
技术介绍
电子电路在运作中，若产生电压异常或静电放电(Electro-StaticDischarge；ESD)，则电子电路上的电子元件可能损坏。为此，电子电路中，常设置过电压保护或放电保护元件。而过电压保护或放电保护元件已被广泛应用于各种电子产品的电路中，用以保护或避免由于电压异常或是静电放电而造成对于电子产品内元件的破坏，使得电子产品故障或寿命缩短。尤其是关于ESD的保护设计，已经成为电子产品的基本共通要求。为了使得电子产品符合对于ESD的承受能力，业界已开发出各种ESD保护元件，例如，暂态电压抑制二极体(TransientVoltageSuppressDiode，TVSD)元件、积层式压敏电阻(Multi-LayerVaristor，MLV)元件等，作为保护电路的设计。此外，在电路设计上，业界也开发出应用，例如，屏蔽(Shielding)保护、间隙放电(GapDischarge)、电容(Capacitor)充放电等，各种不同的方式.以解决ESD的保护设计问题。日本专利公开号第JP1995-245878号专利案，公开一种过电压保护装置，其具有一微间隙，利用该微间隙放电来保护电子产品。但一般制作该微间隙系利用印刷方式，其无法稳定且准确控制微间隙的大小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可控制放电间隙大小，以及可释放瞬间的高温及膨胀所产生的压力，以避免元件损害的静电保护元件及其制造方法，为其主要目的。本专利技术的静电保护元件至少包含：基材、第一电极及第二电极、放电诱导部、抑制层以及中空部，第一电极、第二电极之间设有一间隙；放电诱导部，其设置于该第一电极、第二电极之间，并充填于该间隙；抑制层，其设置于基材与放电诱导部之间，并包覆于该放电诱导部外；中空部，其设置于该放电诱导部与该抑制层之间。其中，本专利技术中第一电极、第二电极间的间隙大小可控制在1μm～50μm，且中空部的设置可预防承受静电冲击时，发生瞬间的高温及膨胀作用，可避免元件损害。依据上述技术特征，所述放电诱导部是由30～40wt％的无机材料、40～50wt％的陶瓷材料及10～30wt％的金属粒子混合而成。依据上述技术特征，所述抑制层是由80～100wt％的陶瓷材料及0～20wt％的玻璃混合而成。依据上述技术特征，所述基材是指陶瓷或玻璃陶瓷材料所制作，且可为多层共烧的生胚薄带，该生胚薄带可与上述抑制层、放电诱导部、金属电极、中空部等材料共烧结后形成元件的基材部分。其中，共烧结温度依选用的生胚材料组成成份可于800℃～1500℃执行。本专利技术还提供一种制造方法，其至少包含下列步骤：提供基材原料的生胚薄带，该生胚薄带可将基材原料混合后经薄带成形制造方法制作陶瓷生胚层，或选用商用的低温共烧陶瓷生胚薄带；进行第一次网版印刷，在该陶瓷生胚层利用网版印刷依次形成一个第一抑制材料层、一个第一静电抑制材料层以及一个电极层；在该电极层处进行冲孔、槽或钻孔、槽或切割处理，将该电极层形成一间隙，该间隙将原电极层分隔成第一电极及第二电极，且该间隙的大小为1μm～50μm；进行第二次网版印刷，在该陶瓷生胚层利用网版印刷依次形成一个第二静电抑制材料层、一个中空部形成材料层以及一个第二抑制材料层；进行压合步骤，再堆迭一陶瓷生胚层后进行压合成型；进行生胚切割，将陶瓷生胚层进行切割形成多静电保护元件的半成品；进行共烧结，将上述半成品进行低温共烧制造方法，则完成静电保护元件。其中，由第一静电抑制材料层、第二静电抑制材料层形成上述的放电诱导部，而第一抑制材料层、第二抑制材料层形成上述的抑制层。依据上述技术特征，所述第一静电抑制材料层、第二静电抑制材料层是由30～40wt％的无机材料、40～50wt％的陶瓷材料及10～30wt％的金属粒子混合而成。依据上述技术特征，所述无机材料为氧化锌(ZnO)、氧化镨(Pr6O11)、氧化钴(CoO)或氧化铬(Cr2O3)或上述的组合。依据上述技术特征，所述金属粒子为铂(Pt)。依据上述技术特征，所述第一抑制材料层、第二抑制材料层是由80～100wt％的陶瓷材料及0～20wt％的玻璃材料混合而成。依据上述技术特征，所述进行冲孔、槽是利用机械冲床方式制作不同形状大小与深度的孔或凹槽。依据上述技术特征，所述进行钻孔、槽系利用机械钻床或机械铣床或雷射方式制作不同形状大小与深度的孔或槽。依据上述技术特征，所述进行切割是利用刀具或雷射方式切割出不同宽度大小与深度的间隙。附图说明图1所示为本专利技术中静电保护元件的结构示意图。图2所示为本专利技术中制造方法的流程步骤示意图。图3所示为本专利技术中进行第一次网版印刷的结构示意图。图4所示为本专利技术中进行第一次切割的结构示意图。图5所示为本专利技术中进行第二次网版印刷的结构示意图。图6所示为本专利技术中进行压合步骤的结构示意图。附图标记说明基材1第一电极21第二电极22间隙23放电诱导部3抑制层4中空部5陶瓷生胚层61、69第一抑制材料层62第一静电抑制材料层63电极层64第二静电抑制材料层65中空部形成材料层66第二抑制材料层67。具体实施方式为了使得了解本专利技术的技术特征、内容与优点及其所能达成的效果，现将本专利技术配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本专利技术实施后的真实比例与精准配置，所以不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本专利技术于实际实施上的权利范围，事先说明。参考图1，其所示为本专利技术中静电保护元件的结构示意图。首先，本专利技术的静电保护元件至少包含：基材1、第一电极21及第二电极22、放电诱导部3、抑制层4以及中空部5，其中：基材1是由可多层共烧的陶瓷材料或玻璃陶瓷材料所构成。第一电极21及第二电极22设置于基材1内部，且第一、第二电极21、22间系设有一间隙23，间隙23的大小为1μm～50μm。放电诱导部3设置于第一、第二电极21、22之间，并充填于间隙23，放电诱导部3主要是作为ESD(ElectrostaticDischarge；静电放电)的放电部位，其是由30～40wt％的无机材料、40～50wt％的陶瓷材料及10～30wt％的金属粒子混合而成；其中，无机材料为氧化锌(ZnO)、氧化镨(Pr6O11)、氧化钴(CoO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化镍(NiO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锑(Sb2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化钛(TiO2)及其组合，陶瓷材料为氧化铝及氧化锆的混合，而金属粒子为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)、钌(Ru)及其组合或合金。抑制层4设置于基材1与放电诱导部3之间，并包覆于该放电诱导部3外，抑制层4是由80～100wt％的陶瓷材料及0～20wt％的玻璃材料混合而成，其陶瓷材料为氧化铝。中空部5设置于放电诱导部3与抑制层4之间，且中空部相对位于间隙23的上方。其中，抑制层4设置于基材1与放电诱导部3之间，可隔绝基材1的材料在共烧结过程中，因高温而与放电诱导部3的材料产生反应或交流混合，避免造成ESD抑制失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电保护元件，其至少包含：基材；第一电极及第二电极，所述第一电极及第二电极设置于该基材内部，且该第一电极、第二电极之间设有一间隙，该间隙的大小为1μm～50μm；放电诱导部，其设置于该第一电极、第二电极之间，并充填于该间隙；抑制层，其设置于该基材与该放电诱导部之间，并包覆于该放电诱导部外；以及中空部，其设置于该放电诱导部与该抑制层之间。

【技术特征摘要】
1.一种静电保护元件，其至少包含：基材；第一电极及第二电极，所述第一电极及第二电极设置于该基材内部，且该第一电极、第二电极之间设有一间隙，该间隙的大小为1μm～50μm；放电诱导部，其设置于该第一电极、第二电极之间，并充填于该间隙；抑制层，其设置于该基材与该放电诱导部之间，并包覆于该放电诱导部外；以及中空部，其设置于该放电诱导部与该抑制层之间。2.根据权利要求1所述的静电保护元件，其中，该放电诱导部是由30～40wt％的无机材料、40～50wt％的陶瓷材料及10～30wt％的金属粒子混合而成。3.根据权利要求2所述的静电保护元件，其中，该无机材料为氧化锌、氧化镨、氧化钴、氧化铬、氧化镍、氧化铋、氧化锑、氧化锡、氧化钛及其组合。4.根据权利要求2所述的静电保护元件，其中，该金属粒子为金、银、铂、钯、铑、铱、锇、钌及其组合或合金。5.根据权利要求1至4中任一项所述的静电保护元件，其中，该抑制层是由80～100wt％的陶瓷材料及0～20wt％的玻璃材料混合而成。6.根据权利要求1至4中任一项所述的静电保护元件，其中，该基材是由陶瓷或玻璃陶瓷材料所制作，为多层共烧的生胚薄带，该生胚薄带经与上述抑制层、放电诱导部、金属电极以及中空部共烧结后形成元件的基材部分。7.一种静电保护元件的制造方法，其至少包含下列步骤：提供基材原料的生胚薄带，是由基材原料混合后经薄带成形制造方法制作成一陶瓷生胚层；进行第一次网版印刷，在该陶瓷生胚层利用网版印刷依次形成一个第一抑制材料层、一个第一静电抑制材料层以及一个电极层；进行电极间隙制作，将该电极层形成一间隙，该间隙将原电极层分隔成第一电极及第二电极，且该间隙的大小为1μm～50μm；进行第二次网版印刷，在该陶瓷生胚层利用网版印刷依次形成一个第二静电抑制材料层、一个中空部形成材料层以及一个第二抑制材料层；进行压合步骤，将完成第二抑制材料层制作的半成品再堆迭另一陶瓷生胚...

【专利技术属性】
技术研发人员：游腾熙，赖建鸿，
申请(专利权)人：东莞久尹电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44