过电压保护元件及其制作方法技术

本发明专利技术是有关于一种过电压保护元件及其制作方法，该过电压保护元件包含基板、一对电极层，该对电极层之间具有间隙、遮罩层设置于间隙及部分的电极层的上方、密封层覆盖于遮罩层及间隙。本发明专利技术另提出一种过电压保护元件的制作方法包含：提供基板；形成第一光阻层于基板上；形成图案化金属层于第一光阻层上；以图案化金属层为曝光光罩，对第一光阻层进行曝光及显影，以暴露出部分的基板；移除图案化金属层；形成一对电极层于暴露出的基板上，该对电极层间具有间隙；以及形成密封层覆盖于间隙。本发明专利技术的金属电极具有垂直度较佳的端面，且能有效避免空气以外的物质残留于两金属电极之间的间隙，藉以获得较佳的产品特性，从而更加适于实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被动元件，特别是涉及一种。
技术介绍
过电压保护元件(Over-Voltage Protecting Device)被广泛应用在各种电 子系统产品以及电子通讯设备，藉以避免因为电压异常或是静电放电(Electro-Static Discharge,ESD)而对电子设备造成伤害。 一般过电压保护元件是并联在电源上，当过电压 保护元件不发生作用时，过电压保护元件具有相当大的电阻，几乎不会影响原电路；当电压 大于过电压保护元件的临界电压时，过电压保护元件的电阻会快速下降，将过大的电压导 引至电源的接地端，藉以避免其他电子元件因过大的电压而损坏。 过电压保护元件具有多种类型，其中，用于静电放电保护(ESDsu卯ressor)的过 电压保护元件则以间隙放电(gap discharge)的过电压保护元件应用最为广泛。采用间隙 放电的过电压保护元件是将两金属电极之间的间隙控制在几个微米(ym)之间，当两金属 电极之间存在适当的电位差时，存在于两金属电极之间气体即可因而游离，藉以导通两金 属电极，使得过大的电压可藉由过电压保护元件导引至接地端，避免对其他电子元件造成 伤害。另外，两金属电极之间的间隙必须避免空气以外的物质残留在间隙内，否则同样会造 成过电压保护元件的耐压稳定性降低。 而现有习知间隙放电的过电压保护元件的制作方法，如中国台湾公开号 200807673专利所揭露，使用微影制程和电铸制程形成弧形相对的两金属电极，两金属电极 之间的间隙可被控制在0.5至lOym之间。然而，现有习知技术的微影制程是使用近接式 曝光机(proximity aligner)，而使用近接式曝光机进行曝光时，光罩与基板之间必须保持 一适当距离，藉以减少光罩接触基板而产生污染，但光罩与基板的间距离越大，产生折射的 机率越大，造成金属电极的端面与基板之间的垂直度不佳，通常采用正光阻时会形成靠近 基板的尺寸较窄，远离基板的尺寸较宽的轮廓(profile)，而采用负光阻时会形成靠近基板 的尺寸较宽，远离基板的尺寸较窄的轮廓；而藉由垂直度不佳的光阻电铸形成的两金属电 极也会具有垂直度不佳的轮廓，进而造成过电压保护元件的耐压特性不稳定。另外，现有习 知采用的基板是使用较薄的氧化铝基板，而且基板是以高温烧结进行制作，因此基板的平 整度不易控制，容易有翘曲现象产生，这也会影响垂直度。 另外，如中国台湾专利M336534号、1253881号所揭露，两金属电极之间的间隙可 以藉由钻石刀片切割或雷射切割方式，将金属电极之间的间隙尺寸控制在10至30ym。然 而，藉由钻石刀片切割或雷射切割进行间隙的制作方式，容易造成金属电极的端面产生毛 边或突出物，而影响金属电极端面的粗糙度，造成过电压保护元件的耐压稳定性降低。 由此可见，上述现有的过电压保护元件在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存 在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心 思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没 有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能4创设一种新的，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业 界极需改进的目标。 有鉴于上述现有的过电压保护元件存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计 制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一 种新的，能够改进一般现有的过电压保护元件，使其更具有 实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值 的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的过电压保护元件存在的缺陷，而提供一种新 的过电压保护元件的制作方法，所要解决的技术问题是使其金属电极具有垂直度较佳的端 面，藉以获得较佳的产品特性，非常适于实用。 本专利技术的另一目的在于，克服现有的存在的缺陷， 而提供一种新的，所要解决的技术问题是使其有效避免空气 以外的物质残留于两金属电极之间的间隙，藉以获得较佳的产品特性，从而更加适于实用。 本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出 的一种过电压保护元件的制作方法，其包括以下步骤提供一基板；形成一第一光阻层于 该基板上；形成一图案化金属层于该第一光阻层上；以该图案化金属层为一曝光光罩，对 该第一光阻层进行曝光及显影，以暴露出部分的该基板；移除该图案化金属层；形成一对 电极层于该暴露出的该基板上，该对电极层间具有一间隙；以及形成一密封层覆盖于该间 隙。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的形成该图案化金属层的步骤包含形成一金属层于该第一光阻层上；形成一第三光阻层于该金属层上；曝光及显影该第三光阻层，以暴露出部分的该金属层，该暴露出的金属层具有两分离且相互对称的电极外型，且该电极外型与该对电极层实质上相同；以及移除该暴露出的该金属层，以获得该图案化金属层。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的形成该对电极层的步骤包含电 镀一金属层于该暴露出的该基板上；以及移除该第一光阻层，以形成该间隙于该对电极层 间，且该对电极层具有两分离且相互对称的电极外型。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的形成该对电极层的步骤包含形成 具有与该基板实质垂直的一端面的该电极层，且该端面邻接该间隙。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的该间隙的宽度约介于5ym至 200iim。 本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的 一种过电压保护元件，其包括一基板；一对电极层，设置于该基板上，该对电极层间具有 一间隙；一遮罩层，设置于该间隙及部分的该对电极层上方，且该遮罩层与该对电极层之间 具有一空隙；以及一密封层，覆盖于该遮罩层及该间隙。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的过电压保护元件，其中所述的空隙的高度大于该间隙的宽度。 前述的过电压保护元件，其中所述的遮罩层具有略呈L型的一剖面。 本专利技术的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种过电压保护元件的制作方法，其特征在于其包括以下步骤提供一基板；形成一对电极层于该基板上，其中该对电极层之间具有一间隙；形成一遮罩层，该遮罩层设置于该间隙及部分的该对电极层的上方；以及形成一密封层，该密封层覆盖于该遮罩层及该间隙。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的形成该遮罩层的步骤包含形成一第三光阻层覆盖该间隙；形成一第三种子层于该光阻层；形成一第四光阻层于该第三种子层；微影该第四光阻层以形成一槽口 ；形成一电镀层于该槽口中；以及移除该第四光阻层、部份的该第三种子层以及该光阻层而形成该遮罩层。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中形成该遮罩层的步骤包含形成一第三 光阻层覆盖该间隙；以印刷制程形成一印刷层于该光阻层上以及移除该光阻层。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的遮罩层的材质是低温硬化材料。 前述的过电压保护元件的制作方法，其中所述的形成该对电极层的步骤包含形 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过电压保护元件的制作方法，其特征在于其包括以下步骤：提供一基板；形成一第一光阻层于该基板上；形成一图案化金属层于该第一光阻层上；以该图案化金属层为一曝光光罩，对该第一光阻层进行曝光及显影，以暴露出部分的该基板；移除该图案化金属层；形成一对电极层于该暴露出的该基板上，该对电极层间具有一间隙；以及形成一密封层覆盖于该间隙。

【技术特征摘要】
一种过电压保护元件的制作方法，其特征在于其包括以下步骤提供一基板；形成一第一光阻层于该基板上；形成一图案化金属层于该第一光阻层上；以该图案化金属层为一曝光光罩，对该第一光阻层进行曝光及显影，以暴露出部分的该基板；移除该图案化金属层；形成一对电极层于该暴露出的该基板上，该对电极层间具有一间隙；以及形成一密封层覆盖于该间隙。2. 根据权利要求1所述的过电压保护元件的制作方法，其特征在于其中所述的形成该 图案化金属层的步骤包含形成一金属层于该第一光阻层上； 形成一第三光阻层于该金属层上；曝光及显影该第三光阻层，以暴露出部分的该金属层，该暴露出的金属层具有两分离 且相互对称的电极外型，且该电极外型与该对电极层实质上相同；以及 移除该暴露出的该金属层，以获得该图案化金属层。3. 根据权利要求1所述的过电压保护元件的制作方法，其特征在于其中所述的形成该 对电极层的步骤包含电镀一金属层于该暴露出的该基板上；以及移除该第一光阻层，以形成该间隙于该对电极层间，且该对电极层具有两分离且相互 对称的电极外型。4. 根据权利要求1所述的过电压保护元件的制作方法，其特征在于其中所述的形成该 对电极层的步骤包含形成具有与该基板实质垂直的一端面的该电极层，且该端面邻接该间 隙。5. 根据权利要求1所述的过电压保护元件的制作方法，其特征在于其中所述的该间隙 的宽度约介于5 ii m至200 ii m。6. —种过电压保护元件，其特征在于其包括 一基板；一对电极层，设置于该基板上，该对电极层间具有一间隙；一遮罩层，设置于该间隙及部分的该对电极层上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟雄，林鸿铭，陈国枢，罗文翔，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]