ESD保护器件及其制造方法技术

技术编号:7403330 阅读:652 留言:0更新日期:2012-06-03 00:57
本发明专利技术提供一种能降低放电开始电压和峰值电压、即使重复施加静电也不会产生特性劣变的ESD保护器件。本发明专利技术的ESD保护器件包括:陶瓷基材(1);配置于陶瓷基材的表面或内部的一对相对电极(2a、2b);以及以对一对相对电极之间进行连接的方式进行配置的放电辅助电极膜(3),放电辅助电极膜由含有金属粒子和覆盖金属粒子的玻璃作为主要成分的材料构成。将含有在空气中在400℃保持两个小时时的重量增加率为3~15%的玻璃包覆金属粒子、树脂粘合剂、及溶剂的电极糊料涂覆成使一对相对电极彼此相连接,然后,在600℃以上、且比玻璃包覆金属粒子中所使用的玻璃的软化点要高但不超过软化点+200℃的温度下进行烧成,从而形成放电辅助电极膜(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对半导体装置等进行保护以免遭静电破坏的ESD保护器件,尤其涉及一种ESD保护器件,该ESD保护器件包括至少一对相对电极,该相对电极在陶瓷基材上以彼此相对的方式进行设置;以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜设置成覆盖一部分相对电极、及相对电极之间的部分。
技术介绍
近年来,在使用民用设备时,作为输入输出接口的缆线的插拔次数有增加的趋势, 存在易对输入输出连接器部施加静电的状况。此外,随着信号频率的高频化,因设计规则的细微化而导致难以完善路径,LSI自身对于静电变得脆弱。因此,广泛地使用对LSI等半导体装置进行保护以避免静电放电(ESD) (Electron-Statics Discharge)的 ESD 保护器件。作为这样的ESD保护器件,如图10所示,提出了一种静电对应元器件(参照专利文献1),该静电保护元器件包括至少两个相对电极52a、52b,该相对电极52a、52b在陶瓷基材51上以相对的方式进行设置;以及静电保护材料层53,该静电保护材料层53覆盖一部分相对电极52a、52b、及相对电极之间的部分。另外,在该静电保护元器件中,利用静电保护材料糊料来形成静电保护材料层53,该静电保护材料糊料包含至少在表面形成钝态层的金属粒子和树脂,并且将它们进行混炼,从而构成该静电保护材料糊料。此外,图8的静电对应元器件还包括中间层M及保护层55。然而,在上述专利文献1的静电对应元器件的情况下,由于静电保护材料层中含有树脂,因此,静电保护材料层中金属粒子所占的比例存在极限(临界PVC),会在降低放电开始电压或降低峰值电压方面存在极限。此外,存在以下的问题S卩,用于对金属粒子之间进行隔离的树脂的原本的耐热性及耐氧化性就不一定充分,若重复施加静电,则树脂劣变而导致性能下降。现有技术专利文献专利文献1 日本专利特开2007-265713号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的技术问题而完成的,其目的在于提供一种ESD保护器件,该 ESD保护器件能降低放电开始电压和峰值电压,即使重复施加静电其特性也不会产生劣变。为了解决上述问题,本专利技术(权利要求1)的ESD保护器件,包括陶瓷基材;一对相对电极,该一对相对电极配置在上述陶瓷基材的表面或内部,其前端部隔开规定的间隔彼此相对;以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜配置成对上述一对相对电极之间进行连接,该ESD保护器件的特征在于,上述放电辅助电极膜含有金属粒子和覆盖上述金属粒子的玻璃作为主要成分。此外,本专利技术的ESD保护器件,包括一对相对电极,该一对相对电极配置在陶瓷基材的表面,其前端部隔开规定的间隔彼此相对;以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜连续配置成覆盖上述一对相对电极的各电极的一部分、和上述陶瓷基材表面的位于上述一对相对电极之间的区域,该ESD保护器件的特征在于,上述放电辅助电极膜含有金属粒子和覆盖上述金属粒子的玻璃作为主要成分。此外,本专利技术的ESD保护器件,包括一对相对电极,该一对相对电极配置在上述陶瓷基材的内部,其前端部隔开规定的间隔彼此相对;以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜以连接上述一对相对电极之间的方式配置在上述陶瓷基材的内部,该ESD保护器件的特征在于,在上述陶瓷基材的内部形成有空洞部,上述一对相对电极的上述前端部的彼此相对的区域配置于面对上述空洞部的陶瓷基材上,上述放电辅助电极膜含有金属粒子和覆盖上述金属粒子的玻璃作为主要成分,并且对上述一对相对电极之间进行连接,而且,上述放电辅助电极膜配置成覆盖面对上述空洞部的陶瓷基材上的、至少位于上述一对相对电极之间的区域。此外,在本专利技术的ESD保护器件中,优选在上述放电辅助电极膜与上述陶瓷基材之间配置有含有无机绝缘材料粒子作为主要成分的阻挡层。此外,优选上述放电辅助电极膜进一步含有无机氧化物,该无机氧化物相对于上述金属粒子、上述玻璃、及上述无机氧化物的总和的比例为5 30体积%。此外,优选上述放电辅助电极膜优选含有半导体粉,该半导体粉相对于上述金属粒子和上述半导体粉的总和的比例为5 50体积%。此外,优选上述金属粒子包含Cu。此外,在本专利技术的ESD保护器件中,上述相对电极及上述放电辅助电极膜形成于陶瓷基材的表面上,优选在上述放电辅助电极膜上形成有保护膜。优选上述保护膜含有与覆盖上述金属粒子的上述玻璃相同种类的玻璃。本专利技术的ESD保护器件的制造方法,该ESD保护器件的制造方法用于制造ESD保护器件,该ESD保护器件包括一对相对电极,该一对相对电极隔开规定的间隔地配置于陶瓷基材的表面;以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜连续配置成覆盖上述一对相对电极的各电极的一部分、和上述陶瓷基材表面的位于上述一对相对电极之间的区域,该ESD保护器件的制造方法的特征在于,包括将含有玻璃包覆金属粒子、树脂粘合剂、及溶剂的电极糊料以覆盖一对相对电极的各电极的一部分、和陶瓷基材表面的位于上述一对相对电极之间的区域的方式进行涂布的工序,上述玻璃包覆金属粒子是由玻璃覆盖的金属粒子,在空气中以400°C保持两个小时时的重量增加率在3 15%的范围内;以及在600°C以上、且比上述玻璃包覆金属粒子中所使用的上述玻璃的软化点要高但不超过上述软化点+200°C的温度下进行烧成,从而形成上述放电辅助电极膜的工序。本专利技术的ESD保护器件的制造方法,该ESD保护器件的制造方法用于制造ESD保护器件,该ESD保护器件包括陶瓷基材;一对相对电极,该一对相对电极以前端部隔开规定的间隔彼此相对的方式配置在上述陶瓷基材的表面或内部,以及放电辅助电极膜,该放电辅助电极膜配置成对上述一对相对电极之间进行连接,该ESD保护器件的制造方法的特征在于,包括将含有玻璃包覆金属粒子、树脂粘合剂、及溶剂的电极糊料涂覆成使配置于未烧成的陶瓷基材表面或内部的一对相对电极彼此相连接,从而形成未烧成结构体的工序,上述玻璃包覆金属粒子是由玻璃覆盖的金属粒子,在空气中以400°C保持两个小时时的重量增加率处于3 15%的范围内;以及在600°C以上、且比上述玻璃包覆金属粒子中所使用的上述玻璃的软化点要高但不超过上述软化点+200°C的温度下进行烧成,从而形成上述放电辅助电极膜的工序。在本专利技术的ESD保护器件中,作为放电辅助电极膜,含有金属粒子和玻璃作为主要成分,由于形成具有由玻璃覆盖金属粒子的结构的电极膜,因此,可提供一种能可靠地保护电子设备或电气设备的ESD保护器件。此外,在利用玻璃覆盖金属粒子的情况下,与使用树脂的情况相比,能用少量的玻璃覆盖金属粒子的表面,提高金属粒子在放电辅助电极膜中所占的含有量,因此,能降低放电开始电压。此外,能降低对ESD保护器件施加静电时的峰值电压。而且,即使对ESD保护器件重复施加静电和放电,玻璃也不易劣变,因而能抑制 ESD保护器件因使用而引起的特性的劣变,可提供一种能长期稳定使用的ESD保护器件。另外,一对相对电极及放电辅助电极膜可以形成于陶瓷基材的表面或陶瓷基材的内部。不过,若将一对相对电极及放电辅助电极膜配置于陶瓷基材的内部,则不易受外部的影响,能提高可靠性。此外,在放电辅助电极膜与陶瓷基材之间配置有含有无机绝缘材料粒子的作为主要成分阻挡层,从而放电辅助电极膜中所含有的玻璃(覆盖金属粒子的玻璃)的一部分渗透到阻挡层中,能够抑制构成放电辅本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:鹫见高弘北爪贵大足立淳筑泽孝之冈本真典
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:

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