专利名称：抗静电部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于各种电子装置中的抗静电部件。
背景技术：
近年来，例如便携式电话的电子装置的小型构造和高功能构造快速发展，且据此，此种电子装置的电路以高密度构成，且其耐受电压减小。因此，由当人体与电子装置的端子彼此接触时产生的静电脉冲引起的装置内部电路的破坏增大。作为对此静电脉冲的对策，实行一种方法通过在输入静电的线与地面之间提供多层芯片变阻器，使静电通过旁路以限制施加到电子装置的电路的电压。日本专利特开平08-31616中揭示了抗静电脉冲对策中使用的多层芯片变阻器的实例。
以下参看图9解释背景技术的抗静电部件(下文中称为组件)，如下。图9是多层芯片变阻器(下文中称为MLCV)的截面图。MLCV包含具有内部电极1的变阻器层2，和在变阻器层2的端面处连接到内部电极1的端子3。保护层4提供在变阻器层2的上表面和下表面处。
根据现有技术的MLCV，很有可能引起破裂或碎裂，除非确保一定程度的厚度以满足变阻器层2的物理强度。因此，具有MLCV的薄型构造比较困难的问题。例如，在长度约1.25毫米，宽度约2.0毫米的MLCV的情况下，需要等于或大于约0.5毫米的厚度。当厚度进一步变薄时，需要减小长度和宽度。因此，难以在保持变阻器的抗微小浪涌电压特性的同时实现薄型构造。
发明内容
本发明的多层芯片变阻器包含变阻器层和与变阻器层叠层在一起的基板，变阻器层由至少包含氧化铋的材料形成，且变阻器层与基板烧结以将氧化铋扩散到基板中，在基板上形成氧化铋扩散层。由此，将变阻器层叠层在基板上，因此即使变阻器层的机械强度较小，由于基板的机械强度增加，所以可完成薄型构造。
明确地说，通过简单地将变阻器层叠层在基板上，很有可能发生变阻器层与基板的脱落。而根据本发明的多层芯片变阻器，变阻器层由至少包含氧化铋的材料形成，且通过将变阻器层与基板烧结而将氧化铋扩散到基板中。另一方面，由于基板具有氧化铋扩散层，所以变阻器层与基板构成整体，可防止变阻器层与基板的界面部分处发生脱落。因此，可提供在保持变阻器的抗微小浪涌电压特性的同时，兼具薄型构造的抗静电部件。
图1是根据本发明实施例的抗静电部件(部件)的截面图。
图2是图1中显示的组件的分解立体图。
图3是图1中显示的组件的立体图。
图4是基板的放大示意图，其显示氧化铋在基板中扩散的状态。
图5是将变阻器层与基板烧结之前图1中显示的组件的截面图。
图6A是显示图1中显示的组件的组成成分的分析曲线图。
图6B是显示图1中显示的组件的组成成分的分析曲线图。
图7是根据另一实施例的组件的截面图。
图8是将变阻器层与基板烧结之前图7中显示的组件的截面图。
图9是现有技术的组件MLCV的截面图。
附图标记11 内部电极12 变阻器层13 基板14 端子15 生片16 氧化铋扩散层17 氧化铋微粒18 粘合层
19 玻璃陶瓷层20 氧化铝基板21 玻璃扩散层具体实施方式
参看附图解释作为本发明的实例的实施例。此外，附图是示意图，且并不在尺寸上正确地显示各自的位置关系。此外，本发明不限于所述实施例。
(实施例)图1到图3中，根据实施例的组件包含变阻器层12，其具有埋入其中的平坦形状的多个内部电极11；含有氧化铝的基板13，其与变阻器层12叠层在一起；端子14，其连接到变阻器层12的内部电极11并形成在变阻器层12的侧面处。
变阻器层12通过叠层并烧结多个未烧成生片15而形成，生片15含有以氧化锌为主要成分，且至少以氧化铋为添加剂的变阻器材料粉末。明确地说，变阻器材料粉末的平均粒径定为0.5-2.0μm，且氧化铋粉末的平均粒径定为等于或小于1.0μm。当通过以平坦形状用包含银等材料的导电膏涂覆生片15并叠层时，可将内部电极11埋入变阻器层12中。此外，通过将变阻器层12与基板13烧结以将变阻器层12的氧化铋扩散在基板13中，使氧化铋扩散层16形成在基板13处。用来形成变阻器层12的含有变阻器材料粉末的未烧成生片15的烧结，与变阻器层12和基板13的烧结同时实行。在此情况下，如图4所示，氧化铋扩散在基板13中，使得氧化铋微粒17埋入在基板13中所包含的氧化铝微粒的界面处。当基板13由低温烧成的陶瓷基板(其通过烧成能够在低温下被烧成的未烧成陶瓷片而形成)构成时，可通过将包含变阻器材料粉末的未烧成生片15叠层到能够在低温下被烧成的未烧成陶瓷片上，并同时在低于通常的烧成温度下烧成这些物质，来使变阻器层12和基板13烧结在一起。以此方式，即使使用例如银等的材料作为内部电极11，内部电极11也不会受到由于热量而导致的不良影响。
此外，如图5所示，在将变阻器层12与基板13烧结之前，将粘合层18设置在变阻器层12与基板13之间。在烧结变阻器层12与基板13的过程中，氧化铋通过粘合层18向基板13中扩散。烧结之后，粘合层18变成以下三个情况中的任一情况。第一，粘合层18完全消失；第二，其成分的一部分残留作为粘合层18；和第三，成分的一部分在变阻器层12或基板13中扩散。
图6A和图6B显示通过XMA对变阻器层12与基板13的界面附近的组成成分进行分析的结果。分别地，横坐标表示波长(也就是说，对应于能量)，纵坐标表示强度。从波长知道元素的种类，且从强度知道元素的含量。如图所示，变阻器层12包含主要成分氧化锌和作为添加剂的氧化铋，且氧化铋在基板13中扩散以在其含量较大的部分处形成氧化铋扩散层16。此处，所称主要成分为氧化锌的重量百分比等于或大于80％，且添加剂表示重量百分比小于20％，两者组合构成100％的成分。此外，添加剂中氧化铋的量优选在重量百分比50％到80％的范围内。作为除了氧化铋以外的添加剂的实例，有氧化钴、氧化锑、玻璃等。此外，使用硼硅酸玻璃等作为玻璃。
通过上述构成，变阻器层12叠层在基板13上，因此，即使变阻器层12的机械强度较小，因为基板13的机械强度被附加到其上，所以可实现薄型构造。明确地说，基板13由包含氧化铝的氧化铝基板20构成，且因此氧化铝基板20比变阻器层12具有更强的机械强度。因此，即使当变阻器层12制造得非常薄且基板13本身也制造得非常薄时，也可抑制在变阻器层12处发生破裂或碎裂，可进一步实现薄型构造。
仅仅将变阻器层12叠层在基板13上，变阻器层12与基板13很有可能彼此脱落。根据实施例，变阻器层12由至少包含氧化铋的材料形成，通过将变阻器层12与基板13烧结而使氧化铋在基板13中扩散，从而在基板13处设置氧化铋扩散层16。以此方式，变阻器层12与基板13成为整体，因此可防止变阻器层12与基板13的界面部分处发生脱落。
明确地说，将粘合层18设置在变阻器层12与基板13之间，且通过粘合层18使氧化铋向基板13中扩散。因此，当氧化铋从变阻器层12扩散到基板13时，氧化铋是在变阻器层12与基板13的脱落受到抑制的状态下进行扩散的，因此，氧化铋容易扩散从而在基板13处准确地形成氧化铋层16，抑制变阻器层12与基板13的脱落。
优选地，变阻器材料粉末的平均粒径在0.5μm到2.0μm的范围内。当平均粒径小于0.5μm时，容易发生包含变阻器材料粉末的未烧成生片15不能形成的问题，而相反当平均粒径超过2.0μm时，容易发生生片15不能烧成的问题。尤其优选的是，将氧化铋粉末的平均粒径定为等于或小于1.0μm。以此方式，使变阻器材料容易扩散到基板13，且可进一步防止变阻器层12与基板13的脱落。
如图7所示，将包含玻璃的玻璃陶瓷层19叠层到氧化铝基板20上作为基板13。通过使变阻器层12的氧化铋在玻璃陶瓷层19中扩散，在玻璃陶瓷层19处形成氧化铋扩散层16。也可通过使玻璃陶瓷层19的玻璃在氧化铝基板20中扩散，在氧化铝基板20处形成玻璃扩散层21。进而，使变阻器层12、玻璃陶瓷层19和氧化铝基板20难以彼此脱落。明确地说，由于使变阻器层12与玻璃陶瓷层19接触，与使氧化铝基板20和变阻器层12彼此接触的情况相比，氧化铝基板20对变阻器层12的影响较小，使得可抑制变阻器特性的劣化。
如图8所示，也可以将粘合层18设置在玻璃陶瓷层19与氧化铝基板20之间，通过粘合层18使玻璃在氧化铝基板20中扩散。在此情况下，在烧结变阻器层12与基板13的过程中，经由粘合层18使玻璃向氧化铝基板20中扩散。烧结结束之后，粘合层18变成以下三个情况中的任一情况。第一，粘合层18完全消失；第二，其成分的一部分残留作为粘合层18；和第三，其成分的一部分在变阻器层12或氧化铝基板20中扩散。进而，当玻璃从玻璃陶瓷层19扩散到氧化铝基板20时，玻璃是在玻璃陶瓷层19与氧化铝基板20的脱落受到抑制的状态下进行扩散的。以此方式，使玻璃容易扩散，在氧化铝基板20处准确地形成玻璃扩散层21，因此可防止玻璃陶瓷层19与氧化铝基板20的脱落。包含玻璃的玻璃陶瓷层19也可叠层在变阻器层12的上表面上。据此，可以抑制变阻器层12的氧化铋从变阻器层12的表面扩散到空气中，使氧化铋容易在基板13中扩散，因此可易于防止变阻器层12与基板13的脱落。
在此类部件上，也可设置包含其它电阻器、线圈、电容器等的电子电路。例如，可使用设置有电子部件电路的电路板作为本发明的基板，或者可以在基板13的与叠压有变阻器层12的一侧相反的面上，叠层具备有电子部件电路的电路层。当通过薄膜构造或类似方法形成电子部件电路时，可完成薄型构造。以此方式，可通过将本发明应用于各种电子装置或类似物来实现薄型抗静电部件。
如上所述，本发明的部件可在保持变阻器的抗微小浪涌电压特性的同时实现薄型构造，且因此，所述组件适用于各种电子装置或类似物。
权利要求
1.一种抗静电部件，其包括变阻器层；和与所述变阻器层叠层的基板；所述变阻器层由至少含有氧化铋的材料构成，通过烧结所述变阻器层与所述基板，将所述氧化铋扩散到所述基板中，在所述基板形成氧化铋扩散层。
2.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，所述基板是氧化铝基板。
3.根据权利要求2所述的抗静电部件，其中，所述基板是通过将含有玻璃的玻璃陶瓷层叠层在所述氧化铝基板上而形成的。
4.根据权利要求3所述的抗静电部件，其中，通过将所述玻璃在所述氧化铝基板扩散，在所述氧化铝基板形成玻璃扩散层。
5.根据权利要求3所述的抗静电部件，其中，在所述玻璃陶瓷层与所述氧化铝基板之间设置粘合层，将所述玻璃经由所述粘合层在所述氧化铝基板扩散，从而在所述氧化铝基板形成玻璃扩散层。
6.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，包含玻璃的玻璃陶瓷层被叠层在所述变阻器层上。
7.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，所述变阻器层是通过叠层并烧结包含变阻器材料的粉末的多个未烧成生片而形成的，且所述变阻器材料的所述粉末的平均粒径在0.5-2.0μm的范围内。
8.根据权利要求7所述的抗静电部件，其中，所述变阻器材料作为主要成分含有氧化锌且作为添加剂至少含有氧化铋，且所述氧化铋的粉末的平均粒径等于或小于1.0μm。
9.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，在所述变阻器层与所述基板之间设置粘合层，所述氧化铋经由所述粘合层在所述基板中扩散。
10.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，所述基板是由形成有电子部件电路的电路板构成的。
11.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，所述基板在与叠层有所述变阻器层的一侧相反的一侧，叠层有构成电子部件电路的电路层。
12.根据权利要求1所述的抗静电部件，其中，所述基板由低温烧成陶瓷基板构成。
全文摘要
本发明提供抗静电部件，其包含变阻器层，变阻器层具有埋入其中的平坦形状的多个内部电极；包含氧化铝的基板，基板与变阻器层叠层在一起；和端子，端子连接到变阻器层的内部电极并在变阻器层的侧面处形成。其中，变阻器层与基板烧结以使变阻器层的氧化铋在基板中扩散，在基板形成氧化铋扩散层。以此方式，可实现在保持变阻器的抗微小浪涌电压特性的同时，达成具有薄型构造的抗静电部件。
文档编号H01C17/065GK1942981SQ20058001194
公开日2007年4月4日 申请日期2005年3月24日 优先权日2004年4月2日
发明者胜村英则, 井上龙也, 加贺田博司 申请人:松下电器产业株式会社