专利名称：浪涌吸收元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有表现出电压非线性特性的陶瓷层的浪涌吸收元件。
背景技术：
IC和LSI等半导体器件由于静电放电(以下称为ESD)而发生破坏和特性降低。 特别是，对于最近的半导体器件，随着动作的高速化，配线图案变得微细，针对ESD的对策变得重要。作为这样的ESD对策，在半导体器件的输入输出端子的线和地之间安装浪涌吸收元件。浪涌吸收元件能够使静电放电导致的高电压(以下称为ESD电压)的浪涌分流从而保护半导体器件。如图11所示，浪涌吸收元件具有陶瓷层41，1对内部电极42、43，陶瓷绝缘体44， 以及外部电极45、46。具有非线性电阻特性的陶瓷层41以ZnO为主要成分。内部电极42、 43彼此相对，将陶瓷层41夹在其中。这样，设置非线性电阻部分。陶瓷绝缘体44被覆着非线性电阻部分。外部电极45、46在陶瓷绝缘体44的两端形成。内部电极42、43的一端分别从陶瓷绝缘体44的两端露出，分别与外部电极45、46电联接。这样的浪涌吸收元件例如公开于专利文献1中。在将以前的浪涌吸收元件特别用于高速信号线的情况下，由于陶瓷层41的静电容量成分，引起高速信号的波形失真等品质劣化。因此，在ESD对策中，使用静电容量极小的浪涌吸收元件。为了减小浪涌吸收元件的静电容量，需要使内部电极42、43隔着陶瓷层41而彼此重合的区域小。如果这样，在施加静电放电等高电压浪涌的情况下，在内部电极42、43重合区域的单位面积的电流密度变高。因此，发生非线性电阻特性的降低和陶瓷层41的破坏， 难以实现抑制电压的低电压化，此外对静电的耐性降低。现有技术文献专利文献专利文献1 特开平11-3809号公报
发明内容
本发明涉及降低抑制电压的浪涌吸收元件。本发明的浪涌吸收元件具有第1电极、第2电极和陶瓷层。第2电极与第1电极相对地设置。陶瓷层具有多晶组织，所述多晶组织由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成，所述陶瓷层的至少一部分与第1电极和第 2电极连接。陶瓷层在内部具有空隙，通过在该空隙中的多个晶粒的出露表面出现表面放电，使第1电极和第2电极之间通电。通过这样的结构能够降低抑制电压。
图1是本发明实施方案的浪涌吸收元件的剖面图。图2是用于制造图1所示的浪涌吸收元件的陶瓷生坯体的透视图。
图3是示出图1所示的浪涌吸收元件的制造步骤的立体图。图4是本发明实施方案的其它浪涌吸收元件的剖面图。图5是示出抑制电压的测定方法的模式图。图6是用于与本发明实施方案的浪涌吸收元件进行比较的其它浪涌吸收元件的剖面图。图7A是在静电放电抗扰度试验中不存在浪涌吸收元件的情况下的脉冲波形图。 图7B是使用本发明实施方案的浪涌吸收元件的静电放电抗扰度试验中的脉冲波形图。图8是使用本发明实施方案的其它浪涌吸收元件的静电放电抗扰度试验中的脉冲波形图。图9是使用用于与本发明实施方案的浪涌吸收元件进行比较的其它浪涌吸收元件的静电放电抗扰度试验中的脉冲波形图。图10是本发明实施方案的其它浪涌吸收元件的剖面图。图11是以前的浪涌吸收元件的剖面图。
具体实施例方式图1是本发明实施方案的浪涌吸收元件的剖面图。浪涌吸收元件10是将外部电极22、23设置于陶瓷层叠体21的两端部表面的陶瓷层叠电子部件。陶瓷层叠体21设置有作为外层的陶瓷绝缘体20。陶瓷绝缘体20的内部设置有陶瓷层11、作为第ι电极的电极12和作为第2电极的电极13。大致固定厚度的陶瓷层11表现出电压非线性特性。作为内部电极的电极12、13的至少一部分与陶瓷层11连接。电极 13与电极12相对地设置。将陶瓷层11和电极12、13层叠，形成非线性电阻部分18，非线性电阻部分18埋入陶瓷层叠体21中。电极12、13是具有大致固定厚度的板状薄膜，可以合适地使用Pd和 Ag-Pd合金或Pt的金属材料。电极12、13从陶瓷层11分别向陶瓷层叠体21的相对的两个端面引出，在陶瓷层叠体21的端面分别与外部电极22、23电联接。板状电极12的主面12A、电极13的主面13A的至少一部分在层叠方向上将陶瓷层 11夹在其中。电极12和电极13彼此重合的区域在下面称为间隙(gap)区域17。间隙区域17中的电极12、13在陶瓷层11的层叠面搭接，电极12、13之间以给定的间隔大致平行地设置。这样，浪涌吸收元件10具有电极12、13和陶瓷层11，陶瓷层11的至少一部分与电极12、13连接。在浪涌吸收元件10的公称外形尺寸为长度2. OmmX宽度1. 25mmX高度1. 25mm 以下的情况下，优选地使间隙区域17中的电极12、13之间的间隔为2μπι-50μπι。S卩，优选地使陶瓷层11的厚度为2μπι-50μπι。通过这样的小型 薄型的薄片浪涌吸收元件，能够实现良好的浪涌吸收特性。此外，优选地使电极12、13的厚度为3μπι以上。通过采用这样的厚度，能够防止放电导致的电极12、13的烧失，提高对静电的耐性。陶瓷层11包含非线性电阻材料，该非线性电阻材料是依赖于电压的非线性电阻组合物。具体地说，具有多晶组织，所述多晶组织由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成。这样的晶粒例如以ZnO为主要成分。由多个晶粒构成的多晶组织具有在电极12、13之
4间连接的构造。此外，陶瓷层11是在内部具有空隙14的多孔构造。可以认为，如果施加ESD电压， 电极12、13中和空隙14接触的部分成为放电起点从而在陶瓷层11内部的空隙14中出现放电，形成ESD的浪涌电流的通电路径。更详细地说，可以认为，陶瓷层11内部的通电路径是通过出现表面放电而形成的，所述表面放电经由晶界传导于与非线性电阻材料的晶粒中的空隙14连接的表面。即，可以认为，通过在空隙14中的晶粒的出露表面M出现表面放电而在电极12和电极13之间通电。可以认为，通过该表面放电从低于气体放电的ESD电压产生ESD吸收，从而能够使抑制电压成为低电压。对于非线性电阻材料，作为除SiO以外的次要成分，优选含有Sr、Ca、Ba、Co、Cr、 MruAl等具有在SiO以上的熔点的元素，从而热稳定性优异，对静电的耐性提高。需要指出的是，优选地，陶瓷绝缘体20的比介电率比陶瓷层11小。这样，能够降低浪涌吸收元件10
的杂散电容量，能够使静电容量变小。为了如上所述在陶瓷层11的内部、在空隙14中的晶粒的出露表面M出现表面放电，具体地需要满足以下条件。首先，满足陶瓷层11的空隙率为25体积％以上、92体积％以下或者空隙14含有在电极12、13之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一。可以认为，如果陶瓷层11的空隙率为25体积％以上、92体积％以下，施加ESD电压时的抑制电压变低，在晶粒的出露表面M上容易出现表面放电。在此，空隙率表示空隙 14的体积总和占陶瓷层11的比例。对于一般的浪涌吸收元件，非线性电阻材料的空隙率为约10体积％或其以下。与此相对，陶瓷层11的空隙率高达25体积％ -92体积％。因此，即使ESD导致非线性电阻材料劣化、低电阻化，也难以发生该劣化的扩展。其结果是，与上述一般的浪涌吸收元件相比， 对静电的耐性提高。需要指出的是，陶瓷层11的空隙率更优选为55体积％以上、92体积％ 以下，进一步优选为64体积％以上、87体积％以下。如果这样限定空隙率的范围，能够显著地使抑制电压成为低电压，能够进一步提高对静电的耐性。需要指出的是，如果空隙率超过 92体积％，使陶瓷层11的多晶组织在电极12、13之间连接变得困难，不能在陶瓷层11内部形成表面放电导致的通电路径。在空隙14含有在电极12、13之间连通的贯通空隙14的情况下，容易产生在电极 12、13之间联接的表面放电，能够显著降低抑制电压。此外，通过表面放电，可以降低对非线性电阻材料的电负荷，ESD电压导致的非线性电阻材料的组织破损变得难以产生。因此，对静电的耐性提高。在电极12、13之间连通的贯通空隙具有空孔之间立体地交错连接着的3维网眼构造、直线状或弯曲状的贯通孔中的至少一种。需要指出的是，在不存在在电极12、13之间连通的空隙14的情况下，陶瓷层11内部邻近的两个空隙14之间的非线性电阻材料由于电的施加而破坏并除去，在这些空隙14 之间形成贯通孔。或者，电破坏空隙14之间的非线性电阻材料来形成低电阻体。通过该贯通孔或低电阻体，在陶瓷层11内部的空隙14中容易地形成表面放电导致的通电路径。因此，能够使抑制电压稳定化。优选地，该低电阻体的电阻值为破坏前的高电阻状态下的晶粒间的电阻值的1/3以下。
对于陶瓷层11的间隙区域17中的层叠面，空隙14的多个开口面15、16被板状电极12、13的主面12A、13A封闭。因此，与开口面15、16接触的电极12、13的主面12A、13A 的平面部分成为放电的起点，在陶瓷层11的内部产生放电。其结果是，可以降低ESD导致的电极12、13中的电流密度的集中，可以降低放电导致的电极12、13的烧损磨耗。因此，与具有一对电极的端面彼此接近而在端面之间具有放电间隙的构造的浪涌吸收元件相比，即使重复施加ESD电压，也能降低抑制电压的提高。作为再一个条件，有必要满足以下至少之一。(1)在以ZnO为主要成分的晶粒的晶界处，存在作为ρ型半导体的钙钛矿结构的固溶体。(2)在以ZnO为主要成分的晶粒的晶界处，存在以组成式ABO3表示的钙钛矿结构的固溶体。在此，A位为碱土金属Sr、Ca、Ba的至少一种，B位为过渡金属Co、Mn、Cr的至少一种。通过使晶界由其中的一个构成，在晶粒的出露表面M处，容易以比较低的ESD电压产生表面放电。因此，能够使抑制电压成为低电压。此外，由于热稳定性优异，能够提高对静电的耐性。需要指出的是，在上述(2)的情况下，作为次要成分，A位为Sr、Ca、Ba的至少一种、 B位为Co、Mn、Cr的至少一种的钙钛矿结构的固溶体的含量，相对于主要成分ZnO和次要成分的总量，优选为0. 3mol%以上、15mol%以下，更优选为0. !Bmol %以上、IOmol %以下，能够实现抑制电压的低电压化并且能够提高对静电的耐性。如上所述，满足陶瓷层11的空隙率为25体积％以上、92体积％以下或者空隙14 含有在电极12、13之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一。并且，在晶界处形成上述之一的钙钛矿结构的固溶体。可以认为，通过满足这两个条件，可以在空隙14中的晶粒的出露表面M出现表面放电，可以在电极12和电极13之间通电。下面，对于浪涌吸收元件10的制造方法，参照图2、图3进行说明。图2是本发明实施方案的陶瓷生坯体的透视图，图3是示出该层叠生坯板的制造步骤的立体图。首先，将表现电压非线性特性的陶瓷粉体、有机粘结剂和溶剂，更优选地进一步和树脂粒子30均勻地混合。这样，配制陶瓷料浆或者陶瓷糊状物。此外，可以使陶瓷料浆或陶瓷糊状物含有增塑剂等。树脂颗粒30由在约600°C以下完成热分解的高分子材料形成。优选地，使用热塑性树脂。树脂颗粒30可以使用球形或椭球形形状的至少之一，也可以是正球形。对于球形或椭球形形状，可以举出例如在粒子数的95 %以上中，最长直径a和最短直径b之比a/b的值为1.25以下。然后，如图3所示，在外层生坯板32A上将导电糊状物通过丝网印刷法等涂布、干燥，形成给定形状的薄膜的导电基体33。在下述的烧成后，外层生坯板32A成为陶瓷绝缘体 20，导电基体33成为电极13。然后，在外层生坯板32A和导电基体33上，形成陶瓷生坯体31和外层生坯32B。 此后，在陶瓷生坯体31上使用导电糊状物形成导电基体34。接着，层叠外层生坯板32C。在下述的烧成后，外层生坯板32B、外层生坯板32C成为陶瓷绝缘体20，导电基体34成为电极 12。此外，陶瓷生坯体31成为陶瓷层11。
陶瓷生坯体31如图2所示含有多个树脂粒子30。陶瓷生坯体31通过将陶瓷料浆用刮刀法、逆辊涂布法等成形或者将陶瓷糊状物用丝网印刷、凹版印刷等成形而在导电基体33上形成。需要指出的是，也可以在不使用外层生坯板32B而在外层生坯板32A和导电基体 33上形成陶瓷生坯体31后，在陶瓷生坯体31和外层生坯板32A上形成导电基体34。这样，使陶瓷生坯体31和导电基体33、34接触而形成为一体。陶瓷生坯体31和导电基体33、34在烧成后形成非线性电阻部分。接着，通过升温至可将有机粘结剂和树脂粒子30烧失的温度而对该层叠体进行热处理，将陶瓷生坯体31中所含的有机粘结剂和树脂粒子30分解、除去而形成具有空隙14 的陶瓷层11。这样，通过在陶瓷料浆或陶瓷糊状物中含有多个树脂粒子30，陶瓷层11的晶粒连结而与空隙14连接的构造变得容易形成。结果，能够降低抑制电压。此外，通过使用树脂粒子30，可以在间隙区域17的电极12、13的主面12A、13A分散而形成空隙14的开口面15、16。因此，能够降低ESD导致的电极12、13内的电流密度集中，能够防止放电导致的电极12、13的烧损磨耗、降低抑制电压。优选地，陶瓷料浆或陶瓷糊状物含有的树脂粒子30相对于陶瓷粉体和树脂粒子的体积总和的体积比率为10体积％以上、80体积％以下。这样，能够显著降低抑制电压。此外，优选地，树脂粒子30的平均粒径大于陶瓷粉体的平均粒径。这样，陶瓷层11 的晶粒连结而与空隙14连接的构造变得更容易形成，能够使抑制电压低电压化。此外，优选地，树脂粒子30的平均粒径为陶瓷层11的厚度以下。在此，平均粒径是通过粒度分布测定装置测定的累积分布50% (D50)的值。这样，使陶瓷生坯体31和成为电极12、13的导电基体33、34接触而形成为一体后，使有机粘结剂和树脂粒子30消失而形成空隙14。这样，能够形成图1的构造，能够以电极12、13中的与空隙14的开口面15、16连接的部分为放电起点，形成沿着空隙14内表面的放电路径。因此，能够显著降低抑制电压。接着，在将形成空隙14的热处理后的层叠体切片(chip化)后，进一步烧成而形成具有表现出电压非线性特性的陶瓷层11的陶瓷层叠体21。然后，将含有银、铜等导电粒子的糊状物涂布于陶瓷层叠体21的两端部后，烧结而形成电极基底。在该电极基底上施加锡等镀层而形成外部电极22、23。按以上的方式制得浪涌吸收元件10。需要指出的是，作为根据本实施方案的其它实例，可以举出图4所示构造的浪涌吸收元件110。浪涌吸收元件110具有成为支持基体的陶瓷绝缘体120，板状电极112、113， 陶瓷层111，绝缘性树脂121，和外部电极122、123。电极112、113在陶瓷绝缘体120的平面上设置间隙区域117而层叠，在间隙区域117中陶瓷层111的至少一部分被夹在电极112、 113中而形成非线性电阻部分。绝缘性树脂121设置在陶瓷绝缘体120的上面侧，将非线性电阻部分被覆。外部电极122、123设置在陶瓷绝缘体120的两端，分别和电极112、113电联接。虽然图中没有示出，但是陶瓷层111具有与图1所示的陶瓷层11相同的构造。艮口， 陶瓷层111具有多晶组织，所述多晶组织由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成。并且，满足陶瓷层111的空隙率为25体积％以上、92体积％以下，陶瓷层111具有在电极112和电极113之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一。进一步，多个晶粒以SiO为主要成分，在多个晶粒的晶界处存在作为P型半导体的钙钛矿结构的固溶体。此外，多个晶粒以 ZnO为主要成分，在多个晶粒的晶界处存在以组成式ABO3表示的钙钛矿结构的固溶体。A位为Sr、Ca、Ba的至少一种，B位为Co、Mn、Cr的至少一种。这样，即使非线性电阻部分在陶瓷绝缘体以外被绝缘性树脂121覆盖，也实现同样的效果。实施例下面，使用图1所示的浪涌吸收元件10的具体实例说明本实施方案的效果。(实施例1-实施例7)首先，作为陶瓷层11的起始原料，准备作为主要成分的SiO以及作为次要成分的SrCO3和Co2O3氧化物粉末。然后，称量起始原料以使陶瓷层11的组成为 (ZnO)a97 · (SrCoO3)atl3 的组成比。将这些起始原料粉末加入聚乙烯制的球磨机中，添加稳定化氧化锆制的球石和纯水，混合约20小时后脱水干燥而制备干燥粉末。然后，将该干燥粉末加入高纯度氧化铝质的坩埚中，在约750°C煅烧2小时而制备煅烧粉末。进一步将该煅烧粉末和稳定化氧化锆制的球石和纯水加入到聚乙烯制的球磨机中，粉碎约20小时后脱水干燥，制备以平均粒径为 0. 7 μ m的ZnO为主成分的陶瓷粉体。然后，将该陶瓷粉体、树脂粒子30、有机粘结剂、增塑剂和溶剂混合而制备陶瓷糊状物。作为树脂粒子30，使用平均粒径为2μπι的正球形丙烯酸树脂。即，树脂粒子30的平均粒径相对于陶瓷粉体的平均粒径之比为2. 85。使用醇酸树脂作为有机粘结剂，使用邻苯二甲酸酯作为增塑剂。有机粘结剂以液体或低粘性的状态被包含。作为溶剂，使用不使丙烯酸树脂溶胀或者溶胀作用小的材料。实施例1-实施例7的陶瓷糊状物中的树脂粒子30的含量以体积比率表示分别为 50体积％、10体积％、20体积％、40体积％、70体积％、80%体积、5体积％。需要指出的是， 在有机粘结剂的体积总和相对于陶瓷粉体和树脂粒子30的体积总和之比固定的情况下将有机粘结剂配合。如果将该配合用重量比表示，例如，对于实施例1的陶瓷糊状物，相对于陶瓷粉体和树脂粒子30的总和100重量份，将30重量份的有机粘结剂、8重量份的增塑剂、 25重量份的溶剂配合。然后，准备图3所示的外层生坯板32A、32B、32C和形成导电基体33、34的导电糊状物。外层生坯板是含有氧化铝粒子和硼硅酸玻璃的低温同时烧成陶瓷(LTCC)板，烧成后的比介电率为约10。导电糊状物通过将Ag/Pd为70/30重量比的Ag-Pd合金粉末、有机粘结剂和与陶瓷糊状物相同的溶剂混合而制备。然后，在外层生坯板32A上将导电糊状物通过丝网印刷法涂布、干燥而层叠厚度为5 μ m-10 μ m的给定图案的薄膜导电基体33。进一步将外层生坯板32B层叠于外层生坯板32A和导电基材33上。然后，通过丝网印刷法将陶瓷糊状物以填充外层生坯板32B的矩形贯通孔的方式涂布、干燥，将溶剂蒸发，而将陶瓷生坯体31层叠于导电基体33上。然后，在作为陶瓷生坯体31的外表面的层叠面35上，将导电糊状物通过丝网印刷法涂布、干燥而层叠导电基体34，导电基体33和导电基体34通过陶瓷生坯体31重叠。
然后，将外层生坯板32C层叠于导电基体34上后，压着而形成层叠生坯板，将该层叠生坯板切断成单个的片而制作生坯片。然后，在大气中以一定的速度升温，在500°C保持5小时而对生坯片施加热处理。 在通过该热处理进行粘结剂脱除的同时，将陶瓷生坯体31所含有的树脂粒子30分解、除去而形成空隙14。在400°C -600°C条件下在1小时-10小时范围内调整将该温度的保持时间而进行来该热处理。然后，将形成了空隙14的生坯片放入到耐热性氧化锆的匣钵中。并且，在烧成温度为900°C -IlOO0C的氧气气氛中在30分钟-5小时的保持时间范围内调整烧成温度、保持时间而烧成。这样，形成具有7 μ m厚的陶瓷层11的长0. 6mmX宽0. 3mmX高0. 3mm的陶瓷层叠体21。此时，电极11、12的间隙区域17的沿着层叠面的剖面为长IOOymX宽100 μ m 的矩形。此外，在陶瓷层11的晶界存在SrCoO3的固溶体，晶界成为ρ型半导体。这样的固溶体的存在能够通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等确认。此外，晶界为ρ型半导体这一事实能够通过扫描型非线性介电显微镜(SNDM)等确认。进一步，在陶瓷层叠体21的两端将银浆涂布、干燥后，在600°C _800°C的温度下将银浆烧结。然后，在烧结的银浆的表面通过电镀依次形成镍层和锡层而形成外部电极22、 23，制得图1所示的浪涌吸收元件10。(实施例8-实施例10)在实施例8-实施例10中，在实施例1的陶瓷糊状物中不含树脂粒子的情况下改变有机粘结剂的含量而使用将实施例1的陶瓷粉体以及有机粘结剂、增塑剂和溶剂混合得到的陶瓷糊状物。除此以外，与实施例1同样地制作浪涌吸收元件10。(对比例1)在对比例1中，和实施例8-实施例10—样，使陶瓷糊状物不含有树脂粒子。并且， 在与实施例9相比减少有机粘结剂的含量的情况下使用将实施例9的陶瓷粉体以及有机粘结剂、增塑剂和溶剂混合得到的陶瓷糊状物。除此以外，与实施例9同样地制作浪涌吸收元件。(对比例2)在对比例2的浪涌吸收元件中，如图6所示，在陶瓷层叠体52的两端设置外部电极22、23，所述外部电极22、23与电极12、13电联接。在电极12、13之间的间隔7 μ m的间隙区域中，在相对的电极12、13的主面之间的整体中形成空洞51。空洞51被陶瓷绝缘体20 覆盖而构成放电间隙。即，在对比例2中，在不含有陶瓷粉体的情况下使用将实施例1的树脂粒子30以及有机粘结剂、增塑剂和溶剂混合得到的陶瓷糊状物，除此以外与实施例1同样地制作浪涌吸收元件。然后，对于实施例1-10和对比例1的各试样，调查是否存在陶瓷层11中的将电极 13、14之间连通的贯通空隙。具体地说，通过断面抛光(CP)法对电极13、14之间的陶瓷层 11进行Ar离子研磨，观察该研磨断面而进行评价。此外，对于实施例1-10和对比例1-2各试样的浪涌吸收元件，评价静电容量和抑制电压、对静电的耐性等电特性。对于静电容量，对10个各试样以IMHz的测定频率、IVrms的测定电压、非DC偏压进行测定，求平均值。对于抑制电压，对10个各试样测定依次施加2kV、8kV、12kV三个水平的ESD电压时的抑制电压，求在各个ESD电压下的平均值。对于抑制电压，基于按照IEC61000-4-2的静电放电抗扰度试验通过图5所示的测定装置进行评价。在测定装置中，将搭载在评价基板上的评价试样浪涌吸收元件10连接在线82和地83之间。并且，从与静电模拟器连接的放电枪84将具有给定的ESD电压的静电脉冲输出到浪涌吸收元件10的前段侧的线82。如果浪涌吸收元件10工作，静电脉冲向地 83分流而被吸收，其结果是，浪涌吸收元件10的后段侧的线82的脉冲成分得到抑制。通过示波器85观测该后段侧的脉冲波形，将脉冲波形的峰值电压值作为抑制电压。对于静电模拟器，充电容量为150pF且放电电阻为330 Ω，示波器85以50 Ω系统进行观测。图7Α-图9是在ESD电压为SkV的静电放电抗扰度试验中通过示波器85观测的脉冲波形图。横轴表示时间(nsec)，纵轴表示电压(V)。图7A是在不安装浪涌吸收元件10 的情况下的脉冲波形图，图7B、图8、图9分别示出实施例1、实施例8、对比例1的脉冲波形图。对静电的耐性通过对10个各试样进行ESD重复试验而评价。对于ESD重复试验， 重复进行按照上述静电放电抗扰度试验的ESD电压的施加。即，使用评价抑制电压的静电模拟器从放电枪84对浪涌吸收元件10重复施加12kV的ESD电压的静电脉冲，求得浪涌吸收元件10的绝缘电阻值变成IOOkQ以下时的ESD电压施加重复次数的平均值。表1示出了该结果。[表 1]
权利要求
1.浪涌吸收元件，其具有第1电极、与所述第1电极相对设置的第2电极、以及陶瓷层， 所述陶瓷层的至少一部分与所述第1电极和所述第2电极连接，所述陶瓷层具有由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成的多晶组织，所述陶瓷层在内部具有空隙，在所述空隙中的所述多个晶粒的出露表面出现表面放电，由此在所述第1电极和所述第2电极之间通电。
2.权利要求1所述的浪涌吸收元件，其满足所述陶瓷层的空隙率为25体积％以上、92 体积％以下，或者所述陶瓷层具有在所述第1电极和所述第2电极之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一，所述多个晶粒以ZnO为主要成分，在所述多个晶粒的晶界处存在作为ρ型半导体的钙钛矿结构的固溶体。
3.权利要求1所述的浪涌吸收元件，其满足所述陶瓷层的空隙率为25体积％以上、92 体积％以下，所述陶瓷层具有在所述第1电极和所述第2电极之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一，所述多个晶粒以ZnO为主要成分，在所述多个晶粒的晶界处存在以组成式ABO3表示的钙钛矿结构的固溶体，A位为Sr、Ca、Ba的至少一种，B位为Co、Mn、Cr的至少一种。
4.权利要求3所述的浪涌吸收元件，其中所述钙钛矿结构的固溶体的含量相对于所述 ZnO和所述钙钛矿结构的固溶体的总量，为0. 3m0l%以上、15m0l%以下。
5.权利要求1所述的浪涌吸收元件，其中所述第1、第2电极是具有主面的板状，所述第1、第2电极各自的主面的至少一部分设置间隔而形成重合的间隙区域，所述陶瓷层在所述间隙区域中至少一部分夹在所述第1、第2电极中。
6.浪涌吸收元件，其具有第1电极、与所述第1电极相对设置的第2电极、以及陶瓷层， 所述陶瓷层的至少一部分与所述第1电极和所述第2电极连接，所述陶瓷层具有由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成的多晶组织，所述浪涌吸收元件满足所述陶瓷层的空隙率为25体积％以上、92体积％以下，或者所述陶瓷层具有在所述第1电极和所述第2电极之间连通的贯通空隙这两个条件中的至少之一，所述多个晶粒以ZnO为主要成分，在所述多个晶粒的晶界处存在以组成式ABO3表示的钙钛矿结构的固溶体，A位为Sr、Ca、Ba的至少一种，B位为Co、Mn、Cr的至少一种。
7.权利要求6所述的浪涌吸收元件，其中所述钙钛矿结构的固溶体的含量相对于所述 ZnO和所述钙钛矿结构的固溶体的总量，为0. 3m0l%以上、15m0l%以下。
全文摘要
浪涌吸收元件具有第1电极、第2电极和陶瓷层。第2电极与第1电极相对地设置。陶瓷层具有多晶组织，所述多晶组织由表现出电压非线性特性的多个晶粒构成，所述陶瓷层的至少一部分与第1电极和第2电极连接。陶瓷层在内部具有空隙，该空隙中的多个晶粒的出露表面出现表面放电，由此可以在第1电极和第2电极之间通电。
文档编号H01C7/12GK102365797SQ20108001478
公开日2012年2月29日 申请日期2010年4月13日 优先权日2009年4月23日
发明者冲本知久, 南诚一, 古贺英一, 山田浩文, 泽田典子, 网泽干典 申请人:松下电器产业株式会社