本实用新型涉及ESD保护装置及其制造方法。
背景技术：
ESD(Electro-Static Discharge：静电放电)是指带电的导电性的物体(人体等)与其他的导电性的物体(电子设备等)接触，或者充分接近时，产生激烈的放电的现象。因ESD而产生电子设备的损伤、误动作等问题。为了防止该情况的产生，所使用的部件为ESD保护装置，发挥不使放电时产生的过大的电压施加于电子设备的电路的作用。
例如，在专利文献1中记载了具备在内部具有空洞部的绝缘性基板、第一放电电极以及第二放电电极、形成于空洞部的内周面的至少局部并与第一放电电极以及第二放电电极电连接的辅助电极的ESD 保护装置。
专利文献1：日本特开2010－129320号公报
空洞部内的放电主要沿着空洞部的内周面产生(称为沿面放电)，但专利文献1所记载的ESD保护装置在空洞部的内周面的至少局部设置辅助电极，从而容易产生沿面放电，而提高ESD特性的稳定性。
然而，本实用新型的发明人们发现了为了提高低电压动作性，若欲使放电间隙狭小化，则辅助电极容易劣化。
技术实现要素：
因此，本实用新型的目的在于提供一种能够抑制辅助电极的劣化，并且能够提高低电压动作性的ESD保护装置及其制造方法。
为了解决上述课题，本实用新型的发明人们钻心研究的结果，发现在绝缘性基板、放电电极、辅助电极三者连接的三联点集中电场，而且在绝缘性基板、放电电极、辅助电极三者的边界区域设置空隙，从而能够缓和该三联点的电场，从而完成了本实用新型。即，本实用新型的ESD保护装置具有：形成于绝缘性陶瓷坯体的内部的空洞部、形成为局部隔着该空洞部相互对置的第一放电电极以及第二放电电极、形成为至少局部向上述空洞部露出并且与上述第一放电电极以及上述第二放电电极电连接的辅助电极，在上述第一放电电极以及上述第二放电电极的至少一者与上述辅助电极、上述绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置有与上述空洞部分离的空隙部。
根据本实用新型的ESD保护装置，在第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置有与空洞部分离的空隙部，从而能够缓和第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者连接的三联点(以下，称为内部三联点)处的电场集中，进而促进第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、空洞部、辅助电极三者连接的三联点(以下，称为沿面三联点)处的电场集中。由此，放电开始电压降低，而使低电压动作性提高。另外，设置空隙部，从而能够抑制在辅助电极的内部流经的放电(以下，称为内部放电)，因此能够抑制辅助电极的劣化。
另外，在本实用新型的一方式中，上述第一放电电极的除了端面之外的主表面与上述第二放电电极的除了端面之外的主表面位于不同的平面上。
根据上述的方式，第一放电电极的除了端面的主表面与第二放电电极的除了端面的主表面位于不同的平面上，因此能够准确地控制空洞部的厚度。
另外，在本实用新型的一方式中，上述第一放电电极配置为具有第一导通孔导体，该第一导通孔导体向上述空洞部露出。
根据上述的方式，第一放电电极具有第一导通孔导体，第一导通孔导体向空洞部露出，从而不仅沿面放电，还能够产生气体放电，因此能够进一步提高低电压动作性。另外，第一导通孔导体能够形成具有厚度的部件，因此即使重复放电，也能够抑制剥离放电电极。
另外，在本实用新型的一方式中，在上述第一导通孔导体、上述辅助电极、上述绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置空隙部。
根据上述的方式，能够将第一放电电极连接于正侧，将第二放电电极连接于接地侧来使用。
另外，在本实用新型的一方式中，上述第一放电电极具有第一导通孔导体，上述第二放电电极具有第二导通孔导体，该第一导通孔导体与该第二导通孔导体配置为向上述空洞部露出并且相互对置。
根据上述方式，第一导通孔导体以及第二导通孔导体能够形成具有厚度的部件，因此即使重复放电，也能够抑制剥离放电电极。
另外，在本实用新型的一方式中，在上述第一导通孔导体、上述辅助电极、上述绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部以及上述第二导通孔导体、上述辅助电极、上述绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置有空隙部。
根据上述的方式，能够将第一放电电极连接于正侧，将第二放电电极连接于接地侧来使用，或者也能够将第二放电电极连接于正侧，将第一放电电极连接于接地侧来使用。
另外，在本实用新型的一方式中，上述辅助电极呈具有成为上述空洞部的贯通孔的圆环形状，并配置于上述绝缘性陶瓷坯体的内部。
根据上述的方式，辅助电极呈具有成为空洞部的贯通孔的圆环形状，包围空洞部，因此在空洞部容易引起放电。
另外，在本实用新型的一方式中，在上述辅助电极的至少一者的主面上在俯视时形成有至少一个空隙部。
根据上述的方式，在辅助电极的至少一者的主面上以包围空洞部的方式设置空隙部，从而能够获得促进沿着空洞部的内周面的放电，抑制辅助电极内的放电，减少辅助电极的劣化的效果。
另外，在本实用新型的一方式中，上述辅助电极具有由最上层、中间层以及最下层构成的三层构造，上述最上层以及上述最下层的至少一者包括相对于上述中间层具有难烧结性的材料。
根据上述的方式，使辅助电极由多层构成，使最上层以及上述最下层的至少一者含有难烧结性的材料，从而能够容易在放电电极与绝缘性陶瓷坯体的边界区域形成空隙部。
另外，在本实用新型的一方式中，上述最上层以及上述最下层的至少一者与上述中间层相比导电性较高。
根据上述的方式，提高中间层的导电性，从而能够促进在辅助电极的表面流经的沿面放电。
另外，本实用新型的ESD保护装置的制造方法的特征在于，具有如下工序：在第一陶瓷印刷电路基板与第二陶瓷印刷电路基板的各陶瓷印刷电路基板的一主面上分别形成第一放电电极与第二放电电极的工序；与上述第一陶瓷印刷电路基板和上述第二陶瓷印刷电路基板相比在难烧结性的辅助电极用陶瓷印刷电路基板形成成为空洞部的贯通孔的工序；夹着辅助电极用陶瓷印刷电路基板将第一陶瓷印刷电路基板、第二陶瓷印刷电路基板以及辅助电极用陶瓷印刷电路基板层叠而形成层叠体，以使得第一放电电极与第二放电电极向上述贯通孔露出并且第一放电电极与第二放电电极隔着上述贯通孔局部对置的工序；以及烧制该层叠体的工序。
根据上述的制造方法，夹持难烧结性的辅助电极用陶瓷印刷电路基板并将第一陶瓷印刷电路基板、第二陶瓷印刷电路基板以及辅助电极用陶瓷印刷电路基板层叠而形成层叠体，进行烧制，从而第一陶瓷印刷电路基板与第二陶瓷印刷电路基板同辅助电极用陶瓷印刷电路基板相比容易收缩，因此利用收缩率的差，能够容易地制造在第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部具有与空洞部分离的空隙部的ESD保护装置。
另外，在本实用新型的制造方法的一方式中，上述辅助电极用陶瓷基板包含烧结温度比上述第一陶瓷基板和上述第二陶瓷基板的烧结温度高的材料。
根据上述的方式，作为难烧结性的辅助电极用陶瓷基板，使用烧结温度比第一陶瓷基板和第二陶瓷基板的烧结温度高的材料，从而能够控制烧制温度而形成空隙部。
另外，在本实用新型的制造方法的一方式中，以在第一放电电极以及/或者第二放电电极与辅助电极用陶瓷印刷电路基板之间夹着空穴形成剂的状态将第一陶瓷印刷电路基板、第二陶瓷印刷电路基板以及辅助电极用陶瓷印刷电路基板层叠。
根据上述的方式，空穴形成剂在层叠体的烧制时分解/挥发，能够在第一放电电极以及/或者第二放电电极与辅助电极用陶瓷印刷电路基板之间形成空隙部。
本实用新型的ESD保护装置能够抑制辅助电极的劣化，并且能够提高低电压动作性。
附图说明
图1A是本实用新型的实施方式1的ESD保护装置的示意纵向剖视图。
图1B是图1A的局部放大图。
图2A是本实用新型的实施方式2的ESD保护装置的示意纵向剖视图。
图2B是图2A的局部放大图。
图3是本实用新型的实施方式3的ESD保护装置的示意纵向剖视图。
图4是本实用新型的实施方式4的ESD保护装置的示意纵向剖视图。
图5是表示本实用新型的实施方式1的ESD保护装置的制造工序的一个例子的示意纵向剖视图。
图6是表示本实用新型的实施方式2的ESD保护装置的制造工序的一个例子的示意纵向剖视图。
图7是表示本实用新型的实施方式3的ESD保护装置的制造工序的一个例子的示意纵向剖视图。
图8是表示本实用新型的实施方式4的ESD保护装置的制造工序的一个例子的示意纵向剖视图。
图9的(a)～(c)是表示本实用新型的空隙部的形成位置的例子的示意俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图等对本实用新型的实施方式详细地进行说明。
实施方式1
图1A是表示本实施方式的ESD保护装置的构造的一个例子的示意纵向剖视图。ESD保护装置A具有：形成于绝缘性陶瓷坯体1的内部的空洞部2、形成为局部隔着空洞部2相互对置的第一放电电极3以及第二放电电极4、至少局部向空洞部2露出而构成第一放电电极3的局部的第一导通孔导体6、形成为至少局部向空洞部2露出并且与第一放电电极3以及第二放电电极4电连接的辅助电极5、以及形成为与绝缘性陶瓷坯体1的外表面分离的第一外部电极8与第二外部电极9，第一外部电极8电连接于第一放电电极3，第二外部电极9电连接于第二放电电极4。第一放电电极3的除了端面的主表面与第二放电电极的除了端面的主表面位于不同的平面上。此外，在以下的说明中，也存在将第一放电电极3以及第二放电电极4的相互对置的部分称为对置部分的情况。
图1B是图1A的空洞部2的局部放大图。在第一导通孔导体6、辅助电极5、绝缘性陶瓷坯体1三者的边界区域形成有与空洞部2分离的第一空隙部16。图中的○标记表示沿面三联点x、y，成为沿面的电场集中点。
此外，导通孔导体为向绝缘性陶瓷坯体内的导通孔填充导电性材料的导体，构成放电电极的局部。
通常，从第一放电电极向第二放电电极的静电的放电存在在空洞部2传播的气体放电与经由辅助电极5的放电。在经由辅助电极5的放电中存在电流在辅助电极5的表面流经的沿面放电与电流在辅助电极5的内部流经的放电。如果在未形成第一空隙部16的情况下，在第一导通孔导体6、辅助电极5、绝缘性陶瓷坯体1三者的边界区域产生内部三联点，从而产生电流在辅助电极5的内部流经的内部放电。该内部放电不仅因伴随着放电的热与机械式的冲击而促进辅助电极的劣化，还使电场向辅助电极5的表面以外分散，而使放电开始电压增大。与此相对，在本实施方式中，在第一导通孔导体6、辅助电极 5、绝缘性陶瓷坯体1三者的边界区域形成第一空隙部16，从而能够缓和内部三联点的电场集中，进而促进沿面三联点的电场集中。由此，放电开始电压降低，而使低电压动作性提高。另外，设置空隙部，从而能够抑制辅助电极的内部放电，因此能够抑制辅助电极的劣化。
空隙部只要与空洞部分离，并存在于第一放电电极或者第二放电电极(或者第一导通孔导体或者第二导通孔导体)、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域，则其形状、大小不被特别地限定。另外，空隙部的个数可以为一个，也可以为多个。例如，在辅助电极呈具有成为空洞部的贯通孔的圆环形状的情况下，如图9所示，在俯视时，也可以在辅助电极的一方的主面上形成空隙部。如图9的(a)所示，可以设置环状的一个空隙部，另外，如图9的(b)所示，可以设置局部缺损的马蹄形状的空隙部，另外，如图9的(c)所示，也可以将多个圆弧状空隙部设置于圆环状辅助电极的圆周方向。空隙部的大小例如在剖视时，长度为0.1μm以上10μm以下，优选为1μm以上5μm 以下，深度为0.1μm以上10μm以下，优选为1μm以上5μm以下。此外，图9的(a)～(c)中的虚线表示绝缘性陶瓷坯体与放电电极的边界。
构成绝缘性陶瓷坯体1的陶瓷材料，能够使用例如作为主要成分而包含Ba、Al、Si的低温同时烧制陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-fired Ceramics)。绝缘性陶瓷坯体1也可以包含碱金属成分以及硼成分中的至少一者。另外，也可以包含玻璃成分。
第一放电电极3与第二放电电极4形成于不同的平面，第一放电电极3以及第二放电电极4向其不同的平面的方向分别延伸。其形状不被特别地限定，但例如能够使用带状形状。第一放电电极3以及第二放电电极4例如能够由包含Cu、Ag、Pd、Pt、Al、Ni、W、它们的至少一种的合金等的材料构成。
辅助电极5形成为至少局部向空洞部2露出，并且与第一放电电极3以及第二放电电极4电连接。辅助电极例如能够使用呈具有成为空洞部的贯通孔的圆环形状的陶瓷坯体。
辅助电极使用导电材料与绝缘材料的混合物，亦即与构成绝缘性陶瓷坯体的陶瓷材料、构成放电电极的材料相比难烧结性的材料。绝缘性陶瓷坯体、放电电极伴随着烧结而收缩，但辅助电极呈难烧结性，因此与绝缘性陶瓷坯体、放电电极相比收缩的程度较小。其结果，在辅助电极、绝缘性陶瓷坯体、放电电极三者连接的边界区域，根据收缩率的差形成空隙部。作为难烧结性的材料，能够使用与绝缘性陶瓷坯体、放电电极相比烧结温度较高的材料。具体而言，导电材料例如也可以为Cu、 Ag、Pd、Pt、Al、Ni、W、它们的组合。另外，作为导电材料，也可以使用SiC粉末等半导体材料、电阻材料等、与金属材料相比导电性较低的材料。半导体材料例如也可以为Si、Ge等金属半导体、SiC、TiC、 ZrC、WC等碳化物、TiN、ZrN、氮化铬、VN、TaN等氮化物、硅化钛、硅化锆、硅化钨、硅化钼、硅化铬等硅化物、硼化钛、硼化锆、硼化铬，硼化镧、硼化钼、硼化钨等硼化物、钛酸锶等氧化物。另外，也可以将上述的材料适当地混合两种以上。另外，导电材料也可以由无机材料涂层。只要为无机材料，则不被特别地限定，也可以为Al2O3、ZrO2、 SiO2等无机材料、陶瓷基材的构成材料的混合焙烧粉等。另一方面，绝缘材料例如也可以为Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2等氧化物、Si3N4、AIN 等氮化物、陶瓷基材的构成材料的混合焙烧粉、玻璃质物质、它们的组合。优选为表示较高的耐热性，且绝缘破坏电压较高的材料。
在第一外部电极8以及第二外部电极9例如能够使用包含Cu、 Ag、Pd、Pt、Al、Ni、W、它们的至少一种的合金等的材料。
此外，以往的ESD保护装置的放电间隙(第一放电电极与第二放电电极的对置部分之间的距离)为10μm以上且50μm以下，但在本实用新型中，能够使用5μm以上且20μm以下，优选为6μm以上且 13μm以下的值。
本实施方式的ESD保护装置设置空隙部，从而促进沿面三联点的电场集中，进而不仅放电开始电压降低，还能够抑制辅助电极的内部放电。由此，能够抑制辅助电极的劣化，并且提高低电压动作性。另外，设置第一导通孔导体，从而即使重复放电，也能够抑制剥离放电电极，因此提高动作性的稳定性。
接下来，对本实施方式的ESD保护装置的制造方法进行说明。本实施方式的ESD保护装置的制造方法具有如下的工序：在第一陶瓷印刷电路基板与第二陶瓷印刷电路基板的各陶瓷印刷电路基板的一主面上分别形成第一放电电极与第二放电电极的工序；与上述第一陶瓷印刷电路基板和上述第二陶瓷印刷电路基板相比呈难烧结性的辅助电极用陶瓷印刷电路基板形成成为空洞部的贯通孔的工序；使得第一放电电极与第二放电电极向上述贯通孔露出，而夹着辅助电极用陶瓷印刷电路基板将第一陶瓷印刷电路基板、第二陶瓷印刷电路基板以及辅助电极用陶瓷印刷电路基板层叠而形成层叠体的工序；以及烧制该层叠体的工序，并且在形成第一放电电极的工序中，在第一陶瓷印刷电路基板形成通孔，向该通孔填充第一导通孔导体而形成第一放电电极，以使得第一放电电极的局部与该第一导通孔导体连接。
以下，参照图5对制造方法具体地进行说明。
(1)形成第一放电电极与第二放电电极的工序
在准备好的陶瓷印刷电路基板11、12上涂覆导电性糊来形成第一放电电极3与第二放电电极4。此处，在一个陶瓷印刷电路基板12形成通孔，向该通孔填充导电性糊而形成第一导通孔导体6。形成第一放电电极3以使得第一放电电极3的局部与该第一导通孔导体6连接。另外，在形成第一放电电极3前在陶瓷印刷电路基板12形成通孔，向该通孔填充第一导通孔导体6，形成第一放电电极3以使得第一放电电极3的局部与该第一导通孔导体6连接。
此处，第一导通孔导体6具有在剖视时接近空洞部2的一方变细的锥形形状。凭借该锥形形状而在空洞部2侧集中电场，结果产生容易引起放电的效果。
(2)在辅助电极用陶瓷印刷电路基板形成成为空洞部的贯通孔的工序
在准备好的辅助电极用陶瓷印刷电路基板15形成在层叠时成为空洞部的贯通孔14。贯通孔14的形状不被特别地限定，但优选剖面成为锥形形状。
(3)形成层叠体的工序
夹着辅助电极用陶瓷印刷电路基板15将陶瓷印刷电路基板10、11、 12、13层叠而形成印刷电路基板层叠体，以使得第一放电电极3与第二放电电极4向贯通孔14露出。
另外，也能够以在第一放电电极以及/或者第二放电电极与上述辅助电极用陶瓷印刷电路基板之间夹着空穴形成剂的状态层叠第一陶瓷印刷电路基板、第二陶瓷印刷电路基板以及上述辅助电极用陶瓷印刷电路基板。空穴形成剂在烧制时分解/挥发而消失，从而在烧制后，在辅助电极、绝缘性陶瓷坯体、放电电极三者连接的边界区域形成空隙部。空穴形成剂能够列举有机树脂，例如丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂等。有机树脂的形状不被特别地限定，也可以为球状、柱状、不定形。
(4)烧制的工序
印刷电路基板层叠体的烧制能够在N2气氛中以850℃以上1000℃以下的温度范围进行。此外，烧制温度使用与陶瓷印刷电路基板的材料、第一放电电极以及第二放电电极的烧结温度相比较高，并且与辅助电极用陶瓷印刷电路基板的材料的烧结温度相比较低的温度。陶瓷印刷电路基板、第一放电电极以及第二放电电极伴随着烧制的烧结而收缩，但辅助电极用陶瓷印刷电路基板的材料的烧结温度高于烧制温度，因此辅助电极的收缩的程度与陶瓷印刷电路基板、第一放电电极以及第二放电电极相比较小。其结果，在烧制后，在辅助电极、绝缘性陶瓷坯体、放电电极三者连接的边界区域，根据收缩率的差形成空隙部。
实施方式2
实施方式1的ESD保护装置在第一导通孔导体、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部具有空隙，与此相对，本实施方式的ESD保护装置在第一导通孔导体、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部、以及第二导通孔导体、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部具有空隙部这点不同，除此以外具有与实施方式1的ESD保护装置相同的构造。
如图2A所示，夹持空洞部2在上下方向形成第一导通孔导体6 与第二导通孔导体7。图2B是空洞部2的局部放大图，在第一导通孔导体6、辅助电极5、绝缘性陶瓷坯体1三者的边界区域形成有第一空隙部16，在第二导通孔导体7、辅助电极5、绝缘性陶瓷坯体1 三者的边界区域形成有第二空隙部17。
另外，本实施方式的ESD保护装置在形成第一放电电极与第二放电电极的工序中，除了将构成第二放电电极的局部的第二导通孔导体形成于其他的陶瓷印刷电路基板以外，能够以与实施方式1相同的方法制造。图6是表示制造工序的一个例子的示意剖视图，将在导通孔填充有第二导通孔导体7的陶瓷印刷电路基板11夹持并层叠于辅助电极用陶瓷印刷电路基板15与形成第二放电电极4的陶瓷印刷电路基板10之间。
根据本实施方式，不仅具有与实施方式1相同的效果，在空洞部的上下设置导通孔导体，从而即使重复放电，也能够抑制剥离两方的放电电极，因此能够进一步提高动作性的稳定性。
实施方式3
本实施方式的ESD保护装置除了辅助电极具有由最上层、中间层以及最下层构成的三层构造以外，具有与实施方式2的ESD保护装置相同的构造。最上层以及最下层的至少一者与中间层相比，包含难烧结性的材料，中间层与最上层以及最下层的至少一者相比导电性较高。
图3示出了层叠三层15a、15b、15c的三层构造的情况。最上层 15a与最下层15c同中间层15b相比由难烧结性的材料构成，并且中间层的材料使用与最上层以及最下层的至少一者相比导电性较高的材料。例如，最上层以及/或者最下层使用金属材料/绝缘材料的组合，中间层使用金属材料/半导体材料/绝缘材料的组合。作为金属材料/半导体材料/绝缘材料的组合的具体例，能够列举Cu/SiC/Al2O3，作为金属材料/绝缘材料的组合能够列举Cu/Al2O3。辅助电极的最上层15a 与最下层15c使用作为难烧结性的材料的金属材料/绝缘材料的组合，从而辅助电极的最上层15a和最下层15c收缩的程度比陶瓷印刷电路基板、第一放电电极以及第二放电电极收缩的程度小。因此，具有促进辅助电极、绝缘性陶瓷坯体、放电电极三者连接的边界区域的空隙部的形成的效果。另一方面，辅助电极的中间层15b使用作为导电性较高的材料的金属材料/半导体材料/绝缘材料的组合，从而根据半导体材料能够促进伴随着二次电子的释放的电子雪崩的形成，进而具有促进沿面放电，而提高低电压动作性的效果。此外，根据需要，最上层以及/或者最下层进一步由多层构成，从而能够进一步促进空隙部的形成。另外，根据需要使中间层由多层构成，从而能够提高低电压动作性。
另外，本实施方式的ESD保护装置在形成辅助电极用陶瓷印刷电路基板15的工序中，除了将辅助电极形成为由多层构成的多层构造以外，能够以与实施方式2相同的方法制造。图7是表示制造工序的一个例子的示意剖视图，将具有多层构造的辅助电极用陶瓷印刷电路基板15夹持并层叠于陶瓷印刷电路基板10、11、12、13之间。
根据本实施方式，不仅具有与实施方式1相同的效果，进一步使辅助电极由多层构成，使最上层以及上述最下层的至少一者含有难烧结性的材料，从而在放电电极与绝缘性陶瓷坯体的边界区域容易形成空隙部，另一方面，提高中间层的导电性，从而能够促进在辅助电极的表面流经的沿面放电。
实施方式4
本实施方式的ESD保护装置除了具有第一放电电极与第二放电电极的任一个均不包含导通孔导体的构造以外，具有与实施方式3的ESD 保护装置相同的构造。
如图4所示，夹着空洞部2在上下方向形成第一放电电极3与第二放电电极4。另外，辅助电极5具有层叠三层15a、15b、15c的三层构造。该三层构造具有与实施方式3所记载的构造相同的构造。
另外，在本实施方式的ESD保护装置中，在陶瓷印刷电路基板 10、13上涂覆导电性糊来形成第一放电电极3与第二放电电极4，隔着辅助电极用陶瓷印刷电路基板15将陶瓷印刷电路基板10、13层叠而形成印刷电路基板层叠体，以使得以第一放电电极3与第二放电电极4向贯通孔14露出，除此以外，能够以与实施方式3相同的方法制造。图8是表示制造工序的一个例子的示意剖视图，将具有多层构造的辅助电极用陶瓷印刷电路基板15夹持并层叠于陶瓷印刷电路基板10、13之间。
本实施方式的ESD保护装置也在第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置与空洞部分离的空隙部，从而能够缓和第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者连接的内部三联点的电场集中，进而能够促进第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、空洞部、辅助电极连接的沿面三联点的电场集中。由此，具有低电压动作性提高的效果与能够抑制辅助电极的劣化的效果。另外，与实施方式3的情况相同，使辅助电极由多层构成，使最上层以及上述最下层的至少一者含有难烧结性的材料，从而容易在放电电极与绝缘性陶瓷坯体的边界区域形成空隙部，另一方面，提高中间层的导电性，从而能够促进在辅助电极的表面流经的沿面放电。
此外，在实施方式1～4中，对第一放电电极的除了端面的主表面与第二放电电极的除了端面的主表面位于不同的平面上的情况进行了说明，但是针对具有第一放电电极的端面与第二放电电极的端面隔着空洞部对置地形成于相同的平面上，并且第一放电电极与第二放电电极的任一个均不包含导通孔导体的构造的ESD保护装置，通过在第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者的边界区域的至少局部设置与空洞部分离的空隙部，从而也能够缓和第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、辅助电极、绝缘性陶瓷坯体三者连接的内部三联点的电场集中，进而能够促进第一放电电极以及第二放电电极的至少一者、空洞部、辅助电极三者连接的沿面三联点的电场集中。由此，具有提高低电压动作性的效果与能够抑制辅助电极的劣化的效果。
实施例
使用实施例对本实用新型进一步详细地进行说明，但本实用新型不限定于以下的实施例。
实施例1
(1)陶瓷基板用材料的准备
使用由以Ba、Al、Si为中心的组成构成的材料(相对介电常数εr调整为4～9的LTCC材料)作为成为陶瓷基板的材料的陶瓷材料。将各材料调合为规定的组成，进行混合，以800℃～1000℃进行焙烧。通过氧化锆球磨机将所获得的焙烧粉末粉碎12小时，获得陶瓷粉末。向该陶瓷粉末加入甲苯/燃料醇(エキネン)等有机溶剂，进行混合。进一步加入粘合剂、增塑剂，进行混合，获得浆液。通过刮匀涂装法对所获得的浆液进行成形，获得四张厚度25μm的陶瓷印刷电路基板。
(2)辅助电极用材料的准备
配置于放电电极之间的辅助电极用材料由Cu/Al2O3的混合物构成。将平均粒径为0.5μm的Cu粉末、平均粒径为0.1μm的Al2O3粉末调合为30体积％：70体积％的比率，加入甲苯/燃料醇等有机溶剂，进行混合。进一步加入粘合剂、增塑剂，进行混合，获得浆液。通过刮匀涂装法对所获得的浆液进行成形，获得厚度10μm的辅助电极用基板。
(3)导通孔导体用糊剂材料以及放电电极用糊剂材料的准备
(3－1)导通孔导体用糊剂材料的准备
将平均粒径3μm的Cu粉末调合为80重量％，将平均粒径1μm的交联丙烯酸树脂珠调合为5重量％，将乙基纤维素溶解于松油醇而制成的有机载体调合为15重量％，利用三根辊进行混合，从而制成导通孔导体用糊剂。
(3－2)放电电极用糊剂的准备
将平均粒径1μm的Cu粉末调合为40重量％，将平均粒径3μm的 Cu粉末调合为40重量％，将乙基纤维素溶解于松油醇而制成的有机载体调合为20重量％，利用三根辊进行混合，从而制成放电电极用糊剂。
(3－3)空洞形成用糊剂的准备
将平均粒径1μm的交联丙烯酸树脂珠调合为38重量％，将在松油醇中溶解了10wt％乙氧基树脂的有机载体调合为62重量％，利用三根辊进行混合，从而制成空洞形成用糊剂。
(3－4)外部电极用糊剂的准备
将平均粒径为约1μm的Cu粉末调合为80重量％，将转移点620℃、软化点720℃且平均粒径为约1μm的硼硅酸碱系玻璃料调合为5重量％，将乙基纤维素溶解于松油醇而制成的有机载体调合为15重量％，利用三根辊进行混合，从而制成外部电极用糊剂。
(4)基于激光加工的导通孔形成以及填充
在陶瓷印刷电路基板与辅助电极基板，通过CO2激光形成导通孔。在陶瓷印刷电路基板形成入射φ130μm(出射φ120μm)的导通孔，填充导通孔导体用糊剂。在辅助电极用基板形成入射φ100μm(出射φ 95μm)的导通孔，填充空洞形成用糊剂。然后，从辅助电极用基板，切出规定的尺寸，使用于层叠时的放电部形成。
(5)基于丝网印刷的放电电极的涂覆
通过丝网印刷涂覆形成放电电极用糊剂。在未形成导通孔的一张陶瓷印刷电路基板与形成导通孔并将导通孔填充的陶瓷印刷电路基板上涂覆放电电极用糊剂，向外部引出。
(6)层叠以及压焊
如图5所示，层叠陶瓷印刷电路基板10、11、12、13，以使得形成有第二放电电极4的陶瓷印刷电路基板11与在导通孔填充了第一导通孔导体6并且形成有第一放电电极3的陶瓷印刷电路基板12之间夹持辅助电极用陶瓷印刷电路基板15，进行压焊，制成层叠体。此处，陶瓷印刷电路基板10、11、12、13层叠为：第一放电电极的局部与第一导通孔导体6隔着贯通孔14相互对置。在本实施例中，层叠/压焊后层叠体的厚度为0.3mm。
(7)切割
与LC滤波器的芯片式的电子部件的情况相同，利用微型切割机进行切割，分割成各芯片。在本实施例中，切割成纵×横为1.0mm×0.5mm 的尺寸。
(8)烧制
接下来，与通常的陶瓷多层部件的情况相同，在N2气氛中进行了烧制。如果是不氧化的电极材料，也可以为大气气氛。形成放电电极的陶瓷印刷电路基板的烧结温度为900℃，辅助电极用基板的烧结温度为 1000℃以上，因此烧制温度成为950℃。
(9)端面电极涂覆以及烧成
在烧制后，在端面涂覆电极糊剂，烧成，从而形成了外部电极。
(10)电镀
在外部电极上进行电解Ni－Sn电镀。
通过以上的工序，完成了沿着层叠体的厚度方向在空洞部的单侧配置导通孔导体的ESD保护装置。此外，放电间隙(放电电极之间的距离)为10μm。另外，即便在以下的实施例以及比较例中，只要不特殊说明，放电间隙为10μm。
实施例2
在本实施例中，制成沿着层叠体的厚度方向在空洞部的两侧配置导通孔导体的ESD保护装置。
具体而言，在上述的层叠以及压焊的工序中，如图5所示，层叠多个陶瓷印刷电路基板，以使得在向导通孔填充导通孔导体并且形成有第一放电电极的陶瓷印刷电路基板与向通孔填充导通孔导体并且形成有第二放电电极的陶瓷印刷电路基板之间夹着辅助电极基板，进行压焊，制成层叠体，除此以外，使用与实施例1相同的方法制成。
实施例3
在本实施例中，制成沿着层叠体的厚度方向在空洞部的两侧配置导通孔导体并将辅助电极形成三层构造的ESD保护装置。
具体而言，在上述的辅助电极用材料的准备的工序中，除了使用以下的方法以外，还使用与实施例2相同的方法制成。
准备两种辅助电极用材料A、B。
辅助电极用材料A由Cu/Al2O3的混合物构成。将平均粒径为0.5μm 的Cu粉末与平均粒径为0.1μm的Al2O3粉末调合为30体积％：70体积％的比率，加入甲苯/燃料醇等有机溶剂，进行混合。进一步加入粘合剂、增塑剂，进行混合，获得浆液。
辅助电极用材料B由Cu/SiC/Al2O3的混合物构成。将平均粒径为
0.5μm的Cu粉末、平均粒径为0.5μm的SiC粉末、平均粒径为0.1μm 的Al2O3粉末调合为30体积％：50体积％：20体积％的比率，加入甲苯/燃料醇等有机溶剂，进行混合。进一步加入粘合剂、增塑剂，进行混合，获得浆液。
通过刮匀涂装法对所获得的浆液进行成形，制成辅助电极基板A、 B。在辅助电极基板A上层叠辅助电极基板B，进一步在辅助电极基板B上层叠辅助电极基板A，进行压焊，从而获得三层构造且厚度 10μm的层叠辅助电极基板。
实施例4
在本实施例中，除了不在空洞部的两侧形成导通孔导体以外，使用与实施例3相同的方法制成ESD保护装置。
比较例1
除了在辅助电极用材料使用Cu与BAS材料的混合物以外，使用与实施例2相同的方法制成ESD保护装置。
[放电开始电压测定]
制成的ESD保护装置的放电开始电压基于IEC规格(IEC61000－4 －2)所规定的静电放电抗扰度试验，通过接触放电外加1.5kV～3.0kV 的电压，测定了功率系数。针对各实施例以及比较例，分别对100个样本进行了评价。此处，功率系数是以规定电压放电的样本数相对于总样本数的比。
[绝缘电阻值(IR)劣化耐性测定]
针对制成的ESD保护装置，对产生反复放电的情况下的耐性进行了评价。具体而言，基于IEC规格(IEC61000－4－2)所规定的静电放电抗扰度试验，通过接触放电连续外加100次8kV或者10kV的电压，将IR值降低至10kΩ的样本判断为故障，将未降低至10kΩ的样本判断为合格，比较了合格率。针对各实施例以及比较例，分别对50个样本进行了评价。此处，合格率是判断为合格的样本数相对于总样本数的比。
(结果)
在比较例1中，1.5kV的功率系数为10％以下。与此相对，在实施例1～4中，即便为1.5kV也为30％以上的功率系数，特别是在实施例3 中获得50％以上的功率系数。另外，关于IR劣化耐性，10kV的合格率在比较例1中为10％以下，与此相对，在实施例1～4中，能够获得 50％以上的合格率。
符号说明
1…绝缘性陶瓷坯体；2…空洞部；3…第一放电电极；4…第二放电电极；5…辅助电极；6…第一导通孔导体；7…第二导通孔导体；8…第一外部电极；9…第二外部电极；10…陶瓷印刷电路基板；11…陶瓷印刷电路基板；12…陶瓷印刷电路基板；13…陶瓷印刷电路基板；14…贯通孔；15…辅助电极用陶瓷印刷电路基板；15a…辅助电极的最上层； 15b…辅助电极的中间层；15c…辅助电极的最下层；16…第一空隙部； 17…第二空隙部。