静电保护部件的制作方法
【专利说明】静电保护部件
[0001 ] 本申请是申请日为2012年5月25日、申请号为201210167334.9、发明名称为静电保护部件的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及保护电子设备避免ESD影响的静电保护部件。
【背景技术】
[0003]所谓ESD (Electro-Static Discharge:静电放电)是指带电的导电性物体(人体等)在接触或者充分接近于另外导电性物体(电子设备等)的时候会发生强烈放电的现象。由于ESD而会发生电子设备的损伤和错误动作等问题。为了防止这些不良现象的发生而有必要实现在放电时所产生的过高电压不被施加到电子设备的电路中。被使用于如此用途的部件即为静电保护部件，也可以称之为电涌(surge)吸收元件或者电涌吸收器(surgeabsorber)。
[0004]涉及日本专利第4247581号公报或者日本专利第4434314号公报所记载的静电保护部件中，在层叠陶瓷烧结体的内部形成有相互相对的一对放电电极。在该静电保护部件中是将包括金属材料和陶瓷材料的放电诱发部形成于与如上述的放电电极相邻的位置。
【发明内容】
[0005]在此，在例如图7所表示的静电保护部件中，其结构为延展各个放电电极而使各个侧缘彼此相对并且在各个前端也相对。由此，要加长放电部分的长度。然而，由于电场更集中于长度比侧缘短的前端，所以上述结构总是在前端优先发生放电。因此，即使加长各个放电电极相对的部分的长度，也会因为实质上放电部分被限制于在前端的区域，所以存在着所谓不能够提高静电保护部件的耐久性的问题(第一技术问题)。
[0006]另外，在日本专利文献第4247581号公报所记载的静电保护部件中是将空洞部形成于放电电极的相对部，并且是以放电电极的相对部的上表面整个露出于空洞部的方式形成的。为此，在该静电保护部件中，因为在烧制时空洞部形成用的涂料(lacquer，清漆)消失而使空洞部形成的时候，放电电极的前端在空洞部内成为自由(free，不受限制)的，所以放电电极可能起因于放电电极和基体的收缩差而从构成基体的陶瓷层剥离(第二技术问题)。
[0007]另外，在日本专利文献第4247581号公报所记载的静电保护部件中，放电诱发部被配置于放电电极的相对部的下方。在放电诱发部中，由于放电，放电发生处被破坏。因此，在该静电保护部件中，由于在放电诱发部上的放电而引起的破坏主要是在陶瓷层的层叠方向上即在放电诱发部的厚度方向上进行。正如以上所述，在放电诱发部遍布其厚度方向遭到破坏时，将变得难以沿着放电诱发部发生放电。
[0008]为此，日本专利文献第4247581号公报所记载的静电保护部件中，放电次数有限制，并且由于放电开始电压发生变化(放电开始电压上升)，所以会有所谓静电保护部件的耐久性降低的问题。通过增厚放电诱发部的厚度，能够提高静电保护部件的耐久性。但是，在此情况下，存在静电保护部件的高度增加了增厚放电诱发部厚度的量，阻碍静电保护部件的低高度化，招致成本提高这样的新问题(第三技术问题)。另外，放电诱发部的破坏允许区域小的情况下，还会有所谓峰值电压发生后的钳位电压(clamp voltage)变高的问题(第三技术问题)。
[0009]本发明的第一方面是为了解决第一技术问题的结构，其第一目的在于提供一种能够提高耐久性的静电保护部件。另外，本发明的第二方面是为解决第二技术问题的结构，其第二目的在于提供一种放电电极难以从基体剥离的静电保护部件。另外，本发明的第三方面是为了解决第三技术问题的结构，其第三目的在于提供一种能够提高耐久性并且能够降低钳位电压的静电保护部件。
[0010]本发明的第一方面所涉及的静电保护部件具备:基体，其层叠有多层陶瓷基板；和形成于基体内并且隔开间隔地相互相对的第一放电电极和第二放电电极。第一放电电极具有沿着第一方向延伸的第一主体部。第一主体部具有在第一方向上的第一前端和沿着第一方向延伸的第一侧缘。第二放电电极具有沿着第一方向延伸的第二主体部，第二主体部具有在第一方向上的第二前端和沿着第一方向延伸的第二侧缘。第一放电电极和第二放电电极以第一主体部和第二主体部在与第一方向垂直的第二方向上相邻的方式配置。第一放电电极和第二放电电极，在第二方向上，在第一侧缘和第二侧缘相对，在第一放电电极与第二放电电极之间，仅在第一侧缘与第二侧缘之间放电。
[0011 ] 在本发明的第一方面所涉及的静电保护部件中，第一放电电极具有沿着第一方向延伸的第一侧缘，第二放电电极具有沿着第一方向延伸的第二侧缘。以以上所述方式沿着第一方向延伸的第一侧缘和第二侧缘彼此相对，在第一放电电极与第二放电电极之间，成为仅在第一侧缘与第二侧缘之间放电的结构。即，形成能够避免放电集中于各个前端、能够在被延长的侧缘放电的结构。由此，能够加长第一放电电极与第二放电电极之间的放电部分，并且能够提高作为静电保护部件的耐久性。
[0012]在上述第一方面所涉及的静电保护部件中，基体也可以具有与第一放电电极和第二放电电极相接并且将该放电电极彼此连接的放电诱发部。放电诱发部仅被形成于第一侧缘与第二侧缘相对的部分。由此，能够更加可靠地仅在第一侧缘与第二侧缘之间放电。
[0013]在上述第一方面所涉及的静电保护部件中，第一放电电极和第二放电电极中的至少一个也可以不具有在第一方向上与另一个放电电极的前端相对的部分。根据以上所述情况，通过不在前端侧设置相对的部分，能够更加可靠地仅在第一侧缘与第二侧缘之间放电。
[0014]在上述第一方面所涉及的静电保护部件中，第一放电电极和第二放电电极至少一个也可以具有在第一方向上与另一个放电电极的前端相对的部分，第一侧缘与第二侧缘之间的距离小于该相对的部分与前端之间的距离。即使将相对的部分设置于前端侧，也可通过使第一侧缘于第二侧缘之间的距离小于在该部分上的距离，由此能够更加可靠地仅在第一侧缘与第二侧缘之间放电。
[0015]另外，本发明的第二方面所涉及的静电保护部件具备:基体，其层叠有多层陶瓷层；以在基体内隔着规定的间隙相对的方式被配置于基体的相同陶瓷层的第一放电电极和第二放电电极；和在基体内与第一放电电极和第二放电电极相接并且将第一放电电极和第二放电电极相互连接的放电诱发部。在该静电保护部件中，基体具有在间隙与放电诱发部相邻且相接的空洞部，并且利用配置有放电电极的陶瓷层和放电诱发部在层叠方向夹着第一放电电极和第二放电电极。
[0016]在本发明的第二方面所涉及的静电保护部件中，由配置有放电电极的陶瓷层和放电诱发部在层叠方向上夹着(夹入)第一放电电极和第二放电电极。在此情况下，由具有实体的陶瓷层和放电诱发部在层叠方向上固定两个放电电极，由此抑制空洞部形成用的涂料消失而在形成空洞部的时候放电电极变成自由的状态的情况。由此，因为放电电极在层叠方向被固定，所以能够抑制放电电极从基体剥离。
[0017]在本发明的第二方面所涉及的静电保护部件中，空洞部在间隙与放电诱发部相邻且相接。在此情况下，能够将由于放电引起的破坏向水平方向诱导，并且能够抑制由于放电而引起的向放电诱发部厚度方向(陶瓷层的层叠方向)的破坏。由此，因为能够抑制向放电诱发部厚度方向的破坏，所以根据本发明的第二方面所涉及的静电保护部件，也能够抑制放电次数受到限制、放电开始电压发生变化的情况，由此，能够提高静电保护部件的耐久性。
[0018]在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，也可以在第一放电电极和第二放电电极相对的区域，利用配置有放电电极的陶瓷层和放电诱发部在层叠方向上夹着第一放电电极和第二放电电极。在此情况下，因为能够在层叠方向上将在放电发生时剥离力容易波及的放电电极的相对部分进行固定，所以能够抑制起因于放电的放电电极剥离。
[0019]在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，第一放电电极在与层叠方向交叉的第一方向上延伸，并且具有沿着第一方向延伸的第一侧缘，第二放电电极在第一方向上延伸，并且具有沿着第一方向延伸的第二侧缘，第一放电电极和第二放电电极，以第一侧缘和第二侧缘在与第一方向和层叠方向交叉的第二方向相互相对的方式配置。在此情况下，能够加长由于放电而引起的向水平方向的破坏所进行的长度，能够进一步提高静电保护部件的耐久性。
[0020]在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，放电诱发部也可以形成为包括第一放电诱发部和第二放电诱发部，且空洞部重叠于第一放电诱发部和第二放电诱发部双方之上。在此情况下，因为空洞部被形成于内侧，所以能够抑制来自于外部的电镀液、水分的渗入。由此，能够提高静电保护部件的耐久性、可靠性。
[0021 ] 在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，空洞部也可以形成为覆盖第一放电诱发部和第二放电诱发部的整体。在此情况下，因为能够将空隙部形成得较大，所以能够进一步抑制由放电而引起的破坏。
[0022]在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，空洞部也可以形成为在间隙覆盖放电诱发部的第一方向上的两边缘。在此情况下，因为也可以不将未与放电诱发部相重叠的空洞部设置于间隙的中央部，所以能够使空洞部紧凑化。另外，具有该结构的情况下，因为还能够缩短放电电极的相对长度，所以能够减小在放电电极之间所产生的静电电容。
[0023]在上述第二方面所涉及的静电保护部件中，放电诱发部也可以形成为覆盖第一放电电极和第二放电电极中的至少一个放电电极的前端部。在此情况下，因为能够在层叠方向上抑制容易成为从基体剥离的起点的放电电极的前端，所以能够进一步可靠地抑制放电电极从基体的剥离。
[0024]另外，本发明的第三方面所涉及的静电保护部件具备:基体，其层叠有多层陶瓷层；在基体内以隔着规定的间隙相对的方式配置于基体的相同层的第一放电电极和第二放电电极；和在基体内与第一放电电极和第二放电电极相接并且将第一放电电极和第二放电电极相互连接的放电诱发部。在该静电保护部件中，基体具有在间隙与放电诱发部相邻且相接的空洞部，该空洞部重叠于放电诱发部之上。
[0025]在本发明的第三方面所涉及的静电保护部件中，空洞部在间隙与放电诱发部相邻且相接。在此情况下，能够将由于放电而引起的破坏向水平方向诱导，并且能够抑制由于放电而引起的向放电诱发部厚度方向(陶瓷层的层叠方向)的破坏。由此，因为能够抑制向放电诱发部厚度方向的破坏，所以根据本发明的第三方面所涉及的静电保护部件，也能够抑制放电次数受到限制、放电开始电压发生变化的情况，由此，能够提高静电保护部件的耐久性。
[0026]另外，在本发明的第三方面所涉及的静电保护部件中，空洞部是以重叠于放电诱发部之上的方式形成的。在此情况下，能够增大在放电诱发部容易发生放电的放电处附近的空间区域(在层叠方向上的厚度)。通过增大放电处附近的空间区域，根据本发明的第三方面所涉及的静电保护部件，能够降低钳位电压。
[0027]在上述第三方面所涉及的静电保护部件中，第一放电电极在第一方向上延伸，并且具有沿着第一方向延伸的第一侧缘，第二放电电极在第一方向上延伸，并且具有沿着第一方向延伸的第二侧缘，第一放电电极和第二放电电极以第一侧缘和第二侧缘在与第一方向交叉的第二方向上相互相对的方式配置。在此情况下，能够加长由于放电而引起的向水平方向的破坏所进行的长度，能够进一步提高静电保护部件的耐久性。
[0028]在上述第三方面所涉及的静电保护部件中，放电诱发部也可以形成为包括第一放电诱发部和第二放电诱发部，且空洞部重叠于第一放电诱发部和第二放电诱发部双方之上。在此情况下，因为空洞部被形成于内侧，所以能够抑制来自于外部的电镀液、水分的渗入。由此，能够提高静电保护部件的耐久性、可靠性。
[0029]在上述第三方面所涉及的静电保护部件中，空洞部也可以形成为覆盖第一放电诱发部和第二放电诱发部的整体。在此情况下，因为能够将空隙部形成得较大，所以能够进一步抑制由放电而引起的破坏。
[0030]在上述第三方面所涉及的静电保护部件中，空洞部也可以形成为在间隙覆盖放电诱发部的第一方向上的两边缘。在此情况下，因为也可以不将未与放电诱发部相重叠的空洞部设置于间隙的中央部，所以能够使空洞部紧凑化。另外，具有该结构的情况下，因为还能够缩短放电电极的相对长度，所以能够减小在放电电极之间产生的静电电容。
[0031]根据本发明的第一方面能够提高静电保护部件的耐久性。另外，根据本发明的第二方面能够提供一种放电电极难以从基体剥离的静电保护部件。另外，根据本发明的第三方面能够提供一种既能够提高耐久性而且又能够降低钳位电压的静电保护部件。
【附图说明】
[0032]图1为第一实施方式所涉及的静电保护部件的立体图。
[0033]图2为第一实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0034]图3为从层叠方向观察图1所表示的静电保护部件的放电部分的示意图。
[0035]图4为沿着图1所表示的IV-1V线的截面图，并且是将放电部分放大的示意图。
[0036]图5是表示图1所表示的静电保护部件的制造方法的一个例子的流程图。
[0037]图6为从层叠方向观察比较例所涉及的静电保护部件的放电部分的示意图。
[0038]图7为从层叠方向观察比较例所涉及的静电保护部件的放电部分的示意图。
[0039]图8为从层叠方向观察第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的放电部分的示意图。
[0040]图9为第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的放电部分的截面图。
[0041]图10是表示第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的制造方法的一个例子的流程图。
[0042]图11为第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的放电部分的截面图。
[0043]图12为第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0044]图13为第一实施方式的变形例所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0045]图14为从层叠方向观察的图13所表示的静电保护部件的放电部分的示意图。
[0046]图15为第一实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0047]图16为第二实施方式所涉及的静电保护部件的立体图。
[0048]图17为第二实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0049]图18为从层叠方向观察图16所表示的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0050]图19 (a)是表示沿着图18所表示的XIXa_XIXa线的截面结构的横截面图，(b)是表示沿着图18所表示的XlXb-XIXb线的截面结构的横截面图。
[0051]图20是表示沿着图16所表示的静电保护部件的XX-XX线的截面结构的纵截面图。
[0052]图21是用于说明图16所表示的静电保护部件的放电诱发部材料构成的示意截面图。
[0053]图22是表示图16所表示的静电保护部件的制造方法的一个例子的流程图。
[0054]图23是用于说明图16所表示的静电保护部件的放电部分印刷形成的平面图。
[0055]图24为第二实施方式所涉及的静电保护部件变形例中的基体展开立体图。
[0056]图25为从层叠方向观察第三实施方式所涉及的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0057]图26是表示沿着图25所表示的XXV1-XXVI线的截面结构的横截面图。
[0058]图27为第四实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0059]图28为从层叠方向观察图27所表示的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0060]图29是表示沿着图28所表示的XXIX-XXIX线的截面结构的横截面图。
[0061 ]图30是表示沿着图28所表示的XXX-XXX线的截面结构的纵截面图。
[0062]图31为从层叠方向观察变形例所涉及的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0063]图32为第五实施方式所涉及的静电保护部件的立体图。
[0064]图33为第五实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。
[0065]图34为从层叠方向观察图32所表示的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0066]图35 (a)是表示沿着图34所表示的XXXVa_XXXVa线的截面结构的横截面图，(b)是表示沿着图34所表示的XXXVb-XXXVb线的截面结构的横截面图。
[0067]图36是表示沿着图32所表示的静电保护部件的XXXV1-XXXVI线的截面结构的纵截面图。
[0068]图37是用于说明图32所表示的静电保护部件的放电诱发部材料结构的示意截面图。
[0069]图38是表示图32所表示的静电保护部件的制造方法的一个例子的流程图。
[0070]图39(a)、图39(b)、图39(c)是用于说明图32所表示的静电保护部件的放电部分印刷形成的平面图。
[0071]图40(a)是从层叠方向观察作为比较例的静电保护部件的放电部分的平面图，(b)是示意性地表示(a)所表示的静电保护部件截面结构的横截面图，(c)是示意性地表示图32所表示的静电保护部件的放电部分截面结构的横截面图。
[0072]图41为对比较例的静电保护部件(结构1)和图32所表示的静电保护部件(结构2)的钳位电压进行比较的示意图。
[0073]图42为第五实施方式所涉及的静电保护部件的变形例中的基体展开立体图。
[0074]图43为从层叠方向观察第六实施方式所涉及的静电保护部件的放电部分的平面图。
[0075]图44是示意性地表示图43所表示的静电保护部件的放电部分截面结构的横截面图。
[0076]图45 (a)、图45 (b)、图45 (c)是用于说明图43所表不的静电保护部件的放电部分印刷形成的平面图。
[0077]图46为从层叠方向观察其他的变形例所涉及的静电保护部件的放电部分的平面图。
【具体实施方式】
[0078]以下是参照附图针对本发明所涉及的静电保护部件的优选实施方式进行详细说明。还有，在说明过程中对相同要素或者在相同功能的要素标注相同符号，并省略重复的说明。
[0079](第一实施方式)
[0080]图1为第一实施方式所涉及的静电保护部件的立体图。图2为第一实施方式所涉及的静电保护部件的基体展开立体图。图3为从层叠方向