专利名称：用于提高电器件的esd脉冲稳定性的方法
用于提高电器件的ESD脉冲稳定性的方法
发明内容
要解决的任务是给出一种提高电器件的ESD脉冲稳定性的方法。该任务通过一种按权利要求1所述的方法来解决。该方法的有利的扩展方案是从 属权利要求的主题。给出了一种用于提高电器件的ESD (Electrostatic Discharge (静电放电))脉冲 稳定性的方法。所提供的电器件借助通过脉冲发生器产生的老化脉冲(Alterimgspuls)而 被预老化(voraltern)。通过老化脉冲减少该器件的电特性曲线的针对在该电器件工作期 间出现的其它ESD脉冲的退化(Degradation)。在电器件工作期间，瞬时的电压脉冲、诸如ESD脉冲可导致电器件的伏安特性曲 线明显退化。通过伏安特性曲线的退化，该器件因此不再达到用户所期望的规格。针对这种电器件优选地使用线性的或者非线性的电阻。恰恰是在这种器件的情况 下，由于瞬时脉冲而出现导致伏安特性曲线明显退化的问题。通过老化脉冲改变电器件的至少一个电特征参数。通过老化脉冲改进电器件的 ESD退化。例如压敏电阻、分立的和集成的电阻被理解为线性的或者非线性的电阻。在压敏电阻的情况下，在ESD脉冲时例如压敏电压发生变化。压敏电压是压敏电 阻的典型的特征参数。非线性电阻的典型的特征参数例如是流过电阻的电流与施加在电阻 上的电压之比。集成电阻例如可被集成在借助LTCC(Low Temperature Cofired Ceramics=低温 共烧陶瓷)工艺制造的多层器件中。此外，非线性电阻例如被理解为与温度有关的电阻，如NTC或者PTC。在NTC或者 PTC的情况下，通过ESD脉冲例如可以改变电阻与温度的相关性。例如在压敏电阻的情况下，通过老化脉冲，压敏电压的通过例如15kV的ESD脉冲 引起的ESD退化从在未老化的压敏电阻情况下的至少35%降低到最大1%。在此，压敏电 阻的在ImA的电流强度时在该压敏电阻上下降的电压被称为压敏电压。在分立的电阻的情况下，通过ESD脉冲出现电阻的通过加载老化脉冲而先认识到 的变化。在PTC或者NTC的情况下，通过ESD脉冲影响与温度有关的电阻特性曲线。通过 借助老化脉冲的预老化来先认识到这种改变。因此，在电器件通过施加老化脉冲被预老化 时，继续工作时仅还出现该器件的轻微老化。老化脉冲优选地具有约500V至8000V的脉冲高度，其中脉冲具有约IOns至 IOOOns的长度。老化脉冲优选地具有0. Ins至IOns的上升时间。上升时间应被理解为脉 冲为了在两个被限定的中间值(通常为10%和90% )之间改变其信号电平所需的时间。老 化脉冲的此前给出的值非常强烈地与设计和材料(诸如用于该器件的陶瓷)有关。电器件的特性曲线的脉冲退化因此通过老化脉冲来提供，其中该电器件的目标规 格值在设计匹配时被调整。老化脉冲的脉冲形状优选地被选择来使得部件通过老化脉冲的能量输入而被预老化，但是不被损坏。在继续使用该电器件时通过瞬时脉冲(如ESD)引起 的老化通过此前输入的老化脉冲而被先认识到，由此改进部件的电规格。在一种实施形式中，老化脉冲被应用在压敏电阻上。通过老化脉冲使压敏电阻的压敏电压稳定。压敏电阻是如下的与电压有关的电 阻该与电压有关的电阻在针对相应的压敏电阻典型的一定的阈值电压之上断续地具有小 电阻。此外给出一种电器件，该电器件在应用如上所述的方法之后具有电特性曲线的为 的最大ESD退化。电器件是线性的或者非线性的电阻。线性的或非线性的电阻例如被
理解为压敏电阻、PTC元件、NTC元件或分立的或者集成的电阻。集成电阻例如被集成在采 用LTCC工艺制造的多层器件中。通过此前描述的方法，如果在压敏电阻的情况下已进行了预老化，则例如压敏电 阻的端电压可以被减少约20%。端电压应被理解为压敏电阻的其在大于IA的电流脉冲时受到的电压降。
借助下面的附图和实施例对上述方法和主题进行详细解释。下面描述的附图不应被理解为比例正确的。更确切地说，为了更好地表现而放大 地、缩小地或者也变形地示出各个尺寸。彼此相同的或者承担相同功能的要素利用相同的 附图标记标明。图1示出老化脉冲的示意性轮廓；图2示出老化的和未老化的部件的压敏电压的图。
具体实施例方式在图1中示出了老化脉冲的示意性轮廓。在χ轴上标出时间，在y轴上标出老化 脉冲的电压Up0老化脉冲优选地具有约500V至8000V的最大脉冲高度4，其中老化脉冲在 约0. Ins至IOns的脉冲时间5之内从脉冲高度的10% 1上升到脉冲高度的90% 3。脉冲 长度6优选地在IOns到1000ns之间。脉冲长度6是脉冲在脉冲高度的50% 2处具有的脉 冲宽度。老化脉冲优选地借助脉冲发生器来产生。电器件利用这样的老化脉冲被预脉动 (vorpulsen).由此，电器件通过老化脉冲被预老化，但是其中该器件不受到损坏。在该器 件接着工作时出现的老化通过老化脉冲因此几乎完全被先认识到。图2示出了表现压敏电压的在ESD脉冲对在这种情况下为压敏电阻的电器件产生 影响之后的变化的图。在y轴上示出用百分比表示的压敏电压变化Δυν。压敏电阻的其在引入ImA的电流时具有的电压被称为压敏电压。在χ轴上标出具有老化脉冲的器件A和没有老化脉冲的器件B。在没有利用老化 脉冲被预老化的器件B的情况下，例如如图2中所示的那样，压敏电压在约15kV的ESD脉 冲的情况下下降至少35%。如果器件A借助例如为4kV的老化脉冲被预老化，则压敏电压 相反仅下降最大1%。虽然在这些实施例中仅描述了本发明的有限数量的可能的改进方案，但是本发明并不限于这些实施例。原则上可能的是，该方法也可以被应用于通过瞬时脉冲老化的其它 电器件。本发明并不限于所示元件的数量。这里给出的主题的描述并不限于各个特定的实施形式，更确切地说，各个实施形 式的特征就此而言可以在技术上合理地彼此任意组合。附图标记列表
110%脉冲高度
250%脉冲高度
390%脉冲高度
4最大脉冲高度
5上升时间
6脉冲长度
A有预老化的器件
B没有预老化的器件
权利要求
1.用于提高电器件的ESD脉冲稳定性的方法，-其中，所提供的电器件借助通过脉冲发生器产生的老化脉冲被预老化， -由此减少器件的电特性曲线的通过在所述电器件工作期间出现的ESD脉冲引起的退化。
2.按权利要求1所述的方法，其中，作为电器件使用线性的或者非线性的电阻。
3.按权利要求1所述的方法，其中，电器件的至少一个电特征参数通过老化脉冲来改变。
4.按权利要求1所述的方法，其中，电器件在施加老化脉冲之后在工作时仅还轻微老化。
5.按权利要求1所述的方法，其中，老化脉冲具有500V至8000V的脉冲高度。
6.按权利要求1所述的方法，其中，老化脉冲具有IOns至1000ns的脉冲长度。
7.按权利要求1所述的方法，其中，老化脉冲具有0.Ins至IOns的上升时间。
8.按权利要求1至7之一所述的方法，其中，老化脉冲被应用于压敏电阻。
9.按权利要求8所述的方法，其中，压敏电阻具有通过老化脉冲来稳定的压敏电压。
10.电器件，其在应用按照权利要求1至7之一所述的方法之后具有电特性曲线的为 的最大ESD退化。
11.按权利要求10所述的电器件，其中，涉及压敏电阻、PTC元件或者NTC元件。
全文摘要
给出了一种用于提高电器件的ESD脉冲稳定性的方法，其中所提供的电器件借助通过脉冲发生器产生的老化脉冲被预老化。通过器件的预老化来改进电特性曲线的通过在该电器件工作期间出现的ESD脉冲引起的退化。
文档编号G01R31/26GK102099697SQ200980127768
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月16日
发明者G·恩格尔, M·阿尔布雷歇尔, T·珀斯廷格, T·费希廷格 申请人:埃普科斯股份有限公司