静电保护元件及其制造方法

静电保护元件及其制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种静电保护元件及其制造方法，以低成本形成能够耐受500次以上的ESD试验（接触放电试验）并将ESD抑制峰值电压维持在500V以下的表面电极。所述静电保护元件（100）包括：表面电极（2a、2b），形成在陶瓷基板（1）上，并隔着间隙（4a）对置；玻璃膜（21a、21b），形成在表面电极上，并覆盖表面电极的上表面（2a-3、2b-3）及两侧面（2a-4、2b-4），且隔着与间隙（4a）相连的间隙（4b）对置；以及静电保护膜（5），具有中央部（5c）和两侧部（5a、5b），中央部（5c）设置于间隙（4a、4b），两侧部重叠于玻璃膜的上表面（21a-2、21b-2），其中，表面电极的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜。
【专利说明】静电保护元件及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及静电保护元件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，采用了静电保护元件以保护电子设备不受外来噪声等引起的过电压的影响。静电保护元件具有隔着间隙对置的表面电极和设置于所述间隙的静电保护膜等，在所述电子设备中，静电保护元件设置在有可能被施加所述过电压的线路和接地之间，在所述线路被施加所述过电压时，通过在所述表面电极之间(即静电保护膜)产生放电，从而从所述过电压保护所述电子设备。
[0003]为了使所述静电保护元件可靠地发挥静电保护功能，要求所述静电保护元件能够耐受严格的ESD (Electro-Static Discharge)试验(接触放电试验)。特别是针对应用于车载用的电子设备等的静电保护元件，要求满足以下条件:即使实施500次以上的±8kV接触放电试验(参照图9:具体后述)，ESD抑制峰值电压也维持在500V以下。
[0004]另外,鹤膜作为现有的电极材料已为公众所知(专利文献1、2)。此时,在作为氧化铝基板的烧结前阶段的生片(green sheet)上丝网印刷钨浆料，并将该丝网印刷后的钨浆料在氢(H2)-氮(N2)混合气体氛围的烧结炉中在峰值温度1500°C程度的高温下烧结3?5小时。其结果，制作了形成有钨膜电极的氧化铝基板。
[0005]专利文献1:日本专利公表公报特表平1-501465号
[0006]专利文献2:日本专利公开公报特开平5-267809号
[0007]然而，在将钨膜用作表面电极材料时，因为将钨浆料在氢-氮混合氛围中在峰值温度1500°C下进行烧结，所以需要高温的烧结炉，且需要严格管理作为爆炸性气体的氢气。因此，制造设备昂贵，且由于忽视制造管理就有可能发生人身伤害，所以还需要严格的制造管理，从而导致需要高成本来形成钨膜。因此，静电保护元件的制造成本增加。

【发明内容】

[0008]本发明鉴于上述问题，目的是提供一种静电保护元件及其制造方法，以低成本形成能耐受500次以上的ESD试验(接触放电试验)并将ESD抑制峰值电压维持在500V以下的表面电极。
[0009]为了解决上述问题，本申请的发明人通过认真研究表面电极的材料，其结果发现，表面电极的材料适于采用铜-镍膜和铜-镍-银膜。即，本发明具有以下的特征。
[0010]用于解决上述问题的第一发明的静电保护元件包括:表面电极，形成于绝缘基板的表面，并隔着第一间隙对置；绝缘膜，形成在所述表面电极上并覆盖所述表面电极的上表面和两侧面，且隔着与所述第一间隙相连的第二间隙对置；以及静电保护膜，具有中央部和两侧部，所述中央部设置于所述第一间隙和第二间隙，所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面，其中，所述表面电极的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜。
[0011]此外，第二发明的静电保护元件在第一发明的静电保护元件的基础上，还包括背面电极，所述背面电极形成在所述绝缘基板的背面，并与所述表面电极电连接。
[0012]此外，第三发明的静电保护元件的制造方法是制造第一发明的静电保护元件的方法，其包括:第一工序，在所述绝缘基板的表面丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C?950°C范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜；第二工序，以覆盖所述第一工序中形成的所述表面电极膜的上表面和两侧面的方式丝网印刷绝缘膜用浆料，并将所述丝网印刷的绝缘膜用浆料的膜烧结，形成绝缘膜；第三工序，将所述第一工序中形成的所述表面电极膜以及所述第二工序中形成的所述绝缘膜切断，形成所述第一间隙和所述第二间隙；以及第四工序，丝网印刷静电保护用浆料，并将所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜烧结，形成所述静电保护膜，使所述静电保护膜为具有所述中央部和所述两侧部的形状，将所述中央部设置于所述第一间隙和所述第二间隙，并将所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面。
[0013]此外，第四发明的静电保护元件的制造方法是制造第二发明的静电保护元件的方法，其包括:第一工序，在所述绝缘基板的表面丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C?950°C范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜；第二工序，在所述绝缘基板的背面丝网印刷电极浆料，并将所述丝网印刷的电极浆料的膜烧结，形成所述背面电极；第三工序，以覆盖所述第一工序中形成的所述表面电极膜的上表面和两侧面的方式丝网印刷绝缘膜用浆料，并将所述丝网印刷的绝缘膜用浆料的膜烧结，形成绝缘膜；第四工序，将所述第一工序中形成的所述表面电极膜以及所述第三工序中形成的所述绝缘膜切断，形成所述第一间隙和所述第二间隙；以及第五工序，丝网印刷静电保护用浆料，并将所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜烧结，形成所述静电保护膜，使所述静电保护膜为具有所述中央部和所述两侧部的形状，将所述中央部设置于所述第一间隙和所述第二间隙，并将所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面。
[0014]此外，第五发明的静电保护元件的制造方法在第四发明的静电保护元件的制造方法的基础上，在所述第一工序之后实施所述第二工序，并且在所述第二工序中，在比所述第一工序中烧结所述表面电极膜时的峰值温度低的峰值温度下烧结所述背面电极。
[0015]此外，第六发明的静电保护元件的制造方法在第三?第五发明之一的静电保护元件的制造方法的基础上，所述第一工序中烧结所述表面电极膜时的峰值温度为900°C。
[0016]按照第一或第二发明的静电保护元件，或者第三、第四、第五或第六发明的静电保护元件的制造方法，由于使表面电极的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以能耐受500次以上的ESD试验(接触放电试验)并将ESD抑制峰值电压维持在500V以下。另外，由于可以在氮氛围中在800°C?950°C范围的峰值温度(例如峰值温度900°C)下烧结铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜，来形成表面电极材料的铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以不需要高温的烧结炉，且不必严格管理爆炸性气体。因此，制造设备廉价，且由于不会因疏忽制造管理而造成人身伤害，所以不需要严格的制造管理，从而能够以低成本形成铜-镍膜或铜-镍-银膜。因此，可以降低静电保护元件的制造成本。
[0017]此外，虽然铜-镍膜、铜-镍-银膜和钨膜这三种膜都能够耐受500次的ESD试验并满足泄漏电流在10 μ A以下的规定，但相比于钨膜，在铜-镍膜和铜-镍-银膜的情况下，因ESD电压施加次数产生的泄漏电流的变动非常小，对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。此外，相比于铜-镍膜，在铜-镍-银膜的情况下，最初产生泄漏电流的峰值(大幅变动)的ESD电压施加次数多，对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。
[0018]此外，按照第五发明的静电保护元件的制造方法，在第一工序之后实施所述第二工序，且由于第二工序在比第一工序中烧结表面电极膜时的峰值温度低的峰值温度下烧结所述背面电极，所以能够防止背面电极变质。即，假设在第二工序之后实施第一工序，则后面的第一工序中在高峰值温度下烧结表面电极膜时，由于前面的第二工序中被烧结的背面电极也在高峰值温度下再次烧结，所以存在背面电极变质的危险。对此，如果在第一工序之后实施所述第二工序，则没有背面电极变质的危险。
[0019]另外，在第一工序之后实施所述第二工序时，由于前面的第一工序中烧结的表面电极膜的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以即使在后面的第二工序中在空气氛围下烧结背面电极，此时，前面的第一工序中烧结的表面电极膜的外观不也会发生显著变化。因此，后面的第二工序中可以在空气氛围下烧结背面电极，容易形成背面电极。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是表示本发明实施例的静电保护元件的结构的断面图(图2的B-B线箭头方向断面图)。
[0021]图2是表示本发明实施例的静电保护元件的结构的俯视图(图1的A方向箭头视图)。
[0022]图3 Ca)是图1的C_C线箭头方向断面图，图3 (b)是图1的D-D线箭头方向断面图。
[0023]图4是表示本发明实施例的静电保护元件的表面电极材料的Cu-Ni的配合比(wt%)与Cu-N1-Ag的配合比(wt%)的表。
[0024]图5是表示本发明实施例的静电保护元件的制造工序的流程图。
[0025]图6是本发明实施例的静电保护元件的制造工序的第一说明图。
[0026]图7是本发明实施例的静电保护元件的制造工序的第二说明图。
[0027]图8是本发明实施例的静电保护元件的制造工序的第三说明图。
[0028]图9是说明ESD试验(接触放电试验)的方法的图。
[0029]图10是表示ESD抑制峰值电压的测量结果的坐标图。
[0030]图11是表示泄漏电流的测量结果的坐标图。
[0031]图12是表示本发明实施例的静电保护元件的其他结构例(玻璃膜部分的结构例)的断面图(图13的F-F线箭头方向断面图)。
[0032]图13是表示本发明实施例的静电保护元件的其他结构例(玻璃膜部分的结构例)的俯视图(图12的E方向箭头视图)。
[0033]图14 Ca)是图12的G-G线箭头方向断面图，图14 (b)是图12的H-H线箭头方向断面图。
[0034]图15是表示本发明实施例的静电保护元件的其他结构例(玻璃膜部分的结构例)的断面图(图16的J-J线箭头方向断面图)。
[0035]图16是表示本发明实施例的静电保护元件的其他结构例(玻璃膜部分的结构例)的俯视图(图15的I方向箭头视图)。[0036]附图标记说明
[0037]I陶瓷基板
[0038]Ia基板表面
[0039]Ib基板背面
[0040]lc、ld基板端面
[0041]2表面电极膜
[0042]2a、2b表面电极
[0043]2a-l、2a-2、2b-l、2b_2 表面电极的端部
[0044]2a_3、2b_3表面电极的上表面
[0045]2a-4、2a-5、2b-4、2b_5 表面电极的侧面
[0046]2a_6、2b_6表面电极的端面
[0047]3a、3b背面电极
[0048]3a-l、3b_l背面电极的端部
[0049]4a、4b 间隙
[0050]5静电保护膜
[0051]5a、5b静电保护膜的侧部
[0052]5c静电保护膜的中央部
[0053]6a、6b上部电极
[0054]7中间层
[0055]8保护膜
[0056]8a、8b保护膜的端部
[0057]9a、9b端面电极
[0058]9a-l、9a-2、9b-l、9b_2 端面电极的端部
[0059]IOaUOb 镀镍膜
[0060]IlaUlb 镀锡膜
[0061]21、21a、21b 玻璃膜
[0062]2la-1、2Ib-1玻璃膜的端部
[0063]21a_2、21b_2玻璃膜的上表面
[0064]100静电保护元件
[0065]200试样(静电保护元件)
[0066]300、400静电保护元件
【具体实施方式】
[0067]以下，基于附图具体说明本发明的实施例。
[0068]首先，根据图1?图4说明本发明实施例的静电保护元件的结构等。
[0069]图1所示的静电保护元件100是表面组装于车载用的电子设备等的印刷基板上的元件，为了保护所述印刷基板上组装的电子电路(电子元件)不受外来噪声等引起的过电压的影响，在所述电子设备中，将所述静电保护元件100设置在有可能被施加所述过电压的线路和接地之间。[0070]如图1?图3所示，在作为绝缘基板的陶瓷基板I的表面Ia上，形成有表面电极2a、2b。并且，所述表面电极2a、2b的材料使用铜(Cu )-镍(Ni )膜或铜(Cu )-镍(Ni )-银(Ag)膜。所述铜-镍膜为包含铜、镍和玻璃的复合膜，铜-镍-银膜为包含铜、镍、银和玻璃的复合膜。表面电极2a、2b (铜-镍膜或铜-镍-银膜)的膜厚的最佳值为17±2μπι。
[0071]表面电极2a、2b的材料(铜-镍膜或铜-镍-银膜)例如可以使用图4所示的表面电极材料A、B。表面电极材料A为包含铜、镍和玻璃的复合膜的材料，表面电极材料B为包含铜、镍、银和玻璃的复合膜的材料。并且，表面电极材料A的Cu-Ni配合比为Cu62.5wt%、Ni37.5wt%。表面电极材料 B 的 Cu-N1-Ag 配合比为 Cu68.2wt%、Ni29.8wt%、Ag2wt%。
[0072]进一步说明静电保护元件100的结构，如图1?图3所示，在陶瓷基板I的背面Ib上形成有背面电极3a、3b。表面电极2a、2b横跨基板表面Ia的整个长度方向形成，而背面电极3a、3b形成在基板背面Ib的两端部分。
[0073]在基板表面Ia的中央部处，表面电极2a、2b之间形成有间隙(狭小部)4a (第一间隙)。即，表面电极2a、2b隔着间隙4a对置。通过激光法等切断方法对表面电极膜进行切断加工而形成间隙4a，间隙4a的宽度d为17 μ m左右。
[0074]在表面电极2a上方(间隙附近)形成有作为绝缘膜的玻璃膜21a，在表面电极2b上方(间隙附近)形成有作为绝缘膜的玻璃膜21b。玻璃膜21a、21b之间形成有间隙(狭小部)4b (第二间隙)。即，玻璃膜21a、21b隔着间隙4b对置。与间隙4a同样，通过激光法等切断方法对玻璃膜进行切断加工而形成间隙4b，间隙4b的宽度d为17 μ m左右，并且间隙4b与间隙4a相连。S卩，下层的间隙4a与上层的间隙4b重合。
[0075]表面电极2a的间隙侧的端部2a_l的上表面2a_3和两侧面2a_4、2a_5(即除了间隙侧的端面2a_6以外的部分)由玻璃膜21a覆盖(特别是参照图3 (a))。同样，表面电极2b的间隙侧的端部2b-l的上表面2b-3和两侧面2b-4、2b-5(即除了间隙侧的端面2b_6以外的部分)由玻璃膜21b覆盖(特别是参照图3 (b))。
[0076]静电保护膜5形成于间隙4a、4b，所述静电保护膜5与表面电极2a、2b连接。另夕卜，表面电极2a的端部2a_l中除了间隙侧的端面2a_6以外的部分被玻璃膜21a覆盖。因此，静电保护膜5仅与表面电极2a的端面2a_6接触，而不接触所述端面2a_6以外的部分。同样，表面电极2b的端部2b-l中除了间隙侧的端面2b-6以外的部分被玻璃膜21b覆盖。因此，静电保护膜5仅与表面电极2b的端面2b-6接触，而不接触所述端面2b-6以外的部分。
[0077]具体而言，静电保护膜5的纵断面形状(参照图1)呈T状，静电保护膜5具有中央部5c和两侧部5a、5b。静电保护膜5的中央部5c如上所述设置于间隙4a、4b (即填充于间隙4a、4b并堵塞间隙4a、4b)，静电保护膜5的两侧部5a、5b分别重合于玻璃膜2la、2Ib的间隙侧的端部2la-1、2Ib-1的上表面2la-2、2lb-2 (即覆盖玻璃膜2la、2Ib的内侧的端部 21a-l、21b-l)。
[0078]为了尽量减小施加ESD电压后的绝缘电阻，优选仅在表面电极2a、2b之间的间隙4a设置静电保护膜5。因此，如图1等所示，在表面电极2a、2b的上方形成玻璃膜21a、21b后，从玻璃膜21a、21b的上方利用丝网印刷法形成静电保护膜5。其结果，对于玻璃膜21a、21b，不仅在间隙4b设置静电保护膜5(中央部5c)，且静电保护膜5的两端部5a、5b重叠在玻璃膜21a、21b的上表面上，而对于表面电极2a、2b，能通过玻璃膜21a、21b防止静电保护膜5的两端部5a、5b重叠在上表面2a-3、2b-3上，所以能仅在间隙4a中设置静电保护膜5(中央部5c)。当施加了外来噪声等引起的过电压时，通过在表面电极2a、2b的端面2a_6、2b-6之间(静电保护膜5的中央部5c)放电，来保护电子设备(电子元件)。
[0079]通过将导电性粒子和绝缘性粒子这两种粒子混合到作为粘合剂的硅树脂中而成的材料，来形成静电保护膜5。对于导电性粒子和绝缘性粒子，不进行在导电性粒子的表面设置钝化层、向绝缘性粒子的表面掺杂其他物质等特殊的处理。
[0080]此外，导电性粒子是作为导电性金属粒子的铝(Al)粉，绝缘性粒子为氧化锌(ZnO)粉。氧化锌粉采用具有JIS规格(日本工业规格)的第一种绝缘性的氧化锌，即体积电阻率为200MQcm以上的氧化锌。而且，硅树脂、铝粉及氧化锌这三种成分的配合比为:相对于所述硅树脂100重量份，所述铝粉为160重量份，所述氧化锌粉为120重量份。所述静电保护用浆料的配合比满足以下的目标值:ESD抑制峰值电压为500V以下、ESD耐量为额定值的泄漏电流10 μ A以下(绝缘电阻R = 3ΜΩ以上)。另外，ESD抑制峰值电压为放电开始时产生的电压。
[0081]在表面电极2a、2b上方分别形成有作为厚膜的上部电极6a、6b。因为表面电极2a、2b也是厚膜，所以利用上部电极6a、6b提高了表面电极2a、2b的载流量。但是，以不接触静电保护膜5的方式(在离开静电保护膜5的位置上)形成上部电极6a、6b。其理由是，如果上部电极6a、6b接触静电保护膜5，则对静电保护元件100施加外来噪声等引起的过电压时，有可能不是在表面电极2a、2b之间、而是在上部电极6a、6b之间以及上部电极6a、6b与表面电极2a、2b之间开始放电，此时不能发挥静电保护元件原本的静电保护功能。另外，在上部电极6a、6b的下层未形成作为绝缘膜的玻璃膜21a、21b。
[0082]静电保护膜5被中间层7覆盖，中间层7被保护膜8覆盖。保护膜8的两端部8a、8b分别重叠在上部电极6a、6b的一部分(间隙侧的部分)上。并且，玻璃膜21a、21b不仅存在于静电保护膜5的两侧部5a、5b与表面电极2a、2b之间,还存在于中间层7与表面电极2a、2b之间。
[0083]保护膜8的耐湿性等良好，用于保护静电保护膜5等不受潮湿等外部环境等的影响。可是，由于保护膜8耐热性不足，所以不直接用保护膜8覆盖放电时发热的静电保护膜5，而是以耐热性良好的中间层7覆盖静电保护膜5，再用保护膜8覆盖所述中间层7。
[0084]中间层7还具有避免在表面电极2a、2b之间产生异常放电的功能。此外，中间层7是在硅树脂等树脂材料中适量添加二氧化硅等无机添加物而成的具有弹性的材料(弹性体)，还具有以下功能(缓冲功能):抑制表面电极2a、2b之间的间隙4a (静电保护膜5)处发生放电时的内部能量(内压)的上升(吸收所述内部能量)，从而防止因所述内部能量的上升产生的冲击使静电保护元件100破损。
[0085]在陶瓷基板I的两端面lc、ld上分别形成有端面电极9a、9b，利用这些端面电极9a、9b将表面电极2a、2b与背面电极3a、3b分别电连接。此外，端面电极9a、9b的端部9a-l、9a-2、9b-l、9b-2分别与表面电极2a、2b的端部2a_2、2b_2以及背面电极3a、3b的端部3a-l、3b-l重叠，所以端面电极9a、9b与表面电极2a、2b和背面电极3a、3b的连接更可
O
[0086]并且，对于端面电极9a、9b等，为了提高作为端子电极的可靠性，依次形成有镀镍(Ni)膜IOaUOb以及镀锡(Sn)膜IlaUlb0镀镍膜10a、IOb分别覆盖端面电极9a、9b、背面电极3a、3b、表面电极2a、2b的一部分和上部电极6a、6b的一部分,镀锡膜lla、llb分别覆盖镀镍膜10a、10b。
[0087]接着，基于图5?图8说明本实施例的静电保护元件100的制造方法。对图5的流程图的各制造工序(步骤)赋予附图标记SI?S20。此外，图6的(a)?(d)、图7的(a)?(d)和图8的(a)?(d)中，依次表示了各制造工序中的静电保护元件100的制造状态。另夕卜，本实施例中制造了 1608型的静电保护元件100 (图2所示的宽度W为0.8mm，长度L为1.6mm)0
[0088]在最初的工序(步骤SI)中，如图6 (a)所示，在静电保护元件100的制造工序(省略图示)中接收陶瓷基板I。在此，使用氧化铝基板作为陶瓷基板I。通过将96%的氧化铝用作陶瓷材料，来制造所述氧化铝基板。
[0089]另外，图6 Ca)仅图示了与一片静电保护元件100对应的一个单片区域的陶瓷基板I，但在步骤S16中进行一次分割之前的实际的陶瓷基板I纵横形成有多条一次缝隙和二次缝隙，并纵横地连接有多个单片区域而成为薄片状。
[0090]在下一工序(步骤S2)中，如图6 (b)所示，在陶瓷基板I的表面Ia上形成表面电极膜2(用于在后面的工序中形成表面电极2a、2b的膜)。通过用丝网印刷法在基板表面Ia上涂布铜-镍浆料或铜-镍-银浆料并图案化，来形成表面电极膜2。铜-镍浆料由铜粉、镍粉、载体(vehicle)、玻璃粉和溶剂混炼形成，铜-镍-银浆料由铜粉、镍粉、银粉、载体、玻璃粉和溶剂混炼形成。
[0091]例如将前述的表面电极材料A (参照图4)用作表面电极2a、2b的材料时，采用Cu为62.5wt%、Ni为37.5wt%的Cu-Ni配合比的铜-镍浆料。具体而言，采用将62.5wt%的铜粉、37.5wt%的镍粉、有机材料的载体、溶剂、玻璃粉混炼形成的铜-镍浆料。将前述的表面电极材料B(参照图4)用作表面电极2a、2b的材料时，采用Cu为68.2wt%、Ni为29.8wt%、Ag为2wt%的Cu-N1-Ag配合比的铜-镍-银浆料。具体而言，采用将68.2wt%的铜粉、29.8wt%的镍粉、2wt%的银粉、有机材料的载体、溶剂和玻璃粉混炼形成的铜-镍-银浆料。
[0092]此外，作为表面电极2a、2b的材料使用的铜_镍浆料和铜-镍-银浆料都相对于金属粉100重量份(即，在铜-镍浆料的情况下，铜粉与镍粉合计的重量份为100重量份，在铜-镍-银浆料的情况下，铜粉、镍粉、银粉合计的重量份为100重量份)，采用载体0.35?
0.5重量份、玻璃粉3.5?15重量份的配合比。最佳值为载体0.4重量份、玻璃粉7重量份。
[0093]将丝网印刷后的表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)干燥，从而使铜-镍浆料中的溶剂或铜-镍-银浆料中的溶剂蒸发。
[0094]在下一工序(步骤S3)中，将步骤S2中形成的表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)在氮(N2)氛围的烧结炉中在峰值温度900°C下烧结I小时。另外，作为此时的表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)的烧结温度，不限于峰值温度为900°C，只要峰值温度在800°C?950°C的范围即可。
[0095]在烧结表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)时，铜-镍浆料中的载体或铜-镍-银浆料中的载体烧尽，且铜-镍浆料中的玻璃粉或铜-镍-银浆料中的玻璃粉熔化。烧结炉的氮氛围中也含有少许氧(02)，利用所述氧将铜-镍浆料中的载体或铜-镍-银浆料中的载体烧尽。换句话说，上述的铜-镍浆料或铜-镍-银浆料中，采用低氧氛围下也能烧尽的载体。所述的载体众所周知。烧结后的表面电极膜2 (铜-镍膜或铜-镍-银膜)在如上所述的干燥时，由于铜-镍浆料中的溶剂或铜-镍-银浆料中的溶剂蒸发且烧结时载体烧尽，所以成为铜、镍、玻璃的复合膜(表面电极材料A的情况下)，或者成为铜、镍、银、玻璃的复合膜(表面电极材料B的情况下)。此外，烧结后的表面电极膜2(铜-镍膜或铜-镍-银膜)的膜厚的最佳值如前所述，为17±2 μ m。
[0096]此时，在低于800°C的峰值温度下烧结表面电极膜2(铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)的情况下，因铜-镍浆料中的玻璃粉或铜-镍-银浆料中的玻璃粉未完全熔化而成为多孔膜，会使烧结后的表面电极膜2 (铜-镍膜或铜-镍-银膜)的膜强度降低。
[0097]另一方面，在高于950°C的峰值温度下烧结表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)的情况下，熔化后的铜-镍浆料中的玻璃或铜-镍-银浆料中的玻璃扩张，会使印刷图案产生污点，所以烧结后的表面电极膜2 (铜-镍膜或铜-镍-银膜)的膜厚会比规定的膜厚薄。
[0098]因此，烧结表面电极膜2 (铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜)时的适当的峰值温度如上所述，为800°C~950°C的范围。
[0099]在下一工序(步骤S4)中，如图6 (C)所示，在陶瓷基板I的背面Ib上形成背面电极3a、3b。通过用丝网印刷法在基板背面Ib涂布电极浆料并图案化，来形成背面电极3a、3b。在此，将银(Ag)浆料用作电极浆料。使丝网印刷后的背面电极3a、3b (电极浆料的膜)干燥，并使电极浆料中的溶剂蒸发。另外，也可以将银.钯(Ag.Pd)浆料用作形成背面电极3a、3b的电极衆料。 [0100]在下一工序(步 骤S5)中，如图6 (d)所示，在表面电极膜2的中央部形成玻璃膜21(用于在后面的工序中形成玻璃膜21a、21b的膜)。通过用丝网印刷法在表面电极膜2上(以覆盖表面电极膜2的中央部的方式)涂布作为绝缘膜用浆料的硼硅酸系玻璃浆料并图案化，来形成玻璃膜21。
[0101]在下一工序(步骤S6)中，将步骤4中形成的背面电极3a、3b (电极浆料的膜)，与步骤S5中形成的玻璃膜21 (作为绝缘膜用浆料的硼硅酸系玻璃浆料的膜)在空气(大气)氛围的烧结炉中在峰值温度600°C下同时烧结30分钟。此时，表面电极膜2的外观没有显著变化。因此，确认了可以将背面电极3a、3b和玻璃膜21在空气氛围下烧结。
[0102]此外，表面电极膜2 (即表面电极2a、2b)的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜时，适当的Cu-Ni配合比或Cu-N1-Ag配合比的范围的确认结果如下。
[0103]将表面电极膜2的材料设为70% <铜的含有率< 100%、其余为镍的含有率的铜-镍膜的情况下，在空气氛围下烧结背面电极3a、3b和玻璃膜21时，表面电极膜2(铜-镍膜)显著氧化，外观发生异常且氧化膜的影响使导体电阻上升到难以测量的程度。此外，将表面电极膜2的材料设为0% <铜的含有率< 50%、其余为镍的含有率的铜-镍膜的情况下，表面电极膜2 (铜-镍膜)的膜强度降低，制造中会产生表面电极膜2 (铜-镍膜)剥离的问题。对此，将表面电极膜2的材料设为50% <铜的含有率< 70%、30% <镍的含有率< 50%的铜-镍膜的情况下，即使在空气氛围下烧结背面电极3a、3b和玻璃膜21，表面电极膜2(铜-镍膜)的外观等也没有显著变化。因此，表面电极膜2的材料为铜-镍膜时，适当的Cu-Ni的配合比范围为50%≤铜的含有率≤70%,30%≤镍的含有率50%。
[0104]此外，将表面电极膜2的材料设为69% <铜的含有率< 98%、银的含有率2%、其余为镍的含有率的铜-镍-银膜的情况下，在空气氛围下烧结背面电极3a、3b和玻璃膜21时，表面电极膜2 (铜-镍-银膜)显著氧化，外观发生异常且氧化膜的影响使导体电阻上升到难以测量的程度。此外，将表面电极膜2的材料设为0% <铜的含有率< 49%、银的含有率2%、其余为镍的含有率的铜-镍-银膜的情况下，表面电极膜20 (铜-镍-银膜)的膜强度降低，制造中会产生表面电极膜2(铜-镍-银膜)剥离的问题。对此，将表面电极膜2的材料设为49%≤铜的含有率≤69%、29%≤镍的含有率≤49%、银的含有率2%的铜-镍-银膜的情况下，即使在空气氛围下烧结背面电极3a、3b和玻璃膜21，表面电极膜2(铜-镍-银膜)的外观等也没有显著变化。因此，表面电极膜2的材料为铜-镍-银膜时，适当的Cu-N1-Ag的配合比范围为49%≤铜的含有率≤69%,29%≤镍的含有率≤49%、银的含有率2%。
[0105]另外，上述的各金属的含有率为重量百分比(wt%)，是离散的中央值。
[0106]另外，所述背面电极3a、3b和玻璃膜21的烧结不限于空气氛围，也可以在氮氛围下进行烧结。
[0107]此外，这里将背面电极3a、3b和表面电极膜2单独烧结，但是不限于此，与表面电极膜2同样地由铜-镍浆料或铜-镍-银浆料形成背面电极3a、3b时，也可以同时在氮氛围下烧结背面电极3a、3b和表面电极膜2。
[0108]在下一工序(步骤S7)中，如图7 (a)所示，通过使用基本波长的激光(省略图示)的激光法，对步骤S6中烧结的玻璃膜21的中央部和步骤S3中烧结的表面电极膜2的中央部同时进行切断加工，从而同时形成一列相连的(重合的)上层的间隙4b和下层的间隙4a。这里采用基本波长的YAG激光(波长:1064nm)进行了切断加工。间隙4a、4b的宽度d设为17 μ m。通过形成间隙4a、4b,成为一对表面电极2a、2b隔着间隙4a对置的结构,且成为一对玻璃膜21a、21b隔着间隙4b对置的结构。
[0109]在下一工序(步骤S8)中，如图7 (b)所示，通过用丝网印刷法分别在表面电极2a、2b上涂布导电性衆料并图案化,在表面电极2a、2b上方分别形成上部电极6a、6b。此时的丝网印刷的次数为I次。为了使上部电极6a、6b不与静电保护膜5接触，使上部电极6a、6b在离开静电保护膜5的位置重叠在表面电极2a、2b上。通过将丝网印刷后的上部电极6a、6b (导电性浆料的膜)干燥，使导电性浆料中的溶剂蒸发。
[0110]所述丝网印刷中采用的丝网的网眼尺寸为400、乳胶厚度为8±2μL? (产品编号:st400)。此外，采用银粉和环氧树脂混炼的材料作为导电性浆料。另外，不限于此，也可以将镍(Ni)粉、铜(Cu)粉等与环氧树脂混炼后的厚膜电极浆料等，用作上部电极用的导电性浆料。
[0111]在下一工序(步骤S9)中，如图7 (C)所示，通过用丝网印刷法在间隙4a、4b部分涂布静电保护用浆料并图案化，来形成静电保护膜5。此时，静电保护膜5成为具有中央部5c和两侧部5a、5b的形状。对于表面电极2a、2b,静电保护膜5的中央部5c仅设置于间隙4a(填充于间隙4a并堵塞间隙4a)，并与表面电极2a、2b连接，而对于玻璃膜21a、21b，静电保护膜5的中央部5c设置于间隙4b (填充于间隙4b并堵塞间隙4b)，且静电保护膜5的两端部5a、5b与玻璃膜2la、2Ib的上表面21a_2、21b_2的一部分(间隙侧的端部)重叠。
[0112]丝网印刷后的静电保护膜5 (静电保护用浆料的膜)在100°C的温度下干燥10分钟，以使静电保护用浆料中的溶剂蒸发。
[0113]另外，所述静电保护用浆料的丝网印刷中采用的丝网为压延网，网眼尺寸为400，线径为18 μ m，乳胶厚度为5±2μπι (产品编号:cal400/18)。此外，这里采用的静电保护用浆料以硅树脂的粘合剂为基本材料，在所述硅树脂中混炼有用作导电性粒子的铝粉和用作绝缘性粒子的氧化锌粉。并且，上述三种成分的配合比为:相对于硅树脂100重量份，铝粉为160重量份，氧化锌粉为120重量份。此时，满足以下的目标值，即ESD抑制峰值电压为500V以下、ESD耐量在额定值的泄漏电流10 μ A以下(绝缘电阻R = 3ΜΩ以上)。
[0114]此外，硅树脂采用了体积电阻率为2X1015Qcm、介电常数为2.7的附加反应型硅树脂。铝粉使用了将铝熔化、高压喷雾并冷却固化而成的平均粒径为3.0?3.6μπι的铝粉。氧化锌粉使用了具有JIS规格的第一种绝缘性(体积电阻率为200MQcm以上)的氧化锌。此外，所述氧化锌粉的粒径以0.3?1.5 μ m分布、平均粒径为0.6 μ m，且一次凝集的粒径为1.5 μ m。
[0115]在下一工序(步骤S10)中，将步骤S8中形成的上部电极6a、6b和步骤S9中形成的静电保护膜5在200°C的温度下同时烧结30分钟。
[0116]在下一工序(步骤Sll)中，如图7 (d)所示，通过用丝网印刷法在静电保护膜5和玻璃膜21a、21b上涂布硅树脂浆料并图案化，形成覆盖静电保护膜5等的中间层7。此时的丝网印刷的次数为I次。在此，硅树脂浆料采用了含有40?50%的二氧化硅的硅树脂浆料。此外，所述丝网印刷中使用的丝网为压延网，网眼尺寸为400，线径为18μπι，乳胶厚度为 5±2μπι (产品编号:cal400/18)。
[0117]在下一工序(步骤S12)中，将步骤Sll中形成的中间层7在150°C的温度下烧结30分钟。
[0118]在下一工序(步骤S13)中，如图8 (a)所示，通过用丝网印刷法在中间层7、玻璃膜2la、2lb、表面电极2a、2b和上部电极6a、6b上涂布环氧树脂浆料并图案化，形成覆盖中间层7等的保护膜8。此时的丝网印刷的次数为3?4次。所述丝网印刷中采用的丝网的网眼尺寸为250、乳胶厚度为20±2μπι (产品编号:St250/30)。
[0119]在下一工序(步骤S14)中，将步骤S13中形成的保护膜8在200°C的温度下烧结30分钟。
[0120]在下一工序(步骤S15)中，沿着薄片状的陶瓷基板I上形成的一次缝隙，对陶瓷基板I进行一次分割。其结果，陶瓷基板I成为多个单片区域横向连成一列的带状基板，并产生端面lc、ld。
[0121]在下一工序(步骤S16)中，如图8 (b)所示，利用转印法，将导电性浆料涂布在陶瓷基板I的端面lc、Id、表面电极2a、2b的一部分和背面电极3a、3b的一部分上,下一工序(步骤S17)中在200°C的温度下对其烧结30分钟，从而形成端面电极9a、9b。此时，端面电极9a、9b与表面电极2a、2b和背面电极3a、3b部分重叠,从而与表面电极2a、2b和背面电极3a、3b电连接。在此，导电性浆料采用银粉和环氧树脂混炼的浆料。
[0122]在下一工序(步骤S18)中，沿着带状的陶瓷基板I上形成的二次缝隙，对陶瓷基板I进行二次分割。其结果，陶瓷基板I被分割为各单片区域，成为单片。
[0123]在下一工序(步骤S19)中，如图8 (C)所示，利用滚镀方式，在端面电极9a、9b、背面电极3a、3b、表面电极2a、2b的一部分和上部电极6a、6b的一部分上进行电镀,形成镀镍膜 IOaUOb0
[0124]在最后的工序(步骤S20)中，如图8 (d)所示，利用滚镀方式，在步骤S19中形成的镀镍膜10a、10b上进行电镀,形成镀锡膜11a、lib。这样,完成了静电保护元件100。
[0125]接着，说明ESD试验(接触放电试验)。通过向试样(静电保护元件)施加以“IEC61000 - 4 - 28kV”为基准的ESD电压的方法来进行ESD试验。对于表面电极2a、2b的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜的本实施例的静电保护元件100，以及表面电极的材料为钨膜的比较例的静电保护元件进行了 ESD试验。此外,关于本实施例的静电保护元件100,对采用了表面电极材料A (铜-镍膜)和表面电极材料B (铜-镍-银膜)的两种静电保护元件100进行了 ESD试验。
[0126]以下说明ESD试验(接触放电试验)的方法，如图9所示，在开关SW断开的状态下，通过从直流电源(省略图示)将+ 8kV的直流电压Vtl借助53ΜΩ的电阻R1施加到150pF的电容器C上，对电容器C充电。随后，通过闭合开关SW，从电容器C借助330 Ω的电阻R2,向与50 Ω ± 1%的负载电阻R3并联的各试样200 (即米用表面电极材料A的本实施例的静电保护元件100、采用表面电极材料B的本实施例的静电保护元件100以及将钨用作表面电极材料的比较例的静电保护元件)施加放电电压(ESD电压)。并且，测量刚刚施加所述ESD电压之后在各试样200上产生的电压V，并判断是否满足作为所述电压V的最大值的ESD抑制峰值电压在500V以下的规定。
[0127]此外，向施加ESD电压后的各试样200施加30V的直流电压，测量此时流经所述试样200的电流(称为泄漏电流)，并且也判断是否满足所述泄漏电流在10 μ A以下的规定。
[0128]对各试样200进行了 500次ESD试验。图10和图11表示了所述500次ESD试验中的ESD抑制峰值电压的测量结果和泄漏电流的测量结果。在图10和图11中，?是试样200采用表面电极材料A (铜-镍膜)的静电保护元件100的情况下，ESD抑制峰值电压的测量结果和泄漏电流的测量结果，□是试样200采用表面电极材料B (铜-镍-银膜)的本实施例的静电保护元件100的情况下，ESD抑制峰值电压的测量结果和泄漏电流的测量结果，Λ是试样200采用钨膜作为表面电极材料的静电保护元件的情况下，ESD抑制峰值电压的测量结果和泄漏电流的测量结果。
[0129]如图10所示，采用表面电极材料Α、Β (铜-镍膜、铜-镍-银膜)的静电保护元件100的任意的测量结果(?、口)中，都耐受500次ESD试验且满足ESD抑制峰值电压在500V以下的规定，得到了与将钨用作表面电极材料的静电保护元件的测量结果(Λ)相同程度的结果。
[0130]此外，如图11所示，采用表面电极材料Α、B (铜-镍膜、铜-镍-银膜)的静电保护元件100的任意的测量结果(?、口)中，都耐受500次ESD试验且满足泄漏电流在10 μ A以下的规定，得到了与将钨膜用作表面电极材料的静电保护元件的测量结果(Λ)相同程度的结果。
[0131]此外，尽管三种表面电极材料都满足泄漏电流在10 μ A以下的规定，但是在表面电极材料为钨膜的情况下(Λ)，因ESD电压施加次数产生的泄漏电流的变动较大，对此，在表面电极材料Α、Β (铜-镍膜、铜-镍-银膜)的情况下(?、口)，因ESD电压施加次数产生的泄漏电流的变动较小，仅在ESD电压施加次数10?60次能观察到比较大的泄漏电流的变动。而且，在表面电极材料A (铜-镍膜)的情况下(?)，在ESD电压施加次数10?50次发生泄漏电流大幅变动，对此，在表面电极材料B (铜-镍-银膜)的情况下(□)，在ESD电压施加次数30?60次发生泄漏电流大幅变动。[0132]S卩，根据图11的以表面电极材料为参数的泄漏电流的坐标图可知，相比于钨膜，表面电极材料A、B (铜-镍膜、铜-镍-银膜)因ESD电压施加次数产生的泄漏电流的变动非常小。另外，根据最初产生泄漏电流的峰值(大幅变动)的ESD电压施加次数可知，表面电极材料A (铜-镍膜)与表面电极材料B (铜-镍-银膜)相比，表面电极材料B (铜-镍-银膜)在施加ESD电压时产生泄漏电流的峰值的情况比表面电极材料A (铜-镍膜)多20次左右。
[0133]从上述可以判断，相比于钨膜，表面电极材料A、B (铜-镍膜、铜-镍-银膜)对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。此外还能判断出，表面电极材料B (铜-镍-银膜)比表面电极材料A (铜-镍膜)对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。因此，从上述观点还可以发现本发明的作用、效果。
[0134]图12?图16表示了本发明实施例的静电保护元件的其他结构例。所述图12?图16所示的静电保护元件300、400的结构与图1?图3所示的静电保护元件100的结构相比，在玻璃膜21a、21b的结构方面存在不同。另外，关于静电保护元件300、400的表面电极2a、2b的材料，与静电保护元件100的表面电极2a、2b同样使用铜-镍膜或铜_镍-银膜。
[0135]相比于图1?图3所示的静电保护元件100(特别是参照图2、图3)，在图12?图14所示的静电保护元件300中，玻璃膜21a、21b的宽度变宽(特别是参照图12、图13:图12的上下方向为玻璃膜21a、21b的宽度方向)。
[0136]具体而言，如图2和图3所示，尽管静电保护元件100的玻璃膜21a、21b比表面电极2a、2b的宽度宽，但是比静电保护膜5的宽度窄，玻璃膜21a、21b具有能覆盖表面电极2a的两侧面2a-4、2a-5和表面电极2b的两侧面2b_4、2b_5，防止所述侧面2a-4、2a_5、2b_4、2b-5接触静电保护膜5的最小限的宽度。对此，如图13和图14所示，静电保护元件300的玻璃膜21a、21b比表面电极2a、2b的宽度、静电保护膜5的宽度以及中间层7的宽度都宽。静电保护元件300的其他结构与静电保护元件100的结构相同。此外，静电保护元件300的制造方法也和静电保护元件100的制造方法(参照图5?图8)相同。
[0137]关于图15的K-K线箭头方向断面和L-L线箭头方向断面的结构，由于和图3 (a)所示的断面结构和图3 (b)所示的断面结构相同，所以参照图3。如图3、图15和图16所示，相比于图1?图3所示的静电保护元件100 (特别是参照图1、图2),静电保护元件400的玻璃膜21a、21b的长度变短(特别是参照图14、图15:这些图的左右方向为玻璃膜21a、21b的长度方向)。
[0138]具体而言，如图1和图2所示，静电保护元件100的玻璃膜2la、2Ib比静电保护膜5的长度和中间层7的长度都长。对此,如图15和图16所不，静电保护兀件400的玻璃膜21a、21b尽管比静电保护膜5的长度长，但是比中间层7的长度短，玻璃膜21a、21b具有能介于静电保护膜5的两侧部5a、5b与表面电极2a、2b之间(即覆盖表面电极2a、2b的端部2a-l、2b-l的上表面2a-3、2b-3)，防止静电保护膜5的两侧部5a、5b接触表面电极2a、2b的最小限的长度。静电保护元件400的其他结构与静电保护元件100的结构相同。此外，静电保护元件400的制造方法也和静电保护元件100的制造方法(参照图5?图8)相同。
[0139]如上所述,本实施例的静电保护元件100、300、400包括:表面电极2a、2b,形成于陶瓷基板(绝缘基板)I的表面la，并隔着第一间隙4a对置；玻璃膜(绝缘膜)21a、21b，形成在表面电极2a、2b上并覆盖表面电极2a、2b的上表面2a_3、2b_3和两侧面2a_4、2b_4，且隔着与第一间隙4a相连的第二间隙4b对置；以及静电保护膜5，具有中央部5c和两侧部5a、5b，中央部5c设置于第一间隙4a和第二间隙4b，两侧部5a、5b重叠于玻璃膜(绝缘膜)2la、2Ib的上表面21a-2、21b-2，其中，表面电极2a、2b的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜。
[0140]此外，本实施例的静电保护元件100、300、400具有背面电极3a、3b，所述背面电极3a、3b形成于陶瓷基板(绝缘基板)I的背面lb，并与表面电极2a、2b电连接。
[0141]此外，本实施例的静电保护元件100、300、400的制造方法包括:第一工序，在陶瓷基板(绝缘基板)1的表面Ia上丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C?950°C (例如900°C)范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜2 ;第二工序，以覆盖所述第一工序中烧结的表面电极膜2的上表面和两侧面的方式丝网印刷玻璃浆料(绝缘膜用浆料)，并烧结所述丝网印刷的玻璃浆料(绝缘膜用浆料)的膜，形成玻璃膜(绝缘膜)21 ;第三工序，将所述第一工序中形成的表面电极膜2以及所述第二工序中形成的玻璃膜(绝缘膜)21切断，形成第一间隙4a和第二间隙4b;以及第四工序，丝网印刷静电保护用浆料，并烧结所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜以形成静电保护膜5，使所述静电保护膜5为具有中央部5c和两侧部5a、5b的形状，将中央部5c设置于第一间隙4a和第二间隙4b，并将两侧部5a、5b重叠于玻璃膜(绝缘膜)21a,21b 的上表面 21a-2、21b-2。
[0142]或者，本实施例的静电保护元件100、300、400的制造方法包括:第一工序，在陶瓷基板(绝缘基板)1的表面Ia上丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C?9500C (例如900°C )范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜2 ;第二工序，在陶瓷基板(绝缘基板)I的背面Ib上丝网印刷电极浆料，并烧结所述丝网印刷的电极浆料的膜，形成背面电极3a、3b;第三工序，以覆盖所述第一工序中烧结的表面电极膜2的上表面和两侧面的方式丝网印刷玻璃浆料(绝缘膜用浆料)，并烧结所述丝网印刷的玻璃浆料(绝缘膜用浆料)的膜，形成玻璃膜(绝缘膜)21 ;第四工序，将所述第一工序中形成的表面电极膜2以及所述第三工序中形成的玻璃膜(绝缘膜)21切断，形成第一间隙4a和第二间隙4b ;以及第五工序，丝网印刷静电保护用浆料，并烧结所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜以形成静电保护膜5，使静电保护膜5为具有中央部5c和两侧部5a、5b的形状，将中央部5c设置于第一间隙4a和第二间隙4b，并将两侧部5a、5b重叠于玻璃膜(绝缘膜)21a、21b的上表面21a_2、21b_2。
[0143]另外，此时，在所述第一工序之后实施所述第二工序，并且所述第二工序中，在空气氛围下且在比所述第一工序中烧结表面电极膜2时的峰值温度低的峰值温度下烧结背面电极3a、3b。
[0144]因此，按照本实施例的静电保护元件100、300、400及其制造方法，由于使表面电极2a、2b的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以能够耐受500次以上的ESD试验(接触放电试验)并将ESD抑制峰值电压维持在500V以下。另外，由于可以通过将铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C?950°C范围的峰值温度(例如峰值温度900°C )下烧结，来形成表面电极材料的铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以不需要高温的烧结炉，且不必严格管理爆炸性气体。因此，制造设备廉价，且即使疏忽制造管理也不会导致人身伤害，所以不需严格的制造管理，从而能够以低成本形成铜-镍膜或铜-镍-银膜。因此，可以降低静电保护元件100、300、400的制造成本。
[0145]此外，尽管铜-镍膜、铜-镍-银膜和钨膜这三种膜都可以耐受500次ESD试验并满足泄漏电流在10 μ A以下的规定，但是相比于钨膜，在铜-镍膜和铜-镍-银膜的情况下，因ESD电压施加次数产生的泄漏电流的变动非常小，且对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。而且相比于铜-镍膜，在铜-镍-银膜的情况下，最初产生泄漏电流的峰值(大幅变动)的ESD电压施加次数多，对于施加ESD电压的绝缘性的耐力高。
[0146]此外，由于在第一工序之后实施第二工序，并且第二工序中，在空气氛围下且在比第一工序中烧结表面电极膜2时的峰值温度(例如900°C)低的峰值温度(600°C)下烧结背面电极3a、3b，所以能够防止背面电极3a、3b变质。即，假设在第二工序之后实施第一工序，则后面的第一工序中以高峰值温度(例如900°C)烧结表面电极膜2时，背面电极3a、3b也在高峰值温度下被再次烧结，所以存在背面电极3a、3b变质的危险。对此，如果在第一工序之后实施所述第二工序，则不存在背面电极3a、3b变质的风险。
[0147]另外，在第一工序之后实施所述第二工序时，由于前面的第一工序中烧结的表面电极膜2 (表面电极2a、2b)的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜，所以即使后面的第二工序中在空气氛围下烧结背面电极3a、3b，此时表面电极膜2 (表面电极2a、2b)的外观也不会发生显著变化。因此，能在空气氛围下烧结背面电极3a、3b，容易形成背面电极3a、3b。
[0148]另外，以上说明了在一个陶瓷基板I上形成一个静电保护膜5的静电保护元件的实施例，但是不限于此，在一个陶瓷基板I上形成两个以上的静电保护膜5的静电保护元件也包含在本发明的范围内。
[0149]此外，以上说明了采用混合有硅树脂、铝粉、氧化锌粉这三种成分的浆料来形成静电保护膜的情况，但是不限于此，本发明的静电保护元件的结构也可以应用于采用与上述不同成分的材料来形成静电保护膜的静电保护元件。
[0150]工业实用性
[0151 ] 本发明涉及静电保护元件及其制造方法，能够有效应用于以低成本形成表面电极的情况，所述表面电极能使静电保护元件耐受500次以上的ESD试验(接触放电试验)且将ESD抑制峰值电压维持在500V以下。
【权利要求】
1.一种静电保护元件，包括: 表面电极，形成于绝缘基板的表面，并隔着第一间隙对置； 绝缘膜，形成在所述表面电极上并覆盖所述表面电极的上表面和两侧面，且隔着与所述第一间隙相连的第二间隙对置；以及 静电保护膜，具有中央部和两侧部，所述中央部设置于所述第一间隙和第二间隙，所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面， 所述静电保护元件的特征在于， 所述表面电极的材料为铜-镍膜或铜-镍-银膜。
2.根据权利要求1所述的静电保护元件，其特征在于，还包括背面电极，所述背面电极形成在所述绝缘基板的背面，并与所述表面电极电连接。
3.一种静电保护元件的制造方法，是制造权利要求1所述的静电保护元件的方法，其特征在于包括: 第一工序，在所述绝缘基板的表面丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C~950°C范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜； 第二工序，以覆盖所述第一工序中形成的所述表面电极膜的上表面和两侧面的方式丝网印刷绝缘膜用浆料，并将所述丝网印刷的绝缘膜用浆料的膜烧结，形成绝缘膜； 第三工序，将所述第一工序中形成的所述表面电极膜以及所述第二工序中形成的所述绝缘膜切断，形成所述第一间隙和所述第二间隙；以及 第四工序，丝网印刷静电保护用浆料，并将所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜烧结，形成所述静电保护膜，使所述静电保护膜为具有所述中央部和所述两侧部的形状，将所述中央部设置于所述第一间隙和所述第二间隙，并将所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面。
4.一种静电保护元件的制造方法，是制造权利要求2所述的静电保护元件的方法，其特征在于包括: 第一工序，在所述绝缘基板的表面丝网印刷铜-镍浆料或铜-镍-银浆料，并将所述丝网印刷的铜-镍浆料的膜或铜-镍-银浆料的膜在氮氛围中在800°C~950°C范围的峰值温度下烧结，形成表面电极膜； 第二工序，在所述绝缘基板的背面丝网印刷电极浆料，并将所述丝网印刷的电极浆料的膜烧结，形成所述背面电极； 第三工序，以覆盖所述第一工序中形成的所述表面电极膜的上表面和两侧面的方式丝网印刷绝缘膜用浆料，并将所述丝网印刷的绝缘膜用浆料的膜烧结，形成绝缘膜； 第四工序，将所述第一工序中形成的所述表面电极膜以及所述第三工序中形成的所述绝缘膜切断，形成所述第一间隙和所述第二间隙；以及 第五工序，丝网印刷静电保护用浆料，并将所述丝网印刷的静电保护用浆料的膜烧结，形成所述静电保护膜，使所述静电保护膜为具有所述中央部和所述两侧部的形状，将所述中央部设置于所述第一间隙和所述第二间隙，并将所述两侧部重叠于所述绝缘膜的上表面。
5.根据权利要求 4所述的静电保护元件的制造方法，其特征在于，在所述第一工序之后实施所述第二工序， 并且在所述第二工序中，在比所述第一工序中烧结所述表面电极膜时的峰值温度低的峰值温度下烧结所述背面电极。
6.根据权利要求3~5中任意一项所述的静电保护元件的制造方法，其特征在于，所述第一工序中烧结所述表面电极 膜时的峰值温度为900°C。
【文档编号】H01T4/10GK103918144SQ201280046961
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年4月25日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】若狭孝宏, 平野立树, 户田笃司 申请人:釜屋电机株式会社