[发明专利]放电间隙填充用树脂组合物和静电放电保护体

说明书

技术领域

本发明涉及放电间隙填充用树脂组合物和静电放电保护体，更具体而言，涉及工作电压的调整精度优异、能够小型化、低成本化的静电放电保护体以及该静电放电保护体中使用的放电间隙填充用树脂组合物。

背景技术

静电放电(electro-static discharge：ESD)是电气系统和集成电路遭受的破坏性的、不可避免的现象之一。从电气的观点出发，ESD是具有几安培的峰值电流、持续10～300纳秒的瞬间高电流现象。因此，当发生ESD时，如果不将几纳秒以内的约几安培的电流导出集成电路，那么集成电路会遭受极难修复的损伤、或使其容量有问题或引起劣化，从而无法正常发挥作用。此外近年来，电子部件和电子设备的轻量化、薄型化、小型化的潮流迅速进展。随之，由于半导体的集成度、和安装到印刷配线基板中的电子部件的密度显著上升，而过密地集成或使被安装的电子元件、信号线彼此极其接近，因而形成了在信号处理速度高速化的同时容易引起高频辐射噪音的状况。

以往，作为保护电路内的IC等不受ESD影响的静电保护元件，有日本特开2005-353845号公报中公开的那样的由金属氧化物等的烧结体形成的整体结构的元件。该元件是由烧结体形成的叠层型片式压敏电阻器，具备叠层体和一对外部电极。压敏电阻器具有施加电压一达到某固定值以上的值，在此之前未流动的电流就突然开始流动这样的性质，并对静电放电具有优异的抑制力。然而，在作为烧结体的叠层型片式压敏电阻器的制造中，包括片成型、内部电极印刷、片叠层等在内的复杂的制造工艺是不可避免的，并且存在安装工序中容易引起层间剥离等问题发生这样的问题。

此外，作为保护电路内的IC等不受ESD影响的静电保护元件，有放电型元件。放电型元件也具有以下优势：漏电流小、理论也简单、不易发生故障。此外，在放电型元件中，可以通过放电间隙的距离来调整放电电压，进而在该元件为密封结构的情况下，放电电压可以根据气体的压力、气体的种类来确定。作为实际市售的元件，有通过下述方法获得的元件：形成圆柱状的陶瓷表面导体覆膜，通过激光等在该覆膜上设置放电间隙，将其进行玻璃封装而获得。该市售的玻璃封装型放电间隙型元件虽然特性优异，但是其形态复杂，因此可预测该元件作为表面安装用元件而小型化是有限的，而且难以降低成本。

在配线上直接配线形成放电间隙并通过该放电间隙的距离来调整放电电压的方法在如下现有技术文献中公开了。可例示例如在日本特开平3-89588号公报中，放电间隙的距离为4mm，在日本特开平5-67851号公报中，放电间隙的距离为0.15mm。对于这样的现有技术的最小间隙的距离，平行电极之间的放电电压为1kV左右或1kV以上，在电极为突起型的情况下，虽然放电电压降低10～20％左右，但为了保护电源电压低的IC、LSI，放电电压仍过高。

此外，如果不保护放电间隙部分，则可预测环境中的湿度、气体会导致导体表面被污染，放电电压变化。为了保护放电间隙而在放电间隙中直接填充通常的抗蚀剂类，这会引起放电电压的大幅度上升，因此不实用。在1～2μm左右或更窄的极窄放电间隙中填充通常的抗蚀剂类的情况下，虽然可以降低放电电压，但会发生如下问题：引起被填充的抗蚀剂类稍微劣化、绝缘电阻值降低、根据情况会发生导通。

关于放电间隙的距离和放电电压的最佳化，日本特开平10-27668中也有记载，根据该记载，为了保护通常的电子元件，优选将放电间隙设为5～60μm，为了保护对静电更敏感的IC、LSI，优选将放电间隙设为1～30μm，在仅除去特别大的脉冲电压部分即可的用途中，可以将放电间隙增大到150μm左右。

另一方面，关于放电间隙的距离和气压之积与放电电压之间的关系，存在Paschen法则，根据该法则，在大气(1巴，20℃)中，放电间隙的距离为7μm的情况下，要求放电电压为350V。

这样，如果在几微米至50微米的范围的放电间隙中填充绝缘性树脂，则理论上可以获得与距离相关的放电电压，但是实际上如果按照IEC61340-3-1向人体带电模型(HBM)施加8kV，则存在以下问题：根据树脂种类的不同，有时绝缘电阻降低，或引起导通，不耐实用。