[发明专利]ESD保护器件

说明书

技术领域

本发明涉及ESD保护器件，具体而言，涉及使在陶瓷多层基板的空洞部内将放电电极相对配置的ESD保护器件中、防止因陶瓷多层基板的裂纹等而导致破坏、变形的技术。

背景技术

所谓ESD(Electro-Static Discharge：静电放电)，是指当带电的导电性物体(人体等)与其他导电性物体(电子设备等)接触或充分接近时、产生剧烈放电的现象。电子设备因ESD而产生损伤、误动作等问题。为了防止这种情况，需要使放电时产生的过大电压不会施加到电子设备的电路上。使用于这种用途的是ESD保护器件，也称为浪涌吸收元件、浪涌吸收器(surge absorber)。

ESD保护器件例如配置在电路的信号线路与接地(ground)之间。由于ESD保护器件采用将一对放电电极隔开而相对的结构，因此，在正常的使用状态下，具有高电阻，信号不会流入接地侧。对此，例如像从便携式电话等的天线施加静电的情况那样，若施加过大电压，则在ESD保护器件的放电电极之间产生放电，能将静电导入接地侧。由此，对ESD器件的后级电路不会被施加静电所产生的电压，能保护电路。

例如，图5的分解立体图、图6的剖视图所示的ESD保护器件在层叠绝缘性陶瓷片材2而成的陶瓷多层基板7内形成有空洞部5，与外部电极1导通的放电电极6在空洞部5内相对配置，将放电气体封闭在空洞部5内。若对放电电极6之间施加导致绝缘破坏的电压，则在空洞部5内，在放电电极6之间产生放电，通过该放电将过剩电压导向接地，能保护后级的电路(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2001-43954号公报

发明内容

但是，这种ESD保护器件存在以下问题。

在图5、图6所示的ESD保护器件中，由于放电电极之间的间隔偏差，ESD响应性容易变动。此外，虽然需要通过放电电极相对的区域的面积来调整ESD响应性，但由于该调整被产品尺寸等所限制，因此，有时会难以实现所希望的ESD响应性。

本发明有鉴于上述实际情况，希望提供一种容易调整和稳定ESD特性的ESD保护器件。

本发明为了解决上述问题，提供具有以下结构的ESD保护器件。

ESD保护器件包括：(a)陶瓷多层基板；(b)形成于所述陶瓷多层基板、设置有间隔而彼此相对的至少一对放电电极；以及(c)形成于所述陶瓷多层基板的表面、与所述放电电极相连接的外部电极。在将所述一对放电电极之间连接的区域，ESD保护器件包括分散有金属材料和半导体材料而成的辅助电极。

在上述结构中，若对外部电极之间施加规定以上大小的电压，则在相对的放电电极之间产生放电。该放电沿着将一对放电电极之间连接的区域产生。由于在产生该放电的区域，包括分散有金属材料、以及半导体材料或电阻材料的辅助电极，因此，容易引起电子的移动，能更有效地产生放电现象，提高ESD响应性。因此，能减小因放电电极之间的间隔偏差而引起的ESD响应性的变动。因而，容易调整和稳定ESD特性。

此外，通过调整辅助电极所含有的金属材料、以及半导体材料或电阻材料的量和种类等，能将放电开始电压设定在所希望的值。由此，与仅通过改变放电电极之间的间隔来调整放电开始电压的情况相比，能高精度地设定放电开始电压。

在优选的一个方式中，半导体材料是碳化硅(SiC)。

在优选的其他方式中，半导体材料是硅。

优选在所述辅助电极中，还分散有陶瓷材料，该陶瓷材料含有构成所述陶瓷多层基板的材料作为成分。

在该情况下，通过使含有与构成陶瓷多层基板的材料相同的成分的陶瓷材料分散在辅助电极中，提高辅助电极与陶瓷多层基板的密接性，辅助电极在烧成时不易发生剥离。此外，还提高了抗ESD重复特性。

优选在所述辅助电极中，含有所述金属材料的比例为10vol％以上且为50vol％以下。

若在辅助电极中，金属材料的含有比例为10vol％以上，则能使辅助电极在烧成时的收缩开始温度成为放电电极的收缩开始温度与陶瓷多层基板的收缩开始温度的中间值。另一方面，若在辅助电极中，金属材料的含有比例为50vol％以下，则能使放电电极之间不产生短路。

优选在所述陶瓷多层基板的内部具有空洞部，所述放电电极沿所述空洞部的内表面形成。