[发明专利]ESD保护器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及保护半导体装置等免遭静电破坏的ESD保护器件及其制造方法。

背景技术

近年来，在使用民用设备时，作为输入输出接口的电缆的插拔次数有增加的趋势，处于容易对输入输出连接器部施加静电的状况。此外，随着信号频率的高频化，因设计规则的细化而导致难以创建路径，LSI自身对于静电变得脆弱。

因此，对LSI等半导体装置进行保护以避免静电放电(ESD)(Electron-Statics Discharge)的ESD保护器件得到广泛使用。

作为这样的ESD保护器件，提出有一种包括以下多孔结构部的过电压保护元件，上述多孔结构部连接于第一电极与第二电极之间，并且，通过使用包含非导体粉末(碳化硅粉末)、金属导体粉末(Cu粉末)、以及粘合剂(玻璃)的过电压保护元件的材料进行烧成处理来生成。

但是，对于该过电压保护元件的情况，由于粘合剂(玻璃)的添加不可或缺，因此，有可能会产生以下的问题。

(1)因玻璃分散不佳而使产品特性偏差有增大的趋势，因而难以提供可靠性高的产品。

(2)因玻璃分散不佳而在重复施加ESD时使抗短路性有发生劣变的趋势。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-85284号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种ESD保护器件及其制造方法，该ESD保护器件具有稳定的特性，即使重复施加静电，也不会产生特性劣变。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述技术问题，本发明的ESD保护器件的特征在于，包括：

相对电极，该相对电极包括一侧相对电极和另一侧相对电极而成，所述一侧相对电极和另一侧相对电极在陶瓷基材内部以前端部隔开间隔而相对的方式形成；以及

放电辅助电极，该放电辅助电极配置成分别与构成所述相对电极的所述一侧相对电极和所述另一侧相对电极相接触，并从所述一侧相对电极跨至所述另一侧相对电极，

所述放电辅助电极包含金属粒子、半导体粒子、以及玻璃质，而且，

所述金属粒子之间、所述半导体粒子之间、以及所述金属粒子与所述半导体粒子之间经由所述玻璃质相结合，并且，

所述金属粒子的平均粒径X为1.0μm以上，所述放电辅助电极的厚度Y与所述金属粒子的平均粒径X的关系满足0.5≤Y/X≤3的必要条件。

优选所述金属粒子为Cu粒子，此外，优选所述半导体粒子为碳化硅粒子。

此外，优选所述玻璃质是由所述金属粒子与所述半导体粒子之间发生反应而产生的。

此外，优选构成所述相对电极的所述一侧相对电极和所述另一侧相对电极的前端部彼此相对的放电间隙部、以及所述放电辅助电极的位于所述放电间隙部的区域面对设于所述陶瓷基材内部的空洞部。

此外，本发明的ESD保护器件的制造方法包括：

在第一陶瓷生片的一主面上印刷放电辅助电极糊料来形成未烧成的放电辅助电极的工序，所述放电辅助电极糊料包含平均粒径为1.0μm以上的金属粒子、半导体粒子、以及有机载体，并且，所述金属粒子和所述半导体粒子中的至少一方在表面上具有玻璃的网眼形成成分，且所述金属粒子与所述半导体粒子的总和所占的比例为7体积％～25体积％；

在所述第一陶瓷生片的一主面上印刷相对电极糊料，从而形成包括一侧相对电极和另一侧相对电极的未烧成的相对电极的工序，所述一侧相对电极和另一侧相对电极各自覆盖所述放电辅助电极的一部分，且配置成彼此隔开间隔；

在所述第一陶瓷生片的一主面上层叠第二陶瓷生片以形成未烧成的层叠体的工序；以及

将所述层叠体进行烧成，使所述放电辅助电极的所述金属粒子的表面与所述半导体粒子的表面之间发生反应，从而生成玻璃质的工序。

此外，本发明的ESD保护器件的制造方法的特征在于，所述放电辅助电极中含有的金属粒子为带氧化铝涂层的Cu粒子，所述半导体粒子为碳化硅粒子。

发明效果