[发明专利]一种防静电器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，具体涉及一种防静电器件。

背景技术

压敏陶瓷是指电阻值与外加电压成显著非线性关系的半导体陶瓷。由此制成的压敏电阻的阻值可以随着外场电压的升降，在线形高阻状态和近似导通的低阻状态之间往复告诉转换，是一种典型“智能型”电子元件。压敏电阻通常与被保护电路或电子元件并联，当电路中有过载出现时，压敏电阻可以自动将过载旁路，从而使电路或元件免遭顺坏。

氧化锌压敏电阻是一种以ZnO为主体，添加多种金属氧化物（Bi2O3，MnO2，Co2O3，Cr2O3，Sb2O3等），用陶瓷工艺烧结而成的多晶陶瓷材料，其电流-电压（I-V）特性类似双向齐纳二极管，具有很高的非线性。烧成后的氧化锌非线性电阻片以ZnO晶粒为主晶相，尺寸在几~几十微米，属于N型半导体；ZnO晶粒周围是很薄的晶界层，厚度约几十纳米，晶界层含有丰富的表面态。冷却过程中晶界层和晶粒之间形成双肖特基势垒，因此每个晶界层就是一个微小的非线性电阻元件，其I-V特性类似于双向齐纳二极管，在正常工作电压下电阻值很高，接近兆欧级，随着电压地加大，阻值急剧下降，在浪涌电压冲击时，阻值只有几欧姆，甚至是零点几欧姆，可见阻值随电压而变化，即具有显著的非线性特征。

ZnO压敏陶瓷由于具有高非线性、高浪涌吸收能力、响应迅捷、低成本、制作工艺简便等特点，目前已经成为应用范围最广的压敏电阻材料。ZnO压敏电阻最初被广泛应用在各种高压电路中，防止瞬间过载（如雷电）对电路的损害。随着电子信息技术的高速发展，在低压电子防静电领域，可靠性高，小型化的叠片式ZnO压敏电阻得到广泛的应用。

但随着电子信号的传输频率越来越高，叠片式压敏电阻的大电容以及微安级的漏电流已经不能满足需求。

2、高分子防静电（PESD）元件

PESD是在聚合物中嵌入导体、半导体及绝缘粒子构成的高分子压敏材料。其电阻随两端电压呈非线性变化。也就是说，当施加在其两端的电压小于某个特定电压值时，PESD呈现为绝缘体，电阻很大，不影响电路的正常工作；当施加在两端的电压大于某个特定电压值时，PESD转变为导体，电阻很小，可以短时间大电流放电，因此可与被保护电路并联使用。同时这种PESD静电防护元件具有自恢复性，即过电压放电之后又恢复到常态，不必更换，可以有效阻止电子产品的受到静电冲击而遭到破坏，

由于PESD材料由高分子基组成，不能承受高温，且易受加工过程的污染。因此，PESD元件的加工成本较为昂贵，难以实现像氧化锌压敏电阻低成本大规模生产，大大地限制了产品的推广。

发明内容

本发明目的是提供一种防静电器件，此防静电器件具有强耐静电冲击能力，可将正常工作状态下漏电流降至1μA以下。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种防静电器件，所述防静电器件设有由保护层封装的印有第一金属层的基板和第二金属层，此第一金属层的基板和第二金属层留有微间隙，所述微间隙涂覆一压敏材料层，所述第一金属层和第二金属层通过所述压敏材料层连接；压敏材料层通过以下工艺制备：包括以下步骤：

步骤一、制备玻璃包覆原料，此玻璃包覆原料的配方主要由下列质量百分含量的材料组成：

异丙醇钙（((CH₃)₂CHO)₂Ca），       粉体，  10%～20%，

硼酸三丁脂（B₂O₃: B(CH₃(CH₂)₃O)₃），粉体，  24%～34%，

乙醇铝（Al₂O₃: (CH₃CH₂O)₃Al），     粉体，  19%～29%，

正硅酸四乙脂（SiO₂: Si(OCH₂CH₃)₄），液体，  27%～37%；

步骤二、将松油醇在水浴中加热至90℃，然后将乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂加入所述松油醇获得松油醇载体，所述松油醇、乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂质量百分比为：

松油醇                87.2%～91.2%，

乙基纤维素            2.5%～6.5%，

蓖麻油                1.7%～5.7%，