TWI427647B - Electrostatic protection parts and manufacturing methods thereof - Google Patents

Description

靜電保護零件及其製造方法

本發明係關於靜電保護零件及其製造方法者。

近年來，行動資訊設備等電子設備正向小型化、高功能化進展，但伴隨於此，電子設備之耐電壓則低落。因此，行動資訊設備等電子設備需使用靜電保護零件，以保護該電子設備避免受到靜電脈衝或外來雜訊所施加之過電壓。

靜電保護零件係具有經由間隙而相向之正電極及設於前述間隙之靜電保護膜者，設於電子設備中有被施加過電壓之虞之線路與接地之間，對前述線路施加過電壓時，藉由在前述正電極間(即靜電保護膜)放電而保護電子設備避免該過電壓。

再者，作為揭示先前靜電保護零件之先前技術文獻，有例如下述專利文獻1。

[專利文獻]日本特開2009-194130號公報

目前，伴隨行動資訊設備等電子設備之小型化、高功能化之進展，對靜電保護零件之過電壓保護功能之要求正日益提高，因此期待靜電保護零件之各種特性之提高。

並且，靜電保護零件之各種特性中，絕緣電阻係尤其重要之一者。絕緣電阻越大(即漏電流越小)越好，另，每個零件之絕緣電阻(漏電流)之差異亦越小越好。但絕緣電阻具有對靜電保護零件施加ESD(Electro Static Discharge，靜電放電)電壓後會下降、且隨著其電壓施加次數增加而更下降之趨勢。

因此本發明鑒於上述情況，以提供一種靜電保護零件及其製造方法為課題，以期可儘量減少ESD電壓施加後絕緣電阻之下降，並且可儘量減小每個零件之絕緣電阻之差異。

作為解決上述問題之方法，大致分為研發靜電保護零件之構造之方法，及研發靜電保護膜之材料之方法。本發明係著眼於前者之方法，積極研討靜電保護零件之構造結果而得者，具有如下特徵。

即，第1發明之靜電保護零件，其特徵在於包含：正電極，其形成於絕緣基板上，且經由第1間隙而相向；絕緣膜，其形成於前述正電極上，覆蓋前述正電極之上面及兩側面，且經由與前述第1間隙相接之第2間隙而相向；及靜電保護膜，其具有中央部與兩側部，前述中央部設於前述第1間隙及第2間隙，前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合。

另，第2發明之靜電保護零件，其係如第1發明之靜電保護零件，其中前述絕緣膜係玻璃膜。

另，第3發明之靜電保護零件，其係如第1或第2發明之靜電保護零件，其中於前述靜電保護膜與保護膜間設有中間層，前述絕緣膜介於該中間層與前述正電極之間。

另，第4發明之靜電保護零件之製造方法，其特徵在於：其係第1發明之靜電保護零件之製造方法，其包含：於絕緣基板上形成正電極之膜之第1步驟；於前述正電極之膜上形成絕緣膜，藉由該絕緣膜覆蓋前述正電極之膜的上面及兩側面之第2步驟；切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜及前述第2步驟中形成之絕緣膜，而形成第1間隙與第2間隙之第3步驟；及形成靜電保護膜之第4步驟，其係使該靜電保護膜具有中央部與兩側部之形狀，將前述中央部設於第1間隙及第2間隙，且將前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合。

另，第5發明之靜電保護零件之製造方法，其係第4發明之靜電保護零件之製造方法，其中前述絕緣膜係玻璃膜。

另，第6發明之靜電保護零件之製造方法，其係如第4或第5發明之靜電保護零件之製造方法，其中在前述第3步驟中，使用具有UV波長區域之三次高諧波雷射，同時切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜及前述第2步驟中形成之絕緣膜，藉此形成第1間隙與第2間隙。

根據第1發明之靜電保護零件，其特徵在於具有：正電極，形成於絕緣基板上，經由第1間隙而相向；絕緣膜，形成於前述正電極上，覆蓋前述正電極之上面及兩側面，且經由與前述第1間隙連接之第2間隙而相向；靜電保護膜，具有中央部與兩側部，前述中央部設於前述第1間隙及第2間隙，前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合，因此對正電極只在正電極間之第1間隙設置靜電保護膜。即，靜電保護膜對正電極只連接間隙側之端面，不與前述斷面以外之部分連接。

因此，第1發明之靜電保護零件與靜電保護膜亦與正電極端面以外之部分連接之靜電保護零件相比，可使絕緣電阻非常大，且亦可使每個零件之絕緣電阻之差異非常小。

根據第2發明之靜電保護零件，其特徵為：第1發明之靜電保護零件中，前述絕緣膜係玻璃膜，因此製造靜電保護零件時，可容易且以低價實施具有耐熱性且絕緣性之玻璃膜之形成。

根據第3發明之靜電保護零件，其特徵為：第1或第2發明之靜電保護零件中，於前述靜電保護膜與保護膜間設有中間層，前述絕緣膜介於該中間層與前述正電極間，因此藉由絕緣膜之介在，中間層不與正電極接觸。因此，可利用絕緣膜確實阻止經由中間層在正電極間產生之異常放電。此時，例如亦可使用絕緣性比較低之材料形成中間層，因此可得到中間層之材料選擇幅度擴大之效果。

根據第4發明之靜電保護零件之製造方法，其特徵為：其係第1發明之靜電保護零件之製造方法，具有：於絕緣基板上形成正電極之膜之第1步驟；於前述正電極之膜上形成絕緣膜，以該絕緣膜覆蓋前述正電極之膜的上面及兩側面之第2步驟；切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜，及前述第2步驟中形成之絕緣膜，形成第1間隙與第2間隙之第3步驟；具有中央部與兩側部之形狀，使前述中央部設於第1間隙及第2間隙，使前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合，形成靜電保護膜之第4步驟，因此對正電極可只在正電極間之第1間隙設置靜電保護膜。即，可使靜電保護膜只對正電極連接間隙側之端面，不與前述端面以外之部分連接之方式形成。

因此，根據第4發明之靜電保護零件之製造方法所製造之靜電保護膜，與靜電保護膜亦與正電極之端面以外部分連接之靜電保護膜相比，可使絕緣電阻非常大，且可使每個零件之絕緣電阻之差異非常小。

另，根據第5發明之靜電保護零件之製造方法，其特徵為：第4發明之靜電保護零件之製造方法中，前述絕緣膜係玻璃膜，因此可容易且以低價實施具有耐熱性且絕緣性之玻璃膜之形成。

另，根據第6發明之靜電保護零件之製造方法，由於其特徵為：第4或第5發明之靜電保護零件之製造方法中，在前述第3步驟，可使用具有UV波長區域之三次諧波雷射，同時切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜，及前述第2步驟中形成之絕緣膜，藉此形成第1間隙與第2間隙，因此可容易地高精度形成第1間隙及第2間隙。

以下，基於附圖詳細說明本發明之實施形態例。

首先，基於圖1~圖3，針對本發明之實施形態例之靜電保護零件之構造進行說明。

圖1~圖3所示之靜電保護零件100係用以在行動資訊設備等電子設備之印刷基板進行表面安裝之零件，且為保護安裝於前述印刷基板之電子迴路(電子零件)避免受到靜電壓脈衝或外來雜訊所引起之過電壓，而設於前述電子設備中有被施加前述過電壓之虞之線路與接地之間者。

如圖1~圖3所示，於作為絕緣基板之陶瓷基板1之表面1a形成有正電極2a、2b，於陶瓷基板1之背面1b形成有背電極3a、3b。正電極2a、2b遍及基板表面1a之長度方向全體而形成，另一方面，背電極3a、3b形成於基板背面1b之兩端部分。

於基板表面1a之中央部，於正電極2a、2b間形成有間隙(狹小部)4a(第1間隙)。即，正電極2a、2b經由間隙4a而相向。間隙4a係利用雷射法等切斷機構對正電極之膜進行切斷加工而形成，寬度d為10 μm左右(本實施形態例中為7 μm)。

並且，於正電極2a上(間隙附近)形成有作為絕緣膜之玻璃膜21a，於正電極2b上(間隙附近)形成有作為絕緣膜之玻璃膜21b。於玻璃膜21a、21b間形成有間隙(狹小部)4b(第2間隙)。即，玻璃膜21a、21b經由間隙4b而相向。間隙4b與間隙4a相同係以雷射法等切斷機構對玻璃膜進行切斷加工而形成之寬度d為10 μm左右(本實施形態例中為7 μm)者，與間隙4a連接。下層間隙4a與上層間隙4b重合。

正電極2a之間隙側之端部2a-1、其上面2a-3與兩側面2a-4、2a-5(即間隙側之端面2a-6以外之部分)由玻璃膜21a所覆蓋(尤其參照圖3(a))。同樣，正電極2b之間隙側之端部2b-1、其上面2b-3與兩側面2b-4、2b-5(即間隙側之端面2b-6以外之部分)由玻璃膜21b所覆蓋(尤其參照圖3(b))。

於間隙4a、4b上形成有靜電保護膜5，該靜電保護膜5與正電極2a、2b連接。並且由於正電極2a之端部2a-1之間隙側端面2a-6以外之部分被玻璃膜21a覆蓋，因此靜電保護膜5只於端面2a-6對正電極2a連接，未與前述端面2a-6以外之部分連接。同樣的，由於正電極2b之端部2b-1之間隙側端面2b-6以外之部分被玻璃膜21b覆蓋，因此靜電保護膜5只於端面2b-6對正電極2b連接，未與前述端面2b-6以外之部分連接。

詳述之，靜電保護膜5係縱剖面形狀(參照圖1)呈T字狀，且具有中央部5c與兩側部5a、5b。靜電保護膜5之中央部5c係設於如前述之間隙4a、4b中(即塞住間隙4a、4b)，靜電保護膜5之兩側部5a、5b則分別與玻璃膜21a、21b之間隙側端部21a-1、21b-1之上面21a-2、21b-2重合(即覆蓋玻璃膜21a、21b之內側兩端)。

積極研討靜電保護零件之結果，若要使施加ESD電壓後之絕緣電阻之下降儘量減少，則靜電保護膜5只設於正電極2a、2b間之間隙4a較佳。

但，如圖4所示之比較例之靜電保護零件200，其不設置玻璃膜而於正電極2a、2b上直接利用網版印刷法形成靜電保護膜時，由於間隙4a之寬度十分狹窄，因此無法只於間隙4a設置靜電保護膜5，而無論如何都會成為靜電保護膜5之兩側部5a、5b與正電極2a、2b之端部2a-1、2b-1之上面2a-3、2b-3重合之狀態。

因此，本發明研發製造方法，如圖1等所示，於正電極2a、2b之上形成玻璃膜21a、21b後，實施從玻璃膜21a、21b之上利用網版印刷法形成靜電保護膜5之方法。其結果，雖然對於玻璃膜21a、21b不只於間隙4b設置靜電保護膜5(中央部5c)，且靜電保護膜5之兩端部5a、5b與玻璃膜21a、21b之上面重合，但是對於正電極2a、2b，由於藉由與上面2a-3、2b-3重合之玻璃膜21a、21b而擋住靜電保護膜5之兩端部5a、5b，因此可只於間隙4a設置靜電保護膜5(中央部5c)。

靜電保護膜5係使用對作為黏合劑之矽樹脂混合導電性粒子與絕緣性粒子2種材料而形成者。導電性粒子及絕緣性粒子係未進行於導電性粒子之表面設置保護層，或對絕緣性粒子之表面摻雜其他物質等特殊處理者。

另，導電性粒子係導電性金屬粒子之鋁(Al)粉，絕緣性粒子係氧化鋅(ZnO)粉。於氧化鋅粉使用具有JIS標準之第1種絕緣性之氧化鋅，即，使用體積電阻率為200 MΩcm以上之氧化鋅。再者，矽樹脂、鋁粉與氧化鋅3種成份之組成比，若以前述矽樹脂為100重量份，則前述鋁粉為160重量份以上，前述氧化鋅粉為120重量份。在本發明與比較例之靜電保護零件100、200之任一者中，該靜電保護用膏之組成比均滿足ESD抑制峰值電壓為500 V以下、且ESD耐量(20次電壓施加)為標準值的漏電流10 μA以下(絕緣電阻R=3 MΩ以上)之目標值。但，其中以本發明之靜電保護零件100之漏電流較小(參照圖10，詳情後述)。因此，本發明之靜電保護零件100之絕緣性更加提升。再者，所謂ESD抑制峰值電壓，係放電開始時產生之電壓。

於正電極2a、2b上分別形成有上部電極6a、6b。正電極2a、2b係薄膜，因此藉由上部電極6a、6b可強化正電極2a、2b之機械強度。惟以不與靜電保護膜5相接之方式(與靜電保護膜5隔開之位置)形成上部電極6a、6b。其理由係若上部電極6a、6b與靜電保護膜5相接，則當靜電脈衝等過電壓施加於靜電保護零件100時，不在正電極2a、2b間而在上部電極6a、6b間或上部電極6a、6b與正電極2a、2b間會有開始放電之虞，該情況下將無法發揮靜電保護零件原有的靜電保護功能之故。

再者，作為絕緣膜之玻璃膜21a、21b未形成於上部電極6a、6b之下層。

靜電保護膜5被中間層7覆蓋，中間層7被保護膜8覆蓋。保護膜8之兩端部8a、8b分別與上部電極6a、6b之一部分(間隙側部分)重合。並且，玻璃膜21a、21b不僅介於靜電保護膜5之兩側部5a、5b與正電極2a、2b間，且介於中間層7與正電極2a、2b間。

保護膜8之耐濕性等優良，故設置用來隔絕濕度等之外部環境等因素以保護靜電保護膜5等。但，由於保護膜8耐熱性不充分，因此構成為不直接以保護膜8覆蓋放電時會發熱之靜電保護膜5，以耐熱性優良之中間層7覆蓋靜電保護膜5，再以保護膜8覆蓋該中間層7。

中間層7亦具有避免於正電極2a、2b間產生異常放電之功能。另，中間層7係對矽樹脂等樹脂材料適量加入二氧化矽等無機填料之有彈性者(彈性體)，且亦具有於正電極2a、2b間之間隙4a(靜電保護膜5)放電時抑制內部能量(內壓)之上升(吸收前述內部能量)，而防止因前述內部能量上升所產生之衝擊造成靜電保護零件100破損之功能(緩衝功能)。

於陶瓷基板1之兩端面1c、1d分別形成有端面電極9a、9b，藉由該等端面電極9a、9b而分別電性連接正電極2a、2b與背電極3a、3b。另，由於端面電極9a、9b之端部9a-1、9a-2、9b-1、9b-2，正電極2a、2b之端部2a-2、2b-2與背電極3a、3b之端部3a-1、3b-1分別重合，使得端面電極9a、9b與正電極2a、2b及背電極3a、3b之連接更為確實。

再者，為使作為端子電極之可靠性提升，因此依次對端面電極9a、9b等形成鎳(Ni)之鍍敷膜10a、10b，與錫(Sn)之鍍敷膜11a、11b。鎳鍍敷膜10a、10b分別覆蓋端面電極9a、9b，背面電極3a、3b，正電極2a、2b之一部分，及上部電極6a、6b之一部分，錫膜11a、11b分別覆蓋鎳鍍敷膜10a、10b。

接著，基於圖5~圖8，針對本實施形態例之靜電保護零件100之製造方法進行說明。對圖5流程圖之各製造步驟(Step)附加S1~S20符號。另，於圖6(a)~(d)、圖7(a)~(d)、圖8(a)~(d)中依次顯示各製造步驟中靜電保護零件100之製造狀態。

再者，在本實施形態例中製成1005型靜電保護零件100(圖2所示寬度W為0.5 mm、長度L為1.0 mm者)。

在最初的步驟(步驟S1)中，如圖6(a)所示，將陶瓷基板1收入靜電保護零件100之製造步驟(省略圖示)。此處，使用氧化鋁基板作為陶瓷基板1。該氧化鋁基板係將96%氧化鋁作為陶瓷材料使用而製成者。

再者，圖6(a)係只圖示與1單片之靜電保護零件100對應之1個單片區域的陶瓷基板1，但在步驟S15中一次分割之前的實際的陶瓷基板1，係縱橫形成複數條一次切縫與二次切縫且單片區域成縱橫複數個連接之薄片狀者。

在下一步驟(步驟S2)中，如圖6(b)所示，於陶瓷基板1之背面1b形成背電極3a、3b。背電極3a、3b係利用網版印刷法，對基板背面1b塗布電極膏並圖案化而形成。此處使用銀(Ag)膏作為電極膏。使網版印刷而成之背電極3a、3b乾燥而使電極膏中之溶劑蒸發。

在下一個步驟(步驟S3)，如圖6(c)所示，於陶瓷基板1之表面1a形成正電極2之膜(在後續步驟中用以形成正電極2a、2b之膜)。正電極之膜2係利用網版印刷法於基板表面1a塗布電極膏並圖案化而形成。此處使用樹脂酸金膏(Au resinate paste)作為電極膏。使網版印刷而成之正電極2之膜乾燥而使電極膏中之溶劑蒸發。

再者，作為用以形成正電極2之膜之電極膏，亦可使用金以外之液膏(金屬有機物膏)。例如可使用白金(Pt)或銀(Ag)之液膏等。作為用以形成背電極3a、3b之電極膏，亦可使用銀/鈀(Ag/Pd)膏。

在下一個步驟(步驟S4)中，以850℃的溫度、40分鐘的時間，同時鍛燒步驟S2中形成之背電極3a、3b及步驟S3中形成之正電極2。

並且，在下一個步驟(步驟S5)中，如圖6(d)所示，於正電極2之中央部形成玻離膜21(在後續步驟中用以形成玻璃膜21a、21b之膜)。玻璃膜21係利用網版印刷法，於正電極2上(以覆蓋正電極2的中央部之方式)塗布硼矽酸類玻璃膏並圖案化而形成。

在下一個步驟(步驟S6)中，以600℃的溫度鍛燒步驟S5中形成之玻璃膜21。

在下一個步驟(S7)中，如圖7(a)所示，藉由使用具有UV波長區域之雷射(省略圖示)之雷射法，同時切斷加工步驟S6中鍛燒之玻璃膜21之中央部，與步驟S4中鍛燒之正電極2之中央部，藉此同時形成連成一排(重合)之上層間隙4b與下層間隙4a。此處作為具有UV波長之雷射，使用三次高諧波雷射(波長355 nm)。設間隙4a、4b之寬度d為7 μm。形成間隙4a、4b之結果，成為：使一對正電極2a、2b經由間隙4a而相向、且使一對玻璃膜21a、21b經由間隙4b而相向之結構。

在下一個步驟(步驟S8)中，如圖7(b)所示，利用網版印刷法將導電性膏塗布於各個正電極2a、2b並圖案化，藉此於正電極2a、2b之上形成上部電極6a、6b。此時之網版印刷次數為1次。為使上部電極6a、6b不與靜電保護膜5接觸，而在與靜電保護膜5隔開之位置上，以與正電極2a、2b重合之方式形成該等上部電極6a、6b。使網版印刷後之上部電極6a、6b乾燥而使導電性膏中之溶劑蒸發。

該網版印刷所使用之絲網係網目尺寸為400、乳劑厚度為8±2 μm者(型號：st 400)。

另，作為導電性膏，使用銀粉與環氧樹脂混煉而成者。並且不限於此，亦可將鎳(Ni)、銅(Cu)粉等與環氧樹脂混煉而成之厚膜電極膏等作為上部電極用之導電性膏使用。

在下一個步驟(步驟S9)中，如圖7(c)所示，利用網版印刷法將靜電保護用膏塗布於間隙4a、4b並圖案化，藉此形成靜電保護膜5。此時靜電保護膜5成為具有中央部5c與兩側部5a、5b之形狀。相對於正電極2a、2b，靜電保護膜5之中央部5c只設於間隙4a(阻塞間隙4a)且與正電極2a、2b連接，相對於玻璃膜21a、21b，靜電保護膜5之中央部5c設於間隙4b(阻塞間隙4b)，且靜電保護膜5之兩端部5a、5b與玻璃膜21a、21b之上面21a-2、21b-2之一部分(間隙側之端部)重合。

使網版印刷後之靜電保護膜5以100℃的溫度乾燥10分鐘而使靜電保護用膏中之溶劑蒸發。

再者，該網版印刷所使用之絲網係軋平式網目，且網目尺寸為400、線徑為18 μm、乳劑厚度為5±2 μm者(型號：cal 1400/18)。

另，此處所使用之靜電保護用膏，係將矽樹脂之黏合劑作為基本材料，對該矽樹脂混煉作為導電性粒子使用之鋁粉，與作為絕緣性粒子使用之氧化鋅粉2種而成者。再者，該等3種成份之組成比，若以矽樹脂為100重量份，則鋁粉為160重量份，氧化鋅粉為120重量份，該情形滿足ESD抑制漏電力為500 V以下、ESD耐量為標準值之漏電流10 μA以下(絕緣電阻R=3 MΩ以上)之目標值。

另，作為矽樹脂，使用體積電阻率2×10¹⁵ Ωcm，介電常數2.7之附加反應型矽樹脂。

作為鋁粉，使用將鋁熔融、高壓噴霧並冷卻固化而成之平均粒徑為3.0~3.6 μm之鋁粉。

作為氧化鋅粉，使用具有JIS標準之第1種絕緣性(體積電阻率200 MΩcm以上)之氧化鋅。另，該氧化鋅粉使用粒徑分布為0.3~1.5 μm、平均粒徑為0.6 μm，且一次凝集之粒徑為1.5 μm之氧化鋅粉。

在下一個步驟(步驟S10)中，以200℃的溫度、30分鐘的時間，同時鍛燒步驟S8中形成之上部電極6a、6b及步驟S9中形成之靜電保護膜5。

在下一個步驟(步驟S11)中，如圖7(d)所示，利用網版印刷法將矽樹脂膏塗布於靜電保護膜5及玻璃膜21a、21b並圖案化，藉此形成覆蓋靜電保護層5等之中間層7。此時之網版印刷次數為1次。

此處作為矽樹脂膏，使用含有40~50%的二氧化矽之矽樹脂膏。

另，該網版印刷所使用之絲網係軋平式網目，且網目尺寸為400、線徑為18 μm、乳劑厚度為5±2 μm者(型號：cal 1400/18)。

在下一個步驟(步驟S12)中，以150℃的溫度、30分鐘的時間，鍛燒步驟S11中形成之中間層7。

在下一個步驟(步驟S13)中，如圖8(a)所示，利用網版印刷法將環氧樹脂膏塗布於中間層7、玻璃膜21a、21b、正電極2a、2b及上部電極6a、6b並圖案化，藉此形成覆蓋中間層7等之保護膜8。此時之網版印刷次數為2次。

再者，該網版印刷所使用之絲網係網目尺寸為400、乳劑厚度為10±2 μm者(型號：3D Sus 400/19)。

在下一個步驟(步驟S14)中，以200℃的溫度、30分鐘的時間，鍛燒步驟S13中形成之保護膜8。

在下一個步驟(步驟S15)中，沿著形成於薄片狀的陶瓷基板1之1次切縫而1次分割陶瓷基板1。其結果，陶瓷基板1成為複數個單片區域橫向連成一排之帶狀者，且產生端面1c、1d。

在下一個步驟(步驟S16)中，如圖8(b)所示，利用轉印法將導電性膏塗布於陶瓷基板1之端面1c、1d、正電極2a、2b之一部分、及背電極3a、3b之一部分，於下一個步驟(S17)中將其以200℃的溫度鍛燒30分鐘，藉此形成端面電極9a、9b。此時端面電極9a、9b與正電極2a、2b及背電極3a、3b一部分重合，而將正電極2a、2b與背電極3a、3b電性連接。

此處作為導電性膏，使用銀粉與環氧樹脂混煉而成之膏。

在下一個步驟(步驟S18)中，沿著形成於帶狀陶瓷基板1之2次切縫而2次分割陶瓷基板1。其結果，陶瓷基板1在每個單片區域被分割而成為單片。

在下一個步驟(步驟S19)中，如圖8(c)所示，利用滾鍍方式於端面電極9a、9b、背電極3a、3b、正電極2a、2b之一部分及上部電極6a、6b之一部分之上進行電鍍，形成鍍鎳膜10a、10b。

在最後之步驟(步驟S20)中，如圖8(d)所示，利用滾鍍方式於步驟S19中形成之鍍鎳膜10a、10b上進行電鍍，形成鍍錫膜11a、11b。如此，靜電保護零件100製作完成。

接著，基於圖9及圖10，說明對於具有本發明之玻璃膜21a、21b之靜電保護零件100(圖1)，及對比較例之無玻璃膜之靜電保護零件200所進行之ESD試驗之結果。

ESD試驗係以IEC61000-4-2 8 kV為基準，以將ESD電壓施加於靜電保護零件100、200之方法進行。

針對本發明之靜電保護零件100，以與上述相同之製造步驟製成10個試料，針對比較例之靜電保護零件200，除無玻璃膜外，其餘以與上述相同之製造步驟製成10個試料。並且對任一試料都施加20次ESD電壓。

圖9(a)係顯示對本發明之靜電保護零件100之試料施加第1次ESD電壓時之ESD抑制峰值電壓之測定結果，圖9(b)係顯示對比較例之靜電保護零件200之試料施加第1次ESD電壓時之ESD抑制峰值電壓之測定結果。

由該等測定結果可知，就ESD抑制峰值電壓方面，任一試料都滿足500 V以下之目標值，未觀察到雙方試料之顯著差壓。

另一方面，圖10(a)係顯示對本發明之靜電保護零件100之試料施加第1次、第10次與第20次之ESD電壓後測定漏電流之結果，圖10(b)係顯示對比較例之靜電保護零件200之試料施加第20次之ESD電壓後測定漏電流之結果。

並且，如圖10(a)所示，針對本發明之靜電保護零件100，任一試料在第1次、第10次與第20次之任何之ESD電壓施加後，漏電流皆為0.001 μA之非常小的值，且亦完全無每個試料(零件)之漏電流之差異。即，可確認任一試料之絕緣電阻都非常大，且完全無每個試料之絕緣電阻之差異。

與此相對，如圖10(b)所示，針對比較例之靜電保護零件200，雖然任一試料都滿足10 μA以下之目標值，但與圖10(a)之結果相比，發現漏電流大之試料較多，且每個試料之漏電流之差異都非常大。即，可確認該等之絕緣電阻比較小，且每個試料之絕緣電阻之差異亦大。

再者，玻璃膜21a、21b之構造不限於圖1~圖3所示之構造，例如亦可以是如圖11~圖13所示之構造，或圖14及圖15所示之構造。

詳述為，圖11~圖13所示之靜電保護零件300與圖1~圖3所示之靜電保護零件100相比(尤其參照圖2、圖3)，玻璃膜21a、21b之寬度變大(尤其參照圖12、圖13，該等圖之上下方向係玻璃膜21a、21b之寬度方向)。

具體言之，如圖2及圖3所示，靜電保護零件100之玻璃膜21a、21b雖比正電極2a、2b之寬度大，但比靜電保護膜5之寬度小，且覆蓋正電極2a之兩側面2a-4、2a-5或正電極2b之兩側面2b-4、2b-5，具有可防止前述側面2a-4、2a-5、2b-4、2b-5與靜電保護膜5相接之最小寬度。與此相對，如圖12及圖13所示，靜電保護零件300之玻璃膜21a、21b具有比正電極2a、2b之寬度、靜電保護膜5之寬度及中間層7之寬度之任一者都大之寬度。

又，靜電保護零件300之其他構造與靜電保護零件100之構造相同。再者，靜電保護零件300之製造方法亦與靜電保護零件100之製造方法相同。

圖14之K-K線箭頭方向剖面及L-L線箭頭方向剖面之構造，與圖3(a)所示剖面及圖3(b)所示剖面之構造相同，因此參照圖3。

如圖3、圖14及圖15所示，靜電保護零件400與圖1~圖3所示之靜電保護零件100相比(尤其參照圖1、圖2)，玻璃膜21a、21b之長度變短(尤其參照圖14、圖15，該等圖之左右方向係玻璃膜21a、21b之長度方向)。

具體言之，如圖1及圖2所示，靜電保護零件100之玻璃膜21a、21b比靜電保護膜5之長度及中間層7之長度都長。與此相對，如圖14及圖15所示，靜電保護零件400之玻璃膜21a、21b雖比靜電保護膜5之長度長，但比中間層7之長度短，且介於靜電保護膜5兩側部5a、5b與正電極2a、2b間(即覆蓋正電極2a、2b之端部2a-1、2b-1之表面2a-3、2b-3)，具有可防止靜電保護膜5之兩側部5a、5b與正電極2a、2b相接之最小長度。

又，靜電保護零件400之其他構造與靜電保護零件100之構造相同。再者，靜電保護零件400之製造方法亦與靜電保護零件100之製造方法相同。

如上，根據本實施形態例之靜電保護零件100、300、400，由於其特徵為包含：正電極2a、2b，其形成於陶瓷基板1上且經由間隙4a而相向；玻璃膜21a、21b，其形成於正電極2a、2b上，覆蓋正電極2a、2b之上面2a-3、2b-3及兩側面2a-4、2a-5、2b-4、2b-5，且經由與間隙4a相連之間隙4b而相向；及靜電保護膜5，其具有中央部5c與兩側部5a、5b，中央部5c設於間隙4a及間隙4b，且兩側部5a、5b與玻璃膜21a、21b之上面21a-2、21b-2重合，因此對於正電極2a、2b，只在正電極2a、2b間之間隙4a設有靜電保護膜5(中央部5c)。即，靜電保護膜5只於間隙側之端面2a-6、2b-6對正電極2a、2b相接，未與前述端面2a-6、2b-6以外之部分相接。

因此，相較於靜電保護膜5亦與正電極2a、2b端面以外部分相接之靜電保護零件200相比，靜電保護膜100可使絕緣電阻非常大，且可使每個零件之絕緣電阻之差異非常小。

另，根據靜電保護零件100、300、400，其特徵為絕緣膜係玻璃膜21a、21b，因此製造靜電保護零件100時，可容易且以低價實施具有耐熱性且絕緣性之玻璃膜之形成。

另，根據靜電保護零件100、300，由於其特徵為玻璃膜21a、21b介於中間層7與正電極2a、2b間，因此藉由玻璃膜21a、21b之介在，中間層7未與正電極2a、2b接觸。因此，可藉由玻璃膜21a、21b而確實阻止經由中間層7於正電極2a、2b間產生異常放電。此情形時，例如亦可使用絕緣性比較低之材料形成中間層7，因此亦可得到中間層7之材料選擇範圍較廣之效果。

另，根據本實施形態例之靜電保護零件100之製造方法，由於其特徵為包含：於陶瓷基板1上形成正電極2之膜之第1步驟；於正電極2之膜上形成絕緣膜21，藉由該絕緣膜21覆蓋正電極2之膜的上面及兩側面之第2步驟；切斷前述第1步驟中形成之正電極2之膜及前述第2步驟中形成之玻璃21，而形成間隙4a與間隙4b之第3步驟；及形成靜電保護膜5之第4步驟，其係使該靜電保護膜5具有中央部5c與兩側部5a、5b之形狀，將前述中央部5c設於間隙4a及間隙4b，且將前述兩側部5a、5b與玻璃膜21a、21b之上面21a-2、21b-2重合，因此，對於正電極2a、2b，可只於正電極2a、2b間之間隙4a設置靜電保護膜5(中央部5c)。即，可藉由只於間隙側之端面2a-6、2b-6對正電極2a、2b相接，而不與前述端面2a-6、2b-6以外部分相接之方式形成靜電保護膜5。

因此，相較於靜電保護膜5亦與正電極2a、2b端面以外之部分相接之靜電保護零件200相比，根據本製造方法製造之靜電保護零件100可使絕緣電阻非常大，且可使每個零件之絕緣電阻之差異非常小。

另，根據本製造方法，其特徵為絕緣膜係玻璃膜21a、21b，因此可容易且以低價實施具有耐熱性且絕緣性之玻璃膜21a、21b之形成。

另，根據本製造方法，其特徵為：在前述第3步驟中，使用具有UV波長之3次高諧波雷射，同時切斷前述第1步驟中形成之正電極2之膜與前述第2步驟中形成之玻璃膜21，藉此形成間隙4a、4b，因此可容易且高精度地形成間隙4a、4b。

再者，上述說明了於1個陶瓷基板1上形成1個靜電保護膜5之靜電保護零件之實施例，但不限於此。於1個陶瓷基板1上形成2個以上靜電保護膜5之靜電保護零件亦含在本發明之範圍內。

另，上述針對使用矽樹脂與鋁粉與氧化鋅粉3種成份混煉而成之膏，形成靜電保護膜之情形進行了說明，但未必限於此，本發明之靜電保護零件之構造亦可應用於以與上述不同成份之材料形成靜電保護膜之靜電保護零件。

[產業上之可利用性]

本發明係關於靜電保護零件及其製造方法者，對謀求提高靜電保護零件之絕緣電阻特性之情形有用。

1．．．陶瓷基板

1a．．．基板表面

1b．．．基板背面

1c、1d．．．基板端面

2．．．正電極之膜

2a、2b．．．正電極

2a-1、2a-2、2b-1、2b-2．．．正電極之端部

2a-3、2b-3．．．正電極之上面

2a-4、2a-5、2b-4、2b-5．．．正電極之側面

2a-6、2b-6．．．正電極之端面

3a、3b．．．背電極

3a-1、3b-1．．．背電極之端部

4a、4b．．．間隙

5．．．靜電保護膜

5a、5b．．．靜電保護膜之側部

5c．．．靜電保護膜之中央部

6a、6b．．．上部電極

7．．．中間層

8．．．保護膜

8a、8b．．．保護膜之端部

9a、9b．．．端面電極

9a-1、9a-2、9b-1、9b-2．．．端面電極之端部

10a、10b．．．鍍鎳膜

11a、11b．．．鍍錫膜

21、21a、21b．．．玻璃膜

21a-1、21b-1．．．玻璃膜之端部

21a-2、21b-2．．．玻璃膜之上面

100．．．靜電保護零件(有玻璃膜)

200．．．靜電保護零件(無玻璃膜)

300．．．靜電保護零件(有玻璃膜)

400．．．靜電保護零件(有玻璃膜)

圖1係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之構造之剖面圖(圖2之B-B線箭頭方向剖面圖)。

圖2係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之構造之上面圖(圖1之A方向箭頭方向圖)。

圖3(a)係圖1之C-C線箭頭方向剖面圖，(b)係圖1之D_- D線箭頭方向剖面圖。

圖4係顯示比較例之靜電保護零件之構造之剖面圖。

圖5係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之製造步驟之流程圖。

圖6(a)~(d)係本發明之實施形態例之靜電保護零件之製造步驟之第1說明圖。

圖7(a)~(d)係本發明之實施形態例之靜電保護零件之製造步驟之第2說明圖。

圖8(a)~(d)係本發明之實施形態例之靜電保護零件之製造步驟之第3說明圖。

圖9(a)係顯示本發明(實施例)之靜電保護零件(有玻璃膜)之ESD抑制峰值電壓測定結果之表，(b)係顯示比較例之靜電保護零件(無玻璃膜)之ESD抑制峰值電壓測定結果之表。

圖10(a)係顯示本發明(實施例)之靜電保護零件(有玻璃膜)之漏電流測定結果之表，(b)係顯示比較例之靜電保護零件之漏電流測定結果之表。

圖11係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之其他構造例(玻璃膜部分之構造例)之剖面圖(圖12之F-F線箭頭方向圖)。

圖12係圖11係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之其他構造例(玻璃膜部分之構造例)之上面圖(圖11之E方向箭頭方向圖)。

圖13(a)係圖11之G-G線箭頭方向剖面圖，(b)係圖11之H-H線箭頭方向剖面圖。

圖14係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之其他構造例(玻璃膜部分之構造圖)之剖面圖(圖15之J-J線箭頭方向剖面圖)。

圖15係顯示本發明之實施形態例之靜電保護零件之其他構造例(玻璃膜部分之構造圖)之上面圖(圖14之I方向箭頭方向圖)。

1．．．陶瓷基板

1a．．．基板表面

1b．．．基板背面

1c、1d．．．基板端面

2a、2b．．．正電極

2a-1、2a-2、2b-1、2b-2．．．正電極之端部

2a-3、2b-3．．．正電極之上面

2a-6、2b-6．．．正電極之端面

3a、3b．．．背電極

3a-1、3b-1．．．背電極之端部

4a、4b．．．間隙

5．．．靜電保護膜

5a、5b．．．靜電保護膜之側部

5c．．．靜電保護膜之中央部

6a、6b．．．上部電極

7．．．中間層

8．．．保護膜

8a、8b．．．保護膜之端部

9a、9b．．．端面電極

9a-1、9a-2、9b-1、9b-2．．．端面電極之端部

10a、10b．．．鍍鎳膜

11a、11b．．．鍍錫膜

21a、21b．．．玻璃膜

21a-1、21b-1．．．玻璃膜之端部

21a-2、21b-2．．．玻璃膜之上面

100．．．靜電保護零件(有玻璃膜)

Claims (6)

1. 一種靜電保護零件，其特徵在於包含：正電極，其形成於絕緣基板上，且經由第1間隙而相向；絕緣膜，其形成於前述正電極上，覆蓋前述正電極之上面及兩側面，且經由與前述第1間隙相接之第2間隙而相向；及靜電保護膜，其具有中央部與兩側部，前述中央部設於前述第1間隙及第2間隙，前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合。
2. 如請求項1之靜電保護零件，其中前述絕緣膜係玻璃膜。
3. 如請求項1或2之靜電保護零件，其中於前述靜電保護膜與保護膜之間設有中間層，前述絕緣膜介於該中間層與前述正電極之間。
4. 一種靜電保護零件之製造方法，其特徵在於：其係請求項1之靜電保護零件之製造方法，其包含：於絕緣基板上形成正電極之膜之第1步驟；於前述正電極之膜上形成絕緣膜，藉由該絕緣膜覆蓋前述正電極之膜的上面及兩側面之第2步驟；切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜及前述第2步驟中形成之絕緣膜，而形成第1間隙與第2間隙之第3步驟；及形成靜電保護膜之第4步驟，其係使該靜電保護膜具有中央部與兩側部之形狀，將前述中央部設於第1間隙及第2間隙，且將前述兩側部與前述絕緣膜之上面重合。
5. 如請求項4之靜電保護零件之製造方法，其中前述絕緣膜係玻璃膜。
6. 如請求項4或5之靜電保護零件之製造方法，其中在前述第3步驟中，使用具有UV波長區域之三次高諧波雷射，同時切斷前述第1步驟中形成之正電極之膜及前述第2步驟中形成之絕緣膜，藉此形成第1間隙與第2間隙。