[實(shí)用新型]一種靜電抑制元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320405358.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203377048U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南式榮;劉明龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京薩特科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01C7/10
• 分類(lèi)號(hào): H01C7/10;H01C1/142
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種靜電抑制元件以及該元件的制作方法，特別是涉及一種以LTCC陶瓷基體堆疊工藝、壓敏陶瓷材料為功能相制作的靜電抑制元件及方法。?

背景技術(shù)

自然界中的所有物質(zhì)都是由原子組合而成的，原子中的質(zhì)子（正電荷）與電子（負(fù)電荷）存在于我們生活中的每個(gè)角落，每當(dāng)兩種不同材料相互接觸后分開(kāi)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生所謂的“摩擦起電”效應(yīng)，電荷隨后轉(zhuǎn)移至電位較低物體的這一現(xiàn)象被稱(chēng)為“靜電放電（ESD）”。在靜電防護(hù)過(guò)程中打算將靜電完全消除是困難的，但我們可以采取保護(hù)措施，將靜電的產(chǎn)生與積聚控制在最小的限度之內(nèi)，因此擺在設(shè)計(jì)、質(zhì)量和可靠性組織面前的重要課題就成為如何應(yīng)對(duì)其電子產(chǎn)品上靜電的轉(zhuǎn)移效應(yīng)。目前設(shè)計(jì)師有無(wú)數(shù)現(xiàn)成的ESD保護(hù)方案可以選擇，包括隔離電路、濾波電路和靜電抑制元件（如壓敏電阻器、瞬態(tài)電壓抑制器、靜電抑制器和放電管等）。?

除了保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸線路之外，靜電抑制元件必須保持其信號(hào)的完整性。隨著人們對(duì)于電路提供更高的信息吞吐量要求的日益迫切，靜電抑制元件的一個(gè)特性變得非常重要，這就是電容量。盡管許多種靜電抑制元件均能夠提供有效的ESD保護(hù)功能，但不能以犧牲系統(tǒng)的信號(hào)完整性為代價(jià)。因此，在把靜電抑制元件引入到設(shè)計(jì)電路前，必須對(duì)其電容有所考慮。具有極低電容值的靜電抑制元件能夠在提供ESD保護(hù)功能的同時(shí)保持高速數(shù)據(jù)信號(hào)的完整性。?

壓敏電阻器是一種限壓型保護(hù)器件，利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)其對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。同其他靜電抑制元件相比，壓敏電阻器具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：熱特性優(yōu)良、響應(yīng)時(shí)間短(ns級(jí))，高溫下電壓更穩(wěn)定、成本低等諸多方面，這主要是由于壓敏電阻器相當(dāng)于由數(shù)百萬(wàn)個(gè)P-N結(jié)組成，這種結(jié)構(gòu)有更好的能量吸收能力和浪涌承受能力。但壓敏電阻器的電容量一般在幾百到幾千pF的數(shù)量級(jí)范圍，不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中；且由于在高溫?zé)蛇^(guò)程中,?表、底層的成分容易揮發(fā)而引起組成的改變，將導(dǎo)致表面漏電流的增加和耐浪涌能力的下降。?

目前常見(jiàn)的靜電抑制元件制作方法中，中國(guó)專(zhuān)利CN101221847A、CN?103035623A、以及CN101079342B均揭示了一種在同一平面內(nèi)采用端頭平行相對(duì)且之間形成窄縫的電極對(duì)作為兩電極，在兩電極間再通過(guò)填充高分子或陶瓷壓敏材料來(lái)實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)的作用。但兩相對(duì)電極的形成需要涉及光刻、蝕刻技術(shù)，生產(chǎn)成本較高，且電極間窄縫的長(zhǎng)度與寬度的大小均受到一定的限制，容易引起產(chǎn)品觸發(fā)電壓過(guò)高且散差大，而窄縫間過(guò)大的電流密度也會(huì)導(dǎo)致電極端面被燒蝕。?

發(fā)明內(nèi)容

1、??????所要解決的技術(shù)問(wèn)題：?

????現(xiàn)有的靜電放電保護(hù)元件種類(lèi)很多，但1）多數(shù)靜電保護(hù)元件生產(chǎn)工藝復(fù)雜，體積較大或成本較高，且往往因電容量偏大而難以用于高頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中；2）現(xiàn)有貼片靜電保護(hù)元件制備技術(shù)中涉及的正對(duì)電極間形成窄縫的工藝有較大局限性，且制備的產(chǎn)品在使用過(guò)程中有因電極被燒蝕而鉗位電壓逐漸增高的風(fēng)險(xiǎn)；3）壓敏電阻器在作為靜電放電保護(hù)元件方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，但通常存在電容量、漏電流均偏大的不足。

2、??????技術(shù)方案：?

為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種靜電抑制元件，包括陶瓷基體1、左外部電極2和右外部電極2′，左外部電極2和右外部電極2′分別位于陶瓷基體1兩端，陶瓷基體1是由上保護(hù)層112、至少一層含有至少一個(gè)通孔且通孔上下表面都被印刷電極層覆蓋的通孔層42和下保護(hù)層111組成，所述通孔層42中的通孔中填充壓敏陶瓷功能相41，所述印刷電極層分別在產(chǎn)品的兩端交替引出，每個(gè)印刷電極層僅與一側(cè)外部電極形成電連接。。

???左外部電極2和右外部電極2′優(yōu)選采用業(yè)界三層端電極結(jié)構(gòu)，由里到外分別為Cu電極21、Ni電極22和Sn電極23。?

???通孔層42開(kāi)孔表面的形狀為方形或圓形。?

優(yōu)選圓形。?

???有益效果：?

????本發(fā)明通過(guò)傳統(tǒng)的LTCC陶瓷堆疊工藝，并將壓敏陶瓷材料功能相以通孔的方式填充到基體相中，可以方便地通過(guò)通孔的橫截面積和被通孔膜片的厚度來(lái)調(diào)整最終產(chǎn)品的電容量，在低容量靜電抑制元件的生產(chǎn)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，得到的產(chǎn)品還具有漏電流低、熱特性優(yōu)良、響應(yīng)時(shí)間短，過(guò)溫下電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，原材料來(lái)源廣泛，產(chǎn)品成本較低，非常適合于工業(yè)化大批量連續(xù)生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中的靜電抑制元件立體外觀示意圖。?