CN101542856A - 静电放电保护装置 - Google Patents

Abstract

一种静电放电保护装置，可高精度地设置放电开始电压，且可靠性好。静电放电保护装置(10)具有：(a)陶瓷多层基板(12)；(b)在陶瓷多层基板(12)的内部形成的空洞部(13)；(c)至少一对放电电极(16、18)，其具有在空洞部(12)内空开间隔并以前端(17k、19k)彼此相对的形态配置的相对部(17、19)；(d)以及在陶瓷多层基板(12)的表面上形成、与放电电极(16、18)连接的外部电极(22、24)。陶瓷多层基板(12)具有与设有放电电极(16、18)的表面附近的、至少放电电极(16、18)的相对部(17、19)以及相对部(17、19)间的部分(15)相邻配置的混合部(14)。混合部(14)包含金属材料(14k)和陶瓷材料。

Description

静电放电保护装置

技术领域

本发明涉及一种静电放电(ESD，Electro-Static Discharge)保护装置，尤其涉及在放电电极相对地配置在陶瓷多层基板的空洞部内的静电放电保护装置中防止因陶瓷多层基板的裂缝等而引起的破坏、变形的技术。

背景技术

所谓静电放电，是指在带电的导电物体(人体等)接触或充分靠近其它导电物体(电子设备等)时形成剧烈放电的现象。静电放电会引发电子设备的损伤或误动作等问题。为了防止这种情况，需要防止放电时形成的过大的电压作用于电子设备的电路。静电放电保护装置正是用于这种用途，它也被称作浪涌吸收元件或浪涌吸收器。

静电放电保护装置配置在例如电路的信号线路与接地之间。静电放电保护装置具有使一对放电电极分离地相对的构造，因此，在通常的使用状态下具有较大的电阻，信号不会流向接地侧。与此相反，在像例如手机等的从天线施加了静电那样施加了过大的电压时，会在静电放电保护装置的放电电极之间发生放电，可将静电引向接地侧。由此，静电引起的电压便不会作用于静电放电保护装置后面的电路，可保护电路。

在例如图13的分解立体图、图14的剖视图所示的静电放电保护装置中，在将绝缘陶瓷层2层叠的陶瓷多层基板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，在空洞部5内封入了放电气体。当在放电电极6之间施加了会引起绝缘破坏的电压时，在空洞部5内会在放电电极6之间发生放电，该放电使过剩的电压朝接地引导，从而可保护后面的电路(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

然而，这种静电放电保护装置存在着如下问题。

第一，放电开始电压的设定主要是通过调整放电电极之间的间隔来进行的。但是，由于装置的制作偏差、烧成时陶瓷多层基板和放电电极的收缩情况的差异等，放电电极间隔会产生偏差，使静电放电保护装置的放电开始电压容易产生偏差。因此，无法高精度地设定放电开始电压。

第二，空洞部内的放电电极有时会因空洞部的气密性变差、陶瓷多层基板的基材层和放电电极的热膨胀率(也称作“热膨胀系数”)的差异等而从陶瓷多层基板剥离。这种情况下，会出现静电放电保护装置不起应有作用或放电开始电压发生变化的问题，使静电放电保护装置的可靠性变差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可高精度地设置放电开始电压且可靠性好的静电放电保护装置。

解决技术问题所采用的技术方案

静电放电保护装置具有：(a)陶瓷多层基板；(b)在所述陶瓷多层基板的内部形成的空洞部；(c)至少一对放电电极，其具有在所述空洞部内空开间隔并以使前端彼此相对的形态配置的相对部；(d)以及在所述陶瓷多层基板的表面上形成、与所述放电电极连接的外部电极。所述陶瓷多层基板在设有所述放电电极的表面附近具有包含金属材料和陶瓷材料的混合部，该混合部至少与所述放电电极的所述相对部以及所述相对部间的部分相邻配置。

在上述结构中，在放电电极的相对部与陶瓷多层基板之间配置有混合部。由于混合部包含烧成时的收缩情况与放电电极的相对部的材料相同或类似的金属材料以及烧成时的收缩情况与陶瓷多层基板的材料相同或类似的陶瓷材料，因此混合部在烧成时的收缩情况可成为放电电极的相对部的收缩情况与陶瓷多层基板的收缩情况的中间状态。由此，可缓和放电电极的相对部和陶瓷多层基板在收缩情况方面的差异，减小烧成时因放电电极的剥离等而引起的不良问题和特性偏差。另外，由于放电电极的相对部间的间隔的偏差也变小，因此可减小放电开始电压的偏差。

另外，可将混合部的热膨胀率设定在放电电极的相对部的热膨胀率和陶瓷多层基板的热膨胀率的中间值。由此，可用混合部来缓和放电电极的相对部和陶瓷多层基板在热膨胀率方面的差异，减小因放电电极的剥离等而引起的不良和特性的时效变化。

另外，由于包含金属材料的混合部与发生放电的放电电极的相对部相邻地配置，因此可通过对混合部所包含的金属材料的量和种类等进行调整将放电开始电压设定成期望的值。由此，与仅靠改变放电电极的相对部间的间隔来进行调整时相比，可高精度地设定放电开始电压。

理想的是，所述混合部仅与所述相对部以及所述相对部之间的部分相邻地配置。

这种情况下，由于在与放电电极的相对部以及相对部之间的部分相邻的区域以外的周边区域内未配置包含金属材料的混合部，因此周边区域的陶瓷多层基板的基材层的介电常数等电特性和机械强度不会因混合部的金属材料而下降。

理想的是，在所述放电电极的所述相对部与所述混合部重叠的方向上透视时，所述混合部与所述空洞部的周缘接触，且仅形成在所述周缘的内侧。

这种情况下，由于混合部仅形成在空洞部的正下方，因此放电电极的相对部间的间隔的偏差变小，可高精度地设定放电开始电压。

理想的是，所述混合部所包含的所述陶瓷材料与形成所述陶瓷多层基板的至少一层的陶瓷材料相同。

这种情况下，由于可容易调整成使混合部和陶瓷多层基板在收缩情况和热膨胀率方面的差异变小，因此能可靠地防止放电电极剥离等不良问题。

理想的是，在所述混合部中，所述金属材料的含有率为10vol％以上、50vol％以下。

这种情况下，由于混合部中金属材料的含有率为10vol％以上，因此可使烧成时混合部的收缩开始温度成为放电电极的相对部的收缩开始温度和陶瓷多层基板的收缩开始温度的中间值。另一方面，由于金属材料的含有率为50vol％以下，因此不会因混合部内的金属材料而使放电电极的相对部间短路。

理想的是，所述放电电极与所述陶瓷多层基板的外周面空开间隔地形成。静电放电保护装置还具有：(e)在所述陶瓷多层基板内在与所述放电电极不同的平面上形成、从所述陶瓷多层基板的内部延伸至所述陶瓷多层基板的所述外周面、并与所述外部电极连接的内部电极；以及(f)在所述陶瓷多层基板内将所述放电电极和所述内部电极彼此连接的中间电极(via-electrode)。

这种情况下，由于放电电极与外部电极不是仅在一个平面上连接，因此可减少来自外部的水分进入等，提高静电放电保护装置的环境性能。

理想的是，在一对所述放电电极中，一方与接地侧连接，另一方与电路侧连接。所述一方的所述放电电极的所述相对部的宽度比所述另一方的所述放电电极的所述相对部的宽度大。

这种情况下，若与电路侧连接的放电电极的相对部的宽度比与接地侧连接的放电电极的相对部的宽度小，则容易发生从电路侧朝接地侧放电。因此，能可靠地防止电路被破坏。

理想的是，在一对所述放电电极中，一方与接地侧连接，另一方与电路侧连接。所述另一方的所述放电电极的所述相对部的前端尖锐。

若与电路侧连接的放电电极的相对部的前端尖锐，则容易发生放电。因此，能可靠地防止电路被破坏。

理想的是，与连接接地侧的放电电极连接的外部电极的电极面积比与连接电路侧的放电电极连接的外部电极的电极面积大。

通过加大与接地侧放电电极连接的外部电极的电极面积，可减小与接地连接时的电阻，更可靠地进行放电。

理想的是，多对所述放电电极在所述陶瓷多层基板的多个层的层叠方向上错开地配置。

由于相对的一对放电电极构成一个元件，因此静电放电保护装置包括多个元件。因此，可将一个静电放电保护装置用于多个电路。由此，可削减电子设备内的静电放电保护装置的使用个数，电子设备内的电路也可小型化。

理想的是，所述陶瓷多层基板是收缩抑制层和基材层交替层叠的无收缩基板。

这种情况下，由于陶瓷多层基板使用在面方向上不收缩的所谓的无收缩基板，因此，可高精度地形成相对的放电电极的相对部间的间隔，减小放电开始电压等的特性偏差。

发明效果

本发明的静电放电保护装置可利用混合部来缓和放电电极的相对部和陶瓷多层基板在烧成时的收缩情况和烧成后的热膨胀率方面的差异，因此，可高精度地设定放电开始电压，可靠性好。

附图说明

图1是静电放电保护装置的剖视图。(实施例1)

图2是静电放电保护装置的主要部分放大剖视图。(实施例1)

图3是沿图1的直线A-A剖切的剖视图。(实施例1)

图4是静电放电保护装置的剖视图。(实施例2)

图5是静电放电保护装置的剖视图。(实施例3)

图6是静电放电保护装置的剖视图。(实施例4)

图7是静电放电保护装置的剖视图。(实施例5)

图8是静电放电保护装置的剖视图。(实施例6)

图9是静电放电保护装置的剖视图。(实施例7)

图10是静电放电保护装置的剖视图。(实施例8)

图11是静电放电保护装置的透视图。(实施例9)

图12是静电放电保护装置的俯视图。(实施例9)

图13是静电放电保护装置的分解立体图。(现有例)

图14是静电放电保护装置的剖视图。(现有例)

(符号说明)

10、10a、10b、10c、10d、10x、10y、10z静电放电保护装置

12陶瓷多层基板

14、14a混合部

14k金属材料

15间隔

16、16b、16c、16d、16s、16t、16x、16y放电电极

17、17x、17y、17z相对部

18、18b、18c、18d、18x、18y、18z放电电极

19、19x、19y、19z相对部

22、22x、22y外部电极

24、24x、24y外部电极

42、44、52、54外部电极

100静电放电保护装置

102陶瓷多层基板

110元件

113空洞部

114混合部

116放电电极

117相对部

118放电电极

119相对部

120元件

123空洞部

124混合部

126放电电极

127相对部

128放电电极

129相对部

132、134外部电极

具体实施方式

下面参照图1～图12来说明作为本发明的实施形态的实施例。

<实施例1>参照图1～图3来说明实施例1的静电放电保护装置10。图1是静电放电保护装置10的剖视图。图2是示意地表示图1中点划线所示的区域11的主要部分放大剖视图。图3是沿图1的线A-A剖切的剖视图。

如图1所示，在静电放电保护装置10中，在陶瓷多层基板12的内部形成有空洞部13。在空洞部13内配置有放电电极16、18的相对部17、19。放电电极16、18延伸至陶瓷多层基板12的外周面，与在陶瓷多层基板12的外侧形成的外部电极22、24连接。外部电极22、24用于安装静电放电保护装置10。

如图3所示，放电电极16、18的相对部17、19的前端彼此相对，在放电电极16、18的相对部17、19之间形成有间隔15。在从外部电极22、24施加规定值以上的电压时，在放电电极16、18的相对部17、19之间发生放电。

如图1所示，与放电电极16、18的相对部17、19以及它们之间的部分15相邻地配置有混合部14。混合部14与放电电极16、18的相对部17、19以及陶瓷多层基板12接触。如图2所示，混合部14包含分散在陶瓷材料的基材中的粒子状的金属材料14k。

混合部14的基材即陶瓷材料既可与陶瓷多层基板12的陶瓷材料相同，也可与其不同，若与陶瓷多层基板12的陶瓷材料相同，则容易使收缩情况等与陶瓷多层基板12对应，可减少所使用的材料的种类。另外，混合部14所包含的金属材料14k既可与放电电极16、18相同，也可与其不同，若与放电电极16、18相同，则容易使收缩情况等与放电电极16、18对应，可减少所使用的材料的种类。

由于混合部14包含金属材料14k和陶瓷材料，因此可使混合部14在烧成时的收缩情况成为包括相对部17、19的放电电极16、18和陶瓷多层基板12的中间状态。由此，可用混合部14来缓和放电电极16、18的相对部17、19和陶瓷多层基板12在烧成时的收缩情况方面的差异。其结果是，可减小因放电电极16、18的相对部17、19的剥离等而引起的不良问题和特性偏差。另外，由于放电电极16、18的相对部17、19之间的间隔15的偏差也变小，因此可减小放电开始电压等的特性的偏差。

另外，可使混合部14的热膨胀率成为放电电极16、18和陶瓷多层基板12的中间值。由此，可用混合部14来缓和放电电极16、18的相对部17、19和陶瓷多层基板12在热膨胀率方面的差异。其结果是，可减小因放电电极16、18的相对部17、19的剥离等而引起的不良问题和特性的时效变化。

另外，通过对混合部14所包含的金属材料14k的量和种类等进行调整，可将放电开始电压设定成期望的值。由此，与仅用放电电极16、18的相对部17、19之间的间隔15来调整放电开始电压时相比，可高精度地设定放电开始电压。

下面说明静电放电保护装置10的制作例。

(1)材料的准备

陶瓷材料使用了由以Ba、Al、Si为中心的组分构成的材料。调制、混合各原材料以使其成为规定组分，并用800℃～1000℃进行煅烧。用氧化锆球磨机对得到的煅烧粉末进行12小时的粉碎处理，得到陶瓷粉末。在该陶瓷粉末中添加甲苯和エキネン(日本化成品株式会社制商品名)等有机溶剂并混合。再添加粘合剂、可塑剂并混合，从而得到悬浮液。利用流涎成型法对这样得到的悬浮液进行成形，从而得到厚度为50μm的陶瓷印刷电路基板。

另外，制作电极浆液。在由平均粒径大致2μm的Cu粉末80重量％和乙基纤维素等构成的粘合剂树脂中添加溶剂，并用三辊进行搅拌、混合，从而得到电极浆液。

接着，对Cu粉末和上述陶瓷材料煅烧后的陶瓷粉末以规定的比例进行调制，并同样地添加粘合剂和溶剂，从而得到陶瓷和金属的混合浆液。混合浆液中，使树脂和溶剂占20重量％，其余的80重量％为陶瓷和Cu粉末。

然后，如表格1所示，准备好陶瓷/Cu粉末的体积比不同的混合浆液。

[表格1]

另外，仅由树脂和溶剂构成的树脂浆液也利用同样的方法进行制作。树脂材料使用烧成时分解、消失的树脂。例如PET、聚丙烯、乙基纤维素、丙烯树脂等。

(2)利用丝网印刷对混合材料、电极、树脂浆液的涂布

为了在陶瓷印刷电路基板上形成混合部14，通过丝网印刷以2μm～100μm左右的厚度涂布陶瓷/金属混合浆液，使其成为规定的图案。在陶瓷/金属混合浆液的厚度较大时，也可在预先设于陶瓷印刷电路基板的凹部内填充陶瓷/金属混合浆液。

在其上涂布电极浆液，形成在相对部17、19之间具有放电间隙的放电电极16、18。在此，使放电电极16、18的粗细形成为100μm，使放电间隙宽度(相对部17、19之间的间隙的尺寸)形成为30μm。为了在其上形成空洞部13，进一步涂布树脂浆液。

(3)层叠，压接

与普通的陶瓷多层基板一样，对陶瓷印刷电路基板进行层叠、压接。在此，形成厚度0.3mm的层叠体，使放电电极16、18的相对部17、19、空洞部13配置在其中央。

(4)切割、端面电极涂布

与LC过滤器之类的小片式电子器件一样，用微型刀具进行切割，从而形成各小片。在此，切割成1.0mm×0.5mm。在其后端面上涂布电极浆液，形成外部电极22、24。

(5)烧成

然后，与普通的陶瓷多层基板一样，在N₂环境中烧成。另外，当为了降低对静电放电的响应电压而在空洞部13中导入Ar、Ne等稀有气体时，在陶瓷材料进行收缩、烧结的温度区域内在Ar、Ne等的稀有气体环境中烧成即可。在不会氧化的电极材料(Ag等)时，也可在大气环境中烧成。

(6)镀

与LC过滤器之类的小片式电子器件一样，在外部电极上进行Ni-Sn的电解镀。

通过上面步骤，便可完成截面像图1和图2那样的静电放电保护装置10。

另外，陶瓷材料并不限于上述材料，只要具有绝缘性即可，因此，也可使用在镁橄榄石中添加了玻璃的材料、在CaZrO₃中添加了玻璃的材料等其它材料。电极材料也不限于Cu，也可以是Ag、Pd、Pt、Al、Ni、W或它们的组合。此外，陶瓷/金属的混合材料不仅能以浆液形式形成，也能以片材形式形成并配置。

另外，为了形成空洞部13而涂布了树脂浆液，但也可以不使用树脂，而是使用碳等在烧成后会消失的物质，此外，也可以不是以浆液形式印刷形成，而是将树脂膜等仅粘贴到规定位置上进行配置。

针对上述制作例的静电放电保护装置10的100个试料，通过观察内部截面对有无放电电极16、18之间的短路、烧成后的断线、脱层进行了评价。

另外，还对浆液的收缩开始温度进行了比较。具体而言，为了调查各浆液单体的收缩情况，在浆液干燥后对其粉末进行冲压，制作高度为3mm的压接体，并利用TMA(热机械分析)方法进行了测量。陶瓷的收缩开始温度与1号浆液一样为885℃。

另外，还评价了对静电放电的放电响应性。对静电放电的放电响应性通过静电放电模拟试验来测试，该静电放电模拟试验基于IEC的规格中的IEC61000-4-2。对以接触放电方式施加8kV时在试料的放电电极之间是否放电进行了调查。

下面的表格2表示了陶瓷/金属混合浆液的条件和评价结果。

[表格2]

在表格2中，带※的试料号表示在本发明的范围外。

即，当陶瓷/金属的混合浆液中金属所占的比例低于5vol％时(1号浆液)，浆液的收缩开始与陶瓷时几乎一样，与电极(8号浆液)的收缩开始温度即680℃相比存在大致200℃的差。因此，试料在烧成后发生了短路、断线。另外，通过内部观察，发现了脱层、放电电极的剥离。

当陶瓷/金属的混合浆液中金属所占的比例成为10vol％以上时，浆液的收缩开始温度接近电极的收缩开始温度，成为电极与陶瓷的中间附近的温度。这种情况下，试料未发生短路、断线、电极剥离、脱层。另外，对静电放电的放电响应性没有因配置陶瓷/金属混合浆液而变差，而是保持良好。此外，放电电极之间的间隙宽度的偏差也小。

另外，当陶瓷/金属的混合浆液中金属所占的比例增大而成为60vol％以上时，混合浆液中的金属粒彼此接触，因此在烧成后放电电极之间发生短路，并不理想。

像3号～6号试料那样，通过将混合材料中的金属比例定为10vol％以上、50vol％以下，可消除上述不良问题。特别地，更理想的是30vol％以上、50vol％以下。即，混合部14中金属材料14k的含有率理想的是10vol％以上、50vol％以下，更理想的是30vol％以上、50vol％以下。

如上所述，通过混合电极材料和陶瓷材料，可获得具有陶瓷材料和电极材料的中间的收缩情况的材料。通过将其配置在电极与陶瓷之间以及放电间隙部来形成混合部，可减小作用在放电电极与陶瓷多层基板之间的应力，从而不容易发生放电电极的断线、放电电极部的脱层、因空洞部处的电极剥离而引起的短路、因电极的收缩偏差而引起的放电间隙宽度的偏差等。

<实施例2>参照图4来说明实施例2的静电放电保护装置10a。实施例2的静电放电保护装置10a与实施例1的静电放电保护装置10结构大致相同。下面以不同之处为中心进行说明，对相同的构成部分标记相同的符号。

与图1一样，图4是与放电电极16、18垂直的剖视图。如图4所示，在静电放电保护装置10a中，仅在空洞部13的正下方形成有混合部14a。即，当在放电电极16、18的相对部17、19与混合部14重叠的方向(图中的上下方向)上透视时，混合部14与空洞部13的周缘接触，并仅形成在空洞部13的周缘的内侧。

由于像这样将混合部14a仅形成在空洞部13的正下方，因此空洞部13的形状的偏差变小。其结果是，放电电极16、18的相对部17、19之间的间隔15的偏差变小，可高精度地设定放电开始电压。

<实施例3>参照图5来说明实施例3的静电放电保护装置10b。实施例3的静电放电保护装置10b与实施例1、2结构大致相同。下面以不同之处为中心进行说明，对相同的构成部分标记相同的符号。

图5是与放电电极16b、18b垂直的剖视图。如图5所示，在静电放电保护装置10b中，仅在陶瓷多层基板12的中心部形成有放电电极16b、18b，在与放电电极16b、18b不同的平面内形成有内部电极36、38，在放电电极16b、18b与内部电极36、38之间形成有贯穿陶瓷多层基板12的至少一层的中间电极32、34。放电电极16b、18b与外部电极22、24通过中间电极32、34和内部电极36、38电连接。

在实施例3的静电放电保护装置10b中，由于放电电极16b、18b与外部电极22、24不是仅在一个平面上连接，因此可减少来自外部的水分进入等，提高环境性能。

<实施例4>参照图6来说明实施例4的静电放电保护装置10c。实施例4的静电放电保护装置10c与实施例1～3结构大致相同。下面以不同之处为中心进行说明，对相同的构成部分标记相同的符号。

图6是与放电电极16c、18c垂直的剖视图。如图6所示，在静电放电保护装置10c中，仅在陶瓷多层基板12的中心部形成有放电电极16c、18c，在陶瓷多层基板12的上表面12s上形成有外部电极42、44，在放电电极16c、18c与外部电极42、44之间形成有中间电极46、48。放电电极16c、18c与外部电极42、44通过中间电极46、48电连接。

外部电极42、44通过引线接合与未图示的电路基板的安装电极连接。

另外，图6例示了在空洞部13的正下方区域的外侧也形成有混合部14的结构，但也可以像实施例3的混合部14a那样，仅在空洞部13的正下方区域内形成混合部。此外，也可将外部电极42、44设置在陶瓷多层基板12的下表面12t上。

<实施例5>参照图7来说明实施例4的静电放电保护装置10d。实施例5的静电放电保护装置10d与实施例1～3结构大致相同。下面以不同之处为中心进行说明，对相同的构成部分标记相同的符号。

图7是与放电电极16d、18d垂直的剖视图。如图7所示，在静电放电保护装置10d中，仅在陶瓷多层基板12的中心部形成有放电电极16d、18d，在陶瓷多层基板12的下表面12t上形成有外部电极52、54，在放电电极16d、18d与外部电极52、54之间形成有中间电极56、58。放电电极16d、18d与外部电极52、54通过中间电极56、58电连接。

外部电极52、54通过焊锡或焊盘(bump)等与未图示的电路基板的安装电极连接。

另外，图7例示了仅在空洞部13的正下方区域形成有混合部14a的结构，但也可以像实施例1的混合部14那样，在空洞部的正下方区域的外侧也形成混合部。此外，也可将外部电极52、54设置在陶瓷多层基板12的上表面12s上。

<实施例6>参照图8来说明实施例6的保护装置10x。

与图3一样，图8是与放电电极16x、18x平行的剖视图。如图8所示，配置在空洞部13内的一方的放电电极18x的相对部19x的宽度比配置在空洞部13内的另一方的放电电极16x的相对部17x的宽度大。一方的放电电极18x通过外部电极24x与接地侧连接。另一方的放电电极18x通过外部电极22x与受到静电保护的未图示的电路侧连接。另外，接地侧的外部电极24x的电极面积比电路侧的外部电极22x的电极面积大。

若与电路侧连接的放电电极16x的相对部17x的宽度比与接地侧连接的放电电极18x的相对部19x的宽度小，则容易发生从电路侧朝接地侧放电。另外，通过增大接地侧的外部电极24x的电极面积，可减小与接地连接时的电阻，更容易发生从电路侧朝接地侧放电。因此，静电放电保护装置10x能可靠地防止电路破坏。

<实施例7>参照图9来说明实施例7的静电放电保护装置10y。

图9是与放电电极16y、18y平行的剖视图。如图9所示，配置在空洞部13内的一方的放电电极18y的相对部19y的前端19s呈平坦的直线状，而配置在空洞部13内的另一方的放电电极16y的相对部17y的前端17s尖锐。一方的放电电极18y通过外部电极24y与接地侧连接。另一方的放电电极18y通过外部电极22y与受到静电保护的未图示的电路侧连接。

若放电电极16y的相对部17y的前端17s尖锐，则容易发生放电。因此，静电放电保护装置10y能可靠地防止电路被破坏。

<实施例8>参照图10来说明实施例8的静电放电保护装置10z。

图10是与放电电极16s、16t、18z平行的剖视图。如图10所示，两个放电电极16s、16t和一个放电电极18z构成一对，各自的相对部17z、19z配置在空洞部13内。一方的放电电极18z的相对部19z的前端19t呈平坦的直线状，而另一方的放电电极16s、16t的相对部17z的前端17t尖锐。一方的放电电极18z通过外部电极24与接地侧连接。另一方的放电电极16s、16t通过外部电极22s、22t与电路侧连接。

若电路侧的放电电极16s、16t的相对部17z的前端17t尖锐，则容易发生放电。因此，静电放电保护装置10z能可靠地防止电路被破坏。

由于在放电电极18z与一方的放电电极16s之间以及放电电极18z与另一方的放电电极16t之间分别独立地发生放电，因此可将放电电极16s、16t分别连接到不同的电路上使用。这种情况下，可削减电子设备内的静电放电保护装置的使用个数，电子设备内的电路也可小型化。

<实施例9>参照图11和图12来说明实施例9的静电放电保护装置100。

图11是从与放电电极116、118、126、128平行的方向透视静电放电保护装置100的透视图。图12是静电放电保护装置100的俯视图。

如图11所示，在静电放电保护装置100中，在陶瓷多层基板102的内部形成有两组元件110、120。在各元件110、120中，与实施例1一样，放电电极116、118、126、128的相对部117、119、127、129配置在空洞部113、123内，与放电电极116、118、126、128的相对部117、119、127、129以及相对部117、119、127、129之间的部分相邻地配置有混合部114、124。混合部114、124与放电电极116、118、126、128的相对部117、119、127、129和陶瓷多层基板102接触。放电电极116、118、126、128分别与外部电极122、124、132、134连接。如图11所示，各元件110、120的放电电极116、118、126、128在陶瓷多层基板102的多个层的层叠方向上错开配置。

由于静电放电保护装置100包括多个元件110、120，因此可将一个静电放电保护装置100用于多个电路。由此，可削减电子设备内的静电放电保护装置的使用个数，电子设备内的电路也可小型化。

<变形例>静电放电保护装置的陶瓷多层基板使用将收缩抑制层和基材层交替层叠的无收缩基板。

基材层通过烧结包含第一陶瓷材料的一个或多个陶瓷印刷电路基板而形成，支配着陶瓷多层基板的基板特性。限制层通过烧结包含第二陶瓷材料的一个或多个陶瓷印刷电路基板而形成。

各基材层的厚度理想的是在烧成后为8μm～100μm。各基材层在烧成后的厚度不一定要限定在上述范围内，但理想的是限制在烧成时可利用限制层进行限制的最大厚度以下。基材层各层的厚度不一定要相同。

作为第一陶瓷材料，使用其一部分(例如玻璃成分)可在烧成中渗透到限制层中的材料。另外，作为第一陶瓷材料，为了可与由银和铜等低熔点金属构成的导体图案同时烧成，理想的是使用可在较低的温度、例如1050℃以下烧成的LTCC(低温共烧陶瓷：Low Temperature Co-fired Ceramic)。具体而言，可使用将氧化铝和硼硅玻璃混合而成的玻璃陶瓷、在烧成中生成玻璃成分的Ba-Al-Si-O类陶瓷等。

第二陶瓷材料被从基材层渗透来的第一陶瓷材料的一部分固接，由此，使限制层固化，并使相邻的基材层和限制层接合。

作为第二陶瓷材料，可使用氧化铝或氧化锆。限制层含有烧结温度比第一陶瓷材料高的处于未烧结状态的第二陶瓷材料。因此，限制层对基材层可在烧成过程中发挥抑制面方向的收缩的功能。另外，如上所述，限制层通过第一陶瓷材料的一部分的渗透而被固接、接合。因此，虽然限制层的厚度严格来说还依赖于基材层和限制层的状态、期望的限制力、烧成条件，但理想的是烧成后大致为1μm～10μm。

放电电极、内部电极和中间电极的电极材料只要是以可与基材层同时烧成的导电成分为主要成分的材料即可，可使用公知的材料。具体而言，可使用Cu、Ag、Ni、Pd和它们的氧化物、合金成分。

<总结>如上所述，若将因金属材料和陶瓷材料的混合而具有陶瓷材料和电极材料的中间的收缩情况的材料配置在放电电极与陶瓷多层基板之间以及放电电极的前端间的间隙部来形成混合部，则可减小作用在放电电极与陶瓷多层基板之间的应力，不容易发生放电电极的断线、放电电极部的脱层、因空洞部处的放电电极的剥离和放电电极的收缩偏差而引起的放电间隙宽度的偏差、短路等。

因此，可高精度地设定静电放电保护装置的放电开始电压，提高静电放电保护装置的可靠性。

另外，本发明并不限于上述实施形态，可在进行各种变更后实施。

Claims (11)

1.一种静电放电保护装置，具有：

陶瓷多层基板；

在所述陶瓷多层基板的内部形成的空洞部；

至少一对放电电极，其具有在所述空洞部内空开间隔并以前端彼此相对的形态配置的相对部；以及

在所述陶瓷多层基板的表面上形成、与所述放电电极连接的外部电极，

其特征在于，

所述陶瓷多层基板在设有所述放电电极的表面附近具有包含金属材料和陶瓷材料的混合部，该混合部至少与所述放电电极的所述相对部以及所述相对部间的部分相邻配置。

2.如权利要求1所述的静电放电保护装置，其特征在于，所述混合部仅与所述相对部以及所述相对部之间相邻地配置。

3.如权利要求1或2所述的静电放电保护装置，其特征在于，在所述放电电极的所述相对部与所述混合部重叠的方向上透视时，所述混合部与所述空洞部的周缘接触，且仅形成在所述周缘的内侧。

4.如权利要求1、2或3所述的静电放电保护装置，其特征在于，所述混合部所包含的所述陶瓷材料与形成所述陶瓷多层基板的至少一层的陶瓷材料相同。

5.如权利要求1至4中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，在所述混合部中，所述金属材料的含有率为10vol％以上、50vol％以下。

6.如权利要求1至5中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，

所述放电电极与所述陶瓷多层基板的外周面空开间隔地形成，

所述静电放电保护装置还具有：

内部电极，该内部电极在所述陶瓷多层基板内形成在与所述放电电极不同的平面上，且从所述陶瓷多层基板的内部延伸至所述陶瓷多层基板的所述外周面，并与所述外部电极连接；以及

中间电极，该中间电极在所述陶瓷多层基板内将所述放电电极和所述内部电极彼此连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，

在一对所述放电电极中，一方与接地侧连接，另一方与电路侧连接，

所述一方的所述放电电极的所述相对部的宽度比所述另一方的所述放电电极的所述相对部的宽度大。

8.如权利要求1至7中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，

在一对所述放电电极中，一方与接地侧连接，另一方与电路侧连接，

所述另一方的所述放电电极的所述相对部的前端尖锐。

9.如权利要求7或8所述的静电放电保护装置，其特征在于，与连接所述接地侧的一方的所述放电电极连接的所述外部电极的电极面积比与连接所述电路侧的另一方的所述放电电极连接的所述外部电极的电极面积大。

10.如权利要求1至9中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，多对所述放电电极在所述陶瓷多层基板的多个层的层叠方向上错开地配置。

11.如权利要求1至10中任一项所述的静电放电保护装置，其特征在于，所述陶瓷多层基板是收缩抑制层和基材层交替层叠的无收缩基板。

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