CN102741948B - 静电保护用浆料、静电保护部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种便宜且使电容量的波动变小等成为可能的静电保护用浆料、使用了它的静电保护部件及其制造方法。为此，用于形成静电保护膜的静电保护用浆料是仅把导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种颗粒与作为粘合剂的硅树脂混炼而成的，对所述的导电性颗粒和绝缘性颗粒不进行特殊处理。此外，导电性颗粒采用铝粉，绝缘性颗粒采用氧化锌粉，使硅树脂为100重量份，使所述铝粉为60重量份～200重量份，使所述氧化锌粉为60重量份～160重量份。在制造静电保护部件时，首先通过丝网印刷形成上部电极，然后通过丝网印刷形成静电保护膜。此外，对丝网印刷而成的上部电极和静电保护膜同时进行烘烤。

Description

静电保护用浆料、静电保护部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及静电保护用浆料（ペースト）、静电保护部件及其制造方法。

背景技术

近年来，便携式信息设备等电子设备的小型化、高功能化正在快速发展。伴随与此，安装在所述电子设备中的电子部件的小型化也正在快速发展。可是，由此造成电子设备和电子部件的耐电压降低，因此例如因电子设备的端子与带电的人体接触时产生的静电脉冲及从便携式信息设备的天线进入的外来噪声施加的过电压，会发生损坏便携式信息设备等电子设备内部的电子电路（电子部件）的不利情况，其发生件数也正在增加。在此，所谓的静电脉冲、外来噪声是指在1纳秒以下的时间内产生的数百到数千伏的电压。

以往，作为应对所述的静电脉冲和外来噪声产生的过电压的对策，采用了下述方法：对于电子设备，在被施加所述过电压的线路和接地（グランド）之间设置压敏电阻这样的对策部件。可是，近年来在便携式信息设备中发送或接收的信息量进一步增加，伴随与此，要求提高用于发送或接收信息的信号的质量。因此对于所述对策部件要求减少杂散电容及其波动。

对于所述的要求，由于压敏电阻通常采用例如层叠以氧化锌等为主要成分的陶瓷膜的结构，所以存在其电容量增大的问题。因此为了降低杂散电容，已经提出的方案是使用静电对策部件（静电保护部件），静电对策部件具有在隔着狭窄的间隙相对的电极之间形成有静电保护膜的结构。例如在下述的专利文献1～8中公开了所述的静电对策部件（静电保护部件）的具体例子。

专利文献1公开了使用通过在表面形成钝化层（氧化铝）从而可以确保高的绝缘性的铝粉作为在静电对策部件的结构中使用的静电保护膜的特定材料。

专利文献2公开了使用粉末组合物等的粉末和玻璃粉混合而成的浆料作为静电保护元件中的静电保护膜的材料，所述粉末组合物是通过在以氧化锌（ZnO）为主要成分并在其中掺杂有由锰（Mn）或钴（Co）构成的材料而实现了半导体化的材料中，混合由铋（Bi）、锑（Sb）、硅（Si）、钙（Ca）、钡（Ba）、钛（Ti）或铝（Al）构成的粉末组合物或由它们的化合物构成的辅助成分而得到的。

专利文献3公开了作为在静电保护元件中的静电吸收体的材料，使用把在氧化锌（ZnO）中混入用于实现半导体化的锰（Mn）、钴（Co）后经热处理合成的粉末；以及把铋（Bi）、铝（Al）等的碳化物或氧化物均匀混合经热处理后得到的材料。

专利文献4公开了在电极上附着瞬态电压保护材料并使其固化，形成瞬态电压保护膜的工序，在该工序中，为了使瞬态电压保护膜平坦，在电极上形成有堤坝部。

专利文献5公开了作为在电过载保护装置中的电过载保护材料大致有两种材料，一种是由绝缘性粘合剂、导电性颗粒和半导体颗粒构成的静电保护材料，另一种是由绝缘性粘合剂、导电性颗粒、半导体颗粒和绝缘性颗粒构成的静电保护材料。此外，在专利文献5中记载有从粒径的观点出发，对于前者的静电保护材料而言，导电性颗粒具有小于10μm的最大平均粒径，半导体颗粒具有小于10μm的平均粒径，对于后者的静电保护材料而言，导电性颗粒具有小于10μm的最大平均粒径，半导体颗粒具有小于10μm的平均粒径，绝缘性颗粒具有在约200埃到约1000埃的范围内的平均粒径，此外也公开了导电性颗粒具有下述情况：导电性颗粒具有小于10μm的最大平均粒径；导电性颗粒具有约4μm到约8μm的范围内的平均粒径；导电性颗粒具有小于约4μm的平均粒径。

专利文献6公开了一种电路保护设备，其具备下述结构：在绝缘基板上形成有把第一电极和第二电极相互隔开的间隙，在该间隙内形成有空腔，在该空腔中具有电压可变材料。此外在专利文献6中公开了与所述电极的厚度有关的内容。

专利文献7公开了一种静电对策部件，其结构为：使用电阻率小的材料在绝缘基板上以膜厚为较厚的状态的方式形成一对第一电极，使用由高融点金属形成的薄膜在所述一对电极之间形成第二电极，在所述第二电极上形成用于设置过电压保护材料层的间隙。

专利文献8公开了一种静电对策部件，其结构为：在绝缘基板上印刷金的树脂酸盐浆料（金レジネートペースト）并进行烧结，形成第一接地电极，在该第一接地电极与多个第一上面电极之间形成过电压保护材料层，并且通过印刷以银为主要成分的导电浆料并进行烧结形成覆盖所述第一接地电极的第二上面电极和覆盖所述第一接地电极的第二接地电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2007－265713号

专利文献2：日本专利公开公报特开2008－294324号

专利文献3：日本专利公开公报特开2008－294325号

专利文献4：日本专利公开公报特开2001－230046号

专利文献5：日本公表特许公报特表2001－523040号

专利文献6：日本公表特许公报特表2002－538601号

专利文献7：日本专利公开公报特开2009－194130号

专利文献8：日本专利公开公报特开2009－147315号

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在隔着所述间隙相对的电极之间形成静电保护膜的结构的静电保护部件，其是通过下述方式形成的：在氧化铝等陶瓷基板上，以隔着间隙相对的方式形成至少两个电极，此后通过丝网印刷法等以覆盖所述电极的一部分且堵住所述间隙的方式形成静电保护膜，进而以覆盖所述电极的一部分和静电保护膜整体的方式形成用于针对外部环境等保护静电保护膜的保护膜。此外，为了提高作为端子电极的可靠性，在未被所述保护膜覆盖的电极部分上，通过电镀法形成镍镀膜、锡镀膜。

用于形成所述静电保护部件的静电保护膜的以往的材料大致分为两种，一种是陶瓷材料，另一种是将导电性颗粒、半导体颗粒、绝缘性颗粒与树脂混炼而成的材料。

其中，在将陶瓷材料作为静电保护膜材料使用的静电保护部件中，存在其电容量波动大的问题。其原因认为是由于在每个静电保护部件中，间隙宽度（电极间隔）的波动大以及陶瓷材料的介电常数波动大等。即，设间隙宽度（电极间隔）为d、静电保护膜的介电常数为ε、电极的截面面积为A，由于静电保护部件的电容量Cp可以用εA/d表示，如果电极的截面面积A、间隙宽度d、介电常数ε的波动大，则电容量Cp的波动也变大。

此外，在粘合剂树脂中混合有导电性颗粒、半导体颗粒、绝缘性颗粒三种材料的情况下，在进行对导电性颗粒表面设置钝化层的表面处理及进行在绝缘性颗粒中掺杂其他物质的处理等特殊处理的情况下，由于使静电保护用浆料的价格变高，所以会导致静电保护部件的成本增加。

此外，在使用将陶瓷材料作为静电保护膜材料的静电保护部件中，按照形成条件，对陶瓷材料进行热处理的温度为1000℃到1300℃，因此存在热处理装置变大且昂贵的问题。

鉴于所述的问题，本发明的目的在于提供价格便宜且使电容量的波动变小等成为可能的静电保护用浆料、以及使用它的静电保护部件及其制造方法。

解决技术问题的技术方案

为了解决所述的问题，第一发明提供一种静电保护用浆料，用于形成静电保护部件的静电保护膜，其特征在于，所述静电保护用浆料是通过把硅树脂、导电性颗粒及绝缘性颗粒这三种成分混合而得到的。

此外，第二发明的静电保护用浆料是在第一发明的静电保护用浆料中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉。

此外，第三发明的静电保护用浆料是在第二发明的静电保护用浆料中，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份。

此外，第四发明提供一种静电保护部件，该静电保护部件包括：绝缘基板；表面电极，形成在所述绝缘基板上，隔着间隙相对；以及静电保护膜，形成于所述间隙，与所述表面电极连接，所述静电保护部件的特征在于，所述静电保护膜是由把硅树脂、导电性颗粒及绝缘性颗粒这三种成分混合而成的材料形成的。

此外，第五发明的静电保护部件是在第四发明的静电保护部件中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉。

此外，第六发明的静电保护部件是在第五发明的静电保护部件中，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份。

此外，第七发明提供一种静电保护部件的制造方法，其特征在于包括：通过丝网印刷法把电极浆料涂布在绝缘基板上并形成图案，由此形成表面电极的工序；对所述表面电极进行烧结的工序；对烧结后的所述表面电极进行切断加工，形成间隙，并使所述表面电极隔着所述间隙相对的工序；通过丝网印刷法把导电浆料分别涂布在隔着所述间隙相对的表面电极上并形成图案，由此形成上部电极的工序；通过丝网印刷法把静电保护用浆料涂布于所述间隙并形成图案，由此在所述间隙形成静电保护膜，并使所述静电保护膜与隔着所述间隙相对的表面电极连接的工序；以及对所述上部电极和所述静电保护膜同时进行烘烤的工序。

此外，第八发明的静电保护部件的制造方法是在第七发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，通过把硅树脂、导电性颗粒及绝缘性颗粒这三种成分混合而得到所述静电保护用浆料。

第九发明的静电保护部件的制造方法是在第八发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉。

此外，第十发明的静电保护部件的制造方法是在第九发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份。

发明效果

按照第一发明的静电保护用浆料，第一发明的静电保护用浆料用于形成静电保护部件的静电保护膜，其特征在于，静电保护用浆料是通过把硅树脂、导电性颗粒、绝缘性颗粒这三种成分混合而得到的，在作为粘合剂的硅树脂中仅混入导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种颗粒，而且不对导电性颗粒和绝缘性颗粒实施特殊的表面处理等，因此可以实现便宜的静电保护用浆料。因此具有使用该静电保护用浆料形成的静电保护膜的静电保护部件也便宜。

此外，通过使用该静电保护用浆料形成静电保护膜，静电保护膜的介电常数的波动变小，因此具有该静电保护膜的静电保护部件的电容量的波动也变小。因此，在把该静电保护部件作为应对静电脉冲和外来噪声的部件用于便携式信息设备等电子设备中的情况下，可以降低与静电保护部件有关的杂散电容及其波动。

此外，按照第二发明的静电保护用浆料，在第一发明的静电保护用浆料中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉，因此第二发明的静电保护用浆料除了可以得到所述第一发明的效果以外，通过使用所述铝粉和氧化锌粉这样的便宜的材料，可以便宜地制造静电保护用浆料。

此外，按照第三发明的静电保护用浆料，在第二发明的静电保护用浆料中，其特征在于，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份，因此第三发明的静电保护用浆料除了可以得到所述第一发明和第二发明的效果以外，具有使用本静电保护用浆料形成的静电保护膜的静电保护部件还可以满足下述目标值：ESD（Electrostaticdischarge，静电放电）抑制峰值电压在500V以下；ESD容限（耐量）（施加20次电压）满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

按照第四发明的静电保护部件，该静电保护部件包括：绝缘基板；表面电极，形成在所述绝缘基板上，隔着间隙相对；以及静电保护膜，形成于所述间隙，与所述表面电极连接，其特征在于，所述静电保护膜是由把硅树脂、导电性颗粒、绝缘性颗粒这三种成分混合而成的材料形成的，利用在作为静电保护膜粘合剂的硅树脂中仅混合导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种成分而成的材料形成静电保护膜，而且对导电性颗粒和绝缘性颗粒没有实施特殊的表面处理等，因此可以便宜地形成静电保护膜，具有该静电保护膜的静电保护部件也变得便宜。

此外，由于静电保护膜的介电常数的波动变小，所以具有该静电保护膜的静电保护部件的电容量的波动也变小。因此在把该静电保护部件作为应对静电脉冲和外来噪声的部件用于便携式信息设备等电子设备的情况下，可以降低与静电保护部件有关的杂散电容及其波动。

按照第五发明的静电保护部件，在第四发明的静电保护部件中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉，因此第五发明的静电保护部件除了可以得到所述第四发明的效果以外，还因使用所述铝粉和氧化锌粉这样的便宜材料，可以便宜地形成静电保护膜。

按照第六发明的静电保护部件，在第五发明的静电保护部件中，其特征在于，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份，因此第六发明的静电保护部件除了可以得到所述第四发明和第五发明的效果以外，具有使用本静电保护用浆料形成的静电保护膜的静电保护部件还满足下述目标值：ESD抑制峰值电压为500V以下；ESD容限满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

按照第七发明的静电保护部件的制造方法，该制造方法包括：通过丝网印刷法把电极浆料涂布在绝缘基板上并形成图案，由此形成表面电极的工序；对所述表面电极进行烧结的工序；把烧结后的所述表面电极进行切断加工形成间隙，使表面电极隔着所述间隙相对的工序；通过丝网印刷法把导电浆料分别涂布在隔着所述间隙相对的表面电极上并形成图案，由此形成上部电极的工序；通过丝网印刷法把静电保护用浆料涂布于所述间隙并形成图案，由此在所述间隙形成静电保护膜，并使所述静电保护膜与隔着所述间隙相对的表面电极连接的工序；以及对所述上部电极和所述静电保护膜同时进行烘烤的工序。因此所述静电保护部件的制造方法具有下述的效果。

即，由于利用上部电极可以增强表面电极的机械强度，所以使通过丝网印刷形成静电保护膜变得容易。

此外，首先通过丝网印刷形成上部电极，此后通过丝网印刷形成静电保护膜，因此与先通过丝网印刷形成静电保护膜，然后通过丝网印刷形成上部电极6a、6b的情况相比，可以减少丝网与静电保护膜接触的次数。因此可以减少下述可能性：因丝网印刷时丝网带电导致产生比对静电保护膜所希望的静电容限更大的静电，而导致静电保护膜的电特性劣化。

此外，按照第八发明的静电保护部件的制造方法，在第七发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，通过把硅树脂、导电性颗粒及绝缘性颗粒这三种成分混合而得到所述静电保护用浆料，因此第八发明的静电保护部件的制造方法除了可以得到所述第七发明的效果以外，还由于在作为粘合剂的硅树脂中仅混入有导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种颗粒，而且没有对导电性颗粒和绝缘性颗粒实施特殊的表面处理等，所以可以利用便宜的静电保护用浆料形成静电保护膜，由此具有该静电保护膜的静电保护部件也变得便宜。

此外，通过使用所述静电保护用浆料形成静电保护膜，静电保护膜的介电常数的波动变小，因此具有该静电保护膜的静电保护部件的电容量的波动也变小。因此，在把该静电保护部件作为应对静电脉冲和外来噪声的部件用于便携式信息设备等电子设备的情况下，可以降低与静电保护部件有关的杂散电容及其波动。

此外，按照第九发明的静电保护部件的制造方法，在第八发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，所述导电性颗粒是铝粉，所述绝缘性颗粒是氧化锌粉，因此第九发明的静电保护部件的制造方法除了可以得到所述第七发明和第八发明的效果以外，还可以通过使用了所述铝粉和氧化锌粉这样的便宜材料的静电保护用浆料来形成静电保护膜。

此外，按照第十发明的静电保护部件的制造方法，在第九发明的静电保护部件的制造方法中，其特征在于，所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份，因此第十发明的静电保护部件的制造方法除了可以得到所述第七发明～第九发明的效果以外，还具有下述效果：具有使用了本静电保护用浆料形成的静电保护膜的静电保护部件满足下述目标值：ESD抑制峰值电压为500V以下；ESD容限满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

附图说明

图1是表示本发明实施例的静电保护部件结构的剖视图（图2的B－B线剖视图）。

图2是表示本发明实施例的静电保护部件结构的俯视图（图1的A方向视图）。

图3是表示本发明实施例的静电保护部件的制造工序的流程图。

图4是本发明实施例的静电保护部件制造工序的第一说明图。

图5是本发明实施例的静电保护部件制造工序的第二说明图。

图6是本发明实施例的静电保护部件制造工序的第三说明图。

图7是表示在相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，不含氧化锌，使铝粉的重量份（参数）为95重量份、160重量份、200重量份、250重量份的情况下，静电保护部件的ESD抑制峰值电压（施加次数为一次）的测量结果的图。

图8是表示在相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，使铝粉为160重量份，并使氧化锌粉的重量份（参数）为0重量份、40重量份、80重量份、120重量份的情况下，静电保护部件的绝缘电阻劣化数量的图。

图9是表示在相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，使铝粉为160重量份，并且使氧化锌粉的重量份（参数）为0重量份、40重量份、80重量份、120重量份的情况下，静电保护部件的电容量的测量结果的表。

图10是把本发明的静电保护部件的电容量和比较例的静电对策部件的电容量进行比较的表。

图11是把本发明的静电保护部件的电容量和比较例的静电对策部件的电容量进行比较的图。

图12是表示确认在相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，使氧化锌粉的重量份（参数）为60重量份、80重量份、120重量份、160重量份、200重量份，并使铝粉的重量份（参数）为40重量份、60重量份、100重量份、150重量份、200重量份、240重量份的情况下，形成静电保护膜时的丝网印刷性能、在这些情况下使用静电保护膜形成的静电保护部件的漏电流、ESD抑制峰值电压的结果的表。

图13是表示本发明实施例的静电保护部件的其他结构的剖视图。

附图标记说明

1陶瓷基板

1a基板表面

1b基板背面

1c、1d基板端面

2、2a、2b表面电极

2a－1、2a－2、2b－1、2b－2表面电极的端部

3a、3b背面电极

3a－1、3b－1背面电极的端部

4间隙

5静电保护膜

5a、5b静电保护膜的侧部

5c静电保护膜的中央部

6a、6b上部电极

7中间层

8保护膜

8a、8b保护膜的端部

9a、9b端面电极

9a－1、9a－2、9b－1、9b－2端面电极的端部

10a、10b镍镀膜

11a、11b锡镀膜

12a、12b玻璃膜

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

首先参照图1和图2，对本发明实施例的静电保护部件的结构进行说明。

图1和图2所示的静电保护部件是用于表面安装在印刷电路板上的表面安装用部件，为了针对因静电脉冲和外来噪声造成的过电压，对安装在所述印刷电路板上的电子电路（电子部件）进行保护使其不受所述过电压的影响，所述静电保护部件设置在被施加所述过电压的线路和接地之间。

如图1和图2所示，在作为绝缘基板的陶瓷基板1的表面1a形成有表面电极2a、2b，在陶瓷基板1的背面1b形成有背面电极3a、3b。沿基板表面1a的长度方向的整体形成表面电极2a、2b，另一方面，在基板背面1b的两端部分形成背面电极3a、3b。

在基板表面1a的中央部（表面电极2a、2b之间）形成有间隙（狭窄部）4。即，表面电极2a、2b隔着间隙4相对。间隙4是通过激光法等对表面电极的膜进行切断加工而形成的，宽度d为10μm左右（在本实施例中为7μm）。

在间隙4形成有静电保护膜5，表面电极2a、2b和静电保护膜5连接。即，在隔着间隙4相对的表面电极2a、2b之间形成有静电保护膜5。此外，在图中所示的例子中，静电保护膜5不仅仅在间隙4形成，静电保护膜5的一部分也与表面电极2a、2b重叠。即，静电保护膜5的中央部5c设置于间隙4，两个侧部5a、5b分别与表面电极2a、2b的端部2a－1、2b－1重叠。此外，仅在间隙4处设置静电保护膜5也可以发挥针对静电的保护功能。

利用在作为粘合剂的硅树脂中混入导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种颗粒而成的材料，形成本实施例的静电保护部件的静电保护膜5。导电性颗粒和绝缘性颗粒未进行下述处理等特殊处理，即：未进行在导电性颗粒表面设置钝化层的表面处理；以及未进行向绝缘性颗粒的表面掺杂其他物质的处理。

此外，导电性颗粒是作为导电性金属颗粒的铝（Al）粉，绝缘性颗粒是氧化锌（ZnO）粉。将具有JIS标准的第一种绝缘性的氧化锌、即体积电阻率为200MΩcm以上的氧化锌用于氧化锌粉。此外，硅树脂、铝粉、氧化锌粉这三种成分的配比例如采用相对于100重量份的硅树脂，使铝粉为60重量份～200重量份，使氧化锌粉为60重量份～160重量份。该静电保护用浆料的配比使ESD抑制峰值电压为500V以下，且使ESD容限（施加20次电压）满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）这样的目标值。此外，所谓ESD抑制峰值电压是放电开始时产生的电压。关于针对所述配比的研究将在后面详细叙述。

在表面电极2a、2b上分别形成有上部电极6a、6b。表面电极2a、2b由于是薄膜，所以通过在该表面电极2a、2b上形成上部电极6a、6b，增强了表面电极2a、2b的机械强度。但是以不与静电保护膜5接触的方式（在离开静电保护膜5的位置）形成上部电极6a、6b。这是因为：如果上部电极6a、6b与静电保护膜5接触，则在因静电脉冲等造成的过电压施加在静电保护部件上时，存在不是在表面电极2a、2b之间，而是在上部电极6a、6b之间、或上部电极6a、6b和表面电极2a、2b之间开始放电的问题，在该情况下，不能发挥静电保护部件原有的静电保护功能。

静电保护膜5被中间层7覆盖，中间层7被保护膜8覆盖。此外，保护膜8的两端部8a、8b分别与上部电极6a、6b的一部分（间隙一侧的部分）重叠。保护膜8的耐湿性能等优异，设置保护膜8的目的是用于针对湿度等外部环境等保护静电保护膜5等。可是，由于保护膜8的耐热性不够，所以不用保护膜8直接覆盖在放电时发热的静电保护膜5，而是用耐热性优异的中间层7覆盖静电保护膜5，用保护膜8覆盖中间层7。

在陶瓷基板1的两端面1c、1d形成有端面电极9a、9b，通过该端面电极9a、9b电连接表面电极2a、2b和背面电极3a、3b。此外，端面电极9a、9b的端部9a－1、9a－2、9b－1、9b－2分别与表面电极2a、2b的端部2a－2、2b－2和背面电极3a、3b的端部3a－1、3b－1重叠，所以端面电极9a、9b、表面电极2a、2b和背面电极3a、3b的连接变得更可靠。

此外，对于端面电极9a、9b等，为了提高作为端子电极的可靠性，顺序形成有镍（Ni）镀膜10a、10b和锡（Sn）镀膜11a、11b。镍镀膜10a、10b分别覆盖端面电极9a、9b、背面电极3a、3b、表面电极2a、2b的一部分、上部电极6a、6b的一部分，锡镀膜11a、11b分别覆盖镍镀膜10a、10b。

接着参照图3～图6对本实施例的静电保护部件的制造方法进行说明。在图3的流程图的各制造工序（步骤）上标注了附图标记S1～S18。此外，在图4的（a）～图4的（d）、图5的（a）～图5的（d）、图6的（a）～图6的（c）中，顺序表示在各制造工序中的静电保护部件的制造状态。

此外，在本实施例中，制造了1005型的静电保护部件（图2所示的宽度W为0.5mm，长度L为1.0mm）。

在最初的工序（步骤S1）中，如图4的（a）所示，静电保护部件的制造工序（图中省略）接收陶瓷基板1。在此，陶瓷基板1使用氧化铝基板。该氧化铝基板是通过把96%氧化铝作为陶瓷材料使用而制造成的。

此外，在图4的（a）中仅表示了与一个单个片（個片）的静电保护部件对应的一个单个片区域的陶瓷基板1，在步骤S13中第一次分割前的实际的陶瓷基板1上以纵横的方式形成有多个第一狭缝和第二狭缝，陶瓷基板1成为多个单个片区域以纵横的方式连接而成的片状。

在下个工序（步骤S2）中，如图4的（b）所示，在陶瓷基板1的背面1b形成背面电极3a、3b。通过丝网印刷法把电极浆料涂布在基板背面1b上并形成图案，由此形成背面电极3a、3b。在此，电极浆料使用银（Ag）浆料。使丝网印刷后的背面电极3a、3b干燥，由此使电极浆料中的溶剂蒸发。

在下个工序（步骤S3）中，如图4的（c）所示，在陶瓷基板1的表面1a上形成表面电极2（此后用于形成表面电极2a、2b的膜）。通过丝网印刷法把电极浆料涂布在基板表面1a上并形成图案，由此形成表面电极2。在此，电极浆料使用金的树脂酸盐浆料。使丝网印刷后的表面电极2干燥，由此使电极浆料中的溶剂蒸发。

此外，用于形成表面电极2的电极浆料也可以使用金以外的树脂酸盐浆料（金属有机物浆料）。例如可以使用铂（Pt）或银（Ag）的树脂酸盐浆料等。用于形成背面电极3a、3b的电极浆料也可以使用银·钯（Ag·Pd）浆料。

在下个工序（步骤S4）中，对在步骤S2中形成的背面电极3a、3b和在步骤S3中形成的表面电极2在850℃下同时烧结40分钟。

在下个工序（步骤S5）中，如图4的（d）所示，通过使用具有UV波长范围的激光（图中省略）的激光法，对在步骤S4中烧结后的表面电极2的中央部进行切断加工，形成间隙（狭窄部）4。在此，作为具有UV波长范围的激光使用三次谐波激光（波长：355nm）。使间隙4的宽度d为7μm。形成间隙4的结果，成为一对表面电极2a、2b隔着间隙4相对的结构。

在下个工序（步骤S6）中，如图5的（a）所示，通过利用丝网印刷法把导电浆料分别涂布在表面电极2a、2b上并形成图案，由此在表面电极2a、2b上形成上部电极6a、6b。此时丝网印刷的次数为一次。为了不与静电保护膜5接触，在离开静电保护膜5的位置，以与表面电极2a、2b重叠的方式形成上部电极6a、6b。使丝网印刷后的上部电极6a、6b干燥，由此使导电浆料中的溶剂蒸发。

在所述丝网印刷中使用的丝网（スクリーンメッシュ）的网目（メッシュサイズ）为400目、乳液的厚度为82μm（产品编号：st400）。

使用将银粉和环氧树脂混炼得到的物质作为导电浆料。但不限于此，也可以使用把镍（Ni）、铜（Cu）粉等与环氧树脂混炼得到的厚膜电极浆料等作为上部电极用的导电浆料使用。

在下个工序（步骤S7）中，如图5的（b）所示，通过利用丝网印刷法把静电保护用浆料涂布在间隙4和表面电极2a、2b上并形成图案，由此形成静电保护膜5。该静电保护膜5形成在间隙4处，与表面电极2a、2b连接（即设在表面电极2a、2b之间），而且一部分与表面电极2a、2b重叠。使丝网印刷后的静电保护膜5在100℃下干燥10分钟，由此使静电保护用浆料中的溶剂蒸发。

此外，在该丝网印刷中使用的丝网为压延网（カレンダーメッシュ），网目为400目，线径为18μm，乳液厚度为52μm（产品编号：cal400/18）。

此外，在此使用的静电保护用浆料是以硅树脂的粘合剂为基本材料，将作为导电性颗粒使用的铝粉、作为绝缘性颗粒使用的氧化锌粉这两种粉末与所述硅树脂混炼而得到的物质。此外，所述三种成分的配比为：相对于100重量份的硅树脂，铝粉为160重量份，氧化锌粉为120重量份。在该情况下满足下述目标值：ESD抑制峰值电压为500V以下；ESD容限满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

此外，作为硅树脂使用体积电阻率为2×10¹⁵Ωcm、介电常数为2.7的加成反应型硅树脂。

作为铝粉使用把铝溶融后高压喷雾冷却固化而成的平均粒径为3.0～3.6μm的铝粉。

作为氧化锌粉使用具有JIS标准的第一种绝缘性能（体积电阻率为200MΩcm以上）的氧化锌。此外，将粒径以0.3～1.5μm分布、平均粒径为0.6μm、第一次凝聚的粒径为1.5μm的氧化锌粉用于所述氧化锌粉。

然后在下个工序（步骤S8）中，把在步骤S6中形成的上部电极6a、6b和在步骤S7中形成的静电保护膜5同时在200℃下烘烤30分钟。

在下个工序（步骤S9）中，如图5的（c）所示，通过利用丝网印刷法把硅树脂浆料涂布在静电保护膜5和表面电极2a、2b上并形成图案，由此形成覆盖静电保护膜5等的中间层7。此时的丝网印刷次数为一次。

在此，作为硅树脂浆料使用含有40～50%的二氧化硅的硅树脂浆料。

此外，在该丝网印刷中使用的丝网为压延网，网目为400目，线径为18μm，乳液厚度为52μm（产品编号：cal400/18）。

在下个工序（步骤S10）中，把在步骤S9中形成的中间层7在150℃下烘烤30分钟。

在下个工序（步骤S11）中，如图5的（d）所示，通过利用丝网印刷法把环氧树脂浆料涂布到中间层7、表面电极2a、2b和上部电极6a、6b上并形成图案，形成覆盖中间层7等的保护膜8。此时丝网印刷的次数为2次。

此外，在该丝网印刷中使用的丝网的网目为400目，乳液厚度为102μm（产品编号：3DSus400/19）。

在下个工序（步骤S12）中，把在步骤S11中形成的保护膜8在200℃下烘烤30分钟。

在下个工序（步骤S13）中，沿形成在片状的陶瓷基板1上的第一狭缝，对陶瓷基板1进行第一次分割。其结果，陶瓷基板1成为多个单个片区域横向连成一列的带状，产生端面1c、1d。

在下个工序（步骤S14）中，如图6的（a）所示，通过利用转印法把导电浆料涂布在陶瓷基板1的端面1c、1d、表面电极2a、2b的一部分、背面电极3a、3b的一部分上，在下个工序（步骤S15）中，把涂布后的浆料在200℃下烘烤30分钟，形成端面电极9a、9b。此时端面电极9a、9b的一部分与表面电极2a、2b和背面电极3a、3b重叠，电连接表面电极2a、2b和背面电极3a、3b。

在此，作为导电浆料使用把银粉和环氧树脂混炼而成的浆料。

在下个工序（步骤S16）中，沿形成在带状的陶瓷基板1上的第二狭缝，对陶瓷基板1进行第二次分割。其结果，陶瓷基板1被按照各个单个片区域分割，成为单个片。

在下个工序（步骤S17）中，如图6的（b）所示，利用滚镀方式在端面电极9a、9b、背面电极3a、3b、表面电极2a、2b的一部分、上部电极6a、6b的一部分上进行电镀，形成镍镀膜10a、10b。

在最后的工序（步骤S18）中，如图6的（c）所示，利用滚镀方式在步骤S17中形成的镍镀膜10a、10b上进行电镀，形成锡镀膜11a、11b。

下面参照图7～图11对静电保护用浆料的配比的研究进行说明。

作为用于确定静电保护用浆料的配比的目标值，设定为：静电保护部件的ESD抑制峰值电压在500V以下；ESD容限满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

首先，对混入作为粘合剂的硅树脂中时的合适的导电性金属颗粒的铝粉的重量份进行了研究。

将100重量份的作为粘合剂的硅树脂与95重量份、160重量份、200重量份、250重量份的平均粒径3.0μm的作为导电性金属颗粒的铝粉混炼，制造了静电保护用浆料。然后对具有使用所述的铝粉重量份不同的静电保护用浆料形成的各静电保护膜5的各静电保护部件（制造工序如上所述），进行了ESD试验，测量了ESD抑制峰值电压。

如图7表示的试验结果所示，不含氧化锌，使铝粉的混入量按95重量份、160重量份、200重量份、250重量份的顺序增加，则各静电保护部件的ESD抑制峰值电压分别显示为550V、450V、400V、300V。此时的电压施加次数为1次。根据该试验结果，为了满足ESD抑制峰值电压在500V以下这样的目标值，将平均粒径为3.0μm的导电性金属颗粒的铝粉的混入量设为160重量份。

可是，如果增加电压施加次数，则因静电保护膜5的绝缘电阻劣化造成静电保护部件的ESD抑制峰值电压下降，静电保护部件的ESD容限不好。例如，在铝粉为160重量份的情况下，ESD抑制峰值电压为450V，但是在施加电压后，静电保护膜5的绝缘电阻劣化（绝缘电阻不恢复），不能满足漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）这样的目标值。在该情况下，对于第二次以后的施加电压，ESD抑制峰值电压会下降到比450V更低。所以作为应对因绝缘电阻劣化造成的ESD抑制峰值电压下降的对策，采用还混合作为绝缘性颗粒的氧化锌粉，并研究了氧化锌粉的重量份。

相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，使铝粉的重量份为160重量份，作为应对ESD抑制峰值电压下降的对策，在其中还混炼了5重量份、15重量份、40重量份、60重量份、80重量份、100重量份、120重量份的、体积电阻率为200MΩcm以上的作为绝缘性颗粒的平均粒径为1.5μm的氧化锌粉，分别制造了静电保护用浆料。然后对具有使用所述的氧化锌粉重量份不同的静电保护用浆料形成的各静电保护膜5的各静电保护部件（制造工序如上所述），进行了ESD试验，确认了是否产生了静电保护膜5的绝缘电阻劣化。无论氧化锌粉是哪个重量份，静电保护部件的试验数量都是30个。此外，在氧化锌粉的混入量为0重量份的情况下也实施了该ESD试验。

其结果，随着氧化锌粉的重量份增加，静电保护膜5的绝缘电阻劣化的静电保护部件减少，即不能满足漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）这样的目标值的静电保护部件的数量（以下称为绝缘电阻劣化数量）减少。此外，在无论氧化锌粉是什么重量份的情况下，都满足了ESD抑制峰值电压为500V以下这样的目标值。在图8中表示了氧化锌粉的混入量为0重量份、40重量份、80重量份、120重量份的情况下的试验结果。

如图8所示，在使氧化锌粉的混入量为120重量份的情况下，因ESD试验造成的静电保护部件的绝缘电阻劣化数量为0个。即，30个静电保护部件哪个都没有产生因静电保护膜5的绝缘电阻劣化而造成的ESD抑制峰值电压下降。

此外，对于使氧化锌粉的混入量为0重量份、5重量份、15重量份、40重量份、60重量份、80重量份、100重量份、120重量份的各静电保护部件，也进行了其电容量Cp的测量试验。根据该测量试验的结果可以确认到：所有的静电保护部件的电容量Cp的波动都小。图9表示氧化锌粉的混入量为0重量份、40重量份、80重量份、120重量份的情况下的试验结果。不论氧化锌粉在哪个重量份的情况下，电容量Cp的最大值和最小值的差都小，电容量Cp的波动小。

静电保护部件的电容量Cp波动小的主要原因在于：由于用激光法等对薄膜的表面电极2进行切断加工形成间隙4，所以表面电极2a、2b的截面面积A和间隙宽度d的波动小；除此以外使用所述静电保护用浆料形成的静电保护膜5的介电常数ε的波动也小。

此外，图10和图11中表示本发明的静电保护部件（使用100重量份的硅树脂、160重量份的铝粉、120重量份的氧化锌粉的静电保护用浆料情况下的例子）的电容量Cp与比较例（压敏电阻）的电容量Cp的比较。从该比较也可以判明，本发明的静电保护部件的电容量Cp的波动小。

此外，图12表示对于构成静电保护用浆料的硅树脂、铝粉、氧化锌粉这三种成分的配比，确认了在相对于100重量份的作为粘合剂的硅树脂，使氧化锌粉的重量份（参数）为60重量份、80重量份、120重量份、160重量份、200重量份，使铝粉的重量份（参数）为40重量份、60重量份、100重量份、150重量份、200重量份、240重量份的情况下形成静电保护膜时的丝网印刷性能、以及在使用该情况下的静电保护膜而形成的静电保护部件的漏电流、ESD抑制峰值电压的结果。

在图12中，所谓印刷性能是使用各配比的静电保护用浆料通过丝网印刷形成静电保护膜5时的状态。关于印刷性能，“××”表示在静电保护膜5上产生洇渗（ニジミ）的情况，“×”表示在静电保护膜5上产生磨伤（カスレ）的情况。将这些情况判定为不合格。

此外，在图12中，漏电流和ESD抑制峰值电压是对具有使用各配比的静电保护用浆料形成的各静电保护膜5的各静电保护部件（制造工序如上所述），进行ESD试验，测量漏电流和ESD抑制峰值电压的结果。关于漏电流，“×”表示没有满足漏电流为10μA以下的目标值的静电保护部件个数在10个中有2个以上的情况。在该情况下判定为不合格。此外，“△”表示没有满足漏电流为10μA以下的目标值的静电保护部件个数在10个中有1个的情况，“○”表示没有满足漏电流为10μA以下的目标值的静电保护部件个数在10个中有0个的情况。关于ESD抑制峰值电压，“×”表示没有满足ESD抑制峰值电压为400V～500V的目标值的静电保护部件个数在10个中有2个以上的情况。在该情况下判定为不合格。此外，“△”表示没有满足ESD抑制峰值电压为400V～500V的目标值的静电保护部件个数在10个中有1个的情况，“○”表示没有满足ESD抑制峰值电压为400V～500V的目标值的静电保护部件个数在10个中有0个的情况。

根据图12可以判明，可以使三种成分的配比为：相对于100重量份的硅树脂，使铝粉为60重量份～200重量份的范围，使氧化锌粉为60重量份～160重量份的范围。更理想的是，使三种成分的配比为：相对于100重量份的硅树脂，使铝粉为60重量份～200重量份的范围，使氧化锌粉为120重量份～160重量份的范围。此外，也确认到使用了所述配比的静电保护部件的电容量波动都小。

如上所述，按照本实施例，静电保护用浆料是仅把导电性颗粒和绝缘性颗粒这两种颗粒与作为粘合剂的硅树脂混炼而成的浆料，此外由于所述的导电性颗粒和绝缘性颗粒未进行特殊处理，所以便宜。因此具有使用了所述静电保护用浆料形成的静电保护膜5的静电保护部件也便宜。

此外，由于使用所述静电保护用浆料形成静电保护膜5，静电保护膜5的介电常数ε的波动小，所以具有该静电保护膜5的静电保护部件的电容量Cp的波动也小。因此，在把该静电保护部件作为应对静电脉冲和外来噪声的部件用于便携式信息设备等电子设备中的情况下，在该电子设备中，可以降低与静电保护部件有关的杂散电容及其波动。

此外，本发明的特征在于，导电性颗粒为铝粉，绝缘性颗粒为氧化锌粉，由于所述的铝粉和氧化锌粉是便宜的材料，所以可以便宜地制造静电保护用浆料。

此外，如果使静电保护用浆料这三种成分的配比为：相对于100重量份的硅树脂，使所述铝粉为60重量份～200重量份，使所述氧化锌粉为60重量份～160重量份（更理想的是120重量份～160重量份），则具有使用该静电保护用浆料形成的静电保护膜5的静电保护部件可以满足下述目标值：ESD抑制峰值电压为500V以下；ESD容限满足标准值的漏电流为10μA以下（绝缘电阻R＝3MΩ以上）。

此外按照本实施例，对丝网印刷后的上部电极6a、6b和静电保护膜5同时进行烘烤，所以可以简化制造工序，可以便宜地制造静电保护部件。

此外，由于本发明先通过丝网印刷形成上部电极6a、6b，然后通过丝网印刷形成静电保护膜5，所以可以得到如下的效果。

即：由于可以利用处于干燥状态下的上部电极6a、6b增强表面电极2a、2b的机械强度，所以可以容易地通过丝网印刷形成静电保护膜5。

此外，由于与先通过丝网印刷形成静电保护膜5，然后通过丝网印刷形成上部电极6a、6b的情况相比，可以减少丝网与静电保护膜5接触的次数，所以可以减少发生下述不利情况的可能性，即：因丝网印刷时的丝网带电造成产生比静电保护膜5的所希望的静电容限更大的静电，导致静电保护膜5的电特性劣化。

此外，本发明不仅适用于图1所示结构的静电保护部件，也可以适用于具有静电保护膜的各种结构的静电保护部件，例如也可以适用于图13所示结构的静电保护部件。在图13的静电保护部件中，在静电保护膜的侧部5a、5b和表面电极2a、2b之间分别设置有玻璃膜12a、12b。

此外，在所述内容中，叙述了在一个陶瓷基板1上形成有一个静电保护膜5的静电保护部件的实施例，但不限于此，在一个陶瓷基板1上形成有两个以上的静电保护膜5的静电保护部件也在本发明的范围内。

工业实用性

本发明涉及静电保护膜用浆料、静电保护部件及其制造方法，本发明可以很好地应用于静电保护部件，该静电保护部件用于针对静电脉冲和外来噪声保护便携式信息设备等电子设备。

Claims (3)

1.一种静电保护用浆料，用于形成静电保护部件的静电保护膜，其特征在于，

所述静电保护用浆料是通过把硅树脂、铝粉及体积电阻率为200MΩcm以上的氧化锌粉这三种成分混合而得到的，

所述硅树脂为100重量份，所述铝粉为60重量份～200重量份，所述氧化锌粉为60重量份～160重量份，

所述铝粉的平均粒径为3.0～3.6μm，所述氧化锌粉的粒径以0.3～1.5μm分布。

2.一种静电保护部件，该静电保护部件包括：绝缘基板；表面电极，形成在所述绝缘基板上，隔着间隙相对；以及静电保护膜，形成于所述间隙，与所述表面电极连接，所述静电保护部件的特征在于，

所述静电保护膜是由权利要求1所述的静电保护用浆料形成的。

3.一种静电保护部件的制造方法，其特征在于包括：

通过丝网印刷法把电极浆料涂布在绝缘基板上并形成图案，由此形成表面电极的工序；

对所述表面电极进行烧结的工序；

对烧结后的所述表面电极进行切断加工，形成间隙，并使所述表面电极隔着所述间隙相对的工序；

通过丝网印刷法把导电浆料分别涂布在隔着所述间隙相对的表面电极上并形成图案，由此形成上部电极的工序；

通过丝网印刷法把权利要求1所述的静电保护用浆料涂布于所述间隙并形成图案，由此在所述间隙形成静电保护膜，并使所述静电保护膜与隔着所述间隙相对的表面电极连接的工序；以及

对所述上部电极和所述静电保护膜同时进行烘烤的工序。