CN103035625B - 单路静电释放保护器件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了单路ESD保护器件的加工方法。一种单路ESD保护器件的加工方法包括在第一基材上加工出2个通孔，第一基材包括第一导电层、第二导电层和位于第一导电层和第二导电层之间的第一绝缘层；在该2个通孔内填充导电物质；在第二导电层上进行图形加工；在第一导电层上进行图形加工和/或在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，在第一导电层上设置第一树脂层；在第一树脂层上设置保护层；在保护层上加工出贯穿至第一绝缘层的N个盲孔；在N个盲孔内填充浆料；将保护层从第一树脂层上剥离；在第一树脂层上设置保护上体。本发明实施例方案有利于降低ESD保护器件的制作成本、提高ESD保护器件的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件加工制造技术领域，具体涉及一种单路静电释放保护器件的加工方法。
背景技术
随着集成电路工艺的不断发展，晶体管尺寸已经缩减到亚微米甚至深亚微米阶段。器件物理尺寸的减小，大大提高了电路的集成度，但是高集成度器件的可靠性问题也随之而来。ESD（electro-static discharge，静电释放）就是引起电子设备与元器件失效的最主要原因之一。这主要是因为，随着元器件尺寸的缩小，例如场效应元件的栅极氧化层厚度逐渐变薄，这种变化虽然可以大幅度的提高电路的工作效率，但是却可能使电路变得更加脆弱，从而在受到静电冲击时，电路很容易失效。
为了解决由于ESD而造成的电子设备和元器件的可靠性问题，业内考虑在集成电路中引入具有较高性能、较高耐受力的ESD保护器件（也可称之为静电阻抗器）。ESD保护器件一般配置在电路的信号线路与接地端之间，电路正常工作状态下，ESD保护器件两端被中间的介质层隔开，呈现出高阻状态，信号不会通过ESD保护器件而流入接地端。当电路受到ESD影响时，例如人皮肤上的静电施加在电路上时，电路中可能出现一个很大的电压值，大电压的产生使得ESD保护器件两端出现大的电势差，此时ESD保护器件被击穿，由高阻状态转变为导通状态，这样就将静电导入到接地端，进而避免了工作电路因为电压过大造成的损坏。静电导出后ESD保护器件两端的电势差随之消失，ESD保护器件又回到高阻状态。
当前，高速信号传输的应用越来越多，ESD保护器件自身的寄生电容越大对高速信号传输所造成的信号失真、损耗影响也就越大。现有技术中的ESD保护器件是利用PN结的反向击穿原理来达到静电保护的目的，其采用的是半导体制作工艺，因此，此类ESD保护器件往往要用较高的制造成本才能达到超小寄生电容容值与漏电流电流值（例如，实现小于0.2pf的寄生电容容值和小于100nA的漏电流流值）。此外，通过此类ESD保护器件的电流过大时，可能会造成ESD器件炸裂而形成开路现象。
发明内容
本发明实施例提供一种单路ESD保护器件的加工方法，以期降低ESD保护器件的制作成本、提高ESD保护器件的安全性。
本发明提供一种单路静电释放保护器件的加工方法，可包括：
在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，其中，所述第一基材包括第一导电层、第二导电层和位于所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一绝缘层；
通过电镀和/或化学镀在所述第一通孔和第二通孔内填充导电物质；
在所述第二导电层上进行图形加工，以将所述第二导电层分割为互不导通的第三导电区域和第四导电区域；
在所述第一导电层上进行图形加工和/或在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽，以将所述第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，其中，所述第一导电区域通过所述第一通孔内的导电物质与所述第三导电区域导通，所述第二导电区域通过所述第二通孔内的导电物质与所述第四导电区域导通；
在所述第一导电层上设置第一树脂层；
在所述第一树脂层上设置保护层；
在所述保护层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的N个盲孔；
在所述N个盲孔内填充浆料，其中，所述第一导电层的第一导电区域通过所述N个盲孔内的浆料与所述第二导电区域相接，其中，所述浆料含有导电粒子和非导电粒子，所述N为正整数；
将所述保护层从所述第一树脂层上剥离；
在所述第一树脂层上设置保护上体。
可选的，所述在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，包括：通过机械钻孔或激光钻孔方式在所述第一基材加工出第一通孔和第二通孔。
可选的，所述在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽包括：通过机械铣槽或激光铣槽方式在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽。
可选的，所述盲槽宽度小于或等于50微米。
可选的，所述第一基材为铜箔基板CCL。
可选的，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述盲槽在所述第一基材的板面方向的投影之中。
可选的，所述保护上体包括：第二基材和设置于所述第二基材上的粘合层；
所述在所述第一树脂层上设置保护上体包括：通过所述粘合层将所述保护上体粘接到所述第一树脂层上。
可选的，所述第二基材包括第二绝缘层和第三导电层，其中，所述粘合层设置于所述第三导电层之上；其中，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影之中，或者，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的投影，与所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影重合。
可选的，所述保护上体包括：第二基材、以及设置于所述第二基材上的第二树脂层和设置于所述第二树脂层上的粘合层；
所述在所述第一树脂层上设置保护上体，包括：
通过所述粘合层将所述保护上体粘接到所述第一树脂层上。
可选的，所述第二基材包括：第二绝缘层和第三导电层，其中，所述第二树脂层设置于所述第三导电层之上；其中，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影之中，或者，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的投影，与所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影重合。
可选的，所述第一树脂层为环氧类树脂层或酚醛类树脂层。
可选的，所述第二树脂层为环氧类树脂层或酚醛类树脂层。
可选的，所述保护层为环氧类树脂层或丙烯酸类树脂层。
由上可见，在本发明实施例的单路ESD保护器件加工方案，主要采用成熟度高的封装基板加工工艺或印刷线路板加工工艺加工ESD保护器件，而非半导体加工工艺，有利于降低ESD保护器件的加工难度和制造成本。其次是在ESD保护器件中引入含有导电粒子和非导电粒子的浆料，第二导电层包括第一导电区域和第二导电区域，第一导电区域通过N个盲孔中的浆料与第二导电区域相接，如此，在正常工作电压下，孔之内的浆料保持高阻状态，当电压超过触发电压时浆料变成低阻状态以实现静电保护，且浆料填充于孔内，具备极低的寄生电容与漏电流，有利于减小加工出的ESD保护器件的电容、漏电流（例如，本发明实施例方案加工出的ESD保护器件甚至能够实现小于0.2pf的寄生电容容值和小于100nA的漏电流流值），这对降低例如高频/高速电路的信号失真与损耗、降低电路功耗、提高电路的工作效率和ESD保护器件工作的安全性具有重要的意义。并且，本发明实施例在ESD保护器件中引入树脂材料，有利于进一步降低ESD保护器件的制造难度和制造成本，进而有利于提升本发明实施例方案加工出的ESD保护器件的市场竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供一种单路静电释放保护器件的加工方法的流程示意图；
图2~图27为本发明实施例提供的单路静电释放保护器件的加工示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种单路静电释放保护器件的加工方法，以期降低ESD保护器件的制作成本、提高ESD保护器件的安全性。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于更好的理解静电，下面简单对静电进行介绍。
静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害，常常造成电子电器产品运行不稳定，甚至损坏。生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。人体静电防护系统主要有防静电手腕带、脚腕带、脚跟带、工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄放，中和与屏蔽等功能。静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。
静电在日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到，人走过化纤的地毯静电大约是35000伏，翻阅塑料说明书大约7000伏，对于一些敏感仪器来讲，这个电压可能会是致命的危害。静电学主要研究静电应用技术，如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术，如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航天与军事领域的静电危害，寻求减少静电造成的损失近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰及电磁兼容性问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料或橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化，使得静电能积累到很高的程度，另一方面，静电敏感材料的生产和使用，如轻质油品、火药、固态电子器件等，工矿企业部门受静电的危害也越来越突出，静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。
ESD就是电荷的快速中和，电子工业每年花在这上面的费用有数十亿美元之多。所有的物质都由原子构成，原子中有电子和质子。当物质获得或失去电子时，它将失去电平衡而变成带负电或正电，正电荷或负电荷在材料表面上积累就会使物体带上静电。电荷积累通常因材料互相接触分离而产生，也可由摩擦引起，称为摩擦起电。有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等。静电电荷会不断积累直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或达到足够的强度可以击穿周围物质为止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。由于在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，可能超过20安培，如果这种放电通过集成电路或其他静电敏感元件进行，这么大的电流将对设计为仅导通微安或毫安级电流的电路造成严重损害。
其中，可有多种模型可用来表述器件如何受到损害，例如人体模型、机器模型、带电器件模型以及电场对器件的影响等。其中，例如对于自动装配设备而言，主要考虑后三种损坏模型。例如，机器模型/模式，自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、元件运送器和其他装置来移动器件，使之按工艺要求的方向运动，如果设备设计不当，传动带和运送系统上可能会积累大量电荷，这些电荷将在工艺过程中通过器件泄放。设备部件通过器件放电就称为机器模型/模式。带电器件模型/模式，如果一个器件因某种原因累积了电荷并与一个带电少的表面相接触，电荷就会通过器件上的导电部分泄放。当器件向其他材料放电时，就称为带电器件模式，用带电器件模型表示。电场影响，电场感应会在IC阻性线路间产生电位差，引起绝缘体介质击穿。造成失效的另一个原因是器件上的电荷在电场中会被极化，从而产生电位差并向异性电荷放电，形成双重放电或中和。在ESD控制中可使用具有不同电阻特性的材料，这些材料用在自动装配设备中可以获得理想的效果。
而电子消费类、数码产品中专门的ESD保护器件。工作原理是在电器正常工作过程中，ESD保护器件只是表现为低的电容值（一般小于5pf）容抗特性，不会对正常的电器特性产生影响，且不会影响到电子产品的信号及数据传输；当器件两端的过电压达到预定的崩溃电压时，迅速的（可能达到纳秒级）做出反应，以几何级数的量放大极间漏电流通过，从而达到吸收、减弱静电对电路特性的干扰和影响。同时，由于ESD保护器件的构成材质的特殊性，ESD保护器件往往都是通过对静电进行吸收和耗散，亦即表现为一个充放电的过程来达到对设备进行静电防护。
本发明单路静电释放保护器件的加工方法一个实施例，其中，一种单路静电释放保护器件的加工方法，可以包括：在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，其中第一基材包括第一导电层、第二导电层和位于第一导电层和第二导电层之间的第一绝缘层；通过电镀和/或化学镀在第一通孔和第二通孔内填充导电物质；在第二导电层上进行图形加工，以将第二导电层分割为互不导通的第三导电区域和第四导电区域；在第一导电层上进行图形加工和/或在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，其中，第一导电区域通过第一通孔内的导电物质与第三导电区域导通，第二导电区域通过第二通孔内的导电物质与第四导电区域导通；在第一导电层上设置第一树脂层；在第一树脂层上设置保护层；在上述保护层上加工出贯穿至第一绝缘层的N个盲孔；在上述N个盲孔内填充浆料，其中第一导电层的第一导电区域通过上述N个盲孔内的浆料与第二导电区域相接，其中，上述浆料含有导电粒子和非导电粒子，N为正整数，将上述保护层从第一树脂层上剥离掉；在第一树脂层上设置保护上体。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种单路静电释放保护器件的加工方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种单路静电释放保护器件的加工方法可以包括以下内容：
101、在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，其中，第一基材包括第一导电层、第二导电层和位于第一导电层和第二导电层之间的第一绝缘层。
在本发明的一些实施例中，例如可通过机械钻孔或者激光钻孔方式（或其它加工方式），在第一基材加工出N个通孔。
其中，第一基材可为铜箔基板（CCL，copper clad laminate）或者其它类型的基板。其中，第一绝缘层例如可为环氧类树脂层或酚醛类树脂层或其它类型树脂材料的树脂层或其它类型的绝缘材料层。
102、通过电镀和/或化学镀在第一通孔和第二通孔内填充导电物质。
在本发明的一些实施例中，通过电镀和/或化学镀在第一通孔和第二通孔内填充导电物质的同时，可能增厚第一导电层和第二导电层的导电物质，若无需增厚第一导电层和/或第二导电层的导电物质，在上述通过电镀和/或化学镀在上述第一通孔和第二通孔内填充导电物质的步骤之前，可在第一导电层和/或第二导电层上其它区域贴抗镀膜，并露出上述第一通孔和第二通孔。
可以理解的是，通过电镀和/或化学镀在第一通孔和第二通孔内填充导电物质，以形成层间互联，这样有利于很好的控制层间互联的形成精度，较现有技术在精度方面有很大提高。
103、在第二导电层上进行图形加工，以将第二导电层分割为互不导通的第三导电区域和第四导电区域。
在本发明的一些实施例中，例如可通过化学蚀刻或激光烧蚀（或其它可能的加工方式），在第二导电层上进行图形加工，以将第二导电层分割为互不导通的第三导电区域和第四导电区域。其中，第三导电区域和第四导电区域的面积可能相等或不相等。
104、在第一导电层上进行图形加工和/或在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，其中，上述第一导电区域通过上述第一通孔内的导电物质与第三导电区域导通，第二导电区域通过第二通孔内的导电物质与第四导电区域导通。
其中，第一导电区域和第二导电区域可接不同的信号端（例如第一导电区域和第二导电区域的其中一个可接地）。
在本发明的一些实施例中，第一导电区域也还可通过通孔k2内的导电物质与第三导电区域导通，其中，通孔k2不同于第一通孔和第二通孔，也就是说，第一导电区域可通过一个或多个通孔（如第一通孔和通孔k2）内的导电物质与第三导电区域导通，以提高稳定可靠性，第二导电区域也还可通过通孔k1内的导电物质与第四导电区域导通，其中，通孔k1不同于第一通孔、第二通孔和通孔k2，也就是说，第三导电区域可通过一个或多个通孔（如第一通孔和通孔k1）内的导电物质与第四导电区域导通，以提高稳定可靠性。可以理解的是，第一导电区域不与第四导电区域导通，第二导电区域不与第三导电区域导通。当然，导通第一导电层的导电区域和第二导电层的导电区域的各通孔不相交。
在本发明一些实施例中，若通过在第一导电层上进行图形加工，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，则例如可以通过化学蚀刻或者激光烧蚀（或者其它可能的加工方式），在第一导电层上进行图形加工，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域。
在本发明的另一些实施例中，若通过在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，则例如可通过机械铣槽或激光铣槽方式（或者其它加工方式），在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域。其中，上述盲槽的宽度可小于50微米或更宽或更窄。其中，上述盲槽中的例如可延伸到第一绝缘层的表面或第一绝缘层的内部。
在本发明的一些实施例中，也可在第一导电层上进行图形加工，并在第一导电层上加工出贯穿至第一绝缘层的盲槽，以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，即，通过图形加工和盲槽加工配合以将第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域。其中，上述盲槽中的例如可延伸到第一绝缘层的表面或第一绝缘层的内部。
105、在第一导电层上设置第一树脂层。
在本发明的一些实施例中，可通过压合、印刷或涂覆等方式在第一导电层上设置第一树脂层。可以理解，若在第一导电层上加工出了贯穿至第一绝缘层的盲槽，则第一树脂层的部分树脂可填充于上述加工出的贯穿至第一绝缘层的盲槽之中。
在本发明的一些实施例中，第一树脂层例如可为环氧类树脂层或酚醛类树脂层或其它类型树脂材料的树脂层。
106、在第一树脂层上设置保护层。
在本发明的一些实施例中，可通过压合、印刷或涂覆等方式在第一树脂层上设置保护层。其中，上述保护层例如可为，环氧类树脂层或丙烯酸类树脂层或其它类型的保护材料。在实际应用中，所选取的保护层材料例如具有较好的可剥离特性，以便后续可将该保护层从第二绝缘层上方便剥离。
107、在上述保护层上加工出贯穿至第一绝缘层的N个盲孔。
在本发明的一些实施例中，例如可通过机械钻孔或者激光钻孔方式（或者其它可能的加工方式），在上述保护层上加工出贯穿至上述第一绝缘层的N个盲孔。其中，上述N个盲孔中的部分或全部盲孔例如可延伸到第一绝缘层的表面，或者，上述N个盲孔中的部分或全部盲孔例如可延伸到第一绝缘层的内部。
可以理解的是，本发明实施例中的N可取值1、2、3、4、5、6、7、8或其它更大的值。
108、在上述N个盲孔内填充浆料，其中，第一导电层的第一导电区域可通过上述N个盲孔内的浆料与第二导电区域相接，其中，上述浆料含有导电粒子和非导电粒子。
其中，浆料中可包括硅树脂和/或环氧类树脂等，当然浆料亦可包括其它非导电粒子。在正常工作电压下，孔内的浆料保持高阻状态，当电压超过触发电压时浆料变成低阻状态以实现静电保护，即，浆料的电阻值在不同的电压下可能不同，当电压值过触发电压时，浆料电阻可变小。浆料填充于孔内，具备极低的寄生电容与漏电流，有利于减小加工出的ESD保护器件的电容和漏电流，这对降低例如高频/高速电路的信号失真与损耗、降低电路功耗、提高电路的工作效率和ESD保护器件工作的安全性具有重要的意义。
在实际应用中，可根据需要来选择不同类型的浆料，以满足不同触发电压保护需要。其中，浆料含有导电粒子和非导电粒子，其中，非导电粒子例如可以包括：硅树脂、环氧树脂或其它可用材料。导电粒子例如可以是微米级（或更大或更小）的金属粉末（如铜粉、银粉或其它金属导体）或氧化物等（如可导电的各种金属氧化物等）。当然，浆料中还可包括导电粒子和/或非导电粒子的添加剂等。
下面硅树脂作简单介绍，硅树脂通常是指由硅氧结构单元构成的一类受热可固化并形成三维网状结构的树脂。硅树脂是具有高度交联网状结构的聚有机硅氧烷，兼具有机树脂及无机材料的双重特性。通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。硅树脂是一种热固性的塑料，它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后，硅树脂失重仅为2～8%。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能，它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。
硅树脂的分类硅树脂是以硅—氧—硅为主链，硅原子上联接有有机基的交联型的半无机高聚物。它是随着直接法生产有机硅单体硅树脂具有突出的耐候性，是任何一种有机树脂所望尘莫及的，即使在紫外线强烈照射下，硅树脂也耐泛黄。硅树脂胶粘剂有机硅胶粘剂按原材料来源可分为以硅树脂为基料的胶粘剂和以硅橡胶为基料的胶粘剂，其中，前者主要用于胶接金属和耐热硅树脂对铁、铝和锡之类的金属胶接性能好，对玻璃和陶瓷也容易胶接。
其中，硅树脂类型包括如下种类：甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、有机硅树脂乳液、自干型有机硅树脂、高温型有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、自干型环保有机硅树脂、环保型有机硅树脂、不粘涂料有机硅树脂、高光有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂、甲基透明有机硅树脂、云母粘接硅树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、硅树脂溶液、有机硅-环氧树脂、有机硅聚酯树脂、耐溶剂型有机硅树脂、有机硅树脂胶粘剂、氟硅树脂硅树脂密封剂、耐高温甲基硅树脂、自干型有机硅绝缘漆、甲基MQ硅树脂、乙烯基MQ硅树脂、硅丙树脂涂料等等。
109、将上述保护层从第一树脂层上剥离。
110、在第一树脂层上设置保护上体。
其中，可通过多种可能的方式将保护上体设置在第一树脂层上。在第一树脂层上设置保护上体的目的之一是保护第一树脂层、第一导电层和N个盲孔内的浆料等等。可以理解，保护上体的结构可以是多种多样的。
在本发明的一些实施例中，上述保护上体包括：第二基材和设置于第二基材上的粘合层。其中，在第一树脂层上设置保护上体包括：通过上述粘合层将上述保护上体粘接到第一树脂层上。在这种场景下，例如，第二基材可包括第二绝缘层和第三导电层（其中，第三导电层例如可为铜层或其它材料的导电层），其中，上述粘合层设置于第三导电层之上。或者，第二基材可以包括第二绝缘层、第三导电层和第四导电层（其中第三导电层和第四导电层例如可为铜层或其它材料的导电层），其中，第二绝缘层位于第三导电层和第四导电层之间，其中，上述粘合层设置于第三导电层之上。其中，上述N个盲孔在第一基材的板面方向的部分或全部投影，可以落入第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影之中，或者，上述N个盲孔在第一基材的板面方向的投影，可与第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影重合。例如第三导电层可包括多个导电区域（例如包括N个导电区域），每个导电区域的面积均可大于或者等于一个盲孔的横截面积。若第二基材包括第三导电层（其中由于第三导电层通常具有一定的机械强度），则在将保护上体压合到第一树脂层上时，第三导电层可对上述N个盲孔内的浆料起到一定的保护作用，当然如果第二绝缘层具有足够的机械强度，则第三导电层亦可省略。
在本发明的另一些实施例中，上述保护上体可包括第二基材、以及设置于第二基材上的第二树脂层和设置于第二树脂层上的粘合层。其中，在第一树脂层上设置保护上体例如可以包括：通过上述粘合层将上述保护上体粘接到第一树脂层上。在这种场景下，例如，第二基材可以包括：第二绝缘层和第三导电层（其中，第三导电层例如可为铜层或其它材料的导电层），其中，第二树脂层设置于第三导电层之上，或者，第二基材可以包括第二绝缘层、第三导电层和第四导电层（其中，第三导电层和第四导电层例如可为铜层或其它材料的导电层），其中，第二绝缘层位于第三导电层和第四导电层之间，其中，第二树脂层设置于第三导电层之上。其中，上述N个盲孔在第一基材的板面方向的部分或全部投影，可落入第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影之中；或者，上述N个盲孔在第一基材的板面方向的投影，可与第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影重合。例如，第三导电层可包括多个导电区域（例如可包括N个导电区域），每个导电区域的面积均可大于或者等于一个盲孔的横截面积。若第二基材包括第三导电层（第三导电层通常具有一定的机械强度），则在将保护上体压合到第一树脂层上时，第三导电层可对上述N个盲孔内的浆料起到一定的保护作用，当然，如果第二绝缘层具有足够的机械强度，则第三导电层亦可省略。
在本发明一些实施例中，第一树脂层例如可为环氧类树脂层或酚醛类树脂层或其它类型树脂材料的树脂层。第二绝缘层例如可为环氧类树脂层或酚醛类树脂层或其它类型树脂材料的树脂层或其它类型的绝缘材料层。其中，第二基材例如可为CCL或者其它类型的基板。
为便于更好的理解和实施本发明实施例的上述方案，下面结合附图进行应用场景举例。
请一并参见图2~图27，其中，图2~图27为本发明实施例提供的一种静电释放保护器件的加工示意图。
图2示出了第一基材200的一种举例结构。其中，第一基材200包括第一导电层201、第一绝缘层202和第二导电层203，其中，第一绝缘层202介于第一导电层201和第二导电层203之间。
图3示出在第一基材200上钻出了2个通孔204（其中，2个通孔204包括第一通孔和第二通孔）。
图4为钻出了2个通孔204之后的第一基材200的仰视示意图。
图5示出了通过化学镀和/或电镀在2个通孔204中填充导电物质205。
图6示出了在第一基材200的第二导电层203上进行图形加工，已将第一导电层201分割为互不导通的2个导电区域（包括第三导电区域和第四导电区域）。
图7示出了在第一基材200的第一导电层201上进行图形加工。
图8示出了在第一基材200的第一导电层201上加工出贯穿至第一绝缘层202的盲槽206，以将第一导电层201分割为互不导通的2个导电区域（包括第一导电区域和第二导电区域）。其中，第一导电区域通过第一通孔内的导电物质205与第三导电区域导通，第二导电区域通过第二通孔内的导电物质205与第四导电区域导通。
图9为经过图6~图9所示加工后的切面示意图，其中，图9示出盲槽206贯穿至第一绝缘层202的内部，当然，在其它应用场景下，盲槽206也可只贯穿至第一绝缘层202的表面而不延伸至第一绝缘层202的内部。
图10示出在第一导电层201上设置第一树脂层207，图10中示出第一树脂层207将盲槽206填充。
图11示出在第一树脂层207上设置保护层208。
图12示出在保护层208上加工出贯穿至第一绝缘层202的N（图中以N等于1为例）个盲孔209。其中，图12中示出加工出的N个盲孔209在第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入盲槽206在第一基材的板面方向的投影之中。
图13示出在N个盲孔209内填充浆料210。第一导电层的第一导电区域通过N个盲孔209内的浆料210与第二导电区域相接。
其中，第一导电区域和第二导电区域可接不同的信号端（例如第一导电区域和第二导电区域的其中一个可接地）。
图14示出在将保护层208从第一树脂层207上剥离，其中，图14示出部分浆料210也被剥离掉了，至此，ESD保护器件的下体已经加工完成。
图15为图14所示结构的俯视示意图。
图16~图22示举例出了ESD保护器件的两种保护上体的加工方式。
其中，图16中示出第二基板300的一种举例结构。其中，第二基材300包括第四导电层301、第二绝缘层302和第三导电层303，其中，第二绝缘层302介于第四导电层301和第三导电层303之间。
图17示出在第二基板300的第三导电层303上进行图形加工。
图18示出在第三导电层303上进行图形加工后的仰视示意图，其中第三导电层303被分割为互不导通的N个导电区域。
图19示出在第三导电层303上设置第二树脂层304。
图20示出在第二树脂层304上设置粘合层305。
图21示出在粘合层305上铣出（例如，可通过激光铣槽方式或机械铣槽方式）贯穿至第三导电层303的盲槽，以露出第三导电层303的部分或全部导电区域。至此，ESD保护器件的一种保护上体加工完成。图16~图21示出了加工出包含第二树脂层304的保护上体。
图16~图18，以及图22示出加工出不包含第二树脂层304的保护上体。
图22示出了在图18所示结构的基础上，进一步在第三导电层303上设置粘合层305，至此，ESD保护器件的另一种保护上体加工完成。其中，图22所示保护上体的中的第四导电层301和第三导电层303均可省略，即第二基材300可为第二绝缘层302，而在第二绝缘层302上设置粘合层305之后即可得到ESD保护器件的一种保护上体。
图23示出将图21所示保护上体，粘接到图15所示的ESD保护器件的下体上，得到一种结构的ESD保护器件。图24是在图23所示结构的基础上省略掉第四导电层301之后的ESD保护器件的示意图。其中，图23中示出上述N个盲孔209在第一基材200的板面方向的投影，落入第三导电层303的导电区域在第一基材200的板面方向的投影之中，即第三导电层的N个导电区域中的每个导电区域的面积均可大于或等于对应的一个盲孔209的横截面积。由于第三导电层303通常具有一定的机械强度，则在将保护上体压合到第一树脂层207上时，第三导电层303可对上述N个盲孔209内的浆料210起到一定的保护作用，当然，如果第二绝缘,302具有足够的机械强度，则第三导电层303亦可省略。
其中，图23中示出浆料210和第三导电层303之间具有空隙（该空隙可以是密闭或非密闭的空间）。
图25示出将图22所示保护上体，粘接到图15所示的ESD保护器件的下体上，得到另一种结构的ESD保护器件。图26是在图25所示结构的基础上省略第四导电层301之后的ESD保护器件示意图。其中，图24中示出上述N个盲孔209在第一基材200的板面方向的投影，落入第三导电层303的导电区域在第一基材200的板面方向的投影之中，即第三导电层的N个导电区域中的每个导电区域的面积均可大于或者等于对应的一个盲孔209的横截面积。由于第三导电层303通常具有一定的机械强度，则在将保护上体压合到第一树脂层207上时，第三导电层303可对上述N个盲孔209内的浆料210起到一定的保护作用，当然，如果第二绝缘302具有足够的机械强度，则第三导电层303亦可省略。图27是在图26所示结构的基础上省略第三导电层302之后的ESD保护器件的示意图。
可以理解的是，ESD保护器件的保护上体的结构不限于图中举例。
可以理解，图2~图27所示的ESD保护器件加工方式仅为举例，在实际应用中还可做灵活适宜性的调整。
由上可见，在本发明实施例的单路ESD保护器件加工方案，主要采用成熟度高的封装基板加工工艺或印刷线路板加工工艺加工ESD保护器件，而非半导体加工工艺，有利于降低ESD保护器件的加工难度和制造成本。其次是在ESD保护器件中引入含有导电粒子和非导电粒子的浆料，例如，第一导电层的包括第一导电区域和第二导电区域，第一导电区域通过N个盲孔中的浆料来与上述第二导电区域相接，如此，在正常工作电压下，孔之内的浆料保持高阻状态，当电压超过触发电压时浆料变成低阻状态以实现静电保护，且浆料填充于孔内，具备极低的寄生电容与漏电流，有利于减小加工出的ESD保护器件的电容、漏电流（例如，本发明实施例方案加工出的ESD保护器件甚至能够实现小于0.2pf的寄生电容容值和小于100nA的漏电流流值），这对降低例如高频/高速电路的信号失真与损耗、降低电路功耗、提高电路的工作效率和ESD保护器件工作的安全性具有重要的意义。并且，本发明实施例在ESD保护器件中引入树脂材料，有利于进一步降低高ESD保护器件的制造难度和制造成本，进而有利于提升本发明实施例方案加工出的ESD保护器件的市场竞争力。
本发明实施例还提供单路ESD保护器件。单路ESD保护器件的举例结构可如图23~图27任意一幅所示。
其中，多路ESD保护器件，可包括：
下体（下体的结构可如图14所示）和保护上体，
其中，下体包括：第一基材和第一树脂层207，其中，第一基材包括第一导电层201、第二导电层203和位于第一导电层201和第二导电层203之间的第一绝缘层202，第一树脂层207设置于第一导电层203上，第一基材上加工有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔内填充有导电物质205，第二导电层203包括互不导通的第三导电区域和第四导电区域，第一导电层201包括互不导通的第一导电区域和第二导电区域，其中，第一导电层201的第一导电区域通过第一孔通内的导电物质与第二导电层的第三导电区域导通，第一导电层201的第二导电区域通过第二孔通内的导电物质205，与第二导电,203的第四导电区域导通；其中，上述下体还具有从第一树脂层207贯穿至第一绝缘层202的N（其中，N可为1、2、3或其它正整数）个孔，上述N个孔内填充有浆料，第一导电层201的第一导电区域通过上述N个孔内的浆料210，与第二导电区域相接，其中，上述浆料210含有导电粒子和非导电粒子。上述保护上体设置于第一树脂层207上。
在本发明的一些实施例中，第一基材上还具有从第一导电层201贯穿至第一绝缘层202的槽。具体结构可如图8和图9所示的槽206。
在本发明的一些实施例中，上述槽的宽度可小于或等于50微米，当然亦可更宽或更窄。
在本发明的一些实施例中，第一基材可为铜箔基板CCL或者其它类型的基板。
在本发明的一些实施例中，上述N个孔在第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入上述槽在第一基材的板面方向的投影之中。
在本发明的一些实施例中，上述保护上体包括：第二基材和设置于第二基材上的粘合层（具体结构可如图22所示，其中，第二基材的第三导电层303和/或第四导电层301可省略）。如图25~27所示，上述保护上体可通过上述粘合层305粘接到第一树脂层207上。
例如，第二基材包括第二绝缘层302和第三导电层303，其中，上述粘合层设置于第三导电,303之上；其中，上述N个孔在第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影之中，或者，上述N个孔在第一基材的板面方向的投影，与第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影重合。
在本发明的另一些实施例中，上述保护上体包括：第二基材、以及设置于第二基材上的第二树脂层304和设置于第二树脂层304上的粘合层305；上述保护上体通过上述粘合层305粘接到第一树脂层207上。
例如，第二基材包括：第二绝缘层302和第三导电层303，其中，第二树脂层302设置于第三导电层303之上；其中，上述N个孔在第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入第三导电层303的导电区域在第一基材的板面方向的投影之中，或者，上述N个孔在第一基材的板面方向的投影，与第三导电层的导电区域在第一基材的板面方向的投影重合。其中，图23中示出浆料210和第三导电层303之间具有空隙（其中，该空隙可以是密闭或非密闭的空间）。
可选的，第一树脂层和/或第二树脂层例如可为环氧类树脂层或酚醛类树脂层或其它可用的树脂层。
可用理解，图23~图27所示举例结构的多路ESD保护器件，可用基于上述方法实施例的加工方式来加工得到，当然亦可通过类似的其它加工方式加工得到。对于图23~图27所示举例结构的多路ESD保护器件的其它观看角度的情况，可参见图2~图22以及上述实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可见，在本发明实施例的单路ESD保护器件加工方案，可采用成熟度高的封装基板加工工艺或印刷线路板加工工艺加工ESD保护器件，而非半导体加工工艺，有利于降低ESD保护器件的加工难度和制造成本。其次是在ESD保护器件中引入含有导电粒子和非导电粒子的浆料，第二导电层包括第一导电区域和第二导电区域，第一导电区域通过N个盲孔中的浆料与第二导电区域相接，如此，在正常工作电压下，孔之内的浆料保持高阻状态，当电压超过触发电压时浆料变成低阻状态以实现静电保护，且浆料填充于孔内，具备极低的寄生电容与漏电流，有利于减小加工出的ESD保护器件的电容、漏电流（例如，本发明实施例方案加工出的ESD保护器件甚至能够实现小于0.2pf的寄生电容容值和小于100nA的漏电流流值），这对降低例如高频/高速电路的信号失真与损耗、降低电路功耗、提高电路的工作效率和ESD保护器件工作的安全性具有重要的意义。并且，本发明实施例在ESD保护器件中引入树脂材料，有利于进一步降低ESD保护器件的制造难度和制造成本，并且，单路ESD保护器件的结构精巧、稳定可靠性较高，进而有利于提升本发明实施例方案加工出的ESD保护器件的市场竞争力。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的单路静电释放保护器件的加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种单路静电释放ESD保护器件的加工方法，其特征在于，包括：
在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，其中，所述第一基材包括第一导电层、第二导电层和位于所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一绝缘层；
通过电镀和/或化学镀在所述第一通孔和第二通孔内填充导电物质；
在所述第二导电层上进行图形加工，以将所述第二导电层分割为互不导通的第三导电区域和第四导电区域；
在所述第一导电层上进行图形加工和/或在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽，以将所述第一导电层分割为互不导通的第一导电区域和第二导电区域，其中，所述第一导电区域通过所述第一通孔内的导电物质与所述第三导电区域导通，所述第二导电区域通过所述第二通孔内的导电物质与所述第四导电区域导通；
在所述第一导电层上设置第一树脂层；
在所述第一树脂层上设置保护层；
在所述保护层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的N个盲孔；
在所述N个盲孔内填充浆料，其中，所述第一导电层的第一导电区域通过所述N个盲孔内的浆料与所述第二导电区域相接，在正常工作电压下，孔之内的浆料保持高阻状态，当电压超过触发电压时所述浆料变成低阻状态，其中，所述浆料含有导电粒子和非导电粒子，所述N为正整数；
将所述保护层从所述第一树脂层上剥离；
在所述第一树脂层上设置保护上体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述在第一基材上加工出第一通孔和第二通孔，包括：通过机械钻孔或激光钻孔方式在所述第一基材加工出第一通孔和第二通孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽包括：通过机械铣槽或激光铣槽方式在所述第一导电层上加工出贯穿至所述第一绝缘层的盲槽。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述盲槽宽度小于或等于50微米。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一基材为铜箔基板CCL。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述盲槽在所述第一基材的板面方向的投影之中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述保护上体包括：第二基材和设置于所述第二基材上的粘合层；
所述在所述第一树脂层上设置保护上体包括：通过所述粘合层将所述保护上体粘接到所述第一树脂层上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二基材包括第二绝缘层和第三导电层，其中，所述粘合层设置于所述第三导电层之上；其中，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影之中，或者，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的投影，与所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影重合。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述保护上体包括：第二基材、以及设置于所述第二基材上的第二树脂层和设置于所述第二树脂层上的粘合层；
所述在所述第一树脂层上设置保护上体，包括：
通过所述粘合层将所述保护上体粘接到所述第一树脂层上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二基材包括：第二绝缘层和第三导电层，其中，所述第二树脂层设置于所述第三导电层之上；其中，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的部分或全部投影，落入所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影之中，或者，所述N个盲孔在所述第一基材的板面方向的投影，与所述第三导电层的导电区域在所述第一基材的板面方向的投影重合。
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