CN118039273A - 抗静电保护元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗静电保护元件，其包含基板、第一内电极、第二内电极、抗静电保护层和阻隔层；其中所述阻隔层包含多孔结构。所述基板具有相对的顶面和底面；第一内电极和第二内电极分别设置于基板的顶面，且第一内电极和第二内电极之间具有一间隔；抗静电保护层设置于基板的顶面，且位于第一内电极和第二内电极之间，抗静电保护层分别与第一内电极和第二内电极相接触。本发明通过设置阻隔层及调整其配方可降低抗静电保护元件内部炸裂的风险，并提升抗静电保护元件的耐静电冲击能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗静电保护元件，尤其是用于通讯设备或车用的抗静电保护元件。
背景技术
静电是物体电荷分布不均所产生的自然现象。在现今集成电路微型化的时代，基于配线间隔受到压缩，电路本身的抗静电能力亦同步减弱，故面对随处可见的静电放电(Electrostatic discharge，ESD)问题，设置抗静电保护元件的必要性渐获重视，其中较为常见的抗静电保护元件包含瞬态电压抑制二极管和压敏电阻等，皆是通过在正常工作电压时，将呈现高电阻状态，而于突波、电压异常或静电放电等较高电压出现时，瞬间转变为低电阻状态，以将过电流导离受保护的电路，以达到电路保护功效。
然而，抗静电保护元件在面对突波、雷击或静电放电等意外情况时，容易导致抗静电保护元件内部炸裂而丧失电路保护功效，故如何提升抗静电保护元件的可靠性和耐用度，仍为一有待持续研究的课题。
发明内容
为解决上述课题，本发明提供一种抗静电保护元件，其包含一基板、一第一内电极、一第二内电极、一抗静电保护层和一阻隔层；其中，所述基板具有相对的一顶面和一底面；所述第一内电极和所述第二内电极分别设置于所述基板的顶面，且所述第一内电极和所述第二内电极之间具有一间隔；所述抗静电保护层设置于所述基板的顶面，且位于所述第一内电极和所述第二内电极之间；所述抗静电保护层分别与所述第一内电极和所述第二内电极相接触；以及所述阻隔层覆盖所述抗静电保护层；其中，所述抗静电保护层的烧成温度(Firing temperature)高于所述阻隔层的烧成温度，且所述阻隔层包含多孔结构。
本发明通过设置包含多孔结构的阻隔层来降低抗静电保护元件内部炸裂的风险，并且，通过限制所述抗静电保护层的烧成温度和所述阻隔层的烧成温度之间的关系，避免抗静电保护层于阻隔层的烧结过程中受到破坏，进而提升本发明的抗静电保护元件的可靠性和耐用度。
依据本发明，所述抗静电保护层的烧成温度是指所述抗静电保护层能承受或适合的烧成温度高于所述阻隔层能承受或适合的烧成温度。所述烧成温度是指烧结过程中，加热系统所达到的最高温度。
较佳的，所述阻隔层包含多孔结构是指所述阻隔层为一多孔性烧结体。
在一些实施方案中，所述第一内电极和所述第二内电极各自包含银、钯或其组合。
依据本发明，所述第一内电极具有相对的一第一面与一第二面，且所述第一内电极的第一面远离所述基板；所述抗静电保护层具有相对的一第一面与一第二面，且所述抗静电保护层的第一面远离所述基板；以及所述第二内电极具有相对的一第一面与一第二面，且所述第二内电极的第一面远离所述基板。
在一些实施方案中，所述第一内电极和所述第二内电极分别设于所述基板的顶面的相对两端。
在一些实施方案中，所述抗静电保护层覆盖所述第一内电极和所述第二内电极。较佳的，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面以及所述第二内电极的第一面。更佳的，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面的部分面积以及所述第二内电极的第一面的部分面积。
较佳的，所述第一内电极的第一面的总面积包含所有未与所述基板直接接触的表面积，以及所述第一内电极的第二面的总面积包含所述第一内电极与所述基板直接接触的所述面的轮廓面积。
较佳的，所述第二内电极的第一面的总面积包含所有未与所述基板直接接触的表面积，以及所述第二内电极的第二面的总面积包含所述第二内电极与所述基板直接接触的所述面的轮廓面积。
所述“轮廓面积”依据所述面的外轮廓，例如：边长1厘米*1厘米＝1平方厘米来计算。
较佳的，所述抗静电保护层的第一面的总面积包含所有未与所述基板直接接触的表面积。
较佳的，所述抗静电保护层的第二面的总面积是指所述抗静电保护层的第一面投影至所述抗静电保护层的第二面(即所述基板的顶面)的投影面积。更佳的，所述投影面积沿与所述抗静电保护层的第二面(即所述基板的顶面)垂直的方向，将所述抗静电保护层的第一面投影至所述抗静电保护层的第二面。
较佳的，以所述第一内电极的第二面的总面积为基准，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面投影至所述第一内电极的第二面(即所述基板的顶面)的投影面积占3％至30％，例如：3％、5％、10％、15％、20％、25％或30％。更佳的，所述投影面积沿与所述第一内电极的第二面垂直的方向，将所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面投影至所述第一内电极的第二面。
较佳的，以所述第二内电极的第二面的总面积为基准，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第二内电极的第一面投影至所述第二内电极的第二面的投影面积占3％至30％，例如：3％、5％、10％、15％、20％、25％或30％。更佳的，所述投影面积沿与所述第二内电极的第二面(即所述基板的顶面)垂直的方向，将所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第二内电极的第一面投影至所述第二内电极的第二面。
在一些实施方案中，所述第一内电极的第一面为顶面，所述第二内电极的第一面为顶面，且所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的顶面的部分面积以及所述第二内电极的顶面的部分面积。
本发明通过使所述抗静电保护层分别增加与所述第一内电极和所述第二内电极的接触面积，以提升所述抗静电保护元件的充、放电效能，进而提升本发明抗静电保护元件的抗静电保护功效。
在另一些实施方案中，所述抗静电保护层覆盖所述第一内电极，且所述第二内电极覆盖所述抗静电保护层。具体而言，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面，所述第二内电极的第二面覆盖所述抗静电保护层的第一面。较佳的，所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的第一面的部分面积，所述第二内电极的第二面覆盖所述抗静电保护层的第一面的部分面积。
本发明通过使所述抗静电保护层延伸至所述第一内电极的第一面，且所述第二内电极延伸至所述抗静电保护层的第一面，来进一步提升所述抗静电保护层与所述第一内电极和所述第二内电极的接触面积。较佳的，所述抗静电保护层的第二面延伸至所述第一内电极的第一面，且所述第二内电极的第二面延伸至所述抗静电保护层的第一面。
较佳的，以所述抗静电保护层的第二面的总面积为基准，所述第二内电极的第二面覆盖所述抗静电保护层的第一面投影至所述抗静电保护层的第二面的投影面积占10％至70％，例如：10％、20％、30％、40％、50％、60％或70％。更佳的，所述投影面积沿与所述抗静电保护层的第二面(即所述基板的顶面)垂直的方向，将所述第二内电极的第二面覆盖所述抗静电保护层的第一面投影至所述抗静电保护层的第二面。
在一些实施方案中，所述第一内电极的第一面为顶面，所述抗静电保护层的第一面为顶面，所述第二内电极的第一面为顶面，且所述抗静电保护层的第二面覆盖所述第一内电极的顶面的部分面积，以及所述第二内电极的第二面覆盖所述抗静电保护层的顶面的部分面积。
在一些实施方案中，所述阻隔层包含陶瓷材料及第一玻璃材料。
较佳的，以所述阻隔层的总重为基准，所述陶瓷材料的含量大于50重量百分比。更佳的，以所述阻隔层的总重为基准，所述陶瓷材料的含量为大于50重量百分比且小于或等于83重量百分比，例如：50.1重量百分比、50.5重量百分比、51重量百分比、55重量百分比、60重量百分比、65重量百分比、70重量百分比、75重量百分比、80重量百分比或83重量百分比。较佳的，所述第一玻璃材料的含量为大于或等于17重量百分比且小于50重量百分比，例如：17重量百分比、20重量百分比、25重量百分比、30重量百分比、35重量百分比、40重量百分比、45重量百分比、49重量百分比、49.5重量百分比或49.9重量百分比。
依据本发明，当所述阻隔层所含陶瓷材料的含量大于所述第一玻璃材料的含量时，本发明的抗静电保护元件的耐静电冲击次数可显著提升，亦降低本发明的抗静电保护元件发生内部炸裂的风险，进一步提升抗静电保护元件的可靠性和耐用度。
在一些实施方案中，所述陶瓷材料包含氧化铝、碳化硅、氮化硅和氮化铝的任一或其组合。
依据本发明，基于所述阻隔层所含陶瓷材料的熔点明显比第一玻璃材料的软化点高，而可于烧结过程中承受较高的温度，而不影响所述阻隔层的功效，故所述阻隔层能承受或适合的烧成温度是依第一玻璃材料的软化点而定，且所述阻隔层能承受或适合的烧成温度相较于所述第一玻璃材料的软化点高出10℃至100℃，例如：10℃、25℃、50℃、75℃或100℃。此外，所述阻隔层能承受或适合的烧成温度可另依所述第一玻璃材料的玻璃转化温度(glass transition temperature，Tg)、转变点(transformation point)或变形点(deformation point)而定。
在一实施方案中，所述阻隔层的烧成温度为400℃至550℃，例如：400℃、430℃、460℃、470℃、490℃、520℃或550℃；较佳的，所述阻隔层的烧成温度为450℃至510℃；更佳的，所述阻隔层的烧成温度为480℃至500℃。
在一实施方案中，所述阻隔层所含第一玻璃材料的软化点为350℃至540℃，例如：350℃、400℃、450℃、500℃或540℃；较佳的，所述第一玻璃材料的软化点为420℃至445℃；更佳的，所述第一玻璃材料的软化点为430℃至436℃。
在一实施方案中，所述阻隔层所含第一玻璃材料的玻璃转化温度为350℃至375℃，例如：350℃、355℃、360℃、365℃、370℃或375℃；较佳的，所述第一玻璃材料的玻璃转化温度为360℃至366℃。
在一实施方案中，所述阻隔层的烧结温度(sintering temperature)为360℃至550℃，例如：360℃、400℃、430℃、460℃、490℃、520℃或550℃；较佳的，所述阻隔层的烧结温度为360℃至510℃；更佳的，所述阻隔层的烧结温度为400℃至510℃。
依据本发明，烧结温度的上下限值是指烧结过程中，加热系统所达到的最高温度和最低温度。
在一些实施方案中，所述阻隔层所含第一玻璃材料包含三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化二硼(B2O3)和氧化锌(ZnO)。较佳的，以所述阻隔层所含第一玻璃材料的总重为基准，三氧化二铋的含量为70重量百分比至90重量百分比，例如：70重量百分比、73重量百分比、75重量百分比、78重量百分比、81重量百分比、84重量百分比、87重量百分比或90重量百分比；三氧化二硼的含量为1重量百分比至15重量百分比，例如：1重量百分比、3重量百分比、5重量百分比、7重量百分比、9重量百分比、12重量百分比或15重量百分比；以及氧化锌的含量为1重量百分比至15重量百分比，例如：1重量百分比、3重量百分比、5重量百分比、7重量百分比、9重量百分比、12重量百分比或15重量百分比。
在一些实施方案中，所述阻隔层进一步包含玻璃纤维。较佳的，所述玻璃纤维的长度为100微米至200微米。所述阻隔层包含玻璃纤维可进一步降低所述抗静电保护元件内部炸裂的风险。
在一些实施方案中，所述抗静电保护层包含金属、金属碳化物及填料。
在一些实施方案中，所述金属包含钯、银、铂和金的任一或其组合。
在一些实施方案中，所述金属碳化物包含碳化铁、碳化镍、碳化钛、碳化钨、碳化锆、碳化铬和碳化钒的任一或其组合。
在一些实施方案中，所述填料包含第二玻璃材料。
依据本发明，当所述阻隔层和所述抗静电保护层皆包含适量的玻璃成分，可进一步提升所述阻隔层与所述抗静电保护层之间的附着力，而可提升本发明抗静电保护元件的结构强度来降低击穿率，以提升本发明抗静电保护元件的耐静电冲击能力、可靠性和耐用度。
依据本发明，基于所述抗静电保护层所含金属和金属碳化物的熔点明显比第二玻璃材料的软化点高，而可于烧结过程中承受较高的温度，而不影响所述抗静电保护层的功效，故所述抗静电保护层能承受或适合的烧成温度是依第二玻璃材料的软化点而定，且所述抗静电保护层能承受或适合的烧成温度相较于所述第二玻璃材料的软化点高出10℃至100℃，例如：10℃、25℃、50℃、75℃或100℃。此外，所述抗静电保护层能承受或适合的烧成温度可另依第二玻璃材料的玻璃转化温度、转变点或变形点而定。
换句话说，所述抗静电保护层的烧成温度高于所述阻隔层的烧成温度可替换为所述抗静电保护层所含填料中的第二玻璃材料的软化点、玻璃转化温度、转变点或变形点高于所述阻隔层所含第一玻璃材料的软化点、玻璃转化温度、转变点或变形点。
在一实施方案中，所述抗静电保护层的烧成温度为650℃至750℃，例如：650℃、670℃、690℃、710℃、730℃或750℃；较佳的，所述抗静电保护层的烧成温度为680℃至720℃；更佳的，所述抗静电保护层的烧成温度为695℃至705℃。
在一实施方案中，所述填料所含第二玻璃材料的转变点为560℃至740℃，例如：560℃、590℃、620℃、650℃、680℃、710℃或740℃；较佳的，所述填料所含第二玻璃材料的转变点为570℃至640℃；更佳的，所述填料所含第二玻璃材料的转变点为587℃至627℃。
在一实施方案中，所述填料所含第二玻璃材料的变形点为600℃至740℃，例如：600℃、620℃、650℃、680℃、710℃或740℃；较佳的，所述填料所含第二玻璃材料的变形点为667℃至707℃。
依据本发明，所述填料所含第二玻璃材料的转变点最低为560℃，以及变形点最低为600℃，故后续针对所述阻隔层进行烧结时，因所述阻隔层的烧成温度最高为550℃，故不会再实质影响抗静电保护层的结构和功效。
在一实施方案中，所述抗静电保护层的烧结温度为400℃至750℃，例如：400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或750℃；较佳的，述抗静电保护层的烧结温度为400℃至700℃。
较佳的，所述填料所含第二玻璃材料的线膨胀系数为5.6*10-6/℃至6.4*10-6/℃。
在一些实施方案中，所述填料所含第二玻璃材料包含氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和碳酸钙(CaCO3)。
在一些实施方案中，以所述抗静电保护层的总重为基准，所述金属的含量为10重量百分比至20重量百分比，例如：10重量百分比、13重量百分比、15重量百分比、18重量百分比或20重量百分比；所述金属碳化物的含量为50重量百分比至70重量百分比，例如：50重量百分比、55重量百分比、60重量百分比、65重量百分比或70重量百分比；以及所述填料的含量为20重量百分比至30重量百分比，例如：20重量百分比、23重量百分比、25重量百分比、28重量百分比或30重量百分比。
在一些实施方案中，本发明的抗静电保护元件进一步包含至少一绝缘保护层，且所述至少一绝缘保护层覆盖所述阻隔层；其中，所述至少一绝缘保护层包含第三玻璃材料或高分子材料，以进一步降低抗静电保护元件内部炸裂的风险。
较佳的，所述至少一绝缘保护层包含一第一绝缘保护层和一第二绝缘保护层；所述第一绝缘保护层覆盖所述阻隔层；以及所述第二绝缘保护层覆盖所述第一绝缘保护层。
在一些实施方案中，所述第一绝缘保护层包含第三玻璃材料。
较佳的，所述第一绝缘保护层所含的第三玻璃材料，包含氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和碳酸钙(CaCO3)。
依据本发明，所述阻隔层可有效降低第一绝缘保护层出现炸裂的风险。此外，当所述阻隔层包含适量的玻璃成分，可进一步提升所述阻隔层与所述第一绝缘保护层之间的附着力，而可提升本发明抗静电保护元件的结构强度来降低击穿率，以提升本发明抗静电保护元件的耐静电冲击能力、可靠性和耐用度。
在一些实施方案中，所述第二绝缘保护层包含高分子材料。较佳的，所述高分子材料包含环氧树脂、硅氧树脂和酚醛树脂的任一或其组合。
在一些实施方案中，本发明的抗静电保护元件进一步包含一第一外电极和一第二外电极；其中，所述第一外电极和所述第二外电极分别设置于所述基板的相对两侧面，且所述第一外电极与所述第一内电极电性连接，且所述第二外电极与所述第二内电极电性连接。
在一些实施方案中，所述第一外电极和所述第二外电极各自包含银、镍和锡的任一或其组合。
综上，本发明通过设置包含多孔结构的阻隔层及调整其配方来降低抗静电保护元件内部炸裂的风险，并通过限制所述抗静电保护层的烧成温度和所述阻隔层的烧成温度之间的关系，避免抗静电保护层于阻隔层的烧结过程中受到破坏，进而提升本发明的抗静电保护元件的可靠性和耐用度。此外，当所述抗静电保护层、所述阻隔层和所述第一绝缘保护层皆包含适量的玻璃成分，可进一步提升所述抗静电保护层、所述阻隔层与所述第一绝缘保护层之间的附着力，而可提升本发明抗静电保护元件的结构强度来降低击穿率，以提升本发明抗静电保护元件的耐静电冲击能力、可靠性和耐用度。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图。
图2为本发明实施例2的示意图。
图3为本发明实施例3的示意图。
具体实施方式
以下提供数种实施例说明本发明的实施方式；本领域技术人员可经由本说明书的内容轻易地了解本发明所能达成的优点与功效，并且于不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更，以施行或应用本发明的内容。
实施例1：抗静电保护元件
如图1所示，抗静电保护元件1包含一基板10、一第一内电极11、一第二内电极12、一抗静电保护层13和一阻隔层14。所述基板10具有相对的一顶面100和一底面101；所述第一内电极11和所述第二内电极12分别设置于所述基板10的顶面100，且所述第一内电极11和所述第二内电极12彼此之间具有一间隔；所述抗静电保护层13设置于所述基板10的顶面100，且位于所述第一内电极11和所述第二内电极12之间(即设置于前述间隔中)，并与所述第一内电极11和所述第二内电极12直接接触；所述阻隔层14完全覆盖所述抗静电保护层13。此外，所述抗静电保护层13的烧成温度高于所述阻隔层14的烧成温度，以及所述阻隔层14包含多孔结构。
实施例2：抗静电保护元件
图2的抗静电保护元件1与图1的抗静电保护元件1相似，主要差异在于第一内电极11、第二内电极12以及抗静电保护层13的位置关系不同。具体而言，如图2所示，在抗静电保护元件1中，所述第一内电极11具有相对的一第一面110与一第二面111，且所述第一内电极11的第一面110远离所述基板10，所述第一内电极11的第二面111则与基板10的顶面100直接接触；所述第二内电极12具有相对的一第一面120与一第二面121，且所述第二内电极12的第一面120远离所述基板10，所述第二内电极12的第二面121则与基板10的顶面100直接接触；所述抗静电保护层13具有相对的一第一面130与一第二面131，且所述抗静电保护层13的第一面130远离所述基板10，所述抗静电保护层13的第二面131与所述基板10的顶面100直接接触。
所述抗静电保护层13的第二面131覆盖部分的所述第一内电极11的第一面110(即顶面)。所述第二内电极12的第二面121覆盖部分的所述抗静电保护层13的第一面130(即顶面)。
实施例3：抗静电保护元件
如图3所示，抗静电保护元件1进一步包含第一绝缘保护层15和一第二绝缘保护层16，所述第一绝缘保护层15覆盖全部的所述阻隔层14、部分的所述第一内电极11，以及部分的所述第二内电极12；且所述第二绝缘保护层16覆盖全部的所述第一绝缘保护层15、部分的所述第一内电极11，以及部分的所述第二内电极12。
此外，抗静电保护元件1进一步包含第一外电极17和一第二外电极18；其中，所述第一外电极17和所述第二外电极18分别设置于所述基板10的相对两侧面102A、102B，且所述第一外电极17与所述第一内电极11电性连接，且所述第二外电极18与所述第二内电极12电性连接。
制备例1：抗静电保护元件
步骤一：齐备一基板，并通过网板印刷或电镀于所述基板的顶面形成一第一内电极和一第二内电极后进行干燥；其中，所述基板为氧化铝陶瓷基板，所述第一内电极和所述第二内电极皆为银钯合金电极。
步骤二：通过网板印刷于部分所述第一内电极、部分所述第二内电极和部分所述基板上形成一抗静电保护层，并于400℃至700℃下进行烧结，以使所述抗静电保护层固着于所述第一内电极、所述第二内电极及所述基板上；其中，以所述抗静电保护层的总重为基准，所述抗静电保护层包含15重量百分比的铂、60重量百分比的碳化镍及25重量百分比的填料；其中，所述填料为第一市售玻璃，成分包含氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和碳酸钙(CaCO3)，且产品标示显示所述第一市售玻璃的转变点为587℃至627℃；变形点为667℃至707℃；以及线膨胀系数为56*10-7/℃至64*10-7/℃。
步骤三：通过网板印刷形成一阻隔层，以覆盖全部的所述抗静电保护层、部分所述第一内电极、部分所述第二内电极和部分所述基板。
步骤四：通过网板印刷形成一第一绝缘保护层，以覆盖全部的所述阻隔层、部分所述第一内电极、部分所述第二内电极和部分所述基板，并于400℃至510℃下进行烧结；其中，所述第一绝缘保护层所用材料包含上述第一市售玻璃。
步骤五：通过网板印刷形成一第二绝缘保护层，以覆盖全部的所述第一绝缘保护层、部分所述第一内电极、部分所述第二内电极和部分所述基板，并于100℃至300℃下进行加热，以获得一半成品；其中，所述第二绝缘保护层包含环氧树脂(epoxy)。
步骤六：通过浸渍和电镀于所述半成品的相对两侧面分别形成一第一外电极和一第二外电极，且所述第一外电极与所述第一内电极电性连接，且所述第二外电极与所述第二内电极电性连接，以获得一如图3所示的抗静电保护元件的成品；其中，所述第一外电极和所述第二外电极皆为三层结构：第一至三层(由内而外)的电极材料依序为银、镍与锡。
最后，所述抗静电保护层、阻隔层和第一绝缘保护层的原料皆另添加松油醇和乙基纤维素以利原料混合及黏合，并于烧结过程中移除松油醇和乙基纤维素。
制备例2：抗静电保护元件
步骤一：齐备一基板，并通过网板印刷或电镀于所述基板的顶面形成一第一内电极后进行干燥；其中，所述基板为氧化铝陶瓷基板，所述第一内电极为银钯合金电极。
步骤二：通过网板印刷于部分所述第一内电极和部分所述基板上形成一抗静电保护层，并于400℃至700℃下进行烧结，以使所述抗静电保护层固着于所述第一内电极及所述基板上；其中，所述抗静电保护层同制备例1。
步骤三：通过网板印刷或电镀于部分所述抗静电保护层和部分所述基板上形成一第二内电极后进行干燥，以获得一如图2所示的抗静电保护元件的结构；其中，所述第二内电极为银钯合金电极。
步骤四至步骤七：分别同制备例1的步骤三至六，在第一内电极、抗静电保护层和第二内电极上依序形成阻隔层、第一绝缘保护层和第二绝缘保护层，以及于所述半成品的相对两侧面分别形成第一外电极和第二外电极。
测试例1：抗静电冲击试验
测试例1包含比较例A、实施例A和实施例B，且每组各包含20个成品，每组的差异说明如表1所示。
表1：比较例A、实施例A和实施例B的差异说明
上述阻隔层的第一玻璃材料为第二市售玻璃，其成分包含三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化二硼(B2O3)和氧化锌(ZnO)，且产品标示显示所述第二玻璃的软化点为433℃；烧成温度为480℃至500℃，玻璃转化温度为363℃，以及直径为3微米至4.5微米。
测试方法：
第一阶段：各组依据IEC61000-4-2的静电放电抗扰度测试标准进行测试；其中，接触放电的测试电压设为15千伏特(kV)，并对各组中的每一成品皆提供正反向静电放电冲击各100次，并检查各组中的每一成品的外观，若未出现击穿状况者标示O，反之，若出现击穿状况者标示X。各组的测试结果记录于表2中。
之后，对各组中的每一成品皆提供12V的最大连续工作电压(Maximum allowablecontinuous DC voltage，Vdc)，并以Keithley电表量测漏电流，并区分2种情况：(1)当所测得的漏电流≦10μA时，标示为O，表示该成品未因受静电放电冲击而受损，而未衍生漏电流的问题；(2)当所测得的漏电流>10μA时，标示为X，表示该成品受静电放电冲击后内部结构受损，且产生漏电流的问题。各组的测试结果记录于表2中；其中，平均漏电流为将每组中的20个成品所测得的漏电流加以平均而得；以及最大漏电流为每组中的20个成品中所测得的漏电流中的最大值。
表2：比较例A、实施例A和实施例B的静电放电抗扰度测试结果
从表2的实验结果可知，比较例A的击穿率为35％，实施例A的击穿率为25％，实施例B的击穿率为0％，可知实施例A和实施例B因设有阻隔层，故可降低击穿率，亦即降低抗静电保护元件内部炸裂的风险。
此外，由实施例A与实施例B的击穿率和电流差异可知，当陶瓷材料(即氧化铝)的含量大于50重量百分比时，可进一步大幅降低击穿率，亦即大幅降低抗静电保护元件内部炸裂的风险，并避免衍生漏电流的问题。
最后，成品外观出现击穿的原因在于所述抗静电保护层未能及时传导静电放电的能量，而导致第一绝缘保护层炸裂，虽非所述抗静电保护层炸裂，但所述抗静电保护层仍可能同时受损，而无法使连接本发明成品的回路维持开路状态，亦即维持回路的低电流状态，而衍生后续漏电流的问题。因此，本发明增设阻隔层可提升抗静电保护元件的结构强度来降低击穿率，以提升本发明抗静电保护元件的耐静电冲击能力、可靠性和耐用度。
第二阶段：
基于实施例B于第一阶段的测试结果表现优异，故进一步将实施例B的20个成品进行更多次数的正反向静电放电冲击测试(各200次和各500次)，其余试验方法同第一阶段，结果说明如表3：
表3：实施例B的静电放电抗扰度测试结果
从表3的结果可知，即便实施例B承受的静电放电冲击高达500*2＝1000次，仍可正常运作。
最后，基于比较例A、实施例A和实施例B的20个成品皆能于承受正反向静电放电冲击各10次，亦即比较例A、实施例A和实施例B的击穿率皆为0％，且各组平均电流和最大电流皆≦10μA，故未另提供实验数据。
综上，比较例A和实施例A可承受的静电放电冲击次数至少为10*2＝20次。更进一步，实施例A因进一步设置阻隔层，故可降低抗静电保护元件内部炸裂的风险，亦即降低击穿率。实施例B则于进一步调整阻隔层的配方(亦即阻隔层所含陶瓷材料的含量大于50重量百分比)后，使抗静电保护元件的抗静电放电冲击次数由20次提升为至少1000次，亦即所述抗静电保护元件即便历经1000次的15千伏特的静电冲击后，仍可正常运作，而未出现击穿或衍生漏电流问题，而提升本发明抗静电保护元件的耐静电冲击能力、可靠性和耐用度。
Claims (10)
1.一种抗静电保护元件，其包含一基板、一第一内电极、一第二内电极、一抗静电保护层和一阻隔层；其中，
所述基板具有相对的一顶面和一底面；
所述第一内电极和所述第二内电极分别设置于所述基板的顶面，且所述第一内电极和所述第二内电极之间具有一间隔；
所述抗静电保护层设置于所述基板的顶面，且位于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述抗静电保护层分别与所述第一内电极和所述第二内电极相接触；以及
所述阻隔层覆盖所述抗静电保护层；其中，
所述抗静电保护层的烧成温度高于所述阻隔层的烧成温度，且所述阻隔层包含多孔结构。
2.如权利要求1所述的抗静电保护元件，其中，所述抗静电保护层覆盖所述第一内电极，且所述第二内电极覆盖所述抗静电保护层。
3.如权利要求1所述的抗静电保护元件，其中，所述阻隔层包含陶瓷材料及第一玻璃材料，且以所述阻隔层的总重为基准，所述陶瓷材料的含量大于50重量百分比。
4.如权利要求3所述的抗静电保护元件，其中，所述陶瓷材料包含氧化铝、碳化硅、氮化硅和氮化铝的任一或其组合。
5.如权利要求3所述的抗静电保护元件，其中，所述第一玻璃材料包含三氧化二铋、三氧化二硼和氧化锌。
6.如权利要求3所述的抗静电保护元件，其中，以所述阻隔层的总重为基准，所述陶瓷材料的含量为大于50重量百分比和小于或等于83重量百分比，所述第一玻璃材料的含量为大于或等于17重量百分比和小于50重量百分比。
7.如权利要求1所述的抗静电保护元件，其中，所述阻隔层进一步包含玻璃纤维，且所述玻璃纤维的长度为100微米至200微米。
8.如权利要求1所述的抗静电保护元件，其中，所述抗静电保护元件进一步包含至少一绝缘保护层，且所述至少一绝缘保护层覆盖所述阻隔层；其中，所述至少一绝缘保护层包含第三玻璃材料或高分子材料。
9.如权利要求8所述的抗静电保护元件，其中，所述至少一绝缘保护层包含一第一绝缘保护层和一第二绝缘保护层；
所述第一绝缘保护层覆盖所述阻隔层；
所述第二绝缘保护层覆盖所述第一绝缘保护层；其中，
所述第一绝缘保护层包含第三玻璃材料；
所述第二绝缘保护层包含高分子材料，且所述高分子材料包含环氧树脂、硅氧树脂和酚醛树脂的任一或其组合。
10.如权利要求1所述的抗静电保护元件，其中，所述抗静电保护元件进一步包含一第一外电极和一第二外电极；其中，所述第一外电极和所述第二外电极分别设置于所述基板的相对两侧面，且所述第一外电极与所述第一内电极电性连接，且所述第二外电极与所述第二内电极电性连接。
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