JP2014082001A - Esd protection device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ESD保護デバイスとその製造方法に関する。 The present invention relates to an ESD protection device and a manufacturing method thereof.
従来から、半導体装置や電子回路を静電気から保護するために、例えば特許文献1(WO2008/146514)に示すようなESD(Electro-Static Discharge;静電気放電)保護デバイスが用いられている。 Conventionally, in order to protect semiconductor devices and electronic circuits from static electricity, for example, an ESD (Electro-Static Discharge) protection device as shown in Patent Document 1 (WO2008 / 146514) has been used.
図13に、特許文献1に示されたESD保護デバイス400の断面図を示す。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the
ESD保護デバイス400は、内部に空洞107を有するセラミック素体106を備えている。
The
空洞107内には、端面102a、104aが間隔Gを設けて対向する1対の放電電極層102、104が形成されている。
A pair of
放電電極層102、104およびその対向する領域109の下には、放電補助電極層103が形成されている。放電補助電極層103は、導体粒子および絶縁体材料を含んでいる。
Under the
セラミック素体106の表面上には、放電電極層102、104のいずれかと電気的に接続された複数の外部電極112、112が形成されている。
On the surface of the
ESD保護デバイス400の放電開始電圧は、放電電極層102、104の端面102a、104aの間隔Gを小さくすることにより、低下させることができる。
The discharge start voltage of the
従来のESD保護デバイス400の製造方法においては、端面102a、104aが間隔Gを設けて対向する1対の放電電極層102、104は、例えばスクリーン印刷により形成されている。
In the conventional method of manufacturing the
しかしながら、スクリーン印刷は印刷位置精度が高くないため、端面102a、104aが狭い間隔Gで対向するように1対の放電電極層102、104を形成し、放電開始電圧が小さいESD保護デバイスを得ることが困難であった。
However, since the printing position accuracy is not high in screen printing, a pair of
本発明の目的は、狭い間隔で対向する1対の放電電極層を備えた放電開始電圧が小さいESD保護デバイスと、その製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an ESD protection device having a small discharge start voltage, which includes a pair of discharge electrode layers facing each other at a narrow interval, and a manufacturing method thereof.
上記の目的を達成するために、本発明のESD保護デバイスは、セラミック素体と、セラミック素体の内部に形成され、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層と、放電補助電極層の一方主面上に形成された第1の放電電極層と、放電補助電極層の他方主面上に形成された第2の放電電極層と、セラミック素体の表面上に形成され、第1の放電電極層または第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極とを備え、放電補助電極層、第1の放電電極層および第2の放電電極層の端面が、セラミック素体の表面に露出しており、放電補助電極層、第1の放電電極層および第2の放電電極層の露出した端面を覆うように、セラミック素体の表面上に保護膜が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ESD protection device of the present invention includes a ceramic body, a discharge auxiliary electrode layer formed inside the ceramic body and including conductive particles and an insulator material, and a discharge auxiliary electrode layer. A first discharge electrode layer formed on one main surface; a second discharge electrode layer formed on the other main surface of the discharge auxiliary electrode layer; and a first body formed on the surface of the ceramic body. A plurality of external electrodes electrically connected to the discharge electrode layer or the second discharge electrode layer, and the end surfaces of the discharge auxiliary electrode layer, the first discharge electrode layer, and the second discharge electrode layer are ceramic bodies A protective film is formed on the surface of the ceramic body so as to cover the exposed end faces of the discharge auxiliary electrode layer, the first discharge electrode layer, and the second discharge electrode layer. It is characterized by.
また、本発明のESD保護デバイスの製造方法は、第1のセラミックグリーンシートを形成する工程と、第2のセラミックグリーンシートを形成する工程と、第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第1の放電電極層を形成する工程と、第1の放電電極層上に、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の放電補助電極層を形成する工程と、放電補助電極層上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第2の放電電極層を形成する工程と、第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、第2のセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより、積層体を形成する工程と、第1の放電電極層、放電補助電極層および第2の放電電極層の断面を含む面を分割面として、積層体を分割する工程と、積層体を焼成する工程と、第1の放電電極層、放電補助電極層および第2の放電電極層の分割面を覆うように、積層体の表面上に保護膜を形成する工程と、分割された積層体の表面上に、第1の放電電極層または第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。 The ESD protection device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a first ceramic green sheet, a step of forming a second ceramic green sheet, and one main surface of the first ceramic green sheet. A step of forming an unfired first discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste, and a discharge auxiliary electrode layer forming process including conductive particles and an insulator material on the first discharge electrode layer A step of forming an unfired auxiliary discharge electrode layer by applying a paste, and an unfired second discharge electrode layer is formed by applying a discharge electrode layer forming paste on the auxiliary discharge electrode layer A step of forming a laminated body by laminating a second ceramic green sheet on one main surface of the first ceramic green sheet and pressing the first ceramic green sheet, and a first discharge The step of dividing the laminate, the step of firing the laminate, the first discharge electrode layer, and the discharge auxiliary electrode, with the plane including the cross section of the polar layer, the discharge auxiliary electrode layer, and the second discharge electrode layer as the division plane A step of forming a protective film on the surface of the laminate so as to cover the dividing surface of the layer and the second discharge electrode layer, and a first discharge electrode layer or a second layer on the surface of the divided laminate And a step of forming a plurality of external electrodes electrically connected to the discharge electrode layer.
あるいは、本発明のESD保護デバイスの製造方法は、第1のセラミックグリーンシートを形成する工程と、第2のセラミックグリーンシートを形成する工程と、第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第1の放電電極層を形成する工程と、第1の放電電極層上に、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の放電補助電極層を形成する工程と、放電補助電極層上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第2の放電電極層を形成する工程と、第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、第2のセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより、積層体を形成する工程と、第2のセラミックグリーンシート、第1の放電電極層、放電補助電極層、第2の放電電極層、第1のセラミックグリーンシートを順に貫通する空洞を形成する工程と、空洞の断面を含む面を分割面として、積層体を分割する工程と、積層体を焼成する工程と、第1の放電電極層、放電補助電極層および第2の放電電極層の空洞に露出した端面を覆うように、セラミック素体の表面上に保護膜を形成する工程と、分割された積層体の表面上に、第1の放電電極層または第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。 Alternatively, the ESD protection device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a first ceramic green sheet, a step of forming a second ceramic green sheet, and one main surface of the first ceramic green sheet. A step of forming an unfired first discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste, and a discharge auxiliary electrode layer forming process including conductive particles and an insulator material on the first discharge electrode layer A step of forming an unfired auxiliary discharge electrode layer by applying a paste, and an unfired second discharge electrode layer is formed by applying a discharge electrode layer forming paste on the auxiliary discharge electrode layer A step of forming a laminated body by laminating a second ceramic green sheet on one main surface of the first ceramic green sheet and pressing the second ceramic green sheet; A step of forming a cavity penetrating through the ceramic green sheet, the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, the second discharge electrode layer, and the first ceramic green sheet in order, and a plane including a cross section of the cavity as a dividing plane The step of dividing the laminate, the step of firing the laminate, and the ceramic body so as to cover the end faces exposed in the cavities of the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, and the second discharge electrode layer Forming a protective film on the surface; forming a plurality of external electrodes electrically connected to the first discharge electrode layer or the second discharge electrode layer on the surface of the divided laminate; It is characterized by providing.
本発明によれば、狭い間隔で対向する1対の放電電極層を備えた放電開始電圧が小さいESD保護デバイスを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ESD protection device with a small discharge start voltage provided with a pair of discharge electrode layer which opposes at a narrow space | interval can be obtained.
以下において、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1(A)〜(C)に、本発明の第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100を示す。
Below, the form for implementing this invention is demonstrated with drawing.
(First embodiment)
1A to 1C show an
ESD保護デバイス100は、図1(A)に示すように、第1のセラミックグリーンシート1および第2のセラミックグリーンシート5a、5bが積層および圧着されて一体となったセラミック素体6を備えている。セラミック素体6の材料には、例えばBa、Al、Siを中心とした各素材を混合してなるBAS材が用いられている。
As shown in FIG. 1 (A), the
ESD保護デバイス100は、図1(B)に示すように、放電補助電極層3が、セラミック素体6の内部からセラミック素体6の端面Dまで延在するように形成されている。放電補助電極層3は、アルミナ被膜Cu粒子等の導体粒子および、BAS材等からなる絶縁体材料を含んでいる。
As shown in FIG. 1B, the
放電補助電極層3の一方主面上には、Cu等からなる第1の放電電極層2が形成されている。
A first
放電補助電極層3の他方主面上には、Cu等からなる第2の放電電極層4が形成されている。
A second
放電補助電極層3、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面3a、2a、4aは、セラミック素体6の表面Dに露出している。
放電補助電極層3、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面3a、2a、4aを覆うように、セラミック素体6の表面D上には、図1(A)、(C)に示すように、保護膜11が形成されている。保護膜11の材料には、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂が用いられている。
On the surface D of the
セラミック素体6の表面上には、図1(A)に示すように、第1の放電電極層2または第2の放電電極層4と電気的に接続されるように、複数の外部電極12、12が形成されている。
On the surface of the
以上に示したESD保護デバイス100では、図1(C)に示すように、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面2a、4aが、最短距離で放電補助電極層3の厚みに対応した間隔Gで対向している。後述するように、本発明のESD保護デバイス100の製造方法においては、放電補助電極層3の厚みを小さく形成することができるため、間隔Gを小さく設定することができる。
In the
ESD保護デバイス100は、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面2a、4aの間の沿面放電や気中放電が生じることにより動作する。狭い間隔Gで対向する1対の放電電極層2、4を備えているため、放電開始電圧を小さくすることができる。
The
表1に、図13に示した従来のESD保護デバイス400と、間隔Gの異なる2種類の本発明の第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100(実施例1、2)の放電開始電圧値を示す。実施例1は、第1の放電電極層2と第2の放電電極層4の間隔Gが20μmであり、実施例2は10μmである。また、従来のESD保護デバイス400における間隔Gは30μmである。
Table 1 shows the discharge start voltage values of the conventional
放電開始電圧値は、IEC規格(IEC61000−4−2)に従い接触放電にてESDを低電圧から印加することにより測定している。ESD保護デバイス100、400が動作した場合は○印を、動作しなかった場合を×印で表している。
The discharge start voltage value is measured by applying ESD from a low voltage by contact discharge according to the IEC standard (IEC61000-4-2). When the
表1から分かるように、本発明の第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100は、従来のESD保護デバイス400よりも低電圧で動作している。
As can be seen from Table 1, the
以下、図1〜図7を参照しながら、本発明の第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100の製造方法について説明する。
Hereinafter, a manufacturing method of the
まず、Ba、Al、Siを中心とした各素材を所定の割合で調合、混合し、800〜1000℃で仮焼することにより、BAS材を形成する。得られたBAS材をジルコニアボールミルで12時間粉砕し、平均粒径約1μmのBAS材からなる絶縁体材料を形成する。この絶縁体材料に、トルエンやエキネン等の有機溶媒を加え、混合する。その後、バインダー、可塑剤を加え、混合し、スラリーを形成する。 First, each material mainly composed of Ba, Al, and Si is prepared and mixed at a predetermined ratio, and calcined at 800 to 1000 ° C. to form a BAS material. The obtained BAS material is pulverized with a zirconia ball mill for 12 hours to form an insulator material made of a BAS material having an average particle diameter of about 1 μm. An organic solvent such as toluene or echinene is added to the insulator material and mixed. Thereafter, a binder and a plasticizer are added and mixed to form a slurry.
次に、スラリーをドクターブレード法により成形し、厚み50μmの第1のセラミックグリーンシートおよび第2のセラミックグリーンシートを形成する。 Next, the slurry is formed by a doctor blade method to form a first ceramic green sheet and a second ceramic green sheet having a thickness of 50 μm.
次に、平均粒径約2μmのCu粉とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加し、3本ロールで撹拌、混合することで放電電極層形成用ペーストを形成する。 Next, a solvent is added to a binder resin composed of Cu powder having an average particle diameter of about 2 μm and ethyl cellulose, and the mixture is stirred and mixed with three rolls to form a discharge electrode layer forming paste.
次に、図2に示すように、第1のセラミックグリーンシート1の一方主面上に、スクリーン印刷により放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第1の放電電極層2を形成する。第1の放電電極層2の厚みは、例えば10μmとする。
Next, as shown in FIG. 2, the unfired first
次に、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層形成用ペーストを形成する。具体的には、平均粒径約2μmのアルミナ被膜Cu粒子と、上述したスラリーを形成する際に用いた平均粒径約1μmのBAS材からなる絶縁体材料を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し、3本ロールで撹拌、混合することで放電補助電極層形成用ペーストを形成する。 Next, a discharge auxiliary electrode layer forming paste containing conductive particles and an insulator material is formed. Specifically, an alumina-coated Cu particle having an average particle size of about 2 μm and an insulating material made of a BAS material having an average particle size of about 1 μm used when forming the slurry described above are prepared at a predetermined ratio, and a binder resin is prepared. And a solvent are added, and the paste for forming a discharge auxiliary electrode layer is formed by stirring and mixing with three rolls.
次に、図3に示すように、第1の放電電極層2上に、スクリーン印刷により放電補助電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の放電補助電極層3を形成する。放電補助電極層3の厚みは、例えば10μmや20μmまで小さく設定することができる。
Next, as shown in FIG. 3, an unfired auxiliary
次に、図4に示すように、放電補助電極層3上に、スクリーン印刷により放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第2の放電電極層4を形成する。第2の放電電極層4の厚みは、例えば10μmとする。
Next, as shown in FIG. 4, a discharge electrode layer forming paste is applied on the discharge
次に、図5に示すように、第1のセラミックグリーンシート1の上面に、複数枚の第2のセラミックグリーンシート5a(複数枚の第2のセラミックグリーンシート5aを一体として図示)を積層し、圧着する。
Next, as shown in FIG. 5, a plurality of second ceramic
次に、第1のセラミックグリーンシート1の下面に、複数枚の第2のセラミックグリーンシート5b(複数枚の第2のセラミックグリーンシート5bを一体として図示)を積層し、圧着することにより、厚み0.3mmの積層体10を形成する。
Next, a plurality of second ceramic
次に、図6(A)に示すように、第1の放電電極層2、放電補助電極層3および第2の放電電極層4の断面を含む面を分割面Dとして、マイクロカッタを用いたカットにより、積層体10を分割する。分割された積層体10の大きさは、例えば1.0mm×0.5mm×0.3mmとする。分割面Dには、図6(B)に示すように、放電補助電極層3を介して間隔Gで対向した第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面2a、4aが露出する。
Next, as shown in FIG. 6A, a micro cutter was used with the plane including the cross sections of the first
次に、分割された積層体10をN2雰囲気中で焼成する。
Next, the divided
次に、図7に示すように、積層体10の表面上に導電ペーストを塗布し、焼き付けることにより、第1の放電電極層2または第2の放電電極層4と電気的に接続された複数の外部電極12、12を形成する。
Next, as shown in FIG. 7, a plurality of conductive layers electrically connected to the first
次に、第1の放電電極層2、放電補助電極層3および第2の放電電極層4それぞれの端面3a、2a、4aを覆うように、積層体10の分割面D上に、シリコーン樹脂を塗布する。
Next, a silicone resin is applied on the dividing surface D of the laminate 10 so as to cover the end surfaces 3a, 2a, 4a of the first
次に、シリコーン樹脂上に、エポキシ樹脂を形成し、完成図である図1に示すようなシリコーン樹脂とエポキシ樹脂の積層構造となった保護膜11を完成させる。
Next, an epoxy resin is formed on the silicone resin to complete the
最後に、外部電極12、12上に、電解めっきにより、NiおよびSnからなる膜を形成することにより、ESD保護デバイス100を完成させる。
Finally, the
以上で示したESD保護デバイス100の製造方法においては、スクリーン印刷の印刷厚み精度が高いため、例えば10μmや20μmの狭い間隔Gを形成することができる。
In the manufacturing method of the
なお、上述した製造方法において、親基板状態の積層体10を形成し、この積層体10を分割することにより量産性を高めることができる。
In the manufacturing method described above, mass productivity can be improved by forming the
具体的には、まず、上述した製造方法と同様に、第1の放電電極層2、放電補助電極層3、第2の放電電極層4のパターンを有する親基板状態の積層体10を、図8に示すように形成する。
Specifically, first, similarly to the manufacturing method described above, the laminate 10 in the parent substrate state having the pattern of the first
次に、第1の放電電極層2、放電補助電極層3および第2の放電電極層4の断面を含む面が分割面Dとなるように、カットラインCLに沿ってカットすることにより、積層体10を分割する。
Next, the first
以上に示すように、本発明によれば、スクリーン印刷およびカットというコストの低い方法により、放電補助電極層3を介して狭い間隔Gで対向する第1の放電電極層2および第2の放電電極層4を形成することができる。
(第2の実施形態)
図9に、本発明の第2の実施形態にかかるESD保護デバイス200を示す。
As described above, according to the present invention, the first
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows an
図1に示した第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100では、セラミック素体6の表面Dが平坦であったが、ESD保護デバイス200では、図11に示すように、セラミック素体6の表面Dに凹面8を備えている。凹面8には、放電補助電極層3、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面3a、2a、4aが露出している。また、凹面8に囲まれた空間に、保護膜11が形成されている。ESD保護デバイス200の他の構成は、ESD保護デバイス100と同じにしている。
In the
第2の実施形態にかかるESD保護デバイス200においては、凹面8に囲まれた空間に、保護膜11が形成されるため、保護膜11がセラミック素体6の外部に突出しにくくなり、ESD保護デバイス200全体の大きさを小さくすることができる。
In the
以下、図9〜図11を参照しながら、本発明の第2の実施形態にかかるESD保護デバイス200の製造方法について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the
まず、第1の実施形態と同様に、図5、図8に示された積層体10を形成する。 First, similarly to the first embodiment, the laminate 10 shown in FIGS. 5 and 8 is formed.
次に、第1の実施形態とは異なり、図10に示すように、メカパンチ等により第2のセラミックグリーンシート5a、第1の放電電極層2、放電補助電極層3、第2の放電電極層4、第1のセラミックグリーンシート5bを順に貫通する空洞7を形成する。
Next, unlike the first embodiment, as shown in FIG. 10, the second ceramic
次に、第1の実施形態とは異なり、図10に示すように、空洞7の断面を含む面が分割面Dとなるように、カットラインCLに沿って、積層体10を分割する。その結果、図11に示すように、分割された積層体10は、セラミック素体6の分割面Dに凹面8を有することになる。
Next, unlike the first embodiment, as illustrated in FIG. 10, the
次に、第1の実施形態と同様に、分割された積層体10をN2雰囲気中で焼成する。
Next, as in the first embodiment, the divided
次に、図11に示すように、第1の実施形態と同様に、積層体10の表面上に複数の外部電極12、12を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, a plurality of
次に、第1の実施形態とは異なり、図9に示すように、第1の放電電極層2、放電補助電極層3および第2の放電電極層4の空洞7に露出した端面2a、3a、4aを覆うように、積層体10の表面上に保護膜11を形成する。
Next, unlike the first embodiment, as shown in FIG. 9, end faces 2a and 3a exposed in the
最後に、第1の実施形態と同様に、外部電極12、12上に、電解めっきにより、NiおよびSnからなる膜を形成することにより、ESD保護デバイス200を完成させる。
(第3の実施形態)
図12に、本発明の第3の実施形態にかかるESD保護デバイス300を示す。
Finally, as in the first embodiment, the
(Third embodiment)
FIG. 12 shows an
図1、図9に示した第1、第2の実施形態にかかるESD保護デバイス100、200においては、放電補助電極層3、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4それぞれの端面3a、2a、4aがセラミック素体6の同一の表面Dに露出していたが、第3の実施形態にかかるESD保護デバイス300においては、第1の放電電極層2、第2の放電電極層4それぞれの端面2a、4aが放電補助電極層3の端面3aよりもセラミック素体6の外部に向かって突出している。ESD保護デバイス300の他の構成は、ESD保護デバイス100と同じにしている。
In the
第3の実施形態にかかるESD保護デバイス300においては、第1の放電電極層2、第2の放電電極層4の端面2a、4aのみならず、第1の放電電極層2、第2の放電電極層4の主面2b、4bが対向している。そのため、第1の実施形態にかかるESD保護デバイス100や第2の実施形態にかかるESD保護デバイス200に比べて、ESD保護デバイス300は、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4の対向する面積が大きくなるため、放電の繰り返し耐性(連続動作性)を向上できる。
In the
以下、本発明の第3の実施形態にかかるESD保護デバイス300の製造方法について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the
本発明の第1、第2の実施形態とは異なり、第3の実施形態においては、焼成後の収縮率が異なる放電補助電極層形成用ペーストおよび放電電極層形成用ペーストを用いる。具体的には、放電補助電極層3の焼成後の収縮率を85%、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4の焼成後の収縮率を86〜90%となるように、放電補助電極層形成用ペーストおよび放電電極層形成用ペーストの組成を調整する。
Unlike the first and second embodiments of the present invention, in the third embodiment, a discharge auxiliary electrode layer forming paste and a discharge electrode layer forming paste having different shrinkage rates after firing are used. Specifically, the shrinkage rate after firing of the discharge
放電補助電極層形成用ペーストは、アルミナ被膜Cu粒子とBAS材からなる絶縁体材料を80wt%、バインダー樹脂と溶剤を20wt%の比率で混合する。 In the discharge auxiliary electrode layer forming paste, an insulator material made of alumina-coated Cu particles and a BAS material is mixed at a ratio of 80 wt%, and a binder resin and a solvent are mixed at a ratio of 20 wt%.
放電電極層形成用ペーストは、第1の実施形態にアルミナ粉を新しく加え、Cu粒子とアルミナ粉を80wt%、バインダー樹脂と溶剤を20wt%の比率で混合する。Cu粒子とアルミナ粉は、95vol%、5vol%の比率で混合する。 In the discharge electrode layer forming paste, alumina powder is newly added to the first embodiment, and Cu particles and alumina powder are mixed at a ratio of 80 wt%, and a binder resin and a solvent are mixed at a ratio of 20 wt%. Cu particles and alumina powder are mixed at a ratio of 95 vol% and 5 vol%.
以上のように焼成後の収縮率を設定することによって、積層体10を焼成する工程において、収縮率の違いにより第1の放電電極層2、第2の放電電極層4が放電補助電極層3に比べてセラミック素体6の外部に向かって突出する。
By setting the shrinkage rate after firing as described above, in the step of firing the laminate 10, the first
なお、本発明の実施形態にかかるESD保護デバイスおよびその製造方法は、上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。 The ESD protection device and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention are not limited to the contents described above, and various changes can be made in accordance with the spirit of the invention.
例えば、前記実施形態では、放電電極層形成用ペーストに含まれる導体粒子の材料にCuを用いているが、Ag、Pd、Pt、Al、Ni、Wや、これらの組み合わせでも良い。 For example, in the above embodiment, Cu is used as the material of the conductor particles contained in the discharge electrode layer forming paste, but Ag, Pd, Pt, Al, Ni, W, or a combination thereof may be used.
また、セラミック素体6に用いる材料には、Ba、Al、Siを中心とした各素材を混合してなるBAS材を用いているが、フォレステライトにガラスを加えたものや、CrZrO3にガラスを加えたもの等を用いても良い。
In addition, the material used for the
また、放電補助電極層形成用ペーストに含まれる絶縁体材料にBAS材を用いているが、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセラミック材料を用いても良い。 Further, although the BAS material is used as the insulator material included in the discharge auxiliary electrode layer forming paste, a ceramic material such as alumina, silica, zirconia, or the like may be used.
また、第3の実施形態におけるESD保護デバイス300の製造方法においては、放電補助電極層形成用ペーストおよび放電電極層形成用ペーストそれぞれの組成物および混合比率は、上述した内容に限られず、放電補助電極層形成用ペーストの焼成後の収縮率が放電電極層形成用ペーストよりも小さく設定されていれば、どのような内容でも良い。
In the method for manufacturing the
また、積層体10をN2雰囲気中で焼成しているが、ArやNe等の希ガス雰囲気中で焼成しても良い。また、第1の放電電極層2および第2の放電電極層4および放電補助電極層3が酸化しない材料からなる場合には、大気雰囲気中で焼成しても良い。
Moreover, although the
また、積層体10をカットした後、N2雰囲気中で焼成しているが、N2雰囲気中で焼成した後、積層体10をカットしても良い。
Further, after cutting the
1 第1のセラミックグリーンシート
2 第1の放電電極層
2a 第1の放電電極層の端面
2b 第1の放電電極層の主面
3 放電補助電極層
3a 放電補助電極層の端面
4 第2の放電電極層
4a 第2の放電電極層の端面
4b 第2の放電電極層の主面
5a、5b 第2のセラミックグリーンシート
6 セラミック素体
7 空洞
8 凹面
10 積層体
11 保護膜
12 外部電極
100、200、300 ESD保護デバイス
G 間隔
D 表面、分割面
CL カットライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記セラミック素体の内部に形成され、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層と、
前記放電補助電極層の一方主面上に形成された第1の放電電極層と、
前記放電補助電極層の他方主面上に形成された第2の放電電極層と、
前記セラミック素体の表面上に形成され、前記第1の放電電極層または前記第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極とを備え、
前記放電補助電極層、前記第1の放電電極層および前記第2の放電電極層の端面が、前記セラミック素体の表面に露出しており、
前記放電補助電極層、前記第1の放電電極層および前記第2の放電電極層の露出した端面を覆うように、前記セラミック素体の表面上に保護膜が形成されていることを特徴とするESD保護デバイス。 A ceramic body,
A discharge auxiliary electrode layer formed inside the ceramic body and including conductive particles and an insulator material;
A first discharge electrode layer formed on one main surface of the discharge auxiliary electrode layer;
A second discharge electrode layer formed on the other main surface of the discharge auxiliary electrode layer;
A plurality of external electrodes formed on the surface of the ceramic body and electrically connected to the first discharge electrode layer or the second discharge electrode layer;
End surfaces of the discharge auxiliary electrode layer, the first discharge electrode layer, and the second discharge electrode layer are exposed on the surface of the ceramic body,
A protective film is formed on the surface of the ceramic body so as to cover the exposed end surfaces of the discharge auxiliary electrode layer, the first discharge electrode layer, and the second discharge electrode layer. ESD protection device.
前記凹面に、前記放電補助電極層、前記第1の放電電極層および前記第2の放電電極層の端面が露出していることを特徴とする請求項1に記載されたESD保護デバイス。 Provided with a concave surface on the surface of the ceramic body,
2. The ESD protection device according to claim 1, wherein end surfaces of the discharge auxiliary electrode layer, the first discharge electrode layer, and the second discharge electrode layer are exposed on the concave surface.
第2のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
前記第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第1の放電電極層を形成する工程と、
前記第1の放電電極層上に、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の放電補助電極層を形成する工程と、
前記放電補助電極層上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第2の放電電極層を形成する工程と、
前記第1のセラミックグリーンシートの前記一方主面上に、前記第2のセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより、積層体を形成する工程と、
前記第1の放電電極層、前記放電補助電極層および前記第2の放電電極層の断面を含む面を分割面として、前記積層体を分割する工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
前記第1の放電電極層、前記放電補助電極層および前記第2の放電電極層の分割面を覆うように、前記積層体の表面上に保護膜を形成する工程と、
分割された前記積層体の表面上に、前記第1の放電電極層または前記第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とするESD保護デバイスの製造方法。 Forming a first ceramic green sheet;
Forming a second ceramic green sheet;
A step of forming an unfired first discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste on one main surface of the first ceramic green sheet;
A step of forming an unfired discharge auxiliary electrode layer by applying a paste for forming a discharge auxiliary electrode layer containing conductive particles and an insulator material on the first discharge electrode layer;
Forming an unfired second discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste on the discharge auxiliary electrode layer; and
Forming the laminate by laminating the second ceramic green sheet on the one main surface of the first ceramic green sheet and press-bonding;
Dividing the laminate with a plane including a cross section of the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, and the second discharge electrode layer as a division plane;
Firing the laminate;
Forming a protective film on the surface of the laminate so as to cover the divided surfaces of the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, and the second discharge electrode layer;
Forming a plurality of external electrodes electrically connected to the first discharge electrode layer or the second discharge electrode layer on the surface of the divided laminate;
A method of manufacturing an ESD protection device, comprising:
第2のセラミックグリーンシートを形成する工程と、
前記第1のセラミックグリーンシートの一方主面上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第1の放電電極層を形成する工程と、
前記第1の放電電極層上に、導体粒子および絶縁体材料を含む放電補助電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の放電補助電極層を形成する工程と、
前記放電補助電極層上に、放電電極層形成用ペーストを塗布することにより、未焼成の第2の放電電極層を形成する工程と、
前記第1のセラミックグリーンシートの前記一方主面上に、前記第2のセラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより、積層体を形成する工程と、
前記第2のセラミックグリーンシート、前記第1の放電電極層、前記放電補助電極層、前記第2の放電電極層、前記第1のセラミックグリーンシートを順に貫通する空洞を形成する工程と、
前記空洞の断面を含む面を分割面として、前記積層体を分割する工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
前記第1の放電電極層、前記放電補助電極層および前記第2の放電電極層の前記空洞に露出した端面を覆うように、前記セラミック素体の表面上に保護膜を形成する工程と、
分割された前記積層体の表面上に、前記第1の放電電極層または前記第2の放電電極層と電気的に接続された複数の外部電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とするESD保護デバイスの製造方法。 Forming a first ceramic green sheet;
Forming a second ceramic green sheet;
A step of forming an unfired first discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste on one main surface of the first ceramic green sheet;
A step of forming an unfired discharge auxiliary electrode layer by applying a paste for forming a discharge auxiliary electrode layer containing conductive particles and an insulator material on the first discharge electrode layer;
Forming an unfired second discharge electrode layer by applying a discharge electrode layer forming paste on the discharge auxiliary electrode layer; and
Forming the laminate by laminating the second ceramic green sheet on the one main surface of the first ceramic green sheet and press-bonding;
Forming a cavity that sequentially penetrates the second ceramic green sheet, the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, the second discharge electrode layer, and the first ceramic green sheet;
Dividing the laminate with a plane including a cross section of the cavity as a dividing plane;
Firing the laminate;
Forming a protective film on the surface of the ceramic body so as to cover the end surfaces exposed in the cavities of the first discharge electrode layer, the discharge auxiliary electrode layer, and the second discharge electrode layer;
Forming a plurality of external electrodes electrically connected to the first discharge electrode layer or the second discharge electrode layer on the surface of the divided laminate;
A method of manufacturing an ESD protection device, comprising:
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WO2017179245A1 (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | 株式会社村田製作所 | Esd protection device and method for manufacturing same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000311764A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Tokin Corp | Surge absorbing element, and manufacture thereof |
JP2001043954A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Tokin Corp | Surge absorbing element and manufacture of the same |
WO2011096335A1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-11 | 株式会社 村田製作所 | Process for producing esd protection device, and esd protection device |
-
2012
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000311764A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Tokin Corp | Surge absorbing element, and manufacture thereof |
JP2001043954A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Tokin Corp | Surge absorbing element and manufacture of the same |
WO2011096335A1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-11 | 株式会社 村田製作所 | Process for producing esd protection device, and esd protection device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017179245A1 (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | 株式会社村田製作所 | Esd protection device and method for manufacturing same |
JPWO2017179245A1 (en) * | 2016-04-13 | 2018-08-16 | 株式会社村田製作所 | ESD protection device and manufacturing method thereof |
CN108701972A (en) * | 2016-04-13 | 2018-10-23 | 株式会社村田制作所 | Esd protection device and its manufacturing method |
CN108701972B (en) * | 2016-04-13 | 2020-05-26 | 株式会社村田制作所 | ESD protection device and method for manufacturing the same |
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