[发明专利]贴片式高分子基ESD防护器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一种贴片式高分子基ESD防护器件及其制造方法，涉及一种高分子基静电放电抑制器，用于高频电路压敏元件静电防护。

技术背景

随着通讯技术的发展，现代通讯设备传输数据的速率越来越快，功能越来越强大，所采用的高端芯片对过电压极为敏感，但这类器件的耐受电压冲击的能力提升有限，这类设备的造价越来越高。

在使用过程中由于接触、离开、摩擦等极易产生静电荷积累，在特定条件下这些设备的I/O端口处极易发生静电放电(ESD)，受到静电放电的危害，轻则损伤器件，影响设备的使用，重则器件发生永久性损毁，设备报废。

这就要求有一种静电抑制器，能把静电放电产生的强烈静电脉冲通过静电抑制器导入地面，从而把设备的对电压敏感的高端器件有效的保护起来。而现有的一些过电压保护元件虽然也能够防护静电放电(ESD)危害，但这些器件本身的固有电容为数十皮法或者更高的数量级，当这些器件防护高速数据传输设备端口时，由于过高的固有电容从而使高速数据传输过程中发生数据失真或丢失等问题。这就迫切需要我们制造一种静电防护元器件，其固有电容为几皮法甚至更低的数值，能有效的处理ESD瞬变时产生的高电流，而不影响高频电路信号的传输。

以介电性能很好的高分子基体为粘结剂，将导体离子，半导体离子及绝缘离子有效的粘结组合可制备一种高分子基ESD防护器件，由于采用的离子足够小，那么就能把这类器件的固有电容降致很低，通常为1pf以下，从而满足对高速数据传输设备的ESD防护。近些年世界上一些顶级电子防护元器件制造厂商纷纷研究开发这种产品。其中较有名的厂商包括：Raychem、Copper、Littelfuse、聚鼎等等，它们相继推出了自己的贴片式高分子基ESD防护器件。目前可以做到0402，甚至在一个元件里面集成2路、4路等多路保护线路。而器件本身的固有电容做到1pf以下。器件能够根据不同的需要把静电脉冲钳位到数百伏至数十伏等不同的范围。而器件所能承受的ESD脉冲浪涌的能力能够满足IEC 61000-4-2的标准，器件经受数十至数千次的浪涌冲击，依然具有静电防护功能。

高分子基ESD防护器件常被设计成贴片式器件。这类器件与被保护电路成并联关系。正常工作电压下为高阻态、断路状态，当发生静电放电时，由于量子隧穿效应ESD防护器件在极短的时间内转变为低阻状态，把静电流导向地面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种贴片式高分子基ESD防护器件，器件具有电容低、能有效用作高频电路元器件的静电保护。

本发明又一所要解决的技术问题在于提供一种上述贴片式高分子基ESD防护器件的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种贴片式高分子基ESD防护器件，包括基板、内电极、芯材，端部设有端电极、外侧由包封材料包封，其中，所述的内电极开设有电极槽，内电极上根据设计图形涂覆有芯材浆料，且该芯材浆料填充于电极槽内。

在上述方案的基础上，所述的内电极为十字型内电极，电极槽位于内电极的中部，为“>-<”型电极槽，采用这种特殊的锯齿形电极槽是本发明的一大特点，以此电极槽实现器件的多路循环保护，是同类产品中所尚未有过的。

在上述方案的基础上，所述的内电极为直线型内电极，电极槽位于内电极的中部，为一条直线型电极槽。

所述的电极槽槽宽为2～20密耳。

所述的芯材浆料中各组份含量按质量百分比(％)计为：

高分子粘合剂    30～50

导体粒子        40～60

半导体粒子      2～20

绝缘粒子        0.1～5。

其中，所述的高分子粘合剂为有机硅树酯、环氧树酯、橡胶中的一种或其组合。高分子粘合剂在芯材中的质量百分比具体可以是：30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50％，但不限于此。

所述的导体粒子为铝粉，粒径为0.1～30微米，也可以用镍粉、羰基镍、铝粉、银粉中的一种或其组合物，或铝粉与上述的组合物。导体粒子在芯材中的质量百分比具体可以是：40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60％，但不限于此；粒径具体可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1、2、3、5、8、10、15、20、25、30微米。