一種靜電保護器及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電保護器及其制造方法，尤其涉及一種貼片式的靜電保護器。
【背景技術】
[0002]靜電是因電荷分布不平衡造成的一種自然現象。當兩種不良導體相互摩擦或接觸時，會發(fā)生電荷分離轉移的現象，如果在分離的過程中，電荷積聚，就會使物體帶上靜電。當靜電積累到一定程度會擊穿其間的介質放電，這就是靜電放電現象。
[0003]靜電放電在電子行業(yè)中會成為電子元器件的致命殺手。人體、環(huán)境或者運輸過程中因摩擦產生的靜電放電會對元器件造成不可逆轉的損傷。為此，IEC61000-4-2標準就是針對靜電放電造成的損壞而定義的防護標準和測試等級。
[0004]隨著IC線路日趨小型化和高密集型，靜電保護在各種電器和電子設備中的地位越來越重要。隨之靜電保護器的種類也呈多樣化，其性能要求也越來越高。其中一種靜電保護技術是通過在兩個有一定間隙的電極間填充高分子的壓敏材料來實現，該高分子的壓敏材料的阻值隨所施加的電壓變化而變化。當靜電保護器中與輸入端連接的一個電極與高壓靜電源接觸，從而與另一接地的電極間形成高電位差時，高分子壓敏材料從高電阻態(tài)轉變?yōu)榈碗娮钁B(tài)，將靜電能量導入地下，從而保護了與輸入端相連接的其他元器件。目前已見專利公開這樣的靜電放電保護器件，只是電極形狀、支撐和密封結構及材料的制作方面存在一些區(qū)別。
[0005]中國專利CNlO 1226798A揭示了一種以PCB為材料、用多層結構制作防靜電保護器的方法，其傳導層的內電極為單一金屬鎳，在電極之間的窄縫中填有高分子的壓敏材料。
[0006]中國專利CN101079432B所揭示的器件，其傳導層內電極為單一金屬層Cu并形成窄縫，并填充高分子壓敏材料，與中國專利CN101226798A不同的是用雙層Cu內電極，兩層之間有復合樹脂板。
[0007]中國專利CN101221847A所揭示的器件，是在氧化鋁陶瓷基板或者環(huán)氧樹脂基板上形成兩對有窄縫的內電極，并填充高分子和導電顆粒的混合物，其傳導層內電極也是單一金屬層Cu。
[0008]中國專利CN202948919U揭示了一種以PCB為基材的靜電保護器，其傳導層內電極也為單一金屬層Cu并在電極長度方向交錯形成窄縫，并填充高分子壓敏材料，上面再覆蓋環(huán)氧類保護材料。
[0009]上述已經公開的高分子基靜電保護器相關專利技術，采用單一金屬層做為內電極，且多為Cu金屬層。由于靜電保護器經受的放電電流往往高達30A或以上，在放電間隙間的電流密度會比較大，電極的端面很容易被燒蝕。尤其是對于Cu金屬電極層，相應的熔點較低，更容易被燒蝕，會使放電間隙逐步變大使器件的觸發(fā)電壓逐步上升，導致器件的靜電防護能力下降。

【發(fā)明內容】

[0010]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種靜電保護器及其制造方法，利用由熔點較高的金屬制成的外層電極部的抗燒蝕的特點，不影響靜電保護器經過多次靜電放電電流的沖擊后的靜電防護能力。
[0011]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種靜電保護器，包括:
絕緣的基層；
一對電極，每個所述電極均具有形成于所述基層上表面的耦合電極部、覆蓋形成于所述親合電極部上表面的外層電極部，一對所述電極的親合電極部之間具有一縫隙，且一對所述電極的所述耦合電極部處的外層電極部之間的距離小于或等于所述耦合電極部之間的距離，所述耦合電極部由第一種金屬制成，所述外層電極部由第二種金屬或合金制成，所述第二種金屬或合金的熔點高于第一種金屬；
壓敏材料層，其能夠在高電壓下呈導通狀態(tài)并能夠在低電壓下呈絕緣狀態(tài)，所述壓敏材料層填充在所述縫隙中。
[0012]優(yōu)選地，所述外層電極部由鈀、鎢、鎳、鉑、鈦、鉬、鉻中的一種或其合金制成。
[0013]優(yōu)選地，每個所述電極均具有端電極部，一對所述電極的端電極部分別形成于所述基層上表面的兩端上，所述耦合電極部從相應一端的所述端電極部上伸出并朝向另一端的端電極部延伸，且與該另一端的端電極部之間具有間隔空間，所述外層電極部覆蓋形成于所述耦合電極部和所述端電極部的上表面上。
[0014]更優(yōu)選地，所述耦合電極部和所述端電極部為一體成形的。
[0015]進一步地，所述耦合電極部和所述端電極部均由銅制成。
[0016]優(yōu)選地，所述壓敏材料層包括硅橡膠、金屬粒子、覆蓋形成在所述金屬粒子表面的納米多晶半導體粒子，所述納米多晶半導體粒子的粒徑為20~400nm。
[0017]優(yōu)選地，該靜電保護器還包括高分子覆蓋層，所述高分子覆蓋層覆蓋在一對所述電極的耦合電極部、外層電極部及所述壓敏材料層上，所述高分子覆蓋層為含有陶瓷粉末和納米級的長鏈碳黑的環(huán)氧樹脂層。
[0018]—種如上所述的靜電保護器的制造方法，依次包括如下步驟:
A外層電極部的制作:在雙面覆有第一種金屬的絕緣基板的上表面的外層電極部區(qū)域處電鍍第二種金屬或合金形成外層電極部；
B親合電極部和端電極部的制作；
C填充壓敏材料層；
D覆蓋高分子覆蓋層；
E端面電極的制作；
F切割出靜電保護器的側面，制得單個靜電保護器。
[0019]優(yōu)選地，步驟B中，在外層電極部的覆蓋保護下，通過蝕刻技術在絕緣基板的上表面蝕刻出耦合電極部和端電極部，外層電極部完全覆蓋耦合電極部和端電極部。
[0020]本發(fā)明采用以上技術方案，相比現有技術具有如下優(yōu)點:靜電保護器的耦合電極部的上表面上覆蓋形成有熔點較高的第二種金屬或合金制成的外層電極部且外層電極部的間距小于或等于耦合電極部之間的距離，保證放電電極的端面是第二種金屬或合金制成的外層電極部，這樣既可以利用第二種金屬或合金制成的外層電極部的抗燒蝕的特點也可以利用第一種金屬制成的耦合電極部的良好的導電性，從而不影響器件經過多次靜電放電電流的沖擊后的靜電防護能力。
【附圖說明】
[0021]附圖1為本發(fā)明的靜電保護器的側視圖；
附圖2為附圖1中A-A方向的剖視圖；
附圖3為本發(fā)明的靜電保護器的上表面示意圖，其中未示出高分子覆蓋層和電鍍層。
[0022]其中:1、基層；2、外層電極部；3、耦合電極部；4、端電極部；5、壓敏材料層；6、高分子覆蓋層；7、電鍍層。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域的技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0024]結合附圖1-3所示，一種靜電保護器，它包括基層1、一對電極、壓敏材料層5、高分子覆蓋層6、端面電極及電鍍層7。
[0025]基層I為絕緣的環(huán)氧樹脂板。
[0026]結合附圖3所示，一對所述電極為間隔設置的，每個所述電極均具有耦合電極部
3、端面電極部及外層電極部2。其中，耦合電極部3和端電極部4形成于基層I的上表面且均由銅制成，耦合電極部3和端電極部4為一體成形的。一對所述電極的耦合電極部3之間具有一縫隙，一對所述電極的端電極部4分別形成于所述基層I上表面的相對的兩端頭上，所述耦合電極部3從相應一端的所述端電極部4上伸出并朝向另一端的端電極部4延伸，且與該另一端的端電極部4之間具有間隔空間。所述外層電極部2完全覆蓋形成于每個電極的所述耦合電極部3的上表面及所述端電極部4的上表面上且略微伸出至所述縫隙和間隔空間內，所述外層電極部2由鎳制成。一對所述電極上的耦合電極部3處的外層電極部2之間的距離小于所述耦合電極部3之間的距離。所述縫隙寬度為10~50cm。其中，外層電極部2也可由鈀、鎢、鈾、鈦、鉬、鉻中的一種制成，或者由鈀、鎢、鎳、鈾、鈦、鉬、鉻中任意兩種以上的金屬的合金制成，上述的用來制備外層電極部2的金屬和合金的熔點均須高于銅。
[0027]壓敏材料層5能夠在高電壓下呈導通狀態(tài)并能夠在低電壓下呈絕緣狀態(tài)。所述壓敏材料層5填充在所述耦合電極部3之間的所述縫隙中及所述外層電極部2之間。所述壓敏材料層5包括硅橡膠、金屬粒子、覆蓋形成在所述金屬粒子表面的納米多晶半導體粒子，所述納米多晶半導體粒子的粒徑為20~400nm。
[0028]高分子覆蓋