[发明专利]具有双功能的突波吸收材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种突波吸收材料，尤指一种除具有突波吸收特性外还兼具电容、电感、压电或热敏其中一种特性的双功能材料。

背景技术

因雷击、开关动作或其它零件损坏所产生的突波或过电压，会直接扰乱或破坏电子元件或其它敏感的电器设备。因此，具备优异突波吸收功能的突波吸收器，目前已广泛被应用于当作电子元件、电子线路或电子设备的过电压或突波保护元件。

此外，将两种不同功能的元件以层积元件制作技术组合成单体结构，是近来的流行趋势。例如，将电感及电容组合成表面黏着型(SMD)的单一元件，就成为具有滤波功能的电感电容滤波器(LC滤波器)。或者，将电阻及电容组合成表面黏着型(SMD)的单一元件，就成为具有滤波功能的电阻电容滤波器(RC滤波器)。

但是，两种不同功能的元件以层积技术构成单体结构的时候，常因不同元件之间的烧结温度及收缩率不相同，易有残留应力存在两种元件之间，而且有剥离及失效的问题。

为了解决上述问题，国际申请WO9821731则提出在晶片制作过程中，在突波吸收器与电容器生胚层之间，加上一层低熔点的玻璃来增加两种材料的结合力量。中国专利申请CN1858995A提出以氧化锌当主原料，利用植入不同添加剂使材料产生具有突波吸收器与电感器的功能，再将两者以层积制作技术制作在一起，经高温烧结使两者形成一体。

另外，甚至有些研究为了降低两种材料烧结过程中，因为互相扩散所引起的电气特性不佳问题，会将成分逐渐变化的隔离层，置放在两种成分之间，以减低不同成分互相扩散造成的电性不佳问题。

然而，前述提出的方法，虽然都可以制造具有多功能的元件，但是其制作过程相对复杂。例如，须在两种制作元件的材料中加入玻璃或是成分缓慢变化的隔离层来提供元件的电性。另外，此种制作过程无法使两种需要不同烧结气氛的元件一起共烧，故产品也无法制造出优良的电气特性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有双功能的突波吸收材料制造方法，利用一级、二级和三级分散方式，将微米、亚微米及纳米级的导体与半导体微粒包覆上适当的玻璃相材料，经烧结后具有优良的突波吸收特性，而且选用的玻璃相材料是具有电容、电感、压电或热敏其中一种特性的材料时，这种突波吸收材料就成为除具有突波吸收特性外还兼具电容、电感、压电或热敏其中一种特性的双功能材料，可解决将两种不同特性的材料制成单体结构时所遇到的共烧结问题。

本发明的另一目的是提供一种具有双功能的突波吸收材料，其结构包括具有高电阻的玻璃基材及分散在所述的玻璃基材内部的具有低电阻的微米级、亚微米级及纳米级导体或半导体微粒，且微米级导体或半导体微粒之间，以亚微米级导体或半导体微粒分散于其间，亚微米级导体或半导体微粒之间，以纳米级导体或半导体微粒分散于其间；这种突波吸收材料应用于制作层积元件时，不用考虑材料的共烧结问题，制程相对简单容易。

其中，上述的导体微粒选自铂(Pt)、钯(Pd)、钨(W)、金(Au)、铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、铜(Cu)及其合金中的至少一种，上述的半导体微粒为氧化锌、氧化钛、氧化锡、硅、锗、碳化硅、Si-Ge合金、锑化铟、砷化镓、磷化铟、磷化镓、硫化锌、硒化锌、碲化锌、钛酸锶或钛酸钡中的至少一种。

附图说明

图1是本发明所示的突波吸收材料的微观结构示意图

图2是图1的A区域放大图

图3是图2的B区域放大图

图4是一种层积型晶片突波吸收器的示意图

附图标记：

10……突波吸收材料            11……玻璃基材

12……微米级导体或半导体微粒

14……亚微米级导体或半导体微粒

16……纳米级导体或半导体微粒

20……层积型晶片突波吸收器

21……陶瓷层                  A、B……区域放大图

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明所示的突波吸收材料10的微观结构，包括具有高电阻特性的玻璃基材11及分散在所述的玻璃基材11内部的具有低电阻特性的微米级导体或半导体微粒12、亚微米级导体或半导体微粒14及纳米级导体或半导体微粒16。

其中，微米级导体或半导体微粒12的粒径大于0.1微米(μm)，亚微米级导体或半导体微粒14的粒径介于0.1～0.01微米(μm)，纳米级导体或半导体微粒16的粒径小于0.01微米(μm)。