可变阻抗材料制造技术

一种可变阻抗材料包含高导电磁粉末及绝缘粘结物。高导电磁粉末的含量可介于所述可变阻抗材料重量的１０％到８５％之间，绝缘粘结物的含量可介于所述可变阻抗材料重量的１０％到３０％之间。将包括羰基金属的粉末（如羰基铁粉或羰基镍粉）加入可变阻抗材料中，不仅能抑制过电压，且能耗散瞬时电流。相比传统静电放电保护装置使用的材料，使用羰基金属的高导电磁性的金属粉末能减少放电并降低元件的触发电压，且其高导电磁特性也能吸收会造成信号损坏和数据损失的电磁辐射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可变阻抗材料，明确地说涉及一种包含能降低瞬间的高压对电子 产品造成损害的高导电磁性金属粉末。
技术介绍
集成电路接受外部的电源供应与待处理的输入信号，并输出处理后的信号。明确 地说，由于集成电路的输入端是直接连接于输入级开关的栅极，因而相当容易受到损 害。当集成电路通过手动夹持或自动设备而焊接于电路板上时，易受损害的输入端及 输出端即可能受到静电放电而损害。例如，人体可经由静电予以充电后再经由输入端 对半导体元件的集成电路进行放电。自动组装机台或测试机台的工具也可能被充电后再经由集成电路的输入端对半 导体元件的集成电路进行放电。随着半导体技术不断演进，半导体元件的线宽也随之 缩小，对抗静电放电的保护机制的需求也随之显现。集成电路元件大多配置静电放电 (electrostatic discharge, ESD)保护机制以避免过高的输入电流，例如配置电阻元件于输 入端，从而限制输入电流。US6，642，297揭示一种可提供过电压/过电流保护的组合物，其包含绝缘粘结剂、 掺杂半导性粒子以及导电性粒子。所述组合物在正常操作电压时具有高电阻，但在承 受瞬时过电压事件时即切换到低电阻状态且在所述过电压瞬时事件屮限制所述过电压 到较低水平。US 6,013，358揭示一种过电压保护元件，其使用钻石锯在接地导体与另一导体间 形成间隙。所述过电压保护元件的衬底材料可选自特定陶瓷材料，其密度小于3.8 g/cm3US 5，068，634揭示一种过电压保护元件及材料，其通过将导电粒子均匀地分散于 粘结剂中，使得电压保护材料具有非线性的电阻特性。非线性的电阻特性取决于粒子 在粘结剂内的间距及粘结剂的电特性。通过调整导电粒子的间距，非线性材料的电特 性可在一大范围内予以改变。US 6，498，715揭示一种堆叠式低电容过电压保护元件，包含衬底、设置于衬底上 的导电性下电极、设置于所述导电性下电极上的电压敏感材料以及设置于所述电压敏 感材料上的导电上电极。US 6，645，393揭示一种可抑制瞬时电压的材料，包含二种均匀混合的粉末，其中一种粉末具有非线性电阻特性，另一种粉末为导电粉末。导电粉末分散于具有非线性 电阻特性的粉末屮以降低元件的整体非线性电阻特性，即降低元件的崩溃电压。除了ESD外，电子元件也极易受电磁辐射的影响，特别是对数字计算装置的影响 更大。数字计算装置中包含非常多以极高速度来开关及传输信号的晶体管，而其操作 的结果是产生了可观的电磁辐射量。散逸的电磁辐射可能导致错误的晶体管开关状态 、信号损坏和数据损失。目前有许多可用来保护电子元件免于受电磁辐射影响的技术。其中，以金属制的 外壳作为防护是一种广为人知的方法，其是通过高导电表面以反射的方式来阻挡电磁 辐射。然而，金属制的外壳不仅昂贵，而且通过反射来达到防护的效果常因缺少让辐 射耗散的能力而造成逸漏。欧洲专利公开号第EP0550373号揭示一种内部中间层的结 构，其是以具较高的导磁性及具较低的导电性的材料所制成。在受到电磁辐射的影响 时，所述中间层将吸收大部份的电磁场能量。与高导电材料相比较，高导磁性与低导 电性的材料在吸收辐射方面表现出更有效率。高频的接收与发射装置中，静电与电磁耦合效应的产生是常见的。美国专利US 5，565,878揭示一种设置于玻璃窗片上的环状保护金属图样，其是为在所述环状保护金 属图样与玻璃窗片外围的导电体之间产生强烈静电与电磁耦合而设置于玻璃窗片上。美国专利US 6，058，000揭示一种电磁干扰与ESD防护的方法。所述专利技术方法教示以具防护导体表面的外壳、内部防护导体平面、用于连接所述防护导体表面与所述防 护导体平面的导体连接器、使电磁信号得以穿过所述防护导体平面的信道、滤波电路以及静电箝位电路等的构成来实现电磁干扰与ESD防护。电磁防护的实现手段则有 对输入信号进行滤波、将频宽不符需求的信弓电连接到防护势垒，以及将电压不符需 求的信号电连接到防护势垒等。而其中，专利技术中的防护导体平面与接地平面在结构设 计上是分开的。电磁与ESD防护的应用专利有WO/1996/028951 具静电放电防护的植入装置。 所述专利述及到一小部份的耳蜗装置失效的情形，而其中，有数个装置内的与接收信 息有关的元件受到高压电击而损坏。在实验室中，曾进行数次的相关实验，试图在其 它耳蜗装置上重复类似的失效情形。明确地说，植入装置浸泡于仿体液和组织的生理 食盐水中，且其因在高电磁场强度的影响下导致ESD的产生。由此得知，要防护装置 遭受电击的破坏，不仅应注意到ESD方面的防护，而且也要注意到电磁场方面的影响商升特公司(SEMTECH CORPORATION)所出版的使用指南SI97-01中，叙述 如何使用瞬时电压抑制(Transient Voltage Suppression, TVS)元件来保护装置不受 ESD的损害。所述指南中指出，在同轴连接器的屏蔽上所发生的静电放电，会导致电 磁波穿越收发器电路板接口而到达电路板上。此电磁波是沿连接所述屏蔽与主机板接 地平面(Groud Plane)之间的导线来传递。电路板导线的电感效应则会在碰撞检测侦 听(Collision Detect Sense, CDS)接脚上产生高于1.5 kV的电压电位。此等级的电压过载会破坏收发器芯片的绝缘。同样地，在导体流动的电流脉冲，会对电路板上位于 其附近的其它元件产生因电磁耦合而发生的电性瞬变。TVS 二极管即是被设计用来将 此瞬时电流从受保护的以太网络收发器分流出来。TVS 二极管可同时抑制过电压和将 瞬时电流分流。然而，高单价以及缺乏耗散能力是TVS二极管的主要缺点。
技术实现思路
本专利技术提出一种包含导电粉末、半导体粉末及绝缘粘结物的可变阻抗材料，其在 低施加电压状态呈现高电阻特性，但在高施加电压状态则呈现低电阻特性。本专利技术的可变阻抗材料包含导电粉末、半导体粉末及绝缘粘结物。导电粉末的含 量可介于所述可变阻抗材料重量的10%到30%之间，半导体粉末的含量可介于所述可 变阻抗材料重量的30%到90%之间，绝缘粘结物的含量可介于所述可变阻抗材料重量 的3%到50%之间。所述可变阻抗材料在低施加电压状态呈现高电阻特性，但在高施加 电压状态则呈现低电阻特性。将所述可变阻抗材料设置于过电压保护元件的导体之间 的间隙，所述过电压保护元件的整体即具有在低施加电压时呈现低电阻并在高施加电 压时则呈现低电阻的电特性。本专利技术也提出一种包含高导电磁粉末的可变阻抗材料，其可降低元件的触发电压 ，并且在低施加电压状态呈现高电阻特性而在高施加电压状态则呈现低电阻特性。本专利技术的可变阻抗材料包含高导电磁粉末及绝缘粘结物。高导电磁粉末的含量可 介于所述可变阻抗材料重量的10%到85%之间，绝缘粘结物的含量可介于所述可变阻 抗材料重量的10%到30%之间。在可变阻抗材料中加入包括羰基金属的粉末(例如羰基铁粉或羰基镍粉)不仅能 抑制过电压，且能耗散瞬时电流。相比传统静电放电装置使用的材料，使用羰基金属 的高导电磁性的金属粉末能降低元件的触发电压，而且其高导电磁特性也能吸收部份 会造成信号失真和数据错误的电磁辐射。在本专利技术的实施例中，所述可变阻抗材料在低施加电压状态呈现高电阻特性，但 在高施加电压状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变阻抗材料，其特征在于包含：　导电粉末，其含量介于所述可变阻抗材料重量的１０％到３０％之间；　半导体粉末，其含量介于所述可变阻抗材料重量的３０％到９０％之间；以及　绝缘粘结物，其含量介于所述可变阻抗材料重量的３％到５ ０％之间。

【技术特征摘要】
US 2008-3-6 12/043,550;US 2008-6-16 12/139,8601、一种可变阻抗材料，其特征在于包含导电粉末，其含量介于所述可变阻抗材料重量的10％到30％之间；半导体粉末，其含量介于所述可变阻抗材料重量的30％到90％之间；以及绝缘粘结物，其含量介于所述可变阻抗材料重量的3％到50％之间。2、 如权利要求l所述的可变阻抗材料，其特征在于所述导电粉末的材质选自由铝、 银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱组成的群组中的-一者。3、 如权利要求l所述的可变阻抗材料，其特征在于所述半导体粉末包含氧化锌或 碳化硅。4、 如权利要求l所述的可变阻抗材料，其特征在于所述绝缘粘结物包含环氧树脂 或硅胶。5、 如权利要求l所述的可变阻抗材料，其特征在于另包含绝缘粉末，其含量介于 所述可变阻抗材料重量的10%到60%之间。6、 如权利要求5所述的可变阻抗材料，其特征在于所述绝缘粉末包含金属氧化物。7、 如权利要求6所述的可变阻抗材料，其特征在于所述金属氧化物是氧化铝或氧 化锆。8、 一种可变阻抗材料，其特征在于包含高导电磁粉末，其含量介于所述可变阻抗材料重量的10%到90%之间；以及 绝缘粘结物，其含量介于所述可变阻抗材料重量的10%到90%之间。9、 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈葆萱，王绍裘，余锦汉，蔡东成，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]