CN109416980A - 复合构件以及具有该构件的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合构件及具有该构件的电子装置，所述复合构件包括：叠层体；以及二或更多个功能层，其设置于所述叠层体中且具有彼此不同的功能，其中所述二或更多个功能层中的每一者含有至少一部分的与其相邻的另一功能层的材料。

Description

复合构件以及具有该构件的电子装置
技术领域
本发明涉及一种复合构件，且更具体而言涉及一种包括具有彼此不同的功能的二或更多个功能层的复合构件以及具有该构件的电子装置。
背景技术
构成电子电路的被动构件包括电阻器(Resistor)、电容器(Capacitor)及电感器(Inductor)且具有各种功能及角色。举例而言，电阻器控制在电路中流动的电流的流动且用于在交流电路中执行阻抗匹配(impedance matching)。电容器基本上阻挡直流电流且容许交流电流通过。此外，电容器构成时间常数电路(time constant circuit)、延时电路(time delay circuit)、以及电阻电容(RC)滤波器电路(RC filter circuit)及电感电容(LC)滤波器电路(LC filter circuit)。另外，电容器自身用于移除噪声(Noise)。电感器实作例如高频率噪声(Noise)移除及阻抗匹配等功能。
此外，例如可变电阻器(varistor)及抑制器(suppressor)等过电压保护构件对于在电子电路中保护电子装置免受例如自外部施加至所述电子装置的静电放电(electro-static discharge，ESD)等过电压影响而言是必需的。也即，过电压保护构件对于防止施加等于或大于驱动电压的过电压而言是必需的。举例而言，由于可变电阻器具有根据所施加电压而变化的电阻，因此可变电阻器被广泛用于保护电子构件及电路免受过电压影响。也即，尽管电流通常不在设置于电路中的可变电阻器中流动，然而当等于或大于击穿电压(breakdown voltage)或雷击(thunderstroke)的过电压使得在可变电阻器两端施加有过电压时，所述可变电阻器具有显著降低的电阻进而容许几乎所有电流流经所述可变电阻器，且因此，电流将不流动至其他构件，藉此保护电路或安装于所述电路上的电子构件免受过电压影响。
同时，近年来，因应于电子装置的微型化，可通过对具有不同功能及特性的至少二或更多个构件进行叠层来制造芯片构件以减小由所述构件所占据的表面积。举例而言，电容器及过电压保护构件被叠层于单一芯片中以达成芯片构件，藉此达成高的可变电阻器电压及高的电容。也即，由于击穿电压是由可变电阻器的厚度决定，因此可变电阻器可能以相对低的电容来达成高的击穿电压，且为对此进行补偿，由具有高介电常数(dielectricconstant)的材料制成的电容器被叠层于一起以提高或维持所述电容。
然而，由于具有彼此不同的功能的二或更多个功能层具有彼此不同的性质，因此所述二或更多个功能层不会牢固地粘合至彼此。举例而言，其中叠层有可变电阻器的材料及电容器的材料的叠层体将因高温烧结(high temperature sintering)而轻易地层离或断裂。也即，由于可变电阻器的材料与电容器的材料具有彼此不同的热收缩率(thermalcontraction rate)，因此在烧结制程期间可能产生畸变、层离及断裂。由于层离及断裂使可变电阻器及电容器的特性劣化，因此难以制造实用的复合构件。
(现有技术文献)
韩国登记专利第10-0638802号
发明内容
技术问题
本发明提供一种其中叠层有具有彼此不同的功能的二或更多个功能层的复合构件。
本发明也提供一种能够通过改善具有彼此不同的组成的二或更多个功能层之间的粘合来防止层离、断裂等的复合构件。
技术解决方案
根据示例性实施例，一种复合构件包括：叠层体；以及二或更多个功能层，其设置于所述叠层体中且具有彼此不同的功能。此处，所述二或更多个功能层中的每一者含有至少一部分的与其相邻的另一功能层的材料。
在所述叠层体中的上部部分上与下部部分上可设置有彼此相同的功能层，且在所述彼此相同的功能层之间可设置有不同的功能层。
所述复合构件可还包括设置于所述二或更多个功能层之间的耦合层。
所述耦合层的组分及组成中的至少一者可与所述二或更多个功能层的组分及组成中的至少一者不同。
所述耦合层的至少一个区域的组分及组成中的至少一者可与另一区域的组分及组成中的至少一者不同。
所述功能层可包括电阻器、电容器、电感器、噪声过滤器、可变电阻器及抑制器中的至少两者。
所述功能层可包括电容器单元及可变电阻器单元，所述电容器单元可包括多个介电片材及二或更多个内部电极，所述可变电阻器单元可包括多个放电片材及二或更多个放电电极，所述介电片材中的每一者可含有所述放电片材的材料，且所述放电片材中的每一者可含有所述介电片材的材料。
所述介电片材可含有0.2wt％(重量％)至30wt％的所述放电片材的所述材料，且所述放电片材可含有0.2wt％至30wt％的所述介电片材的所述材料。
所述介电片材中所述放电片材的所述材料的含量可在接近所述可变电阻器单元的方向上逐渐增加，且所述放电片材中所述介电片材的所述材料的含量可在接近所述电容器的方向上逐渐增加。
所述可变电阻器单元的厚度可大于所述电容器单元的厚度。
所述放电片材之间的距离可大于所述内部电极之间的距离。
所述内部电极的厚度可大于所述放电电极的厚度。
所述内部电极之间的交叠表面积可大于所述放电电极之间的交叠表面积。
所述复合构件可还包括由聚合物及玻璃中的至少一者形成的涂布层，所述涂布层形成于所述叠层体的表面上。
根据另一示例性实施例，一种电子装置包括使用者能够触摸的导体、以及内部电路，在所述导体与所述内部电路之间设置有复合构件，所述电子装置包括复合构件，所述复合构件包括叠层体以及二或更多个功能层，所述二或更多个功能层设置于所述叠层体中且具有彼此不同的功能。此处，所述二或更多个功能层中的每一者的至少一部分含有至少一部分的与其相邻的另一功能层的材料。
所述电子装置可还包括设置于所述二或更多个功能层之间的耦合层。
所述耦合层的组分及组成中的至少一者可与所述二或更多个功能层的组分及组成中的至少一者不同。
所述功能层可包括电容器单元及可变电阻器单元，所述电容器单元可包括多个介电片材及二或更多个内部电极，所述可变电阻器单元可包括多个放电片材及二或更多个放电电极，所述介电片材中的每一者可含有所述放电片材的材料，且所述放电片材中的每一者可含有所述介电片材的材料。
所述介电片材可含有0.2wt％至30wt％的所述放电片材的所述材料，且所述放电片材可含有0.2wt％至30wt％的所述介电片材。
所述复合构件可容许自外部经由所述导体施加的暂态电压经由所述内部电路旁通，所述复合构件阻挡经由所述内部电路泄露的触电电压，并容许通讯信号通过。
发明功效
根据示例性实施例的复合构件包括具有彼此不同的功能的二或更多个功能层，所述二或更多个功能层叠层于所述复合构件中。与一个功能层相邻的另一功能层中部分地含有所述一个功能层的材料，且所述一个功能层中部分地含有所述另一功能层的材料。由于如上所述不同功能层中的每一者中含有不同种类的材料，因此在同时烧结经叠层复合构件之后，收缩率之间的差异可减小，且可防止畸变、层离及断裂。
此外，由于所述二或更多个功能层之间设置有具有与所述二或更多个功能层的组分不同的组分的耦合层，因此所述功能层之间的耦合力可进一步增大。
附图说明
图1至图3是根据第1示例性实施例的复合构件的立体图、剖视图及详细剖视图。
图4是根据第2示例性实施例的复合构件的剖视图。
图5是根据第3示例性实施例的复合构件的剖视图。
图6至图10是根据其他示例性实施例的复合构件的剖视图。
图11及图12是根据示例性实施例的复合构件的方块图。
图13至图15是示出根据示例性实施例的复合构件的收缩率及根据比较实例的复合构件的收缩率的曲线图。
图16是根据比较实例的在烧结之后的复合构件的照片。
图17是根据示例性实施例的在烧结之后的复合构件的照片。
图18至图23是示出根据示例性实施例的对复合构件的能量色散X射线(energydispersive X-ray，EDX)分析的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地阐述具体实施例。然而，本发明可被实施为不同形式而不应被视为仅限于本文中所提出的实施例。相反，提供该些实施例是为了使本揭示内容将透彻及完整，且将向熟习此项技术者全面传达本发明的范围。
图1是根据第1示例性实施例的复合构件的立体图，且图2是示意性剖视图。此外，图3是根据示例性实施例的复合构件的详细剖视图。
参照图1及图2，根据第1示例性实施例的复合构件可包括叠层体(1000)及设置于叠层体(1000)中且具有彼此不同的功能的至少两个功能单元。亦即，复合构件可包括第一功能单元及第二功能单元，所述第一功能单元包括电阻器、噪声滤波器、电感器及电容器中的至少一者，所述第二功能单元包括例如可变电阻器及抑制器等过电压保护部件以保护所述构件免受过电压影响。换言之，根据示例性实施例的复合构件可包括充当被动构件的第一功能单元及充当过电压保护构件的第二功能单元。举例而言，根据第1示例性实施例的复合构件可包括其中叠层有多个片材及多个导电层的叠层体(1000)、设置于叠层体(1000)中的至少一个电容器单元(2100、2200；2000)及至少一个过电压保护单元(3000)。此外，复合构件可还包括分别设置于叠层体(1000)外部的彼此面对的两个侧表面上的外部电极(4100、4200；4000)。此处，叠层体(1000)可被垂直地划分成三个均匀的部件，以在分别设置于叠层体(1000)的下部部分上及上部部分上的相同的功能层之间提供另一功能层。举例而言，电容器单元(2000)可被划分成设置于过电压保护单元(2000)下方及过电压保护单元(2000)上方，过电压保护单元(2000)可设置于电容器单元(2000)之间。作为另一选择，过电压保护单元(2000)可设置于电容器单元(2000)下方及电容器单元(2000)上方，电容器单元(2000)处于过电压保护单元(2000)之间。此外，可通过同时进行烧结来形成具有彼此相同的功能的二或更多个功能层。如上所述，由于相同的功能层设置于叠层体(1000)的上部部分上及下部部分上且同时被烧结，因此可改善其中叠层体(1000)因热应力之间的差异而弯曲的现象(即，翘曲(warpage)现象)。此处，过电压保护单元(3000)中叠层有包括所述可变电阻器部件的具有可变电阻器特性的多个片材，且电容器单元(2000)中叠层有具有预定介电常数的多个片材。在下文中，形成过电压保护单元(3000)的所述多个片材被称作放电片材(310)，且形成电容器单元(2000)的所述多个片材被称作介电片材(210)。此外，过电压保护单元(3000)的导电层被称作放电电极(320)，且电容器单元(2000、4000)中的每一者的导电层被称作内部电极(220)。同时，根据示例性实施例，第一功能单元包含至少一部分的第二功能单元的材料，且第二功能单元包含至少一部分的第一功能单元的材料。举例而言，电容器单元(2000)可包含可变电阻器的材料，且过电压保护单元(3000)可包含电容器的材料。亦即，电容器单元(2000)包含形成放电片材(310)的材料，且可变电阻器单元(3000)包含形成介电片材(210)的材料。此处，一个功能单元中所含有的另一功能单元的材料的含量可小于形成所述一个功能单元的材料的含量。亦即，可变电阻器的材料(即，放电片材的材料)的含量小于电容器单元(2000)中的电容器的材料(即，介电片材的材料)的含量，电容器的材料的含量小于过电压保护单元(3000)中的可变电阻器的材料的含量。
以下将参照图1至图3来详细阐述根据第1示例性实施例的复合构件的上述构成。
1.叠层体
叠层体(1000)是通过对多个绝缘片材(即，多个介电片材(210)及多个放电片材(310))进行叠层而形成。叠层体(1000)可具有在一个方向(例如，X方向)及与所述一个方向交叉的另一方向(例如，Y方向)中的每一者上具有预定高度的近似六面体形状且在垂直方向(例如，Z方向)上具有预定高度。此处，当外部电极(4000)的形成方向是X方向时，与X方向水平垂直的方向可为Y方向，且垂直方向可为Z方向。此处，X方向上的长度可大于Y方向及Z方向中的每一者上的长度，且Y方向上的长度可等于或不同于Z方向上的长度。当Y方向上的长度与Z方向上的长度彼此不同时，Y方向上的长度可小于或大于Z方向上的长度。举例而言，X方向、Y方向及Z方向上的长度比率可为2～5∶1∶0.5～1。亦即，参照Y方向上的长度，X方向上的长度可较Y方向上的长度大2倍至5倍，且Z方向上的长度可为Y方向上的长度的0.5倍至1倍。然而，X方向、Y方向及Z方向上的长度可根据与复合构件连接的电子装置的内部结构及所述复合构件的内部结构及形状而以各种形式变化。此外，叠层体(1000)中可设置有至少一个电容器单元(2000)及至少一个过电压保护单元(3000)。举例而言，第一电容器单元(2100)、过电压保护单元(3000)、及第二电容器单元(2200)可设置于叠层方向(即，Z方向)上。此外，所述多个绝缘片材(即，介电片材(210)及放电片材(310))中的所有者可具有彼此相同的厚度，且至少一个片材可具有较其他片材中的每一者的厚度大或较所述厚度小的厚度。亦即，过电压保护单元(3000)的放电片材(310)可具有与电容器单元(2000)的介电片材(210)的厚度不同的厚度，且设置于过电压保护单元(3000)的放电电极(320)与第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)的内部电极(220)之间的放电片材及介电片材可具有与其他放电片材及介电片材的厚度不同的厚度。举例而言，过电压保护单元(3000)的处于过电压保护单元(3000)与第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)之间的放电片材(311、318)中的每一者可具有与过电压保护单元(3000)的放电片材(312至317)中的每一者的厚度相等的厚度或较所述厚度大的厚度、或者具有与第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)的介电片材(210)的厚度相等的厚度或较所述厚度大的厚度。亦即，过电压保护单元(3000)与第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)之间的距离可等于或大于第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)的内部电极之间的距离且等于或小于过电压保护单元(3000)的内部电极之间的距离。作为另一选择，第一电容器及第二电容器(2100、2200)的介电片材(210)可具有相同的厚度，或者介电片材(210)中的一者可具有较介电片材(210)中的另一者的厚度大或较所述厚度小的厚度。举例而言，内部电极(220)之间的介电片材(212、215)中的每一者的厚度可较设置于内部电极(220)外部的介电片材(211、213、214、216)中的每一者的厚度小或较所述厚度大。同时，绝缘片材(即，介电片材(210)及放电片材(310))可具有在有例如静电放电(ESD)等过电压施加时不受损坏的厚度，例如5μm～300μm(微米)。此外，叠层体(1000)可还包括分别设置于第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)的下部部分上及上部部分上的下部覆盖层(图中未示出)及上部覆盖层(图中未示出)。作为另一选择，最下侧绝缘片材可充当下部覆盖层，且最上侧绝缘片材可充当上部覆盖层。亦即，第一电容器单元(2100)的最下侧介电片材可充当下部覆盖层，且第二电容器单元(2200)的最上侧介电片材可充当上部覆盖层。单独地提供的下部覆盖层与上部覆盖层可具有彼此相同的厚度，或者所述下部覆盖层及上部覆盖层可通过对多个磁性材料片材进行叠层来提供。然而，下部覆盖层与上部覆盖层可具有彼此不同的厚度。举例而言，上部覆盖层的厚度可大于下部覆盖层的厚度。此处，由磁性材料片材制成的下部覆盖层及上部覆盖层的最外侧部分(即，下部覆盖层及上部覆盖层的上表面及下表面)上可进一步形成有非磁性片材(例如，玻璃片材)。此外，下部覆盖层及上部覆盖层中的每一者可具有较内部绝缘片材中的每一者的厚度大的厚度。因此，当最下侧绝缘片材及最上侧绝缘片材分别充当下部覆盖层及上部覆盖层时，最下侧绝缘片材及最上侧绝缘片材中的每一者的厚度可大于其之间的绝缘片材的厚度。同时，下部覆盖层及上部覆盖层可由玻璃片材形成。此外，叠层体(1000)的表面可涂布有聚合物或玻璃材料。
2.电容器单元
电容器单元(2000)分别设置于过电压保护单元(3000)下方及过电压保护单元(3000)上方。亦即，第一电容器单元(2100)可设置于过电压保护单元(3000)下方，且第二电容器单元(2200)可设置于过电压保护单元(3000)上方。此外，第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)中的每一者可包括至少二或更多个内部电极以及设置于所述内部电极之间的二或更多个介电片材。举例而言，如图3中所示，第一电容器单元(2100)可包括第一介电片材至第三介电片材(211至213；210a)以及第一内部电极及第二内部电极(221、222)，且第二电容器单元(2200)可包括第四介电片材至第六介电片材(214至216；210b)以及第三内部电极及第四内部电极(223、224)。同时，尽管在实施例中第一电容器单元及第二电容器单元(2100、2200)中的每一者包括两个内部电极及用于所述两个内部电极的三个介电片材，然而可提供三或更多个介电片材，且可提供二或更多个内部电极。
介电片材(211至216；210)可通过将介电材料与例如可变电阻器材料等过电压保护材料进行混合来形成。亦即，如图2中的放大部分中所示，介电片材(210)主要由介电材料(C)形成且部分由可变电阻器材料(V′)形成。可使用介电常数为例如200至3000的高介电材料作为所述介电材料。举例而言，可使用MLCC、LTCC、及HTCC作为所述介电材料。亦即，介电片材(210)可由含有BaTiO3、NdTiO3、Bi2O3、BaCO3、TiO2、Nd2O3、SiO2、CuO、MgO、ZnO、及Al2O3中的至少一者的材料形成。此处，MLCC介电材料可具有包括BaTiO3及NdTiO3中的至少一者的主要组分，且可添加有Bi2O3、SiO2、CuO、及MgO中的至少一者。LTCC介电材料可包括Al2O3、SiO2、及玻璃材料。此外，过电压保护材料可包括形成随后将阐述的过电压保护单元(3000)的材料，例如形成过电压保护单元(3000)的放电片材的材料。过电压保护材料可使用可变电阻器材料。可变电阻器材料可包括ZnO、Bi2O3、Pr6O11、Co3O4、Mn3O4、CaCO3、Cr2O3、SiO2、Al2O3、5b2O3、SiC、Y2O3、NiO、SnO2、CuO、TiO2、MgO、及AgO中的至少一者。举例而言，电容器单元(2000)中所含有的可变电阻器材料可为ZnO。此处，参照平均粒径分布(average sizedistribution)(D50)，ZnO的粒径(particle size)可小于1μm。此外，电容器材料可具有用于在空气氛围下而非还原气氛下烧结的组成。亦即，由于主要材料为ZnO的可变电阻器材料可能无法在还原气氛下恰当地达成可变电阻器的特性，因此电容器材料需要在空气氛围下烧结。相应地，复合构件是以与烧结可变电阻器相同的方式在空气氛围下烧结。同时，电容器单元(2000)中所含有的可变电阻器材料的量可为0.2wt％～30wt％。亦即，以介电材料与可变电阻器材料形成的混合材料的100wt％计，可含有约0.2wt％～30wt％的可变电阻器材料以形成电容器单元(2000)的介电片材(210)。以电容器材料与可变电阻器材料形成的混合物的100wt％计，可合意地含有5wt％～25wt％的可变电阻器材料，且更合意地含有10wt％～20wt％的可变电阻器材料。此处，当所含有的过电压保护材料(即，可变电阻器材料)小于0.2wt％时，粘合强度可有微小提高。当所含有的可变电阻器材料大于30wt％时，电容器单元(2000)的电容可能劣化，或者放电电压的至少一部分可能流经电容器单元(2000)。如上所述，由于电容器单元(2000)含有一部分的可变电阻器材料，因此与过电压保护单元(3000)之间的耦合力可增大，且因此，可防止层离及断裂。同时，电容器单元(2000)中所部分含有的材料(例如，可变电阻器材料)的含量可在接近过电压保护单元(3000)的方向上逐渐增大。举例而言，第三介电片材(213)中所含有的可变电阻器材料的含量可大于第一介电片材及第二介电片材(211、212)中所含有的可变电阻器材料的含量，且第四介电片材(214)中所含有的可变电阻器材料的含量可大于第五介电片材及第六介电片材(215、216)中所含有的可变电阻器材料的含量。此处，第一介电片材及第二介电片材(211、212)以及第五介电片材及第六介电片材(215、216)中可不含有可变电阻器材料。亦即，由于在电容器单元(2000)中含有可变电阻器材料以增大与可变电阻器单元(3000)之间的耦合力，因此可变电阻器材料可仅存在于与可变电阻器单元(3000)相邻的区域中或者所述可变电阻器材料的含量在接近可变电阻器单元(3000)的方向上逐渐增大。相应地，由于仅在与可变电阻器单元(3000)相邻的区域中含有可变电阻器材料或者可变电阻器材料的含量在接近可变电阻器单元(3000)的方向上逐渐增大，因此电容器单元(2000)的电容可维持原样且可变电阻器单元(3000)的黏合力可增大。
内部电极(221、222、223、224；220)可由包括例如含有Ag、Au、Pt、及Pd中的至少一者的金属或其金属合金的导电材料制成。在合金的情形中，可例如使用Ag与Pd的合金。此外，内部电极(220)可具有例如1μm～10μm的厚度。此处，内部电极(220)中的每一者的一侧连接至在X方向上彼此面对的外部电极(4100、4200；4000)且另一侧与外部电极(4100、4200；4000)间隔开。亦即，第一内部电极及第三内部电极(221、223)在第一介电片材及第四介电片材(211、214)上分别被设置成具有预定表面积。第一内部电极及第三内部电极(221、223)中的每一者的一侧连接至第一外部电极(4100)且另一侧与第二外部电极(4200)间隔开。此外，第二内部电极及第四内部电极(222、224)在第二介电片材及第五介电片材(212、214)上分别被设置成具有预定表面积。第二内部电极及第四内部电极(222、224)中的每一者的一侧连接至第二外部电极(4200)且另一侧与第一外部电极(4100)间隔开。亦即，第一内部电极及第二内部电极(221、222)交替地连接至外部电极(4000)中的一者且与第一内部电极与第二内部电极(221、222)之间的第二介电片材(212)交叠预定面积。此外，第三内部电极及第四内部电极(223、224)交替地连接至外部电极(4000)中的一者且与第三内部电极与第四内部电极(223、224)之间的第五介电片材(215)交叠预定面积。此处，内部电极(220)中的每一者的表面积是介电片材(210)中的每一者的表面积的10％至85％。此外，两个相邻内部电极(220)(即，第一内部电极与第二内部电极(221、222))与第三内部电极及第四内部电极(223、224)交叠的表面积是所述各内部电极中的每一者的表面积的10％至85％。同时，内部电极(220)可具有各种形状，例如具有预定图案形状以及预定宽度及距离的正方形、矩形及螺旋。如上所述，电容器单元(2000)可在第一内部电极与第二内部电极(221、222)之间且在第三内部电极与第四内部电极(223、224)之间具有电容，且所述电容可根据相邻内部电极(220)的交叠表面积及介电片材(211至216)中的每一者的厚度来调整。
3.过电压保护单元
过电压保护单元(3000)可设置于电容器单元(2000)之间。亦即，第一电容器单元(2100)可设置于过电压保护单元(3000)的下部部分上，且第二电容器单元(2200)可设置于过电压保护单元(3000)的上部部分上。过电压保护单元(3000)可包括多个放电片材及二或更多个放电电极(321、322；320)。举例而言，如图3中所示，过电压保护单元(3000)可包括第一放电片材至第八放电片材(311至318；310)以及第一放电电极及第二放电电极(321、322；320)，第二放电片材至第七放电片材(312至317)设置于所述第一放电电极与所述第二放电电极之间。同时，尽管在实施例中过电压保护单元(3000)包括八个放电片材(310)及两个放电电极(320)，然而放电片材(310)的数目及放电电极(320)的数目可有所变化。此外，尽管放电片材(310)中的每一者被示出为具有与介电片材(210)中的每一者的厚度相等的厚度，然而放电片材(310)与介电片材(210)可具有彼此不同的厚度。举例而言，放电片材(310)中的每一者的厚度可大于介电片材(210)中的每一者的厚度。同时，使过电压保护单元(3000)开始放电的击穿电压或放电起始电压(discharge inception voltage)可根据放电片材(310)的材料及放电电极(320)之间的距离来确定。
放电片材(311至318；310)可由可变电阻器材料与介电材料形成的混合材料制成。亦即，放电片材(310)可通过对具有可变电阻器特性的材料与形成电容器单元(2000)的材料(即，介电材料)进行混合来形成。如图2中的放大部分中所示，放电片材(310)主要包含可变电阻器材料(V)且部分包含电容器材料(C′)。可变电阻器材料可包括ZnO、Bi2O3、Pr6O11、Co3O4、Mn3O4、CaCO3、Cr2O3、SiO2、Al2O3、5b2O3、SiC、Y2O3、NiO、SnO2、CuO、TiO2、MgO、及AgO中的至少一者。举例而言，可使用其中主要组分ZnO与以上所列材料中的至少一者进行混合的材料作为所述可变电阻器材料。作为另一选择，所述可变电阻器材料可除以上所列材料以外也使用Pr系材料、Bi系材料、及SiC系材料。此外，可变电阻器材料中所混合的介电材料可包括电容器单元(2000)的介电片材(210)的主要材料。也即，可变电阻器材料中可混合有例如介电常数为约200至约3000的MLCC、LTCC、及HTCC等介电材料。举例而言，可变电阻器材料中可混合有含有BaTiO3、NdTiO3、Bi2O3、BaCO3、TiO2、Nd2O3、SiO2、CuO、MgO、ZnO及Al2O3中的至少一者的材料。举例而言，过电压保护单元(3000)中所含有的电容器材料(即，介电材料)可为BaTiO3及NdTiO3中的至少一者。同时，过电压保护单元(3000)中所含有的电容器材料的量(即，介电材料的量)可为0.2wt％～30wt％。也即，以放电片材材料与介电材料形成的混合材料的100wt％计，可含有0.2wt％～30wt％的介电片材材料。以放电片材材料与介电材料形成的混合物的100wt％计，可合意地含有5wt％～25wt％的介电材料，且更合意地含有10wt％～20wt％的介电材料。此处，当所含有的电容器材料(即，介电片材材料)小于0.2wt％时，粘合强度将轻微提高。当所含有的介电片材材料大于30wt％时，过电压保护单元(3000)的特性可能劣化。亦即，由于过电压保护单元可能在击穿电压中变化或完全变成不对过电压进行放电的非导体(non-conductor)，因此过电压保护单元可能失去其自身的功能。如上所述，由于过电压保护单元(3000)部分含有电容器材料(即，介电片材材料)，因此与电容器单元(2000)之间的耦合力可增大，且因此，可防止例如层离及断裂等局限性。同时，放电片材(310)中的每一者可具有与介电片材(210)中的每一者的厚度相等或与所述厚度不同的厚度。举例而言，放电片材(310)中的每一者的厚度可等于或小于介电片材(210)中的每一者的厚度，且放电片材(310)的叠层数目可大于介电片材(210)的叠层数目。此外，放电片材(310)中的每一者的厚度可大于介电片材(210)中的每一者的厚度，且放电片材(310)的叠层数目可等于介电片材(210)的叠层数目。同时，过电压保护单元(3000)中所部分含有的电容器材料的含量可在接近电容器单元(3000)的方向上增大。举例而言，电容器材料的含量可自第四放电片材及第五放电片材(314、315)向下及向上逐渐增大。此外，第一放电片材及第八放电片材(311、318)的电容器材料的含量可大于放电片材(312至317)中其余放电片材的电容器材料的含量。此处，第二放电片材至第七放电片材(312至317)中可不含有电容器材料。亦即，由于在过电压保护单元(3000)中含有电容器材料以增大与电容器单元(2000)之间的耦合力，因此电容器材料仅存在于与电容器单元(2000)相邻的区域中或者所述电容器材料的含量在接近电容器单元(2000)的方向上逐渐增大。相应地，由于仅在与电容器单元(2000)相邻的区域中含有电容器材料或者电容器材料的含量在接近电容器单元(2000)的方向上逐渐增大，因此可变电阻器单元(3000)的特性可维持原样且电容器单元(2000)的黏合力可增大。
第一放电电极及第二放电电极(321、322；320)可由例如含有Ag、Au、Pt、及Pd中的至少一者的金属或金属合金等导电材料制成。举例而言，所述合金可包括Ag与Pd的合金。此处，放电电极(320)可由与电容器单元(2000)的内部电极(220)的材料相同的材料制成。此外，放电电极(320)中的每一者可具有例如1μm～10μm的厚度。亦即，放电电极(320)可具有与内部电极(220)中的每一者的厚度相同的厚度。然而，放电电极(320)可具有较内部电极(220)中的每一者的厚度小或较所述厚度大的厚度。举例而言，放电电极(320)可具有较内部电极(220)中的每一者的厚度小约1.1倍至约5倍的厚度。举例而言，放电电极(320)可具有1μm～5μm的厚度，且内部电极(220)中的每一者可具有5～10μm的厚度。同时，放电电极(320)与外部电极(4000)可交替地连接至彼此。亦即，第一放电电极(321)连接至第一外部电极(4100)且设置于第一放电片材(311)上，且第二放电电极(322)连接至第二外部电极(4200)且设置于第七放电片材(317)上。亦即，第一放电电极及第二放电电极(321、322)交替地连接至外部电极(4000)中的一者且与第一放电电极和第二放电电极(321、322)之间的第二放电片材至第七放电片材(311至317)交叠第一放电电极及第二放电电极(321、322)的预定区域。此处，第一放电电极及第二放电电极(321、322)中的每一者的表面积是放电片材(310)中的每一者的表面积的10％至85％。此外，第一放电电极及第二放电电极(321、322)交叠的表面积是第一放电电极及第二放电电极(321、322)中的每一者的表面积的10％至85％。
同时，过电压保护单元(3000)可具有较电容器单元(2000)的厚度大的厚度。亦即，过电压保护单元(3000)可具有较电容器单元(2000)中的每一者的厚度大且与电容器单元(2000)的厚度之和相等或较所述厚度之和大的厚度。此外，过电压保护单元(3000)具有较电容器单元(2000)的预定电容小的预定电容。亦即，由于电容器单元(2000)的电容大于过电压保护单元(3000)的电容，因此复合构件的总电容可增大。此处，电容器单元(2000)的电容可较过电压保护单元(3000)的电容大1倍至500倍。
此外，过电压保护单元(3000)的击穿电压可等于或大于310V(伏)且小于电容器单元(2000)的绝缘击穿电压。亦即，过电压保护单元(3000)的击穿电压可等于或大于310V且小于电容器单元(2000)的绝缘击穿电压。由于击穿电压小于绝缘击穿电压，因此电容器单元(2000)可在电压击穿之前对过电压进行放电。此外，电容器单元(2000)的内部电极(220)之间的距离可小于过电压保护单元(3000)的放电电极(320)之间的距离。此外，过电压保护单元(3000)的放电电极(320)的交叠表面积可小于电容器单元(2000)的内部电极(220)的交叠表面积。
4.外部电极
外部电极(4100、4200；4000)设置于叠层体(1000)的彼此面对的两个侧表面上且分别连接至设置于叠层体(1000)中的内部电极(220)及放电电极(320)。亦即，外部电极(4000)中的每一者可设置于彼此面对的两个侧表面(例如，第一侧表面与第二侧表面)中的每一者上，或者所述两个侧表面中的每一者上可设置有二或更多个外部电极(4000)。外部电极(4000)可形成于至少一个层中。外部电极(4000)可由例如Ag等金属层制成，且所述金属层上可设置有至少一个镀覆层。举例而言，外部电极(4000)可通过对铜层、镀镍(Ni)层、及镀锡(Sn)层或镀锡/银(Sn/Ag)层进行叠层来形成。此外，外部电极(4000)可通过对例如使用0.5％～20％的Bi2O3或SiO2作为主要组分的多组分(multi-constituent)玻璃熔块(glass frit)与金属粉末进行混合来形成。此处，玻璃熔块与金属粉末的混合物可被制备成膏体形式且涂覆至叠层体(1000)的两个表面。由于外部电极(4000)中含有所述玻璃熔块，因此外部电极(4000)与叠层体(1000)之间的粘合力可增大，且叠层体(1000)中的导电图案与外部电极(4000)之间的接触反应(contact reaction)可得到改善。此外，可涂覆包含玻璃的导电膏体，且接着可在所述导电膏体上形成至少一个镀覆层以形成外部电极(4000)。亦即，外部电极(4000)可由包含玻璃的金属层及位于所述金属层上的至少一个镀覆层形成。举例而言，外部电极(4000)可以使得形成含有玻璃熔块、Ag及Cu中的至少一者的层的方式来形成，且接着通过无电镀覆(electroless plating)依序形成镀镍(Ni)层及镀锡(Sn)层。此处，镀锡(Sn)层可具有与镀镍(Ni)层的厚度相等或较所述厚度大的厚度。作为另一选择，外部电极(4000)可由至少一个镀覆层形成。亦即，外部电极(4000)可在不涂覆所述膏体的条件下通过至少单一镀覆制程形成至少一层镀覆层来形成。同时，外部电极(4000)可具有2μm～100μm的厚度，镀镍(Ni)层可具有1μm～10μm的厚度，且镀锡(Sn)层或镀锡/银(Sn/Ag)层可具有2μm～10μm的厚度。
同时，在根据第2示例性实施例的复合构件中，如图4中所示，相邻于放电电极(321、322)的两个内部电极(即，第二内部电极及第三内部电极(222、223))可连接至与放电电极(321、322)所连接至的外部电极(4000)相同的外部电极(4000)。亦即，第一内部电极及第三内部电极(221、223)连接至第二外部电极(4200)，且第二内部电极及第四内部电极(222、224)连接至第一外部电极(4100)。此外，第一放电电极(321)连接至第一外部电极(4100)，且第二放电电极(322)连接至第二外部电极(4200)。因此，第一放电电极(321)及与其相邻的第二内部电极(222)连接至第一外部电极(4100)，且第二放电电极(322)及与其相邻的第三内部电极(223)连接至第二外部电极(4200)。
如上所述，由于放电电极(320)及与其相邻的内部电极(220)连接至同一外部电极(4000)，因此使得即便当介电片材(210)被耗尽时(即，绝缘被击穿时)也不会有例如静电放电(ESD)等过电压施加至电子装置中。亦即，当和放电电极(320)相邻的内部电极(220)与彼此不同的外部电极(4000)连接时，如果介电片材(210)被绝缘和断开，经由一个外部电极(4000)施加的过电压将经由与放电电极(320)相邻的内部电极(220)流动至另一外部电极(4000)。举例而言，如图2中所示，当第一放电电极(321)连接至第一外部电极(4100)且与第一外部电极(4100)相邻的第二内部电极(222)连接至第二外部电极(4200)时，若介电片材(113)的绝缘被击穿，则第一放电电极(321)与第二内部电极(222)之间可能形成导电路径而容许经由第一外部电极(4100)施加的过电压流动至第一放电电极(321)、绝缘被打破的第三绝缘片材(213)及第二内部电极(222)。因此，过电压可能经由第二外部电极(4200)施加至电子装置的内部电路。为解决上述局限性，即使介电片材(210)具有厚的厚度，在此种情形中复合构件的大小也可增大。然而，如图4中所示，由于放电电极(320)及与其相邻的内部电极(220)连接至同一外部电极(4000)，因此即便当介电片材(210)的绝缘被击穿时，过电压也可不施加至电子装置中。此外，即使介电片材(210)的厚度不厚，也可防止过电压的施加。
然而，当放电电极(321、322)以及分别与放电电极(321、322)相邻的内部电极(222、223)连接至同一外部电极(4000)(即，在同一方向上连接)时，复合构件的电容可能劣化。相比之下，当放电电极(321、322)以及分别与放电电极(321、322)相邻的内部电极(222、223)连接至彼此不同的外部电极(4000)(即，在相反方向上连接)时，复合构件的电容可不劣化。也即，当放电电极(321、322)与分别和放电电极(321、322)相邻的内部电极(222、223)在相反方向上连接时，复合构件的电容可能不劣化，但当介电片材(210)的绝缘被击穿时，过电压可能被引入至电子装置中。此外，当在同一方向上连接时，即使介电片材(210)的绝缘被击穿，也可不引入过电压，但复合构件的电容可能劣化。
然而，放电电极(321、322)与分别和放电电极(321、322)相邻的内部电极(222、223)之间的同一方向连接及相反方向连接的缺点可通过调整组分的混合比率来解决。亦即，在同一方向连接的情形中，添加至电容器单元(2000)的可变电阻器材料的含量可相对增加，且添加至过电压保护单元(3000)的电容器材料的含量可相对减少。此外，在相反方向连接的情形中，添加至电容器单元(2000)的可变电阻器材料的含量可相对减少，且添加至过电压保护单元(3000)的电容器材料的含量可相对增加。
图5是根据第3示例性实施例的复合构件的示意性剖视图。
参照图5，根据第3示例性实施例的复合构件可包括：叠层体(1000)，在叠层体(1000)中叠层有包括介电片材及放电片材的多个绝缘片材；电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)，在叠层体(1000)中被设置成具有与第一功能层及第二功能层的功能不同的功能；外部电极(4000)，设置于叠层体(1000)外部；以及耦合层(5000)，设置于电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间。如图5中的放大部分中所示，耦合层(5000)可由电容器材料(C′)及过电压保护材料(例如，可变电阻器材料(V′))形成。
也即，耦合层(5000)可包括第一耦合层(5100)及第二耦合层(5200)，第一耦合层(5100)设置于第一电容器单元(2100)与过电压保护单元(3000)之间，第二耦合层(5200)设置于第二电容器单元(2200)与过电压保护单元(3000)之间。此处，耦合层(5000)可具有较电容器单元(2000)的介电常数小且较过电压保护单元(3000)的介电常数大的介电常数。此外，耦合层(5000)可具有较电容器单元(2000)的介电电阻小且较过电压保护单元(3000)的介电电阻大的介电电阻。举例而言，电容器单元(2000)可具有等于或大于1000MΩ·mm的介电电阻，过电压保护单元(3000)可具有等于或大于100MΩ·mm的介电电阻，且耦合层(5000)可具有等于或大于300MΩ·mm的介电电阻。耦合层(5000)可通过当在900℃～1150℃的温度下同时进行烧结时对例如电容器单元(2000)的形成材料及过电压保护单元(3000)的形成材料进行扩散来形成。亦即，电容器单元(2000)的介电片材材料与过电压保护单元(3000)的放电片材材料可相互扩散以在电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间的介面上形成耦合层(5000)。作为另一选择，耦合层(5000)可通过在电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间插入具有与电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)的组成和/或组分不同的组成和/或组分的至少一个片材来形成。举例而言，第一耦合层(5100)可通过取代第三介电片材(213)及第一放电片材(311)的位于第三介电片材(213)与第一放电片材(311)之间的部分厚度来形成，且第二耦合层(5200)可通过取代第四介电片材(214)及第八放电片材(318)的位于第四介电片材(214)与第八放电片材(318)之间的部分厚度来形成。因此，耦合层(5000)可由具有与电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)的组成不同的组成的组分形成。亦即，耦合层(5000)可由电容器材料与可变电阻器材料形成的混合材料形成。此处，耦合层(5000)可由例如10wt％～90wt％的电容器材料及10wt％～90wt％的可变电阻器材料形成。亦即，以混合材料的100wt％计，耦合层(5000)可由10wt％～90wt％的电容器材料及90wt％～10wt的可变电阻器材料形成。此外，耦合层(5000)可对于每一区域具有不同组成。电容器单元(2000)的组成可在接近电容器单元(2000)的方向上逐渐增多，且过电压保护单元(3000)的组成可在接近过电压保护单元(3000)的方向上逐渐增多。也即，耦合层(5000)可被形成为使得过电压保护材料的组成自电容器单元(2000)至过电压保护单元(3000)逐渐增多。同时，第一耦合层及第二耦合层(5100、5200)中的每一者的厚度可小于或大于介电片材(210)及放电片材(310)中的每一者的厚度。也即，由于耦合层(5000)是通过取代彼此相邻的介电片材(210)与放电片材(310)中的每一者的一部分来形成，因此所述厚度可根据烧结的温度及时间而变化，且因此，将小于或大于介电片材(210)或放电片材(310)的厚度。由于耦合层(5000)是如上所述形成，因此电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间的耦合力可增大。也即，形成电容器单元(2000)的材料与形成过电压保护单元(3000)的材料可相互扩散以其之间的介面上形成不同种类的耦合层(5000)，藉此增大其之间的耦合力。换言之，由于电容器单元(2000)中可部分地含有形成过电压保护单元(3000)的材料且过电压保护单元(3000)中可部分地含有形成电容器单元(2000)的材料，因此电容器单元(2000)的收缩率与过电压保护单元(3000)的收缩率之间的差异可增强以增大耦合力。另外，由于形成有与电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)中的每一者的材料不同的另一种材料(即，具有与电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)中的每一者的材料含量不同的材料含量的耦合层(5000))，因此电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间的耦合力可进一步增大。此外，由于形成有耦合层(5000)，因此可防止过电压保护单元(3000)的材料扩散至电容器单元(2000)中，且可防止电容器单元(2000)的材料扩散至电压保护单元(3000)中，可防止因不同种类的材料的扩散而造成的功能劣化。也即，当过电压保护材料扩散至电容器单元(2000)中时，电容器单元(2000)的电容可有所变化，且当电容器材料扩散至过电压保护单元(3000)中时，所述过电压保护单元的击穿电压可有所变化或者所述过电压保护单元可改变成非导体。因此，由于耦合层(5000)被形成为防止相互扩散，因此功能劣化可得到防止。
同时，根据示例性实施例的复合构件可具有过电压保护单元(3000)的呈各种形状的放电电极(320)。举例而言，如图6中所示，设置于同一平面上且连接至彼此不同的外部电极(4000)的第一放电电极与第二放电电极(321、322)彼此间隔开预定距离，且第三放电电极(323)可设置于第一放电电极及第二放电电极(321、322)上方或第一放电电极及第二放电电极(321、322)下方以部分地交叠第一放电电极及第二放电电极(321、322)。以下将对此予以更详细阐述。如图6中所示，第一放电电极(321)连接至第一外部电极(4100)且设置于一个放电片材(310)(例如，图3中的第二放电片材(312))上，且第二放电电极(322)连接至第二外部电极(4200)且设置于上面设置有第一放电电极(321)的一个放电片材(310)(例如，第二放电片材(312))上。此处，第一放电片材与第二放电片材(321、322)彼此间隔开预定距离。此外，第三放电电极(323)设置于在第一放电电极及第二放电电极(321、322)上方设置的一个放电片材(310)(例如，第五放电片材(315))上，且第三放电电极(323)的一侧及另一侧交叠第一放电电极及第二放电电极(321、322)的预定区域。在具有上述结构的过电压保护单元(3000)中，自外部施加的过电压可经由第一放电电极(321)传输至第三放电电极(323)并再次传输至第二放电电极(322)，藉此使得所述过电压旁通至内部电路的接地端子。
此外，过电压保护单元(3000)可包括第一放电电极至第三放电电极(321、322、323)中的每一者中的两个。如图7中所示，两个第一放电电极(321a、321b)中的每一者连接至第一外部电极(4100)且设置于例如图3中的第二放电片材及第三放电片材(312、313)上。所述两个第二放电电极(322a、322b)连接至第二外部电极(4200)且分别设置于上面分别设置有第一放电电极(321a、321b)的第二放电片材及第三放电片材(312、313)上。此处，第1a放电电极及第1b放电电极(321a、321b)中的每一者与第2a放电电极及第2b放电电极(322a、322b)中的每一者彼此间隔开预定距离。此外，第3a放电电极(323a)设置于在第1a放电电极及第2a放电电极(321a、322a)上方设置的一个放电片材(310)(例如，第五放电片材(315))上，且第3a放电电极(323a)的一侧及另一侧交叠第1a放电电极及第2a放电电极(321a、322a)的预定区域。此外，第3b放电电极(323b)设置于在第3a放电电极(323a)上方设置的一个放电片材(例如，第六放电电极(316))上。此处，第1b放电电极及第2b放电电极(321b、322b)中的每一者的长度大于第1a放电电极及第2a放电电极(321a、322a)，且第3b放电电极(323b)的长度大于第3a放电电极(323a)的长度。此外，第1b放电电极、第2b放电电极及第3b放电电极(321b、322b、323b)的宽度分别大于第1a放电电极、第2a放电电极及第3a放电电极(321a、322a、323a)的宽度。如上所述，由于放电电极(320)中的每一者设置有二或更多个，因此可提供各种放电路径，且因此，放电效率可进一步提高。
如图6及图7中所示，即便当过电压保护单元(3000)的放电电极(320)具有彼此相同的形状时，图5中的第一耦合层及第二耦合层(5100、5200)也可设置于电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间。
同时，根据示例性实施例的复合构件可具有一个电容器单元(2000)及二或更多个过电压保护单元(3000)。如图8至图10中所示，根据示例性实施例的复合构件可包括设置于电容器单元(2000)下方及电容器单元(2000)上方的第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)。此处，第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)中的每一者可具有较电容器单元(2000)的厚度大的厚度。举例而言，第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)的总厚度可大于电容器单元(2000)的总厚度，或者第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)中的每一者的厚度可等于或大于电容器单元(2000)的厚度。此外，第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)可具有彼此相同的厚度或彼此不同的厚度。此外，当第一过电压保护单元与第二过电压保护单元(3100、3200)具有彼此不同的厚度时，过电压保护单元(3100、3200)的放电电极(321至324)之间的距离可彼此相等。亦即，当第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)的放电片材(310)具有彼此相同的材料时，若第一放电电极和第二放电电极(321、322)之间的距离与第三放电电极和第四放电电极(323、324)之间的距离彼此相等，则第一过电压保护单元与第二过电压保护单元(3100、3200)的击穿电压可彼此相等。然而，当第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)的放电片材(310)具有彼此相同的材料时，若第一放电电极和第二放电电极(321、322)之间的距离与第三放电电极和第四放电电极(323、324)之间的距离彼此不同，则所述击穿电压可为不同的。当第一过电压保护单元与第二过电压保护单元(3100、3200)的击穿电压彼此相等时，过电压可经由第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)均匀地放电。然而，当击穿电压不彼此相等时，过电压可能集中于第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)中的一者上，且因此，使得第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)中的所述一者恶化。此外，即便当设置有二或更多个过电压保护单元(3100、3200)时，放电电极中的一者可如图9中所示浮动，且如图10中所示所述放电电极中的每一者可设置有二或更多个。上述内容是参照图6及图7而阐述，将不再予以赘述。
此外，当具有图8至图10中的形状的电容器单元(2000)设置于第一过电压保护单元与第二过电压保护单元(3100、3200)之间时，图5中的第一耦合层及第二耦合层(5100、5200)可设置于电容器单元(2000)与第一过电压保护单元及第二过电压保护单元(3100、3200)之间。
如上所述，根据示例性实施例的复合构件可包括具有彼此不同的功能的二或更多个功能层，所述二或更多个功能层叠层于所述复合构件中。与一个功能层相邻的另一功能层中部分地含有所述一个功能层的材料，且所述一个功能层中部分地含有所述另一功能层的材料。举例而言，电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)叠层于一起，电容器单元(2000)中局部地含有形成过电压保护单元(3000)的材料，且过电压保护单元(3000)中局部地含有形成电容器单元(2000)的材料。此处，形成电容器单元(2000)的材料可为具有预定介电常数的介电片材的组分，且形成过电压保护单元(3000)的材料可为具有可变电阻器的特性的放电片材的组分。由于如上所述功能层中含有不同种类的材料，因此在同时烧结经叠层复合构件之后，收缩率之间的差异可减小以防止层离及断裂。此外，由于电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间设置有具有与电容器单元(2000)及过电压保护单元(3000)中的每一者的组分不同的组分的耦合层(5000)，因此电容器单元(2000)与过电压保护单元(3000)之间的耦合力可进一步增大。
同时，根据示例性实施例的复合构件可设置于包括例如智慧型电话等可携式电子装置在内的电子装置中。举例而言，如图11中所示，包括电容器单元及过电压保护单元的复合构件可设置于电子装置的内部电路(例如，PCB)(20)与使用者可触摸的导电材料(即，金属壳体(10))之间。在图11中，电容器单元是由数字符号C指示，且过电压保护单元是由数值符号V指示。亦即，在复合构件中，外部电极(4000)中的一者可接触金属壳体(10)，且外部电极(4000)中的另一者可接触内部电路(20)。此处，内部电路(20)中可设置有接地端子。因此，外部电极(4000)中的一者可接触金属壳体(10)，且外部电极(4000)中的另一者可接触接地端子。此外，如图12中所示，金属壳体(10)与复合构件之间可设置有电性连接金属壳体(10)且具有弹力的接触部件(30)。亦即，接触部件(30)及根据示例性实施例的复合构件可设置于金属壳体(10)与电子装置的内部电路(20)之间。此处，在复合构件中，外部电极(4000)中的一者可接触接触部件(30)，且外部电极(4000)中的另一者可经由内部电路(20)接触接地端子。当有外力自外部施加至电子装置时，接触部件(30)可具有减轻冲击的弹力且接触部件(30)是由包括导电材料的材料制成。上述接触部件(30)可具有夹子(clip)形状或导电垫圈(conductive gasket)形状。此外，接触部件(30)可具有安装于内部电路(20)上的至少一个部分(例如，印刷电路板(printed circuit board，PCB))。如上所述，复合构件可设置于金属壳体(10)与内部电路(20)之间以阻挡自内部电路(20)施加的触电电压。此外，复合构件可将例如静电放电(ESD)电压等过电压旁通至接地端子且由于绝缘未因过电压而击穿，因此所述复合构件可持续地阻挡触电电压。亦即，在根据示例性实施例的复合构件中，在额定电压及触电电压下，电流可不流过外部电极(4000)之间，且在例如静电放电(ESD)等过电压下，电流可流经过电压保护单元(3000)，使得将过电压旁通至接地端子。同时，复合构件可具有较额定电压大且较例如静电放电(ESD)等过电压小的击穿电压或放电起始电压。举例而言，复合构件可具有100V至240V的额定电压、等于或大于运作电压的触电电压、因静电而产生的大于触电电压的过电压、及350V至15kV(千伏)的击穿电压或放电起始电压。此外，可由电容器单元(2000)在内部电路(20)与外部之间传输通讯信号。亦即，来自外部的通讯信号(例如，射频(radio frequency，RF)信号)可经由电容器单元(2000)传输至内部电路(20)，且来自内部电路(20)的通讯信号可由电容器单元(2000)传输至外部。因此，当使用金属壳体(10)作为天线而不使用单独的天线时，可使用电容器单元(2000)往来于外部交换通讯信号。最终，根据示例性实施例的复合构件可阻挡自内部电路的接地端子施加的触电电压，将自外部施加的过电压旁通至接地端子，且在外部与电子装置之间传输通讯信号。
此外，根据示例性实施例的复合构件可设置于金属壳体(10)与内部电路(20)之间且用作防触电构件，由于电容器单元(2000)是通过对具有抗压特性的所述多个绝缘片材(即，介电片材)进行叠层而形成，因此所述复合构件可维持绝缘电阻状态以防止泄漏电流在有缺陷充电器使得例如310V的触电自内部电路引入至金属壳体时流动，且由于当过电压自金属壳体引入至内部电路时过电压保护单元对所述过电压进行旁通，因此所述复合构件可维持高绝缘电阻状态。因此，复合构件可具有不会因过电压击穿的绝缘，且因此，所述复合构件设置于包括金属壳体的电子装置中以持续地防止自有缺陷充电器产生的触电电压经由所述电子装置的金属壳体传输至使用者。
实验实例
[表1]示出基于根据比较实例及示例性实施例的复合构件的温度的收缩率。比较实例1具有可变电阻器的组成，且比较实例2具有电容器的组成。此处，可变电阻器材料具有以下组成：在所述组成中，以100wt％计，96wt％为ZnO，2wt％为Pr6O11，且其余是可变电阻器材料或杂质。电容器材料具有以下组成：在所述组成中，以100wt％计，96wt％为BaTiO3，15wt％为NdTiO3，且其余是电容器材料或杂质。此外，在示例性实施例1至4中，具有以上组成的电容器材料被部分地添加至可变电阻器材料，且在示例性实施例1中添加2wt％的所述电容器材料，在示例性实施例2中添加4wt％的所述电容器材料，在示例性实施例3中添加7wt％的所述电容器材料，且在示例性实施例4中添加10wt％的所述电容器材料。亦即，以可变电阻器材料与电容器材料形成的混合材料的100wt％计，在示例性实施例1中添加2wt％的所述电容器材料，在示例性实施例2中添加4wt％的所述电容器材料，在示例性实施例3中添加7wt％的所述电容器材料，且在示例性实施例4中添加10wt％的所述电容器材料。此外，在示例性实施例5及6中，具有以上组成的可变电阻器材料被部分地添加至电容器材料，且在示例性实施例5中添加3wt％的所述可变电阻器材料，且在示例性实施例6中添加5wt％的所述可变电阻器材料。亦即，以电容器材料与可变电阻器材料形成的混合材料的100重量％计，在示例性实施例5中添加3wt％的所述可变电阻器材料，且在示例性实施例6中添加5wt％的所述可变电阻器材料。
通过使用具有根据比较实例及示例性实施例的组成的材料，将制造出多个具有预定厚度的片材且所述片材被叠层以形成根据比较实例的可变电阻器及电容器以及根据示例性实施例的可变电阻器及电容器。此外，在自700℃至1170℃范围的温度中的每一者处量测收缩率。
[表1]
图13中示出根据比较实例1及示例性实施例1至4的结果，且图14中示出根据比较实例2以及示例性实施例5及6的结果。此外，图15中示出根据比较实例1及2以及示例性实施例1至6的结果。如上所述，示例性实施例的收缩率可相较于比较实例的收缩率有所减小。具体而言，示例性实施例1及2的收缩率可相较于比较实例1的收缩率有所减小，且示例性实施例5及6的收缩率相较于比较实例2的收缩率有所减小。然而，关于使用根据比较实例及示例性实施例的上述可变电阻器的组成及电容器的组成的收缩率中的变化，可变电阻器的组成和/或电容器的组成将有所变化且可变电阻器材料与电容器材料将被混合以制造所述复合构件，藉此减小收缩率且因此防止例如层离及断裂等局限性。
此外，图16是通过对具有根据比较实例1的组成的可变电阻器与具有根据比较实例2的组成的电容器进行叠层来制造且在1000℃的温度下烧结的复合构件的侧表面的照片。如图16的(a)中的中所示，由于可变电阻器与电容器不彼此粘合，因此将发生层分离现象(layer separation phenomenon)，且如图16的(b)中的中所示，将发生断裂现象。
相比之下，图17是示出通过使用具有根据示例性实施例2的组成的可变电阻器材料及具有根据示例性实施例6的组成的电容器材料来制造且在1000℃的温度下烧结的复合构件的侧表面的照片。亦即，将制造出其中可变电阻器单元与电容器单元使用具有根据示例性实施例2的组成的可变电阻器材料及具有根据示例性实施例6的组成的电容器材料而叠层于一起的复合构件。此处，图17的(a)的示出其中电容器单元设置于可变电阻器单元上方及所述可变电阻器单元下方的复合构件，所述可变电阻器单元位于所述电容器单元之间，且图17的(b)的示出其中可变电阻器设置于电容器单元下方及所述电容器单元上方的复合构件，所述电容器单元位于所述可变电阻器之间。如图17中所示，根据示例性实施例，可变电阻器单元与电容器单元彼此充分粘合以防止除断裂以外发生层分离现象。
图18至图23说明根据示例性实施例的对复合构件的每一部分的能量色散X射线(EDX)分析。亦即，如图18中所示，其中电容器单元设置于中心部分上且可变电阻器单元设置于所述电容器单元下方及所述电容器单元上方的复合构件包括上部可变电阻器单元(A)、位于所述上部可变电阻器单元与电容器单元之间的部分(B)、电容器单元(C)、所述电容器单元与下部可变电阻器单元之间的部分(D)、及下部可变电阻器单元(E)，且所述复合构件是通过能量色散X射线(EDX)来分析。此外，图19至图23中示出每一区域的能量色散X射线(EDX)分析结果。如图20及图22中所示，可变电阻器单元与电容器单元之间的部分中组分Ba、Nd、及Bi增多。因此，已知电容器单元与可变电阻器单元之间设置有耦合层。
然而，本发明可被实施成不同形式，而不应被理解为仅限于本文中所述的实施例。因此，本领域技术人员将容易地理解，在不背离由随附权利要求界定的本发明的精神及范围的条件下，可对本发明作出各种润饰及修改。

Claims (20)

1.一种复合构件，包括：
叠层体；以及
二或更多个功能层，其设置于所述叠层体中且具有彼此不同的功能，
其中所述二或更多个功能层中的每一者含有至少一部分的与其相邻的另一功能层的材料。
2.根据权利要求1所述的复合构件，其中在所述叠层体中的上部部分上与下部部分上设置有彼此相同的功能层，且在所述彼此相同的功能层之间设置有不同的功能层。
3.根据权利要求1所述的复合构件，还包括设置于所述二或更多个功能层之间的耦合层。
4.根据权利要求3所述的复合构件，其中所述耦合层的组分及组成中的至少一者与所述二或更多个功能层的组分及组成中的至少一者不同。
5.根据权利要求3或4所述的复合构件，其中所述耦合层的至少一个区域的组分及组成中的至少一者与另一区域的组分及组成中的至少一者不同。
6.根据权利要求2或3所述的复合构件，其中所述功能层包括电阻器、电容器、电感器、噪声过滤器、可变电阻器及抑制器中的至少两者。
7.根据权利要求6所述的复合构件，其中所述功能层包括电容器单元及可变电阻器单元，
所述电容器单元包括多个介电片材及二或更多个内部电极，
所述可变电阻器单元包括多个放电片材及二或更多个放电电极，
所述介电片材中的每一者含有所述放电片材的材料，且所述放电片材中的每一者含有所述介电片材的材料。
8.根据权利要求7所述的复合构件，其中所述介电片材含有0.2wt％至30wt％的所述放电片材的所述材料，且所述放电片材含有0.2wt％至30wt％的所述介电片材的所述材料。
9.根据权利要求8所述的复合构件，其中所述介电片材中所述放电片材的所述材料的含量在接近所述可变电阻器单元的方向上逐渐增加，且所述放电片材中所述介电片材的所述材料的含量在接近所述电容器的方向上逐渐增加。
10.根据权利要求7所述的复合构件，其中所述可变电阻器单元的厚度大于所述电容器单元的厚度。
11.根据权利要求7所述的复合构件，其中所述放电片材之间的距离大于所述内部电极之间的距离。
12.根据权利要求7所述的复合构件，其中所述内部电极的厚度大于所述放电电极的厚度。
13.根据权利要求7所述的复合构件，其中所述内部电极之间的交叠表面积大于所述放电电极之间的交叠表面积。
14.根据权利要求7所述的复合构件，还包括由聚合物及玻璃中的至少一者形成的涂布层，所述涂布层形成于所述叠层体的表面上。
15.一种电子装置，所述电子装置包括使用者能够触摸的导体、以及内部电路，在所述导体与所述内部电路之间设置有复合构件，
所述电子装置包括复合构件，所述复合构件包括叠层体以及二或更多个功能层，所述二或更多个功能层设置于所述叠层体中且具有彼此不同的功能，其中所述二或更多个功能层中的每一者的至少一部分含有至少一部分的与其相邻的另一功能层的材料。
16.根据权利要求15所述的电子装置，还包括设置于所述二或更多个功能层之间的耦合层。
17.根据权利要求16所述的电子装置，其中所述耦合层的组分及组成中的至少一者与所述二或更多个功能层的组分及组成中的至少一者不同。
18.根据权利要求15或16所述的电子装置，其中所述功能层包括电容器单元及可变电阻器单元，
所述电容器单元包括多个介电片材及二或更多个内部电极，
所述可变电阻器单元包括多个放电片材及二或更多个放电电极，
所述介电片材中的每一者含有所述放电片材的材料，且所述放电片材中的每一者含有所述介电片材的材料。
19.根据权利要求18所述的电子装置，其中所述介电片材含有0.2wt％至30wt％的所述放电片材的所述材料，且所述放电片材含有0.2wt％至30wt％的所述介电片材。
20.根据权利要求15所述的电子装置，其中所述复合构件容许自外部经由所述导体施加的暂态电压经由所述内部电路旁通，所述复合构件阻挡经由所述内部电路泄露的触电电压，并容许通讯信号通过。
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