TW201804483A - 複合構件以及具有該構件的電子裝置 - Google Patents

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Abstract

示例性實施例提供一種複合構件及具有該構件的電子裝置，所述複合構件包括：疊層體；以及二或更多個功能層，其設置於所述疊層體中且具有彼此不同的功能，其中所述二或更多個功能層中的每一者含有至少一部分的與其相鄰的另一功能層的材料。

Description

複合構件以及具有該構件的電子裝置
本發明是有關於一種複合構件，且更具體而言是有關於一種包括具有彼此不同的功能的二或更多個功能層的複合構件以及具有該構件的電子裝置。
構成電子電路的被動構件包括電阻器、電容器及電感器且具有各種功能及角色。舉例而言，電阻器控制在電路中流動的電流的流動且用於在交流電路中執行阻抗匹配（impedance matching）。電容器基本上阻擋直流電流且容許交流電流通過。此外，電容器構成時間常數電路（time constant circuit）、延時電路（time delay circuit）、以及電阻電容濾波器電路（RC filter circuit）及電感電容濾波器電路（LC filter circuit）。另外，電容器自身用於移除雜訊。電感器實作例如高頻率雜訊移除及阻抗匹配等功能。
此外，例如可變電阻器（varistor）及抑制器（suppressor）等過電壓保護構件對於在電子電路中保護電子裝置免受例如自外部施加至所述電子裝置的靜電放電（electro-static discharge，ESD）等過電壓影響而言是必需的。亦即，過電壓保護構件對於防止施加等於或大於驅動電壓的過電壓而言是必需的。舉例而言，由於可變電阻器具有根據所施加電壓而變化的電阻，因此可變電阻器被廣泛用於保護電子構件及電路免受過電壓影響。亦即，儘管電流通常不在設置於電路中的可變電阻器中流動，然而當等於或大於擊穿電壓（breakdown voltage）或雷擊（thunderstroke）的過電壓使得在可變電阻器兩端施加有過電壓時，所述可變電阻器具有顯著降低的電阻進而容許幾乎所有電流流經所述可變電阻器，且因此，電流將不流動至其他構件，藉此保護電路或安裝於所述電路上的電子構件免受過電壓影響。
同時，近年來，因應於電子裝置的微型化，可藉由對具有不同功能及特性的至少二或更多個構件進行疊層來製造晶片構件以減小由所述構件所佔據的表面積。舉例而言，電容器及過電壓保護構件被疊層於單一晶片中以達成晶片構件，藉此達成高的可變電阻器電壓及高的電容。亦即，由於擊穿電壓是由可變電阻器的厚度決定，因此可變電阻器可能以相對低的電容來達成高的擊穿電壓，且為對此進行補償，由具有高介電常數（dielectric constant）的材料製成的電容器被疊層於一起以提高或維持所述電容。
然而，由於具有彼此不同的功能的二或更多個功能層具有彼此不同的性質，因此所述二或更多個功能層不會牢固地黏合至彼此。舉例而言，其中疊層有可變電阻器的材料及電容器的材料的疊層體將因高溫燒結（high temperature sintering）而輕易地層離或斷裂。亦即，由於可變電阻器的材料與電容器的材料具有彼此不同的熱收縮率（thermal contraction rate），因此在燒結製程期間可能產生畸變、層離及斷裂。由於層離及斷裂使可變電阻器及電容器的特性劣化，因此難以製造實用的複合構件。 （先前技術文獻） 韓國登記專利第10-0638802號
本發明提供一種其中疊層有具有彼此不同的功能的二或更多個功能層的複合構件。
本發明亦提供一種能夠藉由改善具有彼此不同的組成的二或更多個功能層之間的黏合來防止層離、斷裂等的複合構件。
根據示例性實施例，一種複合構件包括：疊層體；以及二或更多個功能層，其設置於所述疊層體中且具有彼此不同的功能。此處，所述二或更多個功能層中的每一者含有至少一部分的與其相鄰的另一功能層的材料。
在所述疊層體中的上部部分上與下部部分上可設置有彼此相同的功能層，且在所述彼此相同的功能層之間可設置有不同的功能層。
所述複合構件可更包括設置於所述二或更多個功能層之間的耦合層。
所述耦合層的組分及組成中的至少一者可與所述二或更多個功能層的組分及組成中的至少一者不同。
所述耦合層的至少一個區域的組分及組成中的至少一者可與另一區域的組分及組成中的至少一者不同。
所述功能層可包括電阻器、電容器、電感器、雜訊過濾器、可變電阻器及抑制器中的至少兩者。
所述功能層可包括電容器單元及可變電阻器單元，所述電容器單元可包括多個介電片材及二或更多個內部電極，所述可變電阻器單元可包括多個放電片材及二或更多個放電電極，所述介電片材中的每一者可含有所述放電片材的材料，且所述放電片材中的每一者可含有所述介電片材的材料。
所述介電片材可含有0.2重量%至30重量%的所述放電片材的所述材料，且所述放電片材可含有0.2重量%至30重量%的所述介電片材的所述材料。
所述介電片材中所述放電片材的所述材料的含量可在接近所述可變電阻器單元的方向上逐漸增加，且所述放電片材中所述介電片材的所述材料的含量可在接近所述電容器的方向上逐漸增加。
所述可變電阻器單元的厚度可大於所述電容器單元的厚度。
所述放電片材之間的距離可大於所述內部電極之間的距離。
所述內部電極的厚度可大於所述放電電極的厚度。
所述內部電極之間的交疊表面積可大於所述放電電極之間的交疊表面積。
所述複合構件可更包括由聚合物及玻璃中的至少一者形成的塗佈層，所述塗佈層形成於所述疊層體的表面上。
根據另一示例性實施例，一種電子裝置包括使用者能夠觸摸的導體、以及內部電路，在所述導體與所述內部電路之間設置有複合構件，所述電子裝置包括複合構件，所述複合構件包括疊層體以及二或更多個功能層，所述二或更多個功能層設置於所述疊層體中且具有彼此不同的功能。此處，所述二或更多個功能層中的每一者的至少一部分含有至少一部分的與其相鄰的另一功能層的材料。
所述電子裝置可更包括設置於所述二或更多個功能層之間的耦合層。
所述耦合層的組分及組成中的至少一者可與所述二或更多個功能層的組分及組成中的至少一者不同。
所述功能層可包括電容器單元及可變電阻器單元，所述電容器單元可包括多個介電片材及二或更多個內部電極，所述可變電阻器單元可包括多個放電片材及二或更多個放電電極，所述介電片材中的每一者可含有所述放電片材的材料，且所述放電片材中的每一者可含有所述介電片材的材料。
所述介電片材可含有0.2重量%至30重量%的所述放電片材的所述材料，且所述放電片材可含有0.2重量%至30重量%的所述介電片材。
所述複合構件可容許自外部經由所述導體施加的暫態電壓經由所述內部電路旁通，所述複合構件阻擋經由所述內部電路洩露的觸電電壓，並容許通訊訊號通過。
在下文中，將參考附圖詳細地闡述具體實施例。然而，本發明可被實施為不同形式而不應被視為僅限於本文中所提出的實施例。相反，提供該些實施例是為了使本揭露內容將透徹及完整，且將向熟習此項技術者全面傳達本發明的範圍。
圖1是根據示例性實施例的複合構件的立體圖，且圖2是示意性剖視圖。此外，圖3是根據示例性實施例的複合構件的詳細剖視圖。
參照圖1及圖2，根據示例性實施例的複合構件可包括疊層體1000及設置於疊層體1000中且具有彼此不同的功能的至少兩個功能單元。亦即，複合構件可包括第一功能單元及第二功能單元，所述第一功能單元包括電阻器、雜訊濾波器、電感器及電容器中的至少一者，所述第二功能單元包括例如可變電阻器及抑制器等過電壓保護部件以保護所述構件免受過電壓影響。換言之，根據示例性實施例的複合構件可包括充當被動構件的第一功能單元及充當過電壓保護構件的第二功能單元。舉例而言，根據示例性實施例的複合構件可包括其中疊層有多個片材及多個導電層的疊層體1000、設置於疊層體1000中的至少一個電容器單元2000（2100及2200）、及至少一個過電壓保護單元3000。此外，複合構件可更包括分別設置於疊層體1000外部的彼此面對的兩個側表面上的外部電極4000（4100及4200）。此處，疊層體1000可被垂直地劃分成三個均勻的部件，以在分別設置於疊層體1000的下部部分上及上部部分上的相同的功能層之間提供另一功能層。舉例而言，電容器單元2000可被劃分成設置於過電壓保護單元2000下方及過電壓保護單元2000上方，過電壓保護單元3000處於電容器單元2000之間。作為另一選擇，過電壓保護單元3000可設置於電容器單元2000下方及電容器單元2000上方，電容器單元2000處於過電壓保護單元3000之間。此外，可藉由同時進行燒結來形成具有彼此相同的功能的二或更多個功能層。如上所述，由於相同的功能層設置於疊層體1000的上部部分上及下部部分上且同時被燒結，因此可改善其中疊層體1000因熱應力之間的差異而彎曲的現象（即，翹曲現象（warpage phenomenon））。此處，過電壓保護單元3000中疊層有包括所述可變電阻器部件的具有可變電阻器特性的多個片材，且電容器單元2000中疊層有具有預定介電常數的多個片材。在下文中，形成過電壓保護單元3000的所述多個片材被稱作放電片材310，且形成電容器單元2000的所述多個片材被稱作介電片材210。此外，過電壓保護單元3000的導電層被稱作放電電極320，且電容器單元2000及4000中的每一者的導電層被稱作內部電極220。同時，根據示例性實施例，第一功能單元包含至少一部分的第二功能單元的材料，且第二功能單元包含至少一部分的第一功能單元的材料。舉例而言，電容器單元2000可包含可變電阻器的材料，且過電壓保護單元3000可包含電容器的材料。亦即，電容器單元2000包含形成放電片材310的材料，且可變電阻器單元3000包含形成介電片材210的材料。此處，一個功能單元中所含有的另一功能單元的材料的含量可小於形成所述一個功能單元的材料的含量。亦即，可變電阻器的材料（即，放電片材的材料）的含量小於電容器單元2000中的電容器的材料（即，介電片材的材料）的含量，電容器的材料的含量小於過電壓保護單元3000中的可變電阻器的材料的含量。
以下將參照圖1至圖3來詳細闡述根據示例性實施例的複合構件的上述構成。1. 疊層體
疊層體1000是藉由對多個絕緣片材（即，多個介電片材210及多個放電片材310）進行疊層而形成。疊層體1000可具有在一個方向（例如，X方向）及與所述一個方向交叉的另一方向（例如，Y方向）中的每一者上具有預定高度的近似六面體形狀且在垂直方向（例如，Z方向）上具有預定高度。此處，當外部電極4000的形成方向是X方向時，與X方向水平垂直的方向可為Y方向，且垂直方向可為Z方向。此處，X方向上的長度可大於Y方向及Z方向中的每一者上的長度，且Y方向上的長度可等於或不同於Z方向上的長度。當Y方向上的長度與Z方向上的長度彼此不同時，Y方向上的長度可小於或大於Z方向上的長度。舉例而言，X方向、Y方向、及Z方向上的長度比率可為2至5:1:0.5至1。亦即，參照Y方向上的長度，X方向上的長度可較Y方向上的長度大兩倍至五倍，且Z方向上的長度可為Y方向上的長度的二分之一倍至一倍。然而，X方向、Y方向及Z方向上的上述長度僅為實例。舉例而言，X方向、Y方向及Z方向上的長度可根據與複合構件連接的電子裝置的內部結構及所述複合構件的內部結構及形狀而以各種形式變化。此外，疊層體1000中可設置有至少一個電容器單元2000及至少一個過電壓保護單元3000。舉例而言，第一電容器單元2100、過電壓保護單元3000、及第二電容器單元2200可設置於疊層方向（即，Z方向）上。此外，所述多個絕緣片材（即，介電片材210及放電片材310）中的所有者可具有彼此相同的厚度，且至少一個片材可具有較其他片材中的每一者的厚度大或較所述厚度小的厚度。亦即，過電壓保護單元3000的放電片材310可具有與電容器單元2000的介電片材210的厚度不同的厚度，且設置於過電壓保護單元3000的放電電極320與第一電容器單元2100及第二電容器單元2200的內部電極220之間的放電片材及介電片材可具有與其他放電片材及介電片材的厚度不同的厚度。舉例而言，過電壓保護單元3000的處於過電壓保護單元3000與第一電容器單元2100及第二電容器單元2200之間的放電片材311及318中的每一者可具有與過電壓保護單元3000的放電片材312至317中的每一者的厚度相等的厚度或較所述厚度大的厚度、或者具有與第一電容器單元2100及第二電容器單元2200的介電片材210的厚度相等的厚度或較所述厚度大的厚度。亦即，過電壓保護單元3000與第一電容器單元2100及第二電容器單元2200之間的距離可等於或大於第一電容器單元2100及第二電容器單元2200的內部電極之間的距離且等於或小於過電壓保護單元3000的內部電極之間的距離。作為另一選擇，第一電容器2100及第二電容器2200的介電片材210可具有相同的厚度，或者介電片材210中的一者可具有較介電片材210中的另一者的厚度大或較所述厚度小的厚度。舉例而言，內部電極220之間的介電片材212及215中的每一者的厚度可較設置於內部電極220外部的介電片材211、213、214及216中的每一者的厚度小或較所述厚度大。同時，絕緣片材（即，介電片材210及放電片材310）可具有在有例如靜電放電等過電壓施加時不受損壞的厚度，例如5微米（μm）至300微米。此外，疊層體1000可更包括分別設置於第一電容器單元2100及第二電容器單元2200的下部部分上及上部部分上的下部覆蓋層（圖中未示出）及上部覆蓋層（圖中未示出）。作為另一選擇，最下側絕緣片材可充當下部覆蓋層，且最上側絕緣片材可充當上部覆蓋層。亦即，第一電容器單元2100的最下側介電片材可充當下部覆蓋層，且第二電容器單元2200的最上側介電片材可充當上部覆蓋層。單獨地提供的下部覆蓋層與上部覆蓋層可具有彼此相同的厚度，或者所述下部覆蓋層及上部覆蓋層可藉由對多個磁性材料片材進行疊層來提供。然而，下部覆蓋層與上部覆蓋層可具有彼此不同的厚度。舉例而言，上部覆蓋層的厚度可大於下部覆蓋層的厚度。此處，由磁性材料片材製成的下部覆蓋層及上部覆蓋層的最外側部分（即，下部覆蓋層及上部覆蓋層的上表面及下表面）上可進一步形成有非磁性片材（例如，玻璃片材）。此外，下部覆蓋層及上部覆蓋層中的每一者可具有較內部絕緣片材中的每一者的厚度大的厚度。因此，當最下側絕緣片材及最上側絕緣片材分別充當下部覆蓋層及上部覆蓋層時，最下側絕緣片材及最上側絕緣片材中的每一者的厚度可大於其之間的絕緣片材的厚度。同時，下部覆蓋層及上部覆蓋層可由玻璃片材形成。此外，疊層體1000的表面可塗佈有聚合物或玻璃材料。2. 電容器單元
電容器單元2000分別設置於過電壓保護單元3000下方及過電壓保護單元3000上方。亦即，第一電容器單元2100可設置於過電壓保護單元3000下方，且第二電容器單元2200可設置於過電壓保護單元3000上方。此外，第一電容器單元2100及第二電容器單元2200中的每一者可包括至少二或更多個內部電極以及設置於所述內部電極之間的二或更多個介電片材。舉例而言，如圖3中所示，第一電容器單元2100可包括第一介電片材至第三介電片材210a（211至213）以及第一內部電極221及第二內部電極222，且第二電容器單元2200可包括第四介電片材至第六介電片材210b（214至216）以及第三內部電極223及第四內部電極224。同時，儘管在實施例中第一電容器單元2100及第二電容器單元2200中的每一者包括兩個內部電極及用於所述兩個內部電極的三個介電片材，然而可提供三或更多個介電片材，且可提供二或更多個內部電極。
介電片材210（211至216）可藉由將介電材料與例如可變電阻器材料等過電壓保護材料進行混合來形成。亦即，如圖2中的放大部分中所示，介電片材210主要由介電材料C形成且部分由可變電阻器材料Vˊ形成。可使用介電常數為例如200至3000的高介電材料作為所述介電材料。舉例而言，可使用多層陶瓷電容器（multi-layer ceramic capacitor，MLCC）、低溫共燒陶瓷（low temperature co-fired ceramic，LTCC）、及高溫共燒陶瓷（high temperature co-fired ceramic，HTCC）作為所述介電材料。亦即，介電片材210可由含有BaTiO3 、NdTiO3 、Bi2 O3 、BaCO3 、TiO2 、Nd2 O3 、SiO2 、CuO、MgO、ZnO及Al2 O3 中的至少一者的材料形成。此處，多層陶瓷電容器介電材料可具有包括BaTiO3 及NdTiO3 中的至少一者的主要組分，且可添加有Bi2 O3 、SiO2 、CuO、及MgO中的至少一者。低溫共燒陶瓷介電材料可包括Al2 O3 、SiO2 、及玻璃材料。此外，過電壓保護材料可包括形成隨後將闡述的過電壓保護單元3000的材料，例如形成過電壓保護單元3000的放電片材的材料。過電壓保護材料可使用可變電阻器材料。可變電阻器材料可包括ZnO、Bi2 O3 、Pr6 O11 、Co3 O4 、Mn3 O4 、CaCO3 、Cr2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、Sb2 O3 、SiC、Y2 O3 、NiO、SnO2 、CuO、TiO2 、MgO及AgO中的至少一者。舉例而言，電容器單元2000中所含有的可變電阻器材料可為ZnO。此處，參照平均粒徑分佈（average size distribution）（D50），ZnO的粒徑（particle size）可小於1微米。此外，電容器材料可具有用於在空氣氛圍下而非還原氣氛下燒結的組成。亦即，由於主要材料為ZnO的可變電阻器材料可能無法在還原氣氛下恰當地達成可變電阻器的特性，因此電容器材料需要在空氣氛圍下燒結。相應地，複合構件是以與燒結可變電阻器相同的方式在空氣氛圍下燒結。同時，電容器單元2000中所含有的可變電阻器材料的量可為0.2重量%（wt%）至30重量%。亦即，以介電材料與可變電阻器材料形成的混合材料的100重量%計，可含有約0.2重量%至約30重量%的可變電阻器材料以形成電容器單元2000的介電片材210。以電容器材料與可變電阻器材料形成的混合物的100重量%計，可合意地含有5重量%至25重量%的可變電阻器材料，且更合意地含有10重量%至20重量%的可變電阻器材料。此處，當所含有的過電壓保護材料（即，可變電阻器材料）小於0.2重量%時，黏合強度可有微小提高。當所含有的可變電阻器材料大於30重量%時，電容器單元2000的電容可能劣化，或者放電電壓的至少一部分可能流經電容器單元2000。如上所述，由於電容器單元2000含有一部分的可變電阻器材料，因此與過電壓保護單元3000之間的耦合力可增大，且因此，可防止層離及斷裂。同時，電容器單元2000中所部分含有的材料（例如，可變電阻器材料）的含量可在接近過電壓保護單元300的方向上逐漸增大。舉例而言，第三介電片材213中所含有的可變電阻器材料的含量可大於第一介電片材211及第二介電片材212中所含有的可變電阻器材料的含量，且第四介電片材214中所含有的可變電阻器材料的含量可大於第五介電片材215及第六介電片材216中所含有的可變電阻器材料的含量。此處，第一介電片材211及第二介電片材212以及第五介電片材215及第六介電片材216中可不含有可變電阻器材料。亦即，由於在電容器單元2000中含有可變電阻器材料以增大與可變電阻器單元3000之間的耦合力，因此可變電阻器材料可僅存在於與可變電阻器單元3000相鄰的區域中或者所述可變電阻器材料的含量在接近可變電阻器單元3000的方向上逐漸增大。相應地，由於僅在與可變電阻器單元3000相鄰的區域中含有可變電阻器材料或者可變電阻器材料的含量在接近可變電阻器單元3000的方向上逐漸增大，因此電容器單元2000的電容可維持原樣且可變電阻器單元3000的黏合力可增大。
內部電極220（221、222、223及224）可由包括例如含有Ag、Au、Pt及Pd中的至少一者的金屬或其金屬合金的導電材料製成。在合金的情形中，可例如使用Ag與Pd的合金。此外，內部電極220可具有例如1微米至10微米的厚度。此處，內部電極220中的每一者的一側連接至在X方向上彼此面對的外部電極4000（4100及4200）且另一側與外部電極4000間隔開。亦即，第一內部電極221及第三內部電極223在第一介電片材211及第四介電片材214上分別被設置成具有預定表面積。第一內部電極221及第三內部電極223中的每一者的一側連接至第一外部電極4100且另一側與第二外部電極4200間隔開。此外，第二內部電極222及第四內部電極224在第二介電片材212及第五介電片材214上分別被設置成具有預定表面積。第二內部電極222及第四內部電極224中的每一者的一側連接至第二外部電極4200且另一側與第一外部電極4100間隔開。亦即，第一內部電極221及第二內部電極222交替地連接至外部電極40000中的一者且與第一內部電極221與第二內部電極222之間的第二介電片材212交疊預定面積。此外，第三內部電極223及第四內部電極224交替地連接至外部電極40000中的一者且與第三內部電極223與第四內部電極224之間的第五介電片材215交疊預定面積。此處，內部電極220中的每一者的表面積是介電片材210中的每一者的表面積的10%至85%。此外，兩個相鄰內部電極220（即，第一內部電極221與第二內部電極222）與第三內部電極223及第四內部電極224交疊的表面積是所述各內部電極中的每一者的表面積的10%至85%。同時，內部電極220可具有各種形狀，例如具有預定圖案形狀以及預定寬度及距離的正方形、矩形及螺旋。如上所述，電容器單元2000可在第一內部電極221與第二內部電極222之間且在第三內部電極223與第四內部電極224之間具有電容，且所述電容可根據相鄰內部電極220的交疊表面積及介電片材211至216中的每一者的厚度來調整。3. 過電壓保護單元
過電壓保護單元3000可設置於電容器單元2000之間。亦即，第一電容器單元2100可設置於過電壓保護單元3000的下部部分上，且第二電容器單元2200可設置於過電壓保護單元3000的上部部分上。過電壓保護單元3000可包括多個放電片材及二或更多個放電電極320（321及322）。舉例而言，如圖3中所示，過電壓保護單元3000可包括第一放電片材至第八放電片材310（311至318）以及第一放電電極及第二放電電極320（321及322），第二放電片材312至第七放電片材317設置於所述第一放電電極與所述第二放電電極之間。同時，儘管在實施例中過電壓保護單元3000包括八個放電片材310及兩個放電電極320，然而放電片材310的數目及放電電極320的數目可有所變化。此外，儘管放電片材310中的每一者被示出為具有與介電片材210中的每一者的厚度相等的厚度，然而放電片材310與介電片材210可具有彼此不同的厚度。舉例而言，放電片材310中的每一者的厚度可大於介電片材210中的每一者的厚度。同時，使過電壓保護單元3000開始放電的擊穿電壓或放電起始電壓（discharge inception voltage）可根據放電片材310的材料及放電電極320之間的距離來確定。
放電片材310（311至318）可由可變電阻器材料與介電材料形成的混合材料製成。亦即，放電片材310可藉由對具有可變電阻器特性的材料與形成電容器單元2000的材料（即，介電材料）進行混合來形成。如圖2中的放大部分中所示，放電片材310主要包含可變電阻器材料V且部分包含電容器材料Cˊ。可變電阻器材料可包括ZnO、Bi2 O3 、Pr6 O11 、Co3 O4 、Mn3 O4 、CaCO3 、Cr2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、Sb2 O3 、SiC、Y2 O3 、NiO、SnO2 、CuO、TiO2 、MgO、及AgO中的至少一者。舉例而言，可使用其中主要組分ZnO與以上所列材料中的至少一者進行混合的材料作為所述可變電阻器材料。作為另一選擇，所述可變電阻器材料可除以上所列材料以外亦使用Pr系材料、Bi系材料及SiC系材料。此外，可變電阻器材料中所混合的介電材料可包括電容器單元2000的介電片材210的主要材料。亦即，可變電阻器材料中可混合有例如介電常數為約200至約3000的多層陶瓷電容器、低溫共燒陶瓷及高溫共燒陶瓷等介電材料。舉例而言，可變電阻器材料中可混合有含有BaTiO3 、NdTiO3 、Bi2 O3 、BaCO3 、TiO2 、Nd2 O3 、SiO2 、CuO、MgO、ZnO及Al2 O3 中的至少一者的材料。舉例而言，過電壓保護單元3000中所含有的電容器材料（即，介電材料）可為BaTiO3 及NdTiO3 中的至少一者。同時，過電壓保護單元3000中所含有的電容器材料的量（即，介電材料的量）可為0.2重量%至30重量%。亦即，以放電片材材料與介電材料形成的混合材料的100重量%計，可含有0.2重量%至30重量%的介電片材材料。以放電片材材料與介電材料形成的混合物的100重量%計，可合意地含有5重量%至25重量%的介電材料，且更合意地含有10重量%至20重量%的介電材料。此處，當所含有的電容器材料（即，介電片材材料）小於0.2重量%時，黏合強度將輕微提高。當所含有的介電片材材料大於30重量%時，過電壓保護單元3000的特性可能劣化。亦即，由於過電壓保護單元可能在擊穿電壓中變化或完全變成不對過電壓進行放電的非導體（non-conductor），因此過電壓保護單元可能失去其自身的功能。如上所述，由於過電壓保護單元3000部分含有電容器材料（即，介電片材材料），因此與電容器單元2000之間的耦合力可增大，且因此，可防止例如層離及斷裂等局限性。同時，放電片材310中的每一者可具有與介電片材210中的每一者的厚度相等或與所述厚度不同的厚度。舉例而言，放電片材310中的每一者的厚度可等於或小於介電片材210中的每一者的厚度，且放電片材310的疊層數目可大於介電片材210的疊層數目。此外，放電片材310中的每一者的厚度可大於介電片材210中的每一者的厚度，且放電片材310的疊層數目可等於介電片材210的疊層數目。同時，過電壓保護單元3000中所部分含有的電容器材料的含量可在接近電容器單元2000的方向上增大。舉例而言，電容器材料的含量可自第四放電片材314及第五放電片材315向下及向上逐漸增大。此外，第一放電片材311及第八放電片材318的電容器材料的含量可大於放電片材312至317中其餘放電片材的電容器材料的含量。此處，第二放電片材312至第七放電片材317中可不含有電容器材料。亦即，由於在過電壓保護單元3000中含有電容器材料以增大與電容器單元2000之間的耦合力，因此電容器材料僅存在於與電容器單元2000相鄰的區域中或者所述電容器材料的含量在接近電容器單元2000的方向上逐漸增大。相應地，由於僅在與電容器單元2000相鄰的區域中含有電容器材料或者電容器材料的含量在接近電容器單元2000的方向上逐漸增大，因此可變電阻器單元3000的特性可維持原樣且電容器單元2000的黏合力可增大。
第一放電電極及第二放電電極320（321及322）可由例如含有Ag、Au、Pt及Pd中的至少一者的金屬或金屬合金等導電材料製成。舉例而言，所述合金可包括Ag與Pd的合金。此處，放電電極320可由與電容器單元2000的內部電極220的材料相同的材料製成。此外，放電電極320中的每一者可具有例如1微米至10微米的厚度。亦即，放電電極320可具有與內部電極220中的每一者的厚度相同的厚度。然而，放電電極320可具有較內部電極220中的每一者的厚度小或較所述厚度大的厚度。舉例而言，放電電極320可具有較內部電極220中的每一者的厚度小約1.1倍至約5倍的厚度。舉例而言，放電電極320可具有1微米至5微米的厚度，且內部電極220中的每一者可具有5微米至10微米的厚度。同時，放電電極320與外部電極4000可交替地連接至彼此。亦即，第一放電電極321連接至第一外部電極4100且設置於第一放電片材311上，且第二放電電極322連接至第二外部電極4200且設置於第七放電片材317上。亦即，第一放電電極321及第二放電電極322交替地連接至外部電極4000中的一者且與第一放電電極321和第二放電電極322之間的第二放電片材311至第七放電片材317交疊第一放電電極321及第二放電電極322的預定區域。此處，第一放電電極321及第二放電電極322中的每一者的表面積是放電片材310中的每一者的表面積的10%至85%。此外，第一放電電極321及第二放電電極322交疊的表面積是第一放電電極321及第二放電電極322中的每一者的表面積的10%至85%。
同時，過電壓保護單元3000可具有較電容器單元2000的厚度大的厚度。亦即，過電壓保護單元3000可具有較電容器單元2000中的每一者的厚度大且與電容器單元2000的厚度之和相等或較所述厚度之和大的厚度。此外，過電壓保護單元3000具有較電容器單元2000的預定電容小的預定電容。亦即，由於電容器單元2000的電容大於過電壓保護單元3000的電容，因此複合構件的總電容可增大。此處，電容器單元2000的電容可較過電壓保護單元3000的電容大一倍至500倍。
此外，過電壓保護單元3000的擊穿電壓可等於或大於310伏（V）且小於電容器單元2000的絕緣擊穿電壓。亦即，過電壓保護單元3000的擊穿電壓可等於或大於310伏（V）且小於電容器單元2000的絕緣擊穿電壓。由於擊穿電壓小於絕緣擊穿電壓，因此電容器單元2000可在電壓擊穿之前對過電壓進行放電。此外，電容器單元2000的內部電極220之間的距離可小於過電壓保護單元3000的放電電壓320之間的距離。此外，過電壓保護單元3000的放電電極320的交疊表面積可小於電容器單元2000的內部電極220的交疊表面積。4. 外部電極
外部電極4000（4100及4200）設置於疊層體1000的彼此面對的兩個側表面上且分別連接至設置於疊層體1000中的內部電極220及放電電極320。亦即，外部電極4000中的每一者可設置於彼此面對的兩個側表面（例如，第一側表面與第二側表面）中的每一者上，或者所述兩個側表面中的每一者上可設置有二或更多個外部電極4000。外部電極4000可形成於至少一個層中。外部電極4000可由例如Ag等金屬層製成，且所述金屬層上可設置有至少一個鍍覆層。舉例而言，外部電極4000可藉由對銅層、鍍鎳層、及鍍錫層或鍍錫/銀層進行疊層來形成。此外，外部電極4000可藉由對例如使用0.5%至20%的Bi2 O3 或SiO2 作為主要組分的多組分玻璃熔塊（multi-constituent glass frit）與金屬粉末進行混合來形成。此處，玻璃熔塊與金屬粉末的混合物可被製備成膏體形式且塗覆至疊層體1000的兩個表面。由於外部電極4000中含有所述玻璃熔塊，因此外部電極4000與疊層體1000之間的黏合力可增大，且疊層體1000中的導電圖案與外部電極4000之間的接觸反應（contact reaction）可得到改善。此外，可塗覆包含玻璃的導電膏體，且接著可在所述導電膏體上形成至少一個鍍覆層以形成外部電極4000。亦即，外部電極4000可由包含玻璃的金屬層及位於所述金屬層上的至少一個鍍覆層形成。舉例而言，外部電極4000可以使得形成含有玻璃熔塊、Ag及Cu中的至少一者的層的方式來形成，且接著藉由無電鍍覆（electroless plating）依序形成鍍鎳層及鍍錫層。此處，鍍錫層可具有與鍍鎳層的厚度相等或較所述厚度大的厚度。作為另一選擇，外部電極4000可由至少一個鍍覆層形成。亦即，外部電極4000可在不塗覆所述膏體的條件下藉由至少單一鍍覆製程形成至少一層鍍覆層來形成。同時，外部電極4000可具有2微米至100微米的厚度，鍍鎳層可具有1微米至10微米的厚度，且鍍錫層或鍍錫/銀層可具有2微米至10微米的厚度。
同時，在根據另一示例性實施例的複合構件中，如圖4中所示，相鄰於放電電極321及322的兩個內部電極（即，第二內部電極222及第三內部電極223）可連接至與放電電極321及322所連接至的外部電極4000相同的外部電極4000。亦即，第一內部電極221及第三內部電極223連接至第二外部電極4200，且第二內部電極222及第四內部電極224連接至第一外部電極4100。此外，第一放電電極321連接至第一外部電極4100，且第二放電電極322連接至第二外部電極4200。因此，第一放電電極321及與其相鄰的第二內部電極222連接至第一外部電極4100，且第二放電電極322及與其相鄰的第三內部電極223連接至第二外部電極4200。
如上所述，由於放電電極320及與其相鄰的內部電極220連接至同一外部電極4000，因此使得即便當介電片材210被耗盡時（即，絕緣被擊穿時）亦不會有例如靜電放電等過電壓施加至電子裝置中。亦即，當和放電電極320相鄰的內部電極220與彼此不同的外部電極4000連接時，經由一個外部電極4000施加的過電壓將經由與放電電極320相鄰的內部電極220流動至另一外部電極4000。舉例而言，如圖2中所示，當第一放電電極321連接至第一外部電極4100且與第一外部電極4100相鄰的第二內部電極222連接至第二外部電極4200時，若介電片材113的絕緣被擊穿，則第一放電電極321與第二內部電極222之間可能形成導電路徑而容許經由第一外部電極4100施加的過電壓流動至第一放電電極321、絕緣被打破的第三絕緣片材213及第二內部電極222。因此，過電壓可能經由第二外部電極4200施加至電子裝置的內部電路。為解決上述局限性，即使介電片材210具有厚的厚度，在此種情形中複合構件的大小亦可增大。然而，如圖4中所示，由於放電電極320及與其相鄰的內部電極220連接至同一外部電極4000，因此即便當介電片材210的絕緣被擊穿時，過電壓亦可不施加至電子裝置中。此外，即使介電片材210的厚度不厚，亦可防止過電壓的施加。
然而，當放電電極321及322以及分別與放電電極321及322相鄰的內部電極222及223連接至同一外部電極4000（即，在同一方向上連接）時，複合構件的電容可能劣化。相比之下，當放電電極321及322以及分別與放電電極321及322相鄰的內部電極222及223連接至彼此不同的外部電極4000（即，在相反方向上連接）時，複合構件的電容可不劣化。亦即，當放電電極321及322與分別和放電電極321及322相鄰的內部電極222及223在相反方向上連接時，複合構件的電容可能不劣化，但當介電片材210的絕緣被擊穿時，過電壓可能被引入至電子裝置中。此外，當在同一方向上連接時，即使介電片材210的絕緣被擊穿，亦可不引入過電壓，但複合構件的電容可能劣化。
然而，放電電極321及322與分別和放電電極321及322相鄰的內部電極222及223之間的同一方向連接及相反方向連接的缺點可藉由調整組分的混合比率來解決。亦即，在同一方向連接的情形中，添加至電容器單元2000的可變電阻器材料的含量可相對增加，且添加至過電壓保護單元3000的電容器材料的含量可相對減少。此外，在相反方向連接的情形中，添加至電容器單元2000的可變電阻器材料的含量可相對減少，且添加至過電壓保護單元3000的電容器材料的含量可相對增加。
圖5是根據又一示例性實施例的複合構件的示意性剖視圖。
參照圖5，根據又一示例性實施例的複合構件可包括：疊層體1000，在疊層體1000中疊層有包括介電片材及放電片材的多個絕緣片材；電容器單元2000及過電壓保護單元3000，在疊層體1000中被設置成具有與第一功能層及第二功能層的功能不同的功能；外部電極4000，設置於疊層體1000外部；以及耦合層5000，設置於電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間。如圖5中的放大部分中所示，耦合層5000可由電容器材料Cˊ及過電壓保護材料（例如，可變電阻器材料Vˊ）形成。
亦即，耦合層5000可包括第一耦合層5100及第二耦合層5200，第一耦合層5100設置於第一電容器單元2100與過電壓保護單元3000之間，第二耦合層5200設置於第二電容器單元2200與過電壓保護單元3000之間。此處，耦合層5000可具有較電容器單元2000的介電常數小且較過電壓保護單元3000的介電常數大的介電常數。此外，耦合層5000可具有較電容器單元2000的介電電阻小且較過電壓保護單元3000的介電電阻大的介電電阻。舉例而言，電容器單元2000可具有等於或大於1000 MW•mm的介電電阻，過電壓保護單元3000可具有等於或大於100 MW•mm的介電電阻，且耦合層5000可具有等於或大於300 MW•mm的介電電阻。耦合層5000可藉由當在900°C至1150°C的溫度下同時進行燒結時對例如電容器單元2000的形成材料及過電壓保護單元3000的形成材料進行擴散來形成。亦即，電容器單元2000的介電片材材料與過電壓保護單元3000的放電片材材料可相互擴散以在電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間的介面上形成耦合層5000。作為另一選擇，耦合層5000可藉由在電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間插入具有與電容器單元2000及過電壓保護單元3000的組成及/或組分不同的組成及/或組分的至少一個片材來形成。舉例而言，第一耦合層5100可藉由取代第三介電片材213及第一放電片材311的位於第三介電片材213與第一放電片材311之間的部分厚度來形成，且第二耦合層5200可藉由取代第四介電片材214及第八放電片材318的位於第四介電片材214與第八放電片材318之間的部分厚度來形成。因此，耦合層5000可由具有與電容器單元2000及過電壓保護單元3000的組成不同的組成的組分形成。亦即，耦合層5000可由電容器材料與可變電阻器材料形成的混合材料形成。此處，耦合層5000可由例如10重量%至90重量%的電容器材料及10重量%至90重量%的可變電阻器材料形成。亦即，以混合材料的100重量%計，耦合層5000可由10重量%至90重量%的電容器材料及10重量%至90重量%的可變電阻器材料形成。此外，耦合層5000可對於每一區域具有不同組成。電容器單元2000的組成可在接近電容器單元2000的方向上逐漸增多，且過電壓保護單元3000的組成可在接近過電壓保護單元3000的方向上逐漸增多。亦即，耦合層5000可被形成為使得過電壓保護材料的組成自電容器單元2000至過電壓保護單元3000逐漸增多。同時，第一耦合層5100及第二耦合層5200中的每一者的厚度可小於或大於介電片材210及放電片材310中的每一者的厚度。亦即，由於耦合層5000是藉由取代彼此相鄰的介電片材210與放電片材310中的每一者的一部分來形成，因此所述厚度可根據燒結的溫度及時間而變化，且因此，將小於或大於介電片材210或放電片材310的厚度。由於耦合層5000是如上所述形成，因此電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間的耦合力可增大。亦即，形成電容器單元2000的材料與形成過電壓保護單元3000的材料可相互擴散以其之間的介面上形成不同種類的耦合層5000，藉此增大其之間的耦合力。換言之，由於電容器單元2000中可部分地含有形成過電壓保護單元3000的材料且過電壓保護單元3000中可部分地含有形成電容器單元2000的材料，因此電容器單元2000的收縮率與過電壓保護單元3000的收縮率之間的差異可增強以增大耦合力。另外，由於形成有與電容器單元2000及過電壓保護單元3000中的每一者的材料不同的另一種材料（即，具有與電容器單元2000及過電壓保護單元3000中的每一者的材料含量不同的材料含量的耦合層5000），因此電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間的耦合力可進一步增大。此外，由於形成有耦合層5000，因此可防止過電壓保護單元3000的材料擴散至電容器單元2000中，且可防止電容器單元2000的材料擴散至電容器單元2000中，可防止因不同種類的材料的擴散而造成的功能劣化。亦即，當過電壓保護材料擴散至電容器單元2000中時，電容器單元2000的電容可有所變化，且當電容器材料擴散至過電壓保護單元3000中時，所述過電壓保護單元的擊穿電壓可有所變化或者所述過電壓保護單元可改變成非導體。因此，由於耦合層5000被形成為防止相互擴散，因此功能劣化可得到防止。
同時，根據示例性實施例的複合構件可具有過電壓保護單元3000的呈各種形狀的放電電極320。舉例而言，如圖6中所示，設置於同一平面上且連接至彼此不同的外部電極4000的第一放電電極321與第二放電電極322彼此間隔開預定距離，且第三放電電極323可設置於第一放電電極321及第二放電電極322上方或第一放電電極321及第二放電電極322下方以部分地交疊第一放電電極321及第二放電電極322。以下將對此予以更詳細闡述。如圖6中所示，第一放電電極321連接至第一外部電極4100且設置於一個放電片材310（例如，圖3中的第二放電片材312）上，且第二放電電極322連接至第二外部電極4200且設置於上面設置有第一放電電極321的一個放電片材310（例如，第二放電片材312）上。此處，第一放電片材321與第二放電片材322彼此間隔開預定距離。此外，第三放電電極323設置於在第一放電電極321及第二放電電極322上方設置的一個放電片材310（例如，第五放電片材315）上，且第三放電電極323的一側及另一側交疊第一放電電極321及第二放電電極322的預定區域。在具有上述結構的過電壓保護單元3000中，自外部施加的過電壓可經由第一放電電極321傳輸至第三放電電極323並再次傳輸至第二放電電極322，藉此使得所述過電壓旁通至內部電路的接地端子。
此外，過電壓保護單元3000可包括第一放電電極321、第二放電電極322及第三放電電極323中的每一者中的兩個。如圖7中所示，兩個第一放電電極321a及321b中的每一者連接至第一外部電極4100且設置於例如圖3中的第二放電片材312及第三放電片材323上。所述兩個放電電極322a及322b連接至第二外部電極4200且分別設置於上面分別設置有第一放電電極321a及321b的第二放電片材312及第三放電片材313上。此處，第一放電電極321a及321b中的每一者與第二放電電極322a及322b中的每一者彼此間隔開預定距離。此外，第三放電電極323a設置於在第一放電電極321a及322a上方設置的一個放電片材310（例如，第五放電片材315）上，且第三放電電極323a的一側及另一側交疊第一放電電極321a及322a的預定區域。此外，第三放電電極323b設置於在第三放電片材323a上方設置的一個放電片材（例如，第六放電電極316）上。此處，第一放電電極321b及第二放電電極322b中的每一者的長度大於第一放電電極321a及第二放電電極322a，且第三放電電極323b的長度大於第三放電電極323a的長度。此外，第一放電電極321b、第二放電電極322b、及第三放電電極323b的寬度分別大於第一放電電極321a、第二放電電極322a、及第三放電電極323a的寬度。如上所述，由於放電電極320中的每一者設置有二或更多個，因此可提供各種放電路徑，且因此，放電效率可進一步提高。
如圖6及圖7中所示，即便當過電壓保護單元3000的放電電極320具有彼此相同的形狀時，圖5中的第一耦合層5100及第二耦合層5200亦可設置於電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間。
同時，根據示例性實施例的複合構件可具有一個電容器單元2000及二或更多個過電壓保護單元。如圖8至圖10中所示，根據示例性實施例的複合構件可包括設置於電容器單元2000下方及電容器單元2000上方的第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200。此處，第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200中的每一者可具有較電容器單元2000的厚度大的厚度。舉例而言，第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200的總厚度可大於電容器單元2000的總厚度，或者第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200中的每一者的厚度可等於或大於電容器單元2000的厚度。此外，第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200可具有彼此相同的厚度或彼此不同的厚度。此外，當第一過電壓保護單元3100與第二過電壓保護單元3200具有彼此不同的厚度時，過電壓保護單元3100及3200的放電電極321至324之間的距離可彼此相等。亦即，當第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200的放電片材301具有彼此相同的材料時，若第一放電電極和第二放電電極之間的距離與第三放電電極和第四放電電極之間的距離彼此相等，則第一過電壓保護單元3100的擊穿電壓與第二過電壓保護單元3200的擊穿電壓可彼此相等。然而，當第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200的放電片材301具有彼此相同的材料時，若第一放電電極和第二放電電極之間的距離與第三放電電極和第四放電電極之間的距離彼此不同，則所述擊穿電壓可為不同的。當第一過電壓保護單元3100的擊穿電壓與第二過電壓保護單元3200的擊穿電壓彼此相等時，過電壓可經由第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200均勻地放電。然而，當擊穿電壓不彼此相等時，過電壓可能集中於第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200中的一者上，且因此，使得第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200中的所述一者惡化。此外，即便當設置有二或更多個過電壓保護單元3100及3200時，放電電極中的一者可如圖9中所示浮動，且如圖10中所示所述放電電極中的每一者可設置有二或更多個。上述內容是參照圖6及圖7而闡述，將不再予以贅述。
此外，當具有圖8至圖10中的形狀的電容器單元2000設置於第一過電壓保護單元3100與第二過電壓保護單元3200之間時，圖5中的第一耦合層5100及第二耦合層5200可設置於電容器單元2000與第一過電壓保護單元3100及第二過電壓保護單元3200之間。
如上所述，根據示例性實施例的複合構件可包括具有彼此不同的功能的二或更多個功能層，所述二或更多個功能層疊層於所述複合構件中。與一個功能層相鄰的另一功能層中部分地含有所述一個功能層的材料，且所述一個功能層中部分地含有所述另一功能層的材料。舉例而言，電容器單元2000與過電壓保護單元3000疊層於一起，電容器單元2000中局部地含有形成過電壓保護單元3000的材料，且過電壓保護單元3000中局部地含有形成電容器單元2000的材料。此處，形成電容器單元2000的材料可為具有預定介電常數的介電片材的組分，且形成過電壓保護單元3000的材料可為具有可變電阻器的特性的放電片材的組分。由於如上所述功能層中含有不同種類的材料，因此在同時燒結經疊層複合構件之後，收縮率之間的差異可減小以防止層離及斷裂。此外，由於電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間設置有具有與電容器單元2000及過電壓保護單元3000中的每一者的組分不同的組分的耦合層5000，因此電容器單元2000與過電壓保護單元3000之間的耦合力可進一步增大。
同時，根據示例性實施例的複合構件可設置於包括例如智慧型電話等可攜式電子裝置在內的電子裝置中。舉例而言，如圖11中所示，包括電容器單元及過電壓保護單元的複合構件可設置於電子裝置的內部電路（例如，PCB）與使用者可觸摸的導電材料（即，金屬殼體10）之間。在圖11中，電容器單元是由數字符號C指示，且過電壓保護單元是由數值符號V指示。亦即，在複合構件中，外部電極4000中的一者可接觸金屬殼體10，且外部電極4000中的另一者可接觸內部電路20。此處，內部電路20中可設置有接地端子。因此，外部電極4000中的一者可接觸金屬殼體10，且外部電極4000中的另一者可接觸接地端子。此外，如圖12中所示，金屬殼體10與複合構件之間可設置有電性連接金屬殼體10且具有彈力的接觸部件30。亦即，接觸部件30及根據示例性實施例的複合構件可設置於金屬殼體10與電子裝置的內部電路之間。此處，在複合構件中，外部電極4000中的一者可接觸接觸部件30，且外部電極4000中的另一者可經由內部電路20接觸接地端子。當有外力自外部施加至電子裝置時，接觸部件30可具有減輕衝擊的彈力且接觸部件30是由包括導電材料的材料製成。上述接觸部件30可具有夾子（clip）形狀或導電墊圈（conductive gasket）形狀。此外，接觸部件30可具有安裝於內部電路20上的至少一個部分（例如，印刷電路板（printed circuit board，PCB））。如上所述，複合構件可設置於金屬殼體10與內部電路20之間以阻擋自內部電路20施加的觸電電壓。此外，複合構件可將例如靜電放電電壓等過電壓旁通至接地端子且由於絕緣未因過電壓而擊穿，因此所述複合構件可持續地阻擋觸電電壓。亦即，在根據示例性實施例的複合構件中，在額定電壓及觸電電壓下，電流可不流過外部電極4000之間，且在例如靜電放電等過電壓下，電流可流經過電壓保護單元3000，使得將過電壓旁通至接地端子。同時，複合構件可具有較額定電壓大且較例如靜電放電等過電壓小的擊穿電壓或放電起始電壓。舉例而言，複合構件可具有100伏至240伏的額定電壓、等於或大於運作電壓的觸電電壓、因靜電而產生的大於觸電電壓的過電壓、及350伏至15千伏（kV）的擊穿電壓或放電起始電壓。此外，可由電容器單元2000在內部電路20與外部之間傳輸通訊訊號。亦即，來自外部的通訊訊號（例如，射頻（radio frequency，RF）訊號）可經由電容器單元2000傳輸至內部電路20，且來自內部電路20的通訊訊號可由電容器單元2000傳輸至外部。因此，當使用金屬殼體10作為天線而不使用單獨的天線時，可使用電容器單元2000往來於外部交換通訊訊號。最終，根據示例性實施例的複合構件可阻擋自內部電路的接地端子施加的觸電電壓，將自外部施加的過電壓旁通至接地端子，且在外部與電子裝置之間傳輸通訊訊號。
此外，根據示例性實施例的複合構件可設置於金屬殼體10與內部電路20之間且用作防觸電構件，由於電容器單元2000是藉由對具有抗壓特性的所述多個絕緣片材（即，介電片材）進行疊層而形成，因此所述複合構件可維持絕緣電阻狀態以防止洩漏電流在有缺陷充電器使得例如310伏的觸電自內部電路引入至金屬殼體時流動，且由於當過電壓自金屬殼體引入至內部電路時過電壓保護單元對所述過電壓進行旁通，因此所述複合構件可維持高絕緣電阻狀態。因此，複合構件可具有不會因過電壓擊穿的絕緣，且因此，所述複合構件設置於包括金屬殼體的電子裝置中以持續地防止自有缺陷充電器產生的觸電電壓經由所述電子裝置的金屬殼體傳輸至使用者。實驗實例
表1示出基於根據比較實例及示例性實施例的複合構件的溫度的收縮率。比較實例1具有可變電阻器的組成，且比較實例2具有電容器的組成。此處，可變電阻器材料具有以下組成：在所述組成中，以100重量%計，96重量%為ZnO，2重量%為Pr6 O11 ，且其餘是可變電阻器材料或雜質。電容器材料具有以下組成：在所述組成中，以100重量%計，96重量%為BaTiO3 ，15重量%為NdTiO3 ，且其餘是電容器材料或雜質。此外，在示例性實施例1至4中，具有以上組成的電容器材料被部分地添加至可變電阻器材料，且在示例性實施例1中添加2重量%的所述電容器材料，在示例性實施例2中添加4重量%的所述電容器材料，在示例性實施例3中添加7重量%的所述電容器材料，且在示例性實施例4中添加10重量%的所述電容器材料。亦即，以可變電阻器材料與電容器材料形成的混合材料的100重量%計，在示例性實施例1中添加2重量%的所述電容器材料，在示例性實施例2中添加4重量%的所述電容器材料，在示例性實施例3中添加7重量%的所述電容器材料，且在示例性實施例4中添加10重量%的所述電容器材料。此外，在示例性實施例5及6中，具有以上組成的可變電阻器材料被部分地添加至電容器材料，且在示例性實施例5中添加3重量%的所述可變電阻器材料，且在示例性實施例6中添加5重量%的所述可變電阻器材料。亦即，以電容器材料與可變電阻器材料形成的混合材料的100重量%計，在示例性實施例5中添加3重量%的所述可變電阻器材料，且在示例性實施例6中添加5重量%的所述可變電阻器材料。
藉由使用具有根據比較實例及示例性實施例的組成的材料，將製造出多個具有預定厚度的片材且所述片材被疊層以形成根據比較實例的可變電阻器及電容器以及根據示例性實施例的可變電阻器及電容器。此外，在自700°C至1170°C範圍的溫度中的每一者處量測收縮率。 [表1]
圖13中示出根據比較實例1及示例性實施例1至4的結果，且圖14中示出根據比較實例2以及示例性實施例5及6的結果。此外，圖15中示出根據比較實例1及2以及示例性實施例1至6的結果。如上所述，示例性實施例的收縮率可相較於比較實例的收縮率有所減小。具體而言，示例性實施例1及2的收縮率可相較於比較實例1的收縮率有所減小，且示例性實施例5及6的收縮率相較於比較實例2的收縮率有所減小。然而，關於使用根據比較實例及示例性實施例的上述可變電阻器的組成及電容器的組成的收縮率中的變化，可變電阻器的組成及/或電容器的組成將有所變化且可變電阻器材料與電容器材料將被混合以製造所述複合構件，藉此減小收縮率且因此防止例如層離及斷裂等局限性。
此外，圖16（a）及圖16（b）是藉由對具有根據比較實例1的組成的可變電阻器與具有根據比較實例2的組成的電容器進行疊層來製造且在1000°C的溫度下燒結的複合構件的側表面的照片。如圖16（a）中的中所示，由於可變電阻器與電容器不彼此黏合，因此將發生層分離現象（layer separation phenomenon），且如圖16（b）中的中所示，將發生斷裂現象。
相比之下，圖17（a）及圖17（b）是示出藉由使用具有根據示例性實施例2的組成的可變電阻器材料及具有根據示例性實施例6的組成的電容器材料來製造且在1000°C的溫度下燒結的複合構件的側表面的照片。亦即，將製造出其中可變電阻器單元與電容器單元使用具有根據示例性實施例2的組成的可變電阻器材料及具有根據示例性實施例6的組成的電容器材料而疊層於一起的複合構件。此處，圖17（a）的示出其中電容器單元設置於可變電阻器單元上方及所述可變電阻器單元下方的複合構件，所述可變電阻器單元位於所述電容器單元之間，且圖17（b）的示出其中可變電阻器設置於電容器單元下方及所述電容器單元上方的複合構件，所述電容器單元位於所述可變電阻器之間。如圖17（a）及圖17（b）中所示，根據示例性實施例，可變電阻器單元與電容器單元彼此充分黏合以防止除斷裂以外發生層分離現象。
圖18至圖23說明根據示例性實施例的對複合構件的每一部分的能量色散X射線分析。亦即，如圖18中所示，其中電容器單元設置於中心部分上且可變電阻器單元設置於所述電容器單元下方及所述電容器單元上方的複合構件包括上部可變電阻器單元A、位於所述上部可變電阻器單元與電容器單元之間的部分B、電容器單元C、所述電容器單元與下部可變電阻器單元之間的部分D、及下部可變電阻器單元E，且所述複合構件是藉由能量色散X射線來分析。此外，圖19至圖23中示出每一區域的能量色散X射線分析結果。如圖20及圖22中所示，可變電阻器單元與電容器單元之間的部分中組分Ba、Nd及Bi增多。因此，已知電容器單元與可變電阻器單元之間設置有耦合層。
根據示例性實施例的複合構件包括具有彼此不同的功能的二或更多個功能層，所述二或更多個功能層疊層於所述複合構件中。與一個功能層相鄰的另一功能層中部分地含有所述一個功能層的材料，且所述一個功能層中部分地含有所述另一功能層的材料。由於如上所述不同功能層中的每一者中含有不同種類的材料，因此在同時燒結經疊層複合構件之後，收縮率之間的差異可減小，且可防止畸變、層離及斷裂。
此外，由於所述二或更多個功能層之間設置有具有與所述二或更多個功能層的組分不同的組分的耦合層，因此所述功能層之間的耦合力可進一步增大。
然而，本發明可被實施成不同形式，而不應被理解為僅限於本文中所述的實施例。因此，熟習此項技術者將容易地理解，在不背離由隨附申請專利範圍界定的本發明的精神及範圍的條件下，可對本發明作出各種潤飾及修改。
10‧‧‧金屬殼體
20‧‧‧內部電路
30‧‧‧接觸部件
210、210a、210b‧‧‧介電片材
211‧‧‧第一介電片材
212‧‧‧第二介電片材
213‧‧‧第三介電片材
214‧‧‧第四介電片材
215‧‧‧第五介電片材
216‧‧‧第六介電片材
220‧‧‧內部電極
221‧‧‧第一內部電極
222‧‧‧第二內部電極
223‧‧‧第三內部電極
224‧‧‧第四內部電極
310‧‧‧放電片材
311‧‧‧第一放電片材
312‧‧‧第二放電片材
313‧‧‧第三放電片材
314‧‧‧第四放電片材
315‧‧‧第五放電片材
316‧‧‧第六放電片材
317‧‧‧第七放電片材
318‧‧‧第八放電片材
320、324‧‧‧放電電極
321‧‧‧第一放電電極
321a、321b‧‧‧第一放電電極
322 322a、322b‧‧‧第二放電電極
323‧‧‧第三放電電極
323a、323b‧‧‧第三放電電極
1000‧‧‧疊層體
2000‧‧‧電容器單元
2100‧‧‧第一電容器單元
2200‧‧‧第二電容器單元
3000‧‧‧過電壓保護單元
3100‧‧‧第一過電壓保護單元
3200‧‧‧第二過電壓保護單元
4000‧‧‧外部電極
4100‧‧‧第一外部電極
4200‧‧‧第二外部電極
5000‧‧‧耦合層
5100‧‧‧第一耦合層
5200‧‧‧第二耦合層
A‧‧‧上部可變電阻器單元
B、D‧‧‧部分
C‧‧‧電容器單元
E‧‧‧下部可變電阻器單元
Cˊ‧‧‧電容器材料
V‧‧‧可變電阻器材料
Vˊ‧‧‧可變電阻器材料
X、Y、Z‧‧‧方向
結合附圖閱讀以下說明，可更詳細地理解示例性實施例，在附圖中：
圖1至圖3是根據示例性實施例的複合構件的立體圖、剖視圖及詳細剖視圖。
圖4是根據另一示例性實施例的複合構件的剖視圖。
圖5是根據又一示例性實施例的複合構件的剖視圖。
圖6至圖10是根據其他示例性實施例的複合構件的剖視圖。
圖11及圖12是根據示例性實施例的複合構件的方塊圖。
圖13至圖15是示出根據示例性實施例的複合構件的收縮率及根據比較實例的複合構件的收縮率的曲線圖。
圖16（a）及圖16（b）是根據比較實例的在燒結之後的複合構件的照片。
圖17（a）及圖17（b）是根據示例性實施例的在燒結之後的複合構件的照片。
圖18至圖23是示出根據示例性實施例的對複合構件的能量色散X射線（energy dispersive X-ray，EDX）分析的圖。
210、210a、210b‧‧‧介電片材
220‧‧‧內部電極
221‧‧‧第一內部電極
222‧‧‧第二內部電極
223‧‧‧第三內部電極
224‧‧‧第四內部電極
310‧‧‧放電片材
320‧‧‧放電電極
321‧‧‧第一放電電極
322‧‧‧第二放電電極
1000‧‧‧疊層體
2000‧‧‧電容器單元
2100‧‧‧第一電容器單元
2200‧‧‧第二電容器單元
3000‧‧‧過電壓保護單元
4000‧‧‧外部電極
4100‧‧‧第一外部電極
4200‧‧‧第二外部電極
C‧‧‧電容器單元
C'‧‧‧電容器材料
V‧‧‧可變電阻器材料
V'‧‧‧可變電阻器材料

Claims (20)

  1. 一種複合構件，包括： 疊層體；以及 二或更多個功能層，其設置於所述疊層體中且具有彼此不同的功能， 其中所述二或更多個功能層中的每一者含有至少一部分的與其相鄰的另一功能層的材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的複合構件，其中在所述疊層體中的上部部分上與下部部分上設置有彼此相同的功能層，且在所述彼此相同的功能層之間設置有不同的功能層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的複合構件，更包括設置於所述二或更多個功能層之間的耦合層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的複合構件，其中所述耦合層的組分及組成中的至少一者與所述二或更多個功能層的組分及組成中的至少一者不同。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的複合構件，其中所述耦合層的至少一個區域的組分及組成中的至少一者與另一區域的組分及組成中的至少一者不同。
  6. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的複合構件，其中所述功能層包括電阻器、電容器、電感器、雜訊過濾器、可變電阻器及抑制器中的至少兩者。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的複合構件，其中所述功能層包括電容器單元及可變電阻器單元， 所述電容器單元包括多個介電片材及二或更多個內部電極， 所述可變電阻器單元包括多個放電片材及二或更多個放電電極， 所述介電片材中的每一者含有所述放電片材的材料，且所述放電片材中的每一者含有所述介電片材的材料。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，其中所述介電片材含有0.2重量%至30重量%的所述放電片材的所述材料，且所述放電片材含有0.2重量%至30重量%的所述介電片材的所述材料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的複合構件，其中所述介電片材中所述放電片材的所述材料的含量在接近所述可變電阻器單元的方向上逐漸增加，且所述放電片材中所述介電片材的所述材料的含量在接近所述電容器的方向上逐漸增加。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，其中所述可變電阻器單元的厚度大於所述電容器單元的厚度。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，其中所述放電片材之間的距離大於所述內部電極之間的距離。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，其中所述內部電極的厚度大於所述放電電極的厚度。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，其中所述內部電極之間的交疊表面積大於所述放電電極之間的交疊表面積。
  14. 如申請專利範圍第7項所述的複合構件，更包括由聚合物及玻璃中的至少一者形成的塗佈層，所述塗佈層形成於所述疊層體的表面上。
  15. 一種電子裝置，所述電子裝置包括使用者能夠觸摸的導體、以及內部電路，在所述導體與所述內部電路之間設置有複合構件， 所述電子裝置包括複合構件，所述複合構件包括疊層體以及二或更多個功能層，所述二或更多個功能層設置於所述疊層體中且具有彼此不同的功能，其中所述二或更多個功能層中的每一者的至少一部分含有至少一部分的與其相鄰的另一功能層的材料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，更包括設置於所述二或更多個功能層之間的耦合層。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的電子裝置，其中所述耦合層的組分及組成中的至少一者與所述二或更多個功能層的組分及組成中的至少一者不同。
  18. 如申請專利範圍第15項或第16項所述的電子裝置，其中所述功能層包括電容器單元及可變電阻器單元， 所述電容器單元包括多個介電片材及二或更多個內部電極， 所述可變電阻器單元包括多個放電片材及二或更多個放電電極， 所述介電片材中的每一者含有所述放電片材的材料，且所述放電片材中的每一者含有所述介電片材的材料。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的電子裝置，其中所述介電片材含有0.2重量%至30重量%的所述放電片材的所述材料，且所述放電片材含有0.2重量%至30重量%的所述介電片材。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中所述複合構件容許自外部經由所述導體施加的暫態電壓經由所述內部電路旁通，所述複合構件阻擋經由所述內部電路洩露的觸電電壓，並容許通訊訊號通過。
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