TWI431641B - 被動元件之結構 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種被動元件之結構,特別是有關於一種具有預設膜厚之被動元件之結構。
現今社會對於電子產品之依賴性日益提高,人們之身邊總是存在有電子產品,而電子產品內部更是具有電路。並且不論是簡單之電路,亦或是複雜之電路,總是會包含基本之被動元件,舉例而言,電容即是其中之一種被動元件。於電路中,電容可用以儲存能量、更正功率因數以及作為濾波之元件。
而習知之被動元件之電極層係藉由刷銀機塗銀漿於被動元件本體之表面上,再以約攝氏800度至900度之高溫燒結此被動元件,且此高溫燒結之處理時間需達數十分鐘,不僅耗費能源且造成環境溫度升高。此外,若被動元件之電極層係銀電極,則會因銀本身之活性較大,且於高溫燒結之狀態時,銀電極會有遷移擴散之現象,而造成被動元件之絕緣電阻降低,影響被動元件之電性,進而導致被動元件之損壞。除此之外,高溫燒結及塗佈銀漿均是極耗費成本的製程。
鑑於習知技藝之各項問題,為了能夠兼顧解決之,本發明人基於多年研究開發與諸多實務經驗,提出一種被動元件之結構,以作為改善上述缺點之實現方式與依據。
有鑑於上述習知技藝之問題,本發明之目的就是在提供一種被動元件之結構,藉以解決習知被動元件之電性不佳之情況以及降低能源損耗與節能環保。
緣是,為達上述目的,依本發明之被動元件之結構至少包含被動元件本體、第一緩衝層、第一電極層、第二緩衝層以及第二電極層。其中,被動元件本體具有上表面與下表面,且被動元件本體之材質例如係陶瓷。此外,第一緩衝層位於被動元件本體之上表面上,第二緩衝層位於被動元件本體之下表面上,且第一緩衝層與第二緩衝層之材質可例如係鎳合金、不鏽鋼316、不鏽鋼304、銅合金、鋁合金、鎳鉻合金、鎳釩合金、鈦、銀或鉑。而且,第一緩衝層與第二緩衝層之厚度例如均約介於30奈米至300奈米之間,且較佳之第一緩衝層與第二緩衝層之厚度例如均約介於30奈米至130奈米之間。另外,第一電極層位於第一緩衝層上,第二電極層位於第二緩衝層上,且第一電極層與第二電極層之材質可例如係銅、鋅、銅合金、鋅合金、銀或鎳釩合金。並且,第一電極層與第二電極層之厚度例如均約介於80奈米至1000奈米之間,且較佳之第一電極層與第二電極層之厚度例如均約介於130奈米至280奈米之間。此外,第一緩衝層與第一電極層之更佳厚度例如約為50奈米/250奈米或100奈米/250奈米,且第二緩衝層與第二電極層之更佳厚度例如約為50奈米/250奈米或100奈米/250奈米。
因此,本發明之被動元件之結構之一特點在於藉由電漿濺鍍法濺鍍之第一緩衝層、第二緩衝層、第一電極層以及第二電極層之厚度範圍,藉以於後續焊錫接腳時,得以防止損傷被動元件本體。此外,相較於習知之塗佈銀漿高溫燒結以作為電極層,本發明之被動元件之結構省略塗佈銀漿高溫烘烤燒結等製程,即可達成習知之塗佈銀漿高溫燒結之效果。因為本發明之被動元件之結構不需高溫燒結等製程,因此,本發明之被動元件之結構不僅降低生產成本,亦可降低能源損耗,節能環保。
此外,本發明更另提出一種被動元件之結構,此被動元件之結構亦至少包含被動元件本體、第一緩衝層、第一電極層、第二緩衝層以及第二電極層。其中,被動元件本體具有上表面與下表面,且此被動元件本體之材質可例如係陶瓷。此外,第一緩衝層位於被動元件本體之上表面上,且第一緩衝層具有第一厚度。而第一電極層位於第一緩衝層上,且第一電極層具有第二厚度,其中第二厚度與第一厚度之比值例如約介於0.26至33.34之間,且較佳之第二厚度與第一厚度之比值例如約介於1至9.34之間。另外,第二緩衝層位於被動元件本體之下表面上,且第二緩衝層具有第三厚度。而第二電極層位於第二緩衝層上,且第二電極層具有第四厚度,其中第四厚度與第三厚度之比值例如約介於0.26至33.34之間,且較佳之第四厚度與第三厚度之比值例如約介於1至9.34之間。並且,第一緩衝層與第二緩衝層之材質可例如係鎳合金、鋁合金、鎳鉻合金、鎳釩合金、鈦、銀或鉑。此外,第一電極層與第二電極層之材質可例如係銅、鋅、銀、銅合金、鋅合金或鎳釩合金。
因此,本發明之被動元件之結構之另一特點在於,藉由預設之第一緩衝層、第二緩衝層、第一電極層以及第二電極層之厚度範圍,第二厚度與第一厚度之比值範圍,以及第四厚度與第三厚度之比值範圍,濺鍍以此範圍為基準的厚度可使被動元件本體之電性達到標準,亦可防止後續焊錫製程時不會傷及被動元件本體,藉以提升被動元件之電性。
此外,本發明之被動元件之結構亦可通過拉拔力大於2.5公斤之測試,或本發明之被動元件之結構之附著力依美國國家標準ANSI/ASTMD3359-87《用膠帶試驗測定附著力》規定達5B標準。因此,可得知本發明之被動元件之結構確實具有較佳之附著力。
除此之外,本發明之被動元件之結構中之第一緩衝層與第二緩衝層係例如藉由一電漿濺鍍法濺鍍於被動元件本體上,且第一電極層與第二電極層亦係例如藉由相同之電漿濺鍍法分別濺鍍於第一緩衝層與第二緩衝層上。
承上所述,本發明之被動元件之結構,可具有一或多個下述優點:
(1) 藉由預設之第一緩衝層、第二緩衝層、第一電極層與第二電極層之厚度範圍,藉以防止損傷被動元件本體。
(2) 藉由預設之第一緩衝層、第二緩衝層、第一電極層與第二電極層之厚度範圍,相較於習知之銀漿塗佈之厚度範圍3微米至7微米之間,本發明之被動元件之結構具有較低之厚度範圍,藉以降低被動元件之成本。
(3) 藉由預設之第二厚度與第一厚度之比值範圍以及第四厚度與第三厚度之比值範圍,藉以使本發明之被動元件之電性及附著力、後續焊接接腳製程後之拉拔力皆可達到標準。
(4) 藉由第一緩衝層與第二緩衝層與被動元件本體有較佳膜層鍵結之後,並且利用第一緩衝層、第二緩衝層與第一電極層、第二電極層彼此間之較佳膜層晶格匹配比,藉以避免第一電極層與第二電極層脫落。
茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達到之功效有更進一步之瞭解與認識,謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明如後。
以下將參照相關圖式,說明依本發明較佳實施例之被動元件之結構,為使便於理解,下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第1圖至第3圖,第1圖係為本發明之被動元件之側面示意圖,第2圖係為本發明之被動元件設有接腳之側面示意圖,第3圖係為本發明之被動元件設有接腳之正面示意圖。如第1圖至第3圖所示,本發明之被動元件10之結構至少包含被動元件本體20、第一緩衝層31、第一電極層41、第二緩衝層32以及第二電極層42。其中,被動元件本體20具有上表面21與下表面22,而第一緩衝層31與第一電極層41堆疊於被動元件本體20之上表面21,以及第二緩衝層32與第二電極層42堆疊於被動元件本體20之下表面22。除此之外,被動元件10更可例如設有接腳51與接腳52,其中接腳51與接腳52電性連接第一電極層41與第二電極層42,接腳51與接腳52係用以使本發明之被動元件10之結構可例如應用於各種電路上。此外,被動元件10可例如為電容、突波吸收器或熱敏電阻。
其中,被動元件本體20之材質可例如為具有一介電係數之陶瓷。並且,第一緩衝層31與第二緩衝層32係例如藉由一電漿濺鍍法分別形成於被動元件本體20之上表面21與下表面22。此外,第一電極層41與第二電極層42亦係例如藉由相同之此電漿濺鍍法分別形成於第一緩衝層31與第二緩衝層32上。
詳言之,此電漿濺鍍法係例如先將被動元件本體升溫至一溫度,再於一段時間內持續此溫度。之後,於一真空環境中通入製程氣體,直至此真空環境之壓力達到可濺鍍範圍之工作壓力。接著,即可開始進行一濺鍍動作以形成本發明之被動元件10之結構。其中,此濺鍍動作可例如係首先形成第一緩衝層31於被動元件本體20之上表面21上,再形成第一電極層41於第一緩衝層31上。之後,形成第二緩衝層32於被動元件本體20之下表面22上,最後再形成第二電極層42於第二緩衝層32上。此濺鍍動作亦可例如為同時先形成第一緩衝層31與第二緩衝層32於被動元件本體20之上表面21上與下表面22上,再形成第一電極層41於第一緩衝層31上與第二電極層42於第二緩衝層32上。
因此,本發明之被動元件10之結構中之第一緩衝層31位於被動元件本體20之上表面21上、第一電極層41位於第一緩衝層31上、第二緩衝層32位於被動元件本體20之下表面22上以及第二電極層42位於第二緩衝層32上。此外,第一電極層41與第二電極層42之材質可例如係銅、鋅、銅合金、鋅合金、銀或鎳釩合金,而第一緩衝層31與第二緩衝層32之材質可例如係鎳合金、鋁合金、鎳鉻合金、鎳釩合金、鈦、銀、鉑、不鏽鋼316、不鏽鋼304或銅合金。其中,本發明之被動元件10可藉由第一緩衝層31與第二緩衝層32附著於被動元件本體20,並且利用第一緩衝層31、第二緩衝層32與第一電極層41、第二電極層42與被動元件本體有較佳之膜層鍵結,藉以避免第一電極層41與第二電極層42脫落。
值得一提的是,當被動元件10例如為電容時,可例如藉由第一電極層41與第二電極層42之面積決定電容之電容量,亦可例如藉由被動元件本體20之材質之介電係數決定電容之電容量。
除此之外,第一電極層41、第二電極層42、第一緩衝層31與第二緩衝層32之厚度範圍亦會影響附著力及製造成本。因此,本發明之被動元件10之結構中,第一緩衝層31具有第一厚度61,第二緩衝層32具有第三厚度63,且第一厚度61與第三厚度63皆係例如約介於30奈米至300奈米之間,且較佳之第一厚度61與第三厚度63厚度皆係約介於30奈米至130奈米之間。並且,本發明之被動元件10之結構中之第一電極層41具有第二厚度62,與第二電極層42具有第四厚度64,且第二厚度62與第四厚度64皆係例如約介於80奈米至1000奈米之間,且較佳之第二厚度62與第四厚度64皆係約介於130奈米至280奈米之間。而更佳之第一厚度61與第二厚度62約為50奈米/250奈米或約為100奈米/250奈米,且更佳之第三厚度63與第四厚度64約為50奈米/250奈米或約為100奈米/250奈米。
因此,本發明之被動元件10之結構之一特點在於,藉由預設之第一緩衝層31、第二緩衝層32、第一電極層41以及第二電極層42之厚度範圍,即可使本發明之被動元件10之結構通過拉拔力大於2.5公斤之測試,或本發明之被動元件10之結構之附著力依美國國家標準ANSI/ASTMD3359-87《用膠帶試驗測定附著力》規定達5B標準。因此,可得知本發明之被動元件10之結構確實具有較佳之附著力。
此外,本發明之被動元件10之結構亦可係第二厚度62與第一厚度61之比值範圍約介於0.26至33.34之間,以及第四厚度64與第三厚度63之比值範圍約介於0.26至33.34之間。且較佳之第二厚度62與第一厚度61之比值範圍約介於1至9.34之間,以及較佳之第四厚度64與第三厚度63之比值範圍約介於1至9.34之間。
當本發明之被動元件10之結構之比值範圍如上述而言時,本發明之被動元件10之結構通過拉拔力大於2.5公斤之測試,或本發明之被動元件10之結構之附著力依美國國家標準ANSI/ASTMD3359-87《用膠帶試驗測定附著力》規定達5B標準。因此,可得知本發明之被動元件10之結構確實具有較佳之附著力。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
10...被動元件
20...被動元件本體
21...上表面
22...下表面
31...第一緩衝層
32...第二緩衝層
41...第一電極層
42...第二電極層
51...接腳
52...接腳
61...第一厚度
62...第二厚度
63...第三厚度
64...第四厚度
第1圖 係為本發明之被動元件之側面示意圖;
第2圖 係為本發明之被動元件設有接腳之側面示意圖;以及
第3圖 係為本發明之被動元件設有接腳之正面示意圖。
10...被動元件
20...被動元件本體
21...上表面
22...下表面
31...第一緩衝層
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41...第一電極層
42...第二電極層
61...第一厚度
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64...第四厚度
Claims (10)
- 一種被動元件之結構,包含:一被動元件本體,該被動元件本體具有一上表面與一下表面,其中該被動元件本體之材質為陶瓷;至少一第一緩衝層,位於該被動元件本體之該上表面上,該第一緩衝層之厚度係介於30奈米至300奈米之間;至少一第一電極層,位於該第一緩衝層上,該第一電極層之厚度係介於80奈米至1000奈米之間;至少一第二緩衝層,位於該被動元件本體之該下表面上,該第二緩衝層之厚度係介於30奈米至300奈米之間,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層之材質為鎳合金、鋁合金、鎳鉻合金、鎳釩合金、鈦、銀、鉑、不鏽鋼316、不鏽鋼304或銅合金;以及至少一第二電極層,位於該第二緩衝層上,該第二電極層之厚度係介於80奈米至1000奈米之間,其中該第一電極層與該第二電極層之材質為銅、鋅、銅合金、鋅合金、銀或鎳釩合金。
- 如申請專利範圍第1項所述之被動元件之結構,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層之厚度係介於30奈米至130奈米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之被動元件之結構,其中該第一電極層與該第二電極層之厚度係介於130奈米至280奈米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之被動元件之結構,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層之厚度係50奈米或100奈米,該第一電極層與該第二電極層之厚度係250奈米。
- 如申請專利範圍第1項所述之被動元件之結構,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層係藉由一電漿濺鍍法濺鍍於該被動元件本體上,該第一電極層與該第二電極層係藉由該電漿濺鍍法分別濺鍍於該第一緩衝層與該第二緩衝層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之被動元件之結構,其中該被動元件係電容、突波吸收器或熱敏電阻。
- 一種被動元件之結構,包含:一被動元件本體,該被動元件本體具有一上表面與一下表面,其中該被動元件之材質為陶瓷;至少一第一緩衝層,位於該被動元件本體之該上表面上,該第一緩衝層具有一第一厚度;至少一第一電極層,位於該第一緩衝層上,該第一電極層具有一第二厚度,其中該第二厚度與該第一厚度之比值為介於0.26至33.34之間;至少一第二緩衝層,位於該被動元件本體之該下表面上,該第二緩衝層具有一第三厚度,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層之材質為鎳合金、鋁合金、鎳鉻合金、鎳釩合金、鈦、銀、鉑、不鏽鋼316、不鏽鋼304或銅合金;以及至少一第二電極層,位於該第二緩衝層上,該第二電極層具有一第四厚度,其中該第四厚度與該第三厚度之比值為介於0.26至33.34之間,其中該第一電極層與該第二電極層之材質為銅、鋅、銅合金、鋅合金、銀或鎳釩合金。
- 如申請專利範圍第7項所述之被動元件之結構,其中該第二厚度與該第一厚度之比值介於1至9.34之間,該第四厚度與該第三厚度之比值介於1至9.34之間。
- 如申請專利範圍第7項所述之被動元件之結構,其中該第一緩衝層與該第二緩衝層係藉由一電漿濺鍍法濺鍍於該被動元件本體上,該第一電極層與該第二電極層係藉由該電漿濺鍍法分別濺鍍於該第一緩衝層與該第二緩衝層上。
- 如申請專利範圍第7項所述之被動元件之結構,其中該被動元件係電容、突波吸收器或熱敏電阻。
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