具有分级电压响应的电压可切换介电材料的配方及其制造方法组成比例

电压可切换介电材料的配方包括均匀分散在介电基质材料内的两种或多种不同类型的半导电材料。半导电材料被选择成具有不同的带隙能量以为电压可切换介电材料提供分级电压响应。半导电材料可包括无机微粒、有机微粒、或可溶解于介电基质材料或可与介电基质材料混溶的有机材料。配方还可任选地包括导电材料。配方中的导电或半导电材料的至少一种可包括以至少３或更大的长径比为特征的粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术一般涉及电子器件领域，具体涉及过压保护。 相关领域包括半导体管芯或芯片的半导体器件易受过压事件影响或毁坏。过压事件的示例包括静电放电(ESD)、线路瞬变、以及闪电冲击。静电放电 一般在携带静电荷的人触摸半导体器件时发生。线路瞬变包括交流输电线 上的功率波动，而且可由诸如开关闭合或马达启动之类的事件引起。电压可切换介电材料也被称为非线性电阻材料，其正常表现为介电材 料，但只要施加被称为切换电压的足够电压，其将迅速变为导电材料。电 压可切换介电材料在非导电和导电状态之间切换的能力使这些材料非常适 合于过压保护应用。然而，多数应用的一个要求是，在其中采用了电压可 切换介电材料的器件的正常工作电压之下，电压可切换介电材料不能明显 地漏电。用于制造电压可切换介电材料的常见方法是用高水平的金属微粒填充 聚合物至非常接近渗透阈值，通常体积上超过40%。不幸的是，以此方式 制造的电压可切换介电材料会在正常工作电压下漏电。而且，制造这样的 电压可切换介电材料会是有问题的。金属微粒必须遍及聚合物均匀地分散， 较小的浓度差异会显著减弱其性质或在电性质中产生不可接受的变化。虽 然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压可切换介电材料，包括：　介电基质材料；　以第一带隙能量为特征且布置在所述基质材料内的第一半导电材料；　布置在所述介电基质材料内且以不同于所述第一带隙能量的第二带隙能量为特征的第二半导电材料；以及　布置在所述介 电基质材料内且以不同于所述第一和第二带隙能量的第三带隙能量为特征的第三半导电材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-24 60/826,7471. 一种电压可切换介电材料，包括介电基质材料；以第一带隙能量为特征且布置在所述基质材料内的第一半导电材料；布置在所述介电基质材料内且以不同于所述第一带隙能量的第二带隙能量为特征的第二半导电材料；以及布置在所述介电基质材料内且以不同于所述第一和第二带隙能量的第三带隙能量为特征的第三半导电材料。2. 如权利要求1所述的电压可切换介电材料，其特征在于，布置在所述 介电基质材料内的所述第一半导电材料包括微粒。3. 如权利要求1所述的电压可切换介电材料，其特征在于，还包括布置 在所述基质材料内的导电材料。4. 如权利要求1所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述介电基 质材料从包括硅树脂聚合物、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚(甲基)丙 烯酸酯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚 丙烯、聚苯醚、聚砜、陶瓷聚合体、聚苯砜、硅氧烷、以及聚磷嗪的组中 选出。5. 如权利要求1所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述第二带 隙能量在约2eV到3eV的范围内。6. 如权利要求5所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述第一带 隙能量小于2eV而所述第三带隙能量大于3eV。7. —种电压可切换介电材料，包括 介电基质材料；以第一带隙能量为特征且布置在所述基质材料内的第一半导电材料的微 粒，所述第一半导电材料的微粒还以至少3:1的长径比为特征；以及布置在所述介电基质材料内且以不同于所述第一带隙能量的第二带隙能 量为特征的第二半导电材料。8. 如权利要求7所述的电压可切换介电材料，其特征在于，还包括布置在所述基质材料内的导电材料。9. 如权利要求7所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述第一半 导电材料的微粒包括从包括单壁纳米管、多壁纳米管、球壳状碳分子、半导电 纳米杆、以及半导电纳米线的组中选出的材料的微粒。10. 如权利要求7所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述第二半导电材料包括从包括硅、碳化硅、氮化硼、氮化铝、氧化镍、硫化锌、氧化铋、 氧化铁、氧化钨、以及二氧化钛的组中选出的材料的微粒。11. 如权利要求7所述的电压可切换介电材料，其特征在于，所述第一半 导电材料的微粒的长径比至少是1000:1。12. —种电压可切换介电材料，包括 介电基质材料；布置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：L科索沃斯基，R弗莱明，
申请(专利权)人：肖克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]