TW201029526A - Geometric and electric field considerations for including transient protective material in substrate devices - Google Patents

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Robert Fleming
Ning Shi
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Description

201029526 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為有關-種基板裝置’特別係指一種基於幾何及電場 -因素而增加瞬祕翻質以防護電氣情況的基板裝置。 【先前技術】 龍機介電(VSD)材f (亦鱗n倾射⑽其於低電壓下 為絕緣狀_，在較高之電壓下則為導電狀態的材質特性聞名。此 ❾酣質典型由導電雛、轉體勸L，和絕賴粒魏緣聚合物 基板複合而成。該些材㈣作電子裝置_祕護(或稱暫態保 護）’特別是靜電放電(ESD)P方護與電子式過壓(E0S)。—般而言， VSD材質被施予一特性電樹或稱特性觸發電壓)或特性範圍電壓 的情況下表現如「導體」，否則其表現有如「絕緣體」。現階段存 在有多個種類的VSD材質；例如於美國專利號4,977,357、美國專 利號5,068,634、美國專利號5,〇99,380、美國專利號5，142,263、美 國專利號5，189,387、美國專利號5,248,517、美國專利號 ❾5,807,509、世界專利號96/02924與世界專利號97/26665中提供作 為參考之電壓調變介電材質。 VSD材質可由不同的過程與材質或複合材料形成。一種常見 的技術為將高含量之金屬顆粒(high levels of metal partide雜滿 .聚合物層，以使聚合物層逼近滲導臨界，添加的程度一般來說會 •超過聚合物層體積的25%，後續則將半導體及/或絕緣體材質添加 至上述混合物。 另一種常見的技術為透過混合摻雜之金屬氧化物粉體來形成 VSD材質’接著燒結(sintering)該些粉體使其成為具有晶界(grain 201029526 粒’·將該些顆粒添加至聚合物基板以達到渗
Pg2VSD材質之技術與構成如美國專利申請號贈驛， 導性或半導性有機顆粒之電_變介電材質」，以及美 恭材二=11/829,948，標題為「具高縱横比顆粒之電翻變介 电柯貝」所述。 【發明内容】 ❹ 有繁於先前技術存在的問題，本發崎揭露一種基板裝置。 本^所揭露之基«置，包含：非線性電阻的瞬態保護材 之模層)及導電元件。射，導電元件分配 件包含-對導電元件(或稱電極)，此對導電元件各=== 2 ’但當辨態保護材質為導電時，此對導電元件為電性連接豆 2形成_之此解電元件包含結構特徵，以在輯導電姑 其-或兩者的厚度絲面拓撲上產生不同變化。 Ο 另外，本發明所揭露之基板裝置，亦可包含非線 態保護材質層，元件及額外導電元件。其巾，導電树分配 在基板裝置的導電層之部分，肋接觸 ： 件包含—對導兩开H又材貝層，導電元 “對Wtl件(或稱電極），此對導電元件 隔:但當義賴材料導電時，此料技件為刀 外導電元件以垂直對齊及/或延伸經過間 此 =- 觸的方式被設置。 U對WtU牛接 除此之外，本發明所揭露之基板裝置，亦可包含 阻的瞬態保護材質層、導電元件及介電層與非導電材質層。、其中， 4 201029526 配在基板裝置的導電層之部分，用以接_態保護材 _各3^包含—對^元件(或稱電極），輯料元件透過 ΙΞ，但當瞬態保護材質為導電時，此對導電元件為電 介電層與非導電材f層包含材質層，其具有 之部八 其中，導電元件分配在基板農置的導電層 此=1以接觸瞬態保護材質層，導電播包含—對導電元件， 此斜^電轉透湖隙各別分隔，但#賴健材f為導電時， 、、$70件為雜連接；其巾，導騎為嵌人瞬態保護材質層 以便此瞬態保護材質層佔據間隙的容積。 層及ίΐ元ί發ΓΓ紅基板錢，亦可包含：義保護材質 的電壓時___賴材脉缺乏超過其特性觸發電壓 電壓的電==瞬態保護材質上施加超過其特性觸發 分，、二书，兀件，分配在基板裝置的導電層之部 此對、瞬態保護材㈣，其導電元件包含—料電元件， 件透過間隙各別分隔，但當瞬態保護材質為導電時， 包Hi元件為電性連接；射，在導電元件㈣各導電元件均 材==域，此覆蓋區域定義有邊界用以與瞬態保護材質層的 *階_V、’以及其中導電元件與除了瞬態保護材質層之外的任- =或填充物接觸，其中空隙或填充物形成在瞬態保 =以便使雜或填絲料電元件的覆紐勒。I 【貫施方式】 5 201029526 以下將配合圖式及實關來詳細說明本發明之實施方式，夢 ⑽本㈣如何應賴術手段來解決肋_鱗=㈣= 貫現過程能充分理解並據以實施。 以下提及的各種實施例中所述之基板褒置，具有①合併的瞬 態保護材質層’以及⑼膜層、結構元件及/或特徵。其目的是當瞬 態保護材質用於處理瞬態電氣情況時，增加電場的均勻性。疋田 在具體實施上，瞬態保護材質可具有非線性電轉徵，瞬能 保護材質⑴在缺乏超過此材質的特性觸發電壓(characteris^ triggervGltage)時為料電，邱i)#超過雖觸發電_電壓施加 在瞬態保猜質時解電。在料電㈣，其義顧材質呈現 絕緣或非導f。在-些例外的情況巾，姆較小的漏電流⑽如： 微安培或奈安培的等級)可能在施加電壓時從此材質引出。在導電 狀悲中，瞬態保護材質呈現導體，因為它在瞬態電壓存在時自由 地引導電流。-般而言，非線性電阻材質不遵照歐姆定律，它可 具有導電和料電驗態，這取決於是否存在依個足夠的瞬態電 壓或電氣情況。此非線性電阻的瞬態保護材質包含電翻變介電 (VSD)材質及/或壓敏電阻材質。許多非線性電阻的瞬態保護材質 的成分包含上述提及的VSD材質。在一些具體實施上，非線性電 阻的瞬態保δ蒦材負疋整合在基板裝置，如··核心層結構。為了其 後來自ESD、EOS或其他電氣情況形成在基板裝置上時，用以保 濩電氣元件(例如：電戶形成導電路徑、分散的零件等）。瞬態保護 材質整合於基板裝置中，包含提供由於發生非均勻電場分佈，其 瞬態保護材質轉換為導電狀態，用以防護瞬態保護材質和基板裝 置的零件。 201029526 根據-個❹個實施例，基/ 成在導電層的複數個導 :材質層及形 --對電極，Ρ直在心 兀件包含透過間隙分隔的 ‘包含線性化瞬態電路 =基板裝置 卿材質的=迦|则糾細峨元件。 本文所提及的「電_變材質」或「vs φ ❹ 該合成物的組成，复且古非扁货 砰貝」疋口成物或 ^ =傳導性(dldec_ 電場或電屋於此材質:在前于過此材質的特性範圍之 ^因此，卿材質為非傳導性，除非施 二3 場)超過雜翻(_:赴ESD轉 為具有非線性電阻材質之特性。扁之 雪壓山+應用中，VSD材質的特性 錢八在柳祕或裝置賴作電壓峨值 預想之電性^但實際上此操作賴其電壓程度3 到如靜電放電刺發之糕瞬關辟。料，-個或更多 2施例亦提及於缺乏超出特性電壓程度的電壓條件下，此類材 質其特性便如同黏著劑(即非導電性或非傳導性）。 :實關更如彻材質讀色在於包含其部分混有導體 或半導體顆粒之黏著师inder)，在缺乏超出特性電壓程度的電壓 條件下，此材質完全適合黏著敝非料難，當辭超出特性 電壓程度之電壓時，此材質則全然為導電特性。 許多VSD材質的成分提及「電翻變(她啊咖福e)」的 7 201029526 電性特徵’其透過在聚合物中散佈一定數量的導電材質，且剛好 在渗出臨界閥值(percolation thresh〇ld)i下’此時的渗出臨界闕值 是經由統計後的臨频值所絲。這些導電健彳阿能形成連續， 的傳導路徑穿過VSD材質之厚度。此外，亦可藉由加入其他絕緣 或料性材質使渗出臨界閥值獲得更好的控制。更進—步來說， VSD材質的成分包含-些難組成要素，如：核殼粒子(晴_ particles)。使在VSD材質上的總顆粒能夠在滲出臨界閥值之上。 如上述實施例提及VSD材質可位於電氣裝置上，用以在電氣情 況’如.ESD或EOS存在時，保護此裝置(或此裝置的特殊子區 域)之電路或電氣零件。因此’一個或多個實施例提及彻材質具 有超出操作電路或裝置零件的特性電壓程度。 承上所述’ VSD材質之組成要素可被均勻混入黏著劑或聚合 $基板。此實施例中，其混合物將以奈米尺寸大小進行分佈，此 意即於至少-維度(例如橫截面)包括之導性/半導性材質的顆粒為 奈米等級，且於分佈於該體積之顆粒總量中，有當數量之顆粒 為彼此分隔的狀態(以使之不成塊或是緊密地聚集在一起）。 更進一步而言，文中實施例更提及具有VSD材質之電子裝 置，此电子裂置可包含基板裝置，如：印刷電路板、封裝半導體、 分離的裝置、薄蹲hin fllm)電子，以及更特殊的應用如：發光二 極體(Light Emitting Diodes, LEDs)及射頻(Radi〇 Frequency，处)元_ 件。 凊參閱「第1圖」’「第丨圖」為以多個實施例說明VSD材質 的組成，及具VSD材質之膜層或厚度(不按比例)的局部剖面圖。 如上所述，VSD材質i〇〇包含基材黏著劑105(matrix binder)與各 8 201029526 • . ...... ... 顆粒成”醜型’分散在;^同濃度轉劑。所述材質的顆 =成刀可包含為導電顆粒11〇、半導體顆粒⑽、奈米顆粒⑽及 ，其他用以促進或引起所需的電氣特性或物理特性的顆粒類型及 -/或顆粒填絲度。猶為—㈣代或變化，其柳材質的組成可 省略導電齡110、半導體顆粒12G或奈_粒⑽如此一來， 根據所需的VSD材質之電氣雖及物理雜，其包含在vsd材 質的顆粒組成之類型即可呈現多樣化。舉例來說，一㉟彻材質 φ 的組成可包含導電職11G，但不包含半導體顆粒120及/或奈米 顆粒130。而在其他實施例’可省略利用導電顆粒11〇以替換為其 他類型的顆粒，如：壓敏電阻(圖中未示)或核殼粒子。 以基材黏著劑105為例，其包含聚乙、矽樹 脂(silicones)、丙燒酸脂(acrylates)、聚亞醯胺㈣㈣知）、聚氨脂 (polyurethanes)、環氧化物(epoxies)、聚醯胺(p〇iyamides)、聚碳酸 酯(polycarbonates)、聚酮(polyketones)、聚硬(p〇lySuifones)與共聚 物(copolymer)及/或其混合物。 ❹ 以^電顆粒11〇的材負為例’其包含金屬，如銅(copper)、紹 (aluminum)、鎳(nickel)、銀(silver)、金(gold)、鈦(titanium)、不銹 鋼(stainless steel)、鎳鱗(nickel phosphorus)、銳(niobium)、鎢 (tungsten)、鉻(chrome)、其他金屬合金或二硼化鈦(titanium diboride) .或氮化鈦(titanium nitride)等導性陶瓷。以半導體顆粒i2〇的材質 為例，其可同時包含有機半導體與無機半導體，部分無機半導體 包含碳化矽（silicon carbide)、氮化硼(boron oxide)、氮化鋁 (aluminum oxide)、氧化錄(nickel oxide)、氧化辞(zinc oxide)、硫化 鋅(zinc sulfide)、氧化祕(bismuth oxide)、二氧化欽(titanium 201029526 dioxide)、氧化錦(cerium 0Xide)、氧化錫(tin 〇xide)、氧化錮錫(indium oxide)、氧化銻錫(antimony tin oxide)與氧化鐵供〇n 〇xide)及氧化镨 (praseodymium oxide)，而具體的規劃與組成是依據VSD材質之特-定應用所適合的物理與電氣特性來加以選擇。奈米顆粒13〇根據 實施的方式可為一或多種類型，至少一個成分其包含奈米顆粒i3〇 的部分為(i)有機(如：碳奈米管、石墨薄片）或⑼無機(如：金屬、 金屬氧化物、奈米線或奈米柱）。其奈米顆粒13〇可具有高縱橫比 (high-aspect ratios，HAR)，以便具有超過至少r 1〇 : !」的縱橫比(以 及可超過「1000: 1」或更高）。其顆粒組成可以不同濃度均勻散佈 在聚合物基材或黏著劑上。這類.之材質包含銅、鎳、金、銀、 鈷(cobalt)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化錫(tin 〇xide)、碳化矽(灿_ carbide)石申化鎵(gaiiium arsenide)、氧化銘皿爪 〇χΐ&)、氮化 鋁(aluminum nitride)、二氧化鈦⑽如恤）、録(触麵 氮化硼(b_ nitride)、摻錫氧化錮_υηι如〇xide)、摻鋅氧化鋼 (indium zinc oxide) ^ ft^bM(bismuth oxide) > A^#(cerium oxide) 與摻鋅氧化錄(antimony zinc oxide) 〇 士讀的VSD材質100於展現其電壓調變介電材質的電氣特性 時’各族顆粒於基材黏著劑1〇5之分佈為非層狀且成分均句。雖 然亦可採用其他領域的電壓測量方式，但一般來說，vsd材質之 電壓以伏特/長度(如每5密爾)為測量標準。將電壓⑽施於-…D材質之膜詹的邊界1〇2兩端，當電壓超出間隙距離 之特性電壓時，可使VSD材質議切換至導電狀態。 所1〇m的子區域Μ其為典型的彻材質1〇〇)，此彻材 貝匕3顆粒成分，當電壓或電場施加在VSD材質上時帶電 201029526 %。假设電場/電壓在觸發閥值(廿㉞沉此純祝)之上，足夠的電荷 透過至少某些類型的顆粒來傳輸，用以將VSD材質1〇〇的部分轉 換到導電狀態。特別要說明的是，當電壓或電場存在時，所示的 -子區域1〇4，其各別顆粒(其類型如：導電顆粒、核殼粒子或半導 體顆粒或化合物顆粒)在基材黏著劑1〇5中獲得傳導區域122。電 壓或電場在傳導區域122的數量及強度是足夠的，在與VSD材質 的特性觸發電壓同時發生時，透過VSD材質1〇〇(介於邊界之 φ 間)的厚度以導致電流經過。「第1圖」說明傳導區域122存在於全 部厚度的一部分，此部分或VSD材質1〇〇的厚度介於邊界1〇2之 間，可代表取代水平或垂直分離的電極。當電壓存在時，VSD材 質的一些或所有部分會受到引響，用以增加區域中的傳導區域之 數1及大小。當施加電壓時，根據此情況的電壓之程度及位置， 其傳導區域可穿過VSD成分的厚度(任-垂直或水平厚度）。舉例 來說，根據電氣情況的電源程度及電壓，只有VSD材質的部分可 產生脈衝。 ❿ ㈤樣地，「第1圖」說明VSD成分的電性特徵，如：導電性 或觸發賴，其可受影響的部分為⑴顆粒的濃度，如：導電顆粒、 奈米顆粒⑽如：冑職_粒）、變關減/或驗好丨⑼顆 粒的電氣特性或物理特性，包含電阻特性(其透過顆粒的類型所影 •響’如齡枝為核殼或賴）；以及⑽聚合物或瓣劑的電氣 性。 ”、 關於有機及/或高縱橫比(HAR)顆粒被結合至VSD材質中的 ，體成份和技術’描述在翻專利申請號11/829,946，標題為：「具 導性或半導性有機獅之電壓調變介電材質」，以及細專利申請 11 201029526 號11/829,948，標題為「具高縱橫比(HAR)顆粒之電壓調變介電材 質」。前面提及的兩篇專利申請各自被引用於本專利申請中。 一些具體的實施例提及VSD材質，其包含變阻顆粒作為其顆· 粒成分的一部分，在具體實施上可包含顆粒濃度，其各別呈現非 線性電阻特性，以便被視為活性的變阻顆粒。此典型的顆粒材質 (antimony oxide)。此變阻顆粒的濃縮物可藉由燒結變阻顆粒(例 如.氧化辞)來形成’且混合燒結顆粒至VSD成分。在一些應用中， 變阻顆粒是由主要成分和次要成分所形成，其中主要成分為氧化 鋅或二氧化鈦；次要成分為其他金屬氧化物(如上所述），A透過處 理’如：燒結’肋轉散絲主要成分的結晶邊界。 VSD材質的顆粒負荷程度可有所不同，其根據彻材質所 包含的-或多他成_粒之電性或物理特性而在渗㈣值之上❿ 包含·氧化鋅(zinc oxide)、二氧化鈦(titanium dioxide)、氧化奴 (bismuth oxide)、氧化銦錫(indium oxide)、氧化錫(tin 〇xide)、氧化 錄(nickel oxide)、氧化銅(copper oxide)、氧化銀(silver 〇χ_、氧化 镨(praseodymimn oxide)、氧化鎢(Tungsten 〇xide)及/或氧化銻❹
I，VSD材質的成分包含金翻粒或導電 質的Ιέ著劑中。金屬顆敖可妯別从‘ l α .便用絕緣殼層）的顆粒可被用於使VSD ‘也在些成分(例如：混合有高帶隙顆 顆粒’其分佈在VSD材質的黏著劑中。
使VSD材質為導電所需施加
電壓的量），VSD 12 201029526 材貝的成分可包含相對較高的金屬顆粒之容積比 。因此，由於透 過金屬顆粒形成導電路控(短路)，在低偏麈時很難維雜低的初始 漏電流(或尚阻抗）。 VSD材質應用 文中所述的多種實施例，提及到許多有關VSD材質的成分的 應用。特別是實施例提及VSD材質用於基板裝置上，如：印刷電 路板、封料導體、分置、_電子以及更制的應用如： ❹發光二極體及射糧細如：咖）標籤）。更進—麵言，其他 應用提及VSD材f制於如种所述崎關示卵_亭如 display)、有機光發射顯示器(organic軸dMay)、電致變 色顯示器（electrochromic display)、電泳顯示器（electr〇ph〇retic display)或背板驅動器等’諸如此類的裝置。其目的包含vsd材質 可提高瞬態及條件的處理，如可能出現的咖情況。另一 VSD材質的應用包含金屬沉積，被描述在「L. κ。繼办」的美國 專利號6,797，125之中，此專利亦被本專利申請所引用。 ❹ 請參閱「第2A圖」’「第2A圖」為說明設置有文中所述實施 例的VSD材質的基板裝置之剖面圖。如「第2A圖」所示意的基 板裝置200 ’如：印刷電路板。導電層21〇包含電極212及其他電 路元件或形成在基板裝置200的表面厚度上。如所示的配置，具 .VSD材質之膜層220(具有如文中任一實施例所述的组成)可在基 板裝置2〇〇(例如：核心層結構的一部分)之上，以便在適當的電氣 情況(例如：ESD)使覆盍在具VSD材質之膜層220的各電極212 間橫向轉換。_ 218介於各電極212之間，用以作為橫向或水 平開關，以便當有足夠的瞬態電氣情況發生時進行觸發「開啟 13 201029526 (:)」。在此實施例中，一個電極212為接地元件，其延伸至接地 千面或裝置。接地的電極212與其他導電元件212透過間隙训 =隔料目互連接’由於具彻材質之膜層22G中的材質切換至導 電狀態(如：瞬態電氣情況發生），故導電元件212接地。 在此實施例中，通孔235自接地電極212延伸至μ裝置2〇〇 的厚度’此通孔235提供電性連接以完成接地路徑，其路徑延伸 自接地電極212。具VSD材質之膜層之部分位於間隙218之下以 橋接V包元件212 ’以便瞬態電氣情況為接地’從而保護與導電元 件212(包含導電層210)相互連接的元件及裝置。 ^ Ο 请參閱「第2B圖」，「第2B圖」為說明將導電層嵌入在基板 中之剖面圖。在所示的配置中，導電層26〇包含分散於基板裝置 250的厚度中的兩個電極(262、262)。具彻材質之膜層27〇及 介電材質274(例如·· B P皆段材質)可覆蓋於欲入的導電層。額外的 介^質層277也可被包含在其中，如：直接位於底層或與具vsd 材質之膜層相連接。表面的兩個電極(282、282)組成導電詹提 供在基板裝置250的表面。表面的兩個電極(282、282)也可以覆蓋❿ 在具VSD材質之膜層271之上。一個或多個通孔275可電性連接 導電層(260、280)的電極/導電元件。具VSD材質之膜層(27〇、271) 被疋位，以便在足夠幅度的瞬態電氣情況到達VSD材質時，橫向 轉換及橋接相鄰的電極，以穿過各導電層(26〇、28〇)的間隙268。 一個替代方式或變動請參閱「第2C圖」，「第2C圖」為說明 垂直排列含有VSD材質的基板裝置之剖面圖。基板裝置286包含 具VSD材質之膜層290 ’用以分隔兩個導電層(288、298)，在此 貫靶例中，導電層298為嵌入式。當瞬態電氣情況到達具VSD材 14 201029526 夤之膜層290時，將轉換為導電且橋接導電層(288、298)。其垂直 的轉換配置也可用於連接導電元件至接地，例如：嵌入導電層298 可提供接地平面。 - 電極結構以減少不必要的電場特性 請參閱「第3圖」’「第3圖」為電場分佈於兩分隔的電極， 但透過覆蓋或位於下方具VSD材質之膜層穿過分隔以轉換到導電 狀態(如瞬態電氣情況的結果)之代表示意圖。具VSD材質之膜層 介於介電層逝及導電層观之間，且在上面產生高電辦^ 壓力時將進行轉換。與顯示於「第2A圖」的配置相較，電場分佈 可能導致如基板裝置200的具VSD材質之膜層220轉換，以穿過 間隙218相互連接兩電極(212、212)。當一個瞬態電氣情況產生 時，在具VSD材質之膜層220内部水平轉換排列以產生一個非均 勻電場(non-uniform electric field)分佈。 更進一步參閱「第3圖」，其電場分佈在VSD材質透過形成 弧形或非線性的導電路徑(發生瞬態情況轉換VSD材質至導電狀 φ 態)產生更多非均勻的部分，作為導電層301及具VSD材質之膜層 300間的電極高度差異。在垂直方向中，具VSD材質之膜層300 中的電場，由接近導電層的高值區域至遠離導電層的低值區域遞 減，作為導電層包含設置在具VSD材質之膜層3〇〇的電極(即導電 -層301)。其減少的電場分佈在具VSD材質之膜層30〇，且鄰近導 電層301以構成非均勻電場’其變化在印刷電路板的垂直方向。 所述電場在「第3圖」中透過使用不同的灰階度來對由亮到暗的 濃度變化進行示意。在水平方向中，電場被包含在具VSD材質之 膜層300中’鄰近電極的區域為高，除了在具vSD材質之膜層3〇〇 15 201029526 的中心所顯示的亮度。以如「第2A圖」所示意的排列為例，間隙 218分隔相鄰電極212(墊片及襯墊），電場(以不同灰階度代表明暗 /顏色)高的區域(暗區域)靠近各電極的角落或邊緣。通孔235的存 在可能進一步影響電場的非均勻。 同樣地，具體實施上，其瞬態過電流電擊可被分散在基板的 不同區域。大電流密度流經通孔墊片（via pad)及通孔襯塾(vh antipad)導致其他區域高熱。這種電流流動的差異導致在這些區域 中瞬態材質大幅下降。 •實施例更提及，當VSD材質以橫向電場驅動(h〇riz〇ntal switching)配置使用在基板上時，非均勻電場分佈的減少是透過降 低或線性化其瞬態電路徑的弧形以穿過間隙218(請參閱「第2八 圖」）。特別要s兒明的是，縮短及/或更多線性路徑可使電場分佈一 致(或減少非均勻）。 0 β請參閱「第4A圖」，「第4A圖」說明了一個或多個實施例中 所提及的基板’此基板具有包含凸起結構或域的各別電極，透 過VSD材質水平或橫向橋接穿過間隙之剖面圖。在「第4八圖」 所示的配置巾，導為嵌人基钱置如：核心層、i ，）’類似於「第2B圖」所示意。具彻材質之膜層42〇直接覆 ，在V電層之上，介電層43〇(例如：B階段材質)覆蓋在具彻 ^質之臈層420之上。在所示實施中，額外的介電層物在導電 g 410之下’導電層41〇的相鄰電極412可透過間隙仙來分隔，、 ί具材狀膜層在透過鶴電氣航職時橋接此間 南卜’導電層的電極仍包含凸起結構仍，其延伸一個厚度 D至具VSD材質之膜層福。凸起結構化存在於相鄰的電極 16 201029526 上’提供如果瞬紐崎生，瞬態電氣路徑穿過赚更為線性。 凸起結構413可以是任何一般的形狀，如：凸塊、輪廟或尖角。 凸起結構413的位置最好在或接近各電極412的邊緣，以便緊靠 - 間隙418的邊界。 在如第4A圖」所示的實施例中，導電層可以選擇性地沉積 在核心層結構中，用以在導電層41〇形成各電極(412、412)的凸起 t構祀。舉例來說，導電層可透過技術麵性形成，其技術包含： Φ «'^^^^'Kscreen-printing) ; (ii)^^^^^(sl〇t cating) ;(iii)喷墨 P刷(mkjet priming)或(iv)圖案喷霧㈣咖s㈣㈣，用於導電層 的一面及瞬態保護材質的相對面。 在此實蝴巾’凸起結射透過圖案驗來實現。特別是導 電層4H)可被黏接到介電層及選擇透過乾膜影像圖案㈣版 imagepatten擔成。銅製程應用在導電層以增進圖案電鍍。在達到 =層=起厚度(即凸起結構413)之後，乾膜影像圖案應用在導 n疋建立基礎用以進一步钱刻隔離區域，如：間隙418。钮 ❿職’乾臈可以條紋化，且黏著具VSD材質之臈層畑以增進結 構’以及進一步黏著介電層430。 凸起結構的形狀及/或尺寸可以作出變化，凸起結構413可透 ^塊(即簡、增加厚朗坡錢__結構㈣structure) 來提供。在此實施例中，凸起結構可由各電極祀的平面部433 所形成，特別是此凸起結構413由各電極4i2的平面部奶卿 成的方法為··（1)平面部的厚度變化不超過州的電極化部分；及 ⑼表面不姆或光滑。作為-個變化，凸起結構413可能由 _鎭低凹處_ey)所形成。所述凸起結構413可具有超過電 17 201029526 極似其餘部分(例如··平面部4功的10%厚度，以及在一些變化 中，超過25%或40%。 雖然所述實施例提及凸起結構(例如：凸塊)由導電層的導電材 質所形成，但亦可利用不同種類的材質，包含不同導電/電阻特=生。 在-些實施例中，所述凸起結構更可由不屬於導電層的基板部分 來形成。舉例來s兒’凸起結構可能由印刷導電材質所形成。 此外，雖然結構如「第4八圖」所示意，當瞬態情況發生時有 效減少電場“熱點(hot spots)，’，在實際實施上，其製造公差可能 造成凸起結構難以生產。請參閱「第4B圖」，「第4B圖」為 -個實施例制基板的各別電極提供祕平面減之剖面圖。特 別要說明的是，基板裝置450包含喪入此基板裝置450(例如：核 心層結構)的導電層，類似於「第2B圖」所示。具彻材質 之膜層470直接覆蓋在導電層46〇之上，介電層·(例如：b階 段材質)覆蓋在具彻材質之膜層47〇上。在此實施例所示，額外 丨電層490位於導電層46〇之下。相鄰的電極松構成透過間 46= JW的導電層_，其可在位於具彻材質之膜層㈣轉 換至W狀態(透過瞬態電氣情況)時進行橋接。導電層·的各電 極462提供-個粗糙平面域461。所述粗糙平面拓撲撕可透過 1=一部分的電極462粗链化來形成，其包含導電層-。粗糙 和二5^462可用在核^層結構喊少瞬紐_麟的突波電 由^粗糙化’導電層楊的各電極姬包含尖端或凸起 ^配個厚度到彻材質，類似「第4A圖」所述實施' 達成。 &啦的粗紛匕可透過如化學/機_虫刻步驟/製程來 201029526 斤如「第4A圖」及「第犯圖」所述，更多的線性瞬態電氣路 控減少電場非均勻’否則可能造成瞬態電氣情t更均勻的電尸 需要從咖材質增強電氣特性，包含電壓或能源的強度，其可: -過特定厚度的材質來處理。 内嵌的電阻層 請參閱「第5A圖」’「第5A圖」為根據一個實施例說明使用 電阻層以提高耐用性’以及包含瞬態保護材質的結構之電性特徵 ❹的剖面圖。更詳細而言，基板裂置包含夾在導電層训及; 電層530(例如：B階段材質)之間的電阻層52〇。在一些實施中， 所述電阻層52〇可能圖案化或半連續。相較之下，「第2B圖」說 明堆疊包括導電層、介電層及具VSD材質之膜層。在「第认圖 的實施例中’電阻層520介於具VSD材質之膜層及介電層53〇」 之間。類似於「第2A圖」及「第2B圖」的實施例，導電層日51〇 構成透過間隙Μ8分隔的電極沿。當適當的電氣情況發生時，所 述具VSD材質之膜層54〇提供橋接兩電極(512、512)穿過間隙 © 518。在其他配置中^極512可透過使用通孔或其他導電結構(圖 令未不)相互連接或形成接地部分。電阻詹52〇的形成是由高電阻 材質(例如··材質具有特性阻抗，其等於或大於“i〇6〇hm/m”）。電 阻層520的存在用以在瞬態及/或強大的電氣情況發生時保護介電 層530損壞。此外’當瞬態電氣情況存在時，電阻層创可促進 線性化其瞬悲電氣路徑穿過兩電極(512、512)的間隙518。 在此實施例令，電阻層520黏著在具VSD材質之臈層的一 面。在其他面上，電阻層520黏著於介電層530，其可包含在高溫 及座力下複合的B階段材質。根據此實施例，電阻層520是由^ 201029526 何低導電金屬、半導體或高分子複合材料，如：鐵、石夕或金屬顆 粒所填充的高分子複合材料。 雖然「第5A圖」說明具VSD材質之膜層54〇介於電阻層別 及導電層510之間，在其他實施上，電阻層52〇可黏著或塗布至 導電層及具VSD材質之膜層。在此實施例中，電阻層可填充至間 隙518隨佔據間隙的至少一部分容積，此間隙分隔電極(si2、 512^舉例來說，電阻層52〇可用以替代「第5B圖」的 層570。根據此實施例，電阻層52〇由至少“ 1〇〇,〇〇〇歐姆(〇hms) ”阻抗的材質所形成以穿過特性間隙，且最好有至少“丨兆歐姆” ® 阻抗以穿過此特性間隙。 作為替代的電阻層’「第5B圖」為以實施例說明利用高崩潰 強度及低導電介電層（即HBSLCD層570)之剖面圖。根據此實施 例所述，其HBSLCD層570所形成的材質①在電壓超過 “500volts/mil(l/l〇〇〇英对)”時分解，及⑼當送出電壓不分解，其 傳導小於“10奈安培(nanoamps)” 。以下材料可併入或用於 HBSLCD層570 ’以適當的材質為例，包含：（i)BT樹脂，產品❹ NELCO N5000” ’ 具有 “1200 volts/mil”的電氣強度；⑼FR4 樹 脂，產品“ISOLA370HR，，，具有“1350v〇ltS/mil，，的電氣強度；及 ⑽聚亞醯胺(polymide)，產品 “RFLEX”，具有 “8000 voits/mii” 的電氣強度。基板裝置550包含HBSLCD層570，其黏著、塗布 或以不同方式接觸導電層560及具VSD材質之膜層580。介電層 590(例如：B階段)可在具VSD材質之膜層58〇之上。類似「第2八’ 圖」及「第2B圖」的實施例’所述導電層560組成電極562，其 透過間隙568分隔。具VSD材質之膜層580在足夠的電氣情況發 20 201029526 生(即提供超出具VSD材質之膜層的特性觸發電壓)時橋接兩電極 ($62、562)。在其他的配置上’電極562可透過利用通孔或其他導 -電結構(圖中未示)相互連接或形成接地部分。如「第5B圖」所示 -的實施例’ HBSLCD層570填充於間隙568，以便佔據間隙的至 少一部分容積，其間隙分隔電極(562、562)。 在另一種配置中，實施例提及的HgSLCD層57〇夾在導電層 560及介電層590之間，所述HBSLCD層57〇可黏著、塗布或言^ φ 置以直接碰觸(置於中間)瞬態材質層（即具VSD材質之膜層580) 及介電層590。 内嵌的導電材質 如「第6圖」及「第7圖」所示意，請先參閱「第6圖」，「第 6圖」為根據一個實施例說明基板裝置包含介於具VSD材質之膜 層及介電層之間的額外導電材質的組成之剖面示意圖。在「第6 圖」所示的實施例中，基板裝置600選擇沉積或形成導電組成 642 ’其介於具VSD材質之膜層620及介電層630(例如：B階段) 〇 之間。導電材質的構成物(即導電組成642)可以金屬沉積來形成。 導電組成642為分隔’導電層610包含透過間隙618分隔的電極 (612、612)，所述電極(612、612)(例如：墊片及襯墊或接地元件) 與具VSD材質之膜層620相連接’以便VSD材質在超過vsD材 •質的觸發電壓之電氣情況發生時橋接電極(612、612)。前述實施例 所提及的其他層可被包含以作為基板裝置的一部分。在此實施例 中’介電層630可覆蓋在具VSD材質之膜層620上。電阻層（圖中 未示）’如：「第5A圖」所示的實施例可被包含在基板裝置中。在 「第6圖」的實施例中’導電組成642分離設置在介電層630及 21 201029526 具VSD材質之膜層62〇之間。當電氣情況發生時(其提供的電壓超 過VSD材質的觸發電壓)，每一個導電組成642促進瞬態電氣路徑 的線性化，其延伸到導電層610中相應的電極(612、612)。更具體. 而言，所述觸發電壓在具VSD材質之膜層上，將使具vsd 材質之膜層62〇轉換至導電狀態(且因此處理瞬態情況的突波電 壓）’其基於至少在①具VSD材質之膜層620的厚度，及⑼透過 具VSD材質之膜層62〇所覆蓋的區域部分上。導電組成6似存在 於具VSD材質之膜層62〇及導電層61〇之間促進線性化，因為它 縮短瞬氣氣路徑’當瞬態電氣情況發生時，可形成穿過間隙β 618。由於導電層642具有高傳導性，所以具VSD材質之膜層62〇 的轉換將發生在介於導電層61〇及導電組成642之間的具vsd材 質之膜層620，且在具VSD材質之膜層62〇 _換路徑區域的部 分以導電組成642來替代。因此，路徑長度在具VSD材質之膜層 620内部可透過選擇適#的導電組成642之長度來縮短。導電組成 642的長度越長，在具VSD材質之膜層62〇中的瞬態電氣路徑長 度越短。導電組成642在具VSD材質之膜層62〇的頂端上以降低❹ 電場值的變化’沿著具VSD材狀朗巾_直方向，然後當瞬 態電氣情況發生時，減少(且因此提升)電場的非均勻分散。在「第 ^圖」所示的配置中’其瞬態電_徑為銳角，與間隙結構(如所 提供的電極612、612)的平面排列有關。因此，導電組成642的存 在將線性化瞬態電氣路徑，其與電極(612、612)相互連接。在此方 式中，導電組成642穿過間隙618降低電場變化。另一個好處是，- 使用分散的導電組成能夠減少漏電流的存在，其可在轉換時用不 同的方法降低VSD材質的效能。 22 201029526 作為一種替代或變化，導電材曾 子电何貝可為非導電’但比標準的介 電材質更導電。 請參閱「第7圖」，「第7圖」為根據—個實施例說明基板裝 置在水平湖的VSD材質含有電極馳之剖_。更頻而言， 根據「第7圖」的實施例’設置具有某種形㈣導電元件以縮短 及線性化義魏路徑，翻彡成如_射具彻射之膜層 以橋接至電極。基板裝置7GG包含導電層71()，其由電極或其他電 路元件所組成，包含透過_ 718分_電極(712、712W斤述電 極(712、712)(例如：墊片及襯塾或接地元件)與具VSD材質之膜層 720相連接，以便VSD材質在超過彻材質的觸發電壓之電氣情 況發生時橋接電極(712、712)。前述實施例所提及的其他層可被包 含以作為基板裝置的一部分。在此實施例中，介電層73〇可覆蓋 在具VSD材質之膜層720上。電阻層（「第7圖」中未示），如：「第 5A圖」所示的實施例可被包含在基板裝置中。一個具有某種形狀 的導電元件725更延伸自導電層710中的電極(712、712)其中之 一。在此實施例中，此具有某種形狀的導電元件725透過至少一 部分的具VSD材質之膜層720,從接地電極垂直延伸而成。而且， 此具有某種形狀的導電元件725水平延伸穿過至少部分的間隙 718。作為一個變化，此具有某種形狀的導電元件725亦可完全延 伸穿過間隙Ή8 ’以便形成垂直轉換排列。無論是部分或完全延伸 穿過間隙718 ’任何瞬態電氣路徑將被形成以穿過線性化及縮短的 間隙718，從而減少多餘的電場效應，當瞬態電氣情況發生時，其 可能有不同的結果。 VSD材質間隙填充 23 201029526 明參閱第8圖」’「第8圖」為根據一個實施例說明基板裝 置包含水平_，且包含VSD材f作為間隙填充物之剖面圖。基 板裝置_包含透過間隙818分隔的電極(8i2、8i2)所組成的導電. 層_。在此實施例中，所設置的具VSD材質之膜層啊或其他 瞬態保護材質)佔據間隙818的容積。作為間隙填充物，vsd材質 可以在超過WD材質的觸發賴之電氣情況發生時橋接電極 (812、812)。前述實施例所提及的其他層可被包含以作域板裝置 的-部分。在此實施例中，介電層83〇可覆蓋在具VSD材質之膜 層820上。如.「第5A圖」的實施例所提及的電阻層可被包含在⑩ 此基板裝置中。 在此實施例中，具VSD材質之膜層82〇由兩個層組合而成， 這兩個層疋>儿積或形成在分隔處理的導電層之不同面。在實際實 施上，導電層810塗布在第一個層的具vSD材質之膜層之其 中一面。導電層810(例如：銅箔）可以光蝕刻微影製程 (photo-lithography)來蝕刻，以便導致電極(812、812)被分隔。第二 個層的具VSD材質之膜層82〇塗布在導電層810的另一面。在實 n 際實施上，蝕刻的銅箔是塗布VSD材質，接著黏著到介電層，並 在高溫及壓力下形成核心層結構。所述VSD材質在此時沉積穿過 通孔塾片（viapad)及通孔襯塾(via antipad)的區域。 在其他實施例中，具VSD材質之膜層可網版印刷(或喷墨)在· 導電層的一面’因此VSD材質流入間隙以分隔電極。另一個具 -VSD材質之膜層可塗布於導電層·的其他面。不同成分的VSD材質 可被用於導電層的每一面。 貫穿通孔 24 201029526
請參閱「第9圖」，「第9圖」為根據一個實施例說明配置垂 直導電元件穿過間隙以分隔接地平面的兩電極之剖面圖。更詳細 來說’基板裝置900包含透過間隙918分隔的兩接地電極(912、912) 所組成的接地平面910。也可以提供一個額外的導電層（圖中未 示）。具VSD材質之膜層920(或其他瞬態保護材質)覆蓋於此接地 平面，以便進行設置以佔據間隙918的容積。前述實施例所提及 的其他層可被包含以作為基板裝置的一部分。在此實施例中，介 電層930可覆蓋在具VSD材質之膜層920上。如：「第5A圖」的 實施例所提及的電阻層也可被包含在此基板裝置中。 在此實施例中，一個垂直的導電元件940貫穿間隙918。此 ^直的導電元件940可與-個或多辦電層相互連接。當瞬態電 氣情況發生時，具VSD材f之膜層進行轉換m的導電元件 940連接至接地平面910。透過貫穿間隙918，當彻材質轉換時， 垂直的^•電元件㊉成線性化瞬態導電路徑，從*減少材質轉 換至導電狀態時，難生之錄的電場效應。在此實施例中，垂 直的‘電元件940為微通孔(mierQ_via)貫穿間隙918。 VSD材質圖案化(pATTERNIN(^ 進一步而言，一些實施例提及圖案化具VSD材質之膜層，在 某雜度上能夠咖紐連接相_電極。 祕施锻絲域置包含_的材狀形成，其覆 VSD^f 件’減少彻材質的構成物是透過移除一些 與電路全.目销。其結果 質及電路树隱_輯。她，其減少介於具彻材 25 201029526 根據一個或多個實施例’所形成的電路覆蓋在具VSD材質之 膜層上’移除的VSD材質之數量是由基板裝置移除介於VSD材 質及電路元件的接觸區域。 * 請參閱「第10A圖」及「第10B圖」，「第10A圖」及「第 10B圖」為根據一個或多個實施例說明基板裝置包含圖案化的具 VSD材質之膜層之剖面圖。基板裝置1000包含具VSD材質之膜 層1〇20 ’其與電極1〇12(例如：電路元件)相疊合，全部的電極1012 形成導電層1010。在所示的配置中’所設置的電極1〇12預設有一 個間隙1015，其自接地電極1014分隔出第一個電極1〇12。具VSD ® 材質之膜層1020設置在間隙i〇i5下方，以便在瞬態電氣情況超 過VSD材質的觸發電壓時橋接兩電極。接地電極mi佔據覆蓋 區域1031位於具VSD材質之膜層1〇2〇之上。其空隙1〇li(v〇id) 延伸穿過具VSD材質之膜層1〇2〇且其位置被電極1〇14所覆蓋。 因此，介於具VSD材質之膜層1〇2〇及電極1014之間的全部接觸 區域與全部區域相比，其可能以不同方式在覆蓋區域_之内。 實施例指出，具VSD材質之膜層1〇2〇存在於導電層1〇1〇下 〇 方，可影響組成導電層的各電極(1012、1〇12)之電流容量。因此， 一個或多個實闕指出其電路元件的電流容量可被控制或調整， 透過⑴從電路元件下方移除VSD材質，其相應於一個電極1〇12， 以及(11)在移除VSD材質的位置提供填充材質。 請參閱「第腦圖」，不只一個電極(1〇12、1〇14)在導電層可 能受到部分的空隙1011影響，其導致從各電極下方的具VSJ材· 質之膜層1020移除材質。 根據此實施例，各空隙(1G11、1Q11)以雷射鑽出到基板裝置 26 201029526 1000的背部。其他技術如：機械鑽孔(mechanical drilling)或化學機 械研磨製程(chemical mechanical polishing)，也可使用適當的廣 ’用。機械類型用於從具VSD材質之膜層1020移除材質，以及機 -械尺寸用以進行移除，可能影響VSD材質的移除切面之外形。舉 例來說，移除切面的外形可能作成圓形或粗糙(例如：請參閱「第 10C圖」），或更確切地說，這將取決於從具vSd材質之膜層ι〇2〇 移除材質的工具。 0 更進一步而言，另一個變化是不只一個空隙形成於基板裝置 110的電極(1012、1014)下方。從電極下方移除的vSD材質之總 數’以及形成在基板裝置的電路元件(同時提供足夠的VSD材質之 總數)下方之空隙(1011、1011)的數量，可能是由各電極的大小而 有所限制，並且能夠在結構上及電力上支持各電極。 凊參閲「第10C圖」’「第10C圖」為根據一個實施例說明在 電極或電路元件的位置下，自具VSD材質之膜層移除VSD材質 所產生的空隙之剖面圖。在具VSD材質之膜層1〇2〇形成的空隙 G 1011之形狀可能取決於移除VSD材質所使用的處理方式。舉例來 說，一個雷射鑽孔可能導致一個圓形的清除。在同樣的處理方式 中’一些或所有的導電材質包含電極1012可能被移除。 請參閱「第11圖」，「第11圖」為根據一個實施例說明在基 .板裝置的導電層之電極下所形成的空隙以選擇的材質來填充之剖 面圖。「第11圖」說明基板裝置Hoo包含各電極^2(或電極)所 組成的導電層1110。如「第10A圖」至「第10c圖」所述，在基 板裝置中所形成的空隙1140,是從一個或多個電極1112位置下方 的/、VSD材貝之膜層1120移除材質。在此實施例中，一個填充 27 201029526 物1150被用於填充空隙：麵的至少一部分。在實際實施上，所 述填充物mo作為壓合製程(iaminationpr〇ces_一部分。另外， 空隙1140可能未填充或選擇其他具有所需特性的材質來填充。在. 此配置類型中，填充物⑽至少透過具VSD材質之膜層部分環 繞在相應的電極1112之下。 在以下實施例中’空隙1140以影響導電材質特性的材質填 充所述V電材貝包含電極1H2。在此實施例中，空隙114〇以材 質填充’其材質降低電路元件的總介電常數(dielectric constant)或 電路元件的影響區域。另外，空隙U40以填充物115〇填充，其 增加如響區域的特性。更進—步來說，可選獅於空隙⑽的填 充物㈣來調整影響區域的基板裝置之雜。在此實施例中，所 t擇的真充物1150 5周整電路的共振頻率㈣麵加赴叫職州，1包 含電極1112的材質。 在这種情況下’所選擇的填充物115〇在某種程度上基於介電 常數。例如個適當的材質作為填充物1150，包含··環氧樹脂 (eP〇Xy)、陶伽咖⑹或陶究複合材料(_此_喊0。 _本發騎揭露之實财式如上’惟所叙内容並非用以 直接限定本發明之專利保職圍。任何本發明所屬技術領域中呈 有通常知識者’林_本發_賊之精神和細的前提下了 可以在實施的形式上及細紅作些許之更動，然本發明 ，範圍’仍須以所附之申請專娜騎界定者鱗。此外，無論 疋以-實_H_提a或是作為實施例之—部分的财特徵，可 那些未描述 φ 職出或是作為其他實補—部分的特徵相結合，縱然 [^獨有特徵未被其他特徵或實關所提及，因此 28 201029526 到的組合特徵不應被排除於本發明之權利保護範圍之外。 【圖式簡單說明】 . 第1圖為以多個實施例說明VSD材質的組成，及具VSD材 質之膜層或厚度(不按比例)的局部剖面圖。 第2A圖為說明設置有文中所述實施例的VSD材質的基板裝 置之剖面圖。、土、 弟2B圖為說明將導電層嵌入在基板中之剖面圖。 〇 第2C圖為說明垂直排列含有VSD材質的基板裝置之剖面圖。 第3圖為電場分佈於兩分隔的電極，但透過覆蓋或位於下方 具VSD材質之膜層穿過分隔以轉換到導電狀態(如瞬態電氣情況 的結果)之代表示意圖。 第4A圖為根據一個實施例說明基板具有包含凸起結構或組 成的各別電極，透過卿材脉平或橫向橋接穿過_之剖面圖。 第4B圖為根據一個實施例說明基板的各別電極提供粗糙平 面拓撲之剖面圖。 ❹帛5A ®為根據—個實關綱制電崎以提高耐用性，以 及包含瞬態保護材質的結構之電性特徵的剖面圖。
第5B圖為以實施例說明利用高崩潰強度及低導電介電層之 剖面圖。 S • 第6圖為根據一個實施例說明基板裝置包含介於具VSD材質 ，之膜層及介電層之間的額外導電材質的組成之剖面示意圖。 第7圖為根據一個實施例說明基板裝置在水平排列的VSD材 質含有電極形狀之剖面圖。 第8圖為根據一個實施例說明基板裝置包含水平間隙，且包 29 201029526 含VSD材質作為間隙填充物之剖面圖。 第9圖為根據-個實酬說魏置垂直導電元件穿過間 分隔接地平面的兩電極之剖面圖。 “ 第圖及第10B圖為根據一個或多個實施例說明基 包含圖案化的具VSD材質之膜層之剖面圖。 衣 第10C圖為根據-個實施例說明在電極或電路元件 下’自々具VSD材質之膜層移除VSD材f所產生的空隙之刮面圖。 第11圖為根據一個實施例說明在基板裝置的導電層之電^下 所形成的空隙以選擇的材質來填充之剖面圖。 ” 【主要元件符號說明】 置 置 ❹ 100 VSD材質 102 邊界 104 子區域 105 基材黏著劑 108 電壓 110 導電顆粒 120 半導體顆粒 122 傳導區域 130 奈米顆粒 200 基板裝置 210 導電層 212 導電元件(電極） 218 間隙 220 具VSD材質之膜層
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235 通孔 250 基板裝置 260 導電層 262 電極 268 間隙 270 具VSD材質之膜層 271 具VSD材質之膜層 274 介電材質 275 通孔 277 額外的介電材質層 280 導電層 282 電極 286 基板裝置 288 導電層 290 具VSD材質之膜層 298 導電層 300 具VSD材質之膜層 301 導電層 302 介電層 400 基板裝置 410 導電層 412 電極 413 凸起結構 418 間隙 31 201029526 420 具VSD材質之膜層 430 介電層 433 平面部 440 額外的介電層 450 基板裝置 460 導電層 461 粗糙平面拓撲 462 電極 468 間隙 470 具VSD材質之膜層 480 介電層 490 額外的介電層 500 基板裝置 510 導電層 512 電極 518 間隙 520 電阻層 530 介電層 540 具VSD材質之膜層 550 基板裝置 560 導電層 562 電極 568 間隙 570 HBSLCD 層
32 201029526
580 具VSD材質之膜層 590 介電層 600 基板裝置 610 導電層 612 電極 618 間隙 620 具VSD材質之膜層 630 介電層 642 導電組成 700 基板裝置 710 導電層 712 電極 718 間隙 720 具VSD材質之膜層 725 導電元件 730 介電層 800 基板裝置 810 導電層 812 電極 818 間隙 820 具VSD材質之膜層 830 介電層 900 基板裝置 910 接地平面 33 201029526 912 電極 918 間隙 920 具VSD材質之膜層 930 介電層 940 導電元件 1000 基板裝置 1010 導電層
1011 空隙 1012 電極 1014 電極 1015 間隙 1020 具VSD材質之膜層 1031 覆蓋區域 1100 基板裝置 1110 導電層
1112 電極 1120 具VSD材質之膜層 1140 空隙 1150 填充物 34

Claims (1)

  1. 201029526 七、申請專利範圍： 1. 一種基板裝置，包含： 一或多個非線性電阻的瞬態保護材質層； 複數個導電元件，分配在該基板裝置的一導電層之部 分，用以接觸至少一瞬態保護材質層，該複數個導電元件包 含一對導電元件，該對導電元件各別分隔以形成一間隙，但 當該瞬態保護材質為導電時，該對導電元件為電性連接；及 ❹
    ^其中’形成該間隙之該對導電元件包含一或多個結構特 徵，以在該對導電元件的—或兩者之厚度絲面減上產生 不同變化。 如申明專利範圍第1項所述之基板裝置，其中該瞬態保護材 質包含電壓調變介電材質。 3_如申請專利範圍第i項所述之基板裝置，其中包含一或多個 結構特徵之該對導電元件中，具有對應至該至少一導電元件 的一凸起部。 4.如申請專利範圍第i項所述之基板裝置，其中包含一或多個 結構特徵之該料電元件巾，具有對應域至少—導電元件 的至少一部分的一粗造表面。 乂 ^請糊制帛4獅狀魏裝置，其找祕表 件之料制的—料，並且如機械或化 予餘刻方式處理的結果。 6.=申請專利範圍第i項所述之基板裝置，其中包含一或多個 4特徵之該鱗電元件巾，具有對應至該至少—導電元件 的延伸，该延伸(i)至少部分通過該至少—瞬態保護材質 35 201029526 層及⑻至少部分穿過該間隙。 7如申請專利範園第】項所述之基 個介電材質層，包括虚 -中更包3 一或多 材質声。 轉電層的導電元件所接_一介電、 8. 9. 10. 如申請專利範圍第7項戶斤述之基板裝 材貝層’用以設置於該導電層及該介 如申請專利範圍第8項所述之基板裝 係包含一介電材質。 一種基板裝置，包含·· 置，其中更包含一電阻 電材質層之間。 置’其中該電阻材質層
    二或多個非雜電阻輯態保護材質層； 八複數個導電元件，分配在該基板裝置的一導電層之部 二用^接觸至少—瞬態保護材質層，該複數個導電元件包 S Ί對導電元件，該對導電元件透過一間隙各別分隔，但當 s瞬先、保4材質為導電時，該對導電元件為電性連接；及 、—或多個額外導電树，以垂直對齊及/或延伸經過該 間隙而未與該對導電元件接觸的方式被設置。 11.如申請專利範圍第1G項所述之基板裝置，其中該一個或多 1外導氣元件係透過該瞬態保護材質層的至少一部分與 層分離，用以對齊於該間隙上方或下方。 12·如申晴專利範圍第1G項所述之基板裝置，其中該-個或多 個額外導電元件包含延伸至關_一通孔。 13‘如中請專利範圍第ω項所述之基板裝置，其中該至少一通 孔或邊對導電元件所形成於該基板裝置的接地部，在缺乏相 應的該瞬態保護材質層的部分為導電。 36 201029526 从，申二專利範圚第1〇項所述之基板裝置，其勺人 :質:材質層，包括與該導電層的導電元賊二； 二，更包含-電 ^申物咖㈣ 層係包含—介電材質。 八中心組材質 ❹ ❹ R如^專圍第1G項所述之基板裝置，其中該瞬 材質層包含電翻變介電材質。 …、"蔓 J8·—種基板裝置，包含： 一或多個非線性電阻的瞬態保護材質層； 複數個導電元件，分配在該基板裝置的一導電層之部 分，用以接觸至少-瞬態保護材質層，該複數個導電元件包 含-對導電元件’該對導電元件透過一間隙各別分隔，但當 該瞬態保護材質為導電時，該對導電元件為電性連接；及 -或多個介電層、非導電材質層，用以與該至少一瞬態 保護材質層或該導電層的該些導電元件接觸，該一個或多個 介電層、非導電材質層包含—材制，其具有高崩潰強度。 19. 如申請專利耗圍第U所述之基板裝置，其中該導電層係至 少部分嵌入在該瞬態保護材質層之中，以便使該瞬態保護材 質佔據至少一部分的該間隙之容積；以及 其中，至少-介電層、非導電材制與至少—導電層或 瞬態保護材質層接觸。 20. —種基板裝置’包含： 37 201029526 一非線性電阻的瞬態保護材質層； 複數個導電元件，分配在該基板裝置的一導電層之部 分’用以接觸該瞬態保護材質層，該複數個導電元件二含L 對導電元件’鱗導電耕透過—_各別分隔，但當二瞬 態保護材質為導電時，該對導電元件為電性連接；及田" 一其中，該導電層為嵌入在該瞬態保護材質層之中，以便 該瞬態保護材質層佔據該間隙的一容積。 參 21. 如帽專利範圍第2〇項所述之基板裝置，其中該瞬態保護 材=係包含-第—層，該第—層係塗佈或黏合在該導電層 j h X及g一層，③苐—層係塗佈或黏合在該導電層 的另一端。 22. =申請專利範圍第20項所述之基板裝置，其中更包含一或 j介電材質層，包括與該導電層的該些導電元件所接觸的 Μ電材質層。 23. 如申請專利範圍第2〇項所述之基板裝置，其中更包含一電 〇 阻材質層’用以設置於該導電層及該 24. 如申請專利範 貝^間 爲★口 ^ π吓述之I板裒置，其中該電阻材質 層亦具有高崩潰強度的一電介質。 範圍第2〇項所述之絲裝置，其中該導電層為 ' =範圍第2。項所述之基板裝置，其中該瞬態保護 何貝對應於電壓調變介電材質。 27. —種基板裝置，包含： * —或多個瞬態保護材質層，該_保護材質(i)在該瞬態 38 201029526 保護材質上缺乏超過一特性觸發電壓的一電壓時為非曾 , I，以及⑼在該瞬態保護材質上施加超過-特性觸發電$ 的一電廢時為導電、； ^ • 複數個導電元件，分配在該基板裝置的-導電層之部 分，用以接觸至少一瞬態保護材質層，該複數個導電^^ 含-對導電元件，該對導電元件透過一間隙各別分隔，但^ 該瞬態保護材質為導電時，珊導電元件為電性連接；及田 e 其中，在該些導電元件中的各導電元件均包含一覆蓋區 域，该覆蓋區域定義-邊界用以與該瞬態保護材質層的材質 接觸，以及其中該至少—導電元件與除了_保護材質之外 的任-空隙或-填充物接觸，其巾該空隙或該填充物形成在 該瞬態保護材質層内，以便使該空隙或該填充物在該導電元 件的覆蓋區域内。 28. ^申請專利範圍第27項所述之基板裝置，其中該至少一導 電70件無填絲接觸，以及其巾魏充物增加或減少被該 至少-導電元件所佔據之―區域的—電流容量。 =申明專利細第27項所述之基板裝置，其中該至少一導 電树與該填充物接觸，以及其中該填充物增加或減少被該 至；一導電几件所佔據之一區域的一介電常數。 ’ 3G.=請專利範圍第27項所述之基板裝置，其中該至少—導 ， 電元件與轉充物綱，以及其巾該填充物包含以-壓合製 程所提供的材質。 申明專利範圍第27項所述之基板裝置，其巾該瞬態保護 材質係包含電壓調變介電材質。 39 201029526 32.如申請專利範圍第27項所述之基板裝置，其中更包含一或 多個介電材質層，包括與該導電層的導電元件所接觸的一介 電材質層。
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