專利名稱：：陶瓷組件元件、陶瓷組件及其方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種陶瓷組件元件、陶瓷組件及其制造方法。隨著電子儀器要求具有高功能性，為了電子儀器的高集成度而使用了更多功能陶瓷組件。這種功能陶瓷元件的示例包括片式壓4f文電阻器和片式熱壽文電阻器，其中，片式壓敏電阻器通過保護半導體元件免于靜電放電等來防止電子儀器的故障，當周圍溫度變化時，片式熱敏電阻器改變電阻來通知有源元件(諸如極端溫度條件的微電腦)。
背景技術(shù)：
：這種傳統(tǒng)的功能陶資元件(例如，由日本Murata公司制造的片式熱敏電阻器和由TDK公司制造的片式壓敏電阻器)通過傳統(tǒng)的芯片堆疊工藝制造。在芯片堆疊工藝中，順序地堆疊并印刷由金屬氧化物和粘合劑材料形成的生片(greensheet)以及為生片提供電連接的內(nèi)電極。重復執(zhí)行該操作，然后對堆疊結(jié)構(gòu)執(zhí)行擠壓操作和焙燒操作以提高堆疊結(jié)構(gòu)的機械強度并獲得所需的電學特性。由這種芯片堆疊工藝制造的功能陶瓷組件包括內(nèi)電極和由通過焙燒轉(zhuǎn)變的生片形成的功能陶瓷片。功能陶瓷片包括有源層和覆蓋層，其中，有源層被內(nèi)電極電激活，覆蓋層形成在有源層的頂表面和底表面上以保護有源層并提高功能陶瓷片的機械強度。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題由于通過上述堆疊工藝只利用生片和內(nèi)電極制造功能陶資組件，所以該功能陶瓷組件具有如下缺點(1)由于生片由昂貴的金屬氧化物形成，所以產(chǎn)品也昂貴。(2)由于通過生片的多個堆疊操作形成功能陶瓷組件，所以堆疊的生片的厚度累積偏差即使在焙燒之后還存在，因此最終產(chǎn)品的厚度偏差大。(3)由于覆蓋層通常比形成在覆蓋層之間的有源層厚，所以在擠壓工藝中，壓力沒有充分地傳遞到有源層。因此，有源層的厚度變得不均勻，并且最終產(chǎn)品的特性劣化。(4)由于覆蓋層的厚度應該足夠大以保持機械強度，所以最終產(chǎn)品的厚度增力口。(5)難以通過結(jié)合不同類型的材料制造多功能陶瓷組件。這是因為很難找到具有相同熱膨脹系數(shù)和焙燒溫度的不同類型的功能陶瓷材料以制造期望的多功能陶瓷組件。(6)由于表現(xiàn)出電學特性的有源層被覆蓋層覆蓋，所以難以補充產(chǎn)品的電學特性并難以通過在堆疊工藝后執(zhí)行附加工藝來提高良率。堆疊工藝的一個示例是用于片式陶瓷感應器和片式陶瓷感應器模塊的低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝。然而，由于只使用生片和內(nèi)電極，所以這種LTCC技術(shù)具有相同的缺點。另一種制造功能陶瓷組件的方法使用用于片式電阻器的傳統(tǒng)工藝。在該方法中，通過將功能陶瓷粉末和粘合劑、乳化劑等混合來制備功能陶瓷漿料，然后通過絲網(wǎng)印刷將功能陶瓷漿料涂覆到絕緣陶瓷基體(例如氧化鋁基體)上。然后，在預定溫度下焙燒功能陶瓷漿料。在由該方法制造的產(chǎn)品中，絕緣陶瓷基體保持產(chǎn)品的機械強度和尺寸穩(wěn)定性，并且作為功能陶瓷片的漿料層通過焙燒工藝表現(xiàn)出電學特性。然而，由于通過印刷法形成功能陶瓷片，所以這種使用片式電阻器制造工藝的厚膜印刷法具有下述缺點(1)由于通過絲網(wǎng)印刷形成功能陶瓷片，所以功能陶瓷片的厚度由于絲網(wǎng)的散布和乳化的不均勻性而不均勻。具體地說，當功能陶覺片具有大面積時，功能陶瓷片的厚度具有大的偏差，增加最終產(chǎn)品的電學特性的分散度。(2)難以通過絲網(wǎng)印刷形成厚的功能陶資片。即，存在形成具有期望電學特性的功能陶瓷片的限制。此外，重復用于形成厚的功能陶瓷片的絲網(wǎng)印刷是不方便的并且是昂貴的。(3)由于功能陶瓷漿料的粘度應當被調(diào)整在一定范圍內(nèi)以進行絲網(wǎng)印刷，所以功能陶瓷片的電學特性受到限制。(4)由于通過絲網(wǎng)印刷、干燥和焙燒來形成功能陶瓷片，而沒有擠壓生片，所以功能陶瓷片的金屬氧化物沒有充分地致密化，從而使最終產(chǎn)品的電學特性劣化。(5)在焙燒工藝之后，功能陶瓷片沒有穩(wěn)定地結(jié)合到絕緣陶瓷基體。因此，即使受到輕微的熱沖擊或機械沖擊，功能陶瓷片也會容易裂開或與絕緣陶瓷基體分離。(6)由于厚膜印刷工藝的精度限制，所以難以制造精密的產(chǎn)品。由于上述缺點，通過絲網(wǎng)印刷法制造的組件僅用于片式電阻器產(chǎn)品。利用生片堆疊工藝和印刷工藝制造的功能陶瓷組件的示例包括日本KOA公司制造的片式熱敏電阻器(NT73系列)和德國VISHAY公司制造的片式熱敏電阻器。這些功能陶資組件通過應用片式電阻器制造方法的印刷工藝來制造，以降低功能陶瓷組件的價格。然而，由于印刷方法的上述缺點，所以材料選擇受到限制，并且難以制造高精度產(chǎn)品(±1%)。因此，這些公司正在試圖排除這些問題。在相關領域的另一種方法中，使用附加粘合劑來制造陶瓷組件。具體地說，絕緣陶瓷基體和功能陶瓷片通過單獨的焙燒工藝來制備，然后利用附加粘合劑來將功能陶資片結(jié)合到絕緣陶瓷基體。然而，由于使用附加粘合劑，所以該方法使制造工藝復雜并增加制造成本。此外，難以制造小尺寸產(chǎn)品。在相關領域的又一種方法中，像在半導體制造工藝中那樣，通過真空沉積、等離子體涂覆或熱噴射在絕緣陶瓷基體上形成功能陶瓷目標來制造薄的功能陶瓷組件。然而，該方法需要昂貴的設備，例如真空室。此外，難以開發(fā)出適合該方法的電學功能材料。此外，雖然可以容易地將功能陶瓷片形成為很薄的厚度，但是難以將功能陶瓷片形成為稍厚的厚度，從而限制陶瓷組件的電學特性。第2005-294673號日本專利公開中披露了一種由Matsushita電氣工業(yè)提出的抗靜電組件。該抗靜電組件包括基底和形成在基底上的壓敏電阻器層。壓敏電阻器層由至少包含氧化鉍的材料形成。通過燒結(jié)壓敏電阻器層和基底以使氧化鉍擴散到基底中，以在基底中形成氧化鉍擴散層。然而，在上述方法中，只形成擴散層不能在大量生產(chǎn)組件的過程中可靠地結(jié)合壓敏電阻器層和氧化鋁基底。即，由于僅提供擴散層的方法具有下述缺點，所以該方法難以制造具備電學和機械可靠性的產(chǎn)品(1)用簡單的堆疊工藝，生片不能均勻地且可靠地結(jié)合到氧化鋁基底的表面。因此，在粘合劑燃盡(去除有機溶劑的工藝)和焙燒工藝過程中會出現(xiàn)下面的兩個問題。換言之，在焙燒工藝過程中，在形成在氧化鋁基底上的生片中沿X、Y和Z軸出現(xiàn)焙燒收縮，然而，氧化鋁基底和生片之間的結(jié)合強度不夠大到足以控制焙燒收縮。因此，壓敏電阻器層會與氧化鋁基底完全分離。雖然壓敏電阻器層沒有與氧化鋁基底完全分離，但是壓敏電阻器層會部分地離開氧化鋁基底。這導致壓敏電阻器層在將包含壓敏電阻器層的氧化鋁基底分為單個片的工藝過程中破裂或損壞，從而劣化最終產(chǎn)品的物理、電學和機械特性。(2)包含在壓敏電阻器層中的氧化鉍是熔點為825。C的玻璃添加劑。含有低熔點的玻璃添加劑的壓敏電阻器組合物在1000。C以下焙燒，以防止由于氧化鉍完全熔化而導致壓敏電阻器層的電學特性劣化。因此，當包含氧化鉍的壓敏電阻器層和氧化鋁基底在1000。C以下焙燒時，可以理解的是，結(jié)合是由于氧化鉍熔化而引起的玻璃結(jié)合，因此結(jié)合區(qū)域容易受到熱沖擊影響，并且難以具有可靠的電學特性。技術(shù)方案本發(fā)明的一個目的在于提供一種陶瓷組件元件、陶瓷組件及其制造方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種可以以大大降低的成本制造的陶瓷組件。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種具有足夠的機械強度的輕且纖細的陶資組件。本發(fā)明的另一目的在于通過致密化工藝形成具有均勻厚度并保持高密度的功能陶瓷片，提供一種具有良好的電學特性的可靠的陶瓷組件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷組件，其中，功能陶瓷片可靠地結(jié)合到絕緣陶乾基體，而不使用附加粘合劑。本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷組件，其中，可容易地將功能陶瓷片形成為期望的厚度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過組合具有各種功能氧化物的生片而具有各種電學特性的陶瓷組件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過降低產(chǎn)品的電學特性的分散度來提高良率的陶瓷組件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷組件，通過將各種用于形成功能陶瓷片的生片的合適組合結(jié)合到絕緣陶瓷基體，能夠容易地將該陶瓷組件形成為期望的厚度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種可以通過將不同類型的功能陶瓷片結(jié)合到絕緣陶瓷基體來實現(xiàn)多功能的陶瓷組件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷組件，通過在陶瓷組件的制造工藝中增加附加工藝(例如激光修整)來控制最終產(chǎn)品的特性，使該陶瓷組件具有可容易地調(diào)整的特性，從而提高良率。有利效果如上所述，本發(fā)明具有如下的各種優(yōu)點通過焙燒預先制備絕緣陶瓷基體，通過等溫等壓擠壓將生片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體。然后，通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?，同時，由于金屬氧化物通過固相擴散從功能陶瓷片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體中，所以在絕緣陶瓷基體和功能陶瓷片之間形成擴散結(jié)合層。擴散結(jié)合層提高絕緣陶瓷基體和功能陶瓷片之間的結(jié)合強度，因此可制造可靠的功能陶瓷組件而沒有裂紋或彎曲。-此外，因為與傳統(tǒng)的功能陶瓷片相比，該功能陶瓷片具有更小的厚度，所以可節(jié)省用于功能陶瓷片的昂貴的金屬氧化物，因此可降低陶瓷組件的制造成本。此外，由于通過高溫焙燒預先制備絕緣陶瓷基體，所以雖然功能陶資片薄，但是陶瓷組件可具有足夠的機械強度。因此，可制造薄、輕且堅固的陶瓷組件。此外，由于功能陶資片具有均勻的厚度和高密度，因此可改善產(chǎn)品的電學特性和厚度的分散度，從而提高良率。此外，因為可在絕緣陶瓷基體上形成不同類型的功能陶瓷片，所以可制造多功能陶瓷組件。通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的上述目標和其他優(yōu)點將變得更加清楚，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的陶瓷組件元件的示意性剖視圖；圖2是示出絕緣陶瓷基體和結(jié)合到該絕緣陶瓷基體的功能陶競片的剖面的照片；圖3是示出絕緣陶瓷基體的表面的照片；圖4至圖8是示出具有圖1的陶瓷組件元件的示例性陶瓷組件的剖視圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的制造陶瓷組件的方法的流程圖；圖10中的(a)至(i)是示出圖9的方法的視圖；圖11是通過圖9的方法制造的陶瓷組件的透視圖；圖12是沿圖11的線10-10'截取的剖視圖。具體實施方式根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種陶瓷組件元件，該陶瓷組件元件包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，并且絕緣陶瓷基體被預先焙燒；功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性。通過在絕緣陶瓷基體上形成用于功能陶瓷片的生片，并在恒定的溫度和壓力下擠壓用于功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片，從而將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶覺基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。通過以上構(gòu)造，可通過提供由錨固引起的物理結(jié)合和由擴散層引起的化學結(jié)合來實現(xiàn)高可靠性。生片可包括按重量計40%至80。/。的固體功能氧化物和按重量計5%至30%的固體粘合劑。功能陶瓷片可具有小于絕緣陶瓷基體的厚度的一半的厚度。可通過研磨(polish)形成多個槽或蝕刻來對絕緣陶瓷基體進行表面處理以提高絕緣陶瓷基體和功能陶瓷片之間的結(jié)合強度。功能陶瓷片可包括介電陶瓷材料、壓電陶瓷材料、磁性陶瓷材料和半導體陶瓷材料的特性中的任何一種特性。絕緣陶瓷基體可以是硅基絕緣陶瓷基體、氧化鋁基絕緣陶瓷基體、氮化鋁基絕緣陶乾基體中的任何一種。可通過包括電連接到功能陶瓷片的兩個或更多的電極來形成陶瓷組件?？赏ㄟ^進一步包括以下元件來形成陶資組件內(nèi)電極，結(jié)合到功能陶瓷片并與功能陶瓷片電連接；外電極，電連接到內(nèi)電極的暴露部分。內(nèi)電極可結(jié)合到功能陶瓷片的表面，并且陶瓷組件還可包括輔助功能陶瓷片，輔助功能陶瓷片結(jié)合到功能陶瓷片以覆蓋內(nèi)電極并具有與該功能陶瓷片的電學特性相同的電學特性。功能陶瓷片可具有由多個片形成的堆疊結(jié)構(gòu)。Ni、Cu、W和Ag-Pd合金。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種陶瓷組件元件，該陶瓷組件元件包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，并且絕緣陶瓷基體被預先焙燒；第一功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體的頂表面并具有電學特性；第二功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體的底表面并具有與第一功能陶瓷片的電學特性不同的電學特性。通過在絕緣陶覺基體上形成用于第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片的生片，并在恒定的溫度和壓力下擠壓用于第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并錨固，來將第一功能陶瓷片和第二功能陶資片物理結(jié)合到絕緣陶資基體的頂表面和底表面，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶資基體的頂表面和底表面，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶覺基體以形成擴散結(jié)合層。可形成通孔使其穿透絕緣陶t;基體的頂表面和底表面，在通孔中可形成電極以電連接第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種陶瓷組件元件，該陶瓷組件元件包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，并且絕緣陶瓷基體被預先焙燒；第一功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性；第二功能陶瓷片，結(jié)合到第一功能陶瓷片并具有與第一功能陶瓷片的電學特性不同的電學特性。通過在絕緣陶瓷基體上形成用于第一功能陶瓷片的生片，并在恒定的溫度和壓力下擠壓用于第一功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并錨固，來將第一功能陶資片物理結(jié)合到絕緣陶資基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將第一功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種制造陶瓷組件元件的方法，該方法包括以下步驟在其表面上形成有孔且被預先焙燒的絕緣陶瓷基體上形成生片；將生片向絕緣陶瓷基體擠壓，以迫使生片的一部分進入所述孔中并錨固，并且物理結(jié)合到陶瓷絕緣基體；從生片去除粘合劑；在預定條件下焙燒生片；通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂须妼W特性的功能陶瓷片，同時，通過擴散結(jié)合層將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，其中，在生片的焙燒過程中由功能氧化物的從生片向絕緣陶瓷基體中的固相擴散和滲透來形成所述擴散結(jié)合層。驟。可通過進一步包括電連接到功能陶瓷片的外電極來制造陶瓷組件。生片可形成在絕緣陶瓷基體的頂表面上，該方法還包括在絕緣表面的頂表面、生片的頂表面或生片的頂表面和底表面的每個上形成內(nèi)電極，其中，外電極電連接到內(nèi)電極。該方法還可包括以下步驟用激光修整功能陶瓷片來暴露絕緣陶瓷基體的表面，修整后的功能陶瓷片比內(nèi)電極寬；形成與絕緣陶瓷基體的暴露的表面結(jié)合并覆蓋內(nèi)電極的鈍化層。本發(fā)明的方式現(xiàn)在，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，為了強調(diào)本發(fā)明的特征，可改變元件的尺寸和形狀。圖1是根據(jù)本發(fā)明的陶瓷組件元件的示意性剖視圖，圖2是示出絕緣陶瓷基體和結(jié)合到該絕緣陶瓷基體的功能陶瓷片的剖面的照片，圖3是示出絕緣陶瓷基體的表面的照片。參照圖1,根據(jù)本發(fā)明的陶瓷組件元件包括通過焙燒形成的絕緣陶瓷基體100和結(jié)合到絕緣陶瓷基體100的頂表面并具有電學特性的功能陶瓷片200。功能陶瓷片200通過擴散結(jié)合層150結(jié)合到絕緣陶瓷基體100。當通過焙燒功能生片形成功能陶瓷片200時，生片的功能氧化物通過固相擴散滲透到絕緣陶瓷基體100中，形成擴散結(jié)合層150。參照圖2和圖3，絕緣陶瓷基體100的表面由多個具有不同大小的晶粒IIO組成(即，絕緣陶瓷基體IOO具有多晶結(jié)構(gòu))?？仔纬稍诰Я?10中或在晶粒110之間(標號112表示在晶粒110中形成的孔，標號122表示在晶粒110之間的孔)?？?12和122與絕緣陶瓷基體100的表面粗糙度相關，并影響功能陶瓷片200的錨固(在后面描述)。此外，孔112和122作為在焙燒工藝過程中材料通過固相擴散傳輸?shù)穆窂?在后面描述)。根據(jù)本發(fā)明，在絕緣陶瓷基體100上形成生片，并通過在恒定溫度和壓力下擠壓生片而使生片與絕緣陶瓷基體100緊密相鄰。然后，通過粘合劑燃盡工藝焙燒生片以將生片轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?00。同時，由于通過固相擴散迫使功能陶瓷片200的材料進入絕緣陶瓷基體100,所以在絕緣陶瓷基體100和功能陶瓷片200之間化學地形成擴散結(jié)合層150。雖然難以通過當前的科學分析確定擴散結(jié)合層150的相形態(tài)，但是擴散結(jié)合層150是由功能陶瓷片200的材料和絕緣陶瓷基體100的材料之間的中間材料形成的。擴散結(jié)合層150的性質(zhì)(例如體積、電學特性、相狀態(tài))可根據(jù)焙燒溫度、時間、壓力等改變。然而，一旦擴散結(jié)合層150完全形成，擴散結(jié)合層150的性質(zhì)就不會改變。可由預先焙燒過的多晶氧化鋁或氮化鋁形成絕緣陶資基體100?？稍诒缺簾糜诠δ芴沾善?00的功能生片的溫度高至少200。C的溫度下焙燒絕緣陶瓷基體100。否則，在焙燒生片以形成功能陶瓷片200時，絕緣陶瓷基體IOO會彎曲。此外，在從-55。C至300。C(使用陶瓷組件的通常的溫度范圍)的溫度下，絕緣陶瓷基體100可保持109歐姆或更高的絕緣電阻?，F(xiàn)在將更充分地描述生片到功能陶瓷片的轉(zhuǎn)變。術(shù)語"生片"總的來說用來表示具有大約幾至十幾微米的厚度的膜型片，生片通過以下方法形成將具有預定的材料比率并含有功能金屬氧化物的粉末與添加劑、稀釋劑、粘合劑混合以形成液態(tài)漿料，并通過流延成型工藝(熱空氣干燥工藝)使揮發(fā)物質(zhì)(例如稀釋劑和添加劑)從液態(tài)漿料中蒸發(fā)。生片是柔軟的并容易撕裂，像紙一樣。在形成生片的過程中，在粘合劑燃盡工藝過程中去除了90%或更多的粘合劑，隨后，剩下的10%在焙燒工藝過程中去除。在焙燒工藝過程中，生片的功能金屬氧化物通過化學反應而致密化，從而形成具有期望的機械特性和電學特性的功能陶瓷片。這種致密化機理利用在焙燒工藝過程中接收的熱作為驅(qū)動力并如下操作金屬氧化物顆粒形成頸(neck)-材料轉(zhuǎn)移至顆粒之間的孔中—孔減少-形成晶粒和晶界-晶粒生長(粗化)。焙燒工藝過程中的致密化朝著使Gibb，s自由能最小化的方向進行。Gibb，s自由能與金屬氧化物顆粒的初始大小呈反比下降。即，金屬氧化物顆粒的初始大小越小，則在同樣的溫度下，致密化進行的越快。下面，將描述生片的錨固。當由多晶氧化鋁或氮化鋁形成絕緣陶瓷基體100時，絕緣陶瓷基體100的孔112可具有小于1，的大小，絕緣陶瓷基體100的孔122的大小可在1〃m至3，的范圍內(nèi)。由于形成在晶粒110中的孑L112相對小，所以當向絕緣陶瓷基體IOO擠壓生片時，難以將生片推入孔112中。另一方面，由于形成在晶粒110之間的孔122相對大，所以可通過擠壓將生片推入孔122中，從而提高絕緣陶瓷基體100和生片之間的物理結(jié)合強度。當絕緣陶瓷基體100具有極平坦的表面，并將生片向絕緣陶瓷基體100擠壓來結(jié)合時，絕緣陶瓷基體100和生片之間的結(jié)合強度取決于生片的粘合劑。然而，當絕緣陶瓷基體100的表面由于形成在晶粒110之間的孔122而有些粗糙時，通過擠壓將生片推入孔122中。因此，由于這種錨固結(jié)構(gòu)和生片的粘合劑的粘合力，因此生片可更牢固地結(jié)合到絕緣陶瓷基體100。這種錨固結(jié)構(gòu)防止生片沿長度(X軸)方向和寬度(Y軸)方向收縮。此外，這種錨固效果增加形成在絕緣陶資基體100和功能陶瓷片200之間的擴散結(jié)合層150的面積，從而提高絕緣陶瓷基體IOO和功能陶瓷片200之間的化學結(jié)合強度。可通過下面的方法來提高錨固效果。具體地說，可對絕緣陶瓷基體100進行表面處理。例如，絕緣陶瓷基體100的表面可被研磨以增加表面粗糙度，或可在絕緣陶瓷基體100的表面中以預定的間隔形成預定長度的槽?？蛇x地，可利用酸或等離子體對絕緣陶瓷基體100進行化學蝕刻來擴大孔112和122。如上所述，功能陶瓷片200通過功能陶瓷片200的粘合劑(物理結(jié)合)、擴散結(jié)合層150(化學結(jié)合)和錨固結(jié)構(gòu)很牢固地結(jié)合到絕緣陶瓷基體100。此外，可使用中間材料來提高功能陶瓷片200和絕緣陶瓷基體IOO之間的結(jié)合強度。單種金屬氧化物或幾種金屬氧化物的組合物可被用作中間材料。適當?shù)剡x擇中間材料以使其能夠通過固相擴散轉(zhuǎn)移到絕緣陶競基體100和功能陶瓷片200中以形成擴散結(jié)合層。中間材料以生片的形式制備，并設置在絕緣陶瓷基體100和用于功能陶瓷片200的另一個生片之間。隨后，絕緣材料與用于功能陶瓷片200的生片一起焙燒。因此，當選擇中間材料時，與絕緣陶瓷基體100和用于功能陶瓷片200的生片的熱膨脹系數(shù)和焙燒條件比較，應該考慮中間材料的熱膨脹系數(shù)和焙燒條件。此外，形成在功能陶瓷片200和中間材料之間以及絕緣陶覺基體100和中間材料之間的擴散結(jié)合層應該提供絕緣和化學結(jié)合強度。適當?shù)剡x擇用于功能陶乾片200的生片的焙燒條件以防止劣化功能陶資片200的特性。例如，用于壓敏電阻器的(Pr基)陶瓷材料可在大氣中在從1100。C至1250。C的溫度范圍內(nèi)焙燒1小時至3小時。此外，根據(jù)組成比率，用于PTC熱敏電阻器和電容器的(BaTi03基)陶瓷材料可在大氣中或還原氣氛中在從950。C至1350。C的溫度范圍內(nèi)焙燒0.1小時至3小時。根據(jù)最終產(chǎn)品的類型，形成在絕緣陶瓷基體100上的生片可包含介電陶瓷材料、磁性陶瓷材料、壓電陶瓷材料或半導體陶瓷材料。此外，可根據(jù)包含在生片中的陶瓷材料通過焙燒生片來預先制備絕緣陶瓷基體100。當功能陶瓷片200需要具有高頻特性時，優(yōu)選地，絕緣陶瓷基體100具有30或更低的介電常數(shù)。另一方面，當功能陶瓷片200的頻率特性不重要時，絕緣陶瓷基體100的介電常數(shù)不受限制。簡言之，通過焙燒預先制備絕緣陶瓷基體100,并在絕緣陶瓷基體100上擠壓生片。隨后，生片通過粘合劑燃盡工藝和焙燒工藝轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?00。在這些工藝過程中，功能氧化物材料通過固相擴散從生片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體100中，從而形成擴散結(jié)合層150。由于擴散結(jié)合層150,功能陶瓷片200可以可靠地結(jié)合到絕緣陶f;基體100。圖4至圖8是示出具有圖1的陶瓷組件元件的示例性陶瓷組件的剖視圖。參照圖4，絕緣陶瓷基體IOO和功能陶瓷片200通過形成在它們之間的擴散結(jié)合層150彼此結(jié)合。電極500形成在該結(jié)合結(jié)構(gòu)的外側(cè)上并與功能陶瓷片200電連接。雖然電極500可分別形成在彼此相對的外側(cè)上，j旦是，根據(jù)最終產(chǎn)品的類型，電極500可形成在該結(jié)合結(jié)構(gòu)的三個外側(cè)上。可選地，可在功能陶瓷片200的表面上形成鈍化層300,使得功能陶瓷片200不被暴露。這將在下面描述。參照圖5,第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a分別通過擴散結(jié)合層50和150a結(jié)合到絕緣陶瓷基體IOO的頂表面和底表面。第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a具有不同的電學特性。電極500形成在該結(jié)合結(jié)構(gòu)的外側(cè)上并與第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a電連接?？稍诘谝还δ芴沾善?00和第二功能陶瓷片200a的表面上形成鈍化層300和300a,使得第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a不被暴露。采用這種結(jié)構(gòu)，由于第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a由具有不同電學特性的陶瓷材料形成，所以可獲得多功能的陶瓷組件。同時，以與所描述的方式相同的方式制備絕緣陶資基體100。在圖5中示出的本實施例中，使用不同的生片來形成第一功能陶瓷片200和第二功能陶資片200a。因此，如果生片需要相似的焙燒條件，則可一起焙燒生片以形成第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a。否則，先焙燒需要較高焙燒溫度的一個生片，然后焙燒另一個。這種多功能陶瓷片結(jié)構(gòu)用于制造高靜電容量壓敏電阻器和陶瓷濾波器。例如，當?shù)谝还δ芴沾善?00由(Pr基)壓敏電阻器組合物形成并且第二功能陶乾片200a由電容器組合物形成時，則最終產(chǎn)品可具有3pF至1uF的靜電電容，比單個壓敏電阻器的3pF至lnF的靜電電容大。此外，當陶瓷組件通過改變內(nèi)電極布置而被構(gòu)造為三端子結(jié)構(gòu)時，可為EMI濾波器提供具有ESD功能的多功能裝置。優(yōu)選地，可形成通孔并使該通孔穿透絕緣陶瓷基體100,然后可通過形成在通孔中的電極將第一功能陶瓷片200和第二功能陶瓷片200a彼此電連接。在本實施例中，第一功能陶乾片200和第二功能陶瓷片200a分別結(jié)合到絕緣陶瓷基體100的頂表面和底表面。然而，如圖6所示，第一功能陶瓷片200和第二功能陶資片200a可順序地結(jié)合到絕緣陶瓷基體100的頂表面。參照圖7，一對內(nèi)電極210和210a結(jié)合到功能陶瓷片200并彼此電連接。電極500形成在該結(jié)合結(jié)構(gòu)的外側(cè)上并分別與內(nèi)電才及210和210a電連接。在本實施例中，由于可在焙燒工藝后測量電學特性，所以內(nèi)電極材料以帶狀方式形成在功能陶瓷片200上，然后利用激光修整將內(nèi)電極材料圖案化以形成內(nèi)電極210和210a。即，可通過該激光》務整來調(diào)節(jié)電學特性。具有與功能陶瓷片200的電學特性相同的電學特性的輔助功能陶瓷片可結(jié)合到功能陶瓷片200以覆蓋內(nèi)電極210和210a。這樣，可改善或擴展電學特性。雖然在本實施例中內(nèi)電極210和210a均形成在功能陶瓷片200的頂表面上，但是內(nèi)電極210和210a均可形成在絕緣陶瓷基體IOO的頂表面上?？蛇x地，如圖8所示，內(nèi)電才及210和210a中的一個可形成在功能陶瓷片200的頂表面上，另一個可形成在絕緣陶瓷基體100的頂表面上或功能陶瓷片200的底表面上?？赏ㄟ^利用漿料絲網(wǎng)印刷預定的圖案并利用熱空氣使印刷圖案干燥來形成內(nèi)電極210和210a。漿料可包括貴金屬(例如銀(Ag)-把(Pd)、釔(Pd)、賴(Pt)、金(Au)和銀(Ag))中的一種，或諸如鎳(Ni)、銅(Cu)和鴒(W)的金屬中的一種。上述內(nèi)電極材料不與大多數(shù)其它材料反應。因此，當內(nèi)電極210和210a形成在絕緣陶瓷基體100和生片之間，且焙燒生片以形成功能陶瓷片200時，在內(nèi)電極210和210a占據(jù)的部分，材料不會通過固相擴散從生片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體100中。然而，在未被內(nèi)電極210和210a占據(jù)的其它部分發(fā)生材料轉(zhuǎn)移，并且這種材料轉(zhuǎn)移在一定程度上延伸到被內(nèi)電才及210和210a占據(jù)的部分，使得功能陶瓷片200能牢固地結(jié)合到絕緣陶瓷基體100。當內(nèi)電極210和210a由具有40%至80%的金屬含量的漿料形成時，其中，該金屬含量與用于功能陶瓷片200的生片的固體含量相同，內(nèi)電極210和210a可與生片一起焙燒。此外，當意圖在功能陶瓷片200的頂表面和底表面上形成內(nèi)電極210a和210時，絕緣陶乾基體100、內(nèi)電極210和功能陶瓷片200可一起焙燒。然后，內(nèi)電極210a可由相對不貴重的金屬(例如《艮(Ag))形成在功能陶瓷片200的頂表面上，以降j氐內(nèi)電極的成本。優(yōu)選地，內(nèi)電才及210a可通過絲網(wǎng)印刷由具有40%至80%的金屬含量的漿料形成。本發(fā)明的上述實施例具有下面的優(yōu)點。絕緣陶瓷基體通過焙燒工藝預先制備，然后在恒定的溫度和壓力下在絕緣陶瓷基體上擠壓生片，從而生片能夠通過生片中包含的粘合劑緊密地結(jié)合到絕緣陶瓷基體。擠壓操作使生片的厚度均勻并提高生片的密度。隨后，通過焙燒將生片致密化并轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?，同時，金屬氧化物材料通過固相擴散從生片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體的孔中并與絕緣陶瓷基體進行化學反應，從而形成擴散結(jié)合層。由于該擴散絕緣層，功能陶瓷片能夠穩(wěn)固地結(jié)合到絕緣陶瓷基體。此外，可對預先制備的絕緣陶瓷基體進行表面處理。例如，可研磨絕緣陶瓷基體的表面以增加其粗糙度，或可在絕緣陶瓷基體的表面中以預定的間隔形成預定長度的槽。可選地，可利用酸或等離子體化學蝕刻絕緣陶瓷基體。在絕緣陶瓷基體被表面處理之后，生片被壓到絕緣陶瓷基體上并被焙燒。在這種情況下，由于生片的一部分通過擠壓動作被推到絕緣陶瓷基體的表面中(錨固結(jié)構(gòu))并且隨后焙燒生片，所以由于這種錨固結(jié)構(gòu)，可以使生片更穩(wěn)固地結(jié)合到絕緣陶資基體。此外，這種錨固結(jié)構(gòu)防止生片在焙燒過程中沿左右方向收縮，并通過提供多得多的接觸面來提高固相擴散。此外，由于在恒定的壓力和溫度下擠壓薄生片，所以生片可4^收足夠的壓力提高其，隨后，通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?。因此，可減小功能陶瓷片的厚度偏差，因此可降低功能陶瓷片的電學特性分散度。此外，可顯著地提高機械結(jié)合強度。即，由于絕緣陶瓷基體在高溫下預先焙燒，所以雖然生片非常薄，但可以獲得足夠的機械強度。此外，可大大降低制造成本。這是因為由昂貴的金屬氧化物材料制成的薄生片可被用作具有電學特性的有源層。與傳統(tǒng)的芯片堆疊工藝相比，原料成本可降低到至少25%?，F(xiàn)在將描述一種根據(jù)本發(fā)明的制造功能陶瓷組件的方法。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的制造功能陶瓷組件的方法的流程圖，圖10中的(a)至(i)是示出圖9中的方法的視圖。參照圖10中的(a),在操作S71中，預先制備在恒定溫度下焙燒的絕緣陶瓷基體100。在下面的描述中主要陳述單個陶瓷組件；然而，在實際工藝中，通過劃線將單個絕緣陶瓷基體晶片(例如，尺寸為60x50x0.25mm)分為多個對應的區(qū)域來形成多個陶乾組件。如上所述，絕緣陶乾基體IOO可由氧化鋁或氮化鋁形成。在本實施例中，使用具有96%或更高純度的厚度為250，±5，的氧化鋁基體。參照圖10中的(b),在操作S72中，生片202在絕緣陶瓷基體100上形成為預定厚度。在本實施例中，通過對混合物執(zhí)行120。C至130。C的流延成型工藝(熱空氣干燥型)，生片202被形成為厚度為10，至60，±0.5，。所述混合物包括具有氧化鋅作為主要成分并具有氧化鐠、氧化鈷和氧化釹作為添加劑的按重量計為1份的混合物；按重量計為0.2至0.4份的粘合劑溶液(粘合劑溶液的固體含量按重量計為0.1至0.2份)；按重量計為0.3至0.5份的由曱苯(80%)和乙醇(20。/。)組成的溶劑。通常，生片的厚度的下限不會引起麻煩，然而，如果功能陶瓷片的厚度的上限超過60拜，則大量的溶劑殘留在生片中，導致在焙燒工藝或其它工藝過程中的熱變形。因此，優(yōu)選地，例如當需要70，的生片時，使用30//m和40/a的生片的組合。在本實施例中，具有37，±0.5戶厚度的生片與具有30，±0.5，厚度的生片一起使用。在被熱空氣干燥之后，生片202可包含按重量計為40%至80%的陶瓷固體含量和按重量計為5%至30%的粘合劑固體含量。生片202可以適當;l也形成在絕緣陶資基體100上，使得生片202可通過等溫等壓擠壓附著到絕》皋陶瓷基體IOO(將在后面描述)。這里，如果生片202的陶資固體含量小于40%,則出現(xiàn)不期望的問題。例如，在焙燒之后，生片202(功能陶瓷片200)過分地收縮并與絕緣陶瓷基體IOO分離。另一方面，如果生片202的陶瓷固體含量超過80%，則由于生片202的粘合劑固體含量相對低，所以生片202不能通過等溫等壓擠壓緊密地附著到絕緣陶瓷基體100。此外，生片202的粘合劑固體含量至少為5%以改進生片202和絕緣陶瓷基體100之間的結(jié)合。如果粘合劑固體含量超過30%,則與在生片202的陶瓷固體含量小于40%的情況下類似，在焙燒之后會出現(xiàn)諸如生片202過度收縮的問題?？紤]最終產(chǎn)品的特性(例如，機械強度、由焙燒引起的物理變形和材料成本)來選擇功能陶瓷片200的厚度。因此，生片202的厚度可選擇為等于或小于絕緣陶瓷基體100的厚度的一半。隨后，在操作S73中，第一內(nèi)電極210形成在生片202的頂表面上，生片202具有30，±0.5，的厚度并且形成在絕緣陶瓷基體100上(參見圖10中的(c)),具有37戶±0.5戶的厚度的生片204形成在包括第一內(nèi)電才及210的生片202上以形成有源層(參見圖10中的(d))。隨后，對應于第一內(nèi)電極210的第二內(nèi)電極210a形成在生片204上(參見圖10中的(e))。即，具有37，±0.5，的厚度的生片204作為有源層形成在第一內(nèi)電極210和第二內(nèi)電才及210a之間。然后，具有30，±0.5，的厚度的生片206形成在包含第二內(nèi)電才及210a的生片204上，使得第二內(nèi)電極210a不被暴露(參見圖10中的(f))。包括第一內(nèi)電極210和第二內(nèi)電極210a的生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)的總厚度為103，±1.0，。在操作S74中，絕緣陶瓷基體IOO(在實際工藝中，絕緣陶瓷基體晶片)在劃線之后被置于鋁板或固定裝置上，并利用真空成型乙烯來密封。隨后，在80。C的恒定溫度下并在2200psi的預定壓力下將絕緣陶瓷基體100擠壓3分鐘，然后在6000psi的恒定的壓力下將絕緣陶資基體100擠壓15分鐘。如上所述，在等溫等壓擠壓過程中，堆疊的生片202、204和206在厚度方向上被致密化，接觸絕緣陶t;基體100的生片202的粘合劑影響生片202和絕緣陶瓷基體100之間的物理結(jié)合。此外，由于如上所述用于絕纟彖陶乾基體100的絕緣陶瓷基體晶片被劃線分開，所以使用鋁板或固定裝置才丸行等溫等壓擠壓，以防止晶片沿劃線被不均勻的力折斷。在等溫等壓擠壓之后，與擠壓前的堆疊結(jié)構(gòu)的厚度103，±1.0，相比，生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)的厚度減小15%，達到88〃m±0.4，，堆疊結(jié)構(gòu)的厚度偏差也減小至士0.4，。在操作S75中，在310。C下執(zhí)行粘合劑燃盡工藝12小時，以從生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)中去除有機粘合劑。參照圖10中的(g)，在操作S76中執(zhí)行焙燒工藝。在焙燒過程中，生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂须妼W特性的功能陶瓷片200。同時，金屬氧化物材料通過由熱引起的固相擴散從生片202轉(zhuǎn)移至絕緣陶瓷基體100的孔112和122中(參見圖1)，從而形成擴散結(jié)合層150(參見圖1)。由于擴散結(jié)合層150，因此功能陶瓷片200可更牢固地結(jié)合到絕緣陶瓷基體100。在本實施例中，考慮到功能陶瓷片200的電學特性，在1150。C下執(zhí)行焙燒3小時。在焙燒之后，功能陶瓷片200的厚度變得均勻，并且與生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)的厚度相比，功能陶瓷片200的厚度減小50%,達到51.5〃m±0.2〃m。由生片204形成的有源層的厚度為18.1，±0.1，。由于生片202、204和206的堆疊結(jié)構(gòu)薄，因此可在等溫等壓擠壓操作過程中將足夠的擠壓力均勻地施加到堆疊結(jié)構(gòu)。因此，用于有源層的生片204和用于覆蓋層的生片202和206可具有良好的平整度，因此功能陶瓷片200可具有均勻的厚度。通過焙燒生片堆疊結(jié)構(gòu)的收縮百分比為大約50%。該收縮百分比是在傳統(tǒng)的用于陶瓷組件的芯片堆疊工藝中通常觀察到的26%的收縮百分比的大約兩倍大。其原因可解釋如下。通過等溫等壓擠壓工藝將生片充分地平坦化和致密化，并且生片的被推入到絕緣陶瓷基體100的孔112和122或其它表面處理部分中的部分防止生片沿長度(X軸)方向和寬度(Y軸)方向收縮。此外，通過固相擴散從生片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體100中的材料可有助于該高收縮百分比。參照圖0中的(h),在操作S77中，以這樣的方式通過激光4奮整來去除功能陶瓷片200的兩側(cè)修整后的功能陶瓷片200具有比內(nèi)電極210和210a稍大的寬度。結(jié)果，絕緣陶瓷基體100的表面被部分地暴露。該操作是在功能陶瓷片200上形成鈍化層的預備步驟。當功能陶瓷片200具有半導體特性時，鈍化層是必需的。另一方面，當功能陶瓷片200具有介電、壓電或磁性特性時，可以選擇性地省略鈍化層。具體地說，由于諸如壓敏電阻器和熱敏電阻器的功能陶覺片具有半導體特性(即，電流可流過這些半導體陶瓷片)，所以在下面的用于外電極的電鍍工藝中，電解液中包含的金屬離子會附著到半導體陶瓷片的暴露到電44環(huán)境中的部分上。在這種情況下，最終產(chǎn)品會短路，因此使用該產(chǎn)品的電子裝置可能被損壞或破壞。此外，電鍍電解液是強酸溶液，因此會導致功能陶資片被腐蝕。因此，當功能陶t;片200是半導體陶資片時，應形成鈍化層以防止這些問題。鈍化層結(jié)合到絕緣陶乾基體100的暴露部分，以完全覆蓋功能陶覺片200。參照圖10中的(i),在激光修整之后，在操作S78中在功能陶瓷片200上形成鈍化層。具體地說，通過絲網(wǎng)印刷將包含柔性玻璃顆粒的漿料施加到功能陶瓷片200，并在70(TC至80(TC下進行熱處理。玻璃鈍化層可形成為厚度為1戶至10，。當玻璃鈍化層的厚度小于1，時，功能陶瓷片200的一些部分不會被玻璃鈍化層覆蓋。另一方面，當玻璃鈍化層的厚度大于IO，時，由于在熱處理工藝過程中的熱膨脹或其它原因，在鈍化層上會出現(xiàn)聚塊部分或破裂部分。即，在這種情況下，玻璃鈍化層不會具有良好的平整度。鈍化層300可足夠?qū)捯圆槐┞豆δ芴沾善?00,并足夠長以具有與兩端相距至少50庫的邊緣。這可防止在下面的片折斷中出現(xiàn)折斷失效(breakingfailure),或在形成外電4及后，防止外電極與內(nèi)電才及210和210a之間的4公動或接觸不良。鈍化層由具有穩(wěn)定特性(例如電絕緣、耐化學性、防潮性和耐熱性)的材料形成。當鈍化層由玻璃類材料形成時，可通過絲網(wǎng)印刷法或分配法(dispensingmethod)等來形成鈍化層?？蛇x地，當^^化層由聚合物形成時，可通過真空熱沉積、浸漬等來形成鈍化層。隨后，在操作S79中，通過沿劃線折斷絕緣陶瓷基底晶片將絕緣陶f:基體晶片分為單個的陶瓷組件。在操作S80中，通過傳統(tǒng)方法形成外電極(未示出)。具體地說，可通過浸漬法將外電極漿料(例如，銀或銀-環(huán)氧樹脂漿料)施加到單個陶瓷組件的兩端以覆蓋暴露在所述兩端的內(nèi)電極210和21Oa來形成外電極?？衫酶鞣N方法來執(zhí)行折斷絕緣陶乾基體晶片的步驟和形成外電極的步驟。例如，與在片式電阻器制造工藝中相似，可在首先折斷絕緣陶瓷基體晶片之后形成外電極，然后可再將絕緣陶資基體晶片分為單個陶瓷組件。圖11和圖12是通過圖9的方法制造的陶瓷組件的透視圖和剖視圖。參照圖12,如果需要，可通過電鍍工藝在外部端子500上順序:l也形成鎳鍍層510和錫鍍層520,以允許陶f;組件的表面安裝。生片制造的陶資組件與第一對比示例和第二對比示例做比較。通過傳統(tǒng)的堆疊方法制造的0.30mm士0.05mm陶瓷組件和0.50mm土0.05mm陶瓷組4牛分別被選為第一對比示例和第二對比示例。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>下面的表2、表3和表4分別示出了表1中的實施例、第一對比示例和第二對比示例的特性值。表2、表3和表4中的每個表的特性值由20個片式壓壽文電阻器樣本測量。測量條件如下-防潮性負荷試驗85%RH、85°C、5.5Vdc、500hr-靜電放電試驗接觸放電(士8kV,10次)；空氣放電(土l5kV，10次)-電壓變化率△VB[%]=(最新值-初始值)/初始值x100[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>在本發(fā)明的實施例中，功能陶瓷片(有源層)具有均勻的厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的陶瓷組件與第一對比示例和第二對比示例相比具有更好的電學特性(例如VB特性)。此外，本發(fā)明的陶瓷組件在機械性能(彎曲強度)上比第一對比示例和第二對比示例好很多。具體地說，本發(fā)明的陶瓷組件的彎曲強度是第二對比示例的彎曲強度的至少兩倍高。這是因為本發(fā)明的絕緣陶瓷基體具有高機械強度。在需要纖細并且輕的片式壓敏電阻器的電子設備的應用領域中，主要擔心(例如機械強度或由熱收縮導致的陶乾部分的破裂)可通過使用本發(fā)明的陶瓷組件來避免。例如，當片式壓敏電阻器用作小尺寸片式LED(發(fā)光二極管)的抗靜電裝置時，片式壓敏電阻器應該薄但堅固。在這種情況下，雖然用傳統(tǒng)的堆疊方法制造的第一對比示例具有可接受的0.30t的厚度，但是第一對比示例不合適，因為它會在制造片式LED的工藝(例如，環(huán)氧樹脂模制或框架折斷(framebreaking)工藝)過程中受到熱沖擊或機械沖擊而損壞或破壞。然而，才艮據(jù)本發(fā)明實施例的片式壓敏電阻器可被用于小尺寸的LED而沒有上述問題。此外，與第一對比示例和第二對比示例的厚度偏差相比，本實施例的最終產(chǎn)品具有更小的厚度偏差。這是因為在第一對比示例和第二對比示例中堆疊多個30/zm、40庫和50，的生片(功能陶乾片)的同時，累積偏差增加。此外，在本發(fā)明的本實施例中，使用了便宜的氧化鋁基體，使得功能陶瓷片所需的昂貴的功能陶瓷材料的量可減至第一對比示例的對應的0.30t產(chǎn)品的功能陶瓷材料的量的大約1/6倍，并可減至第二對比示例的對應的0.50t的產(chǎn)品的功能陶資材料的量的大約1/9倍。因此，根據(jù)本發(fā)明的陶瓷組件的制造成本可顯著地降低。由于本發(fā)明的這種成本節(jié)約的特性，本發(fā)明可以有效地應用到需要大量功能陶瓷材料的片式產(chǎn)品(例如使用氧化鈷(C0304)的NTC熱敏電阻器或4520尺寸的電容器(長4.5mmx寬2.0mm))中。雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的示例性實施例，但是應該了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領域技術(shù)人員可以進行各種修改。本發(fā)明的可能的修改示例性地解釋如下(1)功能陶瓷可分為以下類別，并可用于各種陶瓷組件a.介電陶瓷BaTi03、SrTi03或MgTi03基電容器陶瓷、頻率濾波器陶瓷、天線陶瓷等。b.半導體陶資BaTi03基PTC熱敏電阻器陶資，包括Mn304、NiO和Co304的至少兩種的NTC熱敏電阻器陶瓷，以及ZnO或SrTi03基壓敏電阻c.》茲性陶乾Mn-Zn鐵氧體或Ni-Zn鐵氧體、或Mn-Zn鐵氧體基J朱陶資(beadceramic)、感應器陶資等。d.壓電陶乾BaTi03基陶乾、PbTi03基陶資等。(2)可根據(jù)陶資組件的類型(例如壓敏電阻器、珠子(bead)、熱敏電阻器或電容器等)設置內(nèi)電極。(3)當不同類型的功能陶瓷片形成在絕緣陶瓷基體的頂表面和底表面上時，可實現(xiàn)具有多功能的單個陶瓷組件。在這種情況下，可如下構(gòu)造不同類型的功能陶瓷片a.高容量壓敏電阻器壓敏電阻器-電容器[X7R、Y5V、Z5U]b.ESD、EMI濾波器壓敏電阻器-電容器或壓敏電阻器-感應器。(4)在上述實施例中，多個生片堆疊在絕緣陶瓷基體上，并且在生片處形成一對內(nèi)電極。然而，本發(fā)明不限于此構(gòu)造。例如，單個生片可被用來形成功能陶瓷片，然后內(nèi)電極可被形成在單個生片上。在這種情況下，陶瓷組件可被實現(xiàn)為不用內(nèi)電極表現(xiàn)出電學特性。(5)在上述實施例中，在晶粒中和晶粒之間具有孔的多晶材料被用作絕緣陶瓷基體，以提高功能陶瓷片和絕緣陶瓷基體之間的結(jié)合強度。然而，本發(fā)明不限于此。例如，倘若單晶材料允許形成由通過固相擴散的材料轉(zhuǎn)移和化學反應而產(chǎn)生的擴散結(jié)合層，則單晶材料(例如硅或氧化鋁)可被用于絕緣陶瓷基體。因此，本發(fā)明的范圍不是由對本發(fā)明的詳細描述限定，而是由權(quán)利要求書限定，所述范圍內(nèi)的所有不同都將被解釋為包含在本發(fā)明內(nèi)。如上所述，本發(fā)明具有如下的各種優(yōu)點通過焙燒預先制備絕緣陶t;基體，通過等溫等壓擠壓將生片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體。然后，通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴沾善?，同時，由于金屬氧化物通過固相擴散從功能陶資片轉(zhuǎn)移到絕緣陶瓷基體中，所以在絕緣陶乾基體和功能陶瓷片之間形成擴散結(jié)合層。擴散結(jié)合層提高絕緣陶瓷基體和功能陶瓷片之間的結(jié)合強度，因此可制造可靠的功能陶瓷組件而沒有裂紋或彎曲。此外，因為與傳統(tǒng)的功能陶瓷片相比，該功能陶瓷片具有更小的厚度，所以可節(jié)省用于功能陶瓷片的昂貴的金屬氧化物，因此可降低陶瓷組件的制造成本。此外，由于通過高溫焙燒預先制備絕緣陶瓷基體，所以雖然功能陶瓷片薄，但是陶瓷組件可具有足夠的機械強度。因此，可制造薄、輕且堅固的陶瓷組件。此外，由于功能陶瓷片具有均勻的厚度和高密度，因此可改善產(chǎn)品的電學特性和厚度的分散度，從而提高良率。此外，因為可在絕緣陶乾基體上形成不同類型的功能陶瓷片，所以可制造多功能陶瓷組件。權(quán)利要求1、一種陶瓷組件元件，包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性，其中，通過在絕緣陶瓷基體上形成用于功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固生片來將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。2、如權(quán)利要求1所述的陶瓷組件元件，其中，生片包含按重量計為40%至80%的固體功能氧化物和按重量計為5%至30%的固體粘合劑。3、如權(quán)利要求1所述的陶瓷組件元件，其中，功能陶瓷片的厚度比絕緣陶瓷基體的厚度的一半小。4、如權(quán)利要求1所述的陶t;組件元件，其中，通過研磨、形成多個槽或蝕刻來對絕緣陶覺基體進行表面處理，從而增加絕緣陶瓷基體和功能陶f:片之間的結(jié)合強度。5、如權(quán)利要求1所述的陶瓷組件元件，其中，功能陶瓷片包含介電陶瓷材料、壓電陶瓷材料、磁性陶瓷材料和半導體陶瓷材料的特性中的任意一種。6、如權(quán)利要求1所述的陶瓷組件元件，其中，絕緣陶瓷基體包含硅、氧化鋁和氮化鋁中的任意一種。7、一種陶覺組件，包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性；兩個或更多的電極，電連接到功能陶瓷片，其中，通過在絕緣陶瓷基體上形成用于功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。8、一種陶資組件，包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性；內(nèi)電極，結(jié)合到功能陶瓷片并與功能陶瓷片電連接；外電極，電連接到內(nèi)電極的暴露部分，其中，通過在絕緣陶瓷基體上形成用于功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。9、如權(quán)利要求8所述的陶資組件，其中，內(nèi)電極結(jié)合到功能陶瓷片的表面，陶瓷組件還包括結(jié)合到所述功能陶瓷片以覆蓋內(nèi)電極的輔助功能陶瓷片，且輔助功能陶瓷片具有與功能陶瓷片相同的電學特性。10、如權(quán)利要求8所述的陶瓷組件，其中，功能陶瓷片具有由多個片形成的堆疊結(jié)構(gòu)。11、如權(quán)利要求8所述的陶乾組件，其中，內(nèi)電極由從由Ag、Pd、Pt、Au、Ni、Cu、W和Ag-Pd合金組成的組中選擇的材料形成。12、一種陶資組件元件，包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；第一功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體的頂表面并具有電學特性；第二功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體的底表面并具有與第一功能陶瓷片的電學特性不同的電學特性，其中，通過在絕緣陶瓷基體上形成用于第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體的頂表面和底表面，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體的頂表面和底表面，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。13、如權(quán)利要求12所述的陶資組件元件，其中，形成通孔以使其穿透絕緣陶瓷基體的頂表面和底表面，在通孔中形成電極以將第一功能陶瓷片和第二功能陶瓷片電連接。14、一種陶資組件元件，包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；第一功能陶資片，結(jié)合到絕緣陶乾基體并具有電學特性；第二功能陶瓷片，結(jié)合到第一功能陶瓷片并具有與第一功能陶瓷片的電學特性不同的電學特性，其中，通過在絕緣陶瓷基體上形成用于第一功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于第一功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將第一功能陶資片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將第一功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。15、一種制造陶競組件元件的方法，所述方法包括以下步驟在其表面上形成有孔且被預先焙燒的絕緣陶資基體上形成生片；向絕緣陶資基體擠壓生片，使得生片的一部分滲入孔中并被錨固，且物理結(jié)合到絕緣陶乾基體；從生片中去除粘合劑；在預定條件下焙燒生片；通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂须妼W特性的功能陶瓷片，同時通過擴散結(jié)合層將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，其中，在生片的焙燒過程中由功能氧化物的從生片向絕緣陶瓷基體中的固相擴散和滲透來形成所述擴散結(jié)合層。16、如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在比絕緣陶瓷基體的焙燒溫度低預定值的溫度下執(zhí)行焙燒生片的步驟。17、一種制造陶資組件元件的方法，所述方法包括以下步驟在其表面上形成有孔且被預先焙燒的絕緣陶瓷基體上形成生片；向絕緣陶瓷基體擠壓生片，使得生片的一部分滲入孔中，并物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體；從生片中去除粘合劑；在預定條件下焙燒生片；通過焙燒將生片轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂须妼W特性的功能陶瓷片，同時通過擴散結(jié)合層將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，其中，在生片的焙燒過程中由功能氧化物的從生片向絕緣陶資基體中的固相擴散和滲透來形成所述擴散結(jié)合層；形成與功能陶瓷片電連接的外電極。18、如權(quán)利要求17所述的方法，其中，生片形成在絕緣陶瓷基體的頂表面上，所述方法還包括在絕緣表面的頂表面、生片的頂表面或生片的頂表面和底表面的每個上形成內(nèi)電極，其中，外電極與內(nèi)電極電連接。19、如權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟用激光修整功能陶乾片以使絕緣陶覺基體的表面暴露，修整后的功能陶瓷片比內(nèi)電極寬；形成鈍化層，所述鈍化層結(jié)合到絕緣陶瓷基體的暴露的表面并覆蓋內(nèi)電極。20、如權(quán)利要求1所述的陶資組件元件，其中，孔是從由晶粒中的孔、晶粒之間的孔和由表面處理提供的孔組成的組中選擇的一種。全文摘要本發(fā)明提供了一種陶瓷組件元件、陶瓷組件及其制造方法。該陶瓷組件元件包括絕緣陶瓷基體，在其表面上形成有孔，所述絕緣陶瓷基體被預先焙燒；功能陶瓷片，結(jié)合到絕緣陶瓷基體并具有電學特性。通過在絕緣陶瓷基體上形成用于功能陶瓷片的生片，并在預定的溫度和壓力下擠壓用于功能陶瓷片的生片，使得生片的一部分被迫進入孔中并被錨固，來將功能陶瓷片物理結(jié)合到絕緣陶瓷基體，并且通過以這樣的方式焙燒錨固的生片來將功能陶瓷片化學結(jié)合到絕緣陶瓷基體，即，生片的功能氧化物通過固相擴散滲入絕緣陶瓷基體以形成擴散結(jié)合層。文檔編號H01C7/02GK101401172SQ200780008389公開日2009年4月1日申請日期2007年2月15日優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日發(fā)明者崔光輝,趙晟秀,金善基申請人:卓英社有限公司