扁平气体放电管器件和方法与流程

文档序号:14011011阅读:236来源:国知局
扁平气体放电管器件和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月17日提交的题为“microflatgasdischargetubes”的美国临时申请no.62/134,533的优先权,其公开内容通过整体引用明确地合并于此。

本申请涉及扁平(flat)气体放电管。



背景技术:

许多电子设备和电路使用气体放电管(gdt)器件,其具有限制在两个电极之间的一定体积的气体。当在两个电极之间存在足够的电势差时,气体可电离以提供导电介质(medium),由此产生电弧形式的电流。

基于这种工作原理,gdt可配置为在电气干扰期间为各种应用提供可靠且有效的过电压保护。在一些应用中,gdt相对于例如半导体雪崩二极管或晶闸管器件是优选的。半导体器件一般具有更高的电容,其依赖于所施加的电压。这可引起受保护的通信信道中不可恢复的失真以及高的插入损耗和回波损耗。因此,gdt被频繁用于期望针对过电压之类的电气干扰进行保护的电信和其他应用中。



技术实现要素:

在一些实施方式中,本申请涉及一种气体放电管(gdt)器件,其包括:第一绝缘体衬底,具有第一面和第二面,并且限定一开口。所述gdt器件还包括第二绝缘体衬底和第三绝缘体衬底,分别安装到所述第一绝缘体衬底的第一面和第二面,使得所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底的向内表面与所述第一绝缘体衬底的开口限定一腔室。所述gdt器件还包括第一电极和第二电极,实施在所述腔室的一个或多个向内表面上。所述gdt器件还包括第一端子和第二端子,实施在所述gdt器件的至少一个外表面上。所述gdt器件还包括分别实施在所述第一电极和所述第二电极与所述第一端子和所述第二端子之间的电连接。

在一些实施例中,所述第一电极和所述第二电极可实施在所述第二绝缘体衬底的向内表面上。在一些实施例中,所述第一电极和所述第二电极可分别实施在所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底的向内表面上。

在一些实施例中,所述第一绝缘体衬底可包括陶瓷层。所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底中的每个可包括陶瓷层。

在一些实施例中,所述gdt器件还可包括第一密封件和第二密封件,配置为促成所述腔室的密封。所述第一密封剂可实施在所述第二绝缘体衬底和所述第一绝缘体衬底之间,所述第二密封件可实施在所述第三绝缘体衬底和所述第一绝缘体衬底之间。在一些实施例中,所述第一密封件和所述第二密封件中的每个可以是导电密封件或非导电密封件。

在一些实施例中,所述第一端子和所述第二端子可至少实施在所述第二绝缘体衬底上。所述第一端子和所述第二端子还可实施在所述第三绝缘体衬底上并且电连接到所述第二绝缘体衬底上的它们相应的第一端子和第二端子。

在一些实施例中,所述电连接可包括第一内部通孔,其延伸穿过所述第二绝缘体衬底并且配置为将所述第一电极电连接到所述第一端子。所述电连接还可包括第二内部通孔,其延伸穿过所述第三绝缘体衬底并且配置为将所述第二电极电连接到所述第三绝缘体衬底的向外表面上的导体特征。所述电连接还可包括第三内部通孔,其延伸穿过所述第三绝缘体衬底、所述第一绝缘体衬底和所述第二绝缘体衬底,所述第三内部通孔配置为电连接所述第三绝缘体衬底的向外表面上的导体特征和所述第二端子。所述电连接还可包括外部导电特征,其实施在所述gdt器件的侧边缘上并且配置为电连接所述第三绝缘体衬底的向外表面上的导体特征和所述第二端子。所述外部导电特征可包括用导电材料至少部分地进行填充和/或敷镀的雉堞(castellation)特征。

在一些实施例中,所述电连接可包括从所述第一电极横向延伸到所述gdt器件的第一侧边缘的第一金属化迹线,以及从所述第二电极横向延伸到所述gdt器件的第二侧边缘的第二金属化迹线。所述第一侧边缘和所述第二侧边缘可以是相对的边缘。所述电连接还可包括第一外部导电特征和第二外部导电特征,所述第一外部导电特征实施在所述第一侧边缘上并且配置为将所述第一金属化迹线电连接到所述第一端子,所述第二外部导电特征实施在所述第二侧边缘上并且配置为将所述第二金属化迹线电连接到所述第二端子。所述第一外部导电特征和所述第二外部导电特征中的每个可包括用导电材料至少部分地进行填充和/或敷镀的雉堞特征。

在一些实施例中,所述第一端子可实施在所述第二绝缘体衬底上,所述第二端子可实施在所述第三绝缘体衬底上。所述电连接可包括从所述第一电极横向延伸到所述第二绝缘体衬底的侧边缘处或附近位置的第一金属化迹线,以及从所述第二电极横向延伸到所述第三绝缘体衬底的侧边缘处或附近位置的第二金属化迹线。所述第二绝缘体衬底的侧边缘和所述第三绝缘体衬底的侧边缘可以是相对边缘。所述电连接还可包括第一外部导电特征和第二外部导电特征,所述第一外部导电特征实施在所述第二绝缘体衬底的所述侧边缘上并且配置为将所述第一金属化迹线电连接到所述第一端子,所述第二外部导电特征实施在所述第三绝缘体衬底的所述侧边缘上并且配置为将所述第二金属化迹线电连接到所述第二端子。所述第一外部导电特征和所述第二外部导电特征中的每个可包括用导电材料至少部分地进行填充和/或敷镀的雉堞特征。

在一些实施例中,所述电连接还可包括第一内部导电通孔和第二内部导电通孔,所述第一内部导电通孔实施为穿过所述第二绝缘体衬底并且配置为将所述第一金属化迹线电连接到所述第一端子,所述第二内部导电通孔实施为穿过所述第三绝缘体衬底并且配置为将所述第二金属化迹线电连接到所述第二端子。

在一些实施例中,所述开口可具有圆柱形状。在一些实施例中,所述第一绝缘体衬底还可限定至少一个额外开口,所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底可包括用于所述至少一个额外开口中的每个的相应的额外第一和第二电极,以限定排列成阵列的多个腔室。在一些实施例中,所述多个腔室中的至少一些可以电互连。

在一些实施例中,所述gdt器件还可包括与所述gdt器件堆叠的另一gdt器件,以产生第一堆叠腔室和第二堆叠腔室。在一些实施例中,所述堆叠腔室中的至少一些可以电互连。在一些实施例中,所述第一堆叠腔室和所述第二堆叠腔室中的每个可实质上被密封。在一些实施例中,所述第一堆叠腔室和所述第二堆叠腔室可经由孔(hole)连通。

在一些实施例中,与所述堆叠腔室相关联的第一电极和最后电极可分别电连接到第一端子和第二端子。在一些实施例中,在所述第一电极和所述最后电极之间的中心电极可电连接到第三端子。

在一些实施例中,所述gdt器件还可包括第三电极和电连接到所述第三电极的第三端子。

在一些实施方式中,本申请涉及一种制造气体放电管(gdt)器件的方法。所述方法包括提供或形成具有第一面和第二面并且限定一开口的第一绝缘体衬底。所述方法还包括将第二绝缘体衬底和第三绝缘体衬底分别安装到所述第一绝缘体衬底的第一面和第二面,使得所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底的向内表面以及所述第一绝缘体衬底的开口限定一腔室。所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底中的每个包括实施在面向所述腔室的表面上的电极。所述方法还包括在所述第二绝缘体衬底和所述第三绝缘体衬底的至少一个外表面上形成第一端子和第二端子。所述方法还包括将所述第一电极和所述第二电极分别与所述第一端子和所述第二端子电连接。

在一些实施方式中,本申请涉及一种制造气体放电管(gdt)器件的方法。所述方法包括提供或形成具有第一面和第二面以及开口阵列的第一绝缘体板。所述方法还包括提供或形成第二绝缘体板和第三绝缘体板,所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板中的每个包括实施在表面上的电极阵列,以及电连接到每个电极的导体特征。所述方法还包括将所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板分别安装到所述第一绝缘体板的第一面和第二面,使得所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板上的电极阵列通过所述开口阵列彼此面对,由此限定腔室阵列。

在一些实施例中,所述方法还可包括在所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板的至少一个表面上为每对第一和第二电极形成第一端子和第二端子。所述方法还可包括将每对第一和第二电极分别与所述第一和第二端子电连接。

在一些实施例中,所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板中的每个还可包括在所述表面上实施的密封件阵列,使得对应的腔室成为实质上密封的腔室。在一些实施例中,所述第一绝缘体板、所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板中的每个可包括陶瓷板。

在一些实施例中,所述导体特征可包括延伸穿过所述第二绝缘体板的第一内部通孔,以及延伸穿过所述第三绝缘体板的第二内部通孔。所述第一端子和所述第二端子可形成在所述第二绝缘体板上。所述第一内部通孔可提供对应的第一电极和对应的第一端子之间的电连接。所述第二内部通孔可提供对应的第二电极和所述第三绝缘体板上的导体特征之间的电连接。

在一些实施例中,所述电连接还可包括在每个导体特征和对应的第二端子之间形成电路径。每个导体特征和对应的第二端子之间的电路径可包括穿过所述第三、第一和第二绝缘体板的导电通孔。每个导体特征和对应的第二端子之间的电路径可包括一部分导电雉堞通孔。

在一些实施例中,所述方法还可包括将所述腔室阵列分割成多个单个gdt器件。

在一些实施例中,所述导体特征可包括第一金属化迹线和第二金属化迹线,所述第一金属化迹线横向延伸以将所述第一电极电连接到所述第二绝缘体板上的对应单元的第一侧边缘,所述第二金属化迹线横向延伸以将所述第二电极电连接到所述第三绝缘体板上的对应单元的第二侧边缘。所述第二绝缘体板的第一侧边缘可包括电连接所述第一金属化迹线和所述第一端子的导电雉堞,所述第三绝缘体板的第二侧边缘可包括电连接所述第二金属化迹线和所述第二端子的导电雉堞。在一些实施例中,所述方法还可包括将所述腔室阵列分割成多个单个gdt器件。所述分割可导致沿所述第二绝缘体板的第一侧边缘和所述第三绝缘体板的第二侧边缘的所述雉堞被暴露。

在一些实施例中,所述第一端子和所述第二端子可实施在所述第二绝缘体板上。在一些实施例中,所述第一端子和所述第二端子可实施在所述第二绝缘体板和所述第三绝缘体板两者上。

在一些实施例中,沿所述第二绝缘体板的第一侧边缘用导电材料填充和/或敷镀的所述雉堞可延伸穿过所述第一绝缘体板和所述第三绝缘体板的对应侧边缘,沿所述第三绝缘体板的第二侧边缘用导电材料进行填充和/或敷镀的所述雉堞可延伸穿过所述第一绝缘体板和所述第二绝缘体板的对应侧边缘。

在一些实施例中,所述第一端子可形成在所述第二绝缘体板上,所述第二端子可形成在所述第三绝缘体板上。

在一些实施例中,所述分割可包括分割所述腔室阵列,使得每个单个gdt器件包括一个腔室。在一些实施例中,所述分割可包括分割所述腔室阵列,使得每个单个gdt器件包括多个腔室。在一些实施例中,所述方法还可包括电互连所述多个腔室中的至少一些腔室。

在一些实施例中,所述方法还可包括将另一gdt器件与所述gdt器件堆叠,以产生第一堆叠腔室和第二堆叠腔室。所述方法还可包括电互连所述堆叠腔室中的至少一些。在一些实施例中,所述第一和第二堆叠腔室中的每个可实质上被密封。在一些实施例中,所述第一和第二堆叠腔室可经由孔连通。

出于概述本申请的目的,已经在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应当理解,根据本发明的任何具体实施例,不一定要实现所有这些优点。因而,可以按照实现或优化如在这里教导的优点中的一个或一组的方式来实施或实现本发明,而不一定要实现如在这里可能教导或建议的其它优点。

附图说明

图1示出了具有这里描述的一个或多个特征的扁平气体放电管(gdt)的侧截面图。

图2示出了示例gdt,其中两个电极中的每个可通过一个或多个诸如导电通孔之类的内部贯穿衬底连接电连接到其对应的端子。

图3示出了示例gdt,其中电极和其相应的端子之间的电连接可包括一个或多个导电通孔以及沿扁平gdt的相应边缘的一个或多个外部导电特征。

图4示出了示例gdt,其中两个电极中的每个可通过形成在绝缘体衬底上的连接器迹线(trace)并且通过沿扁平gdt的相应边缘的一个或多个外部导电特征电连接到其对应的端子。

图5a示出了可以是图2的扁平gdt的更具体示例的扁平gdt的侧截面图。

图5b示出了图5a的扁平gdt的上立体图。

图5c示出了图5a的扁平gdt的未组装上立体图。

图5d示出了图5a的扁平gdt的未组装下立体图。

图6a示出了可以是图3的扁平gdt的更具体示例的扁平gdt的侧截面图。

图6b示出了图6a的扁平gdt的未组装上立体图。

图6c示出了图6a的扁平gdt的未组装下立体图。

图7a示出了可以是图4的扁平gdt的更具体示例的扁平gdt的侧截面图。

图7b示出了图7a的扁平gdt的未组装上立体图。

图7c示出了图7a的扁平gdt的未组装下立体图。

图8a示出了可以是图4的扁平gdt的更具体示例的扁平gdt的侧截面图。

图8b示出了图8a的扁平gdt的未组装上立体图。

图8c示出了图8a的扁平gdt的未组装下立体图。

图9a和图9b示出了可如何加工第一绝缘体板以用于图2和图5的示例的示例。

图10a和图10b示出了可如何加工第二绝缘体板以用于图2和图5的示例的示例。

图11a和图11b示出了可如何加工第三绝缘体板以用于图2和图5的示例的示例。

图12a和图12b示出了可如何进一步加工图9b的第一绝缘体板的示例。

图13a和图13b示出了可如何进一步加工图10b的第二绝缘体板的示例。

图14a和图14b示出了可如何进一步加工图11b的第三绝缘体板的示例。

图15a至图15d示出了可如何堆叠和进一步加工已加工了的绝缘体板以产生多个单个扁平gdt的示例。

图16a和图16b示出了可如何加工第一绝缘体板以用于图3和图6的示例的示例。

图17a和图17b示出了可如何加工第二绝缘体板以用于图3和图6的示例的示例。

图18a和图18b示出了可如何加工第三绝缘体板以用于图3和图6的示例的示例。

图19a和图19b示出了可如何进一步加工图16b的第一绝缘体板的示例。

图20a和图20b示出了可如何进一步加工图17b的第二绝缘体板的示例。

图21a和图21b示出了可如何进一步加工图18b的第三绝缘体板的示例。

图22a至图22d示出了可如何堆叠和进一步加工已加工了的绝缘体板以产生多个单个扁平gdt的示例。

图23a和图23b示出了可如何加工第一绝缘体板以用于图4、图7和图8的示例的示例。

图24a和图24b示出了可如何加工第二绝缘体板以用于图4、图7和图8的示例的示例。

图25a和图25b示出了可如何加工第三绝缘体板以用于图4、图7和图8的示例的示例。

图26a和图26b示出了可如何进一步加工图23b的第一绝缘体板的示例。

图27a和图27b示出了可如何进一步加工图24b的第二绝缘体板的示例。

图28a和图28b示出了可如何进一步加工图25b的第三绝缘体板的示例。

图29a至图29d示出了可如何堆叠和进一步加工已加工了的绝缘体板以产生多个单个扁平gdt的示例。

图30a和图30b示出了具有这里描述的一个或多个特征的扁平gdt可包括多于两个端子的示例。

图30c和图30d示出了可类似于图30a和30b的示例但是具有实施在上表面和下表面两者上的中心端子的示例扁平gdt。

图30e和图30f示出了具有这里描述的一个或多个特征的扁平gdt包括的所有电极可在密封腔室的一侧的示例。

图30g和图30h示出了所有电极在密封腔室的一侧的扁平gdt的另一示例。

图31示出了具有这里描述的一个或多个特征的另一示例扁平gdt的侧截面图。

图32a示出了与图31的示例gdt类似的示例扁平gdt。

图32b示出了与图31的示例gdt的另一示例扁平gdt。

图33a示出了可用于图31的扁平gdt的第一绝缘体衬底的未组装平面视图。

图33b示出了可用作图31的扁平gdt的第二绝缘体衬底和/或第三绝缘体衬底的绝缘体衬底的端子侧的未组装平面视图。

图33c示出了图33b的绝缘体衬底的电极侧的未组装平面视图。

图34a和图34b示出了可如何加工第一绝缘体板以用于图4和图31-33的示例的示例。

图35a至图35e示出了可如何加工绝缘体板以用于图4和图31-33的示例的第二绝缘体板和/或第三绝缘体板的示例。

图36示出了示例加工步骤,其中可用图34b的第一绝缘体板和图35e的两个绝缘体板来形成堆叠。

图37示出了堆叠配置的图36的三个绝缘体层。

图38示出了图37的绝缘体板的组件可被分割以产生多个单个扁平gdt的示例。

图39示出了具有以堆叠配置实施的多个密封腔室的gdt器件的示例。

图40示出了具有以堆叠配置实施的多个密封腔室的gdt器件的另一示例。

图41示出了具有与图39的示例类似的堆叠配置,但是多个腔室彼此连通的gdt器件的示例。

图42示出了具有与图40的示例类似的堆叠配置,但是多个腔室彼此连通的gdt器件的示例。

图43示出具有与图39的示例类似的堆叠配置,但是其中中心电极可电连接到第三端子的gdt器件的示例。

图44示出了与图43的示例类似,但是其中多个腔室可彼此连通的gdt器件的示例。

具体实施方式

如果有的话,在这里提供的标题仅仅为了方便起见,而不必影响要求保护的发明的范围或含义。

概览:

这里描述了与具有形成在诸如绝缘体衬底之类的衬底上的一个或多个电极的扁平气体放电管(gdt)相关的器件和方法的示例。关于扁平gdt的额外细节可见于题为“devicesandmethodsrelatedtoflatgasdischargetubes”的美国公开no.2014/0239804中,其通过整体引用而明确地合并于此,其公开内容视为本申请的说明书的一部分。

图1示出了具有这里描述的一个或多个特征的扁平gdt100的侧截面图。扁平gdt100可包括限定开口108的第一绝缘体衬底102。在一些实施例中,这种第一绝缘体衬底可包括例如陶瓷。第一绝缘体衬底102示为包括第一面(例如,图1中示为下侧面)和第二面(例如,图1中示为上侧面)。

图1还示出了实施在第一绝缘体衬底102的第一面上的第二绝缘体衬底104,以及实施在第一绝缘体衬底102的第二面上的第三绝缘体衬底106。在一些实施例中,第二和第三绝缘体衬底104、106中的任一个或两者可包括例如陶瓷。虽然在这里描述了具有这种第一、第二和第三绝缘体衬底的各种示例,但是将理解,本申请的一个或多个特征也可利用多于或少于三个绝缘体衬底来实施。例如,扁平gdt可包括具有穿过其的开口的绝缘体衬底,以及具有这里描述的电极的上或下绝缘体衬底。在这种结构中,另一个电极可安装在相对侧,作为基于绝缘体衬底的电极。在另一示例中,扁平gdt可包括两个绝缘体衬底,具有由一个或两个绝缘体衬底限定的腔室,每个绝缘体衬底具有这里描述的电极。虽然这里基于使用预烧制陶瓷衬底描述了各种示例,但是将理解,本申请的一个或多个特征也可利用例如共烧陶瓷衬底和相关制造工艺、或低温共烧陶瓷(ltcc)衬底和相关制造工艺来实施。

在图1的示例中,第二绝缘体衬底104可用密封件120安装到第一绝缘体衬底102的下侧面。相似地,第三绝缘体衬底106可用密封件122安装到第一绝缘体衬底102的上侧面。每个密封件120、122可以是电导体或电绝缘体。导电密封件可由例如诸如铜银(cusil)材料之类的钎焊/锡焊材料形成。非导电密封件可由例如玻璃/胶非导电粘合剂材料形成。在一些实施例中,密封件可在对应衬底接合之前形成在对应的绝缘体衬底(104或106)的表面上和/或第一绝缘体衬底102的对应表面上。在一些实施例中,所有三个绝缘体衬底可利用例如钎焊或密封炉(oven)同时接合。在使用共烧陶瓷衬底或低温陶瓷(ltcc)衬底的实施例中,绝缘体衬底之间的密封可利用例如烧制过程期间相邻衬底的直接结合来实现。

在图1的示例中,电极114示为实施在第二绝缘体衬底104上。类似地,电极116示为实施在第三绝缘体衬底106上。因此,通过开口108以及具有它们相应的第一和第二电极的第二和第三绝缘体衬底104、106可形成基本密封的腔室。

在图1的示例中,第一和第二电极114、116可电连接到大体上示为124的两个或更多端子。这里将更详细地描述可如何在电极114、116与一些或全部端子124之间实施这种电连接的各种示例。

密封件示例:

在图1的示例扁平gdt100以及这里描述的其他更具体的示例中,密封件120、122可以是导电密封件、非导电密封件、或它们的任意组合。这里将更详细地描述与这种导电和非导电密封件相关的示例。在使用共烧陶瓷衬底或低温陶瓷(ltcc)衬底的实施例中,绝缘体衬底之间的密封可通过例如烧制过程期间相邻衬底的直接结合来实现。

电极和端子之间的连接的示例:

图2至图4示出了可如何将电极114、116电连接到它们相应的端子的更多示例。图2示出了一示例,其中电极114、116每个可通过一个或多个诸如导电通孔之类的内部贯穿衬底连接来电连接到其对应的端子。图3示出了一示例,其中电极114、116与它们相应的端子之间的电连接可包括一个或多个导电通孔以及沿扁平gdt100的相应边缘的一个或多个外部导电特征。图4示出了一示例,其中电极114、116中的每个可通过形成在绝缘体衬底104、106上的连接器迹线并且通过沿扁平gdt100的相应边缘的一个或多个外部导电特征电连接到其对应的端子。出于描述的目的,将理解,这种迹线可描述为连接器、导体、金属化层、或它们的任意组合,以提供电路径。

参照图2,扁平gdt100示为包括第一绝缘体衬底102、第二绝缘体衬底104、第三绝缘体衬底106、密封件120和122、以及电极114和116,它们可类似于图1的示例,以形成由第一绝缘体衬底102的开口108促成的密封腔室。密封件120、122可以是导电的或非导电的。

在图2的示例中,端子150、160示为实施在扁平gdt100的下侧面上,以便于例如表面安装应用。第二绝缘体衬底104上的电极114示为通过诸如通孔152之类的贯穿衬底连接来电连接到端子150。第三绝缘体衬底106上的电极116示为通过诸如通孔166之类的贯穿衬底连接、第三绝缘体衬底106的表面上的连接器迹线164、以及诸如通孔162之类的连接来电连接到端子160,通孔162延伸穿过第三绝缘体衬底106、第一绝缘体衬底102和第二绝缘体衬底104。在一些实施例中,一些或全部贯穿衬底连接152、166、162可以是导电通孔。在美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了可如何形成这种导电通孔的示例。

参照图3,扁平gdt100示为包括第一绝缘体衬底102、第二绝缘体衬底104、第三绝缘体衬底106、密封件120和122、以及电极114和116,它们可类似于图1的示例,从而形成由第一绝缘体衬底102的开口108促成的密封腔室。密封件120、122可以是导电的或非导电的。

在图3的示例中,端子170、180示为实施在扁平gdt100的下侧面(具有端子170a、180a)和上侧面(具有端子170b、180b)两者上,以便于例如直立或倒置取向的表面安装应用。第二绝缘体衬底104上的电极114示为通过诸如通孔172之类的贯穿衬底连接来电连接到端子170。第三绝缘体衬底106上的电极116示为通过诸如通孔186之类的贯穿衬底连接、第三绝缘体衬底106的表面上的连接器迹线184、以及诸如扁平gdt100的对应边缘上的雉堞(castellation)182之类的外部导电特征来电连接到端子180。

在一些实施例中,诸如电连接到端子170的雉堞174之类的外部导电特征可以被实施或可以不被实施。例如,如果扁平gdt100设计成通过所示的具有端子170、180的下侧面进行表面安装,则可能不需要或不期望外部导电特征174。在另一示例中,端子可实施在上侧面上(当如图3所示地观察时)。为了实现这种结构,可在图3的扁平gdt100的左上侧面形成电连接到外部导电特征174(进而电连接到电极114)的端子。对于上侧面上的另一端子,连接器迹线184可配置为端子,由此提供与电极116的电连接。

在一些实施例中,外部导电特征182、174中的一些或全部可包括例如诸如通孔或其部分之类的填充和/或敷镀的雉堞特征。美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了可如何形成这种雉堞特征的示例。

参照图4,扁平gdt100示为包括第一绝缘体衬底102、第二绝缘体衬底104、第三绝缘体衬底106、密封件120和122、以及电极114和116,它们可类似于图1的示例,从而形成由第一绝缘体衬底102的开口108促成的密封腔室。密封件120、122可以是导电的或非导电的。

在图4的示例中,端子示为实施在扁平gdt100的下侧面和上侧面两者上,以便于例如扁平gdt100的任一面上的表面安装。更具体地,端子190a、200a实施在扁平gdt100的下侧面上,端子190b、200b实施在扁平gdt100的上侧面上。尽管以这种配置描述了图4的扁平gdt100,但是将理解,本申请的一个或多个特征也可用仅在一个侧面上的端子来实现。

在图4的示例中,第二绝缘体衬底104上的电极114示为通过诸如导电迹线194之类的横向连接和诸如扁平gdt100的对应边缘上的雉堞192之类的外部导电特征来电连接到端子190a、190b。类似地,第三绝缘体衬底106上的电极116示为通过诸如导电迹线204之类的的横向连接和诸如扁平gdt100的对应边缘上的雉堞202之类的外部导电特征来电连接到端子200a、200b。

在一些实施例中,外部导电特征192、202中的一些或全部可包括例如诸如通孔或其部分之类的填充和/或敷镀的雉堞特征。美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了可如何形成这种雉堞特征的示例。

扁平gdt的更具体示例:

图5至图8示出了上面参照图2-4描述的结构的更具体示例。对于给定的电极到端子结构,密封件可以是导电的或非导电的。

在图5至图8的各种示例中,第一绝缘体衬底102及其相应的开口108、第二绝缘体衬底104和第三绝缘体衬底106可大体类似于参照图1-4描述的那些。类似地,图5至图8的各种示例中的导电密封件和/或非导电密封件可大体上类似于参照图1-4描述的那些。在一些具体示例中,可以恰当地配置这种密封件以适应对应的设计;这里将更详细地描述这种变型。

与具有内部导电通孔的扁平gdt相关的示例:

图5a至图5d示出了示例扁平gdt100的各种视图,其具有多个内部贯穿衬底通孔以用于提供电极和端子之间的电连接。图5a示出了侧截面图,图5b示出了上立体图,图5c示出了未组装上立体图,图5d示出了未组装下立体图。在图5a-5d的示例中,如这里描述的那样,密封件可以是导电的或非导电的。图5a-5d的这种扁平gdt100可以是这里参照图2描述的扁平gdt100的更具体示例。

在图5a-5d的示例中,贯穿衬底连接(图2中的152、166、162)示为导电的贯穿衬底通孔152、166、162。更具体地,通孔152示为形成为穿过第二绝缘体衬底104,以将电极114电连接到端子150。通孔166示为形成为穿过第三绝缘体衬底106,以将电极116电连接到第三绝缘体衬底106的上侧面上的连接器迹线164。通孔162示为形成为穿过第三绝缘体衬底106、第一绝缘体衬底102和第二绝缘体衬底104,以将连接器迹线164(进而电极116)电连接到端子160。

参照图5b和图5c,两个示例性通孔166示为电连接到连接器迹线164。类似地,两个示例性通孔162示为电连接到连接器迹线164。将理解,可以使用其他数量的通孔(例如,小于两个或大于两个)。

还参照图5b和图5c,连接器迹线164可以是金属化层,其配置为提供足够的热路径,以便从封装内的电极116去除器件运行状态期间生成的热能。类似地,端子150可配置为用作热沉并且从电极114去除热量。

还参照图5b和图5c,连接器迹线164可以是金属化层,其具有适当的尺寸以提供通孔166和通孔162之间的电连接。这种金属化层可利用许多技术形成在第三绝缘体衬底106的上表面上,例如包括厚膜印刷、镀或其他沉积工艺以及诸如蚀刻之类的图案化工艺。

在图5a至图5d的示例中,扁平gdt100示为包括在第一和第二绝缘体衬底102、104之间的密封件120,以及在第一和第三绝缘体衬底102、106之间的密封件122。这些密封件可以是导电密封件、非导电密封件、或者它们的任意组合。

参照图5c和图5d,两个通孔162示为延伸穿过密封件120、122。因此,如果密封件120、122是导电的,则电极116和对应的端子160电连接到导电密封件120、122。在这种结构中,电极114、116中的任一个或两者可形成有恰当的尺寸以便在两个电极之间提供足够的电绝缘间隙。如果密封件120、122为非导电的,或者如果两个通孔162被绝缘区域包围且因此不电连接到导电密封件120、122,则可增大电极114、116中的任一个或两者的面积,同时保持两个电极之间足够的电绝缘距离。

如图5a和图5d所示,电极116可形成在第三绝缘体衬底106的下侧面上。类似地,如图5a和图5c所示,电极114可形成在第二绝缘体衬底104的上侧面上。在一些实施例中,这些电极(114、116)中的每一个可以是简单的金属层,或者可包括诸如方格纹(waffle)图案之类的特征。在一些实施例中,可以在电极上印刷发射性涂层。在一些实施例中,可以在一个或多个绝缘体衬底上形成预电离线和/或图案以控制击穿(breakdown)参数。美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了与这些特征中的一个或多个相关的示例。

具有内部通孔和外部连接的扁平gdt相关的示例:

图6a-6c示出了具有用于提供电极和端子之间的电连接的内部贯穿衬底通孔和外部导电特征两者的示例扁平gdt100的各种视图。图6a示出了侧截面图,图6b示出了未组装的上立体图,图6c示出了未组装的下立体图。在图6a-6c的示例中,如这里描述的那样,密封件可以是导电的或非导电的。图6a-6c的这种扁平gdt100可以是这里参照图3描述的扁平gdt100的更具体的示例。

在图6a-6c的示例中,贯穿衬底连接(图3中的172、186)示为导电贯穿衬底通孔172、186,外部导电特征(图3中的174、182)可以是金属化雉堞174、182。更具体地,通孔172示为形成为穿过第二绝缘体衬底104,以将电极114电连接到端子170。雉堞174可被包括在扁平gdt100的侧边缘上,以便电连接到端子170。通孔186示为形成为穿过第三绝缘体衬底106,以将电极116电连接到在第三绝缘体衬底106的上侧面上的连接器迹线184。雉堞182示为被包括在扁平gdt100的侧边缘上,以将连接器迹线184(进而电极116)电连接到端子180。

参照图6b和图6c,两个示例通孔186示为提供电极116和连接器迹线184之间的电连接。将理解,可以使用其他数量的通孔(例如,小于两个或大于两个)。连接器迹线184可以是金属化层,其具有合适的尺寸以提供通孔186和侧雉堞182之间的电连接。在一些实施例中,连接器迹线184可以利用多种技术形成,例如包括厚膜印刷、镀或其他沉积工艺以及诸如蚀刻之类的图案化工艺。

在图6a-6c的示例中,扁平gdt100示为包括在第一和第二绝缘体衬底102、104之间的密封件120,以及在第一和第三绝缘体衬底102、106之间的密封件122。这些密封件可以是导电密封件、非导电密封件、或者它们的任意组合。

如图6a和图6b所示,电极114可形成在第二绝缘体衬底104上。类似地,如图6a和图6c所示,电极116可形成在第三绝缘体衬底106上。在一些实施例中,这些电极(114、116)中的每一个可以是简单的金属层,或者可包括诸如方格纹(waffle)图案之类的特征。在一些实施例中,可以在电极上印刷发射性涂层。在一些实施例中,可以在一个或多个绝缘体衬底上形成预电离线和/或图案以控制击穿参数。美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了与这些特征中的一个或多个相关的示例。

无通孔(via-less)扁平gdt相关的示例:

图7和图8示出了扁平gdt的示例,其中可以在不使用内部导电通孔的情况下制成电极与其相应端子之间的电连接。图7a-7c示出了其中两个端子可实施在扁平gdt的一个侧面上的示例。图8a-8c示出了其中两个端子可实施在扁平gdt的两个侧面中的每个上的示例。

图7a-7c示出了具有金属化迹线的示例扁平gdt100的各种视图,金属化迹线用于提供电极与外部导电特征之间的电连接,外部导电特征诸如为雉堞通孔,其又电连接到其相应的端子。图7a示出了侧截面图,图7b示出了未组装的上立体图,图7c示出了未组装的下立体图。在图7a-7c的示例中,如这里描述的那样,密封件120、122可以是导电的或非导电的。图7a-7c的这种扁平gdt100可以是这里参照图4描述的扁平gdt100的更具体的示例。

在图7a-7c的示例中,横向连接(图4中的194、204)示为金属化迹线194、204。更具体地,金属化迹线194示为实施在第二绝缘体衬底104上,以将电极114电连接到形成在扁平gdt100的对应侧的雉堞通孔192。雉堞通孔192示为电连接到端子190,使得电极114电连接到端子190。类似地,金属化迹线204示为实施在第三绝缘体衬底106上,以将电极116电连接到形成在扁平gdt100的对应侧的雉堞通孔202。雉堞通孔202示为电连接到端子200,使得电极116电连接到端子200。

在一些实施例中,参照图7a和图7b,金属化迹线194可形成在第二绝缘体衬底104上。电极114的一些或全部可形成在金属化迹线194的一部分上方,使得金属化迹线194提供电极114和雉堞通孔192之间的电连接。类似地,密封件120的一部分可形成在金属化迹线194的一部分上方。如果密封件120为导电的,则它可提供密封功能,同时通过金属化迹线194与电极114电接触,只要密封件120不与雉堞通孔202电接触即可。如果密封件120为非导电的,则它可提供密封功能,而不与电极114电接触。在一些实施例中,金属化迹线194可利用例如印刷技术由例如镀有镍或钎焊/锡焊材料(例如铜银(cusil)材料)的厚膜摩利锰(mollymanganese)或厚膜钨形成。

类似地,参照图7a和图7c,金属化迹线204可形成在第三绝缘体衬底106上。电极116的一些或全部可形成在金属化迹线204的一部分上方,使得金属化迹线204提供电极116和雉堞通孔202之间的电连接。类似地,密封件122的一部分可形成在金属化迹线204的一部分上方,只要密封件122不与雉堞通孔192电接触即可。如果密封件122为导电的,则它可提供密封功能,同时通过金属化迹线204与电极116电接触。如果密封件122为非导电的,则它可提供密封功能而不与电极116电接触。在一些实施例中,金属化迹线204可利用例如印刷技术由例如镀有镍或钎焊/锡焊材料(例如铜银(cusil)材料)的厚膜摩利锰或厚膜钨形成。

在图7a-7c的示例中,金属化迹线(194或204)及其对应的密封件(120或122)描述为被形成为单独的层。将理解,在一些实施例中,如果密封件120、122为导电的,则金属化迹线(194或204)及其对应的导电密封件(120或122)可一起被图案化和形成为单个导电层。还将理解,在一些实施例中,如果密封件120、122为导电的,则金属化迹线(194或204)可被诸如玻璃、金属氧化物或聚合物之类的绝缘体层分开,使得金属化迹线不与对应的导电密封件(120或122)电接触。金属化迹线(194或204)与对应的密封件(120或122)电隔离时,可以如这里描述的那样实现使用非导电密封件的一些或全部设计优点。

在图7a-7c的示例中,电极114、116中的每个可实施为简单的金属层,或者可包括诸如方格纹图案之类的特征。在一些实施例中,可以在电极上印刷发射性涂层。在一些实施例中,可以在一个或多个绝缘体衬底上形成预电离线和/或图案以控制击穿参数。美国公开no.2014/0239804中更详细地描述了与这些特征中的一个或多个相关的示例。

在图7a-7c的示例中,扁平gdt100具有实施在一个侧面上的端子190、200。因此,这种扁平gdt可用该侧面安装在例如电路板上。在一些应用中,可能期望能在任一侧安装扁平gdt。图8a-8c示出了内部类似于图7a-7c的示例,但是在扁平gdt的上表面和下表面两者上都具有端子的扁平gdt的示例。

图8a-8c示出了示例扁平gdt100的各种视图,其内部类似于图7a-7c的示例,但是在扁平gdt100的上下表面两者上都具有端子。图8a示出了侧截面图,图8b示出了未组装的上立体图,图8c示出了未组装的下立体图。在图8a-8c的示例中,如这里描述的那样,密封件120、122可以为导电的或非导电的。图8a-8c的这种扁平gdt100可以是这里参照图4描述的扁平gdt100的更具体示例。

在图8a-8c的示例中,雉堞通孔192(其通过金属化迹线194电连接到电极114)示为电连接到下端子190a和上端子190b中的每个。类似地,雉堞通孔202(其通过金属化迹线204电连接到电极116)示为电连接到下端子200a和上端子200b中的每个。因此,可以利用下端子190a、200a或上端子190b、200b来安装扁平gdt100。

在图7和图8的示例中,从其相应电极横向延伸到相应的雉堞通孔的金属化迹线可允许在不使用内部贯穿衬底通孔的情况下制成到相应端子的电连接。因此,可以在没有导电通孔的情况下实现给定电极,从而对于给定隔离路径,允许任一或两个电极的最大化或更大尺寸。这种导电通孔的缺失可允许更灵活地实施电极(例如,更大面积的电极)。

扁平gdt的其他示例:

图31-33示出了扁平gdt的示例,其中可使用诸如导电雉堞之类的外部导电特征或者使用内部导电通孔来制成电极与其相应端子之间的电连接。在图31-33的示例中,可以在扁平gdt的两个侧面中的每个上实施一端子。

图31和图33a-33c示出了具有用于提供电极与诸如雉堞通孔之类的外部导电特征之间的电连接的金属化迹线的示例扁平gdt100的各种视图,雉堞通孔又电连接到其相应的端子。图31示出了具有第一绝缘体衬底的扁平gdt100的侧截面图,第一绝缘体衬底具有第一面(例如,图31所示的下侧面)和第二面(例如,图31所示的上侧面)。示例扁平gdt100示为还包括实施在第一绝缘体衬底102的第一面上的第二绝缘体衬底104和实施在第一绝缘体衬底102的第二面上的第三绝缘体衬底106。在一些实施例中,第一、第二和第三绝缘体衬底102、104、106中的每个可包括例如诸如氧化铝陶瓷之类的陶瓷。这种氧化铝陶瓷可提供一个或多个属性,例如优异的电绝缘性、期望的机械属性、期望的热属性(例如,高熔点)、以及期望的耐蚀性。

图32a示出了与图31的示例gdt100类似的示例扁平gdt100。然而,图32a的扁平gdt100示为包括内部导电通孔191、201,其提供相应电极(114、116,通过横向连接194、204)和端子(190、200)之间的电连接。因此将理解,可适当地修改图33b和图33c的未组装视图,以包括这种内部导电通孔,并且去除诸如雉堞通孔之类的外部导电特征。

在图32a的示例中,诸如导电迹线之类的横向连接194、204用于将相应的电极114、116电连接到导电通孔191、201。在一些实施例中,可以直接制成电极和导电通孔之间的电连接。

例如,图32b示出了与图32a的示例gdt100类似的gdt100。然而,图32b的扁平gdt100示为包括内部电连接115a、115b,其可提供相应的电极114、116和端子190、200之间的直接电连接。这种内部电连接(115a、115b)可以是例如导电通孔。在一些实施例中,当期望其中堆叠布置多个腔室的堆叠配置时,图32b的示例配置可以是特别有用的。这里将更详细地描述与这种堆叠配置相关的示例。

在一些应用中,这种内部导电通孔的使用可允许金属化的贯穿绝缘体连接在分割(singulation)工艺期间基本完整保留而不被切分。这种基本上完整的内部导电通孔可允许维持电极及其相应端子之间的导电性。

还将理解,在一些实施例中,具有参照图31-33描述的一个或多个特征的扁平gdt可包括一个或多个诸如雉堞通孔之类的外部导电特征、以及一个或多个内部导电通孔。

图33a示出了第一绝缘体衬底102的未组装平面视图,图33b和图33c示出了可用作图31的示例扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106的绝缘体衬底(104、106)的端子侧(图33b)和电极侧(图33c)的未组装平面视图。如这里描述的那样,可对图33b和图33c的示例进行适当修改以产生图32的示例扁平gdt,其中使用内部导电通孔(191、201)来代替图31的外部导电雉堞(191、201)。

参照图31和图33a-33c,第一绝缘体衬底102可包括开口108,其形成为适当的尺寸以允许形成密封体积,第一和第二电极114、116实施在密封体积的相对侧面上。第一电极114示为通过横向连接(例如,金属化迹线)194以及图31的外部连接(例如,导电雉堞)191或图32的内部连接(例如,导电通孔)191电连接到扁平gdt100的第一侧面上的第一端子190。类似地,第二电极116示为通过横向连接(例如,金属化迹线)204以及图31的外部连接(例如,导电雉堞)201或图32的内部连接(例如,导电通孔)201电连接到扁平gdt100的第二侧面上的第二端子200。

参照图31-33,密封件120可实施在第一绝缘体衬底102和第二绝缘体衬底104之间。相似地,密封件122可实施在第一绝缘体衬底102和第三绝缘体衬底106之间。在一些实施例中,如这里描述的那样,密封件120、122可以为导电的或非导电的。

在图31-33的示例中,第一绝缘体衬底102可关于第二和第三绝缘体衬底104、106是大致对称的。此外,第二和第三绝缘体衬底104、106中的每个可用具有电极、横向导电迹线、密封件和导电雉堞的公共绝缘体衬底来实现。将参照图34-38描述可如何使用这种公共绝缘体衬底来制造扁平gdt的示例。

在图31-33的示例中,横向连接示为金属化迹线194、204。更具体地,金属化迹线194示为实施在第二绝缘体衬底104上,以将第一电极114电连接到形成在图31的扁平gdt100的对应侧的导电雉堞191或图32的扁平gdt的导电通孔191。导电雉堞191示为电连接到第一端子190,使得第一电极114电连接到扁平gdt100的第一侧面上的第一端子190。

类似地,金属化迹线204示为实施在第三绝缘体衬底106上,以将第二电极116电连接到形成在图31的扁平gdt100的对应侧的导电雉堞201或图32的扁平gdt的导电通孔201。导电雉堞201示为电连接到第二端子200,使得第二电极116电连接到扁平gdt100的第二侧面上的第二端子200。

在一些实施例中,参照图31-33,金属化迹线194可形成在第二绝缘体衬底104上。第一电极114的一些或全部可形成在金属化迹线194的一部分上方,使得金属化迹线194提供第一电极114与图31的导电雉堞191或图32的导电通孔191之间的电连接。在一些实施例中,密封件120可形成在金属化迹线194上方。如果密封件120为非导电的,则它可提供密封功能而不与第一电极114电连接。

类似地,金属化迹线204可形成在第三绝缘体衬底106上。第二电极116的一些或全部可形成在金属化迹线204的一部分上方,使得金属化迹线204提供第二电极116与图31的导电雉堞201或图32的导电通孔201之间的电连接。在一些实施例中,密封件122可形成在金属化迹线204上方。如果密封件122为非导电的,则它可提供密封功能而不与第二电极116电连接。

在图31-33的示例中,电极114、116中的每个可实施为简单金属层,或者可包括诸如方格纹图案之类的特征。在一些实施例中,可以在电极上印刷发射性涂层。在一些实施例中,可以在与密封体积108相关联的一个或多个绝缘体衬底和/或表面上形成预电离线和/或图案以控制击穿参数。

在图31-33的示例中,扁平gdt100具有实施在扁平gdt100的相对两个侧面上的端子190、200。因此,这种扁平gdt可与电部件串联使用,并且提供相对较大的可焊接端子。例如,可将扁平的金属氧化物变阻器(mov)实施为扁平器件,并且可将具有一个或多个参照图31-33描述的特征的扁平gdt100焊接到这种扁平mov器件的任一或两个侧面中的每一个上,以产生由扁平gdt100提供的一个或多个大的可焊接端子。

制造工艺的示例:

图9-29和34-38示出了可用于制造这里参照图1-8和31-33描述的各种扁平gdt的工艺的示例。在这里描述的工艺示例中,可在具有与绝缘体衬底对应的单元的阵列的绝缘体板上实施各种步骤中的一些或基本全部。这种单元可被分离以产生多个单个单元,所述单个单元可处于基本最终形式或可被进一步处理。然后,这种完整形式的单个单元中的每个可成为具有一个或多个这里描述的特征的扁平gdt。

图9a和图9b示出了可如何加工第一绝缘体板300a以形成腔室孔108的阵列和贯穿衬底通孔162的阵列,从而产生部分加工的第一绝缘体板302的示例,第一绝缘体板300a具有基本由边界301a限定的单个单元的阵列。当被分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图2和图5描述的第一绝缘体衬底102。

在图9a和图9b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成腔室孔108和贯穿衬底通孔162。

图10a和图10b示出了可如何加工第二绝缘体板300b以形成贯穿衬底通孔152的阵列和贯穿衬底通孔162的阵列,从而产生部分加工的第二绝缘体板304的示例,第二绝缘体板300b具有基本由边界301b限定的单个单元的阵列。当被分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图2和图5描述的第二绝缘体衬底104。

在图10a和图10b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成贯穿衬底通孔152和贯穿衬底通孔162。

图11a和图11b示出了可如何加工第三绝缘体板300c以形成贯穿衬底通孔166的阵列和贯穿衬底通孔162的阵列,从而产生部分加工的第三绝缘体板306的示例,第三绝缘体板300c具有基本由边界301c限定的单个单元的阵列。当被分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图2和图5描述的第三绝缘体衬底106。

在图11a和图11b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成贯穿衬底通孔166和贯穿衬底通孔162。

图12a示出了图9b的部分加工了的第一绝缘体板302。图12b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充通孔162,并且在部分加工了的第一绝缘体板302的两个侧面上形成密封环120、122。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔162中,以用导电金属填充通孔162。密封环120、122可通过例如印刷来形成。在形成了前述填充的通孔和密封环时,组件可在进一步加工之前被干燥和烧制。

如这里描述的那样,密封环120、122可为导电的或非导电的。如果密封环120、122为导电的,则这种环可促成导电通孔162与第二和第三绝缘体板304、306中其对应的通孔的电连接。如果密封环120、122为非导电的(例如,诸如玻璃或环氧树脂之类的绝缘体),则可在密封环120、122中形成适当尺寸的开口(例如,在印刷工艺期间形成的圆形开口),以允许在不同绝缘体板的导电通孔之间形成电连接。例如,这种密封环120、122中的开口可用导电材料(例如,锡焊料、钎焊料或导电性环氧树脂)(例如铜银(cusil)材料)选择性地进行填充和/或敷镀。密封环120、122中的开口中的这种导电材料可在密封过程中熔化、熔融(fuse)或固化(cure),以产生两个端对端相邻的填充了的导电通孔之间的电连接。在一些实施例中,可在填充了的通孔和密封环的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板302之前进行。

图13a示出了图10b的部分加工的第二绝缘体板304。图13b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充通孔152和通孔162,并且在部分加工的第二绝缘体板304的上侧面上形成密封环120。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔152、162中,以用导电金属填充通孔152、162。密封环120可通过例如印刷来形成。

在图13b的示例中,可如参照图12b描述的那样实现密封环120和通孔162的形成,以适应导电的和非导电的密封环。

在图13b的示例中,电极114可形成在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上,端子150、160可形成在部分加工了的第二绝缘体板304的下侧面上。由于电极114和端子150两者(对于给定单元而言)都为导电的,所以它们可直接形成在填充的导电通孔152上方。在所示的示例中,示出了形成单个导电层以用于相邻单元的端子150、160,使得在分割时,每个都成为对应的单个单元的端子。将理解,也可以单独图案化和形成这种相邻的端子。

在一些实施例中,可以在填充的通孔、密封环、电极和端子的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板304之前进行。

图14a示出了图11b的部分加工了的第三绝缘体板306。图14b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充通孔166和通孔162,并且在部分加工的第三绝缘体板306的下侧面上形成密封环122。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔166、162中,以用导电金属填充通孔166、162。密封环122可通过例如印刷来形成。

在图14b的示例中,可如参照图12b描述的那样实现密封环120和通孔162的形成,以适应导电的和非导电的密封环。

在图14b的示例中,电极116可形成在部分加工的第三绝缘体板306的下侧面上,连接器迹线164可形成在部分加工的第三绝缘体板306的上侧面上。由于电极116和连接器迹线164两者(对于给定单元而言)都为导电的,所以它们可直接形成在填充的导电通孔166上方。类似地,连接器迹线164可直接形成在填充的导电通孔162上方。

在一些实施例中,可在填充的通孔、密封环、电极和连接器迹线的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板306之前进行。

在一些实施例中,绝缘体板302、304、306然后可被敷镀以覆盖金属化区域。这种敷镀可包括例如镍以及可选地选择性的铜。

图15a-15d示出了可如何堆叠和进一步加工图12b、13b、14b的加工了的绝缘体板302、304、306以产生具有一个或多个这里描述的特征的多个单个的扁平gdt的示例。在图15a中,可通过将第一绝缘体板302定位于第二绝缘体板304上方,然后将第三绝缘体板306定位于第一绝缘体板302上方来形成堆叠。在一些实施例中,可利用堆叠装置来确保三个绝缘体板的单个单元的足够对准精度。这种对准可包括例如将穿过所有三个绝缘体板提供电连接的通孔162的对准。

图15b示出了三个绝缘体层304、302、306堆叠并且对准以限定将成为单个扁平gdt100的单元的阵列。这种堆叠组件可被固化以形成扁平gdt100的阵列,每个扁平gdt100具有填充有期望气体的密封腔室。例如,堆叠的组件可置于烤炉中,可用期望的气体混合物代替空气。然后,可将温度升至绝缘体板之间的密封环层熔化或固化的点,由此基本密封填充有期望气体混合物的各个腔室。

图15c示出了这种绝缘体板的组件的示例,其中腔室基本上被一对绝缘体板之间的密封环密封。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可从烤炉移除,并且在例如暴露的端子和金属特征(例如,连接器迹线164和任何暴露的通孔)上形成镀层。这种镀层可包括例如锡或其他焊料材料。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可以可选地被调节和测试以在器件阵列中时就满足期望的性能水平。

图15d示出了图15c的加工步骤得到的绝缘体板的组件可被分割以产生多个单个的扁平gdt100的示例。这种分割例如可通过切割(cutting)、锯(sawing)等来实现。在一些实施例中,两个或更多扁平gdt100可保持为处于机械连接和可选地电连接,从而产生阵列的gdt器件。

在一些实施例中,每个分割的扁平gdt100可以可选地被敷镀有例如锡或其他焊料材料,然后如果尚未做的话,可被调节和测试以满足期望的性能水平。然后,可将这种成品封装或实施在诸如电路板之类的另一设备中。

图16a和图16b示出了可如何加工第一绝缘体板300a以形成腔室孔108的阵列和雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第一绝缘体板302的示例,第一绝缘体板300a具有基本由边界301a限定的单个单元的阵列。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图3和图6描述的第一绝缘体衬底102。

在图16a和图16b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成腔室孔108和雉堞通孔320。

图17a和图17b示出了可如何加工第二绝缘体板300b以形成贯穿衬底通孔172的阵列和雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第二绝缘体板304的示例,第二绝缘体板300b具有基本由边界301b限定的单个单元的阵列。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图3和图6描述的第二绝缘体衬底104。

在图17a和图17b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成贯穿衬底通孔172和雉堞通孔320。

图18a和图18b示出了可如何加工第三绝缘体板300c以形成贯穿衬底通孔186的阵列和雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第三绝缘体板306的示例,第三绝缘体板300c具有基本由边界301c限定的单个单元的阵列。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图3和图6描述的第三绝缘体衬底106。

在图18a和图18b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成贯穿衬底通孔186和雉堞通孔320。

图19a示出了图16b的部分加工了的第一绝缘体板302。图19b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充雉堞通孔320,并且在部分加工了的第一绝缘体板302的两个侧面上形成密封环120、122。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔320中,以用导电金属填充雉堞通孔320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便在与另一绝缘体板堆叠时允许与对应雉堞通孔的接合。密封环120、122可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环120、122可为导电的或非导电的。在形成了前述填充的通孔和密封环时,组件可在进一步加工之前被干燥和烧制。

图20a示出了图17b的部分加工了的第二绝缘体板304。图20b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充通孔172和雉堞通孔320,并且在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上形成密封环120。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔172、320中,以用导电金属填充通孔172、320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便在与另一绝缘体板堆叠时允许与对应雉堞通孔的接合。密封环120可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环120可以为导电的或非导电的。

在图20b的示例中,可在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上形成电极114,并且可在部分加工了的第二绝缘体板304的下侧面上形成端子170、180。由于电极114和端子170两者(对于给定单元而言)都为导电的,所以它们可直接形成在填充了的导电通孔172的相应末端上方。在所示的示例中,示出了形成单个导电层以用于相邻单元的端子170、180,使得在分割时,每个都成为对应的单个单元的端子。将理解,也可以单独地图案化和形成这种相邻的端子。

在一些实施例中,可在填充的通孔、密封环、电极和端子的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板304之前进行。

图21a示出了图18b的部分加工了的第三绝缘体板306。图21b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充通孔186和雉堞通孔320,并且在部分加工了的第三绝缘体板306的下侧面上形成密封环122。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔186、320中,以用导电金属填充通孔186、320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便在与另一绝缘体板堆叠时允许与对应的雉堞通孔接合。密封环122可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环122可为导电的或非导电的。

在图21b的示例中,可在部分加工了的第三绝缘体板306的下侧面上形成电极116,并且可在部分加工了的第三绝缘体板306的上侧面上形成连接器迹线184。由于电极116和连接器迹线164两者(对于给定单元而言)都为导电的,所以它们可直接形成在填充了的导电通孔186的相应末端上方。类似地,连接器迹线164可直接形成在填充了的雉堞通孔320上方。

在一些实施例中,可在填充了的通孔、密封环、电极和连接器迹线的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板306之前进行。

在一些实施例中,绝缘体板302、304、306然后可被敷镀以覆盖金属化区域。这种敷镀可包括例如镍和可选地选择性的铜。

图22a-22d示出了可如何堆叠和进一步加工图19b、图20b、图21b的加工了的绝缘体板302、304、306以产生具有一个或多个这里描述的特征的多个单个的扁平gdt的示例。在图22a中,可通过将第一绝缘体板302定位于第二绝缘体板304上方,然后将第三绝缘体板306定位于第一绝缘体板302上方来形成堆叠。在一些实施例中,可利用堆叠设备来确保三个绝缘体板的单个单元的足够对准精度。这种对准可包括例如将提供外部电连接的雉堞通孔320的对准。

图22b示出了三个绝缘体层304、302、306堆叠并且对准以限定将成为单个扁平gdt100的单元的阵列。这种堆叠组件可被固化以形成扁平gdt100的阵列,每个扁平gdt100具有填充有期望气体的密封腔室。例如,堆叠组件可置于烤炉中,可用期望的气体混合物代替空气。然后,可将温度升至绝缘体板之间的密封环层熔化或固化的点,从而基本密封填充有期望气体混合物的各个腔室。

图22c示出了这种绝缘体板的组件的示例,其中腔室由一对绝缘体板之间的密封环基本密封。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可从烤炉移除,并且在暴露的端子和金属特征(例如,连接器迹线164和任何暴露通孔)上形成镀层。这种镀层可包括例如锡或其他焊料材料。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可以可选地被调节和测试以在器件阵列中时就满足期望的性能水平。

图22d示出了图22c的加工步骤可获得的绝缘体板的组件可被分割以产生多个单个的扁平gdt100的示例。这种分割可通过例如切割、锯切等来实现。在一些实施例中,两个或更多个扁平gdt100可保持为处于机械连接和可选地处于电连接状态,从而产生阵列的gdt器件。

当分割单个扁平gdt100时,一对相邻单元之间的雉堞通孔320变成大约一半的通孔,从而变成参照图3和图6描述的雉堞174、182。这种雉堞的暴露表面可被敷镀有例如镍和锡。

在一些实施例中,每个分割的扁平gdt100可以可选地敷镀有例如锡或其他焊料材料,然后如果尚未做的话,可被调节和测试以满足期望的性能水平。然后这种成品可被封装或实施在诸如电路板之类的另一设备中。

图23a和图23b示出了可如何加工具有基本由边界301a限定的单个单元的阵列的第一绝缘体板300a以形成腔室孔108的阵列和雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第一绝缘体板302的示例。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图4、图7和图8描述的第一绝缘体衬底102。

在图23a和图23b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成腔室孔108和雉堞通孔320。

图24a和图24b示出了可如何加工具有基本由边界301b限定的单个单元的阵列的第二绝缘体板300b以形成雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第二绝缘体板304的示例。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图4、图7和图8描述的第二绝缘体衬底104。

在图24a和图24b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成雉堞通孔320。

图25a和25b示出了可如何加工具有基本由边界301c限定的单个单元的阵列的第三绝缘体板300c以形成雉堞通孔320的阵列,从而产生部分加工了的第三绝缘体板306的示例。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图4、图7和图8描述的第三绝缘体衬底106。

在图25a和图25b的示例中,可利用例如激光和/或其他成孔技术形成雉堞通孔320。

图26a示出了图23b的部分加工了的第一绝缘体板302。图26b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充雉堞通孔320,并且在部分加工了的第一绝缘体板302的两个侧面上形成密封环120、122。例如,可利用真空将导电金属吸入通孔320中,以用导电金属填充雉堞通孔320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便当与另一绝缘体板堆叠时允许与对应的雉堞通孔的接合。密封环120、122可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环120、122可为导电的或非导电的。在形成了前述填充的通孔和密封环时,组件可以在进一步加工之前被干燥和烧制。

图27a示出了图24b的部分加工了的第二绝缘体板304。图27b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充雉堞通孔320,并且在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上形成导电迹线194。密封环120也可形成在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上。每个密封环120的一部分可覆盖导电迹线194的对应部分。

可利用真空将导电金属吸入通孔320中,以用导电金属填充雉堞通孔320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便当与另一绝缘体板堆叠时,允许与对应的雉堞通孔的接合。导电迹线194和密封环120可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环120可为导电的或非导电的。

在图27b的示例中,可在部分加工了的第二绝缘体板304的上侧面上形成电极114,并且可在部分加工了的第二绝缘体板304的下侧面上形成端子190a、200a。在所示的示例中,示出了形成单个导电层以用于相邻单元的端子190a、200a,使得当分割时,每个都成为对应的单个单元的端子。将理解,也可以单独地图案化和形成这种相邻的端子。

在图27b的示例中,可形成每个电极114以至少部分地覆盖对应的导电迹线194。因此,如这里描述的那样,电极114可电连接到对应的雉堞通孔320。

在一些实施例中,可在填充了的通孔、导电迹线、密封环、电极和端子的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板304之前进行。

图28a示出了图25b的部分加工了的第三绝缘体板306。图28b示出了这种绝缘体板可被进一步加工以用导电材料填充雉堞通孔320,并且在部分加工了的第三绝缘体板306的下侧面上形成导电迹线204。密封环122也可形成在部分加工了的第三绝缘体板306的下侧面上。每个密封环122的一部分可覆盖导电迹线204的对应部分。

可利用真空将导电金属吸入通孔320中,以用导电金属填充雉堞通孔320。在一些实施例中,这种填充了的雉堞通孔可延伸超过表面水平,或者可在这种通孔的端部引入额外的导电材料,以便当与另一绝缘体板堆叠时,允许与对应雉堞通孔的接合。导电迹线204和密封环122可通过例如印刷来形成。如这里描述的那样,密封环122可为导电的或非导电的。

在图28b的示例中,可在部分加工了的第三绝缘体板306的下侧面上形成电极116,并且可在部分加工了的第三绝缘体板306的上侧面上形成端子190b、200b。在所示的示例中,示出了形成单个导电层以用于相邻单元的端子190b、200a,使得当分割时,每个都成为对应的单个单元的端子。将理解,也可以单独图案化和形成这种相邻端子。

在图28b的示例中,每个电极116可形成为至少部分地覆盖对应的导电迹线204。因此,如这里描述的那样,电极116可电连接到对应的雉堞通孔320。

在一些实施例中,可在填充了的通孔、导电迹线、密封环、电极和端子的前述形成期间和/或之后执行一个或多个干燥和烧制工艺。这种干燥和烧制工艺可在进一步加工绝缘体板306之前进行。

在一些实施例中,绝缘体板302、304、306然后可被敷镀以覆盖金属化区域。这种镀层可包括例如镍和可选地选择性的铜。

在图28a和图28b的示例中,可包括上端子109b、200b以产生图8a-8c的示例结构,其中可通过任一侧面安装扁平gdt100。在图28a和图28b的示例中可省略这种上端子(109b、200b),以产生图7a-7c的示例结构,其中扁平gdt100仅在一个侧面上具有端子。

图29a-29d示出了可如何堆叠和进一步加工图26b、图27b、图28b的加工了的绝缘体板302、304、306以产生具有一个或多个这里描述的特征的多个单个的扁平gdt的示例。在图29a中,可通过将第一绝缘体板302定位于第二绝缘体板304上方,然后将第三绝缘体板306定位于第一绝缘体板302上方来形成堆叠。在一些实施例中,可利用堆叠设备来确保三个绝缘体板的单个单元的足够对准精度。这种对准可包括例如将提供外部电连接的雉堞通孔320的对准。

图29b示出了三个绝缘体层304、302、306堆叠并且对准以限定将成为单个的扁平gdt100的单元的阵列。这种堆叠组件可被固化以形成扁平的gdt100的阵列,每个扁平的gdt100具有填充有期望气体的密封腔室。例如,堆叠组件可置于烤炉中,空气可被期望气体混合物代替。然后,可将温度升至绝缘体板之间的密封环层熔化或固化的点,从而基本密封填充有期望气体混合物的各个腔室。

图29c示出了绝缘体板的这种组件的示例,其中腔室由一对绝缘体板之间的密封环基本密封。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可从烤炉移除,并且在例如暴露的端子和金属特征(例如,任何暴露的通孔)上形成镀层。这种镀层可包括例如锡或其他焊料材料。在一些实施例中,绝缘体板的密封组件可以可选地被调节和测试以在器件阵列中时就满足期望的性能水平。

图29d示出了图29c的加工步骤获得的绝缘体板的组件可被分割以产生多个单个的扁平gdt100的示例。这种分割可通过例如切割、锯切等来实现。在一些实施例中,两个或更多扁平gdt100可保持为处于机械连接并且可选地处于电连接状态,从而产生阵列的gdt器件。

当单个的扁平gdt100被分割时,一对相邻单元之间的雉堞通孔320变成大约一半的通孔,由此成为参照图4、图7和图8描述的雉堞192、202。这种雉堞的暴露表面可敷镀有例如镍和锡。

在一些实施例中,每个分割的扁平gdt100可以可选地敷镀有例如锡或其他焊料材料,然后如果尚未做的话,可被调节和测试以满足期望的性能水平。这种成品然后可被封装或实施在诸如电路板之类的另一设备中。

图34a和图34b示出了可如何加工具有基本由边界501限定的单个单元的阵列的第一绝缘体板500以形成腔室孔108的阵列,从而产生部分加工的第一绝缘体板502的示例。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图4和图31-33描述的第一绝缘体衬底102。

在图34a和图34b的示例中,第一绝缘体板500可以是诸如氧化铝陶瓷板之类的陶瓷板。但是将理解,第一绝缘体板500可由一种或多种其他电绝缘材料形成。在图34a和图34b的示例中,腔室孔108可利用例如激光和/或其他成孔技术形成。

图35a-35e示出了可如何将绝缘体板配置成第二绝缘体板和/或第三绝缘体板以产生这里参照图4和图31-33描述的多个第二绝缘体衬底(104)和多个第三绝缘体衬底(106)的示例。基本由边界(图35a中的505)限定的这种单个单元的阵列可被加工以产生部分加工了的绝缘体板520。当分割成单个单元时,每个单元可用作这里参照图4和图31-33描述的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。

参照图35a、图31、图33b和图33c,可形成或提供表示为504的绝缘体板。如这里描述的那样,可将这种绝缘体板配置为允许对基本由边界505限定的单个单元的阵列进行加工。

参照图35b、图31、图33b和图33c,可在图35a的绝缘体板504的选定位置上形成导电的雉堞特征508,以产生组件506。在一些实施例中,可在边界处(图35a中的505)形成给定导电雉堞508。如这里描述的那样,当进一步加工后,组件506的每个单个单元可用作扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。因此,当用作第二绝缘体衬底104时,导电雉堞特征508的大约一半可以是导电雉堞191(例如,图31、图33b和图33c)。当用作第三绝缘体衬底106时,导电雉堞特征508的大约一半可以是导电雉堞201(例如,图31、图33b和图33c)。

在一些实施例中,可以如这里描述的那样形成导电雉堞特征508,包括例如激光和/或其他成孔技术,接着是金属填充或敷镀技术。将理解,也可利用其他技术来形成导电雉堞特征。

应注意,为了获得图32的扁平gdt的第二和第三绝缘体衬底104、106,可修改图35b的示例工艺步骤以在绝缘体板504的每个单元的边界内形成一个或多个内部导电通孔。可以代替导电雉堞特征508或者附加地实施这种导电通孔。将理解,可以适当地修改图35a-35e的示例中的一些或所有其他工艺步骤以适应这种具有内部导电通孔的结构。

参照图35c、图31和图33c,可在图35b的绝缘体板组件506的选定位置上形成导电迹线512,以产生组件510。在一些实施例中,给定导电迹线512可形成为在给定边界500的两侧。在一些实施例中,这种导电迹线可与对应的导电雉堞特征508电接触,并且延伸到导电雉堞特征508周围的两个相邻单元两者中。当进一步加工后,可将组件510的每个单个单元用作扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。因此,当用作第二绝缘体衬底104时,导电迹线512可以是导电迹线194(例如,图31和图33c)。当用作第三绝缘体衬底106时,导电迹线512可以是导电迹线204(例如,图31和图33c)。

在一些实施例中,导电迹线512可利用例如印刷、烧制和敷镀技术由例如敷镀有铜或镍或钎焊/锡焊材料(例如铜银(cusil)材料)的厚膜摩利锰或厚膜钨形成。将理解,也可以利用其他技术来形成导电迹线。

仍参照图35c、图31和图33c,端子514可形成在绝缘体板组件510的选定位置上。在一些实施例中,给定端子514可形成为在给定边界500的两侧。在一些实施例中,这种端子可与对应的导电雉堞特征508电接触,并且延伸到导电雉堞特征508周围的两个相邻单元两者中。当进一步加工后,组件510的每个单个单元可用作扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。因此,当用作第二绝缘体衬底104时,端子514可以是端子190(例如,图31和图33b)。当用作第三绝缘体衬底106时,端子514可以是端子200(例如,图31和图33b)。

在一些实施例中,端子514可通过例如印刷和烧制诸如钼锰或厚膜钨之类的厚膜导体材料,接着在烧制的厚膜导体材料上镀铜层,在铜层上镀镍层,在镍层上镀锡或金层来形成。将理解,也可以利用其他技术来形成端子。

参照图35d、图31和图33c,可在图35c的绝缘体板组件510的选定位置上形成电极518,以产生组件516。在一些实施例中,可在对应的导电迹线512上形成给定电极518。如这里描述的那样,当进一步加工后,组件516的每个单个单元可用作扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。因此,当用作第二绝缘体衬底104时,电极518可以是电极114(例如,图31和图33c)。当用作第三绝缘体衬底106时,电极518可以是电极116(例如,图31和图33c)。

在一些实施例中,可以如这里描述的那样形成和配置电极518。例如,每个电极518可以是简单的金属层,或者可包括诸如方格纹图案之类的特征。在一些实施例中,可在电极上印刷发射性涂层。在一些实施例中,可以在一个或多个绝缘体衬底上形成预电离线和/或图案以控制击穿参数。

参照图35e、图31和图33c,可在图35d的绝缘体板组件516的选定位置上形成密封件522,从而产生组件520。在一些实施例中,密封件522可基本覆盖导电迹线512,并且被图案化以暴露电极518。如这里描述的那样,当进一步加工后,组件520的每个单个单元可用作扁平gdt的第二绝缘体衬底104和/或第三绝缘体衬底106。因此,当用作第二绝缘体衬底104时,密封件522可以是密封件120(例如,图31和图33c)。当用作第三绝缘体衬底106时,密封件522可以是密封件122(例如,图31和图33c)。

在一些实施例中,可以如这里描述的那样形成密封件522,包括例如通过上釉(glazing)技术形成的玻璃。将理解,也可以利用其他技术来形成密封件。

图36-38示出了可如何堆叠和进一步加工图34b和图35e的加工了的绝缘体板502和520以产生具有一个或多个这里描述的特征的多个单个的扁平gdt的示例。在图36中,可通过将图34b的第一绝缘体板502定位于用作第二绝缘体板的图35e的绝缘板520上方,然后将同样是图35e的用作第三绝缘体板的绝缘体板520定位于第一绝缘体板502上方来形成堆叠。在一些实施例中,可以利用堆叠设备来确保三个绝缘体板的单个单元的足够对准精度。

在一些实施例中,可以在具有诸如氖或氩之类的所需气体的环境中通过层压工艺来执行前述各种板的堆叠。因此,在完成层压工艺时,期望气体可被捕获在由每个体积108(例如,图31)形成的基本密封的腔室内。

图37示出了三个绝缘体层520、502、520堆叠和层压以限定将成为单个扁平gdt100的单元的阵列。这种堆叠组件可被固化以形成扁平的gdt100的阵列,每个扁平的gdt100具有填充有期望气体的密封腔室。在这种层压工艺中,堆叠的组件可置于烤炉中,空气可被期望的气体混合物(例如,具有氖和/或氩的混合物)代替。然后,可将温度升至绝缘体板之间的密封件熔化或固化的点,由此基本密封填充有期望气体混合物的各个腔室。

图38示出了图37的加工步骤获得的绝缘体板的组件可被分割以产生多个单个的扁平gdt100的示例。这种分割可通过沿基本对准的边界505、501、505进行例如切割、锯切等来实现。在一些实施例中,两个或更多个扁平gdt100可保持为处于机械连接并且可选地处于电连接状态,从而产生阵列的gdt器件。

当单个的扁平gdt100被分割时,一对相邻单元之间的雉堞特征(508)变成大约一半的特征,从而变成参照图31和图33描述的雉堞191、201。这种雉堞的暴露表面可敷镀有例如铜、镍和锡。

在一些实施例中,每个分割的扁平gdt100可以可选地进行调节和测试以满足期望的性能水平。这种成品然后可被封装或实施在诸如电路板之类的另一设备中。

在参照图31和图35-38描述的示例中,第二和第三绝缘体衬底(104、106)中的每个示为具有在一侧的导电雉堞。此外,一个绝缘体衬底的导电雉堞示为在与另一绝缘体衬底的导电雉堞实施的边缘相反的边缘。将理解,也可实施其他配置。例如,对于第二绝缘体衬底和第三绝缘体衬底两者,导电雉堞可实施在扁平gdt的同一侧。

还应注意,在图31和图35-38的示例中,第二和第三绝缘体衬底104、106被描述为从相对于彼此横向偏移的两个基本相同的绝缘体板组件520获得。然而将理解,第二绝缘体衬底104和第三绝缘体衬底106可以相同或者可以不同。

具有其他结构的扁平gdt的示例:

在两端子器件的上下文中描述了各种示例。在一些实施例中,本申请的一个或多个特征可实施在具有多于两个端子的扁平gdt中。例如,图30a和图30b示出了其中具有一个或多个这里描述的特征的扁平gdt100可包括三个端子414、416、418的示例。图30a示出了以与这里描述的各种示例类似的方式制造和堆叠的三个绝缘体层304、302、306的组件。图30b示出了从图30a的堆叠分割后的单个的扁平gdt100。

参照图30a和图30b,扁平gdt100可包括第一端子414,其通过导电迹线402a和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征403a电连接到第一电极114。类似地,第二端子416可通过导电迹线402b和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征403b电连接到第二电极116。扁平gdt100还可包括通过导电通孔404电连接到第三电极118的第三端子418。

在一些实施例中,第一电极118可以是3端子gdt中在放电期间提供l1接地和l2接地路径(l1和l2对应于第一和第二电极114、116)的中心电极。这种放电路径可通过公共腔室108实现,并且可产生对于共模浪涌良好平衡的gdt。

在图30a和图30b的示例中,电极118示为电连接到实施在扁平gdt100的一个侧面上(例如,如图30b所示取向时的下侧面)的端子418。在一些实施例中,这种电极(118)可连接到实施在扁平gdt的两个侧面上的端子。

例如,图30c和图30d示出了其中具有一个或多个这里描述的特征的扁平gdt100可包括三个端子414、416、418的示例。图30c示出了以与这里描述的各种示例类似的方式制造和堆叠的三个绝缘体层304、302、306的组件。图30d示出了从图30c的堆叠分割后的单个的扁平gdt100。

参照图30c和图30d,扁平gdt100可包括实施在扁平gdt100的上侧面和下侧面两者上的第三端子418。这种第三端子可通过例如未用于其他电极的电连接的侧壁上的诸如雉堞之类的外部导电特征件409电连接到第三电极118。在图30d所示的示例中,这种侧壁可以是前侧壁或后侧壁。第三电极118可通过导电迹线401电连接到雉堞409。

在图30c和图30d的示例中,第一端子414可通过导电迹线402a和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征403a电连接到第一电极114。类似地,第二端子416可通过导电迹线402b和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征403b电连接到第二电极116。

在一些实施例中,第三电极118可以是3端子gdt中在放电期间提供l1接地和l2接地路径(l1和l2对应于第一和第二电极114、116)的中心电极。这种放电路径可通过公共腔室108实现,并且可产生对于共模浪涌良好平衡的gdt。

以上述方式配置时,由于在上侧面和下侧面中的每个上都存在所有三个端子,所以图30d的示例扁平gdt可以以直立取向或倒置取向安装。

在电极实施在腔室的相对两侧的上下文中描述了各种示例。在一些实施例中,本申请的一个或多个特征可实施在其中电极可仅实施在腔室的一侧的扁平gdt中。例如,图30e和图30f示出了其中扁平gdt100包括堆叠在一起以限定腔室108的具有开口的第一绝缘体衬底102、第二绝缘体衬底104和第三绝缘体衬底106的示例。第一密封件120可实施在第一和第二绝缘体衬底102、104之间,第二密封件122可实施在第一和第三绝缘体衬底102、106之间。在一些实施例中,如这里描述的那样,第一密封件和第二密封件可以是导电的或非导电的(例如,玻璃)。在一些实施例中,第一和第二电极114、116可实施在第二绝缘体衬底104的表面上,使得两个电极都面向进入腔室108中的相同方向。

图30e示出了以与这里描述的各种示例类似的方式制造和堆叠的三个绝缘体层304、302、306的组件。图30f示出了从图30e的堆叠分割后的具有前述特征的单个的扁平gdt100。

在图30e和图30f的示例中,第一电极114示为通过导电迹线194和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征405a电连接到第一端子190。类似地,第二电极114示为通过导电迹线204和扁平gdt100的对应边缘上的诸如雉堞之类的外部导电特征405b电连接到第二端子200。

在图30e和图30f的示例中,电极通过诸如雉堞之类的外部导电特征电连接到它们相应的端子。将理解,电极和端子之间的电连接也可以以其他方式实施。例如,图30g和图30h示出了与图30e和图30f的示例类似的扁平gdt100,因为两个电极114、116都实施在同一绝缘体衬底(例如,第二绝缘体衬底104)上。然而,在图30g和图30h的示例中,这种电极示为通过内部导电通孔407a、407b电连接到第一和第二端子190、200。

图30g示出了以与这里描述的各种示例类似的方式制造和堆叠的三个绝缘体层304、302、306的组件。图30f示出了从图30g的堆叠分割后的具有前述特征的单个的扁平gdt100。

在一些实施方式中,图30e-30h的示例扁平gdt可实施为可表面安装的简单低成本结构。尽管两个电极都在同一侧可能不提供与电极彼此面对的结构类似的性能水平,但是可能有些应用可利用图30e-30h的扁平gdt。

将理解,利用本申请的一个或多个特征,可实现其他数量的电极和/或端子。

有利特征的示例:

应注意,在这里描述的各种示例中,可在诸如陶瓷层之类的衬底层的表面上实施电极。在一些实施例中,可以使用与已经用于形成其他导电层的技术相同或相似的技术来形成这种电极。因此,这种电极配置可提供扁平gdt的制造中的成本效益以及其他有利特征。

还应注意,诸如陶瓷层之类的衬底层的使用可以在如何将部分或完全制造的层组件分割成单个单元方面促成更多的一致性。

还应注意,在这里描述的一些或全部示例中,给定扁平gdt的端子可实施在也支承对应电极的一个或多个衬底层上。因此,这种扁平gdt可用在例如电路板上,而不需要进一步封装,从而获得更小的封装和/或更好的电气性能。

变型的示例:

美国公开no.2014/0239804中公开了可实施的预电离线(例如,图6c和图6d中的242)等。将理解,这种预电离线也可实施在本申请的一些或全部扁平gdt中。

在这里描述的各种示例中,第一绝缘体衬底102中的开口108示为具有简单的圆筒形状。将理解,也可以实施其他开口轮廓,包括美国公开no.2014/0239804中公开的示例。

在这里描述的各种示例中,在一个密封腔室具有一对电极的上下文中描述了扁平gdt。将理解,在一些实施例中,两个或更多密封腔室可组合成扁平gdt。每个扁平gdt具有两个或更多腔室的这种配置可包括美国公开no.2014/0239804中公开的示例(例如,图7-10)。

应注意,使用衬底层来支承它们相应的电极也可允许扁平gdt具有以堆叠结构排列的多个密封腔室。例如,这里描述的扁平gdt的层组件的基本扁平性质可允许两个或更多扁平gdt被堆叠并且具有在内部和/或外部实施的电连接。

在另一示例中,给定衬底层可在两个侧面上支承电极。当两个密封腔室处于堆叠配置时,这种结构可允许省略一个衬底层。

图39至图44示出了gdt器件的示例,其中可以以堆叠配置实施多个腔室。在图39至图44的每个gdt器件100中,第一腔室108a可用绝缘体衬底102a(具有开口)、104a和106的堆叠来实现。第二腔室108b可通过绝缘体衬底102b(具有开口)、来自具有第一腔室108a的前述堆叠的上绝缘体衬底106、以及绝缘体衬底104b的堆叠来实施在第一腔室108a上方。

在图39至图44的每个gdt器件100中,密封件可实施在两个相邻的绝缘体衬底之间。更具体地,密封件120a示为实施在绝缘体衬底104a和102a之间;密封件122a示为实施在绝缘体衬底102a和106之间;密封件120b示为实施在绝缘体衬底106和102b之间;密封件122b示为实施在绝缘体衬底102b和104b之间。

对于第一腔室108a,第一端电极114示为实施在绝缘体衬底104a的上表面上,第一中心电极118a示为实施在绝缘体衬底106的下表面上。类似地,对于第二腔室108b,第二中心电极118b示为实施在绝缘体衬底106的上表面上,第二端电极116示为实施在绝缘体衬底104b的下表面上。

在图39的示例中,两个腔室108a、108b可基本彼此密封,与两个腔室108a、108b相关联的两个gdt单元可串联地电连接。更具体地,第一腔室108a的第一中心电极118a和第二腔室108b的第二中心电极118b可通过例如导电通孔115电连接以产生两个gdt单元的前述串联布置。

在图39的示例中,形成两个gdt单元的前述串联布置的一端的第一端电极114示为电连接到第一端子190。类似地,形成两个gdt单元的前述串联布置的另一端的第二端电极116示为电连接到第二端子200。电极和对应端子之间的这种电连接可以以与这里描述的方式不同的方式实现。例如,电极114可通过导电迹线194、以及形成在gdt器件100的对应侧的诸如雉堞之类的外部导电特征191电连接到第一端子190。类似地,电极116可通过导电迹线204、以及形成在gdt器件100的对应侧的诸如雉堞之类的外部导电特征201电连接到第二端子200。

在图40的示例中,与图39的示例类似,两个腔室108a、108b可基本彼此密封,与两个腔室108a、108b相关联的两个gdt单元可串联地电连接。更具体地,第一腔室108a的第一中心电极118a和第二腔室108b的第二中心电极118b可通过例如导电通孔115b电连接以产生两个gdt单元的前述串联布置。

在图40的示例中,形成两个gdt单元的前述串联布置的一端的第一端电极114示为通过导电通孔115a电连接到第一端子190。类似地,形成两个gdt单元的前述串联布置的另一端的第二端电极116示为通过导电通孔115c电连接到第二端子200。以前述方式配置时,gdt器件100可使第一端子190在一侧面上(例如,下侧面),使第二端子200在相对侧面上(例如上侧面)。因此,图40的gdt器件100可用在例如这里参照图31-38描述的应用中。

图41示出了与图39的示例类似的示例gdt器件100。然而,在图41的示例中,第一和第二腔室108a、108b可通过一个或多个开口117彼此连通,开口117形成为穿过基本分隔两个腔室的绝缘体衬底106。各种电极和端子之间的电连接可以与图39的示例类似地实现。

图42示出了与图40的示例类似的示例gdt器件100。然而,在图42的示例中,第一和第二腔室108a、108b可通过一个或多个开口117彼此连通,开口117形成为穿过基本分隔两个腔室的绝缘衬底106。各种电极和端子之间的电连接可以与图40的示例类似地实现。

图43示出了与图39的示例类似,但是中心电极118a、118b电连接到第三端子203的示例gdt器件100。更具体地,在图43的示例中,两个腔室108a、108b可基本彼此密封。第一腔室108a的第一中心电极118a和第二腔室108b的第二中心电极118b可通过例如导电迹线119a、诸如雉堞之类的外部导电特征111、以及导电迹线119b电连接。可以在未用于其他电极的电连接的侧壁上实施这种雉堞。在图43所示的示例中,这种侧壁可以是前侧壁或后侧壁。

在图43的示例中,雉堞111可延伸到下表面并且与形成在gdt器件100的下表面上的第三电极203电接触。雉堞111可延伸到上表面并且与形成在gdt器件100的上表面上的第三电极203电接触。在图43的示例中,其他电极(例如,114、116)和端子(190、200)之间的电连接可以与图39的示例类似地实现。

图44示出了与图43的示例类似的示例gdt器件100。然而,在图44的示例中,第一和第二腔室108a、108b可通过一个或多个开口117彼此连通,开口117形成为穿过基本分隔两个腔室的绝缘体衬底106。各种电极和端子之间的电连接可以与图43的示例类似地实现。

将理解,在图39-44的堆叠结构的各种示例中,在各种电连接技术的更具体示例的上下文中描述了电极和端子中和/或之间的电连接。将理解,也可以单独或任意组合地利用这里描述的任何电连接概念来实现这种堆叠结构。

在一些实施例中,前述具有第三端子(例如,图43、图44)的堆叠结构可以在其中需要或期望诸如电流操控能力和/或减小电感和/或其他寄生效应之类的特征的一些应用中是期望的。在一些实施例中,连接两个气体腔室(例如,图41、图42、图44)可以改善两层(例如,在3端子结构中)gdt100器件的顶半部和底半部之间的失衡脉冲火花(impulsesparkoverbalance),因此可减小共模浪涌期间的横向电压。

除非上下文清楚地另有要求,否则贯穿说明书和权利要求书,要按照与排他性或穷尽性的意义相反的包括性的意义,也就是说,按照“包括但不限于”的意义来阐释术语“包括(comprise)”、“包含(comprising)”等。如在这里一般使用的术语“耦接”是指两个或更多元件可以直接连接、或者借助于一个或多个中间元件来连接。另外,当在本申请中使用时,术语“在这里”、“上面”、“下面”和相似含义的术语应该是指作为整体的本申请,而不是本申请的任何具体部分。在上下文允许时,使用单数或复数的以上详细描述中的术语也可以分别包括复数或单数。提及两个或更多项目的列表时的术语“或”,这个术语涵盖该术语的以下解释中的全部:列表中的任何项目、列表中的所有项目、和列表中项目的任何组合。

本发明实施例的以上详细描述不意欲是穷尽性的,或是将本发明限于上面所公开的精确形式。尽管上面出于说明的目的描述了本发明的具体实施例和用于本发明的示例,但是如本领域技术人员将认识到的,在本发明范围内的各种等效修改是可能的。例如,尽管按照给定顺序呈现了处理或块,但是替换的实施例可以执行具有不同顺序的步骤的处理,或采用具有不同顺序的块的系统,并且一些处理或块可以被删除、移动、添加、减去、组合和/或修改。可以按照各种不同的方式来实现这些处理或块中的每一个。同样地,尽管有时将处理或块示出为串行地执行,但是相反地,这些处理或块也可以并行地执行,或者可以在不同时间进行执行。

可以将在这里提供的本发明的教导应用于其他系统,而不必是上述的系统。可以对上述的各个实施例的元素和动作进行组合,以提供进一步的实施例。

尽管已经描述了本发明的一些实施例,但是已经仅仅借助于示例呈现了这些实施例,并且所述实施例不意欲限制本申请的范围。其实,可以按照多种其他形式来实施在这里描述的新颖方法和系统;此外,可以做出在这里描述的方法和系统的形式上的各种省略、替换和改变,而没有脱离本申请的精神。附图和它们的等效物意欲涵盖如将落入本申请的范围和精神内的这种形式或修改。

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