复合保护构件以及包含该构件的电子装置的制作方法

文档序号:17729574发布日期:2019-05-22 02:45阅读:118来源:国知局
复合保护构件以及包含该构件的电子装置的制作方法

本揭示内容涉及一种复合保护构件,且更特定而言,涉及一种设置于各种电子装置中以保护电子装置或使用者免受电压及电流影响的复合保护构件。



背景技术:

具有多功能的诸如智能手机的电子装置包含根据功能整合于其中的各种组件。又,电子装置包含天线,其能够针对每一功能接收不同频带,包含在各种频带下的无线区域网络(wirelesslan)、蓝牙(bluetooth)以及全球定位系统(globalpositioningsystem;gps)。一些天线为装设于外壳上的嵌入式天线。因此,装设一用于将装设于外壳上的天线电连接至电子装置的内部电路的接触器。

同时,由于最近强调智能手机的豪华图像及耐久性,因此愈来愈多地提供由金属材料制成的终端机。亦即,愈来愈多地提供边缘由金属制成或除显示部件外外壳由金属制成的智能手机。

然而,当使用具有金属外壳的智能手机同时通过使用未鉴认充电器对智能手机充电时,可发生电击事故。亦即,当通过使用不包含过电压保护电路或使用低品质构件的未鉴认充电或有缺陷充电器对智能手机充电时可产生冲击电流(shockcurrent)。冲击电流可传导至智能手机的接地端子且另外传导至金属外壳,使得接触金属外壳的使用者可受电击。

因此,能够防止内部电路归因于静电而受到损害且防止使用者受到电击事故的组件是有必要的。

作为用于上文所描述的功能的构件,韩国登记专利第10-1585604号提供包含安装于电路板上的外部电极及用于连接至导电垫片的连接电极的主体,外部电极安置于主体的底表面上,连接电极安置于主体的顶表面上。又,在现有专利中,分别连接至外部电极的中间电极设置于两侧(亦即,主体内的边缘)上。对于上文所描述的电击保护构件,在700mhz至3ghz的无线通信频带下的s21插入损耗(在输入之后输出的频率特性)需要小于-0.5db。然而,根据现有专利,由于形成电容的电极具有短的长度且中间电极形成为穿过具有窄直径的通孔,因此寄生电阻及寄生电感可增大。因此,在700mhz至3ghz的无线通信频带下的s21插入损耗将成问题。

(相关技术文件)

韩国登记专利第10-0876206号

韩国登记专利第10-1585604号



技术实现要素:

技术问题

本揭示内容提供一种复合保护构件,其安置于诸如智能手机的电子装置中以保护电子装置及使用者免受过电压及漏电流。

本揭示内容亦提供一种复合保护构件,其可防止使用者受到由自充电器输入的冲击电流引起的电击且保护内部电路免受自外部施加的过电压。

本揭示内容亦提供一种复合保护构件,其能够减小寄生电阻及寄生电感以减小无线通信频带中的损耗。

技术手段

根据例示性实施例,一种复合保护构件包含:主体;至少两个内部电极,其设置于主体中;至少一个保护单元,其设置于两个或大于两个内部电极之间;至少两个连接电极,其设置于主体中且分别连接至两个或大于两个内部电极;以及至少两个外部电极,其设置于主体外部且分别连接至两个或大于两个连接电极。此处,连接电极与保护单元的至少一部分重叠。

主体可通过将多个薄片彼此层压而形成,且外部电极可分别形成于在薄片经层压的方向上面对彼此的两个表面上。

保护单元可在主体的长度、宽度以及厚度的方向上形成于主体的中心部分上。

保护单元可还包含扩展部件,扩展部件具有直径不同于其他区域的直径的至少一个区域。

连接电极可在主体的长度及宽度的方向上设置于主体的中心部分处。

连接电极中的每一者的长度可等于或大于主体的长度的1%,且宽度等于或大于主体的宽度的5%。

连接电极的水平表面积可等于或小于内部电极中的每一者的水平表面积,且保护单元的水平表面积可等于或小于连接电极的水平表面积。

连接电极的高度可等于或大于保护单元的高度。

两个或大于两个连接电极中的每一者可具有100微米至1000微米的高度,或保护单元可具有5微米至600微米的高度。

两个或大于两个连接电极在大小及形状中的至少一者上可不同。

复合保护构件可还包含连接至外部电极中的一者的接触部件。

电容可形成于两个或大于两个内部电极之间,且内部电极的与保护单元重叠的至少一区域可充当放电电极。

外部电极中的一者可连接至电子装置的内部电路,且外部电极中的另一者可连接至可由外部使用者接触的导体。

根据另一例示性实施例,一种电子装置包含:复合保护构件,其安置于可由使用者接触的导体与内部电路之间以阻断电击电压且允许过电压通过。此处,复合保护构件包含:主体;至少两个内部电极,其安置于主体中;至少一个保护单元,其安置于两个或大于两个内部电极之间;至少两个连接电极,其安置于主体中以便连接至两个或大于两个内部电极;以及至少两个外部电极,其安置于主体外部以便连接至两个或大于两个连接电极,且连接电极与保护单元的至少一部分重叠。

外部电极中的一者可连接至内部电路,且外部电极中的另一者可连接至导体。

电子装置可还包含安置于导体与复合保护构件之间的接触部件。

进步效果

因为连接电极形成在主体的中心部分并且形成为具有大于保护部分的宽度的宽度,根据本发明实施例的复合保护构件可以减小寄生电阻和寄生电感。因此,可以在700mhz至3ghz的无线电通信频率范围内减小s21的插入损耗。

此外,由于连接电极形成为具有大于保护部分的宽度的宽度,所以可以防止由于重复的esd电压引起的劣化,并且可以抑制放电起始电压的增加。

附图说明

图1为根据例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

图2为根据例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

图3及图4为示出根据复合保护构件的例示性实施例的复合保护构件的横截面的横截面图及相片。

图5为根据另一例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

图6为根据又一例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

图7为根据例示性实施例的复合保护构件的等效电路图。

图8为根据另一例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

图9及图10为根据例示性实施例的经修改实例的复合保护构件的横截面图。

图11为根据比较实例的复合保护构件的横截面图。

图12及图13为示出根据比较实例及例示性实施例的复合保护元件的频率特性的曲线图。

具体实施方式

在下文中,将参看附图详细地描述特定实施例。然而,本揭示内容可以不同形式体现,且不应解释为限于本文中所阐述的实施例。确切而言,提供此等实施例使得本揭示内容将为透彻且完整的,且将向本领域技术人员充分传达本发明的范畴。

图1为根据例示性实施例的复合保护构件的透视图,且图2为其横截面图。

参看图1及图2,根据例示性实施例的复合保护构件包含:主体(100);至少两个内部电极(200),其安置于主体(1000)中;至少一个保护单元(300),其安置于至少两个内部电极(200)之间;至少两个连接电极(400),其安置于主体(100)中以便分别连接至至少两个内部电极(200);以及外部电极(500),其安置于主体(100)外部以便连接至连接电极(400)。在下文中,在例示性实施例中,保护电子装置免受自外部施加的过电压(诸如,静电放电(electrostaticdischarge;esd))且阻断来自电子装置内部的漏电流以保护使用者免受电击的复合保护构件用作实例。

1.主体

主体(100)可具有大致六面体形状。亦即,主体(100)可具有大致六面体形状,其具有分别在一个方向(例如,x方向)及另一方向(例如,y方向)上的预定长度及预定宽度,以及在垂直方向(例如,z方向)上的预定高度。此处,在x方向上的长度可大于在y方向上的宽度及在z方向上的高度中的每一者,且在y方向上的宽度可等于或不同于在z方向上的高度。当宽度(y方向)及高度(z方向)彼此不同时,宽度可大于或小于高度。举例而言,长度、宽度以及高度的比率可为2至5:1:0.3至1。亦即,相对于宽度,长度可比宽度大大约2倍至大约5倍,且高度可为宽度的0.3倍至1倍。然而,尽管上文所描述的在x、y以及z上的大小经描述为实例,但在x、y以及z上的大小可根据电子装置的复合保护构件所连接至的内部结构及复合保护构件的形状而以各种方式变化。又,至少两个内部电极(200)、保护单元(300)以及连接电极(400)设置于主体(100)中,且外部电极(500)设置于主体(100)外部。

主体(100)可通过层压各自具有预定厚度的多个薄片而形成。亦即,主体(100)可通过层压各自具有在x方向上的预定长度、在y方向上的预定宽度以及在z方向上的预定厚度的多个薄片而形成。因此,主体(100)的长度及宽度可由薄片的长度及宽度决定,且主体(100)的高度可由薄片的叠层的数目决定。同时,形成主体(100)的多个薄片可包含介电材料如多层电容电路(multilayercapacitancecircuit;mlcc)、低温共烧陶瓷(lowtemperatureco-firedceramic;ltcc)以及高温共烧陶瓷(hightemperatureco-firedceramic;htcc)。此处,mlcc介电材料可具有包含钛酸钡(batio3)及钛酸钕(ndtio3)中的至少一者的主要成份,且可向mlcc介电材料添加氧化铋(bi2o3)、二氧化硅(sio2)、氧化铜(cuo)、氧化镁(mgo)、以及氧化锌(zno)中的至少一者。ltcc介电材料可包含氧化铝(al2o3)、二氧化硅(sio2)以及玻璃材料。薄片中的每一者可由含有钛酸钡(batio3)、钛酸钕(ndtio3)、氧化铋(bi2o3)、碳酸钡(baco3)、二氧化钛(tio2-)、三氧化二钕(nd2o3)、二氧化硅(sio2)、氧化铜(cuo)、氧化镁(mgo)、氧化锌(zno)以及氧化铝(al2o3)中的至少一者的材料形成。替代地,薄片可由具有变阻器特性的诸如镨(pr)、铋(bi)或钛酸锶基陶瓷材料(st-basedceramicmaterial)的材料形成。因此,薄片中的每一者可具有预定介电常数,例如,5至20000,理想地7至5000,更理想地200至3000。

又,多个薄片中的全部可具有彼此相同的厚度,且其中的至少一者的厚度可大于或小于其他者中的每一者。亦即,当至少一个薄片设置于内部电极(200)之间以在至少部分区域上形成esd保护单元(300)且多个薄片层压于内部电极(200)上方及下方以在至少部分区域上形成连接电极(400)时,薄片中的每一者可具有彼此相同的厚度,且薄片中的至少一者的厚度可大于或小于其他薄片中的每一者。举例而言,形成内部电极(200)之间的esd保护单元(300)的薄片中的每一者的厚度可大于其他薄片中的每一者的厚度。同时,多个薄片可具有(例如)1微米至5000微米或等于或小于3000微米的厚度。亦即,根据主体(100)的厚度,薄片中的每一者可具有1微米至5000微米,理想地5微米至300微米的厚度。又,薄片的叠层的厚度及数目可根据复合保护构件的大小而调整。亦即,当应用于小型复合保护构件时,薄片可具有小的厚度,且当应用于大型复合保护构件时,薄片可具有大的厚度。又,当相同数目个薄片经层压时,薄片的厚度可随着复合保护构件的大小及高度减小而减小,且薄片的厚度可随着复合保护构件的大小增大而增大。替代地,薄的薄片可应用于大型复合保护构件。在此状况下,薄片的叠层数目可增大。此处,薄片可具有在施加esd时受到破坏的厚度。亦即,尽管薄片的叠层数目或薄片的厚度彼此不同,但至少一个薄片可具有在重复施加esd时不会受到破坏的厚度。

同时,可进一步设置分别安置于主体(100)的最下层及最上层上的下部覆盖层(图中未示)及上部覆盖层(图中未示)。此处,最下层可充当下部覆盖层,且最上层可充当上部覆盖层。另外设置的下部覆盖层及上部覆盖层可具有彼此相同的厚度,且可通过层压多个磁性材料薄片而形成。然而,下部覆盖层及上部覆盖层可具有彼此不同的厚度。举例而言,上部覆盖层的厚度可大于下部覆盖层。此处,非磁性薄片(例如,玻璃态薄片)可进一步设置于由磁性材料薄片形成的下部覆盖层及上部覆盖层的表面(亦即,下表面及上表面)上。又,下部覆盖层及上部覆盖层中的每一者的厚度可大于内部薄片中的每一者的厚度。亦即,覆盖层的厚度可大于一个薄片。因此,当最下薄片及最上薄片充当下部覆盖及上部覆盖层时,最下薄片及最上薄片中的每一者的厚度可大于其间的薄片中的每一者。同时,下部覆盖层及上部覆盖层可由玻璃态薄片形成,且主体(100)的表面可涂布有聚合物或玻璃材料。

2.内部电极

在主体(100)中,至少两个内部电极(210,220;200)可彼此隔开预定距离。亦即,在薄片的层压方向(亦即,z方向)上,至少两个内部电极(200)可彼此隔开预定距离。又,至少两个内部电极(200)可设置为其间具有保护单元(300)。举例而言,在z方向上,第一内部电极(210)可安置于保护单元(300)下方,且第二内部电极(220)可安置于保护单元(300)上方。替代地,至少一个内部电极可进一步设置于第一及第二内部电极(210)与最下及最上薄片之间。此处,内部电极(200)分别连接至连接电极(400)且连接至保护单元(300)。亦即,第一内部电极(210)的一侧连接至第一连接电极(410)且另一侧连接至保护单元(300)。又,第二内部电极(220)的一侧连接至第二连接电极(420)且另一侧连接至保护单元(300)。此处,第一内部电极(210)及第二内部电极(220)的面对彼此的表面连接至保护单元(300)。

内部电极(200)中的每一者可由导电材料制成,导电材料包含(例如)含有铝(al)、银(ag)、金(au)、铂(pt)、钯(pd)、镍(ni)以及铜(cu)中的至少一者的金属或其金属合金。在合金的状况下,例如,可使用银与钯的合金。同时,在铝的状况下,氧化铝(al2o3)可形成于铝的表面上,且铝在成形制程期间可维持在其内部中。亦即,当铝形成于薄片上时,铝接触空气,且铝的表面经氧化以在其上形成氧化铝(al2o3)且铝按原样维持在内部上。因此,内部电极(200)可由被氧化铝(al2o3)覆盖的铝形成,氧化铝(al2o3)为具有多孔表面的薄绝缘层。替代地,除铝外,亦可使用各种金属,其具有形成于其表面上的绝缘层,理想地为多孔绝缘层。当多孔绝缘层形成于内部电极(200)的表面上时,esd电压可经由保护单元(300)较容易且平滑地放电。亦即,尽管将稍后加以描述,但保护单元(300)包含多孔绝缘材料,且经由微孔放电。此处,当多孔绝缘层形成于内部电极(200)的表面上时,除保护单元(300)的微孔外,微孔的数目可增大且因此放电效率可进一步得到改良。

又,内部电极(200)中的每一者可具有在x方向上的预定长度、在y方向上的预定宽度以及在z方向上的预定厚度。举例而言,内部电极(200)可具有(例如)1微米至10微米的厚度。此处,内部电极(200)的至少一个区域可具有小的厚度,或至少一个区域可自内部电极(200)移除以暴露薄片。然而,尽管内部电极(200)的至少一个区域具有较大或较小厚度,或至少一个区域自内部电极移除,但可维持总连接状态而不会产生任何电导率问题。又,内部电极(200)可具有在x方向上的长度及在y方向上的宽度,所述长度及宽度小于主体(100)的长度及宽度。亦即,内部电极(200)的长度及宽度可小于薄片的长度及宽度。举例而言,内部电极(200)的长度及宽度可为主体(100)或薄片的长度及宽度的10%至90%。又,内部电极(200)的表面积相对于薄片中的每一者的表面积可为10%至90%。亦即,安置于主体(100)中的一个薄片上的内部电极(200)的表面积相对于薄片的表面积为10%至90%。同时,内部电极(200)可具有各种形状,诸如正方形、矩形以及具有预定图案形状、预定宽度以及预定距离的螺旋形。

内部电极(200)可同时充当电容以及保护单元(300)的放电电极。电容是通过第一及第二内部电极(200)以及其间的薄片形成。可根据第一及第二内部电极(200)之间的重叠表面积以及第一及第二内部电极(200)之间的薄片的厚度调整电容。又,第一及第二内部电极(200)的与保护单元300重叠的区域充当放电电极,以便将自外部施加的诸如esd的过电压传输至保护单元(300),且传输传递通过保护单元(300)的过电压以旁通至(例如)电子装置的接地端子。

3.保护单元

至少一个保护单元(300)设置于内部电极(200)之间,且允许自外部引入的诸如esd的过电压旁通至电子装置的接地端子。亦即,来自采用复合保护构件的电子装置外部的过电压经由(例如)第二连接电极(420)及第二内部电极(220)而引入至保护单元(300),且经由第一内部电极(210)及第一连接电极(410)另外旁通至电子装置的内部电路。保护单元(300)的平面形状及横截面形状中的至少一者可具有包含大致圆形、卵形(oval)、矩形、正方形以及等于或大于五边形的多边形的形状,且形状可具有预定厚度。亦即,保护单元(300)可具有圆柱形、六面体或多面体形状。

保护单元(300)可与第一内部电极(210)及第二内部电极(220)的至少一部分重叠。举例而言,第一内部电极(210)及第二内部电极(220)可与保护单元(300)的水平表面区域重叠10%至100%。亦即,保护单元(300)的长度及宽度可分别为第一内部电极(210)及第二内部电极(220)在x方向及y方向上的长度及宽度的10%至100%,且可能不偏离第一内部电极(210)及第二内部电极(220)。又,保护单元(300)可安置于第一内部电极(210)及第二内部电极(220)的中心区域上。较理想地,保护单元(300)可安置于主体(100)的中心区域上。亦即,保护单元(300)可按预定直径设置于中心区域上,中心区域安置于主体(100)的长度方向(亦即,x方向)的一半及宽度方向(亦即,y方向)的一半处。替代地,当设置多个保护单元(300)时,保护单元(300)可与主体(100)的中心区域隔开预定距离。因此,保护单元(300)的中心区域可安置于主体(100)的中心区域或第一内部电极(210)及第二内部电极(220)的中心区域上。

保护单元(300)的厚度可为主体(100)的厚度的1%至20%,且长度为主体(100)在一个方向上的长度的3%至50%。此处,当设置多个保护单元(300)时,多个保护单元(300)的总厚度可为主体(100)的厚度的1%至50%。又,保护单元(300)可具有长孔形状,其在至少一个方向(例如,x方向)上具有长的长度,且长的长度可为薄片的x方向长度的5%至75%。又,保护单元(300)的y方向宽度可为薄片的y方向宽度的3%至50%。保护单元(300)的厚度及直径可等于或小于连接电极(400)的厚度及直径。举例而言,保护单元(300)的厚度可为连接电极(400)的厚度的1/5倍至1倍,且直径为连接电极(400)的直径的1/10倍至1倍。详细而言,保护单元(300)的直径可为(例如)50微米至1000微米且厚度为(例如)5微米至600微米。此处,随着保护单元(300)的厚度减小,放电起始电压减小。

保护单元(300)可包含界定于内部电极(200)之间的薄片的预定区域中的至少一个开口。亦即,至少一个开口中的每一者可充当过电压保护单元(300)。此处,保护单元(300)可通过将过电压保护材料涂覆至开口中的至少一部分或掩埋开口而形成。亦即,保护单元(300)可包含开口,开口的内部为空的且过电压保护材料形成于开口的至少一部分上。为形成过电压保护材料,具有预定大小的穿孔可界定于内部电极(200)之间,且过电压保护材料可涂覆至穿孔的至少一部分或掩埋穿孔。此处,过电压保护材料可按预定厚度涂覆至穿孔的侧表面的至少一部分、穿孔的上部部分及下部部分中的至少一者的至少一部分以及穿孔的内部。又,在塑胶处理期间挥发的聚合物材料可用以在穿孔的一部分上形成过电压保护材料。

保护单元(300)可使用导电材料及绝缘材料作为过电压保护材料。此处,绝缘材料可为具有多个孔隙(pore)的多孔绝缘材料。举例而言,保护单元(300)可通过在薄片上印刷导电陶瓷与绝缘陶瓷的混合材料而形成。同时,保护单元(300)可形成于至少一个薄片上。亦即,例如,保护单元(300)可形成于经垂直层压的两个薄片中的每一者上,且第一内部电极(210)及第二内部电极(220)可分别形成于薄片上以便彼此间隔开且连接至保护单元(300)。稍后将描述关于保护单元(300)的结构及材料的详细描述。同时,可根据保护单元(300)的结构、材料以及大小调整放电起始电压。举例而言,复合保护构件可具有1kv至30kv的放电起始电压。

4.连接电极

连接电极(400)可设置于主体(100)中以及内部电极(300)与外部电极(500)之间。亦即,连接电极(400)经设置以将内部电极(300)连接至外部电极(500)。因此,连接电极(400)可包含分别连接至第一及第二外部电极(510,520;500)以及第一及第二内部电极(210,220;200)的第一连接电极(410)及第二连接电极(420)。连接电极(400)的平面形状及横截面形状中的至少一者可具有包含大致圆形、卵形(oval)、矩形、正方形以及等于或大于五边形的多边形的形状,且形状可具有预定厚度。亦即,保护单元(300)可具有圆柱形、六面体或多面体形状。又,连接电极(400)可与保护单元(300)的至少一部分重叠。理想地,连接电极(400)可设置于主体(100)的中心部分上且与保护单元(300)重叠。

连接电极(400)是通过在层压于内部电极(200)上的至少一个薄片的预定区域处界定开口而形成,且开口是通过使用导电材料而掩埋。举例而言,连接电极(400)可由含有铝(al)、银(ag)、金(au)、铂(pt)、钯(pd)、镍(ni)以及铜(cu)中的至少一者的金属或其金属合金形成。替代地,除金属外,连接电极(400)亦可由各种导电材料形成。

连接电极(400)可具有:z方向高度,亦即,垂直方向高度,其等于或不同于保护单元(300)的z方向高度;以及在x及y方向中的每一者上的宽度,其等于或不同于保护单元(300)的宽度。亦即,连接电极(400)的高度可等于或大于保护单元(300)的高度,且直径或宽度等于或大于保护单元(300)的直径或宽度。理想地,连接电极(400)的高度可大于保护单元(300)的高度,且平面区域大于保护单元(300)的平面区域。举例而言,第一连接电极(410)及第二连接电极(420)中的每一者的高度可为保护单元(300)的高度的0.5倍至3倍。又,第一连接电极(410)及第二连接电极(420)的总高度可为保护单元(300)的高度的1倍至6倍。举例而言,第一连接电极(410)及第二连接电极(420)可具有100微米至1000微米,理想地200微米至900微米,更理想地400微米至700微米的总高度。此处,第一连接电极(410)及第二连接电极(420)的高度可不同,且宽度亦不同。又,连接电极(400)的x方向宽度可为主体(100)的x方向宽度的1%至90%,且y方向宽度为主体(100)的y方向宽度的5%至90%。此处,连接电极(400)的x方向宽度及y方向宽度可彼此相等或不同。亦即,连接电极(400)的一个区域的包含x方向宽度及y方向宽度的宽度可等于或不同于另一区域的宽度。换言之,连接电极(400)可具有至少一个区域,其具有不对称形状。又,连接电极(400)的x方向宽度及y方向宽度可为保护单元(300)的x方向宽度及y方向宽度的1倍至10倍且为内部电极(200)的x方向宽度及y方向宽度的1/10倍至1倍。亦即,连接电极(400)的宽度可小于主体(100)的在x方向及y方向上的长度及宽度,等于或大于保护单元(300)的宽度且等于或小于内部电极(200)的宽度。

连接电极(400)起将外部电极(500)连接至内部电极(200)的作用。因此,经由外部电极(500)施加的诸如esd的过电压经由连接电极(400)传输至内部电极(200)及保护单元(300),且传输至保护单元(300)的过电压经由内部电极(200)及连接电极(400)而再次传输至外部电极(500)。又,由于连接电极(400)安置于主体(100)的中心部分上且宽度理想地大于保护单元(300)的宽度,因此寄生电阻及寄生电感可减小。亦即,相较于连接电极(400)安置于主体(100)外部的状况,寄生电阻及寄生电感可减小。因此,在700mhz至3ghz的无线通信频带下的s21插入损耗可减小。又,由于连接电极(400)的宽度理想地大于保护单元(300)的宽度,因此由重复esd电压引起的损坏可被防止以抑制放电起始电压的增大。亦即,例如,保护单元(300)允许esd电压旁通,此是因为归因于esd的能量在连接电极(400)内部会产生火花。此处,当连接电极(400)具有小的厚度时,连接电极(400)可归因于重复esd电压而受到毁坏以增大放电起始电压。然而,在连接电极(400)具有等于或大于10微米的厚度时,可防止连接电极(400)归因于重复esd电压而受到毁坏,且因此可防止放电起始电压的增大。

5.外部电极

外部电极(510,520;500)可分别安置于主体(100)的面对彼此的两个外表面上。举例而言,外部电极(500)可分别安置于主体(100)的在z方向(亦即,垂直方向)上面对彼此的两个表面(亦即,底表面及顶表面)上。又,外部电极(500)可分别连接至主体(100)中的连接电极(400)。此处,外部电极(500)中的一者可连接至电子装置中的诸如印刷电路板的内部电路,外部电极中的另一者可连接至电子装置的外部,例如金属外壳。举例而言,第一外部电极(510)可连接至内部电路,且第二外部电极(520)可连接至金属外壳。又,第二外部电极(520)可经由导电元件(例如,接触器或导电垫片)连接至金属外壳。

上文所描述的外部电极(500)中的每一者可通过各种方法形成。亦即,外部电极(500)可通过使用导电膏的浸渍或印刷方法或诸如沉积、溅镀以及电镀的其他各种方法而形成。同时,外部电极(500)可形成于底表面及顶表面的整个表面或一部分上。亦即,除自底表面及顶表面的边缘起的预定宽度外,外部电极(500)可形成于底表面及顶表面上。举例而言,除自底表面及顶表面的边缘起的预定宽度外,外部电极(500)的表面积可为底表面及顶表面的表面积的50%至95%。又,外部电极(500)可形成于底表面及顶表面的整个区域上,且自其向上及向下延伸以形成于其他侧表面上。亦即,除在z方向上面对的底表面及顶表面外,外部电极(500)亦可延伸至在x及y方向中的每一者上面对的表面的预定区域。举例而言,当浸渍至导电膏中时,外部电极(500)可形成于在x及y方向上的侧表面上以及在z方向上的顶表面及底表面上。相较于此情形,当用诸如印刷、沉积、溅镀以及电镀的方法形成时,外部电极(500)可形成于在z方向上的底表面及顶表面的预定表面区域上。亦即,外部电极(500)可取决于形成方法及处理条件而形成于安装于印刷电路板上的底表面及连接至金属外壳的顶表面以及其他区域上。替代地,外部电极(500)可由导电金属形成。举例而言,外部电极(500)可由选自由以下各者组成的群的至少一种金属形成:金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。此处,外部电极(500)可具有形成于外部电极(500)的连接至连接电极(400)的至少一部分(亦即,主体100的至少一个表面)上的部分,且连接至连接电极(400)的部分可由与连接电极(400)的材料相同的材料形成。举例而言,当连接电极由铜形成时,外部电极(500)的接触连接电极(400)的区域的至少一部分可由铜形成。此处,如上文所描述,铜可通过使用导电膏的浸渍或印刷方法或通过诸如沉积、溅镀以及电镀的方法而形成。理想地,外部电极(500)可通过电镀而形成。为经由电镀制程形成外部电极(500),种子层可形成于主体(100)的顶表面及底表面上,且接着镀层可自种子层形成以形成外部电极(500)。此处,外部电极(500)的连接至连接电极(400)的至少一部分可为主体(100)的整个顶表面及底表面或其部分区域。

替代地,外部电极(500)可更包含至少一个镀层。外部电极(500)可由诸如铜及银的金属层形成,且至少一个镀层可形成于金属层上。举例而言,外部电极(500)可通过层压镍镀层以及锡或锡/银镀层而形成。替代地,镀层可通过层压铜镀层及锡镀层或层压铜镀层、镍镀层以及锡镀层而形成。又,外部电极(500)可通过混合(例如)具有0.5%至20%的氧化铋(bi2o3)或二氧化硅(sio2)的主要组份的多组份玻璃料(glassfrit)与金属粉末而形成。此处,玻璃料与金属粉末的混合物可制备成膏状且经涂覆至主体(100)的两个表面。由于外部电极(500)中含有玻璃料,因此可改良外部电极(500)与主体(100)之间的黏着力,且可改良连接电极(400)与外部电极(500)之间的接触反应。又,可涂覆包含玻璃的导电膏,且接着至少一个镀层可形成于其上以形成外部电极(500)。亦即,外部电极(500)可由包含玻璃的金属层及形成于金属层上的至少一个镀层形成。举例而言,可按使得形成含有玻璃料、银以及铜中的至少一者的层且接着经由无电极电镀依序形成镍镀层及锡镀层的方式形成外部电极(500)。此处,锡镀层的厚度可等于或大于镍镀层的厚度。替代地,外部电极(5000)可仅通过至少一个镀层形成。亦即,外部电极(500)可通过至少经由单一电镀制程而不涂覆膏状物形成镀层的至少一个层来形成。同时,外部电极(5000)可具有2微米至100微米的厚度,镍镀层可具有1微米至10微米的厚度,且锡或锡/银镀层可具有2微米至10微米的厚度。

6.表面改质元件

同时,表面改质元件(surfacemodificationmember)(图中未示)可形成于主体(100)的至少一个表面上。表面改质元件可通过在外部电极(500)形成之前在主体(100)的表面上分布(例如)氧化物而形成。此处,氧化物可按结晶或非结晶状态分散及分布于主体(100)的表面上。当外部电极(500)经由电镀制程形成时,表面改质元件可在电镀制程之前分布于主体(100)的表面上。亦即,表面改质元件可在外部电极(500)的一部分通过印刷制程形成之前分布,或在电镀制程执行之后在电镀制程之前分布。替代地,当不执行印刷制程时,可分布表面改质元件且接着可执行电镀制程。此处,分布于表面上的表面改质元件的至少一部分可经熔融。

同时,表面改质元件的至少一部分可具有相同大小且均匀地分布于主体(100)的表面上,且其至少一部分可具有彼此不同的大小且不均匀地分布。又,凹陷部分可界定于主体(100)的表面的至少一部分中。亦即,表面改质元件可经形成以形成突出部分,且上面未形成有表面改质元件的区域的至少一部分可经凹入以形成凹陷部分。此处,表面改质元件可具有比主体(100)的表面深的至少一部分。亦即,表面改质元件可插入至主体(100)中达预定深度,且自主体(100)的表面突出达其余厚度。此处,插入至主体(100)中的部分的厚度可为氧化物粒子的平均直径的1/20至1倍。亦即,氧化物粒子中的全部或一部分可设置于主体(100)中。替代地,氧化物粒子可仅设置于主体(100)的表面上。因此,氧化物粒子可在主体(100)的表面上具有半球形形状或球形形状。又,如上文所描述,表面改质元件可分布于主体(100)的表面的一部分上或以薄膜形状分布于至少一个区域上。亦即,氧化物粒子以岛状(island)形状分布于主体(100)的表面上以形成表面改质元件。亦即,结晶或非结晶状态下的氧化物可按岛状形状分布于主体(100)的表面上,且因此主体(100)的表面的至少一部分可被暴露。又,至少两个氧化物可彼此连接以按薄膜形状在至少一个区域上及按岛状形状在至少一些区域上形成表面改质元件。亦即,至少两个氧化物粒子聚集或彼此邻近的氧化物粒子连接以形成薄膜形状。然而,甚至在氧化物以粒子状态存在或两个或大于两个粒子聚集或彼此连接时,主体(100)的表面的至少一部分亦可通过表面改质元件向外部暴露。

此处,表面改质元件的总表面积可为主体(100)的总表面积的大约5%至大约90%。尽管可基于表面改质元件的表面面积控制主体(100)的表面上的电镀散开现象,但在表面改质元件过多地形成时,主体(100)及外部电极(400)中的导电图案在彼此接触上可具有困难。亦即,当表面改质元件形成于小于主体(100)的表面积的5%的表面区域上时,电镀散开现象几乎不受控制,且当表面改质元件形成于大于主体(100)的表面积的90%的表面区域上时,主体(100)及外部电极(400)中的导电图案可能不接触彼此。因此,表面改质元件可理想地形成于能够控制电镀散开现象且允许主体(100)及外部电极(400)中的导电图案彼此接触的表面区域上。为此,表面改质元件可形成于为主体(100)的表面积的10%至90%,理想地30%至70%,更理想地40%至50%的表面区域上。此处,主体(100)的表面积可为一个表面的表面积或主体(100)的形成六面体的六个表面的表面积。同时,表面改质元件的厚度可等于或小于主体(100)的厚度的10%。亦即,表面改质元件的厚度可为主体(100)的厚度的0.01%至10%。举例而言,表面改质元件的大小可为0.1微米至50微米,且因此,自主体(100)的表面,表面改质元件的厚度可为0.1微米至50微米。亦即,除表面改质元件插入至主体(100)的表面中所在的区域外,自主体(100)的表面,表面改质元件的厚度可为0.1微米至50微米。因此,当插入至主体(100)中的表面改质元件的厚度增加时,表面改质元件的厚度可大于0.1微米至50微米。当表面改质元件的厚度小于主体(100)的厚度的0.01%时,电镀散开现象几乎不受控制,且当表面改质元件的厚度大于主体(100)的厚度的10%时,主体(100)及外部电极(400)中的导电图案可能不接触彼此。亦即,根据主体(100)材料的特性(电导率、半电导率、绝缘以及磁性)以及氧化物粉末的大小、分布量以及聚集度,表面改质元件可具有各种厚度。

如上文所描述,由于表面改质元件形成于主体(100)的表面上,因此主体(100)的表面可具有在成份上不同的两个区域。亦即,表面改质元件可具有取决于是否形成有表面改质元件而在区域上不同的成份。举例而言,表面改质元件的成份(亦即,氧化物)可存在于上面形成有表面改质元件的区域上,且主体(100)的成份(亦即,薄片的成份)可存在于上面未形成表面改质元件的区域上。如上文所描述,表面改质元件在电镀制程之前分布于主体(100)的表面上,粗糙度可应用于主体(100)的表面且因此表面可经改质。因此,可均匀地执行电镀制程,且因此可控制外部电极(500)的形状。亦即,主体(100)的表面可具有在电阻上与其他区域不同的至少一个区域,且当在电阻不稳定的状态下执行电镀制程时,镀层经不均匀地生长。为解决上文所描述的现象,主体(100)的表面可通过在主体(100)的表面上分布在粒子状态或熔融状态下的氧化物而改质,且镀层的生长可得到控制。

此处,用以实现主体(100)的均匀表面电阻的在粒子或熔融状态下的氧化物可使用以下各者中的至少一者:例如,氧化铋(bi2o3)、二氧化硼(bo2)、三氧化二硼(b2o3)、氧化锌(zno)、四氧化三钴(co3o4)、二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、氧化锰(mno)、硼酸(h2bo3)、碳酸钙(ca(co3)2-)、硝酸钙(ca(no3)2)以及碳酸钙(caco3)。同时,表面改质元件可形成于主体(100)中的至少一个薄片上。亦即,各种形状的导电图案可经由电镀制程形成于薄片上,且导电图案的形状可通过形成表面改质元件而控制。

图3及图4为根据例示性实施例的复合保护构件的保护单元(300)的示意性横截面图及横截面相片。亦即,保护单元(300)可具有厚度不同于其他区域中的每一者的厚度的一个区域。图3及图4为保护单元(300)的一部分的示意性放大横截面图及横截面相片。

如图3的(a)及图4的(a)中所说明,保护单元(300)可由绝缘材料制成。此处,绝缘材料可为具有多个孔隙的多孔绝缘材料(图中未示)。亦即,多个孔隙(图中未示)可界定于保护单元(300)中。由于界定了孔隙,因此可较容易地使诸如esd的过电压旁通。又,保护单元(300)可通过混合导电材料与绝缘材料而形成。举例而言,保护单元(300)可通过混合导电材料与绝缘材料而形成。在此状况下,保护单元(300)可通过以10:90至90:10的混合比率混合导电陶瓷与绝缘陶瓷而形成。随着绝缘陶瓷的混合比率增大,放电起始电压可增大,且随着导电陶瓷的混合比率增大,放大起始电压可减小。因此,可调整导电陶瓷与绝缘陶瓷的混合比率以便得到预定放电起始电压。

又,保护单元(300)可通过层压导电层及绝缘层而具有预定层压结构。亦即,保护单元(300)可通过在划分导电层及绝缘层时层压导电层及绝缘层至少一次而形成。举例而言,保护单元(300)可具有导电层及绝缘层经层压的双层结构,或导电层、绝缘层以及导电层经层压的三层结构。又,导电层(311,312;310)及绝缘层(320)可重复地层压多次以形成三或大于三层结构。举例而言,如图3的(b)中所说明,保护单元(300)可具有三层结构,其中第一导电层(311)、绝缘层(320)以及第二导电层(312)经层压。图4的(b)为示出在薄片与内部电极之间的具有三层结构的esd保护层的相片。同时,当导电层及绝缘层经层压多次时,最上层及最下层可为导电层。此处,多个孔隙(图中未示)可界定于导电层(310)及绝缘层(320)的至少一部分中。举例而言,由于安置于导电层(310)之间的绝缘层(320)具有多孔结构,因此绝缘层(320)可具有多个孔隙。

又,空隙(void)可进一步界定于保护单元(300)的预定区域中。举例而言,空隙可界定于导电材料及绝缘材料混合所在的层之间,且空隙可界定于导电层与绝缘层之间。亦即,导电材料及绝缘材料混合所在的第一混合层、空隙以及第二混合层可经层压,且导电层、空隙以及绝缘层可经层压。举例而言,如图3的(c)中所说明,保护单元(300)可通过层压第一导电层(311)、第一绝缘层(321)、空隙(330)、第二绝缘层(322)以及第二导电层(312)而形成。亦即,绝缘层(321,322;320)可安置于导电层(311,312;310)之间,且空隙(330)可界定于绝缘层(320)之间。图4的(c)为具有上文所描述的层压结构的保护单元(300)的横截面相片。替代地,导电层、绝缘层以及空隙可重复地经层压以形成保护单元(300)。同时,当导电层(310)、绝缘层(320)以及空隙(330)经层压时,其全部可具有彼此相同的厚度,或其中的至少一者的厚度可小于其他者中的每一者的厚度。举例而言,空隙(330)的厚度可小于导电层(310)及绝缘层(320)中的每一者的厚度。又,导电层(310)的厚度可等于绝缘层(320)的厚度,或大于或小于绝缘层(320)的厚度。同时,空隙(330)可通过填充聚合物材料而形成,且接着成形制程经执行以移除聚合物材料。举例而言,含有导电陶瓷的第一聚合物材料、含有绝缘陶瓷的第二聚合物材料以及不含导电陶瓷及绝缘陶瓷的第三聚合物材料可填充至通孔中,且接着成形制程经执行以移除聚合物材料,藉此形成导电层、绝缘层以及空隙。同时,空隙(330)可在未分层时形成。举例而言,绝缘层(320)可安置于导电层(311,312)之间,且空隙(330)可通过连接绝缘层(320)中的在垂直或水平方向上的多个孔隙而界定。亦即,空隙(330)可通过绝缘层(320)中的多个孔隙而界定。替代地,空隙(330)可通过多个孔而界定于导电层(310)中。

同时,用于保护单元(300)中的导电层(310)可具有预定电阻且允许电流流经。举例而言,导电层(310)可为具有若干欧姆至数百百万欧姆的电阻器。当诸如esd的过电压被引入时,导电层(310)降低能阶以防止复合保护构件归因于过电压而在结构上受到破坏。亦即,导电层(310)充当将电能转换成热能的散热片(heatsink)。导电层(310)可由导电陶瓷形成,且导电陶瓷可使用含有以下各者中的至少一者的混合物:镧(la)、镍、钴、铜、锌、钌(ru)、银、钯、铂、钨、铁以及铋。又,导电层(310)可具有1微米至50微米的厚度。亦即,当导电层(310)包含多个层时,其总厚度可为1微米至50微米。

又,用于保护单元(300)中的绝缘层(320)可由放电诱导材料制成且充当具有多孔结构的电障壁。绝缘层(320)可由绝缘陶瓷制成,且绝缘陶瓷可包含具有50至50000的介电常数的铁电材料。举例而言,绝缘陶瓷可由诸如mlcc的介电材料粉末以及含有以下各者中的至少一者的混合物形成:氧化锆(zro)、氧化锌(zno)、钛酸钡(batio3)、五氧化二钕(nd2o5)、碳酸钡(baco3)、二氧化钛(tio2)、钕(nd)、铋(bi)、锌(zn)以及氧化铝(al2o3)。在多个孔隙各自具有1纳米至5微米的直径时,绝缘层(320)可具有孔隙率为30%至80%的多孔结构。此处,孔隙之间的最小距离可为1纳米至5微米。亦即,尽管绝缘层(320)由电流无法流经的电绝缘材料形成,但由于形成了孔隙,因此电流可流经孔隙。此处,随着孔隙大小或孔隙率增大,放电起始电压可减小,且相反,随着孔隙大小或孔隙率减小,放电起始电压可增大。然而,当孔隙大小大于5微米或孔隙率大于80%时,保护单元(300)可能无法维持其形状。因此,可调整绝缘层(320)的孔隙大小及孔隙率以调整放电起始电压,同时维持保护单元(300)的形状。同时,当保护单元(300)由绝缘材料与导电材料的混合材料形成时,具有微孔及其孔隙率的绝缘陶瓷可用作绝缘材料。又,绝缘层(320)的电阻可归因于微孔而小于薄片的电阻,且放电可经由微孔部分地实施。亦即,由于微孔界定于绝缘层(320)中,因此部分放电经由微孔执行。绝缘层(320)可具有1微米至50微米的厚度。亦即,当绝缘层(320)包含多个层时,其总厚度可为1微米至50微米。

图5为根据另一例示性实施例的复合保护构件的保护单元(300)的示意性横截面图。亦即,如图5的(a)中所说明,保护单元(300)可包含空隙(330)。亦即,可能不将过电压保护材料填充至穿过薄片的开口中以在保护单元(300)中界定空隙(330)。又,保护单元(300)的穿孔的至少一个区域可由多孔绝缘材料制成。亦即,如图5的(b)中所说明,多孔绝缘材料可经涂覆至穿孔的侧壁以形成绝缘层(320),且如图5的(c)中所说明,绝缘层(320)可形成于穿孔的上部部分及下部部分中的至少一者上。

同时,图6为根据复合保护构件的又一例示性实施例的保护单元(300)的示意性横截面图。如图6中所说明,保护单元(300)可更包含安置于内部电极(210,220;200)与过电压保护单元(300)之间的放电诱导层(340)。亦即,放电诱导层(340)可进一步设置于内部电极(200)与保护单元(300)之间。此处,内部电极(200)可包含导电层(211a,212a)以及设置于导电层(211a,212a)的至少一个表面上的多孔绝缘层(211b,212b)。替代地,内部电极(200)可为未形成有多孔绝缘层的导电层。

当保护单元(300)由多孔绝缘材料制成时,可形成放电诱导层(340)。此处,放电诱导层(340)可由密度大于保护单元(300)的密度的介电层制成。亦即,放电诱导层(340)可由导电材料或绝缘材料制成。举例而言,当保护单元(300)由多孔氧化锆(zro)制成且内部电极(210)由铝制成时,由氧化锆铝(alzro)制成的放电诱导层(340)可形成于保护单元(300)与内部电极(200)之间。同时,氧化钛(tio)替代氧化锆(zro)可用于保护单元(300),且在此状况下,放电诱导层(340)可由氧化铝钛(tialo)制成。亦即,放电诱导层(340)可经由内部电极(200)与保护单元(300)之间的反应形成。替代地,放电诱导层(340)可经由薄片材料之间的反应形成。在此状况下,放电诱导层(340)可通过内部电极材料(例如,铝)、保护单元材料(例如,氧化锆(zro))以及薄片材料(例如,钛酸钡(batio3))之间的反应形成。又,放电诱导层(340)可通过与薄片材料反应而形成。亦即,放电诱导层(340)可经由保护单元(300)与薄片之间的反应形成于保护单元(300)接触薄片所在的区域中。因此,放电诱导层(340)可围绕保护单元(300)。此处,保护单元(300)与放电电极(310)之间的放电诱导层(340)以及保护单元(300)与薄片之间的放电诱导层(340)可具有彼此不同的组合物。同时,放电诱导层(340)可具有经移除的至少一个区域,或厚度不同于其他区域的厚度的至少一个区域。亦即,放电诱导层(340)可具有至少一个经移除区域且经不连续地形成,或具有厚度不同并不均匀地形成的至少一个区域。放电诱导层(340)可在成形制程期间形成。亦即,当成形制程在预定温度下执行时,放电电极材料、esd保护材料以及其类似者可相互扩散以形成内部电极(200)与保护单元(300)之间的放电诱导层(340)。同时,放电诱导层(340)的厚度可为保护单元(300)的厚度的10%至70%。亦即,保护单元(300)的厚度的一部分可转换成放电诱导层(340)。因此,放电诱导层(340)的厚度可小于保护单元(300)的厚度且等于大于内部电极(200)的厚度。放电诱导层(340)可允许esd电压被诱导至保护单元(300),或诱导至保护单元(300)的放电能量的准位(level)可降低。因此,esd电压可较易于放电以提高放电效率。又,由于形成了放电诱导层(340),因此可防止不同种类的材料扩散至保护单元(300)。亦即,可防止薄片材料及内部电极材料扩散至保护单元(300),且可防止过电压保护材料扩散至外部。因此,放电诱导层(340)可用作扩散障壁(difusionbarrier)且因此防止保护单元(300)被破坏。同时,保护单元(300)可更包含导电材料,且在此状况下,导电材料可涂布有绝缘陶瓷。举例而言,如通过使用图3的(a)所描述,当保护单元(300)通过混合多孔绝缘材料与导电材料而形成时,导电材料可涂布有氧化镍(nio)、氧化铜(cuo)、氧化钨(wo)或其类似者。因此,导电材料连同多孔绝缘材料可用作保护单元(300)的材料。又,当除多孔绝缘材料外,导电材料亦进一步用于保护单元(300)时(例如,如图3的(b)及图3的(c)中所说明),在绝缘层(320)形成于两个导电层(311,312)之间时,放电诱导层(340)可形成于导电层(310)与绝缘层(320)之间。同时,内部电极(200)可具有一部分经移除的形状。亦即,内部电极(200)可被部分移除,且放电诱导层(340)可形成于经移除区域中。然而,尽管内部电极(200)可被部分移除,但由于维持总体连接的形状,因此电特性可能不会降低。

内部电极(200)可由金属或金属合金制成,其中绝缘层形成于其表面上。亦即,内部电极(200)可包含导电层(211a,212a)以及形成于导电层(211a,212a)的至少一个表面上的绝缘层(211b,212b)。此处,多孔绝缘层(211b,212b)可形成于内部电极(200)的至少一个表面上。亦即,多孔绝缘层(211b,212b)可形成于不接触保护单元(300)的一个表面以及接触保护单元(300)的另一表面中的一者上,或不接触保护单元(300)的一个表面以及接触保护单元(300)的另一表面中的全部上。又,多孔绝缘层(211b,212b)可形成于导电层(211a,212a)的至少整个表面或其至少一部分上。又,多孔绝缘层(211b,212b)可具有经移除或具有小厚度的至少一个区域。亦即,多孔绝缘层(211b,212b)可能不形成于导电层(211a,212a)上的至少一个区域上,且多孔绝缘层(211b,212b)的至少一个区域的厚度可为薄或厚于其他区域。上文所描述的内部电极(200)可具有在成形制程期间上面形成有氧化物薄膜的表面以及由铝形成以维持电导率的内部。亦即,当铝形成于薄片上时,铝接触空气,且铝的表面经氧化以在其上形成氧化铝al2o3)且铝按原样维持在内部上。因此,内部电极(200)可由被氧化铝(al2o3)覆盖的铝形成,氧化铝(al2o3)为具有多孔表面的薄绝缘层。替代地,除铝外,亦可使用各种金属,其具有形成于其表面上的绝缘层,理想地为多孔绝缘层。

如上文所描述,如图7中所说明,根据例示性实施例的复合保护构件可设置于金属外壳(10)与内部电路(20)之间。亦即,外部电极(500)中的一者可连接至接地端子,且外部电极中的另一者可连接至电子装置的金属外壳(10)。此处,接地端子可安置于内部电路(20)中。举例而言,第一外部电极(510)可连接至接地端子,且第二外部电极(520)可连接至金属外壳(10)。又,诸如接触器及导电垫片的导电元件可进一步设置于第二外部电极(520)与金属外壳(10)之间。因此,自内部电路(20)的接地端子传输至金属外壳(10)的电击电压可被阻断,且自外部施加至内部电路的esd电压可旁通至接地端子。亦即,根据例示性实施例的复合保护构件可使电流无法在处于额定电压及电击电压下的外部电极(500)之间流动,且使电流能够流经保护单元(300),使得过电压被旁通至接地端子。同时,复合保护构件可具有大于额定电压且小于esd电压的放电起始电压。举例而言,复合保护构件可具有100v至240v的额定电压,电击电压可等于或大于电路的工作电压,且由外部静电产生的esd电压可大于电击电压。又,来自外部的通信信号(亦即,交流电频率)可通过形成于内部电极(200)之间的电容而传输至内部电路(20)。因此,甚至在金属外壳(10)用作天线而不制备额外天线时,亦可自外部接收通信信号。结果,根据例示性实施例的复合保护构件可阻断电击电压,将esd电压旁通至接地端子且将通信信号施加至内部电路。

又,在主体(100)是通过层压具有高电压电阻特性的多个薄片而形成时,根据例示性实施例的复合保护构件可维持绝缘电阻状态,例如因为有缺陷充电器自内部电路(20)引入310v的电击电压至金属外壳(10)中使得漏电流无法流动,且保护单元(300)亦可通过在过电压自金属外壳(10)引入至内部电路(20)时使过电压旁通而不损害元件来维持高绝缘电阻状态。亦即,由于保护单元(300)包含具有多孔结构以允许电流流经微孔的多孔绝缘材料且更包含降低能阶以将电能转换成热能的导电材料,因此自外部引入的过电压可被旁通以保护电路。因此,甚至在过电压情况下亦可能不会出现绝缘破坏,且因此,保护单元可安置于包含金属外壳(10)的电子装置中以持续地防止自有缺陷充电器产生的电击电压经由电子装置的金属外壳(10)传输至使用者。同时,通用多层电容电路(multilayercapacitancecircuit;mlcc)保护构件免受电击电压,但针对esd的保护是弱的。因此,当重复地施加esd时,可归因于充电(charging)而在泄漏点(leakpoint)处产生火花(spark)以出现构件破坏现象。然而,根据例示性实施例,由于包含多孔绝缘材料的保护单元(300)形成于内部电极(200)之间,因此过电压传递通过保护单元(300),且因此主体(100)的至少一部分未受到破坏。

又,由于连接电极(400)安置于主体(100)的中心部分上且宽度理想地大于保护单元(300)的宽度,因此寄生电阻及寄生电感可减小。亦即,相较于连接电极(400)安置于主体(100)外部的状况,寄生电阻及寄生电感可减小。因此,在700mhz至3ghz的无线通信频带下的s21插入损耗可减小。又,由于连接电极(400)的宽度理想地大于保护单元(300)的宽度,因此由重复esd电压引起的损坏可被防止以抑制放电起始电压的增大。亦即,例如,保护单元(300)允许esd电压旁通,此是因为归因于esd的能量在保护单元(300)内部会产生火花。此处,当连接电极(400)具有小的厚度时,连接电极(400)可归因于重复esd电压而受到毁坏以增大放电起始电压。然而,在连接电极(400)具有等于或大于10微米的厚度时,可防止连接电极(400)归因于重复esd电压而受到毁坏,且因此可防止放电起始电压增大的现象。

同时,根据例示性实施例,描述安置于智能手机的电子装置中以保护电子装置免受诸如esd的过电压且阻断来自电子装置的内部的漏电流藉此保护使用者的复合保护构件作为实例。然而,除智能手机外,根据例示性实施例的复合保护构件亦可安置于电及电子装置中以执行至少两个保护功能。

图8为根据另一例示性实施例的复合保护构件的横截面图。

参看图8,根据另一例示性实施例的复合保护构件包含:主体(100),其中多个薄片经层压;至少两个内部电极(200),其安置于主体(1000)中;至少一个保护单元(300),其安置于至少两个内部电极(200)之间;连接电极(400),其安置于主体(100)中以便连接至至少两个内部电极(200);以及外部电极(500),其安置于主体(100)外部以便连接至连接电极(400)。此处,保护单元(300)可更包含扩展部件(350)使得至少一个区域具有较宽的宽度。亦即,保护单元(300)可通过更包含扩展部件(350)而形成使得至少一个区域具有较宽的宽度。扩展部件(350)的宽度可为保护单元(300)的直径的1%至150%。亦即,扩展部件(350)的宽度可为保护单元(300)的上面未形成有扩展部件(350)的其他区域的宽度的1%至150%。举例而言,扩展部件(350)可具有通过将10微米至100微米加至保护单元(300)的直径而获得的直径。又,扩展部件(350)的高度可为保护单元(300)的总高度的10%至70%。在扩展部件(350)如上文所描述而形成时,扩展部件(350)可阻断保护单元(300)的短路路径。亦即,当重复地施加诸如esd的过电压时,可出现连接电极(400)的熔融现象,且因此连接电极材料可堵塞至保护单元(300)的穿孔的侧壁以出现短路现象。然而,由于具有不同直径的扩展部件(350)形成于保护单元(300)上,因此短路路径可被阻断。

图9及图10为根据例示性实施例的经修改实例的复合保护构件的横截面图。例示性实施例的经修改实例更包含接触诸如金属外壳(10)的导体的接触部件。亦即,复合保护构件设置于金属外壳(10)与内部电路(20)之间,且如图9及图10中的每一者中所说明,具有夹具形状的接触部件(610)或通过使用导电材料层形成的接触部件(620)可设置于复合保护构件的第二外部电极(520)上。接触部件(610,620)具有弹力以在外力自外部施加至电子装置时吸收冲击,且由包含导电材料的材料制成。同时,第一外部电极(510)可安置成接触内部电路(20),且诸如不锈钢的金属的层可进一步设置于内部电路(20)与第一外部电极(510)之间。

接触部件可具有如图9中所说明的夹具形状(clip)。夹具形接触部件可包含:支撑部分(611),其安置于复合保护构件上;接触部分(612),其安置于支撑部分(611)上方以面对诸如金属外壳的导体且其至少一部分接触导体;以及连接部分(613),其安置于支撑部分(611)的一侧与接触部分(612)的一侧之间以便将支撑部分(611)连接至接触部分(612)且具有弹力。此处,连接部分(613)将支撑部分(611)的一个末端连接至接触部分(612)的一个末端且具有曲率。亦即,连接部分(613)具有弹力,通过弹力,连接部分(613)在受外力按压时被压向电路板(20)且在外力被释放时恢复至原始状态。因此,接触部件(610)可由具有弹力的金属材料制成,使得连接部分(613)具有弹力。

又,根据例示性实施例的接触部件可包含导电橡胶、导电硅、供插入导电线的弹性体以及垫片,垫片的表面涂布有或结合有导体。亦即,如图10中所说明,接触部件(620)可包含导电材料层。举例而言,导电垫片可具有由非导电弹性材料制成的内部以及涂布有导电材料的外部。尽管未说明,但导电垫片可包含:绝缘弹性芯,其具有界定于其中的穿孔;以及导电层,其围绕绝缘弹性芯。绝缘弹性芯具有管形状,其具有界定于其中的穿孔。尽管绝缘弹性芯可具有大致矩形或圆形的横截面,但例示性实施例不限于此。亦即,绝缘弹性芯可具有各种形状。举例而言,绝缘弹性芯中可能不包含穿孔。绝缘弹性芯可由硅或弹性橡胶制成。导电层可围绕绝缘弹性芯。导电层可包含由(例如)金、银以及铜制成的至少一个金属层。替代地,导电粉末可混合至弹性芯而不形成导电层。

同时,接触部件(610,620)可相对于复合保护构件的主体(100)水平地安置且安装于内部电路(20)上。亦即,尽管接触部件(610,620)在图9及图10的经修改实例中安置于主体(100)的顶表面上,但接触部件(610,620)可安置于侧表面上同时与主体(100)间隔开,且安装于内部电路(20)上以便经由主体(100)的第一外部电极(510)连接。

比较实例及例示性实施例

检查根据复合保护构件的连接电极的位置及大小的插入损耗。因此,将根据例示性实施例的复合保护构件制造为具有图2中的结构。亦即,保护单元(300)安置于主体(100)的中心部分上,且大小大于保护单元(300)的内部电极(210,220)安置于保护单元(300)上方及下方,且大小大于保护单元(300)且大小小于内部电极(210,220)的连接电极(410,420)安置于内部电极(210,220)上方及下方。此处,连接电极(410,420)安置于主体(100)内部的中心区域中且与保护单元(300)重叠。

又,根据比较实例的电击保护构件如图11中所说明而制造。亦即,基于在韩国登记专利第10-1585604号中所建议的结构,保护单元(300a)安置于主体(100)的中心部分上,且第一内部电极(210a,210b)安置于保护单元(300a)下方及上方。又,第二内部电极(220a,220b)以及第三内部电极(23a,230b)中的每一者安置于内部电极(210a,210b)下方及上方,且连接电极(400a,400b)中的每一者连接至第一至第三内部电极(210,220,230)。此处,根据比较实例的保护单元(300a)是在与根据例示性实施例的保护单元(300)的条件相同的条件下形成。又,根据比较实例的连接电极(410a,410b)不设置于主体(100)的中心部分上,而设置于邻近边缘的位置处,亦即,通过将边缘与中心部分之间的区域四等分而自边缘起四分之一的区域处。又,根据比较实例的连接电极(410a,420b)的直径小于根据例示性实施例的连接电极(410,420)的直径。亦即,根据比较实例的连接电极(410a,410b)的直径可为根据例示性实施例的连接电极(410,420)的直径的1/4。又,除上文所描述的条件外的其他条件与例示性实施例的条件相同。然而,比较实例更包含第二内部电极(220)及第三内部电极(230)。

根据比较实例的电击保护构件以及根据例示性实施例的复合保护构件的频率特性说明于图13及图14中且示于表1中。

【表1】

如图13及图14以及表1中所示,根据比较实例的电击保护构件在等于或大于1.24ghz的频率下产生等于或大于-0.5db的损耗,而根据例示性实施例的复合保护单元产生的损耗小于比较实例的损耗。亦即,由于连接电极安置于主体的中心部分上且具有宽的宽度,因此相较于连接电极安置于外部部分上且具有小的宽度的状况,寄生电阻及寄生电感可最小化且插入损耗可减小。

尽管已参考特定实施例描述了本揭示内容,但并不限于此。因此,本领域技术人员将容易地理解,在不脱离通过权利要求界定的本发明的精神及范畴的情况下,可对其进行各种修改及改变。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1