電路保護裝置及其製造方法

2023-05-29 22:57:06

專利名稱：電路保護裝置及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種電路保護裝置及其製造方法，且更明確地說，涉及一
種通過層壓螺線管型共模噪聲濾波器(solenoid-type common mode noise filter)與靜電放電(下文中稱為"ESD")保護裝置而形成為單一複合 (composite)裝置的電路保護裝置，以及一種製造所述電路保護裝置的方 法。
背景技術：
最近，例如行動電話、家用電器、PCs、 PDAs、 LCDs和導航zf義等電子裝 置已逐漸數位化並在高速度下操作。因為此類電子裝置對來自外部的刺激 較敏感，所以當小異常電壓和高頻率噪聲從外部引入到電子裝置的內部電 路中時，其電路可能被^C壞或信號可能失真。
電路中產生的開關電壓、電源電壓中含有的功率噪聲、不必要的電磁 信號、電磁噪聲等導致此類異常電壓和噪聲。將濾波器用作用於防止將此 類異常電壓和高頻率噪聲引入到電路中的構件。
在一般的差分信號傳輸系統中，除了用於消除共模噪聲的共模噪聲濾 波器外，例如二極體和變阻器等無源組件應單獨使用以防止可能在輸入/輸 出端子處產生的ESD。如果在輸入/輸出端子處使用單獨的無源組件來應對 ESD，那麼安裝區域加寬，製造成本增加，且產生信號失真等。
舉例來說，為了使用變阻器來防止ESD，變阻器的一端連接到輸入/輸 出端子，且變阻器的另一端連接到接地端子，且藉此來保護電子裝置中的 電子組件。然而，變阻器在未^皮施加有瞬態電壓(transient voltage)的 電子裝置的正常l喿作狀態中充當電容器。由於電容器的電容在高頻率下變 化，所以當在高頻率或高速度數據輸入/輸出端子等處使用變阻器時，可產 生信號失真等
發明內容
技術問題
本發明的一方面是提供一種電路保護裝置，其中將共模噪聲濾波器和 ESD保護裝置實施為單一複合裝置來解決上文提及的問題以及提供一種制 造所述電路保護裝置的方法。
本發明的另 一方面是提供一種電路保護裝置，其通過層壓並壓縮以下各項而實施為複合裝置以解決上文提及的問題共模噪聲濾波器，其中被
磁性材料填充的孔形成在多個薄片的中心，且線圈圖案形成在孔周圍；以 及ESD保護裝置，所述ESD保護裝置形成有被ESD保護材料填充的孔；以 及"t是供一種製造所述電路保護裝置的方法。
本發明的又一方面提供一種電路保護裝置，其通過層壓並壓縮以下各 項而實施為單一複合裝置共模噪聲濾波器，所述共模噪聲濾波器具有圍 繞通過層壓在多個薄片上形成的磁性層而形成的磁芯的螺紋形線圈 (screw-thread-shaped coil);以及ESD保護裝置，所述ESD保護裝置具 有內嵌在多個薄片中的ESD保護材料；以及提供一種製造所述電路保護裝 置的方法。
本發明的再一方面提供一種電路保護裝置，其通過層壓並壓縮共模噪 聲濾波器與被ESD保護材料填充的ESD保護裝置而實施為單一複合裝置， 以及提供一種製造所述電路保護裝置的方法，其中通過層壓多個薄片並通 過使將要纏繞在磁性層周圍的內部電極穿過多個孔而彼此連接來製造線圈 單元，且將線圈單元插入到通過層壓多個薄片而形成的線圈插入單元的線 圈單元插入空間中。
技術解決方案
根據本發明的一方面，提供一種電路保護裝置，其包含具有多個薄 片的共模噪聲濾波器，所述薄片中的每一者經形成為任選地包含線圈圖案 (coil pattern),內部電極、被導電材料填充的孔，和被磁性材料填充的 孔；以及具有多個薄片的ESD保護裝置，所述薄片中的每一者經形成為任 選地包含內部電極和,皮ESD保護材料填充的孔。
所述電路保護裝置可進一步包含共模噪聲濾波器與ESD保護裝置之間 的絕緣薄片(insulating sheet),以及分別形成在共才莫噪聲濾波器的頂部 和ESD保護裝置的底部上的上部和下部覆蓋層。
所述電路保護裝置可進一步包含第一外部電極，其經形成為連接到 共模噪聲濾波器和ESD保護裝置的一些內部電極；以及第二外部電極，其 經形成為連接到ESD保護裝置的一些內部電極，其中第一外部電極連接在 輸入/輸出端子與電路之間，且第二外部電極連接到接地端子。
共模噪聲濾波器可包含第一薄片，其具有形成在其上的被^磁性材料 填充的第一孔；第二薄片，其具有第一線圈圖案、第一內部電極、被導電 材料填充的第一孔，和形成在其上的被磁性材料填充的第二孔；第三薄片， 其具有第二線圈圖案、第二內部電極、被導電材料填充的第二和第三孔， 以及形成在其上的被磁性材料填充的第三孔；以及第四薄片，其具有第三 和第四內部電極，以及形成在其上的被磁性材料填充的第四孔，其中第一 線圈圖案穿過被導電材料填充的第 一和第二孔而連接到第三內部電極，且第二線圈圖案穿過被導電材料填充的第三孔而連接到第四內部電極。
共模噪聲濾波器可包含第一薄片，其具有至少一個被石茲性材料填充
的第一孔；第二薄片，其中至少一個第一線圈圖案從暴露於其外部的至少 一個第 一 內部電極形成到將要被導電材料填充的形成在預定區處的至少一 個第一孔，第一線圈圖案圍繞至少一個被^磁性材料填充的第二孔；第三薄 片，其中至少一個第二線圏圖案從暴露於其外部的至少一個第二內部電極 形成到將要被導電材料填充的形成在預定區處的至少 一個第二孔，其中第 二線圈圖案圍繞至少一個被磁性材料填充的第三孔，且至少 一個被導電材 料填充的第三孔經形成為與第三薄片上的至少一個第二孔間隔開；以及第 四薄片，其中形成以至少一個^F茲性材料來填充的第四孔，形成穿過被導電
材料填充的第一和第三孔而連接到第一線圈圖案並暴露於外部的至少一個 第三內部電極，且形成穿過被導電材料填充的第二孔而連接到第二線圈圖 案並暴露於外部的至少一個第四內部電極。
第一和第二線圈圖案可圍繞被磁性材料填充的第 一到第四孔而形成為 螺旋形狀。
ESD保護裝置的薄片可包含第一薄片，其具有從預定區延伸以暴露於 其外部而形成的並彼此間隔開的多個第一內部電極；第二薄片，其具有彼 此間隔開預定距離並被ESD保護材料填充的多個第一孔；第三薄片，其具
第三內部電極；、第四薄片，其具);成在對應於多^第一孔的位置2並被 ESD保護材料填充的多個第二孔；以及第五薄片，其具有從對應於多個第一 和第二孔的位置延伸以暴露於其外部而形成的多個第四內部電極。
上部和下部覆蓋層(cover layers )、共^^莫噪聲濾波器以及ESD保護裝 置可由非磁性薄片形成。
ESD保護材料可包含混合物，其中有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組合的一種導電材料相混合。
可通過進一步將變阻器材料或絕緣陶資材料與所述混合物混合來製備 ESD保護材料。
根據本發明的另一方面，提供一種電路保護裝置，其包含共模噪聲 濾波器，所述共模噪聲濾波器包含圍繞磁性材料的線圈圖案和連接到線圈 圖案的內部電極；以及ESD保護裝置，所述ESD保護裝置被層壓到共模噪 聲濾波器並與共模噪聲濾波器接合，所述ESD保護裝置包含填充在孔中的 ESD保護材料和連接到ESD保護材料的內部電極。
可通過層壓相同材料的薄片來形成共模噪聲濾波器和ESD保護裝置。
磁性材料可填充在穿過薄片的孔中。
ESD保護裝置可具有lpF或更小的電容。
ii根據本發明的又一方面，提供一種製造電路保護裝置的方法，其包含
製備多個非磁性薄片；任選地在多個非磁性薄片中形成多個孔；任選地以 磁性材料、導電材料或ESD保護材料來填充多個非;茲性薄片的多個孔；任 選地在多個非磁性薄片上形成內部電極或線圈圖案；層壓並壓縮非磁性薄 片且接著切割疊片；以及將疊片燒結並接著形成將要連接到內部電極的外 部電極。
有利的效果
如上所述，根據本發明，通過層壓螺線管型共才莫^^聲濾波器與ESD <呆 護裝置將電路保護裝置形成為單一裝置，且所述電路保護裝置設置在電路 與電子裝置的輸入/輸出端子之間，使得可使用單晶片裝置同時防止電子裝 置的共模噪聲和ESD。
如上所述，根據本發明，提供一種實施為單一複合裝置的電路保護裝 置，通過層壓並壓縮共模噪聲濾波器和ESD保護裝置而形成所述單一複合 裝置，所述共模噪聲濾波器具有圍繞通過層壓在多個薄片上形成的磁性層 而形成的磁芯的螺紋形線圈，且所述ESD保護裝置具有內嵌在多個薄片中 的ESD保護材料；以及提供一種製造電路保護裝置的方法；或通過層壓並 壓縮共模噪聲濾波器和被ESD保護材料填充的ESD保護裝置，其中通過層 壓多個薄片並通過在磁性層周圍纏繞填充在孔中的內部電極來製造線圈單 元，且將線圈單元插入到通過層壓多個薄片而形成的線圈插入單元的線圈 單元插入空間中。
如上所述而實施的電路保護裝置設置在電路與電子裝置的輸入/輸出 端子之間，使得可使用單晶片裝置同時防止電子裝置的共模噪聲和ESD。因 此，電路保護裝置以單晶片的形式而製造以與其中使用離散裝置來防止共 模噪聲和ESD的常規技術相比具有緊湊的配置，使得可防止電子裝置的大 小增加，可顯著減小安裝區域，且可通過實施低電容ESD保護裝置來防止 輸入/輸出信號失真以藉此來增強電子裝置的可靠性。


圖1是繪示根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀 態的立體圖。
圖2是根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。 圖3是根據本發明的第 一 示範性實施例的電路保護裝置的等效電路圖。 圖4是說明根據本發明的第一示範性實施例製造電路保護裝置的方法 的流程圖。
圖5是繪示根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀 態的立體圖。圖6是根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。 圖7是根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置的等效電路圖。 圖8是根據本發明的第三示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。
圖9 (a)到9 (f)是根據本發明的第三示範性實施例的電^各保護裝置的 共模噪聲濾波器的相應薄片的平面圖。
圖IO是說明根據本發明的第三示範性實施例製造電路保護裝置的方法 的流程圖。
圖11是根據本發明的第四示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。
圖12是根據本發明的第五示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。
圖13是根據本發明的第六示範性實施例的電路保護裝置的分解立體圖。
圖14是根據本發明的第六示範性實施例的電路保護裝置的線圈單元的 分解立體圖。
圖15是說明根據本發明的第六示範性實施例製造電路保護裝置的方法 的流程圖。
具體實施例方式
下文中，將參看附圖來詳細描述本發明的示範性實施例。
圖1是繪示根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀 態的立體圖，且圖2是電路保護裝置的分解立體圖。
參看圖l和2，通過層壓多個絕緣薄片來形成根據本發明的第一示範性 實施例的電路保護裝置，其從頂部開始包含上部覆蓋層IOO、共模噪聲濾波 器200、 ESD保護裝置300和下部覆蓋層400。電路保護裝置進一步包含 外部電極500 ( 500a、 500b、 500c和500d),其連接到共才莫噪聲濾波器200 的一些內部電極和ESD保護裝置300的一些內部電極；以及外部電極600 (600a和600b),其連接到ESD保護裝置300的一些內部電極。同時，可通 過層壓多個薄片來形成上部和下部覆蓋層100和400中的每一者。且上部 和下部層100和400、共才莫噪聲濾波器200以及ESD保護裝置300的多個薄 片由非磁性薄片形成。
通過層壓任選地形成有內部電極、線圈圖案、被^t性材料填充的孔和 被導電材料填充的孔的薄片210、 220、 230和240來配置共模噪聲濾波器 200。
在薄片210的預定區(優選為中心區)處形成一孔210a。孔210a被;茲 膏(magnetic paste)填充。石茲膏包含鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn和基於Ni-Zn-Cu的材料等。
薄片220形成有內部電極221、線圈圖案222、孑L "0a和孔"3。孔 220a形成在薄片220的中心區處，對應於薄片210的孔210a並被例如4失氧 體、基於Ni、基於Ni-Zn或基於Ni-Zn-Cu的材料等^茲膏所填充。孔"3朝 向薄片220的一邊與孔220a間隔開預定距離並被導電膏填充。通過從將要 暴露於薄片220的一個長邊的預定區處的線圈圖案222延伸而形成內部電 極221。線圈圖案222從內部電極221朝向孔223以螺旋形狀形成。
薄片230形成有內部電極231、線圈圖案232以及多個孔230a、 233和 234。孑L 230a形成在薄片230的中心區處，且對應於分別形成在薄片210 和220上的孔210a和220a。孑L 230a被例如鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn 或基於Ni-Zn-Cu的材料等磁膏所填充。孔233形成在薄片230的對應於薄 片220的孔223的預定區處並被導電膏填充。孔234相對於孔230a而形成 在與孔233相對的位置處，並被導電膏填充。通過^M奪要部分暴露於薄片 230的一個長邊的預定區處的線圈圖案232延伸而形成內部電極231,且其 與形成在薄片220上的內部電極221間隔開預定距離。線圈圖案232從內 部電極231朝向該孔234而以螺旋形狀形成。
薄片240形成有多個內部電極241和242以及孔240a。孔MOa形成在 薄片230的中心區處，對應於分別形成在薄片na 220和230上的孔210a、 220a和230&孔240a被例如鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn或基於Ni-Zn-Cu 的材料等磁膏所填充。多個內部電極241和242經形成為延伸到薄片240 的與暴露出"分別形成在薄片220和230上的內部電才及221和231"的所述 一個長邊相對的另一長邊。內部電極241以直線形狀形成，從薄片240的 對應於孔223和233的預定區延伸，以暴露於薄片240的另一長邊處。內 部電極242以直線形狀形成，從薄片240的對應於孔234的預定區延伸， 以暴露於薄片240的另一長邊處。
同時，薄片210、 220、 230和240中的每一者由非^f茲性薄片形成。內 部電極221、 231、 241和242分別通過絲網印刷方法(screen printing method)而由導電膏形成。另夕卜，可採用濺鍍方法(sputtering method )、 蒸鍍方法(evaporation method )禾口溶膠-凝膠塗覆方法(sol-gel coat ing method)等。孑L 210a、 220a、 230a和240a中的每一者被磁膏填充，且孔 223、 233和234中的每一者被導電膏填充。因此，線圈圖案222和內部電 極241穿過孔223和233而連接，且線圈圖案232和內部電極242穿過孔 234而連接。因此，形成螺線管型共鬥莫噪聲濾波器，其中導電圖案的線圈圍 繞填充在孔210a、 220a、 230a和240a中的石茲膏的石茲芯。
通過層壓多個薄片3ia 32a 33a 340和350來配置ESD保護裝置30a
所述薄片中的每一者任選地形成有內部電極和孔。多個內部電極311和312形成在薄片310的底部表面上。多個內部電
極311和312以直線形狀形成，且從薄片310的底部表面的中心部分延伸 以暴露於薄片的一個長邊處並彼此間隔開。
薄片320形成有多個孔323和324。多個孔323和324分別形成在對應 於從薄片310的中心部分延伸而形成的多個內部電極311和312的位置處 即，多個孔323和324形成在薄片320的中心部分處以彼此間隔開。此外， 多個孔323和324中的每一者被ESD保護材料填充。
內部電極331和332分別形成在薄片330的頂部和底部表面上。內部 電極331和332形成在薄片330的頂部和底部表面上的彼此對應的位置處 以具有直線形狀，以暴露於薄片330的一個短邊和另一短邊的中心部分處， 且穿過對應於形成薄片320的孔323和324的位置。
薄片340a形成有多個孔343和344，其分別形成在對應於薄片320上 形成的多個孔323和324的位置處。此外，多個孔343和344中的每一者 被ESD保護材料填充。
多個內部電極351和352形成在薄片350上多個內部電極351和352 經形成為延伸到薄片350的與薄片310的暴露有內部電極311和312的所 述一個長邊相對的另一長邊。內部電才及351以直線形狀形成，從薄片350 的對應於孔323和343的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。 另外，內部電極352以直線形狀形成，從薄片350的對應於孔324和344 的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。內部電極351和352彼 此間隔開預定距離。
同時，內部電極311、 312、 331、 332、 351和352中的每一者通過絲 網印刷方法由導電膏形成。另外，可採用濺鍍方法、蒸鍍方法、溶膠-凝膠 塗覆方法等。孔323、 324、 343和344中的每一者被ESD保護材料填充。 此處，ESD保護材料可包含混合物，其中例如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯醇 縮丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其 組合的導電材料相混合。此外，可通過進一步將變阻器材料(例如，ZnO) 或絕緣陶乾材料(例如，A1 203 )與所述混合物混合來獲得ESD保護材料。
上文描述的ESD保護材料以導電材料與絕緣材料以預定比率混合的狀 態存在。即，導電粒子分布在絕緣材料中。因此，如果將低於預定值的電 壓施加到內部電極，那麼維持絕緣狀態，而如果將高於預定值的電壓施加 到內部電極，那麼在導電粒子之間產生放電以減小對應的內部電極之間的 電壓差。
同時，共模噪聲濾波器200的內部電極221和ESD保護裝置300的內 部電極351連接到外部電極500a,且共;f莫噪聲濾波器200的內部電極231 和ESD保護裝置300的內部電極352連接到外部電極500b。共模噪聲濾波
15器200的內部電極241和ESD保護裝置300的內部電極311連接到外部電 極500c，且共模噪聲濾波器200的內部電極232和ESD保護裝置300的內 部電極312連接到外部電極500d。另外，內部電極331和332中的每一者 的一邊和另一邊分別連4姿到外部電極600a和600b。
如上所述，在根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置(其是 ESD保護裝置與螺線管型共模噪聲濾波器的複合裝置，所述螺線管型共模噪 聲濾波器具有圍繞磁芯的導電圖案的線圈，所述磁芯由填充在穿過多個層 壓薄片而垂直形成的孔中的磁膏所形成)中，外部電極500連接在系統與
電子裝置中使用的1通道輸入/輸出端子之間，且外部電極600連接到接地 端子，使得有可能移除共模噪聲並使引入到輸入/輸出端子中的靜電流動到 接地端子中，如圖3的等效電路圖所示。即，具有圍繞磁芯的線圈的共模 噪聲濾波器設置在電源與系統之間以有效防止共模噪聲。並且，ESD保護裝 置連接到輸入/輸出端子與所述系統之間的接地端子。因此，如果將高於預 定值的非所要電壓施加到電路保護裝置的兩端，那麼在ESD保護材料中的 導電粒子之間產生放電以使電流流動到接地端子中，使得對應的電路保護 裝置的兩端之間的電壓差減小。在此狀態下，由於電路保護裝置的兩端彼 此不導電，所以輸入信號在無失真的情況下傳輸到輸入/輸出端子。即，即 使當產生靜電時，其也通過對應的電路保護裝置放電到接地端子，使得電 路得到保護且將系統所接收和傳輸的信號維持為原樣。
在如上所述而配置的電路保護裝置中，由於被ESD保護材料填充的ESD 保護裝置的通孔的寬度窄到數nm到數百所以可將ESD保護裝置的電 容調節(例如)為10pF或更小，優選為1pF或更小。因此，在電路保護裝 置中，使用高頻率的輸入/輸出端子處的電容不變，且不產生由於電容變化 而導致的信號失真。
下文中，將參看圖4來描述根據本發明的第一示範性實施例製造通過 層壓共模噪聲濾波器與ESD保護裝置形成的上文提及的電路保護裝置的方 法。
S110:製備其中混合非磁性材料的多個矩形薄片。為此，通過將具有 與鐵氧體(基於BA-Si02的玻璃、基於Al20廠Si02的玻璃和其它陶瓷材料 之中的鐵氧體)的熱膨脹係數類似的熱膨脹係數的材料與包含A1203、玻璃 粉等的組合物混合，並以例如乙醇等溶劑而對混合物進行球磨(ball milling) 24小時來製備原材料。接著，通過以下操作製備漿料測量作為 相對於原材料的約6重量y。的添加劑的有機粘合劑；將有機粘合劑溶解在將 要輸入到原材料中的基於曱苯/乙醇的溶劑中；以及使用小球磨來研磨並混 合輸入有添加劑的原材料持續約24小時。隨後，通過刮刀(doctor blade) 方法等使用漿料來製造具有所需厚度的薄片。S120:在選定薄片的預定區中形成多個孔。即，在將要用於共模噪聲濾
波器200的每一薄片210、 220、 230或240的預定區中形成多個孔。更明 確地說，分別在薄片210和240的中心部分處形成孔210a和240a;分別在 薄片220的中心部分處和到薄片220的一邊的與中心部分間隔開的一位置 處形成孔220a和223;且分別在薄片230的中心部分處和到薄片230的一 邊和另一邊的與中心部分間隔開的位置處形成孔230a、 233和234。在ESD 保護裝置300的薄片320和340上形成孔323、 324、 343和344。使用雷射 打孔或機械打孔方法等將這些孔形成為具有數)i m到數百ia m的大小。
S130:以磁膏填充分別形成在將要用於共模噪聲濾波器200的薄片 210、 220、 230和240的中心部分處的孔210a、 220a、 230a和240a，且以 例如Pd、 Ag/Pd或Ag等導電膏來填充形成在薄片220和230上的孔223、 233和234。另外，以ESD保護材料來填充形成在將要用於ESD保護裝置的 薄片330和340上的孔323、 324、 343和344。 ESD保護材料可由一材料形 成，其中例如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等有機材料與選 自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組合的一種導電材料混合。同時， 可通過進一步將變阻器材料(例如，ZnO)或絕緣陶資材料(例如，A1 203 ) 與所述混合物相混合來獲得ESD保護材料。
S140:在用以實施共模噪聲濾波器2 00的選定薄片上形成所需內部電極 和線圈圖案，且在用以實施ESD保護裝置300的選定薄片上形成內部電極。 即，例如通過絲網印刷方法在具有^t導電膏或ESD保護材料填充的孔的多 個薄片上印刷例如Pd、 Ag/Pd或Ag等導電膏，藉此形成用於實施共^^莫噪聲 濾波器200的內部電極和線圈圖案以及用於實施ESD保護裝置300的內部 電極。
S150:通過以下操作來製造矩形六面體疊片層壓用於上部覆蓋層100 的多個薄片、具有預定內部電極、線圈圖案和孔的薄片210、 220、 230和 240、薄片310、 320、 330、 340和350，以及用於下部覆蓋層400的薄片； 在200到700 kgf/ci^的壓力下壓縮已疊層的薄片；以及接著以所需單位芯 片大小來切割疊片。可進一步將虛設(dummy)薄片插入在上部覆蓋層100與 薄片210之間，以及薄片350與下部覆蓋層400之間。
S160:以連續的方式，在23(TC到350°C的溫度下在熔爐中焚燒薄片疊 片並持續20到40小時以移除粘合劑組分，且接著在700。C到90(TC的溫度 下使薄片疊片燒結並持續20到40小時。此處，由於在根據本發明的電路 保護裝置中，用於共才莫噪聲濾波器的薄片與用於ESD保護裝置的薄片相同， 所以可同時將所述薄片燒結，且因此，可簡化電路保護裝置的製造工藝。
S170:在熔爐中燒結的薄片疊片的外表面上形成外部電極500和600, 接著在6t)(TC到80(TC的溫度下使外部電極燒結並持續30分鐘到2小時，且藉此完成根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置。此處，外部
電極500連接到共模噪聲濾波器200的內部電極221、 231、 241和242以 及ESD保護裝置300的內部電極311、 312、 351和352。而且，外部電極 600連接到ESD保護裝置300的內部電才及331和332。
圖5是繪示根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀 態的立體圖，且圖6是電路保護裝置的分解立體圖。與連接在系統與1通 道輸入/輸出端子之間的根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置 相比，根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置連接在系統與2通 道輸入/輸出端子之間，且不同之處在於，在共模噪聲濾波器200的一個薄 片上形成兩個內部電極、兩個線圈圖案、兩個被》茲膏填充的孔和兩個被導 電膏填充的孔，且形成八個外部電極500。
通過層壓多個薄片210、 220、 230和240來配置共模噪聲濾波器200, 所述薄片中的每一者任選地形成有內部電極、線圈圖案、被^F茲性材料填充 的孔和被導電材料填充的孔。
在薄片210的預定區(優選為中心區)中形成孔210a和210b以彼此 間隔開。孔210a和210b被磁膏填尤磁膏包含鐵氧朱基於Ni、基於Ni-Zn 和基於Ni-Zn-Cu的材料等。
薄片220形成有多個內部電極221和226、多個線圈圖案222和227以 及多個孔220a、 220b、 223和228。孔220a和220b形成在薄片220上的中 心區中，且在對應於薄片220上形成的孔210a和210b的位置處並^皮;茲膏 填充。孔223和228分別與孔220a和220b間隔開預定距離並被導電膏填 充。分別形成內部電極221和226，使得其從線圈圖案222和227延伸，以 暴露於薄片220的一個長邊的預定區處，並彼此間隔開預定距離。線圈圖 案222和227分別從內部電極221和226朝向孔223和228以螺旋形狀形 成，且線圈圖案間隔開以彼此不重疊。
薄片230形成有多個內部電極231和236、多個線圈圖案232和237， 以及多個孔230a、 230b、 233、 234、 238和239。孔230a和230b形成在薄 片230上的中心區中，在對應於分別在薄片210和220上形成的孔210a和 210b以及孔220a和220b的位置處並一皮》茲膏填充孑L 233和234與孔230a 間隔開預定距離，形成為相對於孔230a對稱，並被導電膏填充。孔238和 239與孔230b間隔開預定距離，形成為相對於孔230b對稱，並被導電膏填 充。將了解，孔230a、 230b、 233、 234、 238和239彼此間隔開預定距離。 形成內部電極231和236，使得其分別從線圏圖案232和237延伸，以暴露 於薄片230的一個長邊的預定區處，並彼此間隔開預定距離。線圈圖案232 和237分別從內部電極231和236朝向孔234和239以螺旋形狀形成，且 線圈圖案間隔開以彼此不重疊。薄片240形成有多個內部電極241、 242、 243和244以及多個孔240a 和240b。孔240a和240b分別形成在薄片240的中心區中，且位在對應於 分別在薄片210、 220和230上形成的孔210a和210b、孔220a和220b以 及孔230a和230b的位置處，並被例如鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn或基 於Ni-Zn-Cu的材料等磁性材料所填充。多個內部電極241、 242、 243和244 經形成為延伸到薄片240的與暴露出"分別形成在薄片220和230上的內 部電極221和226以及內部電極231和236"的所述一個長邊相對的另 一長 邊。內部電極241以直線形狀形成，從薄片240的對應於孔223和233的 預定區延伸，以暴露於薄片240的另一長邊處。內部電極242也形成為從 薄片240的對應於將要暴露於薄片240的另一長邊處的孔234的預定區延 伸。內部電極243以直線形狀形成，/人薄片240的對應於孔228和238的 預定區延伸，以暴露於薄片240的另一長邊處。內部電極244也形成為從 薄片240的對應於孔239的預定區延伸，以暴露於薄片240的另一長邊處。同時，分別通過濺鍍方法、絲網印刷方法、蒸鍍方法和溶月交-凝膠塗覆 方法等由導電膏形成多個內部電極221、 226、 231、 236、 241、 242、 243 和244以及多個線圈圖案222、 227、 232和237。孔210a、 210b、 220a、 220b、 230a、 230b、 240a和240b分別^皮石茲膏填充，且孔223、 228、 233、 234、 238和239分別被導電膏填充。因此，線圏圖案222穿過孔223和233 而連接到內部電極241，且線圈圖案2 32穿過孔2 34而連接到內部電極24Z 另夕卜，線圈圖案227穿過孔228和238而連接到內部電極243,且線圈圖案 237穿過孔239而連接到內部電極244。因此，形成雙螺線管型共模噪聲濾 波器，其中兩個線圈分別圍繞兩個i茲芯。通過層壓多個薄片3ia 32(X 33(X 340和350來配置ESD保護裝置3oa 所述薄片中的每一者任選地形成有內部電極和孔。多個內部電極311、 312、 313和314形成在薄片310的底部表面上。 多個內部電極311、 312、 313和314以直線形狀形成，且從薄片310的底 部表面的中心部分延伸以暴露於薄片310的一個長邊處，並彼此間隔開。薄片320a形成有多個孔325、 326、 327和328,其分別形成在對應於 從薄片310的中心部分延伸而形成的多個內部電極311、 312、 313和314 的位置處。即，多個孔325、 326、 327和328形成在薄片320的中心部分 處以彼此間隔開。此外，多個孔325、 326、 327和328中的每一者被ESD 保護材料填充。內部電極331和332分別形成在薄片330的頂部和底部表面上。內部 電極331和332形成在薄片330的頂部和底部表面上的彼此對應的位置處 以具有直線形狀，以暴露於薄片330的一個短邊和另一長邊的中心部分處， 同時穿過薄片330的分別對應於形成薄片320的孔325、 326、 327和32819薄片340形成有多個孔345、 346、 347和348，其分別形成在對應於薄 片320上形成的多個孔325、 326、 327和328的位置處。此外，多個孔345、 346、 347和348中的每一者^皮ESD保護材料填充。多個內部電極351、 352、 353和354形成在薄片350上。多個內部電 極351、 352、 353和354經形成為延伸到薄片350的與薄片310的暴露有 多個內部電極311、 312、 313和314的所述一個長邊相對的另一長邊。同時，多個孔325、 326、 327、 328、 345、 346、 347和348中的每一 者被ESD保護材料填充。此處，ESD保護材料可包含混合物，其中例如聚乙 烯醇(PVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組合的一種導電材料相混合。此外，可通過進一步 將變阻器材料(例如，ZnO)或絕緣陶瓷材料(例如，A1203 )與所述混合物 相混合來獲得ESD保護材料。上部和下部覆蓋層100和400、共模噪聲濾波器200的多個薄片210、 220、 230和240以及ESD保護裝置300的多個薄片310、 320、 330、 340和 350由非磁性薄片形成。根據此示範性實施例，兩個複合裝置實施在單晶片中。然而，本發明 不限於此，而是複合裝置的數目可為三個或三個以上。如上所述，在根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置(其是 ESD保護裝置與共模噪聲濾波器的複合裝置，所述共模噪聲濾波器具有圍繞 磁膏的磁芯的導電圖案的線圈，所述磁膏填充在穿過多個層壓薄片而垂直 形成的孔中)中，外部電極500連接在系統與電子裝置中使用的2通道輸 入/輸出端子之間，且外部電極600連接到接地端子，使得有可能移除共模 噪聲並使引入到輸入/輸出端子中的靜電流動到接地端子中，如圖7的等效 電路圖所示。在此狀態下，由於電路保護裝置的兩端彼此不導電，所以輸 入信號在無失真的情況下傳輸到輸入/輸出端子。即，即使當產生靜電時， 其也穿過對應的電路保護裝置而放電到接地端子，使得電路得到保護且將 系統所接收和傳輸的信號維持為原樣。在如上所述而配置的電路保護裝置中，由於被ESD保護材料填充的ESD 保護裝置的通孔的寬度窄到數Mm到數百nm，所以可將ESD保護裝置的電 容調節(例如)為10pF或更小，優選為lpF或更小。因此，在電路保護裝 置中，使用高頻率的輸入/輸出端子處的電容不變，且不產生由於電容變化 而導致的信號失真。另外，儘管通道數目增加，但可使用一個電路保護裝置來防止通過許 多通道而輸入的共模噪聲和ESD,使得電路保護裝置的數目可減少，且因此 電子裝置的大小可減小。根據本發明的第一和第二示範性實施例，將電^各保護裝置形成為ESD 保護裝置與共模噪聲濾波器(其中線圈纏繞在^f茲芯周圍)的複合物，其中 磁芯由填充在彼此層壓的多個薄片上垂直形成的孔中的磁膏所形成，且線 圈由導電圖案形成。然而，電路保護裝置不限於此，且可以各種形式加以 改變或修改。以下將描述根據另 一示範性實施例的電路保護裝置。圖8是根據本發明的第三示範性實施例的電路保護裝置的分解立體 圖，且圖9 (a)到9 (f)是電路保護裝置的共模噪聲濾波器的相應薄片的平 面圖。根據本發明的第三示範性實施例，電路保護裝置形成為ESD保護裝 置與共模噪聲濾波器(其中螺紋形線圈形成在^f茲芯周圍直到上部和下部部 分)的複合物，其中通過層壓多個薄片中形成的磁性層來配置磁芯。此外， 繪示根據本發明的第三示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀態的立體圖 與圖1相同，且將參看圖1進行描述。參看圖l和圖8，通過層壓多個絕緣薄片來形成根據本發明的第一示範 性實施例的電路保護裝置，且其包含上部覆蓋層IO(X共模噪聲濾波器200、 ESD保護裝置300和下部覆蓋層400。電路保護裝置可進一步包含外部電 極500 ( 500a、 500b、 500c和500d),其連接到共模噪聲濾波器200的一些 內部電極和ESD保護裝置300的一些內部電極；以及外部電極600 ( 600a 和600b)，其連接到ESD保護裝置300的一些內部電極。另外，上部覆蓋層 100、共模噪聲濾波器200、 ESD保護裝置300和下部覆蓋層400的多個薄 片可由非磁性薄片形成。同時，上部和下部覆蓋層100和400的多個薄片 可由磁性薄片形成。通過層壓薄片210、 220、 230、 240、 250和260來配置共模噪聲濾波 器200，所述薄片中的每一者任選地形成有導電材料的內部電極、磁性材料 (用其填充開口)的磁性層，和被導電材料填充的孔。參看圖8和9,將如 下描述其細節。薄片210由非磁性薄片形成以充當用於覆蓋薄片220的頂部並保護其 上的內部電極和孔的覆蓋薄片。薄片220由非;茲性薄片形成，且具有延伸到外部的多個內部電極221 (221a到221d )、多個孔222 ( 222a到222k )和選才奪性地連接多個孔的多個 內部電極223 ( 223a到223d)。多個孔222a到222k彼此間隔開而在薄片 220的中心區上形成為兩條線，使得其彼此面對。舉例來說，第一條線中的 六個孔222a到222f和第二條線中的五個孔222g到222k形成為彼此面對。 更明確地說，第一條線中除孔222a外的孔222b到222f與第二條線中的孔 2"g和形成為彼此面對。第一條線中的孔222a到222f與第二條線中 的孔222g到222k可以相同間隔形成，或可以不規則間隔形成以彼此不接 觸。當然，儘管多個孔222a到222k對稱地形成為彼此面對，但本發明不限於此。即，多個孔222a到222k可以Z字形圖案來形成。多個內部電極 221a到221d經形成為使得兩個內部電極221a和221b在薄片220的一個長 邊處暴露，且兩個內部電極221c和221d在薄片220的另一長邊處暴露。 即，內部電極221a形成為從孔222b延伸以暴露於薄片220的一個長邊處， 且內部電極221b形成為從孔222a延伸以暴露於薄片220的一個長邊處， 並與內部電極221a間隔開預定距離。內部電極221c形成為從孔222f延伸 以暴露於薄片220的另一長邊處並面對內部電極221a，且內部電極221d形 成為從孔222k延伸以暴露於薄片220的另一長邊處並面對內部電極221b。 多個內部電極223a到223d分別連接第一條線中的孔222c到222f與第二 條線中的孔222g到222j。即，內部電極223a連接孔222c和222g，內部 電極223b連接孔222d和222h，內部電才及223c連^妻孔222e和222i，且內 部電極223d連^妾孔222f和222 j。同時，多個內部電才及221a到221d和多 個內部電極223a到223d由導電膏形成，且多個孔222a和222k被導電膏 填充。薄片230形成有多個孔232 ( 232a到232k)和一磁性層234。多個孔 232a到232k對應於薄片220上形成的多個孔222a到222k而形成,並被導 電膏填充。磁性層234形成在多個孔232a到232k的形成為彼此面對的兩 條線之間。可通過移除薄片230的對應部分並接著以^t膏或^f茲性薄片來填 充所移除的部分以形成磁性層234。磁膏可包含鐵氧朱基於Ni、基於Ni-Zn 和基於Ni-Zn-Cu的材料等，且磁性薄片包含由此材料所形成的薄片。多個孔242 ( 242a到242k)和一磁性層244也以與薄片230的樣式相 同的樣式形成在薄片240上。並且，多個孔252 ( 252a到252k)和一石茲性 層254以與薄片230的樣式相同的樣式形成在薄片250上。因此，本文將 省略對其的描述。儘管在此實施例中，共模噪聲濾波器經配置以具有分別 形成有磁性層的三個薄片，但本發明不限於此。即，共模噪聲濾波器可經 配置以具有四個或四個以上此類薄片。多個內部電極263 ( 263a到263e)形成在薄片260上以彼此間隔開預 定距離，且在左下方向上傾斜形成以/人對應於相應薄片220、 230、 240和 250上的第一條線中的多個孔的位置向對應於其上的第二條線中的多個孔 的位置延伸。即，結合形成在薄片250上的孔252a到252k進行描述，內 部電極263a形成為從對應於孔252a的位置向對應於孔252g的位置延伸， 內部電極263b形成為從對應於孔252b的位置向對應於孔252h的位置延 伸，且內部電極263c形成為/人對應於孔252c的位置向對應於孔252i的位 置延伸。內部電極263d形成為從對應於孔252d的位置向對應於孔252j的 位置延伸，且內部電極263e形成為/人對應於孔252e的位置向對應於孔252k 的位置延伸。多個內部電極261a到261e由導電膏形成。同時，分別通過絲網印刷方法由導電膏來形成薄片220上形成的多個內部電極221a到221d以及223a到223d，以及薄片260上形成的多個內部 電極263a到263e。另外，可採用濺鍍方法、蒸鍍方法、溶膠-凝膠塗覆方 法等。薄片220、 230、 240和250上形成的多個孔中的每一者被導電膏填 充。因此，共模噪聲濾波器形成為具有纏繞在薄片的短邊方向上形成的磁 性層233、 243和253周圍的螺紋形線圈。通過層壓多個薄片31(X 32a 33a 340和350來配置ESD保護裝置30a 所述薄片中的每一者任選地形成有內部電極和孔。多個內部電極311和312形成在薄片310的底部表面上。多個內部電 極311和312以直線形狀形成，從薄片310的底部表面的中心部分延伸以 暴露於薄片的一個長邊處，並彼此間隔開。薄片320形成有多個孔323和324，其分別形成在對應於從薄片310的 中心部分延伸而形成的多個內部電才及311和312的位置處。即，多個孔323 和324形成在薄片320的中心部分處以彼此間隔開。此外，多個孔323和 324中的每一者被ESD保護材料填充。內部電極331和332分別形成在薄片330的頂部和底部表面上。內部 電極331和332形成在薄片330的頂部和底部表面上的彼此對應的位置處 以具有直線形狀，以暴露於薄片330的一個短邊和另一短邊的中心部分處， 同時穿過薄片330的分別對應於形成薄片320的孔323和324的位置的位 置。薄片340a形成有多個孔343和344,其分別形成在對應於薄片320上 形成的多個孔323和324的位置處。此外，多個孔343和344中的每一者 被ESD保護材料填充。多個內部電極351和352形成在薄片350上多個內部電極351和352 經形成為延伸到薄片350的與薄片310的暴露有內部電極311和312的所 述一個長邊相對的另一長邊。內部電極351以直線形狀形成，從薄片350 的對應於孔323和343的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。 另外，內部電極352以直線形狀形成，^o蓴片350的對應於孔324和344 的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。內部電極351和352彼 此間隔開預定距離。同時，通過絲網印刷方法由導電膏形成內部電極311、 312、 331、 332、 351和352中的每一者。另外，可採用濺鍍方法、蒸鍍方法、溶膠-凝膠塗 覆方法等。孑L 323、 324、 343和344中的每一者被ESD保護材料填充。此 處，ESD保護材料可包含混合物，其中例如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯醇縮 丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組 合的一種導電材料混合。此外，可通過進一步將變阻器材料(例如，ZnO)23或絕緣陶資材料(例如，A1203 )與所述混合物混合來獲得ESD保護材料。上文描述的ESD保護材料以導電材料與絕緣材料以預定比率混合的狀 態存在。即，導電粒子分布在絕緣材料中。因此，如果將低於預定值的電 壓施加到內部電極，那麼維持絕緣狀態，而如果將高於預定值的電壓施加 到內部電極，那麼在導電粒子之間產生放電以藉此來減小對應的內部電極 之間的電壓差。同時，共模噪聲濾波器200的內部電極221a和ESD保護裝置300的內 部電極351連接到外部電極500a，且共模噪聲濾波器200的內部電極"lb 和ESD保護裝置300的內部電4及352連接到外部電才及500b。共模噪聲濾波 器200的內部電極221c和ESD保護裝置300的內部電才及311連接到外部電 極500c，且共模噪聲濾波器200的內部電極221d和ESD保護裝置300的內 部電極312連接到外部電極500d。另外，內部電極331和332中的每一者 的一邊和另一邊分別連4妄到外部電才及600a和600b。如上所述，在根據本發明的第三示範性實施例的電路保護裝置(其是 ESD保護裝置與共模噪聲濾波器的複合裝置，所述共^t噪聲濾波器具有圍繞 -茲芯的螺紋形線圈，通過層壓多個薄片中形成的^l性層而形成所述^t芯) 中，外部電極500連接在系統與電子裝置中使用的l通道輸入/輸出端子之 間，且外部電極600連接到接地端子，使得有可能移除共模噪聲並使引入 到輸入/輸出端子中的靜電流動到接地端子中，如圖3的等效電路圖所示。 即，具有圍繞磁芯的線圈的共模噪聲濾波器設置在輸入/輸出端子與系統之 間以防止共模噪聲。並且，ESD保護裝置連接到輸入/輸出端子與所述系統 之間的接地端子，使得如果將高於預定值的非所要電壓施加到電路保護裝 置的兩端，那麼在ESD保護材料中的導電粒子之間產生放電以使電流流動 到接地端子中，使得對應的電路保護裝置的兩端之間的電壓差減小。此時， 由於該電路保護裝置的兩端彼此不導電，所以輸入信號在無失真的情況下 如原樣傳輸到輸入/輸出端子。即，即使當產生靜電時，其也通過對應的電 路保護裝置而放電到接地端子，使得電路得到保護且將系統所接收和傳輸 的信號維持為原樣。在如上所述而配置的電路保護裝置中，由於被ESD保護材料填充的ESD 保護裝置的通孔的寬度窄到數y m到數百y m，所以可將ESD保護裝置的電 容調節(例如)為10pF或更小，優選為lpF或更小。因此，在電路保護裝 置中，使用高頻率的輸入/輸出端子處的電容不變，且不產生由於電容變化 而導致的信號失真。下文中，將參看圖10的工藝流程圖來描述根據本發明的第三示範性實 施例製造通過層壓共模噪聲濾波器與ESD保護裝置而形成的上文提及的電 ^^f呆護裝置的方法。料的矩形薄片。為此，通過將具有與 鐵氧體(基於B203 -Si02的玻璃、基於Al20廠Si02的玻璃和其它陶瓷材料之 中的鐵氧體)的熱膨脹係數類似的熱膨脹係數的材料與包含A1203、玻璃粉 等的組合物混合，並以例如乙醇等溶劑而對混合物進行球磨24小時來製備 原材料。接著，通過以下操作來製備漿料測量作為相對於原材料的約6 重量％的添加劑的有機粘合劑；將有才幾粘合劑溶解在將要輸入到原材料中的 基於曱苯/乙醇的溶劑中；以及使用小球磨來研磨並混合輸入有添加劑的原 材料並持續約24小時。隨後，通過刮刀方法等使用漿料來製造具有所需厚 度的薄片。S120:在選定薄片的預定區中形成多個孔，且在其上形成具有預定寬度 和長度的開口。即，多個對稱孔在用於共模噪聲濾波器200的每一薄片22(X 230、 240或250上形成為兩條線，且在每一薄片230、 240或250上對稱形 成的多個孔之間形成開口。在ESD保護裝置300的薄片320和340上形成 孔323、 324、 343和344。使用雷射打孔或^/L械打孔方法等將多個孔和開口 形成為具有數jjm到數百jum的大小。當然，開口形成為大於孔。S130:以磁膏或磁性薄片來填充形成在用於共模噪聲濾波器200的每一 薄片220、 230或240的中心部分中的開口，藉此形成;茲性層234、 244和 254。此處，通過混合例如鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn或基於Ni-Zn-Cu 的材料等磁性材料(不是製備原材料粉末的步驟S110的非磁性材料)，並 接著通過執行後續工藝來製造磁性薄片。以對應於開口的大小來切割磁性 薄片，並填充開口。S140:以例如Pd、 Ag/Pd或Ag等導電膏來填充形成在將要用於共;f莫噪 聲濾波器200的多個薄片220、 230、 240和250上的多個孔。另外，以ESD 保護材料來填充形成在將要用於ESD保護裝置的薄片330和340上的孔 323、 324、 343和344。 ESD保護材料可由一材料形成，其中例如聚乙烯醇 (PVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組合的一種導電材料混合。同時，可通過進一步將變阻器材 料(例如，ZnO)或絕緣陶資材料(例如，A 1203 )與所述混合物混合來獲得 ESD保護材料。S150:在經選定以實施共模噪聲濾波器200和ESD保護裝置300的薄片 上形成內部電極。即，例如通過絲網印刷方法而在薄片220和260以及薄 片310、 330和350上印刷例如Pd、 Ag/Pd或Ag等導電膏，藉此形成用於 實施共模噪聲濾波器200和ESD保護裝置300的內部電極。S160:通過以下操作來製造矩形六面體疊片層壓上部覆蓋層100、薄 片210、 220、 230、 240、 250和260、薄片310、 320、 330、 340和350, 以及 蓋層200，在200到700 kgf/ci^的壓力下壓縮層壓的薄片，以25及接著以所需單位晶片大小來切割疊片。可進一步將虛設薄片插入在上部
覆蓋層100與薄片210之間，以及薄片350與下部覆蓋層400之間。另夕卜， 可通過層壓多個非磁性薄片來形成上部和下部覆蓋層100和400中的每一 者。
S170:以連續的方式，在230。C到350。C的溫度下在熔爐中焚燒薄片疊 片並持續20到40小時以移除粘合劑組分，且接著在70(TC到900。C的溫度 下使薄片疊片燒結並持續20到40小時。此處，由於在根據本發明的電路 保護裝置中，用於上部覆蓋層、共模噪聲濾波器、ESD保護裝置和下部覆蓋 層的薄片相同，所以可同時將所述薄片燒結，且因此，可簡化電路保護裝 置的製造工藝。
S180:在熔爐中燒結的薄片疊片的外表面上形成外部電才及500和600， 且接著在60(TC到80(TC的溫度下執行燒結並持續30分鐘到2小時，藉此 來完成根據本發明的第一示範性實施例的電路保護裝置。此處，外部電極 500連接到共模噪聲濾波器200的內部電極221a、 221b、 221c和221d以及 ESD保護裝置300的內部電極311、 312、 351和352。而且，外部電才及600 連接到ESD保護裝置300的內部電才及331和332。
圖11是根據本發明的第四示範性實施例的電路保護裝置的分解立體 圖。繪示根據本發明的第四示範性實施例的電路保護裝置的組裝狀態的立 體圖與圖5相同。在根據本發明的第四示範性實施例的電路保護裝置中， 共模噪聲濾波器200形成為具有分別纏繞在兩個磁芯周圍的兩個螺紋形線 圈。薄片220形成有四條線中的孔222和226,使得形成內部電極223和 227以及內部電極221和225。內部電極223和227在右下方向上連接兩條 線中的孔，且內部電才及221和225延伸到外部。薄片230、 240和250中的 每一者形成有布置在四條線中的孔232和236、 242和246,或252和256, 以及兩個磁性層234和238、 244和248，或254和258,其每一者形成在 兩條線中的孔之間。薄片260形成有布置在兩條線中的多個內部電極263 和269。形成八個外部電才及500 (S00a到500h)和兩個外部電極600 ( 600a 到600b)。此外，在ESD保護裝置300中，四個內部電極形成在薄片310和 350的底部和頂部表面中的每一者上，四個孔形成在薄片320和340中的每 一者上，且內部電極分別形成在薄片330的頂部和底部表面上。
如上所述，在根據本發明的第二示範性實施例的電路保護裝置(其是 共模噪聲濾波器與ESD保護裝置的複合裝置)中，電路保護裝置的外部電 極5 00連接到系統和電子裝置中使用的二通道輸入/輸出端子，且外部電極 600連接到接地端子，如圖7所示，使得有可能移除共模噪聲並允許引入到 輸入/輸出端子中的靜電流動到接地端子中。另外，儘管通道數目增加，但 可使用一個電路保護裝置來防止通過許多通道輸入的共模噪聲和ESD,使得
26電路保護裝置的數目可減少，且因此電子裝置的大小可減小。
圖12是根據本發明的第五示範性實施例的電路保護裝置的分解立體 圖。根據本發明的第五示範性實施例的電路保護裝置與圖8所示根據本發
明的第三示範性實施例的電路保護裝置的不同之處在於，磁性層220a到 220d、 230a到230d、 240a到240d、 250a到250d，或260a到260d形成在 共模噪聲濾波器200的薄片220到260 (覆蓋薄片210除外)中的每一者的 四邊上以不彼此連接。如果如上所述》茲性層形成在共模噪聲濾波器200的 薄片220到260中的每一者的四邊上，那麼可防止磁通量洩漏。
同時，將了解，可將形成在共模噪聲濾波器200的薄片220到260中 的每一者的四邊上的磁性層應用到根據本發明的第二示範性實施例以及第 一實施例的電路保護裝置的共模噪聲濾波器的薄片。
圖13和14分別是根據本發明的第六示範性實施例的電路保護裝置的 分解立體圖以及線圈單元的分解立體圖。繪示根據本發明的第六示範性實 施例的電路保護裝置的組裝狀態的立體圖與圖1的立體圖相同。
參看圖1和13，通過層壓多個絕緣薄片來形成根據本發明的第六示範 性實施例的電路保護裝置，其包含上部覆蓋層IOO、共模噪聲濾波器200、 ESD保護裝置300和下部覆蓋層400。電路保護裝置可進一步包含外部電 極500 ( 500a、 500b、 500c和500d)，其連接到共模噪聲濾波器200的一些 內部電極和ESD保護裝置300的一些內部電極；以及外部電極600 ( 600a 和600b)，其連接到ESD保護裝置300的一些內部電極。另外，上部覆蓋層 100、共模噪聲濾波器200、 ESD保護裝置300和下部覆蓋層400的多個薄 片可由非磁性薄片形成。同時，上部和下部覆蓋層100和400的多個薄片 可由磁性薄片形成。
共模噪聲濾波器200包括一覆蓋薄片210、具有一結構(例如，呈矩形 六面體形狀)的線圈單元700 (其中線圈纏繞在通過層壓多個薄片而形成的 磁芯周圍)，以及通過層壓多個薄片而形成以具有用於接納線圈單元的空間 的線圈插入單元800。
該覆蓋薄片210由非磁性薄片形成，且用以保護插入有線圈單元700 的線圈插入單元800。
通過層壓多個薄片710到790而形成線圈單元700,且具有一結構(例 如，呈矩形六面體形狀)，其中以磁性材料來填充相應的薄片710到790的 中心處形成的開口以藉此形成磁性層，且穿過多個孔來連接導電材料的內 部電極以形成圍繞磁性層的線圈。此處，為了便於說明，從底邊起的逆時 針方向，將磁性層和薄片中的每一者的各邊稱為第一、第二、第三和第四 邊。
薄片710形成有磁性層711、,皮導電膏填充的孔712、內部電極714。
27優選地，以一方式將^f茲性層711形成在薄片710的中心部分中，使得垂直
穿過薄片710的中心部分鑽出(bored)具有預定大小的正方形開口，且所述 開口被磁膏或磁性薄片填充。磁膏可包含鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn和 基於Ni-Zn-Cu的材料等，且磁性薄片包含使用此材料製造的薄片。孔712 與磁性層ni間隔開預定距離。舉例來說，孑L 712與磁性層711的第一邊 的中心間隔開預定距離並被導電膏填充。內部電極714形成為從孔712開 始圍繞磁性層711的第一、第二和第三邊，同時維持與磁性層711的恆定 間隙。內部電極形成為與^f茲性層711的第三邊平行地延伸，以暴露於薄片 710的第四邊處。
薄片720形成有^f茲性層721、 ^^導電膏填充的孔722和723,以及內部 電極72《^t性層7n形成在對應於薄片710中形成的^茲性層711的部分中， 即薄片720的中心部分中。孑L 722形成在對應於薄片710上形成的孔712 的位置處，即與磁性層721的第一邊的中心間隔開預定距離的位置處，且 孔"3與孔"2間隔開預定距離。舉例來說，孔"3與磁性層721的第一 和第二邊所成的頂點間隔開預定距離。孑L 722和723被導電膏填充。從孔 "3開始，內部電極724形成為圍繞磁性層7H的第二、第三和第四邊，同 時維持與磁性層的恆定間隙。內部電極724對應於磁性層721的第三 和第四邊所成的頂點，且經形成為暴露於薄片720的第四邊處。
薄片730形成有磁性層731、被導電膏填充的孔732和733,以及內部 電極734。 ^磁性層731形成在薄片730的中心部分中。孔732形成在對應於 薄片上形成的孔的位置處，即與^f茲性層731的第一和第二邊所成 的頂點間隔開預定距離的位置處，且孔733與孔732間隔開預定距離。孑L 733與;茲性層731的第二邊的中心間隔開預定距離。孑L 732和733被導電膏 填充。從孔7"開始，內部電極734形成為圍繞磁性層731的第二邊、第 三、第四和第一邊，同時維持與磁性層731的恆定間隙。內部電極734經 形成為直到對應於磁性層731的第一邊的中心的部分。即，內部電極734 經形成為直到對應於薄片720的孔722的部分。
薄片740形成有磁性層741、被導電膏填充的孔742和743，以及內部 電極"4。磁性層741形成在薄片740的中心部分中。孔742與對應於薄片 "0上形成的孔733的位置間隔開預定距離，即與磁性層741的第二邊的中 心間隔開預定距離，且孔743與孔742間隔開預定距離。孑L 743與磁性層 7"的第二和第三邊所成的頂點間隔開預定距離。孔742和743被導電膏填 充。從孔M3開始，內部電極7"形成為圍繞^l性層741的第三、第四和 第一邊，同時維持與磁性層741的恆定間隙。內部電極744經形成為直到 對應於^茲性層741的第一和第二邊所成的頂點的部分。即，內部電極744 經形成為直到對應於薄片730的孔732的部分。電極754。；茲性層751形成在薄片750的中心部分中。孔752形成在對應於 薄片740上形成的孔的位置處，即與磁性層751的第二和第三邊所成 的頂點間隔開預定距離的位置處，且孔753與孔752間隔開預定距離。以 導電膏來填充孔752和753。從孔753開始，內部電極754圍繞磁性層751 的第三、第四、第一和第二邊，同時維持與磁性層751的恆定間隙。即， 內部電極754形成為從孔753直到薄片750的第二邊的對應於薄片740的 孔742的部分。
薄片760形成有磁性層761、被導電膏填充的孔762和763,以及內部 電極764。；茲性層761形成在薄片760的中心部分中。孔762形成在對應於 薄片750上形成的孔753的位置處，即與^f茲性層761的第三邊的中心間隔 開預定距離的位置處，且孔763與孔762間隔開預定距離。孔763與磁性 層761的第三和第四邊所成的頂點間隔開預定距離。孔762和763 -故導電 膏填充。^v孔^3開始，內部電極764形成為圍繞^磁性層761的第四、第 一和第二邊，同時維持與^F茲性層761的恆定間隙。即，內部電極764形成 為從孔763直到薄片760的第二和第三邊所成的頂點的對應於薄片750的 孔752的^立置。
薄片770形成有磁性層771、被導電膏填充的孔772和773,以及內部 電極774。 ^磁性層771形成在薄片770的中心部分中。孔772形成在對應於 薄片770上形成的孔7"的位置處，即與^f茲性層771的第三和第四邊所成 的頂點間隔開預定距離的位置處,且孔773與孔772間隔開預定距離。孑L "3與磁性層7n的第四邊的中心間隔開預定距離。孔772和773被導電膏 填充。從孔7乃開始，內部電極774形成為圍繞磁性層771的第四、第一、 第二和第三邊，同時維持與磁性層771的恆定間隙。即，內部電極774形 成為從孔773直到石茲性層771的第三邊的中心的對應於薄片760的孔762 的位置。
薄片780形成有磁性層781、被導電膏填充的孔782,以及內部電極 784。磁性層781形成在薄片780的中心部分中。孔782形成在對應於薄片 770上形成的孔773的位置處，即與磁性層781的第四邊的中心間隔開預定 距離的位置處。孔782被導電膏填充。內部電極784形成為圍繞^f茲性層781 的第三、第二和第一邊，同時與對應於薄片770的孔772的位置間隔開預 定距離，即與；茲性層781的第三和第四邊所成的頂點的位置間隔開預定距 離。內部電極784與磁性層781的第一邊平行地延伸，以暴露於薄片780 的第四邊處。
磁性層791形成在薄片790的中心部分處。沿著磁性層791從對應於 薄片780的孔782的位置，即從磁性層791的第四邊的中心的位置向^f茲性層791的第三和第四邊所成的頂點形成內部電極794，且形成為暴露於薄片 490的第四邊處。
上形i的多個內部電極7i4到"4。另夕卜，可採用濺鍍方法:蒸鍍方法、溶
膠-凝膠塗覆方法等。薄片710到790經層壓，使得形成在相同位置中的磁 性層711到791變為磁芯，且形成線圈圖案，使得穿過孔而彼此連接的內 部電極纏繞在磁芯周圍。即，暴露於外部的內部電極714穿過孔712和722 而連接到內部電極734,內部電極734穿過孔733和742而連接到薄片750 的內部電極754,內部電極754穿過孔753和762而連接到內部電極774， 且內部電極774穿過孔773和782而連接到暴露於外部的內部電極794。暴 露於外部的內部電極724穿過孔723和732而連接到內部電極744,內部電 極744穿過孔743和752而連接到內部電極764，且內部電極764穿過孔 763和772而連接到暴露於外部的內部電極784。
通過層壓多個薄片以形成線圈插入單元8 00,其在其中心部分中具有插 入有線圈單元的空間。即，通過層壓多個薄片而形成線圈插入單元800,所 述薄片中的每一者在其中心部分中具有擁有線圈單元700的大小的開口。 優選地，線圈插入單元800形成為具有與線圈單元700的寬度相同的厚度。 多個內部電極811到814形成在線圈插入單元800的最上方薄片上。內部 電極Sll連接到線圈單元700的內部電極714，內部電極812連接到線圈單 元700的內部電極724，且內部電極813連接到線圈單元700的內部電極 794。此外，內部電極814連接到線圈單元700的內部電極784。因此，線 圈單元700插入到線圈插入單元800的插入空間820中，使得線圈單元700 的薄片的暴露內部電極714、 724、 784和794的第四邊面朝上。同時，可 不在線圈插入單元8 00的多個薄片之中的最下方薄片中形成線圈插入空間。
通過層壓多個薄片3ia 32a 33a 340和350來配置ESD保護裝置2oa 所述薄片中的每一者任選^^形成有內部電極和孔。
多個內部電極311和312形成在薄片310的底部表面上。多個內部電 極311和312以直線形狀形成，從薄片310的底部表面的中心部分延伸以 暴露於薄片的一個長邊處，並彼此間隔開。
薄片320形成有多個孔323和324，其分別形成在對應於從薄片310的 中心部分延伸而形成的多個內部電極311和312的位置處。即，多個孔323 和324形成在薄片320的中心部分處以彼此間隔開。此外，多個孔323和 324中的每一者被ESD保護材料填充。
內部電極331和332分別形成在薄片330的頂部和底部表面上。內部 電極331和332形成在薄片330的頂部和底部表面上的彼此對應的位置處 以具有直線形狀，以暴露於薄片330的一個短邊和另一短邊的中心部分處，同時穿過薄片330的分別對應於形成薄片320的孔323和324的位置的位 置。
薄片340a形成有多個孔343和344，其分別形成在對應於薄片320上 形成的多個孔323和324的位置處。此外，多個孔343和344中的每一者 被ESD保護材料填充。
多個內部電極351和352形成在薄片350上多個內部電極351和352 經形成為延伸到薄片350的與薄片310的暴露有內部電極311和312的所 述一個長邊相對的另一長邊。內部電才及351以直線形狀形成，從薄片350 的對應於孔323和343的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。 另外，內部電極352以直線形狀形成，從薄片350的對應於孔324和344 的預定區延伸，以暴露於薄片350的另一長邊處。內部電極351和352彼 此間隔開預定距離。
同時，通過絲網印刷方法而由導電膏形成內部電極311、 312、 331、 332、 351和352中的每一者。另外，可採用賊鍍方法、蒸鍍方法、溶膠-凝膠塗 覆方法等。孑L 323、 324、 343和344中的每一者被ESD保護材料填充。此 處，ESD保護材料可包含混合物，其中例如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯醇縮 丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組 合的一種導電材料混合。此外，可通過進一步將變阻器材料(例如，ZnO) 或絕緣陶資材料(例如，A1203 )與所述混合物混合來獲得ESD保護材料。
上文描述的ESD保護材料以導電材料與絕緣材料以預定比率混合的狀 態存在。即，導電粒子分布在絕緣材料中。因此，如果將低於預定值的電 壓施加到內部電極，那麼維持絕緣狀態，而如果將高於預定值的電壓施加 到內部電極，那麼在導電粒子之間產生放電以藉此來減小對應的內部電極 之間的電壓差。
同時，共模噪聲濾波器200的線圈插入單元800的內部電極813和ESD 保護裝置300的內部電極351連接到外部電極500&且共模噪聲濾波器200 的線圈插入單元800的內部電極814和ESD保護裝置300的內部電極352 連接到外部電極500b。共模噪聲濾波器200的線圈插入單元800的內部電 極811和ESD保護裝置300的內部電極311連接到外部電極500c，且共模 噪聲濾波器200的線圈插入單元800的內部電極812和ESD保護裝置300 的內部電極312連接到外部電極500d。另外，內部電極331和332中的每 一者的一邊和另一邊分別連接到外部電極600a和600b。
如上所述，根據本發明的第六示範性實施例，通過層壓ESD保護裝置 與共模噪聲濾波器而將電路保護裝置形成為單晶片，其中通過穿過多個孔 而將內部電極纏繞在磁性層周圍來製造線圈單元，且將線圈單元插入到線 圈插入單元的線圈單元插入空間中。在電路保護裝置中，外部電極500連
31接在系統與電子裝置中使用的1通道輸入/輸出端子之間，且外部電極600 連接到接地端子，如圖4的等效電路圖所示，使得有可能移除共模噪聲並 使引入到輸入/輸出端子中的靜電流動到接地端子中。即，具有圍繞磁芯的 線圈的共模噪聲濾波器充當感應器以有效防止共模噪聲。而且，如果將高
於預定值的非所要電壓施加到電^各保護裝置的兩端，那麼在ESD保護材料 中的導電粒子之間產生放電且電流流動到接地端子中，藉此使對應的電路 保護裝置的兩端之間的電壓差可減小。在此狀態下，由於電路保護裝置的 兩端彼此不導電，所以輸入信號在無失真的情況下如原樣傳輸到輸入/輸出 端子。即，即使當產生靜電時，對應的靜電也穿過對應的電路保護裝置而 放電到接地端子，使得電路得到保護且將系統所接收和傳輸的信號維持為 原樣。
在如上所述而配置的電if各保護裝置中，由於^皮ESD保護材料填充的ESD 保護裝置的通孔的寬度窄到數ja m到數百ja m,所以可將ESD保護裝置的電 容調節(例如)為10pF或更小，優選為lpF或更小。因此，在電路保護裝 置中，使用高頻率的輸入/輸出端子處的電容不變，且不產生由於電容變化 而導致的信號失真。
下文中，將參看圖15的工藝流程圖來描述根據本發明的第六示範性實 施例製造通過層壓共模噪聲濾波器與ESD保護裝置而形成的上文提及的電 路保護裝置的方法。
製備多個混合有非磁性材料的矩形薄片(S210)。可通過與參看圖10 描述的步驟S110相同的方法來製備非磁性薄片。另外，分別形成共模噪聲 濾波器的線圈單元和線圈插入單元以及ESD保護裝置。下文將詳細描述其 製造工藝。
分別在多個選定的薄片上形成多個孔和開口 (S221、 S222和S223 )。 即，在經選定以形成線圈單元的多個非;茲性薄片上形成多個孔和開口，且 在經選定以形成線圈插入單元的多個非^t性薄片上形成具有線圈單元的大 小的多個開口。另外，在經選定以形成ESD保護裝置的多個非磁性薄片上 形成多個孔。更明確地說，在經選定以形成線圈單元的多個非磁性薄片中 的每一者上的相同位置處形成開口，且多個孔任選地經形成為與開口間隔
開預定距離。多個孔和一開口可在一個非磁性薄片上彼此間隔開，且可同 時形成多個孔和開口。具有將形成的線圈單元的大小的線圈插入單元形成 在經選定以形成線圈插入單元的多個非磁性薄片的每一預定區中。此時， 多個線圈插入空間可形成在一個非磁性薄片上。多個孔任選地形成在經選 定以形成ESD保護裝置的多個非磁性薄片上。此時，形成在一個非磁性薄 片上的多個孔可彼此間隔開。同時，可通過雷射或機械打孔(punching)方 法來形成多個孔和開口。通過以磁膏或以經切割以具有開口的大小的磁性薄片填來充分別形成 在經選定以形成線圈單元的多個非磁性薄片上的開口以形成磁性層
(S231)。此處，磁膏可包含鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn和基於Ni-Zn-Cu 的材料等。可通過混合例如鐵氧體、基於Ni、基於Ni-Zn或基於Ni-Zn-Cu 的材料等磁性材料來代替製造非磁性薄片時使用的非磁性材料以提供磁性 薄片。
以導電膏來填充分別形成在經選定以形成線圈單元的多個非磁性薄片 上的多個孔(S241 i且以ESD保護材料來填充分別形成在經選定以形成ESD 保護裝置的多個非磁性薄片上的多個孔(S243 )。此處，導電膏可包含Pd、 Ag/Pd、 Ag等，且ESD保護材料可由一材料形成，其中例如聚乙烯醇(PVA) 或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及其組合的一種導電材料混合。同時，可通過進一步將變阻器材料(例 如，Zn0)或絕緣陶乾材料(例如，A1203 )與所述混合物混合來獲得ESD保 護材料。
分別在經選定以形成線圈單元的多個非磁性薄片上形成內部電極 (S251),且分別在經選定以形成ESD保護裝置的多個非^f茲性薄片上形成內 部電極(S253 )。通過使用絲網印刷方法等以印刷例如Pd、 Ag/Pd或Ag等 導電膏來形成這些內部電極。
層壓且接著壓縮經選定以形成線圈單元的相應的多個非磁性薄片 (S261 )，且層壓且接著壓縮經選定以形成線圈插入單元的相應的多個非磁 性薄片(S262 )。此時，在經層壓以形成線圈插入單元的多個非磁性薄片中， 使用不具有開口的薄片作為最下方薄片，使得線圈單元的底部不暴露於外 部，且在將線圈單元緊固到線圈插入單元之後安全地安置在最下方薄片上。
以預定大小來切割經層壓並壓縮以形成線圈單元的多個非磁性薄片 (S271)。因此，通過穿過多個孔而連接將要纏繞在構成磁芯的磁性層周圍 的內部電極來形成具有線圈的線圈單元。
調節線圈單元的方向，使得暴露於線圈單元外部的內部電極連接到線 圈插入單元的內部電極，且接著將線圈單元插入到線圈插入單元的線圈插 入空間中(S280 )。
在線圈插入單元的最上方薄片上形成內部電極以連接到暴露於線圈單 元外部的內部電極(S290 )。此處，內部電極經形成為延伸直到線圈單元以 連接到暴露於線圈單元外部的內部電極，且經形成為延伸到線圈插入單元 的一個表面和其它表面。
通過以下操作來製造矩形六面體疊片將線圈單元匹配到線圈插入單 元的多個薄片的線圈插入空間中，層壓經選定以形成ESD保護裝置的多個 薄片以及用作上部和下部覆蓋層的多個薄片，在預定壓力下將該些多個薄片壓縮，以及接著以所需單位晶片大小來切割疊片(S300 )。此時，可進一
步將虛設(d腿my)薄片插入在上部覆蓋層與共模噪聲濾波器之間，且可進一 步將虛設薄片插入在ESD保護裝置與下部覆蓋層之間。
例如在230。C到350。C的溫度下在熔爐中焚燒薄片疊片20到40小時以 移除粘合劑組分，且接著例如在70(TC到90(TC的溫度下使薄片疊片燒結並 持續20到40小時(S310)。此處，在根據本發明的電路保護裝置中，由於 用於上部覆蓋層、共模噪聲濾波器、ESD保護裝置和下部覆蓋層的薄片相 同，所以可將所述薄片同時燒結，且因此，可簡化電路保護裝置的製造工
藝
在熔爐中燒結的薄片疊片的外表面上形成外部電極(S320 ),且接著在 60(TC到800。C的溫度下使外部電極燒結並持續30分鐘到2小時，藉此來完 成根據本發明的第六示範性實施例的電路保護裝置。
同時，根據本發明的第六示範性實施例的如上所述製造的電路保護裝 置可通過應用參看圖11而描述的本發明的第四示範性實施例而連接到具有 2個或2個以上通道的輸入/輸出端子。在此情況下，至少兩個線圈插入空 間820可形成在線圈插入單元800中，且可將至少兩個線圈單元700分別 插入到線圈插入空間820中。即，與圖11所示的本發明的第四示範性實施 例一樣，在共模噪聲濾波器200中，將至少兩個線圈單元700插入到具有 至少兩個線圈插入空間820的線圈插入單元中，且內部電極形成在線圏插 入單元800中以連接到暴露於線圈單元700外部的內部電極。內部電極經 層壓並接合，且如圖6所示形成八個外部電極。在此情況下，儘管通道數 目增加，但可使用一個電路保護裝置來防止通過許多通道輸入的共模噪聲 和ESD，使得電路保護裝置的數目可減少，且因此電子裝置的大小可減小。
通過應用參看圖12而描述的本發明的第五示範性實施例，可根據本發 明的第六示範性實施例而在線圈單元的多個薄片的四邊處形成磁性層，使 得磁性層彼此不連接。在線圈單元700的多個薄片710到790的四邊處形 成磁性層，藉此來防止磁通量洩漏。
同時，將了解，當形成多個具有連接到多通道電路保護裝置和ESD保 護裝置300的外部電極600的內部電極331的薄片330時，可應用共模噪 聲濾波器200中的線圈單元的多個薄片的四邊處形成的磁性層。
權利要求
1.一種電路保護裝置，其特徵在於其包括具有多個薄片的共模噪聲濾波器，所述薄片中的每一者經形成為任選地包含線圈圖案、內部電極、被導電材料填充的孔，和被磁性材料填充的孔；以及具有多個薄片的靜電放電(ESD)保護裝置，所述薄片中的每一者經形成為任選地包含內部電極和被ESD保護材料填充的孔。
2. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括分 別形成在所述共模噪聲濾波器的頂部和所述ESD保護裝置的底部上的上部 和下部覆蓋層。
3. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 第一外部電極，其經形成為連接到所述共模噪聲濾波器和所述ESD保護裝置的一些所述內部電極；以及第二外部電極，其經形成為連接到所述ESD保護裝置的一些所述內部電極，其中所述第一外部電極連接在輸入/輸出端子與電路之間，且所述第二 外部電極連接到接地端子。
4. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於所述共模噪聲濾 波器包括第一薄片，其具有形成在其上的^皮石茲性材料填充的第一孔；第二薄片，其具有形成在其上的第一線圈圖案、第一內部電極、被導 電材料填充的第 一孔，和被;茲性材料填充的第二孔；第三薄片，其具有形成在其上的第二線圈圖案、第二內部電極、被導 電材料填充的第二和第三孔，和被磁性材料填充的第三孔；以及第四薄片，其具有形成在其上的第三和第四內部電極，和被磁性材料填充的第四孔，其中所述第一線圈圖案穿過被所述導電材料填充的所述第一和第二孔 而連接到所述第三內部電極，且所述第二線圈圖案穿過被所述導電材料填 充的所述第三孔而連接到所述第四內部電極。
5. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於所述共模噪聲濾 波器包括第一薄片，其具有至少一個被磁性材料填充的第一孔； 第二薄片，其中從暴露於其外部的至少一個第一內部電極朝向將要被 導電材料填充的形成在預定區處的至少一個第一孔而形成至少一個第一線 圈圖案，所述第一線圈圖案圍繞至少一個被^t性材料填充的第二孔；第三薄片，其中從暴露於其外部的至少一個第二內部電極朝向將要被 導電材料填充的形成在預定區處的至少一個第二孔而形成至少一個第二線 圈圖案，其中所述第二線圈圖案圍繞至少 一個一皮^磁性材料填充的第三孔， 且至少一個被導電材料填充的第三孔經形成為與所述第三薄片上的所述至 少一個第二孔間隔開；以及第四薄片，其中形成被至少一個磁性材料填充的第四孔，形成穿過被 所述導電材料填充的所述第一和第三孔而連接到所述第一線圈圖案並暴露 於外部的至少一個第三內部電極，且形成穿過被所述導電材料填充的所述 第二孔而連接到所述第二線圈圖案並暴露於外部的至少 一個第四內部電 極。
6. 根據權利要求4或5所述的電路保護裝置，其特徵在於所述第一和 第二線圈圖案圍繞被所述^t性材料填充的所述第 一到第四孔而形成為螺旋形狀。
7. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護裝 置包括第一薄片，其具有從預定區延伸以暴露於其外部而形成的並彼此間隔開的多個第一內部電極；第二薄片，其具有彼此間隔開預定距離並被所述ESD保護材料填充的多個J一孔； ，、乂 ,、、 、 、'--、、，、 、、-個第一孔的部分的第二和第三內部電極；第四薄片，其具有形成在對應於所述多個第一孔的位置處並^^皮所述ESD 保護材料填充的多個第二孔；以及第五薄片，其具有從對應於所述多個第一和第二孔的位置延伸以暴露於其外部而形成的多個第四內部電才及。
8. 根據權利要求2所述的電路保護裝置，其特徵在於所述上部和下部 覆蓋層、所述共模噪聲濾波器以及所述ESD保護裝置是由非磁性薄片形成。
9. 根據權利要求1所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護材 料包含混合物，其中有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W及 其組合的 一種導電材料相混合。
10. 根據權利要求9所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護材 料是通過進一步將變阻器材料或絕緣陶瓷材料與所述混合物混合而製備 的。
11. 一種電路保護裝置，其特徵在於其包括共模噪聲濾波器，其包含圍繞磁性材料的線圈圖案和連接到所述線圈 圖案的內部電極；以及ESD保護裝置，其被層壓到所述共模噪聲濾波器並與所述共模噪聲濾波器接合，所述ESD保護裝置包含填充在孔中的ESD保護材料和連接到所述 ESD保護材料的內部電極。
12. 根據權利要求11所述的電路保護裝置，其特徵在於所述共才莫噪聲 濾波器和所述ESD保護裝置是通過層壓相同材料的薄片而形成。
13. 根據權利要求12所述的電路保護裝置，其特徵在於所述磁性材料填充在穿過所述薄片的所述孔中。
14. 根據權利要求11所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護 裝置具有lpF或更小的電容。
15. —種電路保護裝置，其特徵在於其包括具有多個薄片的共模噪聲濾波器，其中至少 一個磁性層形成有內嵌在 其中的磁性材料，通過穿過多個孔而連接內部電極以圍繞所述^茲性層而形 成線圈，且所述內部電極具有暴露於外部的部分；以及靜電放電(ESD)保護裝置，其具有多個薄片並被層壓在所述共模噪聲 濾波器上且與所述共模噪聲濾波器接合，其中一些所述薄片包含形成在其 上的至少一個孔，所述孔被ESD保護材料填充，且內部電極連接到所述ESD 保護材料。
16. 根據權利要求15所述的電鴻4呆護裝置，其特徵在於其進一步包括 介於所述共模噪聲濾波器與所述ESD保護裝置之間的絕緣薄片；以及分別 形成在所述共模噪聲濾波器的頂部和所述ESD保護裝置的底部上的上部和 下部覆蓋層。
17. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 第一外部電極，其經形成為連接到暴露於所述共模噪聲濾波器和所述ESD保護裝置的外部的所述內部電^l;以及第二外部電極，其經形成為連接到所述ESD保護裝置的一些所述內部 電極，其中所述第一外部電極連接到輸入/輸出端子和電路，且所述第二外部 電極連接到接地端子。
18. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於所述共模噪聲 濾波器包括第一薄片，其具有被導電材料填充的多個孔，和彼此間隔開預定距離 以連接所述多個孔並暴露於外部的多個內部電極；多個第二薄片，所述薄片中的每一者具有被磁性材料填充的磁性層， 和形成在所述磁性層周圍並被所述導電材料填充的多個孔；以及第三薄片，其具有彼此間隔開預定距離的多個內部電極，其中形成在所述第 一薄片上的所述多個內部電極和形成在所述第三薄片上的所述多個內部電極穿過形成在所述第一薄片和所述多個第二薄片中 的所述多個孔而彼此連接以形成圍繞所述多個^f茲性層的線圈。
19. 根據權利要求18所述的電路保護裝置，其特徵在於形成在所述第一薄片中的所述多個孔形成在對應於所述多個第二薄片中的每一者中形成 的所述多個孔的位置處，且形成在所述多個第二薄片中的每一者中的所述 多個孔沿著所述磁性層的一邊和另 一邊而形成為多條線。
20. 根據權利要求18所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 形成在所述第一薄片、所述多個第二薄片和所述第三薄片的外部部分上的 磁性層。
21. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於所述共模噪聲 濾波器包括通過層壓多個薄片而形成的線圈單元，其中所述磁性層分別形成在所 述多個薄片的相同位置處，且通過穿過所述多個孔來連接所述內部電極以 圍繞所述磁性層而形成所述線圈；以及線圏插入單元，其具有形成在其預定區中的線圈插7v空間。
22. 根據權利要求21所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 形成在所述線圈插入單元的最上方薄片上以暴露於其外部的內部電極，其 中所述線圈單元的所述內部電極的一部分暴露於外部以連接到所述線圏插 入單元的所述內部電極。
23. 根據權利要求21所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 形成在所述線圈單元的所述多個薄片的外部部分上的^l性層。
24. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護 裝置包括第一薄片，其具有從預定區延伸以暴露於其外部而形成的並彼此間隔開的多個第一內部電極；第二薄片，其具有彼此間隔開預定距離並被所述ESD保護材料填充的 多個第一孔；第三薄片，其具有分別形成在所述第三薄片的頂部和底部表面上以穿 過對應於所述多個第一孔的部分的第二和第三內部電極；第四薄片，其具有形成在對應於所述多個第一孔的位置處並被所述ESD 保護材料填充的多個第二孔；以及第五薄片，其具有從對應於所述多個第一和第二孔的位置延伸以暴露 於其外部而形成的多個第四內部電;^及。
25. 根據權利要求15所述的電3各保護裝置，其特徵在於所述ESD保護 材料包含混合物，其中有機材料與選自Ru02、 Pt、 Pd、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 W 及其組合的 一種導電材料混合。
26. 根據權利要求25所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護 材料是通過進一步將變阻器材料或絕緣陶瓷材料與所述混合物混合而獲得 的。
27. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於通過層壓相同 材料的薄片來形成所述共模噪聲濾波器和所述ESD保護裝置。
28. 根據權利要求15所述的電路保護裝置，其特徵在於所述ESD保護 裝置具有lpF或更小的電容
29. 根據權利要求16所述的電路保護裝置，其特徵在於所述上部和下 部覆蓋層、所述共模噪聲濾波器以及所述ESD保護裝置是由非磁性薄片所 形成。
30. 根據權利要求16所述的電路保護裝置，其特徵在於所述上部和下 部覆蓋層是由磁性薄片形成，且所述共模噪聲濾波器和所述ESD保護裝置 是由非磁性薄片形成。
31. —種製造電路保護裝置的方法，其特徵在於其包括 製備多個非磁性薄片；任選地在所述多個非^l性薄片中形成多個孔；任選地以磁性材料、導電材料或ESD保護材料來填充所述多個非磁性 薄片的所述多個孔；任選地在所述多個非^F茲性薄片上形成內部電極或線圈圖案； 層壓並壓縮所述非磁性薄片並接著切割疊片；以及 使所述疊片燒結並接著形成將要連接到所述內部電極的外部電極。
32. —種製造電路保護電路的方法，其特徵在於其包括 製備多個非磁性薄片；任選地在所述多個非/f茲性薄片中形成多個孔和開口； 任選地以磁性材料來填充所述開口 ；任選地在所述多;i磁性薄片上形成內、部電極; 層壓並壓縮所述非^f茲性薄片並接著切割疊片；以及 使所述疊片燒結並接著形成將要連接到所述內部電極的外部電極。
33. —種製造電路保護電路的方法，其特徵在於其包括 製備多個非磁性薄片；通過在所述多個非磁性薄片中的被選定的薄片的相同位置中形成磁性 層而形成線圈單元，並通過穿過多個孔來連接內部電極以圍繞所述》茲性層 而形成線圈，所述內部電極具有暴露於外部的部分；通過在所述多個非磁性薄片中的被選定的薄片的預定區中形成線圈插 入空間而形成線圈插入單元；將所述線圈單元插入到所述線圈插入單元中，且接著在所述線圈插入 單元上形成內部電極以連接到暴露於所述線圈單元的外部的所述內部電 極；在所述多個非磁性薄片中的被選定的薄片的預定區中形成多個孔，以ESD保護材料填充所述多個孔，且接著形成將要暴露於所述外部的內部電 極；層壓並壓縮所述線圈單元、所述線圈插入單元和具有內嵌在其中的所 述保護材料的所述薄片，並接著切割疊片；以及使所述疊片燒結並接著形成將要連接到所述內部電極的外部電極。
34. 根據權利要求33所述的方法，其特徵在於通過以下操作來形成所 述線圈單元在所述多個非》茲性薄片中形成所述多個孔和開口 ； 以磁性材料來填充所述開口 ；以導電材料來填充所述多個孔，並接著任選地形成所述內部電極；以及 層壓並壓縮所述非磁性薄片並接著切割所述疊片。
35. —種電路保護裝置，其特徵在於其包括 彼此層壓的多個薄片；形成在所述多個薄片的預定區中並被磁性材料填充的孔；形成在所述多個薄片中的至少兩個被選定的薄片中的多個孔，其經形 成為與被所述^i性材料填充的所述孔間隔開，並被導電材料填充；從被所述導電材料填充的所述孔開始,在被所述磁性材料填充的所述 孔周圍形成為螺旋形狀的線圈圖案；以及內部電極，其連接到所述線圈圖案和被所述導電材料填充的所述孔， 並暴露於外部。
36. 根據權利要求35所述的電路保護裝置，其特徵在於被選定的薄片 包括被所述導電材料填充的一個或兩個孔；形成在所述被選定的薄片中的所述兩個孔中的一者連接到形成在上部 薄片中的所述線圈圖案；以及形成在所述被選定的薄片中的所述兩個孔中的另 一者連接到形成在下 部薄片中的所述內部電極。
37. —種電路保護裝置，其特徵在於其包括 第一薄片，其具有至少一個被磁性材料填充的第一孔；第二薄片，其中從暴露於其外部的至少一個第一內部電極朝向將要被 導電材料填充的形成在預定區處的至少一個第一孔而形成至少一個第一線 圈圖案，所述第一線圈圖案圍繞至少一個被磁性材料填充的第二孔；第三薄片，其中從暴露於其外部的至少一個第二內部電極朝向將要被導電材料填充的形成在預定區處的至少一個第二孔而形成至少一個第二線 圈圖案，其中所述第二線圈圖案圍繞至少 一個被磁性材料填充的第三孔， 且至少一個被導電材料填充的第三孔經形成為與所述第三薄片上的所述至 少一個第二孔間隔開；以及第四薄片，其中形成被至少一個磁性材料填充的第四孔，形成穿過被所 述導電材料填充的所述第 一和第三孔而連接到所述第 一線圏圖案並暴露於 外部的至少 一個第三內部電極，且形成穿過被所述導電材料填充的所述第 二孔而連接到所述第二線圈圖案並暴露於外部的至少一個第四內部電極。
38. —種電路保護裝置，其特徵在於其包括 彼此層壓的多個薄片；至少一個,茲性層，其是通過以;茲性材料來填充所述多個薄片的預定區 而形成；多個孔，其經形成為與所述多個薄片中的所述^t性層間隔開，並被導 電材料填充；線圈圖案，其經形成為穿過被所述導電材料填充的所述孔而圍繞所述 磁性層；以及內部電極，其連接到所述線圈圖案的一部分，並暴露於外部。
39. —種電路保護裝置，其特徵在於其包括第一薄片，其具有被導電材料填充的多個孔，和彼此間隔開預定距離 以連接所述多個孔並暴露於外部的多個內部電極；多個第二薄片，所述薄片中的每一者具有被磁性材料填充的磁性層， 和形成在所述磁性層周圍並被所述導電材料填充的多個孔；以及第三薄片，其具有彼此間隔開預定距離的多個內部電極，其中形成在所述第 一薄片上的所述多個內部電極和形成在所述第三薄 片上的所述多個內部電極穿過形成在所述第一薄片和所述多個第二薄片中 的所述多個孔而彼此連接以形成圍繞所述多個磁性層的線圈。
40. 根據權利要求39所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 形成在所述第一薄片、所述多個第二薄片和所述第三薄片的外部部分上的 磁性層。
41. 一種電路保護裝置，其特徵在於其包括通過層壓多個薄片而形成的線圈單元，其中^t性層分別形成在所述多 個薄片的相同位置處，且通過穿過多個孔來連接第一內部電極以圍繞所述石茲性層而形成線圈；以及線圈插入單元，其具有形成在其預定區中的線圈插入空間，和與所述 線圈單元的所述第一電極部分地連接並暴露於外部的第二內部電極。
42. 根據權利要求41所述的電路保護裝置，其特徵在於其進一步包括 形成在所述線圈單元的所述多個薄片的外部部分上的^t性層。
全文摘要
本發明涉及一種電路保護裝置及其製造方法。所述電路保護裝置包含具有多個薄片的共模噪聲濾波器，所述薄片中的每一者經形成為任選地包含線圈圖案、內部電極、被導電材料填充的孔，和被磁性材料填充的孔；以及具有多個薄片的靜電放電(ESD)保護裝置，所述薄片中的每一者經形成為任選地包含內部電極和被ESD保護材料填充的孔。根據本發明，螺線管型共模噪聲濾波器和ESD保護裝置被層壓為單一裝置，且藉此可同時防止電子裝置的共模噪聲和ESD。因此，所述電路保護裝置與使用有離散裝置來防止共模噪聲和ESD的常規技術相比具有簡單的配置，使得可防止電子裝置的大小增加，且可防止輸入/輸出信號失真以藉此來增強電子裝置的可靠性。
文檔編號H01L27/04GK101652860SQ200880011471
公開日2010年2月17日 申請日期2008年4月10日 優先權日2007年4月11日
發明者盧泰亨, 張奎喆, 樸寅吉, 李尙奐, 李明鎬, 金炅泰 申請人:英諾晶片科技股份有限公司