CN103684323A - 内置有esd保护图案的共模滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种内置有ESD保护图案的共模滤波器。共模滤波器包括由绝缘材料制成的底部基板；形成在底部基板上的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上的线圈形状的内部电极；形成在内部电极上的第二绝缘层；形成在第二绝缘层上的第一外部电极端子；形成在第二绝缘层上并接纳第一外部电极端子的第一铁氧体树脂层；形成在第一外部电极端子上的ESD保护图案；形成在ESD保护图案上的第二外部电极端子；以及形成在第一铁氧体树脂层上并接纳第二外部电极端子的第二铁氧体树脂层。共模滤波器的外部电极端子划分成第一和第二外部电极端子，且ESD保护图案设置在第一和第二外部电极端子之间，使得共模滤波器的功能和静噪消除功能整合到待提供的单个电子器件中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年8月29日提交的名称为“内置有ESD保护图案的共模滤波器（Common Mode Filter with ESD Protection Pattern BuiltTherein）”的韩国专利申请序号10-2012-0094776的权益，本申请的全部内容通过引证方式结合于此。
技术领域
本发明涉及内置有静电放电（electrostatic discharge，ESD）保护图案的共模滤波器，更具体地，涉及这样一种内置有ESD保护图案的共模滤波器，即其中该共模滤波器的外部电极端子被划分成第一外部电极端子和第二外部电极端子，并且所述ESD保护图案设置在第一外部电极端子与第二外部电极端子之间，从而使得该共模滤波器的功能与静噪（static）消除功能整合到待提供的单个电子部件中，并且因此在应用SET产品时减小安装区域。
背景技术
近年来，诸如移动电话、家用电器、个人计算机（PC）、个人数字助理（PDA）、液晶显示器（LCD）、导航仪、以及诸如此类的电子设备已经以相当快的速度逐渐数字化。因为电子设备对外部刺激比较敏感，所以当略微异常的电压和高频噪声从外部流入电子设备的内部电路中时，就会发生电路受损或者信号失真的情况。
作为异常电压和噪声的起因，可以给定在该电路中生成的转换电压、包含在电源电压内的电源噪声、不必要的电磁信号或者噪声等等，并且可以使用滤波器作为用于防止异常电压和高频噪声流入电路的装置。
在通常的微分信号传输系统中，与用于消除共模噪声的共模噪声滤波器一起，必须单独使用诸如二极管、变阻器或者诸如此类的无源器件以防止可能在输入/输出端子中发生的静电放电（以下称为“ESD”）。
按照这种方式，当单独的无源器件用于输入/输出端子中以便与ESD相对应时，则会增加安装区域和制造成本，并且可出现信号失真。
例如，为了使用变阻器来抑制ESD，以这样一种方式来保护电子设备的内部电子器件，即变阻器的一端连接至输入/输出端子并且其另一端连接至接地端子。
然而，变阻器在没有应用瞬变电压的电子设备的正常运行状态下充当电容器。因为该电容器具有以高频改变的电容值，所以当变阻器的元件在高频或者高速下用于数据输入/输出端子中时，就会发生诸如出现信号失真或者诸如此类的问题。
同时，诸如共模噪声滤波器、变阻器或者诸如此类的保护元件可以形成长方体形状，并且内部电极可以设置在保护元件内部，并且与内部电极连接的外部电极可以设置在保护元件的外部。
此外，接地电极可以设置在保护元件的内部，并且与接地电极相连接的另一外部电极可以设置在保护元件的外部。
然而，与内部电极相连接的外部电极设置在该元件的一侧与另一侧上，并且与接地电极相连接的外部电极在与该元件的一侧和另一侧相交叉的方向上设置在该元件的侧表面上。
即，与内部电极相连接的外部电极和与接地电极相连接的外部电极分别形成在相互不同的侧表面上。
因此，外部电极形成在该元件的所有侧表面上。此外，为了将该元件安装在印刷电路板上，需要留出用于连接外部电极和印刷在印刷电路板上的配线的空间。
然而，在根据相关技术的元件的结构中，其中外部电极设置在该元件的所有侧表面上，在获取印刷电路板的备用空间时存在限制，并且因此对印刷电路板的设计比较困难。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种内置有ESD保护图案的共模滤波器，其中该共模滤波器的外部电极端子被划分成第一外部电极端子和第二外部电极端子，并且ESD保护图案设置在第一外部电极端子与第二外部电极端子之间，从而使得共模滤波器的功能和静噪消除功能整合到待提供的单个的电子器件中，并且因此在应用SET产品时减小安装区域。
根据本发明的示例性实施方式，提供一种内置有静电放电（ESD）保护图案的共模滤波器，其特征在于，该共模滤波器的外部电极端子被划分成第一外部电极端子和第二外部电极端子，并且ESD保护图案设置在第一外部电极端子和第二外部电极端子之间，从而使得共模滤波器的功能与静噪消除功能整合到一个电子器件中。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种内置有ESD保护图案的共模滤波器，包括：由绝缘材料制成的底部基板；形成在底部基板上的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上的线圈形状的内部电极；形成在内部电极上的第二绝缘层；形成在第二绝缘层上的第一外部电极端子；形成在第二绝缘层上并且接纳第一外部电极端子的第一铁氧体树脂层；形成在第一外部电极端子上的ESD保护图案；形成在ESD保护图案上的第二外部电极端子；以及形成在第一铁氧体树脂层上并且接纳第二外部电极端子的第二铁氧体树脂层。
此外，底部基板可由铁氧体制成。
此外，第一绝缘层和第二绝缘层可以由选自聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯（BCB）、以及其他高分子聚合物中的任一种制成。
此外，内部电极可具有多个层彼此以预定间隔隔开的多层结构。
此外，其中形成有第一外部电极端子的ESD保护图案的一部分可以形成为凹凸形状，或者分支成多个支线，并且多个ESD保护图案可以形成为一对一地对应于多个支线中的每个支线。
而且，ESD保护图案可以是印刷图案。
同样，ESD保护图案可以由这样的材料制成，即所述材料由将选自于氧化钌(RuO2)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、钨(W)等的至少一种导电材料混合在有机材料中而成。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施方式的内置有静电放电（ESD）保护图案的共模滤波器的截面结构的示意图；
图2A至图2F是顺序地示出了根据本发明实施方式的制造内置有ESD保护图案的共模滤波器的过程的示意图；
图3是示出了根据本发明实施方式的内部电极的结构的照片；
图4是示出了根据本发明实施方式的第一外部电极端子和ESD保护图案的平面图；
图5是示出了根据本发明的该实施方式的第二外部电极端子的平面图；以及
图6和图7是示出了根据本发明实施方式的第一外部电极端子和ESD保护图案的改进实例的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照以下附图描述有关本发明的优选实施方式的细节。
图1是示出了根据本发明实施方式的具有静电放电（ESD）保护图案内置其中的共模滤波器的截面结构的示意图，并且图2A至图2F是顺序地示出了根据本发明的实施方式的具有ESD保护图案内置其中的制造共模滤波器的过程的示意图。
参照图1和图2，根据本发明实施方式的内置有ESD保护图案的共模滤波器包括底部基板10、第一绝缘层20、内部电极30、第二绝缘层40、第一外部电极端子50、ESD保护图案70、第一铁氧体树脂层60、第二外部电极端子80、以及第二铁氧体树脂层90。
如图2A所示，第一绝缘层20形成在底部基板10上。
在这种情况下，可使用绝缘材料制造底部基板10，例如，可以使用铁氧体材料。
此外，第一绝缘层20可以选择并且使用聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯（BCB）或者其他高分子聚合物中的一种，并且可以通过调整旋涂层的厚度来调整阻抗。
此外，内部电极30和第二绝缘层40形成在第一绝缘层20上，如图2B所示。
在这种情况下，内部电极30可以形成线圈形状，如图3所示，并且该线圈形状的一端形成连接至外部电极端子侧的拉伸端（drawing end）31，并且该线圈形状的另一端形成在多个内部电极30之间接地的连接端32。
此外，第二绝缘层40可以选择并使用聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯（BCB）或者其他高分子聚合物中的一种，并且可以通过感光通孔（photo-via）的方法形成。
此处，感光通孔方法指这样一种方法，其中包含绝缘树脂的特殊显影油墨用作绝缘层并且被层压。
在这种情况下，内部电极30可以具有其中多个层彼此以预定间隔隔开的多层结构，并且形成第二绝缘层40以完全接纳内部电极30。
此外，如图2C所示，第一外部电极端子50形成在第二绝缘层40上。在这种情况下，第一外部电极端子50连接至图3所示的内部电极30的拉伸端31，并且参照图3和图4，连接至各个拉伸端31的第一外部电极端子50一个接一个地在四个方向上设置在四个边缘处。
此外，如图2D所示，第一外部电极端子50以预定的高度突出，并且根据突出的第一外部电极端子50的高度形成第一铁氧体树脂层60。此外，第一铁氧体树脂层60形成在第二绝缘层40上并且接纳第一外部电极端子50。
此外，如图2E所示，ESD保护图案70形成在第一外部电极端子50上。
在这种情况下，ESD保护图案70可以由这样的材料制成，即所述材料由将选自二氧化钛(TiO2)、氧化钌(RuO2)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、钨(W)等的至少一种导电材料混合在有机材料中而成。
根据本发明的上述实施方式的ESD保护图案70以印刷方法形成图案，并且这具有改进现有方法中以下问题的效果。
例如，为了以现有的方法在电极端子（例如，铜(Cu)）上形成ESD保护图案（例如，(TiO2)），应当充分地增加二氧化钛(TiO2)的粘附力，并且为此，应当首先实施用于增加电极端子(Cu)和ESD保护图案(TiO2)之间的粘附力以及ESD保护图案(TiO2)和铁氧体树脂之间的粘附力的处理，并且当粘附力没有增加时，在该过程中就会出现ESD保护图案(TiO2)剥落的问题。
为了解决这个问题，在现有方法中应该执行使用等离子清洗法（等离子激活）的表面处理过程，从而同时增加铁氧体树脂层60和电极端子(Cu)层的粘附力。
此外，在现有方法中，ESD保护图案(TiO2)通过蚀刻而形成，但是通过蚀刻的图案化操作是比较困难的，并且蚀刻溶液的使用是受限制的。
在这种情况下，使用其中混合有少量磷酸或者硫酸的蚀刻溶液进行蚀刻。此处，当混合有过量的磷酸或者硫酸时，会出现铁氧体树脂层60的磁性材料受损的问题。
此外，为了在图案化的ESD保护图案(TiO2)上重复地形成外部电极，应当执行等离子清洗法以增加粘附力。
此外，在现有方法中，存在这样的问题，应使用不会与电镀溶液反应的铁氧体树脂，以便可以在电镀外部电极时防止铁氧体树脂层与电镀溶液接触并且与电镀溶液反应。
图4是示出了根据本发明实施方式的第一外部电极端子和ESD保护图案的平面图。参照图4，ESD保护图案70分别地印制在第一外部电极端子50的两个端部上，每对ESD保护图案设置所述端部上以面向彼此。
如图2F所示，第二外部电极端子80和第二铁氧体树脂层90可以顺序地形成。
图5是示出了根据本发明实施方式的第二外部电极端子的平面图。
参照图5，多个第二外部电极端子80中的每个第二外部电极端子分别地形成，并形成在ESD保护图案70和第一外部电极端子50上，并且在这种情况下，形成在ESD保护图案70上的第二外部电极端子80通过连接每对ESD保护图案70而形成。
图6和图7是示出了根据本发明实施方式的第一外部电极端子和ESD保护图案的改进实例的示意图。其中形成有第一外部电极端子50的ESD保护图案70的一部分可以形成为凹凸51的形状或者分支成多个支线52。
在这种情况下，凹凸51形状可以成形为尖锐的波形，并且支线52的数量可以确定在2至6个的范围内。
在这种情况下，当形成多个支线52时，多个ESD保护图案70可以形成为一对一地对应于支线52中的每个支线。
因此，在第一外部电极端子50与ESD保护图案70之间的接地表面积增加，从而进一步改进静电放电功能。
此外，将第二外部电极端子80接纳在其中的第二铁氧体树脂层90形成在第一铁氧体树脂层60上。
在这种情况下，第一铁氧体树脂层60和第二铁氧体树脂层90形成一个单一的层，但是在两个步骤中单独地形成，从而使得ESD保护图案70设置在第一外部电极端子和第二外部电极端子之间。
如上所述，根据本发明的实施方式，共模滤波器的外部电极端子被划分成了第一外部电极端子和第二外部电极端子，并且ESD保护图案设置在第一外部电极端子和第二外部电极端子之间，从而使得共模滤波器的功能与静噪消除功能整合到待提供的单个的电子器件中，并且因此在应用SET产品时减小安装区域，从而有助于该产品的小型化。
尽管出于示例性的目的，已经公开了本发明的示例性实施方式，然而本领域的技术人员应当认识到，在不偏离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种修改、添加和替换。因此，本发明的细节描述并非意在将本发明限制在公开的实施方式中。此外，应当认识到所附权利要求甚至可以包括另外的实施方式。
Claims (8)
1.一种内置有静电放电（ESD）保护图案的共模滤波器，其特征在于，所述共模滤波器的外部电极端子被划分成第一外部电极端子和第二外部电极端子，并且ESD保护图案设置在所述第一外部电极端子与所述第二外部电极端子之间，从而使得所述共模滤波器的功能与静噪消除功能整合到一个电子器件中。
2.一种内置有ESD保护图案的共模滤波器，包括：
底部基板，由绝缘材料制成；
第一绝缘层，形成在所述底部基板上；
线圈形状的内部电极，形成在所述第一绝缘层上；
第二绝缘层，形成在所述内部电极上；
第一外部电极端子，形成在所述第二绝缘层上；
第一铁氧体树脂层，形成在所述第二绝缘层上并且接纳所述第一外部电极端子；
ESD保护图案，形成在所述第一外部电极端子上；
第二外部电极端子，形成在所述ESD保护图案上；以及
第二铁氧体树脂层，形成在所述第一铁氧体树脂层上并且接纳所述第二外部电极端子。
3.根据权利要求2所述的共模滤波器，其中，所述底部基板由铁氧体制成。
4.根据权利要求2所述的共模滤波器，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由选自聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯（BCB）、以及其他高分子聚合物中的任一种制成。
5.根据权利要求2所述的共模滤波器，其中，所述内部电极具有多层结构，所述多层结构的层彼此以预定间隔隔开。
6.根据权利要求1和2中的一项所述的共模滤波器，其中，其中形成有所述第一外部电极端子的所述ESD保护图案的一部分形成为凹凸形状或者分支成多个支线，并且多个ESD保护图案形成为与所述多个支线中的每个支线一对一地对应。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的共模滤波器，其中，所述ESD保护图案为印刷图案。
8.根据权利要求1至6中的一项所述的共模滤波器，其中，所述ESD保护图案由这样的材料制成，所述材料由将选自于氧化钌(RuO2)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、钨(W)等的至少一种导电材料混合在有机材料中而成。
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