KR102586946B1 - 과전압 보호용 복합소자 - Google Patents

Abstract

과전압 보호용 복합소자가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호용 복합소자는 제1기판의 일면에 제1전극이 형성되고, 제1기판에 대향하는 제2기판의 일면에 제2전극이 형성되며, 제1기판과 제2기판 사이에 배치되는 제1접착부재에서 제1전극과 제2전극이 서로 마주보는 위치에 형성되는 관통구가 형성되며, 외부에서 인가되는 과전압을 통과시키는 과전압 보호부; 및 과전압 보호부의 일측에 배치되며, 제1기판의 타면 또는 제2기판의 타면에 제1커패시터전극이 형성되며, 제1커패시터전극이 형성되는 기판에 대향하는 제3기판에 제2커패시터전극이 형성되며, 제1커패시터전극이 형성되는 기판과 제3기판 사이에 유전율을 갖는 제2접착부재가 배치되는 RF 정합용 커패시터부를 포함한다. 여기서, 제1기판, 제2기판 및 제3기판은 인쇄회로기판(PCB), 연성회로기판(FPCB) 및 인쇄회로기판(PCB)과 연성회로기판(FPCB)의 조합 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

과전압 보호용 복합소자{Device for protecting overvoltage}

본 발명은 과전압 보호용 복합소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극을 통한 방전에 의해 정전기 또는 서지 등의 과전압으로부터 회로소자를 보호하기 위한 과전압 보호용 복합소자에 관한 것이다.

정전기 또는 서지 등의 과전압 보호소자는 대부분 세라믹 소재를 기반으로 제작된다. 특히, 전극 사이의 방전을 이용하는 서프레서는 세라믹 층상에 전극을 인쇄하고, 전극 사이에 카본블랙을 배치한 후 소성하는 과정을 통해 제작된다.

여기서, 카본블랙은 전극 사이의 갭을 형성하기 위한 것으로 소성시 휘발된다. 그러나 카본블랙의 휘발에 의해 형성되는 갭의 형상은 소성 공정을 최대한 정밀하게 수행하더라도 카본블랙의 휘발 정도를 정밀하게 제어하는 것이 어렵기 때문에, 생산되는 모든 제품의 전극 사이의 갭을 일정하게 유지하는 것이 어렵다. 이와 같이 전극 사이의 갭이 일정하게 유지되지 못하면, ESD 방호 능력이 떨어지거나 심할 경우 쇼트불량으로 연결될 수도 있다.

또한, 은(Ag), 팔라듐(Pd)과 같은 전극제 입자를 사용하여 인쇄한 인쇄 전극은 소결후 전극 연결부분에서 전기적으로 연결이 불안정한 문제가 있으며, 제품이 실장되어 사용되는 중에 전극으로부터 상기 전극제 입자가 분리되어 동작전압이 변화하거나 분리된 전극제 입자에 의해 전극 사이의 쇼트가 발생할 수도 있다.

또한, 전극 사이의 갭에 방전물질을 사용하면, 초기 정전기에 대한 동작전압은 낮지만, 제품을 실장하여 연속적으로 사용하면 동작전압이 높게 변화할 수도 있고, 방전물질로 인해 전극 사이의 쇼트가 발생할 수도 있다.

한편, 통신용으로 사용되는 RF 신호는 각종 하모닉 성분이 발생하기 때문에 사용하고자 하는 특정 주파수 대역에서 반사손실이 없도록 임피던스 정합이 필수적이다. 또한, 최근의 휴대용 전자장치는 안테나가 메탈케이스를 이용하거나 그 부근에 배치되기 때문에 RF 정합 회로는 전기적 과부하 또는 정전기에 취약하여 별도의 보호회로를 구비한다.

따라서 RF 정합과 동시에 전기적 과부하 또는 정전기에 대한 보호기능을 갖는 소자의 개발이 절실한 실정이다.

KR 10-2014-0110838 A (2014.09.17 공개)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, RF 정합과 동시에 과전압에 대한 내성을 향상시킬 수 있는 과전압 보호용 복합소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부에서 인가되는 과전압을 통과시키는 과전압 보호부 및 RF 정합용 커패시터를 포함하는 과전압 보호용 복합소자를 제공한다. 상기 과전압 보호부는 제1기판의 일면에 제1전극이 형성되고, 제1기판에 대향하는 제2기판의 일면에 제2전극이 형성되며, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 배치되는 제1접착부재에서 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 형성되는 관통구가 형성된다. 상기 커패시터부는 상기 과전압 보호부의 일측에 배치되며, 상기 제1기판의 타면 또는 상기 제2기판의 타면에 제1커패시터전극이 형성되며, 상기 제1커패시터전극이 형성되는 기판에 대향하는 제3기판에 제2커패시터전극이 형성되며, 상기 제1커패시터전극이 형성되는 기판과 상기 제3기판 사이에 유전율을 갖는 제2접착부재가 배치된다. 여기서, 상기 제1기판, 상기 제2기판 및 상기 제3기판은 인쇄회로기판(PCB), 연성회로기판(FPCB) 및 인쇄회로기판(PCB)과 연성회로기판(FPCB)의 조합 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에 반원 형상의 홈부가 구비되고, 상기 홈부의 표면을 따라 한 쌍의 외부연결전극이 형성될 수 있다.

변형예로서, 상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 수직 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 표면을 따라 한 쌍의 외부연결전극이 형성될 수 있다.

다른 변형예로서, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 전극은 해당 기판의 양측으로부터 중앙측으로 형성되는 한 쌍의 전극으로 형성되고, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 다른 하나의 전극은 상기 한 쌍의 전극 각각과 일부 중첩되게 그 사이에 배치되도록 형성되며, 상기 한 쌍의 전극 각각과 상기 다른 하나의 전극이 서로 마주보는 영역이 상기 관통구 내에 배치될 수 있다.

이때, 상기 제2전극의 폭은 상기 제1전극의 폭보다 클 수 있다. 또한, 상기 관통구의 직경은 상기 제1전극의 폭보다 크고, 상기 제2전극의 폭보다 작을 수 있다.

여기서, 상기 제2접착부재의 두께는 상기 제1접착부재의 두께보다 클 수 있다. 또한, 상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 클 수 있다.

또한, 상기 관통구의 직경은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭 또는 상기 제1전극과 상기 제2전극이 중첩하는 폭보다 작거나 같을 수 있다.

또한, 상기 제1기판은 상기 제1전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제1패드전극 및 상기 제1전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제1중간전극을 포함할 수 있다. 상기 제2기판은 상기 제2전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제2중간전극 및 상기 제2전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제3중간전극을 포함할 수 있다. 상기 제1전극은 상기 한 쌍의 제1중간전극 중 어느 하나의 전극으로부터 연장 형성되며, 상기 제2전극은 상기 한 쌍의 제2중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되되, 상기 제1전극이 연결되는 제1중간전극과 상기 제2전극이 연결되는 제2중간전극은 서로 반대측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1커패시터전극이 형성된 기판에서 상기 제1커패시터전극이 형성된 면의 양측에 한 쌍의 제3중간전극이 형성될 수 있다. 상기 제3기판은 상기 제2커패시터전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제2패드전극 및 상기 제2커패시터전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제4중간전극을 포함할 수 있다. 상기 제1커패시터전극은 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나의 전극으로부터 연장 형성될 수 있다. 상기 제2커패시터전극은 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되되, 상기 제1커패시터전극이 연결되는 제3중간전극과 상기 제2커패시터전극이 연결되는 제4중간전극은 서로 반대측에 배치될 수 있다.

한편, 본 발명은 제1기판, 제2기판, 제3기판, 제1접착부재, 제2접착부재 및 한 쌍의 외부연결전극을 포함하는 과전압 보호용 복합소자를 제공한다. 상기 제1기판은 노출되는 하부면에 한 쌍의 제1패드전극이 형성되고, 상부면에 한 쌍의 제1중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1전극을 포함한다. 상기 제2기판은 상기 제1기판에 대향하는 면에 한 쌍의 제2중간전극이 형성되며, 그 반대면에 한 쌍의 제3중간전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 제2중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2전극 및 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1커패시터전극을 포함한다. 상기 제3기판은 노출되는 상부면에 한 쌍의 제2패드전극이 형성되고, 하부면에 한 쌍의 제4중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2커패시터전극을 포함한다. 상기 제1접착부재는 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접착하되, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 관통구가 형성된다. 상기 제2접착부재는 상기 제2기판과 상기 제3기판 상이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제3기판을 접착하되, 유전율을 가지며 상기 제1접착부재보다 큰 두께를 갖는다. 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에 배치되어 상기 한 쌍의 제1패드전극, 상기 한 쌍의 제1중간전극, 상기 한 쌍의 제2중간전극, 상기 한 쌍의 제3중간전극, 상기 한 쌍의 제4중간전극 및 상기 한 쌍의 제2패드전극을 각각 전기적으로 연결한다. 여기서, 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판 각각의 양측단부에 형성된 반원 형상의 홈부 표면에 마련된다. 상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 크고, 상기 관통구의 직경은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭 또는 상기 제1전극과 상기 제2전극이 중첩하는 폭보다 작거나 같다.

변형예로서, 본 발명은 제1기판, 제2기판, 제3기판, 제1접착부재, 제2접착부재 및 한 쌍의 외부연결전극을 포함하는 과전압 보호용 복합소자를 제공한다. 상기 제1기판은 노출되는 하부면에 한 쌍의 제1패드전극이 형성되고, 상부면에 한 쌍의 제1중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1전극을 포함한다. 상기 제2기판은 상기 제1기판에 대향하는 면에 한 쌍의 제2중간전극이 형성되며, 그 반대면에 한 쌍의 제3중간전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 제2중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2전극 및 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1커패시터전극을 포함한다. 상기 제3기판은 노출되는 상부면에 한 쌍의 제2패드전극이 형성되고, 하부면에 한 쌍의 제4중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2커패시터전극을 포함한다. 상기 제1접착부재는 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접착하되, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 관통구가 형성된다. 상기 제2접착부재는 상기 제2기판과 상기 제3기판 상이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제3기판을 접착하되, 유전율을 가지며 상기 제1접착부재보다 큰 두께를 갖는다. 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격되게 배치되어 상기 한 쌍의 제1패드전극, 상기 한 쌍의 제1중간전극, 상기 한 쌍의 제2중간전극, 상기 한 쌍의 제3중간전극, 상기 한 쌍의 제4중간전극 및 상기 한 쌍의 제2패드전극을 각각 전기적으로 연결한다. 여기서, 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판 각각의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 형성된 관통홀의 표면에 마련된다. 상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 크고, 상기 관통구의 직경은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭 또는 상기 제1전극과 상기 제2전극이 중첩하는 폭보다 작거나 같다.

다른 변형예로서, 본 발명은 제1기판, 제2기판, 제3기판, 제1접착부재, 제2접착부재 및 한 쌍의 외부연결전극을 포함하는 과전압 보호용 복합소자를 제공한다. 상기 제1기판은 노출되는 하부면에 한 쌍의 제1패드전극이 형성되고, 상부면에 한 쌍의 제1중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1중간전극 각각으로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제1전극을 포함한다. 상기 제2기판은 상기 제1기판에 대향하는 면에 한 쌍의 제2중간전극이 형성되며, 그 반대면에 한 쌍의 제3중간전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 제1전극 각각과 일부 중첩되게 상기 한 쌍의 제2중간전극 사이에 형성되는 제2전극 및 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1커패시터전극을 포함한다. 상기 제3기판은 노출되는 상부면에 한 쌍의 제2패드전극이 형성되고, 하부면에 한 쌍의 제4중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2커패시터전극을 포함한다. 상기 제1접착부재는 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접착하되, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 관통구가 형성된다. 상기 제2접착부재는 상기 제2기판과 상기 제3기판 상이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제3기판을 접착하되, 유전율을 가지며 상기 제1접착부재보다 큰 두께를 갖는다. 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격되게 배치되어 상기 한 쌍의 제1패드전극, 상기 한 쌍의 제1중간전극, 상기 한 쌍의 제2중간전극, 상기 한 쌍의 제3중간전극, 상기 한 쌍의 제4중간전극 및 상기 한 쌍의 제2패드전극을 각각 전기적으로 연결한다. 여기서, 상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판 각각의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 형성된 관통홀의 표면에 마련된다. 상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 크고, 상기 제2전극의 폭은 상기 제1전극의 폭보다 크다. 상기 제2전극과 상기 제2중간전극 사이의 간격은 상기 한 쌍의 제1전극 사이의 간격보다 작으며, 상기 관통구의 직경은 상기 제1전극의 폭보다 크고, 상기 제2전극의 폭보다 작다.

본 발명에 의하면, RF 정합을 위한 커패시터와 정전기 또는 서지 등의 과전압을 통과시키는 과전압 보호부를 PCB 소재 기반으로 일체화함으로써, 낮은 커패시턴스(low cap)을 갖는 RF 정합 기능과 함께 과전압 보호 기능을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 과전압 보호부와 커패시터부를 동일한 PCB 공정을 이용함으로써, 기판의 적층 및 전극의 형성을 일괄적으로 수행할 수 있으므로 대량 생산이 용이하다.

또한, 본 발명은 접착부재에 관통구를 구비하여 중첩되는 전극 사이에 배치함으로써, 에어갭을 균일하게 형성할 수 있으므로 연속사용중 동작 전압이 변동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 기판에 동박을 증착한 후 에칭에 의해 전극을 형성함으로써, 사용시 전극으로부터의 전극제 입자 분리를 억제할 수 있으므로 쇼트를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 전극으로부터의 전극제 입자의 분리를 억제하고 균일한 에어갭을 형성함으로써, 정전기 및 서지에 대한 내성을 향상시킬 수 있으므로 제품의 신뢰성 및 수명을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 전극 사이의 쇼트를 방지함으로써, 고전압 방전으로 인한 서지 문제를 해소할 수 있으므로 신호라인뿐만 아니라 전력공급라인에도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 전극의 접착 면적을 증가시킴으로써, 전극과 접착부재 사이의 결합력을 형상시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 보장할 수 있다.

또한, 본 발명은 전극 사이의 중첩되는 영역이 에어갭에 대응하는 영역 내에 배치됨으로써, 전극이 에어갭을 통해서만 중첩되기 때문에 절연부재를 통한 정전기나 서지의 누설로 인한 쇼트 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호용 복합소자를 상측에서 바라본 분해사시도,
도 2는 도 1을 하측에서 바라본 분해사시도,
도 3은 도 1의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호용 복합소자의 제1변형예를 상측에서 바라본 분해사시도,
도 5는 도 2를 하측에서 바라본 분해사시도,
도 6은 도 4의 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호용 복합소자의 제2변형예를 상측에서 바라본 분해사시도,
도 8은 도 7을 하측에서 바라본 분해사시도, 그리고,
도 9는 도 7의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과전압 보호용 복합소자(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 과전압 보호부(110) 및 커패시터부(120)를 포함한다.

과전압 보호부(110)는 외부에서 인가되는 정전기 또는 서지 등과 같은 과전압을 통과시킨다.

커패시터부(120)는 RF 정합용으로서 낮은 커패시턴스를 갖는다. 일례로, 커패시터부(120)는 0.1~5㎊의 커패시턴스를 가질 수 있다.

여기서, 과전압 보호부(110) 및 커패시터부(120)는 그 양측에 외부전극(130a,130b)에 의해 병렬로 연결됨으로써 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이, 과전압 보호부(110)와 커패시터부(120)를 일체로 형성함으로써, 낮은 커패시턴스(low cap)을 갖는 RF 정합 기능과 함께 과전압 보호 기능을 제공할 수 있다.

이때, 과전압 보호부(110) 및 커패시터부(120)는 적층 배치될 수 있다. 일례로, 과전압 보호용 복합소자(100)는 제1기판(101), 제1접착부재(102), 제2기판(103), 제2접착부재(104) 및 제3기판(105)을 포함할 수 있다. 여기서, 과전압 보호부(110)는 제1기판(101), 제1접착부재(102) 및 제2기판(103)의 일부를 포함하고, 커패시터부(120)는 제2기판(103)의 일부, 제2접착부재(104) 및 제3기판(105)을 포함할 수 있다.

제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)은 단단한(rigid) 성질을 가질 수 있다. 일례로, 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)은 인쇄회로기판(PCB) 일 수 있다. 여기서, 인쇄회로기판(PCB)은 FR_1, FR_4, XPC, 테프론, CEM_1, 및 CEM_3을 포함할 수 있다.

또한, 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)은 연성을 가질 수 있다. 일례로 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)은 연성회로기판(FPCB)일 수 있다.

또 다른 실시예로, 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105) 중 일부는 인쇄회로기판(PCB)으로 마련하고, 다른 일부는 연성회로기판(FPCB)으로 마련될 수도 있다. 이에 의해, 어느 하나의 상부 기판과 하부 기판을 접착하는 공정에서 연성회로기판(FPCB)을 통하여 작업자가 육안으로 하부에 배치되는 접착부재 및 하부 기판을 볼 수 있기 때문에, 상부 기판을 접착부재 및 하부 기판에 정확하게 정렬할 수 있어, 작업성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 기존의 RF 정합회로는 수동소자로 이루어지며, 이는 세라믹 소재를 기반으로 세라믹 공정에 의해 제작된다. 이때, 세라믹 소자를 이용하여 복합기능을 갖는 복합소자를 제조하기 위해서는 세라믹 소자를 절단한 후 적층을 수행하기 때문에, 대량 생산에 접합하지 않다.

이를 해결하기 위해 본 발명은 과전압 보호부(110) 및 커패시터부(120) 모두를 PCB 소재 기반의 기판으로 제조한다. 즉, 본 발명은 기판의 적층 및 전극의 형성을 동일한 PCB 공정을 이용하여 일괄 수행할 수 있으므로 대량 생산이 용이하다.

한편, 복합소자를 세라믹 소재로 제조하는 경우, 공극을 갖는 과전압 보호부(110)가 일측으로 치우치면 외관상 문제가 있기 때문에 과전압 보호부(110)가 중앙에 배치되고, 그 양측에 커패시터부(120)가 배치된다.

그러나 본 발명의 과전압 보호용 복합소자(100)는 PCB 소재 기반으로 이루어지기 때문에 이러한 문제가 발생하지 않고 따라서 커패시터부(120)가 과전압 보호부(110)의 일측에만 배치될 수 있다.

여기서, 커패시터부(120)는 과전압 보호부(110)의 상측에 배치되는 것으로 도시되고 설명되었으나 이에 한정되지 않고, 과전압 보호부(110)가 커패시터부(120)의 상측에 배치될 수도 있다.

과전압 보호부(110)는 제1기판(101), 제1접착부재(102), 제2기판(103), 제1전극(112) 및 제2전극(114)을 포함할 수 있다.

제1기판(101)은 외부로 노출되는 면으로서 제1전극(112)이 형성된 반대면의 양측에 한 쌍의 제1패드전극(106a,106b)이 형성될 수 있다. 또한, 제1기판(101)은 그 상부면으로서 제1전극(112)이 형성된 면의 양측에 한 쌍의 제1중간전극(116a,116b)이 형성될 수 있다.

제1접착부재(102)는 제1기판(101)의 일측(도면에서 상측)에 배치될 수 있다. 즉, 제1접착부재(102)는 제1기판(101)과 제2기판(103) 사이에 배치되어 제1기판(101)과 제2기판(103)을 접착할 수 있다.

또한, 제1접착부재(102)는 제1전극(112)과 제2전극(114)가 서로 마주보는 위치에 관통구(115)가 형성될 수 있다. 관통구(115)는 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이에 에어갭을 형성할 수 있다(도 3 참조).

이와 같이, 관통구(115)가 형성된 제1접착부재(102)에 의해 에어갭을 형성함으로써, 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 에어갭의 형상을 정형화할 수 있고 따라서 에어갭의 간극 편차를 최소화할 수 있다.

이에 의해, 연속 사용중에도 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 에어갭을 일정하게 유지함으로써, 과전압 보호용 복합소자(100)의 과전압 보호부(110)는 초기 동작전압과 연속동작시 동작전압 사이의 편차를 감소시킬 수 있다. 따라서 과전압 보호용 복합소자(100)는 정전기 또는 서지에 대한 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1접착부재(102)의 두께를 변경하는 것만으로 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 간격을 용이하게 조정할 수 있기 때문에, 제1접착부재(102)의 두께를 조절하는 것을 통해 간편하고 신뢰성 있게 과전압 보호용 복합소자(100)의 과전압 보호부(110)의 동작전압을 자유롭게 조정하는 것이 가능하다.

이때, 제1접착부재(102)는 필름형태의 기재를 가지는 3층의 양면 접착필름으로 이루어질 수 있다. 즉, 제1접착부재(102)는 기재층 및 기재층의 양면에 구비된 접착층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 기재층은 내열성이 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 일례로 폴리이미드(PI)로 구성될 수 있다. 접착층은 반경화 상태로 구현 가능한 폴리머 접착제로 마련될 수 있는데, 일례로 에폭시와 같은 레진을 주된 성분으로 마련될 수 있다. 이와 같이 상기 기재층이 폴리이미드(PI)를 포함하기 때문에, 사용 중 발생하는 열에 의해 제1접착부재(102)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 제1접착부재(102)는 제1기판(101)과 제2기판(103) 사이를 접합할 때 반경화 상태로 사용할 수 있다. 즉, 기재층의 양면에 구비된 접착층이 반경화 상태로 배치된 후에 가열 및 가압에 의해 제1기판(101)과 제2기판(103)이 접합될 수 있다. 이를 위해 접착층은 상온에서는 건조 상태를 갖고 고온 또는 고압에서 접착성을 갖는 재료를 포함할 수 있다.

이때, 상기 기재층의 두께는 상기 접착층의 두께보다 크거나 같을 수 있다. 상기 기재층의 두께가 상기 접착층의 두께에 비하여 얇은 경우, 제1기판(101)과 제2기판(103)을 접합하는 공정에서 상기 접착층이 관통구(115) 내로 밀려들어가 관통구(115)가 막히거나 변형될 수 있기 때문이다.

이때, 제1접착부재(102)의 두께는 3~35㎛일 수 있다. 여기서, 제1접착부재(102)의 두께가 3㎛ 미만인 경우, 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 에어갭의 간극을 충분히 확보하지 못하여 정전기 및 서지 등의 과전압에 대한 내성이 취약해질 수 있다. 또한, 제1접착부재(102)의 두께가 35㎛를 초과하는 경우, 정전기 또는 서지 등의 과전압에 대한 동작전압(방전개시 전압)이 증가하여 원활한 방전이 이루어지지 않아 과전압에 의한 보호기능을 상실할 수 있기 때문이다.

제2기판(103)은 제1접착부재(102)의 일측(도면에서 상측)에 배치될 수 있다. 여기서, 제2기판(103)은 제1접착부재(102)에 대향하는 면으로서 제2전극(114)이 형성된 면의 일측에 한 쌍의 제2중간전극(118a,118b)이 형성될 수 있다.

여기서, 제1기판(101) 및 제2기판(103)의 두께는 제1접착부재(102)의 두께보다 클 수 있다. 일례로, 제1기판(101) 및 제2기판(103) 모두를 인쇄회로기판(PCB)으로 사용할 경우, 제1기판(101) 및 제2기판(103)의 전체 두께는 100~200㎛이고, 제1접착부재(102)의 두께는 3~35㎛일 수 있다. 또는 제1기판(101) 및 제2기판(103) 중 어느 하나를 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 사용할 경우, 제1기판(101) 및 제2기판(103)의 전체 두께는 50~150㎛일 수 있다.

제1전극(112)은 제1기판(101)에서 제2기판(103)에 대향하는 면에 형성될 수 있다. 여기서, 제1전극(112)은 한 쌍의 제1중간전극(116a,116b) 중 어느 하나로부터 연장 형성될 수 있다. 일례로, 제1전극(112)은 제1중간전극(116a)으로부터 연장 형성될 수 있다.

제2전극(114)은 제2기판(103)에서 제1기판(101)에 대향하는 면에 형성될 수 있다. 여기서, 제2전극(114)은 한 쌍의 제2중간전극(118a,118b) 중 어느 하나로부터 연장 형성될 수 있다. 일례로, 제2전극(114)은 제2중간전극(118b)으로부터 연장 형성될 수 있다. 즉, 제1전극(112)이 연결되는 제1중간전극(116a)과 제2전극(114)이 연결되는 제2중간전극(118b)은 서로 반대측에 배치될 수 있다.

이때, 제1전극(112) 및 제2전극(114)은 그 끝단의 일부분이 서로 대면할 수 있도록 배치될 수 있다.

여기서, 제1전극(112) 및 제2전극(114)은 제1기판(101) 및 제2기판(103)의 표면에 부착된 구리 포일과 같은 도전체를 에칭 등의 방법으로 식각하여 형성할 수 있다.

이와 같이, 제1전극(112)과 제2전극(114)이 제1기판(102) 및 제2기판(103)에 형성된 전극층을 에칭하여 형성하기 때문에, 과전압 보호용 복합소자(100)의 사용중 방전에 의해 전극의 표면으로부터 도전성 파티클과 같은 전극제 입자의 분리를 억제할 수 있다. 따라서 과전압 보호용 복합소자(100)는 사용중에 전극으로부터의 분리된 전극제 입자에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.

또한, 제1전극(112) 및 제2전극(114)은 그 표면에 내열성이 우수한 전도체로 도금 또는 코팅될 수 있다. 여기서, 내열성이 우수한 전도체는 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 및 금(Au) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이때, 도금 또는 코팅과 같은 표면처리는 제1전극(112)과 제2전극(114)이 제1접착부재(102)의 관통구(115)를 통하여 서로 대향하는 영역에 부분적으로 수행될 수 있다.

이에 의해, 사용중 고전압 방전에 의해 제1전극(112) 및 제2전극(114)의 일부가 용융되는 것을 억제할 수 있고, 그에 따른 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 쇼트 발생을 최소화할 수 있으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 과전압 보호용 복합소자(100)는 사용중에 전극의 열화가 지연되기 때문에 정전기 또는 서지에 대한 내성을 향상시킬 수 있는 동시에 사용수명을 증대시킬 수 있다.

또한, 기판 상에 에칭을 통하여 전극을 형성하기 때문에 대량 생산이 용이하고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

한편, 관통구(115)의 직경은 제1전극(112) 및 제2전극(114)의 폭보다 작거나 같을 수 있다. 또한, 관통구(115)의 직경은 제1전극(112)과 제2전극(114)이 중첩되는 폭보다 작거나 같을 수 있다.

이와 같이, 제1전극(112)과 제2전극(114)이 관통구(115)를 통하여 효과적으로 대면할 수 있도록 관통구(115)는 제1전극(112)과 제2전극(114)의 중첩되는 영역 내에 위치하도록 형성될 수 있다.

즉, 관통구(115)의 직경이 제1전극(112) 및 제2전극(114)의 폭보다 크거나 제1전극(112)과 제2전극(114)이 중첩되는 폭보다 큰 경우, 제1기판(101)과 제2기판(103)을 접합하는 공정에서, 관통구(115)의 일부에 제1전극(112) 또는 제2전극(114)이 걸치는 형태가 될 수 있다. 따라서 관통구(115) 내에 제1전극(112) 및 제2전극(114)의 일단이 배치되어 구조적 안정성이 감소할 수 있다.

대안적으로, 제1전극(112)과 제2전극(114)이 중첩되는 영역이 관통구(115)에 대응하는 영역 내에 배치될 수 있다. 즉, 제1전극(112) 및 제2전극(114)은 그 단부가 관통구(115) 내에 배치되도록 각각 형성될 수 있다. 따라서 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이에는 접착부재(110b)가 배치되지 않고 에어갭만 존재하게 된다.

이에 의해, 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 에어갭을 통해서만 방전이 이루어지기 때문에, 관통구(115) 주변에서 제1접착부재(102)를 통한 정전기나 서지의 누설을 억제할 수 있다. 따라서 정전기나 서지의 누설에 의한 제1전극(112)과 제2전극(114) 사이의 쇼트 현상을 방지할 수 있어 과전압 보호 성능의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이때, 관통구(115)의 직경은 제1전극(112) 및 제2전극(114) 중 어느 하나의 폭보다 작고, 다른 하나의 폭보다 클 수 있다. 여기서, 제1전극(112)의 폭과 제2전극(114)의 폭은 서로 상이할 수 있다. 이 경우, 폭이 작은 전극에 의해 중첩되는 영역이 결정되기 때문에, 결과적으로 제1전극(112)과 제2전극(114)이 중첩되는 영역이 관통구(115)에 대응하는 영역 내에 배치될 수 있다.

이에 의해, 제1전극(112) 및 제2전극(114) 중 하나만 관통구(115)에 걸치기 때문에, 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.

커패시터부(120)는 제2기판(103), 제2접착부재(104), 제3기판(105), 제1커패시터전극(122) 및 제2커패시터전극(124)을 포함할 수 있다.

제2기판(103)은 제1커패시터전극(122)이 형성된 기판일 수 있다. 여기서, 제2기판(103)은 제2전극(114)이 형성된 기판이지만, 제1전극(112)이 형성된 기판일 수도 있다.

이때, 제2기판(103)은 제2전극(114)이 형성된 반대면의 양측에 한 쌍의 제3중간전극(126a,126b)이 형성될 수 있다. 즉, 제2기판(103)은 제1커패시터전극(122)이 형성된 면의 양측에 한 쌍의 제3중간전극(126a,126b)이 형성될 수 있다.

제2접착부재(104)는 제2기판(103)의 일측(도면에서 상측)에 배치될 수 있다. 즉, 제2접착부재(104)는 제1커패시터전극(122)이 형성된 제2기판(103)과 제3기판(105) 사이에 배치되어 제2기판(103)과 제3기판(105)을 접착할 수 있다.

또한, 제2접착부재(104)는 커패시터부(120)의 커패시턴스를 충족하는 유전율을 가질 수 있다. 이때, 제2접착부재(104)는 원하는 커패시턴스를 확보하기 위해 제1접착부재(102)보다 큰 두께를 가질 수 있다. 여기서, 제2접착부재(104)는 제1접착부재(102)와 유사하게 3층의 양면 접착필름으로 이루어질 수 있다.

이에 의해, 커패시터부(120)는 세라믹 소재 기반의 커패시터에 비하여 낮은 커패시턴스를 구현할 수 있다. 즉, 제2접착부재(104)의 유전율이 세라믹 소재의 유전율에 비하여 낮기 때문에, 커패시터부(120)는 비교적 낮은 커패시턴스를 갖는다.

제3기판(105)은 외부로 노출되는 면으로서 제2커패시터전극(124)이 형성된 반대면의 양측에 한 쌍의 제2패드전극(107a,107b)이 형성될 수 있다. 또한, 제3기판(105)은 그 하부면으로서 제2커패시터전극(124)이 형성된 면의 양측에 한 쌍의 제4중간전극(128a,128b)이 형성될 수 있다.

제1커패시터전극(122)은 제2기판(103)에서 제3기판(105)에 대향하는 면에 형성될 수 있다. 여기서, 제1커패시터전극(122)은 제3중간전극(126a,126b) 중 어느 하나로부터 연장 형성될 수 있다. 일례로, 제1커패시터전극(122)은 제3중간전극(126a)으로부터 연장 형성될 수 있다.

제2커패시터전극(124)은 제3기판(105)에서 제1커패시터전극(122)이 형성된 제2기판(103)에 대향하는 면에 형성될 수 있다. 여기서, 제2커패시터전극(124)은 한 쌍의 제4중간전극(128a,128b) 중 어느 하나로부터 연장 형성될 수 있다. 일례로, 제2커패시터전극(124)은 제4중간전극(128b)으로부터 연장 형성될 수 있다. 즉, 제1커패시터전극(122)이 연결되는 제3중간전극(126a)과 제2커패시터전극(124)이 연결되는 제4중간전극(128b)은 서로 반대측에 배치될 수 있다.

이때, 커패시터부(120)는 제1커패시터전극(122) 및 제2커패시터전극(124)가 한 쌍으로 이루어진 단층 구조를 가지므로, 원하는 커패시턴스를 충족하기 위하기 위해 제1커패시터전극(122) 및 제2커패시터전극(124)의 폭을 크게 형성할 수 있다.

일례로, 제1커패시터전극(122) 및 제2커패시터전극(124)의 폭은 제1전극(112) 및 제2전극(114)의 폭보다 클 수 있다. 이에 의해, 커패시터부(120)가 단층 구조를 갖는 경우에도 원하는 커패시턴스를 구현할 수 있다.

여기서, 제1패드전극(106a,106b), 제2패드전극(107a,107b), 제1중간전극(116a,116b), 제2중간전극(118a,118b), 제3중간전극(126a,126b), 제4중간전극(128a,128b), 제1커패시터전극(122) 및 제2커패시터전극(124)은 제1전극(112) 및 제2전극(114)과 함께 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)의 표면에 부착된 구리 포일과 같은 도전체를 에칭 등의 방법으로 식각하여 형성할 수 있다.

이때, 제1전극(112), 제2전극(114), 제1커패시터전극(122), 제2커패시터전극(124), 제1중간전극(116a,116b), 제2중간전극(118a,118b), 제3중간전극(126a,126b) 및 제4중간전극(128a,128b)은 제1기판(101) 및 제2기판(103)의 양면으로부터 두께만큼의 단차를 형성한다. 이러한 단차에 의해 제1접착부재(102) 및 제2접착부재(104)의 접합면에서 중앙부분은 전극이 구비되는 양측에 비하여 더 많은 공간이 형성된다. 이러한 공간이 클수록 제1기판(101)과 제2기판(103)의 접합 및 제2기판(103)와 제3기판(105)의 접합의 신뢰성이 떨어질 수 있기 때문에, 이러한 단차를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 전극의 두께가 너무 얇은 경우, 정전기 또는 서지 등의 과전압에 의해 전극이 파손될 수 있으므로 전극의 두께는 5~15㎛의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1기판(101), 제1접착부재(102), 제2기판(103), 제2접착부재(104) 및 제3기판(105)이 적층되는 과전압 보호용 복합소자(100)는 그 양측에 한 쌍의 외부전극(130a,130b)이 형성될 수 있다.

한 쌍의 외부전극(130a,130b)은 제1기판(101)에 형성된 한 쌍의 제1패드전극(106a,106b), 제3기판(105)에 형성된 한 쌍의 제2패드전극(107a,107b) 및 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)은 한 쌍의 제1패드전극(106a,106b), 한 쌍의 제1중간전극(116a,116b), 한 쌍의 제2중간전극(118a,118b), 한 쌍의 제3중간전극(126a,126b), 한 쌍의 제4중간전극(128a,128b) 및 한 쌍의 제2패드전극(107a,107b)을 각각 전기적으로 연결할 수 있다.

이때, 과전압 보호용 복합소자(100)의 양측단부에 반원 형상의 홈부가 구비되고, 상기 홈부의 표면을 따라 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)이 형성될 수 있다. 즉, 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)은 제1기판(101), 제1접착부재(102), 제2기판(103), 제2접착부재(104) 및 제3기판(105) 각각의 양측단부에 형성된 반원 형상의 홈부 표면에 마련될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)은 제1기판(101)의 양측단부에 형성된 제1부분(108a-1,108b-1), 제1접착부재(102)의 양측단부에 형성된 제2부분(108a-2,108b-2), 제2기판(103)의 양측단부에 형성된 제3부분(108a-3,108b-3), 제2접착부재(104)의 양측단부에 형성된 제4부분(108a-4,108b-4), 및 제3기판(105)의 양측단부에 형성된 제5부분(108a-5,108b-5)을 포함할 수 있다.

이러한 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)은 제1접착부재(102) 및 제2접착부재(104)를 통하여 제1기판(101), 제2기판(103) 및 제3기판(105)을 각각 접합한 이후에 펀칭(홀 가동) 및 도금 공정에 의해 형성되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이, 한 쌍의 외부연결전극(108a,108b)은 과전압 보호용 복합소자(100)의 양측의 홈부를 따라 수직하게 형성될 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1변형예의 과전압 보호용 복합소자(200)는 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)이 외부로 노출되지 않도록 구성된다. 여기서, 제1변형예의 과전압 보호용 복합소자(200)는 외부연결전극(208a,208b)의 구성 이외에는 도 1 내지 도 3의 과전압 보호용 복합소자(100)와 그 구성이 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

과전압 보호용 복합소자(200)는 과전압 보호부(210), 커패시터부(220) 및 한 쌍의 외부전극(230a,230b)을 포함할 수 있다.

여기서, 외부전극(230a,230b)은 제1기판(201)에 형성된 한 쌍의 제1패드전극(206a,206b), 제3기판(205)에 형성된 한 쌍의 제2패드전극(207a,207b) 및 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)은 제1기판(201), 제1접착부재(202), 제2기판(203), 제2접착부재(204) 및 제3기판(205)의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.

일례로, 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)은 과전압 보호용 복합소자(200)의 측면에 형성되지 않고, 그 내부를 수직 관통하는 관통홀에 의해 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)은 제1기판(201), 제1접착부재(202), 제2기판(203), 제2접착부재(204) 및 제3기판(205)의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 형성된 관통홀의 표면을 따라 형성될 수 있다.

이에 의해, 과전압 보호용 복합소자(200)의 납땜시 사용되는 고온의 열이 외부연결전극(208a,208b)에 직접 영향을 미치지 않기 때문에 고온에 의한 열파손 정도가 감소할 수 있다.

또한, 외부연결전극(208a,208b)이 외부로 노출되지 않아 박리 등의 사용중 변형이 방지됨으로써 제1기판(201), 제2기판(203) 및 제3기판(205) 사이의 전기적 연결의 안정성을 보장할 수 있다.

또한, 과전압 보호용 복합소자(200)의 측면부를 통한 수분 침투를 방지할 수 있으므로, 고온/고습 부하시 신뢰성을 개선할 수 있다.

또한, 도 1의 과전압 보호용 복합소자(100)의 경우, 외부연결전극(108a,108b)을 형성하는 공정은 대면적 PCB 기판에 비아를 형성한 후 이를 절단하는 공정을 포함하기 때문에, 전달된 부분에 이물(Burr)이 발생할 수 있다.

이에 반하여, 제1변형예의 외부연결전극(208a,208b)은 단위 소자로 절단하는 공정시, 절단면에서 전극이 제거되거나 최소화할 수 있으므로 이물(Burr)의 생성을 방지하거나 감소시킬 수 있다.

여기서, 제1기판(201), 제1접착부재(202), 제2기판(203), 제2접착부재(204) 및 제3기판(205)은 그 양측에 반원 형상의 홈이 형성되지 않고, 사각 형상으로 이루어질 수 있다.

따라서 제1패드전극(206a,206b), 제2패드전극(207a,207b), 제1중간전극(216a,216b), 제2중간전극(218a,218b), 제3중간전극(226a,226b) 및 제4중간전극(228a,228b)은 제1기판(201), 제2기판(203) 및 제3기판(205)의 양측에서 각각 사각 형상으로 이루어질 수 있다.

이때, 외부연결전극(208a,208b)을 형성하기 위한 관통홀은 한 쌍의 제1패드전극(206a,206b), 한 쌍의 제2패드전극(207a,207b), 한 쌍의 제1중간전극(216a,216b), 한 쌍의 제2중간전극(218a,218b), 한 쌍의 제3중간전극(226a,226b) 및 한 쌍의 제4중간전극(228a,228b) 상에 각각 형성될 수 있다. 일례로, 외부연결전극(208a,208b)을 형성하기 위한 관통홀은 제1패드전극(206a,206b), 제2패드전극(207a,207b), 제1중간전극(216a,216b), 제2중간전극(218a,218b), 제3중간전극(226a,226b) 및 제4중간전극(228a,228b) 상에 각각 복수개로 형성될 수 있다.

다른 예로서, 외부연결전극(208a,208b)은 관통홀의 표면뿐만 아니라 도전성 물질로 관통홀을 충진함으로써, 관통홀 전체로서 비아의 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 외부연결전극(208a,208b)을 형성하기 위한 관통홀은 외부연결전극(208a,208b)이 관통홀의 표면에 형성되는 경우에 비하여 작을 수 있다.

이때, 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)은 한 쌍의 제1패드전극(206a,206b), 한 쌍의 제1중간전극(216a,216b), 한 쌍의 제2중간전극(218a,218b), 한 쌍의 제3중간전극(226a,226b), 한 쌍의 제4중간전극(228a,228b) 및 한 쌍의 제2패드전극(207a,207b)을 각각 전기적으로 연결할 수 있다.

여기서, 한 쌍의 외부연결전극(208a,208b)은 제1패드전극(206a,206b)과 제1중간전극(216a,216b)을 관통하여 제1기판(201)에 형성된 제1부분(208a-1,208b-1), 제2접착부재(202)를 관통하여 형성된 제2부분(208a-2,208b-2), 제2중간전극(218a,218b)과 제3중간전극(226a,226b)을 관통하여 제2기판(203)에 형성된 제3부분(208a-3,208b-3), 제2접착부재(204)을 관통하여 형성된 제4부분(208a-4,208b-4), 및 제4중간전극(228a,228b)와 제2패드전극(207a,207b)을 관통하여 제3기판(205)에 형성된 제5부분(208a-5,208b-5)을 포함할 수 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2변형예의 과전압 보호용 복합소자(200')는 과전압 보호부(210')의 제1전극(212a,212b) 및 제2전극(214') 구조가 다단 형태로 구성된다. 여기서, 제2변형예의 과전압 보호용 복합소자(200')는 제1전극(212a,212b) 및 제2전극(214')의 구조 이외에는 도 4 내지 도 6의 과전압 보호용 복합소자(200)와 그 구성이 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

제1전극(212a,212b)은 제1기판(201)에서 제2기판(203)에 대향하는 면에 형성될 수 있다. 이때, 제1전극(212a,212b)은 제1기판(201)의 양측으로부터 중앙측으로 형성되는 한 쌍의 전극으로 형성될 수 있다.

제1전극(212a,212b)은 제1기판(201)의 양측에 형성된 제1중간전극(216a,216b)으로부터 내측으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 제1전극(212a,212b)은 서로 일정거리 이격되게 형성될 수 있다.

제2전극(214')은 제2기판(203)에서 제1기판(201)에 대향하는 면에 배치될 수 있다. 이때, 제2전극(214')은 한 쌍의 제1전극(212a,212b) 각각과 일부 중첩되게 그 사이에 배치될 수 있다.

여기서, 제2전극(214')은 제2기판(203)의 양측에 형성된 제2중간전극(218a,218b) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 제2전극(214')은 제2중간전극(218a,218b)으로부터 일정거리 이격되게 형성될 수 있다.

이때, 제2전극(214')의 폭은 제1전극(212a,212b)의 폭보다 클 수 있다. 여기서, 제2전극(214')과 제2중간전극(218a,218b) 사이의 간격은 제1전극(212a,212b) 사이의 간격보다 작을 수 있다.

이에 의해, 제2전극(214')이 제2기판(203)에서 차지하는 면적이 증가하기 때문에, 제2전극(214')과 제1접착부재(202') 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 제2기판(203)에서 전극패턴에 기인한 단차가 감소하므로, 제2기판(203)과 제2접착부재(204) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있으므로 제품의 신뢰성을 보장할 수 있다.

또한, 한 쌍의 제1전극(212a,212b)은 제1기판(201)에서 양측으로 분산 배치되기 때문에 제1전극(212a,212b)과 제1접착부재(202') 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 제1기판(201)에서 전극패턴에 기인한 단차가 양측으로 분산배치되므로 제1기판(201)과 제2접착부재(204) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 제1전극(212a,212b)은 제1기판(201)에 형성되고, 제2전극(214')은 제2기판(203)에 형성되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 반대로 형성될 수도 있다.

이때, 제1전극(212a,212b) 각각과 제2전극(214')이 서로 마주보는 영역은 관통구(215') 내에 배치될 수 있다. 즉, 제1전극(212a)과 제2전극(214')가 중첩되는 부분 및 제1전극(212b)과 제2전극(214')가 중첩되는 부분은 관통구(215') 내에 배치될 수 있다.

일례로, 제1접착부재(202')에 형성된 관통구(215')의 직경은 제1전극(212a,212b)의 폭보다 크고, 제2전극(214')의 폭보다 작을 수 있다. 따라서 제1전극(212a,212b) 각각과 제2전극(214') 사이에는 제1접착부재(202')가 배치되지 않고 에어갭만이 존재하게 된다.

이에 의해, 제1전극(212a,212b)과 제2전극(214') 사이의 에어갭을 통해서만 방전이 이루어지기 때문에, 제1접착부재(202')를 통한 정전기나 서지의 누설을 억제할 수 있다. 따라서 정전기나 서지의 누설에 의한 제1전극(212a,212b)과 제2전극(214') 사이의 쇼트 현상을 방지할 수 있어 과전압 보호 성능의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 제1패드전극(206a,206b), 제2패드전극(207a,207b), 제1중간전극(216a,216b), 제2중간전극(218a,218b), 제3중간전극(226a,226b) 및 제4중간전극(228a,228b)은 제1기판(201), 제2기판(203) 및 제3기판(205)의 가장자리로부터 일정거리 이격되게 형성될 수 있다.

즉, 제1패드전극(206a,206b), 제2패드전극(207a,207b), 제1중간전극(216a,216b), 제2중간전극(218a,218b), 제3중간전극(226a,226b) 및 제4중간전극(228a,228b)은 제1기판(201), 제2기판(203) 및 제3기판(205)의 양면에서 내측에 형성될 수 있다.

이에 의해, 제1기판(201), 제2기판(203) 및 제3기판(205)의 가장자리 부분에 대응하는 동일한 형상의 단차보상용 접착부재를 배치함으로써, 제1접착부재(202')와 제1기판(201) 및 제2기판(203), 제2접착부재(204)와 제2기판(203) 및 제3기판(205) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100,200,200' : 과전압 보호용 복합소자
101,201 : 제1기판 102,202,202' : 제1접착부재
103,203 : 제2기판 104,204 : 제2접착부재
105,205 : 제3기판 106a,106b,206a,206b: 제1패드전극
107a,107b,207a,207b : 제2패드전극 108a,108b,208a,208b : 외부연결전극
110,210,210' : 과전압 보호부 112,212,212a,212b : 제1전극
114,214,214' : 제2전극 115,215,215' : 관통구
116a,116b,216a,216b : 제1중간전극 118a,118b,218a,218b : 제2중간전극
126a,126b,226a,226b : 제3중간전극 128a,128b,228a,228b : 제4중간전극
120,220 : 커패시터부 122,222 : 제1커패시터전극
124,224 : 제2커패시터전극 130a,130b,230a,230b : 외부전극

Claims (14)

1. 제1기판의 일면에 제1전극이 형성되고, 제1기판에 대향하는 제2기판의 일면에 제2전극이 형성되며, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 배치되는 제1접착부재에서 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 형성되는 관통구가 형성되며, 외부에서 인가되는 과전압을 통과시키는 과전압 보호부; 및
   상기 과전압 보호부의 일측에 배치되며, 상기 제1기판의 타면 또는 상기 제2기판의 타면에 제1커패시터전극이 형성되며, 상기 제1커패시터전극이 형성되는 기판에 대향하는 제3기판에 제2커패시터전극이 형성되며, 상기 제1커패시터전극이 형성되는 기판과 상기 제3기판 사이에 유전율을 갖는 제2접착부재가 배치되는 RF 정합용 커패시터부를 포함하며,
   상기 제1기판, 상기 제2기판 및 상기 제3기판은 인쇄회로기판(PCB), 연성회로기판(FPCB) 및 인쇄회로기판(PCB)과 연성회로기판(FPCB)의 조합 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 수직 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 표면을 따라 한 쌍의 외부연결전극이 형성되며,
   상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 전극은 해당 기판의 양측으로부터 중앙측으로 형성되는 한 쌍의 전극으로 형성되고,
   상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 다른 하나의 전극은 상기 한 쌍의 전극 각각과 일부 중첩되게 그 사이에 배치되도록 형성되며,
   상기 한 쌍의 전극 각각과 상기 다른 하나의 전극이 서로 마주보는 영역이 상기 관통구 내에 배치되는 과전압 보호용 복합소자.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에 반원 형상의 홈부가 구비되고, 상기 홈부의 표면을 따라 한 쌍의 외부연결전극이 형성되는 과전압 보호용 복합소자.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1기판은 상기 제1전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제1패드전극 및 상기 제1전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제1중간전극을 포함하고,
   상기 제2기판은 상기 제2전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제2중간전극 및 상기 제2전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제3중간전극을 포함하며,
   상기 제1전극은 상기 한 쌍의 제1중간전극 중 어느 하나의 전극으로부터 연장 형성되며, 상기 제2전극은 상기 한 쌍의 제2중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되되, 상기 제1전극이 연결되는 제1중간전극과 상기 제2전극이 연결되는 제2중간전극은 서로 반대측에 배치되는 과전압 보호용 복합소자.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1커패시터전극이 형성된 기판에서 상기 제1커패시터전극이 형성된 면의 양측에 한 쌍의 제3중간전극이 형성되고,
   상기 제3기판은 상기 제2커패시터전극이 형성된 반대면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제2패드전극 및 상기 제2커패시터전극이 형성된 면의 양측에 형성되는 한 쌍의 제4중간전극을 포함하며,
   상기 제1커패시터전극은 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나의 전극으로부터 연장 형성되며, 상기 제2커패시터전극은 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되되, 상기 제1커패시터전극이 연결되는 제3중간전극과 상기 제2커패시터전극이 연결되는 제4중간전극은 서로 반대측에 배치되는 과전압 보호용 복합소자.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2접착부재의 두께는 상기 제1접착부재의 두께보다 큰 과전압 보호용 복합소자.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 큰 과전압 보호용 복합소자.
7. 제1항에 있어서,
   상기 관통구의 직경은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭 또는 상기 제1전극과 상기 제2전극이 중첩하는 폭보다 작거나 같은 과전압 보호용 복합소자.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2전극의 폭은 상기 제1전극의 폭보다 큰 과전압 보호용 복합소자.
9. 제1항에 있어서,
   상기 관통구의 직경은 상기 제1전극의 폭보다 크고, 상기 제2전극의 폭보다 작은 과전압 보호용 복합소자.
10. 노출되는 하부면에 한 쌍의 제1패드전극이 형성되고, 상부면에 한 쌍의 제1중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1전극을 포함하는 제1기판;
    상기 제1기판에 대향하는 면에 한 쌍의 제2중간전극이 형성되며, 그 반대면에 한 쌍의 제3중간전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 제2중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2전극 및 상기 한 쌍의 제3중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제1커패시터전극을 포함하는 제2기판;
    노출되는 상부면에 한 쌍의 제2패드전극이 형성되고, 하부면에 한 쌍의 제4중간전극이 형성되며, 상기 한 쌍의 제4중간전극 중 어느 하나로부터 연장 형성되는 제2커패시터전극을 포함하는 제3기판;
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접착하되, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 마주보는 위치에 관통구가 형성되는 제1접착부재;
    상기 제2기판과 상기 제3기판 사이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제3기판을 접착하되, 유전율을 가지며 상기 제1접착부재보다 큰 두께를 갖는 제2접착부재; 및
    상기 제1기판, 상기 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판의 양측단부에 배치되어 상기 한 쌍의 제1패드전극, 상기 한 쌍의 제1중간전극, 상기 한 쌍의 제2중간전극, 상기 한 쌍의 제3중간전극, 상기 한 쌍의 제4중간전극 및 상기 한 쌍의 제2패드전극을 각각 전기적으로 연결하는 한 쌍의 외부연결전극;을 포함하고,
    상기 한 쌍의 외부연결전극은 상기 제1기판, 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판 각각의 양측단부에 형성된 반원 형상의 홈부 표면에 마련되거나, 상기 제1기판, 제1접착부재, 상기 제2기판, 상기 제2접착부재 및 상기 제3기판 각각의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 위치에 형성된 관통홀의 표면에 마련되되며,
    상기 제1커패시터전극 및 상기 제2커패시터전극의 폭은 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭보다 큰 과전압 보호용 복합소자.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images