KR20120135414A - 표면실장형 및 내장형 부품의 방전 보호 - Google Patents

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KR20120135414A
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렉스 코소우스키
로버트 플레밍
브렛 그레이돈
다니엘 바스케스
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쇼킹 테크놀로지스 인코포레이티드
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Abstract

전압절환형 유전 물질(VSDM)을 포함하는 인쇄회로기판을 개시한다. VSDM은 인쇄회로기판 상에 배치되거나 인쇄회로기판 내에 내장된 전자 부품을 전기적 과부하 또는 정전기 방전과 같은 방전으로부터 보호하기 위해 사용된다. 과전압 이벤트 중에 VSDM층은 과전류가 접지로 방향전환되게 하여, 전자 부품의 파괴 또는 손상을 방지한다.

Description

표면실장형 및 내장형 부품의 방전 보호{ELECTRIC DISCHARGE PROTECTION FOR SURFACE MOUNTED AND EMBEDDED COMPONENTS}
본 출원은 전반적으로 서지 이벤트로부터의 전자 장치의 보호에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 회로기판의 표면실장형 및 내장형 전자 부품을 방전 이벤트로부터 보호하기 위한, 회로기판에 대한 전압절환형 유전 물질(voltage switchable dielectric material, VSDM)의 적용에 관한 것이다.
정전기 방전(ESD)과 같은 방전 및 전기적 과부하(EOS)는 전자 부품 및 장치에 고장을 일으키는 주요 원인 중 하나이다. 전자 장치를 소형화하려는 지속적인 경향 및 점점 더 소형의 부품을 회로에 집적하려는 경향은 ESD 민감도 문제의 증가를 초래한다. 그 결과로, 이러한 고장은 보통 바람직하지 않은 과전압 및/또는 과전류의 영향으로 인해 전자 장치의 성능 열화 또는 파괴로 이어진다.
전자 장치를 ESD 및 EOS 영향으로부터 보호하기 위한 다양한 해결방안들이 사용 가능하게 되었다. ESD 문제의 해결을 위해, 기술자들은 일반적으로 다양한 캐패시터 기반의 장치, 제너 다이오드, 과도전압억제(TVS) 다이오드, 다중계층 배리스터, 쇼트키 다이오드 등을 이용한다. 그러나, 전술한 장치들은 회로기판 상에 실장될 필요가 있으므로, 추가적인 공간을 요구하고, 그에 더하여 설계상의 복잡도를 증가시킨다. 게다가, 대부분의 집적 회로는 기존의 ESD 해결방안으로 완전히 보호되지 않는다.
다양한 실시예들은 과전압 및/또는 과전류 이벤트의 경우 전류가 접지로 방향전환되게 하는 기술을 제공하여 전자 부품의 손상을 방지하기 위한, 인쇄회로기판 내의 전압절환형 유전 물질의 사용에 관련된다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 비전도층, 도체, 도체에 적용되는 전압절환형 유전 물질(VSDM), 및 VSDM층에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 리드를 구비한 전자 부품을 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다. VSDM은 상기 물질에 인가된 전압이 특성 전압 레벨을 초과하는 경우 유전성에서 전도성으로 절환된다. 전자 부품은 내장형 부품 또는 표면실장형 부품일 수 있다. 전자 부품은 레지스터, 인덕터, 또는 캐패시터와 같은 수동 부품일 수 있다. 전자 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 또는 집적 회로와 같은 능동 부품일 수 있다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 비전도층, 도체, 적어도 하나의 비전도층에 적용되는 전압절환형 유전 물질(VSDM), 및 VSDM층에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 리드를 구비한 전자 부품을 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다. VSDM은 상기 물질에 인가된 전압이 특성 전압 레벨을 초과하는 경우 유전성에서 전도성으로 절환된다. 전자 부품은 내장형 부품 또는 표면실장형 부품일 수 있다. 전자 부품은 레지스터, 인덕터, 또는 캐패시터와 같은 수동 부품일 수 있다. 전자 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 또는 집적 회로와 같은 능동 부품일 수 있다.
실시예들은 유사 도면부호가 유사 구성요소를 나타내는 첨부 도면에 제한이 아닌 예로서 도시된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 VSDM을 도시한다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 VSDM층 및 표면실장형 전자 부품을 포함하는 적층구조(stackup)를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 VSDM층 및 표면실장형 전자 부품을 포함하는 적층구조를 도시한다.
도 4 내지 도 8은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 VSDM층 및 표면실장형 전자 부품을 포함하는 적층구조를 도시한다.
도 9a 내지 도 9c는 VSDM 요소를 포함하는 수개의 회로를 도시한다.
일부 예시적인 실시예들에서, ESD 또는 EOS로부터의 보호에는 VSDM의 사용이 포함될 수 있다. VSDM은 낮은 전압에서는 절연체로, 높은 전압에서는 도체로 작용한다. VSDM은 특정의 절환 전압을 가질 수 있고, 이는 낮은 전도율 상태와 높은 전도율 상태 사이의 범위이다. VSDM은 접지로의 방향전환(shunt)을 제공할 수 있고, 이는 절환 전압보다 높은 전압값의 전류가 보호 중인 장치 또는 부품이 아닌 VSDM을 통해 접지에 도달하게 함으로써, 회로 및/또는 전자 부품을 높은 전압값에 대해 보호한다.
본원에서, "하나의(a 또는 an)"라는 용어는 특허 문헌에서 일반적인 바와 같이 하나 또는 둘 이상을 포함하도록 사용된다. 본원에서, "또는"이라는 용어는 비배타적인 "또는"을 가리키도록 사용되므로, 달리 나타내지 않는 한, "A 또는 B"는 "B가 아니라 A", "A가 아니라 B", 및 "A와 B"를 모두 포함한다. 아울러, 본원에 참조된 모든 공개들, 특허들, 및 특허 문헌들은 개별적으로 참조로서 포함되는 것처럼, 전체가 이에 참조로서 포함된다. 본원과 참조로서 포함된 문헌들 사이에 일치하지 않는 용례(usage)가 존재하는 경우, 포함된 참조문헌(들)의 용례는 본원의 용례에 보충적인 것으로 고려되어야 한다; 양립할 수 없는 불일치에 대해서는 본원의 용례가 우선한다.
"예시적인"이라는 용어는 "본보기, 예증, 또는 실례의 역할을 하는" 것을 의미하도록 본원에 사용된다. "예시적인" 것으로 본원에 기술된 임의의 실시예는 다른 실시예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지 않아야 한다. 마찬가지로, "실시예들"이라는 용어는 모든 실시예들이 논의된 특징, 이점, 또는 작동 모드를 포함할 것을 요구하지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, 인쇄회로기판(PCB)이라는 용어는 인쇄배선판, 식각배선판, 또는 유사 기판을 가리킨다. PCB는 비전도성 기판에 적층되거나 부착된 전도성 리드, 와이어, 라인, 경로, 트랙, 또는 신호 트레이스를 이용하여, 별개의 전자 부품들을 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하기 위해 사용된다. 일부 경우에, 부착된 다양한 전자 부품들 사이에 전기전도성을 제공하기 위해 금속 리드들이 (예컨대, 이후에 식각될 Cu층으로서) 포함되기도 한다. 본원에 개시된 일부 실시형태들에 따르면, PCB는 상이한 층들에서 같거나 다른 전도율을 가진 단일 기판 또는 다층 기판으로서 구현될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 전자 부품이라는 용어는 수동 부품 및/또는 능동 부품을 가리킬 수 있고, 레지스터, 인덕터, 캐패시터, 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 집적 회로 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 통상적으로, 전자 부품은 다른 부품 또는 경로에 대한 전기적 연결을 위해 사용되는 전도성 리드를 구비한다. 본원에 개시된 실시예들에 따르면, 전자 부품은 표면실장형 부품 및 내장형 부품을 포함한다. 전자 부품은 별개의 요소 또는 박막(예컨대, 저항층, 캐패시턴스층 등)으로서 구현될 수 있고, PCB의 층 또는 기판 상에 증착되거나 스퍼터링될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, VSDM은 특정 값을 초과하는 필드 또는 전압이 물질에 인가되지 않는 한 유전성 또는 비전도성인 특징을 가진 임의의 조성 또는 조성들의 조합을 가리키고, 인가되는 경우 상기 물질은 전도성이 된다. 그러므로, VSDM은 물질과 연관된 값을 초과하는 전압(또는 필드)(예컨대, ESD 또는 EOS 이벤트에 의해 제공됨)이 물질에 인가되지 않는 한 유전체이고, 인가되는 경우 VSDM은 전도성 상태로 절환된다.
VSDM은 비선형 저항물질로 추가로 정의될 수 있다. 다수의 응용에서, VSDM의 특성 전압은 회로 또는 장치의 작동 전압 레벨을 수배 초과하는 값의 범위이다. 실시예들에는 계획된 전기적 이벤트의 사용이 포함되기도 하지만, 상기 전압 레벨은 대략적인 과도 상태(예컨대, 정전기 방전과 같이 전하에 의해 발생됨)로 이루어질 수 있다. 아울러, 하나 이상의 실시예들은 특성 전압을 초과하는 전압의 부재 시에 비전도성 물질 또는 유전 물질과 유사하게 작용하는 VSDM을 제공한다.
본원에 개시된 실시예들에 따르면, VSDM은 폴리머계 물질이고, 충진된 폴리머를 포함할 수 있다. 충진된 폴리머는 절연체, 도체, 및 반도체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 절연 물질의 예로, 실리콘 폴리머, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리술폰, 졸겔 물질, 크리머, 실리콘 다이옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 지르코니아 옥사이드, 및 기타 금속 산화물 절연체가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 전도성 물질의 예로, 구리, 알루미늄, 니켈, 스테인리스 강 등과 같은 금속이 포함된다. 반도체 물질의 예로, 유기 및 무기 반도체 양자가 포함된다. 일부 무기 반도체로, 실리콘, 실리콘 카바이드, 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드, 니켈 옥사이드, 징크 옥사이드, 및 징크 설파이드가 포함된다. 유기 반도체의 예로, 폴리-3-엑실티오펜, 펜타센, 페릴렌, 카본 나노튜브, 플러렌 등이 포함된다. VSDM의 특별한 적용에 적합한 기계적, 전기적 특성을 위해, 특정의 제형 및 조성이 선택될 수 있다.
또한, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예들은 PCB 상에 VSDM층을 포함한다. VSDM층은 접지로의 방향전환을 제공할 수 있고, 이는 절환 전압보다 높은 전압의 전류가 보호 중인 회로 및/또는 전자 부품이 아닌 VSDM층을 통해 접지에 도달하게 함으로써, 회로 및/또는 전자 부품을 높은 전압에 대해 보호한다.
도 1은 예시적인 VSDM(100)을 도시한다. VSDM(100)은 전도 상(110) 및 절연 및/또는 반도체 상(120)을 포함할 수 있다. 낮은 전압에서는 VSDM(100)이 절연체로 작용할 수 있다. 절환 전압(예컨대, 트리거 전압, 클램프 전압 등)보다 높은 전압에서는 VSDM(100)이 도체로 작용할 수 있다. 통상적으로, VSDM(100)은 전기 접지에 연결될 수 있고, 장치의 보호 중에 전류가 접지로 방향전환되게 할 수 있다.
도 2는 VSDM층을 포함하는 예시적인 적층구조(200)를 도시한다. 적층구조(200)는 비전도성 기판(202)(예컨대, PCB 및 프리프레그층 등과 같은 PCB의 층)을 포함한다. 적층구조(200)는 또한 VSDM층(210)을 포함하되, 상기 VSDM층은 코팅, 층, 라인, 및 비아 중 일부 혹은 전부를 포함할 수 있다. VSDM은 임의의 형상으로 이루어질 수 있고, 도체(220)에 연결될 수 있다. 소정의 도체(220)들이 접지에 전기적으로 연결될 수 있고, 그에 따라 과전압 이벤트 중에 전류가 VSDM층을 통해 접지로 방향전환된다. 도체는 전도층, 와이어, 패스라인, 비아, 커넥터 등을 포함할 수 있다.
보호될 전기 부품(230)(예컨대, 레지스터, 인덕터, 캐패시터, 다이오드, 트랜지스터, 회로, 칩 등)이 VSDM층(210) 상에 실장될 수 있다. 일부 경우에, 전자 부품(230)은 표면실장형 장치일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 부품(230)은 (예컨대, 저항성 잉크로서) VSDM층(210) 상에 직접 증착될 수 있는 실질적으로 편평한 장치일 수 있다. 아울러, 전자 부품(230)은 하나 이상의 리드(240)(예컨대, Cu 리드)를 포함할 수 있다. 전자 부품(230)을 포함하는 과전압 이벤트(예컨대, ESD 또는 EOS 이벤트) 중에, 전류는 리드(240)(및/또는 부품(230))로부터 VSDM층(210)을 통해 도체(220)로 방향전환될 수 있다. 전류는 부품(230) 및/또는 리드(240)와 전도성 패드(260) 사이의 갭(250)을 메울 수 있고, 상기 전도성 패드는 비아(270)를 통해 도체(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
전자 부품(230)은 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스 등과 같은 하나 이상의 항목을 특징으로 할 수 있다. 일부 경우에, 과전압 및/또는 과전류 이벤트를 견디는 성능은 명시되지 않아도 좋다. 예컨대, 레지스터는 통상의 사용 중에(예컨대, 10V 이하의 전압에서) 1Ω의 저항을 제공하도록 설계될 수 있지만, 더 높은 전압에 의해 손상될 수 있으며, 손상을 견디도록 설계된 유사 레지스터는 주어진 응용에 비해 규모가 너무 클 수 있다. VSDM을 이용하여 소형 레지스터를 보호하면, 소형 부품의 사용이 가능할 수 있고, 이는 PCB 조립체와 같은 패키지에 유리할 수 있다. 0603 및 0402 레지스터와 같은 대형 레지스터는 과전압 또는 과전류 이벤트를 견딜 정도로 충분히 클 수 있지만, 0201 및 01005 레지스터와 같은 소형 레지스터는 회로의 무결성을 유지하기 위해 보호가 필요할 수 있다.
VSDM층(210), 도체(220), 및 전자 부품(230) 중 어느 하나가 기판(202)의 표면 상에 배치될 수 있거나, 또는 기판(202)의 내부에 배치될 수 있다(예컨대, 내장될 수 있다). 일부 실시예들에서, VSDM층(210) 및 전자 부품(230)은 PCB에 내장된다(예컨대, PCB 적층구조 내의 층들로서 제조된다). 적층구조(200)는 추가적인 PCB 부품들(예컨대, 추가적인 프리프레그층들)을 추가하여 처리함으로써 내장될 수 있다.
도 3은 VSDM층을 포함하는 예시적인 적층구조(300)를 도시한다. 본 예에서, 적층구조(300)는 비전도성 기판(202)(예컨대, 인쇄회로기판 및/또는 그 층) 및/또는 다른 조립체를 포함할 수 있다. VSDM층(210)은 코팅, 층, 라인, 비아를 포함할 수 있고/있거나, 임의의 다른 형상으로 이루어질 수 있고, 일반적으로 도체(220)에 연결될 수 있다. 보호되는(표면실장되거나 내장되는) 전자 부품(230)이 VSDM층(210)에 실장되거나 통합될 수 있다. 부품(230)을 포함하는 과전압 이벤트(예컨대, ESD 이벤트) 중에, 전류는 리드(및/또는 부품(230) 자체)로부터 VSDM층(210)을 통해 도체(220)로 방향전환될 수 있다. 일부 경우에, VSDM층(210) 중 리드(240) 및/또는 부품(230)과 도체(220) 사이의 갭(350)에 위치하는 부분에 능동 체적이 연결될 수 있다. 능동 체적은 VSDM층의 두께 및 (예컨대, 경계 도체의) 면적에 연결될 수 있고, 주로 과전압 이벤트 중에 전류가 통과하는 체적을 기술할 수 있다. 적층구조(300)는 추가적인 PCB 부품들(예컨대, 추가적인 프리프레그층들 등)을 추가하여 처리함으로써 내장될 수 있다.
도 4는 예시적인 적층구조(300)의 횡단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 적층구조(400)는 하나 이상의 비전도성 기판(202) 및 적어도 하나의 VSDM층(210)을 포함할 수 있다. VSDM층(210)은 코팅, 박막, 라인, 비아, 와이어, 패스라인으로 구현될 수 있고/있거나, 특정의 응용에 따라 임의의 다른 적절한 형상으로 이루어질 수 있다. VSDM층(210)은 일반적으로 하나 이상의 도체(220), 패드(260), 비아(270), 또는 이들의 조합을 통해 접지에 연결될 수 있다. 보호 중인 전자 부품(430)(예컨대, 박막 저항층(432) 및 연관된 리드(440)들)은 VSDM층(210) 상에 증착되거나, 스퍼터링되거나, 달리 형성될 수 있다.
부품(430)을 포함하는 과전압 이벤트(예컨대, ESD 또는 EOS 이벤트) 중에, 과전류는 부품(430)을 손상시키는 레벨에서 부품(430)을 통과하는 대신 접지로 방향전환될 수 있다. 전류는 갭(450)을 포함할 수 있는 VSDM층(210)을 통과함으로써 방향전환될 수 있다. 일부 경우에, 추가층들(예컨대, 부품(430)과 연결된 박막)은 VSDM층(210)의 ESD/EOS 보호 성능에 악영향을 미치지 않는 조건으로 존재할 수 있다(예컨대, 저항막은 특히 얇게 형성될 수 있고, 그에 따라 저항층(432)은 특히 얇게 형성된 경우 리드(440)들 아래에 배치될 수 있다).
도 5는 적층구조(500)의 횡단면을 도시한다. 본 예에서, 적층구조(500)는 적어도 하나의 비전도성 기판(202) 및 하나의 VSDM층(210)을 포함할 수 있다. VSDM층(210)은 코팅, 박막, 라인, 비아, 와이어, 패스라인으로 구현될 수 있고/있거나, 특정의 응용에 따라 임의의 다른 적절한 형상으로 이루어질 수 있다. VSDM층(210)은 일반적으로 적층구조(500)의 표면 상에 배치되는 하나 이상의 도체(220)를 통해 그리고 또한 패드(260), 비아(270), 또는 이들의 조합에 의해 접지에 연결될 수 있다. 보호 중인 전자 부품(430)은 VSDM층(210) 상에 증착되거나, 스퍼터링되거나, 달리 형성될 수 있다. 전자 부품(430)은 박막 저항층(432)으로 구현될 수 있으며, 연관된 전도성 리드(440)들을 포함할 수 있고, 이들 역시 저항층(432) 및/또는 적층구조의 층들 중 하나의 층에 증착되거나 스퍼터링될 수 있다.
부품(430)을 포함하는 ESD 또는 EOS와 관련된 과전압 이벤트의 경우, 과전류는 전자 부품(430)을 통과하는 대신 접지로 방향전환될 수 있다. 과전류는 갭(550)을 포함할 수 있는 VSDM층(210)을 통과함으로써 방향전환될 수 있다.
도 6은 예시적인 적층구조(600)의 횡단면을 도시한다. 본 실시예에 따르면, 적층구조(600)는 전자 부품(430)의 복수의 영역을 보호하는 비전도성 VSDM층(210)을 포함할 수 있다. VSDM층(210)은 일반적으로 적층구조(600) 내에 배치되는 하나 이상의 도체(220)를 통해 그리고 패드(260), 비아(270), 또는 이들의 조합에 의해 접지에 연결될 수 있다. 보호 중인 전자 부품(430)은 VSDM층(210) 상에 증착되거나, 스퍼터링되거나, 달리 형성될 수 있다. 전자 부품(430)은 박막(예컨대, 저항층)으로 구현될 수 있고, 적어도 하나의 연관된 전도성 리드(440)를 포함할 수 있다. 적층구조(600)에서는, 제1 갭(650) 및 제2 갭(652)이 과전압 이벤트 중에 전류가 통과할 수 있는 VSDM층(210)의 실질적으로 독립된 영역들을 한정한다.
도 7은 예시적인 적층구조(700)의 횡단면을 도시한다. 본 실시예에서, 적층구조(700)는 VSDM층(210)을 제공할 수 있고, 하나 이상의 비전도성 기판(202)이 보호 중인 전자 부품(430)과 VSDM층 사이에 구비된다. 적층구조(700)는 또한 하나 이상의 도체(220), 하나 이상의 비아(270), 및 하나 이상의 패드(260)를 포함할 수 있고, 이들 각각은 서로 간에 상호 연결되거나 접지에 연결될 수 있다.
VSDM층(210)은 갭(750)을 포함할 수 있다. 전자 부품(430)을 포함하는 과전압 이벤트 중에, 과전류는 부품(430) 자체를 통과하는 대신 VSDM층(210)의 갭(750)을 통해 접지로 방향전환되어, 부품(430)의 손상 또는 파괴를 방지할 수 있다.
도 8은 예시적인 적층구조(800)의 횡단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 적층구조(800)는 적어도 2개의 비전도성 기판(202), 기판들(202) 사이에 배치되는 VSDM층(210), 하나 이상의 전도성 리드(440)를 구비한 전자 부품(430), 및 도체(220), 비아(270), 패드(260), 또는 이들의 조합과 같은 복수의 연결 요소를 포함할 수 있다. 전자 부품(430)은 제1 기판(202) 상에 배치될 수 있고, VSDM층(210)에 직접 접촉되는 것이 아니라, 복수의 연결 요소에 의해 전기 접촉될 수 있다. VSDM층(210)은 갭(850)을 포함할 수 있고, 상기 갭은 과전압 이벤트 중에 통전 활성 영역(예컨대, 갭(850)의 양측의 패드(260)들 사이)에 연결될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 VSDM 요소를 포함하는 수개의 회로 스킴을 도시한다. 이들 도해에서는, VSDM 요소(900)가 번개모양 화살표에 의해 전기 밸브로서 개략적으로 보여진다. 본 예들에서, VSDM 요소(900)는 접지에 연결될 수 있는 도체에 연결되고, 보호 중인 전자 부품 또는 전자 장치에 전기적으로 (또한 종종 물리적으로) 연결된다.
도 9a는 레지스터(910)를 보호하는 VSDM(900)을 도시하되, 상기 레지스터는 표면실장형 또는 내장형 레지스터일 수 있다. 본 예에서는, VSDM(900)이 레지스터(910)의 리드에 전기적으로 연결된다. 레지스터(910)를 손상시킬 수 있는 ESD 또는 EOS와 같은 과전압 이벤트는 과전류가 VSDM 요소(900)를 통해 접지로 방향전환되는 결과를 가져올 수 있다.
도 9b는 캐패시터(920)를 보호하는 VSDM 요소(900)를 도시하되, 상기 캐패시터는 표면실장형 또는 내장형 캐패시터일 수 있다. 본 예에서는, VSDM 요소(900)가 캐패시터(920)의 양측의 리드들에 연결된다. 캐패시터(920)를 손상시킬 수 있는 과전압 이벤트는 과전류가 VSDM 요소(900)들 중 적어도 하나를 통해 접지로 방향전환되는 결과를 가져올 수 있다.
도 9c는 인덕터(930)를 보호하는 VSDM 요소(900)를 도시하되, 상기 인덕터는 내장형 인덕터일 수 있다. 본 예에서는, VSDM 요소(900)가 인덕터(930)의 리드에 연결된다. 인덕터(930)를 손상시킬 수 있는 과전압 이벤트의 경우, 과전류가 VSDM 요소(900)를 통해 접지로 방향전환된다.
일부 실시예들은 다양한 파라미터들(예컨대, 전류, 전압, 전력, 저항, 비저항, 인덕턴스, 캐패시턴스, 두께, 변형, 온도, 응력, 농도, 깊이, 길이, 폭, (절연성 및 전도성 사이의) 절환 전압 및/또는 전압 밀도, 트리거 전압, 클램프 전압, 오프상태 통전, 유전상수, 시간, 날짜, 및 기타 특성)을 감지하는 센서들을 포함할 수 있다. 다양한 장치들이 다양한 센서들을 감시할 수 있고, 시스템들은 자동 제어(솔레노이드, 공압, 압전 등)에 의해 구동될 수 있다. 일부 실시예들은 프로세서 및 메모리에 결합되는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 실행 가능한 명령어들이 프로세서에 의해 실행되어, PCB 내에 배치된 전자 부품들의 다양한 작동 및/또는 보호 방법들을 수행하거나, 제어하거나, 감시할 수 있다. 센서들 및 액츄에이터들이 프로세서에 결합되어, 입력을 제공할 수 있고, 다양한 방법들과 연관된 명령어들을 수신할 수 있다. 다양한 파라미터들의 폐루프 제어를 위해, 입력을 제공하는 결합 센서들 및 파라미터를 조절하기 위한 명령어를 수신하는 결합 액츄에이터들을 통해 소정의 명령어들이 제공될 수 있다. 다양한 실시예들은 전화(예컨대, 휴대전화), 범용직렬버스(USB) 장치(예컨대, USB 저장장치), 개인휴대단말기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 태블릿 PC, 발광 다이오드(LED) 등과 같은 다양한 전자 장치들을 포함할 수 있다.
전술한 설명은 당해 기술분야의 숙련자가 특정의 실시예들을 구현하거나 이용할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변경이 당해 기술분야의 숙련자들에게는 쉽게 명확해질 것이고, 본원에 정의된 포괄적인 원리들은 본 개시의 범주를 벗어남 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그러므로, 본 개시는 본원에 설명된 실시예들에 제한되는 것이 아니라, 본원에 개시된 원리들에 부합되는 최대한의 범위에 일치하도록 의도된 것이다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 도체;
    적어도 하나의 도체에 적용되는 전압절환형 유전 물질(VSDM); 및
    VSDM에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 리드를 구비한 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    전자 부품은 내장형 부품인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  3. 제2항에 있어서,
    내장형 부품은 레지스터, 인덕터, 및 캐패시터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  4. 제2항에 있어서,
    내장형 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 및 집적 회로 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 제1항에 있어서,
    전자 부품은 표면실장형 부품인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  6. 제5항에 있어서,
    표면실장형 부품은 레지스터, 인덕터, 및 캐패시터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  7. 제5항에 있어서,
    표면실장형 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 및 집적 회로 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  8. 제1항에 있어서,
    VSDM은 층인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  9. 제8항에 있어서,
    VSDM층은 비전도층 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  10. 제8항에 있어서,
    VSDM층은 적어도 2개의 비전도층들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  11. 적어도 하나의 비전도층;
    적어도 하나의 도체;
    적어도 하나의 비전도층에 적용되는 전압절환형 유전 물질(VSDM); 및
    VSDM에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 리드를 구비한 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  12. 제11항에 있어서,
    전자 부품은 내장형 부품인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  13. 제12항에 있어서,
    내장형 부품은 레지스터, 인덕터, 및 캐패시터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  14. 제12항에 있어서,
    내장형 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 및 집적 회로 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  15. 제11항에 있어서,
    전자 부품은 표면실장형 부품인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  16. 제15항에 있어서,
    표면실장형 부품은 레지스터, 인덕터, 및 캐패시터 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  17. 제15항에 있어서,
    표면실장형 부품은 다이오드, 트랜지스터, 반도체 장치, 회로, 칩, 및 집적 회로 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  18. 제11항에 있어서,
    VSDM은 층인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  19. 제18항에 있어서,
    VSDM층은 적어도 하나의 비전도층 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  20. 제18항에 있어서,
    VSDM층은 적어도 2개의 비전도층들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
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