KR20160005291A - 인쇄회로기판용 스파크 방지소자 - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극, 정전입력전극, 층간도전부, 층간연결부 및 공기층을 포함한다. 상기 정전출력전극은 상기 절연기판 상에 배치된다. 상기 정전입력전극은 상기 정전출력전극과 동일한 층으로부터 형성되고, 상기 정전출력전극으로부터 이격되어 상기 정전출력전극을 포위하며, 상기 접지층에 전기적으로 연결된다. 상기 층간도전부는 상기 정전출력전극 및 상기 신호선을 전기적으로 연결한다. 상기 층간절연부는 상기 정전입력전극과 상기 신호선을 전기적으로 절연시킨다. 상기 공기층은 상기 정전출력전극과 상기 정전입력전극의 사이에 배치된다. 따라서 전기적 특성이 향상되고 수명이 증가된다.

Description

인쇄회로기판용 스파크 방지소자{SPARK PREVENTING ELEMENT FOR PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 인쇄회로기판용 스파크 방지소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기적 특성이 향상되고 수명이 증가된 인쇄회로기판용 스파크 방지소자에 관한 것이다.
전자회로장치는 기판 상에 형성된 복수개의 전자소자들을 포함한다. 전자회로장치의 기능이 향상되면서, 그 구조가 점점 복잡해지고 전자소자들의 집적도가 증가한다.
전자소자들의 집적도가 증가하면 각 전자소자들의 크기가 감소하고 허용전력이 감소한다. 일반적으로 전자소자들의 집적도가 증가하면 전자소자들을 패턴형태로 디자인하여 회로기판 상에 인쇄한다.
대부분의 전자소자들은 허용전력을 초과하는 전력이 공급되면 절연파괴 등에 의해 파손된다. 특히, 경우에 따라서 발화 등에 의해 화재의 원인이 되기도 한다.
인쇄회로기판의 전자소자들에 허용전력을 초과하는 전력의 공급을 차단하기 위하여, TVS 다이오드, 스파크 갭 등의 다양한 전자소자들이 개발되어 왔다.
그러나 TVS 다이오드의 경우, 가격이 비싸고 허용입력(power rating)이 제한적이며 기생커패시턴스에 의한 SI특성저하의 문제점이 있다.
또한 스파크 갭의 경우, 평가횟수가 증가할수록 정전특성이 변경되어 신뢰성이 낮으며 브레이크오버(breakover) 전압이 높은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 전기적 특성이 향상되고 수명이 증가된 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 절연기판, 상기 절연기판 상에 배치되는 솔더레지스터, 상기 절연기판 상에 배치되는 접지층 및 신호선을 구비한다. 상기 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극, 정전입력전극, 층간도전부, 층간연결부 및 공기층을 포함한다. 상기 정전출력전극은 상기 절연기판 상에 배치된다. 상기 정전입력전극은 상기 정전출력전극과 동일한 층으로부터 형성되고, 상기 정전출력전극으로부터 이격되어 상기 정전출력전극을 포위하며, 상기 접지층에 전기적으로 연결된다. 상기 층간도전부는 상기 정전출력전극 및 상기 신호선을 전기적으로 연결한다. 상기 층간절연부는 상기 정전입력전극과 상기 신호선을 전기적으로 절연시킨다. 상기 공기층은 상기 정전출력전극과 상기 정전입력전극의 사이에 배치된다.
일 실시예에서, 상기 솔더레지스터는 상기 정전출력전극과 상기 정전입력전극의 사이에서 패터닝되어 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접지층은 상기 절연기판의 상면 상에 배치되는 상부접지층, 상기 절연기판의 하면 상에 배치되는 하부접지층 및 상기 상부접지층과 상기 하부접지층을 전기적으로 연결하는 접지연결부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부접지층은 상기 정전출력전극과 동일한 층으로부터 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부접지층은 상기 신호선과 동일한 층으로부터 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력전극은 상기 신호선과 다른 층에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력전극은 외곽으로 돌출되는 정전출력단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력단은 상기 정전입력전극 방향에서 볼때 평평한 사각형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력전극은 복수개의 정전출력단들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전입력전극은 내측으로 돌출되는 정전입력단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전입력단은 둥근 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전입력단은 뾰족한 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전입력단은 평평한 사각형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전입력전극은 복수개의 정전입력단들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연기판은 상부절연층 및 상기 상부절연층의 하부에 배치되는 하부절연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호선은 상기 상부절연층과 상기 하부절연층의 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부접지층은 상기 상부절연층과 상기 하부절연층의 사이에 배치되며, 상기 접지연결부는 상기 상부절연층을 관통할 수 있다.
일 실시예에서, 복수개의 정전출력전극들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력전극들은 하나의 정전입력전극에 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정전출력전극들은 서로 다른 복수개의 신호선들에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 정전출력전극과 정전입력전극의 사이에 솔더 레지스터가 패터닝되어, 스파크 방지소자의 동작횟수가 증가하더라도 안정적으로 브레이크오버전압이 유지된다.
또한, 정전입력전극이 정전출력전극의 주위를 완전히 둘러싸서, 정전기가 다른 소자로 누설되는 현상이 방지된다.
더욱이, 신호선은 층간절연부에 의해 정전입력단 및 정전입력전극과 전기적으로 절연되어, 신호선과 정전입력단 또는 정전입력전극과의 사이에 기생커패시터가 방지된다.
또한, 정전입력전극이 상부접지층 뿐만 아니라 하부접지층에도 전기적으로 연결되어, 신호선에 인가된 정전기가 효과적으로 접지된다.
더욱이, 스파크 방지소자가 신호선과 서로 다른 층에 형성되어 다양한 형태의 회로를 디자인할 수 있다.
또한, 절연기판이 복수개의 절연층들을 포함하여, 회로구조가 복잡해지더라도 효과적으로 스파크를 방지할 수 있다.
더욱이, 정전입력전극이 복수개의 정전입력단들을 포함하여, 브레이크오버전압이 일정하게 유지된다. 또한, 각 정전입력단이 정전출력전극 방향으로 둥근 형상을 가져서 정전기가 어느 한 지점에 집중되는 것이 방지된다.
또한, 각 정전입력단이 정전출력전극 방향으로 평평한 사각 형상을 가져서 전류가 급격히 흐르는 것이 방지된다.
더욱이, 각 정전입력단 및 각 정전출력단이 평평한 사각 형상을 가지며 서로 동일한 간격으로 마주보고 있어서, 어느 한 지점에 정전기가 집중되는 것이 방지된다.
또한, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자가 복수개의 신호선들에 연결되어, 스파크 현상을 효과적으로 방지한다.
따라서, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자의 전기적 특성, 신뢰성 및 수명이 향상되며 브레이크오버 전압을 용이하게 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I'부분의 단면도이다.
도 4는 도 1의 도전성 부재들을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 B부분을 확대한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 도전성 부재들을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 C부분을 확대한 사시도이다.
도 9는 도 6의 스파크 방지소자를 나타내는 단면도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다.
도 12은 도 10a 내지 도 10e에 도시된 인쇄회로기판용 스파크 방지소자들의 브레이크오버(breakover) 전계를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 절연기판(10), 솔더레지스터(20), 상부접지층(30), 하부접지층(40), 접지연결부(35) 및 신호선(50)을 구비한 기판에 배치된다.
절연기판(10)은 절연물질을 포함하는 평판형 기판을 포함한다.
솔더레지스터(20)는 절연기판(10)의 상면 상에 배치되고, 상부접지층(30)을 커버한다. 본 실시예에서, 솔더레지스터(20)는 유전율이 높은 물질을 포함한다. 예를 들어, 솔더레지스터(20)는 합성수지를 포함할 수 있다.
상부접지층(30)은 절연기판(10)의 상면 상에 배치되고 전기적으로 접지된다. 본 실시예에서, 상부접지층(30)은 절연기판(10)의 상면 전체에 결쳐서 배치된다. 예를 들어, 상부접지층(30)은 절연기판(10)의 상면 중 90%이상의 면적에 걸쳐서 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 상부접지층(30)은 절연기판(10)의 상면 중 일부에만 배치될 수도 있다.
상부접지층(30)은 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다.
하부접지층(40)은 절연기판(10)의 하면 상에 배치되고 전기적으로 접지된다. 본 실시예에서, 하부접지층(40)은 절연기판(10)의 하면 중 절반 이상의 면적을 커버할 수 있다.
하부접지층(40)은 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 하부접지층(40)은 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
접지연결부(35)는 절연기판(10)을 관통하여 상부접지층(30)과 하부접지층(40)을 전기적으로 연결한다.
접지연결부(35)는 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 접지연결부(35)는 상부접지층(30) 및 하부접지층(40)과 동일한 물질을 포함한다.
신호선(50)은 하부접지층(40)과 동일한 층으로부터 형성되고 절연기판(10)의 하면 상에 배치된다. 본 실시예에서, 신호선(50)은 하부접지층(40)과 이격되어 배치된다.
본 실시예에서, 신호선(50)은 하부접지층(40)과 동일한 물질을 포함한다.
예를 들어, 절연기판(10)의 하면 상에 하부솔더레지스터(도시되지 않음)가 형성되어 신호선(50) 및 하부접지층(40)을 커버할 수도 있다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 사시도이고, 도 3은 도 2의 I-I'부분의 단면도이며, 도 4는 도 1의 도전성 부재들을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 B부분을 확대한 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(110), 정전입력전극(120), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(110)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 본 실시예에서, 정전출력전극(110)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
본 실시예에서, 정전출력전극(110)의 외곽에 정전출력단(112)이 돌출된다. 정전출력단(112)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 다른 실시예에서, 정전출력단(112)이 층간도전부(130) 상에 배치될 수도 있다.
정전입력전극(120)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(120)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 정전입력전극(120)의 외곽은 상부접지층(30)에 의해 포위된다.
정전입력전극(120)은 정전출력전극(110)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(110)의 외곽부를 포위한다.
정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에는 공기층(150)이 배치된다. 솔더레지스터(20)가 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에 배치되는 경우, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에 스파크가 발생할 때마다 솔더레지스터(20)의 일부가 파괴된다. 솔더레지스터(20)의 파괴된 부분은 다음번 스파크 발생시에 정전기 방지소자의 안정성을 저하시킬 수 있다. 본 실시예에서, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에는 솔더레지스터(20)가 패터닝되어 존재하지 않는다. 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에 배치된 공기층(150)은 정전파괴가 발생하더라도 새로운 공기가 유입되기 때문에 전기적 특성이 열화되지 않는다. 따라서 정전기 방지소자(100)의 안정성이 증가한다.
본 실시예에서, 정전입력전극(120)의 내측으로 정전입력단(122)이 돌출된다. 정전입력단(122)은 정전출력단(112)을 마주보도록 배치된다. 정전입력단(122)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면에 배치된다.
정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이의 거리는 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다. 즉, 정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이의 거리가 감소하면, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120) 사이의 브레이크오버 전압이 감소한다. 반면에, 정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이의 거리가 증가하면, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120) 사이의 브레이크오버 전압이 증가한다.
층간도전부(130)는 층간절연부(140)를 관통하여, 정전출력전극(110)과 신호선(50)을 전기적으로 연결한다. 본 실시예에서, 층간도전부(130)는 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다. 예를 들어, 층간절연부(140) 상에 신호선(50)의 일부를 노출하는 개구부를 형성하고, 상기 개구부가 형성된 절연기판(10) 상에 금속을 증착하여 상부접지층(30)과 층간도전부(130)를 동시에 형성할 수 있다.
층간절연부(140)는 절연기판(10)의 일부로서 층간도전부(130)를 포위하고, 신호선(50)을 정전입력전극(120) 및 정전입력단(122)과 전기적으로 절연시킨다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자(100)의 스파크 방지동작을 설명한다.
먼저, 신호선(50)에 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 넘는 높은 전압의 정전기가 인가된다.
이어서, 신호선(50)에 인가된 높은 전압의 정전기가 층간도전부(130)를 통하여 정전출력전극(110)으로 인가된다.
이후에, 정전출력전극(110)에 인가된 높은 전압의 정전기가 정전출력단(112)으로 인가된다.
계속해서, 정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이의 공기층(150)에 브레이크오버 현상이 발생하여 정전출력단(112)과 정전입력단(122) 사이에 전류가 흐르게 된다.
이어서, 브레이크오버 현상이 발생된 공기층(150)을 통하여 전류가 정전입력단(122)으로 인가된다. 브레이크오버 현상이 발생하는 동안, 신호선(50)은 층간절연부(140)에 의해 정전입력단(122) 및 정전입력전극(120)과 전기적으로 절연된다. 따라서, 신호선(50)과 정전입력단(122) 또는 정전입력전극(120)과의 사이에 기생커패시터가 방지된다.
이후에, 정전입력단(122)에 인가된 전류가 상부접지층(30) 및 접지연결부(35)를 통하여 하부접지층(40)으로 접지된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 정전출력전극(110)과 정전입력전극(120)의 사이에 솔더 레지스터(20)가 패터닝되어, 스파크 방지소자(100)의 동작횟수가 증가하더라도 안정적으로 브레이크오버전압이 유지된다.
또한, 정전입력전극(120)이 정전출력전극(110)의 주위를 완전히 둘러싸서, 정전기가 다른 소자로 누설되는 현상이 방지된다.
더욱이, 신호선(50)은 층간절연부(140)에 의해 정전입력단(122) 및 정전입력전극(120)과 전기적으로 절연되어, 신호선(50)과 정전입력단(122) 또는 정전입력전극(120)과의 사이에 기생커패시터가 방지된다.
또한, 정전입력전극(120)이 상부접지층(30) 뿐만 아니라 하부접지층(40)에도 전기적으로 연결되어, 신호선(50)에 인가된 정전기가 효과적으로 접지된다.
더욱이, 스파크 방지소자(100)가 신호선(50)과 서로 다른 층에 형성되어 다양한 형태의 회로를 디자인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 절연기판(210), 솔더레지스터(20), 상부접지층(30), 내부접지층(240), 접지연결부(도 7의 235) 및 신호선(251)을 구비한 기판에 배치된다.
절연기판(210)은 절연물질을 포함하는 평판형 복층기판을 포함한다. 본 실시예에서, 절연기판(210)은 하부절연층(211) 및 상부절연층(212)을 포함한다. 하부절연층(211)과 상부절연층(212)은 동일한 물질을 포함한다. 하부절연층(211)과 상부절연층(212) 사이에는 신호선(251), 내부접지층(240) 등의 도전패턴이 배치된다. 다른 실시예에서, 절연기판(210)은 세 개 이상의 절연층들을 포함할 수도 있다.
솔더레지스터(20)는 절연기판(210)의 상부절연층(212)의 상면 상에 배치되고, 상부접지층(30)을 커버한다. 본 실시예에서, 솔더레지스터(20)는 유전율이 높은 물질을 포함한다. 예를 들어, 솔더레지스터(20)는 합성수지를 포함할 수 있다.
상부접지층(30)은 절연기판(210)의 상부절연층(212)의 상면 상에 배치되고 전기적으로 접지된다. 본 실시예에서, 상부접지층(30)은 상부절연층(212)의 상면 전체에 결쳐서 배치된다. 예를 들어, 상부접지층(30)은 상부절연층(212)의 상면 중 90%이상의 면적에 걸쳐서 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 상부접지층(30)은 상부절연층(212)의 상면 중 일부에만 배치될 수도 있다.
상부접지층(30)은 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다.
내부접지층(240)은 상부절연층(212)과 하부절연층(211)의 사이에 배치되고 전기적으로 접지된다. 본 실시예에서, 내부접지층(240)은 상부절연층(212)과 하부절연층(211)의 경겨변 중 절반 이상의 면적을 커버할 수 있다.
내부접지층(240)은 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 내부접지층(240)은 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
접지연결부(도 7의 235)는 상부절연층(212)을 관통하여 상부접지층(30)과 내부접지층(240)을 전기적으로 연결한다.
접지연결부(도 7의 235)는 금속과 같은 도전성 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 접지연결부(도 7의 235)는 상부접지층(30) 및 내부접지층(240)과 동일한 물질을 포함한다.
신호선(251)은 내부접지층(240)과 동일한 층으로부터 형성되고 상부절연층(212)과 하부절연층(211)의 경계면 상에 배치된다. 본 실시예에서, 신호선(251)은 내부접지층(240)과 이격되어 배치된다.
본 실시예에서, 신호선(251)은 내부접지층(240)과 동일한 물질을 포함한다.
신호선(251) 및 내부접지층(240)은 하부절연층(211)에 의해 커버되어 외부로부터 전기적으로 절연된다.
예를 들어, 절연기판(210)의 하면 상에 하부솔더레지스터(도시되지 않음)가 형성될 수도 있다.
도 7은 도 6의 도전성 부재들을 나타내는 사시도이며, 도 8은 도 7의 C부분을 확대한 사시도이며, 도 9는 도 6의 스파크 방지소자를 나타내는 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(210), 정전입력전극(220), 층간도전부(230), 층간절연부(247) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(210)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(230)의 상면 상에 배치된다. 본 실시예에서, 정전출력전극(210)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
본 실시예에서, 정전출력전극(210)의 외곽에 정전출력단(212)이 돌출된다. 정전출력단(212)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(247)의 상면 상에 배치된다. 다른 실시예에서, 정전출력단(212)이 층간도전부(230) 상에 배치될 수도 있다.
정전입력전극(220)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(247)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(220)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 정전입력전극(220)의 외곽은 상부접지층(30)에 의해 포위된다.
정전입력전극(220)은 정전출력전극(210)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(210)의 외곽부를 포위한다.
정전출력전극(210)과 정전입력전극(220)의 사이에는 공기층(150)이 배치된다. 본 실시예에서, 정전출력전극(210)과 정전입력전극(220)의 사이에는 솔더레지스터(20)가 패터닝되어 존재하지 않는다. 정전출력전극(210)과 정전입력전극(220)의 사이에 배치된 공기층(150)은 정전파괴가 발생하더라도 새로운 공기가 유입되기 때문에 전기적 특성이 열화되지 않는다. 따라서 정전기 방지소자(200)의 안정성이 증가한다.
본 실시예에서, 정전입력전극(220)의 내측으로 정전입력단(222)이 돌출된다. 정전입력단(222)은 정전출력단(212)을 마주보도록 배치된다. 정전입력단(222)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(247)의 상면에 배치된다.
정전출력단(212)과 정전입력단(222) 사이의 거리는 정전출력전극(210)과 정전입력전극(220) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력단(212)과 정전입력단(222) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(210)과 정전입력전극(220) 사이의 브레이크오버전압(breakover voltage)을 조절할 수 있다.
층간도전부(230)는 층간절연부(247)를 관통하여, 정전출력전극(210)과 신호선(251)을 전기적으로 연결한다. 본 실시예에서, 층간도전부(230)의 높이는 상부절연층(212)의 두께와 동일하다.
층간절연부(247)는 상부절연층(212)의 일부로서 층간도전부(230)를 포위하고, 신호선(251)을 정전입력전극(220) 및 정전입력단(222)과 전기적으로 절연시킨다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자(200)의 스파크 방지동작을 설명한다.
먼저, 신호선(251)에 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 넘는 높은 전압의 정전기가 인가된다.
이어서, 신호선(251)에 인가된 높은 전압의 정전기가 층간도전부(230) 및 정전출력전극(210)을 통하여 정전출력단(212)으로 인가된다.
계속해서, 정전출력단(212)과 정전입력단(222) 사이의 공기층(150)에 브레이크오버 현상이 발생하여 정전출력단(212)과 정전입력단(222) 사이에 전류가 흐르게 된다.
이어서, 브레이크오버 현상이 발생된 공기층(150)을 통하여 전류가 정전입력단(222)으로 인가된다. 브레이크오버 현상이 발생하는 동안, 신호선(251)은 층간절연부(247)에 의해 정전입력단(222) 및 정전입력전극(220)과 전기적으로 절연된다. 따라서, 신호선(251)과 정전입력단(222) 또는 정전입력전극(220)과의 사이에 기생커패시터가 방지된다.
이후에, 정전입력단(222)에 인가된 전류가 상부접지층(30) 및 접지연결부(235)를 통하여 하부접지층(240)으로 접지된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 절연기판(210)이 복수개의 절연층들(211, 212)을 포함하여, 회로구조가 복잡해지더라도 효과적으로 스파크를 방지할 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도들이다. 본 실시예들에서 정전출력전극 및 정전입력전극을 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
도 10a의 실시예에서, 정전출력전극의 정전출력단이 생략되고, 정전입력전극의 정전입력단이 둥근 형상을 갖는다.
도 3 및 도 10a를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(1100), 정전입력전극(1120), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(1100)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 정전출력전극(1100)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 정전출력전극(1100)은 별도의 정전출력단(도 2의 112)을 포함하지 않는다.
정전입력전극(1120)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(1120)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(1120)은 정전출력전극(1100)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(1100)의 외곽부를 포위한다.
정전입력전극(1120)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(1122)을 포함한다. 본 실시예에서, 정전입력단들(1122)은 정전출력전극(1100)을 마주보도록 4개가 90도 간격으로 배치된다. 정전입력단들(1122)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면에 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(1122)은 정전출력전극(1100) 방향에서 볼 때 부드러운 곡면 형상을 갖는다.
정전출력전극(1100)과 정전입력단(1122) 사이의 거리는 정전출력전극(1100)과 정전입력전극(1120) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력전극(1100)과 정전입력단(1122) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(1100)과 정전입력전극(1120) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 정전입력전극(1120)이 복수개의 정전입력단들(1122)을 포함하여, 브레이크오버전압이 일정하게 유지된다. 또한, 각 정전입력단(1122)이 정전출력전극(1100) 방향으로 둥근 형상을 가져서 정전기가 어느 한 지점에 집중되는 것이 방지된다.
도 10b의 실시예에서, 정전출력전극의 정전출력단이 생략되고, 정전입력전극의 정전입력단이 뾰족한 형상을 갖는다.
도 3 및 도 10b를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(1200), 정전입력전극(1220), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(1200)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 정전출력전극(1200)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 정전출력전극(1200)은 별도의 정전출력단(도 2의 112)을 포함하지 않는다.
정전입력전극(1220)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(1220)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(1220)은 정전출력전극(1200)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(1200)의 외곽부를 포위한다.
정전입력전극(1220)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(1222)을 포함고, 정전입력단들(1222)은 정전출력전극(1200)을 마주보도록 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(1222)은 정전출력전극(1200) 방향에서 볼 때 뾰족한 삼각 형상을 갖는다.
정전출력전극(1200)과 정전입력단(1222) 사이의 거리는 정전출력전극(1200)과 정전입력전극(1220) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력전극(1200)과 정전입력단(1222) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(1200)과 정전입력전극(1220) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 각 정전입력단(1222)이 정전출력전극(1200) 방향으로 뾰족한 형상을 가져서 브레이크오버 현상이 쉽게 유도될 수 있다.
도 10c의 실시예에서, 정전출력전극의 정전출력단이 생략되고, 정전입력전극의 정전입력단이 평평한 형상을 갖는다.
도 3 및 도 10c를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(1300), 정전입력전극(1320), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(1300)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 정전출력전극(1300)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다. 본 실시예에서, 정전출력전극(1300)은 별도의 정전출력단(도 2의 112)을 포함하지 않는다.
정전입력전극(1320)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(1320)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(1320)은 정전출력전극(1300)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(1300)의 외곽부를 포위한다.
정전입력전극(1320)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(1322)을 포함고, 정전입력단들(1322)은 정전출력전극(1300)을 마주보도록 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(1322)은 정전출력전극(1300) 방향에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
정전출력전극(1300)과 정전입력단(1322) 사이의 거리는 정전출력전극(1300)과 정전입력전극(1320) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력전극(1300)과 정전입력단(1322) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(1300)과 정전입력전극(1320) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 각 정전입력단(1322)이 정전출력전극(1300) 방향으로 평평한 사각 형상을 가져서 전류가 급격히 흐르는 것이 방지된다.
도 10d의 실시예에서, 정전출력전극의 정전출력단이 평평한 형상을 가지며, 정전입력전극의 정전입력단이 평평한 형상을 갖는다.
도 3 및 도 10d를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(1400), 정전입력전극(1420), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(1400)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 정전출력전극(1400)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
정전출력전극(1400)은 외측으로 돌출된 복수개의 정전출력단들(1412)을 포함하고, 정전출력단들(1412)은 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전출력단(1412)은 외측에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
정전입력전극(1420)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(1420)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(1420)은 정전출력전극(1400)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(1400)의 외곽부를 포위한다.
정전입력전극(1420)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(1422)을 포함고, 정전입력단들(1422)은 정전출력전극(1400)의 정전출력단들(1412)을 마주보도록 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(1422)은 정전출력전극(1400) 방향에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
정전출력단(1412)과 정전입력단(1422) 사이의 거리는 정전출력전극(1400)과 정전입력전극(1420) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력단(1412)과 정전입력단(1422) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(1400)과 정전입력전극(1420) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 각 정전입력단(1422) 및 각 정전출력단(1412)이 평평한 사각 형상을 가지며 서로 동일한 간격으로 마주보고 있어서, 어느 한 지점에 정전기가 집중되는 것이 방지된다.
도 10e의 실시예에서, 정전출력전극의 정전출력단이 평평한 형상을 가지며, 정전입력전극의 정전입력단이 뾰족한 형상을 갖는다.
도 3 및 도 10e를 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 정전출력전극(1500), 정전입력전극(1520), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
정전출력전극(1500)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 정전출력전극(1500)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
정전출력전극(1500)은 외측으로 돌출된 복수개의 정전출력단들(1512)을 포함하고, 정전출력단들(1512)은 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전출력단(1512)은 외측에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
정전입력전극(1520)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(1520)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(1520)은 정전출력전극(1500)과 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 정전출력전극(1500)의 외곽부를 포위한다.
정전입력전극(1520)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(1522)을 포함고, 정전입력단들(1522)은 정전출력전극(1500)의 정전출력단들(1512)을 마주보도록 4개가 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(1522)은 정전출력전극(1500) 방향에서 볼 때 뾰족한 삼각 형상을 갖는다.
정전출력단(1512)과 정전입력단(1522) 사이의 거리는 정전출력전극(1500)과 정전입력전극(1520) 사이의 거리보다 작다. 따라서 정전출력단(1512)과 정전입력단(1522) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(1500)과 정전입력전극(1520) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 각 정전입력단(1522)이 평평한 사각 형상을 가지며, 각 정전출력단(1512)이 뾰족한 삼각 형상을 가져서, 브레이크오버 전압이 낮아진다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 스파크 방지소자를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에서, 복수개의 스파크 방지소자들을 제외한 나머지 구성요소들은 도 9d에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
도 3 및 도 11을 참조하면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자는 제1 정전출력전극(2100), 제2 정전출력전극(2200), 제3 정전출력전극(2300), 통합 정전입력전극(2120), 층간도전부(130), 층간절연부(140) 및 공기층(150)을 포함한다.
제1 정전출력전극(2100), 제2 정전출력전극(2200) 및 제3 정전출력전극(2300)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간도전부(130)의 상면 상에 배치된다. 각 정전출력전극(2100, 2200, 2300)은 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지며, 상부접지층(30)과 동일한 물질을 포함한다.
본 실시예에서, 제1 정전출력전극(2100), 제2 정전출력전극(2200) 및 제3 정전출력전극(2300)은 각각 층간도전부들을 통하여 제1 신호선(2150), 제2 신호선(2250) 및 제3 신호선(2350)에 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서, 제1 신호선(2150), 제2 신호선(2250) 및 제3 신호선(2350)은 동일한 층으로부터 형성되어, 인쇄회로기판의 스파크 현상을 효과적으로 방지한다. 다른 실시예에서, 제1 신호선(2150), 제2 신호선(2250) 및 제3 신호선(2350)은 다른 층으로부터 형성될 수 있다.
각 정전출력전극(2100, 2200, 2300)은 외측으로 돌출된 복수개의 정전출력단들(2112, 2212, 2312)을 포함하고, 정전출력단들(2112, 2212, 2312)은 4개씩 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전출력단(2112, 2212, 2312)은 외측에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
정전입력전극(2120)은 상부접지층(30)과 동일한 층으로부터 형성되고 층간절연부(140)의 상면 상에 배치된다. 정전입력전극(2120)은 상부접지층(30)과 전기적으로 연결된다.
정전입력전극(2120)은 제1 정전출력전극(2100), 제2 정전출력전극(2200) 및 제3 정전출력전극(2300)과 이격되고, 제1 정전출력전극(2100), 제2 정전출력전극(2200) 및 제3 정전출력전극(2300)의 외곽부들을 포위하는 형상으로 배치된다.
정전입력전극(2120)은 내측으로 돌출된 복수개의 정전입력단들(2122, 2222, 2322)을 포함고, 각 정전입력단들(2122, 2222, 2322)은 정전출력전극들(2100, 2200, 2300)의 정전출력단들(2112, 2212, 2312)을 마주보도록 4개씩 90도 간격으로 배치된다.
본 실시예에서, 각 정전입력단(2122, 2222, 2322)은 각 정전출력전극(2100, 2200, 2300) 방향에서 볼 때 평평한 사각 형상을 갖는다.
각 정전출력단(2112, 2212, 2312)과 각 정전입력단(2122, 2222, 2322) 사이의 거리는 각 정전출력전극(2100, 2200, 2300)과 정전입력전극(2120) 사이의 거리보다 작다. 따라서 각 정전출력단(2112, 2212, 2312)과 각 정전입력단(2122, 2222, 2322) 사이의 거리를 조절하면, 정전출력전극(2100, 2200, 2300)과 정전입력전극(2120) 사이의 브레이크오버전압(breakdown voltage)을 조절할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자가 복수개의 신호선들(2150, 2250, 2350)에 연결되어, 스파크 현상을 효과적으로 방지한다.
도 12는 도 10a 내지 도 10e에 도시된 인쇄회로기판용 스파크 방지소자들의 브레이크오버(breakdown) 전계를 나타내는 그래프이다. 도 12에서, ①은 동일 평면 상에 신호선과 스파크 방지소자를 형성한 인쇄회로기판을 나타낸다. ②는 도 1에 도시된 실시예에서 별도의 회로 어레이를 형성하지 않은 인쇄회로기판을 나타낸다. ③은 도 6에 도시된 실시예에서 별도의 회로 어레이를 형성하지 않은 인쇄회로기판을 나타낸다. ④는 도 1에 도시된 실시예에서 회로 어레이를 포함하는 인쇄회로기판을 나타낸다. ⑤는 도 6에 도시된 실시예에서 회로 어레이를 포함하는 인쇄회로기판을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들과 같이 본 발명의 도 1 및 도 6의 구조(②,③,④,⑤)를 갖는 경우, 신호선과 스파크 방지소자를 같은 층에 형성한 구조①에 비해 브레이크다운 전압이 전체적으로 상승한 것을 확인할 수 있었다.
도 10a에서와 같이, 정전출력전극과 정전입력전극이 서로 마주보는 둥근 형상을 갖는 경우, 대부분의 실시예에서 100μm의 갭 및 1kV의 정전기에서 33 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다.
도 10b에서와 같이, 정전입력전극이 뾰족한 정전입력단을 포함하는 경우, 100μm의 갭 및 1kV의 정전기에서, 신호선과 스파크 방지소자를 같은 층에 형성한 구조①에서는 27 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다. 그러나 본 발명의 도 1 및 도 6의 구조(②,③,④,⑤)에서는 42 MV/m 내지 46 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다.
도 10c에서와 같이, 정전입력전극이 평평한 정전입력단을 포함하는 경우, 100μm의 갭 및 1kV의 정전기에서, 신호선과 스파크 방지소자를 같은 층에 형성한 구조①에서는 30 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다. 그러나 본 발명의 도 1 및 도 6의 구조(②,③,④,⑤)에서는 35 MV/m 내지 41 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다.
도 10d에서와 같이, 정전출력전극 및 정전입력전극이 각각 평평한 정전출력단 및 정전입력단을 포함하는 경우, 100μm의 갭 및 1kV의 정전기에서, 신호선과 스파크 방지소자를 같은 층에 형성한 구조①에서는 28 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다. 그러나 본 발명의 도 1 및 도 6의 구조(②,③,④,⑤)에서는 33 MV/m 내지 35 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다.
도 10e에서와 같이, 정전입력전극이 평평한 정전입력단을 포함하는 경우, 100μm의 갭 및 1kV의 정전기에서, 신호선과 스파크 방지소자를 같은 층에 형성한 구조①에서는 32 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다. 그러나 본 발명의 도 1 및 도 6의 구조(②,③,④,⑤)에서는 41 MV/m 내지 44 MV/m의 브레이크다운 전압을 나타냈다.
상기와 같은 본 실시예들에서, 도 10b와 같이 정전입력전극이 뾰족한 정전입력단을 포함하는 경우, 가장 높은 브레이크다운 전압을 나타냈다. 또한, 도 10d와 같이 정전출력전극 및 정전입력전극이 각각 평평한 정전출력단 및 정전입력단을 포함하는 경우, 가정 안정적인 브레이크다운 전압을 나타냈다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 정전출력전극과 정전입력전극의 사이에 솔더 레지스터가 패터닝되어, 스파크 방지소자의 동작횟수가 증가하더라도 안정적으로 브레이크오버전압이 유지된다.
또한, 정전입력전극이 정전출력전극의 주위를 완전히 둘러싸서, 정전기가 다른 소자로 누설되는 현상이 방지된다.
더욱이, 신호선은 층간절연부에 의해 정전입력단 및 정전입력전극과 전기적으로 절연되어, 신호선과 정전입력단 또는 정전입력전극과의 사이에 기생커패시터가 방지된다.
또한, 정전입력전극이 상부접지층 뿐만 아니라 하부접지층에도 전기적으로 연결되어, 신호선에 인가된 정전기가 효과적으로 접지된다.
더욱이, 스파크 방지소자가 신호선과 서로 다른 층에 형성되어 다양한 형태의 회로를 디자인할 수 있다.
또한, 절연기판이 복수개의 절연층들을 포함하여, 회로구조가 복잡해지더라도 효과적으로 스파크를 방지할 수 있다.
더욱이, 정전입력전극이 복수개의 정전입력단들을 포함하여, 브레이크오버전압이 일정하게 유지된다. 또한, 각 정전입력단이 정전출력전극 방향으로 둥근 형상을 가져서 정전기가 어느 한 지점에 집중되는 것이 방지된다.
또한, 각 정전입력단이 정전출력전극 방향으로 평평한 사각 형상을 가져서 전류가 급격히 흐르는 것이 방지된다.
더욱이, 각 정전입력단 및 각 정전출력단이 평평한 사각 형상을 가지며 서로 동일한 간격으로 마주보고 있어서, 어느 한 지점에 정전기가 집중되는 것이 방지된다.
또한, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자가 복수개의 신호선들에 연결되어, 스파크 현상을 효과적으로 방지한다.
따라서, 인쇄회로기판용 스파크 방지소자의 전기적 특성, 신뢰성 및 수명이 향상되며 브레이크오버 전압을 용이하게 조절할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 절연기판 20 : 솔더레지스터
30 : 상부접지층 35 : 접지연결부
40 : 하부접지층 50 : 신호선
100 : 스파크 방지소자 110 : 정전출력전극
112 : 정전출력단 120 : 정전입력전극
122 : 정전입력단 130 : 층간도전부
140 : 층간절연부 150 : 공기층

Claims (20)

  1. 절연기판, 상기 절연기판 상에 배치되는 솔더레지스터, 상기 절연기판 상에 배치되는 접지층 및 신호선을 구비한 인쇄회로기판용 스파크 방지소자에 있어서,
    상기 절연기판 상에 배치되는 정전출력전극;
    상기 정전출력전극과 동일한 층으로부터 형성되고, 상기 정전출력전극으로부터 이격되어 상기 정전출력전극을 포위하며, 상기 접지층에 전기적으로 연결되는 정전입력전극;
    상기 정전출력전극 및 상기 신호선을 전기적으로 연결하는 층간도전부;
    상기 정전입력전극과 상기 신호선을 전기적으로 절연시키는 층간절연부; 및
    상기 정전출력전극과 상기 정전입력전극의 사이에 배치되는 공기층을 포함하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 솔더레지스터는 상기 정전출력전극과 상기 정전입력전극의 사이에서 패터닝되어 제거되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접지층은 상기 절연기판의 상면 상에 배치되는 상부접지층, 상기 절연기판의 하면 상에 배치되는 하부접지층 및 상기 상부접지층과 상기 하부접지층을 전기적으로 연결하는 접지연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상부접지층은 상기 정전출력전극과 동일한 층으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  5. 제3항에 있어서, 상기 하부접지층은 상기 신호선과 동일한 층으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 정전출력전극은 상기 신호선과 다른 층에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정전출력전극은 외곽으로 돌출되는 정전출력단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 정전출력단은 상기 정전입력전극 방향에서 볼때 평평한 사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  9. 제7항에 있어서, 상기 정전출력전극은 복수개의 정전출력단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  10. 제1항에 있어서, 상기 정전입력전극은 내측으로 돌출되는 정전입력단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 정전입력단은 둥근 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 정전입력단은 뾰족한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  13. 제10항에 있어서, 상기 정전입력단은 평평한 사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  14. 제10항에 있어서, 상기 정전입력전극은 복수개의 정전입력단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  15. 제1항에 있어서, 상기 절연기판은 상부절연층 및 상기 상부절연층의 하부에 배치되는 하부절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  16. 제15항에 있어서, 상기 신호선은 상기 상부절연층과 상기 하부절연층의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  17. 제15항에 있어서, 상기 하부접지층은 상기 상부절연층과 상기 하부절연층의 사이에 배치되며, 상기 접지연결부는 상기 상부절연층을 관통하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  18. 제1항에 있어서, 복수개의 정전출력전극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 정전출력전극들은 하나의 정전입력전극에 대응되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
  20. 제18항에 있어서, 상기 정전출력전극들은 서로 다른 복수개의 신호선들에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 스파크 방지소자.
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