KR20190015816A - Hybrid electric shock protection device and mobile electronic device with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트폰 등과 같은 전자장치용 감전방지소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 정전기 응답 특성과 고용량 커패시턴스의 구현이 가능한 동시에 이종재료간 접합 안전성을 확보할 수 있는 복합형 감전방지소자 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric shock prevention device for an electronic device such as a smart phone, and more particularly to a hybrid electric shock prevention device capable of realizing a high electrostatic response characteristic and a high capacity, And more particularly, to a portable electronic device equipped with the same.
최근 휴대용 전자장치에 채용되는 메탈 재질의 하우징은 재질의 특성상 전기전도도가 우수하기 때문에, 특정 소자를 통하여 또는 부위에 따라 외장 하우징과 내장 회로부 사이에 전기적 경로가 형성될 수 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, a metal housing used in a portable electronic device has excellent electrical conductivity due to the nature of its material, so that an electrical path can be formed between the external housing and the built-in circuit depending on the particular device or part.
특히, 외부의 노출면적이 큰 메탈 하우징과 같은 전도체를 통하여 순간적으로 높은 전압을 갖는 정전기가 유입되는 경우, 별도의 회로보호소자를 구비하지 않으면 IC 등의 회로부를 파손시킨다. 또한, AC 전원에 의해 발생되는 누설전류가 회로부의 접지부를 따라 메탈 하우징으로 전파되면, 사용자에게 불쾌감을 주거나 심한 경우, 사용자에게 상해를 입힐 수 있는 감전 사고를 초래하기 때문에, 이에 대한 대책이 요구되고 있다. Particularly, when a static electricity having a high voltage instantly flows through a conductor such as a metal housing having a large exposed surface area, the circuit part such as an IC or the like is damaged if a separate circuit protection element is not provided. In addition, if the leakage current generated by the AC power source is propagated to the metal housing along the ground portion of the circuit part, it may cause an electric shock which may cause injury to the user if the user gives an uncomfortable feeling or a severe case. have.
더욱이, 정전기의 경우, 그 특성상 평면보다는 뾰족한 형상의 첨단부로 더 잘 유입되기 때문에, 이러한 부분에는 정전기의 내성을 더 강화시킬 수 있는 보호소자가 요구되고 있다. Moreover, in the case of static electricity, since it flows into the tip portion of a pointed shape rather than the flat surface due to its characteristics, there is a need for such a portion to have a protective device capable of further enhancing the immunity of static electricity.
한편, 휴대용 전자장치는 통신 기능을 필수적으로 수반하기 때문에 회로보호소자를 구비하면서도 통신신호를 감쇄 없이 안정적으로 처리하기 위해서는 회로보호소자가 고용량의 커패시턴스를 가질 것이 요구되며, 특히, 회로보호소자가 설치되는 회로기판의 위치에 따라 다양한 용량의 커패시턴스가 요구될 수 있다. On the other hand, since the portable electronic device essentially involves a communication function, it is required that the circuit protection device has a capacitance of a high capacity in order to stably process the communication signal without attenuation while the circuit protection device is provided. Particularly, Capacitances of various capacitances may be required depending on the position of the substrate.
이러한 실정에서, 휴대용 전자장치에서 누설전류를 차단하면서도 정전기 유입이 용이한 위치별로 정전기 내성을 강화시키는 동시에 다양한 고용량 커패시턴스를 구현하기 위한 대책으로서, 바리스터 소자와 커패시터 소자의 이종 접합이 제안되고 있다.In such a situation, heterogeneous bonding of a varistor element and a capacitor element has been proposed as a countermeasure for realizing various high capacity capacitances while enhancing the electrostatic resistance for each position where the leakage current is blocked in the portable electronic device and the position where the static electricity is easy to flow.
하기의 특허문헌 1에서는 바리스터와 커패시터의 일부에 상호간의 물질이 함유된 시트를 적층하여 동시 소결함으로써 동시 소결후 수축률 차이를 감소시키는 방안이 개시되어 있다. In the following Patent Document 1, there is disclosed a method of reducing the difference in shrinkage ratio after simultaneous sintering by laminating sheets containing mutual substances in a part of a varistor and a capacitor and simultaneously sintering the same.
그러나, 특허문헌 1에서와 같이 바리스터에 커패시터를 이루는 물질이 함유되면, 바리스터의 특성이 급격하게 열화되고, 반대로 커패시터에 바리스터를 이루는 물질이 함유되면, 커패시터의 절연 저항이 낮아지기 때문에 내압이 작아지고, 온도특성이 악화되는 등 신뢰성이 떨어지기 때문에, 통신 신호 통과와 정전기 보호를 동시에 수행할 수 있는 복합소자로 사용하는데 적합하지 않다. However, if the varistor contains a material constituting a capacitor as in the case of Patent Document 1, the characteristics of the varistor are rapidly deteriorated. On the contrary, when a material forming a varistor is contained in the capacitor, the insulation resistance of the capacitor is lowered, It is not suitable for use as a composite device capable of simultaneously transmitting communication signals and protecting static electricity.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 이종 재료 상호간의 물질이동을 차단시킴으로써, 이종 접합에 의한 뒤틀림이나 박리를 방지하면서도 반복적인 사용에도 신뢰성이 높고, 정전기 응답특성이 양호하며, 무선 통신에 적합한 고용량 커패시턴스를 구현할 수 있는 복합형 감전방지소자 및 이를 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof, which can prevent material transfer between dissimilar materials to prevent warping or peeling due to heterojunction, An object of the present invention is to provide a composite type electric shock prevention device capable of realizing a high capacity capacitance suitable for communication and a portable electronic device having the same.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 복수 개의 바리스터 물질층, 어느 하나의 바리스터 물질층에 구비된 적어도 두 개의 제1내부전극 및 다른 하나의 바리스터 물질층에 구비된 적어도 하나의 제2내부전극을 포함하는 바리스터부; 복수 개의 유전체 시트층 및 상기 각 유전체 시트층 상에 구비되는 복수 개의 커패시터 전극을 포함하는 커패시터부; 상기 바리스터부와 상기 커패시터부 사이에 배치되는 차단층; 및 상기 바리스터부와 상기 커패시터부의 양측에 구비되어 상기 복수 개의 커패시터 전극, 상기 제1내부전극, 또는 상기 제2내부전극에 연결되는 한 쌍의 외부단자;를 포함하는 복합형 감전방지소자를 제공한다. 여기서, 상기 바리스터부, 상기 커패시터부 및 상기 차단층은 그린 시트 상태로 적층되어 동시 소성되며, 상기 차단층은 ZrO3을 주성분으로 하고, 상기 커패시터부 및 상기 바리스터부의 수축률 제어를 위해 ZnO가 함유되는 절연체일 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a varistor including a plurality of varistor material layers, at least two first inner electrodes provided in one varistor material layer, and at least one second inner electrode provided in another varistor material layer, A varistor portion comprising; A capacitor portion including a plurality of dielectric sheet layers and a plurality of capacitor electrodes provided on the dielectric sheet layers; A barrier layer disposed between the varistor part and the capacitor part; And a pair of external terminals provided on both sides of the varistor part and the capacitor part and connected to the plurality of capacitor electrodes, the first internal electrode, or the second internal electrode . Here, the varistor portion, the capacitor portion, and the barrier layer are stacked and cofired in a green sheet state, and the barrier layer includes ZrO 3 as a main component, and ZnO is contained for controlling the shrinkage ratio of the capacitor portion and the varistor portion. Lt; / RTI >
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 차단층은 상기 바리스터부와 상기 커패시터부 사이의 물질이동을 차단할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the barrier layer may block mass transfer between the varistor part and the capacitor part.
또한, 상기 절연체는 ZnO이 0.5~1.5 wt% 함유할 수 있다.The insulator may contain 0.5 to 1.5 wt% of ZnO.
또한, 상기 차단층은 금속전극을 더 포함할 수 있다.The barrier layer may further include a metal electrode.
이때, 상기 금속전극은 상기 한 쌍의 외부전극과 연결되지 않을 수 있다. At this time, the metal electrode may not be connected to the pair of external electrodes.
아울러, 상기 금속전극은, 상기 한 쌍의 외부전극 중 어느 하나에 연결되는 제1전극; 및 상기 한 쌍의 외부전극 중 다른 하나에 연결되며 상기 제1전극과 일정간격 이격되어 배치되는 제2전극을 포함할 수 있다.The metal electrode may include a first electrode connected to one of the pair of external electrodes; And a second electrode connected to the other of the pair of external electrodes and spaced apart from the first electrode by a predetermined distance.
이때, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 수직으로 배치되거나 동일 평면 상에 배치될 수 있다.At this time, the first electrode and the second electrode may be arranged vertically or on the same plane.
이때, 상기 절연체는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 에어갭을 포함할 수 있다.At this time, the insulator may include an air gap between the first electrode and the second electrode.
또한, 상기 바리스터 물질층은 ZnO를 주성분으로 Zr, Nb, Pr, Bi, Co. Si, Cr, 및 Mn의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함하고, 상기 유전체 시트층은 BaTiO3을 주성분으로, Ti, Si, Sr, Bi, W, 및 Nd의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.The varistor material layer may be formed of ZnO, Zr, Nb, Pr, Bi, Co. Si, Cr, and Mn, and the dielectric sheet layer contains at least one or more oxides of Ti, Si, Sr, Bi, W, and Nd as main components of BaTiO 3 .
또한, 상기 커패시터 전극, 상기 제1내부전극, 및 상기 제2내부전극은 Ag, Pd, Pt, Au, Ni, 및 Cu 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.The capacitor electrode, the first internal electrode, and the second internal electrode may include at least one of Ag, Pd, Pt, Au, Ni, and Cu.
또한, 상기 커패시터 전극 사이의 거리는 20㎛ 이상일 수 있다. Further, the distance between the capacitor electrodes may be 20 占 퐉 or more.
한편, 본 발명은 도전성 케이스에서 외측으로 돌출 형성되는 첨단부를 포함하는 전도체; 회로부; 및 상기 전도체와 회로부를 전기적으로 연결하는 복합형 감전방지소자를 포함하는 휴대용 전자장치를 제공한다. 여기서, 상기 전기적 충격 보호소자는, 상술한 바와 같은 구조 및 특성을 갖는 다양한 실시예의 전기적 충격 보호소자가 바람직하게 이용될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a connector comprising: a conductor including a tip portion protruding outward from a conductive case; Circuitry; And a composite type anti-static device for electrically connecting the conductor and the circuit portion. Here, the electric shock protection device may be preferably an electric shock protection device of various embodiments having the above-described structure and characteristics.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 전도체는 사이드 키를 포함하거나, 상기 첨단부는 외부 기기와 연결을 위한 커넥터의 삽입구의 일단을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the conductor includes a side key, or the leading end may include one end of a connector insertion port for connection with an external device.
본 발명에 의하면, 바리스터부와 커패시터부 사이에 절연체를 포함하는 차단층을 구비함으로써, 동시소성을 하는 과정 중에 바리스터 물질층과 유전체 사이의 물질이동을 차단하여 이종접합에 의한 전기적 특성의 열화를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, since the barrier layer including the insulator is provided between the varistor portion and the capacitor portion, the material movement between the varistor material layer and the dielectric is blocked during the co-firing process, thereby preventing the deterioration of the electrical characteristics due to the heterojunction So that the reliability of the product can be improved.
또한, 본 발명은 바리스터 물질층과 유전체와의 접착 친화도가 높은 물질로 차단층을 구현함으로써, 바리스터 물질층과 유전체 사이의 접착 안정성을 확보할 수 있으므로, 동시소성 후 바리스터 물질층과 유전체 사이의 수축률의 차이를 감소시키고 이종 접합에 의한 뒤틀림이나 박리, 또는 크랙 등을 방지할 수 있다. In addition, since the barrier layer is formed of a material having a high adhesion affinity between the varistor material layer and the dielectric material, adhesion stability between the varistor material layer and the dielectric material can be ensured, It is possible to reduce the difference in shrinkage ratio and to prevent distortion, peeling, cracking, or the like caused by the heterojunction.
또한, 본 발명은 차단층에 금속전극을 포함함으로써, 바리스터 물질층과 유전체 사이의 물질이동을 더욱 효과적으로 차단하여 제품의 신뢰성과 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, by including a metal electrode in the barrier layer, the present invention can more effectively block the transfer of material between the varistor material layer and the dielectric, thereby improving the reliability and electrical characteristics of the product.
또한, 본 발명은 차단층 내에 별도의 정전기 방전 구조를 구비함으로써, 이 정전기 방전 구조가 바리스터부와 병렬로 연결되어 바리스터부의 정전기 특성을 보완하므로 정전기 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. Further, since the electrostatic discharge structure is provided in parallel with the varistor portion, the electrostatic discharge characteristic of the varistor portion can be improved by further having the electrostatic discharge structure in the barrier layer.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도,
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도,
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도, 그리고,
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 복합형 감전방지소자의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a composite-type electric shock-preventing device according to a first embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a composite-type electro-static discharge device according to a second embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view of a composite-type electric shock-preventing device according to a third embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a composite-type electric shock-preventing device according to a fourth embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view of a composite-type electric shock-preventing device according to a fifth embodiment of the present invention,
6 is a cross-sectional view of a composite-type electric shock-preventing device according to a sixth embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 발명의 제1실시예에 따른 복합형 감전방지소자(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 바리스터부(110), 커패시터부(120), 차단층(130), 및 외부단자(140)를 포함한다. 1, the composite type
상기 복합형 감전방지소자(100)는 바리스터부(110)와 커패시터부(120)가 서로 상이한 이종재료로 구성된 것으로 바리스터부(110)에서는 높은 정전기 응답특성이 구현되고, 커패시터부(120)에서는 고용량 커패시터가 구현되어 통신신호를 원활하게 통과시킬 수 있다.The composite type
여기서, 바리스터부(110) 및 커패시터부(120)는 서로 적층되는 구조로서, 어느 하나가 다른 하나의 상부에 적층될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 회로기판에 솔더링되는 부분에 커패시터부(120)가 배치되고, 그 상측에 바리스터부(110)가 적층 배치되는 것이 좋다. 이는 회로기판에 솔더링을 통해 복합형 감전방지소자(100)를 실장할 때, 커패시터부(120)를 구성하고 있는 소체가 바리스터부(110)를 구성하는 소체에 비해 신뢰성이 우수하기 때문이다.Here, the
이때, 복합형 감전방지소자(100)는 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이에 차단층(130)을 포함할 수 있다. 차단층(130)은 그린 시트 상태에서 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이에 개재되는 것으로, 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 및 차단층(130)을 동시소성하여 원칩화된 복합형 감전방지소자(100)를 구현할 수 있다. 이와 같이, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)를 동시 소성하면, 제조공정이 단순화되므로 생산성이 향상될 수 있다.At this time, the hybrid
아울러, 도 1에는 복합형 감전방지소자(100)가 하나의 바리스터부(110)와 하나의 커패시터부(120)를 포함하는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 바리스터부(110) 또는 커패시터부(120)가 복수로 구비될 수도 있다. 예컨대, 도시하지는 않았지만, 바리스터부(110)를 중앙에 배치하고, 그 상측과 하측 각각에 커패시터부(120)를 차단층(130)의 개재하에 구비하는 것도 가능하다.1, the hybrid
바리스터부(110)는 바리스터 물질층(110a), 제1내부전극(112,114,118), 및 제2내부전극(116)을 포함하며, 누선전류 차단기능 및 정전기 보호기능을 갖는다. The
바리스터 물질층(110a)은 바리스터 물질을 포함하며, 일례로, ZnO를 주성분으로 Zn, Nb, Pr, Bi, Co. Si, Cr, 및 Mn의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 바리스터 물질층(110a)은 복수 개로 이루어진다. 즉, 하나의 바리스터 물질층(110a) 상에 제1내부전극(112,114,118) 또는 제2내부전극(116)이 구비되기 때문에, 제1내부전극(112,114,118) 및 제2내부전극(116)의 배치 구성에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.The
제1내부전극(112,114,118)들은 동일 바리스터 물질층(110a) 상에 일정간격 이격되어 구비되며, 적어도 두 개 이상으로 구성된다. 일례로, 양 단부에 배치되는 제1내부전극(112,114)은 한 쌍의 외부전극(140)에 각각 통전 가능하게 연결되고, 외부전극(140)에 연결되지 않은 위치에도 중간 제1내부전극(118)이 형성될 수 있다. 이때, 중간 제1내부전극(118)은 후술할 적어도 하나 이상의 제2내부전극(116) 사이 공간부를 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 제1내부전극(112,114,118) 각각은 서로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. The first
제2내부전극(116)은 복수 개의 제1내부전극(112,114,118)과 상이한 바리스터 물질층(110a) 상에 구비되며, 적어도 하나 이상으로 구성된다. 일례로, 제1내부전극(112,114)이 두 개인 경우, 제2내부전극(116)은 복합형 감전방지소자(100)의 단면 상에서 제1내부전극(112,114) 사이에 하나만 배치되고, 제1내부전극(112,114,118)이 세 개인 경우, 제2내부전극(116)은 복합형 감전방지소자(100)의 단면 상에서 제1내부전극(112,114,118) 사이에 각각 하나씩 두 개가 배치될 수 있다. 이때, 제2내부전극(116)은 외부전극(140)과 전기적으로 연결되지 않도록 배치될 수 있다.The second
여기서, 제1내부전극(112,114,118)과 제2내부전극(116)은 서로 대향하여 일부가 중첩되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 서로 중첩되지 않게 배치될 수도 있다. Here, the first
이때, 제1내부전극(112,114,118)들 사이의 거리는 제1내부전극(112,114,118)과 제2내부전극(116) 사이의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 이에 의해 외부전극(140)으로부터 유입되는 정전기는 제1내부전극(112), 제2내부전극(116), 제1내부전극(118), 제2내부전극(116) 및 제1내부전극(114) 순서의 경로로 바리스터 물질층(110a)을 통해 전파될 수 있다.At this time, the distance between the first
이때, 바리스터부(110)는 제1내부전극(112,114,118)과 제2내부전극(116) 사이의 간격 및 바리스터 물질의 입경이 항복전압(Vbr)을 만족할 수 있도록 형성될 수 있다. 여기서, 바리스터부(110)의 항복전압(Vbr)은 제1내부전극(112)과 제2내부전극(116) 사이, 제2내부전극(116)과 제1내부전극(118) 사이, 제1내부전극(118)과 제2내부전극(116) 사이, 및 제2내부전극(116)과 제1내부전극(114) 사이의 각각의 단위 항복전압의 총합이다. At this time, the
아울러, 바리스터부(110)의 항복전압(Vbr)은 복합형 감전방지소자(100)가 적용되는 휴대용 전자장치의 외부전원에 의한 누설전류를 차단하도록 상기 외부전원의 정격전압(Vin)보다 클 수 있다. 여기서, 외부전원은 상용 전원일 수 있다. The breakdown voltage Vbr of the
이에 의해, 바리스터부(110)는 정전기가 유입되는 경우, 정전기의 전압이 항복전압(Vbr)보다 크기 때문에 턴온되어 정전기를 통과시킬 수 있고, 아울러, 외부전원에 의한 누설전류가 유입되는 경우, 외부전원의 정격전압보다 항복전압(Vbr)이 크기 때문에 턴오프되어 누설전류를 차단할 수 있다.Accordingly, when the static electricity is introduced, the
여기서, 제2내부전극(116)은 외부전극(140)에 연결되지 않은 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 제1내부전극(112,114,118) 및 제2내부전극(116)의 배치 순서에 따라 제1내부전극(112)이 하나의 외부전극(140)에 연결되고, 제2내부전극(116)이 다른 하나의 외부전극(140)에 연결될 수도 있다. Although the second
아울러, 제1내부전극(112,114,118)은 제2내부전극(116)을 중심으로 상하에 배치될 수 있다. 즉, 제1내부전극(112,114,118)이 구비된 바리스터 물질층(110a)과 제2내부전극(116)이 구비된 바리스터 물질층(110a)이 반복적으로 적층될 수 있다. 이에 의해 정전기의 경로가 병렬로 복수 개가 구비되므로 정전기에 대한 응답특성을 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, the first
이때, 제1내부전극(112,114) 및 제2내부전극(116)은 Ag, Pd, Pt, Au, Ni, 및 Cu 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 일례로, 제1내부전극(112,114,118) 및 제2내부전극(116)은 Ag 단독으로 사용되는 경우 정전기(ESD) 내성이 열화될 수 있기 때문에 Ag에 상기 열거된 성분 중 적어도 하나를 함유시켜 합금화할 수 있다. At this time, the first
커패시터부(120)는 유전체 시트층(120a) 및 커패시터 전극(122,124)을 포함한다. The
유전체 시트층(120a)은 유전체를 포함하며, 일례로, BaTiO3을 주성분으로, Ba, Ti, Si, Sr, Bi, W, 및 Nd의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 유전체 시트층(120a)은 복수 개로 이루어진다. 즉, 하나의 유전체 시트층(120a) 상에 하나의 커패시터 전극(122,124)이 구비되기 때문에, 커패시터 전극(122,124)의 배치 구성에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.The
이와 같이, 바리스터 물질과 상이한 이종의 유전체를 이용하여 커패시터부(120)를 구현함으로써, 커패시턴스의 대용량 구현이 용이하지 않은 바리스터부(110)의 특성을 보완하여 대용량으로 다양한 값으로 커패시턴스를 용이하게 구현할 수 있다.As described above, by implementing the
특히, 커패시터부(120)는 바리스터부(110)와의 영향이 배제되어 내부에 적층 형성되는 커패시터 전극(122,124)의 간격을 보다 조밀하게 형성할 수 있어 커패시터 전극(122,124)의 적층 수를 증가시키거나, 고유전율의 유전체 시트층(120a)을 이용하여 고용량의 커패시턴스의 구현이 용이할 수 있다. Particularly, the
이에 의해 커패시터부(120)는 통신 목적에 대응하는 대역별 통신신호를 감쇄없이 전달할 수 있다.Thus, the
커패시터 전극(122,124)은 각각의 유전체 시트층(120a) 상에 하나씩 구비될 수 있다.
이와 같이, 커패시터부(120)는 커패시터 전극(122,124)이 구비된 복수 개의 유전체 시트층(120a)이 순차적으로 적층될 수 있다. 여기서, 서로 대칭되는 위치에 커패시터 전극(122) 및 커패시터 전극(124)이 각각 구비되는 유전체 시트층(120a)이 교대로 적층될 수 있다.As described above, the
이때, 커패시터부(120)는 외부전원의 정격전압(Vin)보다 큰 절연파괴 전압(Vcp)을 가질 수 있다. 이에 의해 커패시터부(110)는 외부전원에 의한 누설전류가 유입되는 경우, 누설전류를 차단하여 사용자의 감전을 방지할 수 있다.At this time, the
여기서, 커패시터 전극(122,124) 사이의 거리는 20㎛ 이상일 수 있다. 이와 같이, 커패시터 전극(122,124)은 사이의 간격을 충분히 확보함으로써, 무선 통신에 적합한 커패시턴스를 구현하는 동시에 누설전류 차단을 위한 절연파괴 전압(Vcp)을 증대시킬 수 있다. Here, the distance between the
이때, 커패시터 전극(122,124)은 Ag, Pd, Pt, Ni, Au, 및 Cu 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 일례로, 커패시터 전극(122,124)은 Ag 단독으로 사용되는 경우 정전기(ESD) 내성이 열화될 수 있기 때문에 Ag에 상기 열거된 성분 중 적어도 하나를 함유시켜 합금화할 수 있다.At this time, the
여기서, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)는 대략 동일한 두께로 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 용도에 따라 서로 상이한 두께로 구비될 수도 있다. 이때, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 두께의 합은 복합형 감전방지소자(100)의 규격을 만족하도록 설정된다. 일례로, 1005 규격(소자의 가로 길이 1㎜, 세로 길이 0.5㎜)의 경우, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)는 각각 0.3㎜ 이하로 복합형 감전방지소자(100)의 전체 두께의 1/3~2/3배의 두께로 구비될 수 있다.Here, the
차단층(130)은 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이에 배치된다. 여기서, 차단층(130)은 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 동시 소성시 바리스터부(110)와 커패시터부(120)를 구성하는 바리스터 물질층(110a)과 유전체 시트층(120a)을 구성하는 각각의 물질들이 동시 소성 과정에서 다른 층으로 이동하는 것을 차단하는 기능을 수행할 수 있다.The
이때, 상기 차단층(130)은 ZrO3을 주성분으로 하고, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 소성후 수축률 제어를 위하여, ZrO3에 비해 상대적으로 적은 양의 ZnO가 함유되는 절연체를 포함할 수 있다. 일례로, 차단층(130)은 ZnO이 0.5~1.5 wt% 함유될 수 있다. 즉, 차단층(130)은 ZrO3과 ZnO가 대략 9:1로 구성될 수 있다. At this time, the
이에 의해, 동시 소성시 바리스터부(110)나 커패시터부(120)로부터 차단층(130)으로의 물질이동이 있을 수 있으나, 차단층(130)으로부터 바리스터부(110)나 커패시터부(120)로의 물질이동은 실질적으로 억제할 수 있다. Thereby, there is a possibility of transferring material from the
결과적으로, 차단층(130)에 의해 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 물질이동이 억제될 수 있어 동시 소성에 따라 커패시터부(120)의 물질이 바리스터부(110)의 물질과 혼합되는 것을 억제할 수 있고, 이종 재질의 동시 소성 과정에서 발생하는 수축률 차이에 의한 뒤틀림 현상들이 개선되므로 동시 소성이 가능하면서도 바리스터 고유의 충분한 정전기(ESD) 특성을 확보하고, 충분한 커패시턴스를 구현할 수 있어 통신신호를 원활하게 통과시킬 수 있다. As a result, the material flow between the
또한, 차단층(130)은 절연체로 형성되어, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 전기적 특성을 완전히 차단하므로, 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 상호간의 특성을 전기적으로 분리하므로, 각각의 정전기 보호 기능과 통신신호 통과기능이 간섭되지 않아 소자부품의 특성 열화를 억제할 수 있다.The
또한, 차단층(130)은 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 물질과 유사한 ZnO가 함유되기 때문에, 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 각각에 대한 접착 친화도가 높으므로, 동시 소성시 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 결합성을 안정적으로 확보할 수도 있다.Since the
이때, ZnO은 바리스터부(110)나 커패시터부(120)의 물성에 의한 수축률에 따라 차단층(130)에 함유되는 비율이 조정될 수 있다. At this time, the proportion of ZnO contained in the
결과적으로, 차단층(130)은 바리스터부(110)와 커패시터부(120)를 접합하는 기능과 전기적 및 열적으로 바리스터부(110)와 커패시터부(120)를 분리하여 특성 열화를 방지하는 기능을 갖는다. As a result, the
이에 의해, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 상이한 온도특성에 의한 상호간의 특성 열화를 방지할 수 있고, 따라서, 바리스터 고유의 우수한 정전기(ESD) 내성을 가짐과 동시에 안정적인 온도특성을 제공할 수 있으며, 통신신호를 원활하게 투과할 수 있는 고용량의 커패시턴스를 용이하게 구현할 수 있다. 통상적으로 매칭 소자로 본 소자를 사용할 때에는 30pF 내지 150pF의 커패시턴스 값이 가장 많이 사용될 수 있다.Thus, it is possible to prevent deterioration of mutual characteristics due to different temperature characteristics of the
외부단자(140)는 바리스터부(110) 및 커패시터부(120)의 양측에 구비되며, 복수 개의 커패시터 전극(122,124) 및 제1내부전극(112,114,118) 또는 제2내부전극(116)에 연결되며, 한 쌍으로 이루어진다. The
상기 외부단자(140)는 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이를 전기적으로 병렬 연결하는 동시에, 복합형 감전방지소자(100)를 회로기판에 솔더링하기 위한 전극으로서, 단면상 "ㄷ"자 형상으로 이루어질 수 있다. The
이에 의해, 정전기, 외부전원의 누설전류 및 통신 신호에 대하여 바리스터부(110) 및 커패시터부(120)가 선별적으로 동작함으로써, 복합형 감전방지소자(100)는 정전기 보호, 감전방지 및 통신신호 전달기능을 모두 수행할 수 있다.Thereby, the
이때, 외부단자(140)는 Ag와 글라스를 포함할 수 있다. 이에 의해 제1내부전극(112,114,218) 또는 제2내부전극(116)과 연결하는 전기적 특성을 향상시키는 동시에 바리스터부(110) 및 커패시터부(120)와의 접착성을 향상시킬 수 있다. At this time, the
아울러, 외부단자(140)는 그와 연결되지 않은 제1내부전극(112,114,118) 또는 제2내부전극(116)과의 최소 인접거리가 20㎛ 이상일 수 있다. 이에 의해, 상술한 바와 같이 제1내부전극(112,114,118) 및 제2내부전극(116) 사이에서 진행하는 정전기 등과 같은 신호가 외부단자(140)로 그 진행경로가 변경되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
또한, 외부단자(140)는 그와 연결되지 않은 커패시터 전극(122,124)과의 최소 인접거리가 20㎛ 이상일 수 있다. 즉, 하나의 커패시터 전극(122)과, 다른 커패시터 전극(124)이 연결된 외부단자(140) 사이의 거리가 20㎛ 이상일 수 있다. In addition, the
여기서, 외부단자(140)는 회로기판 등의 외부와의 결합성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 추가로 Ni/Sn 또는 Ni/Au로 도금될 수 있다. Here, the
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합형 감전방지소자(200)는 차단층(230) 내에 금속전극(232)이 배치될 수 있다. Meanwhile, in the composite type
도 2에 도시된 바와 같이, 복합형 감전방지소자(200)는 차단층(230) 내에 단층의 금속전극(232)을 추가로 포함할 수 있다.2, the hybrid
이때, 차단층(230)은 복수 개의 절연층을 포함할 수 있다. 일례로, 금속전극(232)은 하나의 절연층 상에 구비되기 때문에, 금속전극(232)의 상측에도 다른 절연층이 구비될 수 있다. 즉, 차단층(130)은 금속전극(232)의 적층 수에 따라 복수 개의 절연층을 포함할 수 있다.At this time, the
여기서, 금속은 바리스터부(110), 커패시터부(120) 및 차단층(230)의 절연체보다 그 소성 온도가 낮기 때문에, 금속전극(232)은 이들보다 먼저 빠르게 소결되므로 소결 이전의 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 물질의 이동을 더욱 억제할 수 있다.Since the firing temperature of the metal is lower than that of the insulators of the
이때, 금속전극(232)은 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 물질이동을 최대한 억제하기 위해 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 접합면적에 근사한 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 바람직하게는 접합면적보다는 작은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. The
여기서, 금속전극(232)은 바리스터부(110) 및 커패시터부(120) 양측에 배치된 한 쌍의 외부전극(140)에 연결되지 않을 수 있다. 즉, 금속전극(232)의 양단이 외부전극(140)과 전기적으로 연결되는 경우, 복합형 감전방지소자(100)가 단락(short)되므로, 이를 방지하기 위해 금속전극(232)은 외부전극(140)과 일정한 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 일례로, 금속전극(232)의 양 단부는 외부전극(140)으로부터 20㎛ 이상 이격되도록 배치될 수 있다.Here, the
이와 같이, 차단층(230) 내에 바리스터부(110)나 커패시터부(120)에 비하여 소성 온도가 상대적으로 낮은 전극층을 구비함으로써, 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 물질이동을 효과적으로 차단할 수 있다. Since the electrode layer having a relatively lower firing temperature than the
그러나, 상기 전극층이 소성 온도가 낮은 글라스를 포함하는 경우, 글라스가 바리스터부(110)나 커패시터부(120)보다 소성 온도가 낮아 먼저 소결되어 고온에서 물질의 이동을 억제할 수는 있지만, 저온에서는 물질의 이동이 발생하므로 내부에 결함이 발생하기 때문에 글라스를 이용하여 전극층을 형성하는 것은 적합하지 않다. However, when the electrode layer includes a glass having a low firing temperature, the firing temperature of the glass is lower than that of the
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합형 감전방지소자(300)는 차단층(330) 내에 2층의 제1 및 제2 금속전극(332,334)이 배치될 수도 있다. Meanwhile, in the hybrid
도 3에 도시된 바와 같이, 복합형 감전방지소자(300)는 차단층(330) 내에 이중층의 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the hybrid
이에 의해, 하나의 금속전극을 통해 바리스터부(110) 또는 커패시터부(120)의 물질이 이동하더라도 추가적인 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)이 바리스터부(110) 또는 커패시터부(120)의 물질 이동을 억제함으로써, 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 물질 이동을 한층 더 억제할 수 있다. The first and
아울러, 이중의 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)이 수직 방향으로 일부가 중첩된 상태에서 외부전극(140)에 각각 연결될 수 있다. 즉, 제 1 금속전극(332)의 일측 단부와 제 2 금속전극(224)의 일측 단부가 각각 외부전극(140)에 연결되기 때문에, 바리스터부(110)와 커패시터부(120)의 계면에서 도 2의 단층 금속전극(232)에 비하여 더 넓은 면적에 걸쳐 물질의 이동을 억제할 수 있다. In addition, the first and
또한, 이중으로 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)이 배치되기 때문에, 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)과 외부전극(140) 사이를 소자의 단락 방지를 위해 이격 배치할 필요가 없어 설계 자유도가 향상될 수 있다.In addition, since the first and
여기서, 제 1 금속전극(332)은 어느 하나의 외부전극(140)에 연결되고, 제 2 금속전극(334)은 다른 하나의 외부전극(140)에 연결될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)은 서로 단락되지 않도록 일정 거리 이격 배치될 수 있다. 이때, 차단층(330)은 절연체이므로 전기적으로 단락 되지 않을 수 있다.The
한편, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합형 감전방지소자(300')는 이중층의 제 1 및 제 2 금속전극(332,334) 사이에 플로팅 금속전극(336,338)이 구비될 수 있다. Meanwhile, in the hybrid anti-electro-static device 300 'according to the fourth embodiment of the present invention, the floating
도 4에 도시된 바와 같이, 복합형 감전방지소자(300')는 차단층(330') 내에서 제 1 및 제 2 금속전극(332,334) 사이에 일정 거리로 이격 배치되는 플로팅 금속전극(336,338)을 더 포함할 수 있다. 4, the hybrid anti-electric device 300 'includes floating
이에 의해, 차단층(330') 내에 구비된 금속전극에 대한 외부전극(140) 사이의 내압이 플로팅 금속전극(336.338)의 수에 따라 증가하기 때문에, 금속전극(332,334,336,338) 사이의 수직 간격을 더욱 근접하게 배치할 수 있어 차단층(330')에 의한 부피의 증가를 억제할 수 있다. The vertical distance between the
또한, 복합형 감전방지소자(300') 전체의 사이즈 규격을 달성하기 위해 바리스터부(110) 또는 커패시터부(120)의 부피를 감소시킬 필요가 없이 그 전기적 특성의 열화를 방지할 있다. In addition, it is not necessary to reduce the volume of the
이때, 제 1 및 제 2 금속전극(332,334)과 플로팅 금속전극(336,338)은 각각이 수평 방향 및 수직 방향으로 일정거리 이격되어 배치되고, 수직 방향으로 일부가 중첩되게 배치될 수 있다.At this time, the first and
한편, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합형 감전방지소자(400)는 제 1 및 제 2 금속전극(432,434) 사이에 에어갭(436)이 구비될 수 있다.In the composite
도 5에 도시된 바와 같이, 복합형 감전방지소자(400)는 차단층(430) 내에서 제 1 및 제 2 금속전극(432,434) 및 에어갭(436)을 포함할 수 있다.5, the hybrid
여기서, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)은 동일 평면 상에 배치되어 외부전극(140)에 각각 연결될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)은 수평으로 서로 이격 배치될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)의 사이에는 에어갭(436)이 배치될 수 있다. Here, the first and
이에 의해, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)이 단층으로 구비되면서도 도 2의 금속전극(232)에 비하여 더 넓은 면적에 걸쳐 물질의 이동을 억제할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)은 외부전극(140) 각각에 연결되고, 에어갭(436)을 통해서는 물질이 이동할 수 없기 때문에, 도 2의 금속전극(232)과 외부전극(140) 사이의 간격에 대응하는 면적만큼 넓게 형성되어 물질의 이동을 더욱 억제할 수 있다.As a result, the first and
이때, 제 1 및 제 2 금속전극(432,434) 및 에어갭(436)은 써프레서 구조이므로, 복합형 감전방지소자(400)는 바리스터부(110)와 병렬로 써프레서를 구비할 수 있다.Since the first and
이에 의해, 정전기(ESD)의 유입시 먼저 빠르게 동작하는 바리스터부(110)에 의해 정전기(ESD)의 전압을 클램핑하여 정전기 보호 동작을 수행하는데, 정전기의 양이 많거나 상대적으로 긴 시간동안 정전기가 인가되면, 추가적으로 제 1 및 제 2 금속전극(432,434)로 구성되는 써프레서에 의해 정전기(ESD)를 발전하여 유입된 정전기의 높은 에너지를 통과시킴으로써 보호소자의 정전기 보호 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. Accordingly, when the ESD is introduced, the
한편, 본 발명의 제6실시예에 따른 복합형 감전방지소자(500)는 제 1 및 제 2 금속전극(532,534)이 수직으로 이격 배치될 수 있다.Meanwhile, the first and
도 6에 도시된 바와 같이, 복합형 감전방지소자(500)는 차단층(530) 내에서 제 1 및 제 2 금속전극(532,534) 및 에어갭(536)을 포함할 수 있다. 6, the hybrid
여기서, 제 1 및 제 2 금속전극(532,534)은 수직으로 이격되어 배치되고, 외부전극(140)에 각각 연결될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 금속전극(532,534)은 일부가 중첩되게 배치될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 금속전극(532,534)의 사이에는 에어갭(536)이 배치될 수 있다. Here, the first and
이에 의해, 제 1 및 제 2 금속전극(532,534)이 이층으로 구비되면서도 도 3의 금속전극(332,334)에 비하여 중첩되는 부분을 최소화함으로써, 적용되는 금속전극의 양을 감소시키므로 더 저비용으로 바리스터부(110)와 커패시터부(120) 사이의 물질 이동을 억제할 수 있다.Accordingly, since the first and
이때, 제 1 및 제 2 금속전극(532,534) 및 에어갭(536)은 써프레서 구조이므로, 복합형 감전방지소자(500)는 바리스터부(110)와 병렬로 써프레서를 구비할 수 있다.Since the first and
이에 의해, 정전기(ESD)의 유입시 먼저 빠르게 동작하는 바리스터부(110)에 의해 정전기(ESD)의 전압을 클램핑하여 정전기 보호 동작을 수행하는데, 정전기의 양이 많거나 상대적으로 긴 시간동안 정전기가 인가되면, 추가적으로 써프레서에 의해 정전기(ESD) 방전을 통해 높은 에너지를 통과시킴으로써 보호소자의 정전기 보호 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. Accordingly, when the ESD is introduced, the
이와 같은 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 휴대용 전자 장치에서, 외장 메탈케이스와 같은 전도체와 회로부 사이를 전기적으로 연결하도록 배치될 수 있다. 이때, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 회로부의 접지에 직접 연결되어 바리스터부(110)의 턴온에 의해 유입되는 정전기를 회로부로 전달하지 않고 접지로 바이패스시킬 수 있다. Such a composite type of anti-electrostatic device (100, 200, 300, 300 ', 400, 500) may be arranged to electrically connect a conductor such as an external metal case and a circuit part in a portable electronic device. At this time, the hybrid type
선택적으로, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)가 회로부의 접지에 직접 연결되지 않은 경우, 즉, 전도체와 회로부를 전기적으로 연결하여 정전기를 통과시키기만 하는 경우, 휴대용 전자장치는 정전기를 접지로 바이패스하기 위한 별도의 보호소자를 구비할 수 있다. 이러한 보호소자는 단일 소자로 이루어진 써프레서 또는 바리스터일 수 있다. Alternatively, when the hybrid
이와 같이, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 전도체로부터 정전기가 유입되는 경우, 바리스터부(110)의 턴온에 의해 정전기를 통과시킬 수 있다. 즉, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 그 항복전압(Vbr)이 정전기의 순간 전압보다 작기 때문에, 전기적으로 도통되어 정전기를 통과시킬 수 있다. 결과적으로, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 메탈 케이스와 같은 전자기기의 외부 전도체로부터 정전기 유입시에는 전기적 저항이 낮아져 정전기를 통과시키고, 정전기가 더 이상 유입되지 않으면 다시 원상태로 복귀하여 전도체와 회로부를 오픈 상태로 유지할 수 있다.As described above, when the static electricity flows from the conductor, the composite type
이때, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500) 내에 구비된 커패시터부(120)는 그 절연파괴 전압(Vcp)이 바리스터부(110)의 항복전압(Vbr)보다 크기 때문에, 정전기는 커패시터부(120)로 유입되지 않고, 바리스터부(110)로만 통과될 수 있다.At this time, since the dielectric breakdown voltage Vcp of the
또한, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 회로부의 접지로부터 외부전원의 누설전류가 유입되는 경우, 바리스터부(110)의 턴오프 및 커패시터부(120)에 의해 누설전류가 전도체로 전달되지 않도록 차단될 수 있다. When the leakage current of the external power source flows from the ground of the circuit part, the composite type
즉, 회로부의 회로기판, 예를 들면, 접지를 통하여 외부전원의 누설전류가 전도체로 유입되는 경우, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 그 항복전압(Vbr)이 누설전류에 의한 과전압에 비하여 크기 때문에, 오픈 상태로 유지될 수 있다. 환원하면, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 그의 항복전압(Vbr)이 휴대용 전자장치의 외부전원의 정격전압보다 크기 때문에, 전기적으로 도통되지 않고 오픈 상태를 유지하여 메탈 케이스 등과 같은 인체접촉 가능한 전도체로 누설전류가 전달되는 것을 차단할 수 있다. That is, when the leakage current of the external power source flows into the conductor through the circuit board of the circuit part, for example, the ground, the composite type
이때, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500) 내에 구비된 커패시터부(120)는 누설전류에 포함된 DC 성분을 차단할 수 있고, 아울러, 누설 전류의 AC 성분이 무선통신 대역에 비하여 상대적으로 낮은 주파수를 갖기 때문에, 해당 주파수에 대하여 큰 임피던스로 작용함으로써 누설전류를 차단할 수 있다.At this time, the
결과적으로, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 회로부의 접지로부터 유입되는 외부전원에 의한 누설전류를 차단하여 사용자를 감전으로부터 보호할 수 있다.As a result, the hybrid type
또한, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 전도체가 안테나의 일부로 구성되는 경우, 전도체를 통해 유입되는 통신 신호를 커패시터부(120)에 의해 통과시킬 수 있다. 이때, 바리스터부(110,210)는 턴오프되어 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 커패시터로서 기능할 수 있다. Also, in the case where the conductor is constituted as a part of the antenna, the composite type electric
즉, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 바리스터부(110,210)가 오픈 상태로 유지되어 전도체와 회로부를 차단하지만, 내부의 커패시터부(120)가 유입된 통신 신호를 통과시킬 수 있다. 이와 같이, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)의 커패시터부(120)는 통신 신호의 유입 경로를 제공할 수 있다. That is, the comb-type
여기서, 상기 휴대용 전자장치는 휴대가 가능하고 운반이 용이한 휴대용 전자기기의 형태일 수 있다. 일례로, 상기 휴대용 전자장치는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB 단말, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터 등일 수 있다. 이러한 전자장치들은 외부기기와의 통신을 위한 안테나 구조들을 포함하는 임의의 적절한 전자 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 더불어, 와이파이(WiFi) 및 블루투스와 같은 근거리 네트워크 통신을 사용하는 기기일 수 있다. Here, the portable electronic device may be in the form of a portable electronic device that is portable and portable. For example, the portable electronic device may be a portable terminal such as a smart phone, a cellular phone, and the like, and may be a smart watch, a digital camera, a DMB terminal, an electronic book, a netbook, a tablet PC, Such electronic devices may comprise any suitable electronic components including antenna structures for communication with external devices. In addition, it may be a device using local area network communication such as WiFi and Bluetooth.
이와 같은 휴대용 전자장치는 금속(알루미늄, 스테인리스 스틸 등)과 같은 도전성 재료들, 또는 탄소-섬유 합성 재료 또는 기타 섬유 계열 합성물들, 유리, 세라믹, 플라스틱 및 이들을 조합한 재료로 이루어진 외부 하우징을 포함할 수 있다. Such a portable electronic device includes an outer housing made of conductive materials such as metal (aluminum, stainless steel, etc.) or carbon-fiber synthetic material or other fiber-based composites, glass, ceramic, plastic and combinations thereof .
이때, 휴대용 전자장치의 하우징은 금속으로 이루어지고 외부로 노출되는 전도체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전도체는 상기 전자장치와 외부기기의 통신을 위한 안테나, 메탈 케이스, 및 도전성 장신구 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At this time, the housing of the portable electronic device may include a conductor made of metal and exposed to the outside. Here, the conductor may include at least one of an antenna for communication between the electronic device and the external device, a metal case, and conductive ornaments.
특히, 상기 메탈 케이스는 상기 휴대용 전자장치의 하우징의 측부를 부분적으로 둘러싸거나 전체적으로 둘러싸도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 메탈 케이스는 상기 전자장치의 하우징의 전면 또는 후면에 외부로 노출되도록 구비되는 카메라를 둘러싸도록 구비될 수 있다.In particular, the metal case may be provided to partially surround or partially surround the side of the housing of the portable electronic device. In addition, the metal case may be provided to surround the camera, which is exposed to the outside on the front surface or the rear surface of the housing of the electronic device.
여기서, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 상기 휴대용 전자장치의 하우징에 구비되는 메탈 케이스의 개수에 맞춰 적절하게 구비될 수 있다. 다만, 상기 메탈 케이스가 복수 개로 구비되는 경우 각각의 메탈 케이스는 모두 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)가 개별적으로 연결되도록 상기 휴대용 전자장치의 하우징에 내장될 수 있다.Here, the hybrid
아울러, 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 메탈 케이스와 회로기판 사이를 연결하거나, 안테나인 메탈 케이스와 FFM(front End Module) 사이에서 정합회로(예를 들면, R 및 L 성분)를 통하여 배치되거나, 안테나가 구비된 메탈 케이스와 해당 안테나를 통한 통신 기능을 구현하는 IC 사이에 배치되거나, PIFA(Planar Inverted F Antenna) 안테나의 쇼트 핀(short pin)과 매칭회로 사이에 배치될 수 있다. In addition, the hybrid type
또한, 상기 전도체는 도전성 케이스에서 외측으로 돌출 형성되는 첨단부를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 전도체는 사이드 키를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 첨단부는 외부 기기와 연결을 위한 커넥터의 삽입구, 일례로, 이어폰, 충전 케이블, 데이터 케이블 등이 삽입되는 커넥터의 삽입구의 일단을 포함할 수 있다.Further, the conductor may include a tip portion protruding outward from the conductive case. In one example, the conductor may include a side key. The distal end portion may include one end of a connector insertion port into which a connector, for example, an earphone, a charging cable, a data cable, or the like, is inserted.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 복합형 감전방지소자(100,200,300,300',400,500)는 정전기의 유입 가능성이 높은 외부로 돌출된 부분이나 뾰족한 형상을 갖는 부분과 회로부를 연결하는 경우, 정전기(ESD)에 대한 높은 응답특성 및 고용량 커패시턴스를 동시에 구현할 수 있다. That is, in the case of connecting the circuit portions to the outwardly protruding portion or the pointed portion, which is highly likely to enter the static electricity, the composite type electric
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100,200,300,300',400,500 : 복합형 감전방지소자
110 : 바리스터부
110a: 바리스터 물질층
112,114 : 제1내부전극
116,218 : 제2내부전극
120 : 커패시터부
120a : 유전체 시트층
122,124 : 커패시터 전극
130,230,330,330',430,530 : 차단층
232,332,334,336,338,432,434,532,534 : 금속전극
436,536 : 에어갭
140 : 외부단자100, 200, 300, 300 ', 400, 500: Combined anti-
110:
112, 114: first
120:
122, 124:
232, 334, 336, 338, 432, 434, 532, 534:
436,536: Air gap 140: External terminal
Claims (13)
복수 개의 유전체 시트층 및 상기 각 유전체 시트층 상에 구비되는 복수 개의 커패시터 전극을 포함하는 커패시터부;
상기 바리스터부와 상기 커패시터부 사이에 배치되는 차단층; 및
상기 바리스터부와 상기 커패시터부의 양측에 구비되어 상기 복수 개의 커패시터 전극, 상기 제1내부전극, 또는 상기 제2내부전극에 연결되는 한 쌍의 외부단자;를 포함하고,
상기 바리스터부, 상기 커패시터부 및 상기 차단층은 그린 시트 상태로 적층되어 동시 소성되며,
상기 차단층은 ZrO3을 주성분으로 하고, 상기 커패시터부 및 상기 바리스터부의 수축률 제어를 위해 ZnO가 함유되는 절연체인 복합형 감전방지소자.A varistor portion including at least two first inner electrodes provided in one of the varistor material layers and at least one second inner electrode provided in the other varistor material layer;
A capacitor portion including a plurality of dielectric sheet layers and a plurality of capacitor electrodes provided on the dielectric sheet layers;
A barrier layer disposed between the varistor part and the capacitor part; And
And a pair of external terminals provided on both sides of the varistor portion and the capacitor portion and connected to the plurality of capacitor electrodes, the first internal electrode, or the second internal electrode,
The varistor portion, the capacitor portion, and the barrier layer are stacked and co-fired in a green sheet state,
The barrier layer is mainly composed of ZrO 3, wherein the capacitor section and the hybrid electric shock prevention insulator containing ZnO for shrinkage control the varistor device portion.
상기 차단층은 상기 바리스터부와 상기 커패시터부 사이의 물질이동을 차단하는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 1,
Wherein the barrier layer blocks mass transfer between the varistor part and the capacitor part.
상기 절연체는 ZnO이 0.5~1.5 wt% 함유되는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 1,
Wherein the insulator contains 0.5 to 1.5 wt% of ZnO.
상기 차단층은 금속전극을 더 포함하는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 1,
Wherein the barrier layer further comprises a metal electrode.
상기 금속전극은 상기 한 쌍의 외부전극과 연결되지 않는 복합형 감전방지소자.5. The method of claim 4,
Wherein the metal electrode is not connected to the pair of external electrodes.
상기 금속전극은,
상기 한 쌍의 외부전극 중 어느 하나에 연결되는 제1전극; 및
상기 한 쌍의 외부전극 중 다른 하나에 연결되며 상기 제1전극과 일정간격 이격되어 배치되는 제2전극을 포함하는 복합형 감전방지소자.5. The method of claim 4,
The metal electrode
A first electrode connected to one of the pair of external electrodes; And
And a second electrode connected to the other one of the pair of external electrodes and spaced apart from the first electrode by a predetermined distance.
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 수직으로 배치되거나 동일 평면 상에 배치되는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 6,
Wherein the first electrode and the second electrode are arranged vertically or coplanarly.
상기 절연체는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 에어갭을 포함하는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 6,
Wherein the insulator includes an air gap between the first electrode and the second electrode.
상기 바리스터 물질층은 ZnO를 주성분으로 Zr, Nb, Pr, Bi, Co. Si, Cr, 및 Mn의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함하고,
상기 유전체 시트층은 BaTiO3을 주성분으로, Ti, Si, Sr, Bi, W, 및 Nd의 산화물 중 적어도 1종 이상을 포함하는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 1,
The varistor material layer includes ZnO as a main component, Zr, Nb, Pr, Bi, Co. At least one or more oxides of Si, Cr, and Mn,
Wherein the dielectric sheet layer comprises BaTiO 3 as a main component and at least one or more oxides of Ti, Si, Sr, Bi, W, and Nd.
상기 커패시터 전극, 상기 제1내부전극, 및 상기 제2내부전극은 Ag, Pd, Pt, Au, Ni, 및 Cu 중 적어도 1종 이상을 포함하는 복합형 감전방지소자.The method according to claim 1,
Wherein the capacitor electrode, the first internal electrode, and the second internal electrode include at least one of Ag, Pd, Pt, Au, Ni, and Cu.
상기 커패시터 전극 사이의 거리는 20㎛ 이상인 복합형 감전방지소자. The method according to claim 1,
And the distance between the capacitor electrodes is 20 占 퐉 or more.
회로부; 및
상기 전도체와 회로부를 전기적으로 연결하는 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 복합형 감전방지소자를 포함하는 휴대용 전자장치. A conductor including a tip portion protruding outward from the conductive case;
Circuitry; And
The portable electronic device according to any one of claims 1 to 11, which electrically connects the conductor and the circuit portion.
상기 전도체는 사이드 키를 포함하거나,
상기 첨단부는 외부 기기와 연결을 위한 커넥터의 삽입구의 일단을 포함하는 휴대용 전자장치. 13. The method of claim 12,
The conductor includes a side key,
And the tip portion includes one end of an insertion port of a connector for connection with an external device.
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