TW201732843A - 複合保護裝置以及具有該裝置的電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種複合保護裝置,所述複合保護裝置包括:堆疊本體;多個內部電極,安置於所述堆疊本體內;介電層,安置於所述堆疊本體內的兩個內部電極之間;以及外部電極,安置於所述堆疊本體的彼此面對的兩個側表面上且連接至所述多個內部電極。所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大。
Description
本發明是有關於一種複合保護裝置,且更具體而言,是有關於一種設置於各種電子裝置中以保護所述電子裝置或使用者不會觸及電壓及電流的複合保護裝置。
行動通訊終端的主要用途已自語音通訊變為資料通訊服務,且然後演變成基於智慧的生活便利服務。此外,隨著智慧型電話多功能化,正使用各種頻帶。亦即,已採用在一個智慧型電話中使用不同頻帶(例如無線局部區域網路(LAN)、藍牙及全球定位系統(GPS))的多種功能。此外,隨著電子裝置高度積體化,有限空間中的內部電路密度增大,且因此所述內部電路之間必然會出現雜訊干擾。目前使用多個電路保護裝置來抑制可攜式電子裝置的各種頻率的雜訊以及內部電路之間的雜訊。舉例而言,目前使用電容器(condenser)、晶片珠(chip bead)、共模濾波器(common mode filter)等來分別移除彼此不同的頻帶中的雜訊。
近年來,由於更加重視智慧型電話的優雅形象及耐久性,因此使用金屬材料的終端的供應不斷增加。亦即,使用金屬來製造邊界或除正面影像顯示部外的其餘殼體是使用金屬來製造的智慧型電話的供應不斷增加。
然而,當在使用非原裝(non-genuine)充電器對使用金屬殼體的智慧型電話充電的同時使用智慧型電話時,可能發生觸電事故。亦即,由於未建立過電流保護電路或者使用非原裝充電器或使用低品質元件的故障充電器來執行充電,因此可能發生觸電電流,且因此所述觸電電流可施加至智慧型電話的接地端子(ground terminal)並接著又施加至金屬殼體而造成接觸所述金屬殼體的使用者觸電。
為防止發生觸電,可使用變阻器。由於變阻器具有非常高的非線性電流-電壓行為,因而儘管出現過電壓,變阻器仍可發揮電路保護作用。在用作複合保護裝置的變阻器中,為保護電路不受靜電放電(ESD)電壓影響,擊穿電壓(breakdown voltage)必須低於靜電放電電壓且高於觸電電壓。亦即,變阻器的擊穿電壓必須低於靜電放電電壓且高於觸電電壓,且因此變阻器可阻擋觸電電壓並旁通靜電放電電壓。
為達成變阻器的高擊穿電壓,堆疊本體的片材必須在厚度上增大,且在此種情形中,電容可能會減小。然而,在使用電子裝置的金屬殼體作為天線的情形中,若使用具有低電容的複合保護裝置,則金屬殼體可干擾射頻(RF)訊號以降低天線的靈敏度。此外,在商業化變阻器組成物(鉍系變阻器組成物、鐠系變阻器組成物)中,由於所述材料的介電常數低而難以達成具有高擊穿電壓且不干擾射頻訊號的複合保護裝置的變阻器。 (先前技術文獻) 韓國專利登記第10-0876206號
本發明提供一種設置於例如智慧型電話等電子裝置中以防止使用者因自充電器輸入的觸電電壓而觸電的複合保護裝置。
本發明亦提供一種使用變阻器的複合保護裝置。
本發明亦提供一種能夠增大擊穿電壓且同時增大電容的複合保護裝置。
根據示例性實施例,一種複合保護裝置包括:堆疊本體,其中襲擊至少一個片材;多個內部電極,安置於所述堆疊本體內;介電層,安置於所述多個內部電極之間的至少一部分上;以及外部電極,安置於所述堆疊本體的彼此面對的兩個側表面上且連接至所述多個內部電極,其中所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大。
所述介電層的介電常數可較所述堆疊本體的介電常數大2倍至300倍。
所述堆疊本體可具有為20至600的介電常數,且所述介電層可具有為100至3000的介電常數。
所述堆疊本體可藉由使用變阻器材料形成。
所述介電層可藉由印刷於所選擇片材上或形成為區塊形狀而形成。
可在所述堆疊本體的所選擇片材中形成有開口,且所述介電層可安置於所述開口內。
所述介電層及與所述介電層接觸的所述內部電極可構成電容器部,且可在所述電容器部的所述內部電極與和所述電容器的所述內部電極間隔開的所述內部電極之間形成有靜電放電保護部。
所述靜電放電保護部可具有較觸電電壓高且較靜電放電電壓低的擊穿電壓。
所述複合保護裝置可更包括安置於所述堆疊本體的兩個側表面上的第一外部電極及第二外部電極,其中所述多個內部電極可在所述堆疊本體的厚度方向上彼此間隔開預定距離,且所述內部電極可具有交替地連接至所述第一外部電極及所述第二外部電極的一些區域以及彼此間隔開的另一些區域。
所述複合保護裝置可更包括彼此間隔開的第一內部電極、第二內部電極及第三內部電極,其中所述介電層可局部地暴露於所述第二內部電極與所述第三內部電極之間,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間沿所述介電層的表面的距離可小於所述第二內部電極與所述第三內部電極之間沿所述介電層的所述表面的距離,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的所述距離可小於與所述第一內部電極間隔開的所述外部電極之間的距離。
所述複合保護裝置可更包括彼此間隔開的第一內部電極至第四內部電極,其中所述介電層可安置於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間,且可在所述第一內部電極與所述第二內部電極之間安置有靜電放電保護層,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間沿所述介電層的表面的距離可小於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間沿所述介電層的所述表面的距離,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的所述距離可小於與所述第一內部電極及所述第二內部電極間隔開的所述外部電極之間的距離。
所述複合保護裝置可更包括彼此間隔開的第一內部電極至第四內部電極,其中所述第一內部電極可具有連接至所述第一外部電極及所述第二外部電極中的每一者的一個端部以及包括彼此間隔開的第一a內部電極及第一b內部電極的另一端部,所述介電層可安置於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間,且可在所述第一內部電極與所述第二內部電極之間安置有靜電放電保護部,且所述第一a內部電極及所述第一b內部電極中的每一者與所述第二內部電極之間的距離之和可小於所述第一a內部電極與所述第一b內部電極之間的距離及所述第二內部電極與所述第三內部電極及所述第四內部電極中的每一者之間的距離。
所述多個內部電極之間可安置有至少一個介電層,且所述多個內部電極與所述介電層之間可安置有至少一個導電層。
所述導電層之間沿所述介電層的表面的距離可大於所述內部電極之間沿所述介電層的所述表面的距離。
所述外部電極中的每一者的至少一部分可藉由對玻璃及金屬粉末進行混合而形成。
所述內部電極中的每一者可具有1微米至10微米的厚度,且所述外部電極中的每一者可具有2微米至100微米的厚度。
所述外部電極可更包括鍍鎳層及鍍錫層,且所述鍍鎳層可具有1微米至10微米的厚度,且所述鍍錫層可具有2微米至10微米的厚度。
根據另一示例性實施例,提供一種包括能夠與使用者接觸的導電本體及內部電路的電子裝置,所述電子裝置包括:複合保護裝置,安置於所述導電本體與所述內部電路之間,其中所述複合保護裝置包括:堆疊本體,襲擊至少一個片材;多個內部電極,安置於所述堆疊本體內;電容器部,包括安置於所述多個內部電極之間的至少一部分上的介電層;以及保護部,安置於所述電容器部的所述內部電極與和所述電容器部的所述內部電極間隔開的至少一個內部電極之間,其中所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大,所述保護部具有較所述觸電電壓高且較靜電放電電壓低的擊穿電壓,且所述複合保護裝置安置於所述內部電路與所述電子裝置的金屬殼體之間以阻擋所述觸電電壓並旁通所述靜電放電電壓。
以下,將參考附圖詳細地闡述具體實施例。然而,本發明可實施為不同形式,而不應被視為僅限於本文所述的實施例。相對地,提供該些實施例是為了使本發明將透徹及完整,並將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範圍。
圖1是根據示例性實施例的複合保護裝置的立體圖,且圖2及圖3是剖視圖。亦即,圖2是沿圖1所示一個方向(X方向)截取的剖視圖,且圖3是沿與所述一個方向垂直的另一方向(Y方向)截取的剖視圖。
參考圖1至圖3,根據示例性實施例的複合保護裝置可包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;多個內部電極200(內部電極210、內部電極220及內部電極230),設置於堆疊本體100中;介電層300,設置於堆疊本體100內部且具有較所述第一介電常數大的第二介電常數;以及外部電極400(外部電極410及外部電極420),設置於堆疊本體100外部且連接至內部電極200。此處,可在堆疊本體100內的至少兩個內部電極之間(例如在第一內部電極210與第二內部電極220之間)形成有靜電放電保護部1000,且至少兩個電極(例如第二內部電極220及第三內部電極230)可與所述至少兩個電極之間的介電層300一起構成電容器部200。亦即,根據示例性實施例的複合保護裝置可包括靜電放電保護部1000及電容器部2000,其中電容器部2000的介電常數較靜電放電保護部1000的介電常數大,且因此複合保護裝置可增大電容。複合保護裝置例如設置於電子裝置的金屬殼體與內部電路之間。因此,可阻擋經由內部電路而被傳送至金屬殼體的觸電電壓,且可旁通自外部經由金屬殼體而被傳送至內部電路的靜電放電電壓。亦即,複合保護裝置可作為設置於電子裝置內以阻擋觸電電壓的觸電防止裝置以及旁通所述靜電放電電壓的電路保護裝置而起作用。
堆疊本體100可藉由堆疊多個片材而形成。所述片材中的每一者可具有近似矩形形狀且被設置成具有預定厚度的板形狀,並且所述片材可經堆疊而形成堆疊本體100。因此,堆疊本體100可具有六面體形狀,且如在圖1中所說明,堆疊本體100可被製造成六面體形狀,其中在一個方向(例如X方向)上的長度大於在與所述一個方向垂直的另一方向(Y方向)上的長度,並且在Z方向的高度小於在X方向上的高度且小於或等於在Y方向上的高度。構成堆疊本體100的所述多個片材可具有相同的介電常數,其例如具有為10至600的介電常數。作為另外一種選擇,所述多個片材可具有彼此不同的介電常數,且儘管所述片材具有不同的介電常數,但所述片材中的每一者可具有為10至600的介電常數。此處,所述片材中的每一者可使用具有變阻器特性的材料來製造。舉例而言,所述片材可使用鐠系陶瓷材料、鉍系陶瓷材料或ST系陶瓷材料來製造。堆疊本體100可使用具有二極體特性的材料來形成。亦即,堆疊本體100可由具有變阻器特性或二極體特性的材料形成,以使得當施加較擊穿電壓高的電壓時電流流過堆疊本體100。此外,可以絕緣材料(例如玻璃質材料)來塗佈堆疊本體100的外表面。此處,儘管對堆疊本體100的外表面施加絕緣材料,但堆疊本體100內的內部電極200可電性連接至外部電極400。
所述多個內部電極200(內部電極210、內部電極220內部電極230)可安置於堆疊本體100內。舉例而言,第一內部電極210、第二內部電極220及第三內部電極230可與堆疊本體100的下側間隔開預定距離。所述多個內部電極200可由導電材料(例如包含銀、金、鉑、鈀、鎳及銅或其合金中的至少一種組分的金屬)形成。此外,內部電極200中的每一者可具有1微米至10微米的厚度。此處,第一內部電極210可具有連接至第一外部電極410的一個端側以及與第二外部電極420間隔開的另一端側,第二內部電極220可具有連接至第二外部電極420的一個端側及與第一外部電極410間隔開的另一端側,且第三內部電極230可具有連接至第一外部電極410的一個端側以及與第二外部電極420間隔開的另一端側。亦即,所述多個內部電極200可具有在垂直方向上交替地連接至第一外部電極410及第二外部電極420的一個端側以及與外部電極400間隔開的另一端側。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離可大於第二內部電極220與第三內部電極230之間的距離。亦即,內部電極200之間的至少一個距離可不同於內部電極200之間的距離中的至少一者。靜電放電保護部1000可安置於第一內部電極210與第二內部電極220之間,且介電層300可設置於第二內部電極220與第三內部電極230之間以形成電容器部2000。此外,第一內部電極210的水平長度可較第二內部電極200及第三內部電極230中的每一者的水平長度大,且第一內部電極210的寬度可大於或等於第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的寬度。因此,第一內部電極210的面積可較第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的面積大,且第二內部電極220與第三內部電極230可具有相同的面積。此外,第一內部電極210的長度可較第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離。此處,第一內部電極210可與介電層300交疊且具有能夠連接至外部電極400的長度。亦即,介電層300可與外部電極400間隔開且在堆疊本體100內具有預定長度,並且第一內部電極210可與介電層300的整個區域交疊且具有能夠連接至第一外部電極410的一個端側的長度。第二內部電極220及第三內部電極230可藉由第二內部電極220與第三內部電極230之間的介電層300而彼此間隔開,且第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的至少一部分可不與介電層300交疊。亦即,第二內部電極220可連接至第二外部電極420且在第一外部電極410的方向(即,X方向)上形成,並且第二內部電極220的一部分可與介電層300交疊且第二內部電極220的其餘部分可不與介電層300交疊。此外,第三內部電極230可連接至第一外部電極410且在第二外部電極420的方向(即,X方向)上形成,並且第三內部電極230的一部分可與介電層300交疊且第三內部電極230的其餘部分可不與介電層300交疊。因此,介電層300的下部部分可藉由第二外部電極220而暴露出,且介電層300的上部部分可藉由第三外部電極230而暴露出,其中可暴露出彼此不同的區域。此外,介電層300的被暴露區域可在第二外部電極220及第三外部電極230上形成相同的寬度。此處,第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的不與介電層300交疊的區域的長度(即,第二內部電極220與第三內部電極230之間穿過被暴露介電層300的最短距離)可根據第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離來調整,且第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離可小於第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的不與介電層300交疊的區域的距離。亦即,如在圖2中所說明,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於自第三內部電極230的端部經由介電層300至第二內部電極220的距離A1以及自第二內部電極220的端部經由介電層300至第三內部電極230的距離A2中的每一者。此外,第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的寬度可較介電層300的寬度小。亦即,如在圖3中所說明,第二內部電極220及第三內部電極230中的每一者的寬度可較介電層300的在介電層300的中心部分處的寬度小。此處,如在圖3中所說明,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於自第三內部電極230的一個端側的端部經由介電層300至第二內部電極220的一個端側的端部的距離A3以及自第二內部電極220的另一端側的端部經由介電層300至第三內部電極230的另一端側的端部的距離A4中的每一者。亦即,距離B可小於距離A1及距離A2以及距離A3及距離A4中的每一者,以使得靜電放電電壓不被經由電容器部2000的第二內部電極220及第三內部電極230傳送,而是藉由第二內部電極220與第一內部電極210之間的靜電放電保護部1000來旁通。此外,自第一內部電極210的端部至外部電極400中的每一者的距離C必須大於距離B。這是為了防止靜電放電電壓自外部電極400穿過第一內部電極210傳送。因此,距離B必須小於距離A1、距離A2、距離A3、距離A4及距離C中的每一者。亦即,由於靜電放電電壓是經由短的導電路徑來傳送,因此靜電放電保護部1000與電容器部2000之間的距離必須小於介電層300與電容器部2000的內部電極220及內部電極230中的每一者之間的表面距離,以使得靜電放電電壓藉由靜電放電保護部1000來旁通。當以絕緣材料來塗佈堆疊本體100的外表面時,第一內部電極210與外部電極400中的每一者之間的距離可小於距離B,且因此可為50微米或小於50微米,例如可為介於10微米至50微米的範圍內。
介電層300的介電常數可較堆疊本體100的片材中的每一者的介電常數大。舉例而言,介電層300的介電常數可較堆疊本體100的片材中的每一者的介電常數大5倍至300倍。舉例而言,介電層300可具有為200至3000的介電常數。可在移除至少一個片材的預定區域之後,藉由印刷方法而形成或藉由以區塊形狀掩埋介電層300而形成介電層300。可在將較堆疊本體100的介電常數大的材料製造成膏體形狀之後,藉由印刷方法而形成介電層300。舉例而言,介電層300可由包含例如MLCC、BaTiO3
、BaCO3
、TiO2
、Nd2
O3
、Bi2
O3
、ZnO及Al2
O3
等介電材料粉末中的至少一者的材料形成。此外,當介電層300以區塊形狀被插入時,可在堆疊本體100中形成有具有預定大小的開口,且可形成具有與所述開口的大小對應的大小的區塊,且接著可將所述區塊插入所述開口中。此處,所述區塊可藉由切割具有預定厚度的片材來形成。介電層300可具有1微米或大於1微米的厚度,例如與堆疊本體100的厚度的0.5%至50%對應的厚度。當介電層300所具有的厚度等於或大於構成堆疊本體100的一個片材的厚度時,可在至少一個片材中形成具有預定大小的開口,且然後可在所述開口內印刷介電膏體以形成介電層300。亦即,介電層300可印刷於所述片材的表面上,抑或可在於至少一個片材中形成所述開口之後印刷介電層300。此外,介電層300可在堆疊本體100的水平方向上形成有與堆疊本體100的面積的25%至85%對應的面積。此處,當介電層300使用具有高介電常數的材料形成時,可增大介電層300的厚度或減小介電層300的面積以增大電容,且當介電層300為使用具有低介電常數的材料形成時,可減小介電層300的厚度或增大介電層300的面積以增大電容。當介電層300形成為較最大厚度大的厚度或較最小面積小的面積時,複合保護裝置的電容的增大所帶來的效果可變弱,當介電層300形成為較最小厚度小的厚度時,複合保護裝置的電容器部200的厚度可能太薄而使短路電壓(short voltage)的阻擋效果劣化,且當介電層300形成為超過最大厚度的厚度時,可能出現例如開裂或分層等製程缺陷。
外部電極400(外部電極410及外部電極420)可安置於堆疊本體100的彼此面對的兩個側表面上,且選擇性地連接至所述多個內部電極200。亦即,外部電極400可包括安置於堆疊本體100的在X方向上彼此面對的兩個側表面上的第一外部電極410及第二外部電極420。外部電極400中的每一者可被設置為至少一個層。外部電極400可由例如銀等金屬層形成,且至少一個鍍覆層可安置於所述金屬層上。舉例而言,外部電極400中的每一者可藉由堆疊銅層、鍍鎳層及鍍錫或錫/銀層而形成。此外,外部電極400可藉由對例如使用0.5%至20%的Bi2
O3
或SiO2
作為主要組分的多組分玻璃料與金屬粉末進行混合而形成。此處,玻璃料與金屬粉末的混合物可被製備成膏體形式且施加至堆疊本體100的兩個表面。如上所述,由於在外部電極400中包含有玻璃料,因此可提高外部電極400與堆疊本體100之間的黏附力,且可提高內部電極200與外部電極400之間的接觸反應。此外,在施加含有玻璃的導電膏體之後,可在所述導電膏體上安置至少一個鍍覆層以形成外部電極400。亦即,可設置含有玻璃的金屬層,且可在所述金屬層上安置所述至少一個鍍覆層以形成外部電極400。舉例而言,在外部電極400中,在形成含有玻璃料以及銀及銅中的至少一者的所述層之後,可執行電鍍或無電鍍覆來相繼形成鍍鎳層及鍍錫層。此處,鍍錫層的厚度可等於或大於鍍鎳層的厚度。外部電極400可具有2微米至100微米的厚度,鍍鎳層可具有1微米至10微米的厚度,且鍍錫層可具有2微米至10微米的厚度。
複合保護裝置在一個方向(即,X方向)上具有0.3毫米至1.1毫米的長度L,在與所述一個方向垂直的另一方向(即,Y方向)上具有0.15毫米至0.55毫米的寬度W,且在Z方向上具有0.15毫米至0.55毫米的厚度。舉例而言,複合保護裝置可分別為0.9毫米至1.1毫米、0.45毫米至0.55毫米及0.45毫米至0.55毫米;0.55毫米至0.65毫米、0.25毫米至0.35毫米以及0.25毫米至0.35毫米;或0.35毫米至0.45毫米、0.15毫米至0.25毫米及0.15毫米至0.25毫米。亦即,複合保護裝置可具有2至3:1至2:1至2的長度:寬度:厚度比。較佳地,長度×寬度×厚度可為1.0毫米×0.5毫米×0.5毫米、0.6毫米×0.3毫米×0.3毫米及0.4毫米×0.2毫米×0.2毫米。亦即,複合保護裝置可具有2:1:1的長度:寬度:厚度比。所述裝置的尺寸可基於典型表面安裝技術(surface mounting technology,SMT)裝置的標準。此外,複合保護裝置可具有2微微法(pF)至150微微法的電容。
如上所述,在根據示例性實施例的複合保護裝置中,具有較堆疊本體100的介電常數大的介電常數的介電層300可安置於由變阻器材料形成的堆疊本體100內。因此,可達成複合保護裝置的高擊穿電壓,且同時可增大複合保護裝置的總電容。此處,複合保護裝置的額定電壓可為例如100伏特至240伏特,且擊穿電壓可為例如320伏特或大於320伏特。此外,觸電電壓可等於或高於電路的運作電壓,且由外部靜電產生的靜電放電電壓可高於擊穿電壓。因此,在複合保護裝置中,在額定電壓及觸電電壓下電流不在外部電極410與外部電極420之間流動,但在較擊穿電壓高的靜電放電電壓下電流流過靜電放電保護部1000以使得靜電放電電壓能夠被旁通。因此,可藉由複合保護裝置來旁通自外部經由金屬殼體而施加至內部電路的靜電放電電壓,且可藉由複合保護裝置來阻擋自內部電路施加至金屬殼體的觸電電壓。此處,射頻訊號可流過電容器部2000。此外,在根據示例性實施例的複合保護裝置中,靜電放電保護部1000的厚度較電容器部2000的內部電極220及230中的每一者與電容器部2000的介電層300之間的距離小。亦即,由觸電電壓造成的短路電流可流過複合保護裝置內的導電層的短路部分,且由於靜電放電保護部1000的厚度較電容器部2000的內部電極220及230中的每一者與電容器部2000的介電層300之間的距離小,因此短路電流可流至靜電放電保護部1000。因此,可在不減小電容的情況下達成高擊穿電壓,且儘管電容增大,但可藉由靜電放電保護部1000來旁通靜電放電電壓以起到正常複合保護裝置的作用。亦即,當故障充電器將觸電電壓自內部電路引入金屬殼體中時,可維持絕緣電阻狀態,以使得不會有漏電流流動,且靜電放電保護部1000可旁通較觸電電壓大的靜電放電電壓以在不破壞所述裝置的情況下維持高絕緣電阻狀態。因此,靜電放電保護部1000可安置於包括金屬殼體的電子裝置中,以持續防止在故障充電器中所產生的觸電經由電子裝置的金屬殼體被傳送至使用者而不發生介電擊穿,且此外,可不發生因靜電放電電壓而造成的絕緣擊穿。
所述複合保護裝置可根據各種實施例加以修改,且以下可對各種實施例進行闡述。以下將省略與前述實施例重複的說明。
圖4是根據另一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖4,根據另一示例性實施例的複合保護裝置可包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;多個內部電極200(內部電極210、內部電極220及內部電極230),設置於堆疊本體100中;介電層300,設置於堆疊本體100內部且具有較第一介電常數大的第二介電常數;以及外部電極400(外部電極410及外部電極420),設置於堆疊本體100外部且連接至內部電極200。此處,介電層300可完全安置於第一外部電極410及第二外部電極420的縱向方向上。亦即,介電層300可具有連接至第一外部電極的一個端部以及連接至第二外部電極420的另一端部。此外,介電層300可具有與構成堆疊本體100的片材相同的大小。亦即,介電層300可在X方向上具有與堆疊本體100相同的長度且在Y方向上具有與堆疊本體100相同的寬度或與堆疊本體100的寬度不同的寬度。此處,介電層300的至少一部分可不與第二內部電極220及第三內部電極230交疊。亦即,介電層300的下部部分可藉由第二內部電極220接觸堆疊本體100的一個區域,且介電層300的上部部分可藉由第三內部電極230接觸堆疊本體100的另一區域。在根據另一示例性實施例的複合保護裝置中,自第三內部電極230的端部沿介電層300的表面至第二外部電極420的距離A1以及自第二內部電極220的端部沿介電層300的表面至第一外部電極410的距離A2中的每一者可大於第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於第一內部電極210的端部與第二外部電極420之間的距離C。當以絕緣材料塗佈堆疊本體100的外表面時,第一內部電極210與內部電極400中的每一者之間的距離C可小於距離B,且因此可為50微米或小於50微米,例如可為介於10微米至50微米範圍內。
圖5是根據再一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖5,根據再一示例性實施例的複合保護裝置可包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;多個內部電極200(內部電極210、內部電極220、內部電極230及內部電極240),設置於堆疊本體100中且位於堆疊本體100的表面上;介電層300,設置於堆疊本體100之上且具有較第一介電常數大的第二介電常數;以及外部電極400(外部電極410及外部電極420),設置於堆疊本體100外部且連接至內部電極200。亦即,在根據再一示例性實施例的複合保護裝置中,電容器部2000可安置於堆疊本體100在Z方向(即,其厚度方向)上的一個表面上,例如安置於堆疊本體100的頂表面上。此外,內部電極200可包括第一內部電極210、第二內部電極220、第三內部電極230及第四內部電極240,可於第一內部電極210與第二內部電極220之間設置有靜電放電保護部1000,且可於第三內部電極230與第四內部電極240之間設置有電容器部2000。
內部電極210、220、230、240可設置於堆疊本體100內部,且內部電極210、220、230、240的一部分可安置於堆疊本體100的表面上。亦即,第一內部電極210與第二內部電極220可在堆疊本體100內彼此垂直地間隔開預定距離,第三內部電極230可與第二內部電極220間隔開且然後安置於第二內部電極220之上,且第四內部電極240可與第三內部電極230間隔開且然後安置於第三內部電極230之上。此處,第四內部電極240可安置於堆疊本體100的頂表面上。覆蓋層(圖中未示出)可進一步安置於第四內部電極240上以防止第四內部電極240暴露至外部。第一內部電極可具有連接至第一外部電極410的一個端側以及與第二外部電極420間隔開的另一端側,第二內部電極220可具有連接至第二外部電極420的一個端側以及與第一外部電極410間隔開的另一端側,第三內部電極230可具有連接至第二外部電極420的一個端側以及與第一外部電極410間隔開的另一端側,且第四內部電極240可具有連接至第一外部電極410的一個端側以及與第二外部電極420間隔開的另一端側。此處,靜電放電保護部1000可安置於第一內部電極210與第二內部電極220之間,且電容器部2000可安置於第三內部電極230與第四內部電極240之間。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於自第四內部電極240的端部經由介電層300至第三內部電極230的距離A1以及自第三內部電極230的端部經由介電層300至第四內部電極240的距離A2中的每一者。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於第一內部電極210與第二外部電極420之間的間隔距離C1及第二內部電極220與第一外部電極410之間的間隔距離C2中的每一者。亦即,距離A1、距離A2及距離C1中的每一者可大於距離B。因此,自外部供應的短路電流可流至第一內部電極210與第二內部電極220之間的靜電放電保護部2000。此處,當以絕緣材料塗佈堆疊本體100的外表面時,距離C1及C2中的每一者可小於距離B,例如可介於10微米至50微米範圍內。
在所述再一實施例中,如另一實施例一般,介電層300可完全安置於縱向方向上,且因此連接至第一外部電極410及第二外部電極420。此處,介電層300的面積可較堆疊本體100的表面積小。
圖6是根據又一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖6,根據又一實施例的複合保護裝置包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;第一a內部電極210a及第一b內部電極210b,在水平方向(X方向)上在堆疊本體100內彼此間隔開預定距離;第二內部電極220,在垂直方向(即,Z方向)上與第一a內部電極210a及第一b內部電極210b中的每一者間隔開;第三內部電極230,在垂直方向上與第二內部電極220間隔開;以及第四內部電極240,在垂直方向上與第三內部電極230間隔開。此外,可在第三內部電極230與第四內部電極240之間安置有具有較第一介電常數大的第二介電常數的介電層300以形成電容器部2000,且可在第一a內部電極210a及第一b內部電極中的每一者與第二內部電極220之間安置有靜電放電保護部1000。此處,可在堆疊本體100的表面上安置有第四內部電極240的一部分及及介電層300。作為另外一種選擇,可在第四內部電極240上進一步安置覆蓋層,且因此第四內部電極240可不被暴露出。
彼此間隔開的第一a內部電極210a及第一b內部電極220b可分別連接至第一外部電極410及第二外部電極420且與堆疊本體100內的中心部分間隔開預定距離。亦即,第一a內部電極210a可連接至第一內部電極410,且第一b內部電極210b可連接至第二外部電極420。此處,第一a內部電極210a與第一b內部電極220b之間的間隔距離D可根據第二內部電極220的長度來調整,且此外,第一a內部電極210a與第一b內部電極220b之間的間隔距離D可根據第二內部電極220的長度而大於或小於第一a內部電極210a及第一b內部電極210b中的每一者的長度。在根據又一示例性實施例的複合保護裝置中,在水平方向上彼此間隔開的第一a內部電極210a及第一b內部電極210b與第二內部電極220之間的距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於以下中的每一者:第一a內部電極210a與第一b內部電極210b之間的間隔距離D、自第四內部電極240的端部經由介電層300至第三內部電極230的距離A1以及自第三內部電極230的端部經由介電層300至第四內部電極240的距離A2。亦即,距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於距離D、距離A1及距離A2中的每一者。此外,在水平方向上彼此間隔開的第一a內部電極210a及第一b內部電極210b與第二內部電極220的垂直距離B1及垂直距離B2之和(B1+B2)可小於以下中的每一者:第一a內部電極210a與第二內部電極220之間的距離B1及與介電層300的端部對應的第三內部電極230與第二內部電極220之間的距離F之和(B1+F);以及第一b內部電極210b與第二內部電極220之間的距離B2及與介電層300的端部對應的第三內部電極與第二內部電極220之間的距離E之和(B2+ E)。亦即,距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於距離B1及距離F之和(B1+F)及距離B2及距離E之和(B2+E)中的每一者。此外,距離A1與距離A2可相同,且距離E及距離F中的每一者的長度可較距離A1及距離A2中的每一者的長度小。因此,例如靜電放電電壓等觸電電壓可在第一a內部電極210a與第二內部電極220之間流動。
圖7是根據又一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖7,根據此又一實施例的複合保護裝置包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;第一a內部電極210a及第一b內部電極210b,在堆疊本體100內在水平方向上彼此間隔開預定距離;第二內部電極220,在垂直方向上與第一a內部電極210a及第一b內部電極210b中的每一者間隔開;第三內部電極230,在垂直方向上與第二內部電極220間隔開;第四內部電極240,在垂直方向上與第三內部電極230間隔開;以及介電層300,安置於第三內部電極230與第四內部電極240之間且完全形成於縱向方向(即,X方向)上。
在根據又一示例性實施例的複合保護裝置中,在水平方向上彼此間隔開的第一a內部電極210a及第一b內部電極210b與第二內部電極220之間的距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於以下中的每一者:第一a內部電極210a與第一b內部電極210b之間的間隔距離D、自第四內部電極240的端部經由介電層300至第二外部電極420的距離A1以及自第三內部電極230的端部經由介電層300至第一外部電極410的距離A2。亦即,距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於距離D、距離A1及距離A2中的每一者。此外,在水平方向上彼此間隔開的第一a內部電極210a及第一b內部電極210b與第二內部電極220之間的垂直距離B1及垂直距離B2之和(B1+B2)可小於以下中的每一者:第一a內部電極210a與第二內部電極220之間的距離B1及第三內部電極230與第二內部電極220之間的垂直距離G之和(B1+G)以及第一b內部電極210b與第二內部距離220之間的距離B2及第四內部電極240和第一外部電極410之間的接觸區域與第二內部電極220之間的最短距離H之和(B2+H)。亦即,距離B1及距離B2之和(B1+B2)可小於距離B1及距離G之和(B1+G)及距離B2及距離H之和(B2+H)中的每一者。
圖8是根據又一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖8,根據此又一示例性實施例的複合保護裝置可包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;多個內部電極200(內部電極210、內部電極220及內部電極230),設置於堆疊本體100中;介電層300,設置於堆疊本體100內部且具有較第一介電常數大的第二介電常數;外部電極400(外部電極410及外部電極420),設置於堆疊本體100外部且連接至內部電極200;以及導電層500(導電層510及導電層520),位於內部電極210及內部電極220與介電層300之間。
介電層300可在縱向方向上安置於第一外部電極410與第二外部電極420之間,且其具有預定厚度。此處,介電層300的長度可大於介電層300的厚度,抑或介電層300的厚度可大於介電層300的長度。此外,分別安置於介電層300的上部部分及下部部分上的第一導電層510及第二導電層520的長度可較介電層300的長度小。此處,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於自第一導電層510沿介電層300的表面至第二導電層220的距離I。亦即,介電層300的長度及厚度可被調整成使得導電層500與介電層300之間的距離I大於內部電極210與內部電極220之間的距離B。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可小於第一內部電極210與第二外部電極420之間的距離C1以及第二內部電極220與第一外部電極410之間的距離C2中的每一者。
圖9是根據又一示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
參考圖9,根據此又一示例性實施例的複合保護裝置可包括:堆疊本體100,具有第一介電常數;多個內部電極200(內部電極210、內部電極220及內部電極230),設置於堆疊本體100中;介電層300(介電層310及介電層320),設置於堆疊本體100內部,介電層300中的每一者具有較第一介電常數大的第二介電常數,且各介電層300在水平方向上彼此間隔開預定距離;外部電極400(外部電極410及外部電極420),設置於堆疊本體100外部且連接至內部電極200;以及導電層500(導電層510、導電層520、導電層530及導電層540),位於內部電極210及內部電極220與介電層300之間。
介電層300(介電層310及介電層320)可在縱向方向上安置於第一外部電極410與第二外部電極420之間,且介電層300中的每一者可具有預定厚度。此處,介電層300中的每一者的長度可大於其厚度。此外,分別安置於介電層300的上部部分及下部部分上的導電層510、導電層520、導電層530及導電層540中的每一者的長度可較介電層300中的每一者的長度小。此處,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可各自小於自導電層510及導電層530沿介電層310及介電層320的表面至導電層520及導電層540的距離I1及距離I2。此外,第一內部電極210與第二內部電極220之間的距離B可各自小於第一內部電極210與第二外部電極420之間的距離C1以及第二內部電極220與第一外部電極410之間的距離C2。
在根據所述實施例的複合保護裝置中,可於具有第一介電常數的堆疊本體內形成具有較第一介電常數大的第二介電常數的介電層。因此,所述複合保護裝置的擊穿電壓及電容可增大。亦即,在根據所述實施例的複合保護裝置中,儘管擊穿電壓增大,但電容可不會減小,且因此可阻擋觸電電壓,且可旁通靜電放電電壓而不干擾射頻訊號。
然而,本發明可實施為諸多不同形式,而不應被視為僅限於本文所述的實施例。相對地,提供該些實施例是為了使本發明將透徹及完整,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範圍。此外,本發明僅由申請專利範圍的範圍來界定。
100‧‧‧堆疊本體
200、210、210a、210b、220、230、240‧‧‧內部電極
300、310、320‧‧‧介電層
400、410、420‧‧‧外部電極
500、510、520、530、540‧‧‧導電層
1000‧‧‧靜電放電保護部
2000‧‧‧電容器部
A1、A2、A3、A4、B、B1、B2、C、C1、C2、D、E、F、G、H、I、I1、I2‧‧‧距離
X、Y、Z‧‧‧方向
200、210、210a、210b、220、230、240‧‧‧內部電極
300、310、320‧‧‧介電層
400、410、420‧‧‧外部電極
500、510、520、530、540‧‧‧導電層
1000‧‧‧靜電放電保護部
2000‧‧‧電容器部
A1、A2、A3、A4、B、B1、B2、C、C1、C2、D、E、F、G、H、I、I1、I2‧‧‧距離
X、Y、Z‧‧‧方向
結合附圖閱讀以下詳細說明,可更詳細地理解各示例性實施例,在附圖中:
圖1是根據示例性實施例的複合保護裝置的立體圖。
圖2及圖3是根據示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
圖4至圖9是根據其他示例性實施例的複合保護裝置的剖視圖。
100‧‧‧堆疊本體
200、210、220、230‧‧‧內部電極
300‧‧‧介電層
400、410、420‧‧‧外部電極
A1、A2、B、C‧‧‧距離
1000‧‧‧靜電放電保護部
2000‧‧‧電容器部
Claims (18)
- 一種複合保護裝置,包括: 堆疊本體,其中所述堆疊本體襲擊至少一個片材; 多個內部電極,安置於所述堆疊本體內; 介電層,安置於所述多個內部電極之間的至少一部分上;以及 外部電極,安置於所述堆疊本體的彼此面對的兩個側表面上,且所述外部電極連接至所述多個內部電極, 其中所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大2倍至300倍。
- 如申請專利範圍第2項所述的複合保護裝置,其中所述堆疊本體具有為20至600的介電常數,且所述介電層具有為100至3000的介電常數。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述堆疊本體是藉由使用變阻器材料而形成。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述介電層是藉由印刷於所選擇片材上或形成為區塊形狀而形成。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中在所述堆疊本體的所選擇片材中形成有開口,且所述介電層安置於所述開口內。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述介電層及與所述介電層接觸的所述內部電極構成電容器部,且在所述電容器部的所述內部電極與和所述電容器的所述內部電極間隔開的所述內部電極之間形成有靜電放電保護部。
- 如申請專利範圍第7項所述的複合保護裝置,其中所述靜電放電保護部的擊穿電壓較觸電電壓高且較靜電放電電壓低。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,更包括安置於所述堆疊本體的兩個側表面上的第一外部電極及第二外部電極, 其中所述多個內部電極在所述堆疊本體的厚度方向上彼此間隔開預定距離,且所述多個內部電極具有交替地連接至所述第一外部電極及所述第二外部電極的一些區域以及彼此間隔開的另一些區域。
- 如申請專利範圍第9項所述的複合保護裝置,更包括彼此間隔開的第一內部電極、第二內部電極及第三內部電極, 其中所述介電層局部地暴露於所述第二內部電極與所述第三內部電極之間,且 所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的距離小於所述第二內部電極與所述第三內部電極之間沿所述介電層的表面的距離,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的所述距離小於與所述第一內部電極間隔開的所述外部電極之間的距離。
- 如申請專利範圍第9項所述的複合保護裝置,更包括彼此間隔開的第一內部電極至第四內部電極, 其中所述介電層安置於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間,且在所述第一內部電極與所述第二內部電極之間安置有靜電放電保護層,且 所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的距離小於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間沿所述介電層的表面的距離,且所述第一內部電極與所述第二內部電極之間的所述距離小於與所述第一內部電極及所述第二內部電極間隔開的所述外部電極之間的距離。
- 如申請專利範圍第9項所述的複合保護裝置,更包括彼此間隔開的第一內部電極至第四內部電極, 其中所述第一內部電極具有連接至所述第一外部電極及所述第二外部電極中的每一者的一個端部且包括彼此間隔開的第一a內部電極及第一b內部電極的另一端部,所述介電層安置於所述第三內部電極與所述第四內部電極之間,且在所述第一內部電極與所述第二內部電極之間安置有靜電放電保護部,且 所述第一a內部電極及所述第一b內部電極中的每一者與所述第二內部電極之間的距離之和小於所述第一a內部電極與所述第一b內部電極之間的距離及所述第二內部電極與所述第三內部電極及所述第四內部電極中的每一者之間的距離。
- 如申請專利範圍第9項所述的複合保護裝置,其中所述多個內部電極之間安置有至少一個所述介電層,且所述內部電極與所述至少一個介電層之間安置有至少一個導電層。
- 如申請專利範圍第13項所述的複合保護裝置,其中所述至少一個導電層之間沿所述至少一個介電層的表面的距離大於所述多個內部電極之間沿所述至少一個介電層的所述表面的距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述外部電極中的每一者的至少一部分是藉由對玻璃及金屬粉末進行混合而形成。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護裝置,其中所述多個內部電極中的每一者具有1微米至10微米的厚度,且所述外部電極中的每一者具有2微米至100微米的厚度。
- 如申請專利範圍第16項所述的複合保護裝置,其中所述外部電極更包括鍍鎳層及鍍錫層,且 所述鍍鎳層具有1微米至10微米的厚度,且所述鍍錫層具有2微米至10微米的厚度。
- 一種包括能夠與使用者接觸的導電本體及內部電路的電子裝置,所述電子裝置包括: 複合保護裝置,安置於所述導電本體與所述內部電路之間, 其中所述複合保護裝置包括: 堆疊本體,其中襲擊至少一個片材; 多個內部電極,安置於所述堆疊本體內; 電容器部,包括安置於所述多個內部電極之間的至少一部分上的介電層;以及 保護部,安置於所述電容器部的所述內部電極與和所述電容器部的所述內部電極間隔開的至少一個內部電極之間, 其中所述介電層的介電常數較所述堆疊本體的介電常數大, 所述保護部的擊穿電壓較觸電電壓高且較靜電放電電壓低,且 所述複合保護裝置安置於所述內部電路與所述電子裝置的金屬殼體之間以阻擋所述觸電電壓並旁通所述靜電放電電壓。
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