TW529215B - IC carrying substrate with an over voltage protection function - Google Patents

Description

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I明領域 本發明係有關一種具備過電壓保護功能之積體電路承載 基板，特別是在一基板上同時提供多個過電壓保護裝置的 結構。 t明背景 習知技藝的過電壓保護元件，是在印刷電路板中，針對 ic元件之需要，個別設置過電壓保護元件，以提供對於r 内部电路之保護，惟此一設計必須對於每一需要保護之I c 凡件設置過電壓保護元件，以避免因為出現突波，使得J c 元件受到破壞。 清參照圖1 a，該圖為習知技藝J C基板的俯視圖，其'中在 基板（12)上配置有多數電極（Η)以及一接地端 (13) ’再以焊錫焊接的方式將I c元件1 〇焊接在該多數 電極與接地端上。圖1 b則是習知技藝I C基板的剖面圖，從 孩圖中我們可以清楚的瞭解各元件之間的關係。由於此種 結構並無法提供過電壓之保護功能，使得該〗c元件可能無 去有效地承受突波能量，造成〗c元件不可回復之損害。 為了保護I C元件，許多過電壓保護元件裝置不斷地被提 出。但是該過電壓保護裝置都必須在〗c元件製造完成並配 置到印刷電路板後，依據實際之需要，而分別在印刷電路 板上設置’以對I c元件提供過電壓保護。因此，此種設計 具有設計成本高、佔據印刷電路板空間，以及不能提供J C 元件全面保護之缺點。 因此’有需要研究出一種具有具備過電壓保護功能的積 >χ297公釐） 529215 A7 B7 五、發明説明（1 一~) 一"" 一 %路承載基板，可以同時提供多個過電壓保護裝置，以 έ么技藝典法挺供過電壓保護或者必須在印刷電路板 上裝:過電壓保護裝置之不便。本發明提供一種具有具備 過電壓保護功能的積體電路承載基板，以滿足此一需求。 本發明的一個目的，在於提供一種具有過電壓保護功能 <積體電路承載基板，使得IC元件在出現過電壓突波之情 形下可以受到保護。 本發明的又一目的，在於提供一種具有過電壓保護功能 之積體電路承載基板，使得過電壓保護裝置直接設置在該 基板上。 ， 本發明的再一目的’在於使一基板可以同時提供多個過 電壓保護裝置，如此可以節省設計成本、節省有限空間， 以及降低I c電路設置保護裝置所需之單位成本。 本發明的再一目的，在於提供一種具有過電壓保護功能 <積體電路承載基板，此基板可以設計成各種1C封裝方 式，如插腳式及表面接著式等。 為達成本發明之上述目的，本發明提出一種具有過電壓 保護功能之積體電路承載基板，包含：一基板（22); 一 或多數個下電極，該下電極係配置於該基板上；一或多數 個保護材料層（2 4 )，該保護材料層係配置在各該下電極 上’並與各該下電極電連接；一或多數個上電極（21)， 該多數個上電極係配置在各該保護材料層上，並與各該保 護材料層電連接；一接地端（2 3 );及一積體電路晶片 __— _ -5- 本紙張尺度咖中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 一" 529215 A7 B7 五、發明説明（3 (20) (IC chip) ’該積體電路係與各該上電極及接地 端電連接。在實際的應用上基板（22)可以是陶資基板或 印刷電路板（p C B )。 為使本發明之技術内谷及特點更易於瞭解，茲藉由較佳 實施例，配合圖式說明如下。 圖示簡述 本發明將依照後附圖示來說明，其中： 圖la係一習知I C元件配置於基板上之俯視圖； 圖lb係一習知I c元件配置於基板上之剖面圖； 圖2a、2c、2e、2g及2i係根據本發明一實施例之具備過電壓 保護功能之積體電路承載基板之俯視圖； . 圖2b、2d、2f、2h及2j係根據本發明一實施例之具備過電壓 保護功能之積體電路承載基板之剖面圖； 圖3a係根據本發明另一實施例之具備過電壓保護功能之 積體電路承載積層基板各層尚未結合前之示意圖； 圖3b、3c及3d係根據本發明另一實施例之具備過電壓保護 功能之積體電路承載積層基板之示意圖； & 圖3e係根據本發明另一實施例之具備過電壓保護功能之 積體電路承載積層基板之剖面圖。 主要元件符號說明 10 I C元件 20,30 積體電路晶片（IC chip) 21,311,331 上電極 22 基板

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23’313,323,333,343 接地端 24,314,324,334,344 保護材料 25,325,345 下電極 % 外塗層(overcoat) 37 端電極 發明詳述 以下將參考圖示說明本發明时施例。_示巾相同的元 件具有相同的參考符號。 從圖2a及2b中我們可以清楚地觀察到下電極（25)配置 於基板（22)，其中接地端（23)與下電極（25)可以 是相結合的。在另一實施例中，接地端與下電極是可，以分 離的。 而圖2c及2d則分別顯示了保護材料層（24)配置於一或 多數下電極（25)上之情形。而在圖。及“中，一或多數 上電極（2 1 )則被配置於各該一或多數保護材料層上，該 保護材料層係可變電阻材料層。 在圖2g及2h中，1C晶片（20)已被放置在基板上。該 1 C晶片可以是覆晶（f 1 i P C h i p )，該晶片係與各該一或多 數上電極與接地端以焊錫連接在一起。在另一實施例中， β b曰片可以使用引線焊接（w i r e b ο n d i n g )的方式來與各 該一或多數上電極與接地端電連接。 而圖2i及2j則是一 ic完成之示意圖，其中外塗層（26) (over coat)係用來保護IC及幫助散熱。 另一實施例則是以積層（mu 11 i -1 ayer)結構來提供一種具有過電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

装 -線 訂

529215 A7 __B7 五、發明説明（5 ) 壓保護功能的積體電路承載基板。請參照圖3 a，該圖僅例 示一四層結構之具有過電壓保護功能的積體電路承載基 板’其中第一層係於一保護材料層（314)上配置有多數 個上電極（3 1 1 )以及一接地端（3 1 3 )。該保護材料層 是可變電阻材料層。第三層與第一層之結構相同，即在一 保護材料層（3 3 4 )上配置有多數個上電極（3 3 1 )以及 一接地端（3 3 3 )。第二層係於一保護材料層（3 2 4 )上 配置有一下電極（3 2 5 )以及一接地端（3 2 3 )，而該保 護材料層是可變電阻材料層。第四層與第二層之結構相 同，即在一保護材料層（344)上配置有一下電極 (345)以及一接地端（343)。 ， 圖3b是將第一至第四層相結合之示意圖，從圖3b我們可 以清楚地看出該積層結構各相關構件之配置關係。在圖3 c 中’我們使用多數個端電極（3 7 )將各層之接地端 (313，323，333，343)彼此電連結，同時也將各層之 上電極（3 1 1 ’ 3 3 1 )彼此電連結。圖3 d顯示一覆晶 (30) (flip chip)放置於上述積層結構之最頂層，其中 該覆晶與各端電極相電連接。該電連接可以使用焊錫焊接 之方式。從圖3 e我們更可以從側面圖來觀察覆晶與積層保 護材料相結合之關係。而在另一實施例中，該晶片可以使 用引線焊接（wire bonding)的方式來與各該多數端電極 彼此電連接。 當出現一突波（surge puise)時，該突波的能量將會藉 由端電極進入内電極，通過積層結構保護材料層到地線， -8 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐）一-------- 529215 A7 B7 五、發明説明（6 ) 因為可變電阻材料及本積層結構之特性，該能量將可以平 均釋放到每一層之地線中，而不致對I C元件造成破壞，達 到保護I C元件之目的。 本發明之特點及技術内容已充分揭示如上，任何熟習本 項技藝之人士可依據本發明之揭示及教示而作各種不背離 本發明精神之替換或修飾。因此本發明之保護範圍不應限 於所揭示之實施例，而應涵蓋這些替換及修飾。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 2 9 2 5 5 ；A8 B8 C8 D8 六 經濟部中夹楳準局負工消費合作社印製 •2. 申請專利範圍 /種具備過電壓保護功能之積體電路承載基板，包含： 一基板（22 ); 一下電極，該下電極係配置於該基板上； 一或多數個保護材料層（24)，該保護材料層係配 置在該下電極上，並與該下電極電連接； 或夕數個上電極（2 1 )，該一或多數個上電極係 配置在該一或多數個保護材料層上，並與各該保 護材料層電連接；以及 一或多數個接地端（2 3 )。 如申請專利範圍第1項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中該保護材料層係可變電阻材料層。 3·如申請專利範圍第1項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，進一步包括一外塗層（26)，用以保護 積體電路晶片及幫助散熱。 4.如申請專利範圍第1項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中之電連接係以焊錫方式達成。 5·如申請專利範圍第1項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中之電連接係以引線焊接方式達成。 6. 如申請專利範圍第1項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中之接地端與下電極係相互分離。 7. —種具備過電壓保護功能之積體電路承載基板，包含： 多數層保護材料層（3 14,324,334,344); 多數個下電極（3 2 5，3 4 5 )，各該下電極係置於該多 數層保護材料層上，並與各該多數層保護材料層電 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) j^215 圍範利 專請 中 ABCD 經濟部中夬操隼局員工消費合作社印製 連接； 夕數個上電極（3丨丨，3 3丨），各該上電極係置於多數 層保護材料層上，並與各該多數層保護材料層電連 接； 多數個接地端（3 1 3,3 2 3,3 3 3,3 4 3 )，各接地端係配 置在各保護材料層上，並與各保護材料層電連接； 以及 一端電極（3 7 )，該端電極係用以將各該接地端及上 電極電連接在一起。 $ 如申請專利範圍第7項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中該保護材料層係可變電阻材料層。 9 』 u申請專利範圍第7項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中之電連接係以焊錫連接。 如申请專利範圍第7項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，其中之電連接係以引線焊接方式達成。 U·如申請專利範圍第7項之具備過電壓保護功能之積體電 路承載基板，進一步包括一外塗層，用以保護積體電路 積體電路及幫助散熱。 -11 - ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐了 ' -^〜 --------II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂