TWI674038B - 複合保護構件以及包含該構件的電子裝置 - Google Patents
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Abstract
例示性實施例提供一種複合保護構件以及一種包含複合保護構件的電子裝置。複合保護構件包含：主體；至少兩個內部電極，其安置於主體中；至少一個保護單元，其安置於兩個或大於兩個內部電極之間；至少兩個連接電極，其安置於主體中以便連接至兩個或大於兩個內部電極；至少兩個外部電極，其安置於主體外部以便連接至兩個或大於兩個連接電極。此處，連接電極與保護單元的至少一部分重疊。
Description
本揭露內容是有關於一種複合保護構件，且更特定而言，是有關於一種設置於各種電子裝置中以保護電子裝置或使用者免受電壓及電流影響的複合保護構件。
具有多功能的諸如智慧型手機的電子裝置包含根據功能整合於其中的各種組件。又，電子裝置包含天線，其能夠針對每一功能接收不同頻帶，包含在各種頻帶下的無線區域網路(local area network；LAN)、藍芽(Bluetooth)以及全球定位系統(global positioning system；GPS)。一些天線為裝設於外殼上的嵌入式天線。因此，裝設一用於將裝設於外殼上的天線電連接至電子裝置的內部電路的接觸器。
同時，由於最近強調智慧型手機的豪華影像及耐久性，因此愈來愈多地提供由金屬材料製成的終端機。亦即，愈來愈多地提供邊緣由金屬製成或除顯示部件外外殼由金屬製成的智慧型手機。
然而，當使用具有金屬外殼的智慧型手機同時藉由使用
未鑑認充電器對智慧型手機充電時，可發生電擊事故。亦即，當藉由使用不包含過電壓保護電路或使用低品質構件的未鑑認充電器或有缺陷充電器對智慧型手機充電時可產生衝擊電流。衝擊電流可傳導至智慧型手機的接地端子且另外傳導至金屬外殼，使得接觸金屬外殼的使用者可受電擊。
因此，能夠防止內部電路歸因於靜電而受到損害且防止使用者受到電擊事故的組件是有必要的。
作為用於上文所描述的功能的構件，韓國登記專利第10-1585604號提供包含安裝於電路板上的外部電極及用於連接至導電墊片的連接電極的主體，外部電極安置於主體的底表面上，連接電極安置於主體的頂表面上。又，在先前專利中，分別連接至外部電極的中間電極設置於兩側(亦即，主體內的邊緣)上。對於上文所描述的電擊保護構件，在700MHz至3GHz的無線通信頻帶下的S21插入損耗(在輸入之後輸出的頻率特性)需要小於-0.5dB。然而，根據先前專利，由於形成電容的電極具有短的長度且中間電極形成為穿過具有窄直徑的通孔，因此寄生電阻及寄生電感可增大。因此，在700MHz至3GHz的無線通信頻帶下的S21插入損耗將成問題。
(相關技術文件)
韓國登記專利第10-0876206號
韓國登記專利第10-1585604號
本揭露內容提供一種複合保護構件，其安置於諸如智慧
型手機的電子裝置中以保護電子裝置及使用者免受過電壓及漏電流。
本揭露內容亦提供一種複合保護構件，其可防止使用者受到由自充電器輸入的衝擊電流引起的電擊且保護內部電路免受自外部施加的過電壓。
本揭露內容亦提供一種複合保護構件，其能夠減小寄生電阻及寄生電感以減小無線通信頻帶中的損耗。
根據例示性實施例，一種複合保護構件包含：主體；至少兩個內部電極，其設置於主體中；至少一個保護單元，其設置於兩個或大於兩個內部電極之間；至少兩個連接電極，其設置於主體中且分別連接至兩個或大於兩個內部電極；以及至少兩個外部電極，其設置於主體外部且分別連接至兩個或大於兩個連接電極。此處，連接電極與保護單元的至少一部分重疊。
主體可藉由將多個薄片彼此層壓而形成，且外部電極可分別形成於在薄片經層壓的方向上面對彼此的兩個表面上。
保護單元可在主體的長度、寬度以及厚度的方向上形成於主體的中心部分上。
保護單元可更包含擴展部件，擴展部件具有直徑不同於其他區域的直徑的至少一個區域。
連接電極可在主體的長度及寬度的方向上設置於主體的中心部分處。
連接電極中的每一者的長度可等於或大於主體的長度的1%，且寬度等於或大於主體的寬度的5%。
連接電極的水平表面積可等於或小於內部電極中的每
一者的水平表面積，且保護單元的水平表面積可等於或小於連接電極的水平表面積。
連接電極的高度可等於或大於保護單元的高度。
兩個或大於兩個連接電極中的每一者可具有100微米至1000微米的高度，或保護單元可具有5微米至600微米的高度。
兩個或大於兩個連接電極在大小及形狀中的至少一者上可不同。
複合保護構件可更包含連接至外部電極中的一者的接觸部件。
電容可形成於兩個或大於兩個內部電極之間，且內部電極的與保護單元重疊的至少一區域可充當放電電極。
外部電極中的一者可連接至電子裝置的內部電路，且外部電極中的另一者可連接至可由外部使用者接觸的導體。
根據另一例示性實施例，一種電子裝置包含：複合保護構件，其安置於可由使用者接觸的導體與內部電路之間以阻斷電擊電壓且允許過電壓通過。此處，複合保護構件包含：主體；至少兩個內部電極，其安置於主體中；至少一個保護單元，其安置於兩個或大於兩個內部電極之間；至少兩個連接電極，其安置於主體中以便連接至兩個或大於兩個內部電極；以及至少兩個外部電極，其安置於主體外部以便連接至兩個或大於兩個連接電極，且連接電極與保護單元的至少一部分重疊。
外部電極中的一者可連接至內部電路，且外部電極中的另一者可連接至導體。
電子裝置可更包含安置於導體與複合保護構件之間的接
觸部件。
10‧‧‧金屬外殼
20‧‧‧內部電路/電路板
100‧‧‧主體
200‧‧‧內部電極
210、210a、210b‧‧‧第一內部電極
211a、212a‧‧‧導電層
211b、212b‧‧‧多孔絕緣層
220、220a、220b‧‧‧第二內部電極
230、230a、230b‧‧‧第三內部電極
300‧‧‧ESD保護單元/過電壓保護單元
300a‧‧‧保護單元
310‧‧‧導電層
311‧‧‧第一導電層
312‧‧‧第二導電層
320‧‧‧絕緣層
321‧‧‧第一絕緣層
322‧‧‧第二絕緣層
330‧‧‧空隙
340‧‧‧放電誘導層
350‧‧‧擴展部件
400、410a、410b‧‧‧連接電極
410‧‧‧第一連接電極
420‧‧‧第二連接電極
500‧‧‧外部電極
510‧‧‧第一外部電極
520‧‧‧第二外部電極
610‧‧‧接觸部件
611‧‧‧支撐部分
612‧‧‧接觸部分
613‧‧‧連接部分
620‧‧‧接觸部件
自結合隨附圖式進行的以下描述可更詳細地理解例示性實施例，其中：圖1為根據例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
圖2為根據例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
圖3(a)至圖3(c)及圖4(a)至圖4(c)為繪示根據複合保護構件的例示性實施例的複合保護構件的橫截面的橫截面圖及相片。
圖5(a)至圖5(c)為根據另一例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
圖6為根據又一例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
圖7為根據例示性實施例的複合保護構件的等效電路圖。
圖8為根據另一例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
圖9及圖10為根據例示性實施例的經修改實例的複合保護構件的橫截面圖。
圖11為根據比較實例的複合保護構件的橫截面圖。
圖12及圖13為繪示根據比較實例及例示性實施例的複合保護元件的頻率特性的曲線圖。
在下文中，將參看隨附圖式詳細地描述特定實施例。然而，本揭露內容可以不同形式體現，且不應解釋為限於本文中所
闡述的實施例。確切而言，提供此等實施例使得本揭露內容將為透徹且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範疇。
圖1為根據例示性實施例的複合保護構件的透視圖，且圖2為其橫截面圖。
參看圖1及圖2，根據例示性實施例的複合保護構件包含：主體100；至少兩個內部電極200，其安置於主體100中；至少一個保護單元300，其安置於至少兩個內部電極200之間；至少兩個連接電極400，其安置於主體100中以便分別連接至至少兩個內部電極200；以及外部電極500，其安置於主體100外部以便連接至連接電極400。在下文中，在例示性實施例中，保護電子裝置免受自外部施加的過電壓(諸如，靜電放電(electrostatic discharge；ESD))且阻斷來自電子裝置內部的漏電流以保護使用者免受電擊的複合保護構件用作實例。
1.主體
主體100可具有大致六面體形狀。亦即，主體100可具有大致六面體形狀，其具有分別在一個方向(例如，X方向)及另一方向(例如，Y方向)上的預定長度及預定寬度，以及在垂直方向(例如，Z方向)上的預定高度。此處，在X方向上的長度可大於在Y方向上的寬度及在Z方向上的高度中的每一者，且在Y方向上的寬度可等於或不同於在Z方向上的高度。當寬度(Y方向)及高度(Z方向)彼此不同時，寬度可大於或小於高度。舉例而言，長度、寬度以及高度的比率可為2至5：1：0.3至1。亦即，相對於寬度，長度可比寬度大大約2倍至大約5倍，且高度可為寬度的0.3倍至1倍。然而，儘管上文所描述的在X、Y以及Z上的大小經描述為實
例，但在X、Y以及Z上的大小可根據電子裝置的複合保護構件所連接至的內部結構及複合保護構件的形狀而以各種方式變化。又，至少兩個內部電極200、保護單元300以及連接電極400設置於主體100中，且外部電極500設置於主體100外部。
主體100可藉由層壓各自具有預定厚度的多個薄片而形成。亦即，主體100可藉由層壓各自具有在X方向上的預定長度、在Y方向上的預定寬度以及在Z方向上的預定厚度的多個薄片而形成。因此，主體100的長度及寬度可由薄片的長度及寬度決定，且主體100的高度可由薄片的疊層的數目決定。同時，形成主體100的多個薄片可包含介電材料如多層電容電路(multilayer capacitance circuit；MLCC)、低溫共燒陶瓷(low temperature co-fired ceramic；LTCC)以及高溫共燒陶瓷(high temperature co-fired ceramic；HTCC)。此處，MLCC介電材料可具有包含鈦酸鋇(BaTiO3)及鈦酸釹(NdTiO3)中的至少一者的主要成份，且可向MLCC介電材料添加氧化鉍(Bi2O3)、二氧化矽(SiO2)、氧化銅(CuO)以及氧化鎂(MgO)中的至少一者。LTCC介電材料可包含氧化鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)以及玻璃材料。又，薄片中的每一者可由含有鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸釹(NdTiO3)、氧化鉍(Bi2O3)、碳酸鋇(BaCO3)、二氧化鈦(TiO2)、三氧化二釹(Nd2O3)、二氧化矽(SiO2)、氧化銅(CuO)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)以及氧化鋁(Al2O3)中的至少一者的材料形成。替代地，薄片可由具有變阻器特性的諸如鐠(Pr)、鉍(Bi)或鈦酸鍶基陶瓷材料(ST-based ceramic material)的材料形成。因此，薄片中的每一者可具有預定介電常數，例如，5至20000，理想地7
至5000，更理想地200至3000。
又，多個薄片中的全部可具有彼此相同的厚度，且其中的至少一者的厚度可大於或小於其他者中的每一者。亦即，當至少一個薄片設置於內部電極200之間以在至少部分區域上形成ESD保護單元300且多個薄片層壓於內部電極200上方及下方以在至少部分區域上形成連接電極400時，薄片中的每一者可具有彼此相同的厚度，且薄片中的至少一者的厚度可大於或小於其他薄片中的每一者。舉例而言，形成內部電極200之間的ESD保護單元300的薄片中的每一者的厚度可大於其他薄片中的每一者的厚度。同時，多個薄片可具有(例如)1微米至5000微米或等於或小於3000微米的厚度。亦即，根據主體100的厚度，薄片中的每一者可具有1微米至5000微米，理想地5微米至300微米的厚度。又，薄片的疊層的厚度及數目可根據複合保護構件的大小而調整。亦即，當應用於小型複合保護構件時，薄片可具有小的厚度，且當應用於大型複合保護構件時，薄片可具有大的厚度。又，當相同數目個薄片經層壓時，薄片的厚度可隨著複合保護構件的大小及高度減小而減小，且薄片的厚度可隨著複合保護構件的大小增大而增大。替代地，薄的薄片可應用於大型複合保護構件。在此狀況下，薄片的疊層數目可增大。此處，薄片可具有在施加ESD時受到破壞的厚度。亦即，儘管薄片的疊層數目或薄片的厚度彼此不同，但至少一個薄片可具有在重複施加ESD時不會受到破壞的厚度。
同時，可進一步設置分別安置於主體100的最下層及最上層上的下部覆蓋層(圖中未示)及上部覆蓋層(圖中未示)。此處，最下層可充當下部覆蓋層，且最上層可充當上部覆蓋層。另
外設置的下部覆蓋層及上部覆蓋層可具有彼此相同的厚度，且可藉由層壓多個磁性材料薄片而形成。然而，下部覆蓋層及上部覆蓋層可具有彼此不同的厚度。舉例而言，上部覆蓋層的厚度可大於下部覆蓋層。此處，非磁性薄片(例如，玻璃態薄片)可進一步設置於由磁性材料薄片形成的下部覆蓋層及上部覆蓋層的表面(亦即，下表面及上表面)上。又，下部覆蓋層及上部覆蓋層中的每一者的厚度可大於內部薄片中的每一者的厚度。亦即，覆蓋層的厚度可大於一個薄片。因此，當最下薄片及最上薄片充當下部覆蓋及上部覆蓋層時，最下薄片及最上薄片中的每一者的厚度可大於其間的薄片中的每一者。同時，下部覆蓋層及上部覆蓋層可由玻璃態薄片形成，且主體100的表面可塗佈有聚合物或玻璃材料。
2.內部電極
在主體100中，至少兩個內部電極200(210、220)可彼此隔開預定距離。亦即，在薄片的層壓方向(亦即，Z方向)上，至少兩個內部電極200可彼此隔開預定距離。又，至少兩個內部電極200可設置為其間具有保護單元300。舉例而言，在Z方向上，第一內部電極210可安置於保護單元300下方，且第二內部電極220可安置於保護單元300上方。替代地，至少一個內部電極可進一步設置於第一及第二內部電極200與最下及最上薄片之間。此處，內部電極200分別連接至連接電極400且連接至保護單元300。亦即，第一內部電極210的一側連接至第一連接電極410且另一側連接至保護單元300。又，第二內部電極220的一側連接至第二連接電極420且另一側連接至保護單元300。此處，第一內部電極210及第二內
部電極220的面對彼此的表面連接至保護單元300。
內部電極200中的每一者可由導電材料製成，導電材料包含(例如)含有鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎳(Ni)以及銅(Cu)中的至少一者的金屬或其金屬合金。在合金的狀況下，例如，可使用銀與鈀的合金。同時，在鋁的狀況下，氧化鋁(Al2O3)可形成於鋁的表面上，且鋁在成形製程期間可維持在其內部中。亦即，當鋁形成於薄片上時，鋁接觸空氣，且鋁的表面經氧化以在其上形成氧化鋁(Al2O3)且鋁按原樣維持在內部上。因此，內部電極200可由被氧化鋁(Al2O3)覆蓋的鋁形成，氧化鋁(Al2O3)為具有多孔表面的薄絕緣層。替代地，除鋁外，亦可使用各種金屬，其具有形成於其表面上的絕緣層，理想地為多孔絕緣層。當多孔絕緣層形成於內部電極200的表面上時，ESD電壓可經由保護單元300較容易且平滑地放電。亦即，儘管將稍後加以描述，但保護單元300包含多孔絕緣材料，且經由微孔放電。此處，當多孔絕緣層形成於內部電極200的表面上時，除保護單元300的微孔外，微孔的數目可增大且因此放電效率可進一步得到改良。
又，內部電極200中的每一者可具有在X方向上的預定長度、在Y方向上的預定寬度以及在Z方向上的預定厚度。舉例而言，內部電極200可具有(例如)1微米至10微米的厚度。此處，內部電極200的至少一個區域可具有小的厚度，或至少一個區域可自內部電極200移除以暴露薄片。然而，儘管內部電極200的至少一個區域具有較大或較小厚度，或至少一個區域自內部電極移除，但可維持總連接狀態而不會產生任何電導率問題。又，內部電極200
可具有在X方向上的長度及在Y方向上的寬度，所述長度及寬度小於主體100的長度及寬度。亦即，內部電極200的長度及寬度可小於薄片的長度及寬度。舉例而言，內部電極200的長度及寬度可為主體100或薄片的長度及寬度的10%至90%。又，內部電極200的表面積相對於薄片中的每一者的表面積可為10%至90%。亦即，安置於主體100中的一個薄片上的內部電極200的表面積相對於薄片的表面積為10%至90%。同時，內部電極200可具有各種形狀，諸如正方形、矩形以及具有預定圖案形狀、預定寬度以及預定距離的螺旋形。
內部電極200可同時充當電容以及保護單元300的放電電極。電容是藉由第一及第二內部電極200以及其間的薄片形成。可根據第一及第二內部電極200之間的重疊表面積以及第一及第二內部電極200之間的薄片的厚度調整電容。又，第一及第二內部電極200的與保護單元300重疊的區域充當放電電極，以便將自外部施加的諸如ESD的過電壓傳輸至保護單元300，且傳輸傳遞通過保護單元300的過電壓以旁通至(例如)電子裝置的接地端子。
3.保護單元
至少一個保護單元300設置於內部電極200之間，且允許自外部引入的諸如ESD的過電壓旁通至電子裝置的接地端子。亦即，來自採用複合保護構件的電子裝置外部的過電壓經由(例如)第二連接電極420及第二內部電極220而引入至保護單元300，且經由第一內部電極210及第一連接電極410另外旁通至電子裝置的內部電路。保護單元300的平面形狀及橫截面形狀中的至少一者可具有包含大致圓形、卵形(oval)、矩形、正方形以及等於或大於五
邊形的多邊形的形狀，且形狀可具有預定厚度。亦即，保護單元300可具有圓柱形、六面體或多面體形狀。
保護單元300可與第一內部電極210及第二內部電極220的至少一部分重疊。舉例而言，第一內部電極210及第二內部電極220可與保護單元300的水平表面區域重疊10%至100%。亦即，保護單元300的長度及寬度可分別為第一內部電極210及第二內部電極220在X方向及Y方向上的長度及寬度的10%至100%，且可能不偏離第一內部電極210及第二內部電極220。又，保護單元300可安置於第一內部電極210及第二內部電極220的中心區域上。較理想地，保護單元300可安置於主體100的中心區域上。亦即，保護單元300可按預定直徑設置於中心區域上，中心區域安置於主體100的長度方向(亦即，X方向)的一半及寬度方向(亦即，Y方向)的一半處。替代地，當設置多個保護單元300時，保護單元300可與主體100的中心區域隔開預定距離。因此，保護單元300的中心區域可安置於主體100的中心區域或第一內部電極210及第二內部電極220的中心區域上。
保護單元300的厚度可為主體100的厚度的1%至20%，且長度為主體100在一個方向上的長度的3%至50%。此處，當設置多個保護單元300時，多個保護單元300的總厚度可為主體100的厚度的1%至50%。又，保護單元300可具有長孔形狀，其在至少一個方向(例如，X方向)上具有長的長度，且長的長度可為薄片的X方向長度的5%至75%。又，保護單元300的Y方向寬度可為薄片的Y方向寬度的3%至50%。保護單元300的厚度及直徑可等於或小於連接電極400的厚度及直徑。舉例而言，保護單元300的厚度可為連
接電極400的厚度的1/5倍至1倍，且直徑為連接電極400的直徑的1/10倍至1倍。詳細而言，保護單元300的直徑可為(例如)50微米至1000微米且厚度為(例如)5微米至600微米。此處，隨著保護單元300的厚度減小，放電起始電壓(discharge inception voltage)減小。
保護單元300可包含界定於內部電極200之間的薄片的預定區域中的至少一個開口。亦即，至少一個開口中的每一者可充當過電壓保護單元300。此處，保護單元300可藉由將過電壓保護材料塗覆至開口中的至少一部分或掩埋開口而形成。亦即，保護單元300可包含開口，開口的內部為空的且過電壓保護材料形成於開口的至少一部分上。為形成過電壓保護材料，具有預定大小的穿孔可界定於內部電極200之間，且過電壓保護材料可塗覆至穿孔的至少一部分或掩埋穿孔。此處，過電壓保護材料可按預定厚度塗覆至穿孔的側表面的至少一部分、穿孔的上部部分及下部部分中的至少一者的至少一部分以及穿孔的內部。又，在塑膠處理期間揮發的聚合物材料可用以在穿孔的一部分上形成過電壓保護材料。
保護單元300可使用導電材料及絕緣材料作為過電壓保護材料。此處，絕緣材料可為具有多個孔隙的多孔絕緣材料。舉例而言，保護單元300可藉由在薄片上印刷導電陶瓷與絕緣陶瓷的混合材料而形成。同時，保護單元300可形成於至少一個薄片上。亦即，例如，保護單元300可形成於經垂直層壓的兩個薄片中的每一者上，且第一內部電極210及第二內部電極220可分別形成於薄片上以便彼此間隔開且連接至保護單元300。稍後將描述關於保護
單元300的結構及材料的詳細描述。同時，可根據保護單元300的結構、材料以及大小調整放電起始電壓。舉例而言，複合保護構件可具有1kV至30kV的放電起始電壓。
4.連接電極
連接電極400可設置於主體100中以及內部電極200與外部電極500之間。亦即，連接電極400經設置以將內部電極200連接至外部電極500。因此，連接電極400可包含分別連接至第一及第二外部電極500(510及520)以及第一及第二內部電極200(210及220)的第一連接電極410及第二連接電極420。連接電極400的平面形狀及橫截面形狀中的至少一者可具有包含大致圓形、卵形(oval)、矩形、正方形以及等於或大於五邊形的多邊形的形狀，且形狀可具有預定厚度。亦即，連接電極400可具有圓柱形、六面體或多面體形狀。又，連接電極400可與保護單元300的至少一部分重疊。理想地，連接電極400可設置於主體100的中心部分上且與保護單元300重疊。
連接電極400是藉由在層壓於內部電極上的至少一個薄片的預定區域處界定開口而形成，且開口是藉由使用導電材料而掩埋。舉例而言，連接電極400可由含有鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎳(Ni)以及銅(Cu)中的至少一者的金屬或其金屬合金形成。替代地，除金屬外，連接電極400亦可由各種導電材料形成。
連接電極400可具有：Z方向高度，亦即，垂直方向高度，其等於或不同於保護單元300的Z方向高度；以及在X及Y方向中的每一者上的寬度，其等於或不同於保護單元300的寬度。亦即，連
接電極400的高度可等於或大於保護單元300的高度，且直徑或寬度等於或大於保護單元300的直徑或寬度。理想地，連接電極400的高度可大於保護單元300的高度，且平面區域大於保護單元300的平面區域。舉例而言，第一連接電極410及第二連接電極420中的每一者的高度可為保護單元300的高度的0.5倍至3倍。又，第一連接電極410及第二連接電極420的總高度可為保護單元300的高度的1倍至6倍。舉例而言，第一連接電極410及第二連接電極420可具有100微米至1000微米，理想地200微米至900微米，更理想地400微米至700微米的總高度。此處，第一連接電極410及第二連接電極420的高度可不同，且寬度亦不同。又，連接電極400的X方向寬度可為主體100的X方向寬度的1%至90%，且Y方向寬度為主體100的Y方向寬度的5%至90%。此處，連接電極400的X方向寬度及Y方向寬度可彼此相等或不同。亦即，連接電極400的一個區域的包含X方向寬度及Y方向寬度的寬度可等於或不同於另一區域的寬度。換言之，連接電極400可具有至少一個區域，其具有不對稱形狀。又，連接電極400的X方向寬度及Y方向寬度可為保護單元300的X方向寬度及Y方向寬度的1倍至10倍且為內部電極200的X方向寬度及Y方向寬度的1/10倍至1倍。亦即，連接電極400的寬度可小於主體100的在X方向及Y方向上的長度及寬度，等於或大於保護單元300的寬度且等於或小於內部電極200的寬度。
連接電極400起將外部電極500連接至內部電極200的作用。因此，經由外部電極500施加的諸如ESD的過電壓經由連接電極400傳輸至內部電極200及保護單元300，且傳輸至保護單元300的過電壓經由內部電極200及連接電極400而再次傳輸至外部電極
500。又，由於連接電極400安置於主體100的中心部分上且寬度理想地大於保護單元300的寬度，因此寄生電阻及寄生電感可減小。亦即，相較於連接電極400安置於主體100外部的狀況，寄生電阻及寄生電感可減小。因此，在700MHz至3GHz的無線通信頻帶下的S21插入損耗可減小。又，由於連接電極400的寬度理想地大於保護單元300的寬度，因此由重複ESD電壓引起的損壞可被防止以抑制放電起始電壓的增大。亦即，例如，保護單元300允許ESD電壓旁通，此是因為歸因於ESD的能量在保護單元300內部會產生火花。此處，當連接電極400具有小的厚度時，連接電極400可歸因於重複ESD電壓而受到毀壞以增大放電起始電壓。然而，在連接電極400具有等於或大於10微米的厚度時，可防止連接電極400歸因於重複ESD電壓而受到毀壞，且因此可防止放電起始電壓的增大。
5.外部電極
外部電極500(510及520)可分別安置於主體100的面對彼此的兩個外表面上。舉例而言，外部電極500可分別安置於主體100的在Z方向(亦即，垂直方向)上面對彼此的兩個表面(亦即，底表面及頂表面)上。又，外部電極500可分別連接至主體100中的連接電極400。此處，外部電極500中的一者可連接至電子裝置中的諸如印刷電路板的內部電路，外部電極中的另一者可連接至電子裝置的外部，例如金屬外殼。舉例而言，第一外部電極510可連接至內部電路，且第二外部電極520可連接至金屬外殼。又，第二外部電極520可經由導電元件(例如，接觸器或導電墊片)連接至金屬外殼。
上文所描述的外部電極500中的每一者可藉由各種方法
形成。亦即，外部電極500可藉由使用導電膏的浸漬或印刷方法或諸如沈積(deposition)、濺鍍(sputtering)以及電鍍(plating)的其他各種方法而形成。同時，外部電極500可形成於主體100的底表面及頂表面的整個表面或一部分上。亦即，除自底表面及頂表面的邊緣起的預定寬度外，外部電極500可形成於底表面及頂表面上。舉例而言，除自底表面及頂表面的邊緣起的預定寬度外，外部電極500的表面積可為底表面及頂表面的表面積的50%至95%。又，外部電極500可形成於底表面及頂表面的整個區域上，且自其向上及向下延伸以形成於其他側表面上。亦即，除在Z方向上面對的底表面及頂表面外，外部電極500亦可延伸至在X及Y方向中的每一者上面對的表面的預定區域。舉例而言，當浸漬至導電膏中時，外部電極500可形成於在X及Y方向上的側表面上以及在Z方向上的頂表面及底表面上。相較於此情形，當用諸如印刷、沈積、濺鍍以及電鍍的方法形成時，外部電極500可形成於在Z方向上的底表面及頂表面的預定表面區域上。亦即，外部電極500可取決於形成方法及處理條件而形成於安裝於印刷電路板上的底表面及連接至金屬外殼的頂表面以及其他區域上。替代地，外部電極500可由導電金屬形成。舉例而言，外部電極500可由選自由以下各者組成的群的至少一種金屬形成：金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金。此處，外部電極500可具有形成於外部電極500的連接至連接電極400的至少一部分(亦即，主體100的至少一個表面)上的部分，且連接至連接電極400的部分可由與連接電極400的材料相同的材料形成。舉例而言，當連接電極由銅形成時，外部電極500的接觸連接電極400的區域的至少一部分可由銅形成。此處，如上文
所描述，銅可藉由使用導電膏的浸漬或印刷方法或藉由諸如沈積、濺鍍以及電鍍的方法而形成。理想地，外部電極500可藉由電鍍而形成。為經由電鍍製程形成外部電極500，種子層可形成於主體100的頂表面及底表面上，且接著鍍層可自種子層形成以形成外部電極500。此處，外部電極500的連接至連接電極400的至少一部分可為主體100的整個頂表面及底表面或其部分區域。
替代地，外部電極500可更包含至少一個鍍層(plating layer)。外部電極500可由諸如銅及銀的金屬層形成，且至少一個鍍層可形成於金屬層上。舉例而言，外部電極500可藉由層壓銅層、鎳鍍層以及錫或錫/銀鍍層而形成。替代地，鍍層可藉由層壓銅鍍層及錫鍍層或層壓銅鍍層、鎳鍍層以及錫鍍層而形成。又，外部電極500可藉由混合(例如)具有0.5%至20%的氧化鉍(Bi2O3)或二氧化矽(SiO2)的主要組份的多組份玻璃料與金屬粉末而形成。此處，玻璃料與金屬粉末的混合物可製備成膏狀且經塗覆至主體100的兩個表面。由於外部電極500中含有玻璃料，因此可改良外部電極500與主體100之間的黏著力，且可改良連接電極400與外部電極500之間的接觸反應。又，可塗覆包含玻璃的導電膏，且接著至少一個鍍層可形成於其上以形成外部電極500。亦即，外部電極500可由包含玻璃的金屬層及形成於金屬層上的至少一個鍍層形成。舉例而言，可按使得形成含有玻璃料、銀以及銅中的至少一者的層且接著經由無電極電鍍依序形成鎳鍍層及錫鍍層的方式形成外部電極500。此處，錫鍍層的厚度可等於或大於鎳鍍層的厚度。替代地，外部電極500可僅藉由至少一個鍍層形成。亦即，外部電極500可藉由至少經由單一電鍍製程而不塗覆膏狀物形成
鍍層的至少一個層來形成。同時，外部電極500可具有2微米至100微米的厚度，鎳鍍層可具有1微米至10微米的厚度，且錫或錫/銀鍍層可具有2微米至10微米的厚度。
6.表面改質元件
同時，表面改質元件(surface modification member)(圖中未示)可形成於主體100的至少一個表面上。表面改質元件可藉由在外部電極500形成之前在主體100的表面上分佈(例如)氧化物而形成。此處，氧化物可按結晶或非結晶狀態分散及分佈於主體100的表面上。當外部電極500經由電鍍製程形成時，表面改質元件可在電鍍製程之前分佈於主體100的表面上。亦即，表面改質元件可在外部電極500的一部分藉由印刷製程形成之前分佈，或在印刷製程執行之後在電鍍製程之前分佈。替代地，當不執行印刷製程時，可分佈表面改質元件且接著可執行電鍍製程。此處，分佈於表面上的表面改質元件的至少一部分可經熔融。
同時，表面改質元件的至少一部分可具有相同大小且均勻地分佈於主體100的表面上，且其至少一部分可具有彼此不同的大小且不均勻地分佈。又，凹陷部分可界定於主體100的表面的至少一部分中。亦即，表面改質元件可經形成以形成突出部分，且上面未形成有表面改質元件的區域的至少一部分可經凹入以形成凹陷部分。此處，表面改質元件可具有比主體100的表面深的至少一部分。亦即，表面改質元件可插入至主體100中達預定深度，且自主體100的表面突出達其餘厚度。此處，插入至主體100中的部分的厚度可為氧化物粒子的平均直徑的1/20至1倍。亦即，氧化物粒子中的全部或一部分可設置於主體100中。替代地，氧化物粒子
可僅設置於主體100的表面上。因此，氧化物粒子可在主體100的表面上具有半球形形狀或球形形狀。又，如上文所描述，表面改質元件可分佈於主體100的表面的一部分上或以薄膜形狀分佈於至少一個區域上。亦即，氧化物粒子以島狀形狀分佈於主體100的表面上以形成表面改質元件。亦即，結晶或非結晶狀態下的氧化物可按島狀形狀分佈於主體100的表面上，且因此主體100的表面的至少一部分可被暴露。又，至少兩個氧化物可彼此連接以按薄膜形狀在至少一個區域上及按島狀形狀在至少一些區域上形成表面改質元件。亦即，至少兩個氧化物粒子聚集或彼此鄰近的氧化物粒子連接以形成薄膜形狀。然而，甚至在氧化物以粒子狀態存在或兩個或大於兩個粒子聚集或彼此連接時，主體100的表面的至少一部分亦可藉由表面改質元件向外部暴露。
此處，表面改質元件的總表面積可為主體100的總表面積的大約5%至大約90%。儘管可基於表面改質元件的表面面積控制主體100的表面上的電鍍散開現象，但在表面改質元件過多地形成時，主體100及外部電極500中的導電圖案在彼此接觸上可具有困難。亦即，當表面改質元件形成於小於主體100的表面積的5%的表面區域上時，電鍍散開現象幾乎不受控制，且當表面改質元件形成於大於主體100的表面積的90%的表面區域上時，主體100及外部電極500中的導電圖案可能不接觸彼此。因此，表面改質元件可理想地形成於能夠控制電鍍散開現象且允許主體100及外部電極500中的導電圖案彼此接觸的表面區域上。為此，表面改質元件可形成於為主體100的表面積的10%至90%，理想地30%至70%，更理想地40%至50%的表面區域上。此處，主體100的表面積可為
一個表面的表面積或主體100的形成六面體的六個表面的表面積。同時，表面改質元件的厚度可等於或小於主體100的厚度的10%。亦即，表面改質元件的厚度可為主體100的厚度的0.01%至10%。舉例而言，表面改質元件的大小可為0.1微米至50微米，且因此，自主體100的表面，表面改質元件的厚度可為0.1微米至50微米。亦即，除表面改質元件插入至主體100的表面中所在的區域外，自主體100的表面，表面改質元件的厚度可為0.1微米至50微米。因此，當插入至主體100中的表面改質元件的厚度增加時，表面改質元件的厚度可大於0.1微米至50微米。當表面改質元件的厚度小於主體100的厚度的0.01%時，電鍍散開現象幾乎不受控制，且當表面改質元件的厚度大於主體100的厚度的10%時，主體100及外部電極500中的導電圖案可能不接觸彼此。亦即，根據材料的特性(電導率、半電導率、絕緣以及磁性)以及氧化物粉末的大小、分佈量以及聚集度，表面改質元件可具有各種厚度。
如上文所描述，由於表面改質元件形成於主體100的表面上，因此主體100的表面可具有在成份上不同的兩個區域。亦即，表面改質元件可具有取決於是否形成有表面改質元件而在區域上不同的成份。舉例而言，表面改質元件的成份(亦即，氧化物)可存在於上面形成有表面改質元件的區域上，且主體100的成份(亦即，薄片的成份)可存在於上面未形成表面改質元件的區域上。如上文所描述，表面改質元件在電鍍製程之前分佈於主體100的表面上，粗糙度可應用於主體100的表面且因此表面可經改質。因此，可均勻地執行電鍍製程，且因此可控制外部電極500的形狀。亦即，主體100的表面可具有在電阻上與其他區域不同的至
少一個區域，且當在電阻不穩定的狀態下執行電鍍製程時，鍍層經不均勻地生長。為解決上文所描述的現象，主體100的表面可藉由在主體100的表面上分佈在粒子狀態或熔融狀態下的氧化物而改質，且鍍層的生長可得到控制。
此處，用以實現主體100的均勻表面電阻的在粒子或熔融狀態下的氧化物可使用以下各者中的至少一者：例如，氧化鉍(Bi2O3)、二氧化硼(BO2)、三氧化二硼(B2O3)、氧化鋅(ZnO)、Co3O4、二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化錳(MnO)、硼酸(H2BO3)、碳酸鈣(Ca(CO3)2)、硝酸鈣(Ca(NO3)2)以及碳酸鈣(CaCO3)。同時，表面改質元件可形成於主體100中的至少一個薄片上。亦即，各種形狀的導電圖案可經由電鍍製程形成於薄片上，且導電圖案的形狀可藉由形成表面改質元件而控制。
圖3(a)至圖3(c)及圖4(a)至圖4(c)為根據例示性實施例的複合保護構件的示意性橫截面圖及橫截面相片。亦即，保護單元300可具有厚度不同於其他區域中的每一者的厚度的一個區域。圖3(a)至圖3(c)及圖4(a)至圖4(c)為保護單元300的一部分的示意性放大橫截面圖及橫截面相片。
如圖3(a)及圖4(a)中所說明，保護單元300可由絕緣材料製成。此處，絕緣材料可為具有多個孔隙的多孔絕緣材料(圖中未示)。亦即，多個孔隙(圖中未示)可界定於保護單元300中。由於界定了孔隙，因此可較容易地使諸如ESD的過電壓旁通。又，保護單元300可藉由混合導電材料與絕緣材料而形成。舉例而言，保護單元300可藉由混合導電材料與絕緣材料而形成。在此狀況下，保護單元300可藉由以10：90至90：10的混合比率混合導電陶瓷
與絕緣陶瓷而形成。隨著絕緣陶瓷的混合比率增大，放電起始電壓可增大，且隨著導電陶瓷的混合比率增大，放大起始電壓可減小。因此，可調整導電陶瓷與絕緣陶瓷的混合比率以便得到預定放電起始電壓。
又，保護單元300可藉由層壓導電層及絕緣層而具有預定層壓結構。亦即，保護單元300可藉由在劃分導電層及絕緣層時層壓導電層及絕緣層至少一次而形成。舉例而言，保護單元300可具有導電層及絕緣層經層壓的雙層結構，或導電層、絕緣層以及導電層經層壓的三層結構。又，導電層310(311及312)及絕緣層320可重複地層壓多次以形成三或大於三層結構。舉例而言，如圖3(b)中所說明，保護單元300可具有三層結構，其中第一導電層311、絕緣層320以及第二導電層312經層壓。圖4(b)為繪示在薄片與內部電極之間的具有三層結構的ESD保護層的相片。同時，當導電層及絕緣層經層壓多次時，最上層及最下層可為導電層。此處，多個孔隙(圖中未示)可界定於導電層310及絕緣層320的至少一部分中。舉例而言，由於安置於導電層310之間的絕緣層320具有多孔結構，因此絕緣層320可具有多個孔隙。
又，空隙可進一步界定於保護單元300的預定區域中。舉例而言，空隙可界定於導電材料及絕緣材料混合所在的層之間，且空隙可界定於導電層與絕緣層之間。亦即，導電材料及絕緣材料混合所在的第一混合層、空隙以及第二混合層可經層壓，且導電層、空隙以及絕緣層可經層壓。舉例而言，如圖3(c)中所說明，保護單元300可藉由層壓第一導電層311、第一絕緣層321、空隙330、第二絕緣層322以及第二導電層312而形成。亦即，絕緣層
320(321及322)可安置於導電層310(311及312)之間，且空隙330可界定於絕緣層320之間。圖4(c)為具有上文所描述的層壓結構的保護單元300的橫截面相片。替代地，導電層、絕緣層以及空隙可重複地經層壓以形成保護單元300。同時，當導電層310、絕緣層320以及空隙330經層壓時，其全部可具有彼此相同的厚度，或其中的至少一者的厚度可小於其他者中的每一者的厚度。舉例而言，空隙330的厚度可小於導電層310及絕緣層320中的每一者的厚度。又，導電層310的厚度可等於絕緣層320的厚度，或大於或小於絕緣層320的厚度。同時，空隙330可藉由填充聚合物材料而形成，且接著成形製程經執行以移除聚合物材料。舉例而言，含有導電陶瓷的第一聚合物材料、含有絕緣陶瓷的第二聚合物材料以及不含導電陶瓷及絕緣陶瓷的第三聚合物材料可填充至通孔中，且接著成形製程經執行以移除聚合物材料，藉此形成導電層、絕緣層以及空隙。同時，空隙330可在未分層時形成。舉例而言，絕緣層320可安置於導電層311與312之間，且空隙330可藉由連接絕緣層320中的在垂直或水平方向上的多個孔隙而界定。亦即，空隙330可藉由絕緣層320中的多個孔隙而界定。替代地，空隙可藉由多個孔而界定於導電層310中。
同時，用於保護單元300中的導電層310可具有預定電阻且允許電流流經。舉例而言，導電層310可為具有若干歐姆至數百百萬歐姆的電阻器。當諸如ESD的過電壓被引入時，導電層310降低能階以防止複合保護構件歸因於過電壓而在結構上受到破壞。亦即，導電層310充當將電能轉換成熱能的散熱片。導電層310可由導電陶瓷形成，且導電陶瓷可使用含有以下各者中的至少一者
的混合物：鑭(La)、鎳、鈷、銅、鋅、釕(Ru)、銀、鈀、鉑、鎢、鐵以及鉍。又，導電層310可具有1微米至50微米的厚度。亦即，當導電層310包含多個層時，其總厚度可為1微米至50微米。
又，用於保護單元300中的絕緣層320可由放電誘導材料製成且充當具有多孔結構的電障壁。絕緣層320可由絕緣陶瓷製成，且絕緣陶瓷可包含具有50至50000的介電常數的鐵電材料。舉例而言，絕緣陶瓷可由諸如MLCC的介電材料粉末以及含有以下各者中的至少一者的混合物形成：氧化鋯(ZrO)、氧化鋅(ZnO)、鈦酸鋇(BaTiO3)、五氧化二釹(Nd2O5)、碳酸鋇(BaCO3)、二氧化鈦(TiO2)、釹(Nd)、鉍(Bi)、鋅(Zn)以及氧化鋁(Al2O3)。在多個孔隙各自具有1奈米至5微米的直徑時，絕緣層320可具有孔隙率為30%至80%的多孔結構。此處，孔隙之間的最小距離可為1奈米至5微米。亦即，儘管絕緣層320由電流無法流經的電絕緣材料形成，但由於形成了孔隙，因此電流可流經孔隙。此處，隨著孔隙大小或孔隙率增大，放電起始電壓可減小，且相反，隨著孔隙大小或孔隙率減小，放電起始電壓可增大。然而，當孔隙大小大於5微米或孔隙率大於80%時，保護單元300可能無法維持其形狀。因此，可調整絕緣層320的孔隙大小及孔隙率以調整放電起始電壓，同時維持保護單元300的形狀。同時，當保護單元300由絕緣材料與導電材料的混合材料形成時，具有微孔及其孔隙率的絕緣陶瓷可用作絕緣材料。又，絕緣層320的電阻可歸因於微孔而小於薄片的電阻，且放電可經由微孔部分地實施。亦即，由於微孔界定於絕緣層320中，因此部分放電經由微孔執行。絕緣層320可具有1微米至50微米的厚度。亦即，當絕緣層320包含多個層時，
其總厚度可為1微米至50微米。
圖5(a)至圖5(c)為根據另一例示性實施例的複合保護構件的保護單元300的示意性橫截面圖。亦即，如圖5(a)中所說明，保護單元300可包含空隙330。亦即，可能不將過電壓保護材料填充至穿過薄片的開口中以在保護單元300中界定空隙330。又，保護單元300的穿孔的至少一個區域可由多孔絕緣材料製成。亦即，如圖5(b)中所說明，多孔絕緣材料可經塗覆至穿孔的側壁以形成絕緣層320，且如圖5(c)中所說明，絕緣層320可形成於穿孔的上部部分及下部部分中的至少一者上。
同時，圖6為根據複合保護構件的又一例示性實施例的保護單元300的示意性橫截面圖。如圖6中所說明，保護單元300可更包含安置於內部電極200(210及220)與過電壓保護單元300之間的放電誘導層340。亦即，放電誘導層340可進一步設置於內部電極200與保護單元300之間。此處，內部電極200可包含導電層211a及212a以及設置於導電層211a及212a的至少一個表面上的多孔絕緣層211b及212b。替代地，內部電極200可為未形成有多孔絕緣層的導電層。
當保護單元300由多孔絕緣材料製成時，可形成放電誘導層340。此處，放電誘導層340可由密度大於保護單元300的密度的介電層製成。亦即，放電誘導層340可由導電材料或絕緣材料製成。舉例而言，當保護單元300由多孔氧化鋯(ZrO)製成且內部電極200由鋁製成時，由氧化鋯鋁(AlZrO)製成的放電誘導層340可形成於保護單元300與內部電極200之間。同時，氧化鈦(TiO)替代氧化鋯(ZrO)可用於保護單元300，且在此狀況下，放電誘
導層340可由氧化鋁鈦(TiAlO)製成。亦即，放電誘導層340可經由內部電極200與保護單元300之間的反應形成。替代地，放電誘導層340可經由內部電極200、保護單元300以及薄片材料之間的反應形成。在此狀況下，放電誘導層340可藉由內部電極材料(例如，鋁)、保護單元材料(例如，氧化鋯(ZrO))以及薄片材料(例如，鈦酸鋇(BaTiO3))之間的反應形成。又，放電誘導層340可藉由與薄片材料反應而形成。亦即，放電誘導層340可經由保護單元300與薄片之間的反應形成於保護單元300接觸薄片所在的區域中。因此，放電誘導層340可圍繞保護單元300。此處，保護單元300與放電電極310之間的放電誘導層340以及保護單元300與薄片之間的放電誘導層340可具有彼此不同的組合物。同時，放電誘導層340可具有經移除的至少一個區域，或厚度不同於其他區域的厚度的至少一個區域。亦即，放電誘導層340可具有至少一個經移除區域且經不連續地形成，或具有厚度不同並不均勻地形成的至少一個區域。放電誘導層340可在成形製程期間形成。亦即，當成形製程在預定溫度下執行時，放電電極材料、ESD保護材料以及其類似者可相互擴散以形成內部電極200與保護單元300之間的放電誘導層340。同時，放電誘導層340的厚度可為保護單元300的厚度的10%至70%。亦即，保護單元300的厚度的一部分可轉換成放電誘導層340。因此，放電誘導層340的厚度可小於保護單元300的厚度且等於或大於內部電極200的厚度。放電誘導層340可允許ESD電壓被誘導至保護單元300，或誘導至保護單元300的放電能量的準位(level)可降低。因此，ESD電壓可較易於放電以提高放電效率。又，由於形成了放電誘導層340，因此可防止不同種類的材料擴散
至保護單元300。亦即，可防止薄片材料及內部電極材料擴散至保護單元300，且可防止過電壓保護材料擴散至外部。因此，放電誘導層340可用作擴散障壁且因此防止保護單元300被破壞。同時，保護單元300可更包含導電材料，且在此狀況下，導電材料可塗佈有絕緣陶瓷。舉例而言，如藉由使用圖3(a)所描述，當保護單元300藉由混合多孔絕緣材料與導電材料而形成時，導電材料可塗佈有氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鎢(WO)或其類似者。因此，導電材料連同多孔絕緣材料可用作保護單元300的材料。又，當除多孔絕緣材料外，導電材料亦進一步用於保護單元300時(例如，如圖3(b)及圖3(c)中所說明)，在絕緣層320形成於兩個導電層311及312之間時，放電誘導層340可形成於導電層310與絕緣層320之間。同時，內部電極200可具有一部分經移除的形狀。亦即，內部電極200可被部分移除，且放電誘導層340可形成於經移除區域中。然而，儘管內部電極200可被部分移除，但由於內部電極200維持總體連接的形狀，因此電特性可能不會降低。
內部電極200可由金屬或金屬合金製成，其中絕緣層形成於其表面上。亦即，內部電極200可包含導電層211a及212a以及形成於導電層211a及212a的至少一個表面上的絕緣層211b及212b。此處，多孔絕緣層211b及212b可形成於內部電極200的至少一個表面上。亦即，多孔絕緣層211b及212b可形成於不接觸保護單元300的一個表面以及接觸保護單元300的另一表面中的一者上，或不接觸保護單元300的一個表面以及接觸保護單元300的另一表面中的全部上。又，多孔絕緣層211b及212b可形成於導電層211a及212a的至少整個表面或其至少一部分上。又，多孔絕緣層
211b及212b可具有經移除或具有小厚度的至少一個區域。亦即，多孔絕緣層211b及212b可能不形成於導電層211a及212a上的至少一個區域上，且多孔絕緣層211b及212b的至少一個區域的厚度可為薄於或厚於其他區域。上文所描述的內部電極可具有在成形製程期間上面形成有氧化物薄膜的表面以及由鋁形成以維持電導率的內部。亦即，當鋁形成於薄片上時，鋁接觸空氣，且鋁的表面經氧化以在其上形成氧化鋁Al2O3)且鋁按原樣維持在內部上。因此，內部電極200可由被氧化鋁(Al2O3)覆蓋的鋁形成，氧化鋁(Al2O3)為具有多孔表面的薄絕緣層。替代地，除鋁外，亦可使用各種金屬，其具有形成於其表面上的絕緣層，理想地為多孔絕緣層。
如上文所描述，如圖7中所說明，根據例示性實施例的複合保護構件可設置於金屬外殼10與內部電路20之間。亦即，外部電極500中的一者可連接至接地端子，且外部電極中的另一者可連接至電子裝置的金屬外殼10。此處，接地端子可安置於內部電路20中。舉例而言，第一外部電極510可連接至接地端子，且第二外部電極520可連接至金屬外殼10。又，諸如接觸器及導電墊片的導電元件可進一步設置於第二外部電極520與金屬外殼10之間。因此，自內部電路20的接地端子傳輸至金屬外殼的電擊電壓可被阻斷，且自外部施加至內部電路的ESD電壓可旁通至接地端子。亦即，根據例示性實施例的複合保護構件可使電流無法在處於額定電壓及電擊電壓下的外部電極500之間流動，且使電流能夠流經保護單元300，使得過電壓被旁通至接地端子。同時，複合保護構件可具有大於額定電壓且小於ESD電壓的放電起始電壓。舉例而言，
複合保護構件可具有100V至240V的額定電壓，電擊電壓可等於或大於電路的工作電壓，且由外部靜電產生的ESD電壓可大於電擊電壓。又，來自外部的通信信號(亦即，交流電頻率)可藉由形成於內部電極200之間的電容而傳輸至內部電路20。因此，甚至在金屬外殼10用作天線而不製備額外天線時，亦可自外部接收通信信號。結果，根據例示性實施例的複合保護構件可阻斷電擊電壓，將ESD電壓旁通至接地端子且將通信信號施加至內部電路。
又，在主體100是藉由層壓具有高電壓電阻特性的多個薄片而形成時，根據例示性實施例的複合保護構件可維持絕緣電阻狀態，例如因為有缺陷充電器自內部電路引入310V的電擊電壓至金屬外殼10中使得漏電流無法流動，且保護單元300亦可藉由在過電壓自金屬外殼10引入至內部電路20時使過電壓旁通而不損害元件來維持高絕緣電阻狀態。亦即，由於保護單元300包含具有多孔結構以允許電流流經微孔的多孔絕緣材料且更包含降低能階以將電能轉換成熱能的導電材料，因此自外部引入的過電壓可被旁通以保護電路。因此，甚至在過電壓情況下亦可能不會出現絕緣破壞，且因此，保護單元300可安置於包含金屬外殼10的電子裝置中以持續地防止自有缺陷充電器產生的電擊電壓經由電子裝置的金屬外殼10傳輸至使用者。同時，通用多層電容電路(general multilayer capacitance circuit；MLCC)保護構件免受電擊電壓，但針對ESD的保護是弱的。因此，當重複地施加ESD時，可歸因於充電而在洩漏點處產生火花以出現構件破壞現象。然而，根據例示性實施例，由於包含多孔絕緣材料的保護單元300形成於內部電極之間，因此過電壓傳遞通過保護單元300，且因此主體100的至
少一部分未受到破壞。
又，由於連接電極400安置於主體100的中心部分上且寬度理想地大於保護單元300的寬度，因此寄生電阻及寄生電感可減小。亦即，相較於連接電極400安置於主體100外部的狀況，寄生電阻及寄生電感可減小。因此，在700MHz至3GHz的無線通信頻帶下的S21插入損耗可減小。又，由於連接電極400的寬度理想地大於保護單元300的寬度，因此由重複ESD電壓引起的損壞可被防止以抑制放電起始電壓的增大。亦即，例如，保護單元300允許ESD電壓旁通，此是因為歸因於ESD的能量在保護單元300內部會產生火花。此處，當連接電極400具有小的厚度時，連接電極400可歸因於重複ESD電壓而受到毀壞以增大放電起始電壓。然而，在連接電極400具有等於或大於10微米的厚度時，可防止連接電極400歸因於重複ESD電壓而受到毀壞，且因此可防止放電起始電壓增大的現象。
同時，根據例示性實施例，描述安置於智慧型手機的電子裝置中以保護電子裝置免受諸如ESD的過電壓且阻斷來自電子裝置的內部的漏電流藉此保護使用者的複合保護構件作為實例。然而，除智慧型手機外，根據例示性實施例的複合保護構件亦可安置於電及電子裝置中以執行至少兩個保護功能。
圖8為根據另一例示性實施例的複合保護構件的橫截面圖。
參看圖8，根據另一例示性實施例的複合保護構件包含：主體100，其中多個薄片經層壓；至少兩個內部電極200，其安置於主體100中；至少一個保護單元300，其安置於至少兩個內
部電極200之間；連接電極400，其安置於主體100中以便連接至至少兩個內部電極200；以及外部電極500，其安置於主體100外部以便連接至連接電極400。此處，保護單元300可更包含擴展部件350使得至少一個區域具有較寬的寬度。亦即，保護單元300可藉由更包含擴展部件350而形成使得至少一個區域具有較寬的寬度。擴展部件350的寬度可為保護單元300的直徑的1%至150%。亦即，擴展部件350的寬度可為保護單元300的上面未形成有擴展部件350的其他區域的寬度的1%至150%。舉例而言，擴展部件350可具有藉由將10微米至100微米加至保護單元300的直徑而獲得的直徑。又，擴展部件350的高度可為保護單元300的總高度的10%至70%。在擴展部件350如上文所描述而形成時，擴展部件350可阻斷保護單元300的短路路徑。亦即，當重複地施加諸如ESD的過電壓時，可出現連接電極400的熔融現象，且因此連接電極材料可堵塞至保護單元300的穿孔的側壁以出現短路現象。然而，由於具有不同直徑的擴展部件350形成於保護單元300上，因此短路路徑可被阻斷。
圖9及圖10為根據例示性實施例的經修改實例的複合保護構件的橫截面圖。例示性實施例的經修改實例更包含接觸諸如金屬外殼10的導體的接觸部件。亦即，複合保護構件設置於金屬外殼10與內部電路20之間，且如圖9及圖10中的每一者中所說明，具有夾具形狀的接觸部件610或藉由使用導電材料層形成的接觸部件620可設置於複合保護構件的第二外部電極520上。接觸部件610及620具有彈力以在外力自外部施加至電子裝置時吸收衝擊，且由包含導電材料的材料製成。同時，第一外部電極510可安置成接觸內部電路20，且諸如不鏽鋼的金屬的層可進一步設置於內部
電路20與第一外部電極510之間。
接觸部件可具有如圖9中所說明的夾具形狀。夾具形接觸部件可包含：支撐部分611，其安置於複合保護構件上；接觸部分612，其安置於支撐部分611上方以面對諸如金屬外殼的導體且其至少一部分接觸導體；以及連接部分613，其安置於支撐部分611的一側與接觸部分612的一側之間以便將支撐部分611連接至接觸部分612且具有彈力。此處，連接部分613將支撐部分611的一個末端連接至接觸部分612的一個末端且具有曲率。亦即，連接部分613具有彈力，藉由彈力，連接部分613在受外力按壓時被壓向內部電路20且在外力被釋放時恢復至原始狀態。因此，接觸部件610可由具有彈力的金屬材料製成，使得連接部分613具有彈力。
又，根據例示性實施例的接觸部件可包含導電橡膠、導電矽、供插入導電線的彈性體以及墊片，墊片的表面塗佈有或結合有導體。亦即，如圖10中所說明，接觸部件620可包含導電材料層。舉例而言，導電墊片可具有由非導電彈性材料製成的內部以及塗佈有導電材料的外部。儘管未說明，但導電墊片可包含：絕緣彈性芯，其具有界定於其中的穿孔；以及導電層，其圍繞絕緣彈性芯。絕緣彈性芯具有管形狀，其具有界定於其中的穿孔。儘管絕緣彈性芯可具有大致矩形或圓形的橫截面，但例示性實施例不限於此。亦即，絕緣彈性芯可具有各種形狀。舉例而言，絕緣彈性芯中可能不包含穿孔。絕緣彈性芯可由矽或彈性橡膠製成。導電層可圍繞絕緣彈性芯。導電層可包含由(例如)金、銀以及銅製成的至少一個金屬層。替代地，導電粉末可混合至彈性芯而不形成導電層。
同時，接觸部件610及620可相對於複合保護構件的主體100水平地安置且安裝於內部電路20上。亦即，儘管接觸部件610及620在圖9及圖10的經修改實例中安置於主體100的頂表面上，但接觸部件610及620可安置於側表面上同時與主體100間隔開，且安裝於內部電路20上以便經由主體100的外部電極510連接。
比較實例及例示性實施例
檢查根據複合保護構件的連接電極的位置及大小的插入損耗。因此，將根據例示性實施例的複合保護構件製造為具有圖2中的結構。亦即，保護單元300安置於主體100的中心部分上，且大小大於保護單元300的內部電極210及220安置於保護單元300上方及下方，且大小大於保護單元300且大小小於內部電極210及220的連接電極410及420安置於內部電極210及220上方及下方。此處，連接電極410及420安置於主體100內部的中心區域中且與保護單元300重疊。
又，根據比較實例的電擊保護構件如圖11中所說明而製造。亦即，基於在韓國登記專利第10-1585604號中所建議的結構，保護單元300a安置於主體100的中心部分上，且第一內部電極210a及210b安置於保護單元300a下方及上方。又，第二內部電極220a及220b以及第三內部電極230a及230b中的每一者安置於內部電極210a及210b下方及上方，且連接電極400a及400b中的每一者連接至第一至第三內部電極210、220以及230。此處，根據比較實例的保護單元300a是在與根據例示性實施例的保護單元300的條件相同的條件下形成。又，根據比較實例的連接電極410a及410b不設置於主體100的中心部分上，而設置於鄰近邊緣的位置處，亦即，
藉由將邊緣與中心部分之間的區域四等分而自邊緣起四分之一的區域處。又，根據比較實例的連接電極410a及410b的直徑小於根據例示性實施例的連接電極410及420的直徑。亦即，根據比較實例的連接電極410a及410b的直徑可為根據例示性實施例的連接電極410及420的直徑的1/4。又，除上文所描述的條件外的其他條件與例示性實施例的條件相同。然而，比較實例更包含第二內部電極220及第三內部電極230。
根據比較實例的電擊保護構件以及根據例示性實施例的複合保護構件的頻率特性說明於圖12及圖13中且示於表1中。
如圖12及圖13以及表1中所示，根據比較實例的電擊保護構件在等於或大於1.24GHz的頻率下產生等於或大於-0.5dB的損耗，而根據例示性實施例的複合保護單元產生的損耗小於比較實例的損耗。亦即，由於連接電極安置於主體的中心部分上且具有寬的寬度，因此相較於連接電極安置於外部部分上且具有小的寬度的狀況，寄生電阻及寄生電感可最小化且插入損耗可減小。
由於連接電極理想地安置於主體的中心部分上且寬度大於保護單元的寬度，因此根據例示性實施例的複合保護構件可減小寄生電阻及寄生電感。因此，在700MHz至3GHz的無線通信頻帶下的S21插入損耗可減小。
又，由於連接電極的寬度理想地大於保護單元的寬度，因此由重複ESD電壓引起的損壞可被防止以抑制放電起始電壓的增大。
儘管已參考特定實施例描述了本揭露內容，但並不限於此。因此，熟習此項技術者將容易地理解，在不脫離藉由隨附申請專利範圍界定的本發明的精神及範疇的情況下，可對其進行各種修改及改變。
Claims (15)
- 一種複合保護構件，其包括：主體；至少兩個內部電極，其設置於所述主體中；至少一個保護單元，其設置於所述兩個或大於兩個內部電極之間；至少兩個連接電極，其設置於所述主體中且分別連接至所述兩個或大於兩個內部電極；以及至少兩個外部電極，其設置於所述主體外部且分別連接至所述兩個或大於兩個連接電極，其中所述連接電極是在所述主體的長度及寬度的方向上設置於所述主體的中心部分處。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護構件，其中所述主體是藉由將多個薄片彼此層壓而形成，且所述外部電極分別形成於在所述薄片經層壓的方向上面對彼此的兩個表面上。
- 如申請專利範圍第2項所述的複合保護構件，其中所述保護單元是在所述主體的所述長度、所述寬度以及厚度的方向上形成於所述主體的所述中心部分上。
- 如申請專利範圍第3項所述的複合保護構件，其中所述保護單元更包括擴展部件，所述擴展部件具有直徑不同於其他區域的直徑的至少一個區域。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護構件，其中所述連接電極中的每一者的長度等於或大於所述主體的所述長度的1%且寬度等於或大於所述主體的所述寬度的5%。
- 如申請專利範圍第5項所述的複合保護構件，其中所述連接電極的水平表面積等於或小於所述內部電極中的每一者的水平表面積，且所述保護單元的水平表面積等於或小於所述連接電極的水平表面積。
- 如申請專利範圍第6項所述的複合保護構件，其中所述連接電極的高度等於或大於所述保護單元的高度。
- 如申請專利範圍第7項所述的複合保護構件，其中所述兩個或大於兩個連接電極中的每一者具有100微米至1000微米的高度，或所述保護單元具有5微米至600微米的高度。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護構件，其中所述兩個或大於兩個連接電極在大小及形狀中的至少一者上不同。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護構件，其可更包括連接至所述外部電極中的一者的接觸部件。
- 如申請專利範圍第1項所述的複合保護構件，其中電容形成於所述兩個或大於兩個內部電極之間，且所述內部電極的與所述保護單元重疊的至少一區域充當放電電極。
- 如申請專利範圍第1項或第11項所述的複合保護構件，其中所述外部電極中的一者連接至電子裝置的內部電路，且所述外部電極中的另一者連接至可由外部使用者接觸的導體。
- 一種電子裝置，其包括複合保護構件，所述複合保護構件安置於可由使用者接觸的導體與內部電路之間以阻斷電擊電壓且允許過電壓通過，其中所述複合保護構件包括：主體； 至少兩個內部電極，其安置於所述主體中；至少一個保護單元，其安置於所述兩個或大於兩個內部電極之間；至少兩個連接電極，其安置於所述主體中以便連接至所述兩個或大於兩個內部電極；以及至少兩個外部電極，其安置於所述主體外部以便連接至所述兩個或大於兩個連接電極，且所述連接電極是在所述主體的長度及寬度的方向上設置於所述主體的中心部分處。
- 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其中所述外部電極中的一者連接至所述內部電路，且所述外部電極中的另一者連接至所述導體。
- 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其更包括安置於所述導體與所述複合保護構件之間的接觸部件。
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