專利名稱：數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本創(chuàng)作是有關一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，特別指一種具有微氣室且電容 值低的數(shù)組式過電壓保護裝置。
背景技術：
隨著電子組件朝高速、省電和小體積的需求，高速數(shù)字統(tǒng)的噪聲容忍度相對的減 小很多，且隨著周圍環(huán)境靜電問題與日俱增，但組件對靜電放電的防護力卻越來越差的情 況下，使得靜電放電問題對于電子產(chǎn)品的影響愈加嚴重。因此，過電壓保護裝置已廣泛地應 用于通訊裝置、電子裝置等，以確保能夠避免裝置本身的電路或組件因電壓異?；蜢o電放 電所造成的損害。此外，為了因應傳輸龐大的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，傳輸接口如USB、DVI、HDMI等端子已逐漸應 用于各種電子裝置上；然而，由于上述端子均具有多個傳輸線路，為了同時保護上述端子中 的每個傳輸線路，傳統(tǒng)的過電壓保護裝置已無法適用。另外，上述端子均為一種高頻傳輸?shù)?接口，因此，必須針對高頻應用的傳輸接口開發(fā)低阻值而不會影響正常信號傳輸?shù)倪^電壓 保護裝置。本案創(chuàng)作人有鑒于上述習用的結構裝置于實際施用時的缺失，且積累個人從事相 關產(chǎn)業(yè)開發(fā)實務上多年的經(jīng)驗，精心研究，終于提出一種設計合理且有效改善上述問題的 結構。
發(fā)明內(nèi)容本創(chuàng)作的主要目的，在于提供一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其具有數(shù)組排 列的電極與微氣室，以應用于具有多個傳輸線路的傳輸接口 ；且本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過 電壓保護裝置具有低電容值，故可應用于高頻傳輸?shù)慕缑?，而不會影響正常信號的傳輸。本?chuàng)作的另一目的，在于提供一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其利用電極與 微氣室的結構態(tài)樣，將電極的上下均形成有微氣室的空間，故可利用內(nèi)電極尖端放電的作 用降低該保護裝置的觸發(fā)電壓，以快速地開啟保護裝置，進而達成保護電路的目的。為了達到上述目的，本創(chuàng)作提供一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，包含一第一 基材；一設于該第一基材上的第二基材；一設于該第二基材上的第三基材；以及多個設于 該第一基材與該第二基材之間的電極，其中該第一基材與該第二基材中開設有一微氣室， 該微氣室將每一該些電極分隔成兩相對應的對向電極；其中，該兩相對應的對向電極的一 電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另一電連接于一接地端。優(yōu)選地，在垂直的方向上，該微氣室由每一該些電極的上方延伸至每一該些電極 的下方。優(yōu)選地，在垂直的方向上，該微氣室由該第三基材的下表面向下延伸，并貫穿該第 二基材，再延伸至該第一基材的內(nèi)部。優(yōu)選地，在垂直的方向上，每一該些電極的位置不與該微氣室的頂面為共平面；且在垂直的方向上，每一該些電極的位置不與該微氣室的底面為共平面。[oo11] 優(yōu)選地，在水平的方向上，該第一基材與該第二基材的兩端面分別具有對應該微氣室的開口，而該數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置更進一步設有封裝層以密封該開口，以使該微氣室形成一密閉空間。[oo12] 優(yōu)選地，在水平的方向上，該第一基材與該第二基材的兩端面的其中之一具有對應該微氣室的開口，而該數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置更進一步設有封裝層以密封該開口，以使該微氣室形成一密閉空間。[oo13] 優(yōu)選地，在水平的方向上，該微氣室并未貫穿該第一基材與該第二基材，以使該微氣室形成一密閉空間。優(yōu)選地，該微氣室的寬度介于lo至40微米，而該微氣室的深度介于60至200微米。[oo14] 優(yōu)選地，該數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置為一種低電容值的過電壓保護裝置。[oo15] 為了達到上述目的，本創(chuàng)作更提供一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，包含一基材；以及多個形成于該基材中的電極，其中該基材中開設有一微氣室，該微氣室將每一該些電極分隔成兩相對應的對向電極；其中，該兩相對應的對向電極的一電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另一電連接于一接地端。[oo16] 如上述構造，該微氣室將每一電極分隔成兩相對應的對向電極，故當某一電極接收來自信號端的高電壓，如靜電，即可將微氣室的高阻抗快速地轉(zhuǎn)變成低阻抗，并通過該電極的對向電極傳遞至接地端。因此，通過上述多個電極的設計，本創(chuàng)作可應用于具有多個傳輸線路的傳輸接口；且微氣室的電容值低，故本創(chuàng)作更可應用于高頻傳輸?shù)慕缑?。[oo17] 為使能更進一步了解本創(chuàng)作的特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本創(chuàng)作的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本創(chuàng)作加以限制者。


[oo18] 圖lA至圖lF為本創(chuàng)作的制作流程示意圖。[oo19] 圖2為本創(chuàng)作的過電壓保護裝置的電流一電壓曲線。[0020] 圖3為本創(chuàng)作第二實施例的示意圖。[0021] 圖4為本創(chuàng)作第三實施例的示意圖。[0022] 符號說明[0023] lo第一基材11電極[0024] 11A111B對向電極12第二基材[0025] 13微氣室14第三基材[0026] 15封裝層具體實施方式
[0027] 本創(chuàng)作提出一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其在基材之間形成槽溝狀的微氣室，以將成型于該基材中的每個電極分隔成兩相對應的對向電極，且該兩相對應的對向電極的一電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另一電連接于一接地端，故當信號端進入一高壓時，該高壓會使微氣室轉(zhuǎn)變成導通狀態(tài)，以將高壓傳導至接地端，故可達成保護電路的目的。[0028]以下將詳細說明本創(chuàng)作數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置的具體制作流程。如圖IA 及圖IB所示，首先，提供一第一基材10，并于該第一基材10成型有多個電極11。根據(jù)圖IB 所示，本創(chuàng)作的一具體實施例將此數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置應用于一種pin-to-pin 的電子裝置，例如USB或HDMI等連接器，但不以此為限；且圖IB所示的電極11的左側形成 五個端電極，其即為用以連接USB或HDMI的信號端，而圖IB所示的電極11的右側則將五 個端電極匯流成單一電極，而該單一電極即用以連接一接地端。請參考圖1C，其顯示將一第二基材12成型于第一基材10上，且該第二基材12覆 蓋于該些電極11。具體而言，該第二基材12可利用壓合、燒結的制程成型于第一基材10 上。請參考圖1D，其顯示成型一微氣室13，而微氣室13用以將每一該些電極11分隔 成兩相對應的對向電極IlA與11B。具體而言，本創(chuàng)作利用制作溝槽的方式將電極11分隔 成兩相對應的對向電極IlA與11B，且在后續(xù)的步驟中，該溝槽會形成密閉的微氣室13，微 氣室13即可形成對應該些電極11的分布態(tài)樣而形成數(shù)組式的排列，以針對每一個信號線 (即電極11)提供電路保護的功能。接著，如圖IE所示，將一第三基材14成型于第二基材12上，該第三基材14在垂 直的方向上蓋設于微氣室13。接下來，如圖IF所示，該第一基材10、該第二基材12與第三 基材14的水平方向的兩端面上利用封裝材料形成封裝層15，該封裝層15的目的在于密封 微氣室13的開口，以使該微氣室13形成一可儲存氣體的密閉空間，故可利用儲存于微氣室 13中的氣體，如空氣等形成過電壓保護的裝置。因此，在上述步驟之后，即可形成本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，而該數(shù) 組式微氣室過電壓保護裝置包括一第一基材10 ；—設于該第一基材10上的第二基材12 ； 一設于該第二基材12上的第三基材14 ；以及多個設于該第一基材10與該第二基材12之 間的電極11，且該第一基材10與該第二基材12中開設有一微氣室13，而該微氣室13將每 一電極11分隔成兩相對應的對向電極IlA與IlB。在本創(chuàng)作中，可利用第二基材12的高度拉高該微氣室13頂面的位置，使該微氣室 13由每一該些電極11的上方延伸至每一該些電極11的下方，藉以在每一電極11的上下側 均成型有微氣室13的空間，亦即使每一電極11在垂直方向上位于微氣室13的中段部，以 提高微氣室13對于電極11的保護作用。具體而言，該微氣室13在垂直的方向上，由該第 三基材14的下表面向下延伸，并貫穿該第二基材12，再延伸至該第一基材10的內(nèi)部，使得 每一電極11在垂直的方向上的位置不與該微氣室13的頂面(即第三基材14的下表面) 為共平面；且每一該些電極11在垂直的方向上的位置亦不與該微氣室13的底面為共平面， 故可利用此一種電極11與微氣室13的頂面、底面不共平面的交錯設置，提升本創(chuàng)作的靜電 保護結構的過電壓保護功效。再一方面，為了使微氣室13形成密閉的空間，微氣室13在垂直方向上利用第一基 材10與第三基材14定義出微氣室13的底面、頂面。請復參考圖1D，在本具體實施例中，該 微氣室13水平地貫穿第一基材10與該第二基材12，并于上述兩基材的兩端面上形成對應 該微氣室13的開口 ；而如圖IF所示，上述基材在水平方向的兩端面上設有封裝層15，以密 封該微氣室13的開口，但本創(chuàng)作并不限定封裝層15所覆蓋的面積，僅需將微氣室13的開 口加以密封即可。[0035]而在圖3所示的一變化實施例中，該微氣室13的一端不貫穿第一基材10與該第 二基材12，僅于另一端貫穿第一基材10與該第二基材12，使上述兩基材的一端面上形成有 該微氣室13的開口，而再利用封裝層15密封該單一的微氣室13的開口 ；換言之，該第一基 材與該第二基材在水平的方向上的兩端面的其中之一具有對應該微氣室13的開口，而更 利用封裝層15以密封該微氣室13的開口。而在圖4所示的另一變化實施例中，該微氣室13的兩端并不貫穿第一基材10與 該第二基材12，故于上述兩基材的端面上均無形成該微氣室13的開口 ；換言之，微氣室13 的兩端均密封地形成于該第一基材10與該第二基材12內(nèi)，因此不需封裝層15，即可形成該 微氣室13的密閉空間。另外，本創(chuàng)作可利用上述微氣室13所填充的空氣形成一種利用空氣放電的微氣 室的過電壓保護裝置，且由于上述裝置的電容值極低，如本創(chuàng)作的微氣室13的寬度介于10 至40微米(um)，而該微氣室的深度介于60至200微米(um)，而形成的結構的等效電容值約 0. lpF，使得本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置可應用于高頻、高速傳輸?shù)倪B接界面。 如當本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置應用于15GHz的高頻應用時，當信號端出現(xiàn)高 壓傳遞至某一個電極11，該電極11位于微氣室13—側的尖端可利用尖端放電，降低本創(chuàng)作 的觸發(fā)電壓，且當跨壓超出數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置的崩潰電壓，便可產(chǎn)生瞬間電流 以由高阻抗狀態(tài)瞬間轉(zhuǎn)變呈低阻抗狀態(tài)，并將跨壓維持在一較低的電壓，以達到保護電路 的功效。如圖2所示，其為上述具體實施例的過電壓保護裝置應用的電流-電壓曲線，其 中，當電壓到達500伏特時，靜電保護結構作動，并將電壓維持在100伏特的電壓，以達到保 護組件、保護電路的功效。值得注意的是，上述第一基材10、第二基材12與第三基材14僅為本創(chuàng)作的具體實 施態(tài)樣，并非為本創(chuàng)作的單一實施方法，例如在另一實施例中，可利用單一基材取代上述第 一基材10、第二基材12與第三基材14，并將電極11設置于該單一基材中，再利用一微氣室 13將每一電極11分隔成兩相對應的對向電極IlA與11B，同樣可達到低電容值且適用于復 數(shù)傳輸線路的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置。綜上所述，本創(chuàng)作具有下列諸項優(yōu)點1、本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，可形成低電容值的ESD保護組件，故 可適用于高頻傳輸?shù)慕涌?，以避免傳輸信號受到影響；且本?chuàng)作利用數(shù)組形態(tài)的電路設計， 可應用于具有多個傳輸線路的USB、DVI或HDMI傳輸接口。2、本創(chuàng)作的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，利用基材與電極的態(tài)樣形成內(nèi)電極， 并利用微氣室將內(nèi)電極分隔成兩相對應的對向電極，故可利用內(nèi)電極尖端放電的作用降低 該保護結構的觸發(fā)電壓，以快速地開啟保護結構，進而達成保護電路的目的。以上所述僅為本創(chuàng)作的較佳可行實施例，非因此局限本創(chuàng)作的保護范圍，故舉凡 運用本創(chuàng)作說明書及附圖內(nèi)容所為的等效技術變化，均包含于本創(chuàng)作的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，包含一第一基材；一設于該第一基材上的第二基材；一設于該第二基材上的第三基材；以及多個設于該第一基材與該第二基材之間的電極，其中該第一基材與該第二基材中設有 一微氣室，該微氣室將每一該些電極分隔成兩相對應的對向電極；其中，該兩相對應的對向電極的一電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另 一電連接于一接地端。
2.如權利要求1所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在垂直的方向上， 該微氣室由每一該些電極的上方延伸至每一該些電極的下方。
3.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在垂直的方向上， 該微氣室由該第三基材的下表面向下延伸，并貫穿該第二基材，再延伸至該第一基材的內(nèi) 部。
4.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在垂直的方向上， 每一該些電極的位置不與該微氣室的頂面為共平面；且在垂直的方向上，每一該些電極的 位置不與該微氣室的底面為共平面。
5.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在水平的方向上， 該第一基材與該第二基材的兩端面分別具有對應該微氣室的開口，而該數(shù)組式微氣室過電 壓保護裝置更進一步設有封裝層以密封該開口，以使該微氣室形成一密閉空間。
6.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在水平的方向上， 該第一基材與該第二基材的兩端面的其中之一具有對應該微氣室的開口，而該數(shù)組式微氣 室過電壓保護裝置更進一步設有封裝層以密封該開口，以使該微氣室形成一密閉空間。
7.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，在水平的方向上， 該微氣室并未貫穿該第一基材與該第二基材，以使該微氣室形成一密閉空間。
8.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，該微氣室的寬度 介于10至40微米，而該微氣室的深度介于60至200微米。
9.如權利要求2所述的數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，該數(shù)組式微氣室 過電壓保護裝置為一種低電容值的過電壓保護裝置。
10.一種數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，其特征在于，包含一基材；以及多個形成于該基材中的電極，其中該基材中開設有一微氣室，該微氣室將每一該些電 極分隔成兩相對應的對向電極；其中，該兩相對應的對向電極的一電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另 一電連接于一接地端。
專利摘要數(shù)組式微氣室過電壓保護裝置，包含一第一基材；一設于該第一基材上的第二基材；一設于該第二基材上的第三基材；以及多個設于該第一基材與該第二基材之間的電極，其中該第一基材與該第二基材中開設有一微氣室，該微氣室是將每一該些電極分隔成兩相對應的對向電極；其中，該兩相對應的對向電極的一電連接于一信號端，而該兩相對應的對向電極的另一電連接于一接地端。本實用新型可應用于高頻傳輸?shù)慕缑?，而不會影響正常信號的傳輸?br> 文檔編號H02H9/04GK201860103SQ201020225068
公開日2011年6月8日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2010年6月9日
發(fā)明者傅筱芬, 劉德邦 申請人:佳邦科技股份有限公司