保护电子部件免受静电损伤的表面安装装置所用方法和设备的制作方法

专利名称：保护电子部件免受静电损伤的表面安装装置所用方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于保护电气电路用的表面安装装置(SMD)。更具体地说，本发明涉及用于对电气电路内的静电放电实行保护的表面安装装置。
印制电路(PC)板在各类电气和电子设备中的应用愈来愈多。在这些PC板上形成的电气电路，例如大规模集成电路和常规电气电路需要对过电压实行保护。此种保护通常由已知的安装在PC板上的物理静电放电装置提供。
这类设备的例子包括硅二极管和金属氧化物可变电阻(MOV)装置。然而这些装置具有若干问题。首先，众所周知，存在着与这类装置有关连的许多老化问题。第二，也是众所周知的，这类装置会经历catastopic故障。第三，这类装置短路状态下可能烧坏或失效。当使用这些装置于PC板的生产中时还会存在不少其它缺点。
过去已经发现某些类型的材料可以对电子电路内的块速瞬时过电压脉冲提供保护。这些材料至少包括那些在美国专利号4,097,834，4,726,991，4,977,357和5,262,754中的那类材料。然而，在微电子电路中包括并有效地使用这些材料时，所用时间和费用是可观的。本发明可缓和及解决这些和其它问题。
本发明是一个薄膜静电放电表面安装装置(ESD/SMD)，它包括三个材料分组件。第一分组件包括衬底载体。
第一或衬底载体分组件包括一个具有在其顶面上的两个电极的载体底，此两个电极由一个控制宽度间隙所隔开，该分组件还包括位于载体底的侧面和底面上的卷绕式端片。第二分组件或随电压可变聚合物材料敷加于两个电极之间并有效地遮住电极间的间隙上。第三分组件或覆盖层位于聚合物材料和第一或衬底分组件顶面上的电极之上。第三分组件提供一层用于覆盖第二分组件和电极以及连至电极的端片的一部分的保护层，以便如下面将描述地提供对冲击、氧化和其它影响的保护。
第三分组件或保护层最好由聚合物材料制成，例如聚氨酯或聚碳酸酯。此外，最为优选的支托衬底是FR-4环氧树脂或聚酰亚胺。
本发明的另一方面是ESD/SMD的薄膜表面安装结构。具体地说，该装置包括由导电金属制成的电极。第一导电金属最好，但并不唯一地，选自包括铜、银、镍、钛、铝或这些金属的合金在内的元素组中。ESD/SMD电极用的一种优选金属是铜。
第一导电金属或电极可以多种形状淀积在第一分组件上。光刻，机械的和激光加工技术可用于形成很小的错综复杂外形的电极，以及形成合适的间隙宽度。这个能力，再加上用电化学和物理蒸汽淀积(PVD)技术形成的极薄膜覆盖层使这些超小型保护装置60能控制电极间的间隙和保护电路免受相当大电平过电压的影响。
电极在ESD/SMD衬底顶面上的位置允许人们将激光加工方法用作一种高精度二次操作，从而将间隙宽度因而也将装置额定值进行微调。
通过以下结合附图所作描述将使本发明其它特征和优点更为明显。


图1是用于制作根据本发明的超小型ESD/SMD的镀铜FR-4环氧树脂板的透视图；图2是图1中板的一部分沿图1中2-2线所取剖面图；图3是图1中FR-4环氧树脂板的透视图，其中已去掉其镀铜层，并在该板的不同象限内铣出宽度为W1和长度为L的多个槽口；图4是图3中铣出的板一部分的放大剖面透视图，但镀铜层已重新镀上。
图5是图4中重新镀铜板的平坦的向上的表面的用紫外线(UV)不透光物质图形掩模遮盖后的几个部分的俯视透视图；图6是图5反面的透视图。但已自图5中重新镀铜板上去掉镀铜层的带状部分；图7是图6中带26顶面57的透视图，用于显示由虚线所划出的直线区域40；图8中的一条带26是在浸入镀铜池后又浸入镀镍池，结果在基铜层端片部分上淀积了附加铜层和镍层；
图9是图8中的带在浸入锡铅池后在端片的铜和镍层上又形成另一层的透视图；图10显示图9中的带，阐述将形成可变电压聚合物带的区域；图11显示图10中的带，但已有聚合物材料43填入带26的间隙25中；图12显示图11中的带，但已有覆盖层56覆盖于电极21和聚合物材料43之上；图13显示已最后制成的根据本发明的单个ESD/SMD，它已经过了所谓切割操作，在该操作中用金刚石锯沿平行面将带切割成为单个装置；图14是一个用于完成ESD/SMD制造过程中型板印刷步骤的型板印刷机的前视图。
虽然本发明可具有许多不同形成的实施例，并在图中显示和在此处作详细描述，但应知道本发明优选实施例的公开内容只被认为是本发明原理的示例，并不用来作为将本发明的全面观点局限于所阐述的实施例内的一种限制。
图13显示本发明的一个优选实施例。该薄膜电路装置是一个用于印制电路板或厚膜混合电路技术中的表面安装结构内的超小型过电压保护装置。该装置的一个名称为静电放电表面安装装置(ESD/SMD)。该表面安装装置(SMD)的设计是用来保护电子部件免受静电放电(ESD)损伤的。该ESD/SMD装置的布局和结构允许用许多尺寸制造。表面安装装置的一个标准工业尺寸一般是125mil长和60mil宽。这个尺寸可用于本发明，并为简化目的称为“1206”尺寸装置。然而应理解本发明可用于表面安装装置的所有其它标准尺寸上，如1210，0805，0603和0402装置，也能用于非标准尺寸上。本发明的保护装置设计用来代替通常用于低功率保护用途的硅二极管和MOV技术。
保护装置一般包括三个材料分组件。下面将看到，第一分组件一般包括一块衬底载体或衬底13，电极21和用于将保护装置60连至PC板上的端片34、36。第二分组件包括随电压可变聚合物材料43，及第三分组件包括覆盖层56。
第一或衬底载体分组件包括一块载体底13，其上表面上有两个电极21，此两个电极由一个控制宽度W2的间隙25隔开，第一分组件13的顶面57、底面58和侧面59有卷绕式端片34、36。第二分组件或可变电压聚合物材料43位于此两个电极21之间并有效地跨于间隙25上。覆盖层56位于聚合物材料43和衬底分组件的顶面57的电极21之上，并部分地覆盖端片34、36的顶面57。第三分组件用于保护组件免受自动装配时的冲击，及保护组件在使用中免受氧化和其它影响。
更具体地说，第一或衬底分组件包括一块由半刚性环氧树脂材料制成的载体底13。此材料具有与印制板工业中所用标准衬底材料差不多完全相同的物理性能，因此在装置和板之间提供非常匹配的热和机械性能。
第一分组件还包括两个金属电极，它们是作为一层连续层或膜端片34、36的一部分。下面将看到，端片34、36由多层组成，包括也用于组成电极21的基铜层44，辅助铜层46，镍层48，和用于组成端片34、36其余部分的锡铅层52。在另一实施例中，辅助铜层46也是组成电极21的第二铜层(未示出)，从而增大电极21的厚度。端片的基铜层和电极同时用下法之一同时淀积而成(1)电化学加工，如下面实施例中所描述的电镀；或(2)物理蒸汽淀积(PVD)。这种同时淀积方法保证当出现过电压情况时，保证在端片34、36，电极21和第二分组件43之间存在一条良好导电通道。这种淀积方法也便于制造加工，可以非常精确地控制包括电极21在内的各层厚度。在最初将基铜层44放至衬底或芯片13上之后，如上所述地将导电金属附加层46、48和52敷加至端片上。这些附加层可分别用光刻和淀积技术加至这些端片上。
这两个金属电极，不论是一层或双层(或多层)厚，都由控制宽度W2的间隙所隔开。该衬底分组件也包含和支撑保护装置用的、在顶面57、底面58和侧面59上的两个端片34、36。端片34、36的这些底面58和/或侧面59用于将装置固定至板上并提供一条自板至电极21的电气通路。还有，电极21和端片包括一层叠置在衬底材料13上面的铜片44。其它各层或用电化学法或用物理蒸汽淀积法(PVD)同时淀积而成，以保证在衬底顶面上的电极和衬底13底面上的端片34、36之间存在着一条良好的连续导电通道。此结构便于表面安装装配技术的生产过程，使端片具有卷绕式结构。电极21间的间隙宽度W2通过光刻技术和蚀刻过程形成，光刻过程的特征在于能够对于隔开电极金属化物的宽度W2实行非常精确的控制。用于隔开电极21的间隙25在衬底13顶面上沿直线伸展。间隙的合适尺寸和结构提供合适的触发电压和箝位电压，同时在过电压情况下提供快速响应和可靠操作。电极金属化合物可选自不同元素材料或合金材料，即Cu、Ag、Ni、Ti、Al、NiCr、Tin等等，以获得具有所需物理、电学和金相性能的覆盖层。
光刻，机械的或激光加工技术用于形成间隙25和端片34、36的物理尺寸和宽度。随后的光刻和淀积操作用于将特定厚度的附加金属化合物淀积至端片(即CU、Ni、和Sn/Pb)上。
随电压可变聚合物材料43提供对于快速瞬间过电压脉冲的保护。聚合物材料43对于过电压提供一个非线性电响应。聚合物43是一种材料，它包括分散在有机树脂或绝缘介质中的细小分离颗粒。聚合物材料43是由在绝缘粘合剂中均匀分散的导电颗粒。此聚合物材料43所具有的非线性电阻特性决定于颗粒间距和粘合剂的电学性能。此聚合物材料可自许多来源获得，并在上面提及的不同专利中得到公开。
覆盖层56分组件在经过金属淀积、图形确定和在聚合物43上涂布工序之后加到衬底/聚合物分组件的顶面上，以提供一个用于保护聚合物材料43的装置和提供在自动装配设备上采用简易安装工艺使用的平顶面。该覆盖层56防止电极21和聚合物43的过度氧化，降低保护装置60优越性能。覆盖层56可由不同材料组成，其中包括塑料，保形涂料，聚合物和环氧树脂。覆盖层56也用作为保护装置60的标记载色体，或通过油墨传送工序或激光标记工序在各层和覆盖层56的表面上做标记。
此保护装置60可用下列工序制成。图1和图2中所示的是一块覆有镀铜板12的FR-4环氧树脂实心板10。此实心板10的镀铜板12和FR-4环氧树脂芯片13在图2中清晰可见。此镀铜FR-4环氧树脂板10可从New York的Hoosick Falls的Allied在Signal Laminate Systems公司买到，其产品号为0200BED 130C1/C1 GFN0200C1/C1A2C。虽然FR-4环氧树脂是优选材料，但任何其它可与上所述的其化学、物理和结构性能类似的用于制造PC板的材料的性能的其它材料都是合适材料。因此另一种供此实心板10用的合适材料是聚酰亚胺。FR-4环氧树脂和聚酰亚胺是其物理性能与PC板工业中所用标准衬底材料性能差不多完全相同的那类材料中的两种材料。其结果是保护装置60与将保护装置60固定于其上的PC板具有匹配得非常好的热工和机械性能。本发明的保护装置60的衬底也提供所需电弧跟踪特性，与此同时具有足够的机械灵活性，在遭受到与过电压有关的迅速释放能量时保持完整无损。
在制造保护装置过程中下一步是用常规蚀刻过程将镀铜板12在实心板10上进行蚀刻。在此常规蚀刻过程中，使用氯化铁溶液将铜自衬底上蚀刻。
虽然可以理解在这一步骤结束后，所有图2的铜层12都自此实心板10的FR-4环氧树脂心上蚀刻，但在此FR-4环氧树脂板10上剩下的环氧树脂心13并不与未用镀铜层初始处理过的“干净”FR-4环氧树脂板相同。具体地说，在通过蚀刻将铜层12腐去后，环氧树脂心13表面上留下了一层化学蚀刻处理面。环氧树脂心13的此处理面更易接受随后的处理操作。而这些处理操作在本发明的表面安装超小型保护装置60的制造过程中是必需的。
如图3中所示，具有此处理的无铜面的FR-4环氧树脂板10接着在板10的四个象限内铣出或冲出槽14。图3中四个象限由虚线明显地隔开。槽14(图4)的宽度W1约为0.0625英寸。槽14的每条槽(图3)的长度L约为5.125。当完成铣或冲加工后，在铣过或冲过的板10(图3)再镀上铜。将蚀刻和铣过的板(图3)浸入无电的镀铜池中即可将铜镀上。此镀铜方法是众所周知的技术。
此镀铜步骤的结果是在板10的裸露面上镀上了上一层厚度均匀的铜层。例如，如图4所示，作为此步骤的成果的铜镀层18将(1)板10的平的上表面22；和(2)用于形成至少一部分槽14的垂直填隙区16两者都加以覆盖。这些填隙区16必须镀铜，因为它们最终要形成最后的保护装置60的端片34、36。铜镀层的均匀厚度决定于用户的最终需求。
在完成镀铜后，为实现图4的镀铜结构，此结构的整个裸露面都用所谓光抗蚀聚合物涂覆。
在重新镀铜板20用光抗蚀物涂覆后，它的上面放置一个其它部分干净的掩模此干净掩模的一部分是在整个面上均匀地间隔的图形线条。这些图形线条由UV不透光物质制成，其尺寸和形状对应于图5中所示图形30的尺寸和形状。主要的是，将此具有这些线条的掩模放于重新镀铜板20上之后，重新镀铜板20的平的面向上的表面22的若干部分可有效地将UV光效应屏蔽掉。
自以下讨论可看出30的图形主要决定了电极21和聚合物带43的形状和尺寸。下一步骤形成端片34、36的其余部分。可以知道，通过改变UV不透光线条图形的尺寸和形状可以改变电极21和聚合物带43的宽度、长度和形状。具体地说，本发明一个实施例不用所示锐角19而用圆弧角19(未示出)。事实上已看出最好使角19成为圆弧。
因此，在这一步骤中形成电极21间的间隙25以及电极21内的缺口23。如上所提及的，光刻、机械的和激光加工技术可用于形成很小的交错而复杂的电极21和间隙25的几何图形。可以方便地改变电极21结构，以获得最终保护装置60的特定电气特性。可改变间隙宽度，以对过载情况下的触发和箝位电压实行控制。所标示的装置结构可得到类似于具有先前结构的装置的触发和箝位电压额定值。已使用峰值电压为2KV，4KV和8KV的ESD波形进行过测试。2mil和4mil的间隙宽度可得到100-150V的触发电压和30-50V的箝位电压。
此步骤中再用一层光抗蚀材料涂覆在镀铜板20的背面，并在它已用光抗蚀材料涂覆之后放上一块其它部分干净的掩模。矩形线条是此干净掩模的一部分。这些矩形线条由UV不透光物质制成。其尺寸对应于图6中所示线条28的尺寸。主要将这个具有这些线条的掩模放置于重新镀铜板20上，该重新镀铜板20的平的向下的表面28起到有效屏蔽UV光的效应。
矩形线条主要决定端片34和36的宽度及带26底部58的下端中间部分28的形状和尺寸。因此带26底面58的镀铜部分由光抗蚀掩模所确定。具体地说，带26底面58的下端中间部分28的镀铜层被蚀掉。图6显示此重新镀铜板20这一部分的透视图。
整块重新镀铜的用光抗蚀剂覆盖的板20，即该板20的顶面57，底面58和侧面59接着用UV光照射。用UV光照射重新镀铜板20的时间应足够长，以保证未受掩模的方片和矩形线条遮盖的光抗蚀剂都完全硬化。此后将覆盖这些方片和矩形线条的掩模自重新镀铜板上取下。先前位于这些方片及条下方的光抗蚀剂并没有硬化。此未曾硬化的光抗蚀剂可用溶液自重新镀铜板20上洗去。
重新镀铜板20其余部分上的硬化光抗蚀剂在加工的下一步骤提供保护作用。具体地说，硬光化抗蚀剂不让在它下面的铜被去掉。而先前位于图形线条下的区域光抗蚀剂则没有硬化，因此也没有保护。因此这些区域的铜可通过蚀刻去掉。此蚀刻过程使用一种氯化铁溶液来完成。
在将铜去掉后，可自图5和6看出，先前位于掩模图形线条和矩形线条下面的区域完全没有覆盖。而这些区域现在包括干净的环氧树脂的区域28和30。
重新镀铜板20，然后放入化学池内，以自该板20的先前硬化区域内去掉所有剩余硬化光抗蚀剂。
从本说明书的目的着想，将片材20部分上两个相邻槽口14之间的称为带26。根据此带的尺寸D(如图4所示)限定装置的长度。在完成本说明书中所描述的这些操作之后，将此带26切割成多个条块，在这些小条块中的每一个条块就成为符合本发明的一个ESD/SMD或保护装置60。
也可自图6看出，带26的下侧58的沿周边的区域仍然包含镀铜部分。带26的下侧58的这些周边区域34和36形成端片一部分。这些端片最终用作将整个制成的保护装置60固定至PC板上的装置。
图7是从图6的带26上方俯视顶侧57的透视图。与这些带26的下方中间部分28一般地相对应的重合部分是在顶面38上沿直线划出的区域40。这些直接区域40是由图7中的虚线划定的。
现参照图7讨论本发明制造过程的下一步骤。在此下一步骤中，沿着带26顶侧57的直线区域40的每个区域涂敷光抗蚀聚合物。在涂覆这些直线区域后，也将抗光蚀聚合物沿着间隙25和电极21涂敷。这些电极21由导电金属(此处是用铜)制成的。然后用UV光处理该光抗蚀剂，结果使光抗蚀剂在直线区域40中硬化。
作为此光抗蚀剂在直线区域40上硬化的结果，当带26浸入包含金属的电解池准备电镀时，金属不会沾附于此直线区域40上。
此外，如上所解释的，当带26浸入电解电镀池中时，带26下侧58的中间部分28也不会镀上金属。先前覆盖此金属部分的铜金属已被蚀掉，将用于形成板20底部的裸环氧树脂暴露出来。在电解电镀过程中金属不会沾附或镀至此裸环氧树脂上。
将整个带26浸入电解镀铜池，然后再浸入电解镀镍池。其结果可自图8中看出，铜层46和镍层48淀积在基铜层44之上。在这些铜层46和镍层48淀积之后，通过电解锡铅池在同一面积上淀积一层附加锡铅层52，如图9中所示。然后除掉直线区域40上的硬化光抗蚀聚合物。
如图10和11中所示，再敷加上聚合物材料43。可用多种方式敷加聚合物43。例如，可用图14中所示型板印刷机以下面将进一步描述的类似于型板印刷的方式敷加聚合物43。此外，可用手式方式用聚合物43的管子进行包覆。也可以使用自动机械涂布聚合物43。一旦涂上聚合物43并且附着在区域41间的区域42以内时，板20即被热硬化以将聚合物43固化，获得其外观类似于图11中的带26的带26。
制造保护装置60的下一步骤是在沿着带26顶面57的大部分的长度上敷加一层保护层56(图12)。此保护层56是本发明保护装置60的第三分组件，并在电极21和聚合物带43区域上形成较为紧密的密封层。如此一来，保护层56提供免于氧化的保护和在PC板上进行安装时保护其免受冲击。此保护层也可在使用真空吸附工具通过吸附敷设将其装在表面上。
此保护层56有助于在电流过载情况下控制在线路熔断部42中出现的熔化、离子化和起弧现象。保护层56或覆盖层材料具有所需的熄弧特性，这在线路熔断部熔断时尤其重要。
敷加覆盖层56时可在一个加工步骤内使用简单夹具形成装置主体形状。与当前方法比较，此制造方法的优点在于能够保护电极21，间隙25和聚合物43免受物理的和环境的损伤。如采用模压法或模注法相同，在采用保形法敷加覆盖层56的操作时，电极间隙25的物理位置不会有受到损害的危险。在敷加之前可将保形覆盖物与染料混合，形成一种颜色代码表示电压额定值的保护装置60。
当使用型板印刷覆盖物敷加过程时，最好加入聚氨酯胶或膏的聚合物制成保护层56，而当使用注模法敷加覆盖物时最好用聚碳酸酯粘合剂。有一种优选聚氨酯是由Dymax制成。按照不同的覆盖物敷加过程，其它类似的胶，膏和粘合剂也可适用于本发明。除聚合物之外，保护层56也可由塑料、保形涂料和环氧树脂组成。
在使用型板印刷工艺将保护层56敷加到带26上时，包括图14中所示普通型板印刷机的使用。已发现型板印刷快于一些其它用于敷加覆盖层56的过程，例如使用注模过程。具体地说，已发现使用型板印刷机的型板印刷过程的产出量为注模法的两倍。该型板印刷机由New Jersey的A ffiliated Manufacturers，Inc.of Northbranch所制造，产品号为CP-885。
在型板印刷过程加，同时将材料敷加至板20的一个象限中所有带26上。由于使用型板印刷过程中覆盖材料直接暴露于UV辐照之下，因此材料硬化速度要比注模法快得多，而在注模法中UV光必须通过滤光器。此外，型板印刷过程在覆盖层56的高度和宽度方面要比采用注模法更为均匀。由于其均匀性，其可熔性可以相对地快的自动化过程中进行测试和封装。在注模法中，由于覆盖层56在高度和宽度上略有不均匀，可能难于在测试和封装中精确地将保护装置60找正。
该型板印刷机包括一个滑板70，一个底座72，一个挤压臂74，一个挤压轮76和一个底罩78。底罩78装在底座72上，活动挤压轮76装在底座72和底盘78上方的挤压臂上。板70可在底座72和底罩78下面滑动。底罩78具有一排平行开口80，其宽度对应于覆盖层56的宽度。
型板印刷过程开始时，将一条粘合带贴在板20下面。贴有粘合带的板20放于板70上，将该粘合带放在板70与可熔片20之间。用灌注器将覆盖层56材料加至底罩78的一端。将板70推至底罩78下面并在底罩78下面，将板20与平行开口80找正对齐。接着降下挤压轮76，接触底罩78，使其罩在底罩78上方但不触及覆盖材料。接着开始移动挤压轮76滑过具有开口80的底罩78，从而将覆盖材料层56从开口80中挤出涂布在板20上的带26中的每条带条上。因此，该覆盖层现覆盖电极21，间隙25和聚合物带43(图12和13)。接着将挤压轮76抬起，并将板20自底罩78下面取出。底罩78内的开口80有足够的宽度以使保护层部分覆盖端片34、36，如图12和13所示。此外，用作覆盖层的材料的粘度应在膏或胶范围内，以便该材料敷布于板20上之后能以流动从而形成一个大致平坦的上表面49，但该材料56又不会流入槽口14中。然后将带26的板20放入UV室中进行UV硬化。在硬化结束后该聚氨酯胶或膏已固化而形成保护层56(图12和13)。
虽然从美学观点看无色干净覆盖层是悦目的，但也可用其它替换方案的有颜色覆盖层。例如，可用有色的，干净的或透明的覆盖层。简单地将染料加入干净的覆盖层材料即可制出这些有色材料。可使用这些有色材料作为颜色代码。换言之，覆盖层的不同颜色可对应于不同额定值，向用户提供一种现成的判定手段，用来判断任何给定保护装置60的额定值。这两种覆盖层的透明度允许用户在装配前和在使用中通过视觉检查聚合物带43。
然后带26准备接受所谓切割操作，用于将这些带26分割为单个易熔片。在此切割操作中，使用金刚石锯或类似工具将带26沿着平行平面61(图12)切割为单个的薄膜表面安装易熔片60(图13)。这些切口将电极21中的缺口23平分。在这点上，更易理解电极21的金属化合物是自缺口23或缺口区23切掉的。具体地说，切割不带电极的缺口区23将更为容易些。此外，在切割时，可能会沿着切口发生金属化合物的硬化现象，从而使金属屑(电极的一部分)落入间隙区，而减少间隙有效宽度W2。将缺口23放在进行切割的部位的这种做法能缓解由此可能出现的问题和其它可能出现的问题。应该注意到缺口23可进一步向端片34、36的方向伸展，以及在另一个实施例中能够将缺口23的角19做成圆弧形。
经过此切割操作就完成了本发明的薄膜保护装置60(图13)的制造过程。
所有以上的特征组合起来形成一种ESD/SMD装置组件，这种组件通过调节电极和间隙的几何图形和聚合物43的成分就能提供对触发和箝位电压特性的更好控制。对淀积和光刻过程的尺寸控制，连同电极和聚合物43材料的合适选择提供了始终如一的触发和箝位电压。然而可以理解可在不背离本发明实质或中心特征的情况下也可用其它具体形式实施本发明。因此可认为这些例子和实施例在各方面都是描述性而不是限制性的，本发明也不局限于此处所给出的细节。
权利要求
1.一种薄膜型表面安装电路保护装置，其中包括一个衬底载体；一对放置于衬底表面上的电极，这些电极由第一导电金属制成，并由一个间隙隔开；以及一种放置于间隙内电极间的随电压可变聚合物材料。
2.权利要求1的表面安装保护装置，其中所述第一导电金属选自包括铜，银，镍，钛，铝或它们的合金在内的元素组中。
3.权利要求1的表面安装保护装置，进一步包括一对适用连至PC板的端片，电极的第一导电金属层形成端片的一部分。
4.权利要求3的表面安装保护装置，其中电极的第一导电金属层和端片一部分是一层连续的层。
5.权利要求1的表面安装保护装置，其中这些电极基本上横贯电路保护装置的宽度上。
6.一种薄膜表面安装电路保护装置，其中包括一个包括衬底、端片和电极的第一分组件，这些电极彼此之间隔开，形成一个间隙；以及一个包括一个淀积于间隙内的随电压可变聚合物材料的第二分组件。
7.权利要求6的表面安装保护装置，进一步包括一个包括一层保护层的第三分组件，该保护层覆盖于随电压可变聚合物材料和电极之上，以保护它们免受冲击和氧化。
8.权利要求7的表面安装保护装置，其中所述保护层由聚合物材料制成。
9.权利要求6的表面安装保护装置，其中所述支撑衬底由FR-4环氧树脂或聚酰亚胺制成。
10.权利要求7的表面安装保护装置，其中保护层是透明和无色的。
11.权利要求7的表面安装保护装置，其中保护层是透明的和着色的。
12.一种用于制造薄膜表面安装电路保护装置的方法，其中包括在衬底顶面上同时淀积一对电极和一对端片的步骤。
13.权利要求12中提出的方法，进一步包括在衬底的侧面和底面上淀积与电极有电气连接并用于将所述表面安装保护装置连至印制电路板的端片的步骤。
14.权利要求12中提出的方法，其中电极和端片用蒸淀积法淀积。
15.权利要求12中提出的方法，其中电极用电化学方法淀积。
16.一种用于保护薄膜表面安装电路保护装置的方法，该保护装置具有一对位于衬底顶面上由间隙隔开的电极和淀积于间隙内的随电压可变聚合物材料，所述方法包括将一层保护层敷设于电极、可变电压聚合物和间隙之上的步骤。
全文摘要
薄膜电路装置是一种使用于印制电路板或厚膜混合电路技术中的表面安装结构中的超小型过电压保护装置。该表面安装装置(SMD)设计来保护电子部件免受静电放电损伤。该电路保护装置包括三个材料分组件,第一分组件一般包括衬底载体,电极,和用于将保护装置(60)连至PC板的端片。第二分组件包括一种具有非线性特性的随电压可变聚合物材料,及第三分组件包括一层用于保护电路保护装置其它元件的覆盖层。
文档编号H01C7/10GK1191623SQ96195759
公开日1998年8月26日 申请日期1996年6月6日 优先权日1995年6月7日
发明者安德鲁J·纽哈尔芬 申请人:保险丝公司