专利名称：数组式微气室过电压保护装置的制作方法
技术领域：
本创作是有关一种数组式微气室过电压保护装置，特别指一种具有微气室且电容 值低的数组式过电压保护装置。
背景技术：
随着电子组件朝高速、省电和小体积的需求，高速数字统的噪声容忍度相对的减 小很多，且随着周围环境静电问题与日俱增，但组件对静电放电的防护力却越来越差的情 况下，使得静电放电问题对于电子产品的影响愈加严重。因此，过电压保护装置已广泛地应 用于通讯装置、电子装置等，以确保能够避免装置本身的电路或组件因电压异常或静电放 电所造成的损害。此外，为了因应传输庞大的数据数据，传输接口如USB、DVI、HDMI等端子已逐渐应 用于各种电子装置上；然而，由于上述端子均具有多个传输线路，为了同时保护上述端子中 的每个传输线路，传统的过电压保护装置已无法适用。另外，上述端子均为一种高频传输的 接口，因此，必须针对高频应用的传输接口开发低阻值而不会影响正常信号传输的过电压 保护装置。本案创作人有鉴于上述习用的结构装置于实际施用时的缺失，且积累个人从事相 关产业开发实务上多年的经验，精心研究，终于提出一种设计合理且有效改善上述问题的 结构。
发明内容本创作的主要目的，在于提供一种数组式微气室过电压保护装置，其具有数组排 列的电极与微气室，以应用于具有多个传输线路的传输接口 ；且本创作的数组式微气室过 电压保护装置具有低电容值，故可应用于高频传输的界面，而不会影响正常信号的传输。本创作的另一目的，在于提供一种数组式微气室过电压保护装置，其利用电极与 微气室的结构态样，将电极的上下均形成有微气室的空间，故可利用内电极尖端放电的作 用降低该保护装置的触发电压，以快速地开启保护装置，进而达成保护电路的目的。为了达到上述目的，本创作提供一种数组式微气室过电压保护装置，包含一第一 基材；一设于该第一基材上的第二基材；一设于该第二基材上的第三基材；以及多个设于 该第一基材与该第二基材之间的电极，其中该第一基材与该第二基材中开设有一微气室， 该微气室将每一该些电极分隔成两相对应的对向电极；其中，该两相对应的对向电极的一 电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另一电连接于一接地端。优选地，在垂直的方向上，该微气室由每一该些电极的上方延伸至每一该些电极 的下方。优选地，在垂直的方向上，该微气室由该第三基材的下表面向下延伸，并贯穿该第 二基材，再延伸至该第一基材的内部。优选地，在垂直的方向上，每一该些电极的位置不与该微气室的顶面为共平面；且在垂直的方向上，每一该些电极的位置不与该微气室的底面为共平面。[oo11] 优选地，在水平的方向上，该第一基材与该第二基材的两端面分别具有对应该微气室的开口，而该数组式微气室过电压保护装置更进一步设有封装层以密封该开口，以使该微气室形成一密闭空间。[oo12] 优选地，在水平的方向上，该第一基材与该第二基材的两端面的其中之一具有对应该微气室的开口，而该数组式微气室过电压保护装置更进一步设有封装层以密封该开口，以使该微气室形成一密闭空间。[oo13] 优选地，在水平的方向上，该微气室并未贯穿该第一基材与该第二基材，以使该微气室形成一密闭空间。优选地，该微气室的宽度介于lo至40微米，而该微气室的深度介于60至200微米。[oo14] 优选地，该数组式微气室过电压保护装置为一种低电容值的过电压保护装置。[oo15] 为了达到上述目的，本创作更提供一种数组式微气室过电压保护装置，包含一基材；以及多个形成于该基材中的电极，其中该基材中开设有一微气室，该微气室将每一该些电极分隔成两相对应的对向电极；其中，该两相对应的对向电极的一电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另一电连接于一接地端。[oo16] 如上述构造，该微气室将每一电极分隔成两相对应的对向电极，故当某一电极接收来自信号端的高电压，如静电，即可将微气室的高阻抗快速地转变成低阻抗，并通过该电极的对向电极传递至接地端。因此，通过上述多个电极的设计，本创作可应用于具有多个传输线路的传输接口；且微气室的电容值低，故本创作更可应用于高频传输的界面。[oo17] 为使能更进一步了解本创作的特征及技术内容，请参阅以下有关本创作的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本创作加以限制者。
[oo18] 图lA至图lF为本创作的制作流程示意图。[oo19] 图2为本创作的过电压保护装置的电流一电压曲线。[0020] 图3为本创作第二实施例的示意图。[0021] 图4为本创作第三实施例的示意图。[0022] 符号说明[0023] lo第一基材11电极[0024] 11A111B对向电极12第二基材[0025] 13微气室14第三基材[0026] 15封装层具体实施方式
[0027] 本创作提出一种数组式微气室过电压保护装置，其在基材之间形成槽沟状的微气室，以将成型于该基材中的每个电极分隔成两相对应的对向电极，且该两相对应的对向电极的一电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另一电连接于一接地端，故当信号端进入一高压时，该高压会使微气室转变成导通状态，以将高压传导至接地端，故可达成保护电路的目的。[0028]以下将详细说明本创作数组式微气室过电压保护装置的具体制作流程。如图IA 及图IB所示，首先，提供一第一基材10，并于该第一基材10成型有多个电极11。根据图IB 所示，本创作的一具体实施例将此数组式微气室过电压保护装置应用于一种pin-to-pin 的电子装置，例如USB或HDMI等连接器，但不以此为限；且图IB所示的电极11的左侧形成 五个端电极，其即为用以连接USB或HDMI的信号端，而图IB所示的电极11的右侧则将五 个端电极汇流成单一电极，而该单一电极即用以连接一接地端。请参考图1C，其显示将一第二基材12成型于第一基材10上，且该第二基材12覆 盖于该些电极11。具体而言，该第二基材12可利用压合、烧结的制程成型于第一基材10 上。请参考图1D，其显示成型一微气室13，而微气室13用以将每一该些电极11分隔 成两相对应的对向电极IlA与11B。具体而言，本创作利用制作沟槽的方式将电极11分隔 成两相对应的对向电极IlA与11B，且在后续的步骤中，该沟槽会形成密闭的微气室13，微 气室13即可形成对应该些电极11的分布态样而形成数组式的排列，以针对每一个信号线 (即电极11)提供电路保护的功能。接着，如图IE所示，将一第三基材14成型于第二基材12上，该第三基材14在垂 直的方向上盖设于微气室13。接下来，如图IF所示，该第一基材10、该第二基材12与第三 基材14的水平方向的两端面上利用封装材料形成封装层15，该封装层15的目的在于密封 微气室13的开口，以使该微气室13形成一可储存气体的密闭空间，故可利用储存于微气室 13中的气体，如空气等形成过电压保护的装置。因此，在上述步骤之后，即可形成本创作的数组式微气室过电压保护装置，而该数 组式微气室过电压保护装置包括一第一基材10 ；—设于该第一基材10上的第二基材12 ； 一设于该第二基材12上的第三基材14 ；以及多个设于该第一基材10与该第二基材12之 间的电极11，且该第一基材10与该第二基材12中开设有一微气室13，而该微气室13将每 一电极11分隔成两相对应的对向电极IlA与IlB。在本创作中，可利用第二基材12的高度拉高该微气室13顶面的位置，使该微气室 13由每一该些电极11的上方延伸至每一该些电极11的下方，藉以在每一电极11的上下侧 均成型有微气室13的空间，亦即使每一电极11在垂直方向上位于微气室13的中段部，以 提高微气室13对于电极11的保护作用。具体而言，该微气室13在垂直的方向上，由该第 三基材14的下表面向下延伸，并贯穿该第二基材12，再延伸至该第一基材10的内部，使得 每一电极11在垂直的方向上的位置不与该微气室13的顶面(即第三基材14的下表面) 为共平面；且每一该些电极11在垂直的方向上的位置亦不与该微气室13的底面为共平面， 故可利用此一种电极11与微气室13的顶面、底面不共平面的交错设置，提升本创作的静电 保护结构的过电压保护功效。再一方面，为了使微气室13形成密闭的空间，微气室13在垂直方向上利用第一基 材10与第三基材14定义出微气室13的底面、顶面。请复参考图1D，在本具体实施例中，该 微气室13水平地贯穿第一基材10与该第二基材12，并于上述两基材的两端面上形成对应 该微气室13的开口 ；而如图IF所示，上述基材在水平方向的两端面上设有封装层15，以密 封该微气室13的开口，但本创作并不限定封装层15所覆盖的面积，仅需将微气室13的开 口加以密封即可。[0035]而在图3所示的一变化实施例中，该微气室13的一端不贯穿第一基材10与该第 二基材12，仅于另一端贯穿第一基材10与该第二基材12，使上述两基材的一端面上形成有 该微气室13的开口，而再利用封装层15密封该单一的微气室13的开口 ；换言之，该第一基 材与该第二基材在水平的方向上的两端面的其中之一具有对应该微气室13的开口，而更 利用封装层15以密封该微气室13的开口。而在图4所示的另一变化实施例中，该微气室13的两端并不贯穿第一基材10与 该第二基材12，故于上述两基材的端面上均无形成该微气室13的开口 ；换言之，微气室13 的两端均密封地形成于该第一基材10与该第二基材12内，因此不需封装层15，即可形成该 微气室13的密闭空间。另外，本创作可利用上述微气室13所填充的空气形成一种利用空气放电的微气 室的过电压保护装置，且由于上述装置的电容值极低，如本创作的微气室13的宽度介于10 至40微米(um)，而该微气室的深度介于60至200微米(um)，而形成的结构的等效电容值约 0. lpF，使得本创作的数组式微气室过电压保护装置可应用于高频、高速传输的连接界面。 如当本创作的数组式微气室过电压保护装置应用于15GHz的高频应用时，当信号端出现高 压传递至某一个电极11，该电极11位于微气室13—侧的尖端可利用尖端放电，降低本创作 的触发电压，且当跨压超出数组式微气室过电压保护装置的崩溃电压，便可产生瞬间电流 以由高阻抗状态瞬间转变呈低阻抗状态，并将跨压维持在一较低的电压，以达到保护电路 的功效。如图2所示，其为上述具体实施例的过电压保护装置应用的电流-电压曲线，其 中，当电压到达500伏特时，静电保护结构作动，并将电压维持在100伏特的电压，以达到保 护组件、保护电路的功效。值得注意的是，上述第一基材10、第二基材12与第三基材14仅为本创作的具体实 施态样，并非为本创作的单一实施方法，例如在另一实施例中，可利用单一基材取代上述第 一基材10、第二基材12与第三基材14，并将电极11设置于该单一基材中，再利用一微气室 13将每一电极11分隔成两相对应的对向电极IlA与11B，同样可达到低电容值且适用于复 数传输线路的数组式微气室过电压保护装置。综上所述，本创作具有下列诸项优点1、本创作的数组式微气室过电压保护装置，可形成低电容值的ESD保护组件，故 可适用于高频传输的接口，以避免传输信号受到影响；且本创作利用数组形态的电路设计， 可应用于具有多个传输线路的USB、DVI或HDMI传输接口。2、本创作的数组式微气室过电压保护装置，利用基材与电极的态样形成内电极， 并利用微气室将内电极分隔成两相对应的对向电极，故可利用内电极尖端放电的作用降低 该保护结构的触发电压，以快速地开启保护结构，进而达成保护电路的目的。以上所述仅为本创作的较佳可行实施例，非因此局限本创作的保护范围，故举凡 运用本创作说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本创作的范围内。
权利要求1.一种数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，包含一第一基材；一设于该第一基材上的第二基材；一设于该第二基材上的第三基材；以及多个设于该第一基材与该第二基材之间的电极，其中该第一基材与该第二基材中设有 一微气室，该微气室将每一该些电极分隔成两相对应的对向电极；其中，该两相对应的对向电极的一电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另 一电连接于一接地端。
2.如权利要求1所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在垂直的方向上， 该微气室由每一该些电极的上方延伸至每一该些电极的下方。
3.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在垂直的方向上， 该微气室由该第三基材的下表面向下延伸，并贯穿该第二基材，再延伸至该第一基材的内 部。
4.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在垂直的方向上， 每一该些电极的位置不与该微气室的顶面为共平面；且在垂直的方向上，每一该些电极的 位置不与该微气室的底面为共平面。
5.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在水平的方向上， 该第一基材与该第二基材的两端面分别具有对应该微气室的开口，而该数组式微气室过电 压保护装置更进一步设有封装层以密封该开口，以使该微气室形成一密闭空间。
6.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在水平的方向上， 该第一基材与该第二基材的两端面的其中之一具有对应该微气室的开口，而该数组式微气 室过电压保护装置更进一步设有封装层以密封该开口，以使该微气室形成一密闭空间。
7.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，在水平的方向上， 该微气室并未贯穿该第一基材与该第二基材，以使该微气室形成一密闭空间。
8.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，该微气室的宽度 介于10至40微米，而该微气室的深度介于60至200微米。
9.如权利要求2所述的数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，该数组式微气室 过电压保护装置为一种低电容值的过电压保护装置。
10.一种数组式微气室过电压保护装置，其特征在于，包含一基材；以及多个形成于该基材中的电极，其中该基材中开设有一微气室，该微气室将每一该些电 极分隔成两相对应的对向电极；其中，该两相对应的对向电极的一电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另 一电连接于一接地端。
专利摘要数组式微气室过电压保护装置，包含一第一基材；一设于该第一基材上的第二基材；一设于该第二基材上的第三基材；以及多个设于该第一基材与该第二基材之间的电极，其中该第一基材与该第二基材中开设有一微气室，该微气室是将每一该些电极分隔成两相对应的对向电极；其中，该两相对应的对向电极的一电连接于一信号端，而该两相对应的对向电极的另一电连接于一接地端。本实用新型可应用于高频传输的界面，而不会影响正常信号的传输。
文档编号H02H9/04GK201860103SQ201020225068
公开日2011年6月8日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者傅筱芬, 刘德邦 申请人:佳邦科技股份有限公司