CN101635297A

CN101635297A - 用于电磁干扰屏蔽及静电放电防护的集成式无源元件

Info

Publication number: CN101635297A
Application number: CN200810130777A
Authority: CN
Inventors: 陈葆萱; 余锦汉
Original assignee: Polytronics Technology Corp
Current assignee: Polytronics Technology Corp
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-27

Abstract

一种兼具电磁干扰屏蔽功能及静电放电防护功能的集成式无源元件，其包含具有至少一个电容的电磁干扰屏蔽结构、层设于所述电磁干扰屏蔽结构的静电放电防护结构、第一导电区块及第二导电区块。所述电容具有两电极及介于所述两电极之间的介电材料。所述静电放电结构包含第一导体、第二导体及位于所述第一导体与所述第二导体之间的可变电阻。所述第一导电区块电连接所述电容的电极及所述静电放电防护结构的导体，且所述第二导电区块电连接所述电容的另一电极及所述静电放电防护结构的另一导体。

Description

用于电磁干扰屏蔽及静电放电防护的集成式无源元件

技术领域

本发明涉及一种兼具电磁干扰屏蔽功能及静电放电防护功能的集成式无源元件，明确地说涉及一种兼具屏蔽电磁干扰功能的电容结构及静电放电防护功能的过电流保护结构的集成式无源元件。

背景技术

电子用品的操作常伴随着电磁辐射。例如电视、收音机、计算机、医疗仪器、商用设备、通讯装置等都会在操作时从电路本身放出电磁辐射。此种辐射会改变电路附近的磁场，或使电路附近的电磁频谱发生短暂的变化，其影响程度可从10KHz到10GHz不等。此种电磁辐射又称电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)，且电磁干扰已成为一种目前众所周知的干扰源。

电磁干扰屏蔽(shielding)可用来减缓电磁干扰。由于电磁干扰屏蔽可吸收及/或反射电磁能量，因此可用来控制局部电路产生的辐射，也可用来隔绝其它电路所产生的电磁干扰。一般来说，电磁干扰屏蔽大多设置于局部电路与其它电路之间，其由导电材料组成且包围局部电路并耦合到接地电位。

此外，集成电路是根据外接电压及输入信号而对应地产生输出信号，更甚至某些输入管脚直接连接到晶体管的栅极，因此集成电路的输入管脚多半对电压变化相当敏感。当人为操作或是在自动化制造、生产、组装、测试、存放或搬运途中对集成电路发生静电放电时，其内部的电子组件可能会遭到不可预期的破坏。举例来说，人体会积累静电电荷，并在碰触到集成电路时产生回路，使静电电荷流经集成电路。自动化组装仪器或是测试设备也会积累静电电荷并在接触到集成电路时对其静电放电。尤其对于集成电路内的绕线尺寸越小的电路，越是不能忽略静电放电的影响。已知的静电放电防护方式是利用电阻引开静电放电产生的大电流，进而限制流入内部主要组件的输入电流大小。

发明内容

根据所述目的，本发明提出一种集成式无源元件，其兼具屏蔽电磁干扰的电容结构及静电放电防护的过电流保护结构。

本发明的集成式无源元件的实施例包含具有至少一个电容的电磁干扰屏蔽结构、层设于所述电磁干扰屏蔽结构上的静电放电防护结构、第一导电区块及第二导电区块。所述电容具有两电极及介于所述两电极之间的介电材料。所述静电放电结构包含第一导体、第二导体及位于所述第一导体与所述第二导体之间的可变电阻。所述第一导电区块电连接所述电容的电极及所述静电放电防护结构的导体，且所述第二导电区块电连接所述电容的另一电极及所述静电放电防护结构的另一导体。

附图说明

图1到图4例示本发明的实施例的集成式无源元件的制备流程；以及

图5到图8例示本发明另一实施例的集成式无源元件的制备流程。

具体实施方式

图1到图4例示本发明的实施例的集成式无源元件10的制备流程。首先，制备静电放电防护结构20及电磁干扰屏蔽结构30，其中电磁干扰屏蔽结构30可包含电容40。静电放电防护结构20可以是过电流保护结构，并通过黏着剂52或具有玻璃纤维的预浸材料层设于电磁干扰屏蔽结构30上。

静电放电防护结构20包含核心衬底22、设置于核心衬底22的一侧的第一导体24以及设置于核心衬底22的另一侧的第二导体，且间隙28分隔第一导体24与第二导体26。第一导体24及第二导体26的组成可包含由铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱所组成的群组中的至少一者。核心衬底22的组成可为玻璃环氧树脂(glass epoxy resin)、FR4树脂(FR4resin)、FR5树脂(FR5resin)或双马来酰亚胺-三嗪树脂(Bismaleimide-Triazine resin，BT resin)。

电磁干扰屏蔽结构30的电容40包括第一电极42、第二电极44及介于第一电极42与第二电极44之间的介电材料46。第一电极42及第二电极44的组成可包含由铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱所组成的群组中的至少一者。介电材料46的组成可为聚合物，如聚二氟乙烯(polyvinyl difluoride，或称特富龙)、环氧树脂(epoxy)、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)(poly(3，4-ethylenedioxythiophene))、聚酯(polyster，或称Mylar)、聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、或聚乙烯(polyethylene，PE)。此外，介电材料46的组成还可以是陶瓷材料。

参考图2，形成绝缘材料54，再将电容40置于绝缘材料54的表面，再形成导电层于绝缘材料54的另一表面。之后，进行蚀刻过程以局部移除所述导电层之后，在绝缘材料54的另一表面形成第一接垫56及第二接垫58。第一接垫54及第二接垫56的组成可包含铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱组成的群组中的至少一者。

参考图3，形成第一导电区块62，其电连接电容40的第一电极42、静电放电防护结构20的第一导体24及第一接垫56。此外，形成第二导电区块64，其电连接电容40的第二电极44、静电放电防护结构20的第二导体26及第二接垫58。第一导体62及第二导体64的组成可包含铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱所组成的群组中的至少一者。

之后，形成可变电阻60于第一导体24与第二导体26之间，且填充间隙28。可变电阻60的组成可为氧化锌、氧化铋、氧化钴、二氧化锰及氧化碲所组成的无机材料群组中的一者。集成式无源元件10的等效电路可视为静电放电防护结构20及电磁干扰屏蔽结构30以并联的方式电连接，如图4所示。

图5到图8例示本发明另一实施例的集成式无源元件10′的制备流程。相比图3的电磁干扰屏蔽结构30包含电容40，图5的集成式无源元件10′的电磁干扰屏蔽结构30′包含3个电容40A、40B及40C。明确地说，电容40A、40B可通过黏着剂48叠设于电容40C之上。

图8例示集成式无源元件10′的等效电路，其可视为静电放电防护结构20及电磁干扰屏蔽结构30′以并联的方式电连接，其中电容40A、40B及40C以并联方式电连接。在本实施例中，集成式无源元件10′可通过调整电容数量来改变其电容特性。因此，可根据待过滤的电磁信号的频率不同而选用不同的电容值，进而增加使用灵活性。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的范围，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的权利要求书所涵盖。

Claims

1、一种集成式无源元件，其特征在于包含：

电磁干扰屏蔽结构，包含至少一个电容，其具有第一电极、第二电极及介于所述第一电极与所述第二电极之间的介电材料；

静电放电防护结构，层设于所述电磁干扰屏蔽结构，包含第一导体、第二导体及位于所述第一导体与所述第二导体之间的可变电阻；

第一导电区块，其电连接所述第一电极及所述第一导体；以及

第二导电区块，其电连接所述第二电极及所述第二导体。

2、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述电磁干扰屏蔽结构包含多个电容，并联于所述第一导电区块及所述第二导电区块。

3、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述第一电极及所述第二电极选自铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱组成群组中的一者。

4、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述介电材料包含聚合物或陶瓷材料。

5、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述介电材料包含聚二氟乙烯(特富龙)、环氧树脂、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)、聚酯、聚四氟乙烯、聚吡咯、聚二氟乙烯、聚偏二氟乙烯或聚乙烯。

6、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述第一导体及所述第二导体选自铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱组成的群组中的一者。

7、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述可变电阻包含无机材料。

8、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述可变电阻选自氧化锌、氧化铋、氧化钴、二氧化锰及氧化碲组成的无机材料群组中的一者。

9、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于更包含预浸材料，且所述电容置于所述预浸材料上。

10、如权利要求9所述的集成式无源元件，其特征在于所述预浸材料包含玻璃纤维。

11、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述静电放电防护结构包含：

核心衬底，所述第一导体置于所述核心衬底的一侧，所述第二导体置于所述核心衬底的另一侧，且间隙分隔所述第一导体及所述第二导体；以及

无机材料，其填充所述间隙以形成所述可变电阻。

12、如权利要求11所述的集成式无源元件，其特征在于所述核心衬底包含玻璃环氧树脂、FR4树脂、FR5树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂。

13、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述静电放电防护结构通过具有玻璃纤维的预浸材料层设于所述电磁干扰屏蔽结构。

14、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于所述静电放电防护结构通过黏着剂层设于所述电磁干扰屏蔽结构。

15、如权利要求1所述的集成式无源元件，其特征在于更包含绝缘材料，所述电容置于所述绝缘材料的表面。

16、如权利要求15所述的集成式无源元件，其特征在于更包含第一接垫及第二接垫，置于所述绝缘材料的另一表面。

17、如权利要求16所述的集成式无源元件，其特征在于所述第一导电区块通过所述第一接垫与所述第一电极及所述第一导体电连接，且所述第二导电区块通过所述第二接垫与所述第二电极及所述第二导体电连接。

18、如权利要求16所述的集成式无源元件，其特征在于所述第一接垫及所述第二接垫选自铝、银、钯、铂、金、镍、铜、钨、铬、铁、锌、钛、铌、钼、钌、铅及铱组成的群组中的一者。