复合器件的制作方法

1.本发明涉及在满足射频(rf)特性的同时实现对于静电的快速响应速度的用于如智能手机等的电子设备的复合器件。


背景技术：

2.近来，随着金属材质的外壳在便携式电子设备中常见，需要触电保护功能及静电保护功能。并且，由于便携式电子设备的特性，必须执行通信功能。
3.为此，推出了组合了具有触电及静电保护功能的抑制器或变阻器和具有通信功能的电容器的复合器件。
4.但是，由于在现有的复合器件中，抑制器或变阻器和电容器由相同的电介质片层构成，因此，根据设置于便携式电子设备的部位具有通信功能及保护功能中的特定功能优秀的特性。因此，当前需要研发通信功能优秀且对于静电的响应速度快的复合器件。


技术实现要素：

5.技术问题
6.本发明人经过反复深入的研究及实验，发现构成抑制器部和电容器部的电介质片层的介电常数、绝缘电阻及抑制器部的电极结构影响静电响应速度，从而完成了本发明。
7.即，通过反复研究和实验得知，在抑制器的介电常数大于电容器部的介电常数一定比例以上的情况下，保持无线通信频段的通信特性，同时，迅速改善借助抑制器部的静电响应速度。
8.本发明鉴于如上所述的问题而提出，其目的在于，提供一种复合器件，其利用不同材料将静电保护功能和电容器功能单包装化，从而，适合于无线通信，且静电响应速度快。
9.技术方案
10.为了解决如上所述的问题，本发明提供一种复合器件，其包括：抑制器部，包括具有第一介电常数的一对第一电介质片层以及与上述一对第一电介质片层之一的一侧面隔开设置的一对内部电极；电容器部，包括具有第二介电常数的多个第二电介质片层以及分别设置于上述多个第二电介质片层的多个电容器电极；以及一对外部端子，设置于上述抑制器部和上述电容器部的两侧来连接于上述多个电容器电极及上述一对内部电极，上述第一介电常数大于上述第二介电常数。
11.根据本发明的优选实施例，上述一对内部电极可沿着上述第一电介质片层的宽度方向隔开相当于第一间隔的量，并可沿着上述第一电介质片层的长度方向重叠相当于第一长度的量。
12.并且，上述一对内部电极可分别连接于上述一对外部端子中的互不相同的外部端子，可具有大于上述第一电介质片层的长度的一半的长度。
13.此时，上述第一间隔可以为18μm～26μm。并且，上述第一长度可以为140μm～180μm。
14.并且，上述第一介电常数与上述第二介电常数之比可以为8～12。
15.并且，上述第一电介质片层的绝缘电阻可小于上述第二电介质片层的绝缘电阻。
16.并且，上述抑制器部及上述电容器部能够以生片状态层叠并共烧。
17.并且，由于静电，上述抑制器部的起始放电电压可以为6kv以下。
18.并且，上述电容器部可设置于上述抑制器部的上部及下部中的至少一侧。
19.发明的效果
20.根据本发明，由抑制器部的介电常数大于电容器部的介电常数的不同材料构成，由此，在保持频率特性的同时提高对于静电的响应速度来使其变快，从而可提高产品的可靠性。
21.并且，在本发明中，在保持频率特性的同时提高静电响应速度，由此，可在便携式电子设备内保障通信信号传递功能和静电保护功能均稳定的性能，从而可满足客户的需求。
22.并且，本发明对不同材料的抑制器部和电容器部进行共烧，由此可简化制造工序，提高制造效率，减少制造成本，从而可提高产品的价格竞争力。
附图说明
23.图1为示出本发明一实施例的复合器件的立体图。
24.图2为图1的剖视图。
25.图3为图1中的抑制器部的俯视图。
26.图4为示出用于实验本发明一实施例的复合器件的静电响应速度的设备的结构图。
27.图5为示出具有与本发明一实施例的复合器件不同的介电常数的比较例1及比较例2的静电响应速度的实验结果的图表，a)为示出实施例和比较例1的实验结果的图表，b)为示出实施例和比较例2的实验结果的图表。
28.图6为示出用于图5的实验的比较例3的抑制器的电极结构的俯视图。
29.图7为示出用于图5的实验的比较例4的抑制器的电极结构的俯视图。
30.图8为示出具有与本发明一实施例的复合器件不同的电极结构的比较例3及比较例4的静电响应速度实验结果的图表，a)为示出实施例和比较例3的实验结果的图表，b)为示出实施例和比较例4的实验结果的图表。
31.图9为示出本发明一实施例的复合器件和作为以往的量产产品的比较例5及比较例6的静电容量特性的图表，a)为示出频率与静电容量特性的图表，b)为示出频率与静电容量的变化率的图表。
32.图10为示出本发明一实施例的复合器件和比较例5及比较例6的阻抗特性的图表，a)为示出频率与阻抗特性的图表，b)为示出频率与等效串联电阻(esr)特性的图表。
33.图11为示出本发明一实施例的复合器件和比较例5及比较例6的静电特性的图表，a)为示出实施例的图表，b)为示出比较例5的图表，c)为示出比较例6的图表。
34.图12为示出本发明一实施例的复合器件和比较例5及比较例6的静电响应速度的实验结果的图。
具体实施方式
35.以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，使得本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明的实施例。本发明能够以各种不同的实施方式实现，并不局限于在此说明的实施例。为了明确说明本发明，在附图中省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对于相同或相似的结构要素赋予了相同的附图标记。
36.如图1至图3所示，本发明一实施例的复合器件100包括外部端子101a、101b、抑制器部110以及电容器部120。
37.在上述复合器件100中，抑制器部110和电容器部120由互不相同的不同材料构成，可同时满足借助抑制器部110的快速静电响应速度和借助电容器部120的通信信号传递功能的稳定特性。
38.其中，抑制器部110及电容器部120为相互层叠的结构，电容器部120可设置于抑制器部110的上部及下部中的至少一侧。作为一例，如图2所示，电容器部120可设置于抑制器部110的上部及下部两者。
39.此时，抑制器部110及电容器部120能够以生片状态层叠并共烧来实现单芯片化的复合器件100。由此，由不同材料实现抑制器部110和电容器部120，并仅利用单一的烧成工序，从而可简化制造工序。因此，可通过制造工序的简化提高制造效率，同时，可减少制造成本。最终，可提高产品的价格竞争力。
40.外部端子101a、101b设置于抑制器部110和电容器部120的两侧。其中，外部端子101a、101b连接于一对内部电极114、116及多个电容器电极124。如一例，外部端子101a可连接于内部电极114及电容器电极124。并且，外部端子101b可连接于内部电极116及电容器电极124。
41.外部端子101a、101b为在使抑制器部110与电容器部120之间并联电连接的同时将复合器件100焊接在电路板的电极，其截面形状可以呈“匚“字形状。
42.由此，针对静电、外部电源的泄露电流及通信信号选择性地操作抑制器部110及电容器部120，由此，复合器件100可执行静电保护功能、防触电功能、通信信号传递功能。
43.抑制器部110执行静电保护功能及防触电功能。其中，抑制器部110包括第一电介质片层112以及内部电极114、116。
44.第一电介质片层112包括具有第一介电常数的电介质。如一例，第一电介质片层112可由“k1000”产品组组成。其中，第一电介质片层112能够以内部电极114、116为中心在上部及下部成对形成。
45.内部电极114、116设置于一对第一电介质片层112之一112a的一侧面。此时，内部电极114、116可设置于一对第一电介质片层112相向的面。即，内部电极114、116可设置为配置于一对第一电介质片层112之间。换言之，内部电极114、116可设置于第一电介质片层112a中的同一平面上(参照图3)。
46.并且，内部电极114、116形成为一对。此时，内部电极114、116相互隔开来设置。其中，内部电极114、116可大致呈“11字”形状。参照图3，一对内部电极114、116可沿着第一电介质片层112的宽度方向隔开相当于第一间隔g1的量。并且，一对内部电极114、116可沿着第一电介质片层112的长度方向重叠相当于第一长度w1的量。
47.换言之，一对内部电极114、116可从第一电介质片层112a的两侧延伸形成来分别
连接于一对外部端子中的互不相同的外部端子101a、101b。此时，一对内部电极114、116可具有大于第一电介质片层112a的长度的一半的长度。即，从第一电介质片层112的两侧延伸形成的一对内部电极114、116能够以相当于第一长度w1的量重叠来形成。
48.第一间隔g1可以为18μm～26μm。其中，在第一间隔g1小于18μm的情况下，对于静电的耐性减弱。并且，在第一间隔g1大于26μm的情况下，起始放电电压(工作电压)增加，无法通过静电进行顺畅地放电，从而不会示出响应速度的改善效果。
49.第一长度w1可以为140μm～180μm。其中，在第一长度w1小于140μm的情况下，起始放电电压(工作电压)增加，无法通过静电顺畅地放电，从而不会示出响应速度的改善效果。并且，在第一长度w1大于180μm的情况下，抑制器部110的静电容量增加，使得复合器件100的总静电容量增加。因此，对于高频带中的通信信号传递功能造成恶劣影响。
50.并且，抑制器部110的起始放电电压可以为6kv以下。其中，在起始放电电压大于6kv的情况下，对于静电的响应速度与由具有相同介电常数的相同材料构成的情况相同。因此，不会示出静电响应速度的改善效果。
51.电容器部120执行通信信号传递功能。其中，电容器部120包括第二电介质片层122以及电容器电极124。
52.第二电介质片层122包括具有第二介电常数的电介质。如一例，第二电介质片层122可由“k100”产品组组成。其中，第二电介质片层122可由多个构成。
53.电容器电极124设置于每个第二电介质片层122。即，电容器部120可包括多个电容器电极124。此时，可在相互对称的位置交替层叠第二电介质片层122，上述第二电介质片层122分别设置有电容器电极124。
54.如一例，奇数序的第二电介质片层122能够以使电容器电极124连接于外部端子101a的方式从左侧朝向中心延伸形成。并且，偶数序的第二电介质片层122能够以使电容器电极124连接于外部端子101b的方式从右侧朝向中心延伸形成。
55.此时，第一介电常数大于第二介电常数。如一例，第一介电常数与第二介电常数之比可以为8～12。其中，在第一介电常数与第二介电常数之比小于8的情况下，对于静电的响应速度与由具有相同介电常数的相同材料构成的情况相同。因此，不会示出静电响应速度的改善效果。
56.并且，在第一介电常数与第二介电常数之比大于12的情况下，抑制器部110的静电容量增加，使得复合器件100的总静电容量增加。因此，对于高频带中的通信信号传递功能造成恶劣影响。
57.并且，第一电介质片层112的绝缘电阻可小于第二电介质片层122的绝缘电阻。即，第一电介质片层112的绝缘性可小于第二电介质片层122的绝缘性。
58.其中，在第一电介质片层112的绝缘电阻大于第二电介质片层122的绝缘电阻的情况下，对于静电的响应速度与绝缘电阻相同的情况相同。因此，不会示出静电响应速度的改善。并且，当引入静电时，电容器部120的操作可能优先于抑制器部110，因此，具有静电通过电容器部120而损坏复合器件100的风险。
59.由此，保持通过电容器部120的无线通信频带的频率特性，同时，可通过抑制器部110提升对于静电的响应速度来使其变快。因此，能够以高可靠性满足通信信号传递功能和静电保护功能，从而可提高产品的可靠性。
60.此外，可在便携式电子设备内保障通信信号传递功能和静电保护功能均稳定的性能，从而可满足减少部件种类来简化工序的客户的需求。
61.参照图4，用于测定静电的响应速度的设备可包括测试板11、波形测量仪12以及静电模拟器13。
62.测试板11通过配置两个样品s1、s2来施加模拟静电。中心部为施加静电的部分，能够以分别连接两个样品s1、s2的方式配置。测试板11的两侧可分别连接有波形测量仪12。
63.其中，波形测量仪12为示波器，使用rohde&schwarz rto1022。静电模拟器13用于产生模拟静电，使用noise ken ess-s3011。
64.在如上所述的构成中，进行若通过静电模拟器13向设置有样品s1、s2的测试板11的中心施加模拟静电，则根据在测试板11的两侧中测定的波形测量仪12的结果，样品s1、s2中的哪个更快响应的实验。此时，对于300个样品执行各实验。
65.第一，对介电常数与本实施例的复合器件100不同的比较例1及比较例2分别进行响应速度实验。
66.其中，比较例1及比较例2被配置为抑制器部的介电常数小于复合器件100的介电常数。在比较例1中，抑制器部的第一电介质片层由“k100”产品组构成。在比较例2中，抑制器部的第一电介质片层由“l40”产品组构成。此时，比较例1与实施例的介电常数比为10，比较例2与实施例的介电常数比为25。
67.参照图5，在静电施加电压为8kv的情况下，实施例与比较例1及比较例2均同时操作。这表明未示出响应速度改善效果。在静电施加电压为6kv的情况下，实施例与比较例1同时操作，与比较例2整体上同时操作，但，一部分实施例响应得更快。并且，在静电施加电压为4kv的情况下，实施例与比较例1及比较例2相比响应得更快的情况更多。
68.由此可知，本发明实施例的复合器件100在工作电压(起始放电电压)为6kv以下的情况，优选地，在4kv以下的情况下，示出响应速度的改善效果。并且，抑制器部110与电容器部120为不同材料，在抑制器部110的介电常数大于电容器部120的介电常数的情况下，示出响应速度的改善效果。
69.第二，对内部电极的结构与本实施例的复合器件100不同的比较例3及比较例4分别进行响应速度实验。
70.其中，如图6所示，在比较例3中，抑制器部的内部电极214、216以一字形状形成，中心具有第二间隔g2。其中，第二间隔g2与第一间隔g1相同。如图7所示，在比较例2中，抑制器部的内部电极314、316、318以一字形状形成，具有内部电极之一318被隔开的结构。其中，内部电极314、316、318之间的第三间隔g3及第四间隔g4与第一间隔g相同。
71.参照图8，在4kv的静电施加电压中，与比较例3及比较例4相比，实施例响应得更快。并且，在6kv及8kv的静电施加电压中，发生与比较例3及比较例4相比，一部分实施例响应得更快的情况。
72.由此可知，在本发明实施例的复合器件100中，在内部电极由“11字”形构成的情况下，示出响应速度的改善效果。
73.第三，对本实施例的复合器件100和作为基于以往的相同材料的产品的比较例5及比较例6分别进行电特性和响应速度实验。
74.其中，在比较例5及比较例6中，抑制器部和电容器部由相同的材料构成，但是，在
比较例5中，使用了介电常数与实施例的抑制器部110相同的“k1000”产品，在比较例6中，使用了对于温度特性及射频性能稳定的cog系电介质。并且，在比较例5及比较例6中，内部电极以沿着垂直方向相向的方式构成。比较例5使用了amotech的“hesp 02 100js1”产品，比较例6使用了amotech的“hesp 02 100jtc”产品。
75.参照图9，与比较例5相比，实施例的静电容量在较低的频率中低，且在较高的频率中高，各个频率的静电容量变化率优秀。并且，与比较例6相比，实施例的各个频率的静电容量低，且各个频率的静电容量变化率相似。
76.由此可知，本发明实施例的复合器件100示出与cog系的比较例6相似的各个频率的静电容量特性，示出与k1000的比较例5相比更优秀的电特性。
77.参照图10，实施例的各个频率的阻抗特性与比较例5及比较例6相似。并且，与比较例5相比，实施例的各个频率的等效串联电阻(esr)特性更小且示出相似的特性。并且，与比较例6相比，实施例的各个频率的等效串联电阻(esr)特性在低频带中高，但在100mhz以上的频带中，示出相似的特性。
78.由此可知，本发明实施例的复合器件100在100mhz以上的频带中示出与cog系的比较例6相似的各个频率的阻抗及等效串联电阻(esr)特性，并示出与k1000的比较例5相比更优秀的电特性。
79.参照图11，实施例示出静电耐性与比较例5相似的特性，并示出与比较例6相比更优秀的特性。并且，由于内部电极结构的差异，实施例的峰值电压vp及钳位电压vc小于比较例5的峰值电压vp及钳位电压vc。
80.由此可知，本发明实施例的复合器件100示出静电耐性与k1000的比较例5相同，但峰值电压vp及钳位电压vc更优秀的结果。并且，与cog系的比较例6相比，本发明实施例的复合器件100示出更优秀的静电耐性。
81.参照图12，在静电施加电压为4kv及6kv的情况下，实施例与比较例5及比较例6相比更快响应。并且，在静电施加电压为8kv的情况下，实施例大部分与比较例5及比较例6相比更快响应。
82.由此可知，与使用cog或k1000等的相同的材料的情况相比，本发明实施例的复合器件100示出响应速度的改善效果。
83.最终，与使用cog系或“k1000”的相同材料的现有的量产产品相比，本发明实施例的复合器件100同时示出优秀的电特性及响应速度改善效果。
84.以上，对本发明的一实施例进行了说明，但本发明的思想并不局限于在本说明书中提出的实施例，理解本发明的思想的普通技术人员可在相同的思想范围内通过结构要素的附加、变更、删除、追加等容易提出其他实施例，且这也属于本发明的思想范围内。