热保型过压保护元件.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010571936.5 (22)申请日 2020.06.22 (71)申请人 兴勤 （常州） 电子有限公司 地址 213000 江苏省常州市武进区武进国 家高新技术产业开发区龙门路6号 (72)发明人 屠克俭 (74)专利代理机构 常州知融专利代理事务所 (普通合伙) 32302 代理人 路接洲 (51)Int.Cl. H01C 7/12(2006.01) H01C 1/16(2006.01) (54)发明名称 热保型过压保护元件 (57)摘要 本发明涉及一种热保型过压保护。

2、元件， 功能 性陶瓷片第二电极层上贴合绝缘陶瓷块， 绝缘陶 瓷块非贴合面上设第一凹槽， 一可脱引脚设置在 绝缘陶瓷块上， 金属熔丝设置在第一凹槽内并将 第二电极层与可脱引脚相连， 绝缘陶瓷块与第二 电极层贴合的面上还设有第二凹槽， 第二凹槽与 第一凹槽由通孔导通， 由相邻于第二凹槽的第二 电极层的金属属性、 使金属熔丝溶化后的液体在 金属张力作用下从第一凹槽经通孔流至第二凹 槽与第二电极层形成的集液空间实现可脱引脚 与第二电极层的快速断开， 本发明使金属熔丝溶 化后流至第二凹槽， 在芯片经受暂态工频浪涌过 电压时实现可脱引脚与第二电极层的快速断开， 从而提高产品功能稳定性以及安全性。 权利要求。

3、书1页 说明书3页 附图5页 CN 111768940 A 2020.10.13 CN 111768940 A 1.一种热保型过压保护元件， 具有两面涂布电极层的功能性陶瓷片(100),功能性陶瓷 片(100)两面分别的第一电极层(101)上设有第一导电引脚(202)、 第二电极层(102)上设有 第二导电引脚(203)， 所述第二电极层(102)上设有贴合传热的绝缘陶瓷块(400)， 绝缘陶瓷 块(400)非贴合面上设有第一凹槽(401)， 一可脱引脚(201)设置在绝缘陶瓷块(400)上， 一 金属熔丝(300)设置在第一凹槽(401)内并将第二电极层(102)与可脱引脚(201)相连， 。

4、其特 征是： 所述绝缘陶瓷块(400)的与第二电极层(102)贴合的面上还设有第二凹槽(403)， 所述 第二凹槽(403)与第一凹槽(401)由通孔(402)相导通； 元件过压时， 由相邻于第二凹槽 (403)的第二电极层(102)的金属属性、 使金属熔丝(300)溶化后的液体在金属张力作用下 从第一凹槽(401)经通孔(402)流至第二凹槽(403)与第二电极层(102)形成的集液空间实 现可脱引脚(201)与第二电极层(102)的快速断开。 2.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述置于绝缘陶瓷块(400) 第一凹槽(401)内的金属熔丝(300)截面为扁形。 3.根。

5、据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述第一凹槽(401)内填充 有助熔剂。 4.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述金属熔丝经(300)通孔 (402)与第二电极层(102)相连。 5.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述通孔(402)为长方形孔。 6.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述元件具有外壳(600)， 所 述功能性陶瓷片(100)和绝缘陶瓷块(400)由绝缘阻燃填充料(500)固定在外壳(600)内， 所 述第一导电引脚(202)、 第二导电引脚(203)和可脱引脚(201)伸出外壳(600)。 7。

6、.根据权利要求6所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述外壳(600)为聚乙烯外 壳。 8.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述功能性陶瓷片(100)为 多层晶体陶瓷。 9.根据权利要求8所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述多层晶体陶瓷为压敏电 阻。 10.根据权利要求1所述的热保型过压保护元件， 其特征是： 所述第二电极层(102)的外 表面涂锡， 所述金属熔丝(300)为锡丝。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111768940 A 2 热保型过压保护元件 技术领域 0001 本发明涉及电子元器件技术领域， 尤其是一种热保型过压保护元件。 背景技术 00。

7、02 压敏电阻器(突波吸收器)属于半导体器件， 主要功能为当电路中的电压为正常 时， 其内部压敏电阻芯片呈现非常高的电阻值， 为兆欧级， 可视为绝缘体， 当线路遭受浪涌 电压冲击时， 电压突增， 其会以纳秒级的速度导通， 成为一个导体， 从而达到将浪涌电压向 安全线路泄放作用， 但线路中出现暂态长时过载电压时， 压敏电阻是无法承受的， 最终必将 形成短路， 容易引起电气火灾， 所以必须迅速让其脱离故障线路， 因此现有的压敏电阻器 (突波吸收器)中全部带有热脱离装置或温度保险丝同， 其脱离电路的基本原理均为： 浪涌 保护器内部压敏电阻瓷片在线路遭受暂态过载电压电流时， 浪涌保护器内部压敏电阻导通。

8、 发热时， 热量通过压敏电阻两侧的导电金属电极片向外传导至脱焊点或合金熔断丝， 脱焊 点焊锡或熔断点合金熔断丝受热熔化， 将其与所连接线路安全分开。 0003 中国专利公开号CN207834041U公开了一种压敏电阻， 芯片一侧金属电极片上设置 发热金属引出端， 在芯片经受暂态工频浪涌过电压、 电流时， 金属电热材料会以最快的速度 产生热量， 使连接在金属发热引出端和可脱引脚之间的合金可熔金属丝熔化断开， 达到安 全快速脱离效果， 但是， 该结构熔化熔丝本体的热量不是直接来源自发热体， 使用了另外设 置的能发热的金属引出端， 造成的问题是影响了热量传递的准确性， 关键是存在一个较大 的缺陷， 。

9、那就是被助熔剂和环氧树脂包裹的可熔金属丝熔化后仍滞留在原有空间内， 会发 生似断非断的情况， 这样就存在没有将可脱引脚从电极上完全断开的风险。 0004 再如， 中国专利公开号CN104517694A、 CN208157176U以及CN209487270U公开的压 敏电阻都是可熔金属丝熔化后仍滞留在原有空间， 无法充分保证熔丝熔化后彻底将可脱引 脚断开。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是： 提供一种热保型过压保护元件， 能够充分保证金属 熔丝熔化后将可脱引脚从电极上彻底断开。 0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种热保型过压保护元件， 具有两 面涂布电极层的功能性。

10、陶瓷片， 功能性陶瓷片两面分别的第一电极层上设有第一导电引 脚、 第二电极层上设有第二导电引脚， 所述第二电极层上设有贴合传热的绝缘陶瓷块， 绝缘 陶瓷块非贴合面上设有第一凹槽， 一可脱引脚设置在绝缘陶瓷块上， 一金属熔丝设置在第 一凹槽内并将第二电极层与可脱引脚相连， 所述绝缘陶瓷块的与第二电极层贴合的面上还 设有第二凹槽， 所述第二凹槽与第一凹槽由通孔相导通； 元件过压时， 由相邻于第二凹槽的 第二电极层的金属属性、 使金属熔丝溶化后的液体在金属张力作用下从第一凹槽经通孔流 至第二凹槽与第二电极层形成的集液空间实现可脱引脚与第二电极层的快速断开。 0007 进一步的说， 为了减少绝缘陶瓷块。

11、的厚度， 减小元件整体尺寸， 本发明所述置于绝 说明书 1/3 页 3 CN 111768940 A 3 缘陶瓷块第一凹槽内的金属熔丝截面为扁形。 0008 再进一步的说， 为了能够快速、 及时的熔断， 本发明所述第一凹槽内填充有助熔 剂。 0009 再进一步的说， 为了增加金属熔丝与芯片的接触面积， 提高金属熔丝的断开响应 效率， 本发明所述金属熔丝经通孔与第二电极层相连； 所述通孔为长方形孔。 0010 又进一步的说， 本发明所述元件具有外壳， 所述功能性陶瓷片和绝缘陶瓷块由绝 缘阻燃填充料固定在外壳内， 所述第一导电引脚、 第二导电引脚和可脱引脚伸出外壳。 0011 本发明所述功能性陶瓷。

12、片为多层晶体陶瓷； 所述第二电极层的外表面涂锡， 所述 金属熔丝为锡丝， 这样使焊接容易且使同种材质时张力更大； 所述外壳为聚乙烯外壳。 0012 本发明的有益效果是， 解决了背景技术中存在的缺陷， 通过在绝缘陶瓷的正、 反面 分别设置的第一、 第二凹槽， 在芯片经受暂态工频浪涌过电压、 电流时， 金属熔丝溶化后的 液体在金属张力作用下从第一凹槽经通孔流至第二凹槽与第二电极层形成的集液空间， 因 为第一凹槽处没有金属， 而第二凹槽处有第二电极层， 金属张力使金属与金属相吸， 这样就 将熔化后的液体进行了转移， 实现可脱引脚与第二电极层的快速断开， 从而提高产品功能 稳定性以及安全性。 附图说明。

13、 0013 图1是本发明卧式结构的示意图； 0014 图2是本发明卧式结构的外形图； 0015 图3-图7是图1中绝缘陶瓷块的结构示意图； 0016 图8是本发明过压保护功能性陶瓷元件结构示意图； 0017 图9-图10是本发明立式结构的示意图； 0018 图11是本发明立式结构的外形图。 0019 图中： 100、 功能性陶瓷片； 101、 第一电极层； 102、 第二电极层； 201、 可脱引脚； 202、 第一导电引脚； 203、 第二导电引脚； 300、 金属熔丝； 400、 绝缘陶瓷块； 401、 第一凹槽； 402、 通 孔； 403、 第二凹槽； 500、 绝缘阻燃填充料； 60。

14、0、 外壳。 具体实施方式 0020 现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。 这些附图均为简化的 示意图， 仅以示意方式说明本发明的基本结构， 因此其仅显示与本发明有关的构成。 0021 如图1-8所示的一种热保型过压保护元件， 具有两面涂布电极层的功能性陶瓷片 100， 功能性陶瓷片100为多层晶体陶瓷， 例如压电敏感型陶瓷， 根据其它实施例， 功能性陶 瓷片100可以为单层或多层， 晶体为单晶体或多晶体。 0022 功能性陶瓷片100两面分别的第一电极层101上设有第一导电引脚202、 第二电极 层102上设有第二导电引脚203， 所述第二电极层102上设有贴合传热的绝缘陶瓷。

15、块400， 元 件具有外壳600， 外壳600为聚乙烯外壳， 功能性陶瓷片100和绝缘陶瓷块400由绝缘阻燃填 充料500固定在外壳600内， 第一导电引脚202、 第二导电引脚203和可脱引脚201伸出外壳 600。 0023 绝缘陶瓷块400非贴合面上设有第一凹槽401， 可脱引脚201设置在绝缘陶瓷块400 说明书 2/3 页 4 CN 111768940 A 4 上， 金属熔丝300设置在第一凹槽401内并将第二电极层102与可脱引脚201相连， 金属熔丝 300截面为扁形， 第一凹槽401内填充有助熔剂， 金属熔丝300经通孔402与第二电极层102相 连， 通孔402为长方形孔， 。

16、第二电极层102的外表面涂锡， 金属熔丝为锡丝， 或进行一定成型 的热熔型金属合金。 0024 绝缘陶瓷块400的与第二电极层102贴合的面上还设有第二凹槽403， 如图3至图7 所示， 第一凹槽401的槽深大于第二凹槽403的槽深， 第一凹槽401为深槽， 第二凹槽403为浅 槽； 第二凹槽403与第一凹槽401由通孔402相导通。 由于功能性陶瓷片100发热时的热量主 要是依赖金属电极层直接传导给金属熔丝， 因此， 在绝缘陶瓷块400上开设第二凹槽403基 本不会影响功能性陶瓷片100的传热效果。 0025 当功能性陶瓷片100因浪涌冲击发热时， 在热量的作用下， 金属熔丝300熔断， 由。

17、相 邻于第二凹槽403的第二电极层102的金属属性、 使金属熔丝300溶化后的液体在金属张力 作用下从第一凹槽401经通孔402流至第二凹槽403与第二电极层形成的集液空间， 从而实 现可脱引脚201与第二电极层的快速断开。 0026 另外， 金属熔丝300与第二电极层102之间焊点的熔点宜底于与可脱引脚201之间 焊点的熔点， 这样使靠近第二电极层102的金属熔丝300部分先熔化， 更有助于快速断开。 0027 图1至图7是本发明的卧式结构， 根据元件在电路板上的安装要求， 还可以是如图9 至图11的立式结构， 两种结构只是引脚和壳体的形状不同， 所使用的绝缘陶瓷块构造上相 同或相似， 另外。

18、就是一种处于卧式状态， 另一种处于立式状态。 0028 以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式， 各种举例说明不对本发明的实 质内容构成限制， 所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体 实施方式做修改或变形， 而不背离发明的实质和范围。 说明书 3/3 页 5 CN 111768940 A 5 图1 图2 说明书附图 1/5 页 6 CN 111768940 A 6 图3 图4 图5 说明书附图 2/5 页 7 CN 111768940 A 7 图6 图7 图8 说明书附图 3/5 页 8 CN 111768940 A 8 图9 图10 说明书附图 4/5 页 9 CN 111768940 A 9 图11 说明书附图 5/5 页 10 CN 111768940 A 10 。