CN212392088U - 一种热保型过压保护元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热保型过压保护元件，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，本实用新型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。

Description

一种热保型过压保护元件

技术领域

本实用新型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

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。

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，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。

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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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。

进一步的说，为了减少绝缘陶瓷块的厚度，减小元件整体尺寸，本实用新型所述置于绝缘陶瓷块第一凹槽内的金属熔丝截面为扁形。

再进一步的说，为了能够快速、及时的熔断，本实用新型所述第一凹槽内填充有助熔剂。

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，本实用新型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。

又进一步的说，本实用新型所述元件具有外壳，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。

本实用新型所述功能性陶瓷片为多层晶体陶瓷；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。

本实用新型的有益效果是，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

图1是本实用新型卧式结构的示意图；

图2是本实用新型卧式结构的外形图；

图3-图7是图1中绝缘陶瓷块的结构示意图；

图8是本实用新型过压保护功能性陶瓷元件结构示意图；

图9-图10是本实用新型立式结构的示意图；

图11是本实用新型立式结构的外形图。

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；600、外壳。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型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实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

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。

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，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。

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，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。

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。

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。

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。

图1至图7是本实用新型的卧式结构，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，另外就是一种处于卧式状态，另一种处于立式状态。

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型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，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims (10)

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，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所述的一种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.根据权利要求1所述的一种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所述的一种热保型过压保护元件，其特征是：所述金属熔丝(300) 经通孔(402)与第二电极层(102)相连。

5.根据权利要求1所述的一种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所述的一种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.根据权利要求6所述的一种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所述的一种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所述的一种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所述的一种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。

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