电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术制造技术

本发明专利技术公开一种电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，该技术为在电子元器件本体上设置有电极，电极呈螺旋线形，当通过电流时，产生垂直于芯片电极表面的轴向磁场，轴向磁场产生的洛伦兹的作用力，使得芯片体内的电子以螺旋前进的方式运动。引线端头布置在中心区域，电流最后到达中心区域，使中心的表面电流密度大幅度下降，并减弱了引线端头间的场强，这样电流很难在中心部位引线两端头之间形成拉弧。实验中螺旋式MOV不仅有高3‑4倍的能量吸收能力，而且表现出了MOV的抗热融击穿能力。其持续抗过电压温度达到直线L式引线压敏的1.7‑2.0倍，温度达到在150℃～174℃，完全超出了业界的一般水平。

The treatment technology of dielectric insulation pole spiral arc resistance

The invention discloses a dielectric insulation spiral arc resistance processing technology, the technology in the electronic component is arranged on the main body of the electrode, the electrode in a spiral shape, by means of the electric current, axial magnetic field perpendicular to the electrode surface of the chip, force the axial magnetic field produced by Lorenz, the electronic chip body in a spiral way exercise. Lead terminal disposed in the central area, finally reaching the current center area, the surface current density can decline, and weaken the strength of the end of the wire, so it is difficult to form a current arc between the center position at both ends of wire head. In the experiment of spiral MOV not only has a height of 3 4 times the energy absorption capacity, and showed MOV thermal breakdown melting capacity. The anti overvoltage temperature reaches the line L 1.7 pressure-sensitive type lead 2 times, the temperature reached at 150 to 174 DEG C, completely beyond the general level of the industry.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种抗拉弧方法，特别是一种电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术。
技术介绍
一、压敏电阻MOV的拉弧燃烧起火1、MOV拉弧起火一直是压敏制造行业头疼的问题，其拉弧起火主要原因是：压敏电阻的启动电流都是在毫安mA级别下就可以启动工作/拉弧，而电器路中里面所有的保险丝断开熔断器的断开时的工作电流都是在安培A级别下才启动断开保护，故而在电路自身产生的操作过电压(尤其电路中感性电路真空开断的电路如变频电路使其更容易产生)形成持续的谐振电压，其就可以使压敏电阻启动工作后，电路这时的工频电流穿入持续加在压敏电阻上，超过压敏电阻的工频耐受的承受范围，引起毫安级别下压敏电阻开始拉弧起火，其弧外温度在1500-1600℃，弧中心温度达2500-3500℃，电路中的其它保护器件根本来不及反应，从而带来巨大的财产损失和生命安全，这种拉弧起火还不包括整体电器外部环境的电力系统里的过电压过电流(雷电直击感应)的影响部分，可见对压敏电阻的拉弧起火的防火考虑有多重要！2、电器电路拉弧起火原因系统论分析表二、MOV的失效模式在交流情况下，由于趋肤效应的影响，导线电极的L式的布置使得电流只在芯片外环状区通过，芯片中心成为空白，整体芯片的电流通过量大大减少，从而使得芯片的电性能整体没有得以充分发挥，同时也埋下了拉弧起火的弊端。1、MOV的失效分类汇总：压敏电阻失效模式炸裂与穿孔与ac和dc下炸裂与穿孔的空间(位置)的关系见失效分类汇总表中的12项和13项。失效问题的再处理从以上失效分类汇总中看到15项的失效分类中14/15＝93.33％失效与电子电路中的电流的性质好坏有关，也可能与芯片本体的性质好坏有关，似乎只有一项(第11项)引线拉弧起火失效1/15＝6.66％的失效与MOV的引线导体有关。其实不然，在对象/A---联系/C---对象/B的翘翘板结构模式系统中，联系对系统很重要，导线可以替AB二者担负起并能处理好协调好对影响产品整体性能与品质不良因素(尽管90％多数是A或B干的相关带来的)，导线可以改变电流也可以影响与改变到芯片本体的性能：MOV失效模式中，热击穿问题在人们的工作中具有重要的实际意义，压敏电阻失效模式炸裂与穿孔与脉冲电流和脉冲持续时间的关系：1)脉冲宽度大于100us，失效模式主要是穿孔，ac和dc电流都会引起。2)脉冲宽度小于50us，失效模式主要是炸裂，大冲击电流也容易出现破裂损坏。应该指出MOV芯片的冲击破坏不仅与冲击电流波长有关，而且和芯片结构均匀有关，长波电流作用下，主要是因热熔化造成的穿孔，破坏短波电流作用下，主要是因热应力而导致的破裂损坏的观点更为合理。2、MOV失效穿孔位置：在排除MOV自身芯片制造过程的缺陷下，常年在压敏行业的工作人员经常看到MOV具体现场失效有两种：瞬间的本体炸裂---冲击破坏；时续的熔洞穿孔燃烧---热破坏。第一种炸裂破坏性不大，关键是第二种热失效，导致的不可恢复性击穿一般表现为压敏电阻器瓷片穿孔，进而发生电弧，形成短路；持续的加电使得电弧产生的明火，点燃包封层或周围的可燃物，引起烧机，更甚者引起火灾，这是极不希望的模式，属不安全的失效模式。从对比表中可以看到，在排除芯片MOV制程的缺陷下，在AC和DC情况下，传统MOV的穿孔出现次数最少和最多，是芯片中心与引线端头这两个位置，这说明影响其穿孔位置分布主要是电流在芯片分布密度的不同造成的，其交流下导体的趋肤效应与导线的直“L＂形状是产生差异问题的根本影响因素。3、就此对传统MOV的金属导线电极不合理的直线L式设计带来的种种弊端陈列如下：1)电路的电流不能平稳引出到芯片电极表面，在L电极拐弯处形成电流应力冲击。2)芯片电极的涂银层电流密度不均匀，引起芯片电极面温度不一。3)在通过电流时，直线L式金属导体会产生热胀变形，导体电极膨胀沿导线累积，拉扯芯片的涂银层，造成破坏。4)对芯片的散热性也不好。5)引线端头呈开放性布置在芯片边缘，很容易形成芯片在引线端头附近拉弧穿孔。三、对在电子电路中弧的关键区分与严重性的陈述。1、既然防电气火灾的重点是防电气短路，发生电气短路的原因又是什么呢？电气线路发生短路主要有两个原因。一是受机械损伤，线芯外露接触不同电位导体而短路。例如：线路布设过低，又未用套管或槽盒等外护物作机械保护，受外物碰撞挤压因绝缘损伤而短路；或线路穿墙、楼板未穿套管，受外力损伤而短路等。关于防机械损伤的措施，在有关电器线路安装规范中都有具体规定，不在赘述。而是电气短路因过热、水浸、长霉、阳光辐射等的作用而导致绝缘水平下降，此外因触发下，例如受雷电瞬态过电压或回路暂时过电压的冲击，绝缘被击穿而短路。在这些原因中以过热导致绝缘劣化为最多见，是绝缘过热的热源有外部热源，例如距电气线路过近的暖气管道、高温的炉子等；也有内部热源，那就是电气线路过载温升过高的线芯，这两种热源引起线路短路的后果是一样的。2、何谓金属性短路起火？当不同电位的两导体接触时，大短路电流通过接触电阻而产生高温，使接触点金属熔化。如金属熔化化成团收缩而脱离接触，电流就不在导通，短路现象自然消失，引不起电气事故；如两导体接触点熔化焊牢，其阻抗可忽略不计，则成为金属性短路。由于短路回路阻抗小，短路电流可达线路额定载流量的几百倍以至几千倍，这时回路上的短路防护电器应迅速动作，以保护线路绝缘。但重要的是防范短路产生的高温引燃近旁可燃物而酿成火灾，导致生命财产损失。如果短路防护电器失效拒动(例如熔断器误被铜丝或铁丝替代，断路器被短接或因其他种种原因失效拒动)，短路状态将持续。以PVC绝缘为例，当线芯温度超过355℃时，PVC绝缘分解出的氯化氢将因剧烈氧化而燃烧，这时沿线路全长线芯烧红，PVC绝缘线也自然而形成一条“火龙”，其近旁的可燃物都有被引燃起火的危险，酿成火灾的危险极大。金属性短路虽然起火危险大，但只要按规范要求安装短路防护电器，并保持其防护的有效性，这种短路火灾是不难避免的。生活中的实际体验说明了这点。从上述过程也可知电气线路的过载并不直接引起火灾。过载的后果是因绝缘劣化加速绝缘损坏而引起短路，不同形式的短路才是电气火灾的直接起因。现时所谓过载期货的说法是不严谨的。3、两导体间电弧的发生与施加电压高低的关系如何？为什么电弧易成为起火源？如在两导体间施加不大于300v的电压，不论导体间空气间隙为多小，间隙是不会击穿燃弧的。如果空气间隙为10mm，则需施加3kV的电压才能击穿燃弧。如将两导体接触后拉开，建立了电弧，则维持此10mm长的电弧只需20V的电压。电弧电压与电弧电流没多少关联，但电弧的局部温度却甚高，会引燃近旁可燃物而成为火灾的起火源。电压小于300V时也可燃弧，那就是在绝缘表面上形成的导电膜上的爬电电弧，它也能引起火灾。4、电气线路何以发生电弧性短路？电气线路电弧性短路的发生多种形式。例如：当电气线路的两线芯相互接触而短路时，线芯未焊死而熔化成团，两熔化金属团收缩脱离接触时可能建立电弧。又如：线路绝缘水平严重下降，雷电等产生的瞬态过电压或电网故障产生的暂时过电压都可能击穿劣化的线路绝缘而建立能引燃起火的电弧。5、为什么配电线路电弧性短路的起火危险远大于金属性短路？电气故障产生的电弧持续存在很容易导致火灾的发生，电气线路电弧性短路的起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，其特征是：该技术为在电子元器件本体上设置有电极，电极呈螺旋线形，当通过电流时，产生垂直于芯片电极表面的轴向磁场以及径向电场，轴向磁场产生的洛伦兹的作用力，使得芯片体内的电子得以螺旋旋转前进并聚焦的方式运动，螺旋线式的引线端头在中心区域布置端头，无限地接近芯片中心点，让电流很难在芯片的中心部位引线两端头之间形成拉弧。

【技术特征摘要】
1.一种电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，其特征是：该技术为在电子元器件本体上设置有电极，电极呈螺旋线形，当通过电流时，产生垂直于芯片电极表面的轴向磁场以及径向电场，轴向磁场产生的洛伦兹的作用力，使得芯片体内的电子得以螺旋旋转前进并聚焦的方式运动，螺旋线式的引线端头在中心区域布置端头，无限地接近芯片中心点，让电流很难在芯片的中心部位引线两端头之间形成拉弧。2.根据权利要求1所述的电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，其特征是：所述的电子元器件本体呈片状，螺旋线形电极固定设置在芯片本体两侧。3.根据权利要求2所述的电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，其特征是：所述的螺旋线形电极采用平面等角螺旋线或平面等速螺旋线。4.根据权利要求1所述的电介质绝缘磁极螺旋抗弧处理技术，其特征是：所述的电子元器件本体呈柱状，螺旋线形电极固定设置在芯片本体两端。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖小驹，
申请(专利权)人：深圳市辰驹电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44