一种可实现定向炸裂的压敏电阻制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可实现定向炸裂的压敏电阻，包括压敏陶瓷瓷片，所述压敏陶瓷瓷片包括第一端面和第二端面，所述第一端面连接的部件的物理性能与所述第二端面连接的部件的物理性能具有差异，所述差异使得当所述压敏陶瓷瓷片炸裂时，所述第二端面连接的部件发生炸裂或变形。本实用新型专利技术通过弱化第二端面连接的部件的物理性能，或强化第一端面连接的部件的物理性能，实现了两个端面连接部件的抗冲击能力的差异化设计，第二端面连接的部件先于第一端面连接的部件发生变形和炸裂，泄放多余的能量，从而实现了定向炸裂，确保了第一端面连接的部件完好无损，进而保证与之相连接的元器件不受损坏，连接不被破坏。

A kind of varistor which can realize directional rupture

The utility model discloses a varistor which can realize directional cracking, including a varistor ceramic chip, the varistor ceramic chip includes a first end face and a second end face, the physical properties of the components connected with the first end face are different from those of the components connected with the second end face, and the differences make the second end face connected when the varistor ceramic chip is cracked The connected parts are cracked or deformed. By weakening the physical properties of the components connected with the second end face or strengthening the physical properties of the components connected with the first end face, the utility model realizes the differential design of the impact resistance ability of the two components connected with the end face. The components connected with the second end face deform and explode before the components connected with the first end face, and the redundant energy is discharged, thus realizing the directional explosion and ensuring the second end face The end connected parts are intact, so as to ensure that the connected components are not damaged and the connection is not damaged.

【技术实现步骤摘要】
一种可实现定向炸裂的压敏电阻
本技术涉及一种压敏电阻，特别涉及一种可实现定向炸裂的压敏电阻。
技术介绍
压敏电阻作为电涌抑制元件在设备电源和输电线路中得到广泛的应用。当电涌产生时，压敏电阻迅速导通将电涌能量吸收并转换成热能，同时将电涌的电压幅度限制在安全值以下，达到保护后级电路的目的。当电涌能量过大时，超过了压敏电阻的吸收极限，压敏电阻将击穿炸裂，多余的能量以动能的形式进行泄放，碎片高速飞溅，对周边的元器件造成损坏。如果压敏电阻作为一个复杂电路组合模块的组成部分，其电极上还直接连接有其他元器件，也会将其它元器件损坏或将电路连接破坏，造成更大的损失。当压敏电阻工作到寿命后期，本身已经严重劣化，电涌吸收能力严重下降的时候，这种炸裂的情况更容易发生。传统的压敏电阻两个端面的电极结构是对称的，均是在压敏陶瓷瓷片1的第一端面和第二端面上采用丝网印刷、喷涂或者溅射等工艺附着一层薄层电极，所述薄层电极的厚度一般在20微米左右。对小尺寸的压敏电阻，通常是在第一端面薄层电极2以及第二端面薄层电极3上均焊接金属引线电极4，结构如图1。而对大尺寸的压敏电阻，由于电涌电流的强度太大，一般是用厚度为0.5毫米左右的铜片制成结构和尺寸一致的电极片5焊接在第一端面薄层电极2以及第二端面薄层电极3上，结构如图2。由于电极结构的对称性，传统压敏电阻在击穿炸裂失效时，炸裂点和碎片飞溅的端面是随机的，两个端面都有可能对外部造成破坏，而无法采取有效的预防措施。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种可实现定向炸裂的压敏电阻。为了实现上述专利技术目的，本技术提供了以下技术方案：一种可实现定向炸裂的压敏电阻，包括压敏陶瓷瓷片，所述压敏陶瓷瓷片包括第一端面和第二端面，所述第一端面连接的部件的物理性能与所述第二端面连接的部件的物理性能具有差异，所述差异使得当所述压敏陶瓷瓷片炸裂时，所述第二端面连接的部件发生炸裂或变形。本技术通过弱化第二端面连接的部件的物理性能，或强化第一端面连接的部件的物理性能，实现了两个端面连接部件的抗冲击能力的差异化设计。该差异化属于压敏电阻的专门设计，区分于压敏电阻制作过程中出现的误差值。当电涌能量过大时，压敏陶瓷瓷片发生击穿炸裂，冲击力会分别传递至第一端面和第二端面，此时，第二端面连接的部件由于抗冲击能力较差，其承受冲击力后将最先发生变形和炸裂，压敏陶瓷瓷片的碎片从变形处溅出，多余的电涌能量以动能的形式得到泄放，从而实现了定向炸裂，确保了第一端面连接的部件完好无损，进而保证与第一端面相连接的元器件不受损坏，连接不被破坏。利用压敏电阻的定向炸裂，在设计时就可以对压敏电阻的击穿炸裂失效采取有效的预防措施，从而尽量降低对整个电路上其他器件的影响。当压敏电阻作为一个独立元件单独封装使用时，第二端面侧可设计成能量泄放区，留出一定的空间或者靠近一些坚固的结构件，而在第一端面侧却可以相邻一些娇贵的元器件。当压敏电阻作为一个复杂电路组合模块的组成部分时，可在其第一端面上直接连接其它元器件并可封装为一体，那么，当压敏电阻击穿炸裂后，可以保证其它元器件和电连接不被损坏，组合模块的其它功能不会丧失。优选的，所述差异包括所述第一端面连接的部件的冲击韧性大于所述第二端面连接的部件的冲击韧性，通常，所述第一端面连接的部件的冲击韧性大于所述第二端面连接的部件的冲击韧性10％以上。因此，在同样的冲击能量的作用下所述第二端面连接的部件会先于第一端面连接的部件发生炸裂，从而泄放多余的能量，进而保证了第一端面连接的部件的完好。优选的，所述差异还包括所述第一端面连接的部件的刚度大于所述第二端面连接的部件的刚度，通常，所述第一端面连接的部件的刚度大于所述第二端面连接的部件的刚度10％以上。因此，在同样的冲击能量的作用下所述第二端面连接的部件会先于第一端面连接的部件发生弹性变形，从而泄放多余的能量，进而保证了第一端面连接的部件的完好。优选的，所述第一端面连接的部件的屈服强度大于所述第二端面连接的部件的屈服强度，通常，所述第一端面连接的部件的屈服强度大于所述第二端面连接的部件的屈服强度10％以上。因此，在同样的冲击能量的作用下所述第二端面连接的部件会先于第一端面连接的部件发生塑性变形，进一步泄放能量。例如，第一端面处的第一金属电极可以选择屈服强度较高的特殊黄铜材料，而第二端面处的第二金属电极则选择较柔软的纯铜材料。优选的，所述差异包括所述第一端面连接的部件的焊接强度大于所述第二端面连接的部件的焊接强度。通常，所述第一端面连接的部件的焊接强度大于所述第二端面连接的部件的焊接强度10％以上。本技术通过强化第一端面连接的部件的焊接强度，或弱化第二端面连接的部件的焊接强度，实现了两个端面焊接强度的差异化设计，即实现了两个端面的焊缝抗冲击能力的差异化设计。当电涌能量过大时，压敏陶瓷瓷片发生击穿炸裂，冲击力传递至端面并冲击焊缝，焊缝受损使得部件脱离端面，进而压敏陶瓷瓷片的碎片沿着部件和端面之间形成的开口继续往外飞溅，并以动能的形式泄放多余的电涌能量。本技术中由于两个端面的部件的焊接强度具有差异，那么焊缝受损将最先发生于焊接强度较弱的第二端面处，并在第二端面处发生炸裂，从而实现了定向炸裂。优选的，所述差异包括所述第一端面连接的部件为金属电极片，且所述第二端面连接的部件为金属引线。金属引线对压敏陶瓷瓷片的约束较小，一旦发生炸裂，压敏陶瓷瓷片的碎片更容易从第二端面溅射，实现泄能。而第一端面连接的金属电极片可以与所述压敏陶瓷瓷片的第一端面具有相同或相似的形状，使得金属电极片可以最大限度地遮挡住碎裂的压敏陶瓷瓷片，碎片不会从第一端面溅出。优选的，所述第一端面连接有第一金属电极，所述第二端面连接有第二金属电极，所述第一金属电极和第二金属电极均为金属电极片，所述差异包括所述第一金属电极的厚度大于所述第二金属电极的厚度，和/或所述第一金属电极的面积大于所述第二金属电极的面积，从而可增大所述第一金属电极的刚度，增大第一金属电极耐冲击的能力。通常，所述第一金属电极的厚度大于所述第二金属电极的厚度10％以上，所述第一金属电极的面积大于所述第二金属电极的面积10％以上。所述第一金属电极可以直接选择较厚的单片金属材料，也可以用两片或更多片金属采用焊接或铆接等方式增加厚度。如果压敏陶瓷瓷片的尺寸较大，则代表着要耐受更大的电涌电流冲击，第二端面就不能直接采用金属引线，而必须要用金属电极片。所述第一金属电极可以带引出端，也可以不带引出端而直接与其它元器件连接，而由于第二金属电极会先于第一金属电极发生变形和炸裂，为了避免对其他元器件造成影响，一般第二金属电极不直接与其他元器件相连接，而是在第二金属电极上设有引出端。在特殊设计下，当与第二金属电极相连接的元器件被设计为要先于其他元件劣化失效时，所述第二金属电极上也可以不设引出端，而直接与该元器件相连接。优选的，所述第一端面连接有第一金属电极，所述第二端面连接有第二金属电极，所述第一金属电极和第二金属电极均为金属电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，包括压敏陶瓷瓷片(1)，所述压敏陶瓷瓷片(1)包括第一端面和第二端面，所述第一端面连接的部件的物理性能与所述第二端面连接的部件的物理性能具有差异，所述差异使得当所述压敏陶瓷瓷片(1)炸裂时，所述第二端面连接的部件发生炸裂或变形。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，包括压敏陶瓷瓷片(1)，所述压敏陶瓷瓷片(1)包括第一端面和第二端面，所述第一端面连接的部件的物理性能与所述第二端面连接的部件的物理性能具有差异，所述差异使得当所述压敏陶瓷瓷片(1)炸裂时，所述第二端面连接的部件发生炸裂或变形。


2.根据权利要求1所述的一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，所述差异包括所述第一端面连接的部件的冲击韧性大于所述第二端面连接的部件的冲击韧性。


3.根据权利要求2所述的一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，所述差异还包括所述第一端面连接的部件的刚度大于所述第二端面连接的部件的刚度，和/或所述第一端面连接的部件的屈服强度大于所述第二端面连接的部件的屈服强度。


4.根据权利要求1所述的一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，所述差异包括所述第一端面连接的部件的焊接强度大于所述第二端面连接的部件的焊接强度；和/或所述差异包括所述第一端面连接的部件为金属电极片，且所述第二端面连接的部件为金属引线。


5.根据权利要求1所述的一种可实现定向炸裂的压敏电阻，其特征在于，所述第一端面连接有第一金属电极(4)，所述第二端面连接有第二金属电极(5)，所述第一金属电极(4)和第二金属电极(5)均为金属电极片，所述差异包括所述第一金属电极(4)的厚度大于所述第二金属电极(5)的厚度，和/或所述第一金属电极(4)的面积大于所述第二金...

【专利技术属性】
技术研发人员：章俊，张治成，叶磊，詹俊鹄，石小龙，
申请(专利权)人：成都铁达电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51