一种热保护型压敏电阻制造技术

本实用新型专利技术涉及电子电路设备相关保护领域，具体说是一种热保护型压敏电阻，其包括压敏电阻基片、第一电极层和第二电极层，第一电极层上贴合有第一导电电极，第二电极层上或与第二电极层贴合的第二导电电极上覆盖有绝缘垫层，绝缘垫层上设置有通孔，低温合金丝一端穿过通孔与第二电极层或第二导电电极焊接，低温合金丝另一端在通孔范围之外与热脱离引脚焊接；在低温合金丝与热脱离引脚之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件。该绝缘形变弹力件还具有结构简单，制作安装简便；该绝缘形变弹力件属于非金属弹力件，具有高绝缘性，与压敏电阻的电极层或其他电极引脚等金属导体可以紧密接触，安装位置自由度和安全性比金属弹力件高等优点。

A kind of varistor with thermal protection

【技术实现步骤摘要】
一种热保护型压敏电阻
本技术涉及电子电路设备相关保护领域，具体说是一种热保护型压敏电阻。
技术介绍
压敏电阻器（MOV）作为一种性价比高且可靠的保护性元件，被普遍应用在低压配电系统及各种电子设备、仪器仪表、通讯线路中，属于半导体元器件。在使用过程中一定存在劣化失效的问题。压敏电阻的主要失效模式为热击穿或热崩溃，然后形成低阻短路，存在非常大的火灾隐患。对此隐患的有效防护就是给压敏电阻增加可靠的热保护机构，形成热保护型压敏电阻（TMOV）或浪涌保护器（SPD）,其利用核心元件压敏电阻劣化失效时自身发热的特性，使热保护机构动作，将压敏电阻从故障电路中脱离出去，避免电气火灾的发生。目前TMOV或压敏电阻的热脱离方式总体来讲有两种：一种是熔断式脱离，一种是机械式脱离。机械式脱离是指通过机械外力使链接电路断开的脱离方式。该方式脱离动作快捷干脆，断开距离大，但需要弹簧或拉簧，转轴，连杆等附属结构件，体积大，成本高，制作程序复杂。如专利CN203933002u，CN207320034U,CN20302939u等。熔断式脱离是指在压敏电阻芯片与外接引脚电极之间串联一段合金熔断丝，在压敏电阻基片劣化过热时，合金熔断丝接受热传导，当温度达到合金熔点时，熔化的合金熔断丝逐步向两侧收缩，然后断开，形成开路。如专利CN100561611C,CN203950625U等。其优点是体积小，结构简单，熔断脱离温度较为准确。其缺点是熔断过程无外力帮助，完全依靠合金熔断丝自身熔化并逐步收缩断开，速度较慢，且断开过程中容易产生电弧；熔断后断开距离小，高压条件下绝缘距离不够，无法完全切断电流或引起电弧；再有熔断型TMOV在熔断丝周围附着低温热熔绝缘材料，利用热熔绝缘材料的回流对进行合金丝熔断后的绝缘阻隔，但此时熔融的液态的热熔材料无法阻挡熔融后液态金属的无规则流动，尤其遇到具有震动环境的使用条件，如电机，车辆等，容易二次导通。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，现在提出一种能提高产品的安全性的热保护型压敏电阻。为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：一种热保护型压敏电阻，其特征在于：包括压敏电阻基片，压敏电阻基片两侧分别设置有第一电极层和第二电极层，第一电极层上贴合有第一导电电极，第二电极层上或与第二电极层贴合的第二导电电极上覆盖有绝缘垫层，所述绝缘垫层上设置有通孔，低温合金丝一端穿过通孔与第二电极层或第二导电电极焊接，低温合金丝另一端在通孔范围之外与热脱离引脚焊接；在低温合金丝与热脱离引脚之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件。绝缘形变弹力件为绝缘材料，形变后可以产生较强的回弹力，且200℃以下能够保持回弹性能。绝缘形变弹力件包括但是不限于硅胶件，橡胶件，聚氨酯件，聚碳酸酯件，聚四氟乙烯件，具有弹性的环氧树脂件、改性环氧树脂件或复合玻璃纤维件。绝缘形变弹力件在形变前为一字型、圆形、矩形或不规则形状，形变后贴附在低温合金丝上。进一步地，绝缘垫层设有一个通孔，通孔将第二电极层或与第二电极层贴合的第二导电电极露出，使低温合金丝与其焊接；热脱离引脚呈弯折结构，低温合金丝与弯折后的热脱离引脚之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件。进一步地，绝缘垫层设有两个或多个通孔，通孔将第二电极层或与第二电极层贴合的第二导电电极露出，每个通孔均有低温合金丝与露出的电极层或导电电极焊接，两根或多根低温合金丝并联电气连接在热脱离引脚上，相邻的低温合金丝与热脱离引脚之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件。绝缘垫层覆盖除通孔裸露部分以外的全部第二电极层，绝缘垫层为固体绝缘材料。热脱离引脚电极通过一根低温合金丝或多根并联的低温合金丝与第二电极层电气连接。低温合金丝、绝缘形变弹力件和通孔周围堆积包附有热熔材料，热熔材料堆积在绝缘垫层上，热熔材料为绝缘体，热熔材料的熔点低于低温合金丝的熔点。进一步地，热熔材料的外部设置有封闭热熔材料堆积空间的绝缘保护壳。进一步地，第一电极层、第一导电电极、热熔材料、绝缘垫层、低温合金丝和热脱离引脚压敏电阻基片外部均披附有环氧材料密封层，引脚电极外接电路部分裸露在密封层外。本申请的工作原理：低温合金丝是具有较低熔点的合金物质，具有金属的弯曲韧性和金属强度，其两端分别与高熔点固定金属焊接固定，其外部贴附形变后的绝缘形变弹力件，低温合金丝常态下的金属强度对绝缘形变弹力件的回弹产生约束力，加上周围堆积包附的热熔材料，常态下绝缘形变弹力件保持稳定的形变后状态。绝缘形变弹力件的软化点高于低温合金丝熔点，在低温合金丝熔化后其依然能够保持弹性和绝缘性。当压敏电阻基片劣化或遭受大的电涌崩溃发热时，温度上升，热熔材料熔点低于低温合金丝，首先熔化成为液态，为形变弹力件回弹释放空间，当温度达到低温合金丝熔点时，低温合金丝受热熔化，绝缘形变弹力件失去约束力而回弹，迅速拉断熔融的液态低温合金，并使断口处未熔化的低温合金丝产生位移，形成大间隙开路。同时绝缘形变弹力件回弹后，阻隔于低温合金丝的断口两端之间，热熔材料回流对绝缘层通孔进行填堵，对高温下液态金属起到了控制作用，避免了因液态金属流动而产生复连现象。本申请的有益效果为：1、低温合金丝上贴附有绝缘形变弹力件，绝缘形变弹力件的形变回弹，能在低温合金丝的熔断过程中施以机械外力，迅速拉断熔融的液态低温合金，并推动熔断后低温合金丝剩余端位移，远离通孔位置，并隔档于二者之间，形成永久性分离，杜绝二次复连、复燃现象的产生。绝缘形变弹力件的回弹力使低温合金丝熔断的分离过程更快，并阻隔于断口之间，避免了高电压大电流条件下，由于熔断的分离过程较慢，断开间隙过小而造成的拉弧，燃烧等现象；并且对低温合金丝熔化后产生的液态金属进行流动范围控制，提高恶劣使用环境下的安全性。该绝缘形变弹力件还具有结构简单，制作安装简便；该绝缘形变弹力件属于非金属弹力件，具有高绝缘性，与压敏电阻的电极层或其他电极引脚等金属导体可以紧密接触，安装位置自由度和安全性比金属弹力件高等优点。2、当第二电极层上贴合第二导电电极时，设有通孔的绝缘垫层覆盖在第二导电电极之上，绝缘垫层覆盖除通孔裸露部分以外的全部第二导电电极和第二电极层。低温合金丝一端通过焊接通孔与第二导电电极焊接，另一端在焊接通孔范围以外与热脱离引脚焊接。热脱离引脚通过低温合金丝与压敏电阻第二导电电极电气连通。低温合金丝位于压敏电阻第二导电电极与热脱离引脚之间。通过在第二电极层上贴合第二导电电极，增大低温合金丝与第二电极层的电流传导效率，增大压敏电阻芯片的电流通流量。3、带有通孔的绝缘垫层将压敏电阻芯片电极层和热脱离引脚分隔成的两部分，绝缘层上设置有通孔，低温合金丝穿过通孔串联于压敏电阻芯片与热脱离引脚电极之间，绝缘垫层分隔于压敏电阻芯片与热脱离引脚电极之间，确保低温合金丝断开后，无其他通道与压敏电阻芯片连通。附图说明图1为实施例1平面示意图。图2为实施例1侧面示意图。图3为实施例1动作状态示意图。图4为实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热保护型压敏电阻，其特征在于：包括压敏电阻基片（1），压敏电阻基片（1）两侧分别设置有第一电极层（11）和第二电极层（12），第一电极层（11）上贴合有第一导电电极（5），第二电极层（12）上或与第二电极层（12）贴合的第二导电电极（9）上覆盖有绝缘垫层（13），所述绝缘垫层（13）上设置有通孔（6），低温合金丝（2）一端穿过通孔（6）与第二电极层（12）或第二导电电极（9）焊接，低温合金丝（2）另一端在通孔（6）范围之外与热脱离引脚（4）焊接；在低温合金丝（2）与热脱离引脚（4）之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件（3）。/n

【技术特征摘要】
1.一种热保护型压敏电阻，其特征在于：包括压敏电阻基片（1），压敏电阻基片（1）两侧分别设置有第一电极层（11）和第二电极层（12），第一电极层（11）上贴合有第一导电电极（5），第二电极层（12）上或与第二电极层（12）贴合的第二导电电极（9）上覆盖有绝缘垫层（13），所述绝缘垫层（13）上设置有通孔（6），低温合金丝（2）一端穿过通孔（6）与第二电极层（12）或第二导电电极（9）焊接，低温合金丝（2）另一端在通孔（6）范围之外与热脱离引脚（4）焊接；在低温合金丝（2）与热脱离引脚（4）之间贴附有形变后的绝缘形变弹力件（3）。


2.根据权利要求1所述的一种热保护型压敏电阻，其特征在于：绝缘形变弹力件（3）为绝缘材料，且在200℃以下能够保持回弹性能。


3.根据权利要求1所述的一种热保护型压敏电阻，其特征在于：绝缘形变弹力件（3）包括但是不限于硅胶件，橡胶件，聚氨酯件，聚碳酸酯件，聚四氟乙烯件，具有弹性的环氧树脂件、改性环氧树脂件或复合玻璃纤维件。


4.根据权利要求1所述的一种热保护型压敏电阻，其特征在于：绝缘形变弹力件（3）在形变前为一字型、圆形、矩形或不规则形状，形变后则贴附在低温合金丝（2）上。


5.根据权利要求1所述的一种热保护型压敏电阻，其特征在于：绝缘垫层（13）设有一个通孔（6），通孔（6）将第二电极层（12）或与第二电极层（12）贴合的第二导电电极（9）露出，使低温合金丝（2）与其焊接；热脱离引脚（4）呈弯折结构，低温合金丝（2）与弯折后的热脱离引脚（4）之间贴附有形变后的绝缘形变弹力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守良，王焕升，周继蓉，
申请(专利权)人：王守良，
类型：新型
国别省市：四川;51