具有过载保护的混合电路装置制造方法及图纸

具有至少在玻璃或陶瓷制的片状衬底（１）上的一侧涂覆电阻膜（２）并且至少在衬底（１）上安置了与电阻膜（２）电相连接的过载保护的混合电路装置，其中保护是通过正温度系数热敏电阻（ＰＴＣ）（３）形成的。因此在出现故障情况后，具有本身可复位保护的混合电路装置可以恢复使用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有在玻璃或陶瓷片状衬底上至少一侧涂复电阻层并且至少在衬底上安置了与电阻层电连接的过载保护的混合电路装置。这样的混合电路装置可由德国技术专利DE9319473U1获悉。具有薄膜电阻的这种混合电路尤其用作电话通信设备内的镇流电阻或电源电阻-网络，并且一般由厚膜技术或薄膜技术制造。因为基于IC的结构已逐渐替换了以变压器为基础的传统结构，所以如今这样的电话装置对电话回路中的过压或过流危险比任何时候更灵敏。这种过载危险可能有各种各样的原因，例如雷击，通过相邻的强电流线路感应的冲击电压或与强电流线路的直接耦合。正如上述技术专利所描述的那样，迄今为止使用热熔保险丝作为对过大的长时间负载的保护措施，这种热熔保险丝是这样构成的，以至于在过载时产生的耗损功率导至焊接处熔化，例如保险丝的弹簧夹就焊牢在该焊接处，在预应力作用下焊牢的弹簧夹急速断开，所以电流回路中断。虽然这种热熔保险丝费用低，但是在保险丝一次动作后，必须更换整个混合电路装置。在电网或通信网络的不良基础设施频繁出现故障的地区，会很快产生不再合理的开支。因此本专利技术的任务是创造本文开始所述方式的具有保护系统的混合电路，该保护系统即使在相当高过载故障率的条件下，而且有时在其它特殊的、通过在电话通信网络内预先给定条件下的应用开支也是不贵的。根据本专利技术，在本文开始所述方式的混合电路的情况下，保险装置是由正温度系数热敏电阻(PTC)构成的。正温度系数热敏电阻是具有极高正温度系数(PTC)的非线性电阻(陶瓷半导体)。外加热或自身加热的正温度系数热敏电阻用于一定的开关和调节任务，然而由于它的电和机械特性以及公差，它们并非都能投入使用。根据本专利技术，在本文开始所述的混合电路装置情况下，正温度系数热敏电阻可用作可复位的保护元件，以提高装入了混合电路的设备的可靠性和安全性，并降低维护费用。在发生过载故障时，正温度系数热敏电阻的电阻值极快地，例如在几秒钟内，从例如25Ω的基准值上升到相当高的电阻值以隔离故障。在消除了故障状态和过压之后，正温度系数热敏电阻自行复位，在重新出现干扰情况下由于对有负载的薄膜电阻的热接触(外加热)或者直接由于自身的损耗功率重新变为高欧姆值。本专利技术的有益的方案在从属权利要求项内描述。为了更好地了解本专利技术及其进一步的方案，在下述实施例中依靠附图予以说明，即附图说明图1,2分别以侧视图给出了安置在一个电路基片上的正温度系数热敏电阻的两种不同的实施例。图3概略地且简化地给出了具有某种结构并配备两个正温度系数热敏电阻的电阻膜的顶视图。在图1描绘了具有焊片5的、主要用于电源电阻网络的正温度系数热敏电阻3。这样的正温度系数热敏电阻典型地是圆盘薄片形，并且在其两端面分别有一个接触面。正如所描绘的那样，正温度系数热敏电阻3的上接触面4经焊片5与印制导线或与衬底1的电阻膜2(参照图3)相连接。正温度系数热敏电阻圆片的直径例如为5mm而其厚度为2mm。正温度系数热敏电阻3的下接触面直接焊在电阻膜2上，所以正温度系数热敏电阻3通过在过载情况下出现的衬底加热而受到外来加热。应当注意在一切故障情况下尤其在外来加热情况下，必须确保正温度系数热敏电阻3对衬底1的粘合，因为圆盘片绝不允许脱落和在组件内失控移动。此外在外来加热情况下正温度系数热敏电阻3必须对薄膜电阻2有极佳的热传导系数。因此，如果电路布线的连接片6,7以及8,9(参照图3)和各正温度系数热敏电阻3在衬底1上占据尽可能分开的位置是有好处的。按照图3，正温度系数热敏电阻3例如安置在相对连接片一侧另一方的两角上，因为在这些位置上经连接片6,7,8,9的散热是很小的，所以保证通过在电阻膜2内的耗损功率对正温度系数热敏电阻3迅速外来加热。此外不良的热传导系数经常是由于在正温度系数热敏电阻3和电阻膜2之间的焊接面10内的收缩孔引起的。因此，在正温度系数热敏电阻3和电阻膜2之间的焊接面10留有空隙是有好处的。例如能够应用具有星形空隙的印刷掩膜。在逆流焊接阶段产生的气体能够通过焊接面10的这些空隙跑掉，因此能够大量减少在焊接面10上产生收缩孔。在图2作为具有两焊片5的表面可安装的部件示出了正温度系数热敏电阻3的实施结构。显然正温度系数热敏电阻圆片不对衬底1形成直接的热接触，所以在出现故障的情况下正温度系数热敏电阻3直接依靠流过它的过载功率变成为高欧姆。不仅在外加热的正温度系数热敏电阻情况下，而且，在自身加热的正温度系数热敏电阻的情况下，均可以达到与在热熔保险丝情况下相同的保护效果，然而却没有因为不可逆脱开的热熔保险丝产生电阻网络的损坏。在图3描绘了一电阻膜2，其中以中轴对称形成两条分开的电流路径。通常应当注意在网络接触时发生的具有极快速度加热衬底的高耗损功率不允许导致大多数陶瓷衬底1的碎裂。换言之，衬底1至少必须经受住所产生的耗损功率直到正温度系数热敏电阻3变为高欧姆为止，从而限制产生功率。为了达到这个目的，一般把该耗损功率分摊在大的面上。这可以通过曲折形薄膜电阻结构2达到，正如本文开始时提及的技术专利中描述的那样。在图3的左、右侧分别描绘了从上到下伸延的电阻曲折形，其中例如左曲折形的上端构成为左侧正温度系数热敏电阻3的第一个连接处11。第二左侧示出的正温度系数热敏电阻3的右连接处12不呈曲折形而垂直向下通向混合电路的连接片7，而连接片6用作左电流路径的第二接线头。上述薄膜电阻2的布局保证衬底1相对均匀加热，即不会出现所谓的热点。试验表明，要看在何处发生电网接触而定，一般在电网接触时约经5秒钟衬底1的加热就已经达到150℃。因为具有约130℃往上的开关阈值的正温度系数热敏电阻是商业上惯用的，所以为了保证足够加热不需要产生热点，以及把正温度系数热敏电阻不必要定位在那里。正温度系数热敏电阻3的开关时间可以毫无问题的达到约2秒。图3描绘的具有两条电流路径的薄膜电阻2的结构(该两条电流路径分别具有两个连接片6,7或者8、9,而且具有与各电流路径的薄膜电阻2a,2b串联的正温度系数热敏电阻3a,3b)受到在电话通信应用中两个通话方向用的普通A线路和B线路条件的制约。在此，一般要求例如为了对两通话方向去耦合，通话支线的相对电阻彼此只允许有约±0.6％的公差。这个公差结合正温度系数热敏电阻3a,3b,在正常情况下它具有约20％的电阻公差，并注意到与正温度系数热敏电阻串联的曲折形电阻本身(在印刷和烤版之后)±15％的公差不是毫无问题可以达到的。当然成双形式的正温度系数热敏电阻已经可以提供仅±5％的相对公差的产品。根据本专利技术，当电阻膜2a,2b以具有多段短路(参照图3)曲折短路环13的电流路径形式形成时是很有好处的，因此，两电流路径有联系地彼此通过短路曲折环13的切开的总电阻通过测量是可以调整到约±0.6％公差的。因此，通过切开短路片14能达到正温度系数热敏电阻3a,3b和膜电阻2a,2b组成的总电阻额定值。此外，曲折形电阻是这样安排的，使得在未切开的连接片14(按照上限制造公差的电阻印刷)的情况下也能保证耗损功率大面积均匀分布。本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有至少在玻璃或陶瓷制的片状衬底（１）上的一侧涂复电阻膜（２）并且至少在衬底（１）上安置了与电阻膜（２）导电连接的过载保护的混合电路装置，其特征为：该保护由正温度系数热敏电阻（３）构成。

【技术特征摘要】
DE 1997-7-1 19728015.31．具有至少在玻璃或陶瓷制的片状衬底(1)上的一侧涂复电阻膜(2)并且至少在衬底(1)上安置了与电阻膜(2)导电连接的过载保护的混合电路装置，其特征为该保护由正温度系数热敏电阻(3)构成。2．根据权利要求1所述的混合电路装置，其特征为正温度系数热敏电阻(PTC)(3)在对置面上具有两个接触面(4)，由其中一个接触面经过接触片(5)与电阻膜(2)相连，而另一接触面(4)借助于焊片6直接与电阻膜(2)相连接，它是如此连接的，使得正温度系数热敏电阻(PTC)(3)通过在过载情况下产生的衬底加热是外来加热。3．根据权利要求2所述的混合电路装置，其特征为...

【专利技术属性】
技术研发人员：K雷内尔特，
申请(专利权)人：泰科电子后勤有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]