一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器的製作方法
2023-07-24 00:26:56
專利名稱：一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於過壓保護的壓敏電阻器，尤其指直徑介於O 20_防雷型的圓板型氧化鋅壓敏電阻器。
背景技術：
壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻元件，在一定溫度下，其電阻值隨電壓的增大而急劇減小，其伏安特性如圖5所示。壓敏電阻具有瞬態電壓抑制的功能，可以對IC及其它設備的電路進行保護，防止因靜電放電、浪湧或其它瞬態電流(如雷擊)對設備造成的損壞。使用時只需將壓敏電阻器並聯到需要保護的電路 兩端，當外界電壓瞬間高於某一數值時，壓敏電阻器阻值急劇下降，導通了大電流，從而保護電路。當外界電壓低於壓敏電阻器工作電壓值時，壓敏電阻器阻值極高，近平開路，不會影響器件或電路設備的正常工作。壓敏電阻器主要性能參數包括1，非線性係數，在雙對數坐標的I-V特性曲線中，擊穿區(電阻急劇變小區域)附近曲線的斜率，表達式a = d(IgI)/d(IgV)0從α的幾何意義看，曲線越陡，非線性越強，壓敏電阻器對電壓的變化越敏感，2，壓敏電壓，一般來說，一定的幾何形狀下，電流在ImA時，氧化鋅壓敏的非線性係數達到最大值，往往取電流ImA時的電壓作為壓敏電流開始隨電壓增加陡峭上升的標誌電壓，稱為壓敏電壓。3，漏電流，被壓敏電阻器並聯保護的器件、電路和儀器正常工作時，所流過壓敏電阻器的電流。4，通流容量，經過較高的浪湧電流衝擊後，壓敏電壓有所下降，把滿足壓敏電壓下降要求的(防雷型壓敏一般在10%以內)壓敏電阻器所能承受的最大電流(按照規定波形)稱為壓敏電阻器的通流容量。通流容量越大，壓敏所能導通的電流就越大，保護能力越強。超出壓敏通流容量的電流將導致壓敏電阻器的火效。壓敏電壓、非線性係數、漏電流統稱壓敏電阻靜態參數，決定了壓敏適用的範圍和過壓響應速度。通流容量決定了壓敏電阻的適用上限，與壓敏電阻器的使用壽命密切相關。壓敏電阻器的失效主要是由於抑制瞬態電壓時能量超過通流容量上限(即通流能力不足)，導致壓敏電阻因過熱而損壞，主要表現為短路或斷路。目前的氧化鋅壓敏電阻主要以銀或銅作為電極，生產過程如下燒結出主要成分是氧化鋅的氧化物基片，在其表面印製金屬漿料，燒結漿料使之滲入基片形成電極、經過焊接、絕緣樹脂包封等工序後出廠。壓敏電阻器通流性能主要受兩方面影響基片性能與電極厚度。一般來說，基片燒結後通流性能已經固定，電極厚度的影響在於是否能完全發揮出基片的通流性能。壓敏電阻器可等效成多個小直徑、等厚度的壓敏電阻器經導線並聯，如圖4，在壓敏電阻器電極上劃出多個上下對應的足夠小的區域，每個區域都可等效成一個小的壓敏電阻器，每個小壓敏電阻器電極同時也起到並聯相鄰壓敏電阻器的作用，此時的電極也相當於導線。電極厚度決定了它等效導線的電阻，電極越薄，電阻越大，等效導線越細，耐電流通過能力越差。在大的瞬時浪湧電流衝擊時，電極表面重新分配電壓，存在瞬時沿著電極表面由電極與引線接觸點向電極邊緣傳遞的電流，與引線接觸部位的電極等效導線過細，會出現導線熔毀的情況，與之對應的情況是，在與引線接觸部位的電極過薄的情況下，較大的浪湧電流通過時，引線與壓敏接觸部位的焊點出現發熱遷移，並隨著溫度傳導向電極邊緣擴散，露出氧化鋅基底，在引線周圍形成一圈無電極覆蓋的區域，此區域外圍電極雖然完好，但與引線已不再連通，此時的壓敏電阻器正常工作的區域僅限於壓敏引線區域中被電極覆蓋的部位，壓敏電阻器通流能力下降，將在下一次的大浪湧電流衝擊下失效。增加引線接觸部位的電極厚度是改善壓敏電阻器通流性能的一種選擇。但是出於成本考慮，大部分壓敏電阻器生產廠家嚴格控制電極用量，一般直徑20_的壓敏電阻器，電極厚度均是微米量級，而且焊接時的溫度波動易導致局部焊錫蝕銀。最可行的做法是增加壓敏電阻器焊錫點的截面積。焊錫點的截面積增加，相當於減小了等效導線的電阻，增加了等效導線的截面面積，增強了電流通過能力。因此，增加壓敏電阻器焊錫點的截面積，對改善壓敏電阻器通流性能、延長壓敏電阻器使用壽命意義重大。目前，業內使用的直徑20mm以下壓敏電阻器採用的引線結構如圖6所示，是將氧 化鋅基片夾於兩引線夾角中心位置，引線頭部呈直線，焊接後，焊錫堆積於引線兩側，沿垂直與引線方向減薄，截面呈三角形。此種引線結構下的焊錫點截面積小，難以達到改善壓敏電阻器通流性能的效果。因此，業內需要一種新型的壓敏電阻器來改善或解決上述問題。
實用新型內容本實用新型需解決的技術問題是提供一種可靠、生產成本低的新型壓敏電阻器，可以有效增加焊錫點的截面積，改善壓敏電阻器通流性能，減少電極厚度不足和焊錫蝕銀導致通流性能不良的潛在風險。採用的技術方案如下一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其包括有引線結構，其中第一、第二引線分別與壓敏電阻器的正負極連接，引線頭部呈正立的S形。進一步的，在不同實施方式中，第一、第二引線頭部可以是正立的P形或連續U形的一種，由於引線彎折處位於同一平面並被電極、焊錫連通，引線並不呈現強烈的電感性。進一步的，在不同實施方式中，第一、第二引線在與壓敏電阻器晶片連接處引出時，兩者大致向相反的方向延伸而出，彎折後平行，這樣保證了工作電壓下壓敏電阻器不會發生由於引線間距過近而導致的跨弧放電。本實用新型的有益效果是，本實用新型採用了彎曲的引線頭部，增大了引線與壓敏電阻器的接觸面積，增加了焊錫點的截面積，增大了焊錫覆蓋的銀電極面積，有效增強了電極耐受大電流衝擊的能力，保護了引線下的銀電極，有利於控制壓敏電阻器銀電極厚度，節約成本，消除潛在的銀電極過薄導致通流性能超差的風險，延長了壓敏電阻器的使用壽命，提高了壓敏電阻器保護電路的安全性。同時，減少了由於引線與壓敏電阻器未緊密接觸而焊錫所導致的虛焊所帶來的風險，採用彎曲的引線頭部，增大了引線與壓敏電阻器的接觸面積，即使某處位置出現虛焊，剩餘的焊錫部分仍然能保證壓敏電阻器正常工作。
圖I是本實用新型涉及的一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器的結構示意圖。圖2是本實用新型連續U形的具體實施例。[0015]圖3是本實用新型P形引線頭部的具體實施例。圖4是壓敏電阻器等效圖。圖5是壓敏電阻的伏安特性曲線。圖6是目前使用的直徑20mm以下壓敏電阻器焊錫引線。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
如圖I所示，本實用新型涉及的一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其用於抑制電路浪湧或雷擊引起的瞬態電壓，保護器件或電路設備的正常工作。其包括有引線結 構，其中第一、第二引線01、02分別和壓敏電阻器晶片03的正負極04相連，然後兩者從壓敏電阻器晶片連接處引出時，向大致相反的方向延伸出，彎折後平行。在圖示中，第一、第二引線01、02的頭部呈S型。本實施方式揭示的這種引線結構設計，增大了焊錫覆蓋銀電極的面積，減少了銀電極過薄導致通流性能超差的風險。以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護範圍並不以上述實施方式為限。
權利要求1.一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其包括有引線結構，其特徵在於，第一、第二引線分別與壓敏電阻器的正負極連接。
2.根據權利要求I所述的一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其特徵在於，其中第一、第二引線頭部彎曲的形狀為正立的S形。
3.根據權利要求I所述的一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其特徵在於，其中第一、第二引線頭部彎曲的形狀為正立的P形。
4.根據權利要求I所述的一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其特徵在於，其中第一、第二引線頭部彎曲的形狀為水平的連續U形。·
專利摘要本實用新型揭示了一種用於過壓保護的防雷型壓敏電阻器，其用於抑制電路浪湧或雷擊引起的瞬態電壓，保護器件或電路設備的正常工作。其包括有引線結構，其中第一、第二引線分別與壓敏電阻器的正負極連接，引線頭部呈正立的S形、正立的P形，或連續的U形的一種，第一、第二引線在與壓敏電阻器連接處引出時，兩者大致向相反的方向延伸而出，彎折後平行。這種引線結構設計，增大了焊錫覆蓋的銀電極面積，增強了壓敏電阻器耐受大電流衝擊的能力，保護了引線下的銀電極，有利於控制壓敏電阻器銀電極厚度，節約成本，消除潛在的銀電極過薄導致通流性能超差的風險。
文檔編號H01C7/12GK202487304SQ201120573268
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者李偉力 申請人:崑山萬豐電子有限公司