半導體放電管的製作方法
2023-12-09 10:21:46 4
專利名稱：半導體放電管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於通信設備保護的放電管，具體是一種半導體放電管。
放電管是現代通信設備中常用的過壓保護器件，它能使通信設備避免雷擊和電湧而損壞。目前有線通信網中傳導體為金屬導線和光纖，傳導體裝設於室外這就必然會受到自然界和人為的各種不良影響和破壞，雷電、電力線感應和碰觸會引入通信設備造成通信設備的損壞或人員傷亡事故。隨著現代通信事業的發展人們對通信設備的保護越來越受到重視，國際電信聯盟和我國已陸續制定了相應的標準，要求電信設備必須設計有防雷擊、電湧、電力線感應和電力線碰觸的措施，只有通過了相關標準才能進網使用。目前我國通信設備的過壓保護基本採用氣體放電管作為保護器件，但氣體放電管存在著響應速度慢、壽命短、參數離散性大、脈衝點火電壓高、失效後為開路狀態、維修成本高、保護不可靠等缺點，使得其保護功能大打折扣。與氣體放電管相對應的還有固態放電管，常見的為鈕扣式固態放電管，其性能與氣體放電管相比有很大提高，但它尺寸太小，安裝不便，不適於各種尺寸要求，於是就有把它再次封裝在與氣體放電管相似尺寸的殼體內的，但是這樣一來，因附加了二次封裝成本，且成品率低，使得器件成本高。上述的固態放電管及其它型式的固態放電管，如實用新型專利92231151.X公開的一種蝶形的固態放電管等，都存在著尺寸不靈活的缺點，而且均未能利用半導體器件幾何尺寸小的優點，不利於通信設備的小型化。另外，由於總配線架行業標準修訂版中明確規定了保安單元的過壓告警功能，原有的氣體放電管或外形相似於氣體放電管的固態放電管需增加告警功能的結構件使得總配線架的結構較複雜，裝配調試複雜，提高了製造成本。上述原因使得原有的固態放電管不能廣泛地應用於我國的通信設備中。
本實用新型的目的在於提供一種既能方便地替代氣體放電管，又保持了現有固態放電管的良好性能，並能克服現有固態放電管的上述缺點的半導體放電管。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型包括半導體放電晶片、上電極和下電極，放電晶片和上、下電極燒結在一起，圍繞放電晶片在上、下電極之間用絕緣材料封裝，前述上電極和下電極的極板直徑不一致，其中一個電極為凸型電極，其極板的凸出端為觸頭。
作為本實用新型的進一步改進，另一個電極也為凸型電極，其極板的凸出端為結構凸頭，結構凸頭的長短可靈活變化以配合不同的安裝尺寸要求，使之可作為氣體放電管的升級換代產品。
本實用新型的技術效果在於1，本實用新型的上、下電極的極板直徑不一致，所以不必考慮放電晶片與電極之間的同心度問題，降低了報廢率，減少了封裝難度和成本；2，本實用新型的凸型電極兼有告警開關的觸點功能，減去了配線架上相應的失效保護開關，降低了配線架的製造成本，提高了配線架的可靠性。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型實施例一的外形圖。
圖2是本實用新型實施例一的結構剖面圖。
圖3是本實用新型應用於保安單元過壓保護告警的電路原理圖。
圖4和圖5分別為現有的與氣體放電管相似外形的半導體放電管在應用中保安單元正常狀態時及過壓保護動作後的示意圖。
圖6和圖7分別為本實用新型實施例一在應用中保安單元正常狀態時及過壓保護動作後的示意圖。
圖8和圖9分別為本實用新型實施例一在另一種過壓保護盒應用中正常狀態時及過壓保護動作後的示意圖。
圖10是本實用新型實施例二的外形圖。
如圖1和圖2所示，本實用新型實施例一由半導體放電晶片1、銀焊片2、絕緣矽膠3和上電極4、下電極5組成，放電晶片1和上、下電極之間通過銀焊片2燒結在一起，圍繞放電晶片1在上、下電極之間用絕緣矽膠3封裝，上、下電極的極板直徑不一致，本實施例中上電極4的直徑較小，且為凸型電極，其極板的凸出端為觸頭6。
參見圖3、圖6和圖7，以實施例一為例本實用新型的過壓保護告警過程如下當外界高電壓串入總配線架時，本實用新型半導體放電管15即SA導通並發熱，當溫度上升發熱一段時間後易熔環7熔化，彈簧8推動半導體放電管15即SA向前移動，使其觸頭6與告警發光二極體LED的正極端S』端即9接通，告警開關K1或K2閉合，從而給出告警信號。
由圖4和圖5中可以看出，與氣體放電管有相似外形的現有半導體放電管14在保安單元中應用時，必須另有動觸頭10與之配合使用，而本用新型半導體放電管15即SA兼有動觸頭的功能，故本實用新型的應用使配線架的結構簡單，零件減少，製造成本降低，可成為我國通信設備中不可缺少的升級換代產品。
如圖8和圖9所示，實施例一應用於另一種過壓保護盒的過壓保護原理基本同上所述，當外界高電壓串入總配線架時，半導體放電管15導通並發熱，當溫度上升發熱一段時間後易熔環7熔化，U形簧片11代替了彈簧8推動半導體放電管15向下移動，觸頭6通過簧片11與告警發光二極體LED的正極端S』端即12接通，告警開關K1或K2閉合，從而給出告警信號。
如圖10所示，實施例二與實施例一不同之處在於其下電極5也是凸型電極，其極板的凸出端為結構凸頭13，結構凸頭13的長短可靈活變化以配合不同的安裝尺寸要求，使之可作為氣體放電管的升級換代產品。
當然，上述實施例一和實施例二均可以做成上電極4的極板直徑大而下電極5的極板直徑小的情況。
本實用新型的放電晶片和上、下電極不僅可以通過銀焊片燒結在一起，還可以是在其間塗以銀糊或錫膏而燒結在一起。
權利要求1.一種半導體放電管，包括半導體放電晶片(1)、上電極(4)和下電極(5)，放電晶片(1)和上、下電極燒結在一起，圍繞放電晶片(1)在上、下電極之間用絕緣材料(3)封裝，其特徵在於所述上電極(4)和下電極(5)的極板直徑不一致；其中一個電極為凸型電極，其極板的凸出端為觸頭(6)。
2. 根據權利要求1所述的半導體放電管，其特徵在於另一個電極也為凸型電極，其極板的凸出端為結構凸頭(13)。
專利摘要一種半導體放電管,包括半導體放電晶片和上、下電極,放電晶片和上、下電極燒結在一起,圍繞放電晶片在上、下電極之間用絕緣材料封裝,上、下電極的極板直徑不一致,其中一個電極為凸型電極,其極板的凸出端為觸頭。因上、下電極的直徑不一致,故不必考慮晶片與電極之間的同心度問題,降低了報廢率,減少了封裝難度和成本;凸型電極兼有告警開關的觸點功能,減去了配線架上相應的失效保護開關,降低了配線架的成本,提高了可靠性。
文檔編號H02H9/04GK2378834SQ9920737
公開日2000年5月17日 申請日期1999年4月20日 優先權日1999年4月20日
發明者申勇 申請人:申勇