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輸入功率埠保護部件的製作方法

2023-06-02 02:48:56 2

專利名稱:輸入功率埠保護部件的製作方法
技術領域:
本描述涉及一種輸入功率埠保護部件。
背景技術:
可用多個分立器件(例如,保險絲和/或齊納二極體)保護輸入功率埠和/或相關部件不受到不希望的功率狀態(例如,過電流狀態和/或過電壓狀態)的影響。當用多個分立器件保護輸入功率埠不受到不希望有的功率狀態的影響時,在分立器件之間會出現不可預測的和/或不需要的相互作用。例如,為了輸入功率埠的過電壓保護而選擇的某些分立器件可能無法以有利的方式與為了輸入功率埠的過電流保護而選擇的其他分立器件相互作用。不匹配的部件會產生各種不規則的故障模式和/或對旨在保護輸入功率埠的下遊部件造成損壞。而且,當在用於輸入功率埠保護的傳統電路中使用多個分立元件時,可能以不利的方式增加保護輸入功率埠的組件的複雜性和成本。因此,存在對解決本技術的不足並提供其他新穎的和創造性的特徵的系統、方法和設備的需要。

發明內容
在一個一般方面中,一種設備可包括過電壓保護部分、以及與過電壓保護部分操作地耦合的過電流保護部分,使得由過電流保護部分以低於過電流保護部分的額定電流的電流產生的熱量導致過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態。在另一一般方面中,一種設備可包括過電流保護部分以及與過電流保護部分耦合的過電壓保護部分,使得從過電壓保護部分的電壓調節狀態熱觸發改變成短路狀態可觸發過電流保護部分的低導電狀態。在又一一般方面中,一種方法能夠包括容納具有基板的過電壓保護部分,並將過電壓保護部分設置在容器中。過電壓保護部分能夠與設置於容器內的過電流保護部分電耦合和熱耦合。在以下附圖和描述中闡述了一個或多個實現方式的細節。從描述和附圖中、以及從權利要求中,其他特徵將是顯而易見的。


圖1是示出了輸入功率保護裝置的方塊圖。圖2是輸入功率保護裝置的示意圖。
圖3A至圖3D是示出了由輸入功率保護裝置經由熱耦合機制提供的功率保護的圖表。圖4A至圖4C是示出了由輸入功率保護裝置響應於過電流事件而提供的功率保護的圖表。圖5A至圖5C是示出了由輸入功率保護裝置響應於過電壓事件而提供的功率保護的圖表。圖6A是示出了輸入功率保護裝置的頂橫截面圖的方塊圖。圖6B是示出了圖6A所示的輸入功率保護裝置的側橫截面圖的方塊圖。圖7A是示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的方塊圖。圖7B是示出了圖7A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。圖8A是另一示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的方塊圖。圖8B是示出了圖8A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。圖9A是示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的又一方塊圖。圖9B是示出了圖9A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。圖10是示出了過電流保護插座和過電壓保護插座的方塊圖。圖11是示出了使用輸入功率保護裝置的方法的流程圖。圖12是示出了製造輸入功率保護裝置的方法的流程圖。圖13A是示出了輸入功率保護裝置的至少一部分的頂視圖的方塊圖。圖13B是示出了圖13A所示的輸入功率保護裝置的側視圖的方塊圖。圖14是示出了與圖13A和圖1 所示的輸入功率保護裝置相似的輸入功率保護裝置的側視圖的方塊圖。圖15是示出了輸入功率保護裝置的頂視圖的方塊圖。圖16A是示出了包括過電壓保護部分的三端子過電壓保護裝置的示意圖。圖16B是示出了與圖16A所示的過電壓保護裝置耦合的電源和負載的實例的示意圖。圖16C是示出了圖16A所示的過電壓保護裝置的實現方式的頂視圖的方塊圖。圖17A是根據一實施方式的輸入功率保護裝置的側視圖。圖17B是根據一實施方式的圖17A所示的輸入功率保護裝置的頂視圖。圖18A是根據一實施方式的另一輸入功率保護裝置的側視圖。圖18B是根據一實施方式的圖18A所示的輸入功率保護裝置的頂視圖。圖19A是示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的又一方塊圖。圖19B是示出了圖19A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。
具體實施例方式圖1是示出了輸入功率保護裝置100的方塊圖。如圖1所示,輸入功率保護裝置 100包括過電流保護部分110和過電壓保護部分120。在一些實施方式中,過電流保護部分 110和過電壓保護部分120可共同叫做輸入功率保護裝置100的部件。輸入功率保護裝置100構造為向負載140提供功率保護以免處於一個或多個不希望的功率狀態。在一些實施方式中,不希望的功率狀態(其可包括過電壓狀態和/或過電
5流狀態),諸如電壓峰值(與電源噪音相關)和/或電流峰值(由下遊過電流事件(例如短路)導致),可能由電源130產生。例如,負載140可能包括會被以不希望的方式被電源 130產生的電流和/或電壓的相對快的增加損壞的電子元件(例如,傳感器、電晶體、微處理器、特定用途集成電路(ASIC)、分立元件、電路板)。因此,輸入功率保護裝置100可構造為檢測並防止電流和/或電壓的這些相對快的增加損壞負載140和/或其他與負載140相關的部件(例如電路板)。在一些實施方式中,過電流保護部分110和過電壓保護部分120可包括在輸入功率保護裝置100中,使得過電流保護部分110提供連續過電流保護,並且過電壓保護部分 120提供接地過電壓保護的分路。可將過電流保護部分110提供的連續過電流保護和過電壓保護部分120提供的接地過電壓保護的分路集成在輸入功率保護裝置100的單個封裝中,使得輸入功率保護裝置100是獨立的分立元件。輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120可構造為,保護負載140,例如,不受到電源130產生的電壓的突然或持續的增加的影響。換句話說,可將輸入功率保護裝置100 的過電壓保護部分120構造為,例如,響應於過電壓事件而對負載140提供電壓保護。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120構造為基於在一個或多個電壓狀態(例如,在特定時間段上持續的電壓水平,超過閾值電壓的電壓)保護負載140 不受到電源130產生的電壓的影響。在一些實施方式中,可將過電壓保護部分120構造為將導電狀態從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,高導電/低電阻狀態)。當處於電壓調節狀態時,可將過電壓保護部分120構造為將過電壓保護裝置(及下遊負載)上的電壓限制(例如鉗位)在閾值電壓 (例如,電壓極限,箝位電壓)。例如,如果過電壓保護部分是齊納二極體或者包括齊納二極體,那麼,可將齊納二極體構造為,當處於電壓調節狀態時,將齊納二極體上的電壓限制在齊納擊穿電壓。當處於短路狀態時,過電壓保護部分120可能處於熱感應短路狀態。在一些實施方式中,短路狀態可以是裝置的故障模式,在該故障模式中,過電壓保護裝置的結構的物理變化導致短路。換句話說,可將過電壓保護部分120構造為,響應於過電壓保護部分 120的溫度增加超過閾值溫度,而從電壓調節狀態改變成短路狀態。例如,如果過電壓保護部分120是齊納二極體,那麼,金屬響應於高於齊納二極體的閾值溫度BT的溫度而通過齊納二極體的PN結的移動,會導致齊納二極體內的短路(例如,PN結上的短路)。在一些實施方式中,一旦過電壓保護部分120已經改變成短路狀態,那麼,過電壓保護部分120可能不會改變回成電壓調節狀態。換句話說,從電壓調節狀態到短路狀態的變化是不可逆的變化(例如物理變化)。在一些實施方式中,過電壓保護部分120可以是被構造為從短路狀態可逆地改變回成電壓調節狀態的裝置,或者過電壓保護部分120可以包括該裝置。因此,當電壓輸出超過閾值電壓時(同時,過電壓保護部分120處於電壓調節狀態),或者如果過電壓保護部分120的溫度超過閾值溫度且過電壓保護部分120改變成短路狀態,那麼,可改變從電源130輸出(以及過電壓保護部分120上)的電壓。例如,可將過電壓保護部分120構造為,當電壓輸出超過閾值電壓時(同時,過電壓保護部分120處於電壓調節狀態),限制來自電源130(以及過電壓保護部分120上)的電壓。在一些實施方式中,在過電壓狀態已經結束後,電壓將不再由過電壓保護部分120限制(因為過電壓保護部分120上的電壓將低於閾值電壓)。作為另一實例,可將過電壓保護部分120構造為,當電壓輸出超過閾值溫度且過電壓保護部分120改變成短路狀態時,使得短路,所述短路限制從電源130輸出(以及過電壓保護部分120上)的電壓。在一些實施方式中,過電壓保護部分120可被認為,當在改變成短路狀態時限制從電源130輸出的電壓時,改變成高導電狀態或故障短路。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120可以是或者可包括例如任何類型的瞬態電壓抑制器(TVS)(也可叫做瞬態電壓抑制裝置)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120可以是或可包括例如任何類型的被構造為在電壓調節狀態(響應於電壓變化)和短路狀態(響應於溫度變化)之間改變的裝置。在一些實施方式中,可將過電壓保護部分120構造為在電壓調節狀態和短路狀態之間可逆地或不可逆地變化。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120 可包括一個或多個齊納二極體、一個或多個金屬氧化物變阻器,等等。可將輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110構造為保護負載140,例如,不受到電源130產生的電流的突然或持續的增加的影響。換句話說,可將輸入功率保護裝置 100的過電流保護部分110構造為響應於例如過電流事件而對負載140提供電流保護。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110構造為基於一個或多個電流狀態(例如,在特定時間段上持續的電流水平,超過閾值電壓的電流,短暫高電流脈衝)保護負載140不受到電源130產生的電流的影響。在一些實施方式中,可將過電流保護部分110構造為,將導電狀態從高導電狀態(例如,低電阻狀態)改變成低導電狀態(例如,高電阻狀態),當從電源130輸出(以及通過過電流保護部分110)的電流超過閾值電流(在一特定時間段內或持續一特定時間段)時,所述低導電狀態防止或限制(明顯地限制)電流流向負載140。例如,可將過電流保護部分110構造為導致開路(open circuit,斷路)(例如,熔化以產生開路,燒斷以產生開路),當從電源130輸出(以及通過過電流保護部分110)的電流超過閾值電流(在特定時間段內)時,此開路防止電流流向負載140。在一些實施方式中,過電流保護部分110可被認為,當如上所述地限制從電源130輸出的電流時,故障斷開。在一些實施方式中,在過電流狀態已經結束後,可將過電流保護部分110構造為,將導電狀態從低導電狀態(例如,高電阻狀態)改變成高導電狀態(例如,低電阻狀態)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110可以是或可包括任何類型的過電流保護裝置。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110可以是或可包括例如任何類型的被構造為在導電狀態之間改變(例如,從高導電狀態改變成低導電狀態)的裝置。換句話說,過電流保護部分110可包括任何類型的電流敏感型開關裝置,該開關裝置通過轉換到低導電狀態(例如,高電阻狀態)而響應增加的電流引出(draw)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110可以是或可包括例如保險絲、矽電流限位開關、基於多晶矽的保險絲、電子保險絲(電保險絲)、聚合物正溫度係數(PPTC)裝置、陶瓷正溫度係數(CPTC)裝置,等等。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置100可叫做熔式二極體。在此實施方式中,將過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在輸入功率保護裝置100中,使得輸入功率保護裝置100是單個集成元件(例如,單個分立元件)。換句話說,輸入功率保護裝置100是單個包括過電流保護部分110和過電壓保護部分120的集成元件。特別地,將過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在具有三個端子(輸入端子102、輸出端子104和接地端子106(這些端子可共同叫做端子))的輸入功率保護裝置100的單個封裝中。在一些實施方式中,此端子可叫做埠、管腳、部分,等等(例如,輸入埠 102可指的是輸入管腳102或叫做輸入部分10 。結合圖6A至圖9B描述了輸入功率保護裝置的物理特性的實例,所述輸入功率保護裝置是具有過電壓保護部分和過電流保護部分的分立元件。如圖1所示,輸入功率保護裝置100、電源130、和負載140可包括在(例如,集成在)計算裝置10中。在一些實施方式中,計算裝置10可以是例如計算機、個人數字助理 (PDA)、主機、電子測量裝置、數據分析裝置、手機、電子裝置,等等。因為將過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在單個部件中,所以組件可被簡化並可使得生產成本降低。在一些實施方式中,將過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在單個部件(即,輸入功率保護裝置100)中,使得可以不必將單獨的過電流保護裝置和過電壓保護裝置安裝在計算裝置(例如,計算裝置10)中。相反,過電流保護和過電壓保護可由包括過電流保護部分Iio和過電壓保護部分120的輸入功率保護裝置 100提供。在一些實施方式中,與如果用多個分開的部件來實現過電流保護和過電壓保護相比,通過使用為單個部件的輸入功率保護裝置100可更有效地分配電路板空間。在一些實施方式中,因為將過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在輸入功率保護裝置100中,所以可將過電流保護部分110和過電壓保護部分120構造為以期望的方式協同工作(例如,可匹配)。特別地,可將過電流保護部分110和過電壓保護部分 120構造為(例如,將其大小構造為)使得過電壓狀態和過電流狀態以期望的方式共同操作。例如,可將過電壓保護部分120構造為使得過電壓保護部分120可能不會導致過電流保護部分110例如過早地改變成低導電狀態(例如,改變成高電阻狀態,故障斷開,燒斷,熔化以產生開路)。如果未適當地匹配,那麼過電壓保護裝置可改變成短路狀態(例如,故障短路、產生短路),並可導致過電流保護裝置(其與過電壓保護裝置分開)在故障狀態下改變成低導電狀態(例如,故障斷開),所述故障狀態將保持電流低於過電流保護裝置的閾值電流,而過電壓保護部分的狀態不變。在一些實施方式中,過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在單個分立元件中可使得不希望的過電壓保護部分120斷開故障模式(該模式進而可導致對負載140 的不希望的損壞和/或火災)的風險減小。例如,如果過電壓保護部分120與過電流保護部分110不適當地匹配,那麼,過電壓保護部分120(而不是過電流保護部分110)可能故障斷開,因此,可能無法適當地限制負載140上的電壓。如上所述,可將過電流保護部分110和過電壓保護部分120均構造為獨立地提供功率保護。例如,可將過電流保護部分110構造為響應於過電流事件而提供過電流保護,並可將過電壓保護部分120構造為響應於過電壓事件而提供過電壓保護。在一些實施方式中,因為過電流保護部分110和過電壓保護部分120集成在輸入功率保護裝置100中,所以,過電流保護部分110和過電壓保護部分120之間的熱耦合(用虛雙邊箭頭代表)也可用來對負載140提供功率保護(例如,過電流保護、過電壓保護)。特別地,熱耦合可以是這樣的機制,過電流保護部分110和過電壓保護部分120通過該機制可相互作用(例如,協同工作),以對負載140提供功率保護。在一些實施方式中,如果不將過電流保護部分110和過電壓保護部分120作為單個部件而集成在輸入功率保護裝置100中,那麼,這種熱耦合可能是不可能的。例如,可將在引出不期望的電流水平的同時由過電流保護部分110產生的熱量傳遞至過電壓保護部分120。傳遞至過電壓保護部分120的熱量會導致過電壓保護部分120 從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,故障短路,低電阻狀態),並由此增加通過過電流保護部分110的引出電流。通過過電流保護部分110的引出電流,響應於通過過電壓保護部分120而引出的電流,能夠導致過電流保護部分110改變成低導電狀態(例如,故障斷開,高電阻狀態),並保護負載140不受到不期望的電流水平的影響,且限制過電流保護部分110可傳遞至電路板(例如,PCB)的熱量。因此,當過電壓保護部分120與過電流保護部分110熱耦合時,可將過電流保護部分110構造為將過電壓保護部分120加熱至其臨界熱擊穿溫度(通過設計,所述臨界熱擊穿溫度可以低於過電流保護部分110元件斷開溫度), 過電壓保護部分120將改變成短路狀態,引出更多的電流通過過電流保護部分110,並導致過電流保護部分110改變成低導電狀態。在一些使用多個分開的部件的熱解耦系統中,過電流保護部分110的閾值電流(例如,額定電流、開路電流)附近的相對低的電流能夠將過電流保護部分110的溫度和相關的電路板溫度增加至危險的(例如,破壞性的)水平,而不會使過電流保護部分110改變成低導電狀態。如果過電流保護部分110是或包括保險絲, 那麼當在閾值電流附近運行時,保險絲會達到非常高的溫度一在一些系統中這會導致電路板起火。在一些實施方式中,電源130可以是任何類型的電源,例如,開關模式的電源、直流電(DC)電源、交流電(AC)電源,等等。在一些實施方式中,電源130可包括這樣的電源, 其可以是任何類型的電源,例如,直流電(DC)電源,諸如電池、燃料電池,等等。圖2是輸入功率保護裝置200的示意圖。如圖2所示,輸入功率保護裝置200包括保險絲210(也可叫做保險絲裝置),其用作輸入功率保護裝置200的過電流保護部分。 在一些實施方式中,保險絲210可由任何類型的材料(或其組合)形成,例如,鋁、錫、銅、 鉛、黃銅、青銅、鎳鉻鐵合金,等等。輸入功率保護裝置200還包括齊納二極體220(其可以是TVS 二極體的類型)(其通常將指的是齊納二極體器件),其用作輸入功率保護裝置200 的過電壓保護部分。在一些實施方式中,齊納二極體220可以是用任何類型的半導體材料的PN結(其由ρ型半導體和η型半導體形成或與其相關)形成的半導體器件,所述任何類型的半導體材料例如矽(例如摻雜矽)、砷化鎵、鍺、碳化矽,等等。在一些實施方式中,齊納二極體220可包括矽基板150,其包括PN結的至少一部分(或與PN結的至少一部分相關)。在一些實施方式中,可以半導體的單個或多個晶體的方式製造PN結,例如,通過摻雜、使用離子注入、摻雜劑擴散、外延生長,等等。雖然在齊納二極體的上下文中討論了此實施方式以及這裡描述的許多實施方式,但是,可能將任何類型的過電壓保護部分與齊納二極體一起使用或代替齊納二極體。例如,輸入功率保護裝置 200的過電壓保護部分可以是任何類型的TVS裝置。如圖2所示,將保險絲210和齊納二極體220集成在輸入功率保護裝置200中,使得輸入功率保護裝置200用作單個集成元件。換句話說,可將保險絲210和齊納二極體220 封裝在輸入功率保護裝置200中,使得輸入功率保護裝置200用作獨立的分立元件。
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因為將保險絲210和齊納二極體220集成在輸入功率保護裝置200中,所以輸入功率保護裝置200包括三個端子。當均用作獨立部件時,典型地將保險絲封裝成兩端子裝置,典型地也將齊納二極體封裝成兩端子裝置。如圖2所示,輸入功率保護裝置200的三個端子是輸入端子202、輸出端子204和接地端子206。如圖2所示,將輸入端子202與保險絲210的一端212耦合(例如,電耦合)。將齊納二極體220與保險絲210的端部214耦合(例如,電耦合),其也與輸出端子204耦合(例如,電耦合)。因此,將保險絲210的端部214和齊納二極體220都與輸出端子204耦合,並用作單個節點。還將齊納二極體220 與接地端子206耦合。因為輸入功率保護裝置200包括三端子結構,所以保險絲210故障斷開(也可叫做燒斷),並中斷到經由輸出端子204與輸入功率保護裝置200耦合的齊納二極體220和下遊系統(例如負載)的電流。在一些實施方式中,當保險絲210熔化以產生開路時,保險絲210故障斷開。在一些實施方式中,保險絲210可響應於下遊過電流事件、過電壓事件, 和/或熱耦合機制,而故障斷開。在圖3A至圖5B所示的圖表中,示出了包括過電流保護部分(例如,保險絲裝置)和過電壓保護部分(例如,齊納二極體)的輸入功率保護裝置的這些不同的功率保護機制的實例。特別地,圖3A至圖3D是示出了由輸入功率保護裝置(例如圖1和圖2中所示的) 經由熱耦合機制提供的功率保護的圖表。圖4A至圖4C是示出了由輸入功率保護裝置響應於過電流事件而提供的功率保護的圖表。圖5A和圖5B是示出了由輸入功率保護裝置響應於過電壓事件而提供的功率保護的圖表。雖然將結合圖3A至圖5B描述的部件的行為描述為,例如,當執行時(例如,用半導體裝置執行時),在特定電壓、電流、和/或在特定時間進行轉變,但是,部件的轉變可能出現在特定電壓、電流和/或特定時間稍微之前或出現在其稍微之後。特別地,擊穿電壓、 熱導率、加工偏差、溫度變化、裝置的開關時間、電路轉變延遲等等的變化,會導致這樣的狀態(例如,非理想狀態)可在圖3A至圖5B中的電壓、電流和/或時間稍微之前或在其稍微之後觸發部件的轉變。如圖3A至圖5B所示,時間向右增加。圖3A是示出了通過包括在輸入功率保護裝置中的過電流保護裝置的電流的圖表。過電流保護裝置可以是保險絲裝置,例如,圖2所示的輸入功率保護裝置200的保險絲 210。在一些實施方式中,過電流保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110中,或可以是所述過電流保護部分110。如圖3A所示,通過過電流保護裝置的電流從大約時間Tl開始增加,直到電流在大約時間T2時達到電流Q為止,電流Q低於閾值電流CL。通過過電流保護裝置的電流大約是時間T2和T3之間的電流Q。在一些實施方式中,閾值電流CL可代表過電流保護裝置的額定電流,該電流能夠大約是過電流保護裝置可連續傳導電流而故障斷開(例如燒斷)時的最大電流。換句話說,閾值電流CL可代表過電流保護裝置可連續傳導電流而不會中斷流向下遊負載(例如電路)的電流時的電流。在一些實施方式中,閾值電流CL可代表過電流保護裝置從高導電狀態改變成低導電狀態(例如,故障斷開)時的最小穩態電流。在一些實施方式中,閾值電流CL可以在,例如,微安和安之間。例如,閾值電流CL可以是2微安、5 毫安、10安、100安,等等。圖:3B是示出了集成在具有結合圖3A描述的過電流保護裝置的輸入功率保護裝置中的過電壓保護裝置(例如,瞬態電壓抑制器(TVS)裝置)的溫度的圖表。圖3C是示出了通過過電壓保護裝置的電流的圖表,並且圖3D是示出了通過過電壓保護裝置的電壓的圖表。過電壓保護裝置可以是,例如,齊納二極體,例如圖2所示的輸入功率保護裝置200的齊納二極體220。在一些實施方式中,過電壓保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120中,或可以是過電壓保護部分120。如圖;3B所示,響應於增加至電流Q的通過過電流保護裝置的電流(圖3A所示), 過電壓保護裝置的溫度在時間Tl和T2之間開始增加。特別地,過電壓保護裝置的溫度可響應於由過電流保護裝置響應於通過過電流保護裝置的電流而產生的熱量,在時間Tl和 T2之間開始增加。熱能夠通過例如封裝(例如模製)而被熱傳導,所述封裝用來將過電流保護裝置和過電壓保護裝置集成(或封裝)在輸入功率保護裝置或其他裝置結構中。在此實施方式中,將過電壓保護裝置構造為,當過電壓保護裝置的溫度達到閾值溫度BT時,從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,故障短路)。在一些實施方式中,閾值溫度BT可叫做閾值擊穿溫度,或叫做臨界擊穿溫度——即使不超過電壓閾值VL,也可實現此短路狀態。當處於電壓調節狀態時,過電壓保護裝置可被構造為限制過電壓保護裝置(和下遊負載)上的電壓。例如,如果過電壓保護裝置是齊納二極體,那麼,可將齊納二極體構造為,當處於電壓調節狀態時,將齊納二極體上的電壓限制在齊納擊穿電壓。在圖3D中將過電壓保護裝置的電壓調節極限示出為電壓閾值VL(也可叫做反向擊穿電壓或叫做箝位電壓)。當處於短路狀態時,過電壓保護裝置會變得短路,然後可將其構造為導電地引出電流。當處於短路狀態時,過電壓保護裝置可能處於熱感應短路狀態,該熱感應短路狀態可以是過電壓保護裝置的結構中的物理變化導致短路的裝置的故障模式。例如,如果過電壓保護裝置是齊納二極體,那麼,金屬響應於高於閾值溫度BT的溫度而通過齊納二極體的PN 結的移動會導致齊納二極體內的短路(例如,PN結上的短路)。在一些實施方式中,一旦已將過電壓保護裝置改變成短路狀態,那麼過電壓保護裝置可能不會改變回成電壓調節狀態。換句話說,到短路狀態的變化可以是不可逆的物理變化。在一些實施方式中,過電壓保護裝置可以是或可以包括被構造為從短路狀態可逆地改變回成電壓調節狀態的裝置。如圖;3B所示,過電壓保護裝置的溫度在時間T3達到閾值溫度BT,在該時間,過電壓保護裝置故障短路(改變成短路狀態)。在一些實施方式中,閾值溫度BT可以在,例如, 200和700華氏溫度之間(例如,350華氏溫度、400華氏溫度、450華氏溫度)。在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置構造為使得閾值溫度BT高於或低於圖:3B所示的溫度。在一些實施方式中,過電壓保護裝置可由本質上具有特定閾值溫度BT的材料(例如,半導體材料)製成。在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置構造為使得過電壓保護裝置的熱導率耦合導致比圖:3B所示的時間更短或更長的時間。響應於過電壓保護裝置從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,故障短路),通過過電壓保護裝置引出的電流快速增加,如圖3C所示。特別地,通過過電壓保護裝置的電流從時間T3開始快速地增加,該時間大約是過電壓保護裝置改變成短路狀態(例如,故障短路)的時間。而且,響應於過電壓保護裝置改變成短路狀態(例如,故障短路),通過過電流保護裝置引出的電流從時間T3開始增加,如圖3A所示。當通過過電壓保護裝置引出的電流增加時,通過過電流保護裝置引出的電流增加。通過過電流保護裝置引出的電流可響應於通過過電壓保護裝置引出的電流增加而增加。如圖3A所示,來自過電流保護裝置的電流從在時間T3開始的電流Q增加至超過閾值電流CL的峰值電流310 (為了簡單,不討論CL的相關時間成分)。響應於通過過電流保護裝置的電流增加超過閾值電流CL,過電流保護裝置在時間T4改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。當過電流保護裝置在時間T4改變成低導電狀態(例如,故障斷開)時,通過過電流保護裝置的電流減小為零(或相對低的值) (因為過電流保護裝置已改變成低導電狀態(例如,故障斷開))。如圖3A所示,在通過過電流保護裝置的電流在時間段312期間高於閾值電流CL 之後,過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在一些實施方式中,當過電流保護裝置的溫度導致過電流保護裝置的至少一部分例如響應於流過過電流保護裝置的電流而熔化時,過電流保護裝置可能改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。因此,過電流保護裝置在其期間改變成低導電狀態(例如,故障斷開)的時間段可取決於流過過電流保護裝置的電流的水平、過電流保護裝置的大小、過電流保護裝置的熱導率、過電流保護裝置的電阻率,等等。在一些實施方式中,可將過電流保護裝置構造為,使得在比時間段312短的時間段期間、或在比時間段312長的時間段期間,在到閾值電流CL的過電流保護裝置的電流之後,過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。如圖3C所示,通過過電壓保護裝置的電流在時間T4響應於過電流保護裝置在時間T4改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(如圖3A所示)而降至零(或相對低的值)。 在一些實施方式中,在時間T3之前通過過電壓保護裝置的電流可大於零。在一些實施方式中,在時間T3之前通過過電壓保護裝置的電流可以是相對小的電流。在一些實施方式中, 在時間T3之前通過過電壓保護裝置的電流可以大約是通過過電壓保護裝置的洩漏電流。如圖3D所示,在輸入功率保護裝置的操作期間,過電壓保護裝置上的電壓大約是恆定的,直到過電流保護裝置開始從時間T3開始改變成低導電狀態(如圖3A所示)為止。 響應於過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開),通過過電壓保護裝置的電壓降至零(或相對低的值)。在一些實施方式中,過電壓保護裝置響應於超過閾值溫度BT的溫度增加的故障可叫做短路器故障。如圖3D所示,過電壓保護裝置上的電壓低於過電壓保護裝置的閾值電壓VL。過電壓保護裝置的閾值電壓VL可以是這樣的電壓(例如,電壓調節極限、箝位電壓)當過電壓保護裝置處於電壓調節狀態時,過電壓保護裝置擊穿(例如,齊納二極體的擊穿電壓或齊納電壓)。大於或等於擊穿電壓VL的過電壓保護裝置的擊穿可以是可控擊穿(和可逆擊穿),當過電壓保護裝置改變成短路狀態時,將其與溫度導致的擊穿對比。在一些實施方式中,在輸入功率保護裝置的操作期間,過電壓保護裝置上的電壓可能改變(例如,增加、減小)。在一些實施方式中,閾值電壓VL可以是,例如,在毫伏和伏之間。例如,閾值電壓VL可以是0. 5伏、1. 5伏、5伏、50伏,等等。如圖;3B所示,在過電流保護裝置在時間T4改變成低導電狀態(例如,故障斷開) 之後,過電壓保護裝置的溫度開始降低。在一些實施方式中,過電壓保護裝置的溫度可降低,因為電流是相對有限的或不再流過過電流保護裝置(或不再流過輸入功率保護裝置的任何部分)。在一些實施方式中,當過電壓保護裝置經由熱冷卻機制(例如,對流、傳導,等等)冷卻時,過電壓保護裝置的溫度可降低。在一些實施方式中,儘管過電壓保護裝置冷卻,過電壓保護裝置也可保持在短路狀態中。
在此實施方式中,過電壓保護裝置的溫度在溫度上增加,直到過電壓保護裝置響應於在時間段314期間對過電流保護裝置(圖3A所示)增加電流(圖:3B所示)而達到閾值溫度BT為止。而且,如圖3A和圖;3B所示,過電壓保護裝置的溫度在時間Tl和T2之間增加,即使通過過電流保護裝置的電流開始在時間Tl增加。換句話說,相對於通過過電流保護裝置的電流的增加,過電壓保護裝置的溫度的增加被延遲。在圖3B中將此延遲示出為延遲時間段316。在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置(例如,過電壓保護裝置的熱導率)構造為,使得過電壓保護裝置在比圖3B所示的時間段314短或長的時間段期間達到閾值溫度 BT0在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置構造為,使得延遲時間段316比圖:3B所示的短或長。在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置和過電流保護裝置(將其集成在輸入功率保護裝置中)之間的距離和/或過電壓保護裝置和過電流保護裝置之間的材料定義為, 使得延遲時間段316比圖;3B所示的短或長,和/或使得過電壓保護裝置在比圖:3B所示的時間段314短或長的時間段期間達到閾值溫度BT。在一些實施方式中,可將過電壓保護裝置和過電流保護裝置之間的材料構造為,使得該材料是導熱材料(例如,是具有特定熱導率的材料)和/或電絕緣材料,例如,氧化矽、本徵半導體、多晶矽、聚合物封裝玻璃,等等。雖然未在圖3A至圖3D中示出,但是,在一些實施方式中,通過過電壓保護裝置的增加的洩漏電流(其可以是溫度導致的)會導致過電流保護裝置故障斷開。例如,過電壓保護裝置的溫度的增加會導致過電壓保護裝置引出相對高的洩漏電流通過過電壓保護裝置並通過過電流保護裝置。即使過電壓保護裝置可能尚未故障短路,由過電壓保護裝置通過過電流保護裝置引出的相對高的洩漏電流(加上任何已經流過過電流保護裝置的額外電流)會導致過電流保護裝置故障斷開(在時間段內)。如圖4A和圖4C所示的圖表示出的,以低於閾值電流CL的通過過電流保護裝置的電流(例如,持續電流)開始的連續的多個事件,會導致過電流保護裝置的導電狀態的變化 (例如燒斷)。特別地,包括過電流保護裝置和過電壓保護裝置之間的導熱(或熱傳遞)的正反饋迴路,會導致過電流保護的導電狀態的變化。通過過電流保護裝置引出的電流導致向過電壓保護裝置的熱傳遞。當將熱量傳遞至過電壓保護裝置時,過電壓保護導致將更高水平的電流引出通過過電流保護裝置,直到過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)為止。圖4A是示出了通過包括在輸入功率保護裝置中的過電流保護裝置的電流的圖表。過電流保護裝置可以是諸如圖2所示的輸入功率保護裝置200的保險絲210的過電流保護裝置。在一些實施方式中,過電流保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100 的過電流保護部分110中,或可以是過電流保護部分110。如圖4A所示,通過過電流保護裝置的電流從大約時間Sl開始快速增加,直到電流為高於閾值電流CL的電流R為止。通過過電流保護裝置的電流可響應於過電流事件(例如,導電狀態的變化(例如,負載內的短路))而快速增加。在此實施方式中,通過過電流保護裝置的電流在時間Sl和S2之間大約是電流R,直到過電流保護裝置在時間S2改變成低導電狀態(例如,故障斷開)為止,在此S2時間,電流降至零(或相對低的電流)。將過電流保護裝置構造為,當通過過電流保護裝置的電流高於閾值電流CL(例如,其可代表過電流保護裝置的額定電流)並持續至少特定的時間段時,改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在此實施方式中,基於導致過電流事件的故障的電阻和/或電源電阻,將電流限制為電流R。在一些實施方式中,導致通過過電流保護裝置的電流超過閾值電流CL的電流分布 (profile)可與圖3A所示的不同。如圖4A所示,在通過過電流保護裝置的電流在時間段412期間高於閾值電流CL 之後,過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在一些實施方式中,當過電流保護裝置的溫度導致過電流保護裝置的至少一部分例如響應於流過過電流保護裝置的電流而熔化時,過電流保護裝置可能改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。因此,過電流保護裝置在其期間改變成低導電狀態(例如,故障斷開)的時間段可取決於流過過電流保護裝置的電流的水平、過電流保護裝置的大小、過電流保護裝置的熱導率、過電流保護裝置的電阻率,等等。在一些實施方式中,可將過電流保護裝置構造為,使得在比時間段412短的時間段期間、或在比時間段412長的時間段期間,在到閾值電流CL的過電流保護裝置的電流之後,過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。圖4B是示出了集成在具有結合圖4A描述的過電流保護裝置的輸入功率保護裝置中的過電壓保護部分(例如,瞬態電壓抑制器(TVS)裝置)的溫度的圖表。圖4C是示出了通過過電壓保護裝置的電流的圖表。過電壓保護裝置可以是,例如,齊納二極體,諸如圖2 所示的輸入功率保護裝置200的齊納二極體220。在一些實施方式中,過電壓保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120中,或可以是過電壓保護部分 120。如圖4B所示,響應於通過過電流保護裝置的電流增加至電流R (圖4A所示),過電壓保護裝置的溫度在時間Sl和S2之間增加(例如,以幾乎線性的速度增加)。特別地,過電壓保護裝置的溫度響應於由過電流保護裝置響應於通過過電流保護裝置的電流R而產生的熱量,在時間Sl和S2之間增加。例如,熱能夠通過封裝(例如模製)而被熱傳導,所述封裝用來將過電流保護裝置和過電壓保護裝置集成在輸入功率保護裝置中。在過電流保護裝置在時間S2改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(圖4A所示) 之後,過電壓保護裝置的溫度開始減小(例如,漸近地減小),如圖4B所示。在一些實施方式中,過電壓保護裝置的溫度可減小,因為電流是有限的或不再流過過電流保護裝置(或不再流過輸入功率保護裝置的任何部分)。在一些實施方式中,當過電壓保護經由諸如對流、傳導等的機製冷卻時,過電壓保護裝置的溫度可降低。在此實施方式中,過電壓保護裝置保持在電壓調節狀態,並且不會改變成短路狀態,因為過電壓保護裝置的溫度不會超過閾值溫度BT。如圖4C所示,在輸入功率保護裝置的操作期間,過電壓保護裝置上的電壓大約是恆定的,直到過電流保護裝置在時間T4改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(如圖4A所示)為止。響應於過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開),通過過電壓保護裝置的電壓降至零(或相對低的值)。如圖4C所示,過電壓保護裝置上的電壓低於過電壓保護裝置的閾值電壓VL。過電壓保護裝置的閾值電壓VL可以是這樣的電壓(例如,電壓調節極限、箝位電壓)當過電壓保護裝置處於電壓調節狀態時,過電壓保護裝置擊穿(例如, 齊納二極體的擊穿電壓)。在一些實施方式中,在輸入功率保護裝置的操作期間,過電壓保護裝置上的電壓可能改變(例如,增加、減小)。在一些實施方式中,可將過電流保護裝置響應於通過過電流保護裝置的電流增加(如圖4A所示)而產生的熱量傳遞至過電壓保護裝置。過電壓保護裝置的溫度可使得過電壓保護裝置改變成短路狀態(例如,故障短路)並引出電流。在一些實施方式中,通過過電壓保護裝置引出的電流可導致通過過電流保護裝置引出的更高的電流(比圖4A所示的更高),並可在時間S2之前導致過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。如圖3A至圖3D所示的圖表和圖4A與圖4C所示的圖表所示出的,過電流保護裝置的導電狀態(例如,燒斷)可直接由高於過電流保護裝置的閾值電流CL的電流導致,或可最初由低於閾值電流CL的電流(經由以上討論的正反饋迴路)觸發。圖5A是示出了集成在輸入功率保護裝置中的過電壓保護裝置的電壓的圖表。過電壓保護裝置可以是例如齊納二極體,諸如圖2所示的輸入功率保護裝置200的齊納二極體220。在一些實施方式中,過電壓保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100的過電壓保護部分120中,或可以是過電壓保護部分120。如圖5A所示,通過過電壓保護裝置的電壓大約在時間Ul開始增加,直到電壓大約在時間U2處於閾值電壓VL為止。在此實施方式中,過電壓保護裝置保持在電壓調節狀態, 並且不會改變成短路狀態。過電壓保護裝置上的電壓可響應於過電壓事件而增加。在此實施方式中,過電壓保護裝置上的電壓在時間U2和U3之間大約處於閾值電壓VL,直到過電流保護裝置在時間U3改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(圖5B所示)為止,在此U3時間, 電壓降至零(或相對低的值)。過電壓保護裝置的閾值電壓VL可以是這樣的電壓(例如, 電壓調節極限、箝位電壓)當過電壓保護裝置處於電壓調節狀態時,過電壓保護裝置在該電壓下擊穿(例如,齊納二極體的擊穿電壓)。在一些實施方式中,導致過電壓保護裝置上的電壓到達閾值電壓VL的電壓分布可與圖5A所示的不同。圖5B是示出了通過包括在具有結合圖5A描述的過電壓保護裝置的輸入功率保護裝置中的過電流保護裝置的電流的圖表。過電流保護裝置可以是過電流保護裝置,例如圖 2所示的輸入功率保護裝置200的保險絲210。在一些實施方式中,過電流保護裝置可包括在圖1所示的輸入功率保護裝置100的過電流保護部分110中,或可以是過電流保護部分 110。如圖5B所示,通過過電流保護裝置的電流從大約時間Ul開始增加,直到電流在大約時間U2時處於電流V,該電流V高於閾值電流CL。通過過電流保護裝置的電流可響應於過電壓保護裝置上的電壓響應於過電壓事件增加而快速增加。在此實施方式中,通過過電流保護裝置的電流在時間U2和U3之間大約處於電流R,直到過電流保護裝置在時間U3故障斷開為止,在此U3時間,電流降至零(或相對低的值)。將過電流保護裝置構造為,當通過過電流保護裝置的電流高於閾值電流CL(其可代表,例如,過電流保護裝置的額定電流) 並持續至少一特定時間段時,改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在此實施方式中,將電流限制為電流V,因為這是在過電壓保護裝置的閾值電壓VL時被引出以覆蓋(cap)通過過電壓保護裝置的電壓的電流。與上述過電流保護裝置類似,將過電流保護裝置構造為,在通過過電流保護裝置的電流在有限的時間段期間高於閾值電流CL之後,改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。 如圖5A和圖5B所示,將過電壓保護裝置和過電流保護裝置構造為,使得當過電壓保護裝置上的電壓處於閾值電壓時,通過過電流保護裝置的電流將導致過電流保護裝置改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。換句話說,將過電壓保護裝置和過電流保護裝置共同構造為,使CN 102545191 A得過電流保護裝置在過電壓保護裝置上的期望電壓下將改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在此實施方式中,流向過電流保護裝置的電流與圖5A所示的過電壓保護裝置上的電壓增加成比例地增加。在一些實施方式中,如果與輸入功率保護裝置耦合的負載是有效負載(而不是電阻性負載),那麼,通過過電流保護裝置的電流分布可與圖5B所示的不同。圖5C是示出了集成在具有在圖5A和圖5B中描述的過電流保護裝置的輸入功率保護裝置中的過電壓保護部分(例如,瞬態電壓抑制器(TVS)裝置)的溫度的圖表。如圖 5C所示,響應於通過過電流保護裝置的電流增加至電流V (圖5B所示),過電壓保護裝置的溫度在時間Ul和U3之間增加(例如,以幾乎線性的速度增加),但是不超過過電壓保護裝置的閾值溫度BT。特別地,過電壓保護裝置的溫度響應於由過電流保護裝置響應於通過過電流保護裝置的電流V而產生的熱量,在時間Ul和U3之間增加。例如,熱能夠通過例如封裝(例如模製)或任何其他裝置結構而被熱傳導,所述封裝或所述裝置結構用來將過電流保護裝置和過電壓保護裝置集成在輸入功率保護裝置中。在過電流保護裝置在時間U3改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(圖5B所示) 之後,過電壓保護裝置的溫度開始減小(例如,漸近地減小),如圖5C所示。在一些實施方式中,過電壓保護裝置的溫度可降低,因為電流是有限的或不再流過過電流保護裝置(或不再流過輸入功率保護裝置的任何部分)。在一些實施方式中,當過電壓保護經由諸如對流、傳導等的機製冷卻時,過電壓保護裝置的溫度可降低。在此實施方式中,過電壓保護裝置保持在電壓調節狀態,並且不會改變成短路狀態,因為過電壓保護裝置的溫度不會超過閾值溫度BT。圖6A是示出了輸入功率保護裝置600的頂橫截面圖的方塊圖。圖6B是示出了圖 6A所示的輸入功率保護裝置600的側橫截面圖的方塊圖。沿著線Pl截取圖6B所示的輸入功率保護裝置600的側橫截面圖,線Pl示出為圖6A中的虛線。沿著線P2截取圖6A所示的輸入功率保護裝置600的頂橫截面圖,線P2示出為圖6B中的虛線。在圖6A和圖6B所示的實施方式中,輸入功率保護裝置600包括用作過電流保護部分的保險絲610和用作過電壓保護部分的齊納二極體620。在此實施方式中,用耦合於 (例如,絲焊於)輸入端子602的並耦合於(例如,絲焊)金屬板624的金屬絲限定保險絲 610,金屬板6 是齊納二極體620的一部分。換句話說,保險絲610可以是絲焊保險絲。在一些實施方式中,保險絲610可以是任何類型的保險絲。例如,保險絲可以是狹窄金屬結構保險絲、二極體上保險絲層(on-diode fuse layer),或可用一些其他技術形成。在一些實施方式中,保險絲610可由任何類型的材料形成,例如,鋁、錫、銅、鉛、黃銅、青銅、鎳鉻鐵合金,等等。如圖6A所示,可經由導體630將齊納二極體620與輸入功率保護裝置600的輸出端子604耦合。在此實施方式中,導體630包括兩個分開的導體(S卩,兩個分開的金屬絲)。 在一些實施方式中,每個導體630可由和保險絲610相同的材料製成。在一些實施方式中, 導體630可包括比圖6A所示的多或少的金屬絲。在一些實施方式中,每個導體630可具有和保險絲610大約(例如,基本上)相同的大小、材料和電阻。因為導體630包括兩個分開的金屬絲且保險絲610由一個金屬絲製成,所以在導體630響應於經由保險絲610和導體630在輸入端子602與輸出端子604之間流動的電流而故障斷開之前,保險絲610將故障斷開。保險絲610將在導體630故障斷開之前故障斷開,因為保險絲610的橫截面面積(和電阻)比導體630的共同的橫截面面積 (和電阻)小。在一些實施方式中,可以用與圖6A所示的導體630不同的裝置(或連接) 將輸出端子604與齊納二極體620耦合。在圖7A至圖8B中示出了齊納二極體620與輸出端子604之間的不同裝置(或連接)的實例。如圖6B所示,齊納二極體620包括具有PN結622的半導體621。將金屬板擬4設置在半導體621的頂部上,並將金屬板6 設置在半導體621的底部上。在一些實施方式中,可通過用半導體處理裝置設置於(例如,濺射於)半導體621上的金屬限定金屬板624 和/或金屬板626。在一些實施方式中,金屬板6 和/或金屬板6 可能覆蓋或可能不覆蓋半導體621的整個頂部和/或底部。在一些實施方式中,可以在將半導體621切割(例如,用鋸子切割)成可包括在輸入功率保護裝置600中的單個晶粒(die)之前,將金屬板 624和/或金屬板6 設置在半導體621上。如圖6B所示,齊納二極體620的PN結與半導體621的頂部的距離比其與半導體621的底部的距離小。如圖6B所示,經由金屬板6 將齊納二極體620與接地端子606直接耦合。雖然未在圖6A或圖6B中示出,但是,在一些實施方式中,可以經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體620與接地端子606耦合。如圖6A和圖6B所示,將保險絲610、齊納二極體620、導體630和端子(S卩,輸入端子602、輸出端子604、接地端子606)集成在輸入功率保護裝置600中。特別地,將這些部件設置在容器650內,容器包括形成於部件周圍的模製物652。在一些實施方式中,容器 650和模製物652可共同限定封裝。在一些實施方式中,除了那些以上提到的以外,可將附加部件包括在輸入功率保護裝置600中。在一些實施方式中,可將附加部件集成在輸入功率保護裝置600中。在一些實施方式中,容器650可具有蓋子(例如,罩、底部),在已將部件設置在容器650的至少一部分內之後,將所述蓋子設置在部件之上。在一些實施方式中, 一個或多個端子可以延伸超過容器650的邊界。如圖6B所示,將每個端子與可用來將輸入功率保護裝置600插入例如印刷電路板 (PCB)中的管腳耦合。特別地,輸入端子602與管腳612耦合,輸出端子604與管腳614耦合,並且接地端子606與管腳616耦合。在圖10中示出了可插入(例如,塞入)有輸入功率保護裝置600的印刷電路板的插座的一個實例。在一些實施方式中,可將一個或多個端子與不同類型的可用來將輸入功率保護裝置600與電路板耦合的連接器(不同於管腳)耦合,諸如球狀物。在一些實施方式中,可以不將一個或多個端子與管腳(如所示出的)或球狀物耦合,但是其可以是可焊接至電路板的焊盤,或者可與焊盤耦合。在這種實施方式中, 可選地,可以省略一個或多個管腳。圖7A是示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的方塊圖。圖7B是示出了圖7A 所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置700包括用作過電流保護部分的保險絲710和用作過電壓保護部分的齊納二極體720。在此實施方式中,用耦合(例如,絲焊)於輸入端子702的並(例如,絲焊)於金屬板7M耦合的金屬絲限定保險絲710,金屬板7M是齊納二極體720的一部分。換句話說,保險絲710可以是絲焊保險絲。 在一些實施方式中,保險絲710可以是任何類型的保險絲(例如,狹窄金屬結構保險絲、二極體上保險絲層)。如圖7A所示,可經由導電夾760將齊納二極體720與輸入功率保護裝置700的輸出端子704耦合。在一些實施方式中,導電夾760可由任何類型的導電材料製成,例如,鋁、 金,等等。在一些實施方式中,導電夾760可由與保險絲710相同的材料製成。在一些實施方式中,導電夾760可被構造成(例如,導電夾760的幾何形狀、熱質量、和/或材料類型可被構造成),使得在導電夾760響應於經由保險絲710和導電夾760 在輸入端子702與輸出端子704之間流過的電流而故障斷開之前,保險絲710將故障斷開。 例如,在一個這種實施方式中,保險絲710將在導電夾760故障斷開之前故障斷開,因為保險絲710的橫截面面積(和電阻)比導電夾760的共同的橫截面面積(和電阻)小。在一些實施方式中,導電夾760的使用可便於處理相對高的能量脈衝,因為導電夾760可具有,例如,與齊納二極體720和/或輸出端子704耦合的相對大的質量(例如, 大表面積)。在一些實施方式中,導電夾760可具有可用作用於齊納二極體720和/或輸出端子704的散熱片(例如,熱散熱片)的相對大的質量。因此,與如果將比導電夾760小的導體與齊納二極體720耦合相比,齊納二極體720可以是更高功率的部件。如圖7B所示,齊納二極體720包括具有PN結722的半導體721。金屬板7M設置在半導體721的頂部上,並且金屬板7 設置在半導體721的底部上。在一些實施方式中, 可通過用半導體處理需求設置於(例如,濺射於)半導體721上的金屬限定金屬板7M和 /或金屬板726。在一些實施方式中,金屬板7M和/或金屬板7 可以不覆蓋半導體721 的整個頂部或底部。雖然未在圖7B中示出,但是,齊納二極體720的PN結與半導體721的底部的距離比其與半導體721的頂部的距離小。如圖7B所示,經由金屬板7 將齊納二極體720與接地端子706直接耦合。雖然未在圖7A或圖7B中示出,但是,在一些實施方式中,可能經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體720與接地端子706耦合。雖然未在圖7A或圖7B中示出,但是,可將圖7A和圖7B所示的輸入功率保護裝置的部件集成在與圖6A和圖6B所示的封裝相似的封裝中。在一些實施方式中,除了那些以上提到的以外,可將附加部件包括在輸入功率保護裝置中。圖8A是另一示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的方塊圖。圖8B是示出了圖8A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置800包括用作過電流保護部分的保險絲810和用作過電壓保護部分的齊納二極體820。在此實施方式中,用耦合(例如,絲焊)於輸入端子802的金屬絲限定保險絲810,並且保險絲810可以是絲焊保險絲。在一些實施方式中,保險絲810可以是任何類型的保險絲(例如,狹窄金屬結構保險絲、二極體上保險絲層)。如圖8B所示,齊納二極體820包括具有PN結822的半導體821 (其由ρ型半導體和η型半導體形成)。金屬板擬4設置在半導體821的頂部上,並且金屬板擬6設置在半導體821的底部上。在一些實施方式中,可通過用半導體處理技術設置於(例如,濺射於)半導體821上的金屬限定金屬板擬4和/或金屬板826。在一些實施方式中,金屬板擬4和/ 或金屬板擬6可以不覆蓋半導體821的整個頂部或底部。如圖8Β所示(與結合圖6Β和圖7Β描述的PN結相反),齊納二極體820的PN結與半導體821的底部的距離比其與半導體821的頂部的距離小。因此,將圖8Β所示的齊納
18二極體820與圖6B和圖7B所示的齊納二極體相比是翻轉的。因為將齊納二極體820翻轉(相對於以上示出的PN結),所以,齊納二極體820的 PN結相對靠近輸出端子804,並且齊納二極體820的PN結可能相對靠近齊納二極體820在使用期間可能耦合的PCB。因此,PCB的部件(例如,過孔、銅絲或跡線(trace))可用作熱散熱片,以從齊納二極體820(其可能是對溫度相對敏感的)的PN結吸走熱量。因此,可能以期望的方式增加齊納二極體820的功率處理。如圖8B所示,輸出端子804與齊納二極體820的底部耦合。特別地,齊納二極體 820的金屬板擬6與輸出端子804耦合。保險絲810在輸入端子802和輸出端子804之間 (在輸出端子804的部分803處)耦合。而且,如圖8B所示,經由導電夾860 (其可與圖7A 和圖7B所示的導電夾760相同或相似)將齊納二極體820與接地端子806耦合。這與圖 7B所示的部件不同,在圖7B中,經由導電夾760將齊納二極體720與輸出端子704耦合,並經由金屬板7 將齊納二極體720與接地端子706耦合。雖然未在圖8A或圖8B中示出,但是,可將圖8A和圖8B所示的輸入功率保護裝置的部件集成在與圖6A和圖6B所示的封裝相似的封裝中。在一些實施方式中,除了那些以上提到的以外,可將附加部件包括在輸入功率保護裝置中。雖然未在圖8A或圖8B中示出, 但是,在一些實施方式中,可能經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體820與接地端子806耦合。圖9A是又一示出了輸入功率保護裝置的部件的頂視圖的方塊圖。圖9B是示出了圖9A所示的輸入功率保護裝置的部件的側視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置900包括用作過電流保護部分的保險絲910和用作過電壓保護部分的齊納二極體920。如圖9A所示,可經由導電夾960(其可與上述導電夾相同或相似)將齊納二極體920與輸入功率保護裝置 900的輸出端子904耦合。如圖9B所示,用導電夾962將保險絲910的第一部分與輸入端子902耦合(例如,電耦合),並且保險絲910的第二部分與導電夾960 (和輸出端子904) 耦合(例如,電耦合)。如圖9B所示,齊納二極體920包括具有PN結922的半導體921。金屬板擬4設置在半導體921的頂部上,並且金屬板擬6設置在半導體921的底部上。在一些實施方式中, PN結922、金屬板擬4和/或金屬板擬6可與以上描述的那些相似。如圖9B所示,經由金屬板擬6將齊納二極體920與接地端子906直接耦合。雖然未在圖9A或圖9B中示出,但是,在一些實施方式中,可以經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體920與接地端子906耦合。在一些實施方式中,用設置於齊納二極體920的半導體921上的處理層(例如,金屬層)限定金屬絲910。在一些實施方式中,可用半導體處理技術製造金屬絲910。例如, 在一些實施方式中,可通過使用濺射技術而設置於齊納二極體920的半導體921上的金屬來限定保險絲910。換句話說,可用半導體處理技術將保險絲910和齊納二極體920形成於公共矽基板內。雖然未在圖9A或圖9B中示出,但是,可將圖9A和圖9B所示的輸入功率保護裝置的部件集成在與圖6A和圖6B所示的封裝相似的封裝中。在一些實施方式中,除了那些以上提到的以外,可將附加部件包括在輸入功率保護裝置中。圖10是示出了過電流保護插座1003和過電壓保護插座1005的方塊圖。過電流保護插座1003包括焊盤1002和焊盤1004。過電壓保護插座1005包括焊盤1006和焊盤 1008。在一些實施方式中,過電流保護插座1003和過電壓保護插座1005可以是標準的(例如,標準尺寸的)分立元件可插入其中的標準插座。在圖10中示出了焊盤之間以及從焊盤 (例如,焊盤1004和焊盤1008之間)的電連接。例如,可經由焊盤1006和1008將標準尺寸的分立元件過電壓保護裝置(例如,齊納二極體)插入插座1005。在一些實施方式中,分立元件過電壓保護裝置可以在SMB封裝中。將標準尺寸的分立元件過電壓保護裝置的覆蓋區域(footprint)示出為輪廓1020。類似地,可經由焊盤1002和1004將標準尺寸的分立元件過電流保護裝置(例如,保險絲)插入插座1003。在一些實施方式中,分立元件過電流保護裝置可以在0402封裝中。將標準尺寸的分立元件過電流保護裝置的覆蓋區域示出為輪廓1030。如圖10所示,可用例如以上描述的那些輸入功率保護裝置(其結合過電流保護部分和過電壓保護部分)代替單獨的分立元件過電壓保護和過電流保護裝置。將插入過電壓保護插座1005和過電流保護插座1003的至少一部分中的輸入功率保護裝置的覆蓋區域示出為輪廓1000。如圖10所示,因為輸入功率保護裝置可以是三端子裝置,所以,可能無法將輸入功率保護裝置插入過電壓保護插座1005和/或過電流保護插座1003的至少一部分中。在圖10所示的實施方式中,不將輸入功率保護裝置插入焊盤1008中。如圖10所示,可將輸入功率保護裝置構造為,插入與分立元件過電壓保護裝置和 /或過電流保護裝置相關聯的標準插座中。因此,可將輸入功率保護裝置構造為,代替單獨的分立元件過電壓保護裝置和/或過電流保護裝置。圖11是示出了使用輸入功率保護裝置的方法的流程圖。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置可與任何上述輸入功率保護裝置相似或相同。在輸入功率保護裝置的過電流保護部分處接收電流(塊1100)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置的過電流保護部分可以是保險絲(例如,絲焊保險絲、用半導體處理技術製造的保險絲)或其他類型的過電流保護裝置。在一些實施方式中,在過電流保護部分處接收的電流可通過過電流保護部分,並可低於過電流保護部分的閾值電流(例如,額定電流)。將來自裝置的過電流保護部分的熱量傳遞至裝置的過電壓保護部分,直到輸入功率保護裝置的過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,故障短路)(塊 1110)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置的過電壓保護部分可以是任何類型的瞬態電壓抑制裝置,例如受到熱擊穿的齊納二極體。可將熱量傳遞至過電壓保護部分,直到過電壓保護部分的溫度超過閾值溫度(也可叫做閾值擊穿溫度)且過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態為止。在一些實施方式中,可以將過電流保護部分集成在(例如,封裝在)具有過電壓保護部分的輸入功率保護裝置內,使得可以在過電流保護部分與過電壓保護部分之間傳遞熱量。換句話說,可以將過電壓保護部分和過電流保護部分集成在一分立元件中,該分立元件可包括在例如計算裝置中。在一些實施方式中,可以經由在過電壓保護部分與過電流保護部分之間注射的模製物來傳遞熱量。一旦出現熱擊穿,將電流引出通過裝置的過電壓保護部分,直到裝置的過電流保護部分從高導電狀態改變成低導電狀態(例如,故障斷開)(塊1120)。可響應於從電壓調節狀態改變成短路狀態(例如,故障短路)的過電壓保護部分而將電流引出通過過電壓保護部分。可將被引出通過過電壓保護部分的電流引出通過輸入功率保護裝置的過電流保護部分,直到過電流保護部分從高導電狀態改變成低導電狀態(例如,故障斷開)。在一些實施方式中,如果過電流保護部分是保險絲,那麼當保險絲從高導電狀態改變成低導電狀態 (例如,故障斷開)時,保險絲可熔化並形成開路。圖12是示出了製造輸入功率保護裝置的方法的流程圖。圖12所示的方法可用來製造一個或多個上述輸入功率保護裝置。例如,圖12所示的方法可用來製造圖6A和圖6B 所示的輸入功率保護裝置600。如圖12所示,將過電壓保護部分插入容器(塊1200)。在一些實施方式中,過電壓保護部分可以是或可包括瞬態電壓抑制裝置。在一些實施方式中,過電壓保護部分可以是任何類型的過電壓保護裝置,例如,齊納二極體。將過電流保護部分插入容器(塊1210)。在一些實施方式中,過電流保護部分可以是絲焊保險絲、或基於多晶矽的保險絲。在一些實施方式中,過電壓保護部分和過電流保護部分可叫做輸入功率保護裝置的部件。過電流保護部分與過電壓保護部分耦合(例如,熱耦合)(塊1220)。在這種實施方式中,可將過電流保護部分的一部分絲焊於或電耦合於過電壓保護部分。在一些實施方式中,可將過電流保護部分與金屬耦合,所述金屬設置於過電壓保護部分上或設置為過電壓保護部分的一部分。將模製物在過電壓保護部分周圍和在過電流保護部分周圍插入容器(塊1230)。 在一些實施方式中,可將模製物在過電壓保護部分周圍和在過電流保護部分周圍注入容器。在一些實施方式中,可將模製物構造為,在過電壓保護部分和/或過電流保護部分的操作期間,在過電壓保護部分與過電流保護部分之間傳遞熱量。在一些實施方式中,模製物和容器可共同限定封裝的至少一部分。在一些實施方式中,在已將模製物插入容器之後,可將蓋子與容器耦合。在一些實施方式中,可選地,可以不將模製物插入容器。在這種實施方式中,可以從用來製造輸入功率保護裝置的過程中省略塊1230。在這種實施方式中,不使用模製物,但是可以通過傳統的矽下部結構(矽基礎結構,silicon infrastructures)或其他裝置結構來實現耦合(例如,熱耦合)。圖13A是示出了輸入功率保護裝置1300的至少一部分的頂視圖的方塊圖。圖13B 是示出了圖13A所示的輸入功率保護裝置1300的側視圖的方塊圖。在圖13A和圖1 所示的實施方式中,輸入功率保護裝置1300包括用作過電流保護部分的保險絲1310和用作過電壓保護部分的齊納二極體1320。在此實施方式中,保險絲 1310可以是嵌入式薄膜金屬保險絲或多晶矽電子保險絲(電保險絲)結構。例如,圖13A 所示的保險絲1310具有狗骨形結構,並且,可以是或可包括例如沉積於多晶矽基板上的鎢金屬。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1300可包括與保險絲1310不同的過電流保護部分,例如,多個平行保險絲結構、和/或與齊納二極體1320不同的過電壓保護部分。在此實施方式中,保險絲1310的底部1312耦合(例如,絲焊)於輸入端子1302, 並且保險絲1310的頂部1314耦合(例如,絲焊)於輸出端子1304。特別地,保險絲1310 的底部1312與具有導體1332的輸入端子1302耦合,並且保險絲1310的頂部1314與具有導體1330的輸出端子1304耦合。在此實施方式中,將導體1330、1332構造為,使得導體1330、1332在保險絲1310熔化(例如燒斷)之前將不會熔化。在一些實施方式中,可用一個或多個導電夾代替導體1330、1332,或與其一起使用。雖然未在圖13B中示出,但是,齊納二極體1320可包括半導體、PN結、和一個或多個金屬層。在此實施方式中,將絕緣層13M(其是熱和電絕緣層)設置在保險絲1310與齊納二極體1320之間。如圖1 所示,齊納二極體1320與接地端子1306直接耦合。雖然未在圖13A或圖1 中示出,但是,在一些實施方式中,可能經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體1320與接地端子1306耦合。而且,雖然未在圖13A或圖13B 中示出,但是可以用一個或多個通過絕緣層13M的導電過孔(例如,金屬過孔)將保險絲 1310與齊納二極體1320耦合。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置1300的保險絲1310、齊納二極體 1320、導體1330、1332和端子(S卩,輸入端子1302、輸出端子1304、接地端子1306)集成在單個封裝中。特別地,這些部件可以是例如設置於包括形成於部件周圍的模製物的容器(未示出)內。在一些實施方式中,可以將一個或多個導電板(例如,金屬板)設置在保險絲1310 的頂部上。導電板可用作輸入功率保護裝置1300的散熱片。在這種實施方式中,可以經由導電板將導體1330、1332與保險絲1310電連接。在一些實施方式中,可將導電板構造為, 與以其它可能沒有導電板的方式相比,在保險絲1310上更均勻地分配熱量(例如,在保險絲1310的頂部1314和/或底部1312上更均勻地分配)。在一些實施方式中,導電板的厚度(當從側面觀察時)可比保險絲1310的厚度(當從側面觀察時)大或小。如果將多個導電板設置在保險絲1310的頂部上,那麼,可將導電板彼此分離或可將其電連接。例如,可以將第一導電板設置在保險絲1310的頂部1314的上方(並與其耦合),並可以將第二導電板設置在保險絲1310的底部1312的上方(並與其耦合)。圖14是示出了與圖13A和圖1 所示的輸入功率保護裝置1300相似的輸入功率保護裝置1400的側視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置1400包括用作過電流保護部分的保險絲1410和用作過電壓保護部分的齊納二極體1420。在此實施方式中,保險絲1410可以是嵌入式薄膜金屬保險絲或多晶矽電子保險絲(電保險絲)結構。在一些實施方式中,圖 14所示的保險絲1410具有狗骨形結構,並且,可以是或可包括例如沉積於多晶矽基板上的鎢金屬。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1400可包括與保險絲1410不同的過電流保護部分和與齊納二極體1420不同的過電壓保護部分。保險絲1410的第一部分能夠耦合(例如,絲焊)於輸入端子1402,並且,雖然未示出,但是保險絲1410的第二部分可耦合(例如,絲焊)於輸出端子(未示出)。特別地, 可用一個或多個導體1432和/或一個或多個導電夾,將保險絲1410的第一部分和保險絲 1410的第二部分分別與輸入端子1402和輸出端子耦合。如圖14所示,將齊納二極體1420 與接地端子1406直接耦合。雖然未在圖14中示出,但是,在一些實施方式中,可能經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)將齊納二極體1420與接地端子1406耦合。雖然未在圖14中示出,但是,齊納二極體1420可包括半導體、PN結、和一個或多個金屬層。在此實施方式中,將絕緣層1424(例如,其是熱和電絕緣層)設置在保險絲1410 與齊納二極體1420之間。而且,雖然未在圖14中示出,但是,可能用一個或多個通過絕緣層1似4的導電過孔(例如,金屬過孔)將保險絲1410與齊納二極體1420耦合。
在一些實施方式中,可將絕緣層14M的一個或多個特性構造為,使得齊納二極體 1420(例如,過電壓保護部分)將以特定方式響應來自保險絲1410(例如,過電流保護部分)的熱量。可將絕緣層1似4的特性構造為,使得將以期望的方式把保險絲1410產生的熱量傳遞至齊納二極體1420。例如,可將絕緣層14M的一個或多個特性限定為,使得齊納二極體1420將以特定方式響應由特定電流脈衝(例如,電流脈衝分布)導致的來自保險絲 410的熱量。保險絲1410對特定電流脈衝(以及由其產生的熱量)的響應可叫做保險絲脈衝響應。可被構造為使得以期望的方式將保險絲1410產生的熱量傳遞至齊納二極體1420 的絕緣層14 的特徵可包括,例如,絕緣層14M的厚度、用來限定絕緣層14M的材料、絕緣層14M的特性(例如,絕緣層14M的熱導率和/或絕緣層14M的電導率),等等。作為一個特定實例,絕緣層14M可具有厚度X和/或這樣的熱導率,將該熱導率限定為,使得可以在特定的時間段內將保險絲1410響應於具有特定的一組特徵的電流脈衝而產生的熱量傳遞至齊納二極體1420。換句話說,絕緣層14M可具有厚度X和/或這樣的熱導率,厚度 X和/或熱導率被限定為使得齊納二極體1420響應於特定的電流脈衝分布而故障短路(例如,改變成短路狀態)。在一些實施方式中,可以將絕緣層14M的厚度X和/或熱導率限定為,使得齊納二極體1420可能響應於通過具有特定持續時間(或持續時間的範圍)和/ 或特定振幅(或振幅的範圍)的保險絲1410的電流脈衝,而在特定時間段內故障短路(例如,改變成短路狀態)。在一些實施方式中,與當絕緣層14M的厚度X相對厚(其中在齊納二極體1420與保險絲1410之間具有相對弱的熱耦合)時相比,當絕緣層1似4的厚度X 相對薄(其中在齊納二極體1420與保險絲1410之間具有相對強的熱耦合)時,齊納二極體1420可能響應於通過保險絲1410的電流脈衝而更快地故障短路。類似地,在一些實施方式中,與當絕緣層1似4的熱導率相對低時相比,當絕緣層14M的熱導率相對高時,齊納二極體1420可以響應於通過保險絲1410的電流脈衝而更快地故障短路。在一些實施方式中,絕緣層1似4的一個或多個特性可在絕緣層1似4上變化。例如,絕緣層14M的熱導率可豎直地(在頂部與底部之間)變化和/或可水平地(在左側與右側之間,或在前部與後部之間)變化。作為一個特定實例,與絕緣層14M的中心部分相比,絕緣層14M的熱導率朝著絕緣層14M的邊緣可更高。在這種實施方式中,與在絕緣層 1424的中心部分內相比,響應於電流而產生的來自保險絲1410的熱量可以在絕緣層1似4 的邊緣處更快地傳導。雖然未在圖14中示出,但是,在一些實施方式中,絕緣層14M的厚度可例如水平地變化。作為一個特定實例,絕緣層14M的厚度可從左側向右側逐漸變細。類似地,在一些實施方式中,絕緣層14M的寬度/長度可變化。如圖14所示,保險絲1410的厚度Y小於絕緣層1似4的厚度X。在一些實施方式中,絕緣層1似4的厚度X可小於等於保險絲1410的厚度Y。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置1400的保險絲1410、齊納二極體 1420、導體1430、和端子(即,輸入端子1402、輸出端子、接地端子1406)集成在單個封裝中。特別地,可將這些部件設置在包括形成於部件周圍的模製物的容器(未示出)內。圖15是示出了輸入功率保護裝置1500的頂視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置 1500包括用作過電流保護部分的保險絲1510(在此實施方式中,是絲焊保險絲)和用作過
23電壓保護部分的齊納二極體1520。在此實施方式中,用耦合(例如,絲焊)於輸入端子1502 的金屬絲限定保險絲1510,並且,保險絲可以是絲焊保險絲。在一些實施方式中,保險絲 1510可以是任何類型的保險絲(例如,狹窄金屬結構保險絲,二極體上保險絲層)。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1500在與齊納二極體1520不同的過電壓保護部分中可包括與保險絲1510不同的過電流保護部分。齊納二極體1520(將其設置在導電夾1560的下方)可包括,例如,具有PN結的半導體、一個或多個金屬板。在一些實施方式中,可通過使用半導體處理技術而設置於(例如,濺射於)半導體上的金屬來限定金屬板。如圖15所示,齊納二極體1520經由導電夾1560與輸入功率保護裝置1500的輸出端子1504耦合。在一些實施方式中,導電夾1560可由任何類型的導電材料製成,例如, 鋁、金,等等。在一些實施方式中,導電夾1560可由與保險絲1510相同的材料製成。在此實施方式中,齊納二極體1520與接地端子1506直接耦合,所述接地端子1506 設置在齊納二極體1520的下方。雖然未在圖15中示出,但是,在一些實施方式中,齊納二極體1520可以經由一個或多個導體(例如,一個或多個金屬絲)與接地端子1506耦合。可將導電夾1560構造為,使得在導電夾1560響應於經由保險絲1510和導電夾 1560在輸入端子1502與輸出端子1504之間流過的電流而故障斷開之前,保險絲1510將故障斷開(例如,從高導電狀態改變成低導電狀態)。在此實施方式中,可將與輸出端子1504相關聯的熱量傳遞至齊納二極體1520,以故障短路(例如,導致齊納二極體從電壓調節狀態改變成短路狀態)。例如,可將與輸出端子1504耦合的導電夾1560的部分1566(其可稱為部件)構造為,使得通過導電夾1560的部分1566的電流可能產生可有助於輸入功率保護裝置1500的齊納二極體1520的操作(例如,改變成短路狀態)的熱量。換句話說,由導電夾1560的部分1566產生的熱量和保險絲 1510產生的熱量可共同觸髮根據上述的輸入功率保護裝置1500的齊納二極體1520的操作 (例如,導致齊納二極體1520在具有特定持續時間的特定電流水平時故障短路)。因此,可將未被構造為用作保險絲(例如保險絲1510)的輸入功率保護裝置1500的一部分構造為, 產生熱量以觸發輸入功率保護裝置1500的齊納二極體1520的操作(例如,改變成短路狀態)。在一些實施方式中,可將導電夾1560的部分1566的一個或多個特性限定為,使得部分1566產生可導致或有助於輸入功率保護裝置1500內的齊納二極體1520的操作(例如,改變成短路狀態)的熱量。此外,可將導電夾1560的部分1566的一個或多個特徵限定義為,使得部分1566產生可導致或有助於齊納二極體1520響應於處於特定水平和/或具有特定持續時間的電流而故障短路的熱量。因此,可將導電夾1560的部分1566的一個或多個特徵限定為,使得部分1566產生可導致或有助於齊納二極體1520響應於處於特定水平和/或具有特定持續時間的電流而在特定溫度下故障短路的熱量。可被構造為導致部分1566以期望的方式產生熱量的導電夾1560的部分1566的特徵可包括,例如,部分1566的尺寸(例如,厚度、寬度、長度)、用來定義部分1566的材料、 部分1566的特性(例如,部分1566的熱導率、部分1566的電阻率、和/或部分1566的電導率)。作為一個特定實例,可將與輸出端子1504耦合的導電夾1560的部分1566的電阻 1564限定為,使得通過導電夾1560的部分1566的電流可以產生可有助於輸入功率保護裝置1500的齊納二極體1520的操作的熱量。雖然未在圖15中示出,但是,在一些實施方式中,可將與輸出端子1504耦合(並與輸入功率保護裝置1500分離)的部件構造為,產生可通過輸出端子1504和導電夾1560 傳導入齊納二極體1520中的熱量。因此,與輸出端子1504耦合的部件可產生可(與導電夾1560的部分1566和/或保險絲1510 —起協作)有助於和這裡描述的操作一致的輸入功率保護裝置1500的齊納二極體1520的操作的熱量。在一些實施方式中,輸出端子1504、或與輸出端子1504相關的部件可用作被構造為觸發齊納二極體1520以故障短路的主要熱源。在這種實施方式中,保險絲1510可用作被構造為觸發齊納二極體1520以故障短路的輔助熱源。在一些實施方式中,輸出端子1504、 或與輸出端子1504相關的部件可用作(或可基本上用作)被構造為觸發齊納二極體1520 以故障短路的唯一熱源。在這種實施方式中,不需要(或基本上不需要)與保險絲1510的熱耦合,便可實現齊納二極體1520的基於負載電流敏感的擊穿(例如,改變成短路狀態)。在一些實施方式中,相對於輸入功率保護裝置1500的其他部分產生的熱量,可調節與輸出端子1504相關聯的一個或多個部件(例如,夾1560的部分1566)的一個或多個特徵,使得與輸出端子1504相關聯的部件產生的熱量將以期望的方式(例如,對保險絲1510 來說期望的比例或貢獻水平)在各種電流水平對齊納二極體1520產生熱量。例如,可將與輸出端子1504相關聯的一個或多個部件構造為,與保險絲1510以相對低的電流和/或相對高的電流(例如,以接近保險絲1510的閾值電流的電流)產生的熱量相比,產生相對少量的熱量。在一些實施方式中,可將與輸出端子1504相關聯的一個或多個部件構造為,與保險絲1510以相對低的電流和/或相對高的電流(例如,以接近保險絲1510的閾值電流的電流)產生的熱量相比,產生相對大量的熱量(而沒有部件故障斷開)。因此,在一些實施方式中,如果存在負載電流(來自電源),那麼相對高電阻的輸出端子1504、以及零(或低)電阻的輸入端子1502可能僅有助於加熱齊納二極體1520。而且,在一些實施方式中, 相對高電阻的輸入端子1502、以及零(或低)電阻的輸出端子1504可能有助於加熱齊納二極體1520,不管電流是否流過齊納二極體1520和/或輸出端子1504。雖然未在圖15中示出,但是,可將圖15所示的輸入功率保護裝置1500的部件集成在封裝中,例如,集成在與圖6A和圖6B所示的封裝相似的封裝中。圖16A是示出了包括過電壓保護部分1620的三端子過電壓保護裝置1605的示意圖。在一些實施方式中,過電壓保護部分1620可以是例如齊納二極體。如圖16A所示,過電壓保護裝置1605包括輸入端子1602、輸出端子1604和接地端子1606。而且,過電壓保護裝置1605包括與輸入端子1602相關聯的輸入電阻1601、以及與輸出端子1604相關聯的輸出電阻1603。在此實施方式中,過電壓保護裝置1605不包括過電流保護部分,因此不叫做輸入功率保護裝置。然而,可將過電壓保護裝置1605與例如過電流保護裝置(未示出)耦合, 所述過電流保護裝置諸如保險絲裝置(其可以是分開的分立元件)。因此,過電壓保護裝置 1605和保險絲裝置可共同對例如負載(未示出)提供輸入功率保護。即使圖16A中的過電壓保護裝置1605不包括過電流保護部分,也可將過電壓保護裝置1605構造為調整(leverage)輸入電阻1601和輸出電阻1603,以監測負載電流並驅動過電壓保護部分1620,以達到臨界擊穿溫度(例如,超過閾值溫度)並觸發過電壓保護部分1620從電壓調節狀態到短路狀態的變化。特別地,可通過輸入電阻1601和/或輸出電阻 1603產生熱量,並且,可將該熱量傳遞至過電壓保護部分1620。響應於該熱量,可將過電壓保護部分1620構造為,儘管沒有過電壓事件,也可在特定電流(例如,負載電流)下故障短路(例如,從電壓調節狀態改變成短路狀態)。在一些實施方式中,可用輸入電阻1601和/ 或輸出電阻1603產生這樣的熱量,該熱量是在輸入端子1602和輸出端子1604之間的預定電流下導致或有助於過電壓保護部分1620的擊穿所必需的,所述擊穿進而可導致通過上遊保險絲(未示出)的電流的增加,這可導致保險絲故障斷開(例如燒斷)(例如,從高導電狀態改變成低導電狀態)。因此,用輸入電阻1601和/或輸出電阻1603仍可實現過電壓保護部分1620的熱擊穿(到短路狀態),而不將過電流保護部分集成在具有過電壓保護部分1620的過電壓保護裝置1605中。在一些實施方式中,可在保險絲(未示出)的下遊使用三端子過電壓保護裝置 1605,並可調節該裝置(例如,用輸入電阻1601和/或輸出電阻1603調節)以在一定電流水平下故障短路,例如,在低於保險絲的閾值電流下故障短路,從而改變系統的共同熔融響應並防止保險絲溫度過高狀態。換句話說,可將過電壓保護部分1620構造為,使得在所述電流水平下過電壓保護裝置1605的過電壓保護部分1620的短路可(通過相對大的電流引出)觸發上遊的保險絲故障斷開,而不會熔化單個整體封裝內的過電壓保護部分1620的熱導率。在一些實施方式中,可將多個過電壓保護裝置(例如圖16A所示的過電壓保護裝置160 與單個保險絲裝置耦合。在一些實施方式中,為了冗餘,可將多個過電壓保護裝置與單個保險絲裝置並聯地耦合,以減少保護多個並聯負載所需的保險絲的數量,或用於其他功能目的。例如,第一過電壓保護裝置和第二過電壓保護裝置可具有大約相同的閾值電流,並可與單個保險絲並聯。第一過電壓保護裝置和第二過電壓保護裝置均可與並聯的負載線相關聯(並且每個負載線可與分開的負載(例如,並聯的負載)耦合)。如果第一過電壓保護裝置發生故障並且在閾值電流下不故障短路(改變成短路狀態),那麼可將第二過電壓保護裝置構造為,以冗餘的方式在閾值電流下故障短路。在一些實施方式中,可將被構造為響應於不同的電流分布而故障短路的多個過電壓保護裝置與單個保險絲裝置並聯地耦合。例如,可將第一過電壓保護裝置構造為,響應於第一電流分布(和/或響應於第一電流分布的熱量分布)而故障短路,並且可將第二過電壓保護裝置構造為,響應於第二電流分布(和/或響應於第二電流分布的熱量分布)而故障短路。可將第一過電壓保護裝置和/或第二過電壓保護裝置構造為,即使沒有負載(與第一過電壓保護裝置或第二過電壓保護裝置相關聯)超過保險絲的額定電流,也驅動保險絲以故障斷開。在一些實施方式中,可將三端子過電壓保護裝置1605構造為,將電流從電源(未示出)傳導通過輸入端子1602和輸出端子1604到達與輸出端子1604操作地耦合的下遊負載(未示出)。因此,可將過電壓保護裝置1605設置在電源與下遊負載之間。在一些實施方式中,可經由焊接的連接將三端子過電壓保護裝置1605與下遊負載並與電路板(例如 PCB)操作地耦合。圖16B是示出了與圖16A所示的過電壓保護裝置1605耦合的電源1690和負載Ll 的一個實例的示意圖。在一些實施方式中,負載Ll可以是或可包括,例如,會以不希望的方式被電源1690產生的電流和/或電壓的相對快的增加損壞的電子元件(例如,傳感器、電晶體、微處理器、特定用途集成電路(ASIC)、分立元件、電路板)。返回參考圖16A,在一些實施方式中,可將三端子過電壓保護裝置1605構造為在特定電流水平下變得解耦,使得將保護與過電壓保護裝置1605的輸出端子1604操作地耦合的下遊負載。例如,可經由焊接連接將三端子過電壓保護裝置1605與下遊負載(該負載經由三端子過電壓保護裝置1605從電源接收電流)操作地耦合以及與電路板操作地耦合。可將三端子過電壓保護裝置1605構造為,響應於高於或等於特定水平(例如,閾值電流)的電流而增加溫度,直到三端子過電壓保護裝置1605的一個或多個焊接連接熔化且三端子過電壓保護裝置1605變得與電路板解耦(並與下遊負載解耦)。因為三端子過電壓保護裝置1605是設置於電源和負載之間的三端子過電壓保護裝置1605(在端子1602與1604 之間具有串聯部分、以及與包括過電壓保護部分1620的接地端子1606並聯的部分),所以, 當解耦(例如去除)三端子過電壓保護裝置1605時,將切斷到與輸出端子1604耦合的下遊負載的電流。因此,可能保護下遊負載不受到電源在高於或等於特定電流水平時提供的電流的影響。典型的二端子過電壓保護裝置可能不對下遊負載提供保護,如上所述,因為, 如果二端子裝置變得與電路板解耦,那麼可能不會產生開路(因為典型的二端子過電壓保護裝置將與電源並聯)。在一些實施方式中,可將三端子過電壓保護裝置1605構造為,在過電壓保護裝置 1605響應於由通過過電壓保護裝置1605的電流產生的熱量而已經故障短路(例如,改變成短路狀態)時或之後,變得解耦(並保護下遊負載)。過電壓保護裝置1605可變得與電路板解耦,使得在電源與下遊負載之間產生開路。例如,可將過電壓保護裝置1605構造為,響應於由通過過電壓保護裝置1605的電流產生的熱量而故障短路(例如,改變成短路狀態)。 響應於過電壓保護裝置1605故障短路,通過過電壓保護裝置1605的電流可增加,並導致過電壓保護裝置1605內的熔化一個或多個與過電壓保護裝置1605的焊接連接的額外加熱, 使得過電壓保護裝置1605變得與下遊負載操作地解耦(以產生開路並保護下遊負載)。在一些實施方式中,可用輸入電阻1601和/或輸出電阻1603限定(例如調節)過電壓保護裝置1605故障短路時的電流水平。在一些實施方式中,可將三端子過電壓保護裝置1605構造為,在過電壓保護裝置 1605響應於由通過過電壓保護裝置1605的電流產生的熱量而已經故障短路之前,變得解耦(並保護下遊負載)(例如,與電路板解耦)。例如,可將過電壓保護裝置1605構造為,響應於由通過過電壓保護裝置1605的電流產生的熱量而增加溫度。過電壓保護裝置1605的溫度的增加可導致,例如,一個或多個與過電壓保護裝置1605耦合的焊接連接熔化,使得過電壓保護裝置1605變得與例如電路板解耦。在一些實施方式中,可用輸入電阻1601和 /或輸出電阻1603限定(例如調節)過電壓保護裝置1605變得解耦時的電流水平。圖16C是示出了圖16A所示的過電壓保護裝置1605的實現方式的頂視圖的方塊圖。如圖16A所示,過電壓保護裝置1605包括用作過電壓保護部分的齊納二極體1620。在一些實施方式中,過電壓保護裝置1605可包括與齊納二極體1620不同的過電壓保護部分。 齊納二極體1620(將其設置在導電夾1660的下方)可包括,例如,具有PN結的半導體、一個或多個用半導體處理技術設置於(例如,濺射於)半導體上的金屬板,等等。如圖16C所示,經由導電夾1660將齊納二極體1620與過電壓保護裝置1605的輸出端子1606或1602耦合。在此實施方式中,將齊納二極體1620與設置於齊納二極體1620 下方的接地端子1604直接耦合。而且,過電壓保護裝置1605包括與輸入端子1602相關聯的輸入電阻1601和與輸出端子1606相關聯的輸出電阻1603。即使圖16C中的過電壓保護裝置1605不包括過電流保護部分,也可將過電壓保護裝置1605構造為,調整輸入電阻1601和輸出電阻1603,以監測負載電流並驅動過電壓保護部分1620達到臨界擊穿溫度(例如,超過閾值溫度)。特別地,可通過輸入電阻1601和/ 或輸出電阻1603產生熱量,並且,可將熱量傳遞至過電壓保護部分1620。響應於該熱量,可將過電壓保護部分1620構造為,儘管沒有過電壓事件,也可在特定電流(例如,負載電流) 下故障短路(例如,從電壓調節狀態改變成短路狀態)。在一些實施方式中,可用輸入電阻 1601和/或輸出電阻1603產生這樣的熱量,該熱量是在輸入端子1602和輸出端子1604之間的預定電流下導致或有助於過電壓保護部分1620的擊穿(例如,改變成短路狀態)所必需的,所述擊穿進而可導致通過例如上遊保險絲(未示出)的電流的增加,這可導致保險絲故障斷開(例如燒斷)。因此,用輸入電阻1601和/或輸出電阻1603仍可實現過電壓保護部分1620的熱擊穿,而不將過電流保護部分集成在具有過電壓保護部分1620的過電壓保護裝置1605中。圖17A是根據一個實施方式的輸入功率保護裝置1700的側視圖。如圖17A所示, 將輸入功率保護裝置1700實現為晶片級封裝(CSP)裝置。在一些實施方式中,晶片級封裝裝置可叫做晶片尺寸的封裝裝置。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1700小於等於輸入功率保護裝置1700的過電壓保護部分(例如,齊納二極體)的晶粒(die)的尺寸的1. 5 倍。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1700大於輸入功率保護裝置1700的過電壓保護部分(例如,齊納二極體)的模具的尺寸的1.5倍。如圖17A所示,輸入功率保護裝置 1700具有焊盤或球狀物(例如,球狀柵極陣列(BGA)) 1722,其可用來將輸入功率保護裝置 1700與例如電路板(例如PCB)耦合。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置1700實現為晶片水平晶片級封裝(WL-CSP)。雖然未在圖17A中示出,但是,可將圖16A所示的過電壓保護裝置1605實現為CSP,例如圖17A所示的。圖17B是根據一個實施方式的圖17A所示的輸入功率保護裝置1700的頂視圖。如圖17B所示,輸入功率保護裝置1700具有四個焊盤1722。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1700可具有比圖17B所示的多或少的焊盤1722。在一些實施方式中,一個或多個焊盤1722可包括或可以是輸入端子、輸出端子,和/或接地端子。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1700可以是圖16A至圖16C所示的三端子過電壓保護裝置1605的一個實現方式。在這種實施方式中,兩個焊盤1722可與端子(例如,輸入端子、輸出端子、接地端子) 中的一個相關聯。可將任何這裡描述的實施方式實現在CSP裝置中。例如,可將圖7A和圖7B所示的輸入功率保護裝置實現為CSP裝置。在這種實施方式中,可用球狀物代替絲焊、夾和/或線敷設,和/或可用矽處理結構實現絲焊、夾子和/或線敷設。圖18A是根據一個實施方式的另一輸入功率保護裝置1800的側視圖。如圖18A 所示,將輸入功率保護裝置1800實現為CSP裝置。如圖18A所示,輸入功率保護裝置1800 具有焊盤或球狀物(例如,球狀柵極陣列(BGA)) 1822,其可用來將輸入功率保護裝置1800 與例如電路板(例如PCB)耦合。在一些實施方式中,可將輸入功率保護裝置1800實現為晶片水平晶片級封裝(WL-CSP)。在此實施方式中,輸入功率保護裝置1800包括過電流保護部分1810(例如,保險絲)和過電壓保護部分1820(例如,齊納二極體,TVS裝置)。在此實施方式中,將絕緣層 1824設置在過電流保護部分1810與過電壓保護部分1820之間。在一些實施方式中,過電流保護部分1810可以是嵌入式薄膜金屬保險絲或多晶矽電子保險絲(電保險絲)結構。在一些實施方式中,過電流保護部分1810可以是或可包括,例如,沉積於多晶矽基板上的鎢金屬。圖18B是根據一個實施方式的圖18A所示的輸入功率保護裝置1800的頂視圖。如圖18B所示,輸入功率保護裝置1800具有四個焊盤1822。在一些實施方式中,輸入功率保護裝置1800可具有比圖18B所示的多或少的焊盤1822。在一些實施方式中,一個或多個焊盤1822可包括或可以是,輸入端子、輸出端子、和/或接地端子。在此實施方式中,過電流保護部分1810包括保險絲1812部分。圖19A是又一示出了輸入功率保護裝置1900的部件的頂視圖的方塊圖。圖19B 是示出了圖19A所示的輸入功率保護裝置1900的部件的側視圖的方塊圖。輸入功率保護裝置1900包括用作過電流保護部分的保險絲1910(在此情況中,是狗骨形保險絲)和用作過電壓保護部分的齊納二極體1920。如圖19A所示,可通過過孔19 (穿過圖19B所示的絕緣體1928)將齊納二極體1920與輸入功率保護裝置1900的輸出端子1904耦合。如圖 19B所示,保險絲1910的第一部分可用作輸入端子1902,或可(用未示出的導電夾)與輸入端子1902耦合(例如,電耦合),並且通過過孔1912(通過圖19B所示的絕緣體1928)將保險絲1910的第二部分與輸出端子1904耦合(例如,電耦合)。如圖19B所示,齊納二極體1920包括半導體1921,其具有PN結1922以及設置於半導體1921的頂部和底部上的金屬板1擬4。在一些實施方式中,PN結1922和/或金屬板 1擬4可與上述那些類似。如圖19B所示,經由半導體1921的底部上的金屬板1924,將齊納二極體1920與接地端子1906直接耦合。在此實施方式中,用設置於齊納二極體1920的半導體1921上的處理層(例如,金屬層)來限定保險絲1910。在一些實施方式中,可用半導體處理技術來製造保險絲1910和 /或過孔。例如,在一些實施方式中,可通過使用濺射技術沉積於齊納二極體1920的半導體1921上的金屬材料來限定保險絲1910。換句話說,可用半導體處理技術將保險絲1910 和齊納二極體1920均形成於公共矽基板內。可用絕緣體1擬8將輸出端子1904和保險絲 1910與半導體1921和半導體1921的頂部上的金屬板1擬4絕緣。雖然未在圖19A或圖19B中示出,但是,在一些實施方式中,可將輸出端子 1904 (或可用作輸出端子的焊料和/或模製物)與半導體1921的頂部上的金屬板1擬4直接耦合,和/或可與半導體1921直接耦合。在這種實施方式中,可以不將絕緣體19 設置在輸出端子1904與半導體1921(和/或半導體1921上方的金屬板1924)之間。在這種實施方式中,在將輸出端子1904沉積於金屬板1擬4的至少一部分上和/或半導體1921的至少一部分上之前,可以蝕刻掉絕緣體1擬8的至少一部分。雖然未在圖19A或圖19B中示出,但是,在一些實施方式中,可能用絕緣(例如,電絕緣、熱絕緣)材料(或塗層)和/或提供結構支撐的材料(或塗層)覆蓋輸入功率保護裝置1900,以優化(例如改進)保險絲性能,和/或屏蔽保險絲與外部環境的相互作用。例
29如,可以用玻璃材料、多晶矽材料等覆蓋(或塗覆)輸入功率保護裝置1900。雖然未在圖19A或圖19B中示出,但是,可將圖19A和圖19B所示的輸入功率保護裝置的部件集成在與圖6A和圖6B所示的封裝類似的封裝中。在一些實施方式中,除了以上提到的那些以外,可將附加部件包括在輸入功率保護裝置中。在一些實施方式中,可將圖 19A和圖19B中所示的輸入功率保護裝置1900實現為CSP裝置。可能將這裡描述的各種技術的實現方式實現在數字電路中,或實現在計算機硬體、固件、軟體或其組合中。還可能用特殊目的邏輯電路,例如,FPGA(現場可編程門陣列) 或ASIC (特定用途集成電路),來執行部分方法,並且,可以將設備實現為上述特殊目的邏輯電路。可能在包括後端部件(例如,數據伺服器),或包括中間設備部件(例如,應用程式伺服器),或包括前端部件(例如,具有圖形用戶界面的客戶端計算機或用戶通過其可與設備相互作用的網頁瀏覽器),或這種後端、中間設備或前端部件的任何組合的計算系統中實現所述實現方式。可能通過任何形式或介質的數字數據通信使部件互相連接,例如,通信網絡。通信網絡的實例包括區域網(LAN)和廣域網(WAN),例如網際網路。可能用各種半導體處理和/或封裝技術來實現一些實現方式。可能用各種類型的與半導體基板(包括但不限於,例如,矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、碳化矽(SiC),等等)相關的半導體處理技術,來實現一些實施方式。雖然如這裡描述的已經示出了所述實現方式的某些特徵,但是,對於本領域的技術人員來說,現在將出現許多修改、替代、改變和等價物。因此,將理解,所附權利要求旨在覆蓋所有這種落在實施方式的範圍內的修改和改變。應理解,已經僅通過實例給出了這些修改和改變,不是限制性的,並且,可能在形式和細節上進行各種改變。可能以任何組合來組合這裡描述的設備和/或方法的任何部分,除了相互排斥的組合以外。這裡描述的實施方式可包括所述不同實施方式的功能、部件和/或特徵的各種組合和/或子組合。
權利要求
1.一種設備,包括過電壓保護部分;以及過電流保護部分,與所述過電壓保護部分操作地耦合,使得由所述過電流保護部分以低於所述過電流保護部分的額定電流的電流產生的熱量導致所述過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態。
2.根據權利要求1所述的設備,其中,將所述過電壓保護部分和所述過電流保護部分集成在單個分立元件中。
3.根據權利要求1所述的設備,其中,將所述過電壓保護部分構造為在第一時間段期間故障短路,並且由所述故障短路的過電壓保護部分引出的電流導致所述過電流保護部分在第一時間段之後的第二時間段期間故障斷開。
4.根據權利要求1所述的設備,其中,由所述過電流保護部分以低於所述過電流保護部分的額定電流的電流產生的熱量導致所述過電壓保護部分的溫度增加,直到所述過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態。
5.根據權利要求1所述的設備,進一步包括輸出端子,經由導體與所述過電壓保護部分耦合,所述導體的電阻比所述過電流保護部分的電阻小。
6.根據權利要求1所述的設備,進一步包括輸出端子,經由多個導體與所述過電壓保護部分耦合,每個導體的電阻與所述過電流保護部分的電阻基本上相等。
7.根據權利要求1所述的設備,進一步包括輸出端子;以及導電夾,與所述過電壓保護部分、所述過電流保護部分和所述輸出端子耦合。
8.根據權利要求1所述的設備,其中,所述過電壓保護部分和所述過電流保護部分被限定在公共矽基板內。
9.一種設備,包括過電流保護部分;以及過電壓保護部分,與所述過電流保護部分耦合,使得所述過電壓保護部分的從電壓調節狀態熱觸發向短路狀態的熱觸發改變觸發所述過電流保護部分的低導電狀態。
10.根據權利要求9所述的設備,其中,所述過電壓保護部分的熱觸發故障觸發所述過電流保護部分故障斷開。
11.根據權利要求9所述的設備,其中,所述過電壓保護部分是瞬態電壓抑制裝置二極體或齊納二極體中的至少一種,並且,所述過電流保護部分是保險絲。
12.根據權利要求9所述的設備,其中,將所述過電流保護部分和所述過電壓保護部分集成在單個封裝中,所述封裝具有與所述過電壓保護部分電耦合的輸出端子、與所述過電壓保護部分電耦合的接地端子、以及與所述過電流保護部分電耦合的輸入端子。
13.根據權利要求9所述的設備,其中,所述過電壓保護部分從電壓調節狀態到短路狀態的改變由所述過電流保護部分產生的並以低於所述過電流保護部分的額定電流的電流傳導地傳遞至所述過電壓保護部分的熱量觸發。
14.根據權利要求9所述的設備,其中,將所述過電壓保護部分集成在具有所述過電流保護部分的封裝內,使得從所述過電流保護部分傳遞熱量,以在特定時間段內以低於所述過電流保護部分的額定電流的電流觸發所述過電壓保護部分從電壓調節狀態到短路狀態的改變。
15.根據權利要求9所述的設備,進一步包括輸出端子,經由導體與所述過電壓保護部分耦合,所述導體的電阻比所述過電流保護部分的電阻小。
16.根據權利要求9所述的設備,其中,所述過電流保護部分和所述過電壓保護部分具有公共矽基板。
17.一種方法,包括容納具有基板的過電壓保護部分;並且將所述過電壓保護部分設置到容器中,所述過電壓保護部分與設置於所述容器內的過電流保護部分電耦合和熱耦合。
18.根據權利要求17所述的方法,進一步包括將金屬設置在所述矽基板上,以限定所述過電流保護部分。
19.根據權利要求17所述的方法,進一步包括將所述過電流保護部分插入所述容器中,在將所述過電壓保護部分插入所述容器之後,將所述過電流保護部分與所述過電壓保護部分耦合。
20.根據權利要求17所述的方法,進一步包括將模製物在所述過電壓保護部分和所述過電流保護部分周圍插入容器,所述模製物是導熱材料,所述導熱材料將其構造為,將所述過電流保護部分以低於所述過電流保護部分的額定電流的電流產生的熱量傳遞至所述過電壓保護部分,使得所述過電壓保護部分故障短路。
全文摘要
公開了一種輸入功率埠保護部件。在一個一般方面中,一種設備可包括過電壓保護部分、以及與過電壓保護部分操作地耦合的過電流保護部分,使得由過電流保護部分以低於過電流保護部分的額定電流的電流產生的熱量導致過電壓保護部分從電壓調節狀態改變成短路狀態。
文檔編號H02H9/02GK102545191SQ20111037682
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者阿德裡安·米科拉傑克扎克 申請人:飛兆半導體公司

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