半導體器件過熱保護電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種半導體器件過熱保護電路，具有防止電子元件過熱的保護裝置。它含有一個與電子元件熱接觸的且串接在電路中的散熱金屬片，即在溫度超限時，能斷開供電電路結(jié)構(gòu)。該電子元件過熱保護裝置斷開電路機構(gòu)是由導電的熔斷元件構(gòu)成。該電子元件過熱保護裝置斷開電路機構(gòu)采用具有彈性的導電簧片，此簧片焊接在固定的散熱金屬片上。當元件的溫度超限時，在熱作用下，簧片從散熱金屬片上解脫從而斷開供電電路。電子元件是一個封裝好的氧化鋅壓敏電阻。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及保護電子元件防止過熱的裝置。具體地說是涉及一種半導 體器件過熱保護電路。它由一個與電子元件電氣連接的散熱器組成。當散熱器 的溫度超過一定界限時，電子元件自動脫開電源。這些元件通常是半導體元件(如Zn0壓敏電阻)。
技術介紹
如今，半導體元件廣泛地使用在電子，電氣，計算機與通訊設備中。但是 這些元件都有一個共同的缺限會產(chǎn)生過熱。過熱是從元件中的某點開始，然 后到元件整體，直至設備損壞，甚至發(fā)生火災。ZnO壓敏電阻屬于陶瓷半導體器 件，由于其特有的非線性特征(如圖l所示)，它被廣泛地應用于電氣電子設備， 用來防止工業(yè)與大氣過電壓的侵襲。正常情況下，ZnO壓敏電阻有很高的阻抗，保護電路處于開路狀態(tài)。當暫態(tài) 過電壓出現(xiàn)時，壓敏電阻導通，把浪涌能量引導入地，同時，它也吸收一部分 浪涌。如果暫態(tài)過電壓的能量不超過壓敏電阻的吸收能力，它就回到原始特性， 等待下次過電壓的到來。可是，如果過電壓的能量超過它的吸收極限，壓敏電 阻的電氣參數(shù)將衰減。 一旦l mA下的標稱導通電壓低于正常線路工作電壓，壓 敏電阻將進入熱崩潰狀態(tài)。它發(fā)熱，冒煙，短路(這是一種非完全短路，短路電 阻在10-50Q之間)。這種熱崩潰對于被保護設備是很危險的。采取過熱保護措施來預防這一缺 陷是非常重要的。目前在市場上，對應于封裝的壓敏電阻，人們能找到采用熔絲，空開或熱溫熔絲的保護裝置。但這些裝置都不能完全起到保護壓敏電阻防止熱崩潰效應。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有 防止壓敏電阻熱崩潰脫離裝置的半導體器件過熱保護電路。當溫度過熱時，它 具有切斷電路的能力。防止壓敏電阻熱崩潰的脫離裝置必須滿足以下2個條件1. 壓敏電阻是一個過壓保護器件，它最基本的作用是把浪涌能量引導入地。因 而對脫離裝置的第一要求是脫離裝置必須能承受壓敏電阻額定的放電電 流(從幾百安培到10kA).2. 壓敏電阻在正常情況下，只有很小的漏電流(以PA計)， 一旦壓敏電阻損壞， 它從10mA開始發(fā)熱。因而對脫離裝置的第二要求是當熱崩潰發(fā)生時，脫 離裝置應能在很小電流時發(fā)生脫離(500mA或2A)采用熔絲保護，能滿足第一要求，只要熔絲的短路電流容量足夠大。但是熔 絲無法在額定工作電流以下的小電流時，把電路斷開。采用空開保護方式，結(jié) 果是類似的。采用熱溫熔絲保護 一個熱溫熔絲在環(huán)境溫度超過其熔斷溫度時 可以斷開，因此該器件被廣泛地使用在電子與電氣設備中，用來防止過熱現(xiàn)象。 但是，通常的熱溫熔絲不是用來承受沖擊電流的。經(jīng)過沖擊電流后，有些失去 它們的初始參數(shù)，有些處于開路狀況或者對溫度變化反應很差。為解決上述技術問題，本技術的可以滿足上述兩種要求的技術方案是 一種半導體器件過熱保護電路，，適用于封裝成品過電壓保護元件的過熱保護裝 置,并接在電子電氣設備的供電電源上，其特征在于所述的過熱保護裝置由衰通過衰減的元件與地相連接。該裝置可以在元件溫度過高時，把衰減的元件通 過切斷電路從電源完全脫開。一種半導體器件過熱保護電路，所述的衰減的元件由氧化鋅壓敏電阻和散 熱金屬片組成，所述散熱金屬片通過粘貼與氧化鋅壓敏電阻固定連接，氧化鋅 壓敏電阻的一端與與地相連接，另一端通過散熱金屬片、切斷電路與電源相連接。半導體器件過熱保護電路，所述的衰減的元件為一組封裝好的保護元件或 一組封裝好的電子元件，所述保護元件包括壓敏電阻、快速限壓二極管和氣體 放電管的串接組合。半導體器件過熱保護電路，所述切斷電路為導電的熱熔斷元件。 半導體器件過熱保護電路，所述切斷電路為一個可以起到過流短路保護作 用導電的熔絲。半導體器件過熱保護電路，所述的切斷電路的采用焊接在散熱金屬片上的 具有彈性的金屬簧片。當溫度超過臨界值時，簧片自動脫離散熱片，從而斷開 電路。半導體器件過熱保護電路，所述散熱片由一個導電與導熱的金屬片構(gòu)成， 它與電子元件熱接觸，同時與電子元件在電路里是相互串連。半導體器件過熱保護電路，熱熔斷元件可以設置在與散熱金屬片平行的方向。半導體器件過熱保護電路，連接壓敏電阻與散熱金屬片的焊接熔點高于熱 熔斷元件的熔點。半導體器件過熱保護電路，由于保護電路中設有適合于封裝好的壓敏電阻的熱脫離裝置。其構(gòu)成包括以下幾個部分 一個粘貼(采用特殊粘貼方式)在封 裝好的壓敏電阻一面的金屬片，然后在金屬片上焊接一個低溫元件(合金或熔絲)，或用低溫焊錫焊接一個具有彈性的金屬簧片。簧片的放置位置可以根據(jù)周 邊環(huán)境的需求而變化(平行或垂直于壓敏電阻的表面)。該過熱保護電路具有以 下特點-1、 散熱裝置與半導體元件熱接觸且串接在電路中；當溫度過熱時，它具有 切斷電路的能力。2、 切斷電路的方式是采用一個導電熔絲元件。3、 由具有彈性的導電簧片構(gòu)成熱熔斷元件，過熱時，它會從散熱金屬片上 自動機械脫開，從而切斷電路。4、 散熱片是一個導熱又導電的金屬片，它與半導體元件熱接觸，且在電路中串接。5、 散熱片是經(jīng)過特別粘貼來固定的。6、 熱熔斷元件可以放置在不同的方向，以便總的體積小型化。7、 電子元件是一個過壓保護元件。8、 過壓保護電路會偶爾產(chǎn)生過熱。9、 電子元件是一個ZnO壓敏電阻。10、 壓敏電阻與散熱金屬片連接熔點總是高于熔斷元件與散熱金屬片的連接 熔點。以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明； 附圖說明圖1為ZnO壓敏電阻的電氣特性曲線圖2為采用本技術一種半導體器件過熱保護電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖3為采用本技術制作的帶熱脫離保護裝置的封裝壓敏電阻結(jié)構(gòu)示意圖4為釆用本技術制作的帶熱脫離保護裝置的三級保護避雷器電路結(jié)構(gòu)示 意圖5為采用本技術制作的帶熱脫離保護裝置的具有對稱結(jié)構(gòu)三級保護避雷器電路結(jié)構(gòu)示意具體實施方式如圖2、圖3所示， 一種半導體器件過熱保護電路，適用于封裝好的成品過 電壓保護元件的過熱保護裝置，并接在電子電氣設備l的供電電源6上，該裝 置可以在元件溫度過高時，把衰減的元件通過切斷電路從電源完全脫開。所述 的衰減的元件為封裝好的氧化鋅壓敏電阻4。正常情況下，穿過壓敏電阻4的漏 電流很小。當出現(xiàn)暫態(tài)過電壓5時，放電電流流經(jīng)熱熔斷元件2，散熱金屬片 3,再經(jīng)壓敏電阻4流入地。熱熔斷元件2的直徑須足夠大，以便能承受大電流。 金屬片3是特別粘貼在封裝好的壓敏電阻上，它起著散熱器的作用，可以延長 壓敏電阻的壽命。當壓敏電阻4嚴重衰減后，它進入熱崩潰狀態(tài)。 一旦過熱點 出現(xiàn)(過熱點的位置從一個壓敏電阻到另外一個壓敏電阻是完全偶然的)，壓 敏電阻4會越來越熱。粘貼在封裝好的壓敏電阻上的金屬片3成為一個熱接收 器。由于金屬片3的厚度很薄(〈0.1mm)，采用粘貼技術及優(yōu)良的導熱性，過 熱點的熱量很快傳給了熱熔斷元件2。在傳熱過程中，熱損耗很小。當熔斷元件 2的溫度達到它的熔點(180° C左右)，它將熔化斷開，衰減的壓敏電阻4將 完全與電源6切斷。國際電工委員會有關避雷器的標準IEC61643-11要求過電壓保護避雷器配 備短路過流保護。本技術在熱保護的基礎上，熱熔斷元件2同時起著正常 熔絲的過流保護角色。當避雷器遭受很大的放電電流造成內(nèi)部短路故障時，電 流值超過熱熔元件的極限值，熱熔斷元件將斷開電路，起到過流保護作用。參見圖4，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種半導體器件過熱保護電路，所述的過熱保護電路并接在電子電氣設備（１）的供電電源（６）上，其特征在于：所述的過熱保護電路由衰減的元件和切斷電路串接組成，所述的切斷電路的一端與電源（６）相連接，另一端通過衰減的元件與地相連接。

【技術特征摘要】
FR 2006-2-6 06/010241、一種半導體器件過熱保護電路，，所述的過熱保護電路并接在電子電氣設備(1)的供電電源(6)上，其特征在于所述的過熱保護電路由衰減的元件和切斷電路串接組成，所述的切斷電路的一端與電源(6)相連接，另一端通過衰減的元件與地相連接。2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導體器件過熱保護電路，其特征在于所述的 衰減的元件由氧化鋅壓敏電阻(4)和金屬片(3)組成，所述金屬片(3)通過 粘貼與氧化鋅壓敏電阻(4)固定連接，氧化鋅壓敏電阻(4)的一端與與地相 連接，另一端通過金屬片(3)、切斷電路與電源(6)相連接。3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導體器件過熱保護電路，其特征在于所 述的衰減的元件為一組保護元件或一組電子元件，所述保護元件包括壓敏電...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陶明，
申請(專利權(quán))人：陶明，
類型：實用新型
國別省市：34[中國|安徽]