CN201383679Y - 一种小电容复合固体放电管芯片 - Google Patents

一种小电容复合固体放电管芯片 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种固体放电管，尤其是一种小电容复合固体放电管芯片。该芯片具有固体放电管芯片基体、第一电极和第二电极，所述固体放电管芯片基体一面与第一电极导电连接，所述固体放电管芯片基体另一面与第二电极导电连接，其特征是具有高分子PTC热敏电阻芯片，所述高分子PTC热敏电阻芯片一面上固定导电连接有第三电极，所述高分子PTC热敏电阻芯片另一面固定导电连接有第四电极，所述固体放电管芯片基体另一面的第二电极与高分子PTC热敏电阻芯片一面的第三电极固定导电连接。本产品具有过热、过压、过流及浪涌保护多重功能，响应速度快、成本低、体积小、抗冲击能力强和极间电容小的优点。

Description

一种小电容复合固体放电管芯片
技术领域
本实用新型涉及一种固体放电管，尤其是一种小电容复合固体放电管芯片。
背景技术
现在微电子技术应用已广泛渗透在人们的生产生活中，在社会各个领域都发挥着重大作用。然而随着网络通讯设备的大规模使用，微电子器件极端灵敏这一特点使得雷电及瞬间过电压对通讯设备造成的危害越来越严重，同时由于传输速度与工作频率越来越高。为此，提高微电子电路防雷防过压的能力，同时又不干扰电路正常工作就显得日趋重要与迫切。能满足该要求的元件必须具备两个要求：一是过压保护能力强，二是极间电容小。
现代电子电路中常用的防过压保护器件主要有四种：气体放电管，硅雪崩二极管(TVS)，金属氧化物压敏电阻(MOV.)和固态瞬变电压抑制器(俗称固体放电管)。以下为几种防护器件的性能比较：
1、气体放电管利用气体放电引起短路的原理制成，它跨接在线路输入端，没有浪涌电压时阻抗非常大可达1000M欧姆，极间电容约1-5pF，所以不会对线路有任何影响。当浪涌电压输入时，放电管放电导通，阻抗只有毫欧姆量级，为浪涌提供了泄放通路，而不致于进入产品电路内部。气体放电管的优点是能承受大于20千安、持续时间为几十微秒的冲击电流，但所能承受脉冲过后的残压仍比较高，使用时应往往串接一个金属氧化物薄膜电阻，且体积大，成本高。
2、TVS管是一种结面积较大的雪崩二极管，当有浪涌电压侵入时，能迅速将电压峰值钳位于规定值上，响应时间小于1μs。钳位电压可取6.8伏至400伏。其优点是在浪涌抑制过程中，输入端不短路，不影响内部电路的工作。而且响应速度快，抑制效果好，残留尖峰很小；浪涌过后即自行恢复，没有延迟时间等。不足之处是承受尖峰电流的能力较弱。
3、金属氧化物压敏电阻也是靠电压钳位来抑制浪涌，响应时间小于1μs，承受尖峰电流的能力比硅雪崩二极管高。但其泄放能量速度稍慢，极间电容大300-500pF，对高频线路影响大。
4、固体放电管是一种新型浪涌抑制器，一旦浪涌侵入，首先起钳位作用，然后呈短路状态，将浪涌能量迅速泄放掉，最后恢复原始状态。其体积较小，封装形式多样，可以在印电路板上表面安装，但承受冲击电流的能力还未达到气体放电管的水平且寄生电容比气体放电管大，约100至200pF，不适用于高速率传输电路。
但是，现有的防过压保护器件包括固体放电管在内都只具有单独且针对性较强的功能，且具有单独或多项缺点，如：吸收浪涌电压能力弱、响应速度慢、残压高、极间电容大等等，不适用于高速率传输电路和高频信号电路的防雷防过压保护。不能兼具良好的防雷、过压及过流保护功能，令设计制造相关电路过于繁琐复杂，不能满足各种电子电路及网络通讯设备日益小型化且集成度高情况下的防雷、过压及过流保护需求。因此，急需提供响应速度快，抗冲击能力强、极间电容小且同时具有良好的防雷、过压、过流保护功能的一种小电容复合固体放电管芯片。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供响应速度快、成本低且体积小的一种小电容复合固体放电管芯片。
本实用新型的一种小电容复合固体放电管芯片具有固体放电管芯片基体、第一电极和第二电极，所述固体放电管芯片基体一面与第一电极导电连接，所述固体放电管芯片基体另一面与第二电极导电连接，其特征是具有高分子PTC热敏电阻芯片，所述高分子PTC热敏电阻芯片一面上固定导电连接有第三电极，所述高分子PTC热敏电阻芯片另一面固定导电连接有第四电极，所述固体放电管芯片基体另一面的第二电极与高分子PTC热敏电阻芯片一面的第三电极固定导电连接。
本实用新型中所述固体放电管芯片基体和高分子PTC热敏电阻芯片是通过串联的方式采用现有半导体粘结工艺或现有再流焊工艺固定导电连接复合为一体形成一种小电容复合固体放电管芯片。复合后的芯片极间电容小。本实用新型的一种小电容复合固体放电管芯片可由金属引线作为电极引出端子采用陶瓷或热固性塑料封装成各种形式(塑料外壳封装、有机树脂材料裹封或有机树脂材料裹封外加塑料外壳复合封装等等)的小电容复合固体放电管。本实用新型中所述固体放电管芯片基体和高分子PTC热敏电阻芯片均可以为园形，也可以均为方形，当然还可以两者之一为圆形或方形。本实用新型中所述固体放电管芯片基体和高分子PTC热敏电阻芯片均可以为相同大小(直径或长度或厚度)，当然必要时也可以两者之一略大于另一。
由本实用新型的一种小电容复合固体放电管芯片封装的各种形式的复合固体放电管为具有实用性和创造性的新结构防雷保护器件，它兼具现有各种防雷、过压保护元件优点，同时兼有PTC元件的优点。吸收浪涌电压能力强、响应速度快、残压低、极间电容小(＜5pF)，适用于高速率传输电路和高频信号电路的防雷防过压保护。具有良好的防雷、过压、过流保护功能，能很好地满足各种电子电路及网络通讯设备防雷、过压、过流保护这一需求。
本实用新型的基本设计技术方案及原理如下：
本实用新型是将固体放电管芯片基体和高分子PTC热敏电阻芯片复合集成为一体，利用电容串联原理，及高分子PTC热敏电阻极间电容小(1pF)的特点，有效地减小了整个复合芯片的极间电容。
本实用新型的一种小电容复合固体放电管芯片，将固体放电管芯片基体和高分子PTC热敏电阻芯片与串联的方式采用半导体粘接工艺或再流焊工艺将其固定导电连接复合为一体。复合后的芯片，可由金属引线作为电极引出端子采用陶瓷或热固性塑料封装成各种形式的小电容复合固体放电管。
采用本实用新型封装的小电容复合固体放电管共同利用固体放电管和高分子PTC热敏电阻的优点，克服在电路中分立使用的缺陷，将固体放电管和热敏电阻压敏复合封装成一个器件，其极间电容小。具有过热、过压、过流及浪涌保护多重功能，尤其适用于各种高频电路。与分立元件和气体放电管比较具有响应速度快，成本低、体积小，安装方便的优点。且响应速度快、抗冲击能力强和极间电容小。
与前述现有同类产品相比，本实用新型的一种小电容复合固体放电管芯片具有过热、过压、过流及浪涌保护多重功能，响应速度快、成本低、体积小、抗冲击能力强和极间电容小的优点。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
附图说明
图1是实施例中一种小电容复合固体放电管芯片的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的一种小电容复合固体放电管芯片具有固体放电管芯片基体1、第一电极2和第二电极3，所述固体放电管芯片基体1一面与第一电极2导电连接，所述固体放电管芯片基体1另一面与第二电极3导电连接，其特征是具有高分子PTC热敏电阻芯片4，所述高分子PTC热敏电阻芯片4一面上固定导电连接有第三电极5，所述高分子PTC热敏电阻芯片4另一面固定导电连接有第四电极6，所述固体放电管芯片基体4另一面的第二电极3与高分子PTC热敏电阻芯片4一面的第三电极5采用半导体粘接工艺固定导电连接。

Claims (1)

1、一种小电容复合固体放电管芯片，具有固体放电管芯片基体、第一电极和第二电极，所述固体放电管芯片基体一面与第一电极导电连接，所述固体放电管芯片基体另一面与第二电极导电连接，其特征是具有高分子PTC热敏电阻芯片，所述高分子PTC热敏电阻芯片一面上固定导电连接有第三电极，所述高分子PTC热敏电阻芯片另一面固定导电连接有第四电极，所述固体放电管芯片基体另一面的第二电极与高分子PTC热敏电阻芯片一面的第三电极固定导电连接。
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CN103311914B (zh) * 2013-05-31 2016-08-10 深圳市劲阳电子有限公司 复合型压敏电阻器过压保护电路

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