CN210467451U

CN210467451U - 浪涌吸收元件及电子部件

Info

Publication number: CN210467451U
Application number: CN201790000796.8U
Authority: CN
Inventors: 多田清和
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: WO2019012663A1; JPWO2019012663A1; JP6333501B1

Abstract

本实用新型涉及浪涌吸收元件及电子部件。浪涌吸收元件(10)具有：压敏电阻基体(11)；一对电极(12a、12b)，其与压敏电阻基体(11)的两端面电连接而对压敏电阻基体(11)进行夹持；外部引线(13a、13b)，其与一对电极(12a、12b)各自电连接；外装部件(14)，其将压敏电阻基体(11)及一对电极(12a、12b)包覆，在表面具有位于一对电极(12a、12b)之间的凹陷部；以及热膨胀体(16)，其配置于凹陷部，通过从压敏电阻基体(11)产生的热而不可逆地膨胀，将一对电极(12a、12b)中的至少一个从压敏电阻基体(11)拉开。

Description

浪涌吸收元件及电子部件

技术领域

本实用新型涉及具有用于设为开路(断开)状态的热膨胀体的浪涌吸收元件及电子部件。

背景技术

浪涌吸收元件具有下述功能，即，在被施加大于或等于恒定值的电压值的电压即高电压时流过浪涌电流，对后级的电路进行保护。浪涌吸收元件通常构成为，在包含ZnO(氧化锌)等金属氧化物的压敏电阻基体的两端安装有一对电极，从各个电极引出外部引线，并且压敏电阻基体的全部、电极的全部及外部引线的一部分由外装部件覆盖。

压敏电阻基体在每次电流流动时动作开始电压降低。即，压敏电阻基体在每次电流流动时对浪涌进行吸收的功能劣化，逐渐地接近短接(短路)状态。因此，浪涌吸收元件如果对压敏电阻基体施加多次过大的浪涌电压而劣化发展，则最终成为短接(短路)故障。

例如，在专利文献1中记载的浪涌吸收元件具有压敏电阻基体、与压敏电阻基体的两端面电连接而对压敏电阻基体进行夹持的一对电极、与一对电极各自电连接的外部引线、将电极包覆的外装部件、以及设置于一对电极之间且通过从压敏电阻基体产生的热不可逆地膨胀而将一对电极中的至少一个从压敏电阻基体拉开的热膨胀体。在专利文献1中记载的浪涌吸收元件如果成为对浪涌进行吸收的功能劣化的状态，则通过由流过劣化的压敏电阻基体的电流引起的压敏电阻基体的发热而热膨胀体不可逆地膨胀，维持安全侧的开路(断开)状态。

专利文献1：日本专利第5829779号公报

实用新型内容

但是，在专利文献1中记载的浪涌吸收元件，用于设为开路(断开)状态的热膨胀体埋入至浪涌吸收元件的内部。因此，存在下述问题，即，用户无法任意地将用于设为开路(断开)状态的热膨胀体相对于浪涌吸收元件进行装卸。

本实用新型就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到用户能够任意地将用于设为开路(断开)状态的热膨胀体进行装卸的浪涌吸收元件及电子部件。

为了解决上述的课题并达到目的，本实用新型所涉及的浪涌吸收元件具有压敏电阻基体。浪涌吸收元件具有与压敏电阻基体的两端面电连接而对压敏电阻基体进行夹持的一对电极。浪涌吸收元件具有与一对电极各自电连接的外部引线。浪涌吸收元件具有将压敏电阻基体及一对电极包覆，在表面具有位于一对电极之间的凹陷部的外装部件。浪涌吸收元件具有热膨胀体，其配置于凹陷部，通过从压敏电阻基体产生的热而不可逆地膨胀，将一对电极中的至少一个从压敏电阻基体拉开。

实用新型的效果

本实用新型所涉及的浪涌吸收元件具有下述效果，即，用户能够任意地将用于设为开路(断开)状态的热膨胀体进行装卸。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件的剖视图。

图2是本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件的剖视图。

图3是本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件的开路(断开)状态的剖视图。

图4是用于对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件进行说明的斜视图。

图5是用于对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件进行说明的斜视图。

图6是用于对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件的开路(断开)状态进行说明的斜视图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本实用新型的实施方式所涉及的浪涌吸收元件及电子部件详细地进行说明。此外，本实用新型不受本实施方式限定。

实施方式1.

首先，对本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件进行说明。图1及图2是本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件的剖视图。图3是本实用新型的实施方式1所涉及的浪涌吸收元件的开路(断开)状态的剖视图。

图1至图3所示的本实施方式所涉及的浪涌吸收元件10具有在被施加大于或等于恒定值的电压值的电压即高电压时流过浪涌电流的功能，即，对浪涌进行吸收的功能。图1所示的浪涌吸收元件10具有压敏电阻基体11、一对电极12a、12b、外部引线13a、13b和外装部件14。图2及图3所示的浪涌吸收元件10还具有热膨胀体16。

压敏电阻基体11例如包含ZnO(氧化锌)或者SrTiO₃(钛酸锶)等金属氧化物，但能够用于压敏电阻基体11的材料并不限定于前述的金属氧化物。压敏电阻基体11具有一对端面11Ta、11Tb和侧部11S。侧部11S将一对端面11Ta、11Tb进行连接。

一对电极12a、12b分别与压敏电阻基体11的两端面11Ta、11Tb电连接。具体地说，电极12a与压敏电阻基体11的端面11Ta电连接，电极12b与压敏电阻基体11的端面11Tb电连接。一对电极12a、12b没有被电连接。通过如上所述的构造，压敏电阻基体11被一对电极12a、12b夹持。

外部引线13a、13b分别与一对电极12a、12b各自电连接。

外装部件14将压敏电阻基体11及一对电极12a、12b包覆。外装部件14在表面且一对电极12a、12b之间具有凹陷部15。凹陷部15以沿压敏电阻基体11的周围的形式形成于外装部件14。例如，外装部件14的上侧的表面即上表面14a和形成于外装部件14、成为凹陷部15的侧面的外装部件14的侧面14b所成的角度优选为90°。另外，形成于外装部件14、成为凹陷部15的两侧面的外装部件14的两侧面14b、14c优选是平行的。凹陷部15位于一对电极12a、12b之间。即，形成于外装部件14、成为凹陷部15的底面的外装部件14的底面14d位于一对电极12a、12b之间。

压敏电阻基体11和电极12b，例如通过导电性粘接剂等粘接而电连接。压敏电阻基体11和电极12a，例如通过粘接力比导电性粘接剂弱的导电膏等，能够拉开地连接且电连接。在本实施方式中，压敏电阻基体11及电极12b和压敏电阻基体11及电极12a中的至少一方能够拉开地连接且电连接即可。因此，压敏电阻基体11及电极12b和压敏电阻基体11及电极12a这两者，例如可以通过导电膏等电连接。

热膨胀体16如图2所示，配置于外装部件14的凹陷部15。热膨胀体16可以嵌入至外装部件14的凹陷部15。在热膨胀体16嵌入至凹陷部15的情况下，优选热膨胀体16的厚度大于侧面14b、14c间的大小。热膨胀体16的厚度是指热膨胀体16向凹陷部15嵌入前的热膨胀体16中的从侧面14b朝向14c的方向的尺寸。热膨胀体16可以使用粘接剂等而粘贴于外装部件14的凹陷部15。热膨胀体16通过从压敏电阻基体11产生的热而不可逆地膨胀，将一对电极12a、12b中的至少一个从压敏电阻基体11拉开。在本实施方式中，电极12b粘贴于压敏电阻基体11，电极12a通过导电膏等而与压敏电阻基体11连接，因此热膨胀体16进行膨胀，由此电极12a从压敏电阻基体11被拉开。如前述所示，电极12b可以从压敏电阻基体11被拉开，电极12a、12b两者可以从压敏电阻基体11被拉开。

例如，压敏电阻基体11劣化，动作开始电压降低而成为短接(短路)故障状态，其结果，在压敏电阻基体11流过大电流，由此从压敏电阻基体11产生热。如上所述产生的热传递至热膨胀体16，由此热膨胀体16不可逆地膨胀(热膨胀)而将电极12a从压敏电阻基体11拉开。

热膨胀体16例如是能够通过热而不可逆地膨胀的树脂。作为能够通过热而不可逆地膨胀的树脂，例如使用“スリーエム”(注册商标)“ジャパン社”制的型号为AF－3024的树脂。能够通过热而不可逆地膨胀的树脂的热膨胀体16，如果达到预定的温度，则在内部形成多个气孔而成为发泡状态并膨胀，外形的尺寸增大。热膨胀体16如果一旦在内部形成多个气孔，则在冷却后体积也不减少。如上所述，热膨胀体16不可逆地膨胀。即，热膨胀体16如果一旦膨胀，则维持膨胀的状态。

如果热膨胀体16不可逆地膨胀而外形的尺寸变大，则电极12a和电极12b之间的距离变大。其结果，热膨胀体16如图3所示，将电极12a从压敏电阻基体11拉开，在压敏电阻基体11和电极12a之间形成绝缘空隙17。如果电极12a从压敏电阻基体11拉开，则浪涌吸收元件10成为开路(断开)状态，因此，即使对一对电极12a、12b施加电压，也不在压敏电阻基体11流过电流。

如果对压敏电阻基体11施加多次过大的浪涌电压而流过多次过大的电流，则压敏电阻基体11劣化，动作开始电压降低而接近短接(短路)故障状态。即，浪涌吸收元件10对浪涌进行吸收的功能劣化。如果压敏电阻基体11接近短接(短路)故障状态，则动作开始电压降低，因此在浪涌吸收元件10连接于电源线的相间的情况下，在压敏电阻基体11流过电流而发热，温度上升。其结果，浪涌吸收元件10、更具体地说外装部件14的温度上升。

热膨胀体16通过由在劣化的压敏电阻基体11中流动的电流引起的压敏电阻基体11的发热而不可逆地膨胀。因此，作为浪涌吸收元件10，如果热膨胀体16一旦膨胀，则如图3所示，维持在压敏电阻基体11和电极12a之间形成有绝缘空隙17的状态。其结果，作为浪涌吸收元件10，如果热膨胀体16一旦膨胀，则维持开路(断开)状态。浪涌吸收元件10在热膨胀体16膨胀之后，在压敏电阻基体11不流过电流，因此，在对浪涌进行吸收的功能降低的状态下，能够对安装有浪涌吸收元件10的电源线、电路或者仪器类的短接(短路)故障的发生进行抑制。另外，浪涌吸收元件10在对浪涌进行吸收的功能降低的状态下，对压敏电阻基体11及外装部件14的温度上升进行抑制。

将热膨胀体16开始不可逆的膨胀的温度称为膨胀开始温度。热膨胀体16在大于或等于膨胀开始温度时不可逆地膨胀。膨胀开始温度例如是180℃。膨胀开始温度根据能够通过热而不可逆地膨胀的树脂的规格是不同的，因此并不限定于前述的180℃。膨胀开始温度，例如优选小于或等于外装部件14的耐热温度，优选比外装部件14的耐热温度低5℃至10℃左右。通过对在热膨胀体16中使用的能够膨胀的树脂的规格及外装部件14的规格的至少一者进行变更，从而能够使膨胀开始温度小于或等于外装部件14的耐热温度。

根据本实施方式，浪涌吸收元件10如果成为对浪涌进行吸收的功能劣化的状态，则热膨胀体16不可逆地膨胀，维持安全侧的开路(断开)状态。其结果，在对浪涌进行吸收的功能劣化的浪涌吸收元件10不流过电流，因此能够对安装有浪涌吸收元件10的电路或者仪器类的短接(短路)故障的发生进行抑制。另外，浪涌吸收元件10能够抑制在对浪涌进行吸收的功能劣化的状态下在压敏电阻基体11持续流过电流。其结果，浪涌吸收元件10抑制温度上升，因此安全性提高。并且，热膨胀体16在小于或等于外装部件14的耐热温度时不可逆地膨胀，因此能够将外装部件14在小于或等于耐热温度时使用。

根据本实施方式，在外装部件14的表面形成凹陷部15，用于设为开路(断开)状态的热膨胀体16配置于在外装部件14的表面形成的凹陷部15，因此用户能够任意地将用于设为开路(断开)状态的热膨胀体16相对于浪涌吸收元件10进行装卸。在外装部件14的上侧的表面即上表面14a和形成于外装部件14、成为凹陷部15的侧面的外装部件14的侧面14b所成的角度为90°，形成于外装部件14、成为凹陷部15的两侧面的外装部件14的两侧面14b、14c平行的情况下，用户能够更容易地将热膨胀体16相对于浪涌吸收元件10进行装卸。在热膨胀体16嵌入至凹陷部15的情况下，电极12a从压敏电阻基体11容易地被拉开。

根据本实施方式，在外装部件14的表面形成凹陷部15，用于设为开路(断开)状态的热膨胀体16配置于在外装部件14的表面形成的凹陷部15。与将热膨胀体16埋入至浪涌吸收元件的内部的情况相比较，能够设为使浪涌吸收元件的制造工序变得简单的制造工序，即，在浪涌吸收元件的通常的制造工序后追加形成凹陷部15的工序而成的制造工序，能够减少浪涌吸收元件10的制造成本。

根据本实施方式，在用户将设为开路(断开)状态的功能追加于浪涌吸收元件10的情况下，例如用户在形成于外装部件14的表面的凹陷部15配置热膨胀体16即可。因此，能够容易地操作浪涌吸收元件10。

在本实施方式中，热膨胀体16使用通过热而不可逆地膨胀的树脂，但只要是通过热而不可逆地膨胀的材料，则并不限定于树脂。例如，热膨胀体16可以是形状记忆合金，其以如果大于或等于膨胀开始温度，则增大一对电极12a、12b彼此的距离的方式变形。另外，热膨胀体16也可以是封入至由进行塑性变形的材料制作的容器的气化物质或者诸如热膨胀系数大的材料这样的构造体。

实施方式2.

接下来，对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件进行说明。图4及图5是用于对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件进行说明的斜视图。图6是用于对本实用新型的实施方式2所涉及的电子部件的开路(断开)状态进行说明的斜视图。

图4所示的作为本实施方式所涉及的电子部件的电阻器20，具有将电阻器20的内部的电阻体25包覆的外装部件21a、21b。外装部件21a、21b和电阻体25使用粘接剂等进行接合。电阻体25存在于外装部件21a的内部及外装部件21b的内部。电阻体25是元件的一个例子。图5及图6所示的电阻器20还具有热膨胀体23。在图4至图6中，电阻器20在设置于基板30的承载部31a、31b上设置。在图4至图6中，电阻体25的一端与承载部31a电连接，电阻体25的另一端与承载部31b电连接。

外装部件21a在表面且外装部件21b侧具有凹陷部22a。外装部件21b在表面且外装部件21a侧具有凹陷部22b。如果外装部件21a和外装部件21b物理地连接，则凹陷部22a和凹陷部22b形成1个凹陷部22。

热膨胀体23如图5所示，配置于外装部件21a、21b的凹陷部22。热膨胀体23可以嵌入至外装部件21a、21b的凹陷部22。热膨胀体23可以使用粘接剂等而粘贴于外装部件21a、21b的凹陷部22。热膨胀体23通过从电阻器20产生的热而膨胀，将外装部件21a和外装部件21b物理地分离。电阻体25通过由热膨胀体23的膨胀产生的力而分离。如果外装部件21a和外装部件21b物理地分离，则电阻器20的内部的电阻体25物理地分离，电阻体25成为开路(断开)状态。

例如，由于某种异常而在电阻器20流过大电流，由此从电阻器20产生热。如上所述产生的热传递至热膨胀体23，由此热膨胀体23膨胀(热膨胀)而将外装部件21a和外装部件21b物理地分离，并且将电阻体25物理地分离。

热膨胀体23例如是通过热而能够膨胀的树脂。如果热膨胀体23膨胀而外形的尺寸变大，则将外装部件21a和外装部件21b物理地分离。其结果，热膨胀体23如图6所示，在外装部件21a和外装部件21b之间形成绝缘空隙24。绝缘空隙24将电阻器20物理及电分离。如果将外装部件21a和外装部件21b物理地分离，则电阻体25物理地分离，电阻器20成为开路(断开)状态，因此即使对电阻器20的电极施加电压，也不在电阻体25流过电流。

根据本实施方式，在由于某种异常而在电阻器20流过大电流的情况下，热膨胀体23膨胀而将外装部件21a和外装部件21b物理地分离，并且将电阻体25物理地分离。由此，电阻器20成为开路(断开)状态。即，电阻器20能够具有熔断器的功能，因此能够无需另外设置熔断器。

根据本实施方式，在外装部件21a、21b形成凹陷部22，用于设为开路(断开)状态的热膨胀体23配置于在外装部件21a、21b形成的凹陷部22，因此用户能够任意地将用于设为开路(断开)状态的热膨胀体23相对于作为电子部件的电阻器20进行装卸。

根据本实施方式，在外装部件21a、21b形成凹陷部22，用于设为开路(断开)状态的热膨胀体23配置于在外装部件21a、21b形成的凹陷部22。与将热膨胀体23埋入至电阻器20的内部的情况相比较，能够设为使电阻器20的制造工序变得简单的制造工序，即，在电阻器的通常的制造工序后追加形成凹陷部22的工序而成的制造工序，能够减少作为电子部件的电阻器20的制造成本。

根据本实施方式，在用户将设为开路(断开)状态的功能追加于电阻器20的情况下，例如用户在形成于外装部件21a、21b的凹陷部22配置热膨胀体23即可。因此，能够将作为电子部件的电阻器20容易地操作。

在本实施方式中，电子部件为电阻器20，但电子部件并不限定于电阻器20。只要是由于流过大电流而产生热且需要具有熔断器的功能的电子部件，则本实用新型就能够应用。

以上的实施方式所示的结构表示本实用新型的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本实用新型的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

10浪涌吸收元件，11压敏电阻基体，12a、12b电极，13a、13b外部引线，14、21a、21b外装部件，15、22、22a、22b凹陷部，16、23热膨胀体，17、24绝缘空隙，20电阻器，25电阻体，30基板，31a、31b承载部。

Claims

1.一种浪涌吸收元件，其特征在于，具有：

压敏电阻基体；

一对电极，其与所述压敏电阻基体的两端面电连接而对所述压敏电阻基体进行夹持；

外部引线，其与所述一对电极各自电连接；

外装部件，其将所述压敏电阻基体及所述一对电极包覆，在表面具有位于所述一对电极之间的凹陷部；以及

热膨胀体，其能够装卸地配置于所述凹陷部，通过从所述压敏电阻基体产生的热而不可逆地膨胀，将所述一对电极中的至少一个从所述压敏电阻基体拉开。

2.一种电子部件，其特征在于，具有：

外装部件，其将元件包覆，在表面具有凹陷部；以及

热膨胀体，其能够装卸地配置于所述凹陷部，通过从所述元件产生的热而膨胀，将所述外装部件物理地分离，并且将所述元件物理地分离，使所述元件成为断开状态。