TW201942920A - 金屬氧化物變阻器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種金屬氧化物變阻器，其包含變阻器材料的碟片(2)、配置在該碟片(2)上的第一金屬化電極(3)、以及絕緣材料的封裝件(1)，該碟片(2)至少部分地嵌埋於其中。再者，本發明是關於一種製造該金屬氧化物變阻器的方法，其中，該絕緣材料的該封裝件(1)是由熱模製而施加至該碟片(2)上。

Description

金屬氧化物變阻器及其製造方法
本發明是關於一種金屬氧化物變阻器及製造金屬氧化物變阻器的方法。
CN 1925072 A揭露配置在封閉凹洞中的變阻器(varistor)。
如果絕緣材料是由浸漬或由噴灑程序而施加至變阻器，則由於這些程序的本質，不可能精確地控制最終產品的尺寸。再者，為了要將另外的組件組合至該變阻器，需要額外的殼體。
本發明的目的是提供一種改進的金屬氧化物變阻器(以下簡稱為金氧變阻器)以及用來製造該變阻器的方法。
此目的由獨立請求項的標的予以解決。
本發明提供一種金氧變阻器，其包含變阻器材料的碟片、配置在該碟片上的第一金屬化(metallization)電極、以及絕緣材料的封裝件，該碟片是部分地嵌埋於其中。
該絕緣材料可為環氧樹脂或矽基樹脂。
變阻器材料的該碟片可具有任何形狀。該碟片較佳是平坦的。因此，該碟片的高度，也就是該第一金屬化電極與在該碟片的相對側上的第二金屬化電極之間的距離，可小於該碟片的寬度，也就是該碟片朝與其高度垂直的方向的延伸。
該金氧變阻器可不需要額外的殼體，以絕緣該變阻器材料的該碟片。取而代之，該絕緣可由該絕緣材料的該封裝件提供。
該絕緣材料的該封裝件可由熱模製而施加至該碟片上。熱模製可允許以高精確性施加該絕緣材料。因此，變阻器可建構具有良好定義的尺寸。再者，熱模製可允許形成該絕緣材料的薄層。因此，可建構小變阻器。因此，由熱模製而施加該絕緣材料有助於小型化該變阻器。
熱模製是一種製造方法，其在該製造程序中提供高彈性。如此一來，有可能適配該絕緣材料的應用至該變阻器的期望性質中。
該封裝件可僅覆蓋一部分該第一金屬化電極，從而形成窗口，該第一金屬化電極暴露在窗口中。如此一來，該第一金屬化電極可由接點而電性接觸，該接點固定、例如焊接至該窗口中的該第一金屬化電極。
第一端子可配置在該第一金屬化電極上。該第一端子可為金屬的(metallic)元件，該金屬的元件包含固定至該第一金屬化電極的金屬的結構。該變阻器可藉由該第一端子而電性接觸。
該封裝件可僅覆蓋一部分該第一端子，從而形成窗口，該第一端子暴露在該窗口中。因此，該第一端子可在該窗口中電性接觸。
該封裝件可完全地覆蓋該碟片，並且該第一端子可包含突出至該封裝件外的第一接觸元件。該第一端子可由接觸該第一接觸元件而電性接觸。
該第一接觸元件可朝與該第一金屬化施加至該碟片的表面平行的方向突出至該封裝件外。或者，該第一接觸元件可朝與該第一金屬化施加至該碟片的表面垂直的方向突出至該封裝件外。
該金氧變阻器可再包含配置在該碟片上相對於該第一金屬化的第二金屬化電極。電壓可施加在該第一金屬化電極與該第二金屬化電極之間。
該封裝件可僅覆蓋一部分該第二金屬化電極，從而形成窗口，該第二金屬化電極暴露在該窗口中。
第二端子可配置在該第二金屬化電極上。
該封裝件可僅覆蓋一部分該第二端子，從而形成窗口，該第二端子暴露在該窗口中。
該封裝件可完全地覆蓋該碟片，並且該第二端子包含突出至該封裝件外的第二接觸元件。
該第二接觸元件可朝與該第二金屬化施加至該碟片的表面平行的方向突出至該封裝件外。或者，該第二接觸元件可朝與該第二金屬化施加至該碟片的表面垂直的方向突出至該封裝件外。
該封裝件可包含用來將組件組合至該金氧變阻器的突出件。該突出件可由熱模製該絕緣材料加以形成。不需要額外的殼體，以將另外的組件固定至該金氧變阻器。
本發明復關於一種組合件，其包含具有至少一個突出件的該金氧變阻器、以及固定至該突出件上的組件。該組件可為SMD組件(SMD=surface mounted device，表面安裝裝置)。
依據另一個態樣，本發明是關於一種製造上述的金氧變阻器的方法，其中，該絕緣材料的該封裝件是由熱模製而施加至該碟片上。使 用熱模製以施加該封裝件提供許多優點。尤其是，該絕緣材料可以高精確性施加，即使在小尺寸變阻器上亦然。再者，突出件可由絕緣材料而直接地形成在該封裝件上，從而允許將另外的組件固定至該變阻器。
1‧‧‧封裝件
2‧‧‧碟片
3‧‧‧第一金屬化電極
4‧‧‧第二金屬化電極
5‧‧‧第一端子
5a‧‧‧平坦金屬結構
5b‧‧‧接觸元件
6‧‧‧第二端子
6a‧‧‧平坦金屬結構
6b‧‧‧接觸元件
7‧‧‧窗口
8‧‧‧突出件
9‧‧‧突出件
在下文中，本發明關於圖式予以詳細地描述，該圖式顯示本發明的較佳實施例。
第1a及1b圖顯示依據第一實施例的金氧變阻器的透視圖。
第2a及2b圖顯示依據第二實施例的金氧變阻器的透視圖。
第3a及3b圖顯示依據第三實施例的金氧變阻器的透視圖。
第4a及4b圖顯示依據第四實施例的金氧變阻器的透視圖。
第5a及5b圖顯示依據第五實施例的金氧變阻器的透視圖。
第6a及6b圖顯示依據第六實施例的金氧變阻器的透視圖。
第1a及1b圖顯示金氧變阻器的透視圖。在第1b圖中，封裝件1是顯示成透明的，以為了顯現該封裝件1內部的元件。
該變阻器包含變阻器材料的碟片2。該碟片2具有立方柱形狀。該碟片2具有頂面及相對於該頂面的底面。該碟片2的基底區域是粗略地正方形(quadratic)。該碟片2垂直於該基底區域的高度顯著地小於該粗略地正方形基底區域的側面長度。因此，該碟片2是平坦的。本發明並不受限於具有此形狀的碟片2。取而代之，該碟片2可具有任何形狀。
第一金屬化電極3配置在該碟片2的該頂面上。第二金屬化電極4配置在該碟片2的該底面上。
該碟片2及該金屬化電極3、4是至少部分地嵌埋於該封裝件1中。在第1a及1b圖中所顯示的實施例中，該碟片2及該金屬化電極3、4是完全地嵌埋於該封裝件1中。該封裝件1由絕緣材料組成。
該變阻器復包含配置在該第一金屬化電極3上的第一端子5。該第一端子5包含焊接至該第一金屬化電極3的平坦金屬結構5a。該第一端子5復包含從該碟片2突出的接觸元件5b。該接觸元件5b配置在該平坦金屬結構5a的邊緣處。該接觸元件5b垂直於該平坦金屬結構5a。該接觸元件5b也垂直於該第一金屬化電極3。
該封裝件1完全地覆蓋該端子5的該平坦金屬結構5a。該接觸元件5b突出至該封裝件1外。電位可施加至該接觸元件5b。該電位是由該接觸元件5b藉由該平坦金屬結構5a而施加至該第一金屬化電極3。
此外，該變阻器包含固定至該第二金屬化電極4的第二端子6。該第二端子6包含平坦金屬結構6a及接觸元件6b。該平坦金屬結構6a是焊接至該第二金屬化電極4。該接觸元件6b是配置在該平坦金屬結構6a的邊緣上，並且從該平坦金屬結構6b突出。該第二端子6的該平坦金屬結構6a由該封裝件1完全地覆蓋。該第二端子6的該接觸元件6a突出至該封裝件1外。該第二端子6的該接觸元件6b垂直於該第一端子5的該接觸元件5b。
該絕緣材料的該封裝件1由熱模製施加。該封裝件1完全地覆蓋該碟片2、該兩個金屬化電極3、4、以及該端子5、6的該平坦金屬結構5a、5b。只有該接觸元件5b、6b突出至該封裝件1外。
當該絕緣材料的該封裝件1由熱模製施加時，它可以高精確性施加。此外，該封裝件1並不需要很多空間。因此，由熱模製施加該封裝件1允許建構具有小尺寸的變阻器。
第2a及2b圖顯示依據第二實施例的變阻器。在第2b圖中，該封裝件1是顯示為透明的。該第二實施例不同於該第一實施例僅在於該第一端子5的設計。尤其是，該第一端子5的該接觸元件5b並不垂直於該第二實施例中的該第一金屬化電極3。取而代之，該接觸元件5b突出至該封裝件1外，並且該接觸元件5b平行於該第一金屬化電極3。
在該第二實施例中，該封裝件1也完全地覆蓋該碟片2、該兩個金屬化電極3、4、以及該端子5、6的該平坦金屬結構5a、6a。該封裝件1也由熱模製施加。因此，該第二實施例也提供高精確性製造程序及小尺寸變阻器的優點。該第二實施例顯示由熱模製施加的該封裝件1可與該兩個端子5、6的任何種類的設計組合。該端子5、6可彼此相同或可彼此不同。
第3a及3b圖顯示依據第三實施例的變阻器。在第3b圖中，該封裝件1是顯示為透明的。
依據第三實施例的該變阻器材料的該碟片2、該第二金屬化電極4、以及該變阻器的該第二端子6是相同於依據第一實施例的該變阻器及依據第二實施例的該變阻器的對應元件。
該第一金屬化電極3是施加至該碟片2的該頂面。第一端子5固定至該第一金屬化電極3。該第一端子5不同於先前實施例的該第一端子5。依據第三實施例的該第一端子5並不包含突出至該封裝件1外的接觸元件5b。取而代之，該第一端子5由焊接至該第一金屬化電極3上的平坦金屬結構5a組成。
該封裝件1並未完全地覆蓋該第一端子5。該封裝件1僅覆蓋一部分該第一端子5。該封裝件1在該第一端子5上形成窗口7，在該窗 口7處，該第一端子5沒有該封裝件1。用來接觸該變阻器的另外元件可固定至該封裝件1中的該窗口7中的該第一端子5。
尤其是，接點(joint)可由低溫焊料而焊接至該窗口7處的該第一端子5。在過度加熱的情況下，該低溫焊料會熔解，並且不連接該變阻器。
除了該第一端子5上的該窗口7外，該封裝件1完全地覆蓋該變阻器。該封裝件1藉由熱模製施加。因此，該封裝件1是以高精確性及最小空間需求施加。
第4a及4b圖顯示依據第四實施例的變阻器。在第4b圖中，該封裝件1是顯示為透明的。
依據第四實施例的該變阻器材料的該碟片2及該金屬化電極3、4是相同於依據先前實施例的該變阻器的對應元件。
該第一端子5及該第二端子6的各者均由平坦金屬結構5a、6a組成。該第一端子5的該平坦金屬結構5a是焊接至該第一金屬化電極3。該第二端子6的該平坦金屬結構6a是焊接至該第二金屬化電極4。該第一端子5及該第二端子6均未包含突出至該封裝件1外的接觸元件5b、6b。
該封裝件1在該變阻器的該頂面上形成第一窗口7，並在該變阻器的該底面上形成第二窗口7。該封裝件1並未覆蓋該第一端子5及該第二端子6。在該封裝件1中的該第一窗口7大於在第三實施例中的該封裝件中的該窗口7。
另外的元件可固定至在該窗口7處的該第一端子5及該第二端子6，以電性接觸該變阻器。尤其是，接點可由低溫焊料焊接至該第一窗口7中的該第一端子5。另外的接點可由低溫焊料焊接至該第二窗口7 中的該第二端子6。在過度加熱該變阻器的情況下，該低溫焊料連接將熔解，並且從而不連接該變阻器。
第5a及5b圖顯示依據第五實施例的變阻器。在第5b圖中，該封裝件1是顯示為透明的。
依據第五實施例的變阻器不同於依據第四實施例的變阻器是在於該變阻器根本沒有包含第一端子5及第二端子6。取而代之，第一窗口7是形成在該變阻器的頂面上的封裝件1中，以使該第一金屬化電極3暴露在該第一窗口7下方。第二窗口7是形成在該變阻器的該底面上的該封裝件1中，以使該第二金屬化電極4暴露在該第二窗口7下方。
接觸器(contactor)可直接地焊接至該第一金屬化電極3及該第二金屬化電極4的各者。該接觸器可允許電性接觸該變阻器。該接觸器可由低溫焊料焊接至個別的金屬化電極3、4。
該封裝件1覆蓋一部分該碟片2。該封裝件1在該金屬化電極3、4的各者上形成窗口7。該封裝件1由熱模製施加。
第6a及6b圖顯示依據第六實施例的變阻器。在第6b圖中，該封裝件1是顯示為透明的。
依據第六實施例的變阻器是以第三實施例的變阻器為基礎。額外地，依據第六實施例的變阻器包含兩個突出件8、9。該突出件8、9的各者為了將組件組合至該變阻器而組構。
該突出件8、9由該封裝件1形成。該突出件8、9是配置在變阻器的頂面上。該突出件8的一者具有立方柱形狀，而另一個突出件9則具有圓柱體形狀。該突出件8、9可具有任何其它形狀。該突出件8、9是在該封裝件1上的固定件(fixture)，用以與其它組件組合。因此，不需要額外的殼體，用來將該變阻器與其它組件組合。取而代之，該變阻器及該 其它組件可形成組合件，其中，該其它組件是固定在該變阻器的封裝件1的突出件8、9上。
該封裝件1由熱模製施加。因此，該封裝件1可非常精確地施加。從而可形成可靠的固定。
當該封裝件1由熱模製施加時，很容易可能修正該模製程序，以使該突出件8、9是配置在不同位置、或以使該突出件8、9的數目及/或形狀可加以變化。因此，該熱模製在該封裝件1的設計中提供大彈性，從而允許將該封裝件1適配至將固定至該變阻器的所有類型的組構的組件。
如第6a及6b圖中所顯示的一個或更多個突出件8、9也可依據其它實施例而增加至變阻器的各者。

Claims (15)

  1. 一種金屬氧化物變阻器，包含：變阻器材料的碟片(2)；第一金屬化電極(3)，配置在該碟片(2)上；以及絕緣材料的封裝件(1)，該碟片(2)至少部分地嵌埋於其中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該絕緣材料的該封裝件(1)是由熱模製而施加至該碟片(2)上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)僅覆蓋一部分該第一金屬化電極(3)，從而形成窗口(7)，該第一金屬化電極(3)暴露在該窗口(7)中。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬氧化物變阻器，其中，在該第一金屬化電極(3)上配置有第一端子(5)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)僅覆蓋一部分該第一端子(5)，從而形成窗口(7)，該第一端子(5)暴露在該窗口(7)中。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)完全地覆蓋該碟片(2)，以及其中，該第一端子(5)包含突出至該封裝件(1)外的第一接觸元件(5b)。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該第一接觸元件(5b)朝與該第一金屬化電極(3)施加至該碟片(2)的表面平行的方向突出至該封裝件(1)外，或者 其中，該第一接觸元件(5b)朝與該第一金屬化電極(3)施加至該碟片(2)的該表面垂直的方向突出至該封裝件(1)外。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，再包含配置在該碟片(2)上相對於該第一金屬化電極(3)的第二金屬化電極(4)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)僅覆蓋一部分該第二金屬化電極(4)，從而形成窗口(7)，該第二金屬化電極(4)暴露在該窗口(7)中。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之金屬氧化物變阻器，其中，第二端子(6)配置在該第二金屬化電極(4)上。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)僅覆蓋一部分該第二端子，從而形成窗口(7)，該第二端子(6)暴露在該窗口(7)中。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)完全地覆蓋該碟片(2)，以及其中，該第二端子(6)包含突出至該封裝件(1)外的第二接觸元件(6b)。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之金屬氧化物變阻器，其中，該封裝件(1)包含用來將組件組合至該金屬氧化物變阻器的突出件(8、9)。
  14. 一種組合件，包含如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之金屬氧化物變阻器、以及固定至該突出件(8、9)上的組件。
  15. 一種製造如申請專利範圍第1至14項中任一項所述之金屬氧化物變阻器的方法，其中，該絕緣材料的該封裝件(1)是由熱模製而施加至該碟片(2)上。
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