TWI545605B - 整合式突波吸收裝置 - Google Patents

Description

整合式突波吸收裝置

本發明乃是關於一種突波吸收裝置，特別是指一種具有多個壓敏電阻片的整合式突波吸收裝置。

為了防止電力供應系統之瞬間過電壓的突波對電子元件的破壞，通常會在電子迴路中設置突波吸收保護電路。突波吸收保護電路中一般包含有壓敏電阻片，壓敏電阻片可將突波能量轉換成熱。詳係而言，壓敏電阻片工作時，電流流經壓敏電阻片，壓敏電阻片會發熱來解除突波以行保護電路。

然而，在以發熱方式解除突波能量的過程中，會造成壓敏電阻片溫度上升。若壓敏電阻片持續產熱大於散熱，則會在元件上形成高溫，而加快壓敏電阻片的劣化速度，終而形成永久性的燬損，甚至起火，對使用者造成危害。在習知技術中，一般是針對單顆形式的壓敏電阻片設計熱保護機制，例如美國專利申請第US2009027153號所公開的技術手段，是在壓敏電阻片的導電接腳與本體之間電性串接溫度保險絲(thermal cutoff fuse)，利用溫度保險絲受熱熔斷，使壓敏電阻片與電子迴路呈現斷路狀態。又，例如美國專利第US8279575號所公開的具有熱保護功能的電湧抑制器同樣是針對單顆形式的壓敏電阻片而設計，其熱保護裝置是在電湧抑制元件升溫造成低溫焊點融化時，透過彈簧推動滅弧構件移動而產生氣流，進而達到吹滅電弧的效果。然而，此熱保護裝置是設置在電湧抑制元件背面，利用電湧抑制元件的背面面積以形成可容許滅弧構件移動的空間。

又，台灣專利申請公開第201327587號所揭露的具有導引熱能功能之保護元件，同樣是針對單顆形式的壓敏電阻片而設計，其向外延伸的導引熱能部為連接於引出電極的連續導線，藉此利用單一連續金屬材料做熱傳導，以將熱能有效的傳導出環氧樹脂封裝材料之外。再者，由於此導引熱能部為電性連接於本體表面之引出電極的延伸，因此，此導引熱能部係自本體的表面向外延伸，以搭配環氧樹脂封裝材料之外的過溫保護元件。

本發明實施例在於提供一種整合式突波吸收裝置，其透過設置於相互疊合的兩個壓敏電阻片之間的第一引腳作為感溫腳，並可利用第一外接引腳結構形成感溫斷電機構。

本發明實施例提供一種整合式突波吸收裝置，包括一突波吸收元件以及一第一外接引腳結構。突波吸收元件包括相互疊合的一第一壓敏電阻片與一第二壓敏電阻片，其中第一壓敏電阻片與第二壓敏電阻片夾置有一第一引腳，第一引腳的一第一端向突波吸收元件的一第一側邊凸伸。第一外接引腳結構位於突波吸收元件的所述第一側邊，第一外接引腳結構具有一第一導電桿，第一導電桿經由一第一低熔點合金材料電性連接至第一引腳的第一端。第一外接引腳結構施加一第一彈性力至第一導電桿，以在第一低熔點合金材料熔融時斷開第一導電桿與第一引腳。

本發明實施例還提供一種整合式突波吸收裝置，包括一突波吸收元件、一第一外接引腳結構以及一第二外接引腳結構。突波吸收元件包括相互疊合的一第一壓敏電阻片、一第二壓敏電阻片以及一第三壓敏電阻片，其中第一壓敏電阻片與第二壓敏電阻片夾置有一第一引腳，第二壓敏電阻片與第三壓敏電阻片夾置有一第二引腳。第一引腳的一第一端向突波吸收元件的一第一側邊凸伸，而第二引腳的一第一端向突波吸收元件的一第二側邊凸伸。第一外接引腳結構位於突波吸收元件的所述第一側邊，第一外接 引腳結構具有一第一導電桿，第一導電桿經由一第一低熔點合金材料電性連接至第一引腳的第一端。第二外接引腳結構位於突波吸收元件的所述第二側邊，第二外接引腳結構具有一第二導電桿，第二導電桿經由一第二低熔點合金材料電性連接至第二引腳的第一端。第一外接引腳結構施加一第一彈性力至第一導電桿，以在第一低熔點合金材料熔融時斷開第一導電桿與第一引腳，而第二外接引腳結構施加一第二彈性力至第二導電桿，以在第二低熔點合金材料熔融時斷開第二導電桿與第二引腳。

本發明實施例所提供之整合式突波吸收裝置，可利用第一引腳凸伸出壓敏電阻片之第一側邊並經由第一低熔點合金材料電性連接於第一外接引腳結構，而使第一引腳作為感溫腳。所述整合式突波吸收裝置並透過第一外接引腳結構對第一導電桿施加彈性力，使突波吸收元件的第一引腳在達到第一低熔點合金材料的熔融溫度時能與第一導電桿之間成為電性斷路狀態，形成感溫斷電機構，以防止壓敏電阻片持續升溫。

於另一實施例中，所述整合式突波吸收裝置還能透過設置於相互疊合的兩個壓敏電阻片之間的第二引腳作為另一感溫腳，並可利用第二外接引腳結構形成另一感溫斷電機構。換言之，所述整合式突波吸收裝置的兩個感溫腳能分別凸伸出壓敏電阻片之第一側邊與第二側邊，而分別電性連接於第一外接引腳結構與第二外接引腳結構。所述整合式突波吸收裝置可透過分別位於突波吸收元件的第一側邊與第二側邊的第一外接引腳結構與第二外接引腳結構，形成兩個獨立的感溫斷電機構，以防止壓敏電阻片持續升溫，達到雙重防護的效果。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用以限制本發明。

M1~M5‧‧‧整合式突波吸收裝置

100‧‧‧突波吸收元件

11a‧‧‧第一壓敏電阻片

11b‧‧‧第二壓敏電阻片

11c‧‧‧第三壓敏電阻片

E1‧‧‧壓敏電阻片的第一側緣

E2‧‧‧壓敏電阻片的第二側緣

E3‧‧‧壓敏電阻片的下側緣

P1‧‧‧第一電極面

P2‧‧‧第二電極面

112‧‧‧導電接腳

12‧‧‧第一引腳

121‧‧‧第一引腳的第一端

122‧‧‧第一引腳的第二端

12’‧‧‧第二引腳

121’‧‧‧第二引腳的第一端

122’‧‧‧第二引腳的第二端

200‧‧‧載體

21‧‧‧載板

S3‧‧‧載板的上板面

22‧‧‧第一絕緣牆

W1‧‧‧第一絕緣牆的內側牆面

W2‧‧‧第一絕緣牆的外側牆面

221‧‧‧第一固定部

222‧‧‧第一限位凸部

S1‧‧‧第一限位凸部的上壁面

223‧‧‧第一凹孔

224‧‧‧第一凹陷

22’‧‧‧第二絕緣牆

W3‧‧‧第二絕緣牆的內側牆面

W4‧‧‧第二絕緣牆的外側牆面

221’‧‧‧第二固定部

222’‧‧‧第二限位凸部

S2‧‧‧第二限位凸部的上壁面

223’‧‧‧第二凹孔

224’‧‧‧第二凹陷

300‧‧‧第一外接引腳結構

3‧‧‧第一電源接腳

31‧‧‧第一電源接腳的第一端

4‧‧‧第一導電桿

41‧‧‧第一導電桿的第一端

42‧‧‧第一導電桿的第二端

43‧‧‧第一低熔點合金材料

5‧‧‧第一彈性件

51‧‧‧第一彈性件的第一端

52‧‧‧第一彈性件的第二端

300’‧‧‧第二外接引腳結構

3’‧‧‧第二電源接腳

31’‧‧‧第二電源接腳的第一端

4’‧‧‧第二導電桿

41’‧‧‧第二導電桿的第一端

42’‧‧‧第二導電桿的第二端

43’‧‧‧第二低熔點合金材料

5’‧‧‧第二彈性件

51’‧‧‧第二彈性件的第一端

52’‧‧‧第二彈性件的第二端

6‧‧‧絕緣殼體

X、Y、Z‧‧‧軸

圖1繪示本發明一實施例之整合式突波吸收裝置的外觀示意圖。

圖2A/圖2B繪示圖1實施例之整合式突波吸收裝置立體示意圖。

圖3繪示圖1之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構的作動示意圖。

圖4A繪示圖1之實施例中整合式突波吸收裝置之突波吸收元件的立體示意圖。

圖4B以及圖4C繪示圖1之實施例中整合式突波吸收裝置之突波吸收元件的側視示意圖。

圖5A以及圖5B繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置的立體示意圖。

圖6繪示圖5A之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構的作動示意圖。

圖7繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置立體示意圖。

圖8繪示圖7之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構作動示意圖。

圖9繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置立體示意圖。

圖10繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置立體示意圖。

〔整合式突波吸收裝置之實施例〕

請參照圖1、圖2A以及圖2B，圖1繪示本發明一實施例之整合式突波吸收裝置的外觀示意圖，而圖2A以及圖2B繪示圖1之實施例之整合式突波吸收裝置的立體示意圖。以下提供了一種整合式突波吸收裝置M1，整合式突波吸收裝置M1包括突波吸收元件100、載體200以及位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300。此外，本實施例之整合式突波吸收裝置M1還包括位於突波吸收元件100之第二側邊的第二外接引腳結構300’。

請一併參照圖4A、圖4B及圖4C，圖4A繪示圖1之實施例 中整合式突波吸收裝置之突波吸收元件的立體示意圖，而圖4B及圖4C繪示圖1之實施例中整合式突波吸收裝置之突波吸收元件的側視示意圖。突波吸收元件100包括相互疊合的第一壓敏電阻片11a、第二壓敏電阻片11b及第三壓敏電阻片11c。換言之，本實施例的突波吸收元件100可為一種三層疊合型式的突波吸收元件。

如圖4A以及圖4B所示，各個壓敏電阻片11a、11b、11c具有第一電極面P1以及相對於第一電極面P1的第二電極面P2。在本實施例中，各個壓敏電阻片11a、11b、11c為大致四方形板狀，並且具有兩個相對設置的四方形平坦表面。在所述兩個四方形平坦表面上可各塗覆有一導電層(圖未繪示)，所述導電層例如為銀層。塗覆有導電層的所述兩個四方形平坦表面可分別作為壓敏電阻片11a、11b、11c的第一電極面P1以及第二電極面P2。

此外，這些相互疊合的壓敏電阻片11a、11b、11c具有第一側緣E1以及相對於第一側緣E1的第二側緣E2，而的壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3連接於第一側緣E1與第二側緣E2之間。其中，突波吸收元件100的第一側邊對應於第一側緣E1，突波吸收元件100的第一側邊對應於第二側緣E2。

本實施例中，壓敏電阻片11a、11b、11c可由具有變阻特性之金屬氧化物陶瓷材料所製成，此金屬氧化物陶瓷材料例如為鈦酸鍶(SrTiO3)、碳化矽(SiC)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化錫(SnO2)、二氧化鈦(TiO2)及鈦酸鋇(BaTiO3)等，但本發明並不以此為限。此外，在其他實施例中，壓敏電阻片11a、11b、11c可為圓形板狀、長方形板狀、環形板狀或其他不規則形狀，另，壓敏電阻片11a、11b、11c也可不為板狀。突波吸收元件100中的各壓敏電阻片11a、11b、11c的形狀與尺寸可相同或不同，圖式中的壓敏電阻片11a、11b、11c之形狀與尺寸僅為舉例說明，並非限定本發明。在其他實施例中，突波吸收元件100所包括的壓敏電阻片11a、11b、11c之數量亦可多於三個或僅為二個。

第一壓敏電阻片11a與第二壓敏電阻片11b夾有第一引腳12，第二壓敏電阻片11b與第三壓敏電阻片11c夾有第二引腳12’。第一引腳12第一端121向突波吸收元件100的第一側邊凸伸，第二引腳12’第一端121’向突波吸收元件100的第二側邊凸伸。

具體而言，第一引腳12大致為長條狀，且第一引腳12的延伸方向呈大致L字形。大致長條狀的第一引腳12具有第一端121以及相對於第一端121的第二端122。第一引腳12的第一端121延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c而凸出於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的第一側緣E1，第一引腳12的第二端122則延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c而凸出於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3。此外，第一引腳12的第一端121係遠離於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3，換言之，第一引腳12的第一端121與下側緣E3兩者在突波吸收元件100的高度方向上(例如Z軸方向上)具有一定間距。

第二引腳12’也為大致長條狀，且第二引腳12’的延伸方向呈大致L字形。大致長條狀的第二引腳12’具有第一端121’及相對第一端121’的第二端122’。第二引腳12’的第一端121’延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c而凸出於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的第二側緣E2，第二引腳12’的第二端122’則延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c而凸出於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3。第二引腳12’的第一端121’可遠離這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3，換言之，第二引腳12’的第一端121’與這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3兩者在突波吸收元件100的高度方向上(例如Z軸方向上)具有一定間距。

在其他未繪示實施例中，第一引腳12或者第二引腳12’之數量可為複數。第一引腳12與第二引腳12’的形狀與尺寸是本技術領域具通常知識者可根據實際需求而設計，故本實施例並不限制。

另，突波吸收元件100還可包括多個導電接腳112，導電接 腳112例如為大致長條狀，且導電接腳112的延伸方向可呈現大致L字形。導電接腳112的一端焊接於壓敏電阻片11a、11b、11c的第一電極面P1或第二電極面P2，導電接腳112的另一端延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c而突出於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3，以電性連接至外部電路(圖未繪示)。

本實施例的突波吸收元件100所包括的導電接腳112之數量為兩個。詳細而言，在第一壓敏電阻片11a的第一電極面P1上焊有一個導電接腳112，在第三壓敏電阻片11c的第二電極面P2上焊有一個導電接腳112。導電接腳112可由導電材料所製成，導電接腳112例如由鍍錫銅線所形成。在其他實施例中，在兩個相鄰的壓敏電阻片11a、11b、11c之間也可焊有導電接腳112，所以圖式中所示的導電接腳112之數量僅為舉例說明，並非限定本發明。

載體200用以承載突波吸收元件100，且載體200例如係由絕緣材料所形成。如圖2A及圖2B所示，載體200可包括載板21，而突波吸收元件100可設置於載板21上。此外，載板21可具有複數個穿孔(圖未標示)，所述這些穿孔可分別對應於導電接腳112的位置，所以這些導電接腳112的一端可延伸出這些壓敏電阻片11a、11b、11c的下側緣E3並穿過對應的穿孔而突出於載板21之外。需要說明的是，突波吸收元件100的這些壓敏電阻片11a、11b、11c可以僅位於載板21的上方，而並未接觸於載板21。

於此實施例中，載體200還可包括第一絕緣牆22以及第二絕緣牆22’。第一絕緣牆22或第二絕緣牆22’例如皆為陶瓷平板，第一絕緣牆22具有內側牆面W1及相對內側牆面W1的外側牆面W2，第二絕緣牆22’也具有內側牆面W3及相對於內側牆面W3的外側牆面W4。第一絕緣牆22或者第二絕緣牆22’皆可凸設於載板21的上板面S3，並且垂直地配置於載板21上，所以第一絕緣牆22之牆面W1、W2與上板面S3的夾角可大致為九十度，第二絕緣牆22’之牆面W3、W4與上板面S3的夾角可大致為九十度。

於本實施例中，載體200可以是由多個構件結合而成。舉例來說，在載體200製造完成以前，第一絕緣牆22、第二絕緣牆22’以及載板21可皆為彼此分離的獨立構件，而在製造載體200的過程中，可將第一絕緣牆22、第二絕緣牆22’以及載板21結合在一起，從而形成載體200，其中上述結合的手段可以是膠黏或熔接。另外，於其他實施例中，載體200可以係一體成形，例如透過射出成形絕緣材料的方式而製成。

第一絕緣牆22位於突波吸收元件100與第一外接引腳結構300之間，第二絕緣牆22’位於突波吸收元件100與第二外接引腳結構300’之間。突波吸收元件100位於第一絕緣牆22的內側，而第一引腳12的第一端121穿過第一絕緣牆22而突出於第一絕緣牆22的外側，第一外接引腳結構300位於第一絕緣牆的外側。另外，突波吸收元件100位於第二絕緣牆22’的內側，而第二引腳12’的第一端121’穿過第二絕緣牆22’而突出於第二絕緣牆22’的外側，第二外接引腳結構300’位於第二絕緣牆22’的外側。換言之，突波吸收元件100係位於第一絕緣牆22與第二絕緣牆22’之間。

如圖所示，第一絕緣牆22的內側牆面W1面對於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的第一側緣E1，而第二絕緣牆22’的內側牆面W3面對於這些壓敏電阻片11a、11b、11c的第二側緣E2。第一絕緣牆22的上緣還具有第一凹孔223，而第一引腳12的第一端121穿過第一凹孔223而架設於第一絕緣牆22上並且突出於第一絕緣牆22的外側牆面W2。第二絕緣牆22’的上緣還具有第二凹孔223’，而第二引腳12’的第一端121’穿過第二凹孔223’而架設於第二絕緣牆22’上並且突出於第二絕緣牆22’的外側牆面W4。

總述而言，位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300可透過第一絕緣牆22而與壓敏電阻片11a、11b、11c在機構空間上相互隔離，位於突波吸收元件100之第二側邊的第二外接引腳結構300’可透過第二絕緣牆22’而與壓敏電阻片11a、 11b、11c在機構空間上相互隔離。

於本實施例中，第一絕緣牆22的高度或者第二絕緣牆22’的高度皆可大於或等於突波吸收元件100的高度，且第一絕緣牆22的寬度或者第二絕緣牆22’的寬度皆可大於或等於突波吸收元件100。此外，第一絕緣牆22的牆面W1、W2或者第二絕緣牆22’的牆面W3、W4皆與這些壓敏電阻片11a、11b、11c的電極面P1、P2大致垂直。須要說明的是，於本發明其他未繪示實施例中，載體2也可以僅包括第一絕緣牆22，或者僅包括第二絕緣牆22’，或者，整合式突波吸收裝置M1可不具有載體200。

位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300具有第一導電桿4，第一導電桿4的一第一端41經由一第一低熔點合金材料43電性連接至第一引腳12的第一端121，藉此，突波吸收元件100可透過第一外接引腳結構300電性連接至外部電路，而突波電流可經由第一外接引腳結構300導入壓敏電阻片11a、11b、11c而轉換為熱能。此外，第一外接引腳結構300施加一第一彈性力至第一導電桿4的第一端41，以在第一低熔點合金材料43熔融時斷開第一導電桿4與第一引腳12。於本具體實施例中，第一外接引腳結構300還可包括第一電源接腳3以及第一彈性件5，而以下就第一外接引腳結構300的各部件加以詳細說明。

第一電源接腳3設置於載體2上，第一電源接腳3用以與外部電路電性連接。如圖2A所示，第一電源接腳3為大致長條狀，且第一電源接腳3的延伸方向呈現L字形。大致長條狀的第一電源接腳3具有第一端31以及相對於第一端31的第二端32，第一電源接腳3的第一端31可沿著第一絕緣牆22之外側牆面W1的法線方向而朝外彎折延伸，第一電源接腳3的第二端32可固設於載板21上，並可穿過載板21上的一個穿孔(圖未標示)而延伸出載板21之外，以連接至外部電路。第一電源接腳3的第一端31的高度與第一引腳12的第一端121的高度大致相同，且第一電源接 腳3的第一端31與第一引腳12的第一端121兩者大致並排。第一電源接腳3係由導電材料所製成，舉例而言，第一電源接腳3可由鍍錫銅線所形成。

第一導電桿4具有第一端41及相對於第一端41的第二端42。第一導電桿4的第一端41及第二端42分別經由第一低熔點合金材料43電性連接至第一引腳12的第一端121及第一電源接腳3的第一端31。本實施例中，第一導電桿4例如為長條狀，且第一導電桿4的延伸方向呈一直線。第一低熔點合金材料43具有一熔融溫度，第一低熔點合金材料43的熔融溫度例如係低於壓敏電阻片11a、11b、11c的燃點溫度。所述燃點溫度是指當電流存在於壓敏電阻片11a、11b、11c，並使壓敏電阻片11a、11b、11c發生熱擊穿時，壓敏電阻片11a、11b、11c所承受之最低溫度。第一低熔點合金材料43的熔融溫度例如為80至140攝氏度，此熔融溫度例如為80至100攝氏度、100至140攝氏度或者110至125攝氏度，於一實施例中此熔融溫度例如為115攝氏度。

第一低熔點合金材料43可為低溫合金，舉例而言，低熔點合金材料43例如包含由鋁(Al)、銀(Ag)、鉛(Pb)、銻(Sb)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鉍(Bi)、銦(In)、鎘(Cd)、鎂(Mg)或者前述材料之任意組合所組成之族群中的一種。於製做本實施例之整合式突波吸收裝置M1的過程中，可先將第一低熔點合金材料43鍍覆於第一導電桿4的兩端41、42的局部表面上，再將第一導電桿4之兩端41、42分別經由此第一低熔點合金材料43焊接至第一引腳12的第一端121以及第一電源接腳3的第一端31，以電性連接至第一引腳12的第一端121以及第一電源接腳3的第一端31。於其他實施例中，第一低熔點合金材料43也可鍍覆於第一導電桿4的全部表面。值得注意的是，如圖2A所示，焊接於第一引腳12以及第一電源接腳3之間的第一導電桿4，係位於第一引腳12的第一端121的下方以及第一電源接腳3的第一端31的下方。

第一彈性件5的第一端51固設於載體2上，第一彈性件5的第二端52連接於第一導電桿4，第一外接引腳結構300經由第一彈性件5施加第一彈性力至第一導電桿4，以在第一低熔點合金材料43熔融時斷開第一導電桿4與第一引腳12。具體而言，第一彈性件5的第二端52例如具有掛鉤，掛鉤可掛設於第一導電桿4的中段位置，以連接於第一導電桿4。另，於本實施例中，第一絕緣牆22的外側牆面W2的底部還可設有一第一固定部221，而第一彈性件5的第一端51可固接於第一固定部221以固設於載體2上。第一固定部221例如為凸設於第一絕緣牆22的外側牆面W2的凸柱，而第一彈性件5的第一端51可套設於凸柱以固設於第一絕緣牆22上。第一固定部221可大致垂直地配置於第一絕緣牆22的外側牆面W2上，所以第一固定部221的延伸方向與第一引腳12的第一端121的延伸方向大致相同。換言之，第一固定部221的延伸方向、第一引腳12的第一端121的延伸方向及第一電源接腳3的第一端31的延伸方向三者皆可與第一絕緣牆22的外側牆面W2的法線方向大致相同。第一彈性件5可由彈性材料所製成，第一彈性件5例如為線性彈簧或橡皮等，但本發明不以此為限。

請一併參照圖2A以及圖3，圖3繪示圖1之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構的作動示意圖。在實際運作中，壓敏電阻片11a、11b、11c在低電壓下具有非常高的電阻，反之，壓敏電阻片11a、11b、11c在高電壓下具有非常低的電阻。因此，當突波吸收元件100的導電接腳112或者第一引腳12將高壓暫態的突波電流導入壓敏電阻片11a、11b、11c時，呈現低電阻的壓敏電阻片11a、11b、11c可將突波能量轉換為熱能，以防止暫態電壓突波到達欲保護電路。在透過發熱的方式解除突波能量的過程中，熱能會造成壓敏電阻片11a、11b、11c溫度上升，連接於壓敏電阻片11a、11b、11c的第一引腳12也會因熱傳導效應而升溫。經由夾置於第一壓敏電阻片11a與第二壓敏電阻片11b 之間的第一引腳12，熱能可明確且及時地自兩個壓敏電阻片11a、11b中傳導至第一低熔點合金材料43之銲接點。

當第一導電桿4的第一端41以及第二端42分別經由第一低熔點合金材料43焊接於第一引腳12的第一端121以及第一電源接腳3的第一端31時，第一彈性件5具有拉伸形變量，第一彈性件5會產生形變回復以對第一導電桿4施加第一彈性力，而將第一導電桿4向下拉。在第一引腳12的第一端121達到第一低熔點合金材料43的熔融溫度時，第一低熔點合金材料43會熔融，第一外接引腳結構300則透過第一彈性件5斷開第一導電桿4與第一引腳12的第一端121，使第一引腳12與第一電源接腳3之間成為電性斷路狀態，進而造成突波吸收元件100的電性斷路狀態，以防止壓敏電阻片11a、11b、11c持續升溫。

此外，第一引腳12升溫時，焊接於第一引腳12的第一導電桿4也會因熱傳導效應而升溫。在第一導電桿4達到第一低熔點合金材料43的熔融溫度時，第一低熔點合金材料43會熔融，第一外接引腳結構300則透過第一彈性件5斷開第一導電桿4與第一電源接腳3的第一端31，同樣使第一引腳12與第一電源接腳3之間成為電性斷路狀態。

由於第一低熔點合金材料43之熔融溫度可低於壓敏電阻片11a、11b、11c發生熱擊穿之溫度，因此本實施例之突波吸收元件100可於熱擊穿現象發生前即成為電性斷路狀態，而可避免壓敏電阻片11a、11b、11c起火。

需要說明的是，於本發明其他實施例中，在第一導電桿4達到第一低熔點合金材料43的熔融溫度時，僅第一導電桿4兩端41、42之其中一端的第一低熔點合金材料43會熔融。也就是說，第一外接引腳結構300透過第一彈性件5對第一導電桿4施加第一彈性力，可以在第一導電桿4達到第一低熔點合金材料43的熔融溫度時，僅斷開第一導電桿4與第一引腳12的第一端121，而 沒有斷開第一導電桿4與第一電源接腳3的第一端31，此時仍可造成第一引腳12與第一電源接腳3之間的電性斷路。或者，僅斷開第一導電桿4與第一電源接腳3的第一端31，而沒有斷開第一導電桿4與第一引腳12的第一端121。

值得一提的是，由於第一電源接腳3、第一導電桿4以及第一彈性件5可透過第一絕緣牆22而與突波吸收元件100在機構空間上相互隔離，因此即使在第一彈性件5將第一導電桿4向下拉，而使第一導電桿4斷開而脫離第一引腳12的第一端121與第一電源接腳3的第一端31的過程中，第一彈性件5或者第一導電桿4皆可被隔離於第一絕緣牆22的外側，而不接觸第一絕緣牆22內側的突波吸收元件100，從而避免第一外接引腳結構300的作動對突波吸收元件100造成其他電性干擾。

請再次參考圖2B，突波吸收元件100之第二側邊的第二外接引腳結構300’、第二導電桿4’、第二導電桿4’的一第一端41’、第二低熔點合金材料43’、第二引腳12’及其第一端121’、第二外接引腳結構300’等各元件的連接關係，與圖2A中的第一側邊的各元件相似。且第二外接引腳結構300’的第二電源接腳3’及第二彈性件5’各部件之運作，亦相似於第一外接引腳結構300的第一電源接腳3及第一彈性件5，於此不再詳細說明。

第二電源接腳3’設置於載體2上，第二電源接腳3’用以與外部電路電性連接。第二導電桿4’的第一端41’以及第二端42’分別經由第二低熔點合金材料43’電性連接至第二引腳12’的第一端121’以及第二電源接腳3’的第一端31’。第二低熔點合金材料43’的熔融溫度也低於壓敏電阻片11a、11b、11c的燃點溫度第二低熔點合金材料43’的熔融溫度可與第一低熔點合金材料43的熔融溫度相同或不相同。

第二彈性件5’的第一端51’固設於載體2上，第二彈性件5’的第二端52’連接於第二導電桿4’，第二外接引腳結構300’經由 第二彈性件5’對第二導電桿4’施加第二彈性力至第二導電桿4’，以在第二低熔點合金材料43’熔融時斷開第二導電桿4’與第二引腳12’。第二彈性件5’可由彈性材料所製成。第二外接引腳結構300’的細節與第一外接引腳結構300相似，本技術領域具通常知識者應可輕易推知，在此不加贅述。

另外，本實施例的整合式突波吸收裝置M1還可包括一絕緣殼體6，以罩設於載體200的載板21上，而突波吸收元件100、載體200的第一絕緣牆22、載體200的第二絕緣牆22’、第一外接引腳結構300以及第二外接引腳結構300’皆可設置於絕緣殼體6內。在第一外接引腳結構300透過第一彈性件5施加第一彈性力而使第一導電桿4斷開脫離第一引腳12與第一電源接腳3的過程中，第一彈性件5或者第一導電桿4皆可被隔離於第一絕緣牆22的外側，且被限制在絕緣殼體6內，從而避免第一外接引腳結構300的作動對外部電路元件(圖未繪示)造成其他電性干擾。同樣地，第二彈性件5’或者第二導電桿4’皆可被隔離於第二絕緣牆22’的外側，且被限制在絕緣殼體6內，從而避免第二外接引腳結構300’的作動對外部電路元件(圖未繪示)造成其他電性干擾。絕緣殼體6可由絕緣材料所製成，絕緣殼體6例如為陶瓷殼體，但本發明實施例不以此為限。需要說明的是，絕緣殼6、載體200或絕緣牆22、22’可依實際需求而決定是否存在；亦即在另一實施例中，突波吸收元件100可被直接封存，而不需設置於絕緣殼6之內、載體200之上或絕緣牆22、22’之中。

〔整合式突波吸收裝置之另一實施例〕

請參照圖5A、圖5B及圖6，圖5A及圖5B繪示本發明另一實施例整合式突波吸收裝置的立體示意圖，而圖6繪示圖5A之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構的作動示意圖。本實施例之整合式突波吸收裝置M2與前述實施例相似之處不再描述，以下僅針對本實施例與前述實施例之不同之處進行說明。

如圖所示，第一絕緣牆22的外側牆面W2設有第一限位凸部222，第一導電桿4位於第一限位凸部222的上方，第一彈性件5的第一端51位於第一限位凸部222的下方。此外，第一限位凸部222位於第一引腳之第一端121的下方以及第一電源接腳3之第一端31的下方。第一限位凸部222例如為三角柱體，第一限位凸部222的上壁面S1可形成一個由上至下且自內向外傾斜的坡度。

如圖6所示，在第一導電桿4向下移動至第一限位凸部222下方以後，第一限位凸部222將第一導電桿4限制在第一限位凸部222下方的空間範圍內，以避免第一導電桿4再次接觸第一引腳12、第一電源接腳3、第二引腳12’、第二電源接腳3’或者整合式突波吸收裝置M2的其他導電元件(圖未繪示)而造成電性干擾。

另，在第一彈性件5將第一導電桿4向下拉而脫離第一引腳12與第一電源接腳3的過程中，上壁面S1的坡度能避免第一限位凸部222阻礙第一導電桿4的向下移動。此外，上壁面S1的下側邊還具有第一凹陷224，而第一彈性件5的一部分可穿過第一凹陷224，以避免第一限位凸部222阻礙第一彈性件5的收縮形變。

在其他未繪示實施例中，第一限位凸部222的數量可為至少兩個，兩個第一限位凸部222可並排設置，第一彈性件5的一部分可穿過兩個第一限位凸部222之間的空隙。於其他實施例中，第一限位凸部222可為梯形柱體或其他不規則形狀，故圖中實施例並非限定本發明。請參考圖5B，第二絕緣牆22’的外側牆面W4可設有一第二限位凸部222’。第二限位凸部222’的形狀、尺寸以及其餘細節與第一限位凸部222相似，本技術領域具有通常知識者應可輕易推知，在此不加贅述。

〔整合式突波吸收裝置之另一實施例〕

請一併參照圖7以及圖8，圖7繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置的立體示意圖，而圖8繪示圖7之實施例中整合式突波吸收裝置之第一外接引腳結構的作動示意圖。本實施例 之整合式突波吸收裝置M3與前述實施例相似之處不再描述，而以下僅針對本實施例與前述實施例之間的不同之處進行詳細說明。

如圖所示，位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300具有第一導電桿4，而本實施的第一外接引腳結構300不具有第一電源接腳3以及第一彈性件5(參考圖2A)。第一導電桿4的第一端41經由第一低熔點合金材料43焊接至第一引腳12的第一端121，以電性連接至第一引腳12的第一端121，而第一導電桿4的第二端42向外延伸以連接至外部電路(圖未繪示)。第一導電桿4焊接至第一引腳12的第一端121時具有第一形變量，以產生第一彈性力，使第一導電桿4的第一端41在第一低熔點合金材料43熔融時彈開第一引腳12的第一端121。藉此，第一外接引腳結構300透過施加此第一彈性力至第一導電桿4的第一端41，以在第一低熔點合金材料43熔融時能斷開第一導電桿4與第一引腳12。第一導電桿4例如為導電彈片所形成，且第一導電桿4的第一端41朝向第一引腳12的第一端121彎折延伸並焊接至第一引腳12的第一端121。

需要說明的是，在圖7所示的實施例中，焊接於第一引腳12的第一導電桿4係位於第一引腳12之第一端121的一側，第一導電桿4的第一端41在彈開第一引腳12的第一端121時，即脫離於第一引腳12的第一端121，而不會被第一引腳12所阻擋。在其他實施例中，焊接於第一引腳12的第一導電桿4也可位於第一引腳12之第一端121的上方或下方，第一引腳的形狀、尺寸與設置位置是本技術領域具有通常知識者可根據需求而設計，故本發明並不以此為限。此外，整合式突波吸收裝置M3還可包括位於突波吸收元件100之第二側邊的第二外接引腳結構300’(圖未繪示)。第二外接引腳結構300’的其餘細節與第一外接引腳結構300相似，本技術領域具有通常知識者應可輕易推知，在此不加贅述。

〔整合式突波吸收裝置之另一實施例〕

請參考圖9，圖9繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置的立體示意圖。本實施例之整合式突波吸收裝置M4與前述實施例之整合式突波吸收裝置M1、M2的相似之處不再描述，而以下僅針對本實施例與前述實施例之間的不同處進行詳細說明。

如圖9，本實施例之整合式突波吸收裝置M4包括突波吸收元件100、載體200及位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300，而不具有位於突波吸收元件100之第二側邊的第二外接引腳結構300’。突波吸收元件100僅包括相互疊合的兩片壓敏電阻片(例如第一壓敏電阻片11a以及第二壓敏電阻片11b)。第一壓敏電阻片11a與第二壓敏電阻片11b夾置有第一引腳12，第一引腳12的第一端121向突波吸收元件100的第一側邊凸伸。

〔整合式突波吸收裝置之另一實施例〕

請參考圖10，圖10繪示本發明另一實施例之整合式突波吸收裝置的立體示意圖。本實施例之整合式突波吸收裝置M5與前述實施例之整合式突波吸收裝置M3的相似之處不再描述，而以下僅針對本實施例與前述實施例之間的不同之處進行詳細說明。

如圖10，本實施例之整合式突波吸收裝置M5包括突波吸收元件100及位於突波吸收元件100之第一側邊的第一外接引腳結構300，而不具有第二外接引腳結構300’。其中，突波吸收元件100僅包括相互疊合的兩片壓敏電阻片11a、11b。第一壓敏電阻片11a與第二壓敏電阻片11b夾置有第一引腳12，第一引腳12的第一端121向突波吸收元件100的第一側邊凸伸。第一外接引腳結構300具有第一導電桿4，而本實施中的第一外接引腳結構300不具有第一電源接腳3以及第一彈性件5(參考圖9)。

綜上所述，根據本發明實施例，上述的整合式突波吸收裝置M1~M5透過設置於相鄰兩個壓敏電阻片11a、11b、之間的第一引腳12作為感溫腳，可將壓敏電阻片11a、11b、11c所產生的熱能自壓敏電阻片11a、11b、11c之間傳導出來，所述整合式突波 吸收裝置M1~M5並利用第一引腳12突出於壓敏電阻片11a、11b、11c之第一側邊的第一端121電性連接以作為導電接腳。而位於突波吸收元件1之第一側邊的第一外接引腳結構300在壓敏電阻片11a、11b、11c發生熱擊穿以前，透過施加第一彈性力至第一導電桿4，能在第一低熔點合金材料43熔融時斷開第一導電桿4與第一引腳12，造成突波吸收元件1的電性斷路狀態，以防止壓敏電阻片11a、11b、11c持續升溫而著火，達到安全用電的效果。在所述整合式突波吸收裝置M1~M5中，第一外接引腳結構300係位於突波吸收元件1之第一側邊，並電性連接至凸伸出突波吸收元件1之第一側邊的第一引腳，所述整合式突波吸收裝置M1~M5的設計可充分利用機構空間，尤其針對相互疊合的多個壓敏電阻片11a、11b、11c，可避免造成裝置整體厚度的增加。

在本發明一實施利中，上述的整合式突波吸收裝置M1、M2、M3還可透過設置於相鄰兩個壓敏電阻片11b、11c之間的第二引腳12’也作為感溫腳，並利用第二引腳12’突出於壓敏電阻片11a、11b、11c之第二側邊的第一端121’電性連接以作為導電接腳。再者，位於突波吸收元件1之第二側邊的第二外接引腳結構300’在壓敏電阻片11a、11b、11c發生熱擊穿以前，透過施加第二彈性力至第二導電桿4’，能在第二低熔點合金材料43’熔融時斷開第二導電桿4’與第二引腳12’，造成突波吸收元件1的電性斷路狀態。藉此，所述整合式突波吸收裝置M1、M2、M3透過分別位於突波吸收元件1之兩個側邊的兩個第一外接引腳結構300與第二外接引腳結構300’，形成兩個感溫斷電機構，可在避免增加裝置整體厚度的前提下，以兩個獨立作動並在不同條件下感溫斷電的感溫斷電機構，雙重防止壓敏電阻片持續升溫。

以上所述僅為本發明實施例，其非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

M1‧‧‧整合式突波吸收裝置

100‧‧‧突波吸收元件

11a‧‧‧第一壓敏電阻片

11b‧‧‧第二壓敏電阻片

11c‧‧‧第三壓敏電阻片

P2‧‧‧第二電極面

112‧‧‧導電接腳

12‧‧‧第一引腳

121‧‧‧第一引腳的第一端

122‧‧‧第一引腳的第二端

121’‧‧‧第二引腳的第一端

122’‧‧‧第二引腳的第二端

200‧‧‧載體

21‧‧‧載板

S3‧‧‧載板的上板面

22‧‧‧第一絕緣牆

W1‧‧‧第一絕緣牆的內側牆面

W2‧‧‧第一絕緣牆的外側牆面

221‧‧‧第一固定部

223‧‧‧第一凹孔

22’‧‧‧第二絕緣牆

W3‧‧‧第二絕緣牆的內側牆面

W4‧‧‧第二絕緣牆的外側牆面

223’‧‧‧第二凹孔

300‧‧‧第一外接引腳結構

3‧‧‧第一電源接腳

31‧‧‧第一電源接腳的第一端

4‧‧‧第一導電桿

41‧‧‧第一導電桿的第一端

42‧‧‧第一導電桿的第二端

43‧‧‧第一低熔點合金材料

5‧‧‧第一彈性件

51‧‧‧第一彈性件的第一端

52‧‧‧第一彈性件的第二端

300’‧‧‧第二外接引腳結構

3’‧‧‧第二電源接腳

31’‧‧‧第二電源接腳的第一端

6‧‧‧絕緣殼體

X、Y、Z‧‧‧軸

Claims (8)

1. 一種整合式突波吸收裝置，包括：一突波吸收元件，包括相互疊合的一第一壓敏電阻片與一第二壓敏電阻片，其中該第一壓敏電阻片與該第二壓敏電阻片夾置有一第一引腳，該第一引腳的一第一端向該突波吸收元件的一第一側邊凸伸；以及一第一外接引腳結構，位於該突波吸收元件的該第一側邊，該第一外接引腳結構具有一第一導電桿，該第一導電桿的一第一端經由一第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳的該第一端；一載體，用以承載該突波吸收元件，其中該第一外接引腳結構具有一第一彈性件，該第一彈性件的一第一端固設於該載體上，該第一彈性件的一第二端連接於該第一導電桿；其中，該第一外接引腳結構經由該第一彈性件施加該第一彈性力至該第一導電桿，以在該第一低熔點合金材料熔融時斷開該第一導電桿與該第一引腳。
2. 如請求項1所述之整合式突波吸收裝置，其中該第一外接引腳結構具有一第一電源接腳，該第一電源接腳具有一第一端，該第一導電桿的該第一端以及該第一導電桿的一第二端分別經由該第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳的該第一端與該第一電源接腳的該第一端，其中，該第一外接引腳結構施加該第一彈性力至該第一導電桿，以在該第一低熔點合金材料熔融時斷開該第一導電桿與該第一電源接腳。
3. 如請求項1所述之整合式突波吸收裝置，其中該載體更包括一第一絕緣牆，該第一絕緣牆位於該突波吸收元件與該第一外接引腳結構之間，其中該突波吸收元件位於該第一絕緣牆的內側，而該第一引腳引腳的該第一端穿過該第一絕緣牆而突出於該第一絕緣牆的外側，該第一外接引腳結構位於該第一絕緣牆的外側。
4. 如請求項3所述之整合式突波吸收裝置，其中該第一導電桿在經由該第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳時具有一第一形變量，以產生該第一彈性力，使該第一導電桿的該第一端在該第一低熔點合金材料熔融時彈開該第一引腳的該第一端。
5. 一種整合式突波吸收裝置，包括：一突波吸收元件，包括相互疊合的一第一壓敏電阻片、一第二壓敏電阻片以及一第三壓敏電阻片，其中該第一壓敏電阻片與該第二壓敏電阻片夾置有一第一引腳，該第二壓敏電阻片與該第三壓敏電阻片夾置有一第二引腳，該第一引腳的一第一端向該突波吸收元件的一第一側邊凸伸，該第二引腳的一第一端向該突波吸收元件的一第二側邊凸伸；一第一外接引腳結構，位於該突波吸收元件的該第一側邊，該第一外接引腳結構具有一第一導電桿，該第一導電桿的一第一端經由一第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳的該第一端；以及一第二外接引腳結構，位於該突波吸收元件的該第二側邊，該第二外接引腳結構具有一第二導電桿，該第二導電桿的一第一端經由一第二低熔點合金材料電性連接至該第二引腳的該第一端；一載體，用以承載該突波吸收元件，該第一外接引腳結構具有一第一彈性件，該第一彈性件的一第一端固設於該載體上，該第一彈性件的一第二端連接於該第一導電桿；該第二外接引腳結構具有一第二彈性件，該第二彈性件的一第一端固設於該載體上，該第二彈性件的一第二端連接於該第二導電桿；其中，該第一外接引腳結構經由該第一彈性件施加該第一彈性力至該第一導電桿，以在該第一低熔點合金材料熔融時斷開該第一導電桿與該第一引腳，且該第二外接引腳結構經由該第二彈性件施加該第二彈性力至該第二導電桿，以在該第二低熔點合金材料熔融時斷開該第二導電桿與該第二引腳。
6. 如請求項5所述之整合式突波吸收裝置，其中該第一外接引腳結構具有一第一電源接腳，該第一電源接腳具有一第一端，該第一導電桿的該第一端以及該第一導電桿的一第二端分別經由該第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳的該第一端與該第一電源接腳的該第一端，其中，該第一外接引腳結構施加該第一彈性力至該第一導電桿，以在該第一低熔點合金材料熔融時斷開該第一導電桿與該第一電源接腳；該第二外接引腳結構具有一第二電源接腳，該第二電源接腳具有一第一端，該第二導電桿的該第一端以及該第二導電桿的一第二端分別經由該第二低熔點合金材料電性連接至該第二引腳的該第一端與該第二電源接腳的該第一端，其中，該第二外接引腳結構施加該第二彈性力至該第二導電桿，以在該第二低熔點合金材料熔融時斷開該第二導電桿與該第二電源接腳。
7. 如請求項5所述之整合式突波吸收裝置，其中該載體更包括一第一絕緣牆以及一第二絕緣牆，該第一絕緣牆位於該突波吸收元件與該第一外接引腳結構之間，其中該突波吸收元件位於該第一絕緣牆的內側，而該第一引腳的該第一端穿過該第一絕緣牆而突出於該第一絕緣牆的外側，該第一外接引腳結構位於該第一絕緣牆的外側；該第二絕緣牆位於該突波吸收元件與該第二外接引腳結構之間，其中該突波吸收元件位於該第二絕緣牆的內側，而該第二引腳的該第一端穿過該第二絕緣牆而突出於該第二絕緣牆的外側，該第二外接引腳結構位於該第二絕緣牆的外側。
8. 如請求項5所述之整合式突波吸收裝置，其中該第一導電桿在經由該第一低熔點合金材料電性連接至該第一引腳時具有一第一形變量，以產生該第一彈性力，使該第一導電桿的該第一端在該第一低熔點合金材料熔融時彈開該第一引腳的該第一端；該第二導電桿在經由該第二低熔點合金材料電性連接至該第二 引腳時具有一第二形變量，以產生該第二彈性力，使該第二導電桿的該第一端在該第二低熔點合金材料熔融時彈開該第二引腳的該第一端。