TWI667668B - 壓敏電阻模組 - Google Patents

Abstract

一種壓敏電阻模組，包括一基座、一殼體、一壓敏電阻主體及一金屬彈片。基座具有兩限位結構，基座與殼體組合形成一封閉空間，該些限位結構位於封閉空間內。壓敏電阻主體包含至少一陶瓷芯片及兩限位引腳，陶瓷芯片位於封閉空間內，陶瓷芯片的兩面分別具有一電極層，兩限位引腳分別設於兩電極層並自所設之電極層向外延伸穿設於限位結構，以限位壓敏電阻主體於封閉空間內，限位引腳形成一搭接段於電極層及限位結構之間。金屬彈片設於基座，其一端穿出封閉空間，另一端連接搭接段。由此，可使壓敏電阻主體穩定的限位。

Description

壓敏電阻模組

本發明乃是關於一種壓敏電阻模組，特別是指一種結合有溫度保護元件的壓敏電阻模組。

突波保護元件可用於保護生活中因瞬間突波而造成電器損壞，但為了防止突波保護元件老化後或因電源異常而造成突波保護元件發生過熱，甚至造成起火燃燒問題，所以通常會伴隨設計溫度保護元件，在突波保護元件尚未達到起火溫度前即給予斷電保護，以避免發生進一步危害。

現有技術中已有將突波保護元件與溫度保護元件結合，讓溫度保護元件可以更近距離的保護到突波保護元件，讓作動更迅速且可減少零件數量，也可減少PCB的使用空間。但市售具有溫度保護功能的突波吸收器(壓敏電阻)，因突波保護元件的固定性不佳，容易造成損壞，而無法確實的發揮保護功能。傳統的突波吸收器於組裝及定位上亦有待改善。

綜上所述，本發明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合學理的應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種壓敏電阻模組，可使壓敏電阻主體穩定的限位，以避免造成壓敏電阻主體的損壞。

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種壓敏電阻模組，包括：一基座，具有兩限位結構；一殼體，該基座與該殼體組合形成一封閉空間，該些限位結構位於該封閉空間內；一壓敏電阻主體，包含：至少一陶瓷芯片，位於該封閉空間內，該陶瓷芯片的兩面分別具有一電極層；兩限位引腳，分別設於該兩電極層並自所設之電極層向外延伸穿設於該限位結構，以限位該壓敏電阻主體於該封閉空間內，該兩限位引腳並穿出該基座，並且至少一該限位引腳形成一搭接段於該電極層及該限位結構之間；以及一金屬彈片，設於該基座，其一端穿出該封閉空間，另一端連接該搭接段。

本發明的有益效果：

本發明壓敏電阻主體的兩限位引腳，分別設於兩電極層並自所設之電極層向外延伸穿設於限位結構，以限位壓敏電阻主體於封閉空間內，可使壓敏電阻主體穩定的限位，以避免造成壓敏電阻主體的損壞。

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，並非用來對本發明加以限制者。

1‧‧‧基座

11‧‧‧限位結構

111‧‧‧擋止部

112‧‧‧擋止部

12‧‧‧輔助限位結構

2‧‧‧殼體

21‧‧‧封閉空間

3‧‧‧壓敏電阻主體

31‧‧‧陶瓷芯片

311‧‧‧電極層

32‧‧‧限位引腳

321‧‧‧搭接段

33‧‧‧輔助引腳

4‧‧‧金屬彈片

W‧‧‧金屬彈片的寬度

LH‧‧‧搭接段高度

LW‧‧‧搭接段寬度

L1‧‧‧第一長度

L2‧‧‧彈力長度

H‧‧‧陶瓷芯片在基座上的高度

圖1為本發明壓敏電阻模組第一實施例的立體圖。

圖2為本發明壓敏電阻模組第一實施例另一角度的立體圖。

圖3為本發明壓敏電阻模組第二實施例的立體圖。

圖4為本發明壓敏電阻模組第二實施例另一角度的立體圖。

圖5為本發明壓敏電阻模組第三實施例的立體圖。

圖6為本發明壓敏電阻模組第四實施例的立體圖。

圖7為本發明壓敏電阻模組第五實施例的立體圖。

[第一實施例]

請參閱圖1及圖2，本發明提供一種壓敏電阻(突波吸收器)模組，包括一基座1、一殼體2、一壓敏電阻主體3及一金屬彈片4。

該基座1較佳是以含有陶瓷或玻璃纖維之材料製成，惟基座1的材料並不限制。基座1具有兩限位結構11，可用以限位壓敏電阻主體3，限位結構11的構造並不限制，在本實施例中，限位結構11為一柱狀結構，例如可為圓型的柱狀結構，其豎立於基座1上，並延伸適當的高度。

該殼體2較佳是以含有陶瓷或玻璃纖維之材料製成，惟殼體2的材料並不限制，基座1及殼體2至少其中之一包含有陶瓷或玻璃纖維。殼體2可為一中空體，殼體22的一端(下端)呈開口狀，基座1與殼體2組合形成一封閉空間21，該些限位結構11位於封閉空間21內。

該壓敏電阻主體3包含至少一陶瓷芯片31及兩限位引腳32。陶瓷芯片31位於封閉空間21內，陶瓷芯片31的兩面分別具有一電極層311。兩限位引腳32分別設於兩電極層311並自所設之電極層311向外延伸穿設於限位結構11，以限位壓敏電阻主體3於封閉空間21內，在本實施例中，限位引腳32係以陶瓷芯片31的平面方向自該電極層311向外延伸。

在本實施例中，限位結構11為中空的柱狀結構，相應的限位引腳32穿過柱狀結構的頂面伸入柱狀結構內，以限位該壓敏電阻主體3。較佳的，該限位結構11在基座1的高度係大於二分之一陶瓷芯片31在基座1的高度，以具有較佳的限位效果。兩限位引腳32並穿出基座1，並且至少一限位引腳32形成一搭接段321於電極層311及限位結構11之間。

該金屬彈片4為一長型彈性片體，金屬彈片4設於基座1，使金屬彈片4位於封閉空間21內，較佳的，金屬彈片4可埋設於基座1，使金屬彈片4可更穩固的設於基座1。金屬彈片4一端(下端)穿出封閉空間21，另一端(上端)連接搭接段321。在本實施例中，可將金屬彈片4固定在基座1上來提供穩定的金屬彈片4變形支撐力後，再施一外力將金屬彈片4壓接到壓敏電阻主體3的限位引腳32的搭接段321，並可利用低熔點焊料將金屬彈片4與限位引腳32連接在一起，此時焊料的附著力大於金屬彈片4本身的恢復力，使金屬彈片4另一端得以穩定的連接搭接段321。該低熔點焊料的熔點較佳在100℃~200℃之間，但不予以限制。

搭接段321可於限位結構11與電極層311之間任意延伸而為不同形式，並且具有搭接段高度LH及搭接段寬度LW，在本實施例中，搭接段寬度LW大於金屬彈片4的寬度W。較佳的，該金屬彈片4在封閉空間21的長度為一第一長度L1，該第一長度L1係大於或等於陶瓷芯片31在基座1上的高度H。配合限位結構11、陶瓷芯片31或金屬彈片4之高度，搭接段321可作各種形式之延伸以改變其整體寬度及高度(即搭接段高度LH及搭接段寬度LW)，例如其可自限位結構11向上延伸較長之長度後再彎折，如此搭接段321具有較長之搭接段高度LH，接著再往對向之限位結構11的方向延伸較長之長度再彎折，如此搭接段321具有較長之搭接段寬度LW，接著再往陶瓷芯片31的方向延伸而連接電極層311。金屬彈片4可連接於搭接段321的任何部份，例如搭接段321相對於基座1的水平部份或垂直部份，於本實施例中(如圖1所示)金屬彈片4連接於搭接段321的水平部份，但不限於此，亦可連接於鄰近限位結構11的垂直部份或鄰近電極層311的傾斜部份；再者，例如搭接段高度LH較高時，金屬彈片4連接於搭接段321的垂直部份有更大之範圍。搭接段寬度LW及搭接段高度LH的調整有利於其搭配金屬彈片4及低熔點焊料之整體連接強度之控 制，以達成預定溫度斷開，並維持整體壓敏電阻主體3穩定的限位。基座1在設計上於對應金屬彈片4位置之高度，可因應金屬彈片4預設於封閉空間21內穿出基座1的長度作高度上之調整。亦即金屬彈片4穿出基座1之長度為一彈力長度L2，彈力長度L2可依設計上之考量作改變，配合第一長度L1大於或等於陶瓷芯片31在基座1上的高度H，使彈力長度L2可依金屬彈片4、焊料及限位引腳32整體附著力之考量作更大範圍之長度調整，使金屬彈片4於預設焊料熔點到達時可有效確實地於限位引腳32上彈開。

當壓敏電阻模組發生異常而產生高溫時，低熔點焊料會從固態開始變形成液態，此時焊料連接限位引腳32與金屬彈片4的附著力也會降低。當附著力小於金屬彈片4的彈性變形力時，金屬彈片4即會脫離限位引腳32，恢復到受外力壓迫而產生彈性變形前的狀態，因而達到斷電效果，進一步防止元件繼續產生高溫，達到保護效果。

本發明壓敏電阻主體3的兩限位引腳32，分別設於兩電極層311並自所設之電極層311向外延伸穿設於限位結構11，以限位壓敏電阻主體3於封閉空間21內，可使壓敏電阻主體3穩定的限位，因此可避免造成壓敏電阻主體3的損壞，以確實的發揮保護功能。另外，限位結構11讓壓敏電阻主體3更易於定位及組裝固定，進而焊料可精確地黏著限位引腳32及金屬彈片4，可達成金屬彈片4實際斷開限位引腳32之溫度更加穩定精確。

本發明的基座1及殼體2所形成封閉空間21將壓敏電阻與外部作有效地隔絕，以降低燃燒的可能性，且基座1及殼體2配合耐高溫的材料組合，如本實施例中的含有陶瓷或玻璃纖維材料，達成較佳之耐高溫效果。

[第二實施例]

請參閱圖3及圖4，在本實施例中，該陶瓷芯片31之數量為兩個以上，並且該壓敏電阻主體3更包含至少一相對應該陶瓷芯 片31數量的輔助引腳33，該輔助引腳33設於一該電極層311並自所設之電極層311向外延伸穿設於限位結構11，並穿出基座1。輔助引腳33亦可不經由限位結構11而直接穿出基座1；較佳地，限位引腳32和輔助引腳33都經限位結構11而穿出基座1可提高壓敏電阻主體3於壓敏電阻模組中的穩定性。在三孔的家用交流電源插頭與插座中含有火線L、中性線N及地線G。當陶瓷芯片31數量在兩片以上時，可經由設計將限位引腳32和輔助引腳33一端任意地分配設置於各電極層311，另一端則可電性連接L、N及G其中任一個或和金屬彈片4(保護裝置)連接，以達成例如三孔插座中不同線別L/N/G之間的過電壓保護。

[第三實施例]

請參閱圖5，在本實施例中，該柱狀結構(限位結構11)更包含一擋止部111，擋止部111凸出於柱狀結構，該擋止部111可用以輔助限位壓敏電阻主體3。該擋止部111可位於柱狀結構的側面，當該壓敏電阻主體3移動時，該些擋止部111可抵頂陶瓷芯片31的兩邊緣，用以輔助限位壓敏電阻主體3。

[第四實施例]

請參閱圖6，在本實施例中，該柱狀結構(限位結構11)更包含一擋止部112，擋止部112凸出於柱狀結構，該擋止部112可用以輔助限位壓敏電阻主體3。該擋止部112可位於柱狀結構的頂面，當該壓敏電阻主體3移動時，該些擋止部112可抵頂該些限位引腳32，用以輔助限位壓敏電阻主體3。

[第五實施例]

請參閱圖7，在本實施例中，該基座1更包含有兩輔助限位結構12，可用以輔助限位壓敏電阻主體3，該兩輔助限位結構12向封閉空間21內凸出且分別位於陶瓷芯片31兩側。當該壓敏電阻主體3移動時，輔助限位結構12可抵頂陶瓷芯片31兩側，用以輔助限位壓敏電阻主體3。

以上所述僅為本發明之優選實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故凡是運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內。

Claims (14)

1. 一種壓敏電阻模組，包括：一基座，具有兩限位結構；一殼體，該基座與該殼體組合形成一封閉空間，該些限位結構位於該封閉空間內；一壓敏電阻主體，包含：至少一陶瓷芯片，位於該封閉空間內，該陶瓷芯片的兩面分別具有一電極層；兩限位引腳，分別設於該兩電極層並自所設之電極層向外延伸穿設於該限位結構，以限位該壓敏電阻主體於該封閉空間內，該兩限位引腳並穿出該基座，並且至少一該限位引腳形成一搭接段於該電極層及該限位結構之間；以及一金屬彈片，設於該基座，其一端穿出該封閉空間，另一端連接該搭接段。
2. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中各該限位結構為一柱狀結構，相應的該限位引腳穿過該柱狀結構的頂面伸入該柱狀結構內，以限位該壓敏電阻主體。
3. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該限位結構在該基座的高度係大於二分之一該陶瓷芯片在該基座的高度。
4. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該金屬彈片在該封閉空間的長度為一第一長度，該第一長度係大於或等於該陶瓷芯片在該基座上的高度。
5. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該限位引腳係以該陶瓷芯片的平面方向自該電極層向外延伸。
6. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該搭接段的長度大於該金屬彈片的寬度。
7. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該金屬彈片係埋設於該基座。
8. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該陶瓷芯片之數量係為兩個以上，並且該壓敏電阻主體更包含至少一相對應該陶瓷芯片數量的輔助引腳，該輔助引腳設於一該電極層並自所設之電極層向外延伸穿設於該限位結構，並穿出該基座。
9. 如請求項2所述之壓敏電阻模組，其中該柱狀結構各包含一擋止部，凸出於該柱狀結構，該擋止部輔助限位該壓敏電阻主體。
10. 如請求項9所述之壓敏電阻模組，其中該擋止部位於該柱狀結構的側面，當該壓敏電阻主體移動時，該些擋止部抵頂該陶瓷芯片的兩邊緣。
11. 如請求項9所述之壓敏電阻模組，其中該擋止部位於該柱狀結構的頂面，當該壓敏電阻主體移動時，該些擋止部抵頂該些限位引腳。
12. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該基座更包含有兩輔助限位結構，向該封閉空間內凸出且分別位於該陶瓷芯片兩側。
13. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該基座及該殼體至少其中之一包含有陶瓷。
14. 如請求項1所述之壓敏電阻模組，其中該基座及該殼體至少其中之一包含有玻璃纖維。