專利名稱：具有不可燃及防爆效果的突波吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于一種突波吸收器，尤指一種具有不可燃及防爆效果的突波吸收器。
背景技術(shù)：
請參照圖1的傳統(tǒng)突波吸收器。習(xí)知突波吸收器包括一氧化鋅陶瓷體90，其上下兩面各有一電極面(圖中顯示一電極面91)，并于二電極面焊上引線92，引線92一般為鍍錫銅線，如圖1的(a)所示。圖1的(b)則于外層涂覆封裝材料93，作為防潮、絕緣之用；封裝材料93通常為環(huán)氧樹脂。其工作原理為利用氧化鋅陶瓷體90的晶界現(xiàn)象，對電路進(jìn)行保護(hù)，所以其工作時，必須產(chǎn)生電流流經(jīng)氧化鋅陶瓷體90本體，方能進(jìn)行其保護(hù)工作。但是，封裝材料93雖可為絕緣卻具可燃性且無防爆效果；因此，當(dāng)氧化鋅陶瓷體90承受超過其能力的突波電流或因劣化而造成漏電流增加，進(jìn)而造成氧化鋅陶瓷體90溫度上升，使封裝材料93起火燃燒，將會危害到使用上的安全。
因此，本實用新型提供一種具陶瓷盒封裝的防火及防爆效果的突波吸收器。利用封裝材料對突波吸收器的防潮絕緣功能，再加上陶瓷盒的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃特性，以防止突波吸收器失效時的爆裂或起火，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)使用者安全的目的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具防爆及不可燃的突波吸收器，可防止突波吸收器失效時產(chǎn)生爆裂或起火。
為達(dá)上述目的，本實用新型具防爆及不可燃的突波吸收器包括至少一個氧化鋅陶瓷體、至少二引線、一封裝材料及一陶瓷盒體。氧化鋅陶瓷體具有一正極及一負(fù)極，分別連接至二引線，可將導(dǎo)入的突波電流轉(zhuǎn)換為熱能。封裝材料具防潮及絕緣特性，并將該氧化鋅陶瓷體完全包覆。陶瓷盒體以高溫?zé)Y(jié)的絕緣陶瓷材質(zhì)制成，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃特性，可將氧化鋅陶瓷體及封裝材料容置于其內(nèi)部；陶瓷盒體對應(yīng)于引線設(shè)有孔隙，以使該引線穿出。據(jù)此，當(dāng)該氧化鋅陶瓷體失效時，可防止該突波吸收器爆裂或起火。
陶瓷盒體的孔隙可為與引線對應(yīng)設(shè)置的開孔。陶瓷盒體可由一容器及一蓋體組成。陶瓷盒體的孔隙可形成于該蓋體，或該容器相對于該蓋體的底部。陶瓷盒體的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)通常于700℃、1大氣壓下，可耐熱至少5分鐘。陶瓷盒體的材質(zhì)可為氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、或其混合物；較佳為包括25～99wt％氧化鋁的材質(zhì)。陶瓷盒內(nèi)尚可包括一熱敏電阻。
氧化鋅陶瓷體可為三個彼此相迭的構(gòu)造。封裝材料可為酚醛樹脂、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、或其混合物。
根據(jù)本實用新型的結(jié)構(gòu)，當(dāng)氧化鋅陶瓷體的負(fù)載過大或材質(zhì)老化/劣化，而導(dǎo)致突波能量無法及時被吸收時，藉由陶瓷盒體的保護(hù)，可防止該突波吸收器爆裂或起火。
為能進(jìn)一步了解本實用新型的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例的詳細(xì)說明如后。


圖1為習(xí)知突波吸收器及以環(huán)氧樹脂封裝的示意圖；圖2為本實用新型突波吸收器的組合示意圖及剖面示意圖；圖3顯示本實用新型三種不同上蓋與開放容器的組合。
主要組件符號說明突波吸收器 10陶瓷盒體20開放容器21、21’開孔211、212、221、222上蓋22、23、24、25缺口231、232、241、242氧化鋅陶瓷體30、90電極面 301、302、91引線31、32、92封裝材料40、9具體實施方式
圖2所示為本實用新型具有不可燃及防爆效果的突波吸收器的示意圖。突波吸收器10主要包括陶瓷盒體20，具有電極面301、302的氧化鋅陶瓷體30，引線31、32，及封裝材料40。引線31、32的一端分別焊接于氧化鋅陶瓷體30的電極面301、302，用以將突波電流導(dǎo)入氧化鋅陶瓷體30而轉(zhuǎn)換為熱能。封裝材料40具防潮及絕緣特性，可將氧化鋅陶瓷體30完全包覆。本實用新型的主要特征在于提供該陶瓷盒體20，陶瓷盒體20以高溫?zé)Y(jié)的絕緣陶瓷材質(zhì)制成，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃特性，可將氧化鋅陶瓷體30及封裝材料40容置于其內(nèi)部。陶瓷盒體20包括一開放容器21及一上蓋22，上蓋22對應(yīng)于引線31、32設(shè)有二開孔221、222。
圖3顯示三種不同開放容器與上蓋組合。(a)圖中的上蓋23的兩個相對邊緣分別形成缺口231、232，可供引線31、32穿出。(b)圖中的上蓋24的一個邊緣形成二個缺口241、242，可分別供引線31、32穿出。(c)圖中的上蓋25未設(shè)置任何缺口或開孔，而于開放容器21’的底部設(shè)置二個開孔211、212。當(dāng)氧化鋅陶瓷體30以上下顛倒的方式(相對于其它實施例)置入，并使引線31、32分別由開孔211、212穿出后，再將封裝材料40灌入，最后嵌入上蓋25。
本實用新型較佳實施例的封裝材料為酚醛樹脂，但也可使用其它習(xí)知的材質(zhì)，例如，硅樹脂或環(huán)氧樹脂。封裝材料通常為高分子絕緣材料，具高阻抗及密度，以避免氧化鋅陶瓷體遭受水氣或雜質(zhì)侵入沾附而失效。此外，藉由封裝材料的黏著性及流動性，可將氧化鋅陶瓷體與上蓋固設(shè)于開放容器內(nèi)，并填充于開孔與引線之間的空隙。
由于氧化鋅陶瓷體對陶瓷盒體的影響主要在兩側(cè)面積較大之處；相對地，上蓋所承受的影響相當(dāng)微小。但為安全起見，仍可作適當(dāng)?shù)姆婪对O(shè)計。例如，上述的開孔或缺口與引線之間，或上蓋與開放容器之間，可為不完全緊密接觸，或僅填以封裝材料；則當(dāng)盒體內(nèi)產(chǎn)生大量熱時，可作為熱膨脹的緩沖接口?；蛘撸仙w與開放容器的上緣有一適當(dāng)距離，則當(dāng)內(nèi)部受熱膨脹時，作為上蓋緩沖位移之用。
根據(jù)本實用新型的結(jié)構(gòu)，當(dāng)氧化鋅陶瓷體的負(fù)載過大或材質(zhì)老化/劣化，而導(dǎo)致突波能量無法及時被吸收時，藉由陶瓷盒體的保護(hù)，可防止該突波吸收器爆裂或起火。因此，陶瓷盒體的材質(zhì)必須具有良好的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃等特性；例如，氧化鋁、氧化硅或氧化鎂等材質(zhì)；其中以含有25～99wt％氧化鋁的材質(zhì)較佳。氧化鋁材質(zhì)的優(yōu)點主要包括一、高溫時具有較佳的機(jī)械強(qiáng)度當(dāng)瞬間大電流在極短時間(μs)由引線導(dǎo)入時，會在氧化鋅陶瓷體的局部產(chǎn)生極高溫度；若高達(dá)700℃甚至可能導(dǎo)致失效而起火。而氧化鋁材質(zhì)的陶瓷盒體即使在1,000℃時仍具有極佳的機(jī)械強(qiáng)度，可把氧化鋅陶瓷體鉗制住，避免造成崩裂及保護(hù)失效。
二、熱傳導(dǎo)性佳傳統(tǒng)的突波吸收器僅以硅樹脂或環(huán)氧樹脂材質(zhì)封裝，必須依賴引線及表面空氣的熱溫度梯度來散熱，但散熱效果均不佳。氧化鋁材質(zhì)具有較高熱傳導(dǎo)系數(shù)，則藉由與封裝材料接觸，可有效提升散熱效果，避免因熱累積而減短使用壽命。
三、陶瓷盒表面為平面?zhèn)鹘y(tǒng)的突波吸收器的封裝材質(zhì)表面為不規(guī)則，在搭配使用溫度保險絲(Thermal Cut-Off，TCO)時，只能做點或線的接觸。但因溫度傳導(dǎo)截面不足，使得TCO感應(yīng)的溫度或總熱能不足而無法啟動保護(hù)。氧化鋁陶瓷盒的表面為平面，因此可與TCO形成較大的接觸面積，如此TCO的反應(yīng)可更為精準(zhǔn)。
但除了氧化鋁之外，其它具有適當(dāng)特性可達(dá)到相似效果的材質(zhì)，也可使用于本實用新型的陶瓷盒體。
上述的陶瓷盒內(nèi)尚可包括一正溫度系數(shù)熱敏電阻(PositiveTemperature Coefficient，PTC)或溫度保險絲(Thermal Cut-Off，TCO)，用來作為突波吸收器因大電流產(chǎn)生高溫時，瞬間提高阻抗(PTC)來降低電流，或熔斷(TCO)來阻斷電流，以形成安全保護(hù)。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本實用新型的技術(shù)思想，而為熟習(xí)該項技藝的人所易于推知的，俱不脫本實用新型的專利權(quán)范疇。
權(quán)利要求1.一種具有不可燃及防爆效果的突波吸收器，其特征在于包括至少一個氧化鋅陶瓷體，具有一正極及一負(fù)極；至少二引線，分別連接至該氧化鋅陶瓷體的正極及負(fù)極，用以將突波電流導(dǎo)入該氧化鋅陶瓷體并轉(zhuǎn)換為熱能；一封裝材料，具防潮及絕緣特性，將該氧化鋅陶瓷體完全包覆；及一陶瓷盒體，以高溫?zé)Y(jié)的絕緣陶瓷材質(zhì)制成，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃特性，將該氧化鋅陶瓷體及封裝材料容置于其內(nèi)部，該陶瓷盒體對應(yīng)于該至少二引線設(shè)有孔隙，以使該引線穿出；據(jù)此，當(dāng)該氧化鋅陶瓷體失效時，可防止該突波吸收器爆裂或起火。
2.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒體的孔隙對應(yīng)于該至少二引線設(shè)置的至少二個開孔。
3.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒體由一容器及一蓋體組成。
4.如權(quán)利要求3所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒體的孔隙形成于該蓋體。
5.如權(quán)利要求3所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒體的孔隙形成于該容器相對于該蓋體的底部。
6.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒體的材質(zhì)選自氧化鋁、氧化硅及氧化鎂所組的群或其混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該氧化鋅陶瓷體為三個，且彼此相迭的構(gòu)造。
8.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該封裝材料選自酚醛樹脂、硅樹脂及環(huán)氧樹脂所組的群或其混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的突波吸收器，其特征在于其中該陶瓷盒內(nèi)尚包括一熱敏電阻。
專利摘要本實用新型提供一種具有不可燃及防爆效果的突波吸收器，是以一高溫?zé)Y(jié)的絕緣耐火陶瓷盒作封裝。將已焊好引線的氧化鋅陶瓷體置于陶瓷盒中，再以不可燃的封裝材料灌填于陶瓷盒與氧化鋅陶瓷體的間隙。藉由封裝材料的防潮絕緣功能，再加上陶瓷盒的機(jī)械強(qiáng)度與不可燃特性，可有效防止突波吸收器失效時的爆裂或起火，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)使用者安全的目的。
文檔編號H01C7/13GK2932575SQ200620003709
公開日2007年8月8日 申請日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者張碧云 申請人:柏源科技有限公司