专利名称：Ptc热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件及电子设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子元器件领域，尤其涉及一种PTC热敏电阻与压敏电阻合成 的三端元件及电子设备。
背景技术：
压敏电阻器(VSR)是电压灵敏电阻器的简称，它是一种新型过压保护元件。构 成压敏电阻的核心材料为氧化锌，氧化锌又包括氧化锌晶粒和晶粒周围的晶界层，氧化 锌晶粒的电阻率很低，而晶界层电阻率很高，相接触的两个晶粒之间形成一个相当于齐 纳二极管的势垒，成为一个压敏电阻单元，许多电阻单元通过串联，并联组成压敏电阻 器基体。压敏电阻器在工作时，每个压敏电 阻单元都承担浪涌能量，而这些压敏电阻单 元是大体上均勻分布在整个电阻体内的，也就是整个电阻体都承担能量，而不像齐纳二 极稳压管那样只是结区承担电功率，这就是陶瓷压敏电阻器具有比齐纳二极稳压管大得 很多的通流和能量定额的原因。压敏电阻器的电阻值随端电压而变化，可构成过压保护 电路。PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻，一 旦超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高。 PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得，也可以由外界输 入热量或者这二者的叠加来获得。高分子PTC热敏电阻经常被人们称为自恢复保险丝， 由于其具有独特的正温度系数电阻特性，因而极为适合用作过流保护器件。现有的压敏电阻器(VSR)和PTC热敏电阻一般是作为分离元件来分开使用，且 这两种电阻器的封装均采用陶瓷封装形式，由于陶瓷自身的质量较大，用陶瓷封装后的 元件个体较大，在集成电路要求越来越小型化的今天，具有严重的缺陷。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种将压敏电阻器(VSR)和PTC热敏电 阻合成为一种三端元件及具有这种三端元件的电子设备，这种三端元件及具有这种三端 元件的电子设备，不仅具有过压保护特性和过流保护特性，另外还具有轻型化和小型化 封装的优点。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种PTC热敏 电阻与压敏电阻合成的三端元件，包括压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚、第二 引脚、第三引脚和环氧树脂层，所述第一引脚、第二引脚和第三引脚均具有连接部和导 电部，所述连接部和导电部电导通；所述压敏电阻体的第一端与第一引脚的连接部电连 接，所述压敏电阻体的第二端与第二引脚的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第一 端与第二引脚的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第二端与第三引脚的连接部电连 接；所述压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚的连结部、第二引脚的连结部、第三 引脚的连结部均置于固化的环氧树脂层内。[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种具有PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件的电子设备，包括电子设备主体电路、电子设 备电源输入端和PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件；所述PTC热敏电阻与压敏电 阻合成的三端元件包括压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚、第二引脚、第三引脚 和环氧树脂层，所述第一引脚、第二引脚和第三引脚均具有连接部和导电部，所述连接 部和导电部电导通；所述压敏电阻体的第一端与第一引脚的连接部电连接，所述压敏电 阻体的第二端与第二引脚的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第一端与第二引脚的 连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第二端与第三引脚的连接部电连接；所述压敏电 阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚的连结部、第二引脚的连结部、第三引脚的连结部均 置于固化的环氧树脂层内；所述电子设备的第一引脚和第二引脚的导电部用于与外接电 源的两电源端连接，所述电子设备电源输入端的两输入端子与所述第一引脚和第三引脚 的导电部连接。本实用新型的有益效果是区别于现有技术的分离元件采用陶瓷封装不能满足 电子元件小型化轻型化的趋势，本实用新型将压敏电阻体和PTC热敏电阻体用环氧树脂 封装成一个三端元器件，集成了压敏电阻体和PTC热敏电阻体过压和过流保护的功能， 且能够满足电子元件小型化轻型化的趋势。进一步地，本实用新型的具有PTC热敏电阻与压敏电阻合成三端元件的电子设 备中，通过三端元件连接电子设备电源端和电子设备主体电源端，能够有效地对电子设 备电源端输入的雷电电压、电火花高压、不明原因的脉冲高压提供低电阻放电通道，能 够防止各种高压或者过流电子设备主体电路的损坏。
图1是本实用新型实施例三端元件的分解图；图2是本实用新型实施例三端元件固化环氧树脂前的左视图；图3是本实用新型实施例三端元件固化环氧树脂后的左视图；图4是本实用新型实施例具有三端元件连接于电子设备电源端的示意图；图5是本实用新型实施例具有三端元件连接于设备电源端和各种接口的示意 图。其中，1:压敏电阻体；2: PTC热敏电阻体；3:第一引脚；4:第二引脚； 5 第三引脚；6 环氧树脂层
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合 实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1、图2以及图3，本实用新型PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元 件，包括压敏电阻体1、PTC热敏电阻体2、第一引脚3、第二引脚4、第三引脚5和环 氧树脂层6，所述第一引脚3、第二引脚4和第三引脚5均具有连接部和导电部，所述连 接部和导电部电导通；所述压敏电阻体1的第一端与第一引脚3的连接部电连接，所述压 敏电阻体1的第二端与第二引脚4的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体2的第一端与第二引脚4的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体2的第二端与第三引脚5的连接部电 连接；所述压敏电阻体1、PTC热敏电阻体2、第一引脚3的连结部、第二引脚4的连结 部、第三引脚5的连结部均置于固化的环氧树脂层6内。 本实用新型将压敏电阻体1和PTC热敏电阻体2用环氧树脂6封装成一个三端 元器件，集成了压敏电阻体1和PTC热敏电阻体2的过压和过流保护功能，能够满足电 子元件小型化轻型化的趋势。工作原理是PTC热敏电阻体常温时是低电阻态，当出现断路或过载，有异常 大电流流过PTC热敏电阻体时，PTC热敏电阻体因过电流发热，发热超过距离点后PTC 热敏电阻体电阻值剧变为高电阻态，限制了电路的电流，完成过流保护和过热保护，以 防止高温、大电流对电子设备主体电路的损坏，当解除短路或过载时PTC热敏电阻体2 将自动恢复。压敏电阻体平常处于高阻态，当有雷电或不明高电压串入电路，高于设计 的电压时，压敏电阻体完成为各种高压提供低电阻放电通道，防止高电压、大电流串入 电路对电路的破坏，当解除高压后，压敏电阻体1自动恢复为高阻态。在三端元器件的一实施例中，压敏电阻体1为氧化锌压敏电阻或碳化硅压敏电 阻。氧化锌压敏电阻和碳化硅压敏电阻均可以实现本实用新型的目的，即达到过压保护 的目的。在三端元器件的一实施例中，PTC热敏电阻体2为PTC陶瓷热敏电阻或PTC有 机聚合物热敏电阻。PTC陶瓷热敏电阻或PTC有机聚合物热敏电阻均可以实现本实用新 型的目的，即达到过流保护的目的。在三端元器件的一实施例中，第一引脚3、第二引脚4和第三引脚5均为镀锡引 脚。镀锡引脚可以增加元件的可焊接性。在三端元器件的一实施例中，压敏电阻体1的第一端与第一引脚3的连接部焊 接，压敏电阻体1的第二端与第二引脚4的连接部焊接，PTC热敏电阻体2的第一端与第 二引脚4的连接部焊接，PTC热敏电阻体2的第二端与第三引脚5的连接部焊接。参见图4，本实用新型具有PTC热敏电阻体2与压敏电阻体1合成三端元件的电 子设备，包括电子设备主体电路、电子设备电源输入端和PTC热敏电阻与压敏电阻合成 的三端元件；所述PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件包括压敏电阻体1、PTC热 敏电阻体2、第一引脚3、第二引脚4、第三引脚5和环氧树脂层6，所述第一引脚3、第 二引脚4和第三引脚5均具有连接部和导电部，所述连接部和导电部电导通；所述压敏电 阻体1的第一端与第一引脚3的连接部电连接，所述压敏电阻体1的第二端与第二引脚4 的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体2的第一端与第二引脚4的连接部电连接，所述 PTC热敏电阻体2的第二端与第三引脚5的连接部电连接；所述压敏电阻体1、PTC热敏 电阻体2、第一引脚3的连结部、第二引脚4的连结部、第三引脚5的连结部均置于固化 的环氧树脂层6内；电子设备的第一引脚3和第二引脚4的导电部用于与外接电源的两电 源端连接，电子设备电源输入端的两输入端子与所述第一引脚3和第三引脚5的导电部连 接。本实用新型的具有PTC热敏电阻2与压敏电阻1合成的三端元件的电子设备中， 通过三端元件连接电子设备电源端和电子设备主体电源端，能够有效地对电子设备电源 端输入的雷电电压、电火花高压、不明原因的脉冲高压提供电阻放电通道，能够防止各种高压或者过流电子设备主体电路的损坏。在电子设备的一实施例中，压敏电阻体1为氧化锌压敏电阻或碳化硅压敏电 阻。氧化锌压敏电阻和碳化硅压敏电阻均可以实现本实用新型的目的，即达到过压保护 的目的。在电子设备的一实施例中，PTC热敏电阻体2为PTC陶瓷热敏电阻或PTC有机 聚合物热敏电阻。PTC陶瓷热敏电阻或PTC有机聚合物热敏电阻均可以实现本实用新型 的目的，即达到过流保护的目的。在电子设备的一实施例中，第 一引脚3、第二引脚4和第三引脚5均为镀锡引 脚。镀锡引脚可以增加元件的可焊接性。在电子设备的一实施例中，压敏电阻体1的第一端与第一引脚3的连接部焊接， 压敏电阻体1的第二端与第二引脚4的连接部焊接，PTC热敏电阻体2的第一端与第二引 脚4的连接部焊接，PTC热敏电阻体2的第二端与第三引脚5的连接部焊接。参见图5，PTC热敏电阻2与压敏电阻1合成三端元件可以连接于电子设备的电 源端，也可以连接到电子设备的通讯接口上，以实现过压、过流和过热保护，保证电子 设备正常通讯。上述的通讯接口有RS485通讯接口、RS232通讯接口、422通讯接口、 CAN通讯接口以及LAN通讯接口等。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运 用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件，其特征在于包括压敏电阻体、 PTC热敏电阻体、第一引脚、第二引脚、第三引脚和环氧树脂层，所述第一引脚、第二 引脚和第三引脚均具有连接部和导电部，所述连接部和导电部电导通；所述压敏电阻体的第一端与第一引脚的连接部电连接，所述压敏电阻体的第二端与 第二引脚的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第一端与第二引脚的连接部电连接， 所述PTC热敏电阻体的第二端与第三引脚的连接部电连接；所述压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚的连结部、第二引脚的连结部、第三 引脚的连结部均置于固化的环氧树脂层内。
2.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件，其特征在于 所述压敏电阻体为氧化锌压敏电阻或碳化硅压敏电阻。
3.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件，其特征在于 所述PTC热敏电阻体为PTC陶瓷热敏电阻或PTC有机聚合物热敏电阻。
4.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件，其特征在于 所述第一引脚、第二引脚和第三引脚均为镀锡引脚。
5.根据权利要求1所述的PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件，其特征在于 所述压敏电阻体的第一端与第一引脚的连接部焊接，所述压敏电阻体的第二端与第二引 脚的连接部焊接，所述PTC热敏电阻体的第一端与第二引脚的连接部焊接，所述PTC热 敏电阻体的第二端与第三引脚的连接部焊接。
6.—种具有PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件的电子设备，其特征在于， 包括电子设备主体电路、电子设备电源输入端和PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元 件；所述PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件包括压敏电阻体、PTC热敏电阻体、 第一引脚、第二引脚、第三引脚和环氧树脂层，所述第一引脚、第二引脚和第三引脚均 具有连接部和导电部，所述连接部和导电部电导通；所述压敏电阻体的第一端与第一引 脚的连接部电连接，所述压敏电阻体的第二端与第二引脚的连接部电连接，所述PTC热 敏电阻体的第一端与第二引脚的连接部电连接，所述PTC热敏电阻体的第二端与第三引 脚的连接部电连接；所述压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚的连结部、第二引脚 的连结部、第三引脚的连结部均置于固化的环氧树脂层内；所述电子设备的第一引脚和第二引脚的导电部用于与外接电源的两电源端连接，所 述电子设备电源输入端的两输入端子与所述第一引脚和第三引脚的导电部连接。
7.根据权利要求6所述的具有PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件的电子设备， 其特征在于所述压敏电阻体为氧化锌压敏电阻或碳化硅压敏电阻；所述PTC热敏电阻 体为PTC陶瓷热敏电阻或PTC有机聚合物热敏电阻。
8.根据权利要求6所述的具有PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件的电子设备， 其特征在于所述第一引脚、第二引脚和第三引脚均为镀锡引脚；所述压敏电阻体的第 一端与第一引脚的连接部焊接，所述压敏电阻体的第二端与第二引脚的连接部焊接，所 述PTC热敏电阻体的第一端与第二引脚的连接部焊接，所述PTC热敏电阻体的第二端与 第三引脚的连接部焊接。
专利摘要本实用新型公开一种PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件及设备，PTC热敏电阻与压敏电阻合成的三端元件包括压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚、第二引脚、第三引脚和环氧树脂层，压敏电阻体的第一端与第一引脚电连接，压敏电阻体的第二端与第二引脚电连接，PTC热敏电阻体的第一端与第二引脚电连接，PTC热敏电阻体的第二端与第三引脚电连接；压敏电阻体、PTC热敏电阻体、第一引脚、第二引脚、第三引脚用固化的环氧树脂层封装。有益效果本实用新型将压敏电阻体和PTC热敏电阻体用环氧树脂封装成一个三端元器件，集成了压敏电阻体和PTC热敏电阻体过压和过流保护的功能，且能够满足电子元件小型化轻型化的趋势。
文档编号H01C13/02GK201804648SQ201020514760
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者蒲润昌 申请人:深圳市万瑞和电子有限公司