集成半导体放电管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种集成半导体放电管，包括第一金属片和第二金属片，第一金属片和第二金属片之间依次设有第一固体放电管芯片、第三金属片、第一双向导通二极管单元、第四金属片、第二双向导通二极管单元、第五金属片、第二固体放电管芯片，第一双向导通二极管单元和第二双向导通二极管单元均包括第一二极管组和第二二极管组。本发明能够取代现有的气体放电管，能够满足对地电容小于31PF，确保语音、数据、宽带通信线路质量，能够承受10/1000μs、100A的大电流冲击，具有极间电容小、集成度高、体积小、适用范围广、稳定性好、可靠性高、机械结构简单、制造成本低的优点。
【专利说明】集成半导体放电管
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体涉及一种用于VDSL通信的保安单元的集成半导体放电管。
【背景技术】
[0002]目前光纤通信已经普及使用，在光纤路边到用户之间通常配有保安单元，这种保安单元的对地电容要求小于31PF，大约是语音保安单元对地电容的六十分之一。因此对于如此小的电容，现有技术的固体半导体放电管难以满足要求。
[0003]因此，为了满足宽带通信的要求，本已启用的气体放电管又重新被应用在了保安单元中。气体放电管的优点是对地电容小，约为3PF左右。但是，气体放电管存在慢性漏气、使用寿命短、放电速度慢、放电温度高的缺点，存在安全隐患。固体放电管虽然使用寿命长、放电速度快(气体放电管的1000倍左右)、放电温度低，但是现有技术的固体放电管的缺点是接地电容比较大(为气体放电管的60倍左右)，因此难以满足保安单元的对地电容要求，对ADSL/VDSL通信存在影响，尤其是对于VDSL而言，由于VDSL的使用频率比ADSL的高一个数量级，因此相比ADSL而言，VDSL的衰减更大，传输质量更差。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种能够同时实现a线和b线的保护，能够取代现有的气体放电管，能够满足对地电容小于31PF，确保语音、数据、宽带通信线路质量，能够承受10/1000 μ s、100A的大电流冲击，极间电容小、集成度高、体积小、适用范围广、稳定性好、可靠性高、机械结构简单、制造成本低的集成半导体放电管。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种集成半导体放电管，包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和第二金属片之间依次设有第一固体放电管芯片、第三金属片、第一双向导通二极管单元、第四金属片、第二双向导通二极管单元、第五金属片、第二固体放电管芯片，所述第一双向导通二极管单元和第二双向导通二极管单元均包括第一二极管组和第二二极管组，所述第一二极管组和第二二极管组均由两个依次串联连接的二极管组成，且所述第一二极管组的两个二极管的串联连接方向与第二二极管组的两个二极管的串联连接方向相反。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进:
所述第一金属片、第二金属片、第三金属片、第四金属片、第五金属片之间相互平行布置。
[0007]本发明具有下述优点:本发明的固体放电管芯片与双向导通二极管单元通过第三金属片串联，利用固体放电管芯片的极间电容与双向导通二极管单元的极间电容串联，从而得到小于31PF的电容量，满足通信线路的电容需求，能够同时实现a线和b线的保护，能够取代现有的气体放电管，能够满足对地电容小于31PF，确保语音、数据、宽带通信线路质量，能够承受10/1000 μ S、100A的大电流冲击，具有极间电容小、集成度高、体积小、适用范围广、稳定性好、可靠性高、机械结构简单、制造成本低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为本发明实施例的结构示意图。
[0010]图2为本发明实施例的电路原理示意图。
[0011]图3为应用本发明实施例的保安单元电路原理示意图。
[0012]图例说明:1、第一金属片；11、告警接地金属片；12、焊脚；2、第二金属片；3、第一固体放电管芯片；4、第三金属片；41、第一凸台；5、第一双向导通二极管单元；51、第一二极管组；52、第二二极管组；6、第四金属片；7、第二双向导通二极管单元；8、第五金属片；81、第二凸台；9、第二固体放电管芯片。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]如图1和图2所示，本实施例的集成半导体放电管包括第一金属片I和第二金属片2，第一金属片I和第二金属片2之间依次设有第一固体放电管芯片3、第三金属片4、第一双向导通二极管单元5、第四金属片6、第二双向导通二极管单元7、第五金属片8、第二固体放电管芯片9，第一双向导通二极管单元5和第二双向导通二极管单元7均包括第一二极管组51和第二二极管组52，第一二极管组51和第二二极管组52均由两个依次串联连接的二极管组成，且第一二极管组51的两个二极管的串联连接方向与第二二极管组52的两个二极管的串联连接方向相反。本实施例第一金属片I和第二金属片2之间依次设有第一固体放电管芯片3、第三金属片4、第一双向导通二极管单兀5、第四金属片6、第二双向导通二极管单元7、第五金属片8、第二固体放电管芯片9，利用固体放电管芯片的极间电容与双向导通二极管单元的极间电容串联，从而得到小于31PF的电容量，能够同时实现a线和b线的保护，满足通信线路的电容需求，能够取代现有的气体放电管，既适用于语音通信线路，又适用于VDSL宽带通信线路，能够承受10/1000 μ s、100Α的大电流冲击，提高通信设备的安全性，具有极间电容小、适用范围广、稳定性好、可靠性高、机械结构简单、制造成本低的优点。
[0015]本实施例中，第一金属片1、第二金属片2、第三金属片4、第四金属片6、第五金属片8之间相互平行布置，机械结构简单、制造成本低。此外，本实施例中，第三金属片4上设有第一凸台41，第一凸台41设于第三金属片4上靠第一固体放电管芯片3的一侧；第五金属片8上设有第二凸台81，第二凸台81设于第五金属片8上靠第二固体放电管芯片9的一侦1K本实施例中，第一金属片1、第二金属片2、第三金属片4、第四金属片6、第五金属片8均为圆形，第一金属片I上设有告警接地金属片11，且第一金属片1、第二金属片2、第四金属片6大小相同,第三金属片4、第五金属片8则略小,第一金属片1、第二金属片2、第四金属片6的直径可根据需要选择4?5.5mm,本实施例的整体长度可根据需要选择5?9_，还可以通过不同的直径和长度能够组合生产多种规格的产品，例如制成Φ4_Χ5_、Φ4_Χ7mm、Φ 4mm X 9mm等，应用更加灵活。
[0016]本实施例为焊接式安装结构，因此第一金属片1、第二金属片2、第四金属片6上均设有焊脚12，此外本实施例也可以根据需要采用贴片式、外接触点式结构等，从而不用开塑料模具和金属模具，能够降低生产成本。如图2所示，本实施例集成半导体放电管的第一金属片I的焊脚12表示为a，第二金属片2的焊脚12表示为b，第四金属片6的焊脚12表示为E和P。
[0017]如图3所示，应用本实施例集成半导体放电管的保安单元采用断开告警的方式，其中器件3SA250-H即为本实施例的集成半导体放电管，连接端子a、b用于连接用户电缆，连接端子a'、b'用于连接交换设备，DF为发光二极管，热敏电阻PTC1、热敏电阻PTC2用于阻挡入侵电流进入交换设备，K1、K2用于切断入侵电源，在入侵电源时闭合，使得保安单元的a、b线接地，从而连通DF发出报警信号。该保安单元通过本实施例的集成半导体放电管构成两组过压、过流保护电路:第一组为a线防护电路，由热敏电阻PTCl和集成半导体放电管3SA250-H的a、E间的第一固体放电管芯片3组成；第一组为b线防护电路，由热敏电阻PTC2和集成半导体放电管3SA250-H的b、E间的第二固体放电管芯片9组成，从而通过两路防护电路，能够实现对交换设备的过压、过流保护。
[0018]以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种集成半导体放电管，包括第一金属片(I)和第二金属片(2)，其特征在于:所述第一金属片(I)和第二金属片(2)之间依次设有第一固体放电管芯片(3)、第三金属片(4)、第一双向导通二极管单元(5)、第四金属片(6)、第二双向导通二极管单元(7)、第五金属片(8)、第二固体放电管芯片(9)，所述第一双向导通二极管单元(5)和第二双向导通二极管单元(7)均包括第一二极管组(51)和第二二极管组(52)，所述第一二极管组(51)和第二二极管组(52)均由两个依次串联连接的二极管组成，且所述第一二极管组(51)的两个二极管的串联连接方向与第二二极管组(52 )的两个二极管的串联连接方向相反。
2.根据权利要求1所述的集成半导体放电管，其特征在于:所述第一金属片(I)、第二金属片(2)、第三金属片(4)、第四金属片(6)、第五金属片(8)之间相互平行布置。
【文档编号】H01L25/07GK104425469SQ201310410927
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】孙广元, 卫其昌 申请人:上海蓝安高分子电子有限公司