一种电路保护装置及电路保护封装元件的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种电路保护装置及电路保护封装元件。

背景技术：

近年来，随着国内社会、经济的迅猛发展，电子技术领域对数字电路的认知度也越来越深，各种大规模，超复杂的数字电路的应用也越来越广泛。在电子电路设计过程中的抗干扰，抗冲击以及保护电路的应用也越来越受到重视，特别是在测试或使用过程中对自身设备的保护电路上的设计，成为了设计师们必须考虑的问题。

群脉冲测试是由间隔为300ms的连续脉冲串构成，每一个脉冲串持续15ms，由数个单极性的单个脉冲波形组成，单个脉冲的上升沿5ns，持续时间50ns，重复频率2.5kHz(针对4kV测试等级)或5kHz(针对其他测试等级)。根据傅立叶变换，它的频谱是从5kHz～100MHz或者从2.5kHz～100MHz的离散谱线，每根谱线的距离是脉冲的重复频率。

因群脉冲测试对液晶显示模组的性能要求严苛，故需在信号或者电源中添加一些防护元件，以保护电路。一般采用瞬态二极管，优先采用干扰通道对地导出大部分脉冲电压和能量，再搭配吸收性的滤波器，例如：共模滤波器等防护元件吸收噪声。目前具有静电防护的滤波器设计，铁氧体位于上下两层，并未包裹线圈，对噪声的吸收效果较差；且静电放电防护只有一层，防护等级不够；在使用中，一般需添加具有多个瞬态二极管的防护元件再搭配吸收型的滤波器，多个元件占据太多的板面积，对构图造成困难；且瞬态二极管和滤波器摆放距离需尽量靠近，才能确保群脉冲不干扰到后级电路。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电路保护装置，包括：依次串联的第一瞬态二极管、滤波器和第二瞬态二极管，所述第一瞬态二极管和所述第二瞬态二极管用于对地导出脉冲电压和能量，滤波器用于吸收干扰信号，其中，第一瞬态二极管、滤波器和第二瞬态二极管形成堆叠的封装结构。

优选地，第一瞬态二极管和第二瞬态二极管分别包括P型硅半导体和N型硅半导体，两者之间分别形成第一PN结和第二PN结。

优选地，滤波器包括：铁氧体；线圈，贴合在铁氧体的表面上，用于连通电流路径；电连接端子，位于线圈端部，可用作连接端口。

优选地，线圈具有多层，多层线圈通过电连接端子连接形成整体内部线圈。

优选地，铁氧体具有铁磁性。

优选地，第一PN结与第二PN结的P型硅半导体相邻设置。

优选地，电路保护装置包括：输入端口，接收群脉冲输入信号，第一接地端口以及第二接地端口，对地导出脉冲电压和能量，输出端口，输出经过导出和吸收之后的群脉冲信号。

优选地，群脉冲信号通过输入端口输入，第一瞬态二极管将输入信号的电压和能量通过第一接地端口导出，滤波器将群脉冲信号的干扰信号吸收，第二瞬态二极管将吸收干扰信号后的群脉冲信号的电压和能量通过第二接地端口导出。

优选地，输入端口和第一接地端口设置在第一瞬态二极管周围，输出端口和第二接地端口设置在第二瞬态二极管周围。

本实用新型还提供一种电路保护封装元件，包括：电路保护装置；以及四个引脚，位于所述电路保护装置外部，与外部电路连接；其中，所述电路保护封装元件的四个引脚中，一个引脚设置为输入引脚，另一引脚设置为输出引脚，其余两个引脚分别设置为第一接地引脚和第二接地引脚；所述电路保护封装元件包括具有上述特征的所述电路保护装置。

本实用新型提供的电路保护装置将瞬态二极管和滤波器整合成一个新型元件，同时兼备导出和吸收群脉冲信号的功能，节省了板面积，对电路起到更好的保护效果，解决了现有技术中的问题。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本实用新型实施例的电路保护装置的组成结构框图。

图2示出本实用新型实施例的电路保护装置的立体结构示意图。

图3示出本实用新型实施例的电路保护封装元件的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接置于B上方”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。

图1示出本实用新型实施例的电路保护装置的组成结构框图。

如图1所示，本实施例的电路保护装置包括依次串联的第一瞬态二极管110，滤波器130以及第二瞬态二极管120，两个瞬态二极管和一个滤波器整合成一种同时兼备导出和吸收群脉冲信号功能的新型电路保护装置。该电路保护装置具有四个外接端口，第一瞬态二极管110周围的输入端口113和第一接地端口114以及第二瞬态二极管120周围的输出端口123和第二接地端口124。

在进行群脉冲测试时，电流在经过电路保护装置时，群脉冲信号首先从输入端口113进入，先经过第一瞬态二极管110，由于瞬态二极管的性质可先将大部分脉冲电压和能量导出到第一接地端口114；再通过滤波器130，将剩下的脉冲电压和能量进行吸收；从输出端口123输出时通过第二瞬态二极管120，将脉冲电压和能量导出到第二接地端口124，最后输出群脉冲测试信号。

图2示出本实用新型实施例的电路保护装置的立体结构示意图。

本实施例的电路保护装置由几个层结构堆叠而成，内部结构主要包括：线圈231、电连接端子232、铁氧体233、第一P型硅半导体211、第一N型硅半导体212、第二P型硅半导体221以及第二N型硅半导体222。该电路保护装置具有四个外接端口，输入端口213和第一接地端口214以及输出端口223和第二接地端口224。

第一P型硅半导体211和第一N型硅半导体212可形成第一PN结，可优先将干扰通道对地导出大部分脉冲电压和能量，作用相当于一个第一瞬态二极管210；同理第二P型硅半导体221与第二N型硅半导体222形成的第二PN结，作用相当于一个第二瞬态二极管220；铁氧体233以及分布于其上的线圈231及电连接端子232可用于吸收群脉冲干扰信号，作用相当于滤波器230。滤波器230直接设在第一PN结和第二PN结的两个相对的P型硅半导体之间。输入端口213和第一接地端口214设置在第一瞬态二极管210周围，输出端口223和第二接地端口224设置在第二瞬态二极管220周围。

铁氧体233是一种具有铁磁性的金属氧化物，就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能，可用于吸收群脉冲干扰信号；线圈231贴合在铁氧体233的表面上，用于连接电流路径。线圈231一般由可导电金属材料构成，例如银等，作用为导通电路保护装置两端的电路，提供电流所需的流动路径；电连接端子232，位于铁线圈231端部，可用作连接端口。各层线圈231通过电连接端子232连接形成整体内部线圈。

当群脉冲信号通过电路保护装置时，先进入输入端口213，由于存在第一PN结结构，即第一瞬态二极管210功能，可优先将大部分脉冲电压和能量导出到第一接地端口214；当群脉冲信号在线圈231中通过时，由于铁氧体233存在吸收群脉冲信号的滤波器功能，故可将剩下的脉冲电压和能量进行吸收；接着群脉冲信号通过信号输出端口223时，由于存在第二PN结结构，即第二瞬态二极管220功能，再将脉冲电压和能量导出到第二接地端口224，最后输出。

图3示出本实用新型实施例的电路保护封装元件的结构示意图。

如图3所示，定义本实用新型实施例的电路保护封装元件为四引脚元件，包括图1和图2所述的电路保护装置，以及位于电路保护装置外部的四个引脚，与外部电路连接。其中一个引脚1设置为输入引脚313，另一引脚2设置为输出引脚323，其他两个引脚3、4设置为第一接地引脚314和第二接地引脚324。

当群脉冲信号通过电路保护封装元件时，先接入输入引脚313，由于第一瞬态二极管功能，可优先将大部分脉冲电压和能量导出到第一接地引脚314；当群脉冲信号在电路保护封装元件中通过时，由于滤波器功能，吸收群脉冲信号，故可将剩下的脉冲电压和能量进行吸收；接着群脉冲信号通过信号输出引脚323时，由于第二瞬态二极管功能，再将脉冲电压和能量导出到第二接地引脚324，最后输出。

本实用新型提供的电路保护装置将瞬态二极管和滤波器整合成一个新型元件，同时兼备导出和吸收群脉冲信号的功能，节省了板面积，对电路起到更好的保护效果，解决了现有技术中的问题。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本说明书选取并具体描述本实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。