一种热击穿点可控压敏电阻器的制造方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及一种压敏电阻器，尤其涉及一种应用在电路浪涌保护中的热击穿点可控压敏电阻器。
【背景技术】
[0002]压敏电阻器是应用最广泛的过电压保护元件，在各种电气设备及电源配电系统中，起抑制瞬态电压的作用，防止因静电、浪涌或其它瞬态电流(如雷击)对设备造成的损坏。压敏电阻器无法承受持续高压，在电源出现持续过电压时，压敏电阻器会迅速失效，大部分情况下呈短路状态，并严重发热，此外，压敏电阻在经受多次浪涌冲击后也会出现性能劣化，造成所能耐受的电压下降，随着劣化加剧，压敏电阻器所能耐受电压低于工频电压时，压敏电阻失效发热、电源短路。为避免这样的事故，通常在压敏电阻器上安装热脱扣装置或热保护开关，通过压敏失效前产生的热量将脱扣装置或热保护开关熔断，使压敏电阻器脱离电路电源。但在实际应用中，压敏电阻器失效点一般随机分布在压敏电阻器内，失效点位置与制备工艺中的瓷体结构不均匀有关，热脱扣装置或热保护开关一般不完全覆盖整个压敏电阻器，如其恰好未能覆盖在失效点，压敏电阻器失效后只能靠本体导热熔断热保护装置，压敏电阻器本体属陶瓷材料，导热性差，会导致错过快速脱离机会。业内的一般解决办法是在压敏电阻器本体上制造一处最差性能点，使其性能劣于潜在失效点，热保护装置覆盖其上，使用过程中优先失效。制备最差性能点的方法普遍是在压敏电阻器本体上制备厚度薄于其他区域的凹点，使该点所能承受的电压低于其他区域，使用过程中优先失效。此方法采用不对称的本体结构，易在生片压制、烧结过程中造成开裂、密度不均等工艺缺陷，缩短压敏电阻器的使用寿命，且压敏电阻器电性能由失效点处性能决定，压敏电容器本体正常厚度区域中超出失效点厚度的部位属于为保证击穿点位置而附加的冗余厚度，存在一定的性能浪费。如何保证压敏电阻器失效点位置的同时减少浪费，成为当前业内需解决的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型需解决的技术问题是提供一种热击穿点可控压敏电阻器，可保证压敏电阻器失效前后最高温度点在热保护区所在区域范围，保证压敏电阻器失效时热脱离装置正常断开，同时不使用凹点式设计，减少潜在工艺失效风险及性能浪费。
[0004]采用的技术方案如下:一种热击穿点可控压敏电阻器，其包括压敏电阻器本体，所述的压敏电阻器本体为立方体形，第一电极与第二电极位于压敏电阻器本体两侧且面对称，第一电极形状为将矩形三个直角替换为圆弧后形成的图形，第一电极与第二电极呈直角的部位为热击穿区，所述热击穿区连接有热脱尚器。
[0005]压敏电阻器电极边缘存在边缘效应，即压敏电阻承受电压时，电极边缘电场强度远高于中心区域，瞬态电压冲击时，边缘区域优先导通，压敏电阻器性能随通流冲击衰减，通流密度大、通流时间长的部位劣化严重，实践证明，工艺稳定、本体各部位性能接近的压敏电阻器，多次浪涌电流冲击造成失效时，一般表现为压敏电阻器电极边缘熔洞。本实用新型控制热击穿点的方法不是制造一个比工艺原因造成的潜在失效点性能更差的热击穿区域，而是在保证压敏电阻器各部位性能接近的前提下，将边缘随机分布的失效点转移至可控区域，形成热击穿区。电极上排布电荷时，电荷趋向于尽可能远的铺散在电极上，在三维上，此性质表现为电荷聚集于电极的尖端，造成导体尖端部位电荷密度大，场强高，尖端放电，在二维上，此性质表现为电荷聚集于电极的边缘，边缘越尖锐，场强越大，进而造成电容器压敏电阻器等元件电极边缘场强高，优先击穿。工频情况下，压敏电阻器中场强偏高区域的离子迀移活跃，加速了压敏电阻器性能劣化，导致此区域优先失效。本实用新型通过将矩形电极的三个直角替换为圆弧，保留一个尖锐的直角区域，使电极边缘效应优先在电极直角所在区域体现，从而电极直角区域附近压敏电阻本体因场强高、通流密度大造成而性能下降，实现压敏电阻器在该区域优先劣化失效，达到热击穿点可控的效果。
[0006]本实用新型对照现有技术的有益效果是，本实用新型采用电极存在唯一直角的设计，通过电极的边缘效应，使电极直角区域附近的压敏电阻器本体比其他区域经受更大的通流密度和场强，通过高场强影响离子迀移导致的加速老化、高通流密度造成的性能劣化，使电极直角区域的压敏电阻优先失效，形成位置可控的失效点，从而保证热脱离器迅速脱离，同时避免了凹点式结构造成的工艺不稳定及性能浪费。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种热击穿点可控压敏电阻器的本体结构示意图。
[0008]图2是本实用新型一种热击穿点可控压敏电阻器的本体结构侧视图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】:
[0010]实施例1，如附图1所示，本实用新型涉及的一种热击穿点可控压敏电阻器，包括有压敏电阻器本体001，本体的第一电极11、第二电极1 2，压敏电阻器本体001为立方体形，第一电极101和第二电极102分别位于压敏电阻器本体001两侧，第一电极101与第二电极102面对称，第一电极101上设有热击穿区201，第二电极102上设有热击穿区202，第一电极101为将矩形三个直角替换为圆弧形成的图形，第一电极101的直角区域为热击穿区201，第二电极102的直角区域为热击穿区202，热击穿区201和热击穿区202连接由热脱离器。
【主权项】
1.一种热击穿点可控压敏电阻器，其包括压敏电阻器本体，其特征在于，所述的压敏电阻器本体为立方体形，第一电极与第二电极位于压敏电阻器本体两侧且面对称，第一电极形状为将矩形三个直角替换为圆弧后形成的图形，第一电极与第二电极呈直角的部位为热击穿区，所述热击穿区连接有热脱尚器。
【专利摘要】一种热击穿点可控压敏电阻器，包括压敏电阻器本体，所述压敏电阻器本体电极上设置有热击穿区，热击穿区连接热脱离器，热击穿区为压敏电阻器本体电极呈直角的区域，通过使压敏电阻器电极呈将矩形三个直角替换为圆弧形成的图形，可实现工频电压下，电极唯一直角体现边缘效应，热击穿区的压敏电阻承受的场强高于其他区域，进而此区域压敏电阻因离子迁移造成的性能劣化速度快于其他区域，同时因边缘效应，热击穿区边缘通流密度高于其他区域，同样造成热击穿区压敏电阻性能劣化速度超过其他区域，从而保证压敏电阻器失效点位于热击穿区，有利于热脱离器迅速脱扣。本实用新型可避免凹点式结构造成的工艺不稳定及性能浪费。
【IPC分类】H01C7/10
【公开号】CN205318947
【申请号】CN201620051965
【发明人】李国正, 李伟力, 阙华昌, 徐晓, 方弋
【申请人】昆山萬豐電子有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月14日