一种基于叠层技术的电路保护元件的制作方法

1.本技术涉及电路保护元件的领域，尤其是涉及一种基于叠层技术的电路保护元件。


背景技术：

2.过流过压保护器是指在电路中通过检测电压电流的大小，实现对电路中电流电压的监控。当电流或电压值超过某个指定范围时，通过介入电路实现对电路元件和线路的保护作用，具体有过流保护和过压保护。
3.过流保护器件，它的功能是当通过的电流过大时切断电路或者流经器件的电阻变得非常之大，从而避免过大的电流损坏电路。
4.过压保护器件它的功能是当通过的电压过高时，器件马上由高阻状态转变成低阻状态，将电压限制在一定范围内，而同时将多大的电流泄放掉，从而避免过压损坏电路。
5.在实现电路保护的过程中，因为电路使用的复杂性和保护要求的多样性，经常会把过压器件，过流器件，电阻，电容和电感进行任意组合，设计出适合电路使用环境和保护要求的线路，发明人发现该相关技术中至少存在如下问题：目前的元器件功能较为单一，且同时多个元器件的选择和组合，需要专业的知识和应用经验，所以对元器件型号的选择，也涉及到的不同元器件间不同型号的匹配等会引起使用者的疑惑。并且电路的分离设计，会占用较大的布线空间，不利于非专业设计人员的选用和避免设计风险，也不利于电子元件的简单化和小型化。


技术实现要素：

6.为了实现电子元件的简单化和小型化，本技术提供一种基于叠层技术的电路保护元件。
7.本技术提供的一种基于叠层技术的电路保护元件采用如下的技术方案：一种基于叠层技术的电路保护元件，包括保护组件，所述保护组件设为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的至少两种组合电连接的元器件；多个所述元器件采用叠层技术制成。
8.通过采用上述技术方案，过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l均为保护原理的常用保护型元器件，采用叠层技术可以将这些元器件的功能进行组合，从而形成多功能合一的保护器件，有利于电子元件的小型化，相较于单个元器件组合使用，能够适应更加复杂的保护环境，减少使用风险增加了安全性，同时减少了使用者电路设计选型的困难，减少了电路板上布线的体积。
9.作为优选，所述保护组件包括串联或并联的第一元器件和第二元器件，所述第一元器件和所述第二元器件为所述过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且所述第一元器件不同于所述第二元器件。
10.通过采用上述技术方案，第一元器件和所述第二元器件两两组合的元器件，因为
第一元器件和所述第二元器件不一样，因此共有十种组合情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
11.作为优选，所述保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件和第三元器件，所述第一元器件、第二元器件和第三元器件均为所述过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且所述第一元器件、第二元器件和第三元器件中至少包括两种不同的元器件。
12.通过采用上述技术方案，第一元器件、第二元器件和第三元器件三三组合的元器件，因为第一元器件、第二元器件和第三元器件至少包括两种元器件；若三者均不同，则共有十种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
13.作为优选，所述保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件，所述第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件均为所述过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且所述第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件中至少包括两种不同的元器件。
14.通过采用上述技术方案，第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件，因为第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件至少包括两种元器件，若四者均不同，则共有五种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
15.作为优选，所述保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件，所述第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件均为所述过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且所述第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件中至少包括两种不同的元器件。
16.通过采用上述技术方案，因为第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件至少包括两种元器件；若五者均不同，则共有1种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；乃至多个不同，就有了更加多的情况；还可以分为串联和并联的情况下，组合成多种类，功能实现了多样化。
17.作为优选，串联的所述第一元器件和所述第二元器件叠层后，所述第一元器件远离第二元器件的一端为保护元件引出的第一引脚，所述第一元器件和所述第二元器件之间的连接点处为保护元件引出的第二引脚，所述第二元器件远离所述第一元器件的一端为保护元件引出的第三引脚。
18.通过采用上述技术方案，举例，当第一元器件和第二元器件在分别设为过压器件ovpw和过流器件ocpw时，过压器件ovpw和过流器件ocpw组合叠层后，引出第一引脚、第二引脚和第三引脚；第一引脚和第二引脚可以作为过流器件ocpw使用，第二和第三引脚可以作为过压器件ovpw使用，这样就实现了过流保护和过压保护一体化；同时过流器件ocpw还会对过压器件ovpw也起到保护的作用，具体来说，保护的原理是这样的：一旦过压器件ovpw损坏或者通过的电流过大，过流器件ocpw和过压器件ovpw因为是一体的，过压器件ovpw的热量能迅速传热到过流器件ocpw上，从而使得过流器件ocpw比分离器件，也即没有组合前的过流器件，更加快速的切断线路；如果只是引出第一引脚和第三引脚，该保护元件就以用作
安全过压器件ovpw，该设计中的过流器件就只是对过压器件ovpw进行了过流保护，一旦流经过压器件ocpw的电流过大或者功能失效短路，过流器件ocpw能迅速断开，从而保护了过压器件ovpw，或者过压器件ovpw失效短路时，不可避免会引起被保护线路不能上电或者短路起火的现象，而过流器件ocpw的迅速断开，就避免了以上的失效风险，增加了过压器件ovpw的使用安全性，并且因为只有两个引脚，也大大节省了线路的设计空间。
19.作为优选，串联的所述第一元器件和所述第二元器件叠层后，所述第一元器件远离第二元器件的一端为保护元件引出的第一引脚，所述第二元器件远离所述第一元器件的一端为保护元件引出的第二引脚。
20.作为优选，保护元件引出的引脚的方式可以从其所包含的任一元器件的任意一端或者相连两者之间的连接点处引出引脚。
21.通过采用上述技术方案，根据保护线路的要求，根据不同的元器件的数量以及串联或并联的多种组合方式，可以引出两个引脚，三个引脚乃至多个引脚，分别作为独立一个器件使用，或者两个独立器件使用，乃至多个独立器件使用，作为独立器件，也因为多了其他组合器件的附加功能，从而使得元器件具有了分离的单个器件不具有的功能；也可以作为一个组合器件使用，或者作为多个组合器件使用，乃至多个组合器件使用。
22.作为优选，所述过流器件ocpw可设熔丝功能的元器件或者陶瓷功能的热敏电阻pwtc。
23.作为优选，所述过压器件ovpw可设为半导体功能的过压器件和陶瓷材料功能的过压器件。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：通过叠层技术实现对保护器件功能的组合，实现了电子元件的一体化和小型化；多种组合方式，更加丰富保护元件的功能。
附图说明
25.图1是本技术实施例1中过电流器件ocpw和过电压器件ovpw组合的一种叠层方式的原理图；图2是本技术实施例1中过电流器件ocpw和过电压器件ovpw组合的另外一种叠层方式的原理图；图3是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电容器c组合的一种叠层方式的原理图；图4是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电容器c组合的另外一种叠层方式的原理图；图5是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电阻器r组合的一种叠层方式的原理图；图6是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电阻器r组合的另外一种叠层方式的原理图；图7是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电感器l组合的一种叠层方式的原理图；图8是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电感器l组合的另外一种叠层方式的原
理图；图9是本技术实施例1中过电压器件ovpw和过电容器c组合的一种叠层方式的原理图；图10是本技术实施例1中过电压器件ovpw和过电容器c组合的另外一种叠层方式的原理图；图11是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电阻器r组合的一种叠层方式的原理图；图12是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电阻器r组合的另外一种叠层方式的原理图；图13是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电感器l组合的一种叠层方式的原理图；图14是本技术实施例1中过电流器件ocpw和电感器l组合的另外一种叠层方式的原理图；图15是本技术实施例1中电阻器r和电感器l组合的一种叠层方式的原理图；图16是本技术实施例1中电阻器r和电感器l组合的另外一种叠层方式的原理图；图17是本技术实施例1中电阻器r和电容器c组合的一种叠层方式的原理图；图18是本技术实施例1中电阻器r和电容器c组合的另外一种叠层方式的原理图；图19是本技术实施例1中电感器l和电容器c组合的一种叠层方式的原理图；图20是本技术实施例1中电感器l和电容器c组合的另外一种叠层方式的原理图。
具体实施方式
26.以下结合附图1-20对本技术作进一步详细说明。
27.实施例1；本技术实施例公开一种基于叠层技术的电路保护元件。一种基于叠层技术的电路保护元件包括保护组件，保护组件设为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的至少两种组合电连接的元器件；多个元器件采用叠层技术制成。
28.保护组件包括串联或并联的第一元器件和第二元器件，第一元器件和第二元器件为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且第一元器件不同于第二元器件。由于第一元器件和第二元器件为不同功能的元器件，因此，在类型组合上可以有十种组合。
29.举例：第一元器件为过流器件ocpw，第二元器件为过压器件ovpw；过流器件ocpw可设熔丝功能的元器件或者陶瓷功能的热敏电阻pwtc。过压器件ovpw可设为半导体功能的过压器件和陶瓷材料功能的过压器件。
30.参照图1至20中的奇数页附图，针对过压器件ovpw和过流器件ocpw串联的情况，串联后有3个引脚，叠层前，过流器件ocpw和过压器件ovpw分别使用，过流器件ocpw对过压器件ovpw也有保护的作用；叠层后，实现了功能的一体化。
31.参照图1至20中的偶数页附图，针对过压器件ovpw和过流器件ocpw串联的情况，串联后有两个引脚，叠层前，过流器件ocpw和过压器件ovpw分别使用，过流器件ocpw对过压器件ovpw也有保护的作用；叠层后，能够实现失效开路，减少电路中的安全隐患。
32.举例：参照图1-2，当第一元器件和第二元器件在分别设为过压器件ovpw和过流器件ocpw时，过压器件ovpw和过流器件ocpw组合叠层后，引出第一引脚、第二引脚和第三引脚；第一引脚和第二引脚可以作为过流器件ocpw使用，第二和第三引脚可以作为过压器件ovpw使用，这样就实现了过流保护和过压保护一体化；同时过流器件ocpw还会对过压器件ovpw也起到保护的作用，具体来说，保护的原理如下：一旦过压器件ovpw损坏或者通过的电流过大，过流器件ocpw和过压器件ovpw因为是一体的，过压器件ovpw的热量能迅速传热到过流器件ocpw上，从而使得过流器件ocpw比普通的电路中使用的其它分离器件更加快速的切断线路；如果只是引出第一引脚和第三引脚，该保护元件就以用作安全过压器件ovpw，该设计中的过流器件就只是对过压器件ovpw进行了过流保护，一旦流经过压器件ocpw的电流过大或者功能失效短路，过流器件ocpw能迅速断开，从而保护了过压器件ovpw，或者过压器件ovpw失效短路时，不可避免会引起被保护线路不能上电或者短路起火的现象，而过流器件ocpw的迅速断开，就避免了以上的失效风险，增加了过压器件ovpw的使用安全性，并且因为只有两个引脚，也大大节省了线路的设计空间。其中，可以引出两个脚作为一种功能元器件，也可以引出三个脚作为一种阵列的元器件。
33.关于陶瓷叠层元器件的制造方法介绍如下：其中关于过流器件ocpw中保险丝的叠层技术制造方法包括下述步骤：采用流延成膜工艺，生产并形成平整的第一层玻璃陶瓷层，准备两个事先校准印刷位置的印刷机，用两张印刷丝网分别对应下层内电极和上层内电极；先在第一层玻璃陶瓷层表面按预先设计好的图形涂敷一层熔断体金属或合金薄膜构成下层内电极，再涂覆第二层玻璃陶瓷层，更换印刷机，在对位精准的前提下在第二层玻璃陶瓷层上再涂敷一层熔断体金属或合金薄膜构成上层内电极，最后涂覆第三层玻璃陶瓷层到指定厚度，得到独石结构的生膜片。对生膜片依照传统工艺进行切割，烧结成瓷，最后封端电极，制成贴片保险丝。
34.其中关于过压器件ovpw中过压贴片压敏的叠层技术制造方法包括下述步骤：叠层片式压敏电阻包括上基板、下基板、设在上基板和下基板之间的由多个压敏电阻单元叠层形成的压敏电阻基片，分别连接在压敏电阻基片的两端的两个端电极，多个压敏电阻单元之间相互独立，每个压敏电阻单元包括压敏电阻膜、形成在压敏电阻膜上的内电极和引出电极，引出电极与内电极连接并从内电极的一端沿着内电极的宽度方向延伸，内电极通过引出电极与端电极连接，相邻的两个内电极连接在不同的端电极上，多个压敏电阻单元之间通过端电极连接。
35.其中关于叠层电容的技术制造方法包括下述步骤：制备陶瓷生坯；对陶瓷生坯进行研磨；对研磨后的陶瓷生坯进行排粘和烧结，得到陶瓷体；对陶瓷体进行封端得到多层陶瓷电容器。
36.其中关于叠层电感的技术制造方法包括下述步骤：首先制得陶瓷印刷浆料，使用该陶瓷印刷浆料印刷出带有标识点的料片，再将料片按照光感工艺叠层成型，将叠层成型后的生坯进行曝光处理，再裁切成所需要的大小的产品，即形成片式电感。对透光性能良好的料片进行叠层，叠层成型后的生坯的透光性能也很好，然后经过曝光处理，能使得涂布感光导电浆料时料片上的有机树脂(感光胶)都能在辐射能的作用下，分解成自由基的化合物，沿弱键裂解成两个自由基，产生的自由基攻击不饱和聚酯树脂形成单体自由基，使得有机树脂发生固化，从而解决了料片叠层后切割粘片的问题。
37.其中关于叠层电阻的技术制造方法包括下述步骤：叠层电子元件包括下基板、多个中基板和上基板；包括以下步骤：s1，以印刷有多个连接点或者内电极的载板为母板，多个连接点在对位载板上的位置对应叠层电子元件中各连接点在各中间基板上的位置；将母板放置在激光开孔设备的xy可移动平台上，由激光开孔设备对母板上的对位靶标做识别抓取，根据对位载板上的多个连接点的位置计算并存储各开孔点的实际位置；s2，流延制作下基板；s3，在下基板上印刷下引出端；s4，印刷连接点；s5，流延制作—中基板；s6，将已制作的部分移动至激光开孔设备的xy可移动平台上进行激光蚀刻，以蚀刻掉覆盖对应连接点区域上的流延膜；s7，蚀刻后，将制作的部分移回流延工艺中，印刷内电极；s8，重复步骤s4～s7，直至制作形成完整的内电极线圈；s9，在内电极线圈的末端上印刷连接点；s10，流延制作最后一层中基板；s11，印刷上引出端；s12，流延制作上基板。
38.本技术实施例一种基于叠层技术的电路保护元件的实施原理为：过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l均为电路或芯片前端的常用保护型元器件，采用叠层技术可以将这些元器件的功能进行组合，从而形成多功能合一的保护器件，有利于电子元件的小型化。相较于单个元器件组合使用，能够适应更加复杂的保护环境，减少使用风险增加了安全性，同时减少了使用者电路设计选型的困难，减少了电路板上布线的体积。第一元器件和第二元器件两两组合的元器件，因为第一元器件和第二元器件不一样，因此共有十种组合情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
39.实施例2；本技术实施例公开一种基于叠层技术的电路保护元件。一种基于叠层技术的电路保护元件，与实施例1的区别在于，保护组件的功能数量不一样。保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件和第三元器件，第一元器件、第二元器件和第三元器件均为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且第一元器件、第二元器件和第三元器件中至少包括两种元器件。
40.此外，保护元件引出的引脚的方式可以从其所包含的任一元器件的任意一端或者相连两者之间的连接点处引出引脚。根据保护线路的要求，根据不同的元器件的数量以及串联或并联的多种组合方式，可以引出两个引脚，三个引脚乃至多个引脚，分别作为独立一个器件使用，或者两个独立器件使用，乃至多个独立器件使用，作为独立器件，也因为多了其他组合器件的附加功能，从而使得元器件具有了分离的单个器件不具有的功能；也可以作为一个组合器件使用，或者作为多个组合器件使用，乃至多个组合器件使用。
41.本技术实施例一种基于叠层技术的电路保护元件的实施原理为：第一元器件、第二元器件和第三元器件三三组合的元器件，因为第一元器件、第二元器件和第三元器件至少包括两种元器件；若三者均不同，则共有十种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
42.实施例3；本技术实施例公开一种基于叠层技术的电路保护元件。一种基于叠层技术的电路保护元件与实施例1的区别在于，保护组件的功能数量不一样。保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件，第一元器件、第二元器件、第三元器件
和第四元器件均为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件中至少包括两种元器件。
43.本技术实施例一种基于叠层技术的电路保护元件的实施原理为：第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件，因为第一元器件、第二元器件、第三元器件和第四元器件至少包括两种元器件，若四者均不同，则共有五种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
44.实施例4；本技术实施例公开一种基于叠层技术的电路保护元件。一种基于叠层技术的电路保护元件与实施例1的区别在于，保护组件的功能数量不一样。保护组件包括串联或并联的第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件，第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件均为过流器件ocpw、过压器件ovpw、电阻器r、电容器c或电感器l中的任意一种元器件，且第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件中至少包括两种不同的元器件。
45.本技术实施例一种基于叠层技术的电路保护元件的实施原理为：因为第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件至少包括两种元器件；若五者均不同，则共有一种组合情况；若至少两个不一样，则有更多种情况；除此之外，还可以分为串联和并联的情况下，组合种类多，功能实现了多样化。
46.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。