Предохранитель на малые токи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Й 1 (il) 514373

Союз Советских

Социалистических

Республик

1(АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ -" (61) Дополнительное к авт. свид-,ву (22) Заявлено 13.03.72 (21) 1757605 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 23.06.76 (51) М, Кл,- Н OIH 85, 02

Государстввииый комитет

Совета Мииистроо СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.923 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Вадов, И. H. Воженин, T. С. Травина, В. Н. Филатов и Г. Г. Акимова (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА МАЛЫЕ ТОКИ

Изобретение относится к микроэлектронике.

Для защиты микросхем и полупроводниковых приборов от перегрузки по току используют известные плавкие предохранители, состоящие из изолирующей панели (подложки), на которой расположены две отстоящие одна от другой выводные части (токоподводы), соединенные посредством плавкой вставки. В качестве плавкой вставки обычно используют пленки металлов с низкой температурой плавления, таких как висмут, свинец, индий и т. д.

Токоподводы и плавкая вставка расположены в плоскости подложки. Такие предохранители занимают большую площадь (включает площадь, занимаемую токоподводами, и площадь плавкой вставки, находящейся между ними); имеют низкое быстродействие (десятки миллисекунд), что приводит к низкой надежности защиты защищаемого объекта, и низкую стабильность, если рассчитаны на малые токи (единицы и десятки миллиампер), так как для их создания требуются черезвычайно тонкие пленки легкоплавких металлов, которые неустойчивы по отноше«и о к внешним воздействиям и выходят из строя вследствие окисления или разрушения слоя, особенно при пропускании тока. С помощью герметизации можно увеличить стабильность предохра«ителей, но это существенно усложняет их конструкцию и уменьшает рассеяние тепла со всеми вытекающими отсюда вредными последствия мп.

В целях увеличе«ия быстродействия в предлагаемом продохранптсле токоподводы рас5 положены на подложке один над другим в плоскости, перпендик 11ярной подложке, между ними размещеkl тонкий слой высокоомного диэлектрика или полупроводника толщиной, меньшей толщины токоподводов более чем в

10 1,5 — 2 раза, а плавкая вставка выполнена в виде проводящего канала внутри диэлектрика или полупроводника, соедп«яющего оба токоподвода.

На чертеже изображен предлагаемый прс15 дохранитель.

На подложке 1, которая может быть как диэлектрической, так и проводящей пли полупроводниковой, расположен пленочный токоподвод 2 из проводящего материала. На токоподводе 2 находится слой высокоом«ого диэлектрика и1n полупроводника 3, сверху которого расположен токоподвод 4 из проводящего материала. Плавкая вставка 5 в виде проводящего канала соедшгяет оба токопод25 вода и находится внутри слоя 3.

Толщина слоя 3 может принимать з«ачnike o1 20 А zo 10 мкм, а ro1щина Toi оподводов всегда больше толщины слоя 3 «е мопсе чем в 1,5 — 2 раза. Это обеспе ивает, с одной

30 стороны, лучшую герметизацшо плавкой

51лД73

Формула изобретения

Составитель B. ЛЬ.сннкова и-, l окурушппа

1;оррсктор Е. Хмелева. еяактор Т. 10р и:ксва

Заказ 1370, !3 И;3. Ла !315 Тпрагк 963 Подппспсе

Ц11ИI 111И Гос,лапстпсппосо ко и-, ст,I (о::,.та Мп .петров ССС1

:I".ã t пзооретеннй н открытий

1303о.. 1оскза, )1(-во, Ра ппскан пай., л.

"и:u "uафпн, !Ip. Са д ова, 2 вставки 5, так как толстый слой токоподводов препятствует проникновению через .:с.-о активных реагентов для вставки; например влаги, а с другой стороны, толстые проводящие токоподводы обеспечива1от хороший теплоотвод от плавкой вставки.

В предлагаемом предохранителе, H отличие от известных, плавкая вставка защищена от вредных воздействий внешней среды слоем диэлектрика или полупроводника 3 и толсты- 10 ми токоподводами, поэтому его надежность значительно выше надежности известных предохранителей с одинаковым сечением вставки.

Сечение вставки может принимать значение от 10 — "- до 10 —" см 15

Площадь, занимаемая предлагаемым предохранителем на подложке, определяется площадью липин одного токоподвода и по крайней мере в два раза меньше площади, занимаемой известными предохранителями. 20

Принцип действия предлагаемого предохранителя заключается в следующем.

Предохранитель включают последовательно в пепь, соединяющую источник нанряжени:.. пли тока и потребитель. Для этого один из 25 аокоподводов, например 2, соединяют с исто:1i:èKoì, а другой -- с потребителем. Потребителем может быть, например, полупроводн.;конь и прибор илп микросхема. Если ток потребителя меньше критического тока вставки, достаточ.!oro для ее сгорания, то предохранитель пропускает ток от источника к пот1эебител1о. Если ток потребителя превышает

1.ритический ток вставки, последняя сгорает и разрывает цепь источник — потребитель, тем самым потребитель будет защищен от перег л зки по токм.

Предохранитель на малые токи, например

: .;щиты микросхем, содержащий подложкч с и 10Ho÷íûìè токоподводами и пленочным плавким элементо.,!, о т л 11 ч а ю шийся тем, :то, с целью уве1ичепия быстродействия, токоподводы расположены один над другим в плоскости, перпендикулярной подложке, а между ними помсщен высокоомный диэлектрик, в11утри которого расположена плавкая вставка.