(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
過電流障害にさらされたときに該過電流を遮断する特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、機器に接続される給電線に直列に挿入された第１の温度反応回路保護素子と、
過電圧障害にさらされたときに該過電圧をクランプする特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、前記第１の温度反応回路保護素子の前記機器側と接地点との間に接続された第２の温度反応回路保護素子と、
前記第１及び第２の温度反応回路保護素子のそれぞれの第１の端子に接続されると共に、一方の温度反応回路保護素子から他方の温度反応回路保護素子まで熱を伝導するように構造化されて、配置される第１の金属リード線と、
前記第１の温度反応回路保護素子の第２の端子に接続された第２の金属リード線と、
前記第２の温度反応回路保護素子の第２の端子に接続された第３の金属リード線とを備え、
前記第１、第２、及び第３の金属リード線が、前記筐体から伸びており、
前記第１の金属リード線が、前記第１及び第２の温度反応回路保護素子と前記筐体との間に配置され、前記第１及び第２の温度反応回路保護素子を一緒に覆うように、前記第１、及び第２の温度反応回路保護素子の上に横たわると共に、それぞれ前記第１、及び第２の温度反応回路保護素子の上側端子に接合され、
前記第１の金属リード線が、非常に伝導性の高い熱接続を形成するために、前記第１の温度反応回路保護素子を支えるように配置される
ことを特徴とする電気通信回路保護装置。
【請求項２】
前記第１の温度反応回路保護素子が、ヒューズである
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項３】
前記ヒューズが、サージ耐性ヒューズである
ことを特徴とする請求項２に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項４】
前記第１の温度反応回路保護素子は、ＰＴＣ保護素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項５】
前記第２の温度反応回路保護素子が、電圧クランプ素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項６】
前記電圧クランプ素子が、サイリスタである
ことを特徴とする請求項５に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項７】
前記第１の金属リード線が、導電性の伸縮自在に変形させることができる金属でできていると共に、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、それがスプリングにより付勢された力を前記第２の温度反応回路保護素子の表面に与えるように、前記第２の温度反応回路保護素子へ向けて形成されたその下向きの部分を約８０度に折り曲げられる
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項８】
前記筐体から伸びる前記第１、第２、及び第３の金属リード線の部分が、減少された小さな断面を有し、外部回路に対する装置の表面実装のための接続点として機能するように形成されると共に、はんだ付け可能にされる
ことを特徴とする請求項１に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項９】
筐体と、
過電流障害にさらされたときに該過電流を遮断する特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、機器に接続される一方の給電線に直列に挿入された第１の温度反応回路保護素子と、
過電圧障害にさらされたときに該過電圧をクランプする特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、前記第１の温度反応回路保護素子の前記機器側と接地点との間に接続された第２の温度反応回路保護素子と、
過電流障害にさらされたときに該過電流を遮断する特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、機器に接続される他方の給電線に直列に挿入された第３の温度反応回路保護素子と、
過電圧障害にさらされたときに該過電圧をクランプする特性を有し、少なくとも前記筐体内に配置されると共に、前記第３の温度反応回路保護素子の前記機器側と前記接地点との間に接続された第４の温度反応回路保護素子と、
前記第１及び第２の温度反応回路保護素子のそれぞれの第１の端子に接続されると共に、前記第２の温度反応回路保護素子と前記第１の温度反応回路保護素子との間で熱を伝導するように構造化されて、配置される第１の金属リード線と、
前記第３及び第４の温度反応回路保護素子のそれぞれの第１の端子に接続されると共に、前記第４の温度反応回路保護素子と前記第３の温度反応回路保護素子との間で熱を伝導するように構造化されて、配置される第２の金属リード線と、
前記第１及び第３の温度反応回路保護素子のそれぞれの第２の端子に接続される第３及び第４の金属リード線と、
前記第２及び第４の温度反応回路保護素子のそれぞれの第２の端子に接続される第５の金属リード線とを備え、
前記第１、第２、第３、第４、及び第５の金属リード線が、前記筐体から伸びており、
前記第１の金属リード線が、前記第１及び第２の温度反応回路保護素子と前記筐体との間に配置され、前記第１及び第２の温度反応回路保護素子を一緒に覆うように、前記第１、及び第２の温度反応回路保護素子の上に横たわると共に、それぞれ前記第１、及び第２の温度反応回路保護素子の上側端子に接合され、
前記第１の金属リード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第２の温度反応回路保護素子を支えるように配置され、
前記第２の金属リード線が、前記第３及び第４の温度反応回路保護素子と前記筐体との間に配置され、前記第３及び第４の温度反応回路保護素子を一緒に覆うように、前記第３、及び第４の温度反応回路保護素子の上に横たわると共に、それぞれ前記第３、及び第４の温度反応回路保護素子の上側端子に接合され、
前記第２の金属リード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第４の温度反応回路保護素子を支えるように配置される
ことを特徴とする電気通信回路保護装置。
【請求項１０】
前記第１、及び第３の温度反応回路保護素子が、ヒューズである
ことを特徴とする請求項９に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１１】
前記ヒューズが、サージ耐性ヒューズである
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１２】
前記第１、及び第３の温度反応回路保護素子は、ＰＴＣ保護素子である
ことを特徴とする請求項９に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１３】
前記第２、第４の温度反応回路保護素子が、電圧クランプ素子である
ことを特徴とする請求項９に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１４】
前記電圧クランプ素子が、サイリスタである
ことを特徴とする請求項１３に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１５】
前記第１のリード線が、実装されたときに機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、それが前記第２の温度反応回路保護素子を支えるように形成されるその下向きの部分を８０度に折り曲げられると共に、
前記第２のリード線が、実装されたときに機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、それが前記第４の温度反応回路保護素子を支えるように形成されるその垂直の部分を８０度に折り曲げられる
ことを特徴とする請求項９に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１６】
前記筐体から伸びる前記第１、第２、第３、第４、及び第５の金属リード線の部分が、減少された小さな断面を有し、外部回路に対する装置の表面実装のための接続点として使用するように形成されると共に、はんだ付け可能にされる
ことを特徴とする請求項９に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１７】
筐体と、
前記筐体内に配置されると共に、機器に接続される一方の給電線に直列に挿入された第１のヒューズ、及び前記第１のヒューズに接着されると共に、前記第１のヒューズの前記機器側と接地点との間に接続された第１の温度反応電圧クランプ素子と、
前記第１のヒューズ及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子と前記筐体との間に配置され、前記第１のヒューズ及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子を一緒に覆うように、前記第１のヒューズ、及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子の上に横たわると共に、前記第１のヒューズ、及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子のそれぞれの上側端子に接着された第１のリード線と、
前記第１のヒューズの第２の端子に接着された第２のリード線と、
前記筐体内に配置されると共に、前記機器に接続される他方の給電線に直列に挿入された第２のヒューズ、及び前記第２のヒューズに接着されると共に、前記第２のヒューズの前記機器側と前記接地点との間に接続された第２の温度反応電圧クランプ素子と、
前記第２のヒューズ及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子と前記筐体との間に配置され、前記第２のヒューズ及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子を一緒に覆うように、前記第２のヒューズ、及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子の上に横たわると共に、前記第２のヒューズ、及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子のそれぞれの上側端子に接着された第３のリード線と、
前記第１の温度反応電圧クランプ素子の下側端子と、前記第２の温度反応電圧クランプ素子の下側端子との間に配置された導電性のプリントパターンをその上に有する絶縁用で熱的に伝導性のあるスペーサと、
前記第２のヒューズの第２の端子に接着された第４のリード線と、
絶縁用の前記スペーサ上のプリントパターンに接着された第５のリード線とを備え、
前記第１のリード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第１の温度反応電圧クランプ素子の側面に沿って下向きに伸びると共に、該側面を支え、
前記第３のリード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第２の温度反応電圧クランプ素子の側面に沿って下向きに伸びると共に、該側面を支え、
前記スペーサが、前記スペーサの一方の端部で前記下側端子の内の１つに接着され、前記スペーサの他方の端部で前記下側端子の内の別のものに接着され、
下側端部を有する前記第１、第２、第３、第４、及び第５のリード線が前記筐体から伸びている
ことを特徴とする電気通信回路保護装置。
【請求項１８】
前記筐体から伸びる前記第１、第２、第３、第４、及び第５のリード線の部分が、減少された小さな断面を有し、外部回路に対する装置の表面実装のための接続点として使用するように形成されると共に、はんだ付け可能にされる
ことを特徴とする請求項１７に記載の電気通信回路保護装置。
【請求項１９】
筐体と、
前記筐体内に配置されると共に、機器に接続される一方の給電線に直列に挿入された第１のヒューズ、及び前記第１のヒューズに接着されると共に、前記第１のヒューズの前記機器側と接地点との間に接続された第１の温度反応電圧クランプ素子と、
前記第１のヒューズ及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子と前記筐体との間に配置され、前記第１のヒューズ及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子を一緒に覆うように、前記第１のヒューズ、及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子の上に横たわると共に、前記第１のヒューズ、及び前記第１の温度反応電圧クランプ素子のそれぞれの上側端子に接着された第１のリード線と、
前記第１のヒューズの第２の端子に接着された第２のリード線と、
前記筐体内に配置されると共に、前記機器に接続される他方の給電線に直列に挿入された第２のヒューズ、及び前記第２のヒューズに接着されると共に、前記第２のヒューズの前記機器側と前記接地点との間に接続された第２の温度反応電圧クランプ素子と、
前記第２のヒューズ及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子と前記筐体との間に配置され、前記第２のヒューズ及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子を一緒に覆うように、前記第２のヒューズ、及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子の上に横たわると共に、前記第２のヒューズ、及び前記第２の温度反応電圧クランプ素子のそれぞれの上側端子に接着された第３のリード線と、
前記第１の温度反応電圧クランプ素子と、前記第２の温度反応電圧クランプ素子との間に配置される電気的に分離されプリントされた第１及び第２の導電性パターンをその上に有する絶縁用で熱的に伝導性のあるスペーサと、
前記第２のヒューズの第２の端子に接着された第４のリード線と、
絶縁用の前記スペーサ上の前記第１の導線性パターンに接着された第５のリード線と、
絶縁用の前記スペーサ上の前記第２の導線性パターンに接着された第６のリード線と、
前記第１のリード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第１の温度反応電圧クランプ素子の側面に沿って下向きに伸びると共に、該側面を支え、
前記第３のリード線が、機械的に維持された親密な熱接続を形成するために、前記第２の温度反応電圧クランプ素子の側面に沿って下向きに伸びると共に、該側面を支え、
前記第１の導電性パターンが、前記第１の温度反応電圧クランプ素子の下側端子に電気的に接続され、前記第２の導電性パターンが、前記第２の温度反応電圧クランプ素子の下側端子に電気的に接続され、
下側端部を有する前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のリード線が前記筐体から伸びている
ことを特徴とする電気通信回路保護装置。
【請求項２０】
前記筐体から伸びる前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のリード線の部分が、減少された小さな断面を有し、外部回路に対する装置の表面実装のための接続点として使用するように形成されると共に、はんだ付け可能にされる
ことを特徴とする請求項１９に記載の電気通信回路保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路保護装置に関すると共に、更に特に、雷サージ、及び電源との交差（power cross）、矛盾する設計戦略の適用の指示からの保護のような、異常であると共に潜在的に危険な種々の配線の事象に対する電気通信（電気通信：telecommunications）機器の保護のための電気通信（telecom）保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、２００３年６月４日に出願されると共に、"LINKING COMPONENTS' THERMAL PROPERTIES TO IMPROVE TELECOM PROTECTION CIRCUIT RESPONSES TO LIGHTNING SURGE AND POWER CROSS FAULTS"と題名が付けられ、その全体の開示が参照されてここに組み込まれた米国仮出願のシリアル番号60/476,051号に関する利点と優先権を主張する。
【０００３】
直接サービスプロバイダの外線に接続するほとんどの電気通信機器は、雷サージ、または高電圧を給電する線の不注意な線接触（電源との交差）のような配線の異常にさらされる場合の重大故障、または火災に対する保護対策を使用することが、規制する機関によって要求される。機器認定（“Telcordia GR-1089”において出されるようなもの）のための代表的な規制方法は、装置を両方の種類の異常に相当する一連の明確な過負荷シミュレーションにかけることである。これらの指定されたテストは、２つのレベルの厳しさに分けられる。それらは、保護された装置が、機能障害なく動作しなければならない場合と、それが火災、または安全上の問題を提示しない限り、機能しなくなっても良い場合である。
【０００４】
装置の生存と制御された失敗との間のこの定義された境界線によって雷サージ、及び電源との交差障害との両方を扱うように保護回路を設計することは、２つの矛盾するアプローチの間のバランスを必要とする。稲妻の過渡電流は、数千ボルトのレベルで非常に高い電流のスパイクを引き起こすことができる、非常に短い時間の高エネルギーの事象である。電源との交差の事象は、通常６００ボルト以下を伝送するＡＣ給電線との接触を包含すると共に、持続的な期間の間存在し得る。これらの種々の種類の障害から保護することに対する１つの代表的な解決策は、サービスラインの給電線の一方または両方に対して（“チップ（Tip）＆リング（Ring）”として一般に指定される）、“過渡電流耐性（transient tolerant）”ヒューズ、または、ＰＴＣ（正温度係数：Positive Temperature Coefficient）素子を、各ヒューズ／ＰＴＣの機器側と接地点との間に配置されるサイリスタ、または他の電圧クランプ（clamp）素子に加えて、直列に挿入し、それによって過度の電圧を安全なレベルにクランプする速い応答手段を提供することを必要とする。多くの回路の変形が存在するが、しかし各保護方式には、１つ以上の過渡電流耐性ヒューズ／ＰＴＣに関して基本的な必要条件が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願に適当であるべきヒューズ／ＰＴＣ素子は、雷サージに関連する短時間の高いピーク電流を、切れることなく、接続された電圧クランプ素子に伝導することができなければならない。これは、ヒューズ素子が、不必要な機器故障となる“許容範囲にある”サージレベルにさらされたとき、それが切れることを排除するように（エネルギーを通過させる）高い十分な“Ｉ２ｔ”を備えているべきであることを示唆する。しかしながら、ヒューズは、同様に、機関が定義する低レベルの過電流障害にさらされたとき、比較的短い規定時間の内に切れるように十分に敏感でなければならない。この第２の要求を満たすことは、ヒューズの許容定格電流を制限し、ヒューズ素子質量におおよそ比例する“Ｉ２ｔ”を下げる。これらの矛盾する要求は、ヒューズの設計パラメータを厳しく抑制する。
【０００６】
特定の故障状態にある回路保護装置の電圧クランプ素子によって生成された熱を、有効に利用することが、本発明の目的である。特に、本発明の目的は、装置が、ヒューズに接続された電圧クランプ素子の抑制能力内であるが、しかしヒューズの規定の生存限界を越えている雷サージにさらされるとき、好ましくない切断（除去：clearing）に更によく抵抗する更に強いヒューズ素子の使用を可能にすることによって、従来技術に関して保護性能を著しく拡張するように、材料特性、熱力学原理、及び配置形状を使用することである。本発明の特徴のために、ヒューズは、同様に、弱電流の電源との交差のテスト条件にさらされたとき、規定の制限時間内に切れる能力を保持する。
【０００７】
本発明の別の目的は、命令された保護を通信装置に加えるのに必要とされる回路基板の土地（real estate：面積）を、装置が有益に減少させるように、必要な保護回路部品の実装密度を最大限にすることである。
【０００８】
本発明の更にもう一つの目的は、装置製造業者に、表面実装生産技術に対応すると共に、搭載装置（"pick & place" equipment）を使用することによって単一サイクルで回路基板に自動的にセットされるモジュール式の保護“解決策”を提供することによって、電気通信機器組立費を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のこれら、及び他の目的は、各保護されたサービスラインの配線に配置されたサイリスタ、及びヒューズのような、少なくとも第１及び第２の温度反応回路素子を有する筐体（housing）を備える回路保護装置によって達成される。第１の金属リード線は、第１及び第２の回路保護素子のそれぞれの第１の端子に接続されると共に、熱を第２の回路保護素子から第１の回路保護素子まで伝導するように構造化されて、配置される。第２の金属リード線は、第１の回路保護素子の第２の端子に接続されていると共に、第３の金属リード線は、第２の回路保護素子の第２の端子に接続されている。第１の金属リード線は保護された機器への接続を対象として、第２の金属リード線は通信回線への接続を対象として、及び第３の金属リード線は適切な電気的接地点への接続を対象として、第１、第２、及び第３の金属リード線は筐体から伸びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照する以下の記述から明白になる。
【００１１】
全ての電子部品は、使用中にいくらかの熱を発散する。ヒューズ、またはＰＴＣの場合、この熱は、適切な機能に不可欠であると共に、本発明の焦点である。十分な電流がヒューズリンク、またはＰＴＣを通過するとき、内部で生成された熱は、その接続端及びその表面を伝わることで、その周囲に対する損害を克服することができると共に、その素子温度は、ヒューズを切断するか、もしくはＰＴＣを電流制限モードで動作させる、それの溶解点／高抵抗点に達することができる。
【００１２】
サイリスタのような半導体素子は、同様に、それの導電状態において熱を発散する。発散された電力は、順方向電圧降下、及びそれを通過する電流の積である。生成された大部分の熱は、装置のはんだ付接続部によって発散され、それの周囲によって運び去られる部分は少ない。ヒューズと異なり、過大な温度上昇は、半導体の適切な機能を損ない得る。素子のジャンクション温度は、その製造業者により定められた最大定格より下で保持されなければならない。本発明に従って、従来技術に関して保護特性を著しく改良した装置となる共生関係に作用するように、これらの２つの電気的に接続された素子の耐熱性は、物理的配置、及び熱力学によって結合される。
【００１３】
本発明のある特徴を説明する電気通信回路保護装置の代表的な実施例が、図１から図４において示される。この実施例は、電気通信装置に給電するサービスラインの両方の配線に関する保護を示すと共に、各々の配線に対して温度反応回路保護素子として機能する、サージ耐性ヒューズ（Ｆ）、及びサイリスタ（Ｔ）のような電圧クランプ素子を含む。しかしながら、評価されるべきであるように、もしサービスラインの一つの配線だけが保護されるべきであれば、１つのヒューズ、及び１つのサイリスタを使用する実施例が使用され得る。逆に、１つより多いサービスラインに保護を提供することが望まれる場合、２つより多いヒューズ及びサイリスタが使用され得る。この場合において、複数のライン保護素子は、共通のグランド（接地点）で終端処理されるか、または個別のグランド（接地）終端点に接続される。
【００１４】
サージ耐性ヒューズ（Ｆ）の各々は、熱損失を最小限にするために、それの下側のキャップが、小さな断面の単一のリード線（ＬＬ）によって、保護された機器の主回路ボード（Ｂ）に接続されるように、垂直に位置決めされる。これは、故障状態によって生成される内部の熱が対流を通してヒューズの上側領域に引きつけられること、及び有益な温度差を助長する。各ヒューズの本体（body）の上側部分には、上側端子とヒューズの上側のキャップとの間のはんだ付け接続により、及び下側端子とヒューズ（Ｆ）の壁との間に位置する、絶縁用で熱的に伝導性のある有益な厚さ（図３において最もよく示される）があると共にプリントされたはんだ付け可能な導電性パターン（Ｋ）をその上に有する位置合せスペーサ（Ｓ）を用いて、垂直方向に完全にヒューズに接合されるサイリスタ（Ｔ）がある。
【００１５】
リード線（Ｌ）として機能する幅の広い金属ストリップ（metal strip）は、ヒューズ（Ｆ）の各々の上側のキャップに取り付けられると共に、キャップに接合され、そしてサイリスタ（Ｔ）の上側のリード線は、高温度はんだで作られたはんだ接続部を使用してそのヒューズ（Ｆ）に接続される。リード線（Ｌ）の各々は、約８０度に折り曲げられると共に、その基部で内側へ折り曲げた場合に、接続されたサイリスタの薄い表面を、ちょうど半導体接合部の上の（Ｊ）点で支えるように形成される。ケースに入れられたとき、導電性の伸縮自在に変形させることができる金属でできている各リード線（Ｌ）は、ケース出口点（Ｗ）の圧力によって予圧され、リーフスプリングとして機能し、従って（Ｊ）点で親密な熱接続を形成する。図４は、その緩んだ状態の形状におけるリード線（Ｌ）を示す。説明された熱接合は事実上機械的であるとして示されるが、サイリスタの接合部とヒューズの上側のキャップとの間で更に効率的な熱の通り道を提供するために、ヒートシンク化合物（compound）のような高い熱伝導率を有する接合部分促進物（interface facilitator）が（Ｊ）点で用いられ得ることに留意すべきである。拡大されたストリップ線（Ｌ）の熱質量は、それがサイリスタの接合部のための一時的なヒートシンクとして機能することを可能にし、それによって、有益に、小さな装置のジャンクション温度をそれの故障状態の下で許容される最大温度より上で動かすのに必要とされる時間を拡張する。その底部で、各リード線（Ｌ）は、小さな断面まで減少されると共に、その接続されたヒューズ（Ｆ）の上側のキャップと、その接続されたサイリスタ（Ｔ）との間の接合部を、主回路ボード（Ｂ）の装置側回路構成に、それに対する熱伝導を最小限にしながら電気的に接続する機能を果たすように形成される。そのような成形は、恐らく“ガルウィング（gull wing）（示されたように）”か、“Ｊリード線”か、または回路基板（Ｂ）に対する装置の取り付けに有益な他の形を形成する。
【００１６】
サイリスタ（Ｔ）の下側のリード線は、絶縁用のスペーサ（Ｓ）上の導電性のプリントされたパターン（Ｋ）に高温度はんだを用いて接着され、すなわち、言い換えると、小さな断面を有するダウンリード線（downlead）（Ｇ）によって主回路ボード（Ｂ）上の接地点と電気的に接続される。従って、サイリスタの両端は、単一のリード線によって、プリントされたパターン（Ｋ）を通じて接地点に接続される。平らな上面を有するケース（Ｃ）は、周囲の環境に対する熱伝達を最小限にすると共に、単一の配置サイクルにおいて保護装置に自動搭載するために有益な手段を提供するために、全体の構造を囲む。
【００１７】
物理的に、図５において示されたように、リード線（Ｌ）、リード線（ＬＬ）、及びリード線（Ｇ）は、それぞれ端子１、端子３、端子４、端子６、及び端子５で終端処理する。実例として、端子３及び端子４は、電気通信保護装置のチップ（Tip）の入力端子及び出力端子を表すことができると共に、端子１及び端子６は、リング（Ring）の入力端子及び出力端子を表すことができる。
【００１８】
図６において示されたように、ヒューズ、サイリスタ、及びリードは、電気的に相互接続される。正常動作条件の間、ヒューズを通る信号電流の流れは、十分にその負荷容量以下であると共に、過電圧が存在しないので、接続されたサイリスタは非導通状態を維持する。この状態で生成されたヒューズ内のあらゆる熱利得は、素子を主回路ボードに接続するリード線によって容易に発散されるであろう。
【００１９】
個々の配線に対して電気的に分離されたグランドが必要とされるアプリケーションにおいて回路保護装置が使用されることになるような、個別の接地点を提供することが望ましい所では、これは、スペーサ（Ｓ）上にプリントされたパターン（Ｋ）を有益に分割すると共に、それぞれのダウンリード線（Ｇ）をサイリスタに供給することにより、サイリスタを電気的に相互に分離することによって達成され得る。図７は、この実施例のための端子の物理的配置を示すと共に、図８は、そのための等化回路図（electrical schematic）である。
【００２０】
電源との交差による線障害（例えば２．２アンペア）の弱電流の下で、切断（clearing）が発生するまで、ヒューズ要素の温度は、時間の経過と共に（以前に示されたように）上昇する。個別部品を用いて組み立てられた従来の電気的に同様の保護回路に見られたメカニズムとと比べると、５つのメカニズムが、この温度上昇を加速するために機能するように提供される。
【００２１】
第１のメカニズムは、個々の表面実装部品を主回路ボードまたは回路特有の回路基板により提供される熱質量のかなり大きなパッドにはんだ付けすることより、むしろ小さな断面の接続用リード線を使用することによって達成された熱の分離性の増加である。
【００２２】
第２のメカニズムは、サイリスタ（Ｔ）の接合部から、その内部で接合されたリードフレーム接続を通じて、その接続されたヒューズ（Ｆ）の上側のキャップ、及び、従って接続されたヒューズ（Ｆ）の内部要素の表面まで、途切れることなく金属的に連続する一次熱分散経路（primary heat distribution path）を完成する。この連続した金属の経路は、熱伝達が最大限にされることを保証する。
【００２３】
第３のメカニズムは、サイリスタ（Ｔ）のケースに最も近く、力強くサイリスタ（Ｔ）のケースの表面を支えると共に、ヒューズ（Ｆ）の上側のキャップとサイリスタ（Ｔ）の上側のリード線の結合した密集体にはんだ付けされる幅の広い金属ストリップを使用することによって、サイリスタ（Ｔ）のケースの上面に存在する追加の熱を接続されたヒューズ（Ｆ）の上側部分に導く。熱的に伝導性のある接合されたスペーサ（Ｓ）は、直接、サイリスタ（Ｔ）の下側端子に存在する熱を接続されたヒューズ（Ｆ）の本体の上側部分へ同時に伝導することによって補助的機能を遂行する。
【００２４】
第４のメカニズムは、ヒューズ（Ｆ）の本体の中の対流、及びヒューズ（Ｆ）の上側のキャップに付加された高い熱質量の存在が、生成された内部の熱がヒューズ（Ｆ）の上部の方へ移動するのを助長するように、ヒューズ（Ｆ）を垂直方向に取り付けることによって可能にされる。もし保護装置の搭載される機器が使用中に垂直に方向付けられる場合、それによりヒューズを水平に方向付けて、前述の対流の効果が無効にされるであろうが、しかし、上側ヒューズ（Ｆ）キャップにはんだ付けされた金属の統合した熱質量によって提供された有益な温度差は、水平状態のヒューズ（Ｆ）においてさえも、熱を引き付け続けるであろう。
【００２５】
最後に、ケース（Ｃ）の存在は、加熱された全ての回路の上の気流を遮断することによって、加えられた熱の保存を提供する。その上、ケースの容積は、回路保護装置の高さと、それがプリント回路基板に占めるであろう一般に“土地”と言われる領域の両方を最小限にするようなものである。ケースの容積は、装置がケースに実装されている間、その下側のリムが各リード線（Ｌ）を、その接続されたサイリスタ（Ｔ）に対して内側に屈折させるようなものであり、それによって親密な熱接続を保証する。
【００２６】
概して、これらの熱管理メカニズムは、代表的なヒューズ切断時間を、最高７０％の低い過電流レベルまで減少させることが示された。最小の電源との交差テスト条件下のこの加速された切断は、更に高い“Ｉ２ｔ”エネルギーを通過させる容量を備える保守的な定格のヒューズの使用を可能にする。これは、言い換えると、保護装置が、雷サージのように高い電流／短期間のパルスにさらされるときの生存可能度を従来技術のそれ以上に向上させ、両方のレベルのテストの厳しさで、両方の種類の故障状態に関する規定の最低必要条件を越える応答特性を有する保護解決策となる。
【００２７】
短期間の高いピーク電流の故障状態にさらされたとき、幅の広いダウンリード線によって提供される付加された熱質量は、過渡現象の間、サイリスタ（Ｔ）の接合部から熱を引き離すと共に、その次に、そのくびれた主回路基板との接続を下って熱を抜き取るように機能する。更に、そのような事象の下では、ヒューズ（Ｆ）の本体の大部分は、それが、個々の熱質量が低い接続されたサイリスタ（Ｔ）内の鈍い温度上昇に対して、金属ダウンリード線（Ｌ）、及びスペーサ（Ｓ）と協力して働くことを可能にする熱の緩衝として機能する。この種類の障害に関して、回路の入力に注入されたパルスエネルギーのかなりの部分を消散させるために要求されるのは、サイリスタ（Ｔ）である。もしその接合部が、不十分な熱の減衰のために過熱する場合、保護された装置を動作不可能の状態、または次の稲妻のような事象に対して弱い状態にする故障が発生するであろう。本発明は、個々の保護回路の熱質量を凝集させると共に、それらを親密に一緒に結合し、従って、それらは、この種類の“速い過渡”現象の間、半導体の最高温度を抑制するために調和して機能する。
【００２８】
従来技術の設計は、一般的に、個別部品、装置の主プリント回路基板上の部品の連続した配置、あるいは、小さな“モジュラー”回路カードまたは“スルーホール”タイプの取り付けにおいて手を必要とするＳＩＰ（Single Inline Package）素子として指定される接続ピンを有する回路基板上で必要とされる回路の類似する配置を必要とする保護回路解決策に制限された。対照をなすものとして、本発明のある特徴に従う、ここで説明された電気通信保護装置は、それを表面実装、搭載、及び赤外線リフローのはんだ付け技術の規格と簡単に互換性があるようにするＤＩＰ（Dual Inline Package）として最も容易に構成される。この互換性は、コスト及び回路基板の土地（面積）の両方の有意の節約となる、最小の基板面積（ボードスペース）及び単一の配置サイクルを必要とするＳＭＴ（Surface Mount Technology）の保護回路の取り付けを可能にする。
【００２９】
本発明がそれについての特別な実施例に関して示されたが、多くの他の変形及び変更、そして他の使用が、当業者にとって明白になる。例えば、様々な種類の電圧クランプ部品が使用されることができると共に、ＰＴＣがヒューズの代わりに使用されることができる。同様に、従来技術に関して改良された保護回路応答を作るために、所望の有益な熱の相互作用を達成するように保護回路部品を配置するための他の物理的構造が使用されることができる。更に、上述のように、複数の線路の回路保護装置が共通の筐体に一緒に配置されることができる。この場合、複数の線路の回路保護装置は、接合されたスペーサをそれらを横断して拡張することによって、共通のグランド端子を共有することができるか、またはそれ自身のグランド端子をそれぞれ備えることができる。従って、本発明はここでの特定の開示によって制限されないが、しかし添付された特許請求の範囲によってのみ制限されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のある特徴を説明する電気通信回路保護装置の実施例の分かり易さのために除去された一部を有する、部分的に断面である立面図である。
【図２】図１の電気通信回路保護装置の部分的に断面である側面図である。
【図３】図１及び図２の電気通信回路保護装置の一部を形成するスペーサの正面図である。
【図４】図１及び図２の電気通信回路保護装置のリード線の成形部分の緩和された形を示す端面の立面図である。
【図５】図１及び図２の電気通信回路保護装置の端子の配置を示す平面図である。
【図６】図１及び図２の電気通信回路保護装置の等化回路図である。
【図７】図１及び図２の電気通信回路保護装置の配線の代替実施例の端子の配置を示す平面図である。
【図８】電気通信回路保護装置の代替実施例の等化回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｆ：サージ耐性ヒューズ
Ｔ：サイリスタ
ＬＬ：小さな断面の単一のリード線
Ｂ：主回路ボード
Ｋ：導電性パターン
Ｓ：位置合せスペーサ
Ｌ：リード線
Ｗ：ケース出口点
Ｇ：ダウンリード線
Ｃ：ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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