专利名称：一种电阻式保险丝装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一 种电阻式保险丝装置，尤其涉及一种可精确控制该电阻式保险 丝装置中发热电阻线路层的电阻值，而不易产生误差的电阻式保险丝装置。
背景技术：
众所周知，就可防止过电流，也可防止过电压的保护元件而言，在基板上积层发热 体与低熔点金属体合成的保护元件，在异常时发热体会通电。发热体发热，使低熔点的金属 体熔融分离。熔融的低熔点金属体，对于载置有低熔点金属体的电极表面具有良好的附著 性，会被拉到电极上。由于低熔点金属体的熔断，导致电流切断。参看图1，为一种常用电阻式保险丝装置的结构示意图，该装置的保护元件1中主 要设有基板11、该基板11上积层有发热电阻体12、低熔点的熔丝单元13、第一、第二、第三、 第四电极141、142、143、144以及线路15。发热电阻体12与低熔点的熔丝单元13由线路 15相互连接，发热电阻体12连接并覆盖于第一、第二电极141、142上。熔丝单元13则连接 并覆盖于第三电极、第四电极143、144与线路15上。第一、第三、第四电极141、143、144则 分别连接引脚16，用以将电流输入或输出各电极141、142、143、144。而当异常状态时，例如 过电压或过电流，发热电阻体12发热则使低熔点的熔丝单元13熔融分离，以切断电流达到 保护电路之作用。保护元件1中，基板1上先成型有各电极141、142、143、144以及线路15后再形 成发热电阻体12以及熔丝单元13，其成型步骤较为繁复；而为了达到保护电路的精度，所 使用的发热电阻体的电阻值误差必须越小越好，即精度愈高越好。同时当有大电流流经发 热电阻体时会产生高热，所以发热电阻体须考虑其本身产生的焦耳热量热传导至低熔点熔 丝单元的热效率问题，而且发热电阻体的电阻温度系数必须越低越好，以降低因温升而造 成电阻值的偏差，维持其电阻值精度，使发热电阻体可在特定额定电流条件下，产生特定的 焦耳热量，使得低熔点熔丝单元因吸收特定的焦耳热量导致其温度上升至某特定温度而熔 断。
发明内容本实用新型提供了一种可精确的控制电阻保险丝结构中发热电阻的电阻值，不易 产生误差的引脚型电阻保险丝结构。本实用新型采用的技术方案是一种电阻式保险丝装置，结构中包括保险丝和 固定保险丝的基板，该保险丝结构中还包括两个发热电阻电极，设置在基板上并相互分离；两个熔丝电极，设置在基板上并相互分离；三个引脚，该引脚一端分别与其中一发热电阻电极以及两个熔丝电极连接；发热电阻，该发热电阻与各电 极同时设置在基板上，并与各发热电阻电极连接形 成一体，发热电阻上设有第一保护层，该发热电阻及第一保护层表面设有切割口，第一保护层表面设置有第二保护层，将切割口完全覆盖；熔丝层，熔丝层设置在基板上并与各熔丝电极连接，并与其中的一个发热电阻电极连接。本实用新型的有益效果是结构成形简便，发热电阻为具有低电阻温度系数的导 电材料，可降低因温度升高而造成电阻值偏差，维持电阻值的精度。
图1为一种常用电阻式保险丝装置的结构示意图。图2为本实用新型第一实施例的结构示意图。图3为本实用新型第一实施例的结构剖视图。图4为本实用新型第一实施例的电路示意图。图5为本实用新型制造方法流程示意图。图6至图11为本实用新型制造流程的结构示意图。图12为本实用新型第二实施例的结构示意图。图13为本实用新型第三实施例的结构示意图。图14为第三实施例中基板第一表面的结构示意图。图15为第三实施例中基板第二表面的结构示意图。图中，1为保护元件，11为基板，12为发热电阻体，13为低熔点的熔丝单元，141为 第一电极，142为第二电极，143为第三电极，15为线路，16为引脚，2为电阻式保险丝装置， 21为基板，211为第一表面，212为第二表面，221、222为发热电阻电极，223、224为熔丝电 极，23为连接线路，24为引脚，25为发热电阻，26为熔丝层，26a、26b为熔丝层上的点，261 为绝缘层，271为第一保护层，272为切割口，273为第二保护层，28为连接组件，281为连接 线路，282为穿孔，283为连接层，29为第三保护层，31为金属层。
具体实施方式
本实用新型采用的技术方案是一种电阻式保险丝装置，结构中包括保险丝和 固定保险丝的基板，该保险丝结构中还包括两个发热电阻电极221、222，设置在基板11上并相互分离；两个熔丝电极223、224，设置在基板11上并相互分离；三个引脚16，该引脚16 —端分别与其中一发热电阻电极221以及两个熔丝电极 223,224 连接；发热电阻25，该发热电阻25与各电极221、222、223、224同时设置在基板11上，并 与各发热电阻电极221、222连接形成一体，发热电阻25上设有第一保护层271，该发热电阻 25及第一保护层271表面设有切割口 272，第一保护层271表面设置有第二保护层273，将 切割口 272完全覆盖；熔丝层26，熔丝层26设置在基板上并与各熔丝电极223、224连接，并与其中的一 个发热电阻电极222连接。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的熔丝层26设置于第二保护层273上 方，熔丝层26上方设置有绝缘层261，熔丝层26为银、或铜、或锡、或铟、或铋、或以上所述的金属的任意一种。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的绝缘层261中的助焊剂含有松香树 脂。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的绝缘层261表面设置有第三保护层 29。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的第一、第二保护层271、273为具有高 导热率的绝缘材料，发热电阻25采用具有低电阻温度系数的导电材料。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的第三保护层29为具有低导热率的热 阻绝缘材料，热阻绝缘材料为环氧树脂、或硅树脂、或聚亚酰胺树脂的热固性树脂材料、或 聚酰胺或聚碳酸脂、或液晶高分子材料的热塑性树脂材料。本实用新型的实施例的技术方案中，第一、第二保护层271、273所采用的具有高 导热率的绝缘材料，为二氧化硅、或氧化铝、或氮化铝、或碳化硅、或氧化铍，发热电阻25 所采用的具有低电阻温度系数的导电材料系指具有低电阻温度变化系数功能的导电材料， 为铬、或镍、或铜、或锰、或上述金属的任意一种。本实用新型的实施例的技术方案中，各电极221、222、223、224、引脚16、发热电阻 25和熔丝层26设置于基板11的同一表面上。本实用新型的实施例的技术方案中，所述的熔丝层26与其中的一发热电阻电极 222通过连接组件28连接，连接组件28设有连接线路281、穿孔282以及设置于穿孔282中 的连接层283，该连接线路281设于基板11的第二表面212并与熔丝层26连接，穿孔282 则设置于其中一发热电阻电极222和连接线路281之间。本实用新型的实施例的技术方案中，发热电阻电极221、222以及发热电阻25设置 于基板11的第一表面211，熔丝电极223、224以及熔丝层26设置于基板11的第二表面212 上，所述的第一表面211和第二表面212是相对设置。
以下结合附图对本实用新型做进一步的阐述。参看附图2、3对本实用新型的第一实施例做进一步的说明。本实用新型的第一 实施例的结构中包括有基板21、两个发热电阻电极221、222，各发热电阻电极221、222设 置于基板21上并相互分离；两个熔丝电极223、224，各熔丝电极223、224设置于基板21上 并相互分离；三个引脚24，引脚24—端分别与其中一发热电阻电极221以及两个熔丝电极 223、224连接，用以将电流输入或输出该电极221、223、224 ；发热电阻25，发热电阻25同时 与各电极221、222、223、224形成于该基板21上，并与各发热电阻电极221、222形成电连 接，使其发热电阻25连接发热电阻电极221、222形成一体。发热电阻25上设有第一保护层 271，发热电阻25及第一保护层271表面设有切割口 272，并且第一保护层271表面设有第 二保护层273，将切割口 272完全覆盖；熔丝层26设置于基板21上，并与各熔丝电极223、 224连接，熔丝层26上方并设有绝缘层261，绝缘层261可以为含松香树脂类的助焊剂；最 后可进一步在绝缘层261表面覆盖第三保护层29，第三保护层29可以为具有低导热率的热 阻绝缘材质。各电极221、222、223、224、引脚24、发热电阻25以及熔丝层26设置于该基板21 同一表面上，熔丝层26设置于第二保护层273上方，熔丝层26与其中一发热电阻电极222 由连接线路23连接。[0042]参看附图4，本实用新型实际使用时，若对齐纳二极体(Zener diode)施加击穿电 压以上的逆电压，会使基极电流ib急剧流通。因此，使大的集极电流ic通过发热电阻25， 并使发热电阻25发热。此发热所产生的焦耳热量将热传导于发热电阻25上的熔丝层26， 来熔断低熔点的熔丝层26，为防止对端子A1、A2施加过电压。此情况下，因为熔丝层26将 在26a与26b等2个位置处被熔断，因此熔断后便完全切断对发热电阻25的通电。本实 用新型可改善常用的厚膜电阻经雷射修正电阻值后再覆盖保护层时，由于电阻体将大面积 接触保护层，会造成电阻体的电阻值产生较大的误差，更可精确地控制发热电阻25的电阻 值。参看附图5-11，本实用新型的制作方法具有以下几步步骤A、提供一表面覆盖有金属层31的基板21。参看附图6，基板21可以为具耐热性及尺寸安定性较好的有机材料，如环氧树脂含浸玻璃纤维、聚亚酰胺树脂及聚亚酰胺 树脂含浸玻璃纤维等及无机材料，如陶瓷等。金属层31可为具高电阻率的合金材料，例如 镍铬、镍铜、镍合金、锰铜、铜合金等。步骤B、在该金属层31上同时形成有发热电阻电极221、222、熔丝电极223、224以及发热电阻25。参看附图7，发热电阻25连接各发热电阻电极221、222，使其发热电阻25 与发热电阻电极221、222形成一体。可利用贴干膜、UV曝光、显影、蚀刻及剥膜等工序成型。步骤C、可利用印刷方式在发热电阻25表面形成第一保护层271。参看附图8，第 一保护层271可以为具高导热率的绝缘材质，可以为高分子含有高导热率的无机填充料的 高分子复合材料。其中，高分子材料可为环氧树脂、硅树脂、聚亚酰胺树脂等热固性树脂材 料或聚酰胺、聚碳酸脂及液晶高分子材料等热塑性树脂材料，而高导热率的无机填充料可 为二氧化硅、氧化铝、氮化铝、碳化硅及氧化铍等。步骤D、使用雷射或机械调阻机调整发热电阻25的电阻值，且在发热电阻25及第 一保护层271表面形成有切割口 272，参看附图9。步骤E、在第一保护层271表面形成第二保护层273，并将切割口 272完全覆盖，参 看附图10，第二保护层273可以与第一保护层为相同材质。步骤F、形成连接线路23。步骤E中第二保护层273将部份发热电阻电极222露 出，参看附图11，连接线路23则设置于第二保护层273上方并与发热电阻电极222连接。步骤G、形成熔丝层26。该熔丝层26与熔丝电极223、224连接，并经连接线路23 与其中一发热电阻电极222连接，完成附图2、附图3所示的电阻式保险丝装置2。参看图12，在此实施例中其同样设有基板21、发热电阻电极221、222、熔丝电极
223、224、引脚24、发热电阻25以及熔丝层26。且各发热电阻电极221、222、熔丝电极223、
224、引脚24、发热电阻25以及熔丝层26设置于基板21的同一表面上，而发热电阻25与熔 丝层26非重叠设置，熔丝层26与其中一发热电阻电极222由连接线路23连接。参看图13，在此实施例中其同样设有基板21、发热电阻电极221、222、熔丝电极 223、224、引脚24、发热电阻25以及熔丝层26。参看附图14，各发热电阻电极221、222以 及发热电阻25设置于基板的第一表面211。参看附图15，各熔丝电极223、224以及熔丝层 26设置于基板的第二表面212。参看附图13，第一、第二表面211、212是相对应设置，熔丝 层26与其中一发热电阻电极222由连接组件28连接，连接组件28设有连接线路281、穿孔 282以及设于穿孔282中的连接层283，该连接线路281设于第二表面212并与熔丝层26连 接，而穿孔282则设于其中一发热电阻电极222以及连接线路281间，以构成熔丝层26与发热电阻电极222的连接。 本实用新型各电极、连接线路以及发热电阻可由单一步骤同时成型，其加工较为简便。本实用新型先进行覆膜后，再进行修正阻值，并进行第二次覆膜，第二次覆膜时与电 阻层的接触面积仅限于切割口处，所造成电阻值误差的影响将微乎其微。本实用新型的发 热电阻为具有低电阻温度系数者，可降低因温度升高而造成的电阻值偏差，维持其电阻值 精度。
权利要求一种电阻式保险丝装置，结构中包括保险丝和固定保险丝的基板，其特征在于该保险丝结构中还包括两个发热电阻电极(221、222)，设置在基板(11)上并相互分离；两个熔丝电极(223、224)，设置在基板(11)上并相互分离；三个引脚(16)，该引脚(16)一端分别与其中一发热电阻电极(221)以及两个熔丝电极(223、224)连接；发热电阻(25)，该发热电阻(25)与各电极(221、222、223、224)同时设置在基板(11)上，并与各发热电阻电极(221、222)连接形成一体，发热电阻(25)上设有第一保护层(271)，该发热电阻(25)及第一保护层(271)表面设有切割口(272)，第一保护层(271)表面设置有第二保护层(273)，将切割(272)完全覆盖；熔丝层(26)，熔丝层(26)设置在基板上并与各熔丝电极(223、224)连接，并与其中的一个发热电阻电极(222)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的熔丝层(26)设 置于第二保护层(273)上方，熔丝层(26)上方设置有绝缘层(261)，熔丝层(26)为银、或 铜、或锡、或铟、或铋、或以上所述的金属的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的绝缘层(261) 中的助焊剂含有松香树脂。
4.根据权利要求2所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的绝缘层(261) 表面设置有第三保护层(29)。
5.根据权利要求1所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的第一、第二保护层 (271,273)为具有高导热率的绝缘材料，发热电阻(25)采用具有低电阻温度系数的导电材料。
6.根据权利要求4所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的第三保护层 (29)为具有低导热率的热阻绝缘材料，热阻绝缘材料为环氧树脂、或硅树脂、或聚亚酰胺树 脂的热固性树脂材料、或聚酰胺或聚碳酸脂、或液晶高分子材料的热塑性树脂材料。
7.根据权利要求5所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于第一、第二保护层 (271,273)所采用的具有高导热率的绝缘材料，为二氧化硅、或氧化铝、或氮化铝、或碳化 硅、或氧化铍，热电阻(25)所采用的具有低电阻温度系数的导电材料系指具有低电阻温度 变化系数功能的导电材料，为铬、或镍、或铜、或锰、或上述金属的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于各电极(221、222、223、 224)、引脚(16)、发热电阻(25)和熔丝层(26)设置于基板(11)的同一表面上。
9.根据权利要求1所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于所述的熔丝层(26) 与其中的一发热电阻电极(222)通过连接组件(28)连接，连接组件(28)设有连接线路 (281)、穿孔(282)以及设置于穿孔(282)中的连接层(283)，该连接线路(281)设于基板 (11)的第二表面(212)并与熔丝层(26)连接，穿孔(282)则设置于其中一发热电阻电极 (222)和连接线路(281)之间。
10.根据权利要求1所述的一种电阻式保险丝装置，其特征在于发热电阻电极(221、 222)以及发热电阻(25)设置于基板(11)的第一表面(211)，熔丝电极(223、224)以及熔 丝层(26)设置于基板(11)的第二表面(212)上，所述的第一表面(211)和第二表面(212) 是相对设置。
专利摘要一种电阻式保险丝装置，有效的降低了发热电阻体的电阻值误差。结构中包括保险丝、固定保险丝的基板、两个发热电阻电极、两个熔丝电极、三个引脚、发热电阻，发热电阻上设有第一保护层，该发热电阻及第一保护层表面设有切割口，第一保护层表面设置有第二保护层，将切割口完全覆盖；熔丝层，熔丝层设置在基板上并与各熔丝电极连接，并与其中的一个发热电阻电极连接。本实用新型结构成形简便，发热电阻层具有低电阻温度系数，可降低因温度升高而造成电阻值偏差，维持电阻值的精度。
文档编号H01H85/048GK201570468SQ20092013308
公开日2010年9月1日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者颜琼章, 颜睿志 申请人:颜琼章;颜睿志