一种表面贴装熔断器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种表面贴装熔断器，它包括：绝缘体，所述绝缘体包括相叠置的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板中与所述第二盖板相接触的侧面上开设有第一凹槽，所述第二盖板的侧面上开设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽围成腔体熔丝板，所述熔丝板夹设于所述第一盖板和第二盖板之间，且其中部悬置于所述腔体内；外电极，所述外电极安装在所述绝缘体的两端部；它还包括：至少一根熔丝，所述熔丝设置于所述熔丝板的至少一个表面上且与所述外电极相连接。能够解决熔丝暴露通孔内，没有固定，易被折伤影响连接的问题。
【专利说明】
一种表面贴装熔断器
技术领域
[0001 ]本实用新型属于保险丝领域，涉及一种熔断器，具体涉及一种表面贴装熔断器。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，所应用的电路保护元件已非昔日的简单的玻璃管保险丝，而是已发展成为一个门类繁多的新型电子元件领域。表面贴装熔断器作为一种轻薄小的新型元件，适用于结构紧凑，体积微小的各类电子产品的保护电路中，其应用领域非常广阔。
[0003]表面贴装熔断器目前主要分为悬空型、薄膜型和独石型三大类。悬空熔丝型的小型熔断器是将熔丝(导线)悬挂在中空的外壳中，由于空气的传热系数比大多数固体小得多，因此悬空熔丝型的熔断器较固体器件型的熔断器需要较少的能量就能将熔丝熔断，其电阻亦可以较小。公司的AirMatrix系列小型熔断器是将熔丝(导线)悬挂在中空的外壳中，具有电阻小、耗能低等优点，并可通过相应的制造方法快速、大量地生产。而传统悬空熔丝型表面贴装熔断器，有两大类型。第一类是方型的陶瓷管，其熔丝布入一个中空的腔内，并通过焊锡将熔丝两端焊接在两个端头上，这种设计具有以下缺点:1、焊锡在熔融时会与常用的熔丝材料(如铜)形成低熔点合金，影响产品性能;2、用锡作为焊接材料，连接熔丝与端头上的金属帽，其熔点较低，在高温焊接下易出现断开的问题，特别是电子产品无铅焊接推广，此现象日益显现。第二类是以有机物作为壳体，在腔体中间放置熔丝，以通孔电镀的方式将熔丝与表面电极连接再一起，如专利号为JP2006-244948的日本专利和CN201110428907.4的中国专利公开的产品都是用电路板叠合制作悬空熔丝(导线)型表面贴装熔断器，其特点是电镀的方式将熔丝与表面电极连接再一起，解决方型的陶瓷管焊接不良的问题，但这种设计有一些缺点:熔丝暴露通孔内，没有固定，易被折伤，造成熔丝与熔丝的连接性变差，从而影响产品性能。然而，为了满足高分断能力慢断市场的应用要求，要求熔丝形状多样(螺旋/局部镀锡点等)，而现有结构及工艺限制，熔丝采用布线或焊接方式，对于多样化熔丝的加工繁琐效率低，同时随着电子产品小型化，要求熔断器更为轻薄，而此种工艺受到熔断器产品尺寸限制，无法满足高分断慢断熔断器市场小型化紧凑化的应用趋势。
[0004]同时，薄膜型熔断器以有机物作为载体，通常为单面内电极上面覆盖一层保护层，具有以下缺点:1、因保护层薄弱，熔断过程中会出现飞溅及烧毁情况，通常单面焊接，即保护层及熔丝面朝向PCB板面焊接，以遮挡损坏减少飞溅，但实际应用过程中在高电压高电流情况下PCB仍会出现烧板熏黑情况，从而限制了 I2T及应用，无法满足高分断慢断熔断器市场要求;2、焊接过程中，因保护层外置，在经过波峰焊时，整个产品浸入到熔融的锡膏中，高温易造成保护层渗透，影响电性能，因此多用于回流焊工艺，也限制了熔断器的使用；3、为了焊接，外置的保护层与外电极需要有一定的高度差，而外电极电镀增厚势必增加成本，从而限制了灭弧及保护层的厚度，也降低了熔断器的性能。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种表面贴装熔断器。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种表面贴装熔断器，它包括:
[0007]绝缘体，所述绝缘体包括相叠置的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板中与所述第二盖板相接触的侧面上开设有第一凹槽，所述第二盖板的侧面上开设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽围成腔体；
[0008]熔丝板，所述熔丝板夹设于所述第一盖板和第二盖板之间，且其中部悬置于所述腔体内；
[0009]外电极，所述外电极安装在所述绝缘体的两端部；
[0010]它还包括:
[0011]至少一根熔丝，所述熔丝设置于所述熔丝板的至少一个表面上且与所述外电极相连接。
[0012]优化地，它还包括:
[0013]至少一块中腔板，所述中腔板开设有与所述第一凹槽或第二凹槽相配合的通孔，所述中腔板设置于或层叠于所述第一盖板和第二盖板之间；
[0014]所述熔丝板有多个，它们夹设于所述第一盖板与中腔板之间、所述第二盖板与中腔板之间或者两块所述中腔板之间。
[0015]进一步地，熔丝数目可以是单数，也可以是双数。
[0016]本发明的又一目的在于提供一种表面贴装熔断器，它包括:
[0017]绝缘体，所述绝缘体包括第一盖板，所述第一盖板的侧面上开设有第一凹槽；
[0018]熔丝板，所述熔丝板设置于所述第一盖板开设有第一凹槽的侧面上，且其中部悬置于所述第一凹槽处；
[0019]外电极，所述外电极安装在所述绝缘体的两端部；
[0020]它还包括:
[0021]熔丝，所述熔丝与所述外电极相连接，它设置于所述熔丝板的表面上且位于所述第一凹槽中。
[0022]进一步地，所述熔丝上覆有灭弧层。
[0023]进一步地，所述熔丝板通过胶层安装在所述第一盖板和第二盖板之间。
[0024]进一步地，所述熔丝包括熔断部和设置于所述熔断部两端的连接部。
[0025]进一步地，所述熔丝的表面设有金属层。
[0026]进一步地，所述熔丝通过刻蚀制得，所述金属层通过电镀形成在所述熔丝表面。
[0027]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型表面贴装熔断器，采用熔丝板并在其表面设置熔丝，这样端头连接处无通孔无线头露出，能够解决熔丝暴露通孔内，没有固定，易被折伤影响连接的问题；同时熔丝板的熔丝可以根据应用要求设计不同形状，熔丝可以是单金属，也可以是双金属;熔丝上可覆盖灭弧材料，有效的解决了薄膜熔断器经受高温焊接时保护层渗透影响电性能的问题；同时不受外电极厚度限制，填充量可根据应用需要调节;熔丝板可以有效避免薄膜熔断器焊接面朝向的限制及分断时飞溅烧板问题，从而提高产品I2T及分断能力。
【附图说明】
[0028]附图1为实施例1中表面贴装熔断器的第一结构示意图；
[0029]附图2为实施例1中表面贴装熔断器的第二结构示意图；
[0030]附图3为实施例1中表面贴装熔断器的立体图；
[0031]附图4为实施例1中表面贴装熔断器中熔丝板和熔丝的结构示意图；
[0032]附图5为实施例2中表面贴装熔断器的第一结构示意图；
[0033]附图6为实施例2中表面贴装熔断器的第二结构示意图；
[0034]附图7为实施例2中表面贴装熔断器的立体图；
[0035]附图8为实施例3中表面贴装熔断器的第一结构示意图；
[0036]附图9为实施例3中表面贴装熔断器的第二结构示意图；
[0037]附图10为实施例3中表面贴装熔断器的立体图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明:
[0039]实施例1
[0040]本实施例提供一种表面贴装熔断器，其结构如图1和图3所示，主要包括绝缘体10、熔丝板3、外电极6和熔丝4。
[0041]其中，绝缘体10包括相叠置的第一盖板I和第二盖板2，第一盖板I中与第二盖板2相接触的侧面上开设有第一凹槽11，第二盖板2中与第一盖板I相接触的侧面上开设有第二凹槽21(即第二盖板2的侧面上开设有与第一凹槽11相配合的第二凹槽21)，这样第一凹槽11和第二凹槽21可以围成腔体。熔丝板3夹设于第一盖板I和第二盖板2之间，使得它的中部悬置于第一凹槽11和第二凹槽21围成的腔体内；它的两端则被夹在第一盖板I和第二盖板2之间，优选将其与第一盖板1、第二盖板2的端部对齐，从而有利于其上设置的熔丝4与外电极6充分接触;熔丝板3选用聚酰亚胺挠性线路板、玻璃纤维环氧树脂板等具有绝缘阻燃性质的板材。外电极6通常有两个，它们安装在绝缘体10的两端部，并延伸至第一盖板I的上表面和第二盖板2的下表面(上、下等有关方向的定义是按照图1中观察到的方向予以定义的)，既起到导电的作用，又起到焊接的作用。熔丝4至少有一根，它可以与熔丝板3构成现有的商业化产品而从市场上直接购得，如单面或双面覆铜的挠性线路板和FR4板(当然熔丝4的材质可以选用常规的导电金属材料，如金、银、铂、锡等)；然后通过化学或光刻显影等方式将其一表面上的覆铜刻蚀成一根或者多根并排的熔丝4(即一组熔丝4)，熔丝4的形状也可以方便地设计成各种需要的形状，以满足不同的应用要求；图4中所示的熔丝4即为常规的一种，它包括熔断部401和连接部402，熔断部401呈长条形，连接部402—体设置于熔断部401的两端并对应覆在熔丝板3的表面上，使得熔丝4的整体呈“工”形。在本实施例中，熔丝4有两组，它们分别设置在熔丝板3的上下两个表面上，并延伸至与外电极6相连接，这样能够避免在高电流高电压分断时，并联熔丝熔断时弧体的相互干扰，同时可以减少单层熔丝熔断时的能量，有效提尚广品的分断能力，更方便制作尚电流、尚分断、抗尚脉冲/浪涌度恪断器。
[0042]在本实施例中，如图2所示，可以在熔断部401上通过电镀、气相沉积等方式再形成一层金属层41，从而使得金属层41和熔断部401形成双金属层，这样能够能够有效降低熔断体的熔点以防止熔断过程中产生温度过高导致的壳体燃烧等。熔丝4上覆有灭弧层5(灭弧层5位于第一凹槽11和第二凹槽21围成的腔体内)，这样有效的解决了薄膜熔断器经受高温焊接时保护层渗透影响电性能的问题，同时不受外电极6厚度的限制，灭弧的填充量(即灭弧层5的尺寸)可根据应用需要调节，可以有效避免薄膜熔断器焊接面朝向的限制及分断时飞溅烧板问题，从而提高产品I2T(热融化能)及分断能力;灭弧层5既可包含吸热型材料:如石英砂，氧化铝，氧化镁等，也可同时包含反应型材料:如氢氧化镁，氢氧化铝，三聚氰胺盐类，以提高性能。熔丝板3通过胶层7安装在第一盖板I和第二盖板2之间，即熔丝4的连接部402处涂覆有胶水而形成胶层7，使得熔丝板3与第一盖板I和第二盖板2粘结在一起;第一盖板I和第二盖板2的腔体两侧也用涂覆胶水形成胶层7，即胶层7也起到连接第一盖板I和第二盖板2的作用。
[0043]本实施例中表面贴装熔断器的制备方法可参考申请号为201110428907.4的中国发明专利，具体包括以下步骤:
[0044](a)用绝热阻燃板分别制作第一盖板1、第二盖板2:在绝热阻燃板的一面开设凹槽以分别形成第一凹槽11、第二凹槽21，凹槽内可以添加填料以提高性能；
[0045](b)熔丝板:通过化学或光刻的方式在单面或双面覆铜(也可以覆有其它导电金属层)的挠性板(或FR4板)刻蚀形成熔丝4(可以再在该熔丝上通过电镀方式形成金属层41)，并在其上覆盖灭弧材料形成灭弧层5;
[0046](c)在绝热阻燃板开设凹槽的表面上分别涂胶，使其与熔丝板3压合在一起(胶水固化后形成胶层7);
[0047](d)将压合后的绝热阻燃板切割形成熔断器宽度方向的侧面，整板活化、电镀形成外电极6使其与熔丝板3形成面连接，即使得外电极6也与熔丝板3表面的金属层(熔丝4)相连接；
[0048](e)根据产品的尺寸切割形成熔断器的长度方向的侧面，而制成单个表面贴装熔断器。
[0049]在利用上述制造方法生产本发明的表面贴装熔断器时，由于采用模块化的制造方法，只需更换熔丝板设计及空腔数量即可生产不同的类型产品，且各层板之间无关联可以独立制造，只需最后装配压合，故其工艺流程大大将低，可实现快速大量生产。
[0050]实施例2
[0051]本实施例提供一种表面贴装熔断器，它的结构与实施例1中的熔断器结构基本一致，主要包括绝缘体10’、熔丝板3’、外电极6’和熔丝4’等，不同的是:它还包括至少一层中腔板8’(如图5至图7所示)。该中腔板8’的中部开设有与第一凹槽11’或第二凹槽21’相配合的通孔81’，利用第一凹槽11’、第二凹槽21和通孔81’能够围成腔体。恪丝板3’的数目比中腔板8 ’的数目对一个，这样熔丝板3，被对应夹设于第一盖板I，与中腔板8 ’之间、第二盖板2 ’与中腔板8，之间或者两块相邻的中腔板8 ’之间。在本实施例中，中腔板8，仅有一个，熔丝板3 ’则有两个，它被对应夹设于第一盖板I’与中腔板8 ’之间和第二盖板2 ’与中腔板8 ’之间；熔丝4’的数目为熔丝板3’数目的两倍，它们分别设置于熔丝板3’的上下两个表面上。熔断器被做成多层结构，可以满足高分断应用要求，工艺简单，避免了多层压合、多层布线，产品可以做的更薄，大大提升效率降低成本。
[0052]本实施例中表面贴装熔断器的制备方法可参考实施例1中的步骤，具体包括以下步骤:
[0053](a)用绝热阻燃板分别制作第一盖板I’、第二盖板2’和中腔板8’:其中，在绝热阻燃板的一面开设凹槽以分别形成第一凹槽11’、第二凹槽21’，通过铣透绝热阻燃板形成中腔板8 ’(中腔板8 ’可以多板铣透以提高效率)；
[0054](b)两个熔丝板3’(第一熔丝板和第二熔丝板):通过化学或光刻的方式在单面或双面覆铜(也可以覆有其它导电金属层)的挠性板(或FR4板)刻蚀形成熔丝4’(可以再在该熔丝上通过电镀方式形成金属层41，，即形成双金属)，并在其上覆盖灭弧材料形成灭弧层5，；
[0055](C)在绝热阻燃板开设凹槽的表面上分别涂胶，并在形成中腔板8’的在绝热阻燃板两表面均涂胶，使其与熔丝板3’压合在一起(胶水固化后形成胶层7’)；
[0056](d)将压合后的绝热阻燃板切割形成熔断器宽度方向的侧面，整板活化、电镀形成外电极6’使其与熔丝板3’形成面连接，即使得外电极6’也与熔丝板3’表面的金属层(熔丝4’)相连接；
[0057](e)根据产品的尺寸切割形成熔断器的长度方向的侧面，而制成单个表面贴装熔断器。
[0058]实施例3
[0059]本实施例提供一种表面贴装熔断器，它的结构与实施例1中的熔断器结构基本一致，也主要包括绝缘体10’’、熔丝板3’’、外电极6’’和熔丝4’’等，不同的是:绝缘体10’’仅包含第一盖板I’ ’，第一盖板的底面上开设有第一凹槽11’ ’(如图8至图10所示)。熔丝板3’ ’设置在第一盖板I，，的底面上(即第一盖板I，，开设有第一凹槽11，，的侧面上)，使得熔丝板3’’的中部悬置于第一凹槽11’’处;而熔丝4’’也只有一组，它设置于熔丝板3’’的表面上并位于第一凹槽11’’中(即熔丝4’’设置在熔丝板3’’的上表面)，其分断及I2T能力都优于薄膜工艺产品。
[0060]本实施例中表面贴装熔断器的制备方法可参考实施例1中的步骤，具体包括以下步骤:
[0061](a)用绝热阻燃板分别制作第一盖板I’ ’:其中，在绝热阻燃板的一面开设第一凹槽 11，；
[0062](b)熔丝板3’ ’:通过化学或光刻的方式在单面覆铜(也可以覆有其它导电金属层)的挠性板(或FR4板)刻蚀形成熔丝4’ ’(可以再在该熔丝上通过电镀方式形成金属层41 ’ ’，即形成双金属)，并在其上覆盖灭弧材料形成灭弧层5’ ’ ；
[0063](c)在绝热阻燃板开设凹槽的表面上分别涂胶，使其与熔丝板3’’压合在一起(胶水固化后形成胶层7’’)；
[0064](d)将压合后的绝热阻燃板切割形成熔断器宽度方向的侧面，整板活化、电镀形成外电极6’ ’使其与熔丝板3’ ’形成面连接(外电极6’ ’延伸至第一盖板I的上表面和熔丝板3’ ’的下表面)，即使得外电极6’ ’也与熔丝板3’ ’表面的金属层(熔丝4’ ’)相连接；
[0065](e)根据产品的尺寸切割形成熔断器的长度方向的侧面，而制成单个表面贴装熔断器。
[0066]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种表面贴装熔断器，它包括: 绝缘体，所述绝缘体包括相叠置的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板中与所述第二盖板相接触的侧面上开设有第一凹槽，所述第二盖板的侧面上开设有与所述第一凹槽相配合的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽围成腔体； 熔丝板，所述熔丝板夹设于所述第一盖板和第二盖板之间，且其中部悬置于所述腔体内； 外电极，所述外电极安装在所述绝缘体的两端部； 其特征在于，它还包括: 至少一根熔丝，所述熔丝设置于所述熔丝板的至少一个表面上且与所述外电极相连接。2.根据权利要求1所述的表面贴装熔断器，其特征在于，它还包括: 至少一块中腔板，所述中腔板开设有与所述第一凹槽或第二凹槽相配合的通孔，所述中腔板设置于或层叠于所述第一盖板和第二盖板之间； 所述熔丝板有多个，它们夹设于所述第一盖板与中腔板之间、所述第二盖板与中腔板之间或者两块所述中腔板之间。3.根据权利要求1或2所述的表面贴装熔断器，其特征在于:熔丝数目可以是单数，也可以是双数。4.一种表面贴装熔断器，它包括: 绝缘体，所述绝缘体包括第一盖板，所述第一盖板的侧面上开设有第一凹槽； 熔丝板，所述熔丝板设置于所述第一盖板开设有第一凹槽的侧面上，且其中部悬置于所述第一凹槽处； 外电极，所述外电极安装在所述绝缘体的两端部； 其特征在于，它还包括: 熔丝，所述熔丝与所述外电极相连接，它设置于所述熔丝板的表面上且位于所述第一凹槽中。5.根据权利要求1或4所述的表面贴装熔断器，其特征在于:所述熔丝上覆有灭弧层。6.根据权利要求1或4所述的表面贴装熔断器，其特征在于:所述熔丝板通过胶层安装在所述第一盖板和第二盖板之间。7.根据权利要求1或4所述的表面贴装熔断器，其特征在于:所述熔丝包括熔断部和设置于所述熔断部两端的连接部。8.根据权利要求1或4所述的表面贴装熔断器，其特征在于:所述熔丝的表面设有金属层。9.根据权利要求8所述的表面贴装熔断器，其特征在于:所述熔丝通过刻蚀制得，所述金属层通过电镀形成在所述熔丝表面。
【文档编号】H01H69/02GK205542672SQ201620324965
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】翟玉玲, 李俊, 李向明, 谈英
【申请人】Aem科技(苏州)股份有限公司