熔丝元件的制作方法

专利名称：熔丝元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括多个电容器子单元的功率电容器器件，由此，每个电容器子单元受到与电容器子单元串联连接的内部熔丝元件的电保护。本发明还涉及组装在电容器组中并由公共外壳中的多个电容器子单元构成的高功率电容器，由此，电容器子单元被与电路并联地和串联地电连接。此类电容器组能够例如用于中压或高压电网中的功率因数修正系统。·
背景技术：
中压和高压电网中的功率因数修正系统需要在大电容器组中组装的高功率电容器。单独电容器通常由单个外壳中的多个较小电容器子单元构成。较小的电容器子单元被以串联和并联电路的不同变化连接以便满足特定应用的要求。然而，如果单个电容器子单元出现故障，则整个电容器组件通过此子单元放电，导致甚至可能导致电容器外壳的故障、所谓的壳体爆裂的强弧。此故障模式然后能够导致总电容器组的完全故障。作为增加此类电容器组中的安全性的手段，可以从电容器器件的外部用单独串联熔丝来保护单独电容器器件。然而，这种解决方案是昂贵的，并且始终导致单个电容器器件的完全损失，其必须被尽快地交换。为了避免电容器器件的完全损失，可以用电容器器件内部的单独熔丝来保护单独电容器子单元。这种解决方案具有优点，即在故障的情况下仅损失单个电容器子单元，并且整个电容器组未被破坏并继续几乎无阻碍地工作。此问题的一般技术解决方案是与单独电容器子单元串联连接的单导线熔丝元件。然而，由于涉及每个子单元几千伏的高压，所以熔丝需要相当长，例如通常在长度上为IOOmm及以上，同时通常是铜导线的导线的直径通常在0. 3至0. 5mm之间。在某些应用中，将多个这些熔丝安装在单个卡片纸板上以便容易搬运(handling)。还可以用纸、聚合物或陶瓷壳将单独的熔丝导线相互分离，以避免单个电容器外壳中的响应和非响应熔丝之间的非故意交互。在某些产品中，将熔丝单独地安装在每个电容器子单元而不是公共板上。在本领域中还已知通过将熔丝的两端处的导线与附加导线扭绞来减小熔丝电阻和因此的附加功率损失的一部分。另一已知设计并行地使用两个导线，以便减小熔丝电阻并增加作用积分/ I2dt，其必须被实现以用于使用响应，因此减少被放电至故障电容器元件中的能量。一般地在集成到电容器中之前将两个导线焊接到铜条。关于单个导线，这种技术的缺点是导线R直径的熔丝响应I2t值的相关性与R4成比例，并且因此是非常陡的。因此，在熔丝生产和搬运期间源自于颈缩、强弯曲、拉伸等的与标称直径的甚至轻微的局部偏差导致熔丝响应值的大的偏差。并且，具有很好地限定的直径的铜导线的可用性是有限的，由此，在陡峭的熔丝响应特性曲线上只能选择熔丝响应值的粗步幅。另外，单导线熔丝产生由标称电流下的欧姆损失而引起的显著量的热。熔丝的两端处的扭绞的多股电流引线的使用能够部分地减少这些损失。并行地使用两个导线的优点是相比于单导线解决方案而言显著地减少热损失，并且还降低了对导线直径偏差的敏感度。然而，该制造更加复杂，使得更多的焊接连接必须，这增加成本和故障风险。文献US 2010/0224955 Al公开了包括由能够在半导体衬底上形成张力的材料制成的电介质中间层的器件和方法。此外，在第一电介质中间层上形成具有比第一电介质中间层更强的张力的熔丝金属。因此，能够防止熔丝熔断时的熔丝残余物的形成。此外，能够减小在熔丝熔断时施加的激光的能量和光斑尺寸。此外，能够防止对相邻熔丝的损坏，并且能够切割由难以使熔丝熔断的材料制成的熔丝。此外，由于使用聚合物系列材料作为电介质中间层，所以能够相当大地减少配线线路之间的耦合效应。

发明内容
本发明的目的是与现有技术相比增加此类功率电容器或电容器组中的安全性。应改善可制造性和搬运。应减小熔丝生产期间的公差以及初始故障。应容易地形成要求的熔丝形状。由根据主权利要求的功率电容器器件和根据辅助方法权利要求的制造其的方法 来解决该目的。根据一方面，由自支撑细长熔丝金属条内的至少一个细长凹坑来提供包括由至少两个平行金属子条形成的有源熔丝响应部分的熔丝元件。根据另一方面，用以下步骤来执行用于制造熔丝元件的方法，即提供包括通过在自支撑细长熔丝金属条内产生至少一个细长凹坑形成的至少两个平行金属子条的有源熔丝响应部分。该解决方案通过使用包括薄聚合物基层的复合材料作为薄金属箔的加强来得到低电阻、低成本、容易制造且可靠的具有小公差的熔丝。根据另一方面，熔丝元件被用于对由多个电容器子单元制成的功率电容器器件进行电保护，由此，由在内部与电容器子单元进行串联连接的此类熔丝元件中的一个对每个电容器子单元进行电保护。连续的宽条复合材料由适当的低成本聚合物箔和薄金属箔的夹层制成。通常，作为聚合物，可以选择显示出与此类电容器子单元的环境的已证明相容性的材料，特别是在与在现代电容器器件中使用的绝缘液体相交互中。特别地，类似于聚丙烯(其为作为电容器电介质的标准材料)、聚乙烯等的廉价聚合物仅不显著地增加材料成本，但是显著地降低由搬运要求和拒绝率引起的成本。此外,适当的基底材料包括与电容器内部环境相兼容的聚酰亚胺和类似材料。在其中选择了在搬运期间可抵抗材料应力的足够厚的金属箔的特殊情况下，可以忽略聚合物基底材料，并且熔丝元件由纯金属构造组成。用于由金属制成的熔丝的适当金属是高导电性铜、银和这些材料的合金。以下是相比于常规熔丝设计而言的附加优点。更快地达到当前限制范围，导致熔丝工作期间释放较少的能量。实现了熔丝的更稳定的I2t响应值，导致电容器组的更高可靠性。放电能量限制更好，导致较少的放电能量，对电容器内部元件的较少损坏，并防止壳体破裂。可以有电容器元件之间的更好的外壳。可以在故障弧与壳体之间没有交互且在单独熔丝之间没有交互。总电容器损失被减少了多达25%。熔丝制造和集成的材料和劳动成本被降低了多达50%。降低了电容器噪声。有源熔丝引线之间的相互吸引由于熔丝的在其厚度方面的小横截面而并不导致音响噪声产生。通过增加单独电容器元件之间的压力，能够更有效地抑制垂直于熔丝表面的横向运动。通过相比于常规设计相当大地减小熔丝厚度，能量密度被增加多达10%。减小了电容器尺寸。通过使用两个或更多有源平行熔丝引线来实现更可靠的熔丝工作。这将导致来自故障电流的不对称加热，其将导致相应引线电阻的增加，这改善了单独引线之间的电流共享。此外，减少了由电容器和熔丝元件的过强烈按压而引起的内部电容器损坏的危险。根据另一方面，可以将根据本发明的熔丝元件用于低、中或高压电平上的电气器件的电保护。由从属权利要求来要求保护附加有利实施例。根据实施例，可以由自支撑细长熔丝金属箔来提供自支撑细长熔丝金属条。
根据另一实施例，可以由第一细长熔丝金属箔来提供自支撑细长熔丝金属条，其被电介质材料加强，从而形成自支撑复合材料。根据另一实施例，电介质材料可以是聚合物层。根据另一实施例，聚合物层可以是自支撑聚合物箔。根据另一实施例，可以在与第一细长熔丝金属箔相对的聚合物层的表面上沉积第二细长熔丝金属箔。根据另一实施例，可以将多个电容器子单兀集成在外壳中并浸没在外壳内的冷却和绝缘液体中。根据另一实施例，可以将功率电容器器件组装在电容器组中，并且可以将所述多个电容器子单元以并联和/或串联电路进行电连接。根据另一实施例，可以使自支撑细长熔丝金属条在熔丝元件的有源响应部分的一个纵向侧成角度以提供横向电连接部分并在响应期间向熔丝元件的有源响应部分的另一纵向侧提供驱动弧的电流环路。根据另一实施例，可以用针对由冷却和绝缘液体引起的金属溶解进行保护的保护层来覆盖细长熔丝金属条。保护层可以由聚合物材料制成。如果使用单个铜层，则必须保护铜箔的仅一侧，例如分别地通过使用锡(Sn)的约5Mm薄层或者甚至更薄的银或金层。这针对例如电容器箔提供保护，其趋向于随着时间推移而充分地将铜溶解而变得比可允许的更有损失。并且，该设计沿着一个方向针对机械振动将熔丝条机械地固定。如果通过机械地按压电介质材料的层之间的熔丝(在许多电容器设计中情况常常如此)还阻碍了沿垂直方向的机械振动，则由熔丝的磁场弓I起的机械振动被强有力地抑制，这导致在标称电流期间特别是在较高次谐波频率下由熔丝产生的噪声分量的相当大的减小。根据另一实施例，自支撑细长熔丝金属条的金属可以由铝(Al)、银(Ag)或铜(Cu)或这些金属的高导电性合金制成。根据另一实施例，该保护层可以由聚合物材料制成。根据另一实施例，所述保护层可以由在电容器的绝缘液体中不可溶解的金属制成。根据另一实施例，所述保护层可以由金属氧化物或二氧化硅SiO2层制成。根据另一实施例，所述至少两个并行金属子条中的每一个可以沿着其长度包括至少一个弯曲细长边缘以便在其形成的同时在两个边缘上具有类似的应变速率。根据另一实施例，可以在具有相互之间的横向偏移的情况下来对不同细长熔丝金属箔的平行金属子条进行定位。根据另一实施例，可以由自支撑细长熔丝金属条的中间区域内的细长凹坑来形成两个平行金属子条。根据另一实施例，可以由每个细长熔丝金属箔的边缘区域内的细长凹坑来形成两个平行金属子条。


结合附图，基于实施例来描述本发明。所述附图示出
图1根据本发明的熔丝元件的第一实施例；
图2根据本发明的熔丝元件的第二实施例；
图3根据图1和2的熔丝元件的横截面 图4根据图1和2的熔丝元件的另一横截面 图5根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图6根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图7根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图8根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图9根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图10根据本发明的电容器子单元的实施例；
图11根据本发明的多个电容器子单元的实施例；
图12根据本发明的熔丝元件的另一实施例；
图13根据本发明的方法的实施例。
具体实施例方式图1示出根据本发明的熔丝元件10的实施例。图1示出形成笔直熔丝条的两个平行金属子条(sub-strip) 9的一个细长凹坑7。在由聚合物材料制成的细长电介质基层上形成由两个平行金属子条9产生的有源响应部分。细长熔丝金属层被沉积在电介质基层的一侧上，并且在一个细长熔丝金属层内形成一个细长凹坑7或开口。本发明的特征克服了常规双导线解决方案的在先所述缺点。细长熔丝金属层的金属可以是铜Cu。替换地，可以使用铝(Al)、银(Ag)或其合金作为金属熔丝材料，这导致多个优点。铝比铜价格低廉得多。其针对电容器油进行的溶解不需要保护层。在熔丝响应之后，其比铜更少地在电容器油中溶解，导致液体电介质的较少污染。然而，缺点是这样的事实，由于其氧化层，其不那么适合于作为用于产生电连接的手段的焊接。图1示出根据本发明的最简单熔丝结构。图1示出在有源熔丝元件部分中具有两个平行熔丝金属子条9的具有中心切口的直条设计。还可以将切口表示为开口或凹坑7。还可以将有源熔丝部分表示为熔丝元件10的有源响应部分。根据本发明，提供了一种切割金属-聚合物复合材料。不需要在细长熔丝金属层的凹坑7的区域内切割由聚合物材料制成的细长电介质基层。这改善了熔丝元件10的电介质性质。根据另一替换，在熔丝金属层的凹坑7内还将电介质基层切开，导致类似于冲压的简化制造过程。在本发明的特殊实现中，如果金属箔厚且强到足以耐受熔丝元件的制造、处理和搬运，并且熔丝元件单独地由金属箔组成，则省略聚合物基层。
图2示出了根据本发明的熔丝元件10的第二实施例。如图2所示，熔丝元件10 还可以包含三个或更多有源熔丝引线或子条9。
虽然熔丝元件10也可以由裸露的细铜条冲压而成，但分别地由于机械强度和可制造性的增加和改善的搬运性质，优选的是使用聚合物膜-铜箔复合材料。具有两个平行熔丝子条9的铜箔相比于双导线解决方案而言已经是显著的改进，显示出其优点并降低了制造成本和风险。然而，在制造和搬运期间，出现由此类熔丝设计的易碎结构引起的附加风险。通常，在厚度上通常为35ΜΠ1至IOOMffl的铜箔是适当的，熔丝条宽度通常为一至两毫米左右。尤其是在熔丝搬运、到电容器子单元中的集成和电容器子单元到外壳中的集成期间， 熔丝条的强弯曲、皱缩和部分撕裂的危险是高的。对熔丝的任何此类损坏将导致熔丝的过早故障，导致单个电容器子单元的损失并因此导致相应电容器器件的电容和能量密度的损失。并且，由于可以是高导电性铜箔(其是非常薄且软的)的金属熔丝材料的易碎性，这种熔丝的制造是相当困难的。特别地，由于这些材料性质而冲压是需要的，常常导致最关键熔丝区域中的皱缩和撕裂，因此增加高拒绝率。根据图3和4的发明加强导致可制造性和搬运两者的改善，减小了熔丝生产期间的公差以及初始故障。
图3示出根据图1或2的熔丝元件10的横截面图。在顶侧上，存在由包括例如 Cu、Al或替换金属的金属箔形成的细长熔丝金属层I。数字3表示由聚合物材料制成的细长电介质基层，所述聚合物材料可以是PP、PE或其它替换聚合物材料。
图4示出根据图1或2的熔丝元件的替换横截面图。附图标记I表示由Cu或Al 或其它可比较的金属制成的金属箔。附图标记3表示聚合物基层且数字5表示在熔丝金属条I的顶部上形成的保护聚合物层。根据本替换设计，使用在熔丝金属条I的顶部上的第二聚合物层5作为附加保护、加强并作为针对电容器油的溶解阻挡层而不是例如铜箔上的锡的金属保护层。熔丝元件10的典型总长度是200. . . 400mm,有源响应部分或切口部或凹坑7 的典型长度是50. . . 120mm。金属和聚合物层的典型厚度取决于应用且约为25Mm至lOOMm。 典型的总宽度为约5至25mm, 最优选地在IOmm范围内。熔丝金属条I的宽度取决于应用、 平行子条9的数目、金属条I的厚度和金属层的材料。金属条I宽度的典型值在O. 5mm至 5mm范围内，优选地在O. 8至2. 5mm范围内。
图5示出根据本发明的内部熔丝元件10的另一实施例。为了集成到电容器器件 I中，可以使用具有在细长电介质基层、尤其是细长电介质聚合物层3上形成的细长熔丝金属条I的笔直熔丝设计，其在一个熔丝引线侧被折叠，以便提供引线中的一个的横向电连接，并在熔丝响应的情况下向优选侧提供驱动弧的电流环路。根据本实施例的熔丝响应情况下的优选侧是与熔丝元件在其上面被折叠的一个熔丝引线侧相对的一侧。这用图5内的箭头来描述。
图6示出根据本发明的内部熔丝元件10的另一实施例。在这里，根据图5的替换， 有角度的熔丝元件可以是由复合箔直接地切割或冲压而成。此设计也可以称为弯曲熔丝设计。根据本实施例，示出了其中能够由聚合物膜提供的细长电介质聚合物层3例如出于绝缘目的在金属部分(其为金属条I)上横向地延伸的型式。根据更多成本效益的解决方案， 不使用此类聚合物膜延伸。
图7示出根据本发明的另一实施例，由此，使用可以是聚合物基底材料的细长电介质聚合物层3，其在两侧上具有金属层。因此，即使使用仅两个熔丝子条9(其在聚合物层3的每侧上形成一个)，也减少了总电阻和损失。另外这意味着为了进一步减少熔丝损失，使用双面箔是适合的，例如在每侧使用至少一个子条9的包铜聚合物箔，子条9相互平行。图 7示出所谓的双面熔丝设计，由此，细长熔丝金属条I中的两个在电介质基层的相对侧上被相互地沉积，所述电介质基层可以是电介质聚合物层3。图7示出由在金属化区域上横向地延伸的聚合物膜或箔提供的聚合物层3。
图8示出了根据本发明的熔丝元件10的另一实施例。本实施例类似于根据图7的实施例，差别是未提供根据图7的聚合物箔的延伸部分。这更具有成本效益。此外，图8示出了在一个细长熔丝金属条I内的凹坑7内没有切割细长电介质箔。根据图8的实施例， 两个平行子条9在电介质箔的相对侧上被相互地沉积。
图9示出根据本发明的内部熔丝元件的另一实施例。本实施例类似于图7的实施例，但不同之处在于这样的事实，即细长熔丝金属条I内的两个平行子条9被沉积在电介质聚合物层3的相对侧上，其特别地是聚合物箔，但包括相对于彼此的横向偏移。因此，由每个细长熔丝金属条I的相对边缘区域内的一个细长凹坑7形成每个子条9。这意味着熔丝子条9可以彼此面对，如根据图7和8所示，或者可以如图9所示地相对彼此偏移。图9示出了具有相互偏移的熔丝子条9的双面熔丝设计。
图10示出了根据本发明的被内部熔丝元件电保护的电容器子单元的实施例。数字10表示被与包括顶部金属化端子30的电容器子单元20串联地电连接的根据本发明的内部熔丝元件。如可以看到的，内部熔丝元件10是包括有角度实施例的扁平结构，该结构能够容易地 被与电容器子单元20电气地和机械地相连。优选地可以将电容器子单元20提供为包括顶部金属化端子30和底部端子金属化40的套筒式电容器。图10示出了将根据本发明的内部熔丝元件10串联电连接到其分配的电容器子单元20的有利方式。
图11示出了根据本发明的功率电容器器件I的实施例。功率电容器器件I包括多个电容器子单元20，每个受到与要保护的电容器子单元20串联连接的一个细长内部熔丝元件10的电保护。根据本实施例，通过到四个内部熔丝元件10中的每一个的公共端子 50和底部公共端子40来将四个电容器子单元20相互并联地电连接。可以将此功率电容器器件I组装在电容器组内。图11示出功率电容器器件I内的内部熔丝元件10的集成和另外的功率电容器器件I内的电容器子单元20堆栈的三维组成，由此，在此类堆栈内，多个单独电容器(condenser )子单元20被并联地电连接，并且多个诸如此类的堆栈被串联地电连接以达到必要的电压水平。
图12示出了在细长电介质基层上包括细长熔丝金属条I的内部熔丝元件10的另一实施例，包括形成两个子条9的一个凹坑7，由此，使用从窄复合材料条进行的机械冲压或切割作为成熟的制造步骤，由此，修整内部熔丝元件10的中心有源部分，以便在由图11 内的两个狭窄部分描述的冲压的同时在条的两侧具有类似的应变速率这增加精度并减少故障和拒绝率。因此，至少两个平行子条9中的每一个沿着子条9的长度包括至少一个弯曲细长边缘，以便在特别地通过机械冲压形成凹坑7的同时在每个子条9的两个边缘上具有类似的应变速率。
图13示出根据本发明的方法的实施例。因此，这种方法用于制造由多个电容器子单元制成的功率电容器器件，由此，由与电容器子单元串联连接的内部熔丝元件来对每个电容器子单元进行电保护，由此，可以用以下步骤来制造每个熔丝元件。根据第一步骤Si，提供了由聚合物材料制成的细长电介质基底箔。根据第二步骤S2，在细长电介质基底箔上提供由至少两个平行子条形成的有源响应部分。存在用于提供子条的两个替换。根据由步骤S3实现的第一替换，通过在仅一个细长熔丝金属条内提供至少一个细长凹坑来形成子条，由此，在电介质基底聚合物箔的一侧上沉积金属条。根据由步骤S4实现的第二替换，通过在一个细长熔丝金属条内提供至少一个细长凹坑来形成子条，由此，在电介质基底聚合物箔的相对侧上相互地沉积诸如此类的细长熔丝金属条中的两个。该加强导致改善的可制造性和搬运两者，减少了熔丝生产期间的公差以及初始故障。使用自支撑熔丝金属条或加强熔丝金属条允许通过压印、冲压、激光切割、喷水切割、铣削或其它适当的技术从可以是复合材料的熔丝材料的连续片材容易地切割要求的熔丝形状。并且，可以在化学上、例如在液体或等离子体化学上蚀刻要求的熔丝形状并在对金属熔丝元件进行成形之前或之后简单地切割熔丝的周界。结果得到的熔丝几何结构可以类似于已知冲压铜箔类型，但是可以对其进行改善以使用如在图中所指示的不同数目的单独熔丝条。由此类复合材料制成的熔丝与根据现有技术的任何其它熔丝设计相比在在制造、搬运和集成期间被损坏方面远不那么敏感。与在使用裸露铜条的最简单设计中相比能够更具有成本效益地实现简单的机械冲压过程。本发明的设计相比于常规现有技术而言能够显著地将总体的制造和搬运成本降低通常为50%。此外，适合于制造根据本发明的这种新种类的熔丝的技术包括但不限于从一堆未加工的条铣削熔丝轮廓、印刷、用导电漆对熔丝轮廓进行上漆、铜箔的化学蚀刻、聚合物膜上的导电层的化学和/或等离子体辅助沉积。适当的制造方法还可以包括使用压具从窄条材料进行冲压；在一堆未制造的预切割条中同时地铣削凹坑；在第一子步骤中从宽条材料冲压切口或凹坑，在第二子步骤中纵向地切割；激光切割；一堆未切割条或未加工部分的喷水切割；切割/冲压未加工部分，蚀刻，例如仅金属层中的切口的湿法化学、电流、等离子体化学蚀刻；在将金属箔粘贴至一个或多个聚合物层之前从辊子材料在金属箔中切割/冲压切口 ；以及被用于细精度部分的批量生产的类似方法。
提供了功率电容器器件(I)及制造其的方法，由此，功率电容器器件(I)由受到内部熔丝元件(10)的保护的多个电容器子单元(20)制成，每个熔丝元件包括由聚合物材料制成的细长电介质基层(3)，由此，由例如有利地在细长电介质基层(3)的顶部上形成的至少两个平行金属条(9)形成有源响应部分。因此，能够增加此类功率电容器器件(I)的性能并能够降低制造成本。本发明尤其能够应用于被集成在外壳中并被浸没在外壳内的冷却和绝缘液体中的多个电容器子单元。
提供一种功率电容器器件(I)及制造其的方法，由此，功率电容器器件(I)由受到内部熔丝元件(10)的保护的多个电容器子单元(20)制成，每个熔丝元件由有源响应部分组成，该有源响应部分有利地由细长熔丝金属箔的至少两个平行金属子条(9)形成，所述细长熔丝金属箔包括用于每个熔丝元件(10)的电连接的前导(leading)和拖尾(trailing) 部分，该细长熔丝金属箔被由聚合物材料制成的细长电介质聚合物层(3)加强。因此，能够增加此类功率电容器器件(I)的性能并能够降低制造成本。本发明尤其能够应用于被集成在外壳中并被浸没在外壳内的冷却和绝缘液体中的多个电容器子单兀。
权利要求
1.一种熔丝元件(10),包括；有源熔丝响应部分，其由由以下各项提供的至少两个平行金属子条(9)形成自支撑细长熔丝金属条(I)内的至少一个细长凹坑(7)。
2.根据权利要求1所述的熔丝元件(10)，其特征在于由自支撑细长熔丝金属箔来提供自支撑细长熔丝金属条(I)。
3.根据权利要求1所述的熔丝元件(10)，其特征在于所述自支撑细长熔丝金属条(I)是由第一细长熔丝金属箔提供的，其被电介质材料加强，从而形成自支撑复合材料。
4.根据权利要求2或3所述的熔丝元件(10)，其特征在于所述电介质材料是聚合物层(3 )。
5.根据权利要求4所述的熔丝元件(10)，其特征在于所述聚合物层是自支撑聚合物箔。
6.根据权利要求4所述的熔丝元件(10)，其特征在于在与第一细长熔丝金属箔相对的聚合物层(3)的表面上沉积的第二细长熔丝金属箔。
7.根据权利要求6所述的熔丝元件(10)，其特征在于在具有相互之间的横向偏移的情况下沉积不同细长熔丝金属箔的平行金属子条(9)。
8.根据权利要求6或7所述的熔丝元件(10)，其特征在于两个平行金属子条(9)是由每个细长熔丝金属箔的边缘区域内的细长凹坑形成的。
9.根据权利要求8所述的熔丝元件(10)，其特征在于自支撑细长熔丝金属条(I)在熔丝元件的有源响应部分的一个纵向侧成角度以提供横向电连接部分并在响应期间向熔丝元件的有源响应部分的另一纵向侧提供驱动弧的电流环路。
10.根据权利要求9所述的熔丝元件(10)，其特征在于自支撑细长熔丝金属条(I)被保护层(5)覆盖。
11.根据权利要求10所述的熔丝元件(10)，其特征在于自支撑细长熔丝金属条(I)的金属由铝(Al )、银(Ag)或铜(Cu)制成。
12.根据权利要求10所述的熔丝元件(10)，其特征在于所述保护层(5)由聚合物材料制成。
13.根据权利要求10所述的熔丝元件(10)，其特征在于保护层(5)由金属氧化物或二氧化硅SiO2层制成。
14.根据权利要求8所述的熔丝元件(10)，其特征在于所述至少两个并行金属子条(9)中的每一个沿着其长度包括至少一个弯曲细长边缘， 以便在其形成的同时在两个边缘上具有类似的应变速率。
15.根据权利要求8所述的熔丝元件(10)，其特征在于两个平行金属子条(9)是由自支撑细长熔丝金属条(I)的中间区域内的细长凹坑(7) 形成的。
16.一种用于制作由以下步骤制造的熔丝元件(10)的方法提供有源熔丝响应部分，其包括通过在自支撑细长熔丝金属条(I)内产生至少一个细长凹坑(7)形成的至少两个平行金属子条(9)。
17.根据权利要求16所述的方法其特征在于由自支撑细长熔丝金属箔来提供自支撑细长熔丝金属条(I)。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于由被电介质材料加强、从而形成自支撑复合材料的第一细长熔丝金属箔来提供自支撑细长熔丝金属条(I)。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于所述电介质材料是聚合物层(3 )。
20.权利要求19所述的方法，其特征在于所述聚合物层(3 )是自支撑聚合物箔。
21.权利要求19所述的方法，其特征在于在与第一细长熔丝金属箔相对的聚合物层(3)的表面上叠加第二细长熔丝金属箔。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于在具有相互之间的横向偏移的情况下沉积不同细长熔丝金属箔的平行金属子条(9)。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于两个平行金属子条(9)是由每个细长熔丝金属箔的边缘区域内的细长凹坑形成的。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于自支撑细长熔丝金属条(I)在熔丝元件的有源响应部分的一个纵向侧成角度以提供横向电连接部分并在响应期间向熔丝元件的有源响应部分的另一纵向侧提供驱动弧的电流环路。
25.根据权利要求23所述的方法其特征在于用保护层(5 )来覆盖自支撑细长熔丝金属条(I)。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于自支撑细长熔丝金属条(I)的金属由铝(Al)、银(Ag)或铜(Cu)制成。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于所述保护层(5)由聚合物材料制成。
28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于保护层(5)由金属氧化物或二氧化硅SiO2层制成。
29.根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述至少两个并行金属子条(9)中的每一个沿着其长度包括至少一个弯曲细长边缘， 以便在其形成的同时在两个边缘上具有类似的应变速率。
30.根据权利要求23所述的方法，其特征在于两个平行金属子条(9)是由自支撑细长熔丝金属条(I)的中间区域内的细长凹坑(7) 形成的。
31.根据权利要求1至15所述的熔丝元件(10)的用途，其特征在于对由多个电容器子单元(20)制成的功率电容器器件(I)进行电保护，由此，由在内部与电容器子单元串联地连接的诸如此类的熔丝元件(10)中的一个来对每个电容器子单元进行电保护。
32.根据权利要求31所述的用途，其特征在于所述多个电容器子单兀被集成在外壳中并浸没在外壳内的冷却和绝缘液体中。
33.根据权利要求31所述的用途，其特征在于所述功率电容器器件被组装在电容器组中并且所述多个电容器子单元被以并联和/ 或串联电路电连接。
34.根据权利要求32所述的用途，其特征在于所述自支撑细长熔丝金属条(I)被针对由冷却和绝缘液体引起的金属的溶解进行保护的保护层(5)覆盖。
35.根据权利要求1至15所述的熔丝元件(10)的用途，其特征在于对低、中或高压电平上的电气器件进行电保护。
全文摘要
提供了一种熔丝元件(10)及其制造方法，由此，熔丝元件(10)由有源响应部分形成，其有利地由细长熔丝金属箔的至少两个平行金属小条(9)形成，所述细长熔丝金属箔包括用于每个熔丝元件(10)的电连接的前导和拖尾部分，可以用由聚合物材料制成的细长电介质基层来加强所述细长熔丝金属箔。因此，能够增加此类熔丝元件(10)的性能并能够降低制造成本。本发明尤其能够应用于被集成在外壳中并被浸没在外壳内的冷却和绝缘液体中的多个电容器子单元。
文档编号H01L23/525GK103022001SQ20121036260
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者J.M.克里斯特曼, W.哈特曼, B.帕尔, S.亚马扎基, R.泽内里 申请人:西门子公司