CN101441960B - 一种多层片式保险丝及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于熔断器领域，具体涉及一种多层贴片保险丝及其制备方法。所说的多层片式保险丝是由陶瓷基片、背电极、面电极、熔丝、保护层和金属端头构成，其熔丝为多层，相邻层熔丝首尾相接，相接熔丝的两端头分别与基片两侧的面电极相接，每层熔丝上有保护层。在制备时，除最上面保护层外，每层保护层均不覆盖熔丝末端，使得多层熔丝形成首尾相连的串联结构。本发明与现有技术相比，制程相对简单、设备投入更少、生产周期大大缩短，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于熔断器领域，具体涉及一种用于保护电子元器件的贴片保险丝及其制备方法。
背景技术
现有的保险丝大多采用片式电阻的生产工艺，其只能是印刷一层熔丝，尽管熔丝的形状可以是多种多样，如直线形、长城形、蛇形等，但其长度还是会非常的局限，不能满足很多场合下的高抗浪涌的需求。另有一种保险丝，它可以印刷多层熔丝，可以满足很多场合下的抗浪涌要求，它是由三层或三层以上玻璃陶瓷材料层和沉积在各层上面的金属膜构成独石结构，这种独石结构两个端头覆盖着导电层，内部由平行排列的金属膜导通，它是在玻璃陶瓷生坯上覆盖一层金属膜，然后再通过湿法流延法覆盖一层很薄的玻璃陶瓷层，然后重复上述步骤直到达到设计的层数为止，得到独石结构的生坯，然后将生坯通过横向和纵向切割成单个的保险丝，烧结成瓷，最后封端电镀。
上述多层熔丝的保险丝采用的是独石的工艺，工艺复杂，需要的设备投入大，生产周期也较长，所以也一直得不到广泛的运用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、设备投入少、生产周期短，但却能满足大多数场合耐浪涌需求的多层片式保险丝。
一种多层片式保险丝，包括陶瓷基片、背电极、面电极、熔丝、保护层和金属端头，其熔丝为多层，相邻层熔丝依次首尾相接，相接熔丝的两端头分别与基片两侧的面电极相接，每层熔丝上有保护层。
如本领域技术人员所知，所说的金属端头包括端头内电极、端电极镍。
本发明的多层片式保险丝的制备中，背电极、面电极、金属端头的形成采用传统单层片式保险丝的工艺方法，每层熔丝和保护层的印刷也采用传统方法，多层印刷的特点是：在一陶瓷基片上分别印刷下引出端熔丝、第一保护层、中间层熔丝、中间保护层、上引出端熔丝和第三保护层，其中下引出端熔丝的首端与一侧的面电极相连，末端与另一侧的面电极不连，在下引出端熔丝上印刷的第一保护层的长度小于下引出端熔丝，使引出端熔丝的末端露出；中间层熔丝印刷在第一保护层之上， 与两端的电极均不相连，但其首端刚好与露出的下引出端的末端相连，然后在中间层熔丝之上印刷上中间保护层，使中间层熔丝末端露出在外面；上引出端熔丝印刷在第二保护层之上，其首端与露在外面的中间层熔丝的末端相连接，其末端与另一侧的面电极相连接。这样，多层熔丝之间形成了首尾相连，这样也就是不同层熔丝的线条串联了起来，大大增加了整个熔丝的有效长度，从而达到高抗浪涌的要求。
所说的中间层熔丝和保护层，是指在第一保护层与最后一层熔丝(上引出端熔丝)之间的熔丝和保护层，中间层可以是一层，也可以是单数的多层，如3层、5层等，但每层熔丝上印刷一保护层，这是本领域技术人员能够理解的和应用的。
本发明中所说的第三保护层，是指印刷在上引出端熔丝上的保护层，也是最上层的保护层，并不特指序数“第三”，其是制备过程中的所属于的具体层数，要视中间层的层数而定，可能是序数的“第三层”，也可能不是序数的“第三层”；如中间层有3层时，那么所说的第三保护层的序数就是第五层保护层，以此类推。
本发明中，保险丝各部件的材料均使用常规材料即可。
本发明与现有技术相比，制程相对简单、设备投入更少、生产周期大大缩短，降低了成本。
附图说明
图1是本发明制备方法流程图
图2基板
图3形成背电极
图4形成面电极
图5A是形成下引出端熔丝，图5B是5A的俯视图
图6A是形成第一保护层，图6B是6A的俯视图
图7A是形成中间熔丝层，图7B是7A的俯视图
图8A是形成中间保护层，图8B是8A的俯视图
图9A是形成上引出端熔丝，图9B是9A的俯视图
图10是形成第三保护层
图11形成端头内电极
图12形成端电极
图13为本发明方法制得的贴片保险丝结构示意图
1.基板 2.背电极 3.正面电极 4.下引出端熔丝 5.第一保护层 6. 中间熔丝 7.中间保护层 8.上引出端熔丝 9.第三保护层 10.内电极 11.端电极镍 12.端电极锡
具体实施方式
在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
下面结合具体的制备实施例进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法(如丝网印刷法)是本领域中公知的常规方法。
实施例1：三层贴片保险丝的制备
制备流程如图1所示，具体操作如下：
一：提供基板1，材质以氧化铝或滑石瓷为主，如图2；
二：形成背电极
如图3所示，在基板1下表面的左右两侧，通过丝网印刷导电浆料形成背电极图形2，导电浆料材质含银；
三、放入干燥炉中干燥(温度：150℃ 时间：15min)
四：形成正面电极
如图4所示，在基板1的正面通过丝网印刷导电浆料形成正面电极3，材质含银或银钯；
五、放入干燥炉中干燥(温度：150℃ 时间：15min)
六、放入烧结炉中烧结(最高温度：600℃-850℃ 时间：60min)
七、形成下引出端熔丝图形
如图5所示，在两个面电极之间通过丝网印刷方式将下引出端熔丝4浆料印刷在陶瓷片上，下引出端熔丝4的首端搭接在一侧的面电极上面，末端与另一侧的面电极不相连，而是保持有一定的间距。熔丝的图形可以是直线形、长城型，也可以是其他任何形状，一般常见的还有蛇形等(本图以长城型为例)。熔丝浆料的成分主要是一些导电金属，一般可以由银、钯、铜、铂等材料中的一种或多种组成。
八、放入干燥炉中干燥(温度：150℃ 时间：15min)
九、放入烧结炉中烧结(最高温度：600℃-850℃ 时间：60min)
十：形成第一保护层
如图6所示，通过丝网印刷方式在覆盖有下引出端熔丝5图形的表面上印刷一层保护材料5(可以是环氧树脂或酚醛树脂等材料)，该图形5的长度小于下引出端熔丝4图形的长度，覆盖后露出熔丝的末端。
十一、形成中间层的熔丝图形
如图7所示，在第一保护层5的上面印刷中间层的熔丝6图形，该图形的首端正好与露在外面的下引出端的末端相连接。中间层的熔体图形在基板的正中央，与两端的面电极3均不连接。
十二、入干燥炉中干燥(温度：150℃ 时间：15min)
十三、放入烧结炉中烧结(最高温度：600℃-850℃ 时间：60min)
十四、形成中间保护层(本实例中就是第二保护层)
如图8所示，通过丝网印刷方式在覆盖有中间层熔丝6图形的表面上印刷第二层保护层7(材料同第一保护层)，第二保护层7覆盖后露出中间层熔丝6的末端。
十五、形成上引出端图形
如图9所示，在第二保护层7之上印刷上引出端的熔丝8图形，上引出端熔丝8图形的首端刚好与露在外面的中间层熔丝6图形的末端相连，上引出端熔丝8图形的末端与另一侧的面电极3相连。(一侧的面电极3在之前已经与下引出端熔丝4的首端相连)
十六、放入干燥炉中干燥(温度：150℃ 时间：15min)
十七、放入烧结炉中烧结(最高温度：600℃-850℃ 时间：60min)
十八、形成第三保护层
如图10所示，通过丝网印刷方式在上引出端熔丝8图形上覆盖第三保护层9，材质同第一、第二保护层，第三保护层9将除两面电极之外的上表面全部覆盖。
十九：形成端头内电极
如图11所示，以浸封方式在基板1左右端面镀上内电极10，材质为银；
二十：形成端电极
如图12、13所示，以滚镀方式形成覆盖背、正面电极、端头内电极的端电极11和12，材质分别是镍和锡。制得如图13的三层片式保险丝。
以上过程中，其中步骤十、十四、十八中也伴随着干燥和烧结过程，因其是常 用工艺，所以不具体说明。
本实施例中是以中间层只有一层为例，在此基础上，中间层可多增加二层的整数倍，即可增加二的整数倍的中间层熔丝和保护层，这样，整个保险丝的熔丝就可多增加二的整数倍层。根据本实施例，本领域技术人员能够理解如何使增加的熔丝层首尾相接，从而制备得到更多层数的保险丝。
实施例2：
通过上述实施例1做出S1206-S-0.5A产品，按照GB9364.4-2006及GB9364.1-1997检验项目和技术要求进行测试，完全满足性能要求，特别是10倍电流的抗浪涌试验结果相对于传统的单层贴片保险丝大有改善，为了便于说明，列出上述试验的对照表：
表一：老化试验对比
注：试验条件为：各取样品20只，在温度为25℃湿度为40％通以额定电流200h，样品结束后分别做两倍电流和十倍电流的熔断时间。
本试验所用到仪器：BXC-35A熔断测试仪，DS5062M数字示波器。
Claims (3)
1.一种多层片式保险丝的制备方法，其特征是：包括在陶瓷基片两端形成背电极和面电极，形成熔丝、保护层，再形成金属端头的的步骤，其特征在于，所说的形成熔丝、保护层的步骤是：在陶瓷基片上分别印刷下引出端熔丝、第一保护层、中间层熔丝、中间保护层、上引出端熔丝和第三保护层，其中下引出端熔丝的首端与一侧的面电极相连，末端与另一侧的面电极不连，在下引出端熔丝上印刷的第一保护层的长度小于下引出端熔丝，使引出端熔丝的末端露出；中间层熔丝印刷在第一保护层之上，与两端的电极均不相连，但其首端刚好与露出的下引出端的末端相连，然后在中间层熔丝之上印刷上中间保护层，使中间层熔丝末端露出在外面；上引出端熔丝印刷在第二保护层之上，其首端与露在外面的中间层熔丝的末端相连接，其末端与另一侧的面电极相连接。
2.如权利要求1所说的制备方法，其特征在于，所说的中间层熔丝和中间保护层是一层。
3.如权利要求1所说的制备方法，其特征在于，所说的中间层熔丝和中间保护层是多层；第一层中间层熔丝的首端与下引出端熔丝末端相连，在每层熔丝上印刷一保护层，使熔丝末端露出，其末端与下一层熔丝的首端相接，周而复始，至中间层熔丝末端与上引出端熔丝首端相连。
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