CN101494141A - 微型芯片保险丝结构与制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型芯片保险丝结构与制造方法，其结构包括有：一基板，其导热系数在1瓦特/米·开尔文以下，提供形成芯片保险丝的基础；一熔炼部，设在基板上，其是由一第一金属薄膜延伸至基板端部，且在第一金属薄膜上形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜；两电极部，其分别设在所述熔炼部的两侧面端部，并延伸至所述的熔炼部正面、反面端部，且与所述的熔炼部的第一金属薄膜电连接，其是由一第一金属薄膜上形成一第三金属薄膜与一第四金属薄膜所构成；以及一保护体，其设置完全覆盖所述的熔炼部上，达成保护作用。通过上述结构与制造方法，达到可慢速熔化、耐高温与使用方便的芯片保险丝。

Description

微型芯片保险丝结构与制造方法

技术领域

本发明涉及的是一种微型芯片保险丝结构与制造方法，特别涉及的是一种结构简易，其基板导热系数(thermal conductivity)在1瓦特/米·开尔文(W/m·K)以下，是可直接印刷金属薄膜的微型芯片保险丝结构与制作方法。

背景技术

一般电子产品中，保险丝最主要的功用，就是防止超量的电流流过所述的电子电路造成危险，当电路板(PCB)承载电流量超过额定最大使用电流时，常会使昂贵设备受损或烧毁，而当超额的电流流过保险丝时将使它产生高温而导致熔断电路，以保护电子电路免在受到伤害与危险，故当保险丝的基板使用塑料材料时，不耐高温烧灼保护不完全，而且仅可使用电镀制造方式的金属薄膜，制造困难成本高，产品稳定度不佳，使用电镀的金属薄膜，浪费材料与生产不良率高。

再者，目前随着电器设备越来越复杂，需要的零件越来越多，电路板上的线路与电子组件也越来越密集，于是电路基板的线路趋向在微细化，电子组件采芯片化，放置在已沾有锡膏的电路板上，然后再利用一加热技术使组件固定在电路板的表面，已是常态使用方法，其可使电路板的零件可较为密集，使还多功能安置在同样面积的印刷电路板上，或者能够以面积还小的电路板维持同样的功能，然而，一般保险丝是将零件安置在电路板的一面，通过保险丝座装设，并将保险丝座接脚焊在另一面上，此种零件会需要占用大量空间，而且接脚的焊点也比较大，遇超额的电流流过保险丝，无法隔绝高温，容易将电路板烧灼，且占用大量空间。

由于现有保险丝仍具有上述的缺陷，是以实用上具有如下的诸项缺点：

现有的基板使用塑料材料，不耐高温烧灼保护不完全。

现有的基板使用塑料材料，使用电镀的金属薄膜制造困难成本高，产品稳定度不佳。

现有使用电镀的金属薄膜，浪费材料与生产不良率高。

现有保险丝将接脚焊在电路板上，接脚的焊点比较大，遇超额的电流流过保险丝，无法隔绝高温，容易将电路板烧灼，且又占用大量空间。

故而，如何将上述缺陷加以摒除，即为本案实用新型设计人所欲解决的技术困难点的所在。有鉴于此，本案实用新型设计人基于多年从事相关产品设计的经验，有感在上述传统用品的不便，经多年苦心孤诣潜心研究，试作改良，终于可以摒除现有微型芯片保险丝的诸多缺点成功研发完成本案，使本发明得以诞生，并以增进功效。

发明内容

本发明的目的为：提供一种微型芯片保险丝结构与制造方法，特别是指一种结构简易，其基板导热系数(thermal conductivity)在1瓦特/米·开尔文(W/m·K)以下，是可直接印刷金属薄膜的微型芯片保险丝结构与制作方法。

本发明的目的还在于：提供一种微型芯片保险丝结构，其基板使用BT或PCB材质，可耐高温烧灼具保护作用，并可直接印刷金属薄膜，制作简便成本低，节省材料与生产良率性，提高产品稳定度。

为实现这些本发明的目的，并且根据如所实施和概括描述的那样以及其它优点，本发明提供了一种微型芯片保险丝结构，其在于技术方案是：一种微型芯片保险丝结构，包括有：

一基板，其导热系数(thermal conductivity)在1瓦特/米·开尔文(W/m·K)以下，提供形成芯片保险丝的基础；

一熔炼部，设在基板上，其是由一第一金属薄膜延伸至基板端部，且在第一金属薄膜上形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜；其中所述的第一金属薄膜材质可为金、银、铜等导电材料，所述的第二金属薄膜材质可为锡；

两电极部，是分别设在熔炼部的两侧面端部，并延伸至熔炼部反面端部，且与熔炼部的第一金属薄膜电连接，其是由一第一金属薄膜上形成一第三金属薄膜与一第四金属薄膜所构成；其中所述的第三金属薄膜与第四金属薄膜材质可为镍、锡、铜等导电材料；以及

一保护体，是设置完全覆盖所述的熔炼部上，达成保护作用。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝结构，进一步包括，其中所述的熔炼部的形状可为直线或曲线或螺旋线条。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝结构，进一步包括，其中所述的基板，为BT或PCB材质。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝结构，进一步包括，其中所述的熔炼部是设置所述的基板正面。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝结构，进一步包括，其中所述的熔炼部是设置所述的基板正面与反面。

又，本发明的制造方法的技术方案是：一种微型芯片保险丝的制造方法，其包括以下加工步骤：

(A)提供一基板，在所述的基板的正/反面贴合或离子沉积，使形成第一金属薄膜；

(B)以冲压或铣床方式捞槽成型；

(C)在捞槽成型的位置贴合或离子沉积，使形成一相同第一金属薄膜的侧面导通电极部；

(D)制成切割对位线；

(E)在电极部位置上的第一金属薄膜上形成第三金属薄膜，不要形成位置的第一金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(F)在电极部位置上的第三金属薄膜上形成第四金属薄膜，不要形成位置的第三金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(G)在背面两侧蚀刻第一金属薄膜，形成背面电极部；

(H)在正面蚀刻第一金属薄膜，形成所需的熔炼部基材，并同步形成正面电极部；

(I)在正面第一金属薄膜上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜，形成熔炼部，其中所述的第二金属薄膜熔点是低于第一金属薄膜，其第二金属薄膜尺寸依熔断特性可自由改变；

(J)形成保护体，设置完全覆盖所述的熔炼部上，达成保护所述的熔炼部作用；

(K)将所述的包覆体上，印刷设置一规格标示；

(L)切割成粒，完成成品。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝的制造方法，进一步包括，其中所述的加工步骤(D)具有以下子步骤：

(D-1)压膜切割对位线；

(D-2)曝光切割对位线；

(D-3)显影切割对位线；

(D-4)蚀刻切割对位线；

(D-5)去膜切割对位线。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝的制造方法，进一步包括，其中所述的加工步骤(G)具有以下子步骤：

(G-1)压膜背面电极部；

(G-2)曝光背面电极部；

(G-3)显影背面电极部；

(G-4)蚀刻背面电极部；

(G-5)去膜背面电极部。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝的制造方法，进一步包括，其中所述的加工步骤(H)具有以下子步骤：

(H-1)压膜正面电极部；

(H-2)曝光正面电极部；

(H-3)显影正面电极部；

(H-4)蚀刻正面电极部；

(H-5)去膜正面电极部。

在本发明的另一个方面，所述的微型芯片保险丝的制造方法，进一步包括，其中所述的加工步骤(I)可另具有以下子步骤：

(I-1)在反面第一金属薄膜上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜，形成熔炼部，其中所述的第二金属薄膜熔点是低于第一金属薄膜，其第二金属薄膜尺寸依熔断特性可自由改变。

如此，在第一金属薄膜上形成熔点是低于第一金属薄膜的第四金属薄膜，可负载额定电压与额定两倍负载电流下，经过1秒后才熔化阻断负载电流，可达慢速熔断的效果，完成微型芯片保险丝的慢熔功效，保障用电安全，提高产品的良率与稳定度。

附图说明

图1是本发明微型芯片保险丝结构的外观立体示意图；

图2是本发明的制造方法完成加工步骤(A)的剖视图；

图3是本发明的制造方法完成加工步骤(B)的俯视图；

图4是本发明的制造方法完成加工步骤(C)的剖视图；

图5是本发明的制造方法完成加工步骤(D)的俯视图；

图6是本发明的制造方法完成加工步骤(F)的剖视图；

图7是本发明的制造方法完成加工步骤(G)的剖视图；

图8是本发明的制造方法完成加工步骤(H)的俯视图；

图9是本发明的制造方法完成加工步骤(I)的俯视图；

图10是本发明的制造方法完成加工步骤(J)的剖视图；

图11是本发明的制造方法进行加工步骤(L)的俯视图。

附图标记说明：1-微型芯片保险丝；2-基板；21-捞槽；22-对位线；3-熔炼部；30-第二金属薄膜；4-电极部；40-第一金属薄膜；400-侧面导通电极部；41-第三金属薄膜；42-第四金属薄膜；421-正面电极部；422-背面电极部；5-保护体；50-标示；51-切割线。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

首先请参阅图1所示，是本发明微型芯片保险丝结构的外观立体示意图。其中本发明一种微型芯片保险丝1结构，包括有：

一基板2，其导热系数(thermal conductivity)在1瓦特/米·开尔文(W/m·K)以下，提供形成微型芯片保险丝1的基础，其正面与反面设有第一金属薄膜40，又，其中所述的基板2，为BT或PCB材质，其导热系数都在1瓦特/米·开尔文(W/m·K)以下；

一熔炼部3，设在基板2上，其是由一第一金属薄膜40延伸至基板2端部，且在第一金属薄膜40上形成一较小于第一金属薄膜40的第三金属薄膜41，其中所述的熔炼部3的形状可为直线或曲线或螺旋线条，使具有不同慢速熔断的效果，又其中所述的熔炼部3是设置在所述的基板2正面，或是设置在所述的基板2正面与反面，用以形成微型大电流的芯片保险丝；

两电极部4，是分别设在熔炼部3的两侧面端部，并延伸至熔炼部3反面端部，且与熔炼部3的第一金属薄膜40电连接，其是由一第一金属薄膜40上形成一第三金属薄膜41与一第四金属薄膜42所构成；以及

一保护体5，是设置完全覆盖所述的熔炼部3上，达成保护作用。

又，请参阅图2至图10所示，是本发明的制造方法完成加工步骤(A)至(J)的剖视图或俯视图。说明如后：本发明的制造方法的技术方案是：一种微型芯片保险丝的制造方法，其包括以下加工步骤：

(A)提供一基板2，在所述的基板的正/反面贴合或离子沉积，使形成第一金属薄膜40；

(B)以冲压或铣床方式捞槽21成型；

(C)在捞槽21成型的位置贴合或离子沉积，使形成一相同第一金属薄膜40的侧面导通电极部400；

(D)制成切割对位线22，其中具有以下子步骤：

(D-1)压膜切割对位线；

(D-2)曝光切割对位线；

(D-3)显影切割对位线；

(D-4)蚀刻切割对位线；

(D-5)去膜切割对位线；

(E)在电极部4位置上的第一金属薄膜40上形成第三金属薄膜41，不要形成位置的第一金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(F)在电极部4位置上的第三金属薄膜41上形成第四金属薄膜42，不要形成位置的第三金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(G)在背面蚀刻第一金属薄膜40，形成背面电极部422，其中具有以下子步骤：

(G-1)压膜背面电极部；

(G-2)曝光背面电极部；

(G-3)显影背面电极部；

(G-4)蚀刻背面电极部；

(G-5)去膜背面电极部；

(H)在正面蚀刻第一金属薄膜40，形成所需的熔炼部3基材，并同步形成正面电极部421，其中具有以下子步骤：

(H-1)压膜正面电极部；

(H-2)曝光正面电极部；

(H-3)显影正面电极部；

(H-4)蚀刻正面电极部；

(H-5)去膜正面电极部；

(I)在正面第一金属薄膜40上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜40的第二金属薄膜30，形成熔炼部3，其中所述的第二金属薄膜30熔点是低于第一金属薄膜40，其第二金属薄膜30尺寸依熔断特性可自由改变，用来形成不同慢速熔断规格的保险丝；又，其中所述的步骤(I)可另具有以下子步骤：

(I-1)在反面第一金属薄膜40上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜40的第二金属薄膜30，形成熔炼部3，其中所述的第二金属薄膜30熔点是低于第一金属薄膜40，其第二金属薄膜30尺寸依熔断特性可自由改变，用来形成不同慢速熔断规格的保险丝，与制成微型大电流的芯片保险丝；

(J)形成保护体5，设置完全覆盖所述的熔炼部3上，达成保护所述的熔炼部作用；

(K)将所述的包覆体上，印刷设置一规格标示50；

(L)切割成粒，完成成品。

请参阅图2是本发明的制造方法完成加工步骤(A)的剖视图。基板2成型，是在BT基板或PCB基板贴合铜箔，BT基板或PCB基板材料为含玻璃纤维等的BT基板或PCB基板，在BT基板或PCB基板上下两面贴合或离子沉积形成第一金属薄膜40；其中所述的第一金属薄膜40的材料，可为金、银、铜等金属导电材料。

请参阅图3是本发明的制造方法完成加工步骤(B)的俯视图与图4是本发明的制造方法完成加工步骤(C)的剖视图。捞槽21，是以压或铣床槽方式在BT基板或PCB基板上成型，再在成型的位置两侧制作侧面导通电极部400；

请参阅图5是本发明的制造方法完成加工步骤(D)的俯视图。制作切割对位线22，是经过压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜等加工。

请参阅图6是本发明的制造方法完成加工步骤(F)的剖视图。所述的步骤(F)，是在第一金属薄膜40上形成第三金属薄膜41与第四金属薄膜42；其中所述的第三金属薄膜41与第四金属薄膜42其材料为铜、镍或饧等金属导电材料，不需形成第三金属薄膜41与第四金属薄膜42的位置以光阻或印刷方式覆盖保护。

请参阅图7是本发明的制造方法完成加工步骤(G)的剖视图。所述的步骤(G)制作背面电极，是在BT基板或PCB基板背面两侧形成电极，制作时经过压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜等加工，且以光阻或印刷材料为遮避材料。

请参阅图8是本发明的制造方法完成加工步骤(H)的俯视图。所述的步骤(H)制作正面线路，是在BT基板或PCB基板正面蚀刻第一金属薄膜40形成所需的熔炼部3基材，并同步形成正面电极，制作时经过压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜等加工，且以光阻或印刷材料为遮避材料。

请参阅图9是本发明的制造方法完成加工步骤(I)的俯视图。所述的步骤(I)正面线路镀饧，是在第一金属薄膜40上可形成第二金属薄膜30其大小视溶断特性可自由改变，制作时以光阻或印刷材料为遮避材料。

请参阅图10是本发明的制造方法完成加工步骤(J)的剖视图。所述的步骤(J)印刷保护体5，是在熔炼部3上方以网版印刷方式形成保护层。

请参阅图11是本发明的制造方法进行加工步骤(L)的俯视图。本发明微型芯片保险丝经过切割线51切割成粒后，即为微型芯片保险丝1的成品。

由于本发明主要目的在于解决现有保险丝的缺点，故在使用实施上，具有下列优点：

本发明的基板使用BT或PCB材质，可耐高温烧灼具保护作用。

本发明的基板使用BT或PCB材质，可直接印刷金属薄膜，制作简便成本低，提高产品稳定度。

本发明直接印刷金属薄膜，节省材料与生产良率性。

本发明直接印刷金属薄膜、电极端部，且在第一金属薄膜上迭印第四金属薄膜，可负载额定电压与额定两倍负载电流下，经过1秒后才熔化阻断负载电流，可达慢速熔断的效果，保障用电安全。

综上所述，本发明在突破先前的技术结构与制造方法下，确实已达到所欲增进的功效，且也非熟悉所述的项技艺者所易于思与；再者，本发明申请前未曾公开，其所具的进步性、实用性，显已符合发明专利的申请要件，依法提出发明申请。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1、一种微型芯片保险丝结构，其特征在于：包括有：

一基板，其导热系数在1瓦特/米·开尔文以下，提供形成芯片保险丝的基础；

一熔炼部，设在基板上，其是由一第一金属薄膜延伸至基板端部，且在第一金属薄膜上形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜；

两电极部，其分别设在所述熔炼部的两侧面端部，并延伸至所述的熔炼部正面、反面端部，且与所述的熔炼部的第一金属薄膜电连接，其是由一第一金属薄膜上形成一第三金属薄膜与一第四金属薄膜所构成；以及

一保护体，其设置完全覆盖所述的熔炼部上，达成保护作用。

2、根据权利要求1所述的微型芯片保险丝结构，其特征在于：所述的熔炼部的形状为直线或曲线或螺旋线条。

3、根据权利要求1所述的微型芯片保险丝结构，其特征在于：所述的基板为BT或PCB材质。

4、根据权利要求1所述的微型芯片保险丝结构，其特征在于：所述的熔炼部设置在所述的基板正面。

5、根据权利要求1所述的微型芯片保险丝结构，其特征在于：所述的熔炼部设置在所述的基板正面与反面。

6、一种微型芯片保险丝的制造方法，用以加工上述的微型芯片保险丝结构，其特征在于：其包括以下加工步骤：

(A)提供一基板，在所述的基板的正/反面贴合或离子沉积，使形成第一金属薄膜；

(B)以冲压或铣床方式捞槽成型；

(C)在捞槽成型的位置贴合或离子沉积，使形成一相同与所述的第一金属薄膜的侧面导通电极部；

(D)制成切割对位线；

(E)在电极部位置上的第一金属薄膜上形成第三金属薄膜，不要形成位置的第一金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(F)在电极部位置上的第三金属薄膜上形成第四金属薄膜，不要形成位置的第三金属薄膜以光阻或印刷方式覆盖保护；

(G)在背面两侧蚀刻第一金属薄膜，形成背面电极部；

(H)在正面蚀刻第一金属薄膜，形成所需的熔炼部基材，并同步形成正面电极部；

(I)在正面第一金属薄膜上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜，形成熔炼部，其中所述的第二金属薄膜熔点是低于第一金属薄膜，其第二金属薄膜尺寸依熔断特性自由改变；

(J)形成保护体，设置完全覆盖所述的熔炼部上，达成保护所述的熔炼部作用；

(K)将所述的包覆体上，印刷设置一规格标示；

(L)切割成粒，完成成品。

7、根据权利要求6所述的微型芯片保险丝的制造方法，其特征在于：所述的加工步骤(D)具有以下子步骤：

(D-1)压膜切割对位线；

(D-2)曝光切割对位线；

(D-3)显影切割对位线；

(D-4)蚀刻切割对位线；

(D-5)去膜切割对位线。

8、根据权利要求6所述的微型芯片保险丝的制造方法，其特征在于：所述的加工步骤(G)具有以下子步骤：

(G-1)压膜背面电极部；

(G-2)曝光背面电极部；

(G-3)显影背面电极部；

(G-4)蚀刻背面电极部；

(G-5)去膜背面电极部。

9、根据权利要求6所述的微型芯片保险丝的制造方法，其特征在于：所述的加工步骤(H)具有以下子步骤：

(H-1)压膜正面电极部；

(H-2)曝光正面电极部；

(H-3)显影正面电极部；

(H-4)蚀刻正面电极部；

(H-5)去膜正面电极部。

10、根据权利要求6所述的微型芯片保险丝的制造方法，其特征在于：所述的加工步骤(I)还具有以下子步骤：(I-1)在反面第一金属薄膜上依熔断特性，形成一较小于第一金属薄膜的第二金属薄膜，形成熔炼部，其中所述的第二金属薄膜熔点是低于第一金属薄膜，其第二金属薄膜尺寸依熔断特性自由改变。

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