CN101794690A - 一种贴片式丝状保险丝及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贴片式丝状保险丝和它的制造方法。本发明的技术方案是在基板的电极位置处用一定的方式粘结或焊接上一条或多条、相同规格或不同规格的熔丝材料，然后经过树脂或其它合适的绝缘材料的包封、切割得到颗粒状的保险丝，由于采用机器自动进丝、切丝，丝体的长度基本一致，从而保证了产品本身的性能。本发明的优点是大大提高了片式保险丝的性能一致性，并有效地减小了贴片式保险丝的生产成本，保证了产品的品质，增加了产品的可靠性，本方案还具有工艺简单实用等优点，具有较好的使用和推广价值。

Description

一种贴片式丝状保险丝及其制造方法

技术领域

本发明属于电子保护类元器件领域，具体涉及一种贴片式丝状保险丝和它的制造方法。

背景技术

贴片式保险丝在印刷电路板中得到广泛应用，随着电子器件的微小型化，其尺寸也越来越小。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。保险丝保护电子设备不受过电流的伤害，也可避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。

目前广泛用于制造保险丝的方法有两种，一种是印刷电镀工艺，另一种是在腔体中穿丝。印刷电镀工艺提供了一种可批量化生产保险丝的方法，通过对导电层图形的设计，可以生产出不同电流的保险丝，其结构如图1，基板3的两端设有面电极1，熔体2印刷在面电极1之间。但该工艺存在致命的缺陷，即印刷的电路在烧结干燥后，其致密性很难保证，从而导致产品的性能离散性很大，另外电镀所带来的环保问题也日益受到关注。在腔体中穿丝制造的保险丝器性能比较稳定，但其生产效率低下，导致产品成本一直比较高，而且很难生产小型或超小型的保险丝。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，从改变保险丝的生产方法入手，提供一种结构简便、易于加工、使用寿命长、性能优良的贴片式保险丝。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种贴片式丝状保险丝，包括基板、熔丝、包封层；其特征在于，所述基板是绝缘材料，它至少有一个表面为平面结构，该平面两端设有面电极，面电极之间有一定的间距，所述熔丝的两端分别粘接或焊接在基板两端的面电极上，熔丝连同粘结点或焊接点以及部分面电极被包裹在包封层中，包封层与熔丝分布在基板的一侧，基板两端在包封层外部。

上述保险丝中所说的包封层材料为一种发泡聚合物，并且具有较小的导热系数，例如导热系数在0.03w/k.m左右的发泡树脂。采用导热系数小的材料的主要原因为：保险丝是属于一种依赖热量而工作的电子器件，当电路中通过保险丝的电流升高时，其内部的熔丝因发热而断开电流，这样就避免了设备发生大的故障。包封层导热系数小才能起到聚热的作用，如果包封层导热系数太大，由于保险丝很小，其热容量也比较小，保险丝熔丝的热量会很快传导到包封层，熔丝达不到熔断的热量就不会动作，最终会造成设备发生更大的故障。采用发泡材料的主要原因在于，发泡材料的孔隙会提供一定的空间来承载在熔丝熔断时的碎片及能量。

本发明还提供了上述贴片式丝状保险丝的制备方法：在绝缘基板的两端设置具有一定间距的面电极，将熔丝的两端分别粘结或焊接在基板两端的面电极上，然后再整体进行包封，使熔丝和它的固定点包封在包封层内。

上述所说的基板上作为小单元以阵列方式排列，如一个印刷电路板上可形成多个基板小单元，每个小单元上都有相同于其他小单元的面电极。熔丝通过粘结或焊接的方法将两端相将对应面电极连接起来，实现保险丝两端的电气连接，两个相对应的面电极之间可以粘接或焊接一条或多条熔丝，熔丝在实现与基板上小单元间电路的电气连接后，在基板上形成一个熔丝的阵列整体，然后将此基板放入模具中，从模具的注塑口中注入发泡材料，保温保压后取出成品，再进行切断，就形成了单个的保险丝。

本发明提供的贴片式丝状保险丝是一种基于印刷电路板的保险丝，与目前用常规方法制造的保险丝相比，其突出的实质性特点和显著的进步主要体现在以下几个方面：

1：结构简单，制造方便。这种保险丝零部件少，集成化程度高，产品小型，生产成本低，加工设备简单，操作方便，加工过程中无任何化学品，符合环保要求。

2：与目前的保险丝相比，熔丝结构的保险丝性能优良，熔丝的结构比较致密，保证了产品的一致性以及可靠性，从而提高了产品的良率，由于良率的提升，成本也会有一定的降低。

3：该工艺加工工艺稳定可靠，生产迅速，由于采用阵列式的基板，生产中可以节省大量的更换材料的时间，其生产效率得到提升。

4：配置灵活，由于熔丝是粘结或焊接在基板上，可以根据实际情况在基板上粘结或焊接一条或多条相同规格或者不同规格的熔丝，这样就减少了原材料的种类，不仅利于物料采购，还可以在相同的尺寸下衍生出多款产品。

5：本发明提供的产品结构牢靠，产品可靠性高，由于熔丝是包裹在树脂中，从而避免了空心结构的保险丝在包封时的排气问题，对于生产更加有利。

附图说明

图1是现有技术中印刷工艺的保险丝示意图。其中1为电极，2为印刷的熔体部分，3为基板。

图2是整体基板结构示意图。

图3是本发明的实施例一的主体结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是本发明的实施例二的主体结构示意图。

图6是图5的俯视图。

在图2-图6中，4为基板，5为电极，6为熔丝，7为包封层。

具体实施方式：

本发明保险丝的制备：在一绝缘矩形板上形成多个小的单元阵列基板(如图2)，每个基板单元上都有相同于其他单元的独立的线路板，该线路板采用蒸镀、电镀或蚀刻的方法形成后，再将熔丝粘结或焊接在线路板的面电极上，包封材料将熔丝以及焊点或粘结点以及部分面电极裹住，并与基板间密合连接，然后再将整片基板切开，形成本产品。

上述熔丝，根据不同的产品，可以是一条或者多条。熔丝直径从15微米至500微米不等。

生产时，首先对基板4做清洁，可在超声波清洗机中将基板表面的灰尘脏污去掉，将该基板放置在专用夹具中，然后使用超声波压焊或者焊料粘结的方法，将熔丝6固定在基板的电极5上。由于采用机器自动进丝、切丝，丝体的长度基本一致，从而保证了产品本身的性能。在基板上粘结或焊接上熔丝材料的方法可以为压焊或者丝球焊，但也可以不限于本文所述的这两种方法。固定好熔丝的整片基板再进行表面注塑，将发泡树脂或其他高分子聚合物7覆盖在基板上，然后进行保温保压使之硬化。硬化后再切割，将整体的基板分成单个的保险丝器件。

为了满足不同的规格需要，在将熔丝固定在基板的电极上时，可以根据情况选择一条或者多条丝材，然后按照上述方法进行包封、切割得到单个的保险丝器件。

实施例一

如图3、图4所示，单根熔丝6被焊接或粘结在基板的电极区域5，包封层7将熔丝6包裹，并与基板4紧密相贴，保证了包封的密闭性。

实施例二

如图5、图6所示，两根熔丝6被焊接或粘结在基板的电极区域5，包封层7将熔丝6包裹，并与基板4紧密相贴，保证了包封的密闭性。

将以该工艺生产的产品与传统方式的产品进行性能对比测试，该工艺生产的产品，其电阻比较稳定，同一批次的产品电阻最大最小值在5毫欧内，电压降可以控制在5％，其熔断特性也非常一致，这充分说明了该工艺的可行性与先进性。

Claims (4)

1.一种贴片式丝状保险丝，包括基板、熔丝、包封层；其特征在于，所述基板是绝缘材料，它至少有一个表面为平面结构，该平面两端铺设面电极，面电极之间有一定的间距，熔丝的两端分别粘接或焊接在基板两端的面电极上；所述熔丝粘结或焊接在基板的面电极上，熔丝连同粘结点或焊接点以及部分面电极被包裹在包封层中，包封层与熔丝分布在基板的一侧，基板两端在包封层外部。

2.根据权利要求1所述的贴片式丝状保险丝，其特征在于包封层的绝缘体由一种或几种材料构成，其中与熔丝接触的材料为疏松的发泡材料。

3.一种制备权利要求1所述的贴片式丝状保险丝的方法，其特征在于包括以下步骤：在绝缘基板的两端设置对应的面电极，面电极之间有一定的间距，将熔丝的两端分别粘结或焊接在基板两端的面电极上，然后再整体放在模具中进行包封，使熔丝和它的固定点包封在包封层内。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，一绝缘板上按阵列排列有多个基板，经熔丝固定、发泡材料包封后进行切断成为单个的保险丝。

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