CN102468645B - 保护组件 - Google Patents

Abstract

一保护组件，包含一基板、二第一电极、一低熔点金属层以及一辅助层。该等第一电极分别设置于该基板的两相反侧。该低熔点金属层设置于该等第一电极上。该辅助层形成于该低熔点金属层上，其中，该辅助层的液相点温度较该低熔点金属层的液相点温度为低，且该辅助层的液相点温度不低于回焊工艺的最高温度以下25度。本发明解决了现有技术助焊剂在回焊工艺中气化或移位的问题，在保护组件遇到过电流或过电压时，可确实有效地保护充电装置或电池。

Description

保护组件

技术领域

本发明涉及一种电子组件，特别是一种可保护电子装置不受过电流或过电压损害的保护组件。

背景技术

为了保护充电装置以及电池在进行充电时不受过电流或过电压损害，常会将一种保护组件设置在该充电装置之中，以在遇到过电流或过电压时，可立即形成断路，实时保护该充电装置的电子组件或电池不受损害。

如图1所示，为一充电装置的电路示意图。该充电装置的过电流/过电压保护电路10具有一保护组件11。该保护组件11在其接点A与接点B之间设置有低熔点金属所构成的电流熔丝111、112。一旦当电流熔丝111、112通过的充电电流过大时，便会发热而熔断，而在接点A与接点B之间形成断路，藉此保护电池12及充电装置中的电子组件不受损害。

此外，过电流/过电压保护电路10具有的集成电路(IC)13或晶体管(MOSFET)14在检测到有高电压通过时，则会引导高电压由路径C通往保护组件11，藉保护组件11的发热体113产生高热以熔断电流熔丝111、112，也可形成断路而保护电池12及充电装置。

如图2所示，具体来说，该保护组件20具有一基板21、分别形成于基板21两相反侧的二第一电极22、以及电性跨接该等第一电极22的一低熔点金属层23，该等第一电极22与低熔点金属层23三者形成一电流路径。由其中一第一电极22经由该低熔点金属层23流至另一第一电极22的过电流会将低熔点金属层23熔断而形成断路。

另一方面，如图2及图3所示，该保护组件20还在基板21的另外两相反侧形成有二第二电极24。两第二电极24各别朝低熔点金属层23下方延伸一延伸部241。且两延伸部241之间形成有一发热体25，且发热体25及延伸部241均被一绝缘层27所覆盖。该等第二电极24与发热体25形成另一电流路径，当高电压藉此电流路径引入时，该发热体25会产生高热而熔断其上方的低熔点金属层23，以形成断路。此外，图中右侧的第二电极24还具有一延伸并电性接触至该低熔点金属层23的中间电极242。

为了帮助低熔点金属层迅速熔断，该保护组件20在其低熔点金属层23上会覆盖一助焊剂26，以避免低熔点金属层23的表面氧化或进一步清除低熔点金属层23上的氧化薄层，帮助其熔断。助焊剂26主要包含有松香，然而，由于松香的液相点较低，仅约在摄氏50至80度之间。当保护组件20以回焊(reflow soldering)工艺粘着在电路板上时，超过摄氏200度的高温会使得助焊剂26瞬间气化或移位，而使低熔点金属层23无法在真正遇到过电流或过电压时有效地熔断，导致保护组件20失效，无法保护充电装置或电池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保护组件，其可用以解决上述助焊剂在回焊工艺中气化或移位的问题，使保护组件遇到过电流或过电压时，可确实有效地保护充电装置或电池。

为了实现上述目的，本发明提供了一种保护组件，用以通过回焊工艺而安装至对象上，该保护组件包含一基板、二第一电极、一低熔点金属层以及一辅助层。该等第一电极分别设置于该基板的两相反侧。该低熔点金属层设置于该等第一电极上。该辅助层形成于该低熔点金属层上，其中，该辅助层的液相点温度较该低熔点金属层的液相点温度为低，且该辅助层的液相点温度不低于该回焊工艺的最高温度以下25度。

本发明的技术效果在于：本发明解决了现有技术助焊剂在回焊工艺中气化或移位的问题，在保护组件遇到过电流或过电压时，可确实有效地保护充电装置或电池。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术充电装置的电路示意图；

图2为现有技术保护组件的剖视图；

图3为现有技术保护组件的上视图；

图4为本发明的第一较佳实施例的保护组件的剖视图；

图5为该保护组件的上视图；

图6为该保护组件的另一剖视图；

图7为该保护组件的下视图；

图8为本发明的第二较佳实施例的保护组件的剖视图。

其中，附图标记

30  保护组件                    31  基板

32  第一电极                    33  中间电极

34  低熔点金属层                35  桥接结构

36  辅助层                      37、37’发热体

38、38’第二电极                381、381’延伸部

39、39’绝缘层

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图4所示，为本发明的第一较佳实施例的保护组件30的一剖视图。在本实施例中，该保护组件30可为一表面粘着型电子组件，其可通过回焊工艺而安装至一电路板上。该保护组件30包含一位于其核心的基板31。该基板31为绝缘材料所制成，其大致呈一矩形。具体来说，适用于该基板31的材质包含有陶瓷(如氧化铝)、二氧化锆、氮化硅、氮化铝、氮化硼等无机材料，或塑料、玻璃环氧树脂等。实际应用时，尤以无机材料为佳。

在该基板31上方，该保护组件30包含有二分别设置于该基板31的两相反侧的第一电极32、一沿该等第一电极32之间延伸的中间电极33，以及一设置于该等第一电极32及该中间电极33上的低熔点金属层34。该低熔点金属层34通过焊料而焊接于该等第一电极32及该中间电极33上，并与该等第一电极32及该中间电极33形成电连接。适用于该低熔点金属层34的材质包含有锡铅合金、锡银铅合金、锡铟铋铅合金、锡锑合金、锡银铜合金等低熔点合金。

如图5所示，为该保护组件30的一上视图，该中间电极33沿该基板31横向延伸，且大致呈一哑铃形状。该低熔点金属层34遮蔽该中间电极33的中间段，并露出该中间电极33的两相反端。配合图6所示，该保护组件30还包含一位于该低熔点金属层34上方的桥接结构35。该桥接结构35由该中间电极33的一端延伸跨过该低熔点金属层34上方并连接至该中间电极33的另一端。该桥接结构35可为金、银、镍、锡、银铜合金、镍铜合金、锡镍铜合金、锡镍合金等材质所制成。其可藉由锡膏焊接、电弧焊接、超音波焊接、激光焊接、热压焊接或熔接等制作方法连接该中间电极33露出的两相反端。

并且，该保护组件30还包含一位于该桥接结构35与该低熔点金属层34之间的辅助层36。较佳地，该辅助层36于熔融态时和桥接结构35具有良好润湿性，且可与熔融态的低熔点金属层34具有良好的共熔特性，可将熔融态的低熔点金属34聚集在桥接结构35与中间电极33之间，帮助低熔点金属层34有效熔断。制作上，该辅助层36是以其熔融态时，以点胶方式形成于该桥接结构35与该低熔点金属层34之间，并经过固化所形成。由于熔融态时的辅助层36具有良好的流动性，其藉由毛细作用可附着在该桥接结构35与该低熔点金属层34之间，并形成一特殊的扇形。

因此，在保护组件30实际经由回焊工艺而安装至一电路板上，该辅助层36还可藉由毛细作用附着在该桥接结构35与该低熔点金属层34之间，不会如现有技术助焊剂在遇高温时瞬间气化或移位。并且，在实际遇到过电流或过电压时，可对该低熔点金属层34进行准确及稳定的熔断。

此外，需特别注意的是，该辅助层36的液相点温度应较该低熔点金属层34的液相点温度为低，且该辅助层36的液相点温度应不低于该回焊工艺的最高温度以下25度。或者，较佳地，该辅助层36的液相点温度不低于该回焊工艺的最高温度。该辅助层36的成分是对应该低熔点金属层34的成分而选择。本实施例中，该低熔点金属层34采用的材质包含锡成分，因此，该辅助层36对应包含锡成分，例如锡银合金、锡铅合金、锡银铜合金、锡锑合金、锡铅锑合金等。

如图4及图7所示，在该基板31下方，该保护组件30包含有一位在该基板31的下表面的发热体37，以及二分别设置于该基板31的另外两相反侧的第二电极38，该等第二电极38各具有一沿该基板31的下表面延伸接触并电连接该发热体37的延伸部381，且其中一第二电极38与该中间电极33电连接。此外，该保护组件30还包含有一覆盖该发热体37以及该等延伸部381的绝缘层39。

如图8所示，为本发明的第二较佳实施例的保护组件30的一剖视图。与第一较佳实施例不同的是，本实施例将发热体37’、第二电极38的延伸部381’，以及绝缘层39’设置在该基板31的上表面，即位于该基板31的上表面与该中间电极33之间。详细来说，该发热体37’位于该基板31的上表面与该中间电极33之间，绝缘层39’位于该发热体37’与该中间电极33之间，该等延伸部381’沿该基板31的上表面延伸接触并电连接该发热体37’。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种保护组件，用以通过回焊工艺而安装至对象上，其特征在于，该保护组件包含：

一基板；

二第一电极，分别设置于该基板的两相反侧；

一低熔点金属层，设置于该等第一电极上；

一桥接结构，跨过该低熔点金属层上方；以及

一辅助层，形成于该低熔点金属层上，且在该低熔点金属层上方与该桥接结构直接接触，使熔融态的该低熔点金属层聚集在该桥接结构；

其中，该辅助层的液相点温度较该低熔点金属层的液相点温度低，且该辅助层的液相点温度不低于该回焊工艺的最高温度以下25度。

2.如权利要求1所述的保护组件，其特征在于，该辅助层的液相点温度不低于该回焊工艺的最高温度。

3.如权利要求1所述的保护组件，其特征在于，该辅助层包含锡成分。

4.如权利要求1所述的保护组件，其特征在于，还包含一沿该等第一电极之间延伸的中间电极，该低熔点金属层位于该中间电极上，并露出该中间电极的两相反端。

5.如权利要求4所述的保护组件，其特征在于，该桥接结构为金、银、镍、锡、银铜合金、镍铜合金、锡镍铜合金或锡镍合金，由该中间电极的一端延伸跨过该低熔点金属层上方。

6.如权利要求1所述的保护组件，其特征在于，该辅助层是以其熔融态形成于该桥接结构与该低熔点金属层之间，并经过固化所形成。

7.如权利要求4所述的保护组件，其特征在于，还包含一位于该基板的下表面的发热体，以及二分别设置于该基板的另外两相反侧且电连接该发热体的第二电极，且其中一第二电极与该中间电极电连接。

8.如权利要求4所述的保护组件，其特征在于，还包含一位于该基板的上表面与该中间电极之间的发热体、一位于该发热体与该中间电极之间的绝缘层，以及二分别设置于该基板的另外两相反侧且电连接该发热体的第二电极，且其中一第二电极与该中间电极电连接。

9.如权利要求1所述的保护组件，其特征在于，该基板为无机材料所制成。