CN103794426B

CN103794426B - 微芯片熔断器

Info

Publication number: CN103794426B
Application number: CN201310394917.XA
Authority: CN
Inventors: 元世喜; 文齐道
Original assignee: ORISEL CO Ltd
Current assignee: ORISEL CO Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103794426A; KR101266807B1

Abstract

本发明的目的在于提供一种微芯片熔断器，能够实现迅速且可靠的短路，在短路时能够防止冲击飞散，并能够防止额定遮断容量降低。本发明的微芯片熔断器包括：板状的第一绝热片；基层，其形成于上述第一绝热片上；导电性元件，其形成于上述基层上；第二绝热片，其形成于上述元件上；一对导电性端电极，分别与上述元件的两端相接触；第一基片，其形成于上述第一绝热片的下部；以及板状的第二基片，其形成于上述第二绝热片上。

Description

微芯片熔断器

技术领域

本发明涉及一种微芯片熔断器（Microchipfuse），更详细地涉及一种能够在过电流供给时遮断电流的微芯片熔断器及其制备方法。

背景技术

用电设备可通过从内置电池或外部接收的电来工作。但是，在过电流供给的情况下，可能损坏部件，而引发设备工作不良的问题。

熔断器作为用于防止这类现象的过电流保护装置，向设备供给额定电流以上的过电流的情况下，熔断器就会断开电供给。在电力供应源和设备的部件之间配置熔断器，在异常地供给过电流的情况下，因熔断器而断线，从而能够防止设备的部件和内部电路等的损坏现象。

即，熔断器通过调节熔体的电阻，在有过电流流动的情况下，熔体熔断而遮断电路，从而起到保护电子部件和电路的作用。

特别是，正在致力于开发出小型熔断器，以能够应用于小型电子设备，近来，随着设备逐渐小型化的趁势，多使用电子设备的基板等所使用的表面封装形态的超小型熔断器。作为如上所述的超小型熔断器的一种，可举例微芯片熔断器，虽然是超小型，也要求优秀的电源遮断特性等。

一般，如图1及图2所示，微芯片熔断器具有在陶瓷片10、20之间配置银材质的导电性元件（Element）30的层叠结构。并且，微芯片熔断器包括分别包围层叠结构的两端的同时与元件30的两端接触的端电极（Terminationelectrode）40。端电极40执行向元件30施加电流的外部电极的作用，元件30执行内部电极的作用，使得电流通过微芯片熔断器流动。

例如，如上所述的微芯片熔断器连接在供电部和整流电路部之间，在从供电部供给额定电流以内的电流的情况下，微芯片熔断器使电流供给到整流电路部。即，元件30因过电流引起的热而熔断。

相反，在供给过电流的情况下，元件30熔断而将连接整流电路部的电流供应路径断开，由此，能够保护整流电路部和多个部件。

此时，元件30只有在过电流供给时迅速且可靠地熔断才有效。但是，现有的微芯片熔断器都是在元件的上下分别配置陶瓷片10、20的层叠结构，因此，在过电流供给时，在元件30生成的热经过陶瓷片10、20传递到封装有微芯片熔断器的印刷电路基板等，由此，存在元件30在需要熔断的额定电流的条件下不能熔断而只有在过电流更多或过电流流动时间更长的条件下才产生熔断的问题。即，由于元件30的一部分冷却，不能迅速达到熔点，因此在供给过电流的情况下，也不能及时遮断电流，而发生时间延迟或无法遮断电流的现象。

特别是，在微芯片熔断器受到如计算机的冷却扇等冷却部的影响的情况下，如上所述的问题会更加严重。

并且，在因过电流而熔断时，因短路冲击而遭到破坏的元件30及陶瓷片10、20可能向外部飞散，存在周围部件等损坏及短路等的问题。

另一方面，为了减少向陶瓷片10、20传递的热，可层叠多孔片。但是，在此情况下，在制备过程中，元件30的一部分流入多孔片的微细空洞而被吸附，且元件30层不能形成为扁平且均匀的形态。因此，存在电阻值发生偏差且额定遮断容量降低的缺点。并且，由于元件30层不均匀，即使以相同的工序制备，也会发生每个产品的容量偏差且增加不良率的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种能够实现迅速且可靠的短路的微芯片熔断器。

并且，本发明的再一个目的在于，提供一种能够在短路时防止冲击飞散的微芯片熔断器。

并且，本发明的另一个目的在于，提供一种能够使电阻值的偏差及额定遮断容量的降低最小化的微芯片熔断器。

并且，本发明的还一个目的在于，提供一种能够减少不良率的微芯片熔断器。

本发明的微芯片熔断器包括：板状的第一绝热片；基层，其形成于上述第一绝热片上；导电性元件，其形成于上述基层上；第二绝热片，其形成于上述元件上；一对导电性端电极，分别与上述元件的两端相接触；第一基片，其形成于上述第一绝热片的下部；以及板状的第二基片，其形成于上述第二绝热片上。

优选的是，还包括在上述第二绝热片与上述元件之间形成的覆盖层。

优选的是，上述元件包括一对电极元件和可熔元件，其中上述可熔元件将上述一对电极元件连接起来，使得上述一对电极元件之间通电，上述电极元件上不形成上述覆盖层。

优选的是，上述第一基片、上述第二基片及上述基层由陶瓷材质形成，上述第一绝热片及上述第二绝热片由多孔性陶瓷材质形成，上述覆盖层由熔点高于上述陶瓷材质的材质形成。

本发明的微芯片熔断器能够减少散热，因而能够实现迅速且可靠的短路，并在短路时能够防止冲击飞散，因此具有能够防止周围部件等的损坏及短路等的效果。并且，能够使电阻值的偏差最小化，因而能够防止额定遮断容量降低的现象，减少不良率，具有成品率优秀的效果。

附图说明

图1是现有技术的微芯片熔断器的分解立体图。

图2是现有技术的微芯片熔断器的侧面剖视图。

图3是表示本发明一实施例的微芯片熔断器的分解立体图。

图4是微芯片熔断器的侧面剖视图。

附图标记的说明

100：元件110：可熔元件

120：电极元件200：基层

300：覆盖层410：第一绝热片

420：第二绝热片510：第一基片

520：第二基片600：端电极

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。但，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词汇不能解释为一般或词典性意义，发明人为了以最佳方式说明其发明，立足于能够适当地定义术语的概念的原则，应解释为符合于本发明技术性思想的意义和概念。

图3是表示本发明一实施例的微芯片熔断器的分解立体图，图4是微芯片熔断器的侧面剖视图。

本发明一实施例的微芯片熔断器包括基片、绝热片、元件100及端电极600。

元件100配置于基层200上，可由银膏（Agpaste）或银合金膏（Agalloypaste）等导电性材质形成。元件100包括一对电极元件120及连接各个电极元件120之间的可熔元件110。电极元件120分别由输入端和输出端构成，可熔元件110由电流流动的电路构成。并且，可熔元件110在过电流流入时熔断而遮断电流。

基层200呈板状，可由玻璃陶瓷（GlassCeramics）材质形成。在元件100的与接触基层200的一面相反的一面，以仅覆盖可熔元件110的方式形成覆盖层300。即，元件100配置成在基层200与覆盖层300之间横贯该基层200与覆盖层300。另一方面，本发明的再一实施例，覆盖层可覆盖整个元件100。

在基层200的与接触元件100的一面相反的一面层叠配置板状的第一绝热片410，在覆盖层300的与接触元件100的一面相反的一面层叠配置板状的第二绝热片420。第一绝热片410与第二绝热片420具有绝热特性，要支撑元件100。即，元件100配置于第一绝热片410与第二绝热片420之间，借助第一绝热片410与第二绝热片420能够抑制从元件100生成的热向外部传递的现象。

根据本发明的一实施例，第一绝热片410与第二绝热片420可由多孔性陶瓷（PorousCeramics）材质形成，但局限于此，也可由能够抑制元件100的热传递并能够支撑元件100的任意材质形成。

另一方面，在第一绝热片410与元件100之间配置基层200，在第二绝热片420与元件100之间配置覆盖层300，因此，在制备工序时，能够防止元件100面的一部分被第一绝热片410与第二绝热片420的微细空洞吸附的现象。

在第一绝热片410的与接触基层200的一面相反的一面层叠配置板状的第一基片510，在第二绝热片420的与接触覆盖层300一面相反的一面层叠配置第二基片520。借助第一基片510与第二基片520固定第一绝热片410与第二绝热片420，并防止受到外部的影响。根据本发明的一实施例，基片可由玻璃陶瓷（GlassCeramics）材质形成。

一对端电极600以包围第一基片510、第二基片520、第一绝热片410及第二绝热片420的两端的形态形成，并分别与电极元件120相接触。并且，端电极600由导电性材质形成，起到外部电极的作用。通过输入侧端电极600向元件100的外部供给电流可通过输出侧端电极600向其他部件等供给。根据一实施例，输入侧端电极600与供电部相连接，向输入侧电极元件120供给电流，并且，输出侧端电极600与整流电路部相连接，将从输出侧电极元件120接收的电流供给到整流电路部。

可通过金属化（Metalizing）作业形成端电极600，但根据一实施例，在银（Ag）上镀敷镍（Ni）之后再镀敷锡（Sn）的过程形成。

有过电流供给到元件100的情况下，元件100的温度急速上升并达到熔点。此时，从元件100生成的热，一部分被第一绝热片410及第二绝热片420隔绝，不能直接传递到第一基片510及第二基片520，因此，从而能够最大限度地抑制热传递引起的冷却。如果可熔元件110达到熔点，可熔元件110熔断而中断电供给。

即，能够最大限度地保存元件100特别是可熔元件110生成的热，因此，可熔元件110能够在需要熔断时可靠地熔断。

并且，覆盖层300由熔点高于第一基片510及第二基片520的材质形成，在塑性加工时进行不完全结合，在元件100的上面形成微细空间，从而能够确保元件100熔断时吸收元件100碎片的空间，并能够防止破裂或破碎的现象，由此，能够防止元件100等向外部飞散的现象。根据本发明的一实施例，覆盖层300可以是MgO、Al₂O、及ZnO等复合氧化物，但不局限于此，也可以是能够形成用于防止元件100飞散的充分的空间的任意物质。通过形成如上所述的覆盖层300，即使具有同样的大小，也能够具有更高的额定电压，从而能够扩大应用范围。

另一方面，参照图4，示出的是第二绝热片与元件分离，但这仅是为了助于理解，实际上，根据塑性加工，第二绝热片的一部分与元件及基层的一部分相接触。并且，覆盖层的一部分能够与基层的一部分接触。

用电设备通过接收电而工作，但在供给过电流的情况下，可能损坏部件，而引发设备工作不良的问题。熔断器作为防止这类现象的过电流保护装置，向设备供给过电流的情况下，熔断器就会断开电供给，由此，能够防止设备的部件和内部电路等的损坏。

近来，随着设备逐渐小型化的趋势，多使用电子设备的基板等所使用的表面封装形态的超小型熔断器，即使是超小型也要求优秀的电源遮断特性等。

但是，现有的微芯片熔断器都是在元件的上下分别配置陶瓷片的层叠结构，因此，在过电流供给时，在元件生成的热经过与元件相接触的陶瓷片来传递到封装有微芯片熔断器的印刷电路基板等而被冷却，由此，存在元件在需要熔断的额定电流的条件下不能熔断而只有在过电流更多或过电流流动时间更长的条件下才熔断的问题。即，在供给过电流的情况下，也不能及时遮断电流，而发生时间延迟或无法遮断电流的现象。

并且，在因过电流而被熔断时，因短路冲击而遭到破坏的元件等可能向外部飞散，存在周围部件等的损坏及短路等问题。

并且，为了减少向陶瓷片传递的热，可层叠多孔片，但是，在此情况下，在制备过程中，元件的一部分流入多孔片的微细的空洞而被吸附，且元件的表面不均匀。因此，存在电阻值不恒定，额定遮断容量不恒定的缺点。并且，由于元件层不均匀，因此，即使以相同的工序制备，也会产生不能满足额定遮断容量基准的产品，从而存在不良率增加的问题。

但是，根据本发明的微芯片熔断器，在供给过电流的情况下，能够防止热传递引起的冷却导致元件的熔断时间延迟或者熔断失败现象，因此，能够实现迅速且可靠的过电流遮断。

并且，由于能够在熔断时防止冲击飞散，因此，能够防止周围部件等的损坏及短路等现象。

并且，由于能够使电阻值的偏差最小化，因而能够防止额定遮断容量降低的现象，减少不良率，因此成品率优秀。

Claims

1.一种微芯片熔断器，其特征在于，包括：

板状的第一绝热片；

基层，其形成于上述第一绝热片上；

导电性元件，其形成于上述基层上；

第二绝热片，其形成于上述导电性元件上；

一对导电性端电极，分别与上述导电性元件的两端相接触；

第一基片，其形成于上述第一绝热片的下部；

板状的第二基片，其形成于上述第二绝热片上；以及

覆盖层，其形成于上述第二绝热片与上述导电性元件之间，

上述导电性元件包括一对电极元件和可熔元件，其中上述可熔元件将上述一对电极元件连接起来，使得一对电极元件之间通电，上述电极元件上不形成上述覆盖层，

上述第一基片、上述第二基片及上述基层由陶瓷材质形成，上述第一绝热片及上述第二绝热片由多孔性陶瓷材质形成，上述覆盖层由熔点高于上述陶瓷材质的复合氧化物材质形成。

2.根据权利要求1所述的微芯片熔断器，其特征在于，上述陶瓷材质是玻璃陶瓷。

3.根据权利要求1所述的微芯片熔断器，其特征在于，上述导电性元件包括银。