CN113284777A - 具有金属线型导电熔丝的芯片型保险丝及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有线型导电熔丝的芯片型保险丝，该芯片型保险丝具有基材，基材的第一侧面设有两焊垫，至少一导电熔丝设于基材的第一侧面上且两端分别于所述焊垫相连接导通，一保护层覆盖于基材的第一侧面并覆盖导电熔丝，则藉由导电熔丝的截面呈大致为均匀圆形，故受热传导至导电熔丝的各周缘位置的时间大致相同，则可使得导电熔丝的受热均匀，因此，当遇电路过热时，导电熔丝的熔断也为均匀现象，以有效使电路中断，进而达到保护电路的功效。

Description

具有金属线型导电熔丝的芯片型保险丝及其制造方法

技术领域

本发明关于一种保险丝，尤指一种芯片型保险丝。

背景技术

芯片型保险丝具有体积小、重量轻、良好的突波电流耐受能力等特性，故目前被广泛应用于各种电子装置中，现有技术的芯片型保险丝具有一陶瓷基材，于陶瓷基材上设有导电熔丝，该导电熔丝一般采用两种方式设置于陶瓷基材上，一种为印刷方式，将导电熔丝印刷成形于陶瓷基材上，成形出的厚膜导电熔丝，另一种为溅镀(sputter)方式，将导电熔丝溅镀成形于陶瓷基材上，所成形出的薄膜导电熔丝。

然而，无论是印刷或溅镀成形导电熔丝，其截面形状为不均匀膜片状，则在熔断时，可能因导电熔丝的中心与各侧周缘的距离不同，而造成温度传导的时间不同，进而导致熔断面积不均匀的现象，使得瞬间熔断的效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明针对芯片型保险丝中的导电熔丝加以研究，以其改善耐突波能力及熔断均匀问题。

为达到上述的发明目的，本发明所采用的技术手段为提供一种芯片型保险丝，其包括：

一基材，其具有一第一侧面，该第一侧面上设有二焊垫，所述焊垫之间具有间隔；

至少一导电熔丝，其设于该基材的第一侧面上，所述导电熔丝的两端分别连接导通于各焊垫上，所述导电熔丝的径向截面大致呈圆形；

一保护层，其覆盖于该基材的第一侧面上，并覆盖所述导电熔丝及所述焊垫；

两个端电极，其分别设置于该基材的两端，端电极与所述导电熔丝形成电连接。

本发明另提供一种芯片型保险丝的制造方法，其包括：

提供一基材片体，其上预标示出矩阵排列的多个基材；

成形多个焊垫于该基材片体上，其中所述焊垫分别成形于各基材的第一侧面的相对两端处；

设置多条导电熔丝线体于该基材片体上，其中各导电熔丝线体跨设并连接导通于相对应的焊垫上，且各基材对应至少一导电熔丝线体，各导电熔丝线体的截面大致呈圆形；

设置一保护层于该基材片体上，其中该保护层覆盖各基材的第一侧面及所述导电熔丝；

切割该基材片体，以分离出多个基材及其上的导电熔丝；

设置端电极于各基材，其中于各基材的两端分别设置一端电极与其上的导电熔丝形成电连接。

本发明的优点在于，藉由导电熔丝的截面大致呈圆形的特性，使得导电熔丝的中心至各周缘位置的距离大致相等，则受热时传递热至各周缘位置的时间也大致相等，以使受热均匀，进而达到均匀熔断的效果。

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为本发明的芯片型保险丝的立体外观图；

图2A为本发明的芯片保险丝的第一实施例的侧视剖面图；

图2B为图2A的虚线区域的放大图；

图3为本发明的芯片保险丝的端视剖面图；

图4A为本发明的芯片保险丝的第二实施例的侧视剖面图；

图4B为本发明的芯片保险丝的第三实施例的侧视剖面图；

图5A为本发明的芯片型保险丝的制造方法的第一实施例的流程图；

图5B为本发明的芯片型保险丝的制造方法的第二实施例的流程图；

图5C为本发明的芯片型保险丝的制造方法的第三实施例的流程图；

图6至8B为本发明的芯片型保险丝的制造方法的部份步骤的半成品示意图。

其中，附图标记：

10、10C:基材

11:第一侧面

12:焊垫

13、13B:隔热层

14A、14B:焊垫

20:导电熔丝

30:保护层

40:端电极

41:银层

42:导电材质层

100:基材片体

101C:导电孔

200:导电熔丝线体

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：

以下配合附图及本发明的实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段，其中附图仅为了说明目的而已被简化，并通过描述本发明的元件和组件之间的关系来说明发明的结构或方法发明，因此，图中所示的元件不以实际数量、实际形状、实际尺寸以及实际比例呈现，尺寸或尺寸比例已被放大或简化，藉此提供更好的说明，已选择性地设计和配置实际数量、实际形状或实际尺寸比例，而详细的元件布局可能更复杂。

请参阅图1及图2A所示，本发明之芯片型保险丝包含有一基材10、至少一导电熔丝20、一保护层30及二个端电极40。

前述的基材10为陶瓷、玻璃、及PCB等耐温绝缘材质，但不以此为限，基材10的第一侧面11上设有二焊垫12，所述焊垫12之间具有间隔。

前述的导电熔丝20设于该基材10的第一侧面11上，且各导电熔丝20 的两端分别焊接于该焊垫12，所述导电熔丝20为线型，请参阅图3所示，其径向截面呈圆形或大致呈圆形，导电熔丝20为铜、银、锡或其合金等材质，但不以此为限。在一实施例中，多条导电熔丝20之间具有间隔并通过所述焊垫12构成并联。

前述的保护层30覆盖于该基材10的第一侧面11上，并覆盖所述导电熔丝20及焊垫12，该保护层30为硅胶等耐温绝缘材质，但不以此为限。

请参阅图1、图2A及图2B所示，前述的端电极40分别设置于该基材10 的两端，各端电极40与所述导电熔丝20形成电连接，所述端电极40为导电材质，例如以银层41搭配导电材质层42(如镍或锡)，但不以此为限。

因此，藉由导电熔丝20为线型且截面呈近似圆形的特性，使得导电熔丝 20的中心至周缘各点的距离几乎相等，则有效减少热传递至周缘各点的时间差异，当电流异常升高而超过额定电流，导电熔丝20因此过热而熔断时，由于热由中心传递至周缘的时间几乎相等，故导电熔丝20能均匀熔断，而即时构成电路中断。

进一步而言，该基材10上设有隔热单元，其对应于所述导电熔丝20的位置，该隔热单元介于导电熔丝20与基材10之间，隔热单元用以将所述导电熔丝20所受的热维持在所述导电熔丝20上，则可避免因导电熔丝20和基材10 接触而散热过快，导致导电熔丝20无法有效反应电路过热现象。在一实施例中(如图2A所示)，该隔热单元为一隔热层13。在一实施例中(如图4A所示)，该隔热单元为一凹槽14A，该凹槽14A内凹成形于该基材10A的第一侧面11A。藉由隔热层13或凹槽14A的设置，均能隔开导电熔丝20与基材 10接触、或至少减少导电熔丝20与基材10接触的面积，凹槽14A中的空气作为传热的介质时，其传导的能力会比固体物质(例如基材本身或隔热层)的传导效果要差，故更能达到隔热的效果，而凹槽14A位于所述导电熔丝20与基材10A之间，也提供导电熔丝20在熔断时内缩的空间。在另一实施例中(如图4B所示)，该隔热单元包含该凹槽14B及该隔热层13B，该隔热层13B位于该凹槽14B与所述导电熔丝20之间，以增加隔热效果。

请参阅图5A所示，本发明的芯片型保险丝的制造方法包含以下步骤：提供一基材片体100(S10)(如图6所示)，于该基材片体100预标示出矩阵排列的多个基材10；接着在该基材片体100上相对于各基材10的第一侧面的两端处分别设有一焊垫12(S20)；再于基材片体100上设置多条导电熔丝线体200(S30)，各导电熔丝线体200跨设于相对应的焊垫12上，在一实施例中，所述导电熔丝线体200以焊锡方式与相对应的焊垫12相互固定，各基材 10对应至少一导电熔丝线体200，各导电熔丝线体200间不相接触，在一实施例中，各导电熔丝线体200为平行设置；接着设置保护层30于该基材片体100 上，以覆盖各基材10的第一侧面及所述导电熔丝20(S40)，再切割基材片体100(S50)，以将多个基材10及其上的导电熔丝20加以分粒(如图7所示)；最后在基材10的两端面分别设置一端电极40(S60)(如图2A所示)与所述导电熔丝20的端部构成电连接，而完成本发明的芯片型保险丝的制作。

在本实施例中，在将导电熔丝20以焊锡方式固定于相对应的焊垫12上时，由于基材片体100的材质本身不吃锡(non-wetting)故焊锡的区域会被限制在焊垫12上，则导电熔丝20两端的接点位置固定在焊垫12的区域上，使得导电熔丝20两端构成接点处的距离因而固定，由于芯片保险丝的电阻值取决于导电熔丝两端20的接点的距离，故当接点距离固定，可提高芯片保险丝的电阻值一致性，不会因焊锡的接点位置偏移而有较大的误差，如此保险丝的电性可保持一致性，以确保其品质。

在本实施例中，对应一基材10设有两导电熔丝20(如图7A所示)，但不在此限。如图7B所示，可对应一基材10设有单一导电熔丝20；如图7C 所示，可对应一基材10设有多条导电熔丝20。

进一步而言，请参阅图5B所示，本发明的制造方法的另一实施例，于步骤S20后，先设置隔热单元于基材片体100上，再进行步骤S30的设置导电熔丝线体200。

进一步而言，端电极40的设置步骤视基材10的形状及预先处理步骤而定。在一实施例中，如图7A所示，基材10两端为平面，则请参阅图5C配合图 2A及2B所示，在步骤S50后，系将基材10的两端沾银而构成银层41(S61)，所述银层41与导电熔丝20的端部构成电连接，再以导电材质层42电镀于该银层41上而构成端电极40(S62)。在另一实施例中，如图8A及8B所示，基材片体100C上预先于各基材10C的相连接处成形有导电孔101C，导电孔 101C的孔壁已预先印刷有导电材质(例如银)，该孔壁上的导电材质与导电熔丝的端部构成电连接，则请参阅图5A所示，在步骤S50后，将导电材质层电镀于基材10C两端的导电孔101C，而构成端电极(S60)。因此，针对基材片体100C上预先设置有导电孔101C的实施例而言，其制程步骤可较为简化，省去沾银而设置银层的步骤。

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 (10)

1.一种芯片型保险丝，其特征在于，包括：

一基材，其具有一第一侧面，该第一侧面上设有二焊垫，所述焊垫之间具有间隔；

至少一导电熔丝，其设于该基材的第一侧面上，所述导电熔丝的两端分别连接导通于各焊垫上，所述导电熔丝的径向截面大致呈圆形；

一保护层，其覆盖于该基材的第一侧面上，并覆盖所述导电熔丝及所述焊垫；

两个端电极，其分别设置于该基材的两端，各端电极与所述导电熔丝形成电连接。

2.如权利要求1所述的芯片型保险丝，其特征在于，所述导电熔丝的数量为多条，所述导电熔丝通过所述焊垫构成并联。

3.如权利要求1或2所述的芯片型保险丝，其特征在于，该基材上设有一隔热单元，该隔热单元对应于所述导电熔丝的位置，并介于所述导电熔丝与该基材之间。

4.如权利要求3所述的芯片型保险丝，其特征在于，该隔热单元包含一隔热层。

5.如权利要求3所述的芯片型保险丝，其特征在于，该隔热单元为一凹槽，该凹槽内凹成形于该基材的第一侧面。

6.如权利要求1或2所述的芯片型保险丝，其特征在于，各端电极包含有一银层及一导电材料层，所述银层分别设于该基材的两端而与所述导电熔丝的端部形成电连接，再设置所述导电材料层于所述银层上。

7.如权利要求1或2所述的芯片型保险丝，其特征在于，该基材的两端内凹成形有导电孔，所述导电孔的孔壁设有导电材质而与所述导电熔丝的端部形成电连接，各端电极具有一导电材料层，所述导电材料层成形于所述导电孔的孔壁的导电材质上。

8.一种芯片型保险丝的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基材片体，其上预标示出矩阵排列的多个基材；

成形多个焊垫于该基材片体上，其中所述焊垫分别成形于各基材的第一侧面的相对两端处；

设置多条导电熔丝线体于该基材片体上，其中各导电熔丝线体跨设并连接导通于相对应的焊垫上，且各基材对应至少一导电熔丝线体，各导电熔丝线体的截面大致呈圆形；

设置一保护层于该基材片体上，其中该保护层系覆盖各基材的第一侧面及所述导电熔丝；

切割该基材片体，以分离出多个基材及其上的导电熔丝；

设置端电极于各基材，其中于各基材之两端分别设置一端电极与其上的导电熔丝形成电连接。

9.如权利要求8所述的芯片型保险丝的制造方法，其特征在于，设置端电极于各基材的步骤，包含以下步骤：

将基材的两端沾银而构成银层，所述银层于基材上的导电熔丝形成电连接；

于所述银层上成形导电材料层，以构成所述端电极。

10.如权利要求8所述的芯片型保险丝的制造方法，其特征在于，

于提供一基材片体的步骤中，该基材片体预先于各基材的相连接处成形有导电孔，各导电孔的孔壁设有导电材质；

于设置端电极于各基材的步骤中，在所述导电孔的孔壁上成形导电材质层以构成端电极。

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