CN1189609A - 一种温度保险装置 - Google Patents

Abstract

本发明是用于电路保护的一种温度保险,它包含绝缘基板、两个电极、两个电极端头的连接合金、为保护液态合金流动性的一定数量的助焊剂或含助焊剂物质、保护温度保险的外部包封,其中淀积于电极上的合金与连接两电极端头的合金材料相同。当一定的电流流过这一器件时,利用功率电阻器件所产生的热量使基板温度升高,当达到预定保护温度时,连接合金熔化,在助焊剂的作用下,由于液态合金的表面张力效应,液态合金将向保险的两个电极收缩,从而使保险断开,达到保险之目的,保险系数极高。

Description

一种温度保险

本发明属于电路保护装置技术领域，具体涉及一种在电路中切断电流以保护电路或元器件的温度激活保险装置。

当电略出现异常情况时，电路表面温度升高比电流升高更能直接反映电路的异常程度，因此，温度保险比电流保险更具优越性。在电路中，为使电略或元件不致因出现异常情况而损坏，就需要在电路中加入保险断开电路的温度保险。美国专利US5097247公开了一种温度保险，该保险包括电绝缘基板、两个电极以及其上的焊料、两个电极端头以及搭接在它们之间的第二种焊料，其中第一种焊料的熔点温度必须比第二种焊料的熔点温高。当保险激活时，连接两个电极端头所用的连接合金材料第二种焊料熔化，熔化后的合金材料由于在液态合金与两电极及电极端头上所淀积的合金材料的亲和力的作用下向两个电极扩展，当液态合金扩展到一定积度时，液态合金断开，达到断开保险的目的。该保险利用不同材料之间的亲和力，但亲和力的作用并不十分强，这就影响保险装置的保险系数。

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种应用液体表面张力效应断开保险，保险系数更高的温度保险。

本发明的设计的温度保险有一个绝缘基板，其上有两个独立的电极，两电极内侧有两个相向的电极端头，电极和电极端头上都淀积有合金材料，两电极端头也由合金材料连接，并在端头连接合金上覆盖有一层保护连接合金在液态时表面活性的物质，电极和电极端头以及端头连接部分都包封有一层绝缘保护层，本发明的关键之处在于电极端头连接部分的合金与淀积于电极上的合金材料相同。

从物理学理论可知不同材料的之间的亲和力的大小取决于其材料之间的属性的相似性。两种材料的相似性越大，这两种材料的分子之间的亲和力越大。如果材料相同，亲和力将达到理论上的最大极限值，这时的亲和力在材料处于液态下即表现为分子表面张力。本发明由于在电极上淀积的合金材料与电极端头连接合金材料相同，因此在合金材料熔化以后连接端头的合金由于分子表面张力的作用而迅速向两个电极收缩。由于使保险断开的分子表面张力大于美国专利中使保险断开的不同材料分子之间的亲和力，因而应用表面张力断开保险的本专利比应用分子之间亲和力断开保险的美国专利具有更高的保险系数。

下面结合实施例对本发明做进一步说明：

实施例：

图1为温度保险结构示意图；

图2为图1的A-A′向剖视图；

图3-8为温度保险制做过程示意图。

如图1、2所示，本温度保险是在绝缘基板7上淀积两个导电电极(1a、1b)，淀积方法可以是印刷、烧结方面的技术；电极(1a、1b)有两个相向的电极端头(2a、2b)，电极与电极端头淀积有合金材料层3，电极端头(2a、2b)之间的连接部4也用相同的合金材料连接。保险的激活温度就是连接两个电极端头所用合金材料的熔点，因为不同合金材料有不同的熔点，所以选择合适的合金材料就能制作任一指定温度的温度激活保险。为保证断开的可靠性，连接两个电极端头合金材料的多少必须少于两个电极淀积合金后还能吸纳的合金量。为保证连接两个电极端头所用的合金材料在熔化以后有较好的流动性，使液态合金能迅速流向两个电极，至少在连接两个电极端头的合金上覆盖有一定量的能保持液态合金表面有较强活性的物质5，如助焊剂或含有这类物质的材料。为保护温度保险，还在两个电极及电极端头以及连接合金上覆盖有一层乳胶或硅胶类物质6，以保护温度保险。本温度保险在电路中要求在保护层其附近放置一功率器件，当一定电流流过这一器件时，利用功率器件所产生的热量使温度保险的基板温度升高，当温度达到预定保护温度时，连接合金熔化，断开。温度保险与功率器件的位置关系依据保护电路的具体情况而定，一般情况下需要功率器件尽可能靠近温度保险。

如图3-8所示，本温度保险的制造工艺如下：

1.在96％的三氧化二铝陶瓷基板上印刷钯银导体浆料，然它经烧结制成保险电极，电极包含两个电极内侧的两个相向的电极端头，两上电极端头之间有一定间隙，间隙的宽度取决于两个电极在熔化后所能吸纳的合金量。

2.选用Sn∶Pb∶Ag为62∶36∶2的合金材料，采用印刷和再流方式在保险电极和电极端头焊一层锡合金，锡合金的厚度建议控制在100微米左右。

3.去掉在电极淀积合金过程中所带来的杂质，如合金再流后残余的助焊剂，可以采用清洗方法。

4.在电极上覆盖阻焊剂，除两个两电端头外全部覆盖，阻焊剂的选择可以是水清洗、溶剂清洗等。

5.仍采用Sn∶Pb∶Ag为62∶36∶2的合金材料，采用印刷方式，将其图形搭接在两个电有端头上，然后用再流方式进行连接。在再流连接时电极及电极端头上淀积的合金材料也已经熔化，但由于阻焊剂的作用，熔化后的合金无法向两个电极流动，因而不会影响电极端头的连接。

6.去除电极上的阻焊剂。

7.给电极端头连接合金上覆盖一定量的助焊剂或含助焊剂物质，以保护液态合金表面活性。

8.最后，将电极、电极端头及其连接部分全部用乳胶进行包封，以保护保险结构。

Claims (2)

1.一种温度保险，它有一个绝缘基板，其上有两个独立的电极，两电极内侧有两个相向的电极端头，电极和电极端头上都淀积有合金材料，电极端头由合金材料连接，并在端头连接合金上覆盖有一层保护连接合金在液态时表面活性的物质，电极和电极端头以及端头连接部分包封有一层绝缘保护层，其征特在于电极端头连接部分的合金与淀积于电极上的合金材料相同。

2.根据权利要求1所述的温度保险，其特征在于所述的保护液态合金表面活性的物质可选助焊剂或含助焊剂的物质。

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