CN1897202A - 表面黏着型保险丝及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明是在一个绝缘基材的上、下表面覆盖有导电层，接着以曝光显影、蚀刻的方式，使绝缘基材的上、下表面个别成为由一熔链部连接两侧电极区的导电层架构，再利用印刷方式将热固性绝缘材覆盖在熔链部，并且加热使热固性绝缘材固化成为保护熔链部的绝缘层，最后施以电镀处理，在熔链部两端的电极区覆盖导电材，使电极区成为电极部，构成一种上下表面皆具有熔丝线路架构，而得以封装在印刷电路板上面或下面使用，而且大幅缩减加工制造程序的表面黏着型保险丝构造。

Description

表面黏着型保险丝及其制法

技术领域

本发明是有关一种保险丝，尤指一种上下表面皆具有熔丝线路架构的表面黏着型保险丝构造，以及相关的制造方法。

背景技术

按，一般电气装置会设定最大使用电流，当所使用的电流超过时，有可能会使装置受损或烧毁，保险丝最主要的功用就是防止超量的电流通过电子电路，超额的电流流过保险丝时将使它产生高温而导致熔断，以保护电路免于受到伤害，在现有的信息、通讯、以及消费性电子产品等电气装置，主要是利用印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)将电子零组件连接在一起，使其发挥整体功能，随着电气装置越来越复杂，需要的零件越来越多，印刷电路板上的线路与零件也越来越密集。

目前，印刷电路板的零件封装技术，主要是以「插入式封装(Through Hole Technology，THT)」和「表面黏着式封装(SurfaceMounted Technology，SMT)为主，其中插入式封装是将零件安置在板子的一面，并将接脚焊在另一面上，这种零件会需要占用大量的空间，而且印刷电路板必须为零件的每只接脚钻孔，如此将会因为接脚占掉印刷电路板两面的空间，而且接脚的焊点也比较大；另一方面，表面黏着式封装是将表面黏着组件(Surface Mount Device，SMD)放置于已沾有胶或锡膏的印刷电路板上，然后再利用一定的加热技术使组件固定于印刷电路板的表面，其与传统插入式封装最大的差异，是不依靠零件脚插入钻好孔的电路，来支持零件的重量或维持零件的方向，加上表面黏着组件与印刷电路板构成连接的电极是位在与零件相同的一面，而得以在印刷电路板相同位置两面都装上零件，因此与插入式封装技术的印刷电路板比较起来，使用表面黏着封装技术的印刷电路板的零件可较为密集，意即能够使更多的功能安置于同样面积的印刷电路板上，或者能够以面积更小的印刷电路板维持同样的功能。

也因此，使用于设备过载电流保护的保险丝也具备有表面黏着型式，如图1及图2所示，即分别为一种目前坊间普遍习见的表面黏着型保险丝的外观立体图和结构剖视图，此表面黏着型保险丝主要是在一个与电路板材质类似的绝缘基材10(例如FR4环氧树脂)底面的两个相对应部位设有电极部20，此两个相对应的电极部20是沿着绝缘基材10的外侧壁面延伸到顶面，并且仅由一道主要由镀铜薄膜所构成的可熔链221连接，整个表面黏着型保险丝进一步在可熔链221的中间位置设有一个锡层30，此锡层30不同于可熔链221的铜金属，主要是当锡层30因为过电流负载熔化时，可让可熔链221变为锡铜合金，使可熔链221具有较单独的锡或铜更低的熔点，亦可降低该可熔链221装置的作用温度，以提高整体保险丝的性能。另外，绝缘基材10的最顶面设有一个利用可光造像材料所构成的保护层40，以保护可熔链211及其上的锡层30氧化，并且产生防止金属熔融溅出的屏蔽效果。

至于，此习知表面黏着型保险丝的主要制造方法是如图3至图6所示，首先如图3所示，在一个上、下表面设有铜箔层21的绝缘基材10上冲制有若干等距的分割槽11，使构成复数条可同时排列布设复数个保险丝的基础料带12，再如图4所示，以镀铜方式将整个绝缘基材10当中的每一个基础料带12表面覆盖一层镀铜薄膜22，此镀铜薄膜22主要是覆盖在基础料带12的外侧壁面以连接上、下表面的导电性，并且经由控制薄膜厚度的方式设定后续可熔链的熔断条件，接着以蚀刻方式将基础料带12上、下表面部分区段的镀铜薄膜22移除，如图5标，使基础料带12的下表面具有两道做为后续电极端的相对应镀铜薄膜区块，以及如图6所示，使基础料带12的上表面排列有复数个仅由可熔链221连接两个相对应镀铜薄膜区块的熔丝线路架构。

接着再施以电镀处理，主要在可熔链以外的镀铜薄膜表面覆盖导电材，使可熔链的两端具有两个相对应的电极部，此两个电极部是仅由一道镀铜薄膜所构成的可熔链连接，最后再将可光造像材料覆盖在可熔链的区域，经过紫外线照射之后可光造像材料固化成为保护层，进而获致表面黏着型保险丝的基本架构，以便利用两个电极部与印刷电路板的电路连结，并且在通过该电路的电流超过限定过负载时，可熔链因为结构较为薄弱而先行熔断，阻断两个电极部的电路，进而达到保护电路免于受到伤害的目的。

前述习知表面黏着型保险丝的制造方法在构成基础料带之后，是必须经过镀铜薄膜的电镀处理、构成线路架构的蚀刻处理、电极部的镀铜处理，以及覆盖光造像材料等加工制造程序，乍看之下似乎不致于太繁琐；然而，在覆盖光造像材料的过程中，是必须先以加热方式将涂布在整个结构面的可光造像材料烘干，再配合曝光版将不需要覆盖可光造像材料的区域(例如可熔链两端的电极部)遮盖之后，施以紫外线照射使未被曝光版遮盖的可光造像材料固化，受曝光版遮盖的可光造像材料则未受到紫外线照射而保持未固化的型态，接着以溶剂将未固化的可光造像材料移除，最后再以清水冲洗，方得以完成在可熔链上方覆盖保护层的加工制造，如此将使整个表面黏着型保险丝的制造方法趋于复杂繁琐，而成为无法提升产能以及无法降低制造成本的主因。

发明内容

有鉴于此，本发明即在提供一种上下表面皆具有熔丝线路架构的表面黏着型保险丝构造，藉以能够将此创新的表面黏着型保险丝构造封装在印刷电路板上面或下面使用，而且此创新的表面黏着型保险丝构造，更能够大幅缩减加工制造程序，有效提升产能以及降低制造成本。

于实施时，是在一个绝缘基材的上、下表面覆盖有既定厚度的导电层，接着以曝光显影、蚀刻的方式分别将上、下表面的部份导电层移除，使绝缘基材的上、下表面个别成为由一熔链部连接两侧电极区的导电层架构，再利用印刷方式将热固性绝缘材覆盖在熔丝线路架构的熔链部，并且加热使热固性绝缘材固化成为保护熔链部的绝缘层，最后施以电镀处理，在熔丝线路架构露出绝缘层外部的电极区覆盖导电材，使绝缘基材上、下表面的两个相对应边侧形成电极部，构成一种上、下表面皆具有熔丝线路架构，而得以封装在印刷电路板上面或下面使用，而且大幅缩减加工制造程序的表面黏着型保险丝构造。

附图说明

图1为一种习用表面黏着型保险丝的外观立体图；

图2为图1所示的习用表面黏着型保险丝的结构剖视图；

图3是用以构成表面黏着型保险丝的绝缘基材在完成分割槽加工后的半成品结构图；

图4为基础料带完成镀铜薄膜建制的结构示意图；

图5为基础料带的下表面结构示意图；

图6为基础料带的上表面结构示意图；

图7为本发明的表面黏着型保险丝的外观立体图；

图8为本发明的表面黏着型保险丝的结构剖视图；

图9为本发明表面黏着型保险丝的主要加工制造方法流程图。

【图号说明】

10绝缘基材

11分割槽

12基础料带

20电极部

21铜箔

22镀铜薄膜

221可熔链

30锡层

40保护层

50熔丝线路架构

51电极部

52熔链部

60绝缘层

具体实施方式

为能使贵审查员清楚本发明的组成，以及实施方式，兹配合图式说明如下：

本发明「表面黏着型保险丝及其制法」，其整个表面黏着型保险丝的基本结构组成如图7及图8所示，是在一个与印刷电路板材质类似的绝缘基材10上、下表面设有主要由铜金属所构成的熔丝线路架构50，此熔丝线路架构50是在两个相对应的电极部51之间连接一个熔链部52，另外在熔丝线路架构50的熔链部52处设有绝缘层60，构成一种可利用下表面的电极部51与印刷电路板的电路连结，以其下表面的熔丝线路架构50做为保护电路，或者是利用上表面的电极部51与印刷电路板的电路连结，以其上表面的熔丝线路架构50做为保护电路的一种创新的表面黏着型保险丝构造。

当然，整个表面黏着型保险丝进一步在可熔链部52的中间位置设有一个锡层30，此锡层30不同于熔链部52的铜金属，以当锡层30因为过电流负载熔化时，可让熔链部52变为锡铜合金，使熔链部52具有较单独的锡或铜更低的熔点，亦使该熔链部52装置的作用温度降低，以提高整体保险丝的性能，整个表面黏着型保险丝并且得以封装在印刷电路板上面或下面使用，在绝缘层60的覆盖作用下，能够防止熔链部52氧化以及防止熔融的金属溅出。

请同时配合参照图9所示，本发明在具体实施时，是先在绝缘基材的上、下表面覆盖有既定厚度的导电层，此导电层是以印刷、电镀或沉积铜金属的方式所构成，并且利用控制此导电层厚度的方式设定熔丝线路架构的限定电流值；接着以曝光显影、蚀刻的方式分别将上、下表面的部份导电层移除，使绝缘基材的上、下表面个别成为由一熔链部连接两侧电极区的导电层架构，在此加工过程当中，是在导电层的表面覆盖光阻材，再以光罩或底片对位方式将未遮光部分图案覆盖在预保留导电层的区域，并且施以紫外线照射，使未遮光部分图案覆盖的光阻材固化，接着将保持未固化的光阻材冲洗掉，再以氯化铁溶液将未受光阻材保护的导电层蚀刻移除。

当熔丝线路架构建制完成之后，再利用印刷方式将一种热固性绝缘材覆盖在熔丝线路架构的熔链部，并且加热使热固性绝缘材固化成为保护熔链部的绝缘层，最后施以电镀处理，在熔丝线路架构露出绝缘层外部的电极区覆盖导电材(例如镍、锡或铅锡合金)，使绝缘基材上、下表面的两个相对应边侧形成电极部，即完成整个表面黏着型保险丝的加工制造流程。

若其表面黏着型保险丝欲进一步在熔链部的中间部位建制锡层时，整个表面黏着型保险丝是在熔丝线路架构建制完成，而且尚未进行绝缘层建制加工流程之前，执行锡层的建制加工流程，在此锡层加工流程当中，是可在整个绝缘基材的上、下表面覆盖光阻材，再以光罩或底片对位方式将遮光部分图案覆盖在锡层的预设区域，并且施以紫外线照射，使未受遮光部分图案覆盖的光阻材固化，接着将保持未固化的光阻材冲洗掉，仅露出锡层预设区域，并且以电镀或沉积锡金属的方式建制在未受光阻材保护的区域(亦即锡层所预设的区域)即完成此加工流程。

值得一提的是，本发明表面黏着型保险丝的构造除了得以依照需要，封装在印刷电路板上面或下面使用之外，藉由此创新的表面黏着型保险丝构造，更能够大幅缩减加工制造程序，有效提升产能以及降低制造成本。

如上所述，本发明提供一种较佳可行的表面黏着型保险丝，以及相关的制造方法，于是依法提呈发明专利的申请；然而，以上的实施说明及图式所示，是本发明较佳实施例，并非以此局限本发明，是以，举凡与本发明的构造、装置、特征等近似、雷同者，均应属本发明的创设目的及申请专利范围之内。

Claims (10)

1、一种表面黏着型保险丝，是在一个绝缘基材的上、下表面设有主要由铜金属所构成的熔丝线路架构，该熔丝线路架构是在两个相对应的电极部之间连接一个熔链部，另外在该熔丝线路架构的熔链部处设有用以防止熔链部氧化以及防止熔融金属溅出的绝缘层。

2、如权利要求1所述的表面黏着型保险丝，其中该熔丝线路架构主要由铜金属所构成。

3、如权利要求1所述的表面黏着型保险丝，其中该熔链部的表面中间部位设有锡层。

4、一种表面黏着型保险丝及其制法，其特征在于：包括有下列步骤：

a、在一个绝缘基材的上、下表面覆盖既定厚度的导电层；

b、分别将上、下表面的部份导电层移除，使绝缘基材的上、下表面个别成为由一熔链部连接两侧电极区的导电层架构；

c、利用印刷方式将一种热固性绝缘材覆盖在熔丝线路架构的熔链部，并且加热使热固性绝缘材固化成为保护熔链部的绝缘层；

d、最后在熔丝线路架构露出绝缘层外部的电极区覆盖导电材，使绝缘基材上、下表面的两个相对应边侧形成电极部。

5、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中该导电层是可以由印刷、电镀或沉基的方式将铜金属覆盖在绝缘基材的表面构成。

6、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中该导电材是可以由电镀或沉基的方式将镍金属覆盖在电极区的表面。

7、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中该导电材是可以由电镀或沉基的方式将锡金属覆盖在电极区的表面。

8、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中该导电材是可以由电镀或沉基的方式将铅锡合金覆盖在电极区的表面。

9、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中绝缘基材上、下表面的部份导电层是可以曝光显影、蚀刻的方式移除。

10、如权利要求4所述的表面黏着型保险丝及其制法，其中在熔丝线路架构建制完成，而且尚未进行绝缘层建制加工流程之前，先行在熔链部的表面中间部位建制一锡层。

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