CN204144203U - 悬空式金属片电子元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬空式金属片电子元件，包括上盖板、下盖板、外电极、金属导体、绝缘承载体，所述外电极为两个、分别包覆住上下盖板的两头端面，所述绝缘承载体设置在上盖板和下盖板之间、与上下盖板构成空腔，其厚度大于金属导体厚度，金属导体横贯于空腔中，金属导体两端具有两个内电极，所述内电极穿过绝缘承载体两端分别与两外电极形成电连接。本实用新型无需在陶瓷管中形成空腔、也不需要在上下盖板上设置凹槽就能够在金属导体周围形成空腔，大大降低了制造难度，简化了整体制造工艺，尤其适用于快速大批量的制作体积微小的电子元件。

Description

悬空式金属片电子元件

技术领域

    本实用新型属于电子元器件技术领域，具体涉及一种金属片为悬空式结构的电子元件。

背景技术

电子元件——例如熔断器、电阻器等，常使用金属丝、金属箔或者金属片材来形成具有电阻性质的本体，并用绝缘材料包裹在金属周围起到保护和隔绝的作用。绝缘材料的包裹方式一般有直接紧贴金属材料、以及金属材料悬空两种类型。

紧贴金属材料的包裹式制作工艺，在业内广为应用，例如公告号为CN102013368的中国专利提供了一种熔断器，包括玻璃陶瓷基体及埋设在玻璃陶瓷基体内的可熔金属导体，但这种结构下需要增加隔热层来减少金属导体的散热，才能达到更高更稳定的熔断性能。

而金属材料悬空型的绝缘材料包裹方式一般由绝缘外壳包裹金属导体并使金属导体悬空在腔内。这种结构有诸多好处，以熔断器为例，由于空气的导热性差，从而使熔体金属更容易迅速累积热量而熔断，能够获得良好稳定的熔断性能，并且熔体周围的空间能缓冲爆炸能量，提高熔断器的分断性能。例如公告号为CN203192732U的中国专利公开了一种常见的金属材料悬空型熔断器，该专利提供一个两端敞口的绝缘管，将金属熔体固定在绝缘管内，两端组装铜帽作为电极，此种工艺需要制作尺寸精度很高的陶瓷管以及两端铜帽，还需要特别设置一个承载部件用于固定金属熔体两端防止其弯曲贴近陶瓷管，所以工艺较为复杂、成本较高。现有技术中，采用金属材料悬空方式的电子元件也很难缩小尺寸，且不易快速批量生产制造。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种悬空式金属片电子元件，精简了整体结构，简化了制造工艺，适合制作微小型电子元件。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种悬空式金属片电子元件，包括上盖板、下盖板、外电极、金属导体、绝缘承载体，所述外电极为两个、分别包覆住上下盖板的两头端面，所述绝缘承载体设置在上盖板和下盖板之间、与上下盖板构成空腔，绝缘承载体厚度大于金属导体厚度，所述金属导体横贯于所述空腔中，金属导体两端具有两个内电极，所述内电极穿过绝缘承载体两端分别与两外电极形成电连接。

进一步的，所述内电极与金属导体一体成型。保证了导体与内电极的结合强度和良好均匀的电导性，提高了电子元件的使用稳定性。

进一步的，所述上盖板和/或下盖板上设有凹槽，所述绝缘承载体设在凹槽边缘上。凹槽能够进一步增大上下盖板之间的间隙，

进一步的，所述内电极宽度与电子元件宽度相同，宽阔的内电极与外电极形成面连接，确保了内电极与外电极的结合强度和良好的电导性。

进一步的，所述绝缘承载体为玻璃承载体或高分子胶体绝缘承载体。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型无需在陶瓷管中形成空腔、也不需要在上下盖板上设置凹槽就能够在金属导体周围形成空腔，大大降低了制造难度，尤其适用于制作体积微小的电子元件；绝缘承载体的形成可用模具或者印刷方式，与上下绝缘盖板之间不需另外涂覆胶黏剂，只需加热便可达到紧密结合，该种结构降低了生产成本，适合于快速大批量的制作电子元件。 

附图说明

图1为成型前金属片示意图；

图2为导体部分与内电极部分成型示意图；

图3为实施例一中在金属导体上形成绝缘承载体后效果示意图；

图4为实施例一中上下盖板合上后效果示意图；

图5为实施例一中切成条状后的效果示意图；

图6为实施例一中形成外电极后效果示意图；

图7为实施例一中分割成型后单颗电子元件示意图；

图8为图7的纵向剖视图；

图9为实施例二中上/下盖板上形成绝缘承载体后效果示意图；

图10为预设有凹槽的上/下盖板示意图；

图11为在预设有凹槽的上/下盖板上形成绝缘承载体后效果示意图；

图12为利用图11所示的上/下盖板制成的电子元件纵向剖视图。

附图标记列表：

下盖板1，金属导体3，绝缘承载体4，上盖板5，外电极6，内电极7， 8-X方向虚拟分割线， 9-Y方向虚拟分割线，10-凹槽。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图7，图8、图12所示，悬空式金属片电子元件包括上盖板5、下盖板1、两个外电极6、金属导体3、绝缘承载体4，其中外电极6分别包覆住上下盖板的两头端面并对盖板起到固定作用，绝缘承载体4设置在上盖板5和下盖板1之间，绝缘承载体作为电子元件的侧壁、与上下盖板构成空腔2，绝缘承载体4厚度大于金属导体3厚度，金属导体3横贯于前述空腔2中部，金属导体3两端设有两个内电极7，所述内电极7穿过绝缘承载体两端分别与两外电极6形成电连接。内电极7与金属导体3优选为一体成型，保证了导体与内电极的结合强度和良好均匀的电导性。内电极7优选与整个电子元件同宽（如图4所示），这样能够保证导体处于空腔2中间，导体强度好，而且内电极7与外电极6之间能够形成非常稳定的电连接，避免出现传统丝状熔断体中熔丝与外电极之间仅点接触容易接触不良导致断路频发的问题。上述结构无需在陶瓷管中形成空腔2、也不需要在上下盖板上设置凹槽就能够在金属导体周围形成一个空腔2，大大降低了制造难度，并能确保导体处于空腔2的中间，更适用于制作体积微小的电子元件。绝缘承载体优选采用玻璃或高分子胶体材料，与上下绝缘盖板之间不需另外涂覆胶黏剂，只需加热便可实现紧密结合，简化工艺。

实施例一：

本实施例提供了上述悬空式金属片电子元件的批量制造方法，包括如下步骤：

制作金属导体：图1为一块金属片原料，其成分可以为单一金属或是合金材料，在该金属片上形成如图2所示的阵列图形，图形形成方式优选采用冲压或蚀刻方法。我们通过X方向虚拟分割线8（与金属导体垂直的线）及Y方向虚拟分割线9（与金属导体平行的线）可将该阵列图形分割成多个“工”字形的金属单元图形，每一个“工”字形金属单元图形即包括一体成型的金属导体3和内电极7。“工”字形仅仅为金属导体的一种适于加工的优选示例，导体的形状可以根据需要加工出不同图形。

在金属导体上形成绝缘承载体：如图3所示，在每个“工”字形金属单元（即包括内电极和导体部分的金属导体3）的四周形成高度大于金属导体厚度的绝缘承载体4，金属导体优选位于绝缘承载体中间，这样在使用过程中如果出现突发状况时不会因为金属导体弯曲或其他原因令金属导体中部的接触除内电极以外的其他绝缘部位。绝缘承载体的形成优选采用下列方法:

方法1：采用模具成型的方式，将如图2所示的金属阵列图形放入模具中，将高分子材料胶体流入预设空穴的部位成型；

方法2为：在如图2所示的金属阵列图双面填上密封胶，固化后即形成上述绝缘承载体。

合并上下盖板：如图4所示，在形成有绝缘承载体的金属单元阵列上下两侧分别合并下盖板1与上盖板5，，使陶瓷盖板与绝缘承载体加热粘合、固化，在金属导体周围形成空腔。下盖板1与上盖板5优选采用实心平整的陶瓷板，成分为常规的氧化铝、氧化锆等陶瓷材料，合并时无需胶黏剂。盖板采用陶瓷材料，相较于使用热膨胀系数大于金属的高分子等材料基板的电子元件，避免了温度升高时金属导体与高分子材料热胀系数相差大而导致电子元件长度方向金属导体被拉断的风险。

形成外电极：如图5所示，将合好陶瓷盖板的金属单元阵列沿Y方向虚拟分割线9切成条状，形成单条电子元件阵列，并如图6所示形成外电极6。优选采用在陶瓷盖板两端涂覆银浆料形成外电极6。厚实的C型外电极固定住上下陶瓷盖板，有效提升了电子元件的紧实度，本电子元件作为熔断器使用时则能够提高抗爆性能。

分割成型：对已形成外电极的条状电子元件阵列沿X方向虚拟分割线8进行分割，形成单个电子元件，完成如图7所示电子元件。

通过上述步骤可以批量制作出小、微型熔断器，金属导体3为可熔断部分，金属导体与内电极7一体成型、能够与外电极6形成良好的电连接。熔断器内部通过绝缘承载体4在上下盖板之间隔出间隙，从而在熔断体周围形成连成一定的空腔，保证熔断体不与上下盖板接触，能够确保熔断器的熔断时间迅速、均匀，同时空腔有着泄压的功能，能够分散分断实验中的冲击力，提高抗爆性能。

实施例二：

本实施例提供了悬空式金属片电子元件的另一种批量制造方法，包括如下步骤：

制作金属导体：具体实施手段与实施例一相同；

在盖板上形成绝缘承载体：本例中依然采用陶瓷盖板，如图9所示，采用厚膜印刷的方式，分别在上、下陶瓷盖板上每个电子元件的位置边缘印刷玻璃或高分子材料从而形成绝缘承载体。

作为改进，可以选择在上盖板或下盖板上设有凹槽，也可在上下盖板上都设有形状相同的凹槽，以上盖板为例，如图10所示，在上陶瓷盖板5上预先设有凹槽10，在预设凹槽10边缘再用厚膜印刷的方式印刷玻璃或高分子材料形成绝缘承载体4，从而达到加深凹槽的效果（如图11所示），这样能够增大上下盖板之间的间隙，从而进一步提升熔断性能。上下陶瓷盖板5上均具有预设凹槽的电子元件剖面如图12所示。

合并上下陶瓷盖板：将加工好的金属导体3阵列夹在印刷好绝缘承载体的上下陶瓷盖板之间，使其加热粘合、固定，其中上下盖板、上下盖板的凹槽边缘彼此相对、连同绝缘体合并形成空腔，金属导体悬空在空腔中。

形成外电极的过程与实施例一相同。

分割成型的过程与实施例一相同。

实施例一、二中的工艺步骤不仅可用来制造悬空式熔断器，也可用于制造悬空式金属片电阻器，制作电阻器时，上下盖板优选使用散热性更好的绝缘材料，如树脂等，通过本实用新型方法制作出的电阻器在长期使用中，悬空金属导体不紧贴下面的电路板，达到了散热的作用，能够提高电阻器的额定功率。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种悬空式金属片电子元件，其特征在于：包括上盖板（5）、下盖板（1）、外电极（6）、金属导体（3）、绝缘承载体（4），所述外电极（6）为两个、分别包覆住上下盖板（1，5）的两头端面，所述绝缘承载体（4）设置在上盖板（5）和下盖板（1）之间、与上下盖板（1，5）构成空腔（2），绝缘承载体（4）厚度大于金属导体（3）厚度，所述金属导体（3）横贯于所述空腔（2）中，金属导体（3）两端具有两个内电极（7），所述内电极（7）穿过绝缘承载体（4）两端分别与两外电极（6）形成电连接。

2.根据权利要求1所述的悬空式金属片电子元件，其特征在于：所述内电极（7）与金属导体（3）一体成型。

3.根据权利要求1或2所述的悬空式金属片电子元件，其特征在于：所述上盖板（5）和/或下盖板（1）上设有凹槽（10），所述绝缘承载体设在凹槽（10）边缘上。

4.根据权利要求1或2所述的悬空式金属片电子元件，其特征在于：所述内电极（7）宽度与电子元件宽度相同。

5.根据权利要求1或2所述的悬空式金属片电子元件，其特征在于：所述绝缘承载体（4）为玻璃承载体或高分子胶体绝缘承载体。