CN205428865U - 一种超薄型表面贴装式高防爆保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超薄型表面贴装式高防爆保护器，包括陶瓷基板、金属熔体、电极和保护层，所述电极位于陶瓷基板两端，所述金属熔体设置在陶瓷基板两端的电极之间且与其形成电连接，所述保护层形成于陶瓷基板两端的电极之间，还包括支撑体层，所述支撑体层位于保护层和金属熔体之间，支撑体层中空令保护层和陶瓷基板之间形成空腔。本实用新型在陶瓷基板上以陶瓷或玻璃等为主材料支撑体层，提高与陶瓷基板的结合力；支撑体层形成一个空腔，由空腔缓冲分断冲击力，并在空腔内填充灭弧材料，能够避免以往灭弧层本身与陶瓷基板结合能力差的问题，显著提升产品的分断能力。
Description
技术领域
本实用新型属于紧急保护装置技术领域，涉及一种表面贴装式高防爆保护器。
背景技术
表面贴装式保护器的常见结构主要有两种形式，中国专利201120320869.6提供了其中一种典型结构，该保护器将丝状熔断体悬空安装在管状壳体内，管体两端以端帽密封管体并提供与内部熔体的电连接及表面焊接的功能。这类管体材料一般常用陶瓷或玻璃制成，其机械强度较高，而韧性不足，若保护器工作在较高电压下，当过电流发生而保护器断开时，保护器断开产生的电弧容易造成其管体的炸开或破损，导致保护器不能安全动作，严重时会爆炸而造成人身事故，而且管体很难做到超薄型。另一类典型结构如中国专利200680043689.X所示，其将熔断体成型在一块基板表面上，再外加一保护层盖住熔断体，然后在保护器的两端形成两个端头以引出熔断体并进行表面焊接。这类保护器所用基板材料常为陶瓷或PCB材质，而保护层材料常为树脂或低温玻璃，这种结构保险丝的抗浪涌能力一般比以金属丝为熔断体的结构差，且熔断体紧贴保护层，当保护器尺寸小到一定程度后，在较高的工作电压下分断，熔断体产生的电弧也会造成保护层或基板破裂，损毁产品，爆炸能量甚至危及人身安全。
因此，在设计微型表面贴装式保护器时，为了保证其安全分断的能力，如何有效灭弧就成了主要关注的焦点。对应保护器的不同结构，其灭弧方式主要为在保护器管体内填充灭弧材料和在熔断体上印刷灭弧涂层两种，其作用机理在于灭弧材料包覆熔断体，分断时产生的电弧可以被灭弧材料熄灭，从而提高了保护器的分断能力。但对于常见的陶瓷基表面贴装式保护器，其灭弧层与陶瓷基板的结合力往往非常差，会造成产品在过电流断开时，金属蒸汽从灭弧材料与基板间喷出，导致事故发生，防爆能力难以提升。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种超薄型表面贴装式高防爆保护器，在陶瓷基板上以陶瓷或玻璃等为主材料支撑体层，提高与陶瓷基板的结合力；支撑体层形成一个空腔，由空腔缓冲分断冲击力，并在空腔内填充灭弧材料，能够避免以往灭弧层本身与陶瓷基板结合能力差的问题，显著提升产品的分断能力。
为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种超薄型表面贴装式高防爆保护器，包括陶瓷基板、金属熔体、电极和保护层，所述电极位于陶瓷基板两端，所述金属熔体设置在陶瓷基板两端的电极之间且与其形成电连接，所述保护层形成于陶瓷基板两端的电极之间，还包括支撑体层，所述支撑体层位于保护层和金属熔体之间，支撑体层中空令保护层和陶瓷基板之间形成空腔。
进一步的，所述支撑体为具有通孔的一体结构。
进一步的，所述支撑体由两部分构成，两部分支撑体之间具有间隙。
进一步的，所述支撑体的框架高度为0.2mm~1.5mm。
进一步地，所述支撑体为LTCC陶瓷制支撑体层或低温玻璃制支撑体。
进一步的，所述空腔内填充有灭弧材料。
进一步的，所述空腔宽度与金属熔体宽度相同。
进一步的，所述电极包括设置在陶瓷基板上表面两端的面电极、设置在陶瓷基板下表面两端的背电极以及形成于陶瓷基板两端部的端部电极，所述金属熔体连接在两个面电极之间，所述保护层形成于两端部电极之间且位于金属熔体的上方。
进一步的，所述金属熔体有两根，分别设置在陶瓷基板的上、下表面，所述电极包括分别设置在陶瓷基板上、下表面两端的面电极以及形成于陶瓷基板两端部的端部电极，各金属熔体连接在其所在表面两个面电极之间，所述保护层形成于两端部电极之间，保护层为两块，分别设置在陶瓷基板的上、下两侧。
进一步的，所述金属熔体为通过厚薄膜工艺形成的金属图形或通过点焊工艺固定在面电极上的金属丝材。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
通过支撑体与陶瓷基板间紧密的结合力，能够阻止金属熔体在过电流断开时高温蒸汽的喷出；支撑体在保护层和陶瓷基板之间形成空腔，能够有效缓冲爆炸冲击力，将现有结构中由保护层直接承担的金属熔体断开时的爆炸冲击力转而由支撑体层来承受，从而大大提高了产品的额定分断能力；同时，该空腔具有能够涂覆灭弧材料层的空间，能够进一步提高产品的分断能力。本实用新型可将尺寸为6.4mmx3.25mmx0.75mm的保护器产品分断能力提高到AC350V100A或AC250V200A，产品防爆性能提高一倍以上。
附图说明
图1为实施例一提供的超薄型表面贴装式高防爆保护器的纵向剖面图。
图2为实施例一提供的超薄型表面贴装式高防爆保护器陶瓷基板、熔体、支撑体层部分立体结构示意图。
图3（a）、3（b）、3（c）、3（d）为支撑体层几种形状的俯视图。
图4为实施例二提供的超薄型表面贴装式高防爆保护器的纵向剖面图。
图5为实施例三提供的片式多腔体防爆熔断器的纵向剖面图。
附图标记列表：
1-陶瓷基板，2-金属熔体，3-空腔，4-支撑体层，5-保护层，6-端部电极，7-背电极，8-面电极，9-灭弧材料。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，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。
实施例一：
图1、图2为超薄型表面贴装式高防爆保护器的结构示意图，该保护器包括陶瓷基板1、金属熔体2、支撑体层4、保护层5、端部电极6、背电极7和面电极8。其中，面电极8设置在陶瓷基板1上表面两端，背电极7设置在陶瓷基板1下表面两端，金属熔体2设置在两面电极8中间并与两面电极8相连，支撑体层4形成于金属熔体2的上表面，保护层形成于支撑体层的上表面，端部电极形成于陶瓷基板的两端，保护层位于两端部电极之间。金属熔体2可以为通过厚薄膜工艺形成的金属图形，也可以为通过点焊工艺固定在面电极上的金属丝材。支撑体层4形状为如图2所示的方框形，中部具有一个方形通孔，支撑体层在陶瓷基板1与保护层之间、金属熔体2的周围产生一个空腔3，通过空腔3的缓冲和支撑体层4陶瓷基板1之间的强结合作用，能够阻止金属熔体2在过电流断开时，高温蒸汽的喷出。支撑体层4的材料为采用LTCC陶瓷浆料或低温玻璃浆料经印刷、烧结后形成，烧结气氛优先选择在还原气氛中烧结，以防止金属熔体2氧化。需要说明的是，陶瓷基板两端的电极形式可以根据需要变化，例如采用面电极、背电极、端部电极中的一种或任意几种，本领域内技术人员可根据实际情况选择最为适用的形式。
如图3所示，支撑体层可采用一体结构，除前述的方形之外，支撑体层4中部通孔的形状还可以为圆形、方形、椭圆形等常规形状（图3（a）、（b））。支撑体层也可由两部分组成，如两个半弧形或方括号形等开放式形状（图3（b）），两部分支撑体层之间具有间隙，从而在保护层和陶瓷基板之间形成空腔；支撑体层甚至可以为两根长条形（图3（d）），仅用于遮挡金属熔体没有电极的两侧。
作为优选，支撑体层高度在0.2mm~1.5mm之间，支撑体层形成的空腔3的宽度w优选与金属熔体2的宽度相当，当空腔截面为椭圆形等边缘非直线条的图形时，w取宽度最大值。
实施例二：
作为实施例一的改进，如图3所示，在空腔内4还可填充灭弧材料9，能够提高产品的安全分断能力一倍以上，例如可将尺寸为6.4mmx3.25mmx0.75mm的保护器产品分断能力提高到AC350V100A或AC250V200A，在此分断条件下测试产品不爆炸、不燃烧。本例中其余技术特征与实施例一相同。
实施例三：
图5为另一种超薄型表面贴装式高防爆保护器的结构图，陶瓷基板1的上下表面均设置有金属熔体2，4片面电极8分别设置在陶瓷基板1的上下表面两端且与该表面上的金属熔体相连。两金属熔体2上分别形成支撑体层4，上下两支撑体5优选结构相同，各支撑体层上表面形成保护层5，陶瓷基板两端形成端部电极6，保护层形成于两端部电极6之间。本例形成两侧金属熔体2的关联结构，能够提高产品的额定电流规格。本例中其余技术特征可分别与实施例一或二相同。
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 (10)
1.一种片式多腔体防爆熔断器，包括陶瓷基板、金属熔体、电极和保护层，所述电极位于陶瓷基板两端，所述金属熔体设置在陶瓷基板两端的电极之间且与其形成电连接，所述保护层形成于陶瓷基板两端的电极之间，其特征在于：还包括支撑体层，所述支撑体层位于保护层和金属熔体之间，支撑体层中空令保护层和陶瓷基板之间形成空腔。
2.根据权利要求1所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述支撑体为具有通孔的一体结构。
3.根据权利要求1所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述支撑体由两部分构成，两部分支撑体之间具有间隙。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述支撑体的框架高度为0.2mm~1.5mm。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述支撑体为LTCC陶瓷制支撑体层或低温玻璃制支撑体。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述空腔内填充有灭弧材料。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述空腔宽度与金属熔体宽度相同。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述电极包括设置在陶瓷基板上表面两端的面电极、设置在陶瓷基板下表面两端的背电极以及形成于陶瓷基板两端部的端部电极，所述金属熔体连接在两个面电极之间，所述保护层形成于两端部电极之间且位于金属熔体的上方。
9.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述金属熔体有两根，分别设置在陶瓷基板的上、下表面，所述电极包括分别设置在陶瓷基板上、下表面两端的面电极以及形成于陶瓷基板两端部的端部电极，各金属熔体连接在其所在表面两个面电极之间，所述保护层形成于两端部电极之间，保护层为两块，分别设置在陶瓷基板的上、下两侧。
10.根据权利要求1～3中任意一项所述的片式多腔体防爆熔断器，其特征在于：所述金属熔体为通过厚薄膜工艺形成的金属图形或通过点焊工艺固定在面电极上的金属丝材。
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| CN108321060A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-07-24 | 俞东 | 表面装贴熔断器及其制法 |
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