DE102014115588A1

DE102014115588A1 - Safety device and method for producing a safety device

Info

Publication number: DE102014115588A1
Application number: DE102014115588.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Stanglmeier; Michael Wortberg; Alfred Kerber
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: DE202014010528U1; DE102014115588B4

Abstract

Eine Sicherungseinrichtung (1) weist einen elektrisch isolierenden Träger (2), mindestens eine auf dem Träger (2) aufgebrachte erste Leiterbahn (3) und mindestens eine auf dem Träger (2) aufgebrachte zweite Leiterbahn (4) auf, welche Leiterbahnen (3, 4) durch mindestens eine jeweilige Materialverjüngung (5) voneinander beabstandet sind, wobei die Materialverjüngung (5) mittels eines ersten Metallkörpers (8) aus einem niedrigschmelzenden Metall gebrückt ist. Ein Verfahren dient zum Herstellen einer Sicherungseinrichtung (1). Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar in einem Kraftfahrzeug, z.B. einem Pkw, Lkw oder Motorrad, insbesondere zur elektrischen Sicherung eines Bordnetzes.A securing device (1) has an electrically insulating carrier (2), at least one first printed conductor (3) applied to the carrier (2) and at least one second printed conductor (4) applied to the carrier (2), which printed conductors (3, 4) are spaced apart by at least one respective material taper (5), wherein the material taper (5) is bridged by means of a first metal body (8) made of a low-melting metal. A method is used to produce a security device (1). The invention is particularly advantageously applicable in a motor vehicle, e.g. a car, truck or motorcycle, in particular for the electrical security of a vehicle electrical system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Sicherungseinrichtung. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar in einem Kraftfahrzeug (Pkw, Lkw oder Motorrad), insbesondere zur elektrischen Sicherung eines Bordnetzes. The invention relates to a safety device. The invention further relates to a method for producing a securing device. The invention is particularly advantageously applicable in a motor vehicle (car, truck or motorcycle), in particular for the electrical security of a vehicle electrical system.

In heutigen Kfz-Bordnetzen werden elektrische Leitungen über Schmelzsicherungen gegen thermische Überlast geschützt. Allerdings ist die Charakteristik der Schmelzsicherungen eine andere als die der Leitungen. Dies liegt insbesondere daran, dass die Sicherung meist als eine Einschnürung ausgebildet ist, die eine geringere Wärmekapazität besitzt als die Leitung. Dadurch wird eine zu hohe Empfindlichkeit für dynamische Lastspitzen bewirkt, d.h., dass die Schmelzsicherung dafür zu flink auslöst. Auch kann eine Erwärmung der Einschnürung insbesondere durch kurzfristige Lastspitzen zu einer Alterung der Sicherung und zu einer folgenden möglichen Fehlauslösung führen. Je höher der Schmelzpunkt des Auslösebereichs der Sicherung ist, umso höher ist der Wärmeabfluss über die Kontakte. Dies führt dazu, dass solche Sicherungen für stationäre Überlasten eher zu träge reagieren. Damit die Sicherung bei dauerhaften oder stationären Überlasten auslöst, muss nämlich der Schmelzpunkt des Sicherungsmaterials erreicht werden, welcher bei bisher verwendeten Zinkstreifensicherungen ca. 400°C beträgt und bei Kupfer-basierten Sicherungen (z.B. sog. "J-Case-Sicherungen") über 1000°C. Da für hohe Temperaturen aber der Abfluss der Wärme in den Kontakt sehr groß ist, löst die Sicherung u.U. gar nicht aus. Um die Sicherung bei stationären Überlasten sicherer auslösen zu lassen, ist es bekannt, in einem Auslösebereich der Sicherung Zinn (Elementsymbol Sn) auf einen Leiter aus Kupfer (Elementsymbol Cu) aufzugeben, da Zinn einen geringen Schmelzpunkt aufweist, nämlich 231 °C. Mit Schmelzen des Zinns verbindet sich dieses mit dem darunterliegenden Kupferleiter lokal zu einer Cu/Sn-Legierung, welche einen geringeren Schmelzpunkt als Kupfer aufweist und folglich früher durchschmilzt. Jedoch ist eine solche Schmelzsicherung wenig alterungsbeständig, da die Bildung der Legierung bereits bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des Zinns einsetzen kann. In today's vehicle electrical systems electrical lines are protected by fuses against thermal overload. However, the characteristic of the fuses is different from that of the lines. This is in particular because the fuse is usually designed as a constriction, which has a lower heat capacity than the line. This causes too high a sensitivity to dynamic load peaks, that is, the fuse blows too fast. Also, a heating of the constriction, in particular by short-term peak loads lead to aging of the fuse and a subsequent possible false triggering. The higher the melting point of the trip range of the fuse, the higher the heat flow through the contacts. As a result, such fuses tend to be too sluggish for stationary overloads. So that the fuse triggers at permanent or stationary overloads, namely the melting point of the fuse material must be achieved, which is about 400 ° C in previously used zinc strip fuses and copper-based fuses (eg. "J-Case fuses") over 1000 ° C. However, since the outflow of heat into the contact is very high for high temperatures, the fuse may break loose. not at all. In order to more reliably trigger the fuse in the case of stationary overloads, it is known to place tin (element symbol Sn) on a copper conductor (element symbol Cu) in a triggering region of the fuse, since tin has a low melting point, namely 231 ° C. As the tin melts, it locally combines with the underlying copper conductor to form a Cu / Sn alloy which has a lower melting point than copper and thus melts earlier. However, such a fuse is less resistant to aging, since the formation of the alloy can already start at temperatures below the melting temperature of the tin.

DE 10 2006 008 720 A1 offenbart eine Sicherungsvorrichtung mit niedrigem Widerstand, die eine erste Zwischenisolationsschicht, eine zweite Zwischenisolationsschicht und eine freistehende Sicherungselementschicht aufweist, die unabhängig von der ersten Zwischenisolationsschicht und der zweiten Zwischenisolationsschicht ausgebildet ist. Die Sicherungselementschicht enthält eine erste Kontaktfläche und eine zweite Kontaktfläche und eine Schmelzsicherungsverbindung, die sich zwischen ihnen erstreckt. Die erste Zwischenisolationsschicht und die zweite Zwischenisolationsschicht erstrecken sich an gegenüberliegenden Seiten der freistehenden Sicherungselementschicht und werden miteinander mit der Sicherungselementschicht dazwischen laminiert. DE 10 2006 008 720 A1 discloses a low resistance fuse device having a first interlayer insulating layer, a second interlayer insulating layer, and a freestanding fuse element layer formed independently of the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer. The fuse element layer includes a first contact pad and a second contact pad and a fuse link extending therebetween. The first interlayer insulation layer and the second interlayer insulation layer extend on opposite sides of the freestanding fuse element layer and are laminated together with the fuse element layer therebetween.

DE 698 18 011 T2 offenbart ein elektrisches Sicherungselement mit: einem flächigen Substrat mit einem Kernbereich und Kontaktbereichen, wobei die Kontaktbereiche benachbart zu Kanten des Substrates angeordnet sind; einem Schmelzleiter, der auf dem Substrat im Kernbereich angeordnet ist; und zumindest einem Widerstandsheizelement, das zum indirekten Beheizen des Schmelzleiters ebenfalls auf dem Substrat im Kernbereich angeordnet ist; wobei das Substrat aus einer Glaskeramik mit einer schlechten Wärmeleitung und einer thermischen Impedanz, die etwa der thermischen Impedanz einer Al₂O₃-Keramik entspricht, besteht. DE 698 18 011 T2 discloses an electrical fuse element comprising: a sheet substrate having a core region and contact regions, wherein the contact regions are disposed adjacent to edges of the substrate; a fusible conductor disposed on the substrate in the core region; and at least one resistance heating element also disposed on the substrate in the core region for indirectly heating the fusible conductor; wherein the substrate consists of a glass ceramic with a poor heat conduction and a thermal impedance which corresponds approximately to the thermal impedance of an Al ₂ O ₃ ceramic.

WO 02/103735 A1 offenbart ein Sicherungsbauelement, das ein elektrisch isolierendes Substrat einer Oberseite, einen auf der Oberseite des Substrats aufgebrachten Dickschicht-Schmelzleiter und eine unmittelbar auf dem Dickschicht-Schmelzleiter und angrenzenden Bereichen der Oberseite des Substrats aufgebrachte Abdeckschicht aus einem elektrisch isolierenden Material guter Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Abdeckschicht enthält vorzugsweise ein Glas mit einer spezifischen Wärmeleitfähigkeit von mehr als 2 W/(mK). Die Abdeckschicht weist vorzugsweise ein über einem Abschnitt des Schmelzleiters angeordnetes Fenster auf, wobei der in dem Fenster liegende Abschnitt des Schmelzleiters zumindest teilweise von einer lothaltigen Schicht bedeckt ist. WO 02/103735 A1 discloses a fuse component comprising an electrically insulating substrate of a top surface, a thick film fusible conductor deposited on top of the substrate, and a cover layer of electrically insulating material of good thermal conductivity deposited directly on the thick film fusible conductor and adjacent regions of the top surface of the substrate. The cover layer preferably contains a glass with a specific thermal conductivity of more than 2 W / (mK). The cover layer preferably comprises a window disposed over a portion of the fusible conductor, wherein the portion of the fusible conductor lying in the window is at least partially covered by an ion-containing layer.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine alterungsbeständigere, bei kurzen Lastspitzen ausreichend träge auslösende und bei dauerhaften Überlasten ausreichend schnell auslösende elektrische Sicherung bereitzustellen. Diese Sicherung soll insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (Pkw, Lkw oder Motorrad) vorteilhaft einsetzbar sein, insbesondere zur Sicherung eines Bordnetzes, aber auch zur Verwendung in luftgestützten Fahrzeugen wie einem Flugzeug oder einem Hubschrauber, auf Schiffen usw. It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art, at least in part, and in particular to provide a more resistant to aging, sufficiently slow triggering at short load peaks and sufficiently fast triggering at permanent overloads electrical fuse. This fuse should be used advantageously in particular for use in a motor vehicle (car, truck or motorcycle), in particular for securing a vehicle electrical system, but also for use in airborne vehicles such as an airplane or a helicopter, on ships, etc.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherungseinrichtung, aufweisend einen elektrisch isolierenden Träger, mindestens eine auf dem Träger aufgebrachte erste Leiterbahn und mindestens eine auf dem Träger aufgebrachte zweite Leiterbahn, die durch mindestens eine jeweilige Materialverjüngung voneinander beabstandet, insbesondere voneinander getrennt, sind, wobei die jeweilige Materialverjüngung mittels eines ersten Metallkörpers aus einem niedrigschmelzenden Metall elektrisch gebrückt ist. Im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung kann unter einer Materialverjüngung nicht nur eine Stelle verstanden werden, an der das Material einen kleineren Querschnitt aufweist als anderswo, sondern vielmehr kann der Querschnitt auch null betragen, so dass die Materialverjüngung einer Unterbrechung zwischen zwei Materialteilen entsprechen kann. The object is achieved by a securing device, comprising an electrically insulating carrier, at least one first conductor track applied to the carrier and at least one on the support applied second conductor track, which are spaced apart from each other by at least one respective material taper, in particular separated from each other, wherein the respective material taper is electrically bridged by means of a first metal body of a low-melting metal. For the purposes of the present patent application, a material taper can not be understood to mean only a point at which the material has a smaller cross section than elsewhere, but rather the cross section can also be zero, so that the material taper can correspond to an interruption between two material parts.

So ergibt sich der Vorteil, dass das niedrigschmelzende Metall bzw. der daraus bestehende erste Metallkörper elektrisch in Reihe mit der zugehörigen ersten und zweiten Leiterbahn geschaltet ist und eine Auslösung der Sicherung durch Schmelzen des ersten Metallkörpers folglich besonders genau einstellbar ist. Auf eine Legierungsbildung mit den Leiterbahnen kommt es nicht mehr an. Insbesondere kann nun über die Masse des ersten Metallkörpers eine hohe Wärmekapazität bereitgestellt werden, welche einer Alterung durch kurze Stromspitzen vorbeugt und bei kurzen Stromspitzen träger reagierend einstellbar ist. Durch den niedrigen Schmelzpunkt des ersten Metallkörpers kann die Sicherung bei dauerhaften Überlasten schnell und sicher ansprechen. Durch den niedrigen Schmelzpunkt des ersten Metallkörpers ergibt sich der weitere Vorteil, dass auch temperaturempfindlichere Grundmaterialien des Trägers verwendbar sind. Die Verwendung eines Trägers ergibt den weiteren Vorteil, dass der erste Metallkörper aus dem niedrigschmelzenden und damit typischerweise weichen Metall keinen merklichen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, beispielsweise im Vergleich zu einer Verbindung zweier tragender Drähte über einen ersten Metallkörper. Thus, there is the advantage that the low-melting metal or the first metal body consisting thereof is electrically connected in series with the associated first and second conductor track and triggering of the fuse by melting of the first metal body can therefore be set particularly precisely. On an alloy formation with the tracks is no longer important. In particular, a high heat capacity can now be provided over the mass of the first metal body, which prevents aging by short current peaks and is reactively adjustable in the case of short current peaks. Due to the low melting point of the first metal body, the fuse can respond quickly and safely to permanent overloads. The low melting point of the first metal body results in the further advantage that temperature-sensitive base materials of the carrier can also be used. The use of a carrier provides the further advantage that the first metal body of the low-melting and thus typically soft metal is not exposed to significant mechanical stresses, for example, in comparison to a connection of two supporting wires via a first metal body.

Der Träger ist insbesondere ein plattenförmiger Träger. Er mag zusammen mit den Leiterbahnen eine Leiterplatte bilden. Der Träger mag einseitig oder beidseitig mit Leiterbanen belegt sein. Er mag die obige Anordnung mit dem mindestens einen ersten Metallkörper an einer oder an beiden Flachseiten aufweisen. The carrier is in particular a plate-shaped carrier. He may form a circuit board together with the tracks. The carrier may be occupied on one side or on both sides with Leiterbanen. It may have the above arrangement with the at least one first metal body on one or both flat sides.

Die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn mögen gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein, z.B. in Bezug auf ihr Material, ihre Dicke und/oder ihre Breite. Die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn mögen aus Kupfer bestehen. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Leiterbahn(en) eine Dicke zwischen 60 und 250 Mikrometer aufweisen, z.B. von ca. 70, 105, 125 oder 210 Mikrometern. The first track and the second track may be the same or different, e.g. in terms of their material, their thickness and / or their width. The first trace and the second trace may be made of copper. It has been found to be particularly advantageous that the track (s) have a thickness between 60 and 250 microns, e.g. of about 70, 105, 125 or 210 microns.

Die Dicke der Leiterbahnen mag sich dabei danach richten, für welchen Leitungsquerschnitt eine Sicherung ausgelegt sein soll. So werden für Leitungsquerschnitte von über 1,5 mm² typischerweise Leiterbahnen mit einer Dicke von 210 Mikrometern ausgewählt, um die Leiterbahnbreite und somit das Abmaß der Sicherung oder Sicherungseinrichtung möglichst klein halten zu können. The thickness of the conductor tracks may depend on which line cross-section a fuse should be designed for. Thus, for conductor cross sections of more than 1.5 mm ^2, conductor tracks with a thickness of 210 micrometers are typically selected in order to be able to keep the conductor track width and thus the dimension of the fuse or fuse device as small as possible.

Das niedrigschmelzende Metall weist insbesondere einen Schmelzpunkt auf, welcher niedriger liegt als der Schmelzpunkt des Materials der Leiterbahnen. Das niedrigschmelzende Metall mag insbesondere Zinn oder eine zinnbasierte Legierung sein, beispielsweise eine Legierung mit einem überwiegenden Gewichtsanteil von Zinn mit Beimischungen von Kupfer, Blei, Silber, Bismut und/oder Antimon. Der Zinnanteil mag insbesondere mindestens 60 Gew.-%, insbesondere mindestens 65 Gew.-%, insbesondere mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 85 Gew.-% betragen. Durch die Wahl des niedrigschmelzenden Metalls lässt sich insbesondere eine Auslösecharakteristik für dauerhafte Überlasten anpassen. Das niedrigschmelzende Metall mag insbesondere Lötzinn sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Auch können Bismut-basierte Legierungen als das niedrigschmelzende Metall verwendet werden. Eine Bismut-basierte Legierung mag einen überwiegenden Anteil an Bismut aufweisen, insbesondere von 50 Gew.-% oder mehr. In particular, the low-melting metal has a melting point which is lower than the melting point of the material of the conductor tracks. The low-melting point metal may in particular be tin or a tin-based alloy, for example an alloy with a predominant weight fraction of tin with admixtures of copper, lead, silver, bismuth and / or antimony. The tin content may in particular be at least 60% by weight, in particular at least 65% by weight, in particular at least 70% by weight, in particular at least 80% by weight, in particular at least 85% by weight. By choosing the low-melting metal, it is possible in particular to adapt a tripping characteristic for permanent overloads. The low melting point metal may be, but is not limited to, solder. Also, bismuth-based alloys can be used as the low-melting metal. A bismuth-based alloy may have a predominant amount of bismuth, in particular of 50% by weight or more.

Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest eine Materialverjüngung ein Spalt ist, durch welche die zugehörige erste Leiterbahn und zweite Leiterbahn voneinander elektrisch getrennt sind. Der beide Leiterbahnen kontaktierende und deshalb brückende mindestens eine erste Metallkörper stellt dann die einzige direkte elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterbahnen dar. Der durch die beiden Leiterbahnen fließende Strom fließt dann vollständig auch durch den mindestens einen ersten Metallkörper. So lässt sich eine besonders empfindliche Auslösung erreichen. It is an embodiment that at least one material taper is a gap through which the associated first conductor track and the second conductor track are electrically separated from one another. The two interconnects contacting and therefore bridging at least one first metal body then represents the only direct electrical connection between the two interconnects. The current flowing through the two interconnects then flows completely through the at least one first metal body. This makes it possible to achieve a particularly sensitive triggering.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zumindest eine Materialverjüngung mindestens eine Leiterbahnverengung ist oder aufweist. Die zugehörige erste Leiterbahn und zweite Leiterbahn können dann auch als Leiterbahnabschnitte einer einzigen Leiterbahn verstanden werden, die durch einen verengten Zwischenabschnitt einstückig miteinander verbunden sind. Die Leiterbahnverengung brückt dann bzw. verbindet dann ebenfalls die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn elektrisch, und zwar zusätzlich zu dem mindestens einen ersten Metallkörper. Der mindestens eine erste Metallkörper ist folglich elektrisch parallel zu der mindestens einen Leiterbahnverengung angeordnet. Die Leiterbahnverengung ist so schmal, dass bei einer Stromspitze ein so hoher Strom auch durch den mindestens einen ersten Metallkörper fließt, dass eine sichere Auslösung ermöglicht wird. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass sich für kurze Stromspitzen ein trägeres Auslöseverhalten einstellen lässt. Eine Bildung einer Legierung des Metalls der Leiterbahnverengung mit dem niedrigschmelzenden Metall ist für die Auslösung nicht entscheidend. Der mindestens eine erste Metallkörper mag mit der Leiterbahnverengung in direktem Kontakt stehen, z.B. darauf befestigt sein. It is still an embodiment that at least one material taper is or has at least one conductor track constriction. The associated first conductor track and second conductor track can then also be understood as conductor track sections of a single conductor track, which are integrally connected to one another by a narrowed intermediate section. The conductor narrowing then bridges or then also electrically connects the first conductor track and the second conductor track, in addition to the at least one first metal body. The at least one first metal body is consequently arranged electrically parallel to the at least one conductor track constriction. The conductor narrowing is so narrow that at a current peak such a high current also flows through the at least one first metal body that a safe Triggering is enabled. An advantage of this design is that can be set for short current peaks a slower tripping behavior. Formation of an alloy of the metal of the conductor narrowing with the low melting metal is not critical to the tripping. The at least one first metal body may be in direct contact with the conductor narrowing, for example, be fastened thereon.

Die Leiterbahnverengung ist insbesondere ein schmaler Steg. Dieser mag z.B. nicht mehr als die Hälfte der Breite einer der beiden Leiterbahnen aufweisen. The conductor narrowing is in particular a narrow web. This may e.g. not more than half the width of one of the two tracks.

Es ist auch eine Weiterbildung, dass die Materialverjüngung mindestens ein die beiden Leiterbahnen direkt kontaktierendes und damit brückendes, elektrisch leitfähiges Verbindungselement aus nicht niedrigschmelzendem Material ist, z.B. ein Drahtstück mit geringem Durchmesser. Das nicht niedrigschmelzende Material weist einen signifikant höheren Schmelzpunkt auf als der erste Metallkörper. Das Verbindungselement mag z.B. aus dem Material der beiden Leiterbahnen bestehen, z.B. aus Metall, z.B. aus Kupfer, und mag z.B. aufgepresst, aufgeklebt oder aufgelötet sein. Das Verbindungselement mag eine zu der Leiterbahnverengung ähnliche Wirkung zeigen. Diese Weiterbildung mag auch als eine zu dem mindestens einen Metallkörper parallele elektrische Brückung einer Materialverjüngung in Form eines Spalts oder einer Leiterbahnverengung angesehen werden. Eine solche Betrachtungsweise mag insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Materialverjüngung als eine Materialverjüngung nur der Leiterbahn(en) oder einer Leiterbahnstruktur angesehen wird. It is also a further development that the material tapering is at least one electrically conductive connecting element made of non-low-melting material that directly contacts and thus bridges the two printed conductors, e.g. a piece of wire with a small diameter. The non-low melting point material has a significantly higher melting point than the first metal body. The connecting element may e.g. consist of the material of the two tracks, e.g. made of metal, e.g. of copper, and may be e.g. be pressed on, glued or soldered. The connecting element may have an effect similar to the conductor narrowing. This development may also be regarded as an electrical bridging of a material taper in the form of a gap or a conductor narrowing that is parallel to the at least one metal body. Such an approach may be particularly advantageous if the material taper is viewed as a material taper only the trace (s) or a conductor track structure.

Es ist zudem noch eine Ausgestaltung, dass sich der erste Metallkörper auf eine freie Flachseite mindestens einer der beiden zugehörigen Leiterbahnen erstreckt. Dies ergibt den Vorteil, dass sich der erste Metallkörper beim Schmelzen durch Überlast über die zugehörigen Leiterbahnen besonders einfach ausbreiten kann. Dies wiederum ermöglicht ein verzugsfreies Unterbrechen bzw. Ansprechen der Sicherung, und zwar auch bei dauernder Überlast. Ein Grund dafür ist, dass dann, wenn der Schmelzpunkt des ersten Metallkörpers erreicht worden ist, sich dessen Material (z.B. getrieben durch die auf ihn einwirkende Schwerkraft und durch Adhäsionskräfte mit der Leiterbahn) auf der Leiterbahn ausbreitet, wodurch sich ein Querschnitt im Bereich der Materialverjüngung verringert, wodurch wiederum eine Stromdichte durch den ersten Metallkörper im Bereich der Materialverjüngung erhöht wird, was wiederum dessen Temperatur erhöht, die eine Viskosität des ersten Metallkörpers verringert, woraufhin dieser noch stärker auf der Leiterbahn zerfließt usw. Dieser Zyklus wird so lange durchgeführt, bis das niedrigschmelzende Material abgeflossen und/oder dort verdampft ist. Bei Vorliegen eines Spalts ist dadurch die Leitungsunterbrechung eingetreten. Bei paralleler Brückung durch nicht niedrigschmelzendes Material (beispielsweise aufgrund einer Leiterbahnverengung oder eines Verbindungselements) ist nach Entfernung des niedrigschmelzenden Materials die Stromstärke so hoch, dass das nicht niedrigschmelzende Material selbst wegschmilzt oder sogar verdampft. It is also an embodiment that extends the first metal body on a free flat side of at least one of the two associated conductor tracks. This results in the advantage that the first metal body can spread particularly easily during melting by overload on the associated conductor tracks. This in turn allows a distortion-free interruption or response of the fuse, even with permanent overload. One reason for this is that, when the melting point of the first metal body has been reached, its material (eg driven by the gravitational force acting thereon and by the adhesive forces with the conductor track) spreads on the track, resulting in a cross-section in the area of the material taper which in turn increases a current density through the first metal body in the region of the material taper, which in turn increases its temperature, which reduces a viscosity of the first metal body, causing it to flow even more on the conductor track, etc. This cycle is carried out until the low-melting material drained and / or evaporated there. If there is a gap, the line interruption has occurred. For parallel bridging by non-low melting point material (for example due to a trace narrowing or a connector), after removal of the low melting point material, the amperage is so high that the non-low melting material itself melts away or even evaporates.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass der erste Metallkörper ein praktisch vollständig aufgeschmolzener und dann wieder abgekühlter Metallkörper (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Metallpunkt" bezeichnet) ist. It is also an embodiment that the first metal body is a virtually completely molten and then cooled again metal body (hereinafter referred to as "metal point" without restricting the generality).

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der erste Metallkörper (z.B. ein Lotdepot) ein an der ersten und an der zweiten Leiterbahn nur angeschmolzener Metallkörper ist. Er mag insbesondere seine Ausgangsform zumindest weitgehend beibehalten. It is still another configuration that the first metal body (e.g., a solder deposit) is a metal body fused to only the first and second conductive lines. He may, in particular, at least largely maintain its initial form.

Alternativ mag der erste Metallkörper an den beiden zugehörigen Leiterbahnen auf andere Weise befestigt sein, z.B. angelötet sein, aufgepresst sein und/oder aufgeklebt sein. Alternatively, the first metal body may be attached to the two associated tracks in other ways, e.g. be soldered, be pressed on and / or glued on.

Der jeweilige erste Metallkörper mag also insbesondere die zugehörige erste Leiterbahn und zweite Leiterbahn durch direkten Kontakt elektrisch verbinden bzw. brücken. Alternativ mögen zwischen der ersten Leiterbahn und dem ersten Metallkörper und/oder zwischen der ersten Leiterbahn und dem ersten Metallkörper elektrisch leitfähige Zwischenelemente vorhanden sein. The respective first metal body may thus in particular electrically connect or bridge the associated first printed conductor and the second printed conductor by direct contact. Alternatively, electrically conductive intermediate elements may be present between the first conductor track and the first metal body and / or between the first conductor track and the first metal body.

Es ist eine Weiterbildung für den Fall eines Vorliegens eines Spalts, dass sich das niedrigschmelzende Metall bzw. der erste Metallpunkt nur in dem Spalt befindet und folglich nur die Stirnflächen der durch den Spalt getrennten Leiterbahnen kontaktiert. Dies ermöglicht einen besonders kompakten und materialsparenden Aufbau. Bei einer Überlast kann der erste Metallpunkt auf dem Träger abfließen und/oder verdampfen und dadurch eine Leitungsunterbrechung oder ein "Durchbrennen" bewirken. It is a development in the event of a gap being present that the low-melting metal or the first metal point is located only in the gap and thus contacts only the end faces of the interconnects separated by the gap. This allows a particularly compact and material-saving construction. In the event of an overload, the first metal point on the carrier can flow off and / or evaporate, thereby causing a line interruption or a "burn through".

Es ist auch eine Weiterbildung für den Fall eines Vorliegens eines Spalts, dass eine Spaltbreite mindestens 50 Mikrometer, insbesondere mindestens 100 Mikrometer, insbesondere mindestens 200 Mikrometer, insbesondere mindestens 300 Mikrometer, insbesondere mindestens 400 Mikrometer, insbesondere mindestens 500 Mikrometer, insbesondere mindestens 750 Mikrometer, insbesondere mindestens 1000 Mikrometer, insbesondere auch mehrere Millimeter, beträgt. Es ist noch eine Weiterbildung, dass eine Spaltbreite nicht mehr als fünf Millimeter, insbesondere nicht mehr als vier Millimeter, insbesondere nicht mehr als drei Millimeter, insbesondere nicht mehr als zwei Millimeter, insbesondere nicht mehr als einen Millimeter, insbesondere nicht mehr als 750 Mikrometer, insbesondere nicht mehr als 500 Mikrometer, insbesondere nicht mehr als 400 Mikrometer, insbesondere nicht mehr als 300 Mikrometer, insbesondere nicht mehr als 200 Mikrometer, insbesondere nicht mehr als 100 Mikrometer, aufweist. Besonders vorteilhaft hat sich eine Spaltbreite herausgestellt, die zwischen 100 und 500 Mikrometern beträgt, insbesondere ca. 300 Mikrometer. It is also a further development in the event of a gap having a gap width of at least 50 micrometers, in particular at least 100 micrometers, in particular at least 200 micrometers, in particular at least 300 micrometers, in particular at least 400 micrometers, in particular at least 500 micrometers, in particular at least 750 micrometers, in particular at least 1000 micrometers, in particular also several millimeters. It is still a development that a gap width not more than five millimeters, in particular not more than four millimeters, in particular not more than three millimeters, in particular not more than two millimeters, in particular not more than one millimeter, in particular not more than 750 micrometers, in particular not more than 500 micrometers, in particular not more than 400 micrometers, in particular not more than 300 micrometers, in particular not more than 200 micrometers, in particular not more than 100 microns. Particularly advantageous is a gap width has been found that is between 100 and 500 microns, in particular about 300 microns.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass der erste Metallpunkt domartig geformt ist. Dieses Hervorstehen über eine Höhe bzw. Dicke ermöglicht sowohl eine besonders große Masse des niedrigschmelzenden Materials als auch eine für das Zerfließen unter der eigenen Schwerkraft vorteilhafte Höhe. Unter der domartigen Form mag insbesondere eine Form verstanden werden, welche einen umgedreht schalenartige Form aufweist, insbesondere eine kugelkalottenartige Grundform, insbesondere eine halbkugelartige Grundform. Die domartige Form mag auch als eine tropfen- oder linsenförmige Form bezeichnet werden. Die domartige Form mag insbesondere durch eine Oberflächenspannung des niedrigschmelzenden Materials bei einem Erstarren vorgegeben sein. It is still a development that the first metal point is dome-shaped. This protrusion over a height or thickness allows both a particularly large mass of the low-melting material and a height advantageous for flowing under its own gravity. Under the dome-like shape may be understood in particular a form having an inverted cup-like shape, in particular a kugelkalottenartige basic shape, in particular a hemispherical basic shape. The dome-like shape may also be referred to as a teardrop or lenticular shape. The dome-shaped form may in particular be predetermined by a surface tension of the low-melting material upon solidification.

Der erste Metallkörper, insbesondere der erste Metallpunkt, steht vorzugsweise allgemein über die davon kontaktierten Leiterbahnen hinaus. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der erste Metallkörper eine Dicke zwischen 0,4 mm und 0,8 mm aufweist, insbesondere zwischen 0,5 mm und 0,7 mm, insbesondere von ca. 0,6 mm. Es hat sich zudem als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der erste Metallkörper eine Dicke aufweist, die dreimal bis fünfmal so dick ist wie eine Dicke mindestens einer kontaktierten Leiterbahn, insbesondere zumindest ungefähr viermal so dick ist. The first metal body, in particular the first metal point, is preferably generally beyond the conductor tracks contacted therefrom. It has been found to be particularly advantageous that the first metal body has a thickness between 0.4 mm and 0.8 mm, in particular between 0.5 mm and 0.7 mm, in particular of about 0.6 mm. It has also been found to be particularly advantageous that the first metal body has a thickness which is three times to five times as thick as a thickness of at least one contacted conductor track, in particular at least approximately four times as thick.

Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass sich auf mindestens einer der beiden Zuleitungen in der Nähe des ersten Metallkörpers mindestens ein zweiter Metallkörper, insbesondere Metallpunkt, befindet, vorteilhafterweise ebenfalls aus einem niedrigschmelzenden Metall, besonders vorteilhaft aus dem gleichen niedrigschmelzenden Metall. Dadurch wird eine thermische Trägheit des ersten Metallkörpers bei kurzzeitigen Lastspitzen weiter erhöht, da der mindestens eine zweite Metallkörper einen Anteil der sonst in den ersten Metallkörper übergehenden Wärme aufnehmen kann. Dies erhöht eine Trägheit bei kurzzeitigen Lastspitzen und bewirkt ein späteres Auslösen, während der mindestens eine zweite Metallkörper praktisch keine Auswirkung auf ein Verhalten des ersten Metallkörpers bei dauerhaften Überlasten aufweist. Der mindestens eine zweite Metallkörper ist dabei über die gemeinsam kontaktierte Leiterbahn mit dem ersten Metallkörper thermisch verbunden (die Leiterbahn dient also als eine thermische Brücke). It is a further embodiment that is located on at least one of the two leads in the vicinity of the first metal body at least a second metal body, in particular metal point, advantageously also of a low-melting metal, particularly advantageously from the same low-melting metal. As a result, a thermal inertia of the first metal body is increased further in the case of short-term peak loads, since the at least one second metal body can absorb a portion of the heat otherwise transferred into the first metal body. This increases inertia in short-term load peaks and causes later release, while the at least one second metal body has virtually no effect on behavior of the first metal body with permanent overloads. The at least one second metal body is thermally connected via the jointly contacted conductor track to the first metal body (the conductor track thus serves as a thermal bridge).

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens ein Flüssigmetall-Abzugselement für den ersten Metallkörper an dem Träger angeordnet ist, insbesondere auch auf einer Leiterbahn. Unter einem Flüssigmetall-Abzugselement wird insbesondere ein Element verstanden, das in der Lage ist, seine Oberfläche benetzendes, flüssiges Metall in das Element zu ziehen. Dies mag auch als "Aufsaugen" oder "Absaugen" bezeichnet werden und mag beispielsweise durch Kapillarkräfte erreicht werden, denen das flüssige Metall ausgesetzt ist. Das Flüssigmetall-Abzugselement bewirkt, dass ein zumindest teilweise geschmolzener erster Metallkörper besonders sicher und schnell von der Materialverjüngung abgezogen werden kann. It is yet another embodiment that at least one liquid metal extraction element for the first metal body is arranged on the carrier, in particular also on a conductor track. By a liquid metal withdrawal element is meant, in particular, an element which is capable of drawing its surface wetting, liquid metal into the element. This may also be referred to as "sucking" or "sucking off" and may be achieved, for example, by capillary forces to which the liquid metal is exposed. The liquid metal withdrawal element causes an at least partially melted first metal body can be deducted from the material taper particularly safe and fast.

In einer alternativen Ausgestaltung mag mindestens ein Flüssigmetall-Abzugselement auf dem Träger zwischen einer jeweiligen Leiterbahn und dem ersten Metallkörper angeordnet sein und sie (d.h., die Leiterbahn und den ersten Metallkörper) kontaktieren. Dies ermöglicht eine besonders effektive Absaugung oder Entfernung des durch eine Überlast geschmolzenen ersten Metallkörpers. In an alternative embodiment, at least one liquid metal stripping element may be disposed on the support between a respective track and the first metal body and contact them (i.e., the track and the first metal body). This allows a particularly effective extraction or removal of the melted by an overload first metal body.

Das Flüssigmetall-Abzugselement mag beispielsweise eine Entlötlitze sein. The liquid metal withdrawal element may for example be an Entlötlitze.

Es ist eine Ausgestaltung davon, dass das mindestens eine Flüssigmetall-Abzugselement den ersten Metallkörper kontaktiert. So kann ein besonders schneller Abzug bzw. ein besonders schnelles Auslösen des schmelzenden ersten Metallkörpers erreicht werden. It is an embodiment that the at least one liquid metal extraction element contacts the first metal body. Thus, a particularly fast trigger or a particularly rapid release of the melting first metal body can be achieved.

Es ist eine alternative Ausgestaltung davon, dass das mindestens eine Flüssigmetall-Abzugselement zu dem ersten Metallkörper beabstandet ist. So kann ein Abzug des niedrigschmelzenden Metalls verzögert werden, bis der schmelzende erste Metallkörper zu dem Flüssigmetall-Abzugselement geflossen ist. It is an alternative embodiment of the at least one liquid metal withdrawal element being spaced from the first metal body. Thus, a withdrawal of the low melting point metal may be delayed until the melting first metal body has flowed to the liquid metal withdrawal element.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass der Träger eine Bohrung oder ein durchgängiges Loch im Bereich der Materialverjüngung, insbesondere des Spalts, aufweist (die Bohrung also in dem Bereich der Materialverjüngung, insbesondere in den Spalt, mündet). Dadurch kann das Material des ersten Metallkörpers bei Überlast auch durch die Bohrung abfließen, was ein sicheres Auslösen weiter unterstützt. Die Bohrung mag insbesondere mit niedrigschmelzendem Metall gefüllt sein, was ein Aufbringen des ersten Metallkörpers erleichtert. Das in der Bohrung befindliche niedrigschmelzendem Metall mag dem Metall des ersten Metallkörpers entsprechen. It is also an embodiment that the carrier has a bore or a continuous hole in the region of the material taper, in particular of the gap (the bore thus opens in the region of the material taper, in particular into the gap). As a result, the material of the first metal body in case of overload also flow through the bore, which further supports a safe triggering. The bore may in particular be filled with low-melting metal, which facilitates application of the first metal body. The low melting point metal in the bore may correspond to the metal of the first metal body.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass zumindest die zweiten Metallkörper auf verbreiterten Bereichen der jeweiligen Leiterbahnen angeordnet sind, welche verbreiterten Bereiche auch mindestens eine jeweilige Materialverjüngung, insbesondere einen jeweiligen Spalt, begrenzen können. Allgemein mag ein verbreiterter Bereich ein Bereich der Leiterbahn (insbesondere angrenzend an oder in der Nähe der Materialverjüngung) sein, welcher für die Aufnahme von Metallkörpern geometrisch ausgeprägt ist. Die Bereiche können insbesondere an die Materialverjüngung angrenzende Endbereiche sein. So können ein großflächiger Kontakt und damit ein effektiver Wärmeübergang von dem zweiten Metallkörper zu der Leiterbahn auch bei ansonsten geringer Breite der Leiterbahn erreicht werden. It is also an embodiment that at least the second metal bodies are arranged on widened areas of the respective conductor tracks, which widened areas can also limit at least one respective material taper, in particular a respective gap. Generally, a broadened region may be an area of the trace (especially adjacent to or near the material taper) which is geometrically shaped to receive metal bodies. The regions may in particular be end regions adjoining the material taper. Thus, a large-area contact and thus an effective heat transfer from the second metal body to the conductor can be achieved even with otherwise small width of the conductor.

Die verbreiterten Bereiche der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn können gleich oder unterschiedlich geformt sein. The widened regions of the first conductor track and the second conductor track can be shaped identically or differently.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der elektrisch isolierende Träger ein übliches Leiterplattenmaterial wie FR4 als sein Grundmaterial aufweist. Dies senkt Kosten und verhindert eine Wärmeabfuhr über die – typischerweise schlecht wärmeleitende – Leiterplatte. Die im Vergleich zu einer Keramik bei in etwa gleicher Wärmekapazität wesentlich schlechtere Wärmeleitung des Trägermaterials ist beispielsweise für die Einstellung einer angepassten Kennlinie günstig. Ein solcher Träger auf herkömmlichem Leiterplatten-Grundmaterial wie FR4 lässt sich aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur des ersten Metallkörpers verwenden, da z.B. FR4 bis ca. 300 °C nutzbar ist. Allgemein mag dann ein nicht-keramischer Träger verwendet werden, der einen hohen Glaspunkt von z.B. mehr als 180 °C und/oder eine hohe Zerstörtemperatur von mehr als 300 °C aufweist. It is also an aspect that the electrically insulating substrate has a conventional board material such as FR4 as its base material. This reduces costs and prevents heat dissipation via the - typically poorly thermally conductive - PCB. The significantly lower thermal conductivity of the carrier material compared to a ceramic with approximately the same heat capacity is favorable, for example, for setting an adapted characteristic curve. Such a carrier on conventional circuit board base material such as FR4 can be used because of the low melting temperature of the first metal body, e.g. FR4 can be used up to approx. 300 ° C. In general, a non-ceramic support may then be used which has a high glass point of e.g. has more than 180 ° C and / or a high destruction temperature of more than 300 ° C.

Es ist eine alternative Weiterbildung, dass der elektrisch isolierende Träger Keramik als sein Grundmaterial aufweist. Keramik ist besonders temperaturbeständig und kann z.B. auch mit ersten Metallkörpern verwendet werden, die eine Schmelztemperatur von mehr als 250 °C aufweisen. Die Keramik mag z.B. eine Aluminiumoxid-Keramik sein. Insbesondere bei einer doppelseitigen Belegung der Keramik mit einer metallischen Beschichtung mag z.B. eine DCB("Direct Copper Bonded ")-Struktur verwendet werden. Bei dieser mag insbesondere ein Träger aus Aluminiumoxid-Keramik einseitig oder beidseitig mit mindestens einer Kupferfolie laminiert sein. Leiterbahnen können z.B. durch Ätzen ausgeprägt werden. It is an alternative development that the electrically insulating carrier has ceramic as its base material. Ceramics are particularly temperature resistant and can e.g. also be used with first metal bodies having a melting temperature of more than 250 ° C. The ceramic may e.g. be an alumina ceramic. In particular, in a double-sided coating of the ceramic with a metallic coating may be e.g. a DCB ("Direct Copper Bonded") structure can be used. In this particular, a support made of alumina ceramic may be laminated on one side or both sides with at least one copper foil. Conductor tracks can e.g. be formed by etching.

Es ist eine Weiterbildung, dass der plattenförmige Keramikträger eine Dicke zwischen 0,25 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 0,75 mm, aufweist. Seine lateralen Abmessungen mögen z.B. jeweils zwischen 15 mm und 40 mm liegen, z.B. in Form eines Rechtecks mit Kantenlängen von ca. 20 mm und ca. 35 mm. It is a development that the plate-shaped ceramic carrier has a thickness between 0.25 mm and 1 mm, in particular between 0.5 mm and 0.75 mm. Its lateral dimensions may be e.g. each between 15 mm and 40 mm, e.g. in the form of a rectangle with edge lengths of approx. 20 mm and approx. 35 mm.

Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens eine Leiterbahn mehr als eine Materialverjüngung, insbesondere mehr als einen Spalt, begrenzt. So lassen sich beispielsweise mehrere unabhängig voneinander arbeitende Sicherungen auf dem gleichen Träger bereitstellen, was einen besonders kompakten Aufbau ermöglicht. Auch lassen sich auf dem gleichen Träger mehrere Sicherungen bereitstellen, die eine gemeinsame Stromleitung nutzen (was im Folgenden auch als "Multifuse" bezeichnet wird. It is also an embodiment that at least one conductor track limits more than one material taper, in particular more than one gap. Thus, for example, several independent backups can be provided on the same carrier, which allows a particularly compact design. It is also possible to provide several fuses on the same carrier which use a common power line (which is also referred to below as "multifuse").

Auf dem Träger mag also eine gleiche oder eine unterschiedliche Zahl erster und zweiter Leiterbahnen vorhanden sein, die eine jeweilige Materialverjüngung, insbesondere einen jeweiligen Spalt, begrenzen. Es ist eine Ausgestaltung davon, dass genau eine erste Leiterbahn und mehrere zweite Leiterbahnen vorhanden sind und mehrere Materialverjüngungen, insbesondere Spalte, zwischen der ersten Leiterbahn und einer jeweiligen zweiten Leiterbahn durch jeweilige erste Metallkörper gebrückt sind. On the support may therefore be the same or a different number of first and second conductor tracks, which limit a respective material taper, in particular a respective gap. It is an embodiment that exactly one first printed conductor and a plurality of second printed conductors are present and a plurality of material tapers, in particular gaps, between the first printed conductor and a respective second printed conductor are bridged by respective first metal bodies.

Unterschiedliche zweite Leiterbahnen können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, z.B. eine unterschiedliche Breite, Dicke und/oder Form aufweisen. Different second tracks may be the same or different, e.g. have a different width, thickness and / or shape.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Sicherungseinrichtung wie oben beschrieben, wobei ein elektrisch isolierender Träger bereitgestellt wird, auf dem mindestens eine erste Leiterbahn und mindestens eine zweite Leiterbahn aufgebracht sind, welche durch eine jeweilige Materialverjüngung, insbesondere Spalt, voneinander beabstandet, insbesondere voneinander getrennt, sind, Lötstopplack so auf den Träger aufgebracht wird, dass die Materialverjüngung und ein jeweils an die Materialverjüngung angrenzender Abschnitt der beiden Leiterbahnen freibleibt, niedrigschmelzendes Metall in diese erste Freibleibung eingebracht wird, um einen ersten Metallpunkt zu bilden, und nach Abkühlen des ersten Metallpunkts der Lötstopplack entfernt wird. The object is also achieved by a method for producing a safety device as described above, wherein an electrically insulating carrier is provided, on which at least one first conductor track and at least one second conductor track are applied, which are spaced from each other by a respective material taper, in particular a gap. in particular, are separated from each other, solder resist is applied to the carrier so that the material taper and each adjacent to the material taper portion of the two interconnects remains low-melting metal is introduced into this first unobstructed to form a first metal point, and after cooling the first metal point of the solder mask is removed.

Durch dieses Verfahren wird eine genaue Positionierung und Formgebung der ersten Freibleibung und damit des ersten Metallpunkts ermöglicht, welcher sich bei seiner Aufbringung nur bis zu dem Lötstopplack ausbreiten bzw. fließen kann. By this method, an accurate positioning and shaping of the first and thus the first edition of the first metal point allows, which can spread when applied only to the solder resist or flow.

Die erste Freibleibung oder Aussparung in dem Lötstopplack umfasst also zumindest den freibleibenden Abschnitt der Leiterbahnen einschließlich der Materialverjüngung dazwischen. Die erste Freibleibung kann beliebig geformt sein, z.B. kreisförmig, oval, eckig, freiförmig usw. The first non-erosion or recess in the solder resist thus comprises at least the remaining portion of the conductor tracks including the material taper therebetween. The first unobstructed can be arbitrarily shaped, for example, circular, oval, angular, freeform, etc.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der Lötstopplack so auf den Träger aufgebracht wird, dass mindestens eine von der ersten Freibleibung durch den Lötstopplack getrennte zweite Freibleibung auf zumindest einer der Leiterbahnen erzeugt wird, und niedrigschmelzendes Metall in die mindestens eine zweite Freibleibung eingebracht wird, um einen jeweiligen zweiten Metallpunkt zu bilden. So wird auch eine genaue Positionierung und Form des zweiten Metallpunkts ermöglicht. It is an embodiment that the solder resist is applied to the carrier in such a way that at least one second friction which is separated from the first friction engagement by the solder resist is produced on at least one of the conductor tracks, and low-melting metal is introduced into the at least one second friction engagement to form respective second metal point. This also allows accurate positioning and shape of the second metal point.

Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass als Lötstopplack abziehbarer Lötstopplack verwendet wird. Dieser ist besonders einfach aufbringbar und wieder entfernbar. Jedoch mag der Lötstopplack z.B. auch durch eine mechanische, chemische und/oder thermische Bearbeitung, beispielsweise mittels Laserablation usw., entfernt werden. It is also an embodiment that is used as Lötstopplack peelable Lötstopplack. This is particularly easy to apply and removable. However, the solder resist may e.g. also be removed by a mechanical, chemical and / or thermal processing, for example by means of laser ablation, etc.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass niedrigschmelzendes Metall in Form eines vorgeformten Lotdepots (auch als Lotformteil oder "Solder-Preform" bezeichnet) in die jeweilige Freibleibung eingebracht und dort aufgeschmolzen wird. Das Aufschmelzen kann z.B. in einem Ofen, insbesondere Reflow-Ofen, durchgeführt werden. Die Verwendung vorgeformter Lotdepots weist den Vorteil auf, dass diese automatisierbar gehandhabt werden können, z.B. mittels einer Bestückmaschine, und dass so eine sehr genau definierte Masse an niedrigschmelzendem Metall deponiert werden kann. It is yet another embodiment that low-melting metal in the form of a preformed solder deposit (also referred to as a solder preform or "solder preform") is introduced into the respective untreated area and melted there. The melting can e.g. in an oven, in particular reflow oven. The use of preformed solder deposits has the advantage that they can be handled in an automatable manner, e.g. by means of a placement machine, and that so a very well-defined mass of low-melting metal can be deposited.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of exemplary embodiments which will be described in detail in conjunction with the drawings.

1 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer noch nicht fertigen Sicherungseinrichtung; 1 shows in plan view a section of a not yet finished security device;

2 zeigt in Draufsicht den Ausschnitt aus 1 mit der nun fertigen Sicherungseinrichtung; 2 shows in top view the neck 1 with the now finished security device;

3A bis 3D zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts mehrere Schritte zum Herstellen einer Sicherheitseinrichtung; 3A to 3D show a sectional view in side view with reference to a section of several steps for producing a safety device;

4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts eine Sicherheitseinrichtung bei Überlast; 4 shows a sectional view in side view on the basis of a detail of a safety device in case of overload;

5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts eine weitere Sicherheitseinrichtung; 5 shows a sectional view in side view with reference to a section of a further safety device;

6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts noch eine weitere Sicherheitseinrichtung; 6 shows a sectional view in side view with reference to a section still another safety device;

7 zeigt in Draufsicht noch eine weitere Sicherheitseinrichtung und 7 shows in plan view yet another safety device and

8 zeigt in Draufsicht noch eine weitere Sicherheitseinrichtung. 8th shows in plan view yet another safety device.

1 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer noch nicht fertigen Sicherungseinrichtung 1. In diesem Zustand zeigt die Sicherungseinrichtung 1 einen plattenförmigen, elektrisch isolierenden Träger 2 aus herkömmlichem Leiterplattenmaterial, hier beispielsweise aus FR4. Der Träger 2 mag einseitig oder beidseitig metallbeschichtet sein. An der hier ausschnittsweise gezeigten Vorderseite des Trägers 2 liegen mindestens eine erste Leiterbahn 3 und mindestens eine zweite Leiterbahn 4 auf, die z.B. mäanderförmig verlaufen können. Die Leiterbahnen 3, 4 sind durch eine Materialverjüngung in Form eines dünnen Spalts 5 voneinander getrennt. Der Spalt 5 mag eine Spaltbreite b von ca. 300 Mikrometern aufweisen. Im Bereich des Spalts 5 weisen die Leiterbahnen 3, 4 jeweils verbreiterte Endbereiche 6 bzw. 7 auf. Die Leiterbahnen 3, 4 bestehen aus Kupfer mit einer Dicke von ca. 0,125 mm. 1 shows a plan view of a section of a not yet finished security device 1 , In this state, the safety device shows 1 a plate-shaped, electrically insulating carrier 2 from conventional printed circuit board material, here for example from FR4. The carrier 2 May be metal coated on one or both sides. At the front of the carrier shown here in detail 2 are at least a first trace 3 and at least one second trace 4 on, for example, can meandered. The tracks 3 . 4 are due to a material taper in the form of a thin gap 5 separated from each other. The gap 5 may have a gap width b of about 300 microns. In the area of the gap 5 have the tracks 3 . 4 each widened end regions 6 respectively. 7 on. The tracks 3 . 4 consist of copper with a thickness of approx. 0.125 mm.

2 zeigt den Ausschnitt aus 1 mit der nun fertigen Sicherungseinrichtung 1. Im Gegensatz zu 1 ist nun ein erster Metallkörper in Form eines aufgeschmolzenen ersten Metallpunkts 8 aus Lötzinn auf den Spalt 5 und auf die freien Flachseiten oder Oberseiten der beiden Leiterbahnen 3, 4 in der Nähe des Spalts 5 aufgebracht worden. Der erste Metallpunkt 8 brückt also die beiden Leiterbahnen 3, 4 elektrisch. 2 shows the section 1 with the now finished security device 1 , In contrast to 1 is now a first metal body in the form of a molten first metal point 8th made of solder on the gap 5 and on the free flat sides or tops of the two tracks 3 . 4 near the gap 5 been applied. The first metal point 8th bridges the two tracks 3 . 4 electric.

Auf den verbreiterten Endbereichen 6 bzw. 7 der Leiterbahnen 3 und 4 befinden sich nun jeweils auch zweite Metallkörper in Form aufgeschmolzener zweiter Metallpunkte 9 bzw. 10 aus Lötzinn. Die Metallpunkte 9 und 10 sind so nah an dem ersten Metallpunkt 8 angeordnet, dass sie über die Leiterbahnen 3 bzw. 4 in einem thermischen Kontakt stehen. On the widened end areas 6 respectively. 7 the tracks 3 and 4 There are now also each second metal body in the form of molten second metal points 9 respectively. 10 made of solder. The metal points 9 and 10 are so close to the first metal point 8th arranged them over the tracks 3 respectively. 4 to be in thermal contact.

Bei einer kurzzeitigen Überlast werden die zweiten Metallpunkte 9 und 10 durch den durch die Leiterbahnen 3 und 4 fließenden Strom nicht wesentlich erwärmt. Hingegen wird der erste Metallpunkt 8, der elektrisch in Reihe mit den Leiterbahnen 3 und 4 geschaltet ist, durch den Stromfluss erwärmt. Die in dem ersten Metallpunkt 8 erzeugt Wärme kann über die Leiterbahnen 3 und 4 zu den zweiten Metallpunkten 9 bzw. 10 abfließen, die als zusätzliche Wärmekapazitäten dienen. Durch die zweiten Metallpunkte 9 bzw. 10 kann folglich die Temperatur in dem ersten Metallpunkt 8 bei kurzzeitiger Überlast etwas abgesenkt werden, so dass eine trägere Auslösung erfolgt. Die Auslösung dieser Sicherungseinrichtung 1 wird genauer weiter unten im Zusammenhang mit 4 erläutert. In the case of a short-term overload, the second metal points become 9 and 10 through the through the tracks 3 and 4 flowing electricity is not significantly heated. On the other hand, the first metal point 8th that is electrically connected in series with the tracks 3 and 4 is switched, heated by the current flow. The one in the first metal point 8th Heat can be generated via the conductor tracks 3 and 4 to the second metal points 9 respectively. 10 drain off as additional Heat capacities serve. Through the second metal points 9 respectively. 10 Consequently, the temperature in the first metal point 8th be briefly lowered during short-term overload, so that a slow release occurs. The triggering of this safety device 1 will be more closely related below 4 explained.

Bei langandauernden, aber vergleichsweise geringen Überlasten tragen die zweiten Metallpunkte 9 bzw. 10 jedoch nicht oder nicht wesentlich zur Verschiebung des Auslösezeitpunkts bei, da sich die Sicherungseinrichtung 1 dann praktisch im thermischen Gleichgewicht befindet. For long-lasting but comparatively low overloads, the second metal points carry 9 respectively. 10 However, not or not essential to the shift of the triggering time, since the safety device 1 then practically in thermal equilibrium.

3A bis 3D zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts mehrere Schritte zum Herstellen einer Sicherheitseinrichtung, z.B. der Sicherheitseinrichtung 1. 3A to 3D show a sectional view in side view on the basis of a detail of several steps for producing a safety device, such as the safety device 1 ,

In 3A wird eine Leiterplatte 2 bis 4 mit einem zu 1 analogen Aufbau bereitgestellt. Dabei sind die Leiterbahnen 3 und 4 beide an einer Vorderseite des FR4-Trägers angebracht. Eine mögliche Metallisierung der Rückseite ist nicht dargestellt. Die Leiterbahnen 3 und 4 sind teilweise mit Lötstopplack 11 belegt. Jedoch ist ein Bereich (im Folgenden als "erste Freibleibung" 12 bezeichnet) freigeblieben oder freigelegt worden, der zumindest einen Teil des Spalts 5 und einen jeweiligen an den Spalt 5 angrenzenden Abschnitt der Leiterbahnen 3 und 4 einnimmt. Die Verwendung des Lötstopplacks 11 weist unter anderem den Vorteil auf, dass eine sehr genau geformte und positionierte erste Freibleibung 12 erzeugt werden kann. In 3A becomes a circuit board 2 to 4 with one too 1 provided analog structure. Here are the tracks 3 and 4 both attached to a front of the FR4 carrier. A possible metallization of the back is not shown. The tracks 3 and 4 are partially with solder mask 11 busy. However, one area (hereinafter referred to as "first unreserved" 12 have been left free or exposed, the at least a part of the gap 5 and a respective one to the gap 5 adjacent section of the tracks 3 and 4 occupies. The use of the solder resist 11 has, inter alia, the advantage that a very precisely shaped and positioned first unreserved 12 can be generated.

In einem folgenden, in 3B gezeigten Schritt, wird ein vorgeformtes Lotdepot 13 aus Lötzinn in die erste Freibleibung 12 eingelegt, z.B. auf den Spalt. Die Verwendung vorgeformter Lotdepots 13 weist den Vorteil auf, dass diese automatisierbar gehandhabt werden können, z.B. mittels einer Bestückmaschine, und dass so eine sehr genau definierte Masse an Lötzinn in die erste Freibleibung 12 eingebracht werden kann. In a following, in 3B shown step, is a preformed solder deposit 13 made of solder in the first edition 12 inserted, eg on the gap. The use of preformed solder deposits 13 has the advantage that they can be handled automatically, for example by means of a placement machine, and that so a very well-defined mass of solder in the first unreserved 12 can be introduced.

Wie in 3C gezeigt, kann folgend das Lotdepot 13 z.B. mittels eines Reflowprozesses geschmolzen werden. Dabei zerfließt das vorher z.B. würfelförmig bereitgestellte Lotdepot 13 bis zu der durch den Lötstopplack 11 erzeugten Rand der ersten Freibleibung 12. Durch die genaue Abmessung der ersten Freibleibung 12 und die genau definierte Masse des Lötzinns des Lotdepots 13 bildet sich ein domartig geformter erster Metallpunkt 8 mit gut bekannten Ausmaßen. Beispielsweise mag ein Durchmesser durch die erste Freibleibung 12 bestimmt sein. Eine Dicke des ersten Metallpunkts 8 von beispielsweise ca. 0,6 mm lässt sich dann durch Wahl der Masse des Lotdepots 13 genau einstellen. Der Spalt 5 ist dabei ebenfalls durch das Lötzinn gefüllt. Die domartige Form der freien Oberfläche des Lötzinns ist durch die Kohäsion des Lötzinns vorgegeben. As in 3C Shown below is the Lot Depot 13 For example, be melted by means of a reflow process. In the process, the solder depot, previously provided, for example, as a cube, dissolves 13 through to the solder resist 11 generated margin of the first release 12 , Due to the exact dimensions of the first edition 12 and the well-defined mass of the solder of the solder deposit 13 a dome-shaped first metal point forms 8th with well-known dimensions. For example, a diameter may be like the first one 12 be determined. A thickness of the first metal point 8th for example, about 0.6 mm can then be selected by selecting the mass of the solder deposit 13 set exactly. The gap 5 is also filled by the solder. The dome shape of the free surface of the solder is dictated by the cohesion of the solder.

Nach Abkühlen des ersten Metallpunkts 8 wird der Lötstopplack 11 entfernt, was in 3D gezeigt ist. Für ein einfaches Entfernen des Lötstopplacks 11 mag beispielsweise abziehbarer Lötstopplack verwendet werden. After cooling the first metal point 8th becomes the solder mask 11 removed what's in 3D is shown. For easy removal of the solder resist 11 For example, peelable solder mask may be used.

Die in den 3A bis 3D gezeigte Vorgehensweise mag analog zur Bereitstellung der in diesen Figuren nicht dargestellten zweiten Metallpunkte 9 und 10 verwendet werden, wobei dann jedoch kein Spalt 5 genötigt wird, sondern die Metallpunkte 9 und 10 auf einer jeweiligen Leiterbahn 3 bzw. 4 bereitgestellt werden. Die zur Herstellung der zweiten Metallpunkte 9 und 10 erzeugte zweiten Freibleibungen (o. Abb.) sind durch den Lötstopplack 11 von der ersten Freibleibung 12 beabstandet. Die erste Freibleibung 12 und die zweiten Freibleibungen mögen eine gleiche oder eine unterschiedliche Form aufweisen. Die Bereitstellung der Metallpunkte 8 bis 10 mag parallel bzw. in den gleichen Verfahrensschritten durchgeführt werden. The in the 3A to 3D The procedure shown may be analogous to the provision of the second metal points not shown in these figures 9 and 10 can be used, but then no gap 5 is required, but the metal points 9 and 10 on a respective track 3 respectively. 4 to be provided. The for the production of the second metal points 9 and 10 generated second unreleased images (not shown) are through the solder resist 11 from the first release 12 spaced. The first release 12 and the second exposures may be the same or different in shape. The provision of metal points 8th to 10 may be carried out in parallel or in the same process steps.

4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts ein Auslösen einer Sicherheitseinrichtung, z.B. der Sicherheitseinrichtung 1, bei Überlast. Hier sind auch die in der Nähe des ersten Metallpunkts 8 aufgebrachten zweiten Metallpunkte 9 und 10 ausschnittsweise dargestellt. 4 shows a sectional view in side view with reference to a section triggering a safety device, such as the safety device 1 , in case of overload. Here are also those near the first metal point 8th applied second metal points 9 and 10 shown in detail.

Bei Überlast fließt ein so großer elektrischer Strom durch den ersten Metallpunkt 8, dass sich dieser bis über seinen Schmelzpunkt (z.B. von 231 °C) hinaus erwärmt und so schmilzt. Mit dem Schmelzen breitet sich der erste Metallpunkt 8 über die bisher noch nicht davon benetzte oder kontaktierte Oberfläche der Leiterbahnen 3 und 4 aus und zerfließt also. Zu dem Zerfließen trägt erstens die Schwerkraft des ersten Metallpunkt 8 bei, dessen Höhe durch den nun entfernten Lötstopplack 11 festgelegt war. Zweitens wirken das Kupfer der Leiterbahnen 3 und 4 und das Lötzinn des ersten Metallpunkts 8 adhäsiv aufeinander, so dass die Leiterbahnen 3 und 4 den ersten Metallpunkt 8 'auseinanderziehen' bzw. das Lötzinn über das Kupfer kriecht. Drittens kann der erste Metallpunkt 8 von den ggf. auch zerfließenden zweiten Metallpunkten 9 und 10 kohäsiv angezogen werden, wodurch sich die Metallpunkte 8 (teilweise) und 9 bzw. 8 (teilweise) und 10 vereinigen. Insgesamt wird durch das Zerfließen bewirkt, dass sich ein Strömungsquerschnitt des dann zumindest teilweise flüssigen ersten Metallpunkts 8 verringert, wodurch sich eine Stromdichte durch den ersten Metallpunkt 8 im Bereich des Spalts 5 noch weiter erhöht, was eine Temperatur noch weiter heraufsetzt, wodurch wiederum die obigen Effekte noch weiter verstärkt werden usw. Am Ende dieses sich selbst verstärkenden Ablaufs ist das Lötzinn des ersten Metallpunkts 8 auch aus dem Spalt 5 herausgeflossen und/oder ist zumindest im Bereich des Spalts 5 verdampft (nicht dargestellt). Folglich kommt es zu einer Leitungsunterbrechung zwischen der ersten Leiterbahn 3 und der zweiten Leiterbahn 4, was einem Auslösen der Sicherungseinrichtung 1 entspricht. When overloaded, such a large electric current flows through the first metal point 8th in that it heats up to above its melting point (eg of 231 ° C) and melts so. With the melting of the first metal point spreads 8th via the surface of the strip conductors which has not yet been wetted or contacted by it 3 and 4 and it dissolves. First of all, the gravity of the first metal point contributes to the melting 8th at, whose height through the now removed Lötstopplack 11 was fixed. Second, the copper of the tracks work 3 and 4 and the solder of the first metal point 8th adhesive to each other, leaving the traces 3 and 4 the first metal point 8th 'pull' or the solder creeps over the copper. Third, the first metal point 8th from the possibly also dissipating second metal points 9 and 10 be attracted cohesively, causing the metal points 8th (partly) and 9 respectively. 8th (partly) and 10 unite. Overall, the deliquescence causes a flow cross-section of the then at least partially liquid first metal point 8th decreases, resulting in a current density through the first metal point 8th in the area of the gap 5 increased even further, which raises a temperature even further, which in turn increases the above effects even further, etc. At the end of this self reinforcing process is the solder of the first metal point 8th also from the gap 5 has flowed out and / or is at least in the region of the gap 5 evaporated (not shown). Consequently, there is a line interruption between the first conductor track 3 and the second conductor 4 , causing a triggering of the safety device 1 equivalent.

5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts eine weitere Sicherungseinrichtung 14. Bei dieser ist in einem Zwischenraum 21 zwischen einer ersten Leiterbahn 15 und einem ersten Metallpunkt 16 sowie zwischen einer zweiten Leiterbahn 17 und dem ersten Metallpunkt 16 jeweils ein Flüssigmetall-Abzugselement in Form einer Entlötlitze 18 bzw. 19 angeordnet. Also sind in einem Spalt zwischen der ersten Leiterbahn 15 und der zweiten Leiterbahn 17 die Entlötlitzen 18 und 19 und in einem Spalt dazwischen der erste Metallpunkt 16 angeordnet. 5 shows a sectional view in side view with reference to a section of a further securing device 14 , This one is in a gap 21 between a first trace 15 and a first metal point 16 and between a second track 17 and the first metal point 16 in each case a liquid metal extraction element in the form of an Entlötlitze 18 respectively. 19 arranged. So are in a gap between the first trace 15 and the second conductor 17 the desoldering wires 18 and 19 and in a gap between them the first metal point 16 arranged.

Folglich fließt der elektrische Strom in Reihe durch die erste Leiterbahn 15, die Entlötlitze 18, den ersten Metallpunkt 16, die Entlötlitze 19 und die zweite Leiterbahn 17, oder umgekehrt. Schmilzt der erste Metallpunkt 16 bei einer Überlast, wird das flüssige Metall, z.B. Lötzinn, in die Entlötlitzen 18 und 19 eingezogen, z.B. durch den Kapillareffekt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Entfernung des Materials des ersten Metallpunkts 16 aus dem Spalt 5 zum sicheren Auslösen der Sicherheitseinrichtung 14 auch dann ermöglicht, wenn sich, wie dargestellt, der erste Metallpunkt 16 im Wesentlichen ganz in dem Spalt 5 befindet und somit praktisch nur Stirnflächen 20 der Leiterbahnen 15 und 17 kontaktiert. Die Entlötlitzen 18 und 19 sind flexibel, so dass durch ihre Biegung eine große Formenvielfalt umsetzbar ist. Die Entlötlitzen 18 und 19 können als Teile (z. B. Endstücke) der ersten bzw. der zweiten Leiterbahn oder als dazu unterschiedliche Komponenten angesehen werden. Consequently, the electric current flows in series through the first conductor track 15 , the desoldering wire 18 , the first metal point 16 , the desoldering wire 19 and the second trace 17 , or the other way around. Melts the first metal point 16 In the event of an overload, the liquid metal, eg soldering tin, gets into the desoldering wires 18 and 19 retracted, eg by the capillary effect. In this embodiment, a removal of the material of the first metal point 16 from the gap 5 for safe release of the safety device 14 even if, as shown, the first metal point 16 essentially completely in the gap 5 is located and thus practically only faces 20 the tracks 15 and 17 contacted. The desoldering wires 18 and 19 are flexible, so that a large variety of shapes can be implemented by their bending. The desoldering wires 18 and 19 may be considered as parts (eg, end pieces) of the first or the second trace or as different components.

In diesem Ausführungsbeispiel als auch in den anderen Ausführungsbeispielen mag der Träger unterhalb des Spalts 5 eine durchgehende Bohrung 29 aufweisen, die z.B. mit Lötzinn 30 gefüllt ist. Bei Überlast schmilzt auch das in der Bohrung 29 befindliche Lötzinn 30, so dass das Lötzinn des ersten Metallpunkts 16 alternativ oder zusätzlich durch die Bohrung 29 abfließen kann. In this embodiment as well as in the other embodiments, the carrier may be below the gap 5 a through hole 29 have, for example, with solder 30 is filled. Overload also melts in the hole 29 located solder 30 so that the solder of the first metal point 16 alternatively or additionally through the hole 29 can drain away.

6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht anhand eines Ausschnitts noch eine weitere Sicherungseinrichtung 22. Die Sicherheitseinrichtung 22 ist ähnlich zu der in 3D gezeigten Sicherheitseinrichtung 1, wobei nun auf die Leiterbahnen 3 und 4 jeweils ein Flüssigmetall-Abzugselement für den ersten Metallpunkt 8 in Form einer Entlötlitze 23 aufgebracht ist. Die Entlötlitzen liegen auf dem ersten Metallpunkt 8 auf und kontaktieren ihn daher. Die Entlötlitzen 23 bewirken den gleichen Effekt wie die Entlötlitzen 18 und 19, sind aber einfacher aufzubringen. Auf die zweiten Metallpunkte 9 und 10 mag dann verzichtet werden. 6 shows a sectional view in side view with reference to a section still another security device 22 , The safety device 22 is similar to the one in 3D shown safety device 1 , where now on the tracks 3 and 4 each a liquid metal extraction element for the first metal point 8th in the form of an Entlötlitze 23 is applied. The Entlötlitzen lie on the first metal point 8th and contact him therefore. The desoldering wires 23 cause the same effect as the Entlötlitzen 18 and 19 but are easier to apply. On the second metal points 9 and 10 may then be dispensed with.

7 zeigt in Draufsicht noch eine weitere Sicherungseinrichtung 24. Hier weisen der Träger 2 und die Leiterbahnen 3 und 4 den gleichen Aufbau auf wie bei der Sicherheitseinrichtung 1, wobei sich nun jedoch ein erster Metallpunkt 25 direkt und ganz in dem Spalt 5 zwischen der ersten Leiterbahn 3 und der zweiten Leiterbahn 4 befindet. Auf die verbreiterten Endbereiche 6 und 7 sowie auf die zweiten Metallpunkte 9 und 10 mag verzichtet werden. 7 shows in plan view yet another security device 24 , Here the wearer points 2 and the tracks 3 and 4 the same structure as in the safety device 1 , but now with a first metal point 25 directly and completely in the gap 5 between the first trace 3 and the second conductor 4 located. On the widened end areas 6 and 7 as well as on the second metal points 9 and 10 may be waived.

8 zeigt in Draufsicht noch eine weitere Sicherungseinrichtung 26. Diese weist mehrere auf einem gemeinsamen Träger 2 aufgebrachte Sicherungsbereiche auf, was auch als "Multifuse" bezeichnet werden kann. Dazu grenzt eine einzige erste Leiterbahn 27 an mehrere, nicht direkt miteinander elektrisch verbundene zweite Leiterbahnen 28 und begrenzt folglich mehrere Spalte 5. Die zweiten Leiterbahnen 28 mögen einzeln oder gruppenweise gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, z.B. in Bezug auf ihre Breite und/oder Form. Die erste Leiterbahn 27 und eine jeweilige zweite Leiterbahn 28 mögen insbesondere gemäß einem oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele oder anderer Weiterbildungen ausgestaltet sein, z.B. ähnlich zu der Sicherungseinrichtung 1, und zwar mit einem jeweiligen ersten Metallpunkt 8, 16 oder 25 und mit oder ohne die zweiten Metallpunkte 9 und 10 (nicht dargestellt). 8th shows in plan view yet another security device 26 , This has several on a common carrier 2 applied fuse areas, which can also be referred to as "Multifuse". In addition borders a single first trace 27 to a plurality of, not directly to each other electrically connected second tracks 28 and therefore limits several columns 5 , The second tracks 28 may be formed individually or in groups the same or different, for example, in terms of their width and / or shape. The first trace 27 and a respective second trace 28 may be configured in particular according to one or more of the embodiments described above or other developments, for example similar to the securing device 1 , with a respective first metal point 8th . 16 or 25 and with or without the second metal points 9 and 10 (not shown).

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Of course, the present invention is not limited to the embodiments shown.

So mögen Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele additiv oder alternativ verwendet werden. Beispielsweise mag eine "Multifuse"-Sicherungseinrichtung mit Entlötlitzen verwendet werden usw. Thus, features of the illustrated embodiments may be used additively or alternatively. For example, a "multi-fuse" fuse device may be used with desoldering wires, etc.

Auch mögen anstelle von aufgeschmolzenen Metallpunkten andere Metallkörper aus niedrigschmelzendem Metall verwendet werden, z.B. an den Leiterbahnen nur angeschmolzene Lotdepots. So kann auf einen Einsatz von Lötstopplack verzichtet werden. Also, instead of molten metal dots, other metal bodies of low melting point metal may be used, e.g. only fused solder deposits on the tracks. So can be dispensed with a use of solder mask.

Ferner mag der Spalt auch durch einen nicht niedrigschmelzenden Metallkörper bzw. ein nicht niedrigschmelzendes Metallvolumen gebrückt sein, beispielsweise durch eine Materialverjüngung in Form einer Leiterbahnverengung oder durch ein Verbindungselement, z.B. aus Kupfer oder Silber. Further, the gap may also be bridged by a non-low-melting metal body or a non-low-melting metal volume, for example by a material taper in the form of a conductor narrowing or by a connecting element, e.g. made of copper or silver.

Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw. Generally, "on", "an", etc. may be taken to mean a singular or a plurality, in particular in the sense of "at least one" or "one or more", etc., as long as this is not explicitly excluded, eg by the expression "exactly a "etc.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist. Also, a number may include exactly the specified number as well as a usual tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Sicherungseinrichtung safety device
2 2: Träger carrier
3 3: Erste Leiterbahn First track
4 4: Zweite Leiterbahn Second trace
5 5: Spalt gap
6 6: Verbreiterter Endbereich Widened end area
7 7: Verbreiterter Endbereich Widened end area
8 8th: Erster Metallpunkt First metal point
9 9: Zweiter Metallpunkt Second metal point
10 10: Zweiter Metallpunkt Second metal point
11 11: Lötstopplack solder resist
12 12: Erste Freibleibung First release
13 13: Lotdepot solder deposit
14 14: Sicherungseinrichtung safety device
15 15: Erste Leiterbahn First track
16 16: Erster Metallpunkt First metal point
17 17: Zweite Leiterbahn Second trace
18 18: Entlötlitze Braid
19 19: Entlötlitze Braid
20 20: Stirnfläche face
21 21: Zwischenraum gap
22 22: Sicherungseinrichtung safety device
23 23: Entlötlitze Braid
24 24: Sicherungseinrichtung safety device
25 25: Erster Metallpunkt First metal point
26 26: Sicherungseinrichtung safety device
27 27: Erste Leiterbahn First track
28 28: Zweite Leiterbahn Second trace
29 29: Bohrung drilling
30 30: Lötzinn solder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006008720 A1 [0003]
DE 69818011 T2 [0004]
WO 02/103735 A1 [0005]

Claims

Safety device ( 1 ; 14 ; 22 ; 24 ; 26 ), comprising - an electrically insulating support ( 2 ), - at least one on the support ( 2 ) applied first conductor track ( 3 ; 15 ; 27 ) and at least one on the carrier ( 2 ) applied second conductor track ( 4 ; 17 ; 28 ) by at least one respective material rejuvenation ( 5 ; 21 ) are spaced from each other, - wherein the material rejuvenation ( 5 ; 21 ) by means of a first metal body ( 8th ; 16 ; 25 ) is bridged from a low-melting metal.

Safety device ( 1 ; 22 ; 26 ) according to claim 1, wherein at least one material taper ( 5 ) is a gap.

Safety device ( 1 ; 22 ; 26 ) according to claim 1, wherein at least one material taper ( 5 ) is a conductor narrowing.

Safety device ( 1 ; 22 ; 26 ) according to one of the preceding claims, wherein the first metal body ( 8th ) on a free flat side of at least one of the two associated conductor tracks ( 3 . 4 ; 27 . 28 ).

Safety device ( 1 ; 22 ; 26 ) according to one of the preceding claims, wherein the first metal body ( 8th ) is a molten or molten metal body.

Safety device ( 14 ) according to any one of the preceding claims, wherein the carrier ( 2 ) a through hole ( 29 ) in the area of material rejuvenation ( 5 ) having.

Safety device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein on at least one of the two leads in the vicinity of the first metal body ( 8th ) at least one second metal body ( 9 . 10 ) is made of the same low melting point metal.

Safety device ( 14 ; 22 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one liquid metal extraction element ( 18 . 19 ; 23 ) for the first metal body ( 16 ; 8th ) on the carrier ( 2 ) or on a conductor track ( 3 . 4 ) is arranged.

Safety device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least the second metal bodies ( 9 . 10 ) on widened areas ( 6 . 7 ) of the respective tracks ( 3 . 4 ), which also have at least one respective material taper ( 5 ) limit.

Safety device ( 26 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one conductor track ( 27 ) more than a material rejuvenation ( 5 ) limited.

Safety device ( 26 ) according to claim 10, wherein exactly one first conductor track ( 27 ) and a plurality of second printed conductors ( 28 ) and several material tapers ( 5 ) between the first track ( 27 ) and a respective second conductor track ( 28 ) by respective first metal bodies ( 8th ; 16 ; 25 ) are bridged.

Method for producing a safety device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein - an electrically insulating support ( 2 ) is provided on the at least one first conductor track ( 3 ) and at least one second conductor track ( 4 ) are applied, which by a respective material rejuvenation ( 5 ) are spaced from each other, - Lötstopplack ( 11 ) so on the carrier ( 2 ), that the material rejuvenation ( 5 ) and one each to the material rejuvenation ( 5 ) adjacent section of the two tracks ( 3 . 4 ), - low-melting metal ( 13 ) in this first release ( 12 ) is introduced to a first metal point ( 8th ), and - after cooling the first metal point ( 8th ) the solder resist ( 11 ) Will get removed.

The method of claim 12, wherein - the solder resist ( 11 ) so on the carrier ( 2 ) that at least one of the first ( 12 ) through the solder resist ( 11 ) separate second unreserved on at least one of the tracks ( 3 . 4 ), and - low-melting metal ( 13 ) is introduced into the at least one second unipedition to a respective second metal point ( 9 . 10 ) to build.

Method according to one of claims 12 to 13, wherein the low-melting metal in the form of a preformed solder deposit ( 13 ) into the respective release ( 12 ) is introduced and melted there.

Method according to one of claims 12 to 14, in which as solder resist ( 11 ) peelable solder mask is used.