DE102016103220A1

DE102016103220A1 - Elektrische Sicherungseinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung

Info

Publication number: DE102016103220A1
Application number: DE102016103220.4A
Authority: DE
Inventors: Rainer Stanglmeier; Alfred Kerber; Michael Wortberg
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-09-07

Abstract

Die erfindungsgemäße elektrische Sicherungseinrichtung weist einen elektrisch isolierenden Träger, eine erste Leiterbahn und eine zweite Leiterbahn, die auf dem Träger aufgebracht und um einen Spalt voneinander beabstandet sind, und eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung durch den Träger und durch die erste bzw. zweite Leiterbahn auf. Der Spalt wird, mittels eines, von einer Seite des Trägers durch die Durchgangsöffnungen gesteckten und auf der anderen Seite des Trägers aufgeschmolzenen, gebogenen Drahtes aus einem niedrigschmelzenden Metall überbrückt. Die Erfindung beschreibt auch ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung. Da das Auslöseelement dieser Sicherung durch einen gebogenen Draht aus niedrigschmelzendem Metall gebildet wird, kann auf einfache und zuverlässige Weise eine definierte Auslösecharakteristik der Sicherung festgelegt und das Aufbringen des Auslöseelements auf einem Träger vereinfacht werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Sicherungseinrichtung, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung, insbesondere für eine Nutzung in Kraftfahrzeugen.
Stand der Technik
Zur Absicherung von elektrischen Leitungen und Schaltungen vor Überlast werden in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz in der Regel Schmelzsicherungen verwendet. Aus dem Stand der Technik sind hierfür insbesondere Schmelzsicherungen, bei denen ein Spalt zwischen zwei Leiterbahnen mit Hilfe eines aufgeschmolzenen Metallkörpers aus einem niedrigschmelzenden Metall überbrückt wird, bekannt. Eine derartige Sicherungseinrichtung wird beispielsweise in der DE 10 2014 115 588 offenbart. Die Sicherungseinrichtung besteht aus einem elektrisch isolierenden Träger, auf den zwei Leiterbahnen aufgebracht sind, die durch eine Materialverjüngung voneinander beabstandet sind. Aufgeschmolzenes Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt wird derart aufgebracht, dass die Materialverjüngung überbrückt wird.
Ähnliche Sicherungseinrichtungen sind auch in der DE 10 2009 040 022 B3 oder der JP H09 161 635 A1 gezeigt.
Beim Aufbringen des Metallkörpers aus einem niedrigschmelzenden Metall auf die Leiterbahnen hat sich jedoch gezeigt, dass der Metallkörper hinsichtlich seiner Größe, Form und Positionierung nur schwer reproduzierbar aufgebracht werden kann. Bereits kleinste Abweichungen beim Aufbringen des Metallkörpers führen zu unterschiedlichsten Verhalten beim Aufschmelzen des Metallkörpers, so dass die Auslösecharakteristik der Sicherungseinrichtung großen Schwankungen unterliegt.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine elektrische Sicherungseinrichtung bereitzustellen, die eine definierte sowie eine zuverlässig reproduzierbare Auslösecharakteristik aufweist. Desweiteren betrifft die erfindungsgemäße Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Sicherungseinrichtung.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Sicherungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Sicherungseinrichtung gemäß dem Patentanspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße elektrische Sicherungseinrichtung weist einen elektrisch isolierenden Träger, eine erste Leiterbahn und eine zweite Leiterbahn, die auf dem Träger aufgebracht und um einen Spalt voneinander beabstandet sind, und eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung durch den Träger und durch die erste bzw. zweite Leiterbahn auf. Der Spalt wird, mittels eines, von einer Seite des Trägers durch die Durchgangsöffnungen gesteckten und auf der anderen Seite des Trägers aufgeschmolzenen, gebogenen Drahtes aus einem niedrigschmelzenden Metall überbrückt.
Der Draht ist vorteilhafterweise durchgängig aus einem niedrigschmelzenden Metall und um etwa 180° gebogen, so dass er einen Drahtbügel mit zwei annähernd parallel verlaufenden Drahtenden bildet. Auf diese Weise können die Drahtenden durch die Durchgangsöffnungen eines ebenen Trägers gesteckt werden. Zwischen den beiden eingesteckten Drahtenden verläuft der Drahtbügel beabstandet zu dem Spalt.
Im Gegensatz zu einem auf den Leiterbahnen aufgeschmolzenen Metallkörper hat die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, dass das in Folge einer Überlast geschmolzene Metall nicht erst aus dem Spalt abfließen bzw. abgezogen werden muss. Dies ermöglicht ein verzugsfreies Unterbrechen bzw. Ansprechen der Sicherung. Erwärmt sich der gebogene Draht als Folge einer Überlast über seinen Schmelzpunkt hinaus beginnt der Draht zu schmelzen. Das geschmolzene Metall sammelt sich zu einem Tropfen, der aufgrund der Schwerkraft von dem Draht herabfällt. Die Beabstandung des Drahtes zum Spalt ist also größer als die Größe des Tropfens, beispielsweise zwischen 3 und 15 mm, so dass der Draht vollständig unterbrochen wird.
Durch den Materialverlust verringert sich der Querschnitt des Drahtes und die Stromdichte im Draht erhöht sich noch weiter. Dadurch steigt auch die Temperatur im Draht weiter an. Das Aufschmelzen des Drahtes und die Tropfenbildung beschleunigen sich. Dies setzt sich fort bis der Draht eine Unterbrechung durch Abtropfen und/oder sogar Verdampfen des niedrigschmelzenden Metalls aufweist. Dadurch ist die Leitungsunterbrechung eingetreten.
Weiterhin hat die Verwendung eines gebogenen Drahtes als Auslöseelement der Sicherung den Vorteil, dass sich die Kriterien für das Auslösen der Sicherung besonders genau einstellen lassen. Die Auslösecharakterstik der Sicherung ist wesentlich von der Ausgestaltung des Drahtes abhängig. Über die Dimensionierung des Drahtes kann folglich festgelegt werden, für welche Stromstärken die Sicherung ausgelegt ist und wie schnell die Sicherung auslöst. Ein Draht mit einem größeren Querschnitt besitzt eine höhere Wärmekapazität. Zum Erwärmen des Drahtes über seinen Schmelzpunkt hinaus ist daher mehr Energie notwendig. Das Auslösen der Sicherung bei kurzeitigen Lastspitzen kann somit träger reagierend eingestellt werden. Bei dauerhaften Überlasten kann die Sicherung jedoch durch den niedrigen Schmelzpunkt des Drahtes ausreichend schnell und sicher ansprechen. Entsprechend kann durch die Wahl eines Drahtes mit einer geringen Wärmekapazität eine Sicherung hergestellt werden, die bereits bei kürzeren Lastspitzen auslöst.
Desweiteren bietet die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, dass die Sicherung sehr einfach und zuverlässig herstellbar ist. Die definierte Dimensionierung des Drahtes erlaubt es, eine große Anzahl an Drähten mit genau gleicher Auslösecharakteristik herzustellen. Auch die Position des Drahtes ist durch die Anordnung in den Durchgangsöffnungen vorgegeben. Herstellungsbedingte Schwankungen in Form und Position des niedrigschmelzenden Metallkörpers, die die Auslösecharakteristik der Sicherungseinrichtung beeinflussen, werden somit auf ein Minimum reduziert.
Unter einem Draht ist jedoch nicht nur ein längliches Stück Metall mit kreisförmiger Querschnittsfläche zu verstehen, vielmehr kann die Querschnittsfläche beliebige Formen annehmen, wie beispielsweise oval, rechteckig, quadratisch, etc. Das brückende Element muss auch nicht zwingend ein Draht sein, auch Formkörper aus einem niedrigschmelzenden Metall, die für das Einstecken in die Durchgangsöffnungen ausgebildet sind und in einer Überlast-Situation aufschmelzen, können diese Aufgabe übernehmen. Die Dicke des Drahtes ist von dem Querschnitt der abzusichernden Leitungen abhängig. Als vorteilhaft hat sich hierbei ein Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt und einer Querschnittsfläche, die deutlich kleiner als die Querschnittsfläche der abzusichernden Leitungen ist, herausgestellt. Insbesondere beträgt die Querschnittsfläche des Drahtes 64 % bis 87 % der Querschnittsfläche der abzusichernden Leitung. Der Durchmesser des Drahtes liegt typischerweise zwischen 0,5 mm und 1,5 mm.
Der elektrisch isolierende Träger ist insbesondere ein plattenförmiger Träger und kann zusammen mit den Leiterbahnen eine Leiterplatte bilden, auf der weitere elektronische Bauelemente angeordnet sein können. Um die Auslösecharakteristik der Sicherungseinrichtung nicht zu beeinflussen, besteht der Träger bevorzugt aus einem schlecht wärmeleitfähigen Material. Dies verhindert, dass die im Draht und/oder den Leiterbahnen erzeugte Wärme in den Träger abfließen kann, was ein Auslösen der Sicherungseinrichtung verzögern würde. Als solches Material eignet sich beispielsweise ein herkömmliches Leiterplattenmaterial, wie FR4. Da FR4 bis ca. 300°C nutzbar ist, lässt es sich aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur des gebogenen Drahtes verwenden. Denkbar wäre auch ein Träger aus Keramik. Da Keramik besonders temperaturbeständig ist, kann auch ein gebogener Draht mit einen Schmelzpunkt von über 250°C verwendet werden.
Die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn können in Bezug auf ihr Material, ihre Dicke und/oder ihre Breite gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Die erste und zweite Leiterbahn sind aus einem Metall, das einen höheren Schmelzpunkt als der gebogene Draht aufweist. Hierfür eignet sich insbesondere Kupfer. Die Dicke der Leiterbahnen richtet sich danach, für welchen Leitungsquerschnitt eine Sicherung ausgelegt sein soll. Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leiterbahnen eine Querschnittsfläche aufweisen, die etwa 18 % bis 40 % der Querschnittsfläche der abzusichernden Leitung entspricht. Insbesondere haben die Leiterbahnen eine Dicke zwischen 50 µm und 500 µm Mikrometer. Die erste und zweite Leiterbahn sind durch einen Spalt mit einer Spaltbreite zwischen zwei und drei Millimetern voneinander beabstandet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Draht von der Seite des Trägers, die den Leiterbahnen gegenüberliegt, durch die Durchgangsöffnungen gesteckt. Der Draht wird dann durch Aufschmelzen, insbesondere Verlöten, direkt mit den Leiterbahnen stoffschlüssig verbunden. Das erlaubt eine vereinfachte und automatisierte Fertigung der Sicherungseinrichtung mit guter elektrischer Leitfähigkeit zwischen Draht und Leiterbahnen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Draht von der Seite des Trägers durch die Durchgangsöffnungen gesteckt wird, auf der auch die Leiterbahnen aufgebracht sind. Für eine optimale Kontaktierung der Leiterbahnen mit dem gebogenen Draht ist weiterhin vorgesehen, dass der Träger in den Durchgangsöffnungen eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweist, die mit der ersten bzw. zweiten Leiterbahn elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch erstrecken sich die Leiterbahnen durch den Träger bis auf die Rückseite des Trägers, so dass durch das Aufschmelzen des Drahtes auf der den Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite des Trägers und in den Durchgangsöffnungen eine Kontaktierung mit den Leiterbahnen ermöglicht wird.
Um eine zuverlässige Kontaktierung des Drahtes mit den Leiterbahnen weiter zu unterstützen, können auf der den Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite des Trägers angrenzend an die Durchgangsöffnungen und mit der Beschichtung elektrisch leitend verbunden, Lötflächen auf dem Träger aufgebracht sein. Beim Aufschmelzen des Drahtes zum Verbinden mit den Leiterbahnen verteilt sich das niedrigschmelzende Material über die Lötflächen und stellt dadurch eine größere Kontaktfläche zwischen Draht und Leiterbahnen her. Neben einer guten Kontaktierung wird durch die größere Kontaktfläche auch eine mechanisch stabile Verbindung zwischen Draht und Leiterbahnen geschaffen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Träger auf der Vorderseite und auf der Rückseite im Wesentlichen deckungsgleich aufgebrachte erste und zweite Leiterbahnen auf, die über eine elektrisch leitfähige Beschichtung in den Durchgangsöffnungen miteinander verbunden sind. Diese Anordnung gewährleistet, dass sich der Träger von beiden Seiten gleichmäßig erwärmt und sich der Träger nicht in Folge einer ungleichmäßigen Erwärmung verbiegt. Der von einer Seite durch den Träger gesteckte Draht wird dann auf der anderen Seite durch Aufschmelzen, insbesondere Verlöten, direkt mit den Leiterbahnen stoffschlüssig verbunden.
Vorteilhafterweise variiert die Querschnittsfläche des Drahtes entlang seiner Länge. Insbesondere kann durch eine lokale Verringerung der Querschnittsfläche eine Sollbruchstelle, beispielsweise mittig im Draht, beim Aufschmelzen des Drahtes erreicht werden. Die Auslösecharakteristik lässt sich somit auf einfache und vorteilhafte Weise genau an die Bedürfnisse anpassen. In der Regel ist die Dicke des Drahtes abhängig von den abzusichernden elektrischen Leitern und Schaltungen. Um eine stabile Verbindung des Drahtes mit dem elektrischen Kontakt herstellen zu können, muss die Durchgangsöffnung an die Querschnittsform und Querschnittsgröße des gebogenen Drahtes angepasst werden. Durch die Schaffung einer Sollbruchstelle müssen die Durchgangsöffnungen nicht mehr an die Ausgestaltung des gebogenen Drahtes angepasst werden, sondern der gebogene Draht wird unter Berücksichtigung der Auslösekriterien an den Träger angepasst. Derselbe Träger kann somit für Sicherungen mit verschiedenen Auslösekriterien verwendet werden.
Der Draht ist bevorzugt ein Massivdraht. Bei dem Massivdraht handelt es sich um ein längliches Metallstück aus durchgängig niedrigschmelzendem Metall. Dies ist einfach und kostengünstig herzustellen. Gleichzeitig ist der Draht aber auch stabil und widerstandsfähig gegen Beschädigungen und Korrosion. Auch das Kontaktieren des Drahtes mit den Leiterbahnen bzw. der Lötfläche wird durch das Verwenden eines solchen Massivdrahtes vereinfacht, da der Draht nach dem Einstecken in die Durchgangsöffnungen durch Aufschmelzen direkt mit den Leiterbahnen bzw. den Lötflächen verbunden wird.
Bevorzugt ist das niedrigschmelzende Metall des Drahtes Zinn oder eine Zinnlegierung. Zinn zeichnet sich besonders durch seinen niedrigen Schmelzpunkt von 231°C aus. Um die Härte und Zugfestigkeit des Drahtes zu verbessern und/oder den Schmelzpunkt des Drahtes an die Auslösecharakteristik anzupassen kann der Draht auch aus einer Zinnlegierung hergestellt sein. Besonders geeignet sind hierfür Zinnlegierungen mit einem überwiegenden Gewichtsanteil von Zinn mit Beimischungen von Kupfer, Blei, Silber, Bismut und/oder Antimon.
Die Auslösecharakteristik der Sicherung kann auch durch die Gestaltung der Leiterbahnen beeinflusst werden. So ist die Auslösekennlinie der Sicherung von der Länge der Leiterbahnen abhängig. In einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft daher die erste und/oder zweite Leiterbahn mäanderförmig. In einer Überlastsituation steigt nicht nur die Temperatur im Draht, sondern auch in den Leiterbahnen an. Dabei fließt Wärme sowohl in die Anschlüsse, die die Leiterbahnen mit den Leitungen verbindet, als auch in die Leitungen ab. Insbesondere bei kurzen Leiterbahnen verlangsamt dies den Temperaturanstieg in der Leiterbahn. Bei langen Leiterbahnen hat dieser Effekt jedoch kaum Einfluss auf den Temperaturanstieg in den Leiterbahnen. Lange Leiterbahnen erwärmen sich deshalb schneller. Durch lange Leiterbahnen wird somit auch ein schnelleres und zuverlässiges Aufschmelzen des Drahtes unterstützt, da sich zwischen den Leiterbahnen und dem Draht ein thermisches Gleichgewicht schneller einstellt, das verhindert, dass die Wärme vom Draht in die Leiterbahnen abfließt. Durch die Anordnung der Leiterbahn in einer Mäanderform kann der Träger trotz langer Leiterbahnen möglichst kompakt gehalten werden.
Die Länge der Leiterbahn entspricht etwa dem 20 bis 40-fachen des Kehrwerts der Wurzel aus der Steckerbreite. Mit Steckerbreite ist hierbei die Breite der Anschlussfläche zum Verbinden der Leitungen mit der Sicherung gemeint. Für Sicherungen im Automobilbereich ist die Steckerbreite für eine MINI-Sicherung 2,8 mm, für eine ATO-Sicherung 5,2 mm und für eine MAXI-Sicherung 8 mm.
Weiterhin kann auch eine Querschnittsfläche der ersten und/oder zweiten Leiterbahn entlang seiner Länge variieren. Vorteilhaft ist es, wenn die Querschnittsfläche zu den Durchgangsöffnungen hin abnimmt. Durch die abnehmende Querschnittsfläche steigt die Stromdichte in der Leiterbahn an und beschleunigt somit einen Temperaturanstieg bei Überstrom in der Nähe der Durchgangsöffnungen. Das sich schneller einstellende thermische Gleichgewicht zwischen Draht und Leiterbahn vermindert wieder die Wärmeableitung vom Draht in die Leiterbahnen. Gleichzeitig wird durch die größere Querschnittsfläche der Leiterbahnen in der Nähe der Anschlüsse die Wärmekapazität der Leiterbahnen in diesem Bereich erhöht, so dass ein Abfließen der Wärme in die Anschlüsse und die abzusichernden Leitungen vermindert wird, wodurch die Leitungen beschädigt werden könnten.
Außerdem kann zur Aufnahme der Durchgangsöffnungen die Querschnittsfläche der Leiterbahnen in diesem Bereich vergrößert werden. In der Ausführungsform, in der der Draht von der den Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite des Trägers durch die Durchgangsöffnungen gesteckt ist bzw. in der Ausführungsform, in der auf beiden Seiten des Trägers Leiterbahnen aufgebracht sind, können die Leiterbahnen außerdem Flächen zum Verlöten des Drahtes mit den Leiterbahnen aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste und zweite Leiterbahn symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Durch die symmetrische Ausbildung der Leiterbahnen können die Effekte, die durch die mäanderförmig aufgebrachten Leiterbahnen und durch die Leiterbahnen mit abnehmender Querschnittsfläche erzielt werden, noch verstärkt werden, da insbesondere das Abfließen der Wärme vom Draht in die Leiterbahnen auf beiden Seiten vermindert wird.
Bevorzugt weist der Träger einen Durchbruch im Bereich des Spalts auf, so dass im Auslösefall das geschmolzene Metall des gebogenen Drahtes durch den Durchbruch abfließen kann. Der Durchbruch kann als Bohrung oder durchgängiges Loch ausgebildet sein. Das Abfließen des niedrigschmelzenden Metalls durch den Durchbruch verhindert, dass sich das vom Drahtbügel herabtropfende niedrigschmelzende Metall beim Auslösen der Sicherung auf dem Träger ansammeln kann und einen Kurzschluss zwischen den Kontaktstellen verursacht. Dadurch wird ein sicheres Auslösen der Sicherung unabhängig von der räumlichen Orientierung der verbauten Sicherung unterstützt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchbruch im Träger mit einer Sollbruchstelle des gebogenen Drahtes kombiniert wird. Da der Bereich, an dem das niedrigschmelzende Metall vom Drahtbügel bevorzugt herabtropft, bekannt ist, kann der Durchbruch direkt unter der Sollbruchstelle angeordnet werden und das niedrigschmelzende Material zuverlässig durch den Durchbruch abfließen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Träger mehrere erste Durchgangsöffnungen und eine gleiche Anzahl zweiter Durchgangsöffnungen durch den Träger und die erste bzw. zweite Leiterbahn auf. Der Spalt wird dann durch mehr als einen gebogenen Draht überbrückt. Durch die parallele Anordnung der einzelnen Sicherungselemente verringert sich die Stromstärke in den einzelnen Drähten. Die Drähte können mit einem geringeren Querschnitt ausgestattet sein, wodurch sich das Aufschmelzen der Drähte und damit die Auslösezeit der Sicherungseinrichtung verkürzt. Besonders vorteilhaft kann eine solche Sicherung zur Absicherung von Schaltungen, in denen sehr hohe Ströme fließen, eingesetzt werden. Der Draht einer solchen Sicherung müsste entsprechend dick ausgebildet sein, um den hohen Strömen standhalten zu können. Das Aufschmelzen des Drahtes bei Überstrom würde aber entsprechend lange dauern. Durch die Parallelschaltung mehrerer Drähte können die einzelnen Drähte dünner ausgebildet sein und das Aufschmelzen erfolgt ausreichend schnell.
Um das Auslösen der Sicherungseinrichtung hingegen zu verzögern, kann sich auf mindestens einer der beiden Leiterbahnen in der Nähe des gebogenen Drahtes, den Spalt nicht überbrückend, ein Metallkörper aus dem gleichen niedrigschmelzenden Metall befinden. Der den Spalt nicht überbrückende Metallkörper hat den Vorteil, dass er als Wärmedepot für den gebogenen Draht dient. Der gebogene Draht, der elektrisch in Reihe mit den Leiterbahnen geschaltet ist, wird bei kurzzeitigen Lastspitzen durch den Stromfluss erwärmt. Die im Draht erzeugte Wärme kann über die gemeinsam kontaktierte Leiterbahn zu dem Metallkörper abfließen. Bei kurzfristigen Lastspitzen kann dadurch die Temperatur im Draht etwas gesenkt und das Aufschmelzen des Drahtes verzögert werden. Bei dauerhaften Überlasten hat der Metallkörper praktisch keinen Einfluss auf den Auslösezeitpunkt. Da sich die Sicherungseinrichtung in diesem Fall im thermischen Gleichgewicht befindet, schmelzen sowohl der Draht als auch der Metallkörper.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass statt zusätzlicher Metallkörper auf den Leiterbahnen, die Lötflächen zur Aufnahme einer größeren Menge niedrigschmelzenden Materials, als zur mechanisch und elektrisch stabilen Verbindung des Drahtes mit den Leiterbahnen nötig ist, ausgebildet sind. Dadurch kann gleichzeitig der Draht mit den Leiterbahnen verbunden und zusätzliche Metallkörper erstellt werden. Die dafür benötigte Materialmenge kann bereits bei der Dimensionierung des Drahtes berücksichtigt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind eine erste Leiterbahn und mehrere zweite Leiterbahnen auf dem Träger aufgebracht und mehrere Spalte zwischen der ersten und einer jeweiligen zweiten Leiterbahn werden durch jeweils einen gebogenen Draht überbrückt. Diese Anordnung, die auch als "Multifuse" bezeichnet wird, ermöglicht einen besonders platzsparenden Aufbau. Je nach der abzusichernden Leitung kann die jeweilige zweite Leiterbahn unterschiedlich ausgebildet sein. So können die verschiedenen zweiten Leiterbahnen z.B. unterschiedliche Breite, Dicke, Länge und/oder Form aufweisen. Die einzelnen gebogenen Drähte müssen ebenfalls nicht gleich dimensioniert sein. Durch das Durchstecken der gebogenen Drähte durch Durchgangsöffnungen können die einzelnen Drähte in ihrer Ausgestaltung individuell an die abzusichernden elektrischen Leiter und Schaltungen angepasst werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung. Das Verfahren umfasst den Schritt des Bereitstellens eines elektrisch isolierenden Trägers mit einer ersten und einer zweiten Leiterbahn, die auf dem Träger aufgebracht und um einen Spalt voneinander beabstandet sind, und mit einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung durch den Träger und die erste bzw. zweite Leiterbahn. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Durchsteckens eines gebogenen Drahtes aus niedrigschmelzendem Metall von einer Seite des Trägers durch die Durchgangsöffnungen. Nachdem der Draht in die beiden Durchgangsöffnungen gesteckt wurde, schließt sich der Schritt des Aufschmelzens des gebogenen Drahtes auf der anderen Seite des Trägers an. Mit diesem Verfahren lässt sich auf einfache und zuverlässige Weise eine Sicherungseinrichtung mit definierter Auslösecharakteristik herstellen.
Bevorzugt erfolgt das Aufschmelzen des Drahtes in einem Selektiv-Lötprozess. Dadurch kann die auf den Draht einwirkende Wärme örtlich und zeitlich begrenzt werden, so dass verhindert wird, dass der Draht durch die Erwärmung abschnittsweise geschwächt wird bzw. sich abschnittsweise Materialansammlungen bilden.
Alternativ könnte der Draht auch in einem Reflow-Lötprozess mit dem Träger verlötet werden. Hierzu ist es nötig, den Draht auf der Oberseite abzukapseln, um ihn vor Wärmeeinwirkung zu schützen. Der Reflow-Lötprozess bietet sich insbesondere bei der Herstellung einer Sicherung auf einer Leiterplatte an, da sowohl der Draht als auch weitere elektronische Bauelemente im selben Schritt mit der Leiterplatte verlötet werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vor dem Schritt des Durchsteckens des gebogenen Drahtes durch die Durchgangsöffnungen Lötstopplack derart auf den Träger aufgebracht, dass eine Freibleibung auf der ersten und/oder zweiten Leiterbahn erzeugt und niedrigschmelzendes Metall in die mindestens eine Freibleibung eingebracht wird, um einen Metallkörper zu bilden.
Durch das Aufbringen des Lötstopplacks können Form und Position des Metallkörpers genau definiert werden, da sich der Metallkörper beim Aufbringen nur bis zum Lötstopplack ausbreiten kann. Das niedrigschmelzende Metall wird bevorzugt in Form eines vorgeformten Lotdepots in die Freibleibung eingebracht und dort aufgeschmolzen. Das Aufschmelzen kann z.B. in einem Ofen, insbesondere in einem Reflow-Ofen, durchgeführt werden.
Kurze Figurenbeschreibung
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung in einer Draufsicht
2 zeigt eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Sicherungseinrichtung
3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung in einer Querschnittsansicht
4 zeigt weitere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung in einer Querschnittsansicht
5 zeigt eine erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung mit angelegten Wärmedepots als Draufsicht
6 zeigt als Draufsicht die Verwendung einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung in einer Multifuse
7a–7e zeigen in Querschnittsansichten ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung
8 zeigt die in 7e dargestellte Sicherungseinrichtung in einem ausgelösten Zustand
In 1 ist schematisch der Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Sicherungseinrichtung 1 dargestellt. Die elektrische Sicherungseinrichtung 1 besteht aus einem plattenförmigen elektrisch isolierenden Träger 2 aus Keramik oder einem herkömmlichem Leiterplattenmaterial, wie beispielsweise FR4. Der Träger hat eine Breite von etwa 18 mm und eine Länge von etwa 26 mm. Auf der hier gezeigten Vorderseite des Trägers 2 sind eine erste Leiterbahn 3 und eine zweite Leiterbahn 4 mäanderförmig und symmetrisch zueinander aufgebracht. Die beiden Leiterbahnen 3, 4 bestehen aus Kupfer und haben jeweils eine Dicke von ca. 0,250 mm. Die beiden Leiterbahnen 3, 4 sind durch einen Spalt 5 mit einer bevorzugten Spaltbreite b von ca. 2,5 mm voneinander getrennt.
Im Bereich des Spalts 5 sind zwei erste Durchgangsöffnungen 6 durch den Träger 2 und durch die erste Leiterbahn 3 sowie zwei zweite Durchgangsöffnungen 7 durch den Träger und durch die zweite Leiterbahn 4 eingebracht. Die Anzahl der jeweiligen Durchgangsöffnungen 6, 7 kann je nach Anwendungsfall der elektrischen Sicherungseinrichtung variieren. In den Durchgangsöffnungen 6, 7 ist eine elektrisch leitfähige Beschichtung 9 auf den Träger 2 aufgebracht.
Der Spalt 5 wird mit einem um ca. 180° gebogenen Draht 8 aus einem durchgehend niedrigschmelzenden Material, beispielsweise ein Zinndraht, dessen erstes Ende in der ersten Durchgangsöffnung 6 und dessen zweites Ende in der zweiten Durchgangsöffnung 7 angeordnet ist, überbrückt. Der Draht hat eine kreisförmige Querschnittsfläche mit einem Durchmesser von 0,5 mm. Auf die gleiche Weise könnte ein weiterer gebogener Draht aus dem gleichen niedrigschmelzenden Material in dem zweiten Paar Durchgangsöffnungen 6, 7 platziert werden, so dass der Spalt 5 durch zwei parallel geschaltete Drähte 8 überbrückt wird.
In 2 ist die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung 1 in einer Querschnittsansicht dargestellt. In dieser Ansicht ist auch zu erkennen, dass in den Durchgangsöffnungen 6, 7 eine elektrische leitfähige Beschichtung 9 auf den Träger 2 aufgebracht ist, die elektrisch leitend mit der ersten 3 bzw. zweiten Leiterbahn 4 verbunden ist. Auf der den Leiterbahnen 3, 4 abgewandten Seite des Trägers 2 sind zusätzlich Lötflächen 10 aufgebracht, die über die elektrische Beschichtung 9 mit den Leiterbahnen 3, 4 auf der Vorderseite des Trägers 2 elektrisch leitend verbunden sind. Die beiden Enden des gebogenen Drahtes 8, mit denen der Draht 8 in jeweils eine der Durchgangsöffnungen 6, 7 gesteckt wurde, sind direkt mit den Lötflächen 10 verlötet. Die Lötflächen 10 umgeben die Durchgangsöffnungen 6, 7 ringförmig. Es wäre aber möglich, dass die Lötfläche eine an die Durchgangsöffnung angrenzende, die Durchgangsöffnungen 6, 7 nicht oder nur teilweise umgebende Fläche ist, die das niedrigschmelzende Metall beim Verlöten aufnimmt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung 1 ist in 3 ebenfalls in einer Querschnittsansicht gezeigt. Auf einen Träger 2 sind wieder eine erste 3 und eine zweite Leiterbahn 4, die durch einen Spalt 5 voneinander beabstandet sind, aufgebracht. Im Gegensatz zur in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform sind die beiden Leiterbahnen 3, 4 nicht auf der Vorderseite des Trägers 2, sondern auf dessen Rückseite aufgebracht.
Der um ca. 180° gebogene Draht 8 aus einem durchgehend niedrigschmelzendem Material ist in den Durchgangsöffnungen 6, 7 derart angeordnet, dass ein Drahtende in der ersten Durchgangsöffnung 6 platziert, hierbei ca. 1–3 mm aus der Durchgangsöffnung 6 vor dem Verlöten heraussteht und direkt mit der ersten Leiterbahn 3 auf der Rückseite verlötet ist. Analog ist das andere Drahtende in der zweiten Durchgangsöffnung 7 angeordnet und direkt mit der zweiten Leiterbahn 4 verlötet. In dieser Ausführungsform verläuft der Drahtabschnitt zwischen den beiden Drahtenden auf der den beiden Leiterbahnen 3, 4 abgewandten Seite des Trägers 2 und überbrückt auf diese Weise den Spalt 5.
4 zeigt weitere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen elektrischen Sicherungseinrichtung 1, bestehend aus einem Träger 2 mit einer ersten 6 und einer zweiten Durchgangsöffnung 7. Die beiden Leiterbahnen 3, 4 sind wie in 1 und 2 auf der Vorderseite des Trägers 2 aufgebracht. Der gebogene Draht 8 ist in den Durchgangsöffnungen 6, 7 angeordnet und mit Lötflächen 10 auf der den Leiterbahnen 3, 4 abgewandten Seite des Trägers 2 verlötet. Die Lötflächen 10 sind über eine elektrisch leitfähige Beschichtung 9 des Trägers 2 in den Durchgangsöffnungen 6, 7 mit den Leiterbahnen 3, 4 kontaktiert. Zwischen den beiden in den Durchgangsöffnungen 6, 7 angeordneten Drahtenden weist der gebogene Draht 8 einen Abschnitt mit teilweise vermindertem Querschnitt auf. Das Aufschmelzen des gebogenen Drahtes 8 in Folge einer Überlast wird in diesem Abschnitt begünstigt, so dass dieser Abschnitt eine Sollbruchstelle 11 darstellt. Durch Ausbilden einer solchen Sollbruchstelle 11 muss die Größe und Form der Durchgangsöffnungen 6, 7 nicht an die Auslösekriterien des Drahtes 9 angepasst werden, sondern der Draht 9 wird unter Berücksichtigung der Auslösekriterien an die Durchgangsöffnungen 6, 7 angepasst.
Im Bereich des Spalts 5 direkt unter der Sollbruchstelle 11 weist der in 4 dargestellte Träger 2 einen Durchbruch 12 auf. Im Auslösefall der Sicherung kann das geschmolzene Metall, das von der Sollbruchstelle 11 des Drahtes 9 herabtropft, durch den Durchbruch 12 abfließen, wodurch verhindert wird, dass sich das Metall auf dem Träger 2 ansammelt und einen Kurzschluss zwischen den beiden Leiterbahnen 3, 4 verursacht. Die elektrische Sicherungseinrichtung 1 kann somit unabhängig von ihrer räumlichen Orientierung verbaut werden. Eine Alternative sieht vor, dass die Sicherungseinrichtung 1 derart verbaut wird, dass sich der gebogene Draht 8 unterhalb der Sicherungseinrichtung 8 befindet, sich also abtropfendes Metall von der Sicherungseinrichtung 8 weg bewegt.
Die elektrische Sicherung 1 in 5 ist im Wesentlichen ähnlich der in 1 beschriebenen aufgebaut, umfasst jedoch auf der ersten Leiterbahn 3 und der zweiten Leiterbahn 4 in der Nähe des Spalts 5 jeweils einen aufgeschmolzenen Metallkörper 13 aus dem gleichen niedrigschmelzenden Metall wie der gebogene Draht 9. Im Bereich des Spalts 5 bilden die beiden Leiterbahnen 3, 4 verbreiterte Bereiche 14 aus, die eine Aufnahme für die aufgeschmolzenen Metallkörper 13 bilden. Die Metallkörper 13 sind so nah an dem gebogenen Draht 9 angeordnet, dass sie über die Leiterbahnen 3 bzw. 4 in thermischem Kontakt mit dem gebogenen Draht 8 stehen. Auf diese Weise dienen die Metallkörper 13 als Wärmedepot für den Draht 8, so dass dessen Aufschmelzen hinausgezögert werden kann.
Die elektrische Sicherungseinrichtung 18 in 6 weist mehrere auf einem gemeinsamen Träger 2 aufgebrachte Sicherungsbereiche auf. Dazu sind auf dem gemeinsamen Träger 2 eine gemeinsame erste Leiterbahn 3 und mehrere zweite Leiterbahnen 4, die folglich durch mehrere Spalte 5 voneinander beabstandet sind, aufgebracht. In der Nähe jedes Spalts 5 weist die Sicherungseinrichtung 18 mindestens eine erste Durchgangsöffnung 6 und eine gleiche Anzahl zweiter Durchgangsöffnungen 7 durch die erste 3 bzw. zweite Leiterbahn 4 und durch den Träger 2 auf. Zur Überbrückung des Spalts 5 sind gebogene Drähte 8 in den Durchgangsöffnungen 6, 7 angeordnet und auf der den beiden Leiterbahnen 3, 4 abgewandten Seite des Trägers 2 mit Lötflächen verlötet(in 6 nicht dargestellt), die über eine elektrisch leitfähige Beschichtung des Trägers 2 in den Durchgangsöffnungen 6, 7 mit den Leiterbahnen 3, 4 elektrisch verbunden sind. Die verschiedenen Sicherungsbereiche müssen nicht gleich ausgestaltet sein. Es ist möglich, dass die verschiedenen Sicherungsbereiche eine unterschiedliche Anzahl an gebogenen Drähten 8 zur Überbrückung des Spalts 5 aufweisen. Auch können die Drähte 8 in ihrer Ausgestaltung variieren, um sie an verschiedene Auslösekriterien anzupassen. Die zweiten Leiterbahnen 4 können wie in 6 dargestellt gleich ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die zweiten Leiterbahnen 4 unterschiedlich zu gestalten und insbesondere an die Charakteristiken der abzusichernden Leitungen und Schaltungen anzupassen.
Die 7a bis 7e zeigen in Schnittdarstellung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung 1 bzw. 18, beispielsweise einer Sicherungseinrichtung 1 ähnlich der in 5 gezeigten.
In 7a wird ein elektrisch isolierender Träger 2 mit einer mit einer ersten Leiterbahn 3 und einer zweiten Leiterbahn 4, die auf der Vorderseite des Trägers 2 aufgebracht und um einen Spalt 5 voneinander beabstandet sind, bereitgestellt. Der Träger weist weiterhin eine erste 6 und eine zweite Durchgangsöffnung 7 durch den Träger und die erste 3 bzw. zweite Leiterbahn 4 auf. In den Durchgangsöffnungen 6, 7 ist der Träger 2 mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 9 überzogen, die eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den auf der Vorderseite des Trägers 2 aufgebrachten Leiterbahnen 3, 4 und den auf der Rückseite des Trägers 2 aufgebrachten Lötflächen 10 darstellt.
Beim Aufbringen der Leiterbahnen 3, 4 auf den Träger 2 können die üblichen Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte Anwendung finden. Die Durchgangsöffnungen 6, 7 sind insbesondere durch Bohren hergestellte Löcher. Alternativ können sie aber auch gestanzt, gefräst, geschnitten oder mit einem ähnlichen Verfahren in den Träger 2 eingebracht werden. Die Durchgangsöffnungen 6, 7 können vor oder nach dem Aufbringen der Leiterbahnen 3, 4 in den Träger 2 eingebracht werden.
In einem in 7b gezeigten zweiten Schritt werden die beiden Leiterbahnen 3, 4, abgesehen von einer Freibleibung 16, mit Lötstopplack 15 bedeckt. Die Verwendung des Lötstopplacks 15 weist unter anderem den Vorteil auf, dass eine sehr genau geformte und positionierte Freibleibung 16 erzeugt werden kann.
Im folgenden, in 7c dargestellten dritten Schritt werden die Metallkörper 13 aus niedrigschmelzendem Metall in die Freibleibungen 16 eingebracht. Hierzu kann ein vorgeformtes Lotdepot in der Freibleibung 16 positioniert und mittels eines Reflow-Lötprozesses aufgeschmolzen werden. Dabei zerfließt das vorher z.B. würfelförmig bereitgestellte Lotdepot bis zu dem durch den Lötstopplack 15 erzeugten Rand der Freibleibung 16. Bei Verwendung eines abziehbaren Lötstopplacks 15 kann dieser nach Abkühlen des Metallkörpers 13 entfernt werden. Der Träger 2 kann zum Ausbilden einer Leiterplatte vor dem Aufschmelzen des Lotdepots mit weiteren elektronischen Bauteilen bestückt werden, die dann im selben Reflow-Lötprozess wie die Metallkörper 13 mit dem Träger 2 verlötet werden.
In 7d wird das Anordnen eines gebogenen Drahtes 8 aus einem durchgängig niedrigschmelzenden Metall in den Durchgangsöffnungen 6, 7 gezeigt. Dazu wurde ein gerader Draht um ca. 180° gebogen, so dass die beiden Drahtenden parallel zueinander ausgerichtet sind. Von der Vorderseite des Trägers 2 aus wird nun ein Ende des gebogenen Drahtes 8 in die erste Durchgangsöffnung 6 und das andere Ende in die dazugehörige zweite Durchgangsöffnung 7 gesteckt. Der gebogene Draht 8 wird dabei soweit in die Durchgangsöffnungen 6, 7 eingesteckt, bis auf der Rückseite des Trägers 2 die Drahtenden teilweise überstehen.
In einem abschließenden fünften Schritt, welcher in 7e dargestellt ist, wird das in der ersten Durchgangsöffnung 6 angeordnete Drahtende in einem Selektiv-Lötprozess direkt mit der Lötfläche 10, die über die elektrisch leitfähige Beschichtung 9 mit der ersten Leiterbahn 3 elektrisch leitend verbunden ist, verlötet. Analog wird das in der zweiten Durchgangsöffnung 7 angeordnete Drahtende direkt mit der Lötfläche 10 verlötet und stellt so eine elektrisch leitende Verbindung zur zweiten Leiterbahn 4 her.
Für die Herstellung einer elektrischen Sicherungseinrichtung 1 ohne Wärmedepot, d.h. ohne Metallkörper 13, werden die in den 7b und 7c gezeigten Schritte einfach übersprungen. Alternativ wäre es auch möglich, den Reflow-Lötprozess anstatt zum Aufbringen von Metallkörpern 13 lediglich zum Bestücken des Trägers 2 mit weiteren elektronischen Bauteilen zu nutzen.
In 8 ist ein Beispiel für eine ausgelöste Sicherungseinrichtung 1 dargestellt. Als Folge einer Überlast ist durch den gebogenen Draht 8 ein so großer elektrischer Strom geflossen, dass sich dieser über seinen Schmelzpunkt (Zinn: 231°C) hinaus erwärmt hat und geschmolzen ist. Geschmolzenes Metall des gebogenen Drahtes 8 ist solange von diesem herabgetropft, bis der Draht 8 in einem Abschnitt 17 unterbrochen ist. Die Sicherungseinrichtung 1 wurde ausgelöst.
Bezugszeichenliste

1: Elektrische Sicherungseinrichtung
2: Träger
3: Erste Leiterbahn
4: Zweite Leiterbahn
5: Spalt
6: Erste Durchgangsöffnung
7: Zweite Durchgangsöffnung
8: Draht
9: Beschichtung
10: Lötfläche
11: Sollbruchstelle
12: Durchbruch
13: Metallkörper
14: Verbreiterte Bereiche
15: Lötstopplack
16: Freibleibung
17: Unterbrochener Drahtabschnitt
18: Elektrische Sicherungseinrichtung
b: Spaltbreite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014115588 [0002]
DE 102009040022 B3 [0003]
JP 09161635 A1 [0003]

Claims

Elektrische Sicherungseinrichtung (1), aufweisend – einen elektrisch isolierenden Träger (2), – eine erste Leiterbahn (3) und eine zweite Leiterbahn (4), die auf dem Träger (2) aufgebracht und um einen Spalt (5) voneinander beabstandet sind, – eine erste (6) und eine zweite Durchgangsöffnung (7) durch den Träger (2) und die erste Leiterbahn (3) bzw. zweite Leiterbahn (4), – wobei der Spalt (5) mittels eines, von einer Seite des Trägers (2) durch die Durchgangsöffnungen (6, 7) gesteckten und auf der anderen Seite des Trägers (2) aufgeschmolzenen, gebogenen Drahtes (8) aus einem niedrigschmelzenden Metall überbrückt wird.
Elektrische Sicherungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Draht (8) von der Seite des Trägers, die den Leiterbahnen (3, 4) gegenüberliegt, durch die Durchgangsöffnungen gesteckt ist.
Elektrische Sicherungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Draht (8) von der Seite des Trägers (2), auf der die Leiterbahnen (3, 4) aufgebracht sind, durch die Durchgangsöffnungen gesteckt ist.
Sicherungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der Träger (2) in den Durchgangsöffnungen (6, 7) eine elektrisch leitfähige Beschichtung (9) aufweist, die mit der ersten (3) bzw. zweiten Leiterbahn (4) elektrisch leitend verbunden ist.
Sicherungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei auf der den Leiterbahnen (3, 4) gegenüberliegenden Seite des Trägers (2), angrenzend an die Durchgangsöffnung (6, 7) und mit der Beschichtung (9) elektrisch leitend verbunden, Lötflächen (10) auf den Träger (2) aufgebracht sind.
Sicherungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Träger (2) auf der Vorderseite und auf der Rückseite im Wesentlichen deckungsgleich aufgebrachte erste und zweite Leiterbahnen aufweist, die über eine elektrisch leitfähige Beschichtung in den Durchgangsöffnungen (6, 7) miteinander verbunden sind.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Querschnittfläche des Drahtes (8) entlang seiner Länge variiert.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Draht (8) ein Massivdraht ist.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das niedrigschmelzende Metall des Drahtes (8) Zinn oder eine Zinnlegierung ist.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste (3) und/oder zweite Leiterbahn (4) mäanderförmig verlaufen.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Querschnittfläche der ersten (3) und/oder zweiten Leiterbahn (4) entlang seiner Länge variiert, insbesondere zu den Durchgangsöffnungen (6, 7) abnimmt.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste (3) und zweite Leiterbahn (4) symmetrisch zueinander ausgebildet sind.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (2) einen Durchbruch (12) im Bereich des Spalts (5) aufweist, so dass im Auslösefall das geschmolzene Metall des Drahtes (8) abfließen kann.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (2) mehrere erste Durchgangsöffnungen (6) und eine gleiche Anzahl zweiter Durchgangsöffnungen (7) durch den Träger (2) und die erste Leiterbahn (3) bzw. zweite Leiterbahn (4) aufweist und der Spalt (5) durch mehr als einen gebogenen Draht (8) überbrückt wird.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich auf mindestens einer der beiden Leiterbahnen (3, 4) in der Nähe des Drahtes (8), den Spalt (5) nicht überbrückend, ein Metallkörper (13) aus niedrigschmelzendem Metall befindet.
Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine erste Leiterbahn (3) und mehrere zweite Leiterbahnen (4) auf dem Träger (2) aufgebracht sind und mehrere Spalte (5) zwischen der ersten Leiterbahn (3) und einer jeweiligen zweiten Leiterbahn (4) durch jeweils einen gebogenen Draht (5) überbrückt werden.
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Sicherungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten a) Bereitstellen eines elektrisch isolierenden Trägers (2) mit einer ersten Leiterbahn (3) und zweiten Leiterbahn (4), die auf den Träger (2) aufgebracht und um einen Spalt (5) voneinander beabstandet sind, und einer ersten (6) und einer zweiten Durchgangsöffnung (7) durch den Träger (2) und die erste Leiterbahn (3) bzw. zweite Leiterbahn (4) b) Durchstecken eines gebogenen Drahtes (8) aus niedrigschmelzendem Metall von einer Seite des Trägers (2) durch die Durchgangsöffnungen (6, 7) c) rückseitiges Aufschmelzen des gebogenen Drahtes (8) auf der anderen Seite des Trägers (2)
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Aufschmelzen des Drahtes (9) in einem Selektiv-Lötprozess erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Aufschmelzen des Drahtes (9) in einem Reflow-Lötprozess erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei zwischen den Schritten a) und b) Lötstopplack (15) derart auf den Träger (2) aufgebracht wird, dass eine Freibleibung (16) auf der ersten (3) und/oder zweiten Leiterbahn (4) erzeugt und niedrigschmelzendes Metall in die Freibleibung (16) eingebracht wird, um einen Metallkörper (15) zu bilden.