EP0829897B1 - Elektrische Sicherung - Google Patents

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EP0829897B1
EP0829897B1 EP97115993A EP97115993A EP0829897B1 EP 0829897 B1 EP0829897 B1 EP 0829897B1 EP 97115993 A EP97115993 A EP 97115993A EP 97115993 A EP97115993 A EP 97115993A EP 0829897 B1 EP0829897 B1 EP 0829897B1
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EP
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fuse
substrate
contacts
fusible conductor
edges
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André Jöllenbeck
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Wickmann Werke GmbH
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Wickmann Werke GmbH
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    • H01H85/02—Details
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    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/0411—Miniature fuses
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    • H01H85/0013—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse
    • H01H85/0021—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices
    • H01H2085/0034—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices with molded casings
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    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/0013—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse
    • H01H85/0021—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices
    • H01H85/003—Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices casings for the fusible element

Definitions

  • the present invention relates to an electrical fuse with a substrate made of an electrically insulating Material, at least two electrical contacts that in the Are spaced from each other on the substrate, and a fusible conductor, which makes the contacts electrically conductive connects and at least partially between the contacts in an electrically insulating potting compound is embedded, with a depression in the substrate between the contacts is arranged.
  • Known fuses come in different forms and manufactured with varying components and in large Number used in electrical and electronic circuits. There they protect individual components or complete ones Assemblies against excessive current loads due to persistent Overcurrent or short circuit.
  • the fuse must be built up to the fuse element Provide protection against environmental influences. on the other hand but must also the environment when switching off the fuse before metal vapors or similar be shielded and preserved.
  • a fuse for the electrical connection contain corresponding connections with the surrounding circuit.
  • Known fuses indicate how to fulfill the named Requires a complex structure that is relative high manufacturing costs and / or space-consuming Sizes required.
  • the present invention is therefore the object to create an electrical fuse, the one has a simple design and the reproducibility of the Tripping characteristics of identical fuses improved.
  • the invention is based on the knowledge that the Known identical fuses occur different Tripping characteristic is due to the fact that the Not around the fuse element with all fuses is equal to.
  • the Fusible conductor between the electrical contacts thermally is coupled to the substrate.
  • the points of contact of the Fusible conductors with the substrate cannot be determined beforehand.
  • the spaces between the fuse element and the substrate are small and can become contaminated or otherwise Fill deposits. This also affects the tripping characteristic the fuse. Otherwise, the potting compound cannot completely cover the fuse element, especially where the fuse element is Touched substrate. In other places there are air spaces, which also lead to a thermally inhomogeneous environment and thus lead to different tripping characteristics.
  • the fuse element in Area of the depression without contact with the substrate.
  • the depression creates an improved thermal Decoupling of the fuse element from the substrate and guaranteed such a reproducible tripping characteristic. Also allowed it the recess in the substrate that the potting compound can completely surround the fuse element. she reliably creates a reproducible homogeneous environment and improves the reproducibility of the tripping characteristic identical fuses.
  • a substrate for an inventive Fuse selected a rectangular plate, so that Fuses of the type described preferably in multiple use finished and separated in a final step, for example by breaking or other separation processes. It but there are also a number of common components that are their material properties for use as a security substrate are suitable.
  • Ceramic materials are due to their material properties for use as a security substrate Particularly suitable because they are thermally stable and no conductive even in the presence of arcing Can form bridges, e.g. Carbon bridges.
  • a curable Paste As a flowable medium, a Paste the fuse element completely in one production step and enclose tightly in a subsequent step to be solidified.
  • the hardening or solidification of the Paste has the advantage that the paste reliably melts the fuse element encloses and also for mechanical stability and connection of the arrangement can contribute as it is on adheres securely to the substrate. This is of particular importance Point if it is the fuse element according to claim 9 is a wire. Fusible conductor wires are usually very thin and therefore mechanically less resilient.
  • the hardened paste serves as an important mechanical protection here.
  • the hardened casting compound is thermally stable.
  • the claims listed above be fulfilled by a non-conductive ceramic paste or through other insulating fillers in natural or through Modified form additives.
  • the type of cover and the properties of the sealing compound can be the characteristics of the Fuse can be greatly influenced.
  • the electrical necessary to connect the fuse element Contacts are advantageously made by metallization formed by two edges and / or end faces on the substrate, by, for example, an electrically conductive paste on it Places is applied and baked.
  • the fuse element used as a finished element. He is in the form of a wire with defined properties in integrated the structure. This is done with minimal effort, by the wire stretched over the arrangement on the contacts is soldered. It is conceivable to apply a solder paste here on the contacts after metallizing and soldering by infrared or laser treatment.
  • the one so fastened Fusible conductor wire has better thermal properties than for example, an electrically conductive layer, because too a very thin wire is not necessarily on a carrier layer is instructed.
  • a layer formed from a paste is in manufacturing e.g. dependent on at least one carrier film, which in turn the electrical and thermal properties the fuse affects.
  • the substrate of the fuse to the Metallized edges or end faces rounded.
  • the edges of the substrate easier to are metallized.
  • the amount of to be recorded Paste minimized because no sharp edges are covered Need to become.
  • this measure means that Increase in the width of this backup structure in the area of Total contacts less.
  • the substrate points to the one to be metallized Tapered edges or flattened edges on. This measure helps to reduce the height of the connections essential, which means that they protrude from the side the contact via the substrate of the component is avoided.
  • the component lies overall with the middle part of its substrate on the board of the to be assembled Circuit on.
  • the backup held securely by gluing until the contacts are soldered become.
  • the middle part of the substrate can on the one hand serve as a support and adhesive surface, but also on the other hand the closely spaced soldering areas of the connections separate. It can be advantageous when applying the Solder paste on the board or when soldering not for training come from short-circuit bridges.
  • At least one between the fuse element and the sealing compound Cover may be arranged on which the sealing compound is arranged is.
  • a closed cavity are formed, through which the fuse element runs self-supporting.
  • the cavity can also contain porous or granular media, such as. Sand. They are also layered structures to influence the tripping characteristic of the fuse realizable, as with an exemplary embodiment is described below.
  • Fig. 1a shows a plan view of a fuse 1, the one Has fuse element 2, which on a substrate 3 between two contacts 4 on opposite edges 5 of the substrate 3 runs under a cover 6 from a potting compound 7.
  • a first step the manufacture of the fuse 1 the contacts 4 on the edges 5 of the ceramic substrate 3 in the form of electrically conductive pastes 8 in a "dip & blot" process applied and baked or sintered so that then on the substrate 3 accessible from the outside, the end faces 9 partially enclosing and solderable contacts 4 arise.
  • a solder paste 10 is then applied to the contacts 4, into which the fusible conductor 2 designed as wire 11 is pushed in.
  • the arrangement is then heated to the extent that the solder paste 10 liquefies and the wire 11th with contacts 4 mechanically permanent and electrically good leading connects.
  • the melting point of the solder paste lies here 10 above the melting point of SMD soldering processes, so that Fuse 1 can be used in SMD processes.
  • the cover 6 Before or after separating the wire 11 into individual Fusible conductor pieces per fuse 1 is the cover 6 Arrangement applied a pasty, curable potting compound 7, which the fusible conductor 2 between the contacts 4 gas and covers pressure-tight.
  • the potting compound 7 is portioned for example by a dosing device, in a screen printing or stencil printing. Main characteristics of the Potting compound 7 are in addition to the paste-like shape and the hardenability also mechanical and thermal stability as well as good electrical insulation.
  • the casting compound 7 also have a high pore content to gaseous components when the fuse is switched off and metal vapors offer a large area of precipitation can.
  • distinguishable coloring of the hardened casting compound 7 is a basic identification of the fuse for Differentiation, for example, of the tripping characteristic in "quick” or “slow” or to identify the nominal current possible during production, since the dimensioning already makes it possible here and the material selection set these properties are.
  • a general basic identification of these components is because of their small size makes sense due to a color coding.
  • Fig. 1b shows a side view of the fuse 1, from a End face 9 seen here to illustrate the simple and flat construction.
  • the fuse element 2 is on the contact 4 been electrically conductively attached by a solder paste 10.
  • the cover 6 extends on the top of the fuse 1 almost to the edges 5.
  • FIG. 1c shows a view of the long side of the fuse 1 from FIG Fig. 1a.
  • the distance between the contacts 4 is that Hole or pad distance according to the voltage level of the fuse IEC standard was chosen. So that distance turn out very small.
  • the distance of the fusible conductor 2 from the surface is also further of the substrate 3 very low. So that runs Fusible conductor 2 at the boundary between two half-spaces, where one through the potting compound 7 and the other through the substrate 3 is formed, as can also be seen from FIG. 1b. These half-spaces are mutually different in terms of their thermal properties align as much as possible at low cost.
  • the elongated recess 14 or depression 15 in the central surface 16 of the plate 12 of FIG. 2a serves to improve the thermal decoupling of the fusible conductor, since the fusible conductor is embedded in the casting compound over its free length.
  • the tapering or flattening 17 shown in an enlarged representation in FIG. 2b at the end of the substrate 3 or at the edges 5 fulfills the task of not allowing the edge metallizations of the contacts 4 to protrude, ie the fuse lies only with the middle part 18 of the ceramic substrate 3.

Landscapes

  • Fuses (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Sicherung mit einem Substrat aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, mindestens zwei elektrischen Kontakten, die im Abstand voneinander an dem Substrat angeordnet sind, und einem Schmelzleiter, der die Kontakte elektrisch leitend verbindet und mindestens teilweise zwischen den Kontakten in eine elektrisch isolierende Vergußmasse eingebettet ist, wobei zwischen den Kontakten eine Vertiefung im Substrat angeordnet ist.
Bekannte Sicherungen werden in unterschiedlicher Ausformung und mit variierenden Bauteilen hergestellt und in großer Zahl in elektrischen und elektronischen Schaltungen eingesetzt. Dort schützen sie einzelne Bauteile oder komplette Baugruppen vor zu hohen Strombelastungen durch anhaltende Überströme oder durch Kurzschluß.
Der Aufbau einer Sicherung muß dabei dem Schmelzleiter Schutz gegenüber Einflüssen aus der Umgebung bieten. Andererseits muß aber auch die Umgebung beim Abschalten der Sicherung vor Metalldämpfen o.ä. abgeschirmt und bewahrt werden. Zudem muß eine Sicherung für die elektrische Verbindung mit der umgebenden Schaltung entsprechende Anschlüsse enthalten. Bekannte Sicherungen weisen zum Erfüllen der genannten Erfordernisse einen komplexen Aufbau auf, der relativ hohe Fertigungskosten und/oder viel Platz beanspruchende Baugrößen erfordert.
Aus der US 5,363,082 ist eine gattungsgemäße Sicherung bekannt. In dem Substrat ist eine Längsnut ausgebildet, in der der Schmelzleiter liegt. Der Schmelzleiter ist teilweise mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse bedeckt. Die Auslösecharakteristik mehrerer baugleicher Sicherungen kann variieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Sicherung zu schaffen, die eine einfache Bauform aufweist und die Reproduzierbarkeit der Auslösecharakteristik baugleicher Sicherungen verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bei bekannten baugleichen Sicherungen auftretende unterschiedliche Auslösecharakteristik darauf zurückzuführen ist, daß die Umgebung des Schmelzleiters nicht bei allen Sicherungen gleich ist. Insbesondere besteht die Gefahr, daß der Schmelzleiter zwischen den elektrischen Kontakten thermisch mit dem Substrat gekoppelt ist. Die Berührungsstellen des Schmelzleiters mit dem Substrat sind vorher nicht bestimmbar. Die Räume zwischen dem Schmelzleiter und dem Substrat sind klein und können sich mit Verunreinigungen oder sonstigen Ablagerungen füllen. Auch dies beeinflußt die Auslösecharakteristik der Sicherung. Im übrigen wird auch die Vergußmasse den Schmelzleiter nicht vollständig bedecken können, und zwar insbesondere dort, wo der Schmelzleiter das Substrat berührt. An anderen Stellen verbleiben Lufträume, die ebenfalls zu einer thermisch inhomogenen Umgebung und damit zu unterschiedlichen Auslösecharakteristiken führen.
In dem Substrat ist erfindungsgemäß zwischen den Kontakten eine Vertiefung angeordnet, wobei der Schmelzleiter im Bereich der Vertiefung ohne Kontakt zu dem Substrat verläuft. Die Vertiefung schafft eine verbesserte thermische Entkopplung des Schmelzleiters vom Substrat und gewährleistet so eine reproduzierbare Auslösecharakteristik. Auch gestattet es die Vertiefung in dem Substrat, daß die Vergußmasse den Schmelzleiter vollständig umgeben kann. Sie schafft damit zuverlässig eine reproduzierbare homogene Umgebung und verbessert die Reproduzierbarkeit der Auslösecharakteristik baugleicher Sicherungen.
Der Schmelzleiter ist mindestens teilweise zwischen den Kontakten mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse abgedeckt, die mit dem Substrat verbunden ist. Die Abdeckung des Schmelzleiters übernimmt folgende Aufgaben:
  • den Schutz des Schmelzleiters vor mechanischen Beanspruchungen und Einflüssen der Umgebung,
  • den Schutz der Umgebung vor dem Lichtbogen und verdampfenden Teilen des Schmelzleiters und
  • das "Kühlen" des Lichtbogens beim Abschalten der Sicherung, um ein sicheres Ende des Stromflusses durch ein Erlöschen des Lichtbogens zu bewirken.
Je nach Wahl der Vergußmasse kann die Abschaltcharakteristik der Sicherung beeinflußt werden.
Im Vergleich mit bekannten Sicherungen entfällt bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Sicherung durch diesen Aufbau mindestens ein Prozeßschritt, da hier die Abdeckung als diskretes Teil nicht vorgefertigt und/oder durch Hilfsstoffe auf dem Substrat befestigt werden muß. Ferner ist die Dichtigkeit des Abschlusses durch die Vergußmasse leicht zu gewährleisten.
Vorteilhafterweise wird als Substrat für eine erfindungsgemäße Sicherung ein rechteckiges Plättchen gewählt, so daß sich Sicherungen der beschriebenen Art vorzugsweise im Vielfachnutzen fertigen und in einem Abschlußschritt vereinzeln lassen, beispielsweise durch Brechen oder andere Trennverfahren. Es existieren aber auch eine Reihe gängiger Bauteile, die durch ihre Materialeigenschaften für den Einsatz als Sicherungssubstrat geeignet sind.
In einer Weiterbildung wird ein keramisches Substrat für den Aufbau einer Sicherung genutzt. Keramische Werkstoffe sind durch ihre Materialeigenschaften für den Einsatz als Sicherungssubstrat besonders geeignet, da sie thermisch stabil sind und auch in der Gegenwart von Lichtbogenstrecken keine leitfähigen Brücken ausbilden können, wie z.B. Kohlenstoffbrücken.
Große Vorteile ergeben sich aus der Verwendung einer aushärtbaren Paste als Vergußmasse. Als fließfähiges Medium kann eine Paste in einem Fertigungsschritt den Schmelzleiter vollständig und dicht umschließen, um in einem darauf folgenden Schritt verfestigt zu werden. Die Aushärtung bzw. Verfestigung der Paste hat den Vorteil, daß die Paste den Schmelzleiter zuverlässig umschließt und darüberhinaus zur mechanischen Stabilität und Verbindung der Anordnung beitragen kann, da sie auf dem Substrat sicher haftet. Besondere Bedeutung erlangt dieser Punkt, wenn es sich bei dem Schmelzleiter gemäß Anspruch 9 um einen Draht handelt. Schmelzleiter-Drähte sind meist sehr dünn und daher mechanisch wenig belastbar. Die ausgehärtete Paste dient hier als wichtiger mechanischer Schutz.
Weitere Vorteile in Bezug auf das Schaltverhalten ergeben sich, wenn die Vergußmasse porös ist. Das schließt die Möglichkeiten ein, daß die Vergußmasse an sich porös ist und/oder beim Aushärten porös wird, indem sie sich unter Bildung von Hohlräumen verfestigt. Eine derartige Konsistenz eines Stoffes kann zum Löschen eines Lichtbogens beim Abschalten der Sicherung von großem Nutzen ein, da die Poren den gasförmigen, heißen Bestandteilen des Lichtbogens genügend Raum zur Ausdehnung bzw. Ausbreitung und Flächen zum Niederschlagen geben. Sie dienen damit als Druckausgleichskammern und mindern damit den inneren Druck einer Sicherung beim Abschalten. Ein hohler Porengehalt in der Vergußmasse hat darüberhinaus auch thermische Vorteile, da die in den Hohlräumen enthaltenen Gase eine ideale Wärmeisolation für den Schmelzleiter darstellen.
Ferner ist die ausgehärtete Vergußmasse thermisch stabil. Die vorstehend aufgeführten Forderungen können beispielsweise durch eine nichtleitende Keramikpaste erfüllt werden oder durch andere isolierende Füllstoffe in natürlicher oder durch Zusätze modifizierter Form. Durch die Art der Abdeckung und die Eigenschaften der Vergußmasse kann die Charakteristik der Sicherung stark beeinflußt werden.
Die zum Anschließen des Schmelzleiters notwendigen elektrischen Kontakte werden vorteilhafterweise durch Metallisierung von zwei Rändern und/oder Stirnseiten am Substrat gebildet, indem beispielsweise eine elektrisch leitende Paste an diesen Stellen aufgetragen und eingebrannt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Sicherung wird der wesentlichste Teil, der Schmelzleiter, als fertiges Element eingesetzt. Er wird in Form eines Drahtes mit definierten Eigenschaften in den Aufbau integriert. Das erfolgt bei minimalem Aufwand, indem der über die Anordnung gespannte Draht an den Kontakten angelötet wird. Denkbar ist hier das Auftragen einer Lötpaste auf die Kontakte nach dem Metallisieren und ein Festlöten durch Infrarot- oder Laserbehandlung. Der so befestigte Schmelzleiter-Draht weist bessere thermische Eigenschaften als beispielsweise eine elektrisch leitende Schicht auf, da auch ein sehr dünner Draht nicht zwingend auf eine Trägerschicht angewiesen ist. Eine aus einer Paste gebildete Schicht ist in der Fertigung z.B. mindestens auf eine Träger-Folie angewiesen, die ihrerseits die elektrischen und thermischen Eigenschaften der Sicherung beeinflußt.
Nach Anspruch 10 ist das Substrat der Sicherung an den zu metallisierenden Rändern bzw. Stirnseiten abgerundet. Dadurch ist erreichbar, daß die Ränder des Substrates leichter zu metallisieren sind. Ferner wird bei einem Metallisierungsverfahren nach Anspruch 7 und/oder 8 die Menge der aufzunehmenden Paste minimiert, da keine scharfen Kanten überzogen werden müssen. Schließlich fällt durch diese Maßnahme die Zunahme der Breite bei diesem Sicherungsaufbau im Bereich der Kontakte insgesamt geringer aus.
In einer Weiterbildung weist das Substrat an den zu metallisierenden Rändern bzw. Stirnseiten Verjüngungen bzw. Abflachungen auf. Diese Maßnahme unterstützt die Minderung der Höhe der Anschlüsse wesentlich, wodurch ein seitliches Überstehen der Kontakte über das Substrat des Bauteils vermieden wird. So liegt das Bauteil bei einer SMD-Bestückung insgesamt mit dem mittleren Teil seines Substrates auf der Platine der zu bestückenden Schaltung auf. So kann die Sicherung beispielsweise durch Ankleben bis zur Verlötung der Kontakte sicher gehalten werden. Der mittlere Teil des Substrates kann so einerseits als Auflage- und Klebefläche dienen, andererseits aber auch die eng beieinander liegenden Lötflächen der Anschlüsse sicher trennen. Vorteilhafterweise kann es so beim Aufbringen der Lötpaste auf der Platine oder beim Verlöten nicht zur Ausbildung von Kurzschlußbrücken kommen.
Vorteilhafterweise kann in einer erfindungsgemäßen Sicherung zwischen dem Schmelzleiter und der Vergußmasse mindestens eine Abdeckung angeordnet sein, auf der die Vergußmasse angeordnet ist. Damit kann beispielsweise ein geschlossener Hohlraum gebildet werden, durch den der Schmelzleiter freitragend verläuft. Der Hohlraum kann auch poröse oder körnige Medien enthalten, wie z.B. Sand. Es sind damit auch geschichtete Strukturen zur Beeinflussung der Auslösecharakteristik der Sicherung realisierbar, wie anhand eines Ausführungsbeispieles nachfolgend beschrieben wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Abbildungen zeigen:
Fig. 1a - 1c
eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Sicherung sowie zwei Seitenansichten;
Fig. 2a - 2b
perspektivische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen des Substrates der Sicherung von Fig. 1a;
Fig. 1a zeigt eine Draufsicht auf eine Sicherung 1, die einen Schmelzleiter 2 aufweist, der auf einem Substrat 3 zwischen zwei Kontakten 4 an gegenüberliegenden Rändern 5 des Substrates 3 unter einer Abdeckung 6 aus einer Vergußmasse 7 verläuft.
Zur Herstellung der Sicherung 1 werden in einem ersten Schritt die Kontakte 4 an den Rändern 5 des keramischen Substrates 3 in Form elektrisch leitfähiger Pasten 8 in einem "Dip & Blot"-Verfahren aufgetragen und eingebrannt bzw. gesintert, so daß danach an dem Substrat 3 von außen zugängliche, die Stirnseiten 9 teilweise umschließende und lötfähige Kontakte 4 entstehen. Auf die Kontakte 4 wird dann eine Lötpaste 10 aufgetragen, in die der als Draht 11 ausgeführte Schmelzleiter 2 eingedrückt wird. Anschließend wird die Anordnung soweit erwärmt, daß sich die Lötpaste 10 verflüssigt und den Draht 11 mit den Kontakten 4 mechanisch dauerhaft und elektrisch gut leitend verbindet. Dabei liegt der Schmelzpunkt der Lötpaste 10 oberhalb des Schmelzpunktes von SMD-Lötprozessen, so daß die Sicherung 1 in SMD-Verfahren einsetzbar ist.
Vor oder auch nach dem Trennen des Drahtes 11 in einzelne Schmelzleiterstücke je Sicherung 1 wird als Abdeckung 6 der Anordnung eine pastöse, aushärtbare Vergußmasse 7 aufgebracht, die den Schmelzleiter 2 zwischen den Kontakten 4 gas- und druckdicht abdeckt. Die Portionierung der Vergußmasse 7 erfolgt beispielsweise durch einen Dosierer, in einem Siebdruck- oder Schablonendruckverfahren. Wesentliche Eigenschaften der Vergußmasse 7 sind neben der pastenartigen Ausgangsform und der Aushärtbarkeit auch mechanische und thermische Stabilität sowie gute elektrische Isolation. Zudem sollte die Vergußmasse 7 auch einen hohen Porengehalt aufweisen, um gasförmigen Bestandteilen beim Abschalten der Sicherung Druckausgleichsräume und Metalldämpfen eine große Niederschlagsfläche bieten zu können.
Durch unterscheidbare Farbgebung der ausgehärteten Vergußmasse 7 ist eine grundsätzliche Kennzeichnung der Sicherung zur Unterscheidung beispielsweise der Auslösecharakteristik in "flink" oder "träge" oder zur Kennzeichnung des Nennstromes bei der Fertigung möglich, da bereits hier durch die Dimensionierung und die Materialauswahl diese Eigenschaften festgelegt sind. Eine generelle Basis-Kennzeichnung dieser Bauteile ist aufgrund ihrer geringen Größe durch eine Farbcodierung sinnvoll.
Fig. 1b zeigt eine Seitenansicht der Sicherung 1, von einer Stirnseite 9 her gesehen zur Veranschaulichung des einfachen und flachen Aufbaus. Auf dem Kontakt 4 ist der Schmelzleiter 2 durch eine Lötpaste 10 elektrisch leitend befestigt worden. Die Abdeckung 6 zieht sich auf der Oberseite der Sicherung 1 fast bis zu den Rändern 5 hin.
Fig. 1c zeigt eine Ansicht der Längsseite der Sicherung 1 von Fig. 1a. Der Abstand der Kontakte 4 zwischeneinander ist dem Loch- bzw. Pad-Abstand der Spannungsebene der Sicherung nach IEC-Norm angepaßt gewählt worden. Damit kann dieser Abstand sehr gering ausfallen.
Weiter ist auch der Abstand des Schmelzleiters 2 von der Oberfläche des Substrates 3 sehr gering. Damit verläuft der Schmelzleiter 2 an der Grenze zwischen zwei Halbräumen, wobei einer durch die Vergußmasse 7 und der andere durch das Substrat 3 gebildet wird, wie auch aus Fig. 1b ersichtlich ist. Diese Halbräume sind von ihren thermischen Eigenschaften einander so weit wie möglich bei geringen Kosten anzugleichen.
Die genannten Maßnahmen bzw. Eigenschaften werden durch eine von der in Fig. 1a-1c dargestellten Grundform abgewandelten Form des Substrates realisiert, wie sie in Fig. 2b - 2d dargestellt sind.
Fig. 2a - 2b zeigen keramische Plättchen 12 mit einer fortschreitenden Zahl von Gestaltungsmaßnahmen, deren Vorteile anhand dieser Auswahl von Skizzen beschrieben werden. Die unterschiedliche Ausformung der Substrate 3 resultiert dabei aus einer fortschreitenden Verwirklichung weiterer gestalterischer Maßnahmen:
Die längliche Ausnehmung 14 bzw. Vertiefung 15 in der Mittelfläche 16 des Plättchens 12 von Fig. 2a dient einer verbesserten thermische Entkopplung des Schmelzleiters, da der Schmelzleiter über seine freie Länge in der Vergußmasseeingebettet ist.
Die in Fig. 2b in einer verstärkten Darstellung gezeigten Verjüngungen bzw. Abflachungen 17 an den Ende des Substrates 3 bzw. an den Rändern 5 erfüllt die Aufgabe, die Kantenmetallisierungen der Kontakte 4 nicht überstehen zu lassen, d.h. die Sicherung liegt nur mit dem mittleren Teil 18 des keramischen Substrates 3 auf.

Claims (11)

  1. Elektrische Sicherung (1) mit einem Substrat (3) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, mindestens zwei elektrischen Kontakten (4), die im Abstand voneinander auf dem Substrat (3) angeordnet sind, und einem Schmelzleiter (2), der die Kontakte (4) elektrisch leitend verbindet und mindestens teilweise zwischen den Kontakten (4) in eine elektrisch isolierende Vergußmasse (7) eingebettet ist, wobei zwischen den Kontakten (4) eine Vertiefung (15) im Substrat (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,    daß der Schmelzleiter (2) zwischen den Kontakten über der Vertiefung (15) ohne Kontakt zum Substrat (3) angeordnet ist, was im Bereich der Vertiefung eine vollständige Umschließung des Schmelzleiters mit Vergußmasse gestattet.
  2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (3) ein rechteckiges Plättchen (12) ist.
  3. Sicherung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (3) aus einem keramischen Werkstoff besteht.
  4. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (7) aus einer aushärtbaren, nach dem Aushärten auf dem Substrat (3) haftenden Paste besteht.
  5. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (7) porös ist.
  6. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (7) thermisch stabil ist.
  7. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (4) durch Metallisierung von einander gegenüberliegenden Rändern (5) und/oder Stirnseiten (9) des Substrates (3) gebildet sind.
  8. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (4) durch einbrennbare Pasten (8) hergestellt sind
  9. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter (2) als Draht (11) ausgebildet ist.
  10. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (3) an den zu metallisierenden Rändern (5) bzw. Stirnseiten (9) abgerundet ist.
  11. Sicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (3) an den zu metallisierenden Rändern (5) bzw. Stirnseiten (9) Verjüngungen bzw. Abflachungen (17) aufweist.
EP97115993A 1996-09-14 1997-09-15 Elektrische Sicherung Expired - Lifetime EP0829897B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29616063U DE29616063U1 (de) 1996-09-14 1996-09-14 Elektrische Sicherung
DE29616063U 1996-09-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0829897A2 EP0829897A2 (de) 1998-03-18
EP0829897A3 EP0829897A3 (de) 1999-06-16
EP0829897B1 true EP0829897B1 (de) 2004-08-18

Family

ID=8029250

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