EP2471083A1 - Thermosicherung - Google Patents

Thermosicherung

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EP2471083A1
EP2471083A1 EP11749108A EP11749108A EP2471083A1 EP 2471083 A1 EP2471083 A1 EP 2471083A1 EP 11749108 A EP11749108 A EP 11749108A EP 11749108 A EP11749108 A EP 11749108A EP 2471083 A1 EP2471083 A1 EP 2471083A1
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EP
European Patent Office
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thermal fuse
fuse according
fusible conductor
encapsulation
μιη
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EP11749108A
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English (en)
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Joachim Aurich
Ulf Zum Felde
Bernd Krüger
Laurent Mex
Wolfgang Werner
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Vishay BCcomponents Beyschlag GmbH
Original Assignee
Vishay BCcomponents Beyschlag GmbH
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Publication date
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Publication of EP2471083B1 publication Critical patent/EP2471083B1/de
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Definitions

  • the invention relates to a method for the separation of a circuit.
  • the invention further relates to a thermal fuse for disconnecting a circuit during melting of a fusible conductor.
  • Thermal fuses of the specified type for example, in the automotive industry in vehicles due to the increasing use of semiconductor devices (MOSFETs, IGBTs) for switching high currents in electrical consumers increasingly important.
  • MOSFETs semiconductor devices
  • IGBTs semiconductor devices
  • Such a fuse functions as over-temperature protection, by breaking the power supply upon reaching a switching temperature caused by a malfunction, in particular short-circuiting of an electrical component and prevents another, possibly fatal temperature increase.
  • thermal fuse can generally be the over-temperature and fire protection of high current loads, for example, to secure solar cells or high-energy battery cells, as well as additional heaters.
  • Thermal fuses based on spring or melt wax technology are already used in household appliances, e.g. Coffee machines, state of the art. Such fuses can not be used for high current power applications due to their low current carrying capacity.
  • thermal fuses are known from US 7,068,141 B2, which trigger without mechanical forces (such as springs).
  • the function of these fuses is based on the wetting properties of the fusible conductor when the tripping temperature is reached.
  • the triggering takes place by melting the conductor, which is pulled by the wetting forces on correspondingly large surfaces.
  • the fusible conductor is surrounded with the male surfaces of a shell, leaving a gap for the outflow of the molten conductor material.
  • DE 10 2008 003 659 AI relates to a fuse with a conductor bar, which serves as an electrically conductive connection in normal operation and melts in case of thermal failure when reaching a certain temperature.
  • DE 10 2007 014 339 A1 describes a thermal fuse which has a connecting element and a separately formed actuator.
  • the actuator mechanically disconnects the electrical connection upon reaching a particular trip temperature.
  • thermal fuses which usually have a soldered leaf spring, which separates the electrical connection upon reaching a certain temperature.
  • the invention has for its object to provide a thermal fuse for the separation of a circuit available, the fuse is very low and is suitable for high currents, in particular very high short-circuit currents, and a high reliability, especially under difficult conditions such. longer lasting thermal and mechanical load.
  • the thermal fuse according to the invention is constructed as a fuse, which performs the separation of a circuit in the event of tripping by melting a fuse conductor.
  • the thermal fuse has at least two electrically conductive connection parts and a fusible link, which melts when reaching a certain temperature.
  • the fusible conductor is so surrounded by a shell without a free space between the fuse element and shell or components of the thermal fuse is provided.
  • a material for the encapsulation or wrapping for example, a molding material could be used based on epoxy resin. In principle, it is also possible to use other materials and painting.
  • the thermal fuse furthermore has a layer structure, wherein at least one additional coating or material layer is provided between the connection parts and the encapsulation or encapsulation.
  • thermal fuse Using the thermal fuse according to the invention is a
  • the thermal fuse Before reaching the release temperature, the thermal fuse represents an electrical conductor with very high conductivity. In this case, two electrically conductive connection parts of the thermal fuse are electrically connected to one another by means of a fusible conductor.
  • the material of the fusible conductor is designed such that the melting temperature of the fusible conductor material is in the range of the desired release temperature of the fuse. Upon reaching the melting temperature of the fusible conductor begins to melt. During the phase transition of the fusible material from the solid to the liquid state, the volume of the fusible conductor increases. Due to encapsulation of the fusible conductor in the thermal fuse, a pressure increase takes place.
  • the thermal fuse is designed such that is provided by the encapsulation of the fusible conductor no free space between the fuse element and sheath for receiving the liquid melt conductor material.
  • the fusible conductor is completely surrounded by directly adjacent components, eg the sheath, the connection parts or a coating or other components of the thermal fuse applied to the connection parts.
  • the fusible conductor is thus surrounded at any point by a free space.
  • the fusible conductor is not in contact with a free space, the space having air or other gaseous substance.
  • the pressure increase causes the fusible conductor to be displaced in such a way that the electrical connection between the connection parts is disconnected.
  • the volume increase in the phase transition of the melt conductor material from the solid to the liquid state takes place as quickly as possible and in the form of a volume jump.
  • a sudden increase in volume a rapid increase in pressure and thus a safe release of the thermal fuse are possible.
  • the liquid melt conductor material flows due to the volume increase and the associated increase in pressure and due to the capillary action.
  • the capillary is formed by a coating on the connection parts, which liquefies at a temperature in the range of the melting temperature of the melt conductor material.
  • fusible link and coating mix and flow through the capillary volume due to pressure increase and capillary action.
  • the effluent material of the fusible conductor and the coating thus accumulate at least partially in the outer region of the thermal fuse on the connection parts.
  • the outdoor area is the area of the thermal fuse, which is not enclosed by an enclosure.
  • the fusible conductor is in the thermal fuse such that it is in direct contact with the connection parts or in direct contact with a coating applied to the connection parts.
  • the encapsulation or encapsulation may preferably have an additional varnish layer on the inside towards the fusible conductor.
  • the thermal fuse can have a flux similar to that used, for example, for soldering.
  • a suitable flux promotes the activation of the surface during the triggering process of the fuse and, when the melting temperature is reached, the mixing of the fusible conductor and the coating as well as the outflow of the material through the capillary.
  • the flux it is important to use a long-term stable flux, which ensures activation even after prolonged elevated temperature influence under operating conditions of typically 100-200 ° C. Even with the use of a flux, no free spaces are provided adjacent to the fusible conductor and / or flux.
  • the fusible conductor is located between the two electrically conductive connection parts.
  • the Schmelzeiter is arranged in a gap between the connecting parts.
  • the fusible conductor can be in direct contact with the connection parts or in direct contact with a coating provided on the connection parts. This has the advantage that during the tripping process when reaching a certain temperature, the separation of the circuit is performed by interrupting the electrical connection between the two connection parts.
  • the coating forming the capillary is formed by a galvanization of the two connecting parts.
  • the material of this coating is preferably tin, indium, bismuth, silver or an alloy consisting of tin, indium, bismuth or silver. Such a coating promotes absorption of the fusible conductor upon reaching the melting temperature.
  • the material layer between the connection parts and the encapsulation or cladding should preferably have a thickness of between 1 .mu.m and 50 .mu.m, more preferably between 5 .mu.m and 20 .mu.m.
  • the coating of the connecting parts is preferably designed such that between the connecting parts and the encapsulation or coating, the coating, for example, the tin layer, a Unterickelung, wherein the Unterickelung of a pure nickel layer or of a nickel may consist of alloy.
  • This nickel plating is thus an additional layer between the connecting parts and the coating, for example the tin layer.
  • the nickel plating is in direct contact with the terminal part and the coating, eg the interest layer.
  • the nickel plating serves as a barrier layer and forms a diffusion barrier between the connecting parts made of copper, for example, and the coating. Such a diffusion barrier prevents the formation of intermetallic phases.
  • the nickel layer, or nickel-containing Alloy may preferably have a thickness between 1 ⁇ and 50 ⁇ , more preferably between 5 ⁇ and 15 ⁇ .
  • the fusible conductor consists of a conductive, low-melting metal, or a low-melting metal aufwei- send alloy whose composition is determined by the desired release temperature.
  • conventional solder alloys e.g. Tin-silver solders, SnAgCu solders, lead solders or other solder alloys.
  • the following table shows examples of possible compositions of the solder alloy as a function of the desired triggering temperature of the thermal fuse:
  • alloy compositions listed in the table are only examples of solder alloys. Other alloy compositions could also be used.
  • connection parts have the form of caps. It is preferred that the caps have a circular or circular-like cross-section and inside at least partially have a cavity. Similarly, it is further preferred that the connecting parts have the shape of a cuboid or a cuboid-like shape.
  • the connecting parts form the basic body of the thermal fuse. This has the advantage that the thermal fuse can be configured as a surface-mountable component (SMD component) in the form of a flat fuse.
  • SMD component surface-mountable component
  • each of the two connection parts could each accommodate one or more non-conductive bodies.
  • the non-conductive body or bodies have e.g. the shape of the caps, so that they fill the inner, free space of the caps after assembly.
  • the one or more non-conductive bodies hold the electrically conductive connection parts, e.g. Caps in position.
  • this has the advantage that the fusible conductor can be positioned and held by the insulating body in a suitable position between the electrically conductive connection parts.
  • the one or more non-conductive bodies could have the shape of a cuboid or a cuboid-like shape, with the non-conductive body or bodies serving to support or hold the electrically conductive connection parts.
  • the one or more non-conductive body regardless of the geometric configuration of ceramic, z. B. Al 2 0 3 exist.
  • the non-conductive bodies could also consist of another insulating material, eg glass, plastic or another organic material.
  • the fusible conductor has the shape of a ring.
  • the diameter of such a ring could, but need not necessarily, be selected according to the diameter of the caps.
  • the use of an annular fusible conductor has the advantage that it can be held in a more simple manner between the two electrically conductive caps by the non-conductive body, eg ceramic body.
  • the ring could run around the non-conductive body from the outside.
  • the fusible conductor could be in the form of one or more longitudinal strips be carried out with a certain projection between two parallelepiped connection parts.
  • the fusible conductor is thus arranged at least partially between the cuboid or cap-shaped electrical connection parts.
  • the fusible conductor can additionally be arranged at least in regions on the quasi-shaped or cap-shaped connecting parts.
  • an advantageous embodiment of the invention to provide the thermal fuse with suitable electrical connections by a wire or an electrical conductor in a wire-like shape, preferably in the middle, is connected to the two connection parts.
  • the thermal fuse in conventional devices or savings without having to make structural changes to the electrical load or the device.
  • the electrical connections can be designed in the form of an SMD (Surface Mounted Device) construction.
  • SMD Surface Mounted Device
  • Such an SMD component is used in electronics as surface-mountable component or component for surface mounting.
  • connection forms for other types of mounting e.g. Through-hole mounting (through hole technology), conceivable.
  • the thermal fuse In order to ensure high mechanical protection, high mechanical stability and protection against oxidation of the thermal fuse, it is preferable to protect the thermal fuse by encapsulation or wrapping.
  • the encapsulation or coating can be additionally combined with another protective coating to improve these properties.
  • thermal fuse (200) is a schematic representation of the thermal fuse (200) according to the invention
  • 3 is a schematic representation of the switching principle of the thermal fuse according to the invention (100, 200, 300) before triggering
  • 4 shows a schematic representation of the switching principle of the thermal fuse (100, 200, 300) according to the invention when the melting temperature is reached
  • Fig. 6 is a schematic representation of the thermal fuse (300) according to the invention.
  • Fig. 7 is a further schematic representation of the thermal fuse (300) according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a thermal fuse 100 according to the invention.
  • the thermal fuse 100 according to the invention consists of two caps 11 and 12 with centrally connected wire 14 and 15, a ceramic body 13 and a fusible conductor 10.
  • the two caps 11, 12 made of copper.
  • the caps 11, 12 may be made of another material of low resistivity.
  • the caps 11, 12 and the wires 14, 15 are coated with a coating (23), preferably an Sn layer.
  • the coating could also comprise another material, for example indium, bismuth, silver, or an alloy consisting of tin, indium, bismuth or silver.
  • a fusible conductor 10 is arranged, which is held by a ceramic body 13.
  • the fusible conductor 10 has the shape of a ring and consists of a tin-silver alloy (eg Sn97 Ag3 with a melting point of 217 ° C). The alloy could also have a different composition with a lower or higher melting point, depending on the required fuse release temperature.
  • a long-term stable flux 16 which serves during the triggering operation of the fuse to activate the surface and to reduce the surface tension.
  • the encapsulation or encasing of the fuse consisting here of a UV-curable varnish 17 and an epoxy resin-based molding material 18, serves to increase the mechanical stability of the fuse.
  • the encapsulation or sheath 17, 18 provides mechanical and oxidation protection.
  • the wrapping ment 18 encloses the thermal fuse only in certain areas.
  • the sheath 18 surrounds the thermal fuse in the region in which the fusible conductor 10 is arranged.
  • the ends of the caps 11, 12, in particular in the region of the connection points, for example for the wires 14, 15 are not enclosed by the sheath 18.
  • FIG 2 shows a schematic representation of a thermal fuse 200 according to the invention.
  • the thermal fuse 200 consists essentially of the components of the thermal fuse 100 described in Figure 1. An essential difference from the structure described in Figure 1 shows that the thermal fuse 200 in Figure 2 no Flux application on the fuse element 10 has.
  • FIGS 3 to 5 show schematic representations of the switching principle of the thermal fuse 100, 200, 300 according to the invention before reaching the melting temperature, upon reaching the melting temperature and after reaching the melting temperature.
  • FIG. 3 shows the state before triggering the thermal fuse 100, 200, 300 or before reaching the melting temperature.
  • the fusible conductor 10 Before reaching the melting temperature, the fusible conductor 10 is in a fixed state in the gap 24 between the connection parts 11, 12 with the coating 23 and the encapsulation or enclosure 18.
  • the pressure gradient by one hand Volume increase and volume jump in the transition from the solid to the liquid phase and the capillary action of importance.
  • FIG. 4 shows the state of the thermal fuse 100, 200, 300 when the melting temperature is reached.
  • the coating 23 ' also melts in the region of the encapsulation or encapsulation, as a result of which the fusible conductor 10 and the coating 23' at least partially mix.
  • the displacement into and through the capillary is significantly caused by the increase in pressure at the phase transition of the fuse element 10 from solid to liquid and the associated volume jump.
  • FIGS. 4 to 5 show the emigration of the fusible conductor 10 during melting and after triggering. For better illustration, FIG. 22 of the fusible conductor during emigration. It can be seen that the fusible conductor 10 completely emanates from the gap 24.
  • FIG. 5 shows the switching state of the thermal fuse 100, 200, 300 after the tripping operation and the complete emigration of the melt luster 10 out of the gap 24.
  • FIGS. 6 and 7 show schematic illustrations of a thermal fuse 300 according to the invention.
  • the thermal fuse 300 according to the invention is designed as a flat fuse for surface mounting (SMD construction).
  • the thermal fuse 300 according to the invention consists of two spaced-apart basic bodies 19 (connection parts), which are applied to a non-conductive body 13, for example a ceramic body.
  • the two main body 19 (connecting parts) made of copper or other material with low resistivity.
  • the two base bodies 19 (connection parts) are coated with a coating 23, preferably as a tin layer.
  • the coating could also comprise another material, eg indium, bismuth, silver or an alloy consisting of tin, indium, bismuth or silver.
  • the thermal fuse 300 has a fusible conductor 10 between the two base bodies 19 (connection parts) and in the area around the intermediate space (gap (24)) between the two base bodies 19 (connection parts). As shown in FIG. 8, the thermal fuse 300 has two fuse elements 10. The fuse could also have one or more than two fuse element 10.
  • On the fusible conductor 10 is a long-term stable flux 16, which serves during the triggering operation of the fuse to activate the surface and to reduce the surface tension.
  • an additional coating layer 17 Between encapsulation or wrapping 18 of the fuse and the flux is an additional coating layer 17.
  • the encapsulation or sheath 18 can only be applied on top of the thermal fuse.
  • the encapsulation or coating 18 and the additional paint layer 17 serve to increase the stability of the fuse and the oxidation protection.
  • the lacquer layer 17 is in direct contact with the flux 16 without releasing a gap.
  • the thermal fuse 300 could also be configured such that it has no flux 16 on the fusible conductor 10. In this case, the lacquer layer 17, or in the absence of an additional lacquer layer 17, the encapsulation 18 would be in direct contact with the fusible conductor 10 without the release of a gap.

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Abstract

Um ein Verfahren zur Trennung eines Stromkreises sowie eine thermische Sicherung zur Verfügung zu stellen, wobei die Sicherung sehr niederohmig ist und für hohe Ströme insbesondere sehr hohe Kurzlastströme geeignet ist, sowie eine hohe Zuverlässigkeit, insbesondere unter schwierigen Bedingungen, wie z. B. länger andauernder thermischer und mechanischer Belastung, aufweist, wird vorgeschlagen, dass beim Phasenübergang des Materials des Schmelzleiters (10) vom festen in den flüssigen Zustand das Volumen des Schmelzleiters (10) zunimmt sowie der Druck ansteigt und aufgrund der Volumenzunahme und des Druckanstiegs der Schmelzleiter (10) unter Aufhebung der elektrischen Verbindung verdrängt wird.

Description

Thermosicherung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung eines Stromkreises. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Thermosicherung zur Trennung eines Stromkreises beim Schmelzen eines Schmelzleiters.
Stand der Technik
Thermosicherungen der angegebenen Art gewinnen beispielsweise in der Automobilindustrie in Fahrzeugen aufgrund der steigenden Verwendung von Halbleiterbauelementen (MOSFETs, IGBTs) zum Schalten von hohen Strömen in elektrischen Verbrauchern zunehmend an Bedeutung. Bei einem Fehler des Halbleiterschaltelementes z.B. durch Kurzschluss oder wegen Durchlegie- rens oder einer anderen Fehlfunktion kann es aufgrund eines fehlerhaften Stromflusses zu einer unzulässigen und möglicherweise fatalen Temperaturer- höhung kommen.
Dies gilt insbesondere in Fahrzeugen, wo bestimmte Verbraucher wie z.B. Kühlerlüfter, ABS-Steuerungen, Heizungslüfter, elektrische Lenkhilfen oder auch eine elektrische Lenkung o. dgl. nicht über das Zündschloss geschaltet werden, sondern direkt mit der Batterie verbunden sind.
Üblicherweise sind solche Verbraucher nicht über das Zündschloss mit der Batterie verbunden, da nach Gebrauch bzw. Abschalten des Fahrzeuges ein eventuelles Weiter- oder Nachlaufen des Verbrauchers gewährleistet werden muss. Zum Beispiel ist es erforderlich, bei einer bestimmten Temperatur den Kühlerlüfter für eine gewisse Zeit auch nach Betrieb des Fahrzeuges weiterlau- fen zu lassen, um Temperaturspitzen zu vermeiden und ein Absenken der Mo- tortemperatur zu erreichen.
Eine solche Sicherung funktioniert als Übertemperaturschutz, indem sie bei Erreichen einer Schalttemperatur, verursacht durch eine Fehlfunktion, insbesondere Kurzschluss einer elektrischen Komponente, die Stromzufuhr un- terbricht und einen weiteren, unter Umständen fatalen Temperaturanstieg unterbindet.
Aber auch im Nicht-Kurzschlussfall und bei anderen Schaltungen, die nicht direkt mit der Batterie verbunden sind, dient eine solche Sicherung als Übertemperaturschutz. Wenn z.B. beim Durchlegieren eines Schaltelementes nur ein etwas erhöhter Strom in den Verbraucher fließt, kann dieser Fehlerfall mit einer herkömmlichen Stromsicherung nicht erkannt werden. Die Temperatur steigt dann in dem typischerweise gekapselten Verbraucher weiter an, was u. U. sogar bis zu einem Brand führen kann.
Weitere Anwendungen der Thermosicherung können allgemein der Übertemperatur- und Brandschutz von hohen Stromlasten sein, beispielsweise zur Absicherung von Solarzellen oder Hochenergiebatteriezellen, sowie auch bei Zusatzheizungen.
Thermosicherungen basierend auf Feder- oder Schmelzwachstechnologie sind bereits bei Haushaltsgeräten, z.B. Kaffeemaschinen, Stand der Technik. Solche Sicherungen können aufgrund ihrer niedrigen Stromtragfähigkeit nicht für Leistungsanwendungen mit hohen Strömen verwendet werden.
Aus dem Stand der Technik sind Thermosicherungen aus der US 7,068,141 B2 bekannt, die ohne mechanische Kräfte (z.B. Federn) auslösen.
Die Funktionsweise dieser Sicherungen geht auf die Benetzungseigen- schaften des Schmelzleiters bei Erreichen der Auslösetemperatur zurück. Das Auslösen erfolgt durch Schmelzen des Leiters, der durch die Benetzungskräfte auf entsprechend große Oberflächen gezogen wird. Dabei ist der schmelzbare Leiter mit den aufzunehmenden Oberflächen von einer Hülle unter Freilassung eines Zwischenraumes für den Abfluss des geschmolzenen Leitermaterials umgeben.
Nachteilig bei diesen Sicherungen, die üblicherweise in Konsumanwendungen, z.B. Mobiltelefonen verwendet werden, ist dass sie nicht für hohe Ströme geeignet sind, da wegen des Auslöseprinzips nur eine kleine Masse des Schmelzleiters zur Verfügung steht.
Für den Automobilbereich gibt es Vorschläge um die oben genannten Einschränkungen zu umgehen.
Die DE 244 375 AI beschreibt eine Thermosicherung in Form eines Schmelzwiderstandes für den Einsatz in Netzteilen und Leistungsschaltkreisen.
Die DE 10 2007 014 338 AI beschreibt eine Thermosicherung in Form einer Leitungsstruktur, insbesondere in einem Stanzgitter oder einer Leiterplat- te, welche ein Schmelzelement aufweist und die Trennung der elektrischen Verbindung aufgrund der Oberflächenspannung bewirkt.
Die DE 10 2008 003 659 AI betrifft eine Schmelzsicherung mit einem Leitersteg, welcher im regulären Betrieb als elektrisch leitende Verbindung dient und im thermischen Fehlerfall bei Erreichen einer bestimmten Temperatur schmilzt.
In der DE 10 2007 014 339 AI wird beispielsweise eine Thermosiche- rung beschrieben, welche ein Verbindungselement sowie einen getrennt ausgebildeten Aktuator aufweist. Der Aktuator trennt die elektrische Verbindung bei Erreichen einer bestimmten Auslösetemperatur auf mechanische Weise.
Des Weiteren sind Thermosicherungen bekannt, welche üblicherweise eine angelötete Blattfeder aufweisen, welche bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die elektrische Verbindung trennt.
Nachteilig bei diesen Sicherungen ist u. a., dass das Schmelzlot und die Verbindungsstellen permanenten Materialspannungen ausgesetzt sind und dadurch die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Thermosicherung, insbesondere unter harten Umgebungsbedingungen mit Temperaturwechselbelastungen, beschränkt ist.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Sicherung zur Trennung eines Stromkreises zur Verfügung zu stellen, wobei die Sicherung sehr niederohmig ist und für hohe Ströme, insbesondere sehr hohe Kurzlastströme geeignet ist, sowie eine hohe Zuverlässigkeit, insbesondere unter schwierigen Bedingungen wie z.B. länger andauernder thermischer und mecha- nischer Belastung, aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Thermosicherung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.
Die erfindungsgemäße Thermosicherung ist als Schmelzsicherung aufgebaut, welche die Trennung eines Stromkreises im Auslösefall durch Schmelzen eines Schmelzleiters durchführt. Um eine zuverlässige Trennung eines Stromkreises zu gewährleisten, weist die Thermosicherung mindestens zwei elektrisch leitfähige Anschlussteile sowie einen Schmelzleiter auf, welcher bei Erreichen einer bestimmten Temperatur schmilzt. Desweiteren weist die Thermosiche- rung eine Einkapselung bzw. Umhüllung auf. Dabei ist der Schmelzleiter derart von einer Hülle umgeben ohne dass ein freier Zwischenraum zwischen Schmelzleiter und Hülle bzw. Bestandteilen der Thermosicherung vorgesehen ist. Als Material für die Einkapselung bzw. Umhüllung könnte z.B. ein Moulding- Material auf Epoxydharzbasis eingesetzt werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, andere Materialien und Lackierverfahren zu verwenden. Die Thermosicherung weist weiterhin einen Schichtaufbau auf, wobei zwischen den Anschlussteilen und der Einkapselung bzw. Umhüllung mindestens eine zusätzliche Beschichtung, bzw. Materialschicht vorgesehen ist.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Thermosicherung wird ein
Stromkreis bei Erreichen einer bestimmten Temperatur getrennt. Vor Erreichen der Auslösetemperatur stellt die Thermosicherung einen elektrischen Leiter mit sehr hoher Leitfähigkeit dar. Dabei sind durch einen Schmelzleiter zwei elektrisch leitfähige Anschlussteile der Thermosicherung elektrisch miteinander verbunden. Das Material des Schmelzleiters ist derart ausgelegt, dass sich die Schmelztemperatur des Schmelzleitermaterials im Bereich der gewünschten Auslösetemperatur der Sicherung befindet. Bei Erreichen der Schmelztemperatur beginnt der Schmelzleiter zu schmelzen. Während des Phasenübergangs des Schmelzleitermaterials vom festen in den flüssigen Zustand nimmt das Volumen des Schmelzleiters zu. Aufgrund einer Einkapselung des Schmelzleiters in der Thermosicherung findet ein Druckanstieg statt. Dabei ist die Thermosicherung derart ausgebildet, dass durch die Einkapselung des Schmelzleiters kein freier Zwischenraum zwischen Schmelzleiter und Umhüllung zur Aufnahme des flüssigen Schmelzleitermaterials vorgesehen ist. Der Schmelzleiter ist innerhalb der Schmelzsicherung vollständig umgeben von direkt angrenzenden Bestandteilen, z.B. der Umhüllung, der Anschlussteile bzw. einer auf den Anschlussteilen aufgebrachten Beschichtung oder anderen Bestandteilen der Thermosicherung. Der Schmelzleiter ist somit an keiner Stelle von einem freien Zwischenraum umgeben. Außerdem steht der Schmelzleiter nicht mit einem freien Zwischenraum in Kontakt, wobei der Zwischenraum Luft oder einen anderen gasförmigen Stoff aufweist. Somit wird durch den Druckanstieg der Schmelzleiter derart verdrängt, dass die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussteilen getrennt wird. Die Volumenzunahme beim Phasenübergang des Schmelzleitermaterials vom festen in den flüssigen Zustand findet möglichst schnell und in Form eines Volumensprungs statt. Somit werden aufgrund eines sprunghaften Volumenanstiegs ein schneller Druckanstieg und dadurch ein sicheres Auslösen der Thermosicherung ermöglicht.
Das flüssige Schmelzleitermaterial fließt aufgrund der Volumenzunahme und des damit verbundenen Druckanstiegs sowie aufgrund der Kapillarwirkung ab. Die Kapillare wird dabei durch eine Beschichtung auf den Anschlussteilen ausgebildet, die sich bei einer Temperatur im Bereich der Schmelztempera- tur des Schmelzleitermaterials verflüssigt. Während des Schaltvorganges vermischen sich Schmelzleiter und Beschichtung und fließen aufgrund des Druckanstieges und der Kapillarwirkung durch das Kapillarvolumen ab. Das abfließende Material des Schmelzleiters und der Beschichtung sammeln sich somit zumindest teilweise im Außenbereich der Thermosicherung auf den Anschlussteilen an. Der Außenbereich ist der Bereich der Thermosicherung, welcher nicht von einer Umhüllung umschlossen ist.
Bevorzugterweise befindet sich der Schmelzleiter derart in der Thermosicherung, dass er in direktem Kontakt mit den Anschlussteilen bzw. in direktem Kontakt mit einer auf den Anschlussteilen aufgebrachten Beschichtung steht. Vorzugsweise kann die Einkapselung bzw. Umhüllung eine zusätzliche Lackschicht auf der Innenseite zum Schmelzleiter hin aufweisen.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Thermosicherung ein Flussmittel, ähnlich wie es z.B. zum Löten verwendet wird, aufweisen kann. Der Einsatz eines geeigneten Flussmittels fördert während des Auslösevorganges der Siche- rung die Aktivierung der Oberfläche und bei Erreichen der Schmelztemperatur die Vermischung von Schmelzleiter und Beschichtung sowie das Abfließen des Materials durch die Kapillare. Bei der Wahl des Flussmittels ist es wichtig, ein langzeitstabiles Flussmittel zu verwenden, welches auch nach längerem erhöhtem Temperatureinfluss unter Betriebsbedingungen von typischerweise 100- 200 °C eine Aktivierung gewährleistet. Auch bei Verwendung eines Flussmittels sind angrenzend an Schmelzleiter und/oder Flussmittel keine freien Zwischenräume vorgesehen. Bevorzugterweise befindet sich der Schmelzleiter zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Anschlussteilen. Somit ist der Schmelzeiter in einem Spalt zwischen den Anschlussteilen angeordnet. Dabei kann der Schmelzleiter in direktem Kontakt mit den Anschlussteilen oder in direktem Kontakt mit einer auf den Anschlussteilen vorgesehenen Beschichtung stehen. Dies hat zum Vorteil, dass während des Auslösevorganges bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die Trennung des Stromkreises durch Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den beiden Anschlussteilen durchgeführt wird.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die die Kapillare bildende Beschich- tung durch eine Galvanisierung der beiden Anschlußteile ausgebildet ist. Als Material dieser Beschichtung wird vorzugsweise Zinn, Indium, Bismut, Silber oder eine Legierung bestehend aus Zinn, Indium, Bismut oder Silber gewählt. Eine solche Beschichtung fördert das Aufnehmen des Schmelzleiters beim Erreichen der Schmelztemperatur. Dabei sollte die Materialschicht zwischen den An- schlussteilen und der Einkapselung bzw. Umhüllung vorzugsweise eine Dicke zwischen 1 μιη und 50 μιη, besonders bevorzugterweise zwischen 5 μιη und 20 μιη aufweisen.
Um eine gute Alterungsstabilität der Thermosicherung zu gewährleisten ist die Beschichtung der Anschlussteile vorzugsweise derart ausgebildet, dass zwischen den Anschlussteilen und der Einkapselung bzw. Umhüllung die Beschichtung, z.B. die Zinnschicht, eine Unternickelung aufweist, wobei die Unternickelung aus einer reinen Nickelschicht oder auch aus einer Nickel aufweisenden Legierung bestehen kann. Diese Unternickelung ist somit eine zusätzliche Schicht zwischen den Anschlussteilen und der Beschichtung, z.B. der Zinn- schicht. Somit steht die Unternickelung in direktem Kontakt mit dem Anschlussteil und der Beschichtung, z.B. der Zinsschicht. Dabei dient die Unternickelung als Sperrschicht und bildet eine Diffusionsbarriere zwischen den z.B. aus Kupfer bestehenden Anschlussteilen und der Beschichtung. Eine solche Diffusionsbarriere verhindert die Bildung von intermetallischen Phasen. Somit ist außerdem gewährleistet, dass auch nach Alterung noch eine genügend dicke Beschichtung zwischen den Anschlussteilen und der Einkapselung bzw. Umhüllung, z.B. eine genügend dicke Zinnschicht zum Aufnehmen des Schmelzleiters und zum Auslösen der Sicherung vorhanden ist. Die Nickelschicht, bzw. Nickel aufweisende Legierung kann dabei vorzugsweise eine Dicke zwischen 1 μιη und 50 μιη, besonders bevorzugterweise zwischen 5 μιη und 15 μιη aufweisen.
Bevorzugterweise besteht der Schmelzleiter aus einem leitfähigen, niedrigschmelzenden Metall, bzw. einer niedrigschmelzenden Metall aufwei- senden Legierung, dessen Zusammensetzung durch die gewünschte Auslösetemperatur bestimmt ist. Vorzugsweise können übliche Lotlegierungen, wie z.B. Zinn-Silber-Lote, SnAgCu-Lote, Bleilote oder andere Lotlegierungen verwendet werden. Die folgende Tabelle zeigt Beispiele möglicher Zusammensetzungen der Lotlegierung in Abhängigkeit von der gewünschten Auslösetemperatur der Thermosicherung:
Die in der Tabelle aufgelisteten Legierungszusammensetzungen sind dabei nur Beispiele für Lotlegierungen. Andere Legierungszusammensetzungen könnten auch verwendet werden.
Ferner sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Anschlussteile die Form von Kappen aufweisen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Kappen einen Kreis- oder Kreisähnlichen Querschnitt aufweisen sowie innen zumindest bereichsweise einen Hohlraum aufweisen. In ähnlicher Weise ist es ferner bevorzugt, dass die Anschlussteile die Form eines Quaders oder eine quaderähnliche Form aufweisen. Dabei bilden die Anschlussteile die Grundkörper der Thermosicherung. Dies hat den Vorteil, dass die Thermosicherung als oberflächenmontierbares Bauelement (SMD Bauele- ment) in Form einer Flachsicherung ausgebildet sein kann.
Andere bzw. weitere geometrische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Thermosicherung sind ebenfalls möglich.
Auch ist es bevorzugt, dass die elektrisch leitfähigen Anschlussteile mindestens einen nicht leitfähigen Körper aufnehmen. Grundsätzlich könnte jedes der beiden Anschlussteile jeweils einen oder mehrere nicht leitfähige Körper aufnehmen. Dabei besitzen der oder die nicht leitfähigen Körper z.B. die Form der Kappen, damit sie nach dem Zusammenfügen den inneren, freien Raum der Kappen ausfüllen. Dabei halten der oder die nicht leitfähigen Körper die elektrisch leitfähigen Anschlussteile, z.B. Kappen in Position. Desweiteren hat dies den Vorteil, dass der Schmelzleiter durch die isolierenden Körper in geeigneter Position zwischen den elektrisch leitfähigen Anschlussteilen positioniert und gehalten werden kann. Des Weiteren könnte der oder die nicht leitfähigen Körper die Form eines Quaders oder eine quaderähnliche Form aufweisen, wobei der oder die nicht leitfähigen Körper zum Tragen bzw. Halten der elektrisch leitfähigen Anschlussteile dienen.
In ähnlicher Weise ist es ferner bevorzugt, dass der oder die nicht leitfähigen Körper unabhängig von der geometrischen Ausgestaltung aus Keramik, z. B. Al2 03 bestehen. Grundsätzlich könnten die nicht leitfähigen Körper auch aus einem anderen isolierendem Material, z.B. Glas, Kunststoff oder aus einem anderen organischen Material bestehen.
Auch ist es bevorzugt, dass der Schmelzleiter die Form eines Ringes aufweist. Der Durchmesser eines solchen Ringes könnte, muss aber nicht notwendigerweise, entsprechend dem Durchmesser der Kappen gewählt werden. Der Einsatz eines ringförmigen Schmelzleiters hat den Vorteil, dass er in einfa- eher Weise zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Kappen durch die nicht leitfähigen Körper, z.B. Keramikkörper, gehalten werden kann. In ähnlicher Weise könnte der Ring von außen um den nicht leitfähigen Körper verlaufen. Des Weiteren könnte der Schmelzleiter in Form einer oder mehrerer Längsstreifen mit gewissem Überstand zwischen zwei quaderförmigen Anschlussteilen ausgeführt sein. Der Schmelzleiter ist somit zumindest bereichsweise zwischen den quaderförmigen oder kappenförmigen elektrischen Anschlussteilen angeordnet. Ferner kann der Schmelzleiter zusätzlich zumindest bereichsweise auf den qua- derförmigen oder kappenförmigen Anschlussteilen angeordnet sein.
Ferner sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, die Thermosicherung mit geeigneten elektrischen Anschlüssen auszustatten, indem an den beiden Anschlussteilen jeweils ein Draht oder ein elektrischer Leiter in drahtähnlicher Form, vorzugsweise mittig, angeschlossen ist. Somit ist es mög- lieh, die Thermosicherung in übliche Vorrichtungen oder Einsparungen einzusetzen ohne bauliche Veränderungen an dem elektrischen Verbraucher oder der Vorrichtung vornehmen zu müssen. Weiterhin können die elektrischen Anschlüsse in Form einer SMD (Surface Mounted Device) Bauweise ausgestaltet sein. Ein solches SMD Bauteil findet in der Elektronik als oberflächenmontierba- res Bauelement, bzw. Bauelement zur Obeflächenmontage Einsatz. Desweiteren sind auch Anschlussformen für andere Montagearten, z.B. Durchsteckmontage (Through Hole Technology), denkbar.
Um einen hohen mechanischen Schutz, eine hohe mechanische Stabilität sowie einen Schutz vor Oxidation der Thermosicherung zu gewährleisten, ist es bevorzugt, die Thermosicherung durch eine Einkapselung bzw. Umhüllung zu schützen. Die Einkapselung bzw. Umhüllung kann zur Verbesserung dieser Eigenschaften zusätzlich mit einer weiteren Schutzlackumhüllung kombiniert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen in rein schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Thermosicherung (100),
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Thermosicherung (200),
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Schaltprinzips der erfindungsgemäßen Thermosicherung (100, 200, 300) vor dem Auslösen, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Schaltprinzips der erfindungsgemäßen Thermosicherung (100, 200, 300) beim Erreichen der Schmelztemperatur,
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Schaltprinzips der Thermosi- cherung (100, 200, 300) nach dem Auslösevorgang,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Thermosicherung (300), und
Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Thermosicherung (300).
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Thermosicherung 100. Die erfindungsgemäße Thermosicherung 100 besteht aus zwei Kappen 11 und 12 mit mittig angeschlossenem Draht 14 und 15, einem Keramikkörper 13 sowie einem Schmelzleiter 10. Um eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten bestehen die beiden Kappen 11, 12 aus Kupfer. Alternativ können die Kappen 11, 12 auch aus einem anderen Material mit geringem spezifischen Widerstand bestehen. Die Kappen 11, 12 und die Drähte 14, 15 sind mit einer Beschichtung (23) vorzugsweise einer Sn-Schicht überzogen. Die Beschichtung könnte auch ein anderes Material z.B. Indium, Bismut, Silber, oder eine Legierung bestehend aus Zinn, Indium, Bismut oder Silber aufweisen. Zwischen den beiden Kappen 11, 12 ist ein Schmelzleiter 10 angeordnet, der durch einen Keramikkörper 13 gehalten wird. Der Schmelzleiter 10 weist die Form eines Ringes auf und besteht aus einer Zinn-Silberlegierung (z.B. Sn97 Ag3 mit einem Schmelzpunkt von 217°C). Die Legierung könnte auch eine andere Zusammensetzung mit einem niedrigeren oder höheren Schmelzpunkt, in Abhängigkeit der geforderte Auslösetemperatur der Sicherung, aufweisen. Auf dem Schmelzleiter 10 befindet sich ein langzeitstabiles Flussmittel 16, welches während des Auslösevorgangs der Sicherung zur Aktivierung der Oberfläche und zur Verringerung der Oberflächenspannung dient. Die Einkapselung bzw. Um- hüllung der Sicherung, hier bestehend aus einem UV-härtbaren Lack 17 und einem auf Epoxydharzbasis hergestelltem Moulding-Material 18, dient zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der Sicherung. Außerdem bietet die Einkapselung bzw. Umhüllung 17, 18 mechanischen sowie Oxidations-Schutz. Die Umhül- lung 18 umschließt die Thermosicherung nur bereichsweise. Insbesondere umschließt die Umhüllung 18 die Thermosicherung in dem Bereich in dem der Schmelzleiter 10 angeordnet ist. Die Enden der Kappen 11, 12, insbesondere im Bereich der Anschlussstellen, z.B. für die Drähte 14, 15 werden dabei nicht von der Umhüllung 18 umschlossen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Thermosicherung 200. Die Thermosicherung 200 besteht im Wesentlichen aus den Bestandteilen der in Figur 1 beschriebenen Thermosicherung 100. Ein wesentlicher Unterschied zu dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau zeigt sich darin, dass die Thermosicherung 200 in Figur 2 keinen Flussmittelauftrag auf dem Schmelzleiter 10 aufweist.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen schematische Darstellungen des Schaltprinzips der erfindungsgemäßen Thermosicherung 100, 200, 300 vor dem Erreichen der Schmelztemperatur, beim Erreichen der Schmelztemperatur sowie nach dem Erreichen der Schmelztemperatur.
Figur 3 zeigt den Zustand vor dem Auslösen der Thermosicherung 100, 200, 300 bzw. vor dem Erreichen der Schmelztemperatur. Vor dem Erreichen der Schmelztemperatur befindet sich der Schmelzleiter 10 in festem Zustand im Spalt 24 zwischen den Anschlussteilen 11, 12 mit der Beschichtung 23 und der Einkapselung bzw. Umhüllung 18. Für den Auslösevorgang der Thermosicherung 100, 200, 300 sind insbesondere der Druckgradient durch einerseits Volumenzunahme und Volumensprung beim Übergang von der festen in die flüssige Phase und die Kapillarwirkung von Bedeutung.
Figur 4 zeigt den Zustand der Thermosicherung 100, 200, 300 beim Er- reichen der Schmelztemperatur. Beim Erreichen der Schmelztemperatur beginnt der Schmelzleiter 10 zu schmelzen. Beim Aufschmelzen des Schmelzleiters schmilzt auch die Beschichtung 23' im Bereich der Einkapselung bzw. Umhüllung, wodurch sich Schmelzleiter 10 und Beschichtung 23' zumindest teilweise vermischen. Die Verdrängung in und durch die Kapillare wird wesentlich durch den Druckanstieg beim Phasenübergang des Schmelzleiters 10 von fest zu flüssig und den damit einhergehenden Volumensprung hervorgerufen. Die Figuren 4 bis 5 zeigen beim Aufschmelzen und nach dem Auslösen das Auswandern des Schmelzleiters 10. Zur besseren Veranschaulichung ist in Figur 4 die Flussrich- tung 22 des Schmelzleiters während des Auswanderns gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass der Schmelzleiter 10 vollständig aus dem Spalt 24 auswandert.
Die Figur 5 zeigt den Schaltzustand der Thermosicherung 100, 200, 300 nach dem Auslösevorgang und der vollständigen Auswanderung des Schmelzlei- ters 10 aus dem Spalt 24. Nach abgeschlossenem Auslösevorgang, erstarrt die sich mit dem Schmelzleiter vermischte Beschichtung 23" und setzt sich auf den Anschlussteilen, d.h. an der ursprünglichen Stelle der Beschichtung 23 vor dem Erreichen der Schmelztemperatur, ab. Nach Vollendung des Auslösevorganges und des Abflusses des Schmelzleiters 10 ist der Stromfluss durch die Thermosi- cherung 100, 200, 300 durch die Unterbrechung am Spalt zwischen den beiden leitfähigen Anschlussteilen 11, 12 bzw. Grundkörpern 19 unterbrochen.
Die Figuren 6 und 7 zeigen schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Thermosicherung 300. Die erfindungsgemäße Thermosicherung 300 ist als Flachsicherung für Oberflächenmontage (SMD-Bauweise) ausgebil- det. Die erfindungsgemäße Thermosicherung 300 besteht aus zwei von einander beabstandeten Grundkörpern 19 (Anschlussteile), welche auf einem nicht leitfähigen Körper 13, z.B. einem Keramikkörper aufgebracht sind. Um eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, bestehen die beiden Grundkörper 19 (Anschlussteile) aus Kupfer oder einem anderem Material mit geringem spezifischem Widerstand. Die beiden Grundkörper 19 (Anschlussteile) sind mit einer Beschichtung 23 vorzugsweise als Zinnschicht überzogen. Die Beschichtung könnte auch ein anderes Material, z.B. Indium, Bismut, Silber oder eine Legierung bestehend aus Zinn, Indium, Bismut oder Silber aufweisen. Des Weiteren weist die Thermosicherung 300 zwischen den beiden Grundkörpern 19 (Anschlussteile) sowie im Bereich um den Zwischenraum (Spalt (24)) zwischen den beiden Grundkörpern 19 (Anschlussteile) einen Schmelzleiter 10 auf. Wie in Figur 8 gezeigt, weist die Thermosicherung 300 zwei Schmelzleiter 10 auf. Die Sicherung könnte aber auch einen oder mehr als zwei Schmelzleiter 10 aufweisen. Auf dem Schmelzleiter 10 befindet sich ein langzeitstabiles Flussmittel 16, welches während des Auslösevorganges der Sicherung zur Aktivierung der Oberfläche und zur Verringerung der Oberflächenspannung dient. Zwischen Einkapselung bzw. Umhüllung 18 der Sicherung und des Flussmittels befindet sich eine zusätzliche Lackschicht 17. Die Einkapselung bzw. Umhüllung 18 kann auch nur auf der Oberseite der Thermosicherung aufgebracht sein. Die Einkapselung bzw. Umhüllung 18 sowie die zusätzliche Lackschicht 17 dienen zur Erhöhung der Stabilität der Sicherung sowie des Oxidationsschutzes. Die Lackschicht 17 steht im direkten Kontakt mit dem Flussmittel 16 ohne Freilassung eines Zwischen- raumes. Die Thermosicherung 300 könnte auch derart ausgebildet sein, dass sie kein Flussmittel 16 auf dem Schmelzleiter 10 aufweist. In diesem Fall würde die Lackschicht 17 oder bei nicht vorhanden sein einer zusätzlichen Lackschicht 17 die Einkapselung 18 in direktem Kontakt mit dem Schmelzleiter 10 ohne Freilassung eines Zwischenraumes stehen.
Bezugszeichen
100 Thermosicherung
200 Thermosicherung
300 Thermosicherung
10 Schmelzleiter
11, 12 Anschlussteile/ Kappen
13 elektrisch nicht leitfähiger Körper
14, 15 Draht
16 Flussmittel
17 Lackabdeckung / Lackumhüllung
18 Umhüllung / Einkapselung
19 Grundkörper
22 Flussrichtung
23 Beschichtung / Zinnschicht
23' Beschichtung (geschmolzen)
23" Beschichtung (erstarrt Zinnschicht mit Schmelzlotmaterial)
24 Spalt

Claims

Patentansprüche
1. Thermosicherung (100, 200, 300), die die Trennung eines Stromkreises beim Schmelzen eines Schmelzleiters (10), durchführt, wobei die Ther- mosicherung mindestens zwei elektrisch leitfähige Anschlussteile (11, 12) und einen Schmelzleiter (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosicherung eine Einkapselung oder Umhüllung (18) aufweist, wobei die Thermosicherung bzw. deren Schichtaufbau mindestens eine Beschichtung (23) zwischen den Anschlussteilen (11, 12) und der Einkapselung oder Umhüllung (18) auf- weist, wobei die Thermosicherung zumindest bereichsweise von der Einkapselung oder Umhüllung (18) umschlossen ist, wobei der Schmelzleiter (10) innerhalb der Thermosicherung eingekapselt ist.
2. Thermosicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzleiter (10) in direktem Kontakt mit den Anschlussteilen (11, 12) und der Einkapselung oder Umhüllung (18) steht.
3. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkapselung oder Umhüllung (18) eine Lackschicht an der Innenseite zum Schmelzleiter (10) aufweist.
4. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosicherung ein Flussmittel (16) aufweist.
5. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schmelzleiter (10) zwischen den beiden Anschlussteilen (11, 12) befindet.
6. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (23) zwischen den Anschlussteilen (11, 12) und der Einkapselung oder Umhüllung (18) Zinn, Indi- um, Bismut oder eine Zinnlegierung, Indiumlegierung oder Bismutlegierung aufweist.
7. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (23) zwischen den
Anschlussteilen (11, 12) und der Einkapselung oder Umhüllung (18) eine Dicke zwischen 1 μιη und 50 μιη, vorzugsweise zwischen 5 μιη und 20 μιη, aufweist.
8. Thermosicherung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (23) zwischen den Anschlussteilen (11, 12) und der Einkapselung oder Umhüllung (18) eine Unternickelung aufweist, wobei die Unternickelung aus einer Nickelschicht oder einer Nickel aufweisenden Legierung besteht.
9. Thermosicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unternickelung eine Dicke zwischen 1 μιη und 50 μιη, vorzugsweise zwischen 5 μιη und 15 μιη, aufweist.
10. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzleiter (10) aus einem niedrigschmelzendem Metall, einer niedrigschmelzenden Metall aufweisenden Legierung oder einem Bleilot besteht.
11. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzleiter (10) aus einer
Zinnsilberlegierung besteht.
12. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussteile (11, 12) die Form von Kappen aufweisen.
13. Thermosicherung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussteile (11, 12) die Form eines Quaders oder eine quaderähnliche Form aufweisen.
14. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosicherung mindestens einen elektrisch nicht leitfähigen Körper (13) aufweist, wobei dieser mindestens eine elektrisch nicht leitfähige Körper (13) zum Halten der Anschlussteile (11, 12) dient.
15. Thermosicherung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch nicht leitfähige Körper (13) aus Keramik, Glas, Kunststoff oder aus einem anderen organischen Material besteht.
16. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzleiter (10) die Form eines Ringes aufweist.
17. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Anschlussteilen (11, 12) jeweils ein elektrischer Leiter (14, 15) angeschlossen ist.
18. Thermosicherung nach mindestens Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (14, 15) die Form eines Drahtes oder eine drahtähnliche Form aufweist.
19. Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosicherung eine Lackabdeckung oder eine Lackumhüllung aufweist.
20. Verwendung einer Thermosicherung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche als Schmelzsicherung zur Absicherung von Solarzellen, Hochenergiebatteriezellen, Zusatzheizungen, elektrischen Verbrauchern insbesondere in Fahrzeugen, sowie zum Schutz vor Übertemperatur und Brandschutz.
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