TW202016956A - 熔斷電阻器組件及製造該熔斷電阻器組件的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種熔斷電阻器組件，其包括：第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓；及熔絲，其定位於前述第一電阻器與前述第二電阻器之間，且包括將要串聯地連接至前述第一電阻器及前述第二電阻器的與前述第一電阻器耦接之一側及與前述第二電阻器耦接的另一側。此處，前述熔絲歸因於藉由在前述第一電阻器或前述第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷。

Description

熔斷電阻器組件及製造該熔斷電阻器組件的方法
[相關申請案之交互參照]
本申請案主張在韓國智慧財產局(KIPO)於2018年10月24日申請之韓國專利申請案第10-2018-0127616號及2018年11月28日申請之韓國專利申請案第10-2018-0149920號的優先權及權益，該等案之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
本發明係關於熔斷電阻器組件，且更特定言之，係關於包括存在於電阻器之間的熔絲之熔斷電阻器組件及其製造方法。
一般而言，微型熔絲安裝於諸如電視機、卡式錄影機及其類似者之電子產品的電源輸入端子處，以藉由在過電流在電路中流動時斷開電路而防止電路的損壞及基板處之火的爆發。微型熔絲歸因於其在諸如過載及其類似者之異常狀況下的熔斷性質而充當斷路器。
在熔絲之狀況下，具有相對低之比電阻值及相當高之溫度係數及熔點的銅用作形成可熔元件層之材料，使得即使當額定的正常電流改變為10 A或更高之高電流時，熔絲仍可穩定地熔斷，此係歸因於在電流穩定地流過其的同時在某一時間內之高電流的過電流。因此，該熔絲替代於現有熔絲在諸如大型電視機、大監視器及其類似者之家用電器中使用。
然而，習知熔斷電阻器組件具有問題，其中熔絲之熔斷性質根據電阻器之加熱並非恆定的，且不會對過電流敏感地起反應。
本發明係針對提供一種熔斷電阻器組件及其製造方法，該熔斷電阻器組件藉由將熔絲串聯地連接於電阻器之間而改良熔絲的熔斷性質。
根據本發明之態樣，提供一種熔斷電阻器組件，其包括：第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓；及熔絲，其定位於前述第一電阻器與前述第二電阻器之間，且包括將要串聯地連接至前述第一電阻器及前述第二電阻器的與前述第一電阻器耦接之一側及與前述第二電阻器耦接的另一側。此處，前述熔絲歸因於藉由在前述第一電阻器或前述第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷。
前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者可包括電阻器棒、與前述電阻器棒之兩個末端耦接的第一電阻器帽及第二電阻器帽、與前述第一電阻器帽耦接之第一傳導性電阻器引線、與前述第二電阻器帽耦接之第二傳導性電阻器引線，及圍繞前述電阻器棒纏繞且經組配來將前述第一電阻器帽連接至前述第二電阻器帽之電阻器線。
前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者可進一步包括電阻器保護層，前述電阻器保護層封閉且保護前述電阻器棒、前述第一電阻器帽、前述第二電阻器帽及前述電阻器線。
前述熔絲可與藉由在前述第一傳導性電阻器引線及前述第二傳導性電阻器引線當中之切割製程所切割的前述傳導性電阻器引線中之每一者耦接，從而形成前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者。
前述熔斷電阻器組件可進一步包括封閉前述第一電阻器、前述第二電阻器及前述熔絲之組件保護蓋。
根據本發明之另一態樣，提供一種製造熔斷電阻器組件之方法。前述方法包括：形成第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓；切割在前述第一電阻器及前述第二電阻器處所形成之傳導性電阻器引線的部分；藉由耦接熔絲與前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者之前述所切割傳導性電阻器引線的末端而在前述第一電阻器與前述第二電阻器之間串聯地連接前述熔絲，前述熔絲歸因於藉由在前述第一電阻器或前述第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷；及藉由組件保護蓋封閉前述第一電阻器、前述第二電阻器及前述熔絲。
由於對本發明之描述僅為用於結構性及功能性描述的實施例，因此本發明之範疇不應解譯為藉由本文所述之實施例限制。亦即，由於實施例可多種多樣地改變且可具有多種形狀，因此本發明之範疇應理解為包括能夠體現技術概念的等效物。
當陳述，一部件「連接」至另一部件時，應理解，一部件可直接連接至另一個部件，但另一部件可存在於其間。另一方面，當陳述，一部件「直接連接」至另一部件時，應理解無其他部件存在於其間。
除非另有定義，否則本文所使用之術語具有與藉由一般熟習此項技術者一般理解之含義相同的含義。在通用詞典中所定義之術語應解譯為符合相關技術的語境含義且不可解譯為理想地或過度正式的含義，除非本發明中清楚地定義。
圖1A為說明根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件10之參考放射照片，圖1B為說明組件保護蓋自圖1A中所示之熔斷電阻器組件10移除的狀態之參考視圖，且圖1C為圖1A中所示之熔斷電阻器組件10的縱向橫截面圖。
參看圖1A至圖1C，熔斷電阻器組件10包括第一電阻器100、第二電阻器200、熔絲300及組件保護蓋400。
第一電阻器100包括傳導性電阻器部件且約束湧入電流。又，第二電阻器200包括傳導性電阻器部件且約束湧入電流。
圖2為說明第一電阻器100或第二電阻器200之詳細部件的參考視圖。
參看圖2，第一電阻器100包括電阻器棒102、與電阻器棒102之兩個末端耦接之第一電阻器帽104及第二電阻器帽106、圍繞電阻器棒102纏繞且將第一電阻器帽104連接至第二電阻器帽106的電阻器線108、與第一電阻器帽104耦接之第一傳導性電阻器引線110、與第二電阻器帽106耦接之第二傳導性電阻器引線112、及電阻器保護層114。又，第二電阻器200包括電阻器棒202、與電阻器棒202之兩個末端耦接之第一電阻器帽204及第二電阻器帽206、圍繞電阻器棒202纏繞且將第一電阻器帽204連接至第二電阻器帽206的電阻器線208、與第一電阻器帽204耦接之第一傳導性電阻器引線210、與第二電阻器帽206耦接之第二傳導性電阻器引線212、及電阻器保護層214。同時，第一電阻器100或第二電阻器200可僅包括第一傳導性電阻器引線110或210，且可能不包括第二傳導性電阻器引線112或212。
電阻器棒102或202可包括圓柱形或稜柱形形狀，且可由陶瓷材料形成。
第一電阻器帽104或204及第二電阻器帽106或206可插入至電阻器棒102或202中且與電阻器棒102或202之兩個末端耦接。為此目的，第一電阻器帽104或204及第二電阻器帽106或206可各自具有帽形狀，其中桶形結構(例如，圓柱形結構及稜柱形結構)之一末端為閉合的。第一電阻器帽104或204及第二電阻器帽106或206具有傳導性。
電阻器線108或208為用於將第一電阻器帽104或204連接至第二電阻器帽106或206同時圍繞電阻器棒102或202之表面螺旋形地纏繞的線。電阻器線108或208包括歸因於過電流而產生熱之電阻器部件。電阻器線108或208之一末端108-1或208-1接合至第一電阻器帽104或204的一側，且電阻器線108或208之另一末端108-2或208-2接合至第二電阻器帽106或206的一側。
第一傳導性電阻器引線110或210接合至第一電阻器帽104或204之外側，且第二傳導性電阻器引線112或212接合至第二電阻器帽106或206的外側。
第一傳導性電阻器引線110或210可使用諸如點焊、雷射焊接、焊接及其類似者之方法接合至第一電阻器帽104或204，且第二傳導性電阻器引線112或212亦可使用諸如點焊、雷射焊接、焊接及其類似者之方法接合至第二電阻器帽106或206。此處，第一傳導性電阻器引線110或210及第二傳導性電阻器引線112或212為導電導線。
同時，儘管第一傳導性電阻器引線110或210可由具有某一長度或更長以連接至另一電路元件或裝置之長線形成，但第二傳導性電阻器引線112或212與將要與熔絲300耦接之第一傳導性電阻器引線110或210相比可具有相對短的長度。第二傳導性電阻器引線112或212在第二傳導性電阻器引線112或212接合至第二電阻器帽106或206之外側時可具有相對長的長度，且第二傳導性電阻器引線112或212可經切割來維持最小長度以用於在接合之後與熔絲300耦接。
電阻器保護層114或214封閉電阻器棒102或202、第一電阻器帽104或204、第二電阻器帽106或206、及電阻器線108或208。因此，電阻器保護層114或214保護在電阻器線108或208與第一電阻器帽104或204及第二電阻器帽106或206中之每一者之間的接合關係，且保護電阻器棒102或202、第一電阻器帽104或204、第二電阻器帽106或206及電阻器線108或208的表面。又，電阻器保護層114或214具有用於使電阻器保護層114或214與外部(其他部件及其類似者)絕緣之絕緣功能。
熔絲300切斷藉由熱或過電流所引起之電路連接。熔絲300對應於將第一電阻器電連接至第二電阻器且藉由過電流燒斷(blow)之熔絲元件。
圖3為說明耦接於第一電阻器100與第二電阻器200之間的熔絲300之參考視圖。
熔絲300可串聯地連接於第一電阻器100與第二電阻器200之間。當熔絲300、第一電阻器100及第二電阻器200串聯連接時，藉由突波電壓所引起之衝擊可藉由分配施加至熔斷電阻器組件10之電壓而減小。
當過電壓或過電流經施加以使得第一電阻器100或第二電阻器200產生熱時，熔絲300歸因於熱而熔斷且切斷電連接。熔絲300可為包括具有在450℃處或以下之熔點的低熔點金屬或合金之桿形熔絲元件，例如，來自錫(Sn)、銀(Ag)、銻(Sb)、銦(In)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鋅(Zn)、銅(Cu)及鎳(Ni)之至少一元件，但不限於此。熔絲300可包括陶瓷管、在陶瓷管之兩個末端處所形成之端子，及插入於陶瓷管中的熔絲元件線。
參看圖2及圖3，熔絲300之一側302可與第一電阻器100的第二傳導性電阻器引線112串聯地耦接，且熔絲300之另一側304可與第二電阻器200的第二傳導性電阻器引線212串聯地耦接。熔絲300之一側302可使用諸如點焊、雷射焊接、焊接及其類似者的方法接合至第二傳導性電阻器引線112，且熔絲300之另一末端304可使用諸如點焊、雷射焊接、焊接及其類似者之方法接合至第二傳導性電阻器引線212。
同時，在不包括第二傳導性電阻器引線112或212之第一電阻器100或第二電阻器200的狀況下，熔絲300之一側302可與第一電阻器100的第二電阻器帽106直接耦接，且熔絲300之另一側304可與第二電阻器200的第二電阻器帽206直接耦接。
熔絲300可藉由串聯地連接於第一電阻器100與第二電阻器200之間而分配施加至熔斷電阻器組件10之電壓，且可藉由歸因於突波電壓之熔斷而保護連接至熔斷電阻器組件10的部件免受藉由突波電壓所引起之衝擊影響。
組件保護蓋400封閉第一電阻器100、第二電阻器200及熔絲300。組件保護蓋400係用於使流過第一電阻器100、第二電阻器200及熔絲300之電流與外部絕緣。
圖4為說明根據本發明之一實施例的製造熔斷電阻器組件之方法之一實施例的流程圖，且圖5為說明製造圖4中所示之熔斷電阻器組件的過程之參考視圖。
首先，形成第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓(S500)。形成第一電阻器之過程將描述如下。在第一電阻器帽及第二電阻器帽與電阻器棒之兩個末端耦接之後，第一傳導性電阻器引線與第一電阻器帽之一側耦接，且第二傳導性電阻器引線與第二電阻器帽的一側耦接(參看圖5之(a))。在電阻器棒用電阻器線纏繞的同時，第一電阻器帽及第二電阻器帽彼此連接(參看圖5之(b))。此後，電阻器棒、第一電阻器帽、第二電阻器帽及電阻器線藉由電阻器保護層封閉(參看圖5之(c))。形成第二電阻器之過程等於形成第一電阻器之過程。在操作S500之後，切割在第一電阻器及第二電阻器處所形成之傳導性電阻器引線的部分(S502)。儘管在第一電阻器或第二電阻器處所形成之第一傳導性電阻器引線可由具有某一長度或更長以連接至另一電路元件或裝置的長導線形成，但第二傳導性電阻器引線可經切割以與將要與熔絲耦接之第一傳導性電阻器引線的長度相比具有相對短的長度(參看圖5之(c))。
在操作S502之後，耦接熔絲與第一電阻器或第二電阻器之所切割傳導性電阻器引線的末端以使得熔絲串聯地連接於第一電阻器與第二電阻器之間，該熔絲歸因於藉由在第一電阻器或第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷(S504)。熔絲可為包括低熔點金屬或合金之桿形熔絲元件，例如，來自Sn、Ag、Sb、In、Bi、Al、Zn、Cu及Ni之至少一元件。熔絲可包括陶瓷管、在陶瓷管之兩個末端處所形成之端子，及插入於陶瓷管中的熔絲元件線。
熔絲之一側可與第一電阻器之第二傳導性電阻器引線串聯地耦接，且熔絲之另一末端可與第二電阻器的第二傳導性電阻器引線串聯地耦接(參看圖5之(d))。熔絲之一側及另一側可使用諸如點焊、雷射焊接、焊接及其類似者之方法接合至第一電阻器及第二電阻器的第二傳導性電阻器引線。
在操作S504之後，藉由組件保護蓋封閉第一電阻器、第二電阻器及熔絲(S506)。組件保護蓋使流過第一電阻器、第二電阻器及熔絲之電流與外部絕緣(參看圖5之(e))。
根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件10具有結構，其中對應於熔絲元件之熔絲定位於電阻器之間以串聯地連接兩個繞線電阻器。根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件10之性質可藉由熱/電性質的測試而知曉，諸如回焊、突波、部分短路及其類似者。
圖6A至圖6H為說明根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件之性質之測試的參考視圖，且圖7為說明圖6A至圖6H中所示之測試之結果的表格。
參看圖6A至圖6H及圖7，根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件10係使用熱塑性樹脂或熱固性樹脂材料注射模塑，使得熔絲元件相對於外部熱之耐久性可在回焊製程經執行的同時得以提供。
又，根據本發明，熔絲元件與現有的注射模塑產品相比定位於內側，使得關於自外部流入之熱(經由回焊導線流入之熱)的影響可得以最小化。又，歸因於藉由安置於熔絲之兩側上的第一及第二電阻器之陶瓷棒所引起的熱沉效應，接近熔絲之熱主要地藉由第一及第二電阻器切斷，使得外部熱的影響可得以最小化。
又，由於熔絲定位於第一電阻器與第二電阻器之間以使得熔絲藉由第一電阻器及第二電阻器加熱，因此熔斷時間與僅一電阻器經提供之習知狀況相比可減少。
又，由於電阻器之大小可最小化，因此突波性質可在第一電阻器100及第二電阻器200經繞線的同時增強。
又，熔絲300可接合至第一電阻器100及第二電阻器200之傳導性電阻器引線，同時熔絲300接合至第一電阻器100及第二電阻器200。當第一電阻器100或第二電阻器200不包括傳導性電阻器引線時，熔絲直接接合至形成第一電阻器100及第二電阻器200之電阻器帽，使得熔斷電阻器組件10的體積可得以最小化。
根據本發明之實施例，由於熔絲在該熔絲連接於兩個電阻器之間的同時接合至電阻器，因此在電阻器處所產生之輻射熱有效地傳送至熔絲，使得熔絲之熔斷性質可根據流過電阻器的過電流敏感地起反應。因此，負載之電路元件可經適當地保護免受藉由過電流所引起的衝擊影響。
儘管本發明之示範性實施例已在上文描述且在圖式中說明，但本發明不限於上文所述之特定實施例，且多種修改可藉由一般熟習此項技術者進行而不會脫離藉由申請專利範圍主張的本發明之本質且不應理解為與本發明之技術概念或前景分開。
10:熔斷電阻器組件 100:第一電阻器 102:電阻器棒 104:第一電阻器帽 106:第二電阻器帽 108:電阻器線 108-1:末端 108-2:末端 110:第一傳導性電阻器引線 112:第二傳導性電阻器引線 114:電阻器保護層 200:第二電阻器 202:電阻器棒 204:第一電阻器帽 206:第二電阻器帽 208:電阻器線 208-1:末端 208-2:末端 210:第一傳導性電阻器引線 212:第二傳導性電阻器引線 214:電阻器保護層 300:熔絲 302:側 304:側/末端 400:組件保護蓋 S500:步驟 S502:步驟 S504:步驟 S506:步驟
藉由參看隨附圖式詳細描述本發明之示範性實施例，本發明之以上及其他目標、特徵及優點將對一般熟習此項技術者變得更加顯而易見。
圖1A為說明根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件之參考放射照片。
圖1B為說明組件保護蓋自圖1A中所示之熔斷電阻器組件移除的狀態之參考視圖。
圖1C為圖1A中所示之熔斷電阻器組件的縱向橫截面圖。
圖2為說明第一電阻器或第二電阻器之詳細部件的參考視圖；
圖3為說明耦接於第一電阻器與第二電阻器之間的熔絲之參考視圖。
圖4為說明根據本發明之一實施例的製造熔斷電阻器組件之方法之一實施例的流程圖。
圖5之(a)至(e)為說明製造圖4中所示之熔斷電阻器組件的過程之參考視圖。
圖6A至圖6H為說明根據本發明之一實施例的熔斷電阻器組件之性質之測試的參考表格。
圖7為說明圖6A至圖6H中所示之測試之結果的表格。
10:熔斷電阻器組件
100:第一電阻器
200:第二電阻器
300:熔絲
400:組件保護蓋

Claims (6)

  1. 一種熔斷電阻器組件，其包含： 第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓；及 熔絲，其定位於前述第一電阻器與前述第二電阻器之間，且包括將要串聯地連接至前述第一電阻器及前述第二電阻器的與前述第一電阻器耦接之一側及與前述第二電阻器耦接的另一側， 其中前述熔絲歸因於藉由在前述第一電阻器或前述第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷。
  2. 如請求項1所記載之熔斷電阻器組件，其中前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者包含電阻器棒、與前述電阻器棒之兩個末端耦接的第一電阻器帽及第二電阻器帽、與前述第一電阻器帽耦接之第一傳導性電阻器引線、與前述第二電阻器帽耦接之第二傳導性電阻器引線、及圍繞前述電阻器棒纏繞且經組配來將前述第一電阻器帽連接至前述第二電阻器帽之電阻器線。
  3. 如請求項1所記載之熔斷電阻器組件，其中前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者進一步包含電阻器保護層，前述電阻器保護層封閉且保護前述電阻器棒、前述第一電阻器帽、前述第二電阻器帽及前述電阻器線。
  4. 如請求項2所記載之熔斷電阻器組件，其中前述熔絲與藉由在前述第一傳導性電阻器引線及前述第二傳導性電阻器引線當中之切割製程所切割的前述傳導性電阻器引線中之每一者耦接，從而形成前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者。
  5. 如請求項1所記載之熔斷電阻器組件，其進一步包含封閉前述第一電阻器、前述第二電阻器及前述熔絲之組件保護蓋。
  6. 一種製造熔斷電阻器組件之方法，其包含以下步驟： 形成第一電阻器及第二電阻器，前述第一電阻器及前述第二電阻器分配所施加之電流或電壓； 切割在前述第一電阻器及前述第二電阻器處所形成之傳導性電阻器引線的部分； 藉由耦接熔絲與前述第一電阻器及前述第二電阻器中之每一者之前述所切割傳導性電阻器引線的末端而在前述第一電阻器與前述第二電阻器之間串聯地連接前述熔絲，前述熔絲歸因於藉由在前述第一電阻器或前述第二電阻器處所產生之過電流所引起的輻射熱而熔斷；及 藉由組件保護蓋封閉前述第一電阻器、前述第二電阻器及前述熔絲。
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