TWI419192B - 熱保險絲電阻器 - Google Patents

Description

熱保險絲電阻器

本申請案主張向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案號10-2009-0034670(申請日期為2009年4月21日)之優先權。該申請案之揭露內容以參照之方式附加於本案中。

本發明有關於一種熱保險絲電阻器，特別有關於一種有利使用於輕薄型家電之熱保險絲電阻器。

一般來說，大型家電，如液晶電視及電漿電視之電路中，會在其電路之電源供應輸入端安裝有保護裝置，以避免在電子產品開啟時，因湧浪電流、內部溫度升高或持續的電流過載而導致裝置故障，達到保護電源供應電路之目的。

熱保險絲電阻器具有一個電阻及一個熱保險絲，兩者經由導線相互串聯。

此外，依據傳統的保險絲電阻器，電阻及熱保險絲是封裝於一個殼體中，以保護電子部件不受可熔性部件熔化後所產生之雜質所傷害，並且在該殼體中會填入填充物。

填充物是呈泥漿的形式，並含有二氧化矽成份以提升熱阻、傳導及固化性質。殼體則是由典型電阻之殼體所使用之陶瓷所構成。

導線之末端會自殼體延伸出來，且傳統的熱保險絲電 阻是設置在一電路板上，以使電阻及熱保險絲經由將導線末端焊接於印刷電路板而直立於印刷電路板上。

因此，當湧浪電流發生時，熱保險絲電阻器會藉由其電阻限制湧浪電流之大小至一預設值。當電流過載發生時，熱保險絲電阻器則會將電阻所散出的熱能經由填充物傳送至熱保險絲使熱保險絲中之可熔性部件、固態鉛或聚合物顆粒熔斷，而切斷電路，以保護家產品中之電路。

然而，由於在相關技術的熱保險絲電阻器中，其殼體是由陶瓷所構成，且其電阻是直立於印刷電路板上，而在厚度及重量的減少上有所限制，使得熱保險絲電阻器可能無法減少家電的重量及厚度。

更詳細地說，由於陶瓷之特殊重量是大於除了金屬之外的物質的重量，所以，這種具有以陶瓷材料構成殼體之熱保險絲電阻器導致使用熱保險絲電阻器之家電重量很難減輕。

在液晶電視或電漿電視之家電產品中，家電產品不包括外框及液晶材料之實際厚度是由設置於框架中的印刷電路板及裝設在印刷電路板上的元件(例如熱保險絲電阻器)中之印刷電路板來決定的。但是，假使熱保險絲電阻器的電阻是以直立之方式設置於印刷電路板上時，殼體之總長度即為家電產品的厚度。因此，使用熱保險絲電阻器的家電能無法具有薄形的結構。

陶瓷殼體是經由陶瓷粉之燒結而進行製作。若殼體之內牆面因陶瓷具有高易脆性而具有1.5mm或更薄的厚度， 陶瓷殼體在被運載或製造時很容易發生碎裂。在燒結過程中，由於傳統陶瓷具有0.5mm或以上的高收縮率，在考量高壓縮率下，殼體的內牆必需被設計成具有2.5mm或以上的厚度才能得到2.0mm厚度的內牆。因此，如上所述，在相關技術的熱保險絲電阻器中，因殼體材料具有像是高脆性、高收縮率的特性，使得殼體厚度可能無法有效地被減少。這也是造成家電產品厚度減少困難的原因之一。

因此，本發明目的之一在於提供一種有利使用於輕薄型家電之保險絲電阻器、其製造方法及安裝方法。

本發明其他目的及/或優點部份將揭露於以下的說明、部份將從以下說明中明顯可見或是亦可自本發明之實際操作而得知。

本發明以上之目的及/或其他目的係藉由提供一種保險絲電阻器而達成。該熱保險絲電阻器，包括：一電阻；一熱保險絲，當由該電阻傳送一熱能於其上時，可切斷一電路；一導線，將該電阻及該熱保險絲串聯；一殼體，具有一開口表面以容納該電阻及熱保險絲，其中該導線之一端是自該殼體抽拉出來，並位於該殼體一牆面，使用一抽拉溝槽來抽拉該導線；以及一填充物，填充於該殼體中，以將該電阻及該熱保險絲埋入其中，並含有二氧化矽；其中，該殼體是經由熱固性樹脂之射出成形而製作形成，該熱固性樹脂之熱阻低於該填充物之熱阻。

依據本發明，該電阻及該熱保險絲是設置於該殼體中，並使該電阻及該熱保險絲以並排方式面對該開口表面，該殼體具有一面對該開口表面之牆面，該牆面之厚度範圍落於0.5mm至1.5mm之間。

本發明之另一目的在於提供一種熱保險絲電阻器之製造方法，包括以下步驟：使用一導線將一電阻及一熱保險絲串聯；使用熱固性樹脂以射出成型製作一殼體，以容納該電阻及該熱保險絲；將該電阻及該熱保險絲插入該殼體中，並自該殼體抽拉出該導線之一端；使用一填充物將已容納有該電阻及該熱保險絲之殼體填滿，該填充物含有二氧化矽且具有泥漿之形式；以及使該填充物乾燥。

本發明又另一目的在於提供一種熱保險絲電阻器之安裝方法，該熱保險絲電阻器包括一電阻、一熱保險絲、一導線、一殼體及一填充物，當由該電阻傳送一熱能於該熱保險絲上時，可切斷一電路，該導線將該電阻及該熱保險絲串聯，該殼體具有一開口表面以容納該電阻及熱保險絲，且該導線之一端是自該殼體抽拉出來，並位於該殼體一牆面，使用一抽拉溝槽來抽拉該導線，該填充物則填充於該殼體中，以將該電阻及該熱保險絲埋入其中，該安裝方法包括以下步驟：將自該殼體抽拉出之該導線焊接至一印刷電路板上；以及將該殼體與該印刷電路板間之一導線折彎，以使該殼體之該開口表面面對該印刷電路板，使得該電阻及該熱保險是平置於該印刷電路板上。

如上所述，在本發明之熱保險絲電阻器及其製造方法 中，殼體是使用熱固性樹脂經由射出成型而製作，熱固性樹脂之熱阻是低於殼體之填充物之熱阻。

因此，本發明之熱保險絲電阻器之重量與傳統熱保險絲電阻器相較下，是被減輕的。即使殼體厚度是薄的，但仍然不會輕易脆裂，使得其適用於使用熱保險絲電阻器之輕薄型家電。

在本發明之熱保險絲電阻器安裝方法中，熱保險絲電阻器是面對印刷電路板的，使得電阻及熱保險絲是平置於印刷電路板上。因此，只有殼體的厚度會反應到家電產品之厚度上，使得此熱保險絲電阻器適用於使用熱保險絲電阻器之薄型家電。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下將介紹根據本發明所述之較佳實施例。必須說明的是，本發明提供了許多可應用之發明概念，所揭露之特定實施例僅是說明達成以及使用本發明之特定方式，不可用以限制本發明之範圍。

如第1圖所示，在本實施例中，熱保險電阻器1被用於一個如液晶電視或電漿電視的大型家電電路中，並包括有一電阻10、熱保險絲20、以及導線31、32、33及34。熱保險絲20會經由電阻10之發熱反應而被斷開，導線 32~34則將電阻10串聯至熱保險絲20。

電阻10可以是一般的水泥電阻。電阻10亦可以是一個裝置(例如負溫度係數電源供應)，用以限制湧浪電流。電阻10也可以經由將銅及鎳合金的導線繞於一陶瓷棒上而構成，如此可避免電阻10被高電流所燒熔，而可以耐受高電流。第一及第二導線31及32則連接至電阻10之兩端。

熱保險絲20可以包括一可熔性部件(圖未顯示)，繞於一預設長度的絕緣陶瓷棒上。導線31、32、33及34中，導線33及34電性連接至設於絕緣陶瓷棒兩端之導電蓋。由於不同型式、可被電阻熱能熔斷的熱保險絲20是廣為該技術之人所熟知的，其細節在此就不做贅述。

電阻10之第一導線31經由電弧焊接或點焊而串聯至熱保險絲20之第三導線33。

在熱保險絲電阻器1中，電阻10及熱保險絲20是封裝於一殼體40中，以保護與熱保險絲電阻器1一併置於印刷電路板(PCB)2上之電子零件不會在可熔性部件被熔斷時被其所產生之碎裂物損壞。在殼體40中還填有填充物50。

殼體40具有一個開口表面，以使電阻10及熱保險絲20可以輕易地被插入殼體40中。殼體40具有中空矩形平行管之形狀，其厚度低於一定值，以使殼體40之形狀可以對應於電阻10之形狀以及棒狀之熱保險絲20。收容於殼體40中的電阻10及熱保險絲20是並排而面對殼體40之開口表面。殼體40在其較短牆面具有一對抽拉構槽41，以將第二及第四導線32及34自殼體40中抽拉出來。由於 電阻10之直徑大於熱保險絲20之直徑，殼體40之內部收容空間40a之深度是稍大於電阻10之直徑，以使殼體40之厚度較薄。

為了考量熱阻傳導及固化性質，填充物50含有二氧化矽(SiO₂ )。填充物50是以泥漿之形式提供，並由將二氧化矽與做為黏著劑用之矽進行混合而成。因此，填充物50是經由在殼體40中之乾燥過程而固化。

具有上述結構之熱保險絲電阻器1被架設於印刷電路板2上，因此，自殼體40抽拉出來的第二及第四導線32及34是被焊接於印刷電路板2上。當湧浪電流發生時，熱保險絲電阻器1會經由電阻10而將湧浪電流之大小限制至一預設值。當過載電流發生時，熱保險絲電阻器1會將自電阻10發出之熱能經由填充物50傳導至熱保險絲20上，使熱保險絲20中含有固態鉛或聚合物顆粒之可熔性部件被熔斷而切斷電路，以保護家電中之電路。

在本實施例之熱保險絲電阻器1中，殼體40是使用熱固性樹脂進行射出成型而製作，熱固性樹脂之熱阻低於填充物50，而使熱保險絲電阻器1有利使用於使用熱保險絲電阻器之輕薄型家電。

更詳細地說，在本實施例之熱保險絲電阻器1中，由於電阻10及熱保險絲20是埋在填充物50之中，自電阻10發出的熱能會經由填充物50傳導至熱保險絲20。因此，電阻10之熱能是直接傳導至填充物50，再間接傳導至殼體40。即使殼體40是使用其熱阻低於填充物50之熱固性 樹脂所形成，殼體40並不會因電阻的熱而變形或受損，因而避免了熱保險絲電阻器1之效能降低之問題。熱固性樹脂不會降低熱保險絲電阻器1之效能，且具有一特殊低於傳統技術中形成熱保險電阻器殼體之陶瓷材料的重量，使得熱保險絲電阻器1之重量，在與傳統熱保險絲電阻比較下，是減少的。因此，熱保險絲電阻器1可適用於使用熱保險絲電阻器輕型家電之中。

由於熱固性樹脂與陶瓷比較下較不易破脆，即使殼體40之厚度很薄，也可以在載運或製作過程中避免破損。射出成型之製程為利用注入樹脂溶解之材料於一注入模中以生產一產品的程序。藉由射出成型所製造之產品難以收縮，所以產品的收縮率可控制於±0.1mm或以下之範圍。

因此，本實施例中之熱保險絲電阻器1中，殼體40之牆面厚度可以在0.5mm至1.5mm之間。即使殼體40具有一如上述的薄內牆，但當殼體40被載運或製作時，仍可以避免因振動而發生破損之情形。

在本實施例之熱保險絲電阻器之安裝結構中(以下將說明)，殼體40中，面對開口表面之牆面厚度，會直接影響使用熱保險絲電阻器家電之厚度。因此，若考量到需應用於使用熱保險絲電阻器之輕薄型家電中時，殼體40的所有牆面之厚度應在0.5mm至1.5mm之間較好。若只考慮應用於使用熱保險絲電阻器1之薄型家電，只有面對開口表面之牆面厚度在0.5mm至1.5mm之間即可。

熱保險絲電阻器1之製造過程說明如下。

如第2圖所示，本實施例中之熱保險絲電阻器1是經由裝置連接步驟(S100)、殼體射出成型步驟(S200)、裝置插入步驟(S300)、填充物填入步驟(S400)、以及填充物乾燥步驟(S500)所製造而成。其中，在裝置連接步驟(S100)中，是使用導線31、32、33及34將電阻10與熱保險絲20串聯。在殼體射出成型步驟(S200)中，使用熱固性樹脂以射出成型法製作出殼體40，以將電阻10及熱保險絲20收容於內。在裝置插入步驟(S300)中，電阻10及熱保險絲20被插入殼體40之收容空間中，並將導線32及34抽拉出殼體40之外。在填充物填入步驟(S400)中，將一含有二氧化矽、呈泥漿形式之填充物50填入已收容有電阻10及熱保險絲20之殼體40中。在填充物乾燥步驟(S500)中，已填入殼體40中之填充物50進行乾燥。

裝置接連步驟(S100)及殼體射出成型步驟(S200)之進行是可以不分前後順序的。如第3圖所示，在裝置連接步驟(S100)中，電阻10之第一導線31是經由電弧焊接或點焊接而與熱保險絲20之第三導線33串聯。

在殼體射出成型步驟(S200)中，熱固性樹脂溶解材料被注入具有殼體40形狀之注入模中，以射出形成具有一開口表面以及一對在殼體40較短內牆上可抽拉出第二及第四導線之抽拉溝槽41之殼體40，如第4圖所示。在這個情況下，殼體40之牆面厚度是落於0.5mm至1.5mm之間，而可以實現一個薄型的熱保險絲電阻器1以及使用熱保險絲電阻器之薄型家電。當射出成型步驟執行時，殼體40之 壓縮率幾乎沒有，使得誤差可以控制在±0.1mm或更小的範圍內。因此，殼體40之牆面厚度可以與原始設計的一樣。由於電阻10之直徑是大於熱保險絲20之直徑，殼體40之牆面相反於殼體40的開口表面且對應電阻10的一部分具有之厚度，較殼體40之牆面相反於殼體40的開口表面且對應熱保險絲20的一部分具有之厚度來得厚，因此容納於殼體40收容空間40a中的電阻10及熱保險絲20可以彼此對齊於同一平面上。因此，在本實施例中，殼體40中面對開口表面、位於電阻10一側之牆面厚度t1約為0.7mm，而在熱保險絲20一側之厚度t2則約為1.2mm。

在執行完裝置連接步驟(S100)及殼體射出成型步驟(S200)後，會進行裝置插入步驟(S300)。如第5圖所示，在裝置插入步驟(S300)中，第二及第四導線32及34會經由抽拉溝槽41被抽拉出來，具電阻10及熱保險絲20會被插入殼體40之收容空間40a之中，使得電阻10及熱保險絲20會並排地面對殼體40之開口表面。接著，在填充物填入步驟(S400)中，呈泥漿狀態之填充物50會被填入經裝置插入步驟(S300)處理後的殼體40中，如第6圖所示。經由填充物填入步驟(S400)處理後的熱保險絲電阻器1再經過一天至兩天的填充物乾燥步驟(S500)後，就完成製造。

如第7圖示所，當本實施例之熱保險絲電阻器1被安裝於一印刷電路板2上時，熱保險絲電阻器1是經由一焊接步驟而固定於印刷電路板2上，該焊接步驟是在將自殼體40抽拉出的第二及第四導線32及34插入安裝孔2a之 狀態下，焊接安裝孔2a之週圍部份。在這個狀態下，電阻10及熱保險絲20是直立於印刷電路板2上的，且殼體40與印刷電路板2間因第二及第四導線32及34而分隔有一預設距離。然後，如第8圖所示，經由一折彎步驟，熱保險絲電阻器1就完全安裝於印刷電路板2上，其中在該折彎步驟中，是藉由將位於殼體40與印刷電路板2間之第二及第四導線32及34折彎，而使殼體40之開口表面面對印刷電路板2，因此，電阻10及熱保險絲20是平置於印刷電路板2上。

在應用於如液晶電視或電漿電視的家電中時，不包含外框及液晶之產品實際厚度是由在外框內的印刷電路板2及如設於印刷電路板2上之熱保險絲電阻器1所決定。因此，若本實施例中之熱保險絲電阻器1在厚度方向上安裝於印刷電路板2之方式是可以使熱保險絲電阻器1面對印刷電路板2的話，熱保險絲電阻器1的殼體40的厚度為家電的厚度。因此，本實施例之熱保險絲電阻器1可以更有利使用於薄形家電。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧熱保險絲電阻器

2‧‧‧印刷電路板

2a‧‧‧安裝孔

10‧‧‧電阻

31‧‧‧第一導線

32‧‧‧第二導線

20‧‧‧熱保險絲

33‧‧‧第三導線

34‧‧‧第四導線

40‧‧‧殼體

40a‧‧‧收容空間

41‧‧‧抽拉溝槽

50‧‧‧填充物

第1圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器之立 體圖；第2圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器之製造流程圖；第3圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成製造方法之一裝置連接步驟後之狀態立體圖；第4圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成製造方法之一射出成型步驟後之殼體結構立體圖；第5圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成製造方法之一裝置插入步驟後之狀態立體圖；第6圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成製造方法之一填充物填入步驟後之狀態立體圖；第7圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成安裝方法之一焊接步驟後之狀態側視圖；及第8圖顯示了本發明一實施例中熱保險絲電阻器在完成安裝方法之一折彎步驟後之狀態側視圖。

1‧‧‧熱保險絲電阻器

2‧‧‧印刷電路板

2a‧‧‧安裝孔

10‧‧‧電阻

31‧‧‧第一導線

32‧‧‧第二導線

20‧‧‧熱保險絲

33‧‧‧第三導線

34‧‧‧第四導線

40‧‧‧殼體

40a‧‧‧收容空間

41‧‧‧抽拉溝槽

50‧‧‧填充物

Claims (1)

1. 一種熱保險絲電阻器，包括：一電阻；一熱保險絲，當由該電阻傳送一熱能於其上時，可切斷一電路；一導線，將該電阻及該熱保險絲串聯；一殼體，具有一開口表面以容納該電阻及熱保險絲，其中該導線之一端是自該殼體抽拉出來，並位於該殼體一牆面，使用一抽拉溝槽來抽拉該導線；以及一填充物，填充於該殼體中，以將該電阻及該熱保險絲埋入其中，並含有二氧化矽；其中，該殼體是經由熱固性樹脂之射出成形而製作形成，該熱固性樹脂之熱阻低於該填充物之熱阻，其中，該電阻及該熱保險絲是設置於該殼體中，並使該電阻及該熱保險絲以並排方式面對該開口表面，該殼體具有一面對該開口表面之牆面，該牆面之厚度範圍落於0.5mm至1.5mm之間，其中，該殼體之牆面供容納該電阻之一第一部分之一第一厚度係小於該殼體之牆面供容納該熱保險絲之一第二部分之一第二厚度，使容納於該殼體中的該電阻及該熱保險絲相對於該開口表面彼此實質對齊於同一平面上。