TWI600042B

TWI600042B - 保險絲電阻器及其製造方法

Info

Publication number: TWI600042B
Application number: TW105125248A
Authority: TW
Inventors: 姜斗園; 金炫昌; 文皇帝; 申雅嵐
Original assignee: 智慧電子股份有限公司
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-09-21
Also published as: TW201805985A

Description

保險絲電阻器及其製造方法

本發明係關於一種保險絲電阻器及其製造方法，更特別的是關於一種安裝在電子產品的電路上的保險絲電阻器，以防止電子產品由於湧浪電流、內部溫度的上升及連續過電流而造成損壞及製造該保險絲電阻器的方法。

一般來說，在大型的電子產品的電路中，例如LCD電視或電漿電視，一保護器係設置在輸入端，例如用於保護電路的熱熔斷器電阻器。因此，該保護器防止電子產品因為接通電源而產生的湧浪電流、內部溫度的上升及連續過電流而造成損壞。

這種保險絲電阻器包含一電阻器、一熱熔斷器及連接該電阻器與該熱熔斷器之間的一引線。

此外，當該保險絲燒斷時，斷片會發生於該保險絲電阻器。為了防止斷片影響其他電子元件，該電阻和該熱熔斷器係由一殼體封裝，且該殼體係填充有一填料。

此處，在考慮耐熱性、導電性及硬化等情況下，一種包含二氧化矽(SiO ₂)的漿料型填料被用於該填料。通常，陶瓷材料形成的殼體被用於該殼體。該陶瓷殼體被用於一般的電阻殼體。

此外，該引線的端部延伸至從該殼體的外部抽出。在傳統的保險絲電阻器中，該引線的端部被焊接到印刷電路板上，從而該電阻器和該熱熔斷器被垂直地安裝在印刷電路板上。

因此，在湧浪電流被引入的情況下，這樣的保險絲電阻器，如上所述，利用該電阻器限制該浪湧電流在某個電流值。在過電流被引入的情況下，該電阻器加熱產生的熱係透過該填料轉移到該熱熔斷器，然後設置在該熱熔斷器中、由聚合物顆粒形成的固態引線或保險絲係熔斷以產生一短路。因此，電子產品的電路係被保護。

圖6A及圖6B係示出一傳統的保險絲電阻器。請參照圖6A及圖6B，韓國專利號10-1060013係揭露一保險絲電阻器，其包含一電阻器10、一熱熔斷器20、引線31及33、一殼體40及一填料50。由於熱效應，該熱熔斷器20係設置來產生一短路。引線31及33將該電阻器10串聯該熱熔斷器20。該殼體40具有一個開口側以容納該電阻器10及該熱熔斷器，係利用形成在該殼體40的一壁上的槽41以及引線31及33的端部自該槽41伸出。該填料50係填充該殼體40的內部空間以將該電阻10和該熱熔斷器20嵌入用二氧化矽形成的填料50。

要將韓國專利號10-1060013所述的保險絲電阻器10微型化是困難的。此外，由於一對引線31和32以及一對引線33和34係分別連接到該電阻器10和該熱熔斷器20，因此製造該保險絲電阻器的過程很複雜，然後，該電阻器10的引線31和該熱熔斷器20的引線33係彼此連接。

因此，本發明係基於考慮上述之現有技術的問題而作出，並且本發明之一目的係提供一種熱熔斷器及其製造方法，其係藉由以模組化的方式耦接一熱熔斷器與一引線，及藉由以集成的方式將一保險絲引線固定至該引線而能夠簡化組裝程序以形成下部模製單元。

本發明之另一目的在於提供一種保險絲電阻器及其製造方法，該保險絲電阻器具有簡單的結構，且當該熱熔斷器及該引線的集成結構被嵌入時能夠微型化該保險絲電阻器。

根據本發明的觀點，為達上述目的及其它目的，本發明提出一種保險絲電阻器，包含：一電阻器；一保險絲引線，其包含一第一線部、一第二線部及一熱熔斷器，該第一線部係耦接該電阻器之一端，該第二線部係連接至一基板，該熱熔斷器之一端係耦接該第一線部，該熱熔斷器之另一端係耦接該第二線部；一引線，係連接該電阻器之另一端；一下部模製單元，係射出成型於一狀態，該狀態係一部份的保險絲引線及一部份的引線彼此間隔一定距離；以及一上部殼體，係具有一圓筒狀，該上部殼體的一側設置有一開口，該上部殼體係容納該電阻、一部份的保險絲引線及一部份的引線，及該開口係耦接該下部模製單元。

該上部殼體可填充一填料，該填料可由水泥形成，及該下部模製單元可由具有比該填料的熱傳導率低的樹脂形成。

該下部模製單元可形成為具有一厚度以容納一部份的第一線部、一部份的第二線部及該熱熔斷器。

從該電阻器的水平中心線到該下部模製單元的上表面的距離可小於從該電阻器的水平中心線到該熱熔斷器的上表面的距離。

從該電阻器的水平中心線到該下部模製單元的上表面的距離可大於從該電阻器的水平中心線到該熱熔斷器的下表面的距離。

該下部模製單元在其邊緣部上可設置有一座部，且該座部可具有相應於該上部殼體的厚度的寬度。

該電阻器可包括一線繞電阻器，該線繞電阻器包含一陶瓷棒、設置在該陶瓷棒兩端的一對端子及繞在該陶瓷棒上的一線，以及矽可塗佈在該陶瓷棒和該線的表面上，以形成一被覆層。

為達上述目的及其他目的，本發明復提出一種製造保險絲電阻器的方法，包含：準備一保險絲引線及一引線；將一電阻器的兩端分別耦接至該保險絲引線及該引線；形成一下部模製單元，該下部模製單元係由嵌件射出成型，其中該保險絲引線的一部分和該引線的一部分被嵌入到該下部模製單元且彼此被隔開一定距離；通過一開口將一填料填充該上部殼體的內部空間，其中該上部殼體係圓筒狀，並在其一側設置有該開口；以及偕同嵌入該上部殼體的該電阻器，將該上部殼體耦接至該下部模製單元。

該保險絲引線可包含一第一線部、一第二線部及一熱熔斷器，該第一線部係耦接該電阻器之一端，該第二線部係連接至一基板，該熱熔斷器之一端可耦接該第一線部，該熱熔斷器之另一端可耦接該第二線部，以及該第一線部、該第二線部及該熱熔斷器可具有相同的直徑。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

參照圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖2C、圖2D及圖3，根據本發明，元件符號為“100”的一保險絲電阻器可設置應用於一電子產品的電路上。該保險絲電阻器100可包含一電阻器110、分別耦接該電阻器110兩端的一保險絲引線120及一引線130、以嵌入的方式射出成型於一狀態的一下部模製單元140，該狀態係一部份的保險絲引線及一部份的引線彼此間隔一定距離、耦接至該下部模製單元140的一上部殼體150，及填充該上部殼體150的內部空間的一填料160。

在施加過電流時，該電阻器110係輻射熱量，使得安裝在該保險絲引線120的熱熔斷器125可熔斷。如圖2B所示，例如，該電阻器110係一線繞電阻器，其包含一陶瓷棒111、設置在該陶瓷棒111兩端的端子117及繞在該陶瓷棒111上的一線113。

此外，如圖2B所示，一塗層115可形成在該電阻器110的表面上，或者如圖2C及圖2D所示，一填充層115’或115”可形成在該電阻器110的表面上。

該塗層115有可保護該線113及改善防爆保護的功能。如圖2B所示，該塗層115可藉由薄薄地塗佈在該陶瓷棒111及該線113的表面上而形成。

該填充層115’或115”有最大化該電阻器110的防爆保護的功能。如圖2C及圖2D所示，該填充層115’或115”可利用矽來填充在一對端子117之間的空間。不論如何，該填充層115’或115”的厚度可與該等端子117的厚度相等。因此，該線113可完全地被密封。

在異常電流被施加和電阻110爆炸的情況下，該塗層115或該填充層115’或115”可以初始地吸收由於爆炸的衝擊和噪音。因此，提高了產品的防爆保護。

該保險絲引線120及該引線130係耦接該電阻器110的各端子117。

該保險絲引線120包含一第一線部121、一第二線部123及一熱熔斷器125，該第一線部121係耦接該電阻器且向下彎曲，該第二線部123係連接至一基板。在此情況下，該熱熔斷器125之一端係耦接該第一線部121，該熱熔斷器125之另一端係耦接該第二線部123。

如上所述，該熱熔斷器125係嵌入該保險絲引線120的該第一線部121及該一第二線部123之間，如此，簡化和微型化該結構係可行的。

該熱熔斷器125由於來自該電阻器110的熱輻射而熔斷以產生一短路。因此，該熱熔斷器125有保護安裝於電路上的裝置之功能。

此外，如圖3所示，該熱熔斷器可包含一易熔部126及嵌入該易熔部126中央部分的屈曲部127。例如，該易熔部126可包含氮化錫(TiN)或氮化錫合金。在受熱時，該易熔部126係熔斷以阻斷電性連接。

該屈曲部127有可凝聚熔化的易熔部126的功能。例如，該屈曲部127可包含氯化物、氟化物、樹脂等。

在耦接該熱熔斷器125和第一線部121及第二線部123，該易熔部126之由一金屬材料形成的一端係接觸第一線部121與第二線部123的每一端，然後執行焊接。在這種情況下，該熱熔斷器125的直徑可與第一線部121及第二線部123的直徑相同。當該熱熔斷器125的直徑大於第一線部121及第二線部123的直徑，至少該屈曲部127的直徑係小於第一線部121及第二線部123的直徑。因此，該易熔部126應可接觸第一線部121及第二線部123。

在該熱熔斷器125中，若該易熔部係形成以嵌入該屈曲部的中央部分，且由該電阻器提供的熱係加熱該屈曲部並接著加熱該易熔部，則熔斷的時間係被延遲且熔斷的特性係降低。此外，當由一介電材料形成的屈曲部係安裝在熱熔斷器上，該屈曲部無法使用點焊的製程來耦接。因此，該熱熔斷器125可較佳地具有一結構，該結構係將該屈曲部127嵌入該易熔部126中。

該上部殼體150可包含熱固性樹脂、熱塑性樹脂及陶瓷材料中的任何一個。該上部殼體150係圓柱狀，且在一側設置有一開口151。該電阻器110與一部分的保險絲引線120及引線130係通過該開口151嵌入該上部殼體150中。

該上部殼體150的開口151係由該下部模製單元140密封。設有防爆保護的填料160係填充該上部殼體150的內部空間。

該電阻器110爆炸時，該填料160可吸收衝擊及噪音。例如，該填料160可包含水泥、矽及樹脂，例如環氧樹脂。

如圖2A所示，該下部模製單元140係嵌件射出成型以容納熱熔斷器125與第一線部121及第二線部123之間的端口。在此情況下，該下部模製單元140係密封該熱熔斷器125的兩端口。因此，在組裝過程中可以防止對於該熱熔斷器125的損害或第一線部121及第二線部123的分離。

另外，該電阻器110、該保險絲引線120及該引線130係由下部模製單元以集成的方式模組化，如此，可容易地將該下部模製單元140耦接至該上部殼體150。此外，該保險絲引線120及該引線130係距離彼此有一定的距離，如此，該保險絲電阻器的表面安裝過程中，可降低有缺陷的產品。

該下部模製單元140係形成為具有對應於該上部殼體150的開口151的大小之塊狀或板狀的形狀，以密封該開口151。一座部141係設置在該下部模製單元140的上表面的邊緣區域，以具有對應於該上部殼體150的厚度之寬度。在此情況下，該下部模製單元140係以接合的方式耦接至該上部殼體150。

此外，如圖4所示，該下部模製單元140’可為射出成型，使得該熱熔斷器125沒有嵌入該下部模製單元140’，且只有該第二線部123的一端嵌入該下部模製單元140’。

在下文中，該填料160係由水泥形成且該下部模製單元140係由樹脂形成，並將進行比較圖2A的下部模製單元140及圖4的下部模製單元140’之熔斷特性。

在圖2A的下部模製單元140中，從電阻器110的水平中央線c到下部模製單元140的上表面的距離d1係小於從電阻器110的水平中央線c到熱熔斷器125的上表面距離d2。

在圖4的下部模製單元140’中，從電阻器110的水平中央線c到下部模製單元140的上表面的距離d1’係大於從電阻器110的水平中央線c到熱熔斷器125的下表面距離d3。

下部模製單元140及140’的熔斷特性將被給出。在圖4中，下部模製單元140'和電阻110之間的空間比圖2中下部模製單元140'和電阻110之間的空間大。在這種情況下，電阻器110的熱被吸收，並向外輻射至填料160，如此，傳遞到熱熔斷器125的熱係相對地降低。

然而，在圖2A中，熱熔斷器125係完全嵌入下部模製單元140中，該下部模製單元140具有比填料160低的熱傳導率，且該下模制單元140和該電阻器110之間的空間是比較窄的。因此，與圖4相較下，在圖2A中透過第一線部121從電阻器110傳送到熱熔斷器125的傳導熱係增大。因此，根據上述，熔斷特性係被改進。

在下文中，製造保險絲電阻器的方法將參照附圖進行說明。

首先，請參照圖5A，準備第一線部121、第二線部123、耦接至該第二線部123的保險絲引線120，及引線130。

熱熔斷器125係利用一焊接製程、一點焊製程或超聲波焊接製程耦接至該第一線部121及該第二線部123。

接著，請參照圖5B，該電阻器110的兩端分別耦接至該保險絲引線120及該引線130之後，彎曲該保險絲引線120及該引線130。

然後，請參照圖5C，該保險絲引線120及該引線130係嵌件射出成型以形成該下部模製單元140。在此，該下部模製單元140係射出以容納該熱熔斷器125及該保險絲引線120的第二線部123的一部分。

再來，請參照圖5D，準備一圓柱狀且在一側設置有開口151的上部殼體150。該上部殼體150係設置有朝上的開口151。填料160填充該上部殼體150的內部空間。由該下部模製單元140模組化的電阻器110被嵌入該上部殼體150之後，該下部模製單元140係耦接至該上部殼體150。從而完成該保險絲電阻器的製作。

最後，根據本發明，熱熔斷器125係嵌入保險絲引線120中，以形成一簡單的結構，且如此，可以實現產品的微型化。保險絲引線120及引線130以集成的方式固定，以形成下部模製單元140。在此狀況下，下部模製單元140係耦接至上部殼體150，且如此，可以簡化製造過程。

從上述的說明可明顯看出，根據本發明，熱熔斷器和引線被耦接以形成一個模組，且保險絲引線及引線以集成的方式固定來形成下部模製單元。因此，可以簡化組裝過程。

此外，根據本發明的實施例，熱熔斷器和引線被以集成的方式形成嵌入的結構，且如此，該結構係簡單且微型化。

雖然本發明的示例性實施例已以用於說明的目的揭露，然熟習本領域的技術人員將理解的是，在不脫離本發明的申請專利範圍和精神之下，各種修改、增加和替換都是可能的。因此，本發明的範圍不應由本文所描述的實施例來侷限及界定，並且應該被解釋為包括下述之申請專利範圍及其均等範圍。

10‧‧‧電阻器
20‧‧‧熱熔斷器
31~34‧‧‧引線
40‧‧‧殼體
41‧‧‧槽
50‧‧‧填料
100‧‧‧保險絲電阻器
110‧‧‧電阻器
111‧‧‧陶瓷棒
113‧‧‧線
115‧‧‧塗層
115’‧‧‧填充層
115”‧‧‧填充層
117‧‧‧端子
120‧‧‧保險絲引線
121‧‧‧第一線部
123‧‧‧第二線部
125‧‧‧熱熔斷器
126‧‧‧易熔部
127‧‧‧屈曲部
130‧‧‧引線
140‧‧‧下部模製單元
140’‧‧‧下部模製單元
141‧‧‧座部
150‧‧‧上部殼體
151‧‧‧開口
160‧‧‧填料
C‧‧‧水平中央線
d1,d1’‧‧‧距離
d2,d3‧‧‧距離
SW‧‧‧點焊接(Spot welder)

［圖1A］係根據本發明一實施例中之保險絲電阻器的透視圖。［圖1B］係根據本發明一實施例中之保險絲電阻器的爆炸透視圖。［圖2A］係圖1的剖面圖。［圖2B］係根據本發明示出在電阻器上的塗層的剖面圖。［圖2C］係根據本發明示出在電阻器上的填充層的剖面圖。［圖2D］係根據本發明示出與圖2C不同之在電阻器上的填充層的剖面圖。［圖3］係根據本發明之熱熔斷器的透視圖。［圖4］係示出不同於圖2A的結構之具有一下部模製單元的保險絲電阻器的剖面圖。［圖5A］係根據本發明之形成保險絲引線的視圖。［圖5B］係根據本發明之耦接引線至電阻器的視圖。［圖5C］係根據本發明之藉由保險絲引線及引線的嵌件射出而形成的下部模製單元的視圖。［圖5D］係耦接上部殼體至下部模製單元的視圖。［圖6A、圖6B］係傳統的保險絲電阻器的視圖。

110‧‧‧電阻器

117‧‧‧端子

123‧‧‧第二線部

130‧‧‧引線

140‧‧‧下部模製單元

141‧‧‧座部

150‧‧‧上部殼體

151‧‧‧開口

Claims

一種保險絲電阻器，包含：一電阻器；一保險絲引線，其包含一第一線部、一第二線部及一熱熔斷器，該第一線部係耦接該電阻器之一端，該第二線部係連接至一基板，該熱熔斷器之一端係耦接該第一線部，該熱熔斷器之另一端係耦接該第二線部；一引線，係連接該電阻器之另一端；一下部模製單元，係射出成型於一狀態，該狀態係一部份的保險絲引線及一部份的引線彼此間隔一定距離；以及一上部殼體，係具有一圓筒狀，該上部殼體的一側設置有一開口，該上部殼體係容納該電阻、一部份的保險絲引線及一部份的引線，及該開口係耦接該下部模製單元。
如請求項1所述之保險絲電阻器，其中：該上部殼體係填充一填料，該填料係由水泥形成，及該下部模製單元係由具有比該填料的熱傳導率低的樹脂形成。
如請求項1所述之保險絲電阻器，其中該下部模製單元係形成為具有一厚度以容納一部份的第一線部、一部份的第二線部及該熱熔斷器。
如請求項1所述之保險絲電阻器，其中從該電阻器的水平中心線到該下部模製單元的上表面的距離小於從該電阻器的水平中心線到該熱熔斷器的上表面的距離。
如請求項1所述之保險絲電阻器，從該電阻器的水平中心線到該下部模製單元的上表面的距離大於從該電阻器的水平中心線到該熱熔斷器的下表面的距離。
如請求項1所述之保險絲電阻器，其中該下部模製單元在其邊緣部上設置有一座部，且該座部具有相應於該上部殼體的厚度的寬度。
如請求項1所述之保險絲電阻器，其中：該電阻器包括一線繞電阻器，該線繞電阻器包含一陶瓷棒、設置在該陶瓷棒兩端的一對端子及繞在該陶瓷棒上的一線，以及矽係塗佈在該陶瓷棒和該線的表面上，以形成一被覆層。
一種製造保險絲電阻器的方法，包含：準備一保險絲引線及一引線；將一電阻器的兩端分別耦接至該保險絲引線及該引線；形成一下部模製單元，該下部模製單元係由嵌件射出成型，其中該保險絲引線的一部分和該引線的一部分被嵌入到該下部模製單元且彼此被隔開一定距離；通過一開口將一填料填充該上部殼體的內部空間，其中該上部殼體係圓筒狀，並在其一側設置有該開口；以及偕同嵌入該上部殼體的該電阻器，將該上部殼體耦接至該下部模製單元。
如請求項8所述之製造保險絲電阻器的方法，其中：該保險絲引線係包含一第一線部、一第二線部及一熱熔斷器，該第一線部係耦接該電阻器之一端，該第二線部係連接至一基板，該熱熔斷器之一端係耦接該第一線部，該熱熔斷器之另一端係耦接該第二線部，以及該第一線部、該第二線部及該熱熔斷器皆具有相同的直徑。