微型表面貼裝式熔斷器的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種微型表面貼裝式熔斷器，包括熔斷芯片，此熔斷芯片主要由兩個端電極、陶瓷基片、第一熔體層和第一滅弧玻璃層組成，第二滅弧玻璃層覆蓋于第二熔體層和背電極中靠第二熔體層的區域；一中間具有圓形通孔的熔斷本體，其端頭制備有金屬層，熔斷芯片位于此熔斷本體的圓形通孔內，兩個金屬蓋分別位于熔斷本體兩端并覆蓋其圓形通孔從而形成密閉腔，端電極通過焊片與金屬蓋電連接；金屬蓋與熔斷本體側面之間設置有金屬層；陶瓷基片和第一、第二熔體層之間均設置有玻璃釉層。本發明微型表面貼裝式熔斷器減少拉弧并且降低熔斷后重新短路的風險，增大了熔斷后的絕緣電阻，也有利于熔體層的金屬蒸汽能被滅弧玻璃層均勻的吸收。
【專利說明】微型表面貼裝式熔斷器
【技術領域】
[0001]本發明涉及熔斷器【技術領域】，具體涉及一種微型表面貼裝式熔斷器。
【背景技術】
[0002]現有的熔斷器及其制作有:獨石工藝制作的熔斷器、片阻工藝制作的熔斷器和在絕緣體內穿金屬絲的熔斷器。獨石工藝制作的方法是在陶瓷生坯基板上通過厚膜印刷一層或多層熔體，經過橫向和縱向切割形成單個元件的生坯，再經過共燒、封端及電鍍得到，其優點是其玻璃陶瓷具有較強的滅弧能力，因此能達到較大的分斷能力，缺點是它的制作周期較長，熔斷體與生坯共燒時存在相互滲透風險而導致一致性不佳；片阻工藝是一個很成熟的工藝，其基本工藝是首先提供具有正反面的絕緣基片，基片上有橫向和縱向的切槽，從而將基片分割成多個矩形單元，隨后在基片上的各單元上分別形成表電極、背電極和熔體以及覆蓋熔體的保護層，將基片沿縱向切槽分割為多條基片，在各條基片的兩側端面上形成端頭內電極，最后將各條基片按橫向切槽分割成多個矩形單元從而得到所需要的芯片，其優點是工藝制造流程簡單，制作周期短，能大批量生產，其缺點是不能應用在高電壓、高可靠性環境中；在絕緣體內穿金屬絲的熔斷器最常見的是將熔絲傳人陶瓷體內空腔后再與端電極相聯，其優點是該熔斷器分斷能力較大，且一致性也較好，缺點是熔絲細小易斷，穿絲工藝復雜，效率低下，很難進行大批量的制作，且熔絲形狀可設計受限。
【發明內容】
[0003]本發明目的是提供一種微型表面貼裝式熔斷器，此微型表面貼裝式熔斷器減少拉弧并且降低熔斷后重新短路的風險，增大了熔斷后的絕緣電阻，也有利于熔體層的金屬蒸汽能被滅弧玻璃層均勻的吸收。
[0004]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種微型表面貼裝式熔斷器，包括熔斷芯片，此熔斷芯片主要由兩個端電極、陶瓷基片、第一熔體層和第一滅弧玻璃層組成，所述第一熔體層位于陶瓷基片上表面，兩個所述端電極分別位于第一熔體層兩側并與所述第一熔體層電連接，所述第一滅弧玻璃層覆蓋于所述第一熔體層和端電極中靠熔體層的區域；
所述端電極由表電極、背電極和側電極組成，位于所述陶瓷基片上表面的所述表電極位于所述第一熔體層一側，所述端電極中靠第一熔體層的區域為此表電極中的部分區域，所述背電極位于所述陶瓷基片下表面，所述側電極電連接所述表電極和背電極；一第二熔體層位于陶瓷基片下表面，兩個所述背電極分別位于所述第二熔體層兩側并與所述第二熔體層電連接；所述第二滅弧玻璃層覆蓋于所述第二熔體層和背電極中靠第二熔體層的區域；
一中間具有圓形通孔的熔斷本體，其端頭制備有金屬層，所述熔斷芯片位于此熔斷本體的圓形通孔內，兩個金屬蓋分別位于所述熔斷本體兩端并覆蓋其圓形通孔從而形成密閉腔，所述端電極通過焊片與所述金屬蓋電連接；所述金屬蓋與熔斷本體側面之間設置有金屬層；所述陶瓷基片和第一、第二熔體層之間均設置有玻璃釉層。
[0005]上述技術方案中進一步改進的技術方案如下:
1、上述方案中，一保護層覆蓋于所述第一滅弧玻璃層、表電極、第二滅弧玻璃層和背電極表面。
[0006]2、上述方案中，所述保護層為礦物改性的雙酚類樹脂，礦物含量40%~50%。
[0007]3、上述方案中，所述陶瓷基片材料為鎂橄欖石陶瓷基板。
[0008]由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:
1、本發明提供的微型表面貼裝式熔斷器，其芯片是在制備有高軟化點的致密的絕緣玻璃釉層的陶瓷基片上，通過厚膜印刷、分步燒結工藝制作熔絲層，因此不存在類似于獨石工藝的熔絲與基材共燒時相互滲透問題，進而不存在因熔絲滲透而導致的芯片一致性不佳問題。
[0009]2、本發明提供的微型表面貼裝式熔斷器，其芯片中熔絲可設計成多聯體結構、或芯片設計為雙面結構，避免因熔斷器額定電流增加而增加熔斷單元的厚度或是寬度，導致局部熔體金屬過量，使熔斷時滅弧層不能全部吸收熔斷時產生的金屬蒸汽，多聯體結構能將熔斷單元分開并均勻的排列，在熔斷時產生的金屬蒸汽能被滅弧層均勻的吸收，減少拉弧并且降低熔斷后重新短路的風險，還能增大熔斷后的絕緣電阻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明熔斷本體結構示意圖；
圖2為本發明具有金屬層的熔斷本體結構示意圖；
圖3為本發明陶瓷基片結構示意圖；
圖4為本發明具有玻璃釉層的陶瓷基片結構示意圖；
圖5-7為本發明微型表面貼裝式熔斷器制造流程示意圖；
圖8為附圖5的俯視結構意圖；
圖9為附圖6的俯視結構意圖；
圖10為附圖7的俯視結構意圖；
圖11為本發明微型表面貼裝式熔斷器局部剖視結構示意圖；
圖12為本發明微型表面貼裝式熔斷器局部剖視結構示意圖；
以上附圖中:1、熔斷芯片；2、端電極；3、陶瓷基片；4、第一熔體層；5、第一滅弧玻璃層；6、圓形通孔；7、熔斷本體；8、金屬蓋；9、焊片；10、緩沖層；11、玻璃釉層；12、表電極；13、背電極；14、側電極；15、保護層；16、金屬層；17、第二熔體層；18、第二滅弧玻璃層。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本發明作進一步描述:
實施例:一種微型表面貼裝式熔斷器，包括熔斷芯片1，此熔斷芯片I主要由兩個端電極2、陶瓷基片3、第一熔體層4和第一滅弧玻璃層5組成，所述第一熔體層4位于陶瓷基片3上表面，兩個所述端電極2分別位于第一熔體層4兩側并與所述第一熔體層4電連接，所述第一滅弧玻璃層5覆蓋于所述第一熔體層4和端電極2中靠熔體層的區域；
所述端電極2由表電極12、背電極13和側電極14組成，位于所述陶瓷基片3上表面的所述表電極12位于所述第一熔體層4 一側，所述端電極2中靠第一熔體層4的區域為此表電極12中的部分區域，所述背電極13位于所述陶瓷基片3下表面，所述側電極14電連接所述表電極12和背電極13 ;—第二熔體層17位于陶瓷基片3下表面，兩個所述背電極13分別位于所述第二熔體層17兩側并與所述第二熔體層17電連接；所述第二滅弧玻璃層18覆蓋于所述第二熔體層17和背電極13中靠第二熔體層17的區域；
一中間具有圓形通孔6的熔斷本體7，其端頭制備有金屬層19，所述熔斷芯片I位于此熔斷本體7的圓形通孔6內，兩個金屬蓋8分別位于所述熔斷本體7兩端并覆蓋其圓形通孔6從而形成密閉腔，所述端電極2通過焊片9與所述金屬蓋8電連接；所述金屬蓋8與熔斷本體7側面之間設置有金屬層16 ;所述陶瓷基片3和第一、第二熔體層4、17之間均設置有玻璃軸層11。
[0012]—保護層15覆蓋于所述第一滅弧玻璃層5、表電極12、第二滅弧玻璃層18和背電極13表面。
[0013]上述保護層15為礦物改性的雙酚類樹脂，礦物含量40%~50% ;上述陶瓷基片3材料為鎂橄欖石陶瓷基板。
[0014]本實施例上述內容進一步闡述如 下。
[0015]1.熔斷本體選擇:如附圖1所示，選擇中空陶瓷的熔斷本體7，其內孔形狀為圓形，其材料必須滿足高度絕緣性和良好的絕熱性能，并且能承受-65°C到125°C數千次的冷熱沖擊。可以選擇是氧化鋁陶瓷或氧化鋁和氧化鋯復合陶瓷。
[0016]2.熔斷器本體端頭金屬層制作，如附圖2所示，在熔斷本體7端頭和內孔上制作金
屬層16。
[0017]3.芯片I的陶瓷基片選擇，如附圖3所示，芯片的陶瓷基片3，其為正面帶有縱橫方向刻痕的氧化鋁陶瓷，如果需考慮導熱方面，須在陶瓷基片表面和背面均制作玻璃釉層11。
[0018]4.玻璃釉層11制作，采用厚膜印刷工藝在陶瓷基板上制作玻璃釉層11，如圖4所示，其軟化點大于金屬熔絲的燒制溫度，且具有良好的隔熱性能，其燒成后的厚度
0.01~0.1mm。常用的玻璃釉層11材料為Si02.B203系或是Si02.B203.Pb203系玻璃。
[0019]5.第一熔體層和表電極制作，如附圖5所示，可采用絲網印刷、噴墨打印、微刻印、移印等方法在陶瓷基板或玻璃釉上制作第一熔體層4和表電極12。若表電極太薄，可通過厚膜印刷工藝加厚。
[0020]6.第二熔體層和背電極制作，如附圖5所示，可采用絲網印刷、噴墨打印、微刻印、移印等方法在陶瓷基板或玻璃釉上制作第二熔體層17和背電極13。若背電極太薄，可通過厚膜印刷工藝加厚。
[0021]7.滅弧層制作，如附圖6所示，在第一熔體層4和部分表電極12上制作滅弧玻璃層5 ;以及在第二熔體層17和部分背電極13上制作滅弧玻璃層5 ;為了能多吸收熔絲熔斷時產生的金屬蒸汽，滅弧層設計成多孔結構，例如，選擇軟化點350°C飛50°C之間的滅弧玻璃，制作成孔隙直徑在0.0OlmnT0.1mm之間，厚度在0.05mnT0.5mm之間的滅弧玻璃層5。
[0022]8.保護層制作，如附圖7所示，在滅弧玻璃層5和部分表電極12上制作保護層15 ；以及在滅弧玻璃層5和部分背電極13上制作保護層15。
[0023]9.側面導電層制作，如附圖7所示，在陶瓷基片側面制作側電極14。[0024]10.熔斷器組裝，如附圖11所示，將芯片組裝到熔斷器本體陶瓷內孔中，再通過真空焊接工藝，使用焊片9將兩個金屬蓋8焊接在內孔中組裝有熔體的熔斷器本體陶瓷端頭上。經電鍍后，成為成品。為了提高產品可靠性，可以考慮向芯片和熔斷器本體陶瓷內孔空隙中填充添加物(如附圖12所示)。
[0025]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種微型表面貼裝式熔斷器，包括熔斷芯片(I)，此熔斷芯片(I)主要由兩個端電極(2)、陶瓷基片(3)、第一熔體層(4)和第一滅弧玻璃層(5)組成，所述第一熔體層(4)位于陶瓷基片(3)上表面，兩個所述端電極(2)分別位于第一熔體層(4)兩側并與所述第一熔體層(4 )電連接，所述第一滅弧玻璃層(5 )覆蓋于所述第一熔體層(4 )和端電極(2 )中靠熔體層的區域，其特征在于:所述端電極(2)由表電極(12)、背電極(13)和側電極(14)組成，位于所述陶瓷基片(3)上表面的所述表電極(12)位于所述第一熔體層(4) 一側，所述端電極(2)中靠第一熔體層(4)的區域為此表電極(12)中的部分區域，所述背電極(13)位于所述陶瓷基片(3)下表面，所述側電極(14)電連接所述表電極(12)和背電極(13);—第二熔體層(17)位于陶瓷基片(3)下表面，兩個所述背電極(13)分別位于所述第二熔體層(17)兩側并與所述第二熔體層(17)電連接；所述第二滅弧玻璃層(18)覆蓋于所述第二熔體層(17)和背電極(13)中靠第二熔體層(17)的區域；一中間具有圓形通孔(6)的熔斷本體(7)，其端頭制備有金屬層(19)，所述熔斷芯片(I)位于此熔斷本體(7)的圓形通孔(6)內，兩個金屬蓋(8)分別位于所述熔斷本體(7)兩端并覆蓋其圓形通孔(6)從而形成密閉腔，所述端電極(2)通過焊片(9)與所述金屬蓋(8)電連接；所述金屬蓋(8)與熔斷本體(7)側面之間設置有金屬層(16);所述陶瓷基片(3)和第一、第二熔體層(4、17)之間均設置有玻璃釉層(U)。
2.根據權利要求1所述的微型表面貼裝式熔斷器，其特征在于:一保護層(15)覆蓋于所述第一滅弧玻璃層(5)、表電極(12)、第二滅弧玻璃層(18)和背電極(13)表面。
3.根據權利要求2所述的微型表面貼裝式熔斷器，其特征在于:所述保護層(15)為礦物改性的雙酚類樹脂，礦物含量40%?50%。
4.根據權利要求1所述的微型表面貼裝式熔斷器，其特征在于:所述陶瓷基片(3)材料為鎂橄欖石陶瓷基板。
【文檔編號】H01H85/05GK103956306SQ201410215883
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年5月10日 優先權日:2012年5月10日
【發明者】田偉, 龔建, 仇利民, 楊兆國 申請人:蘇州晶訊科技股份有限公司