防止器件短路的印刷電路板的制作方法
【專利摘要】本發明涉及防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；所述第一焊盤與所述高電平之間依次設置有第一電接合區、熱熔斷區以及第二電接合區；所述電子元器件為電容、瞬態二極管或穩壓管。本發明所述的印刷電路板，能夠解決電容、瞬態二極管以及穩壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時將發生短路的電子元器件斷開旁路掉，從而使得短路的電子元器件不再對于回路產生致命性損毀。
【專利說明】防止器件短路的印刷電路板
【技術領域】
[0001]本發明屬于印刷電路板的【技術領域】，更具體的說，本發明涉及一種防止器件短路的印刷電路板。
【背景技術】
[0002]印刷電路板的印刷保險裝置的任務在于非正常工作狀態時，特別是在短路時快速和可靠地中斷與供電電源的連接，從而可以防止短路在印刷電路板上的蔓延和造成其它的損失。而且，通過印刷導線保險裝置提早動作以避免激活電網保護開關。
[0003]電子電路中通常會發生的一種故障模式就是器件損壞短路，這主要是由于電磁干擾導致器件擊穿短路，迄今為止常用的電容、瞬態二極管、穩壓管都屬于這類器件；該類器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，會發生不可恢復的失效，除少數特制的器件外，絕大多數的失效模式是短路狀態，這將導致整機不能工作。在工程應用中如果能夠將這些短路的電子器件旁路掉，使其不在原有回路中，則這類短路的器件就不再對于回路產生致命性損毀，整機也會正常工作，從功能上不影響正常使用，這樣一來將有效延長整機的平均無故障時間，節省大量的維修成本。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術中的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種防止器件短路的印刷電路板。
[0005]本發明所述的防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；其特征在于:所述第一焊盤與所述高電平之間依次設置有第一電接合區、熱熔斷區以及第二電接合區。
[0006]其中，所述電子元器件為電容、瞬態二極管或穩壓管。
[0007]其中，所述熱熔斷區包括熱敏材料。
[0008]其中，所述熱熔斷區包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體，第一導線、第二導線和設置在金屬殼體內的絕緣材料、可移動導電片、第一壓縮彈簧、第二壓縮彈簧以及熱敏材料；所述第一導線從所述金屬殼體的第一端外延伸至金屬殼體內，所述第二導線與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料設置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料設置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動導電片能夠沿著所述金屬殼體的內表面接觸并進行滑動；所述可移動導電片與絕緣材料之間具有第一壓縮彈簧，所述可移動導電片與熱敏材料之間具有第二壓縮彈簧；其中所述第二壓縮彈簧的彈性力大于所述第一壓縮彈簧以使得可移動導電片壓接在第一導線上。
[0009]其中，所述第一電接合區和第二電接合區包括印刷導線和設置在印刷導線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護涂層。
[0010]其中，所述第二電接合區與高電平之間還具有過渡區，所述過渡區具有裸露的印刷導線。
[0011 ] 其中，所述高電平由電源或高電平輸入線提供。
[0012]與現有技術相比，本發明所述的防止器件短路的印刷電路板具有以下有益效果:
[0013]本發明所述的印刷電路板，能夠解決電容、瞬態二極管以及穩壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時將發生短路的電子元器件斷開旁路掉，從而使得短路的電子元器件不再對于回路產生致命性損毀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例1所述防止器件短路的印刷電路板的結構示意圖。
[0015]圖2為實施例1所述印刷電路板中熱熔斷元件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將結合附圖以及具體實施例對本發明所述的防止器件短路的印刷電路板的結構和功能等做進一步的詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]如附圖1所示，本實施例所述的防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設置有在高電平(電源或高電平連接線)和地線之間的電子元器件10 ;所述電子元器件為電容、瞬態二極管或穩壓管等受電磁干擾容易導致擊穿短路的電子元器件。所述電子元器件10通過第一焊盤20與高電平電性連接，所述電子元器件10通過第二焊盤30與地線電性連接；而所述第一焊盤與所述高電平之間依次設置有第一電接合區40、熱熔斷區50、第二電接合區60和過渡區70，并且所述過渡區具有裸露的印刷導線。
[0019]所述熱熔斷區包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體51，第一導線57、第二導線58和設置在金屬殼體51內的絕緣材料52、可移動導電片54、第一壓縮彈簧55、第二壓縮彈簧56以及熱敏材料53 ;所述第一導線57從所述金屬殼體51的第一端外延伸至金屬殼體內，所述第二導線58與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料52設置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料53設置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動導電片54能夠沿著所述金屬殼體的內表面接觸并進行滑動；所述可移動導電片54與絕緣材料52之間具有第一壓縮彈簧55,所述可移動導電片54與熱敏材料53之間具有第二壓縮彈簧56 ;所述第二壓縮彈簧56的彈性力大于所述第一壓縮彈簧55以使得可移動導電片54壓接在第一導線57上。其中，所述絕緣材料可選擇耐熱的絕緣樹脂材料，例如常用的PVC樹脂材料等；而所述的熱敏材料，為了保證其在設定的特定溫度以上發生收縮、軟化或熔融，需要進行選擇和制備。在本實施例中，為了將熱熔斷溫度設定為180°C左右，選擇在180°C以上會發生顯著軟化收縮(> 50% )的油酸改性醇酸樹脂；所述油酸改性樹脂的制造工藝如下:將豆油脂肪酸、多元醇、苯二甲酸酐、苯甲酸全部加入反應釜中，通入CO2，升溫至155°C保持45min ;升溫到200°C保持lOOmin，升溫到235°C時加入二甲苯酯化，保持到酸值小于10mgK0H/g，即可。在達到所述180°C的動作溫度時，所述油酸改性醇酸樹脂發生軟化收縮，從而使得施加在第二壓縮彈簧的負荷被卸載，從而使得第二壓縮彈簧伸張彈性力被釋放，相應的第一壓縮彈簧的壓縮狀態也被釋放，從而使得第一壓縮彈簧伸張，從而使得可移動導電片和第一導線分離而實現切斷旁路掉的目的。而為了防止電路短路時在所述可移動導電片與第一導線之間激發的電弧或等離子，所述的可移動導電片選擇銅合金材料，所述銅合金材料，由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的銅和不可避免的雜質構成。采用上述銅合金材料可以有效避免在可移動導電片與第一導線之間激發電弧。
[0020]其中，所述第一電接合區和第二電接合區包括印刷導線和設置在印刷導線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護涂層。所述絕緣防護涂層通過涂覆由16?20wt%的MD1、8?IOwt %的己二酸1,4- 丁二醇酯、8?IOwt %的1,4- 丁二醇、5?8wt%的甲基醚化三聚氰胺樹脂、3.2?5.0被％的Y-氨基內基三乙氧基硅烷、0.20?0.25wt%的二月桂酸二丁基錫、0.05?0.08wt%的有機磷酸酯和余量的雙酚F環氧樹脂在225-230°C反應制備得到的涂料形成，所述防護涂層的厚度為15?50μπι。通過施加上述絕緣防護涂層能夠防止由于電弧，尤其是激發的等離子體，即使在斷路后，仍然對電接合區的印刷導線表面的撞擊并由此而導致的無控制的燃燒和損害的危害。
[0021]本實施例所述的印刷電路板，通過上述結構設計以及材料和涂層的選擇和制備能夠解決電容、瞬態二極管以及穩壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時將發生短路的電子元器件斷開旁路掉，并且從最大程度上使得短路或斷路的包括電子元器件的電路不再對于印刷電路板的其它部分產生致命性損毀。
[0022]對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；其特征在于:所述第一焊盤與所述高電平之間依次發置有第一電接合區、熱熔斷區以及第二電接合區。
2.根據權利要求1所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述電子元器件為電容、瞬態二極管或穩壓管。
3.根據權利要求1所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述熱熔斷區包括熱敏材料。
4.根據權利要求1或2所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述熱熔斷區包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體，第一導線、第二導線和設置在金屬殼體內的絕緣材料、可移動導電片、第一壓縮彈簧、第二壓縮彈簧以及熱敏材料；所述第一導線從所述金屬殼體的第一端外延伸至金屬殼體內，所述第二導線與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料設置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料設置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動導電片能夠沿著所述金屬殼體的內表面接觸并進行滑動；所述可移動導電片與絕緣材料之間具有第一壓縮彈簧，所述可移動導電片與熱敏材料之間具有第二壓縮彈簧；其中所述第二壓縮彈簧的彈性力大于所述第一壓縮彈簧以使得可移動導電片壓接在第一導線上。
5.根據權利要求4所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述的可移動導電片由銅合金材料制成；所述銅合金材料由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的銅和不可避免的雜質構成。
6.根據權利要求4所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述第一電接合區和第二電接合區包括印刷導線和發置在印刷導線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護涂層。
7.根據權利要求1或2所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述第二電接合區與高電平之間還具有過渡區，所述過渡區具有裸露的印刷導線。
8.根據權利要求6所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述高電平由電源或高電平輸入線提供。
【文檔編號】H05K1/11GK103533753SQ201310500739
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】姚紀榮 申請人:江蘇彤明高科汽車電器有限公司