專利名稱：自復(fù)式保險絲及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種保險絲組件，尤指一種當(dāng)電流過大時可自動斷電以保護組件不致?lián)p壞，而于溫度降低時可自行恢復(fù)成導(dǎo)電狀態(tài)的自復(fù)式保險絲。
背景技術(shù)：
于各式電氣產(chǎn)品中，為了保護內(nèi)部組件不致于因過大電流或電壓而造成損壞，電路保護組件的設(shè)置是有其必要性的。在過電流保護組件中，即當(dāng)屬保險絲最為普遍應(yīng)用，而為滿足各式不同的電子組件，許多不同型態(tài)的保險絲已廣泛可見。
習(xí)用保險絲的工作原理是于電流值過高時，即自動燒毀形成電路開路以達到保護目的，惟其缺點是維修人員必須持續(xù)更換新的組件，方能使產(chǎn)品再次正常工作。為克服此一缺點，自復(fù)式保險絲即逐漸取代習(xí)用產(chǎn)品。自復(fù)式保險絲利用其使用的材質(zhì)特性，于一般電流工作狀況之下為良導(dǎo)體，而當(dāng)電流過大導(dǎo)溫度上升時，其材質(zhì)特性將由導(dǎo)體轉(zhuǎn)為絕緣體，形同一開路組件，故能對電氣產(chǎn)品提供保護作用，準(zhǔn)當(dāng)溫度下降時，復(fù)自行恢復(fù)成導(dǎo)電狀態(tài)，故謂自復(fù)式保險絲。
請參閱圖6所示，為目前常見的一種自復(fù)式保險絲的頂面示意圖，于一基板上是形成有多個保險絲個體，每一個保險絲個體依據(jù)圖面所示的切割線A-A裁切后形成，各切割線A-A均通過各鉆孔70的中心。
請參閱圖7所示，為前述各保險絲個體的立體結(jié)構(gòu)示意圖，為一略呈扁平的矩形體，于其兩相對側(cè)面均形成因裁切而呈半圓形的導(dǎo)孔71、72，就圖面而言，該自復(fù)式保險絲的上、下頂面均由一導(dǎo)電層所組成，于兩導(dǎo)電層之間即導(dǎo)電高分子材質(zhì)(polyswitch)，前述導(dǎo)孔71、72的孔壁均電鍍有導(dǎo)電材質(zhì)，故可與上、下頂面構(gòu)成電氣連接，又，頂面是藉由蝕刻手段形成有一上絕緣線73鄰近第一導(dǎo)孔71，于其底面亦同樣形成有一鄰近第二導(dǎo)孔72的下絕緣線74。藉由兩道絕緣線73、74的設(shè)置，上、下兩頂面便成為兩互不導(dǎo)通的極板，其中前述兩導(dǎo)孔71、72即作為該保險絲的兩極點，分別與上、下極板連接，兩導(dǎo)孔71、72即可與外部電路焊接。
在正常電流工作狀況時，兩極板之間導(dǎo)電高分子是為導(dǎo)體狀態(tài)，故電流可流經(jīng)兩極；當(dāng)電流超過保險絲所能承受的負(fù)載電流時，根據(jù)公式P＝I2R，將會使溫度急速上升，使得導(dǎo)電高分子其內(nèi)部分子產(chǎn)生斷鏈，故由導(dǎo)體轉(zhuǎn)為絕緣體。
根據(jù)圖7所示，該保險絲的額定電流值是取決于兩極的有效重疊面積AA，即介于第一、第二絕緣線73、74之間。由此可知，受限于兩絕緣線73、74，實際上兩極板可使用的有效面積實為有限，故此種自復(fù)式保險絲于一定尺寸之下所能承載的電流勢必?zé)o法過大，若為滿足較大的額定電流所需，則其尺寸、體積等則勢必再加大，對于縮減組件體積的要求而言，無疑是一背道而馳的作法。

發(fā)明內(nèi)容
為克服前述習(xí)用技術(shù)無法承受較大的負(fù)載電流，本發(fā)明的主要目的是提供一種在較小尺寸體積之下，仍具有較高的額定電流值且無過熱情況發(fā)生的自復(fù)式保險絲及其制法。
本發(fā)明自復(fù)式保險絲的制法是包含有如下步驟于一銅基板表面同時形成復(fù)數(shù)保險絲的下層極板，其中各保險絲的下層極板是分別由兩互不導(dǎo)通的極片組成；依序結(jié)合一導(dǎo)電膠材及一銅箔層于前述銅基板上；鉆設(shè)前述已結(jié)合有該導(dǎo)電膠材及銅箔層的銅基板以形成貫孔，并施行導(dǎo)通孔電鍍，各貫孔的位置是對應(yīng)連接于下層極板其中一極片；以前述銅箔層構(gòu)成保險絲的上層極板，令上層極板透過前述導(dǎo)通孔與下層極板其中一極片構(gòu)成電氣連接；及以前述銅基板形成凸出狀的銅接點，是蝕刻該銅基板令其形成銅接點，各銅接點是對應(yīng)連接前述下層極板；前述銅接點是供連接于一般電路板上，而該導(dǎo)電膠材的材質(zhì)是可承受一定的額定電流，當(dāng)超過該額定電流值是由導(dǎo)體轉(zhuǎn)成絕緣體以發(fā)揮保險絲作用。
又，本發(fā)明的自復(fù)式保險絲的體結(jié)構(gòu)是具有一導(dǎo)電膠材，其材質(zhì)是可承受一定的額定電流，當(dāng)超過該額定電流值是由導(dǎo)體轉(zhuǎn)成絕緣體；一下層極板，是形成于前述導(dǎo)電膠材的底面，由兩互不導(dǎo)通的極片組成；一上層極板，是形成于前述導(dǎo)電膠材的頂面；一導(dǎo)通孔，是連接前述上層極板與下層極板其中一極片；
因前述下層極板的一極片是與上層極板形成連接，故上層極板是與下層極板的另一極片形成重疊，藉以提高保險絲的額定電流。
前述下層極板的兩極片是分別形成有銅接點，以該銅接點焊接于一般電路板上。


圖1A、圖1B是本發(fā)明的銅基板上形成下層極板的示意圖。
圖2A、圖2B是本發(fā)明的銅基板上壓合導(dǎo)電膠材及銅箔的示意圖。
圖3是本發(fā)明形成導(dǎo)通孔的示意圖。
圖4A、圖4B是本發(fā)明形成上層極板的示意圖。
圖5是本發(fā)明自復(fù)式保險絲的示意圖。
圖6是習(xí)用自復(fù)式保險絲的平面示意圖。
圖7是習(xí)用自復(fù)式保險絲的立體示意圖。
附圖中10--銅基板 11--圖稿基準(zhǔn)孔12--對位孔 13--銅接點21a、21b--下層極板30--導(dǎo)電膠材40--銅箔 50--導(dǎo)通孔60、61--絕緣保護層71、72--導(dǎo)孔 73--上絕緣線74--下絕緣線具體實施方式
請參考圖1A所示，首先于一銅基板10表面進行粗化處理，復(fù)以光阻施工利用光罩將保險絲、下層極板21a、21b圖案轉(zhuǎn)移至該銅基板10的表面上，再經(jīng)曝光及顯像步驟，令圖稿基準(zhǔn)孔11、對位孔12及下層極板21a、21b于銅基板10表面顯露出，于下層極板21a、21b圖案區(qū)域是電鍍一層抗蝕金屬，例如以鎳為該抗蝕金屬。于完成電鍍之后，復(fù)去除光阻，則前述銅基板10表面便形成有鎳材質(zhì)的下層極板，如圖1B所示。前述的下層極板21a、21b是以單一保險絲個體為例，意即單顆保險絲的下層即具有兩互不導(dǎo)通的接點。
請參閱圖2A、圖2B，將上述已完成下層極板21a、21b的銅基板10，是再壓合有一導(dǎo)電膠材30及一銅箔40。壓合后的銅基板10是利用X光找出位于銅基板10表面的圖稿基準(zhǔn)孔11與對位孔12，并以沖孔方式鉆出前述孔洞。
如圖3所示，利用各圖稿基準(zhǔn)孔11與對位孔12為基準(zhǔn)點，于銅基板10上形成導(dǎo)通孔50，各導(dǎo)通孔50是可利用機械沖孔或雷射鉆孔等方式構(gòu)成且對應(yīng)于各保險絲個體其下層極板的其中一極片21b，當(dāng)導(dǎo)通孔50孔壁內(nèi)施以電鍍程序后，上層的銅箔40便可與下層的銅基板10形成電氣連接。
請參閱圖4A、圖4B所示，于前述銅箔40層表面，對應(yīng)于各個保險絲個體上方是以曝光、顯影、蝕刻、去光阻等步，將前述銅箔40蝕刻成一上層極板41，該上層極板41即經(jīng)由導(dǎo)通孔50與前述一下層極板21B形成連接。由圖標(biāo)中可清楚看出上、下極板有效重疊面積是大為增加，故自然可承受較高的額定電流。
請參閱圖5所示，是于該銅基板10的底面且對應(yīng)下層極板21a、21b所在位置經(jīng)顯影、蝕刻等步驟，將該銅基板10蝕刻而形成凸出狀的銅接點13，并令下層極板21a、21b顯露出來。于兩下層極板21a、21b之間，及上層極板41表面，均涂布有一絕緣保護層60、61，而銅接點13的表面復(fù)以鎳、金、錫等金屬薄膜施以表面電鍍處理，令銅接點13更易于焊接在其它印刷電路板上。
前述形成在銅基板10的保險絲成品，再經(jīng)過切割成型后，即成為單顆產(chǎn)品，以前述凸出的銅接點13便可直接焊接于一般的印刷電路之上，作為一過電流保護組件。
綜上所述，本發(fā)明相較于習(xí)用自復(fù)式保險絲，就其結(jié)構(gòu)而言，本發(fā)明的上、下兩極板幾乎是完全重疊，故有效的重疊面積即大為增加，如此將使保險絲的可承受的額定電流值提升，換言之，在與習(xí)用自復(fù)式保險絲相同的尺寸之下，本發(fā)明將可提供更高額定電流的電路保護組件。
另一方面，以本發(fā)明的制程而言，每一顆自復(fù)式保險絲僅須有一道鉆孔程序，即用以形成連接上、下極板的導(dǎo)通孔；而習(xí)用每顆保險絲均須施以兩道鉆孔程序以形成接觸電極，且必須利用上、下兩道絕緣線區(qū)隔出兩電極，就當(dāng)中的鉆孔步驟而言，本發(fā)明足足少了一倍的加工量，其制造成本即可降低而更具產(chǎn)業(yè)競爭力，故而本發(fā)明在符合發(fā)明專利要件的前提下，爰依法具文提出申請。
權(quán)利要求
1.一種自復(fù)式保險絲的制法，其特征在于，是包含有于一銅基板表面同時形成復(fù)數(shù)保險絲的下層極板，其中各保險絲的下層極板是由分別兩互不導(dǎo)通的極片組成；依序結(jié)合一導(dǎo)電膠材及一銅箔層于前述銅基板上；于前述已結(jié)合有該導(dǎo)電膠材及銅箔層的銅基板上以形成導(dǎo)通孔，各通導(dǎo)孔的位置是對應(yīng)連接于下層極板其中一極片；以前述銅箔層構(gòu)成保險絲的上層極板，令上層極板透過前述導(dǎo)通孔與下層極板其中一極片構(gòu)成電氣連接；前述下層極板的兩極片是供與一般電路板連接，而該導(dǎo)電膠材的材質(zhì)是可承受一定的額定電流，當(dāng)超過該額定電流值是由導(dǎo)體轉(zhuǎn)成絕緣體以發(fā)揮保險絲作用。
2.如權(quán)利要求第1項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述銅基板是經(jīng)蝕刻而形成凸出狀的銅接點，各銅接點是對應(yīng)形成于前述下層極板的極片下方，以該銅接點與一般電路板連接。
3.如權(quán)利要求第2項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述銅接點表面是電鍍一層金屬薄膜。
4.如權(quán)利要求第3項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述銅基板經(jīng)蝕刻后，令部份下層極板予以顯露，所顯露的下層極板表面是形成一絕緣層。
5.如權(quán)利要求第1項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述導(dǎo)電膠材及銅箔是采壓合而結(jié)合于銅基板上。
6.如權(quán)利要求第1項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述銅基板表面是先行粗化處理，復(fù)以顯影蝕刻及電鍍步驟形成下層極板。
7.如權(quán)利要求第1項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述上層極板表面是形成一絕緣層。
8.如權(quán)利要求第1項所述的自復(fù)式保險絲制法，其特征在于，前述銅箔層是經(jīng)蝕刻而形成上層極板。
9.一種自復(fù)式保險絲，其特征在于，包含有一導(dǎo)電膠材，其材質(zhì)是可承受一定的額定電流，當(dāng)超過該額定電流值是由導(dǎo)體轉(zhuǎn)成絕緣體；一下層極板，是形成于前述導(dǎo)電膠材的底面，由兩互不導(dǎo)通的極片組成；一上層極板，是形成于前述導(dǎo)電膠材的項面；一導(dǎo)通孔，是連接前述上層極板與下層極板其中一極片；因前述下層極板的一極片是與上層極板形成連接，故上層極板是與下層極板的另一極片形成重疊，藉以提高保險絲的額定電流。
10.如權(quán)利要求第9項所述的自復(fù)式保險絲，其特征在于，前述下層極板的兩極片是分別形成有銅接點，以該銅接點可焊接于一般電路板上。
11.如權(quán)利要求第10項所述的自復(fù)式保險絲，其特征在于，前述上層極板表面是形成一絕緣層。
12.如權(quán)利要求第9項所述的自復(fù)式保險絲，其特征在于，前述導(dǎo)通孔的孔壁是電鍍有導(dǎo)電材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種自復(fù)式保險絲及其制法，是于一導(dǎo)電膠材的表面形成一上層極板，于底面亦復(fù)形成兩互不導(dǎo)通的下層極片，其中一下層極片是經(jīng)過一導(dǎo)電貫孔連接至前述上層極板，前述兩下層極片復(fù)連接有凸出狀的銅接點，以該銅接點可焊接于一般電路板上，其中前述上層極板與另一非連接的下層極片是形成大面積的重疊區(qū)域，據(jù)此可允許在較小的體積尺寸之下，仍可使保險絲保有較高的額定電流值。
文檔編號H01H11/00GK1549291SQ0313620
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者張榮騫 申請人:相互股份有限公司