一種片式保護(hù)元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣保護(hù)元件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種片式保護(hù)元件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，全球電子產(chǎn)品體積不斷縮小，這就要求電路中的所有元件不僅必須擁有緊湊的結(jié)構(gòu)，還要具有更優(yōu)越的性能。作為保護(hù)電子產(chǎn)品安全的最后一道防線，保護(hù)元件的安全性能極其重要。在設(shè)計(jì)保護(hù)元件時(shí)，不但要考慮結(jié)構(gòu)的緊湊性，保證它的過電流和短路保護(hù)性能，對它的分?jǐn)嘈阅芤笠苍絹碓絿?yán)格，并且在長期的使用中，保護(hù)元件還必須能夠耐受頻繁開關(guān)機(jī)以及間接雷電等浪涌的沖擊，保持性能的長期穩(wěn)定和有效。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中通常通過厚膜印刷和薄膜工藝制作片式保護(hù)元件，片式保護(hù)元件大大縮小了元件體積，適用于對元件小型化、集成化要求很高的電子產(chǎn)品領(lǐng)域中。然而，在縮小片式保護(hù)元件體積的同時(shí)，目前尚欠缺有效的方案同時(shí)提高其分?jǐn)嘈阅芎涂估擞磕芰?。例如，寬度?.5mm以下的片式熔斷器無法承受220V以上電壓，并且只能在dc (直流電)電路中使用。這就導(dǎo)致在市電(220V)或者更高電壓的環(huán)境中，小型片式保護(hù)元件遭受瞬間大電流沖擊時(shí)，熔體容易熔斷成液態(tài)并快速?zèng)_破保護(hù)層噴射而出，會(huì)出現(xiàn)燃燒、爆炸等現(xiàn)象，污染其他部件；此外，在長期的使用過程中，保護(hù)元件經(jīng)常耐受不住頻繁的浪涌沖擊而失效，從而產(chǎn)生安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種新型的片式保護(hù)元件及其制造方法，改進(jìn)了熔體的形狀，并設(shè)計(jì)了能夠抵抗沖擊的消波結(jié)構(gòu)，有效提高了保護(hù)元件的分?jǐn)嘈阅芎涂估擞磕芰Α?br>[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種保護(hù)元件，包括絕緣基板、形成于絕緣基板兩端的電極部分、形成于絕緣基板正面的熔體和形成于絕緣基板上的絕緣保護(hù)層，所述電極部分與熔體形成電連接，熔體周圍設(shè)置有至少一條消波帶，所述消波帶上具有若干突刺，所述突刺尖端朝向熔體，所述消波帶與熔體之間具有距離，所述絕緣保護(hù)層覆蓋于絕緣基板正面兩端電極之間區(qū)域。
[0006]作為優(yōu)選，所述消波帶設(shè)置在熔體上側(cè)和/或下側(cè)和/或左側(cè)和/或右側(cè)和/或四角和/或熔體自身空隙中。
[0007]作為優(yōu)選，所述熔體彎曲呈蛇形。
[0008]作為優(yōu)選，所述熔體彎折處為弧形。
[0009]作為改進(jìn)，所述熔體中間具有一段細(xì)熔體，所述細(xì)熔體的寬度小于熔體其余部分本體寬度。
[0010]作為優(yōu)選，所述消波帶長度大于或等于熔體圖案長度的一半，兩消波帶的中心與熔體的中心相對應(yīng)。
[0011]作為改進(jìn)，所述絕緣基板采用陶瓷基板，陶瓷基板與熔體、正面電極、消波帶之間均具有隔熱固定層。
[0012]進(jìn)一步的，所述所述消波帶長度大于或等于熔體圖案長度。
[0013]本發(fā)明還提供了上述保護(hù)元件的一種制造方法，包括如下步驟:
步驟A，在絕緣基板正面貼裝一層金屬箔；
步驟B，在金屬箔上蝕刻出熔體、正面電極、消波帶；
步驟C，在絕緣基板兩端電極之間印刷上絕緣保護(hù)層，絕緣保護(hù)層不覆蓋正面電極的部分；
步驟D，在絕緣基板側(cè)邊形成側(cè)面電極用于連結(jié)絕緣基板上的電極，在各電極上形成鍍層形成電極部分。
[0014]進(jìn)一步的，所述所述絕緣基板采用陶瓷基板，所述步驟A中在陶瓷基板貼裝金屬箔之前還包括在陶瓷基板上貼裝隔熱固定層的步驟。
[0015]此外，本發(fā)明還提供了上述保護(hù)元件的另一種制造方法，包括如下步驟:
步驟A，在絕緣基板上以網(wǎng)版印刷方式使用金屬漿料在正面印出熔體、正面電極以及消波帶的圖案，形成陣列圖形；
步驟B，在絕緣基板正面兩端電極之間以網(wǎng)版印刷方式印上絕緣保護(hù)層，絕緣保護(hù)層不覆蓋正面電極的部分；
步驟C，在絕緣基板側(cè)邊形成側(cè)面電極用于連結(jié)絕緣基板上的電極，在各電極上形成鍍層形成電極部分。
[0016]有益效果:
本發(fā)明在熔體圖案周圍設(shè)置至少一條具有突刺的消波帶并使其尖端部分朝向熔體，當(dāng)保護(hù)元件在使用中遭受大電流、大電壓沖擊，熔體熔斷造成熱能噴濺沖擊時(shí)，消波帶的突刺能夠破壞能量波形，并將沖擊能量分散至四周從而達(dá)到消波(能量)的目的，特別是當(dāng)消波帶采用金屬材料時(shí)，金屬致密結(jié)構(gòu)能夠更快抵擋及吸附能量，效果更佳；消波帶同時(shí)分散了熱沖擊，避免熱沖擊集中于一處造成最外面的保護(hù)層破裂，防止熔融狀的金屬液體極速外噴、燃燒，影響外觀或燒毀其他部件，避免引起周圍元器件污染，進(jìn)而減少熱沖擊能量及速率對保護(hù)層的破壞，降低外噴濺、爆炸發(fā)生的可能性，消波帶的設(shè)計(jì)可將小尺寸的保護(hù)元件的分?jǐn)嘈阅芴岣咭槐兑陨稀?br>[0017]此外，由于熔體采用彎形線路轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)，熔體的每一段寬度都是均勻的，轉(zhuǎn)折處沒有折角，這樣能夠使瞬間浪涌順利通過，熔體彎折處不易出現(xiàn)破損或斷裂，提升了抗浪涌能力。
[0018]另一方面，當(dāng)保護(hù)元件受到間接雷擊浪涌帶來的沖擊時(shí)，即使熔體瞬間被熔斷，由于上下兩側(cè)的消波帶兩端靠近于兩側(cè)電極，間接雷擊浪涌作用熔體的同時(shí)，高壓帶電體周圍的空氣被電離，會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電特性，消波帶承接此導(dǎo)電與兩側(cè)電極形成電連接，將一部分間接雷擊浪涌的電流電壓迅速導(dǎo)往負(fù)電極，分流了一部分作用在熔體上的能量，由此將整個(gè)保護(hù)元件抗雷擊的能力提高一倍以上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，性能穩(wěn)定，安全性好，成本較低，制作工藝簡單，適于批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例一提供的保護(hù)元件中絕緣基板一種正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為實(shí)施例一提供的保護(hù)元件中絕緣基板另一種正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為實(shí)施例一提供的保護(hù)元件部分剖開示意圖；
圖4為具有消波帶和直線型熔體的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為熔體左右兩側(cè)設(shè)有消波帶的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為熔體周圍四角設(shè)有弧形消波帶的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為消波帶多段設(shè)置的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為消波帶多段設(shè)置且突刺尺寸不一的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為消波帶整條設(shè)置且突刺尺寸不一的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為幾種消波帶的結(jié)構(gòu)示例；
圖11為實(shí)施例二提供的保護(hù)元件中絕緣基板正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記列表:
1-電極部分，11-正電極，12-側(cè)電極，2-熔體，3-消波帶，4-絕緣保護(hù)層，5-絕緣基板，6-熔體連接部分，a-熔體本體的寬度，C-消波帶長度，d-熔體圖案長度。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0022]實(shí)施例一:
如圖1、圖2、圖3、圖4所示的保護(hù)元件，包括絕緣基板5、電極部分1、熔體2和絕緣保護(hù)層4，電極部分I形成于絕緣基板兩端，絕緣保護(hù)層4覆蓋于絕緣基板正面兩端電極之間區(qū)域，能夠露出電極部分I。具體地說，電極部分I不僅覆蓋在絕緣基板5兩端面上還延伸至絕緣基板5的正面和背面(本發(fā)明以圖1中所展示出的絕緣基板一面為正面，與之相對的一面為背面)，我們將形成于絕緣基板5正面的電極部分稱為正電極，將形成于絕緣基板5背面的電極部分稱為背電極，而覆蓋于絕緣基板5兩端側(cè)面上的電極部分則稱為側(cè)電極，側(cè)電極用于連結(jié)正面電極及背面電極。應(yīng)當(dāng)指出，背電極并非必需結(jié)構(gòu)，當(dāng)保護(hù)元件背面朝上安裝時(shí)，絕緣基板背面無需形成背電極。絕緣基板正面形成有熔體2，熔體2兩端與電極部分I形成電連接。熔體2周圍設(shè)置有一條或多條消波帶，消波帶3上具有尖端朝向熔體的突刺31，突刺31尖端朝向熔體2，消波帶3不與熔體2接觸，當(dāng)發(fā)生熔斷和分?jǐn)鄷r(shí)，消波帶上的突刺能夠?qū)θ垠w分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的能量波和熱沖擊起到很好的分散作用。具體地說，熔體2通過熔體連接部分6與電極部分I連接，絕緣保護(hù)層4需覆蓋于熔體2、連接部分6、消波帶3之上(即兩電極之間的區(qū)域)。
[0023]熔體2優(yōu)選采用線路轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)，其中部具有規(guī)則彎曲并盤旋呈蛇形圖案，如圖1所示。為了進(jìn)一步提升本保護(hù)元件的抗浪涌能力，我們將熔體彎折轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)為如圖2所示的弧形，能夠使瞬間浪涌順利通過，熔體彎折處不易出現(xiàn)破損或斷裂。當(dāng)然，熔體也可以采用本領(lǐng)域內(nèi)常見的其他慣常結(jié)構(gòu)(例如圖4所示的直線型熔體)。
[0024]消波帶3可以如圖1、圖2所示設(shè)置在熔體2上側(cè)和/或下側(cè)(優(yōu)選上下兩側(cè)對稱設(shè)置)，也可以如圖5所示設(shè)置在熔體2左側(cè)和/或右側(cè)(優(yōu)選左右兩側(cè)對稱設(shè)置)，甚至可以設(shè)置在熔體2周圍四角(在四角時(shí)，消波帶3應(yīng)優(yōu)選為V形或弧形才易于使尖刺朝向熔體2，弧形設(shè)計(jì)方式如圖6所示)，上述這些位置可以任選其中一處或在幾處同時(shí)設(shè)置消波帶3。當(dāng)消波帶3設(shè)置在熔體2左側(cè)和/或右側(cè)時(shí)，消波帶3可以緊貼電極設(shè)置(圖5中熔體2左右兩側(cè)的消波帶3即是與電極緊貼)，也可以與電極保持一定的距離。當(dāng)熔體2上側(cè)、下側(cè)設(shè)有消波帶3時(shí)，還能夠帶來額外效果:當(dāng)保護(hù)元件受到間接雷擊浪涌帶來的沖擊時(shí)，即使熔體2瞬間被熔斷，由于上下兩側(cè)的消波帶3兩端靠近于兩側(cè)電極，間接雷擊浪涌作用熔體2的同時(shí)，高壓帶電體周圍的空氣被電離，會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電特性，消波帶3承接此導(dǎo)電與兩側(cè)電極形成電連接，將一部分間接雷擊浪涌的電流電壓迅速導(dǎo)往負(fù)電極，分流了一部分作用在熔體2上的能量，由此將整個(gè)保護(hù)元件抗雷擊的能力提高一倍以上。消波帶3設(shè)在熔體2上下兩側(cè)時(shí)，若消波帶3采用絕緣材料則可以和電極接觸；但當(dāng)消波帶3采用金屬材料時(shí)則必須和電極保持一定距離。消波帶3優(yōu)選為長條狀，設(shè)置在熔體2上側(cè)、下側(cè)的消波帶3兩端可以向熔體2方向彎曲形成包圍，以獲得更為穩(wěn)定的分散效果。由于熔斷和分?jǐn)嘈袨榭赡軙?huì)發(fā)生在熔體2的任何一個(gè)地方，因此消波帶3要覆蓋所有熔絲可能分?jǐn)喈a(chǎn)生的地方，當(dāng)消波帶3設(shè)置在熔體2上下兩側(cè)時(shí)，如圖1、圖2所示，消波帶3的橫向長度c應(yīng)大于或等于熔體2圖案的長度d。
[0025]事實(shí)上，消波帶3可以設(shè)置在兩電極之間熔體2周圍的任意空白處，只要具有朝向熔體2的突刺31、并與熔體2保持一段距離即可滿足本發(fā)明應(yīng)用需求。在條件允許狀況下，消波帶3可以設(shè)置在熔體2本身形成的空隙處，消波帶3不與熔體2接觸，蛇形彎曲熔體2中彎曲的熔絲與熔絲之間具有一定的空白，在這些地方也可以設(shè)有消波帶3，此處設(shè)置的消波帶3兩面均可以具有突刺31，從