專利名稱：集成于印刷電路板上的保險(xiǎn)單元以及印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電路保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成于印刷電路板上的保 險(xiǎn)單元、以及該印刷電路板。
技術(shù)背景 保險(xiǎn)絲是電路保護(hù)裝置中常用的電路單元。根據(jù)保險(xiǎn)絲產(chǎn)品的特性，保險(xiǎn)絲的種 類(lèi)繁多，例如，延遲保險(xiǎn)絲、高速保險(xiǎn)絲、防爆保險(xiǎn)絲、防(電火花)弧保險(xiǎn)絲等等。但是，通 常的產(chǎn)品中，為實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)，絕大多數(shù)使用的還是通用型保險(xiǎn)絲。通常地，通用型保險(xiǎn)絲具有一個(gè)相對(duì)密閉的空腔，空腔的內(nèi)部通過(guò)一段金屬絲連 接兩個(gè)電極，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，空腔內(nèi)部的金屬絲熔斷。通用型保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間一般為中等 長(zhǎng)度，其滅弧性能、防爆性能等并不突出。通用型保險(xiǎn)絲之所以在電子行業(yè)(特別是低壓小 功率場(chǎng)合)被大量使用，是基于多方面考慮的，但是主要基于兩方面第一是通用型保險(xiǎn)絲 已經(jīng)可以滿足絕大多數(shù)的電路保護(hù)的要求，第二是，通用型保險(xiǎn)絲成本低廉、技術(shù)要求低。但是，在有些情況下，通用型保險(xiǎn)絲就不一定合適。例如，在高集成度的電子器件 中，狹小的空間要求條件下通常不適應(yīng)于通用型保險(xiǎn)絲。通常地，這種條件下(例如元器件 密度高的PCB上)應(yīng)用小體積保險(xiǎn)絲。但是，小體積保險(xiǎn)絲成本相對(duì)較高。實(shí)際上，通用型保險(xiǎn)絲空腔的內(nèi)部的金屬絲很多是由銅絲構(gòu)成的，其核心原理就 在于使用相對(duì)直徑較小的銅線、然后將其密封在一個(gè)小型空腔內(nèi)，在考慮好發(fā)熱和電弧等 問(wèn)題后實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)絲的基本功能的。同時(shí)注意到，PCB (印刷電路板)一般是在一個(gè)絕緣基板上熱壓銅金屬膜層，然后 經(jīng)過(guò)腐蝕銅金屬膜層形成一定的線路的。有鑒于此，結(jié)合PCB的自身機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種新型的小體積的保險(xiǎn)單元。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低的保險(xiǎn)單元。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種集成于印刷電路板上的保險(xiǎn)單元，所 述保險(xiǎn)單元包括第一電極端子；兩端分別連接于所述第一電極端子的銅線；覆蓋所述銅線的絕緣漆膜；置于所述絕緣漆膜上的貼片電阻；以及所述貼片電阻的兩端分別連接的第二電極端子；其中，所述第一電極端子、所述第二電極端子、所述銅線緊壓固定于所述印刷電路 板的基板上。作為較佳技術(shù)方案，所述第一電極端子和所述銅線的接觸處的邊沿與所述銅線的側(cè)邊在形狀上緩變地連接。具體地，所述第一電極端子和所述銅線的接觸處的邊沿可以被設(shè)置為直線緩變結(jié)構(gòu)；所述第一電極端子和所述銅線的接觸處的邊沿也可以被設(shè)置為弧線形緩變結(jié)構(gòu)，所述 銅線的側(cè)邊與所述弧線相切連接。作為較佳的技術(shù)方案，所述第一電極端子、所述第二電極端子、所述銅線與所述印 刷電路板上的線路是通過(guò)對(duì)同一層覆蓋于所述基板上的銅金屬膜層構(gòu)圖形成。所述絕緣漆 膜與覆蓋于所述印刷電路板上的線路上的絕緣漆膜是通過(guò)對(duì)同一層絕緣漆膜層構(gòu)圖形成。 所述絕緣漆膜為正方形狀，所述正方形的邊長(zhǎng)與所述銅線的長(zhǎng)度相等。具體地，所述銅線與所述貼面電阻垂直交接。按照本實(shí)用新型又一方面，提供一種印刷電路板，其包括以上所述及的任一種保 險(xiǎn)單元。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是，本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、并 且體積小的特點(diǎn)，非常適合于器件密度高的PCB上應(yīng)用。

圖1是按照本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是按照本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元的又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面介紹的是本實(shí)用新型的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本實(shí)用新型的 基本了解。并不旨在確認(rèn)本實(shí)用新型的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。圖1所示為按照本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。在實(shí)用新型 中，保險(xiǎn)單元是集成于PCB(圖中未示出)之上的。如圖1所示，保險(xiǎn)單元包括第一電極端 子110以及銅線200，銅線200的兩端分別連接與第一電極端子110。在具體使用時(shí)，第一 電極端子110作為所限電流的引入端或輸出端，使所限電流(也即銅線的載流量)流經(jīng)銅 線。銅線200根據(jù)載流量的大小、響應(yīng)時(shí)間等參數(shù)，來(lái)具體設(shè)計(jì)其形狀。例如，銅線200設(shè) 計(jì)為線條狀時(shí)，根據(jù)具體的載流量大小參數(shù)要求，設(shè)計(jì)銅線的厚度H、寬度W，根據(jù)具體的響 應(yīng)時(shí)間參數(shù)要求，設(shè)計(jì)銅線200的長(zhǎng)度L。銅線200與第一電極端子110均為銅金屬膜形 成。通常地，PCB上也緊壓固定有以銅金屬膜構(gòu)圖形成的線路，因此，較佳地，銅線200、第一 電極端子110與PCB上的線路可以通過(guò)對(duì)同一層覆蓋于基板上的銅金屬膜層構(gòu)圖形成，具 體構(gòu)圖的方法不受本實(shí)用新型限制。這樣，銅線200與第一電極端子110也是緊壓固定于 PCB的基板之上，不需另外的工藝步驟形成保險(xiǎn)單元，制造成本低。繼續(xù)請(qǐng)參閱圖1，銅線200與第一電極端子110的交接處并不一定是如圖中所示具 有明顯的分界。通常地，銅線200與第一電極端子110是連接為一體的。通過(guò)設(shè)計(jì)第一電 極端子110的形狀，使第一電極端子110和銅線200在形狀上緩變過(guò)渡。在該實(shí)施例中，將 第一電極端子110與銅線200的接觸處的邊沿設(shè)置為直線緩變結(jié)構(gòu)，如圖所示，第一電極端 子110連接端設(shè)置為梯形狀，該梯形的較短的上邊連接于銅線200，從而在形狀上，第一電 極端子110與銅線200緩變連接。這樣，所限電流從某一第一電極端子流入銅線時(shí)，在連接 處的電流密度不會(huì)產(chǎn)生突變，避免了由于電流突變所產(chǎn)生的電磁輻射和熱積累。[0027]繼續(xù)請(qǐng)參閱圖1，保險(xiǎn)單元包括覆蓋于銅線上的絕緣漆膜300。由于銅線在超過(guò)某 一電流限度的情況下，大電流產(chǎn)生的熱會(huì)瞬間熔斷銅線200，可能會(huì)產(chǎn)生爆裂氣化。絕緣漆 膜300就用來(lái)防止銅線200瞬間大電流爆裂時(shí)所產(chǎn)生的銅蒸汽和火花飛濺。當(dāng)然，其絕緣特 性也可以用來(lái)防止銅線與除第一電極端子110之外的其它元件(例如PCB上的其它元件) 電性連接。在該實(shí)施例中，絕緣漆膜300設(shè)計(jì)為正方形，其邊長(zhǎng)與銅線的長(zhǎng)度相等，從而將 銅線200整體覆蓋。由于，在PCB的制造中，其上通常也在其線路上覆蓋一 層絕緣漆膜，因 此，絕緣漆膜300與覆蓋于PCB上的線路上的絕緣漆膜是通過(guò)對(duì)同一層絕緣漆膜層構(gòu)圖形 成。這樣，降低保險(xiǎn)單元的制作成本。繼續(xù)請(qǐng)參閱圖1，保險(xiǎn)單元包括置于絕緣漆膜300之上的貼片電阻400以及貼片電 阻400的兩端分別連接的第二電極端子120。較佳地，兩個(gè)第二電極端子120分別位于銅 線200的兩側(cè)，使貼片電阻400與銅線200在空間上垂直地交接。第二電極端子120同樣 緊壓固定于PCB的基板(圖中未示出)上，其可以與第一電極端子110、銅線200同步地構(gòu) 圖形成。較佳地，銅線200、第一電極端子110、第二電極端子120與PCB上的線路可以通過(guò) 對(duì)同一層覆蓋于基板上的銅金屬膜層構(gòu)圖形成，具體構(gòu)圖的方法不受本實(shí)用新型限制。這 樣，不需另外的工藝步驟形成保險(xiǎn)單元，制造成本低。貼片電阻400可以通過(guò)置于絕緣漆膜300上來(lái)間接地覆蓋銅線200，貼片電阻400 設(shè)置為矩形狀，其在長(zhǎng)的方向的兩端搭接于第二電極端子120之上。在該實(shí)施例中，其在寬 的方向(也即銅線的長(zhǎng)的方向)的尺寸小于絕緣漆膜300的尺寸。同樣地，由于銅線200在 超過(guò)某一電流限度的情況下，大電流產(chǎn)生的熱會(huì)瞬間熔斷銅線200，可能會(huì)產(chǎn)生爆裂氣化。 貼片電阻400可以進(jìn)一步用來(lái)防止銅線200瞬間大電流爆裂時(shí)所產(chǎn)生的銅蒸汽和火花飛 濺。另外，在該實(shí)施例中，第二電極端子120的形狀與第一電極端子110的形狀基本相 同。但這不是限制性的。絕緣漆膜300置于第一電極端子110和第二電極端子120所圍成 的中間區(qū)域。由上可知，保險(xiǎn)單元可以較好地集成于PCB上，并且可在PCB的制作工藝中同步地 形成。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、并且體積小的特點(diǎn)，非常適合于器件密度高的PCB上應(yīng)用。圖2所示為按照本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元的又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。對(duì)比圖1 所示實(shí)施例的保險(xiǎn)單元和圖2所示實(shí)施例的保險(xiǎn)單元，其主要區(qū)別在于，第一電極端子110 的形狀設(shè)計(jì)差異。同樣地，在該實(shí)施例中，為防止電路突變所產(chǎn)生的電磁輻射和熱積累，第 一電極端子110和銅線200的接觸處的邊沿、與銅線200的側(cè)邊在形狀上緩變地連接。在 該實(shí)施例中，將第一電極端子110與銅線200的接觸處的邊沿設(shè)置為圓弧形緩變結(jié)構(gòu)，如圖 所示，該銅線200的側(cè)邊內(nèi)切于該圓弧。圖2所示實(shí)施例的保險(xiǎn)單元與圖1所示實(shí)施例的 保險(xiǎn)單元的其它相同之處，在此不再一一贅述。需要說(shuō)明的是，盡管本實(shí)用新型只是給出兩個(gè)實(shí)施例示意性地描述了第一電極端 子110和銅線200的緩變連接方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況所做出的其它形狀的緩 變連接方式的設(shè)計(jì)也同樣應(yīng)落入本實(shí)用新型的精神范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型還提供一種印刷電路板，其上面集成有一個(gè)或一個(gè)以上的以上所述的 保險(xiǎn)單元，該保險(xiǎn)單元用于實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)作用，保險(xiǎn)單元幾乎不占空間體積，用該印刷電路 板焊接各種芯片或元器件形成電路系統(tǒng)時(shí)，其有利于降低成本、節(jié)省系統(tǒng)空間體積。[0035] 以上例子主要說(shuō)明了本實(shí)用新型的保險(xiǎn)單元及其印刷電路板。盡管只對(duì)其中一些本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本實(shí)用新型可以 在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為 示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本實(shí)用新型精神及范圍的情 況下，本實(shí)用新型可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求一種集成于印刷電路板上的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述保險(xiǎn)單元包括第一電極端子；兩端分別連接于所述第一電極端子的銅線；覆蓋所述銅線的絕緣漆膜；置于所述絕緣漆膜上的貼片電阻；以及所述貼片電阻的兩端分別連接的第二電極端子；其中，所述第一電極端子、所述第二電極端子、所述銅線緊壓固定于所述印刷電路板的基板上。
2.如權(quán)利要求1所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述第一電極端子和所述銅線的接觸 處的邊沿與所述銅線的側(cè)邊在形狀上緩變地連接。
3.如權(quán)利要求2所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述第一電極端子和所述銅線的接觸 處的邊沿被設(shè)置為直線緩變結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述第一電極端子和所述銅線的接觸 處的邊沿被設(shè)置為弧線形緩變結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述第一電極端子、所述第二 電極端子、所述銅線與所述印刷電路板上的線路是通過(guò)對(duì)同一層覆蓋于所述基板上的銅金 屬膜層構(gòu)圖形成。
6.如權(quán)利要求1至4任一所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述絕緣漆膜與覆蓋于所述印 刷電路板上的線路上的絕緣漆膜是通過(guò)對(duì)同一層絕緣漆膜層構(gòu)圖形成。
7.如權(quán)利要求6所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述絕緣漆膜為正方形狀，所述正方形 的邊長(zhǎng)與所述銅線的長(zhǎng)度相等。
8.如權(quán)利要求1至4任一所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述銅線與所述貼面電阻垂直 交接。
9.如權(quán)利要求4所述的保險(xiǎn)單元，其特征在于，所述銅線的側(cè)邊與所述弧線相切連接。
10.一種印刷電路板，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種集成于印刷電路板上的保險(xiǎn)單元以及印刷電路板，屬于電路保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域。該保險(xiǎn)單元包括第一電極端子；兩端分別連接于所述第一電極端子的銅線；覆蓋所述銅線的絕緣漆膜；置于所述絕緣漆膜上的貼片電阻；以及所述貼片電阻的兩端分別連接的第二電極端子；其中，所述第一電極端子、所述第二電極端子、所述銅線緊壓固定于所述印刷電路板的基板上。本實(shí)用新型提供的保險(xiǎn)單元具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、并且體積小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05K1/16GK201774742SQ20102029867
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者尚巍 申請(qǐng)人:依必安派特風(fēng)機(jī)(上海)有限公司