專利名稱：熔線器件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及熔斷器件，其中將厚膜可熔導線施加在電絕緣襯底的上表面，本發(fā)明還涉及制造這種熔斷器件的方法。
在一系列的出版物中，上文所提及的這種類型的熔斷器件已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中公開了。將WO 96/41359 A1中所描述的SMD設備的熔線作為例子來做參考。金屬的厚膜可熔導線在絕緣襯底的矩形表面上且在兩個連接表面之間形成，其中所述絕緣襯底例如由AI2O3組成。所述連接表面在襯底表面的相對邊緣上形成，并且由多個金屬層組成，并且是為了具有釬焊層的SMD設備而設置。將由層構(gòu)成的點設置在可熔導線的中央部位上，其中所述層包含錫/鉛，且所述可熔導線施加在襯底表面上。如此設計該結(jié)構(gòu)，以致對于在預定最小持續(xù)時間內(nèi)的預定電流流動時，可熔導線以及設置在其上的點升溫到足以使該點材料變軟或使其熔化到這樣的程度，即錫/鉛金屬擴散入設置在其下方的可熔導線的金屬中的程度。這局部地增加了其電阻，導致了電壓降的增加，局部功率損失的增加，進一步升溫，且最終導致可熔導線材料的熔化和/或汽化。產(chǎn)生所述可熔導線熔斷方式的電流要小于在沒有應用錫/鉛點的情況下熔化可熔導線所必需的電流。然而，作為上述內(nèi)容的結(jié)果，在熔斷(跳閘)以前，必需經(jīng)過耗時的過程，即相當長的電流流動時間；熔斷器件是非?！胺磻徛摹薄?br> 另一方面，US-A-5166656號美國專利說明書中公開了一種用于保護電路的動作非常迅速的SMD熔斷器，其中將具有0.6到4.5μm厚度的金屬薄膜可熔導線設置在玻璃襯底上，并且利用CVD SiO2或蓋印的玻璃的鈍化層來進將其覆蓋，然后，利用粘和層(環(huán)氧化物)將第二層玻璃板固定在其上。
例如在電信設備中，需要小尺寸的慢動作熔斷器，特別用來保護與長的傳輸線路相耦合的輸入電路或接口電路。這些傳輸線路經(jīng)常遭受電場及磁場的影響，所述影響是由閃電光弧(lightening strike)以及在附近延伸的高壓電纜所產(chǎn)生的。在其他方面中，這些影響可以造成電信信號傳輸線路上的短暫的具有高峰值的電流/電壓脈沖，這有可能會毀壞與它們相連的設備，特別是它們的輸入電路。設備的輸入連接通過防止過壓以及借助于可熔保護器件防止過量電流，來由此得以保護。這些電信設備或它們的熔斷器件服從復雜的必要條件，這些必要條件在一系列具體測試中進行了規(guī)定的。一方面，“電信”熔斷器件應該在預定的最大電流流動周期內(nèi)、在預定大小的電流值(例如，在1.5秒內(nèi)以40A，或在5秒內(nèi)以7A)處可靠地跳閘(也就是說，即使借由電弧也不再使電流能夠流動)。此外，熔斷器件應該緩慢地進行動作，也就是說如果稍微超出它們的最大允許電流值，那么它們在電流流動了相對長的持續(xù)時間之后再進行跳閘(熔斷)。最后，它們應該能夠承受得住短暫的(在毫秒范圍中)等于100A的相對大的電流值(這種電流值例如當發(fā)生過壓脈沖時產(chǎn)生，所述過壓通過具有低內(nèi)阻的過壓保護器件來消散在地中，借此，所產(chǎn)生的電流流經(jīng)熔線元件)，而不發(fā)生跳閘。例如在“UL 1950”、“FCCPart 68”以及“Bellcore 1089”測試中規(guī)定了具有“電信”熔斷器件的設備上的必要條件。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種熔斷器件，其能夠以較小的結(jié)構(gòu)尺寸以及低的制造成本滿足上文提及的必要條件，并且所述熔斷器件可進一步以SMD組件的形式來構(gòu)造。
該目的可通過具有權(quán)利要求1中的特征的熔斷器件、以及通過具有權(quán)利要求19中的特征的熔斷器件制造方法來解決。
依照本發(fā)明的熔斷器件包括具有上表面的電絕緣襯底，施加在襯底表面的厚膜可熔導線，以及直接施加在厚膜可熔導線以及襯底表面鄰接區(qū)域的、由導熱性良好的電絕緣材料構(gòu)成的覆蓋層。采用該結(jié)構(gòu)，能夠以易于制造(即具有少數(shù)層的簡單結(jié)構(gòu))的方式改善熔斷器件對非常短暫地流過的高電流的電阻性。所述覆蓋層具有許多補充效果它能夠使可熔導線的表面穩(wěn)定，它擔當短暫的熱量緩沖(或熱量消耗及儲存)，并且在跳閘期間以及之后，它可以抑制電弧的產(chǎn)生和保持。
與導體材料(諸如金屬)相比，電絕緣體通常具有不良的導熱性。因此，在本發(fā)明上下文中的術(shù)語“良好的導熱性”應該理解為在電絕緣體的平均水平之上的導熱性。覆蓋層材料的具體導熱性應該為大于2W/mK，最好是大于4W/mK。所述覆蓋層是例如通過在絲網(wǎng)印刷工藝中應用的粘和層、經(jīng)由回火來產(chǎn)生的，所述粘和層包含以下具有良好導熱性的物質(zhì)組中的至少一種物質(zhì)的粒子玻璃、氧化鋁、氮化鋁以及氮化硅。在另一個優(yōu)選示例性實施例中，所述覆蓋層是包含玻璃的焙燒的厚層，所述焙燒的厚層通過將玻璃粉以700℃到900℃之間的溫度、最好是850℃的溫度進行回火來產(chǎn)生。所述覆蓋層適合具有例如為10μm-100μm的相對厚度，最好為20μm-40μm厚。
所述襯底最好是具有良好導熱性的陶瓷襯底，例如是陶瓷AI2O3襯底。
在優(yōu)選實施例中，所述襯底具有伸長的、基本上成矩形的上表面，所述厚膜可熔導線在設置于表面窄側(cè)上的兩個連接表面之間延伸，所述連接表面沒有由覆蓋層覆蓋。所述表面例如具有1mm到4mm之間的寬度，并且具有6mm到15mm之間的長度。
所述厚膜可熔導線在連接表面間具有0.1mm到1.5mm之間的寬度。
厚膜熔斷器件的這種較小的襯底尺寸允許相對大的寬度(最好結(jié)合相對大的層的厚度)，允許可熔導線的相對大的橫截面積，并且由此允許高的電流容量，這(以及依照本發(fā)明的覆蓋層)抑制了在高振幅的短暫電流脈沖下發(fā)生熔斷。
在所述熔斷器件的優(yōu)選實施例中，所述厚膜可熔導線在連接表面間、至少在中央部位中，以蜿蜒的形狀(即，在相反方向上彎曲)延伸。由此能夠增加可熔導線的長度，所述可熔導線具有相對大的橫截面積，具有較小尺寸的襯底表面。依照該尺寸的可能性，不同的額定電流可以利用近似相同的瞬時脈沖電阻來獲得。
在依照本發(fā)明的熔線元件的優(yōu)選實施例中，所述覆蓋層至少具有一個窗口，所述窗口位于可熔導線部位的上面。在該窗口中設置的可熔導線部位至少部分地由包含一種物質(zhì)的層來覆蓋，所述物質(zhì)在升溫時能夠作用于設置在其下的可熔導線，如此來增加可熔導線部位的電阻。所述窗口可以是任何想要的形狀，但是當通過絲網(wǎng)印刷工藝來產(chǎn)生所述層時，該窗口最好是接近矩形的形狀，并且邊緣以絲網(wǎng)印刷方向排列。所述窗口可以獨自在可熔導線層上形成，或者可以非常寬以至于使與可熔導線相鄰的襯底表面區(qū)域也被暴露。在所述窗口中施加的層的物質(zhì)，例如可以是金屬，所述金屬可擴散入可熔導線中。例如，所述可熔導線包含銀并且所述物質(zhì)包含鉛和/或錫。如此設計該結(jié)構(gòu)，以便如果出現(xiàn)對可熔導線以及施加在其上的層進行升溫時發(fā)生預定電流在預定最小持續(xù)時間中流動，這足以允許層中的物質(zhì)來擔當設置在其下方的可熔導線。這樣局部升溫其電阻，可導致壓降的增加、局部功率損失的增加，進一步升溫并且最終導致可熔導線材料的融化和/或汽化。在熔斷可熔導線的過程中，導致所述方式的電流強度小于在沒有于窗口中施加所述層的情況下、熔化可熔導線所必需的電流強度。然而，作為前述內(nèi)容的結(jié)果，在熔斷(跳閘)發(fā)生之前，必然存在耗時的過程、即相當長時間的電流流動；所述熔線熔斷器件的反應變得更加緩慢。
包含金屬的層最好具有良好的導熱性。這提供了迅速散熱的可能，所述熱量是在該層下方的可熔導線中作為瞬時電流脈沖的結(jié)果而產(chǎn)生的。由此，該層采用了未在窗口施加的覆蓋層的功能。位于所述窗口內(nèi)的可熔導線的整個部位最好由所述層來覆蓋，以便整個可熔導線或者由散熱的覆蓋層來覆蓋，或者由在窗口中施加的層來覆蓋。此外，所述層可以進一步與該窗口的邊緣重疊，以便補償技術(shù)決定的公差。
在一個示例性實施例中，所述厚膜可熔導線在襯底的表面上、在連接表面之間且至少在中央部位，以蜿蜒形狀進行延伸，所述蜿蜒形狀具有交互直線部位以及弧形部位。覆蓋層中的窗口位于可熔導線的回路的弧形部位以及兩個相鄰直線部位的一部分的上面，并且所述可熔導線的至少弧形部位由包含所述物質(zhì)的層覆蓋。在于窗口中(沒有由覆蓋層覆蓋)暴露了蜿蜒的可熔導線部位的該示例性實施例中，至少具有局部最高電流密度(即電弧)的部分是由施加在窗口中的所述層(例如，焊料層)來覆蓋的。
熔線熔斷器件的一個優(yōu)選實施例的特征在于，在所述覆蓋層的上面施加了保護性塑料層。這最好由自淬塑料材料構(gòu)成，例如由自淬環(huán)氧樹脂構(gòu)成。
在依照本發(fā)明的用于制造熔斷器件的方法中，將厚膜可熔導線設置在電絕緣襯底的上表面。將具有良好導熱性的電絕緣材料的覆蓋層直接施加在厚膜可熔導線以及襯底表面的鄰接區(qū)域上。
為了設置厚膜可熔導線，最好在絲網(wǎng)印刷工藝中蓋印粘和層。將由此形成的該層進行回火。最好至少重復一次這些施加步驟，以便增加所述層的厚度。由此能夠產(chǎn)生相對厚的可熔導線，這容許了高電流容量，導致了改善的脈沖電阻(參見上文的解釋)。為了施加覆蓋層，在絲網(wǎng)印刷工藝中最好還蓋印粘和層，并且隨后對由此形成的層進行回火(焙燒)。所述粘和層最好是玻璃粉，所述玻璃粉在蓋印后，以700℃到950℃之間的溫度、最好是850℃的溫度進行回火。
在優(yōu)選實施例中，如此蓋印所述覆蓋層，以便在可熔導線部位上、在覆蓋層中形成至少一個窗口。在所述窗口中、至少在可熔導線部位的一部分上施加層，所述層包含一種物質(zhì)，當升溫所述物質(zhì)時，該物質(zhì)可以作用于該層下方的可熔導線，如此增加可熔導線部位的電阻。在優(yōu)選實施例中，在所述窗口中蓋印焊料包含層，然后進行短暫地熔化。具有70μm至130μm厚度的焊料層最好借助于模板進行蓋印。該相對厚的焊料層產(chǎn)生了良好的局部熱吸收緩沖，并且產(chǎn)生了擴散入可熔導線金屬過剩。
本發(fā)明的優(yōu)點以及優(yōu)選實施例在獨立權(quán)利要求中進行表征。
將在下文參照在附圖中舉例說明的優(yōu)選實施例來更加詳細的描述本發(fā)明，其中

圖1是依照本發(fā)明的切除部分覆蓋層的熔斷器件的第一個實施例的平面示意圖；圖1a是圖1的熔斷器件沿線A-A的截面圖；圖1b是圖1的熔斷器件沿線B-B的截面圖；圖2a-2d是其上施加有層的襯底的示意圖，所述示意圖舉例說明了制造圖1所示的熔斷器件中的方法步驟；以及圖3a-3d是其上施加有層的襯底的示意圖，所述示意圖舉例說明制造依照本發(fā)明的可代替實施例的熔斷器件的方法步驟。
圖1是依照本發(fā)明的熔斷器件10的平面示意圖，為了能夠直觀顯示的原因，將上層部分地切除了。圖1a和1b是圖1中所示的熔斷器件10的截面圖，所述截面分別位于線A-A以及B-B上。在襯底12上產(chǎn)生熔斷器件10。在優(yōu)選實施例中，所述襯底由具有0.5mm到0.7mm之間厚度的AI2O3陶瓷組成，例如具有0.63mm的厚度。在圖1中舉例說明的優(yōu)選示例性實施例的襯底12大約10mm長、2.5mm寬。所舉例說明的襯底芯片最好從很大的襯底硅片中切割下來，借此以可以在襯底硅片上同時制造行和列排列的多個熔斷器件芯片。
在圖1中所示的襯底12的上表面上，設置了厚膜可熔導線14?？扇蹖Ь€14包括通過絲網(wǎng)印刷以及焙燒而施加的一層鄰接銀粒子，并且最好具有大約20μm的厚度。這種厚度例如可通過連續(xù)蓋印兩層厚度均為10μm的層來產(chǎn)生，借此在蓋印第一層之后，并在蓋印第二層之前，首先對其進行燒結(jié)。厚膜可熔導線14具有蜿蜒的形狀，在蜿蜒區(qū)域中可熔導線的寬度大約為0.2mm。在鄰近襯底12的窄側(cè)，可熔導線14鄰接接觸表面16。接觸表面16也可由可熔導線14的膜產(chǎn)生，和/或由其他膜來產(chǎn)生。接觸表面16在襯墊的外邊界周圍延伸，除了襯底12的下側(cè)(圖1中未示出)以外。接觸表面16最好包括具有隨后施加的焊料層的電產(chǎn)生層系統(tǒng)。
在可熔導線14以及鄰近襯底12上表面的暴露區(qū)域上，施加覆蓋層18。在圖1所示的示例性實施例中，覆蓋層18幾乎覆蓋襯底12的整個表面，除了接觸表面16以及窗口20(下文中將更加詳細的描述)。覆蓋層18最好借助于絲網(wǎng)印刷工藝來產(chǎn)生，其中蓋印玻璃粉并且隨后回火(焙燒)，以便產(chǎn)生例如大約為20μm厚度的覆蓋層。如此選擇玻璃粉成份，以便形成具有相對良好的導熱性的層。在圖1舉例說明的示例性實施例中，覆蓋層不延伸到襯底12的縱向一側(cè)，以便在具有多個以行和列排列的芯片的襯底硅片上，在覆蓋層18以外的芯片之間保留窄條。這些窄條可用于對芯片邊界進行光學掩蓋并且方便分離。此外，從芯片之間的分離區(qū)域開始的覆蓋層的間距防止了分離工藝(例如，鋸或劃/裂化)對覆蓋層18產(chǎn)生副作用。
如上所述，覆蓋層18具有窗口20。將窗口20如此設置以便使蜿蜒的可熔導線的回路暴露于該窗口中，所述回路包括可熔導線的曲線部位以及與該曲線部位相連的直線部位。窗口20最好設置在熔斷器件10的大致中間位置。利用蜿蜒的可熔導線14的近似對稱結(jié)構(gòu)，在熔斷器件10的中央產(chǎn)生強熱區(qū)域。在窗口20中，于暴露在該窗口中的可熔導線部位的曲線部位上施加層22，所述層22是通過借助于印刷模板來蓋印包含焊料的粘和層而生成的，并且隨后進行升溫直到焊料成份短暫熔化。在模板中蓋印的焊料包含層例如具有大約100μm的厚度。在短暫的熔化之后，經(jīng)過冷卻工藝，作為熔鑄材料的表面張力的結(jié)果而產(chǎn)生永久的滴下成形的結(jié)構(gòu)，例如在圖1a中所示出的。在層22中包含的焊接材料例如是錫/鉛合金。除了錫和鉛之外，在所述合金中也可以包含其他金屬。在圖1所示的示例性實施例中，窗口20在襯底12的縱向上延伸1mm，且具有大約1.5mm寬。在所述窗口中施加的層大約0.7mm寬，并基本上在該窗口的整個長度之上延伸。
包括可熔導線14、覆蓋層18以及在窗口20中施加的層22的整個結(jié)構(gòu)由保護層24覆蓋。然而，保護層24留下接觸表面16被暴露。保護層24適宜由環(huán)氧樹脂構(gòu)成，最好是自淬環(huán)氧樹脂。利用上文所提及的襯底、在其上施加的層的上文所提及的厚度，以及小于1mm的保護層的厚度，由此產(chǎn)生的熔斷器件10的總厚度保持在2mm以下，從而使該器件滿足小型PCI外形系數(shù)的要求。
圖1中示出的蜿蜒的厚膜可熔導線14具有相對大的寬度以及相對高的厚度，以便為改善脈沖電阻提供足夠的電流容量。蜿蜒的形狀允許在襯底12上產(chǎn)生相對長的長度的可熔導線電阻?？梢酝ㄟ^使電阻長度不同來設計具有不同額定電流的熔線元件10。在優(yōu)選實施例中，舉例來說，對于額定電流為1.5A，熔線元件具有大約90mΩ的電阻，而對于額定電流為2A，則具有60mΩ的電阻。
在圖2a至2d中，示出了其上施加有層的熔線元件10的襯底12的不同視圖，以便示出在制造熔線元件過程中各個層的施加順序。
在隨后對制造參考圖1描述的熔斷器件的說明中，對圖2a至2b中的芯片的每種情況進行參考。針對所描述的方法步驟最好在具有多個芯片的襯底晶片上執(zhí)行的事實也在此進行參考，其中所舉例說明的芯片類型是以行和列排列的。由此，所述層同時適用于多個芯片。
在絲網(wǎng)印刷工藝中，首先將含銀的層14施加到襯底12的上表面上。在其兩端，可熔導線層14具有與接觸表面16鄰接的分叉區(qū)域26。在圖2a所舉例說明的示例性實施例中，所有的彎曲部都具有相同的長度，除了在中央設置的蜿蜒回路。正如下文將要更加詳細描述的那樣，設置在中央的、隨后將由焊料層覆蓋的蜿蜒回路，被設置在距襯底12的邊緣有些距離的地方，以便獲得更好的焊點位置以及保護層的位置。在蓋印了層14之后，對其進行焙燒。然后，依照相同的布局將第二可熔導線層蓋印在已焙燒的第一層之上，以便獲得更厚的可熔導線并且再次對其進行焙燒。
然后，將覆蓋層18蓋印到所述蓋印到襯底12上的可熔導線層14之上，并進行焙燒，如圖2b中所示。在本優(yōu)選示例性實施例中，在絲網(wǎng)印刷工藝中采用了玻璃粉，并且隨后以大約850℃的溫度對其進行回火(焙燒)，以便產(chǎn)生具有大約20μm厚度的層。由于850℃的焙燒或燒結(jié)溫度高于其他普通玻璃粉使用的500℃-600℃左右的焙燒溫度，因而通常將使用850℃的溫度進行焙燒的玻璃粉稱為“高熔點玻璃層”。由此形成的玻璃層具有大于3.5W/mK的相對高的(對于電子絕緣來說)特殊導熱性，例如具有4.3W/mK的特殊導熱性。覆蓋層18具有窗口20，在該實施例中，所述窗口20設置在覆蓋層18的邊緣上，并且由此僅通過三個邊緣來限定。在圖2a中舉例說明的位于中央處的縮短的蜿蜒回路設置在窗口20中。
在對覆蓋層18進行回火之后，在設置于窗口20中的蜿蜒回路上，借助于窗口20中的模板來蓋印焊料包含層22。通過絲網(wǎng)印刷所產(chǎn)生的層22最好具有大約10μm的厚度。在窗口20內(nèi)如此施加層22，使得它完全覆蓋蜿蜒回路的弧，借此焊料包含層22的邊緣和沿窗口20縱向延伸的邊緣之間保留一空間，在該空間中可熔導線層14中與彎曲部位的弧相連的兩個直線部位被暴露，也就是，既沒有由覆蓋層18覆蓋，也沒有由焊料包含層22來覆蓋。由于在該區(qū)域中沒有散熱蓋，因而這造成了可熔導線層14的暴露部分能夠經(jīng)受更高的熱負荷。然而，由于在弧形部位上產(chǎn)生最高(因為它們分布不均勻)的電流密度，因此蜿蜒的可熔導線14的直線部位具有較小臨界。
在隨后的方法步驟中，由此產(chǎn)生的層結(jié)構(gòu)由保護層24覆蓋，例如由環(huán)氧樹脂層來覆蓋。在該示例性實施例中，保護層具有等于0.5mm的厚度。當將在縱向側(cè)被連接在一起的芯片分離為多條之后，對包括邊緣的熔斷器件的邊緣區(qū)域進行流電地金屬處理，其中所述邊緣區(qū)域包括連接表面16。將焊料層應用到經(jīng)由流電提供的層序列，以便確保由此產(chǎn)生較好的器件可焊性。圖2d示出了由此產(chǎn)生的熔斷器件10的下側(cè)。接觸表面16在該側(cè)周圍與襯底12的下側(cè)接合，并且將它們的表面構(gòu)造為適合于焊接。
在圖3a至3d中示出了其上施加有層的襯底的示意圖，所述示意圖舉例說明了制造依照本發(fā)明可代替的實施例的熔斷器件的方法步驟。由于所述方法步驟，也就是所述層的施加順序與參考圖2a至2d所描述的那些內(nèi)容沒有任何不同，故而現(xiàn)在僅描述其差異部分。
首先，在圖3a中示出的可熔導線層14的布局與圖2a中所示的可熔導線層14的設計有所不同。在圖3a中所示的實施例中，所有的蜿蜒回路都具有相同的長度。
在圖2a的實施例中，接觸表面16由單獨的金屬層構(gòu)成，所述金屬層與可熔導線14所在層相連。在圖3a的實施例中，接觸表面16與可熔導線由同一層構(gòu)成。
在圖3b的實施例中，覆蓋層18中的窗口20僅具有大約0.7mm的較小寬度，以便使只有中央的蜿蜒回路的弧形部位充分暴露在所述窗口中。此外，在圖3b的實施例中，如此施加焊料包含層22，使其至少延伸到與縱向側(cè)平行的窗口20的邊緣，以便使整個可熔導線或者由覆蓋層來覆蓋，或者由焊料包含層22來覆蓋。這是當前的優(yōu)選實施例；該實施例確保厚膜可熔導線14的所有部分由散熱層覆蓋。
由于設置在窗口中的中央蜿蜒回路沒有縮短，并且由此，焊料包含層22在熔斷器件的邊緣上相對遠地施加，因此，在中央?yún)^(qū)域稍微向外地施加保護層24，以便可靠地覆蓋焊接點22，如圖3c中所示。作為選擇，可以將覆蓋層14作為整體進一步朝向襯底12的邊緣移動。
上文已經(jīng)參照當前的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。然而，正如通過所附權(quán)利要求書將反映出來的，包含在本發(fā)明觀念的范圍內(nèi)的許多可替換的實施例都是可行的。
權(quán)利要求
1.一種熔斷器件，包括具有上表面的電絕緣襯底；施加在襯底上表面的厚膜可熔導線；以及由導熱性良好的電絕緣材料構(gòu)成的覆蓋層，將所述覆蓋層被直接施加在厚膜可熔導線以及襯底上表面的鄰接區(qū)域上。
2.如權(quán)利要求1所述的熔斷器件，其特征在于所述覆蓋層材料的具體導熱性為大于2W/mK。
3.如權(quán)利要求2所述的熔斷器件，其特征在于所述覆蓋層通過在絲網(wǎng)印刷工藝中經(jīng)由回火施加的粘和層，所述粘和層包含以下具有良好導熱性的物質(zhì)組中的至少一種物質(zhì)的粒子玻璃、氧化鋁、氮化鋁以及氮化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的熔斷器件，其特征在于所述覆蓋層是包含玻璃的燒結(jié)的厚層。
5.如權(quán)利要求4所述的熔斷器件，其特征在于所述燒結(jié)的厚層通過將玻璃粉以750℃到950℃之間的溫度、最好是850℃的溫度進行回火來產(chǎn)生。
6.如權(quán)利要求5所述的熔斷器件，其特征在于所述覆蓋層為10μm-100μm厚，最好為20μm-40μm厚。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的熔斷器件，其特征在于所述襯底是具有良好導熱性的陶瓷襯底。
8.如權(quán)利要求7所述的熔斷器件，其特征在于所述襯底是陶瓷AI2O3襯底。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的熔斷器件，其特征在于所述襯底具有伸長的、基本上成矩形的上表面，所述厚膜可熔導線在設置于上表面的窄側(cè)上的兩個連接表面之間延伸，所述連接表面沒有由覆蓋層覆蓋。
10.如權(quán)利要求9所述的熔斷器件，其特征在于所述上表面具有1mm到4mm之間的寬度，并且具有6mm到15mm之間的長度。
11.如權(quán)利要求9或10所述的熔斷器件，其特征在于所述厚膜可熔導線在連接表面間具有0.1mm到1.5mm之間的寬度。
12.如權(quán)利要求9-11中任一項所述的熔斷器件，其特征在于所述厚膜可熔導線在襯底的上表面上且在連接表面之間，至少在中央部位中，以蜿蜒的形狀延伸。
13.如權(quán)利要求9-12中任一項所述的熔斷器件，其特征在于所述覆蓋層至少具有一個窗口，所述窗口位于可熔導線部分的上面，并且位于該窗口中的可熔導線該部分至少由包含一種物質(zhì)的層來覆蓋，所述物質(zhì)在升溫時能夠作用于位于其下的可熔導線，如此來增加可熔導線部位的電阻。
14.如權(quán)利要求13所述的熔斷器件，其特征在于所述物質(zhì)是金屬，該金屬能夠擴散到熔斷器件中，并且包含該金屬的所述層具有良好的導熱性。
15.如權(quán)利要求14所述的熔斷器件，其特征在于所述可熔導線包含銀，并且所述物質(zhì)包括鉛和/或錫。
16.如權(quán)利要求13-15中任一項所述的熔斷器件，其特征在于設置在所述窗口內(nèi)的可熔導線的整個部位由所述層來覆蓋。
17.如權(quán)利要求13-15中任一項所述的熔斷器件，其特征在于所述厚膜可熔導線在襯底的上表面上、在連接表面之間且至少在中央部位中以蜿蜒形狀進行延伸，所述蜿蜒形狀具有交替的直線部位以及弧形部位，并且所述覆蓋層的窗口位于可熔導線的回路的弧形部位以及兩個相鄰直線部位的一部分的上面，并且至少所述可熔導線的弧形部位是由包含所述物質(zhì)的層覆蓋的。
18.如權(quán)利要求1-17中任一項所述的熔斷器件，其特征在于在所述覆蓋層上面施加保護性塑料層。
19.一種制造熔斷器件的方法，其中將厚膜可熔導線施加在電絕緣襯底的上表面上，并且將具有良好導熱性的電絕緣材料的覆蓋層直接施加在厚膜可熔導線以及襯底上表面的鄰接區(qū)域上。
20.如權(quán)利要求19所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于為了施加厚膜可熔導線，在絲網(wǎng)印刷工藝中蓋印粘和層，并且將由此形成的層進行回火，至少重復一次這些施加步驟，以便增加所述層的厚度。
21.如權(quán)利要求19或20所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于為了施加覆蓋層，在絲網(wǎng)印刷工藝中蓋印粘和層，并且隨后對由此形成的層進行回火。
22.如權(quán)利要求21所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于所述粘和層是玻璃粉，所述玻璃粉在蓋印后，以700℃到900℃之間的溫度、最好是850℃的溫度進行回火。
23.如權(quán)利要求21或22所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于所述覆蓋層如此被蓋印，以便在可熔導線上面并于覆蓋層中形成至少一個窗口，并且在所述窗口中、至少在可熔導線部位的一部分上施加層，所述層包含一種物質(zhì)，當升溫所述物質(zhì)時，該物質(zhì)可以作用于該層下方的可熔導線，由此增加可熔導線部位的電阻。
24.如權(quán)利要求23所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于設置在所述窗口中的可熔導線的整個部位由所述層來覆蓋。
25.如權(quán)利要求23所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于所述厚膜可熔導線以蜿蜒的形狀施加在襯底的上表面上、至少在中央部位中，所述蜿蜒形狀具有交替的直線部位以及弧形部位，在可熔導線的回路的弧形部位上以及兩個相鄰直線部位的一部分上施加窗口，并且至少所述可熔導線的弧形部位由包含所述物質(zhì)的層覆蓋。
26.如權(quán)利要求24或25所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于在所述窗口中蓋印包含焊料的層，然后將該包含焊料的層進行短暫地熔化。
27.如權(quán)利要求26所述的制造熔斷器件的方法，其特征在于借助于模板蓋印具有70μm至130μm厚度的焊料層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熔斷器件(10)，其包括具有一個頂表面的電絕緣基底(12)，加到該頂表面上的一個厚膜熔線元件(14)，和直接加到厚膜熔線元件(14)該頂表面的鄰接區(qū)上的、由具有良好的導熱性的電絕緣材料制成的蓋層(18)。蓋層(18)優(yōu)選地含有比導熱率＞2W/mK的玻璃。蓋層(18)優(yōu)選地具有設置在烷線元件(14)的截面的上方的一個窗口(20)，位于窗口(20)內(nèi)的熔線元件(20)的該截面至少部分地被一個包含焊料的層(22)所覆蓋。
文檔編號H01H85/00GK1692463SQ02811270
公開日2005年11月2日 申請日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者尤威·羅德, 安德烈·若蘭貝克, 安德烈亞斯·鮑斯 申請人:維克曼工廠有限公司