本發(fā)明屬于電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬片為懸空式結(jié)構(gòu)的電子元件及該元件的批量制造方法。

背景技術(shù)：
電子元件——例如熔斷器、電阻器等，常使用金屬絲、金屬箔或者金屬片材來形成具有電阻性質(zhì)的本體，并用絕緣材料包裹在金屬周圍起到保護(hù)和隔絕的作用。絕緣材料的包裹方式一般有直接緊貼金屬材料、以及金屬材料懸空兩種類型。緊貼金屬材料的包裹式制作工藝，在業(yè)內(nèi)廣為應(yīng)用，例如公告號(hào)為CN102013368的中國(guó)專利提供了一種熔斷器，包括玻璃陶瓷基體及埋設(shè)在玻璃陶瓷基體內(nèi)的可熔金屬導(dǎo)體，但這種結(jié)構(gòu)下需要增加隔熱層來減少金屬導(dǎo)體的散熱，才能達(dá)到更高更穩(wěn)定的熔斷性能。而金屬材料懸空型的絕緣材料包裹方式一般由絕緣外殼包裹金屬導(dǎo)體并使金屬導(dǎo)體懸空在腔內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)有諸多好處，以熔斷器為例，由于空氣的導(dǎo)熱性差，從而使熔體金屬更容易迅速累積熱量而熔斷，能夠獲得良好穩(wěn)定的熔斷性能，并且熔體周圍的空間能緩沖爆炸能量，提高熔斷器的分?jǐn)嘈阅?。例如公告?hào)為CN203192732U的中國(guó)專利公開了一種常見的金屬材料懸空型熔斷器，該專利提供一個(gè)兩端敞口的絕緣管，將金屬熔體固定在絕緣管內(nèi)，兩端組裝銅帽作為電極，此種工藝需要制作尺寸精度很高的陶瓷管以及兩端銅帽，還需要特別設(shè)置一個(gè)承載部件用于固定金屬熔體兩端防止其彎曲貼近陶瓷管，所以工藝較為復(fù)雜、成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用金屬材料懸空方式的電子元件也很難縮小尺寸，且不易快速批量生產(chǎn)制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種懸空式金屬片電子元件及其批量制造方法，精簡(jiǎn)了整體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了制造工藝，適合制作微小型電子元件。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種懸空式金屬片電子元件，包括上蓋板、下蓋板、外電極、金屬導(dǎo)體、絕緣承載體，所述外電極為兩個(gè)、分別包覆住上下蓋板的兩頭端面，所述絕緣承載體設(shè)置在上蓋板和下蓋板之間、與上下蓋板構(gòu)成空腔，絕緣承載體厚度大于金屬導(dǎo)體厚度，所述金屬導(dǎo)體橫貫于所述空腔中，金屬導(dǎo)體兩端具有兩個(gè)內(nèi)電極，所述內(nèi)電極穿過絕緣承載體兩端分別與兩外電極形成電連接。進(jìn)一步的，所述內(nèi)電極與金屬導(dǎo)體一體成型。保證了導(dǎo)體與內(nèi)電極的結(jié)合強(qiáng)度和良好均勻的電導(dǎo)性，提高了電子元件的使用穩(wěn)定性。進(jìn)一步的，所述上蓋板和/或下蓋板上設(shè)有凹槽，所述絕緣承載體設(shè)在凹槽邊緣上。凹槽能夠進(jìn)一步增大上下蓋板之間的間隙，進(jìn)一步的，所述內(nèi)電極寬度與電子元件寬度相同，寬闊的內(nèi)電極與外電極形成面連接，確保了內(nèi)電極與外電極的結(jié)合強(qiáng)度和良好的電導(dǎo)性。進(jìn)一步的，所述絕緣承載體采用玻璃或高分子膠體材料制成。本發(fā)明還提供了懸空式金屬片電子元件的批量制造方法，包括如下步驟：制作金屬導(dǎo)體：在金屬片上形成陣列圖形，所述陣列圖形包括多個(gè)形狀相同的金屬單元，所述金屬單元包括金屬導(dǎo)體和位于金屬單元兩端的內(nèi)電極；形成絕緣承載體：在每個(gè)金屬單元的四周形成高度大于金屬導(dǎo)體厚度的絕緣承載體；合并上下蓋板：在形成有絕緣承載體的金屬單元陣列上下兩側(cè)分別合并下蓋板與上蓋板，使蓋板與絕緣承載體加熱粘合、固化；形成外電極：將合好上下蓋板的金屬導(dǎo)體切成條狀，形成單條電子元件陣列，并在上下蓋板兩端形成外電極；分割成型：對(duì)已形成外電極的條狀電子元件陣列進(jìn)行分割，形成單個(gè)電子元件。進(jìn)一步的，所述形成絕緣承載體的步驟通過如下手段實(shí)現(xiàn)：將金屬陣列圖形放入模具中，將高分子材料膠體流入預(yù)設(shè)空穴的部位成型。進(jìn)一步的，所述形成絕緣承載體的步驟通過如下手段實(shí)現(xiàn)：在金屬陣列圖雙面填上密封膠，固化后形成絕緣承載體。本發(fā)明還提供了另一種懸空式金屬片電子元件的批量制造方法，包括如下步驟：制作金屬導(dǎo)體：在金屬片上形成陣列圖形，所述陣列圖形包括多個(gè)形狀相同的金屬單元，所述金屬單元包括金屬導(dǎo)體和位于金屬單元兩端的內(nèi)電極；形成絕緣承載體：分別在上、下蓋板上每個(gè)電子元件的位置邊緣印刷玻璃或高分子材料從而形成絕緣承載體；合并上下蓋板：將加工好的金屬導(dǎo)體陣列夾在印刷好絕緣承載體的上下蓋板之間，使其加熱粘合、固定；形成外電極：將合好上下蓋板的金屬導(dǎo)體切成條狀，形成單條電子元件陣列，并在上下蓋板兩端形成外電極；分割成型：對(duì)已形成外電極的條狀電子元件陣列進(jìn)行分割，形成單個(gè)電子元件。進(jìn)一步的，在上蓋板和/或下蓋板上預(yù)先設(shè)有凹槽，形成絕緣承載體時(shí)在預(yù)設(shè)凹槽邊緣印刷玻璃或高分子材料形成絕緣承載體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明無需在陶瓷管中形成空腔、也不需要在上下蓋板上設(shè)置凹槽就能夠在金屬導(dǎo)體周圍形成空腔，大大降低了制造難度，尤其適用于制作體積微小的電子元件；絕緣承載體的形成可用模具或者印刷方式，與上下絕緣蓋板之間不需另外涂覆膠黏劑，只需加熱便可達(dá)到緊密結(jié)合，本發(fā)明簡(jiǎn)化了整體制造工藝，降低生產(chǎn)成本，適合于快速大批量的制作電子元件。附圖說明圖1為成型前金屬片示意圖；圖2為導(dǎo)體部分與內(nèi)電極部分成型示意圖；圖3為實(shí)施例一中在金屬導(dǎo)體上形成絕緣承載體后效果示意圖；圖4為實(shí)施例一中上下蓋板合上后效果示意圖；圖5為實(shí)施例一中切成條狀后的效果示意圖；圖6為實(shí)施例一中形成外電極后效果示意圖；圖7為實(shí)施例一中分割成型后單顆電子元件示意圖；圖8為圖7的縱向剖視圖；圖9為實(shí)施例二中上/下蓋板上形成絕緣承載體后效果示意圖；圖10為預(yù)設(shè)有凹槽的上/下蓋板示意圖；圖11為在預(yù)設(shè)有凹槽的上/下蓋板上形成絕緣承載體后效果示意圖；圖12為利用圖11所示的上/下蓋板制成的電子元件縱向剖視圖。附圖標(biāo)記列表：下蓋板1，金屬導(dǎo)體3，絕緣承載體4，上蓋板5，外電極6，內(nèi)電極7，8-X方向虛擬分割線，9-Y方向虛擬分割線，10-凹槽。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)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。如圖7，圖8、圖12所示，懸空式金屬片電子元件包括上蓋板5、下蓋板1、兩個(gè)外電極6、金屬導(dǎo)體3、絕緣承載體4，其中外電極6分別包覆住上下蓋板的兩頭端面并對(duì)蓋板起到固定作用，絕緣承載體4設(shè)置在上蓋板5和下蓋板1之間，絕緣承載體作為電子元件的側(cè)壁、與上下蓋板構(gòu)成空腔2，絕緣承載體4厚度大于金屬導(dǎo)體3厚度，金屬導(dǎo)體3橫貫于前述空腔2中部，金屬導(dǎo)體3兩端設(shè)有兩個(gè)內(nèi)電極7，所述內(nèi)電極7穿過絕緣承載體兩端分別與兩外電極6形成電連接。內(nèi)電極7與金屬導(dǎo)體3優(yōu)選為一體成型，保證了導(dǎo)體與內(nèi)電極的結(jié)合強(qiáng)度和良好均勻的電導(dǎo)性。內(nèi)電極7優(yōu)選與整個(gè)電子元件同寬（如圖4所示），這樣能夠保證導(dǎo)體處于空腔2中間，導(dǎo)體強(qiáng)度好，而且內(nèi)電極7與外電極6之間能夠形成非常穩(wěn)定的電連接，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)絲狀熔斷體中熔絲與外電極之間僅點(diǎn)接觸容易接觸不良導(dǎo)致斷路頻發(fā)的問題。上述結(jié)構(gòu)無需在陶瓷管中形成空腔2、也不需要在上下蓋板上設(shè)置凹槽就能夠在金屬導(dǎo)體周圍形成一個(gè)空腔2，大大降低了制造難度，并能確保導(dǎo)體處于空腔2的中間，更適用于制作體積微小的電子元件。絕緣承載體優(yōu)選采用玻璃或高分子膠體材料，與上下絕緣蓋板之間不需另外涂覆膠黏劑，只需加熱便可實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，簡(jiǎn)化工藝。實(shí)施例一：本實(shí)施例提供了上述懸空式金屬片電子元件的批量制造方法，包括如下步驟：制作金屬導(dǎo)體：圖1為一塊金屬片原料，其成分可以為單一金屬或是合金材料，在該金屬片上形成如圖2所示的陣列圖形，圖形形成方式優(yōu)選采用沖壓或蝕刻方法。我們通過X方向虛擬分割線8（與金屬導(dǎo)體垂直的線）及Y方向虛擬分割線9（與金屬導(dǎo)體平行的線）可將該陣列圖形分割成多個(gè)“工”字形的金屬單元圖形，每一個(gè)“工”字形金屬單元圖形即包括一體成型的金屬導(dǎo)體3和內(nèi)電極7?！肮ぁ弊中蝺H僅為金屬導(dǎo)體的一種適于加工的優(yōu)選示例，導(dǎo)體的形狀可以根據(jù)需要加工出不同圖形。在金屬導(dǎo)體上形成絕緣承載體：如圖3所示，在每個(gè)“工”字形金屬單元（即包括內(nèi)電極和導(dǎo)體部分的金屬導(dǎo)體3）的四周形成高度大于金屬導(dǎo)體厚度的絕緣承載體4，金屬導(dǎo)體優(yōu)選位于絕緣承載體中間，這樣在使用過程中如果出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)不會(huì)因?yàn)榻饘賹?dǎo)體彎曲或其他原因令金屬導(dǎo)體中部的接觸除內(nèi)電極以外的其他絕緣部位。絕緣承載體的形成優(yōu)選采用下列方法:方法1：采用模具成型的方式，將如圖2所示的金屬陣列圖形放入模具中，將高分子材料膠體流入預(yù)設(shè)空穴的部位成型；方法2為：在如圖2所示的金屬陣列圖雙面填上密封膠，固化后即形成上述絕緣承載體。合并上下蓋板：如圖4所示，在形成有絕緣承載體的金屬單元陣列上下兩側(cè)分別合并下蓋板1與上蓋板5，，使陶瓷蓋板與絕緣承載體加熱粘合、固化，在金屬導(dǎo)體周圍形成空腔。下蓋板1與上蓋板5優(yōu)選采用實(shí)心平整的陶瓷板，成分為常規(guī)的氧化鋁、氧化鋯等陶瓷材料，合并時(shí)無需膠黏劑。蓋板采用陶瓷材料，相較于使用熱膨脹系數(shù)大于金屬的高分子等材料基板的電子元件，避免了溫度升高時(shí)金屬導(dǎo)體與高分子材料熱脹系數(shù)相差大而導(dǎo)致電子元件長(zhǎng)度方向金屬導(dǎo)體被拉斷的風(fēng)險(xiǎn)。形成外電極：如圖5所示，將合好陶瓷蓋板的金屬單元陣列沿Y方向虛擬分割線9切成條狀，形成單條電子元件陣列，并如圖6所示形成外電極6。優(yōu)選采用在陶瓷蓋板兩端涂覆銀漿料形成外電極6。厚實(shí)的C型外電極固定住上下陶瓷蓋板，有效提升了電子元件的緊實(shí)度，本電子元件作為熔斷器使用時(shí)則能夠提高抗爆性能。分割成型：對(duì)已形成外電極的條狀電子元件陣列沿X方向虛擬分割線8進(jìn)行分割，形成單個(gè)電子元件，完成如圖7所示電子元件。通過上述步驟可以批量制作出小、微型熔斷器，金屬導(dǎo)體3為可熔斷部分，金屬導(dǎo)體與內(nèi)電極7一體成型、能夠與外電極6形成良好的電連接。熔斷器內(nèi)部通過絕緣承載體4在上下蓋板之間隔出間隙，從而在熔斷體周圍形成連成一定的空腔，保證熔斷體不與上下蓋板接觸，能夠確保熔斷器的熔斷時(shí)間迅速、均勻，同時(shí)空腔有著泄壓的功能，能夠分散分?jǐn)鄬?shí)驗(yàn)中的沖擊力，提高抗爆性能。實(shí)施例二：本實(shí)施例提供了懸空式金屬片電子元件的另一種批量制造方法，包括如下步驟：制作金屬導(dǎo)體：具體實(shí)施手段與實(shí)施例一相同；在蓋板上形成絕緣承載體：本例中依然采用陶瓷蓋板，如圖9所示，采用厚膜印刷的方式，分別在上、下陶瓷蓋板上每個(gè)電子元件的位置邊緣印刷玻璃或高分子材料從而形成絕緣承載體。作為改進(jìn)，可以選擇在上蓋板或下蓋板上設(shè)有凹槽，也可在上下蓋板上都設(shè)有形狀相同的凹槽，以上蓋板為例，如圖10所示，在上陶瓷蓋板5上預(yù)先設(shè)有凹槽10，在預(yù)設(shè)凹槽10邊緣再用厚膜印刷的方式印刷玻璃或高分子材料形成絕緣承載體4，從而達(dá)到加深凹槽的效果（如圖11所示），這樣能夠增大上下蓋板之間的間隙，從而進(jìn)一步提升熔斷性能。上下陶瓷蓋板5上均具有預(yù)設(shè)凹槽的電子元件剖面如圖12所示。合并上下陶瓷蓋板：將加工好的金屬導(dǎo)體3陣列夾在印刷好絕緣承載體的上下陶瓷蓋板之間，使其加熱粘合、固定，其中上下蓋板、上下蓋板的凹槽邊緣彼此相對(duì)、連同絕緣體合并形成空腔，金屬導(dǎo)體懸空在空腔中。形成外電極的過程與實(shí)施例一相同。分割成型的過程與實(shí)施例一相同。實(shí)施例一、二中的工藝步驟不僅可用來制造懸空式熔斷器，也可用于制造懸空式金屬片電阻器，制作電阻器時(shí)，上下蓋板優(yōu)選使用散熱性更好的絕緣材料，如樹脂等，通過本發(fā)明方法制作出的電阻器在長(zhǎng)期使用中，懸空金屬導(dǎo)體不緊貼下面的電路板，達(dá)到了散熱的作用，能夠提高電阻器的額定功率。本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。