一種新型懸空表面貼裝熔斷器的制造方法
【專利摘要】一種新型懸空表面貼裝熔斷器，包括上基板，下基板，設置在上、下基板之間的熔絲和設置在上、下基板左右兩端的端部電極，所述上基板和下基板在其對接面上分別設有凹槽，熔絲經(jīng)過所述凹槽，其特征在于：所述上基板、下基板的對接面均設有非平面波動結構，且上、下基板的非平面波動結構形狀契合，熔絲從所述非平面波動結構上經(jīng)過。本發(fā)明表面貼裝熔斷器可以用于更小電流電路中的過流熔斷保護，具有高抗雷擊特性，防爆且體積微小的優(yōu)點。
【專利說明】
一種新型懸空表面貼裝熔斷器
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于電力技術領域，具體涉及一種熔斷器。
【背景技術】
[0002]表面貼裝過電流熔斷器具有尺寸小、安裝方便等特點，當電路中的電流超過了設備使用的安全值時，電路中串接的表面貼裝過電流熔斷器中的熔絲會因電流過大發(fā)熱而熔斷，及時斷開了電路，避免電路中的用電設備的損壞。然而表面貼裝過電流熔斷器往小尺寸規(guī)格下發(fā)展時，熔斷器內腔中的熔絲很容易與外殼材料的內壁碰觸，這樣就容易導致在過電流下熔絲產(chǎn)生的熱被外殼材料吸收走，熔絲的溫度因不能及時達到熔斷的溫度而增長熔斷反應的時間甚至不熔斷，這樣熔斷器就不能在過電流電路中起到預期的保護作用。
[0003]為了解決這種問題，中國專利200810092353.3、200910007157.6以及201610089330.1公開了一種懸空熔絲型表面貼裝熔斷器及其制備方法，結構為兩層或多層中間帶凹槽的或絕熱的阻燃基板通過膠粘劑并施壓粘合在一起，熔絲就位于層與層之間，并且中間有一部分熔絲懸空于凹槽之中，解決了熔絲貼壁的問題，且工藝簡單易操作。但是這種設計中的基板都為平面結構，一般熔絲的長度就等于基板的長度，要偵測更小的電流就需要增加熔絲的阻值，從而產(chǎn)生足夠的內聚熱來熔斷，由于長度上的限制只能通過減小熔絲絲徑或采用電阻率較高的熔絲，這樣相應的就減少了 10倍的熔斷時間和抗雷擊效果以及增加了絲材選取的難度和成本。此外，這種直的熔絲較彎曲的熔絲抗雷擊效果差。
[0004]在上述專利的基礎上，熔絲可以采取斜拉的方式，這樣增加的熔絲長度很小，同樣基板的長度尺寸大大限制了可采用的熔絲長度。如果采用以玻纖線為載體，將熔絲繞在玻纖線上組成一個熔體，通過增加玻纖線上熔絲繞的圈數(shù)可以增加熔絲的長度，這樣熔體整體的直徑尺寸偏大，但是這種方式會導致在基板熱壓過程中由于玻纖線的毛細管效應會吸收膠粘劑，一方面膠粘劑的會減少影響基板與基板的結合強度，另一方面由于膠粘劑吸收到熔體中甚至引入到凹槽中會影響凹槽中滅弧材料對熔體的接觸以及占據(jù)了凹槽內的空間。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種非平面的基板內壁，可以增加熔絲長度，進而可用于小電流電路保護的表面貼裝熔斷器。
[0006]為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明公開的技術方案為:
一種新型懸空表面貼裝熔斷器，包括上基板，下基板，設置在上、下基板之間的熔絲和設置在上、下基板左右兩端的端部電極，所述上基板和下基板在其對接面上分別設有凹槽，熔絲經(jīng)過所述凹槽，其特征在于:所述上基板、下基板的對接面均設有非平面波動結構，且上、下基板的非平面波動結構形狀契合，熔絲從所述非平面波動結構上經(jīng)過。
[0007]在上述方案的基礎上，進一步改進或優(yōu)選的方案還包括:
所述上基板由上蓋板和上內壁貼層構成，所述下基板由下蓋板和下內壁貼層構成，所述上內壁貼層的上表面緊貼上蓋板下表面，所述下內壁貼層下表面緊貼下蓋板上表面，所述非平面波動結構設置在上內壁貼層與下內壁貼層上，熔絲從上內壁貼層與下內壁貼層之間穿過。
[0008]所述非平面波動結構的寬度可小于上、下基板對接面的寬度。
[0009]所述上基板、下基板對接面的兩側設有定位凹槽，熔絲兩端嵌在所述定位凹槽中。
[0010]所述上基板、下基板之間設有一層以上的夾層，所述夾層的上、下表面與上基板、下基板的對接面或相鄰夾層的表面貼合，夾層對應所述凹槽的位置設有通孔，所述夾層與上、下基板之間或相鄰夾層之間均設有熔絲，熔絲從設置通孔的位置經(jīng)過，不同層的熔絲均與所述端部電極形成電連接。
[0011]所述凹槽、通孔中填充有滅弧材料。
[0012]所述夾層表面的左右兩側設有定位凹槽，對應的熔絲的兩端嵌在所述定位凹槽中。
[0013]所述凹槽設置在所述非平面波動結構的區(qū)域范圍內。
[0014]所述非平面波動結構上的波形為連續(xù)的曲面構成的弧形波、不同方向的直面構成的三角形波或梯形波，橫向直面與縱向直面構成的方形波或若干垂直于對接面的板狀凸棱構成的梳形波中的任一種。
[0015]有益效果:
(I)本發(fā)明表面貼裝熔斷器上下基板的對接面及夾層采用非平面波動結構，可增加緊貼其上的熔絲的長度，即增加了熔絲的阻值，可以應用在更小電流電路中的熔斷保護;通過在上下基板非平面的對接面上開設有凹槽以及夾層開設有通孔，可以實現(xiàn)其間熔絲懸空的狀態(tài)，可以有效防止熔絲因貼壁導致的在過電流情況下熔斷不及時或不熔斷的現(xiàn)象。本發(fā)明表面貼裝熔斷器可以用于更小電流電路中的過流熔斷保護，具有高抗雷擊特性，防爆且體積微小的片式結構。
[0016](2)本發(fā)明的上下基板之間根據(jù)需要可以增加至少一層夾層，熔絲位于基板與夾層之間或夾層與夾層之間，增加一層夾層即可增加一層熔絲，不同層之間的熔絲相互并聯(lián)并都與端面電極電連接，多層并聯(lián)的熔絲可以分擔電路中的電流，當電路中的電流過大時，過大的電流會分擔到更多層的熔絲上，從而分擔熔斷過程中造成的破壞力，進而避免熔斷器因熔斷過程的破壞力過大而導致的破損并對周圍的器件造成破壞。
[0017]( 3)本發(fā)明的上下基板上的凹槽和夾層通孔中均可填充滅弧材料，組裝完成后，滅弧材料可以包裹經(jīng)過凹槽或通孔的熔絲，吸收熔絲因過大的電流而熔斷產(chǎn)生的能量，防止對熔斷器本身造成爆炸性的損害，另一方面滅弧材料可以防止在熔絲熔斷的過程中產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象并及時熄滅掉期間產(chǎn)生的電弧。
【附圖說明】
[0018]圖1為第一實施例實施方式I中側放的表面貼裝熔斷器的立體結構示意圖；
圖2為圖1中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖3為第一實施例實施方式2中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖4為第一實施例實施方式3中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖5為第一實施例實施方式4中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖； 圖6為第一實施例實施方式5中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖7為第一實施例實施方式5中表面貼裝熔斷器的側放局部剖面圖；
圖8為第二實施例中表面貼裝熔斷器的側放局部剖面圖；
圖9為第三實施中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖10為第四實施中表面貼裝熔斷器的側放剖面圖；
圖11為第五實施例中表面貼裝熔斷器的側放局部剖面圖；
圖12為第六實施例中表面貼裝熔斷器的側放局部剖面圖；
上圖中，110-上基板，120-下基板，210-凹槽，310-熔絲，400-表面端電極，500-端面電極，600-夾層，700-非平面波動結構，800-定位凹槽，910-上內壁貼層，920-下內壁貼層，1000-通孔，1100-滅弧材料。
【具體實施方式】
[0019]為了闡明本發(fā)明的技術方案及技術效果，下面結合附圖與具體實施例與對本發(fā)明做進一步的說明。
[0020]第一實施例
如圖1和圖2所示的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，包含上基板110和下基板120，熔絲310位于上基板110和下基板120之間。組裝在一起的上基板110與下基板120左右兩端均設有端部電極，所述端部電極包括覆蓋在上基板上表面兩端、下基板下表面兩端的表面端電極400和覆蓋在上下基板左右兩個端面上的端面電極500，所述表面端電極400與端面電極500結構上連接，構成包覆上、下基板端部的“]”形結構，所述端面電極500與熔絲310和表面端電極400形成電連接。
[0021]所述上基板110和下基板120在對接面的中部設有一個以上的凹槽210，上基板110和下基板120上的凹槽210對接后形成容腔，熔絲310穿過所述容腔，位于所述容腔中的部分懸空。所述上基板110和下基板120在對接面的兩側還設有定位凹槽800，用于限制熔絲310的裝配位置。所述定位凹槽800中可以設置銅層，作為連接端面電極500和熔絲310的內電極。
[0022]所述上基板110和下基板120可采用陶瓷、高分子材料、復合材料等電絕緣良好的、表面抗拉弧良好的、具有一定抗沖擊強度的材料。
[0023]所述上基板110和下基板120的對接面具有非平面波動結構700，熔絲310從上、下基板中穿過，與非平面波動結構700的表面貼合，使熔絲310隨著所述非平面波動結構700的波形做適應性變形，形成彎曲的熔絲，增加了熔絲的長度。
[0024]如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示的實施方式I至實施方式5，所述非平面波動結構700上的波形可以是由連續(xù)的曲面構成的弧形波(如圖2)、由不同方向的直型傾斜面構成的三角形波(如圖3)，由橫向直面與縱向直面構成的方形波(如圖4)，由傾斜面與直面構成的梯形波(如圖5)或由若干垂直于對接面的板狀凸棱構成的梳形波(如圖6、7)等。所述實施方式I至實施方式3中，上、下基板的非平面波動結構700要能完全貼合，在非平面波動結構700上根據(jù)具體波形的特征設置多個凹槽210，且上基板110和下基板120上的凹槽210相對應。在所述實施方式5中，上基板110上的凸棱與下基板120上的凸棱上下錯開相嵌，上基板110和下基板120上的凹槽210也錯開設置。
[0025]具體的制造方法如下:
(I)具有非平面波動結構700的上基板110和下基板120可以通過具有特定形狀的成型模具將原材料冷壓或熱壓形成所需的波形對接面，然后再固化成形?；蛘?，也可以先固化材料后通過蝕刻或機械加工的方式實現(xiàn)波形對接面。
[0026](2)所述的上基板110和下基板120對接面通過蝕刻或機械加工的方式形成所需的凹槽210。
[0027](3)所述的上基板110和下基板120對接面兩側通過蝕刻或機械加工的方式形成定位凹槽800。
[0028](4)通過金屬銅薄片壓合或濺射電鍍的方式在所述的上基板110和下基板120上下兩側的左右兩端形成金屬薄層，再對該金屬薄層按照所需尺寸蝕刻出表面端電極400。
[0029](5)將熔絲310置于上基板110或下基板120之上，并放置在兩側的定位凹槽800中，使熔絲經(jīng)過凹槽210。
[0030](6)所述上基板110和下基板120在對接面上涂有膠粘劑并通過冷壓或熱壓的方式粘結為一個整體，組裝時，上基板110和下基板120對接面上的凹槽210要上下對準或錯開對應。
[0031](7)通過濺射的方式在上基板110和下基板120左右兩端的端面形成薄薄的一層金屬銅層，構成所述端面電極500，再通過電鍍的方式在表面端電極400和端面電極500外側分別形成銅、鎳和錫層。
[0032]第二實施例
如圖8所示，在第一實施例的基礎上，所述上基板110、下基板120均為由具有非平面波動結構700的內壁貼層和外部蓋板構成的組裝結構，所述上基板110由上蓋板和上內壁貼層910構成，所述下基板120由下蓋板和下內壁貼層920構成，所述上內壁貼層910的上表面緊貼上蓋板下表面，所述下內壁貼層920下表面緊貼下蓋板上表面，上內壁貼層910與下內壁貼層920的非平面波動結構700形狀契合，熔絲310從上內壁貼層910與下內壁貼層920之間穿過。與第一實施例不同，本實施例的好處在于，當上內壁貼層910與下內壁貼層920上的凹槽210設置的深度較深時，加上了上蓋板和下蓋板能夠防止凹槽底部的壁厚過薄降低熔斷器的分斷能力，或者將凹槽210替換成通孔，可進一步降低制造難度。
[0033]具體的制造方法如下:
(I)所述上內壁貼層910和下內壁貼層920可以通過具有特定形狀的成型模具將原材料冷壓或熱壓成所需的波動結構，然后再固化成形?；蛘撸部梢韵裙袒牧虾笸ㄟ^蝕刻或機械加工的方式實現(xiàn)波動結構。
[0034](2)將上內壁貼層910和下內壁貼層920平面一側涂上膠粘劑并通過冷壓或熱壓的方式與上、下蓋板粘結在一起，形成上基板110、下基板120。
[0035](3)在上內壁貼層910和下內壁貼層920的對接面上通過蝕刻或機械加工的方式形成所需的凹槽210。
[0036](4)所述上內壁貼層910和下內壁貼層920的對接面兩側通過蝕刻或機械加工的方式形成定位凹槽800。
[0037](5)通過金屬銅薄片壓合或濺射電鍍的方式在所述的上基板110和下基板120左右兩側的上下兩端形成金屬薄層，再對所述金屬薄層按照所需尺寸進行蝕刻，形成表面端電極400。
[0038](6)將熔絲310置于上基板110或下基板120之上，并放置在兩側的定位凹槽800中，并使熔絲310經(jīng)過凹槽210。
[0039](7)所述上基板110和下基板120在對接面上涂有膠粘劑并通過冷壓或熱壓的方式粘結為一個整體，組裝時，上基板110和下基板120對接面上的凹槽210要上下對準。
[0040](8)通過濺射的方式在上基板110和下基板120左右兩端的端面形成薄薄的一層金屬銅層，構成所述端面電極500，再通過電鍍的方式在表面端電極400和端面電極500外側分別形成銅、鎳和錫層。
[0041 ] 第三實施例
如圖9所示，在第一實施例的基礎上，所述的非平面波動結構700的寬度設為小于上基板110和下基板120對接面的寬度。
[0042]本實施例也可以在第二實施例的基礎上進行改進，在上蓋板和下蓋板的內表面設置長方形凹槽，上內壁貼層910與下內壁貼層920寬度小于所述長方形凹槽寬度，將上內壁貼層910與下內壁貼層920分別放入上蓋板和下蓋板的長方形凹槽中，S卩貼合而成上基板110和下基板120。
[0043]第四實施例
如圖10所示，在第一實施例的基礎上，所述的非平面波動結構700可以通過改變波峰的高度、波長的長度和波的個數(shù)來調整內部熔絲的長度。
[0044]第五實施例
如圖11所示，在第一、第二、第三和第四實施例的基礎上，在上基板110和下基板120之間根據(jù)需要增加至少一層夾層600，所述的夾層600可采用陶瓷、高分子材料、復合材料等電絕緣良好的、表面抗拉弧良好的、具有一定抗沖擊強度的材料制成。所述的夾層600亦設有非平面波動結構700，表面與鄰近的上基板110、下基板120的對接面或其他夾層600的表面完全貼合，夾層600對應上、下基板上凹槽210的位置開設有通孔1000，熔絲從所述通孔1000的位置經(jīng)過。夾層600兩側亦設有定位凹槽800，夾層600與上下基板之間，相鄰夾層600之間均設有熔絲，各層熔絲兩端與端部電極電連接，不同層的熔絲310即以并聯(lián)的方式分布在了本實施例熔斷器中，可用于分擔電流。
[0045]具體的制造方法如下:
(I)所述的夾層600可以通過具有特定形狀的成型模具將原材料冷壓或熱壓成所需的形狀，然后再固化成形。或者，也可以先固化材料后通過蝕刻或機械加工的方式實現(xiàn)所需的形狀。
[0046](2)在夾層600上通過蝕刻或機械加工的方式形成所需的通孔1000。
[0047](3)所述的夾層600的兩側通過蝕刻或機械加工的方式形成定位凹槽800。
[0048](4)將熔絲310置于上基板110或下基板120或夾層600之上并穿過兩側的定位凹槽800以及經(jīng)過凹槽210或通孔1000。
[0049](5)將上基板110和下基板120對接面以及夾層600表面涂上膠粘劑并通過冷壓或熱壓的方式，將上、下基本與夾層600粘結為一個整體，其中的凹槽210和通孔1000相對應。
[0050](6)通過濺射的方式在上述的上基板110和下基板120以及夾層600的端面形成薄薄的一層金屬銅層，通過蝕刻形成表面端電極400和端面電極500，再通過電鍍的方式在表面端電極400和端面電極500的外側分別形成銅、鎳和錫層。
[0051 ]第六實施例
如圖12所示，在在第一、第二、第三、第四和第五實施例的基礎上，在凹槽210和通孔1000中填充無機物或無機物與有機物混合物作為滅弧材料1100。所述的滅弧材料位于封裝后凹槽210和通孔1000組成的腔體中，在熔絲310熔斷的過程中可以吸收熔斷的沖擊力以及熄滅產(chǎn)生的電弧。
[0052]具體的制造方法如下:
(I)將所述滅弧材料1100所需的幾種無機物或幾種無機物和有機物進行攪拌直到混合均勻形成所需的粉體或膠體。
[0053](2)將上述的粉體和膠體先通過施壓或印刷的方式分別填充到所述的凹槽210以及通孔1000，然后再將上基板110、下基板120以及夾層600壓合組裝在一起。上述的粉體和膠體也可在所述的上基板110、下基板120和夾層600壓合組裝在一起之后再通過施壓或印刷的方式填充到所述的凹槽210和通孔1000組成的腔體中，然后再將上基板110和其余部分壓合組裝在一起。
[0054](3)組裝好后通過加熱使得上述的粉體和膠體干燥或固化并與熔絲形成較好的接觸。
[0055](4)通過派射的方式在上述的下基板110、下基板120和夾層600的端面形成薄薄的一層金屬銅層，通過蝕刻形成表面端電極400和端面電極500，再通過電鍍的方式在表面端電極400和端面電極500外分別形成銅、鎳和錫層。
[0056]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種新型懸空表面貼裝熔斷器，包括上基板(110)，下基板(120)，設置在上、下基板之間的熔絲(310)和設置在上、下基板左右兩端的端部電極，所述上基板(110)和下基板(120)在其對接面上分別設有凹槽(210)，熔絲經(jīng)過所述凹槽(210)，其特征在于:所述上基板(110)、下基板(120)的對接面均設有非平面波動結構(700)，且上、下基板的非平面波動結構(700)形狀契合，熔絲(310)從所述非平面波動結構(700)上經(jīng)過。2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述上基板(110)由上蓋板和上內壁貼層(910)構成，所述下基板(120)由下蓋板和下內壁貼層(920)構成，所述上內壁貼層(910)的上表面緊貼上蓋板下表面，所述下內壁貼層(920)下表面緊貼下蓋板上表面，所述非平面波動結構(700)設置在上內壁貼層(910)與下內壁貼層(920)上，熔絲(310)從上內壁貼層(910)與下內壁貼層(920)之間穿過。3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述非平面波動結構(700)的寬度小于上、下基板對接面的寬度。4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述上基板(110)、下基板(120)對接面的兩側設有定位凹槽(800)，熔絲兩端嵌在所述定位凹槽(800)中。5.根據(jù)權利要求1所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述上基板(110)、下基板(120)之間設有一層以上的夾層(600)，所述夾層(600)的上、下表面與上基板(110)、下基板(120)的對接面或相鄰夾層的表面貼合，夾層(600)在對應所述凹槽(210)的位置設有通孔(1000)，所述夾層(600)與上、下基板之間或相鄰夾層(600)之間均設有熔絲(310)，熔絲(310)從通孔(1000)的位置經(jīng)過，不同層的熔絲(310)均與所述端部電極形成電連接。6.根據(jù)權利要求5所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述凹槽(210)、通孔(1000)中填充有滅弧材料。7.根據(jù)權利要求5所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述夾層表面的左右兩側設有定位凹槽(800)，對應的熔絲的兩端嵌在所述定位凹槽(800)中。8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述定位凹槽(800)中填充有銅材料，作為連接端面電極(500)和熔絲(310)的內電極。9.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述凹槽(210)設置在所述非平面波動結構(700)的區(qū)域范圍內。10.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的一種新型懸空表面貼裝熔斷器，其特征在于，所述非平面波動結構(700)上的波形為連續(xù)的曲面構成的弧形波、不同方向的直面構成的三角形波或梯形波，橫向直面與縱向直面構成的方形波或若干垂直于對接面的板狀凸棱構成的梳形波中的任一種。
【文檔編號】H01H85/18GK106057603SQ201610549266
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年9月7日
【發(fā)明人】南式榮, 朱鵬
【申請人】南京薩特科技發(fā)展有限公司