專利名稱：具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種表面黏著型保險絲，尤指一種由熔絲電路架構(gòu)及熱敏電阻電路架構(gòu)相并聯(lián)，而能夠承受高電壓高電流的表面黏著型保險絲構(gòu)造。
背景技術(shù)：
按，一般電氣裝置會設(shè)定最大使用電流，當(dāng)所使用的電流超過時，有可能會使裝置受損或燒毀，保險絲最主要的功用就是防止超量的電流通過電子電路，超額的電流流過保險絲時將使它產(chǎn)生高溫而導(dǎo)致熔斷，以保護(hù)電路免于受到傷害，在現(xiàn)有的信息、通訊、以及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等電氣裝置，主要是利用印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)將電子零組件連接在一起，使其發(fā)揮整體功能，隨著電氣裝置越來越復(fù)雜，需要的零件越來越多，印刷電路板上的線路與零件也越來越密集。
目前，印刷電路板的零件封裝技術(shù)，主要是以「插入式封裝(Through Hole Technology，THT)」和「表面黏著式封裝(SurfaceMounted Technology，SMT)為主，其中插入式封裝是將零件安置在板子的一面，并將接腳焊在另一面上，這種零件會需要占用大量的空間，而且印刷電路板必須為零件的每只接腳鉆孔，如此將會因為接腳占掉印刷電路板兩面的空間，而且接腳的焊點也比較大；另一方面，表面黏著式封裝是將表面黏著組件(Surface Mount Device，SMD)放置于已沾有膠或錫膏的印刷電路板上，然后再利用一定的加熱技術(shù)使組件固定于印刷電路板的表面，其與傳統(tǒng)插入式封裝最大的差異，是不依靠零件腳插入鉆好孔的電路，來支持零件的重量或維持零件的方向，加上表面黏著組件與印刷電路板構(gòu)成連接的電極是位在與零件相同的一面，而得以在印刷電路板相同位置兩面都裝上零件，因此與插入式封裝技術(shù)的印刷電路板比較起來，使用表面黏著封裝技術(shù)的印刷電路板的零件可較為密集，意即能夠使更多的功能安置于同樣面積的印刷電路板上，或者能夠以面積更小的印刷電路板維持同樣的功能。
也因此，使用于設(shè)備過載電流保護(hù)的保險絲也具備有表面黏著型式，目前坊間普遍習(xí)見的表面黏著型保險絲的結(jié)構(gòu)剖視圖，此表面黏著型保險絲主要是在一個與印刷電路板材質(zhì)類似的絕緣基材(例如FR4環(huán)氧樹脂)底面的兩個相對應(yīng)部位設(shè)有外部電極，此兩個相對應(yīng)的外部電極部是沿著絕緣基材的外側(cè)壁面延伸到頂面，并且僅由一道主要由鍍銅薄膜所構(gòu)成的可熔鏈連接，因此當(dāng)超額的電流通過可熔鏈時，將使它產(chǎn)生高溫而導(dǎo)致熔斷，以達(dá)到阻斷超額電流的電路保護(hù)效果。
換言之，使用表面黏著型保險絲的電氣電路在可熔鏈熔融斷裂之后即無法正常運(yùn)作，但是實際上許多電氣電路是長時間處于高電壓高電流的運(yùn)作狀態(tài)，在此情況下整個電路架構(gòu)將因為組件的阻抗作用而升溫，此非預(yù)期的溫度上升反應(yīng)將加速可熔鏈熔斷，而非超額的電流導(dǎo)致可熔鏈熔斷，致使整個電氣裝置無法正常運(yùn)作。
以致于，坊間另有一種如圖1所示結(jié)合有熱敏電阻電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，此表面黏著型保險絲是在一個絕緣基材10的表面絕緣層10a設(shè)有一個由可熔鏈21所構(gòu)成的熔絲電路架構(gòu)20，再于該可熔鏈21上覆蓋一層頂面絕緣層10b，并且在絕緣基材10的內(nèi)部設(shè)有一個高分子聚合物正溫度系數(shù)材料31，并且在絕緣基材10的邊側(cè)設(shè)有兩個相對應(yīng)的外部電極41，其中之一個外部電極41是與可熔鏈21連結(jié)，另外設(shè)有錫點50將高分子聚合物正溫度系數(shù)材料31與可熔鏈21形成串聯(lián)電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)而成為一種具有熱敏電阻電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲構(gòu)造；然而，如此的結(jié)構(gòu)設(shè)計，當(dāng)超額電流因素導(dǎo)致可熔鏈21熔融斷裂后，縱使在超額電流因素消失后，因整個電氣電路形成永久斷路而將無法正常運(yùn)作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明即是在一個絕緣基材的兩個板面分別設(shè)有熔絲電路架構(gòu)及熱敏電阻電路架構(gòu)；其中，熔絲電路架構(gòu)主要是由一個可熔鏈構(gòu)成，熱敏電阻電路架構(gòu)則是在一個高分子聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)材料的兩端個別設(shè)有兩個外部電極，以及兩個內(nèi)部電極，兩個內(nèi)部電極是設(shè)在與絕緣基材接觸的一端，并且在絕緣基材上設(shè)有兩個導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個內(nèi)部電極與可熔鏈的連結(jié)，構(gòu)成一種由熔絲電路架構(gòu)及熱敏電阻電路架構(gòu)相互形成并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)，而能夠承受高電壓高電流的表面黏著型保險絲構(gòu)造。


圖1為一種習(xí)知具有熱敏電阻電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本發(fā)明的表面黏著型保險絲結(jié)構(gòu)分解圖；圖3為本發(fā)明的表面黏著型保險絲結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為本發(fā)明的表面黏著型保險絲主要加工制造流程圖。
圖號說明10絕緣基材10a表面絕緣層10b頂面絕緣層20熔絲電路架構(gòu)21可熔鏈30熱敏電阻電路架構(gòu)31高分子聚合物正溫度系數(shù)材料41外部電極42內(nèi)部電極50錫點60導(dǎo)體61穿孔62導(dǎo)電層70保護(hù)層
具體實施例方式
為能使貴審查員清楚本發(fā)明的組成，以及實施方式，茲配合圖式說明如下本發(fā)明「具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲及其制法」，其整個表面黏著型保險絲的基本結(jié)構(gòu)組成如圖2及圖3所示，是在一個絕緣基材10上設(shè)有一個熔絲電路架構(gòu)20以及一個熱敏電阻電路架構(gòu)30，于實施時，熔絲電路架構(gòu)20及熱敏電阻電路架構(gòu)30是在分別設(shè)在絕緣基材10的兩個板面，熔絲電路架構(gòu)20是由一個由鍍銅薄膜所構(gòu)成的可熔鏈21為主體。
前述的熱敏電阻電路架構(gòu)30是在一個高分子聚合物正溫度系數(shù)材料31的底端設(shè)有兩個外部電極41，以及在其與絕緣基材10接觸的一端設(shè)兩個內(nèi)部電極42，并且在絕緣基材10上設(shè)有兩個導(dǎo)體60分別構(gòu)成兩個內(nèi)部電極42與可熔鏈21的連結(jié)，據(jù)以即構(gòu)成一種由熔絲電路架構(gòu)20及熱敏電阻電路架構(gòu)30相互形成并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能夠承受高電壓高電流的表面黏著型保險絲構(gòu)造，亦即縱使有超額電流因素導(dǎo)致可熔鏈21熔融斷裂后，整個表面黏著型保險絲在超額電流因素消失后仍可由熱敏電阻電路架構(gòu)30構(gòu)成兩個外部電極41的電路導(dǎo)通，使整個電氣電路仍能正常運(yùn)作。
在具體實施時，導(dǎo)體60是由一個穿孔61貫穿于絕緣基材10、可熔鏈21以及內(nèi)部電極42，再于穿孔61的內(nèi)部鍍有導(dǎo)電層62所構(gòu)成，如此即可由導(dǎo)電層62構(gòu)成可熔鏈21與內(nèi)部電極42的接觸，使達(dá)到將熔絲電路架構(gòu)20與熱敏電阻電路架構(gòu)30并聯(lián)的目的；再者，整個表面黏著型保險絲亦可在的可熔鏈21的中間位置設(shè)有一個錫點50，此錫點50不同于可熔鏈21的銅金屬，以當(dāng)錫點50因為過電流負(fù)載熔化時，可讓可熔鏈21變?yōu)殄a銅合金，以使可熔鏈21具有較單獨的錫或銅更低的熔點，亦使該可熔鏈21裝置的作用溫度降低，以提高整體保險絲的性能。
請同時配合參照圖4所示，本發(fā)明在具體實施時，是先在絕緣基材10的上、下表面覆蓋有既定厚度的導(dǎo)電層，此導(dǎo)電層是以印刷、電鍍或沉積銅金屬的方式所構(gòu)成，并且利用控制此導(dǎo)電層厚度的方式設(shè)定熔絲線路架構(gòu)的限定電流值；接著以曝光顯影、蝕刻的方式分別將上、下表面的部份導(dǎo)電層移除，使絕緣基材的上、下表面分別成為由一熔鏈部連接兩側(cè)電極區(qū)的導(dǎo)電層架構(gòu)及內(nèi)部電極架構(gòu)，在此加工流程當(dāng)中，是在導(dǎo)電層的表面覆蓋光阻材，再以光罩或底片對位方式將未遮光部分圖案覆蓋在預(yù)保留導(dǎo)電層的區(qū)域，并且施以紫外線照射，使未遮光部分圖案覆蓋的光阻材固化，接著將保持未固化的光阻材沖洗掉，再以氯化鐵溶液將未受光阻材保護(hù)的導(dǎo)電層蝕刻移除。
當(dāng)熔絲線路架構(gòu)建制完成之后，再利用印刷方式將一種熱固性絕緣材覆蓋在熔絲線路架構(gòu)的熔鏈部，并且加熱使熱固性絕緣材固化成為保護(hù)熔鏈部的保護(hù)層，最后施以電鍍處理，在熔絲線路架構(gòu)露出保護(hù)層外部的電極區(qū)覆蓋導(dǎo)電材(例如鎳、錫或鉛錫合金)，使絕緣基材上表面的兩個相對應(yīng)邊側(cè)形成電極部，而絕緣基材的下表面則形成一內(nèi)部電極。
再于絕緣基材、可熔鏈以及內(nèi)部電極鉆設(shè)有二穿孔，再于穿孔的內(nèi)部鍍有導(dǎo)電層，另有一熱敏電阻電路架構(gòu)其主要由高分子聚合物正溫度系數(shù)材料所構(gòu)成，其系與絕緣基材下表面的內(nèi)部電極相壓合而定位，利用鈷60照射使高分子聚合物正溫度系數(shù)材料硬化定型，最后再于高分子聚合物正溫度系數(shù)材料底面以印刷、電鍍或沉積銅金屬的方式構(gòu)成導(dǎo)電層，接著以曝光顯影、蝕刻的方式分別將部份導(dǎo)電層移除，再利用印刷方式將一種熱固性絕緣材覆蓋在導(dǎo)電層移除部位處，并且加熱使熱固性絕緣材固化成為保護(hù)導(dǎo)電層的保護(hù)層，最后施以電鍍處理，在露出保護(hù)層外部的電極區(qū)覆蓋導(dǎo)電材(例如鎳、錫或鉛錫合金)以形成外部電極。
若其表面黏著型保險絲欲進(jìn)一步在可熔鏈的中間部位建制錫層時，整個表面黏著型保險絲是在熔絲線路架構(gòu)建制完成，而且尚未進(jìn)行保護(hù)層建制加工流程之前，執(zhí)行錫層的建制加工流程，在此錫層加工流程當(dāng)中，是可在整個絕緣基材的上表面覆蓋光阻材，再以光罩或底片對位方式將遮光部分圖案覆蓋在錫層的預(yù)設(shè)區(qū)域，并且施以紫外線照射，使未受遮光部分圖案覆蓋的光阻材固化，接著將保持未固化的光阻材沖洗掉，僅露出錫層預(yù)設(shè)區(qū)域，并且以電鍍或沉積錫金屬的方式建制在未受光阻材保護(hù)的區(qū)域(亦即錫層所預(yù)設(shè)的區(qū)域)即完成此加工流程。
值得一提的是，可進(jìn)一步在可熔鏈21的區(qū)域覆蓋一個保護(hù)層70，此保護(hù)層70是可以利用印刷方式將一種熱固性絕緣材覆蓋在熔絲電路架構(gòu)20的可熔鏈21，并且加熱使熱固性絕緣材固化而構(gòu)成，以防止可熔鏈21及其上的錫點50氧化，并且產(chǎn)生防止金屬熔融濺出的屏蔽效果。
如上所述，本發(fā)明提供一種具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，縱使在超額電流因素導(dǎo)致可熔鏈熔融斷裂后，當(dāng)超額電流因素消失后，仍然得以維持電氣電路的正常運(yùn)作，于是依法提呈發(fā)明專利的申請；然而，以上的實施說明及圖式所示，是本發(fā)明較佳實施例，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同者，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)設(shè)目的及申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，是在一個絕緣基材上設(shè)有一個熔絲電路架構(gòu)以及一個熱敏電阻電路架構(gòu)；其中，該熔絲電路架構(gòu)主要是由一個可熔鏈所構(gòu)成，該熱敏電阻電路架構(gòu)是在一個高分子聚合物正溫度系數(shù)材料與絕緣基材接觸的一端設(shè)有兩個內(nèi)部電極，另端則設(shè)有兩個外部電極，并且在該絕緣基材上設(shè)有兩個導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個內(nèi)部電極與可熔鏈的連結(jié)，構(gòu)成一種由熔絲電路架構(gòu)及熱敏電阻電路架構(gòu)相并聯(lián)的表面黏著型保險絲構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，其中該熔絲電路架構(gòu)及該熱敏電阻電路架構(gòu)是分別設(shè)在絕緣基材的兩個板面。
3.如權(quán)利要求1所述的具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，其中各該導(dǎo)體是由一個穿孔貫穿于絕緣基材、可熔鏈以及內(nèi)部電極，再于穿孔的內(nèi)部鍍有導(dǎo)電層所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，其中該可熔鏈?zhǔn)怯慑冦~薄膜所構(gòu)成，并且在該可熔鏈表面的中間位置設(shè)有一個錫點。
5.如權(quán)利要求1所述的具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，其中該可熔鏈的區(qū)域覆蓋一個保護(hù)層用以防止熔融的金屬濺出。
6.如權(quán)利要求5所述的具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲，其中該保護(hù)層是利用印刷方式將一種熱固性絕緣材覆蓋在可熔鏈表面，并且加熱使熱固性絕緣材固化而構(gòu)成。
7.一種具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險絲的制法，其特征在于包括有下列步驟a、在一個絕緣基材的上、下表面覆蓋既定厚度的導(dǎo)電層；b、分別將上、下表面的部份導(dǎo)電層移除，使絕緣基材的上、下表面分別成為由一熔鏈部連接兩側(cè)電極區(qū)的導(dǎo)電層架構(gòu)及內(nèi)部電極架構(gòu)；c、利用印刷方式將一種熱固性絕緣材覆蓋在熔絲線路架構(gòu)的熔鏈部，并且加熱使熱固性絕緣材固化成為保護(hù)熔鏈部的保護(hù)層；d、熔絲線路架構(gòu)露出絕緣層外部的電極區(qū)覆蓋導(dǎo)電材，使絕緣基材上表面的兩個相對應(yīng)邊側(cè)形成電極部，而絕緣基材下表面則形成一內(nèi)部電極；e、于絕緣基材、可熔鏈以及內(nèi)部電極鉆設(shè)有二穿孔，再于穿孔的內(nèi)部鍍有導(dǎo)電層；f、提供另一熱敏電阻電路架構(gòu)，其固設(shè)于絕緣基材下表面的內(nèi)部電極；g、再于高分子聚合物正溫度系數(shù)材料底面形成外部電極。
8.如權(quán)利要求7所述的表面黏著型保險絲的制法，其中該導(dǎo)電層是可以由印刷、電鍍或沉基的方式將銅金屬覆蓋在絕緣基材的表面構(gòu)成；或可以由電鍍或沉基的方式將鎳或錫金屬或鉛錫合金覆蓋在電極區(qū)的表面。
9.如權(quán)利要求7所述的表面黏著型保險絲的制法，其中絕緣基材上表面或下表面的部份導(dǎo)電層是可以曝光顯影、蝕刻的方式移除。
10.如權(quán)利要求7所述的表面黏著型保險絲的制法，其中在熔絲線路架構(gòu)建制完成，而且尚未進(jìn)行保護(hù)層建制加工流程之前，先行在熔鏈部的表面中間部位建制一錫層。
11.如權(quán)利要求7所述的表面黏著型保險絲的制法，其中，該熱敏電阻電路架構(gòu)其主要由高分子聚合物正溫度系數(shù)材料所構(gòu)成，其系與絕緣基材下表面的內(nèi)部電極相壓合而定位。
12.如權(quán)利要求11所述的表面黏著型保險絲的制法，其中，該高分子聚合物正溫度系數(shù)材料是利用鈷60照射使高分子聚合物正溫度系數(shù)材料硬化定型。
全文摘要
本發(fā)明的表面黏著型保險絲是在一個絕緣基材上設(shè)有一個熔絲電路架構(gòu)以及一個熱敏電阻電路架構(gòu)；其中，熔絲電路架構(gòu)主要是由一個可熔鏈所構(gòu)成，熱敏電阻電路架構(gòu)是在一個高分子聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)材料與絕緣基材接觸的一端設(shè)有兩個內(nèi)部電極，另端則設(shè)有兩個外部電極，并且在絕緣基材上設(shè)有兩個導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個內(nèi)部電極與可熔鏈的連結(jié)，構(gòu)成一種由熔絲電路架構(gòu)及熱敏電阻電路架構(gòu)相并聯(lián)，而能夠承受高電壓高電流的表面黏著型保險絲構(gòu)造。
文檔編號H05K1/00GK1897203SQ200510084029
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者黃仁豪, 張志夷, 陳瑞盈, 陳振 申請人:科倫電器股份有限公司