一種過流保護用熔斷器及其制作方法技術

本發明專利技術涉及一種過流保護用熔斷器及其制作方法，該熔斷器包括由高介電常數介質制成的基板及設置在基板上下兩側的第一電極和第二電極；第一電極包括隔開并列設置的兩部分；熔斷體的兩端分別連接在第一電極的兩部分上，或者熔斷體與第一電極的兩部分為一體式。本發明專利技術熔斷器結構，降低了在雷擊及短路等暫態過程中瞬時大電流對熔斷器帶來的沖擊，有助于瞬時的滅弧，使熔斷器在大電流沖擊過程中避免炸裂及燒毀，避免二次傷害的產生，熔斷器的脈沖壽命延長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于涉及一種電路保護裝置，具體涉及一種過流保護裝置的結構及其制作方法。
技術介紹
為了保證電路的安全運行，熔斷器經常被安裝在電路中，當電路發生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，有可能損壞電路中的部分器件進而有可能燒毀電路甚至造成火災，那么，熔斷器就會在電流異常升到一定的高度和保持一定的時間后，自身熔斷，切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。現有常規的過流保護熔斷器均采用一由金屬絲線作為熔斷體，外加玻璃管等為外套，配兩個作為端子的銅帽制成。其中的金屬絲用于在正常電流下通電，并且一定電流的情況下熔斷而切斷電路。現實中，目前各種熔斷器由于受材料及結構的原因，都有抗大電流沖擊能力不夠的弊端。即，在進行雷擊及短路的試驗時，會因熔斷絲出現拉弧（即電弧）出現熔斷器炸裂及燒毀等極端現象，產生了消費者難以接受的風險隱患。而，目前熔斷器生產商向整機廠商推薦的抗沖擊保險絲，基本都是在損失了過載保護功能的前提，一味放大熔斷器的過載容量。這樣，在電器出現低倍率過載時，熔斷器根本不能斷開，保護不了電器。
技術實現思路
針對上述缺陷，本專利技術的目的是提供一種能耐受電流脈沖及長壽命，并且具有高分斷能力的過流保護用熔斷器及其制作方法。本專利技術的技術方案為：一種過流保護用熔斷器，該熔斷器包括由高介電常數介質制成的基板及設置在基板上下兩側的第一電極和第二電極；第一電極包括隔開并列設置的兩部分；熔斷體的兩端分別連接在第一電極的兩部分上，或者熔斷體與第一電極的兩部分為一體式。優選的，基板材料相對介電常數大于100。優選的，熔斷體為線材、片材、或者是金屬束線或繞線，或者是現有保險絲的形式，通過焊接的形式跨接在第一電極的兩部分之間。在一個具體實施例中，熔斷體與第一電極為一體式，構成工字型或Z字型，或者，第一電極的兩部分在相對側設有U型槽，熔斷體設置在U型槽內，與第一電極構成兩個相對的E字型。在一個具體實施例中，基板和第二電極均多于一層，二者交替設置，第二電極交錯裸露在基板的兩個端面。例如，采用多層共燒技術制作成多層基板材料與第二電極多層金屬材料的復合體。在一個具體實施例中，由多于一個熔斷器結構并聯構成。進一步的，第二電極下設置絕緣的底板，底板上設置焊盤；熔斷器兩端設置端電極，連接第一電極與焊盤。上述過流保護用熔斷器的制作方法，在作為基板的瓷片上設置第一電極及第二電極并經燒結；在作為底板的雙面PCB板上蝕刻與第二電極對應的電極面；將二者焊接在一起，并將熔斷體焊接在其上。在一個具體實施例中，基板瓷料制成胚片后，在正反面分別按若干行和若干列的重復排列形式設置第一電極、第二電極和熔斷體，而后切割成單個的熔斷器結構。本專利技術設計的熔斷器結構，利用高介電常數的材料作基板，改變了熔斷器內熔斷體周圍的電場形態及通過特殊的電極設計形成儲能部件降低了在雷擊及短路等暫態過程中瞬時大電流對熔斷器帶來的沖擊。結構設計中帶來的電場分布的改變，進而改變熔斷體熔斷時電弧形態，有助于瞬時的滅弧（即：快速地終止電弧）。由于該熔斷器能夠承受大電流沖擊，大電流的分斷能力得以提高，從而使熔斷器在大電流沖擊過程中避免炸裂及燒毀，避免二次傷害的產生。由于能平抑脈沖鋒值，減小脈沖電流對熔斷體的傷害，使得熔斷器的脈沖壽命延長。附圖說明圖1為本專利技術第一個具體實施例的熔斷器表面貼裝（SMD）式結構示意圖。圖2為第一個具體實施例的變型，熔斷體跨接在上電極上面。圖3為本專利技術第二個具體實施例的熔斷器表面貼裝、熔斷體與上電極一體式結構示意圖。圖4為第二個具體實施例的第一個變型。圖5為第二個具體實施例的第二個變型。圖6為本專利技術第三個具體實施例的熔斷器表面貼裝、基板為多層式結構示意圖。圖7為第三個具體實施例的一個變型。圖8為本專利技術第四個具體實施例的熔斷器表面貼裝式結構示意圖。圖9為第一個具體實施例的熔斷器表面貼裝（SMD）制作方法流程圖。圖10為第四個具體實施例的熔斷器表面貼裝制作方法流程圖。圖11為本專利技術一個具體實施方式的上電極及熔斷體印制圖（俯視）。圖12為下電極印制圖（仰視）。圖13為圖10、11的具體實施方式制成的帶上電極和熔斷體及下電極的基板結構示意圖。圖14為底板上焊盤印制圖（仰視）。圖15為圖13的具體實施方式制成的底板結構示意圖。其中：上電極1、基板2、下電極3、熔斷體4、焊盤5、端電極6、底板7、外殼8、引腳9、熔斷部101、U型槽102。具體實施方式本專利技術的過流保護用熔斷器，包括由高介電常數介質制成的基板及設置在基板兩側的第一電極和第二電極。第一電極包括隔開并列設置的兩部分。熔斷體的兩端分別連接在兩部分上，或者熔斷體與第一電極為一體式。在一個優選的具體實施方式中，熔斷器從上到下依次包括相平行的第一電極（上電極1）、基板2、第二電極（下電極3）、底板7。上電極1和下電極3為薄板狀并相平行，將基板2夾在中間。上電極1包括有一定間隔、并列設置的兩部分。基板2可以為整塊或者分為相隔開的兩部分。下電極3端部與基板2端部留有適當的間隙，下電極3的兩端被底板7包住。基板2下表面兩端和下電極3下表面附著絕緣的底板7。底板7下表面兩端設置兩個焊盤5（與下電極3相錯開，與上電極1兩端相對），用于在線路板上焊接，并通過端電極6與上電極1連接。熔斷器兩端設置端電極6，連接上電極1與焊盤5的端面，端電極6上可以焊接鍍錫銅線或銅包鋼鍍錫線作為引腳9以便于熔斷器與其他線路的連接安裝。熔斷器整體由絕緣材料制成的外殼8包覆。熔斷體4可以通過焊接（錫焊、壓接點焊）跨接在上電極1的兩部分間，或直接與上電極1整體制作。在第一個具體實施例中，熔斷體4的兩端分別連接在上電極1的兩部分的上表面。如圖1，熔斷體4為片狀，跨接在上電極1的兩部分的間隙上，焊接后熔斷體4可能松動而形成“拱形”（如圖2）。熔斷體4也可以是絲材，片材及金屬束線或繞線；可以是現有保險絲制作的相同形式，或者是其他類似形狀。在第二個具體實施例中，熔斷體4與上電極1的兩部分為一體制成。如圖3-5，熔斷體4（此時為上電極1的一部分，熔斷部101）為長片狀，與上電極1構成工字型或Z字型，或者，上電極1的兩部分在相對側設有U型槽102，熔斷體4設置在U型槽102內，與上電極1構成兩個相對的E字型。本專利技術的熔斷器可以包括多層基板2和多層下電極3，二者交替設置，下電極3交錯裸露在基板2的兩個端面（每一層下電極3只有一個端面裸露），與端電極6連接。如圖6和7所示的第三個具體實施例中，基板2與下電極3交替制作成多層結構，最下層基板作為底板。基板2可以是多層共燒技術制作成多層陶瓷（和聚合物）與作為內電極（也就是下電極3）的多層金屬的復合體。本專利技術的熔斷器可以作為一個單體，也可以制作為多個單元的集成體。本專利技術的熔斷器可以由多個上述的熔斷器結構并聯構成，每個熔斷器結構均設置相應的熔斷體4，如圖8所示的多組并排熔斷器。...

【技術保護點】
一種過流保護用熔斷器，其特征在于：該熔斷器包括由高介電常數介質制成的基板及設置在基板上下兩側的第一電極和第二電極；第一電極包括隔開并列設置的兩部分；熔斷體的兩端分別連接在第一電極的兩部分上，或者熔斷體與第一電極的兩部分為一體式。

【技術特征摘要】
1.一種過流保護用熔斷器，其特征在于：該熔斷器包括由高介電常數介質制成的基板及設置在基板上下兩側的第一電極和第二電極；第一電極包括隔開并列設置的兩部分；熔斷體的兩端分別連接在第一電極的兩部分上，或者熔斷體與第一電極的兩部分為一體式。
2.根據權利要求1所述的過流保護用熔斷器，其特征在于：基板材料相對介電常數大于100。
3.根據權利要求1所述的過流保護用熔斷器，其特征在于：熔斷體為線材、片材、或者是金屬束線或繞線，或者是現有保險絲的形式，通過焊接的形式跨接在第一電極的兩部分之間。
4.根據權利要求1所述的過流保護用熔斷器，其特征在于：熔斷體與第一電極為一體式，構成工字型或Z字型，或者，第一電極的兩部分在相對側設有U型槽，熔斷體設置在U型槽內，與第一電極構成兩個相對的E字型。
5.根據權利要求1~4之一所述的過流保護用熔斷器，其特征在于：基板和第二電極均多于一層，二者交替設置，第二電極交錯裸露在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李永清，
申請(專利權)人：長沙三瑞傳感技術有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43