專利名稱：一種溫度保險裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電路保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在電路中切斷電流以保護(hù)電路或元器件的溫度激活保險裝置。
當(dāng)電略出現(xiàn)異常情況時，電路表面溫度升高比電流升高更能直接反映電路的異常程度，因此，溫度保險比電流保險更具優(yōu)越性。在電路中，為使電略或元件不致因出現(xiàn)異常情況而損壞，就需要在電路中加入保險斷開電路的溫度保險。美國專利US5097247公開了一種溫度保險，該保險包括電絕緣基板、兩個電極以及其上的焊料、兩個電極端頭以及搭接在它們之間的第二種焊料，其中第一種焊料的熔點(diǎn)溫度必須比第二種焊料的熔點(diǎn)溫高。當(dāng)保險激活時，連接兩個電極端頭所用的連接合金材料第二種焊料熔化，熔化后的合金材料由于在液態(tài)合金與兩電極及電極端頭上所淀積的合金材料的親和力的作用下向兩個電極擴(kuò)展，當(dāng)液態(tài)合金擴(kuò)展到一定積度時，液態(tài)合金斷開，達(dá)到斷開保險的目的。該保險利用不同材料之間的親和力，但親和力的作用并不十分強(qiáng)，這就影響保險裝置的保險系數(shù)。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用液體表面張力效應(yīng)斷開保險，保險系數(shù)更高的溫度保險。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)的溫度保險有一個絕緣基板，其上有兩個獨(dú)立的電極，兩電極內(nèi)側(cè)有兩個相向的電極端頭，電極和電極端頭上都淀積有合金材料，兩電極端頭也由合金材料連接，并在端頭連接合金上覆蓋有一層保護(hù)連接合金在液態(tài)時表面活性的物質(zhì)，電極和電極端頭以及端頭連接部分都包封有一層絕緣保護(hù)層，本發(fā)明的關(guān)鍵之處在于電極端頭連接部分的合金與淀積于電極上的合金材料相同。
從物理學(xué)理論可知不同材料的之間的親和力的大小取決于其材料之間的屬性的相似性。兩種材料的相似性越大，這兩種材料的分子之間的親和力越大。如果材料相同，親和力將達(dá)到理論上的最大極限值，這時的親和力在材料處于液態(tài)下即表現(xiàn)為分子表面張力。本發(fā)明由于在電極上淀積的合金材料與電極端頭連接合金材料相同，因此在合金材料熔化以后連接端頭的合金由于分子表面張力的作用而迅速向兩個電極收縮。由于使保險斷開的分子表面張力大于美國專利中使保險斷開的不同材料分子之間的親和力，因而應(yīng)用表面張力斷開保險的本專利比應(yīng)用分子之間親和力斷開保險的美國專利具有更高的保險系數(shù)。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明實(shí)施例

圖1為溫度保險結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A′向剖視圖；圖3-8為溫度保險制做過程示意圖。
如圖1、2所示，本溫度保險是在絕緣基板7上淀積兩個導(dǎo)電電極(1a、1b)，淀積方法可以是印刷、燒結(jié)方面的技術(shù)；電極(1a、1b)有兩個相向的電極端頭(2a、2b)，電極與電極端頭淀積有合金材料層3，電極端頭(2a、2b)之間的連接部4也用相同的合金材料連接。保險的激活溫度就是連接兩個電極端頭所用合金材料的熔點(diǎn)，因?yàn)椴煌辖鸩牧嫌胁煌娜埸c(diǎn)，所以選擇合適的合金材料就能制作任一指定溫度的溫度激活保險。為保證斷開的可靠性，連接兩個電極端頭合金材料的多少必須少于兩個電極淀積合金后還能吸納的合金量。為保證連接兩個電極端頭所用的合金材料在熔化以后有較好的流動性，使液態(tài)合金能迅速流向兩個電極，至少在連接兩個電極端頭的合金上覆蓋有一定量的能保持液態(tài)合金表面有較強(qiáng)活性的物質(zhì)5，如助焊劑或含有這類物質(zhì)的材料。為保護(hù)溫度保險，還在兩個電極及電極端頭以及連接合金上覆蓋有一層乳膠或硅膠類物質(zhì)6，以保護(hù)溫度保險。本溫度保險在電路中要求在保護(hù)層其附近放置一功率器件，當(dāng)一定電流流過這一器件時，利用功率器件所產(chǎn)生的熱量使溫度保險的基板溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定保護(hù)溫度時，連接合金熔化，斷開。溫度保險與功率器件的位置關(guān)系依據(jù)保護(hù)電路的具體情況而定，一般情況下需要功率器件盡可能靠近溫度保險。
如圖3-8所示，本溫度保險的制造工藝如下1.在96％的三氧化二鋁陶瓷基板上印刷鈀銀導(dǎo)體漿料，然它經(jīng)燒結(jié)制成保險電極，電極包含兩個電極內(nèi)側(cè)的兩個相向的電極端頭，兩上電極端頭之間有一定間隙，間隙的寬度取決于兩個電極在熔化后所能吸納的合金量。
2.選用Sn∶Pb∶Ag為62∶36∶2的合金材料，采用印刷和再流方式在保險電極和電極端頭焊一層錫合金，錫合金的厚度建議控制在100微米左右。
3.去掉在電極淀積合金過程中所帶來的雜質(zhì)，如合金再流后殘余的助焊劑，可以采用清洗方法。
4.在電極上覆蓋阻焊劑，除兩個兩電端頭外全部覆蓋，阻焊劑的選擇可以是水清洗、溶劑清洗等。
5.仍采用Sn∶Pb∶Ag為62∶36∶2的合金材料，采用印刷方式，將其圖形搭接在兩個電有端頭上，然后用再流方式進(jìn)行連接。在再流連接時電極及電極端頭上淀積的合金材料也已經(jīng)熔化，但由于阻焊劑的作用，熔化后的合金無法向兩個電極流動，因而不會影響電極端頭的連接。
6.去除電極上的阻焊劑。
7.給電極端頭連接合金上覆蓋一定量的助焊劑或含助焊劑物質(zhì)，以保護(hù)液態(tài)合金表面活性。
8.最后，將電極、電極端頭及其連接部分全部用乳膠進(jìn)行包封，以保護(hù)保險結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種溫度保險，它有一個絕緣基板，其上有兩個獨(dú)立的電極，兩電極內(nèi)側(cè)有兩個相向的電極端頭，電極和電極端頭上都淀積有合金材料，電極端頭由合金材料連接，并在端頭連接合金上覆蓋有一層保護(hù)連接合金在液態(tài)時表面活性的物質(zhì)，電極和電極端頭以及端頭連接部分包封有一層絕緣保護(hù)層，其征特在于電極端頭連接部分的合金與淀積于電極上的合金材料相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度保險，其特征在于所述的保護(hù)液態(tài)合金表面活性的物質(zhì)可選助焊劑或含助焊劑的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明是用于電路保護(hù)的一種溫度保險,它包含絕緣基板、兩個電極、兩個電極端頭的連接合金、為保護(hù)液態(tài)合金流動性的一定數(shù)量的助焊劑或含助焊劑物質(zhì)、保護(hù)溫度保險的外部包封,其中淀積于電極上的合金與連接兩電極端頭的合金材料相同。當(dāng)一定的電流流過這一器件時,利用功率電阻器件所產(chǎn)生的熱量使基板溫度升高,當(dāng)達(dá)到預(yù)定保護(hù)溫度時,連接合金熔化,在助焊劑的作用下,由于液態(tài)合金的表面張力效應(yīng),液態(tài)合金將向保險的兩個電極收縮,從而使保險斷開,達(dá)到保險之目的,保險系數(shù)極高。
文檔編號G01K11/00GK1189609SQ9710778
公開日1998年8月5日 申請日期1997年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月18日
發(fā)明者劉俊明, 羅俐 申請人:四川儀表六廠