專利名稱:防爆微型保護(hù)元件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種防爆微型保護(hù)元件，所述元件包括絕緣外殼、金屬熔體、端部電極、滅弧材料，端部電極包裹在絕緣外殼的兩端，金屬熔體懸空設(shè)置在絕緣外殼的內(nèi)部，金屬熔體的兩端分別與包裹在絕緣外殼上的兩端部電極電連接，滅弧材料設(shè)置在絕緣外殼和金屬熔體之間，所述絕緣外殼的端部設(shè)置至少一個(gè)連通絕緣外殼的內(nèi)部空間和外部空間的露出于端部電極的缺口，滅弧材料包含氣相二氧化硅和硅膠的雙層結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型元件兩端部的滅弧材料填充充分、填充時(shí)間短，氣相二氧化硅的強(qiáng)吸附能力對(duì)分?jǐn)鄿缁∑鹬饕饔?，氣相二氧化硅熱?dǎo)率與空氣相當(dāng)，在相同分?jǐn)嗄芰σ笙驴梢圆捎酶志€徑的金屬熔體，提高產(chǎn)品的抗浪涌能力。
【專利說明】防爆微型保護(hù)元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型保護(hù)元件，特別涉及一種分?jǐn)嗄芰Ω?、抗浪涌能力?qiáng)、體積微小的過電流保護(hù)元件，以及該保護(hù)元件的制作方法，屬于繼電保護(hù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在全球健康、環(huán)保、能源危機(jī)的極大壓力下，促使每個(gè)國家都在積極推廣和使用節(jié)能照明產(chǎn)品，LED是未來的新一代光源，由于其符合低碳、綠色和環(huán)保的社會(huì)發(fā)展需求，其已成為當(dāng)今照明發(fā)展的最大趨勢(shì)。隨著LED通用照明市場(chǎng)及LED路燈市場(chǎng)的拓展，作為其過電流保護(hù)用的保護(hù)元件產(chǎn)品在高浪涌承載能力及高分?jǐn)嗄芰Ψ矫娴囊笤絹碓絿?yán)格。目前市場(chǎng)上主流使用的LED照明用保護(hù)元件要求分?jǐn)嗄芰^高的、2512或2410尺寸規(guī)格封裝的產(chǎn)品，但現(xiàn)有產(chǎn)品的抗浪涌能力相對(duì)較差，在頻繁開關(guān)機(jī)、應(yīng)用環(huán)境苛刻及戶外照明等領(lǐng)域難以長期穩(wěn)定地工作。
[0003]中國專利CN203406255U中公開一種在陶瓷管中部帶有泄壓狹縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并以抽真空填充高溫硅膠工藝，得到分?jǐn)嗄芰_(dá)到250VAC 100A的保護(hù)元件產(chǎn)品，但此結(jié)構(gòu)狹縫的位置設(shè)置不佳，抽真空填充硅膠操作時(shí)，產(chǎn)品兩端部難以被完全填滿，從而造成分?jǐn)鄷r(shí)有薄弱環(huán)節(jié)存在，對(duì)產(chǎn)品的抽真空時(shí)間和分?jǐn)嗪细衤?，以及繼續(xù)提升產(chǎn)品分?jǐn)嗄芰Φ确矫娑即嬖谥鴺O大的影響；同時(shí)高溫硅膠本身的滅弧作用也十分有限，且直接以高溫硅膠作為滅弧材料時(shí)，硅膠的熱導(dǎo)率相對(duì)空氣來說較大，容易引起產(chǎn)品熔斷時(shí)間延長，從而需要降低熔體線徑以滿足其熔斷特性要求，這樣會(huì)削弱產(chǎn)品的抗浪涌能力，致使該產(chǎn)品的抗浪涌能力和分?jǐn)嗄芰荒軡M足目前LED戶外照明領(lǐng)域的特殊需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品存在的抗浪涌能力差及分?jǐn)嗄芰Φ偷膯栴}，本發(fā)明提供一種防爆微型表面貼裝式微型保護(hù)元件。首先，在微型保護(hù)元件的絕緣外殼的靠近端部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)缺口，一方面通過此缺口的泄壓作用來降低內(nèi)置于微型保護(hù)元件內(nèi)的金屬熔體熔斷時(shí)產(chǎn)生的爆炸壓力，另一方面解決了原泄壓狹縫設(shè)置在中間時(shí)，在絕緣外殼兩端內(nèi)部滅弧材料填充不充分的不良現(xiàn)象。其次，采用氣相二氧化硅-水和氣相二氧化硅-高溫硅膠的雙體系兩步真空灌膠工藝，向絕緣外殼內(nèi)填充滅弧材料。氣相二氧化硅的高比表面積(大于200m2/g)來吸附熔體的高溫金屬蒸汽，以快速降低金屬蒸汽產(chǎn)生的燃弧壓力；高溫硅膠的外部包裹來提供滅弧材料層的彈性結(jié)構(gòu)，以緩沖熔體斷開瞬間產(chǎn)生的爆炸壓力沖擊，并且氣相二氧化硅具有同空氣相接近的熱導(dǎo)率，從而減少原滅弧硅膠填充對(duì)保護(hù)元件熔斷作用的影響，將2410尺寸規(guī)格封裝的表面貼裝式微型保護(hù)元件產(chǎn)品的分?jǐn)嗄芰μ岣叩?50VAC100A以上、且具有高抗浪涌能力(其1In熔斷時(shí)間在1ms以上)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種防爆微型保護(hù)元件，包括絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4、滅弧材料6，端部電極3包裹在絕緣外殼I的兩端，金屬熔體2懸空設(shè)置在絕緣外殼I的內(nèi)部，金屬熔體2的兩端分別與包裹在絕緣外殼I上的兩個(gè)端部電極3通過焊料4固定并形成電連接，滅弧材料6設(shè)置在絕緣外殼I和金屬熔體2之間，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于:所述絕緣外殼I的端部設(shè)置至少一個(gè)連通絕緣外殼I的內(nèi)部空間和外部空間的缺口 5，所述缺口 5有部分尺寸未被端部電極3遮蓋，所述滅弧材料6由相貼合的硅膠層和氣相二氧化硅層構(gòu)成的包裹金屬熔體2的雙層結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明還有如下進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
[0007]進(jìn)一步地，所述絕緣外殼I的端部設(shè)置一個(gè)缺口 5。
[0008]進(jìn)一步地，所述絕緣外殼I的兩端分別設(shè)置一個(gè)缺口 5，所述兩個(gè)缺口 5位于絕緣外殼I的同一側(cè)面或者位于兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上。
[0009]進(jìn)一步地，所述絕緣外殼I的兩端部分別設(shè)置兩個(gè)缺口 5，所述四個(gè)缺口 5位于絕緣外殼I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上。
[0010]進(jìn)一步地，所述金屬熔體2為金屬絲材或金屬片材，所述金屬絲材為直絲材、曲絲材或繞絲材，所述金屬片材直片材、曲片材或繞片材。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述缺口 5的長度為絕緣外殼I寬度的20%_40%，缺口 5的未被端部電極3遮蓋部分的長度為絕緣外殼I長度的4%以上，缺口 5的寬度為絕緣外殼I上的缺口 5所在側(cè)面寬度的8%-50%。
[0012]氣相二氧化硅-水以及氣相二氧化硅-高溫液態(tài)硅膠雙體系分別按特定比例配制而成，采用兩步真空灌膠工藝將其充分填充絕緣外殼內(nèi)，包裹在金屬熔體周圍，形成所述滅弧材料。所述氣相二氧化硅的比表面積在200m2/g以上，粒度在3000目以上，熱導(dǎo)率與空氣相當(dāng)?shù)募{米級(jí)粉末材料，主要利用其高比表面積來快速吸附金屬熔體在分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，并降低因原硅膠填充物熱導(dǎo)率與空氣熱導(dǎo)率的不同而對(duì)產(chǎn)品熔斷特性產(chǎn)生不良的影響。
[0013]上述防爆微型保護(hù)元件的一種制作方法，包括以下步驟:
[0014]步驟1，產(chǎn)品組裝:組裝設(shè)備將絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4按正常工藝組裝成待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品；
[0015]步驟2，一次灌膠:將氣相二氧化硅與蒸餾水按0.05~0.15wt%:l的比例均勻混合，攪拌，配制成無明顯流動(dòng)性的漿料，然后將待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后，如0.1MPa，并維持其真空度20-300min，完成一次灌膠操作；
[0016]步驟3，清洗固化:將一次灌膠的保護(hù)元件產(chǎn)品浸于蒸餾水中，將保護(hù)元件產(chǎn)品表面的漿料清洗干凈，再置于80~100°C的烘箱中烘烤固化；
[0017]步驟4，二次灌膠:將氣相二氧化硅與高溫液態(tài)硅膠按0.03-0.lwt%:l的比例均勻混合，攪拌，配制成黏稠狀可流動(dòng)漿料，然后將固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持真空度lO-lOOmin，完成二次灌膠操作；
[0018]步驟5，清洗固化:采用硅膠清洗劑或硅烷偶聯(lián)劑將二次灌膠后的保護(hù)元件產(chǎn)品表面的硅膠清洗干凈，再置于烘箱中，按工藝設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行烘烤固化；
[0019]步驟6，球磨清洗:將所述固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品放在行星球磨機(jī)中，以玉米粒為研磨介質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)品表面異物清洗，行星球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為400~1000rpm。玉米粒與保護(hù)元件產(chǎn)品加入比例及球磨時(shí)間視具體產(chǎn)品體積與質(zhì)量決定。
[0020]本發(fā)明還有如下進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
[0021]進(jìn)一步地，在步驟I和步驟2之間還包括以下步驟:
[0022]字符印刷:在待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品表面印刷包括公司名稱、電流規(guī)格、特性信息的字號(hào)標(biāo)記7。
[0023]進(jìn)一步地，所述步驟5中的升溫曲線為60°C/15min —90°C/30min—120°C/15min階躍升溫曲線，也可以是斜坡升溫曲線。升溫曲線還可根據(jù)所使用的硅膠特性進(jìn)行調(diào)整，來滿足質(zhì)量要求。
[0024]保護(hù)元件產(chǎn)品制造完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，質(zhì)量檢測(cè)包括外觀挑選、儀器測(cè)式，并按目標(biāo)阻值對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)行分檔。
[0025]所述絕緣外殼是截面為圓形或方形的管狀外殼，材質(zhì)為陶瓷材料，優(yōu)選以玻璃纖維或氧化鋯摻雜等方式增韌的氧化鋁基陶瓷材料，以滿足其機(jī)械強(qiáng)度的要求。端部電極優(yōu)選以表面鍍金或鍍銀的黃銅金屬片制成帽狀端子。焊料為含鉛焊料或高溫?zé)o鉛焊錫。
[0026]所述缺口的長度為絕緣外殼的長度的20%_40%，其露出于端部電極3 (不被端部電極遮擋部分)的長度占絕緣外殼長度的4%以上，缺口的寬度為絕緣外殼上的缺口所在側(cè)面的寬度的8%-50%。如果絕緣外殼的兩端分別設(shè)置缺口，則可以適當(dāng)減小缺口的長度尺寸。缺口設(shè)置在絕緣外殼的端部，一方面可大大降低絕緣外殼的生產(chǎn)難度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；另一方面也可以降低產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)，字符標(biāo)記印刷的難度，使其可完全按照常規(guī)產(chǎn)品印刷工藝印刷，而當(dāng)缺口在產(chǎn)品中部時(shí)，必需防止字符印刷到缺口所在表面上；再一方面，這樣設(shè)置還可有效確保絕緣外殼的兩個(gè)端部充分填充滅弧材料，大大提高了填充效率，并可以大縮短填充時(shí)間。
[0027]所述滅弧材料充分填充在絕緣外殼內(nèi)，包裹在金屬熔體周圍，由氣相二氧化硅和硅膠構(gòu)成。氣相二氧化硅為比表面積在200m2/g以上、粒度在3000目以上、熱導(dǎo)率與空氣相當(dāng)?shù)募{米級(jí)粉末材料，氣相二氧化硅的高比表面積快速吸附金屬熔體在分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，并降低因硅膠填充物與空氣熱導(dǎo)率的不同而對(duì)產(chǎn)品熔斷特性的產(chǎn)生的不良影響。
[0028]有益效果
[0029]絕緣外殼的端部充分填充滅弧材料，通過在絕緣外殼的端部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)缺口，缺口連通絕緣外殼的內(nèi)部空間和外部空間，一方面使滅弧材料可以充分填充在絕緣外殼的端部，同時(shí)有利縮短填充時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；另一方面通過缺口緩沖燃弧壓力，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊。
[0030]降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，通過在滅弧材料中加入氣相二氧化硅，氣相二氧化硅具有的高比表面積可以快速吸附金屬熔體在分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽，降低燃弧壓力，從而降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，避免絕緣外殼爆裂。
[0031]提高分?jǐn)嗵匦院涂估擞磕芰?，在滅弧材料中加入的氣相二氧化硅的熱?dǎo)率與空氣的熱導(dǎo)率的相當(dāng)，有利提高保護(hù)元件的分?jǐn)嗄芰?；另外，在相同分?jǐn)嗄芰σ笙驴梢圆捎酶志€徑的金屬熔體，以提高產(chǎn)品的抗浪涌能力。
[0032]方便字符標(biāo)記印刷，缺口設(shè)置在絕緣外殼的端部，確保了字符標(biāo)記印刷在絕緣外殼的中部而不會(huì)印刷在缺口上，使字符標(biāo)記印刷工藝更簡單。

【附圖說明】

[0033]圖1本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件的立體示意圖。
[0034]圖2實(shí)施例1中防爆微型保護(hù)元件的剖面示意圖。
[0035]圖3實(shí)施例2中防爆微型保護(hù)元件的剖面示意圖。
[0036]圖4實(shí)施例3中防爆微型保護(hù)元件的剖面示意圖。
[0037]圖5實(shí)施例4中防爆微型保護(hù)元件的剖面示意圖。
[0038]圖6實(shí)施例5中防爆微型保護(hù)元件的剖面示意圖。
[0039]圖中，1-絕緣外殼，2-金屬熔體，3-端部電極，4-焊料，5-缺口，6-滅弧材料，7_字符標(biāo)記。

【具體實(shí)施方式】
[0040]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖、【具體實(shí)施方式】及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0041]本發(fā)的一種防爆微型保護(hù)元件，其包括絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4、缺口 5和滅弧材料6，如圖1-6所示。兩個(gè)端部電極3分別包裹在絕緣外殼I的兩端，并和絕緣外殼I固定。金屬熔體2懸空設(shè)置在絕緣外殼I的內(nèi)部，通常設(shè)置在絕緣外殼I的中央處，金屬熔體2的兩端分別通過焊料4固定在包裹在絕緣外殼I兩端上的端部電極3上，并與端部電極3形成電連接。滅弧材料6設(shè)置在絕緣外殼I和金屬熔體2之間，所述絕緣外殼I的端部設(shè)置至少一個(gè)露出于端部電極3的缺口 5，即缺口 5有部分尺寸未被端部電極3遮蓋，缺口 5連通絕緣外殼I的內(nèi)部空間和外部空間。缺口 5 —方面使滅弧材料可以充分填充在絕緣外殼內(nèi)的端部，同時(shí)有利縮短填充時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；另一方面通過缺口緩沖燃弧壓力，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊。
[0042]其中，絕緣外殼I是截面為圓形或方形的管狀外殼，材質(zhì)為陶瓷材料，優(yōu)選以玻璃纖維或氧化鋯摻雜等方式增韌的氧化鋁基陶瓷材料，以滿足其機(jī)械強(qiáng)度的要求。金屬熔體2采用金屬絲材、金屬片材或絕緣纖維芯外繞金屬絲材(也可以是片材)的結(jié)構(gòu)，金屬熔體的材料和尺寸根據(jù)保護(hù)元件的電流規(guī)格和應(yīng)用要求來選擇，以滿足其電流承載能力。焊料4為含鉛焊料或高溫?zé)o鉛焊錫。
[0043]其中，缺口 5在絕緣外殼成型時(shí)形成，缺口 5緊貼絕緣外殼端部設(shè)置，缺口 5可設(shè)置一個(gè)，也可設(shè)置多個(gè)。所述缺口 5的長度為絕緣外殼的長度的20%-40%，其露出于端部電極3的長度占絕緣外殼長度的4%以上，缺口寬度為絕緣外殼上的缺口所在側(cè)面的寬度的8%-50%。如果絕緣外殼兩端設(shè)置缺口，則可以適當(dāng)減小缺口的長度尺寸。缺口設(shè)置在絕緣外殼的端部，一方面可大大降低絕緣外殼的生產(chǎn)難度，降低生產(chǎn)成本；另一方面也可以降低產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)，字符標(biāo)記印刷的難度，使其可完全按照常規(guī)產(chǎn)品印刷工藝印刷，而當(dāng)缺口在產(chǎn)品中部時(shí)，必需防止字符印刷到缺口所在表面上；再一方面，這樣設(shè)置還可有效確保絕緣外殼的兩個(gè)端部充分填充滅弧材料，大大提高了填充效率，并可以大縮短填充時(shí)間。
[0044]其中，滅弧材料6包含氣相二氧化硅和硅膠，硅膠和氣相二氧化硅構(gòu)成包裹金屬熔體2的雙層結(jié)構(gòu)，硅膠層和氣相二氧化硅層的厚度比沒有特別要求，可以是任何厚度比，優(yōu)選地硅膠層設(shè)置在氣相二氧化硅層的外部。氣相二氧化硅-水以及氣相二氧化硅-高溫液態(tài)硅膠雙體系分別按特定比例配制而成，采用兩步真空灌膠工藝將其充分填充到絕緣外殼內(nèi)，形成硅膠和氣相二氧化硅的雙層結(jié)構(gòu)，包裹在金屬熔體周圍，構(gòu)成所述滅弧材料6 ο氣相二氧化硅為比表面積在200m2/g以上、粒度在3000目以上、熱導(dǎo)率與空氣相當(dāng)?shù)募{米級(jí)粉末材料，氣相二氧化硅的高比表面積快速吸附金屬熔體在分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，并降低因原硅膠填充物與空氣熱導(dǎo)率的不同而對(duì)產(chǎn)品熔斷特性的產(chǎn)生的不良影響。
[0045]采用商用組裝設(shè)備將絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4按正常工藝組裝成待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品。采用氣相二氧化硅-水混合均勻，形成無明顯流動(dòng)性的漿料，把待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品浸入前述漿料中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持其真空度一段時(shí)間，完成一次灌膠操作。蒸餾水清洗一次灌膠的保護(hù)元件產(chǎn)品，再將其置烘箱中烘烤固化。氣相二氧化硅-高溫硅膠均勻混合，配制成黏稠狀可流動(dòng)漿料，將固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品浸入前述漿料，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持真空度一段時(shí)間，完成二次灌膠操作。硅膠清洗劑或硅烷偶聯(lián)劑將二次灌膠后的保護(hù)元件產(chǎn)品表面的硅膠清洗干凈，再置于烘箱烘烤固化。經(jīng)上述工藝過程，在絕緣外殼I和金屬熔體2之間形成包含氣相二氧化硅和硅膠的所述滅弧材料6。
[0046]這了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件及其制作工藝做進(jìn)一步介紹。
[0047]實(shí)施例1
[0048]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，包括絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4、缺口 5、滅弧材料6和字符標(biāo)記7。在本實(shí)例中，防爆微型保護(hù)元件的尺寸為6.lmm*2.5mm*2.5mm(長*寬*高)。絕緣外殼I的兩端分別各固定一個(gè)端部電極3，其固定方式是端部電極3包裹在絕緣外殼I的端部上。金屬熔體2懸空設(shè)置在絕緣外殼I的內(nèi)部，優(yōu)選地，設(shè)置在絕緣外殼I的中央處，金屬熔體2的兩端分別通過焊料4固定在絕緣外殼I兩端上的端部電極3上，并與端部電極3形成電連接。滅弧材料6充分填充在絕緣外殼I和金屬熔體2之間。所述絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3和焊料4通過組裝設(shè)備裝配、焊接成為一個(gè)整體，稱之為待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品。所述絕緣外殼I的端部設(shè)置一個(gè)露出于端部電極3的缺口 5，缺口 5連通絕緣外殼I的內(nèi)部空間和外部空間。缺口 5的尺寸為2mm*0.3mm (長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I的長度的32.8%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的12%，露出端部電極3的長度為0.6mm，即其占絕緣外殼I的長度的9.8%。所述滅弧材料6是通過兩步真空灌膠工藝將氣相二氧化硅-水和氣相二氧化硅-高溫液態(tài)硅膠雙體系分別按規(guī)定比例配制漿料填充到絕緣外殼I內(nèi)部，再經(jīng)兩次烘烤固化后形成硅膠和氣相二氧化硅包裹金屬熔體2的雙層結(jié)構(gòu)。字符標(biāo)記7是通過絲網(wǎng)移印工藝將特定設(shè)計(jì)的符號(hào)印刷到絕緣外殼I的一個(gè)表面上。
[0049]其中，絕緣外殼I是截面為方形的管狀外殼，材質(zhì)為玻璃纖維。另外，絕緣外殼I也可以是截面為圓形的管狀外殼，絕緣外殼I的材質(zhì)也可以為氧化鋯摻雜增韌的氧化鋁基陶瓷材料。焊料4為高溫?zé)o鉛焊錫，也可以是含鉛焊料。金屬熔體2為金屬直絲材，也可以為金屬直片材。
[0050]實(shí)施例2
[0051]如圖3所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述金屬熔體2為金屬絲材，金屬熔體2首先繞在玻璃纖維線8上形成繞絲結(jié)構(gòu)，再將此繞絲懸空穿過絕緣外殼I內(nèi)部，所述繞絲的兩端分別并通過焊料4固定在設(shè)置于絕緣外殼I上的兩個(gè)端部電極3上，形成電連接。金屬熔體2也可以為金屬片材。實(shí)施例2與實(shí)施例I相同的部分在此將不再詳述。
[0052]實(shí)施例3
[0053]如圖4所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述絕緣外殼I同一側(cè)面的兩個(gè)端部分別設(shè)置一個(gè)缺口 5，缺口 5的尺寸均為1.8mm*0.3mm(長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I長度的29.5%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的12%，露出端部電極3的長度為0.4mm，即其占絕緣外殼I的長度的6.6%。實(shí)施例3與實(shí)施例1相同的部分在此將不再詳述。
[0054]實(shí)施例4
[0055]如圖5所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例4與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述絕緣外殼I的一側(cè)面的一端部設(shè)置一個(gè)缺口 5，所述側(cè)面的相對(duì)側(cè)面的另一端部設(shè)置另一個(gè)缺口 5。2個(gè)缺口 5的尺寸均為1.8mm*0.3mm (長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I的長度的29.5%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的12%，露出端部電極3的長度為0.4mm,即其占絕緣外殼I的長度的6.6%。實(shí)施例4與實(shí)施例1相同的部分在此將不再詳述。
[0056]實(shí)施例5
[0057]如圖6所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例5與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述絕緣外殼I的一側(cè)面的兩端部分別各設(shè)置一個(gè)缺口 5，所述側(cè)面的相對(duì)側(cè)面的兩端部分別設(shè)置一個(gè)缺口 5。4個(gè)缺口 5的尺寸均為1.8mm*0.3mm (長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I的長度的29.5%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的12%，露出端部電極3的長度為0.4mm,即其占絕緣外殼I的長度的6.6%。實(shí)施例5與實(shí)施例1相同的部分在此將不再詳述。
[0058]實(shí)施例6
[0059]如圖5所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例6與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述絕緣外殼I的一側(cè)面的一端部設(shè)置一個(gè)缺口 5，所述側(cè)面的相對(duì)側(cè)面的另一端部設(shè)置另一個(gè)缺口 5。2個(gè)缺口 5的尺寸均為2.44mm*1.25mm (長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I的長度的40%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的50%，露出端部電極3的長度為0.4mm,即其占絕緣外殼I的長度的6.6%。實(shí)施例6與實(shí)施例1相同的部分在此將不再詳述。
[0060]實(shí)施例7
[0061]如圖6所示，本發(fā)明的一種防爆微型保護(hù)元件，實(shí)施例7與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:所述絕緣外殼I的一側(cè)面的兩端部分別各設(shè)置一個(gè)缺口 5，所述側(cè)面的相對(duì)側(cè)面的兩端部分別設(shè)置一個(gè)缺口 5。4個(gè)缺口 5的尺寸均為1.22mm*0.2mm (長*寬)，即缺口 5的長度占絕緣外殼I的長度的20%，缺口 5的寬度占缺口 5所在側(cè)面的寬度的8%，露出端部電極3的長度為0.25mm,，即其占絕緣外殼I的長度的4%。實(shí)施例7與實(shí)施例1相同的部分在此將不再詳述。
[0062]實(shí)施例8
[0063]一種用于本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件的制作方法，包括以下步驟:
[0064]產(chǎn)品組裝:組裝設(shè)備將絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4按正常工藝組裝成待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品；
[0065]字符印刷:在待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品表面印刷包括公司名稱、電流規(guī)格、特性信息的字號(hào)標(biāo)記7
[0066]一次灌膠:將氣相二氧化硅與蒸餾水按0.lwt%:l的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢?，配制成無明顯流動(dòng)性的漿料，然后將待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后，如0.1MPa，并維持其真空度150min，完成一次灌膠操作；
[0067]清洗固化:將一次灌膠的保護(hù)元件產(chǎn)品浸于蒸餾水中，將保護(hù)元件產(chǎn)品表面的漿料清洗干凈，再置于90的烘箱中烘烤固化；
[0068]二次灌膠:將氣相二氧化硅與高溫液態(tài)硅膠按0.08wt%:1的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢?，配制成黏稠狀可流?dòng)漿料，然后將固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持真空度50min，完成二次灌膠操作；
[0069]清洗固化:采用硅膠清洗劑或硅烷偶聯(lián)劑將二次灌膠后的保護(hù)元件產(chǎn)品表面的硅膠清洗干凈，再置于烘箱中，按工藝設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行烘烤固化；升溫曲線為600C /15min — 90°C /30min — 120°C /15min階躍升溫曲線，也可以是斜坡升溫曲線。升溫曲線還可根據(jù)所使用的硅膠特性進(jìn)行調(diào)整，來滿足質(zhì)量要求。
[0070]球磨清洗:將所述固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品放在行星球磨機(jī)中，以玉米粒為研磨介質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)品表面異物清洗，行星球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為800rpm。玉米粒與保護(hù)元件產(chǎn)品加入比例及球磨時(shí)間視具體產(chǎn)品體積與質(zhì)量決定。
[0071]保護(hù)元件產(chǎn)品制造完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，質(zhì)量檢測(cè)包括外觀挑選、儀器測(cè)式，并按目標(biāo)阻值對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)行分檔。
[0072]實(shí)施例9
[0073]本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件的一種制作方法，包括以下步驟:
[0074]產(chǎn)品組裝:組裝設(shè)備將絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4按正常工藝組裝成待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品；
[0075]字符印刷:在待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品表面印刷包括公司名稱、電流規(guī)格、特性信息的字號(hào)標(biāo)記7
[0076]一次灌膠:將氣相二氧化硅與蒸餾水按0.05wt%:1的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢瑁渲瞥蔁o明顯流動(dòng)性的漿料，然后將待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后，如0.1MPa，并維持其真空度20min，完成一次灌膠操作；
[0077]清洗固化:將一次灌膠的保護(hù)元件產(chǎn)品浸于蒸餾水中，將保護(hù)元件產(chǎn)品表面的漿料清洗干凈，再置于80°C的烘箱中烘烤固化；
[0078]二次灌膠:將氣相二氧化硅與高溫液態(tài)硅膠按0.03wt%:1的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢瑁渲瞥绅こ頎羁闪鲃?dòng)漿料，然后將固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持真空度lOmin，完成二次灌膠操作；
[0079]清洗固化:采用硅膠清洗劑或硅烷偶聯(lián)劑將二次灌膠后的保護(hù)元件產(chǎn)品表面的硅膠清洗干凈，再置于烘箱中，按工藝設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行烘烤固化；升溫曲線為600C /15min — 90°C /30min — 120°C /15min階躍升溫曲線，也可以是斜坡升溫曲線。升溫曲線還可根據(jù)所使用的硅膠特性進(jìn)行調(diào)整，來滿足質(zhì)量要求。
[0080]球磨清洗:將所述固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品放在行星球磨機(jī)中，以玉米粒為研磨介質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)品表面異物清洗，行星球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為400rpm。玉米粒與保護(hù)元件產(chǎn)品加入比例及球磨時(shí)間視具體產(chǎn)品體積與質(zhì)量決定。
[0081]保護(hù)元件產(chǎn)品制造完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，質(zhì)量檢測(cè)包括外觀挑選、儀器測(cè)式，并按目標(biāo)阻值對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)行分檔。
[0082]實(shí)施例10
[0083]一種用于本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件的制作方法，包括以下步驟:
[0084]產(chǎn)品組裝:組裝設(shè)備將絕緣外殼1、金屬熔體2、端部電極3、焊料4按正常工藝組裝成待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品；
[0085]字符印刷:在待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品表面印刷包括公司名稱、電流規(guī)格、特性信息的字號(hào)標(biāo)記7
[0086]一次灌膠:將氣相二氧化硅與蒸餾水按0.15wt%:1的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢?，配制成無明顯流動(dòng)性的漿料，然后將待灌膠保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后，如0.1MPa,并維持其真空度300min，完成一次灌膠操作；
[0087]清洗固化:將一次灌膠的保護(hù)元件產(chǎn)品浸于蒸餾水中，將保護(hù)元件產(chǎn)品表面的漿料清洗干凈，再置于100°c的烘箱中烘烤固化；
[0088]二次灌膠:將氣相二氧化硅與高溫液態(tài)硅膠按0.lwt%:1的比例均勻混合，充分?jǐn)嚢?，配制成黏稠狀可流?dòng)漿料，然后將固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品完全沒入所述漿料，并將整體放于真空設(shè)備中，抽真空達(dá)到工藝設(shè)定真空度后并維持真空度lOOmin，完成二次灌膠操作；
[0089]清洗固化:采用硅膠清洗劑或硅烷偶聯(lián)劑將二次灌膠后的保護(hù)元件產(chǎn)品表面的硅膠清洗干凈，再置于烘箱中，按工藝設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行烘烤固化；升溫曲線為600C /15min — 90°C /30min — 120°C /15min階躍升溫曲線，也可以是斜坡升溫曲線。升溫曲線還可根據(jù)所使用的硅膠特性進(jìn)行調(diào)整，來滿足質(zhì)量要求。
[0090]球磨清洗:將所述固化后的保護(hù)元件產(chǎn)品放在行星球磨機(jī)中，以玉米粒為研磨介質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)品表面異物清洗，行星球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為lOOOrpm。玉米粒與保護(hù)元件產(chǎn)品加入比例及球磨時(shí)間視具體產(chǎn)品體積與質(zhì)量決定。
[0091]保護(hù)元件產(chǎn)品制造完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，質(zhì)量檢測(cè)包括外觀挑選、儀器測(cè)式，并按目標(biāo)阻值對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)行分檔。
[0092]本發(fā)明的防爆微型保護(hù)元件的絕緣外殼的端部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)缺口，滅弧材料為包含氣相二氧化硅和硅膠的混合體，利用兩步真空灌膠工藝進(jìn)行灌膠，使滅弧材料充分填充在絕緣外殼內(nèi)部，將2410尺寸規(guī)格封裝的防爆微型保護(hù)元件的分?jǐn)嗄芰μ岣叩?50VAC100A以上、且具有尚抗浪涌能力。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下進(jìn)步性:
[0093]I)絕緣外殼的端部充分填充滅弧材料，通過在絕緣外殼的端部設(shè)置一個(gè)或多個(gè)缺口，缺口連通絕緣外殼的內(nèi)部空間和外部空間，一方面使滅弧材料可以充分填充到絕緣外殼的端部，同時(shí)有利縮短填充時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；另一方面通過缺口緩沖燃弧壓力，降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊。
[0094]2)降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，通過在滅弧材料中加入氣相二氧化硅，氣相二氧化硅具有的高比表面積可以快速吸附金屬熔體在分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽，降低燃弧壓力，從而降低燃弧壓力對(duì)絕緣外殼的沖擊，避免絕緣外殼爆裂。
[0095]3)提高分?jǐn)嗵匦院涂估擞磕芰?，在滅弧材料中加入的氣相二氧化硅的熱?dǎo)率與空氣的熱導(dǎo)率的相當(dāng)，有利提高保護(hù)元件的分?jǐn)嗄芰?；另外，在相同分?jǐn)嗄芰σ笙驴梢圆捎酶志€徑的金屬熔體，以提高產(chǎn)品的抗浪涌能力。
[0096]4)方便字符標(biāo)記印刷，缺口設(shè)置在絕緣外殼的端部，確保了字符標(biāo)記印刷在絕緣外殼的中部而不會(huì)印刷在缺口上，使字符標(biāo)記印刷工藝更簡單。
[0097]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(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)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(huì)有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種防爆微型保護(hù)元件，包括絕緣外殼(1)、金屬熔體(2)、端部電極(3)、焊料(4)、滅弧材料(6 )，端部電極(3 )包裹在絕緣外殼(I)的兩端，金屬熔體(2 )懸空設(shè)置在絕緣外殼(I)的內(nèi)部，金屬熔體(2 )的兩端分別與包裹在絕緣外殼(I)上的兩個(gè)端部電極(3 )通過焊料(4)固定并形成電連接，滅弧材料(6)設(shè)置在絕緣外殼(I)和金屬熔體(2)之間，其特征在于:所述絕緣外殼(I)的端部設(shè)置至少一個(gè)連通絕緣外殼(I)的內(nèi)部空間和外部空間的缺口(5)，所述缺口(5)有部分尺寸未被端部電極(3)遮蓋，所述滅弧材料(6)由相貼合的硅膠層和氣相二氧化硅層構(gòu)成的包裹金屬熔體(2 )的雙層結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆微型保護(hù)元件，其特征在于:所述絕緣外殼(I)的端部設(shè)置一個(gè)缺口(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆微型保護(hù)元件，其特征在于:所述絕緣外殼(I)的兩端部分別設(shè)置一個(gè)缺口(5)，所述兩個(gè)缺口(5)位于絕緣外殼(I)的同一側(cè)面或者位于兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆微型保護(hù)元件，其特征在于:所述絕緣外殼(I)的兩端部分別設(shè)置兩個(gè)缺口(5)，所述四個(gè)缺口(5)位于絕緣外殼(I)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的一種防爆微型保護(hù)元件，其特征在于:所述金屬熔體(2)為金屬絲材或金屬片材，所述金屬絲材為直絲材、曲絲材或繞絲材，所述金屬片材直片材、曲片材或繞片材。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防爆微型保護(hù)元件，其特征在于:所述缺口(5)的長度為絕緣外殼(I)長度的20%-40%，缺口(5)的未被端部電極(3)遮蓋部分的長度為絕緣外殼(I)長度的4%以上，缺口( 5 )的寬度為絕緣外殼(I)上的缺口( 5 )所在側(cè)面寬度的8%-50%。
【文檔編號(hào)】H01H85-38GK204289342SQ201420622946
【發(fā)明者】南式榮, 楊漫雪, 劉明龍 [申請(qǐng)人]南京薩特科技發(fā)展有限公司