專利名稱：具有雙電路架構(gòu)的表面黏著型保險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)絲構(gòu)造。
背景技術(shù)：
按，一般電氣裝置會(huì)設(shè)定最大使用電流，當(dāng)所使用的電流超過時(shí)，有可能會(huì)使裝置受損或燒毀，保險(xiǎn)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(xiǎn)絲時(shí)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(huì)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(huì)因?yàn)榻幽_占掉印刷電路板兩面的空間，而且接腳的焊點(diǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)剖視圖，此表面黏著型保險(xiǎn)絲主要是在一個(gè)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(gè)相對(duì)應(yīng)部位設(shè)有外部電極，此兩個(gè)相對(duì)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(shí)，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(xiǎn)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(shí)際上許多電氣電路是長(zhǎng)時(shí)間處于高電壓高電流的運(yùn)作狀態(tài)，在此情況下整個(gè)電路架構(gòu)將因?yàn)榻M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(gè)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(xiǎn)絲，此表面黏著型保險(xiǎn)絲是在一個(gè)絕緣基材10的表面絕緣層10a設(shè)有一個(gè)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(gè)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(gè)相對(duì)應(yīng)的外部電極41，其中之一個(gè)外部電極41是與可熔鏈21連結(jié)，另外設(shè)有錫點(diǎn)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(xiǎn)絲構(gòu)造；然而，如此的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(gè)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(gè)絕緣基材的兩個(gè)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(gè)可熔鏈構(gòu)成，熱敏電阻電路架構(gòu)則是在一個(gè)高分子聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)材料的兩端個(gè)別設(shè)有兩個(gè)外部電極，以及兩個(gè)內(nèi)部電極，兩個(gè)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(gè)導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個(gè)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(xiǎn)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(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本發(fā)明的表面黏著型保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)分解圖；圖3為本發(fā)明的表面黏著型保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為本發(fā)明的表面黏著型保險(xiǎn)絲主要加工制造流程圖。
圖號(hào)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(diǎn)60導(dǎo)體61穿孔62導(dǎo)電層70保護(hù)層
具體實(shí)施例方式
為能使貴審查員清楚本發(fā)明的組成，以及實(shí)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(xiǎn)絲及其制法」，其整個(gè)表面黏著型保險(xiǎn)絲的基本結(jié)構(gòu)組成如圖2及圖3所示，是在一個(gè)絕緣基材10上設(shè)有一個(gè)熔絲電路架構(gòu)20以及一個(gè)熱敏電阻電路架構(gòu)30，于實(shí)施時(shí)，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(gè)板面，熔絲電路架構(gòu)20是由一個(gè)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(gè)高分子聚合物正溫度系數(shù)材料31的底端設(shè)有兩個(gè)外部電極41，以及在其與絕緣基材10接觸的一端設(shè)兩個(gè)內(nèi)部電極42，并且在絕緣基材10上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)體60分別構(gòu)成兩個(gè)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(xiǎn)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(gè)表面黏著型保險(xiǎn)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(gè)外部電極41的電路導(dǎo)通，使整個(gè)電氣電路仍能正常運(yùn)作。
在具體實(shí)施時(shí)，導(dǎo)體60是由一個(gè)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(gè)表面黏著型保險(xiǎn)絲亦可在的可熔鏈21的中間位置設(shè)有一個(gè)錫點(diǎn)50，此錫點(diǎn)50不同于可熔鏈21的銅金屬，以當(dāng)錫點(diǎn)50因?yàn)檫^電流負(fù)載熔化時(shí)，可讓可熔鏈21變?yōu)殄a銅合金，以使可熔鏈21具有較單獨(dú)的錫或銅更低的熔點(diǎn)，亦使該可熔鏈21裝置的作用溫度降低，以提高整體保險(xiǎn)絲的性能。
請(qǐng)同時(shí)配合參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，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(duì)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(gè)相對(duì)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(xiǎn)絲欲進(jìn)一步在可熔鏈的中間部位建制錫層時(shí)，整個(gè)表面黏著型保險(xiǎn)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(gè)絕緣基材的上表面覆蓋光阻材，再以光罩或底片對(duì)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(gè)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(diǎn)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(xiǎn)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(qǐng)；然而，以上的實(shí)施說明及圖式所示，是本發(fā)明較佳實(shí)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(qǐng)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(xiǎn)絲，是在一個(gè)絕緣基材上設(shè)有一個(gè)熔絲電路架構(gòu)以及一個(gè)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(gè)可熔鏈所構(gòu)成，該熱敏電阻電路架構(gòu)是在一個(gè)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(gè)內(nèi)部電極，另端則設(shè)有兩個(gè)外部電極，并且在該絕緣基材上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個(gè)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(xiǎn)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(xiǎn)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(gè)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(xiǎn)絲，其中各該導(dǎo)體是由一個(gè)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(xiǎn)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(gè)錫點(diǎn)。
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(xiǎn)絲，其中該可熔鏈的區(qū)域覆蓋一個(gè)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(xiǎn)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(xiǎn)絲的制法，其特征在于包括有下列步驟a、在一個(gè)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(gè)相對(duì)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(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)絲是在一個(gè)絕緣基材上設(shè)有一個(gè)熔絲電路架構(gòu)以及一個(gè)熱敏電阻電路架構(gòu)；其中，熔絲電路架構(gòu)主要是由一個(gè)可熔鏈所構(gòu)成，熱敏電阻電路架構(gòu)是在一個(gè)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(gè)內(nèi)部電極，另端則設(shè)有兩個(gè)外部電極，并且在絕緣基材上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)體分別構(gòu)成兩個(gè)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(xiǎn)絲構(gòu)造。
文檔編號(hào)H05K1/00GK1897203SQ200510084029
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)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(qǐng)人:科倫電器股份有限公司