[发明专利]表面贴装熔断器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面贴装熔断器及其制造方法，尤其涉及一种悬空 熔丝型小型表面贴装熔断器及其制造方法。

背景技术

当前，印刷电路板越来多地应用在各种电气及电子设备中。在这些 印刷电路板上形成的电路一般都需要过电流保护。提供这种过电流保护 的方式之一是使用固定在印刷电路板上的小型表面贴装熔断器。

上述熔断器的其中一种类型是悬空熔丝型，其将熔丝(导线)悬挂 在中空的外壳中。熔丝的两端用端头电极以不同的方式固定。由于空气 的传热系数比大多数固体小得多，因此悬空熔丝型的熔断器需要较少的 能量就能将熔丝熔断，其电阻亦可以较小。这一类的熔断器在以下的美 国专利中有详细的说明：US 5,617,069、5,648,750、5,214,406、 5,926,084、6,147,585、6,903,649、4,920,327、4,467,308、3,460,086、 6,798,330。这些发明专利描述了如何将熔丝固定在空腔中的不同方法， 其目的多在于避免熔丝中段与腔壁的接触，减小安装时对熔丝所施加的 应力，增加熔丝与端头连接的可靠性等。目前这一类的熔断器采用陶瓷 管与金属帽部件逐个组装而成，生产效率较低。

美国专利US5,214,406揭示了一种典型的悬空熔丝型表面贴装熔断 器的结构。该熔断器包括一个内圆外方的外壳，两个端头金属帽，及一 根两端焊接在两端头金属帽上的熔丝。这种熔断器具有悬空熔丝型熔断 器的特点，由于悬空熔丝(导线)向周边的传热速率较低，所需的熔断 热量较小，因此其电阻亦可做得较小。

但正如上述文献US5,214,406所述，许多悬空熔丝(导线)型熔断 器的熔丝细小易断，在安装时有一定困难。为了保证熔丝除两端外不与 外壳接触以避免传热对熔断特性的影响，又不得不将熔丝的两端弯曲在 两对角的端面上加以固定。在压入两端铜帽时，铜帽与熔丝间的摩擦力 会对熔丝产生张力。这些弯曲及张力都可能使细小易断的熔丝产生变形 或断裂。该现有技术的改进设计采用两端有一定斜度的外壳，以减少铜 帽压入时对熔丝产生的张力。但铜帽与外壳接触要有足够的摩擦力以保 证铜帽在安装及使用时不会脱落。这就必须使铜帽的内部尺寸要小于与 外壳接触处的外部尺寸。这种熔断器的设计可以减少、但不能消除在压 入两端铜帽时对熔丝产生的张力。而且这种对熔丝产生的张力的减少是 以铜帽与外壳接触的摩擦力的减少及连接的可靠性为代价的。上述文献 中的改进设计是以焊锡将熔丝两端焊接在两个端头上。但这种改进设计 亦并不能消除因熔丝两端弯曲而造成对熔丝可能的伤害。而且焊锡在熔 融时会与常用的熔丝材料，如铜，形成低熔点合金。这种低熔点合金的 形成会降低熔断器熔断特性的一致性。另外，这种熔断器需要采用逐个 组装的方法装配而成，生产效率较低。

日本特许公开特开JP2006-244948揭示了用两层电路板叠合制作悬 空熔丝(导线)型表面贴装熔断器的方法。该方法制作的熔断器具有熔 丝延伸到外壳以外的特征，当熔丝熔断起弧时，有可能将电弧引致外壳 以外。当熔丝中段熔断时，熔丝两端的温度可能会升至熔点以上。而且， 熔丝的两端仅通过端面与覆盖电极形成点接触，不能确保连接强度和足 够的可靠性。另外，两层电路板的贯通孔在叠合前均已钻好，在叠合粘 接时难免会有胶进入贯通孔及贯通孔中的熔丝上，造成电镀连接的缺陷。 贯通孔在两层电路板叠合前已钻好的加工方法的另外一个缺点是贯通孔 的大小和位置不可避免的会有一定的偏差，使两个叠合的贯通孔的表面 难以形成光滑的圆柱孔，从而影响粘附于圆柱孔上的连接金属层的机械 与电连接的可靠性。

发明内容

本发明是在上述现有技术以及中国专利第200810092353.3号申请 基础上的新发展，使制造出的熔断器更可靠。

本发明的目的是提供一种悬空熔丝(导线)型的小型表面贴装熔断 器及其制造方法，以有效避免当熔丝熔断起弧时将电弧引致外壳以外的 现象，并使得熔丝中段熔断时，熔丝两端的温度保持在熔点以下。另外， 通过该制造方法可使得在加工时准确形成光滑的通孔，保证了电镀质量。