[实用新型]一种高分断能力微型保护元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高分断能力微型保护元件，特别涉及一种采用两层复合的耐高温灭弧材料结构形成的一种微型熔断器。

背景技术

贴片保险丝的常见结构主要有两种形式，其一是将丝状熔断体悬空安装在管状壳体内，管体两端以端帽密封管体并提供与内部熔丝的电连接及表面焊接的功能。这类管体材料一般常用陶瓷或玻璃制成，其机械强度较高，而韧性不足，若保险丝工作在较高电压下，当过电流发生而保险丝分断时，保险丝熔断产生的电弧容易造成其管体的炸开及破损，导致保险丝不能安全动作，严重时会造成人身事故。另一类贴片保险丝的结构为将熔断体成型在一块基板表面上，再外加一保护层盖住熔断体，然后在保险丝的两端形成两个端头以引出熔断体并进行表面焊接。这类保险丝所用基板材料常为陶瓷或PCB材质，而保护层材料常为树脂或低温玻璃，这种结构保险丝的抗浪涌能力一般较以熔丝为熔断体的结构差，且当其尺寸小到一定程度后，在较高的工作电压下分断时，电弧也会造成保险丝的保护层或基板破裂，损毁产品，甚至危及人身安全。

在设计微型贴片保险丝时，为了保证其安全分断的能力，如何有效灭弧就成了主要关注的焦点。对应保险丝的不同结构，其灭弧方式也主要为在保险丝管体内填充灭弧材料和在熔断体上印刷灭弧涂层两种，其作用机理在于灭弧材料包覆熔断体，分断时产生的电弧可以被灭弧材料熄灭，从而提高了保险丝的分断能力。目前主要常用的灭弧填充材料为石英砂或其它无机粉体，这类颗粒状灭弧材料的不足之处在于其填充效率较低，且往往由于它们较强的导热性能而会对保险丝元件的熔断特性产生一定影响；另外，该类产品的结构往往以陶瓷作为绝缘外壳，瓷体本身不具有灭弧能力，且其机械强度对高电压大电流下的分断特性有很大影响。作为灭弧涂层印刷在熔断体上的材料主要是一些具有烧蚀特性的有机树脂或低温玻璃，但这些材料的耐高温性能较差，且对熔体包覆时厚度较薄，灭弧作用也不理想。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种具有高分断能力微型保护元件(熔断器)，其主要采用高温硅胶或高温有机硅树脂等灭弧材料包覆金属熔体的方式，并以热固性树脂整体塑封得到具有产气灭弧能力的产品基体壳层结构，通过两层灭弧材料复合结构来实现本实用新型高分断能力的微型熔断器。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种高分断能力微型保护元件，包括分开一定距离的两金属片电极，焊接在所述两金属片电极上的金属熔丝，电镀在两金属片电极端头的焊接用铜电极、镍电极和锡电极，还包括：

一灭弧材料层，所述金属熔丝包裹于灭弧材料层中；

一基体壳层，所述金属熔丝、灭弧材料层和部分金属片电极塑封在基体壳层中，金属片电极端头露于基体壳层外。

所述金属片电极为铜或铜合金，采用模具冲压成型需要的形状；所述金属熔丝常采用铜、铜合金、镍等导电材料制成的金属丝材，丝材的类型及长度，根据熔断器的尺寸和实际应用来选择；所述金属熔丝与金属片通过邦定工艺点焊连接，它克服了传统焊锡连接的一些弊端，比如熔断器产品阻值等电性能的波动、焊锡连接的结合点受高温影响严重等，而邦定的结合点几乎不受温度的影响，且邦定连接的效率很高，工艺非常成熟；所述金属熔丝与金属电极片的桥接可以采用单根焊接、两根及以上并联焊接、绕在玻璃纤维线上焊接等多种邦定方式；所述灭弧材料通过厚膜印刷工艺填充到金属熔丝周围，以保证产品具有较强的灭弧能力；所述灭弧材料优选可耐温度达300℃以上的高温硅胶或高温有机硅树脂材料；所述基体壳层是通过将金属片电极、金属熔丝、灭弧材料整体放在与塑封模具配合的治具中排列整齐，再放到已经达到一定温度的塑封模具中，通过注胶筒把热固性树脂快速注入模具的空穴部分形成的；所述塑封后的产品要求两端金属片电极至少有1/3部分露出在壳体外面，以在其上面形成焊接用电极；所述焊接用电极是先通过电镀的方式在金属片电极两端头上形成一层铜电极，接着再形成一层镍电极和锡电极。