[发明专利]一种微型不对称表面贴装熔断器及其制造方法

说明书

本发明公开一种微型不对称表面贴装熔断器，包括在顶面贴覆有熔体的熔体板、包括开设有第一空腔的第一空腔板及开设有第二空腔的第二空腔板的空腔板、包括叠置在所述第一空腔板的上方的上基板及叠置在所述第二空腔板的下方的下基板、设置在所述基板和/或所述空腔板上且与所述熔体电连接的端电极以及充填于所述第二空腔板中的弹性材料；本发明还提供一种微型不对称表面贴装熔断器的制造方法；本发明的微型不对称表面贴装熔断器中的弹性材料对熔体板实现弹性支撑，使得工艺及加工方式更加简单的单层熔丝设置的表面贴装熔断器达到多层熔丝设置的表面贴装熔断器的熔断水平。

技术领域

本发明涉及电子保护元件领域，尤其是提供一种微型不对称表面贴装熔断器及其制造方法。

背景技术

随着现代电子技术的发展，便携式现代电子设备从手机、笔记本电脑到平板电脑等进入千家万户，这些电子设备都需要锂离子电池电源，充电器是实现能量转换-给锂离子电池充电的必备武器。近来电池爆炸，充电过热、充电器冒烟和起火甚至火灾等造成重大安全事故时常发生，对电池和充电器的安全设计规范要求越来越高。熔断器作为二级保护元器件，在电子线路中如何起到安全、可靠的保护作用，与熔断器的特性密切相关。固定器件型熔断器及中空型的熔断器是目前小型表面贴装熔断器的两大主要类型。

固定器件型熔断器包括单层熔丝型及多层熔丝型两大类。单层熔丝型是采用陶瓷等无机壳体或FR4等有机壳体，在其表面镀一层金属，然后蚀刻成线路，再印上一层保护膜。随着分断条件的升高，熔丝上的保护膜会被冲破导致大量高温物质喷出，因此其分断能力不会很高，同时存在安全隐患，无法起到有效的安全保护作用。多层熔丝型熔断器采用类似叠层电容的工艺，在载板上交替印刷熔丝和印刷陶瓷浆料，经过预固化，以此往复形成多层熔丝，最后通过共烧工艺完成产品的烧结。此类熔断器较单层熔断器，其熔断能力有所提升。由于固定器件型熔断器在熔丝上方都没有空腔，熔断后金属蒸汽无法散开，造成熔断后电阻较小，容易造成再次起弧的风险，而且其分断能力通常只有低于100VAC的水平。

中空型表面贴装熔断器也包括两大类：以陶瓷管作为壳体的熔断器及以有机物作为壳体的熔断器。以陶瓷管作为壳体的熔断器通过焊锡将熔丝两端焊接在两个端头上，在熔融时焊锡会与熔丝材料（如铜）形成低熔点合金，在高温焊接下易出现断开的问题，特别是电子产品无铅焊接的推广，此现象日益突出；而端头的铜帽直接套设在陶瓷管上，无法做到完全密封，产品易受到外界气体（如水蒸气、酸蒸汽等）的影响，进而影响产品寿命。以有机物作为壳体的熔断器熔丝放置在腔体中间，如产品有日本特许公布JP2006-244948 与中国专利201110123326.X 公开的两款产品都是用电路板叠合制作悬空熔丝（导线）型表面贴装熔断器，其用电镀的方式将熔丝与表面电极连接在一起，解决方型的陶瓷管焊接不良的问题。但这种设计也有显著缺陷：首先，熔丝位于产品中间，通过电镀来连接表面的电极，但电路板材料的通孔内孔壁基材的膨胀系数较大，都高于镀层金属的膨胀系数，这样在较高温度条件下，镀层金属会与基材剥离，从而导致熔丝被拉长甚至被拉断，无法生产较低规格的产品；其次，熔丝暴露通孔内，没有固定进而易被折伤，造成熔丝与熔丝的连接性变差，从而影响产品性能。

中国专利2016203249650在第二类的基础上将熔丝改为熔丝层，解决了第二类熔断器连接性不佳的问题。但此类熔断器仍然有一些不足：

1）如采用双面或多层熔丝设计，其双面熔丝设计需要近可能的相同，否则在高分断下，出现两面分断时能量不平衡的话，其熔丝层会因炸裂而导致产品异常；还有多层熔丝的设计将单空腔隔成多个，这样使得在空腔内填充填料变得麻烦，操作过程复杂。2）如采用单面熔丝设计，其熔丝背面是一块实心的基板，而高分断时熔丝上产生反冲击力传递熔丝层背面，而此实心的基板没有缓冲，会直接导致熔丝层炸裂，导致此设计的分断能力比双层熔丝更差。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种微型不对称表面贴装熔断器，实现了对现有技术中的采用单面熔丝设计的表面贴装熔断器的分断能力的提升。