一种内置缓冲层的熔断器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种内置缓冲层的熔断器及其制造方法，它包括绝缘基体、形成在所述绝缘基体内的至少一个熔断体以及形成在所述绝缘基体两端部且与所述熔断体相连接的端电极，它还包括形成在所述绝缘基体内且位于所述熔断体四周的至少一个灭弧层以及形成在所述灭弧层周面或/和所述熔断体周面的至少一个缓冲层，所述缓冲层为容置空间或者具有多孔结构。克服了熔断体在与缓冲层在排胶烧结过程中收缩不匹配或互相扩散，避免导致熔断体发生变形、弯曲、缺陷等现象，确保了熔断体的阻值分布集中，熔断体熔断线性度好，不会出现熔断非线性现象，同时还可以确保线路工作正常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于保险丝领域，涉及一种熔断器，具体涉及一种内置缓冲层的熔断器及其制造方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，所应用的电路保护元件已非昔日的简单的玻璃管保险丝，而是已发展成为一个门类繁多的新型电子元件领域。熔断器作为一种轻薄小的新型元件，适用于结构紧凑，体积微小的各类电子产品的保护电路中，其应用领域非常广阔。随着电路中电压的升高，熔断器在熔断过程由于经受不住电压升高会出现基体破碎、碎裂、烧板以及基体飞离电路板等安全隐患，因此需要提高熔断器的耐压能力。申请号为201010122121.5的中国专利技术采用埋入式线路积层方式，在两个堆叠基板之间设有至少一个泄压聚热空间，将熔断体穿设于泄压聚热空间中，此泄压聚热空间可以聚集熔断体在电流通过时所产生的高温，并可泄除熔断体在熔断时所产生的压力；但是这种方式的缺点在于熔断体穿设于泄压聚热空间中，至少有一面处于凹槽中且专利中提到该保护元件会进行烧结，而烧结过程是熔断体与陶瓷基板收缩致密化过程，由于熔断体至少一面处于凹槽结构中，导致其无法与基体一起收缩，容易导致熔断体出现弯曲变形现象，同时由于重力因素熔断体也会出现朝凹槽面弯曲变形现象，熔断体的弯曲变形会导致熔断器的熔断的一致性会变差，且容易出现非线性熔断影响线路正常工作。申请号为201210277104.8的中国专利技术采用在元件的陶瓷基板上设一冲压沟槽，冲压沟槽中填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料，在填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的陶瓷基板上堆叠熔体层，使得熔体位于填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的冲压沟槽的正上方，在具有熔体层的陶瓷基板上再堆叠另一陶瓷基板，两个陶瓷基板的冲压沟槽部分位于同一垂直平面，使所述熔体层位于填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的冲压沟槽部分之间，可以分散熔断体动作时产生的高压热流对产品自身的冲击作用，这种采用干法成型的方式在后期需要通过加压将两个陶瓷基板压到一起，这个加压过程会导致造孔浆料和熔体受到挤压，使得熔体发生变形现象，同时此方案引入多孔陶瓷或造孔剂通过低温共烧将有机物排出，从而形成多孔结构，这些孔洞的存在会导致熔断体在烧结过程中扩散到上述孔洞之中，造成熔断体本身出现缺陷，从而影响熔断体的阻值变大增加线路中功耗以及熔断的一致性变差，出现异常熔断从而影响线路正常工作。由于上述专利都存在泄压与聚热空间以及孔洞、空穴和电弧层的引入会导致熔断体本身在成型过程发生弯曲变形和低温共烧过程由于收缩的不匹配（空穴的自由面收缩和电极上下两种材料的不同收缩）出现弯曲、变形以及缺陷，从而影响熔断体最基本的阻值、熔断性能和安全分断能力，导致熔断体阻值离散，过载情况下熔断体出现非线性熔断现象，电路短路时熔断器无法安全分断，出现炸飞、炸裂、侧喷或烧板等危害线路安全的现象。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种内置缓冲层的熔断器。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种内置缓冲层的熔断器，它包括绝缘基体、形成在所述绝缘基体内的至少一个熔断体以及形成在所述绝缘基体两端部且与所述熔断体相连接的端电极，其特征在于：它还包括形成在所述绝缘基体内且位于所述熔断体四周的至少一个灭弧层以及形成在所述灭弧层周面或/和所述熔断体周面的至少一个缓冲层，所述缓冲层为容置空间或者具有多孔结构。优化地，所述灭弧层的厚度为0.5~20mil，更优选为1~10mil。进一步地，所述灭弧层材料选自氧化铝、氧化锆、三氧化二硼、氧化硅、氧化锌、氧化钡和玻璃陶瓷的一种或多种组成的混合物。优化地，所述缓冲层的厚度为1mil~15mil，更优选为3~10mil。进一步地，所述缓冲层的材料选自碳黑、石墨、紫外光固化粘结剂、溶剂型粘结剂、微粉硅胶、气雾氧化硅、氧化铝、氧化锆、三氧化二硼、氧化硅、氧化锌和氧化钡的一种或多种组成的混合物。优化地，所述灭弧层的数量与所述熔断体的数量一致，它形成在所述熔断体任一表面上；所述灭弧层位于所述缓冲层和所述熔断体之间。本专利技术的又一目的在于提供一种上述内置缓冲层的熔断器的制备方法，它包括以下步骤：（a）将陶瓷浆料通过涂布或流延的方式在成型载板上形成陶瓷基底，随后将其固化；（b）采用丝网印刷的方式将熔断体浆料印刷到所述陶瓷基底上，固化形成熔断体；（c）将灭弧层浆料通过涂布、流延或印刷的方式形成在熔断体四周，固化形成灭弧层；采用丝网印刷的方式将缓冲层浆料印刷到所述灭弧层周面或/和所述熔断体周面，固化形成缓冲层；（d）再在所述缓冲层上通过涂布或流延陶瓷浆料形成陶瓷基体，进行固化；（f）对得到的单颗产品进行排胶，再通过低温共烧使陶瓷基体、熔断体和缓冲层烧结到一起形成致密的产品；（g）对烧结后的产品进行上端银、电镀镍锡形成端电极即可。优化地，步骤（c）中，将灭弧层浆料通过涂布、流延或印刷的方式形成在熔断体上方，固化形成灭弧层；采用丝网印刷的方式将缓冲层浆料印刷到所述灭弧层上方，固化形成缓冲层。进一步地，它还包括步骤（e）：重复步骤（b）至步骤（d）一次或多次。优化地，步骤（g）中，对所述烧结后的产品进行倒角、上端、烧银、电镀工艺形成产品外部可用于内外导通和用于焊接的熔断器。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）这样能够保证熔断体的平整性、一致性和完整性，克服了熔断体在与缓冲层在排胶烧结过程中收缩不匹配或互相扩散，避免导致熔断体发生变形、弯曲、缺陷等现象，确保了熔断体的阻值分布集中，熔断体熔断线性度好，不会出现熔断非线性现象，同时还可以确保线路工作正常；（2）结合泄压和灭弧两个优点，克服了小型熔断器无法耐高电压尤其是电路短路时出现强烈的放电飞弧现象而出现炸飞、炸裂、烧板等影响电路安全性能的异常现象的缺点，可以使现有熔断器的耐电压能力得到显著提升，同时提升熔断器产品能量密度，确保其在线路出现短路异常时能够安全分断；（3）可以确保熔断体在过电流情况下熔断位置位于缓冲层和灭弧层覆盖区域，克服了熔断器熔断位置不在缓冲层和灭弧层覆盖区而导致熔断器熔断时出现炸飞、炸裂、烧板等异常现象的缺点，使熔断器的耐电压能力和安全分断能力得到提升，熔断的安全性得到保证；（4）可采用湿法成型方式，无需外力加压成型，确保熔断体、缓冲层和灭弧层不发生形变等现象，确保此结构设计完整，保证产品在高电压下的灭弧和耐压性能尤其是线路出现短路异常时的安全分断能力，不造成电路的安全隐患，同时又保证熔断器不发生异常熔断不影响电路正常工作；可以在熔断体四周均布置缓冲层、灭弧层，同时亦可以在熔断体四周布置1个或多个缓冲层，使其耐压性能和安全分断能力进一步提高；（5）提高了玻璃陶瓷壳体的绝热性能，可以有效降低熔断器的电阻从而达到减少电路功耗节约电能的作用，该设计还可以提升熔断器I2T能力，能够提升熔断器抗高脉冲的能力，同时该设计可改善长时间低过载时端头焊锡熔融和烧板的安全问题。附图说明附图1本专利技术内置缓冲层的熔断器的俯视图；附图2为附图1的B-B剖视图；附图3为附图1的截面图：（a）熔断体的第一种形式，（b）熔断体的第二种形式，（c）熔断体的第三种形式；附图4为附图1的第一种A-A剖视图；附图5为附图1的第二种A-A剖视图；附图6为附图1的第三种A-A剖视图；附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置缓冲层的熔断器，它包括绝缘基体、形成在所述绝缘基体内的至少一个熔断体以及形成在所述绝缘基体两端部且与所述熔断体相连接的端电极，其特征在于：它还包括形成在所述绝缘基体内且位于所述熔断体四周的至少一个灭弧层以及形成在所述灭弧层周面或/和所述熔断体周面的至少一个缓冲层，所述缓冲层为容置空间或者具有多孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种内置缓冲层的熔断器，它包括绝缘基体、形成在所述绝缘基体内的至少一个熔断体以及形成在所述绝缘基体两端部且与所述熔断体相连接的端电极，其特征在于：它还包括形成在所述绝缘基体内且位于所述熔断体四周的至少一个灭弧层以及形成在所述灭弧层周面或/和所述熔断体周面的至少一个缓冲层，所述缓冲层为容置空间或者具有多孔结构。2.根据权利要求1所述的内置缓冲层的熔断器，其特征在于：所述灭弧层的厚度为0.5~20mil。3.根据权利要求1或2所述的内置缓冲层的熔断器，其特征在于：所述灭弧层材料选自氧化铝、氧化锆、三氧化二硼、氧化硅、氧化锌、氧化钡和玻璃陶瓷的一种或多种组成的混合物。4.根据权利要求1所述的内置缓冲层的熔断器，其特征在于：所述缓冲层的厚度为1mil~15mil。5.根据权利要求1或4所述的内置缓冲层的熔断器，其特征在于：所述缓冲层的材料选自碳黑、石墨、紫外光固化粘结剂、溶剂型粘结剂、微粉硅胶、气雾氧化硅、氧化铝、氧化锆、三氧化二硼、氧化硅、氧化锌和氧化钡的一种或多种组成的混合物。6.根据权利要求1所述的内置缓冲层的熔断器，其特征在于：所述灭弧层的数量与所述熔断体的数量一致，它形成在所述熔断体任一表面上；所述灭弧层位于所述缓冲层和所述熔断体之间。7.一种内置缓冲层的熔断器的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丹博，杨永林，徐恩慧，李向明，汪立无，陈锡庆，
申请(专利权)人：AEM科技苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32