一种可集成薄膜温度保险及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种可集成薄膜温度保险及其制造方法，该薄膜温度保险包括：一对对称且呈直线布置的金属电极，连接一对金属电极的绝缘基板，附着于绝缘基板上且连接一对金属电极的易熔合金薄膜以及位于易熔合金薄膜表面涂覆的呈薄膜状的助溶剂。本发明专利技术公开的温度保险呈薄膜状结构，且无须进行封装，其整体尺寸较小，在尺寸限制较高的微型系统中可以得到使用；该温度保险采用固化的助溶剂，不存在助溶剂泄露的问题，进一步保证了半导体功率系统的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种可集成薄膜温度保险及其制造方法


[0001]本专利技术涉及过热防护使用的电子元器件及其制造领域，特别涉及一种可集成薄膜温度保险及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着半导体功率系统的功率密度越来越高，半导体功率系统内部也面临着越来越恶劣的温度环境，半导体功率系统在使用中经常由于过热、过流等原因而导致系统的破坏，从而影响产品的正常使用。因此，对于半导体功率系统而言，引入温度保险对系统进行过热保护至关重要。
[0003]温度保险作为电子设备和电路的一种必要的安全保护元件，已被广泛用于各种家电产品、电池、通讯器材、实验装置和生产设备中。温度保险的工作原理是当设备或电路的环境温度升高到某一异常值时，保险中的易熔合金就立即熔断，将电路切断，起到保护设备和电路的作用。
[0004]目前的温度保险，通常为两片状或带状金属引出电极结构，结构中间用具有低熔点的易熔合金连接，易熔合金周围涂覆包裹膏状助熔剂，易熔合金连同助溶剂被封装在塑料或陶瓷的外壳内，当系统内部温度过高时保险中的易熔合金就立即熔断，将电路切断。然而现有的温度保险，由于其助溶剂为膏状，当温度保险封装老化导致密封性下降时，其助溶剂会发生泄露，进而影响产品的功能，另外由于目前温度保险封装结构导致温度保险的尺寸较大，因此现有的温度保险无法在尺寸限制较高的微型系统中集成使用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种可集成薄膜温度保险及其制造方法，所述温度保险采用固化助溶剂，具有无须密封封装以及尺寸小的特点，可以在尺寸限制较高的微型系统中集成使用。
[0006]为达此目标，本专利技术采用以下技术方案：一种可集成薄膜温度保险，所述薄膜温度保险包括：一对对称且呈直线布置的金属电极，连接一对金属电极的绝缘基板，附着于绝缘基板上且连接一对金属电极的易熔合金薄膜以及位于易熔合金薄膜表面涂覆的呈薄膜状的助溶剂。
[0007]优选的，所述金属电极在两个金属电极相对的表面开设有凹槽，所述绝缘基板两端卡入金属电极表面凹槽中。
[0008]优选的，所述金属电极为柱体或者为带有凸出引脚的柱体。
[0009]优选的，所述绝缘基板为陶瓷或导热率≥1W/(m
·
K)的绝缘材料制成的平面基板。
[0010]优选的，所述金属电极与绝缘基板之间采用导电胶固定。
[0011]优选的，所述易熔合金薄膜采用熔点≤300℃的合金材料。
[0012]优选的，所述易熔合金薄膜，其厚度≤50μm。
[0013]优选的，所述助溶剂含有松香。
[0014]优选的，所述助溶剂的厚度厚度≤1μm。
[0015]一种可集成薄膜温度保险的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0016]S1：通过溅射或蒸镀方法在绝缘基板上制备易熔合金薄膜；
[0017]S2：将一对金属电极相对呈直线布置，且将金属电极之间保持一定间隔，并在金属电极上涂抹导电胶；
[0018]S3：将易熔合金薄膜及绝缘基板卡在一对金属电极的间隔中，并将液态助溶剂覆盖在易熔合金薄膜上；
[0019]S4：将组装完成的薄膜温度保险放入烘箱，在低于易熔合金熔点的温度条件下固化。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的温度保险呈薄膜状结构，且无须进行封装，其整体尺寸较小，在尺寸限制较高的微型系统中可以得到使用；且该温度保险采用通过干燥处理固化的助溶剂，不存在助溶剂泄露的问题，进一步保证了半导体功率系统的可靠性。因此，本专利技术公开的薄膜温度保险整体尺寸小，拓宽了温度保险在微型系统中的应用，不存在泄露问题，提高了使用系统的安全性及可靠性；本专利技术的温度保险的制造方法简单易操作。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中可集成薄膜温度保险的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术另一实施例中可集成薄膜温度保险的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例中可集成薄膜温度保险制造过程第一步的示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例中可集成薄膜温度保险制造过程第二步的示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例中可集成薄膜温度保险制造过程第三步的示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例中可集成薄膜温度保险制造过程第四步的示意图；
[0027]图中：1.第一金属电极 2.第二金属电极 3.绝缘基板 4.易熔合金薄膜 5.助溶剂 6.导电胶。
具体实施方式
[0028]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0030]一种可集成薄膜温度保险，如图1和图2所示，该薄膜温度保险包括：一对对称呈直线布置的金属电极，即图中第一金属电极1和第二金属电极2，两个金属电极之间留有一定的间距，作为一个实施例，如图1所示，该金属电极为柱体结构，作为另一个实施例，该金属电极为带有凸出引脚的柱体，如图2所示。绝缘基板3卡在两金属电极之间，连接两个金属电极，如图1和2所示，作为实施例两个金属电极相对的表面上开设有凹槽，绝缘基板3两端卡入金属电极表面凹槽中进行固定；易熔合金薄膜4附着在绝缘基板3上，且连接一对金属电极，且易熔合金薄膜4表面涂覆的助溶剂5。
[0031]上述绝缘基板3采用陶瓷或导热率≥1W/(m
·
K)的绝缘材料制成的平面基板，比如
氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷或者玻璃等绝缘材料。
[0032]上述易熔合金薄膜4采用对温度敏感的低熔点导电合金材料，其熔点≤300℃，比如Sn
‑
3.5Ag合金；其表面涂覆的助熔剂薄膜5含有松香，且采用可固化为薄膜的材料，固化后不具有可流动性，因此本专利技术的温度保险不需要进行密封封装，当温度达到易熔合金薄膜4的熔断温度时，易熔合金薄膜4融化并在表面张力和助熔剂薄膜5的作用下，其向两端收缩成球状以达到切断电流回路的作用。
[0033]绝缘基板3和易熔合金薄膜4与金属电极之间采用导电银胶、导电铜胶等导电胶6进行互连，导电胶具体低温固化高温使用的特性，可以在低于易熔合金熔断温度的加热温度下固化，而一旦固化完成后，其再熔化温度会远超过易熔合金熔断温度。
[0034]由于本专利技术公开的温度保险呈薄膜状，且无须进行封装，因此其整体尺寸较小，且尺寸可在尺寸限制较高的微型系统中可以得到使用。
[0035]下面结合实施例说明本专利技术温度保险薄膜的制造方法，包括如下步骤：
[0036]第一步，如图3所示，在4mm
×
4mm的陶瓷绝缘基板3上通过溅射工艺制备易熔合金薄膜4，易熔合金薄膜图形化如图3所示，所述陶瓷绝缘基板的基板的尺寸可根据实际使用进行调整；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可集成薄膜温度保险，其特征在于，所述薄膜温度保险包括：一对对称且呈直线布置的金属电极，连接一对金属电极的绝缘基板，附着于绝缘基板上且连接一对金属电极的易熔合金薄膜以及位于易熔合金薄膜表面涂覆的呈薄膜状的助溶剂。2.根据权利要求1所述的可集成薄膜温度保险，其特征在于，所述金属电极在两个金属电极相对的表面开设有凹槽，所述绝缘基板两端卡入金属电极表面凹槽中。3.根据权利要求1所述的可集成薄膜温度保险，其特征在于，所述金属电极为柱体或者为带有凸出引脚的柱体。4.根据权利要求1所述的可集成薄膜温度保险，其特征在于，所述绝缘基板为陶瓷或导热率≥1W/(m
·
K)的绝缘材料制成的平面基板。5.根据权利要求1所述的可集成薄膜温度保险，其特征在于，所述金属电极与绝缘基板之间采用导电胶固定。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭浩书，覃峰，颜薪瞩，李俊焘，董鹏，龚廷睿，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：