带有表面安装端帽和改进连接性的微型熔断器制造技术

微型的表面安装的芯片熔断器包括两部分，即，包围熔件的外壳和预制的端帽。外壳端部的形状设置成在端帽组装到外壳上时限制熔件端部的运动自由度。端帽可包括这样的特征：有效地固定端帽就位并限制端帽相对于外壳的相对运动。端帽内可设置孔，孔使焊料能够从端帽外面的部位流动到端帽内部，以建立与熔件的电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利
总的涉及电熔断器，具体来说，涉及用于电路板应用中的表面安装熔 断器。
技术介绍
熔断器广泛地用作为防止电路代价高昂的损坏的过流保护装置。通常地，熔断器 端子或触头在电源与电气部件或布置在电路中的部件组合之间形成电流通路和电气连接。 一个或多个熔断体或可熔元件，或熔件组件连接在熔断器端子或触头之间，这样，当通过熔 断器的电流超过预定阈值时，可熔元件就熔化、分解、断开，或其它方式断开通过熔件的电 流通路，因此，断开与熔断器相关的电路而防止电气部件的损坏。近来电子设备的激增导致对熔断器技术的要求日益提高。尤其是特别需要设计成 表面安装到电路板的小型化的熔断器、制造技术的改进和特性的提高。附图说明参照以下附图来描述非限制性和非排它的实施例，其中，除非另有规定，在全部的 各附图中，相同的附图标记表示相同的零件。图1是根据本专利技术一个方面的表面安装的熔断器第一示例实施例的立体图图2示出部分剖切的图1所示的表面安装的熔断器。图3是图1和2所示熔断器的分解图。图4是图2和3所示熔断器组件一部分的侧视图。图5是图4所示熔断器组件部分的端视图。图6是图5所示熔断器组件的仰视平面图。图7是沿线7-7截取的图6中所示组件的横截面图。图8是图4-7所示熔断器组件的立体图。图9是图1所示熔断器的局部分解图。图10是根据本专利技术一个方面的第一替代的端帽结构的立体图。图11是图10所示包括端帽的表面安装熔断器的第二示例实施例的立体图图12是根据本专利技术一个方面的第二替代的端帽结构的立体图。图13是图12所示用于端帽的熔断器子组件的第二示例实施例的立体图。图14是图12所示包括端帽的熔断器的第二示例实施例的立体图。图15是根据本专利技术一个方面的第三替代的端帽结构的立体图。图16是图15所示用于端帽的熔断器子组件的第三示例实施例的立体图。图17是图15所示包括端帽的熔断器的第三示例实施例的立体图。图18是根据本专利技术一个方面的第四替代的端帽结构的立体图。图19是图18所示用于端帽的熔断器子组件的第四示例实施例的立体图。图20是图18所示包括端帽的熔断器的第四示例实施例的立体图。具体实施例方式下面描述用于电路板应用和电子设备中的表面安装熔断器结构的示例实施例，它 们克服了现有技术中的许多问题。为了最充分地理解本专利技术，以下的揭示内容呈现在不同 的部分或段落内，其中，部分I介绍现有技术和与其相关的问题，部分II揭示克服部分I中 讨论问题的熔断器结构和方法的有利的实施例。部分I 引言传统上，用于电子应用中的熔断器包括金属熔件(或者是冲压和/或成形的金属 熔件)，金属熔件封闭在玻璃圆柱或玻璃管内并悬置在管内空气中。熔件延伸在导电端帽之 间，端帽附连到用于连接到电路中的玻璃管。然而，当熔断器用于电子应用中的印刷电路板 内时，熔断器通常必须相当短，并往往需要引线，引线可焊接到电路板，电路板具有用来接 纳引线的通孔。该类型的微型电子熔断器是公知的，并在保护电子电路中可以很有效。然 而，如此的熔断器会是很易碎，且如此熔断器的通孔安装会乏味而令人生厌且难于安装到 电路板上，尤其是随着熔断器的物理尺寸在减小而变得更甚。为了至少部分地避免通孔安装的微型电子熔断器的制造和安装困难，已经开发出 了所谓的芯片熔断器，其可表面安装到电路板上。芯片熔断器可分层制造，不需要分开提供 的、易碎的熔断器管和上述设备的引线组件，而同时对某些电子电路提供更佳的熔断特性 (例如，较快动作的熔断器)。如此芯片熔断器例如可包括基底层、熔件层、一个或多个重叠 在熔件层上的绝缘或保护层，以及形成在基底层和熔件层上用于表面安装到电路板上的端 部端子。尽管如此的芯片熔断器提供了可相当容易地表面安装到电路板上的低成本的熔断 器产品，但这样的芯片熔断器制造起来相当昂贵，且在其特性能力方面受到限制。最近，芯片型熔断器已经构造成具有共同容纳熔件预制的本体和盖以及预制的端 帽，端帽组装到本体上并电连接到熔件。通常，熔件焊接到端帽上。熔件和端帽可以做得相 当小，然而，在形成焊接连接时存在着实际的困难。特别涉及的问题在于，熔件、采用的焊接和导电的端帽之间的不完全结合。如此的 结合问题有时可导致在所建立的电连接中公知为不可靠且因此不理想的“虚焊”接头。虚 焊接头可源于不同的原因，包括但不局限于焊接过程中未能使焊料达到其再流动的温度； 以及焊接过程中被焊接的零件(例如，熔件和端帽)的相对运动。尤其是焊接诸如现代芯 片熔断器器件的小零件时，虚焊接头的情形会难于得到控制或检测。虚焊接头导致特性的 改变，有时熔断器不起作用，这是电子器件制造商所不能接受的。近来对芯片熔断器和其它电子部件的重点放在无铅的焊接工艺，对业界进一步提 出了挑战。已知的无铅焊接需要较高的再流动温度，通常比传统的包含铅的焊接材料(例 如，锡/铅焊料)高30°C至40°C。这样，因为对于优选的焊接材料需要较高的再流动温度， 所以不理想的虚焊接头可比以前稍微更可能发生。还有，将诸如用于公知的芯片熔断器的甚至更小的零件暴露在无铅焊料所需的较 高焊接温度前，则对熔断器的热敏感的部件还带来其它的问题。具体来说，熔断器的一个或 多个部件在较高温度焊接过程中可能变形或变得永久性损坏，特别是超过要求的再流动温 度时，有时这会变得难于控制。例如，用于制造熔断器电绝缘部分的塑料材料在较高焊接温 度下易于降级或熔化，这会不利地影响到熔断器特性和可靠性。部分II.示例的表面安装熔断器和方法下面描述表面安装的熔断器实施例，所述实施例如果不予消除，也避免了有缺陷 的虚焊接头的情形，并提供了制造方面的优点，包括但不局限于低成本和提高的可靠性和 特性特征。与表面安装熔断器相关的制造和安装方法将会部分地不言自明，部分地将在下 文的讨论中具体地指出。除非另有指明，在全部的各个附图中，相同的附图标记表示相同的零件。图1-9示出了表面安装的熔断器100的第一示例实施例，其用表面安装方法连接 到电路板102(图1中虚线所示)。如图1所示，熔断器100包括电绝缘或不导电的本体或 外壳104以及联接到外壳104相对端的导电端帽106、108。导电端帽106、108形成相应的 表面安装区域，用于根据公知的技术(包括但不限于焊接工艺)连接到电路垫或迹线110、 112(图1中虚线所示)。电路垫或迹线110可连接到电源或与电路板102关联的线路侧电 路114，而电路垫或迹线112可连接到与电路板102关联的负载侧部件或电路116。如图2所示，其中，熔断器100的外壳104部分地剖开，熔件120延伸穿过端帽106 和108之间的外壳104，而端帽106和108电连接到熔件120，以建立起通过熔断器100的 导电电流路径。当端帽106和108又电连接到电路垫或迹线110、112上(图1)时，就完成 了在线路侧电路114和负载侧电路116之间通过熔件120的电路。熔件124构造成当通 过熔断器的电流超过预定阈值时，熔件120会熔化、分解、断开，或其它方式断开贯通建立 在线路侧电路114与负载侧电路116之间(图1)建立的通过熔件120的电流路径。因此， 负载侧电路116可与线路侧电路114电绝缘，当发生这种现象时，有可能破坏电流的状态。 因此通过熔断器100可保护负载侧电路116内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电熔断器，包括：不导电的外壳，所述外壳包括底座和配装到所述底座的分开设置的盖；其中，所述底座包括相对的纵向侧壁和与所述纵向侧壁互连的相对的端壁，所述纵向侧壁平行于纵向轴线延伸，所述端壁垂直于所述纵向轴线延伸，所述纵向侧壁和所述端壁限定所述纵向侧壁和所述端壁之间的内部熔件腔，所述端壁中的至少一个端壁包括与所述内部熔件腔连通的熔件接纳槽；以及其中，当所述盖配装到所述底座时，所述盖基本上关闭所述内部熔件腔，且当所述盖配装到所述底座时，所述盖与所述熔件接纳槽纵向地分开；熔件，所述熔件接纳在所述底座内，其中，所述熔件延伸穿过熔件接纳槽并在所述底座的所述相对端壁之间横贯所述熔件腔延伸；以及第一和第二导电端帽，所述第一和第二导电端帽配装在所述底座的邻近所述熔件的相应端部的相应所述相对的端壁上，所述第一和第二端帽限定用于连接到电路板的表面安装区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S维亚纳，E拉达，朱天羽，
申请(专利权)人：库帕技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]