专利名称：自复式保险丝及其制法的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种保险丝组件，尤指一种当电流过大时可自动断电以保护组件不致损坏，而于温度降低时可自行恢复成导电状态的自复式保险丝。
背景技术：
于各式电气产品中，为了保护内部组件不致于因过大电流或电压而造成损坏，电路保护组件的设置是有其必要性的。在过电流保护组件中，即当属保险丝最为普遍应用，而为满足各式不同的电子组件，许多不同型态的保险丝已广泛可见。
习用保险丝的工作原理是于电流值过高时，即自动烧毁形成电路开路以达到保护目的，惟其缺点是维修人员必须持续更换新的组件，方能使产品再次正常工作。为克服此一缺点，自复式保险丝即逐渐取代习用产品。自复式保险丝利用其使用的材质特性，于一般电流工作状况之下为良导体，而当电流过大导温度上升时，其材质特性将由导体转为绝缘体，形同一开路组件，故能对电气产品提供保护作用，准当温度下降时，复自行恢复成导电状态，故谓自复式保险丝。
请参阅图6所示，为目前常见的一种自复式保险丝的顶面示意图，于一基板上是形成有多个保险丝个体，每一个保险丝个体依据图面所示的切割线A-A裁切后形成，各切割线A-A均通过各钻孔70的中心。
请参阅图7所示，为前述各保险丝个体的立体结构示意图，为一略呈扁平的矩形体，于其两相对侧面均形成因裁切而呈半圆形的导孔71、72，就图面而言，该自复式保险丝的上、下顶面均由一导电层所组成，于两导电层之间即导电高分子材质(polyswitch)，前述导孔71、72的孔壁均电镀有导电材质，故可与上、下顶面构成电气连接，又，顶面是藉由蚀刻手段形成有一上绝缘线73邻近第一导孔71，于其底面亦同样形成有一邻近第二导孔72的下绝缘线74。藉由两道绝缘线73、74的设置，上、下两顶面便成为两互不导通的极板，其中前述两导孔71、72即作为该保险丝的两极点，分别与上、下极板连接，两导孔71、72即可与外部电路焊接。
在正常电流工作状况时，两极板之间导电高分子是为导体状态，故电流可流经两极；当电流超过保险丝所能承受的负载电流时，根据公式P＝I2R，将会使温度急速上升，使得导电高分子其内部分子产生断链，故由导体转为绝缘体。
根据图7所示，该保险丝的额定电流值是取决于两极的有效重叠面积AA，即介于第一、第二绝缘线73、74之间。由此可知，受限于两绝缘线73、74，实际上两极板可使用的有效面积实为有限，故此种自复式保险丝于一定尺寸之下所能承载的电流势必无法过大，若为满足较大的额定电流所需，则其尺寸、体积等则势必再加大，对于缩减组件体积的要求而言，无疑是一背道而驰的作法。
发明内容
为克服前述习用技术无法承受较大的负载电流，本发明的主要目的是提供一种在较小尺寸体积之下，仍具有较高的额定电流值且无过热情况发生的自复式保险丝及其制法。
本发明自复式保险丝的制法是包含有如下步骤于一铜基板表面同时形成复数保险丝的下层极板，其中各保险丝的下层极板是分别由两互不导通的极片组成；依序结合一导电胶材及一铜箔层于前述铜基板上；钻设前述已结合有该导电胶材及铜箔层的铜基板以形成贯孔，并施行导通孔电镀，各贯孔的位置是对应连接于下层极板其中一极片；以前述铜箔层构成保险丝的上层极板，令上层极板透过前述导通孔与下层极板其中一极片构成电气连接；及以前述铜基板形成凸出状的铜接点，是蚀刻该铜基板令其形成铜接点，各铜接点是对应连接前述下层极板；前述铜接点是供连接于一般电路板上，而该导电胶材的材质是可承受一定的额定电流，当超过该额定电流值是由导体转成绝缘体以发挥保险丝作用。
又，本发明的自复式保险丝的体结构是具有一导电胶材，其材质是可承受一定的额定电流，当超过该额定电流值是由导体转成绝缘体；一下层极板，是形成于前述导电胶材的底面，由两互不导通的极片组成；一上层极板，是形成于前述导电胶材的顶面；一导通孔，是连接前述上层极板与下层极板其中一极片；
因前述下层极板的一极片是与上层极板形成连接，故上层极板是与下层极板的另一极片形成重叠，藉以提高保险丝的额定电流。
前述下层极板的两极片是分别形成有铜接点，以该铜接点焊接于一般电路板上。
图1A、图1B是本发明的铜基板上形成下层极板的示意图。
图2A、图2B是本发明的铜基板上压合导电胶材及铜箔的示意图。
图3是本发明形成导通孔的示意图。
图4A、图4B是本发明形成上层极板的示意图。
图5是本发明自复式保险丝的示意图。
图6是习用自复式保险丝的平面示意图。
图7是习用自复式保险丝的立体示意图。
附图中10--铜基板 11--图稿基准孔12--对位孔 13--铜接点21a、21b--下层极板30--导电胶材40--铜箔 50--导通孔60、61--绝缘保护层71、72--导孔 73--上绝缘线74--下绝缘线具体实施方式
请参考图1A所示，首先于一铜基板10表面进行粗化处理，复以光阻施工利用光罩将保险丝、下层极板21a、21b图案转移至该铜基板10的表面上，再经曝光及显像步骤，令图稿基准孔11、对位孔12及下层极板21a、21b于铜基板10表面显露出，于下层极板21a、21b图案区域是电镀一层抗蚀金属，例如以镍为该抗蚀金属。于完成电镀之后，复去除光阻，则前述铜基板10表面便形成有镍材质的下层极板，如图1B所示。前述的下层极板21a、21b是以单一保险丝个体为例，意即单颗保险丝的下层即具有两互不导通的接点。
请参阅图2A、图2B，将上述已完成下层极板21a、21b的铜基板10，是再压合有一导电胶材30及一铜箔40。压合后的铜基板10是利用X光找出位于铜基板10表面的图稿基准孔11与对位孔12，并以冲孔方式钻出前述孔洞。
如图3所示，利用各图稿基准孔11与对位孔12为基准点，于铜基板10上形成导通孔50，各导通孔50是可利用机械冲孔或雷射钻孔等方式构成且对应于各保险丝个体其下层极板的其中一极片21b，当导通孔50孔壁内施以电镀程序后，上层的铜箔40便可与下层的铜基板10形成电气连接。
请参阅图4A、图4B所示，于前述铜箔40层表面，对应于各个保险丝个体上方是以曝光、显影、蚀刻、去光阻等步，将前述铜箔40蚀刻成一上层极板41，该上层极板41即经由导通孔50与前述一下层极板21B形成连接。由图标中可清楚看出上、下极板有效重叠面积是大为增加，故自然可承受较高的额定电流。
请参阅图5所示，是于该铜基板10的底面且对应下层极板21a、21b所在位置经显影、蚀刻等步骤，将该铜基板10蚀刻而形成凸出状的铜接点13，并令下层极板21a、21b显露出来。于两下层极板21a、21b之间，及上层极板41表面，均涂布有一绝缘保护层60、61，而铜接点13的表面复以镍、金、锡等金属薄膜施以表面电镀处理，令铜接点13更易于焊接在其它印刷电路板上。
前述形成在铜基板10的保险丝成品，再经过切割成型后，即成为单颗产品，以前述凸出的铜接点13便可直接焊接于一般的印刷电路之上，作为一过电流保护组件。
综上所述，本发明相较于习用自复式保险丝，就其结构而言，本发明的上、下两极板几乎是完全重叠，故有效的重叠面积即大为增加，如此将使保险丝的可承受的额定电流值提升，换言之，在与习用自复式保险丝相同的尺寸之下，本发明将可提供更高额定电流的电路保护组件。
另一方面，以本发明的制程而言，每一颗自复式保险丝仅须有一道钻孔程序，即用以形成连接上、下极板的导通孔；而习用每颗保险丝均须施以两道钻孔程序以形成接触电极，且必须利用上、下两道绝缘线区隔出两电极，就当中的钻孔步骤而言，本发明足足少了一倍的加工量，其制造成本即可降低而更具产业竞争力，故而本发明在符合发明专利要件的前提下，爰依法具文提出申请。
权利要求
1.一种自复式保险丝的制法，其特征在于，是包含有于一铜基板表面同时形成复数保险丝的下层极板，其中各保险丝的下层极板是由分别两互不导通的极片组成；依序结合一导电胶材及一铜箔层于前述铜基板上；于前述已结合有该导电胶材及铜箔层的铜基板上以形成导通孔，各通导孔的位置是对应连接于下层极板其中一极片；以前述铜箔层构成保险丝的上层极板，令上层极板透过前述导通孔与下层极板其中一极片构成电气连接；前述下层极板的两极片是供与一般电路板连接，而该导电胶材的材质是可承受一定的额定电流，当超过该额定电流值是由导体转成绝缘体以发挥保险丝作用。
2.如权利要求第1项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述铜基板是经蚀刻而形成凸出状的铜接点，各铜接点是对应形成于前述下层极板的极片下方，以该铜接点与一般电路板连接。
3.如权利要求第2项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述铜接点表面是电镀一层金属薄膜。
4.如权利要求第3项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述铜基板经蚀刻后，令部份下层极板予以显露，所显露的下层极板表面是形成一绝缘层。
5.如权利要求第1项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述导电胶材及铜箔是采压合而结合于铜基板上。
6.如权利要求第1项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述铜基板表面是先行粗化处理，复以显影蚀刻及电镀步骤形成下层极板。
7.如权利要求第1项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述上层极板表面是形成一绝缘层。
8.如权利要求第1项所述的自复式保险丝制法，其特征在于，前述铜箔层是经蚀刻而形成上层极板。
9.一种自复式保险丝，其特征在于，包含有一导电胶材，其材质是可承受一定的额定电流，当超过该额定电流值是由导体转成绝缘体；一下层极板，是形成于前述导电胶材的底面，由两互不导通的极片组成；一上层极板，是形成于前述导电胶材的项面；一导通孔，是连接前述上层极板与下层极板其中一极片；因前述下层极板的一极片是与上层极板形成连接，故上层极板是与下层极板的另一极片形成重叠，藉以提高保险丝的额定电流。
10.如权利要求第9项所述的自复式保险丝，其特征在于，前述下层极板的两极片是分别形成有铜接点，以该铜接点可焊接于一般电路板上。
11.如权利要求第10项所述的自复式保险丝，其特征在于，前述上层极板表面是形成一绝缘层。
12.如权利要求第9项所述的自复式保险丝，其特征在于，前述导通孔的孔壁是电镀有导电材质。
全文摘要
本发明是关于一种自复式保险丝及其制法，是于一导电胶材的表面形成一上层极板，于底面亦复形成两互不导通的下层极片，其中一下层极片是经过一导电贯孔连接至前述上层极板，前述两下层极片复连接有凸出状的铜接点，以该铜接点可焊接于一般电路板上，其中前述上层极板与另一非连接的下层极片是形成大面积的重叠区域，据此可允许在较小的体积尺寸之下，仍可使保险丝保有较高的额定电流值。
文档编号H01H11/00GK1549291SQ0313620
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月16日 优先权日2003年5月16日
发明者张荣骞 申请人:相互股份有限公司