薄膜型熔断器及制造方法

专利名称：薄膜型熔断器及制造方法
技术领域：
本发明涉及薄膜型熔断器，还涉及该熔断器的制造方法。
背景技术：
熔断器，又叫保险丝，是一种历史悠久的过电流保护器件，其原理是利用过电流时产生的热量，将熔丝熔断，从而将电流切断，保护电器和人身的安全。熔断器的结构都由两个端电极，一根或多根熔丝，及基体构成，熔丝的两端分别与两个端电极联接，基体包括支撑熔丝和电极的部分，及保护熔丝的部分。有些基体材料，兼有支撑和保护的功能。按制造技术来划分，小型表面贴装熔断器主要分为厚膜(thick film)型和薄膜(thin film)型。厚膜型的熔断器的熔丝是用厚膜电路的加工方法，用丝网印刷将导电的金属浆料印在熔丝的部位，经烧结，使金属浆料成为致密的导电通道。薄膜型的熔断器多采用半导体加工的方法，用派射(sputtering)或化学镀(electroless plating)在基体上涂敷很薄的金属层(种子层)，然后涂上感光胶，或贴上感光胶膜，再用光刻(photolithography),在感光胶上形成熔丝的图形,然后用电镀的方法在曝露出种子金属层的熔丝图形部位，进一步沉积金属，将其厚度增致熔丝的所需厚度，其后，要用脱胶剂，将感光膜除去，还要用腐蚀性溶液，将原来复盖在感光膜下面的金属种子层溶去。厚膜方法较简单，而且成本较低，但缺点是难以制造很薄和尺寸很小的熔
丝。而薄膜方法能制造很薄和尺寸很小的熔丝，但缺点是溅射的设备成本高，化学镀会产生化学废料，成本也不低。美国专利5，166，656和5，943，764揭示了相关的制造过程、材料和设计。美国专利5，166，656是用溅射的方法，将铝沉积在玻璃基板上，然后用光刻的方法将部分铝膜复盖，然后用腐蚀的方法，将部分铝膜溶解。为了保护铝膜，再用硅沉积在其上，并用环氧将其与另一玻璃基板粘合。美国专利5，943，764揭示了用印刷线路板(PCB)及类似的材料制作薄膜熔断器的方法。该方法是将印刷线路板上下的铜膜全部腐蚀溶解，然后在PCB上钻孔，再用化学镀(electroless plating),将整个PCB的上下表面和通孔的表面,全部镀上铜。这种将原有的铜膜全部腐蚀溶解，又用化学镀将所有的表面全部镀上铜的过程，消耗大量的化学品，同时又产生大量的废液。通孔的电镀，目的是将上表面的熔丝与下表面的端头电极连接，以便在下表面电极焊在线路板上时，形成连通熔丝的电路。为了在全部镀上铜的上表面上制成端电极和熔丝，及在下表面上制成端电极，上下表面均要用光敏胶覆盖，并用光刻的方法制成需要的图型，然后再把不需要的部分腐蚀掉，这一过程也会产生含铜的废液。值得注意的是，经过上述过程制成的半产品，端头与熔丝为同一材料并具有同一厚度，但在实际应用中，因为端头要承受表面贴装时的耐焊性和连接可靠性的要求，需要一定的厚度，而低额定电流的熔断器的熔丝，需要做到相当薄(如专利中所提的0. 25微米)，为了将端头增厚，还要经过反复的掩膜、光刻、电镀等过程。总结一下，美国专利5，166，656的薄膜型熔断器是用溅射的方法在基板上制作导电的种子层，需要昂贵的真空溅射设备，耗能高。美国专利5，943，764的薄膜型熔断器制作方法中，将印刷线路板(PCB)上下的铜膜全部腐蚀溶解，然后在PCB上钻孔，再用化学镀(electroless plating),将整个PCB的上下表面和通孔的表面,全部镀上铜。这种将原有的铜膜全部腐蚀溶解，又用化学镀将所有的表面全部镀上铜的过程，消耗大量的化学品，同时又产生大量的废液。另外，其权利要求的特征中，明确地规定了熔丝和端头是同时沉积生成的，熔丝和端头只能使用同样的材料，但在熔断器的制造中，通常要用不同的熔点的材料来做熔丝，以达到不同的熔断特性，这在上述专利所揭示的方法，是无法达成的。现有技术限制了使用不同材料来优化熔断器性能的可能。
发明内容
本发明的第一个目的是提供设置纳米导电粉末层从而能获得不同熔断特性的薄膜型熔断器；
本发明的第二个目的是批量加工上述薄膜型熔断器的制造方法，该制造方法使用了上下表面覆铜片的线路板，充分利用线路板上现有的铜片来制造表面端电极，减少了材料的消耗，减少了将铜片完全去除所耗费的化学品，也减少了将铜片除去所产生的废液，该制造方法还采用纳米导电粉末，这样能够在不使用费用高昂的真空磁控溅射设备下，就能够用覆铜线路板做出不同熔断特性要求的薄膜熔断器。为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案
本发明首先涉及一种薄膜型熔断器，包括
绝缘的基体，该基体具有上表面、下表面、相对的端面；
表面端电极，所述基体的上表面和下表面的两端均设置有所述表面端电极；
复合熔丝，该复合熔丝电连接在所述基体上表面的两端所述表面端电极之间，所述复合熔丝包括涂覆在所述基体上表面位于所述两端表面端电极之间的绝缘部位上的纳米导电粉末层、电镀在所述纳米导电粉末层上的金属层；
端面电极，所述基体的相对的端面上均设置有所述端面电极，该端面电极电连接了所述基体上表面和下表面的相应端的所述表面端电极，所述端面电极包括涂覆在所述基体的相应端的端面上的纳米导电粉末层、电镀在该纳米导电粉末层上的金属层；
保护层，该保护层包覆在所述复合熔丝上。上述的薄膜型熔断器，表面端电极与熔丝是分开设置的，首先在基体上下表面的两端设置出表面端电极(该表面端电极的材料譬如说采用铜)，然后在基体上表面两端的表面端电极之间涂覆纳米导电粉末，采用纳米导电粉末对绝缘基材表面进行活化，接着在纳米导电粉末层上电镀金属层，纳米导电粉末镶嵌在金属层中，形成复合材料的熔丝，纳米导电粉末能够采用纳米银粉或纳米碳粉，金属层能够采用铜、锌或镍，这样当用铜镀在银粉上，能够形成铜与银粉的复合熔丝，或者说，用锌镀在碳粉上，能够形成锌与碳粉的复合熔丝，使用不同的材料及材料的组合，能够制得不同电阻率和不同熔点的熔丝，从而获得不同熔断特性的熔断器。采用纳米导电粉末对绝缘基材表面进行活化，然后再镀金属层，相比传统的化学镀铜工艺(是在绝缘基材表面先吸附一层活性的钯粒子，然后再镀铜，钯是一种十分昂贵的金属)，工艺简单，成本低。为了保护熔丝，需要设置保护层，该保护层的材料能够采用感光阻燃油墨、硅橡胶、环氧树脂、水玻璃或耐火的无机粘合剂。为了提高熔断器的分断和灭弧能力，基体上表面位于两端表面端电极之间的绝缘部位上具有灭弧层，复合熔丝的纳米导电粉末层涂覆在灭弧层上，灭弧层能够采用和保护层类似的防火/耐火/灭弧材料。优选地，所述基体上表面的两端表面端电极在相对的中间部位上均凸出形成接头，所述复合熔丝的两端分别电连接在所述基体上表面的两端表面端电极的凸出接头上。凸出接头譬如说呈梯形。设置凸出 接头，是为了满足表面端电极与熔丝连接的可靠性要求。除了用不同的纳米导电粉末和不同的金属材料来做成不同性能的熔丝外，还能采用不同形状的熔丝使得熔断器达到不同的熔断特性。譬如说，熔丝制作成线形或弧形。为了使熔断器能做到快断型，我们将熔丝做成两端大，中间小的形状，使通电时的发热集中在中间段，以达到较快熔断的目的；为了使熔丝的散热能力提高，我们将熔丝做成弯曲的弧形，这样能增加单位体积内熔丝的表面积，来达到熔断器慢断的目的；为了使熔丝能经受较大的脉冲电流，我们在熔丝的中间部位加上金属块，用其热容来延缓熔丝在经受短时间和大电流脉冲时熔丝的温升,达到耐脉冲的目的。作为一种具体的实施方式，所述端面电极和位于所述基体上表面和下表面上的相应端的表面端电极上镀覆有连续的焊锡层。设置焊锡层，能够保证电极在表面贴装时的可焊性。本发明还涉及制备薄膜型熔断器的方法，该方法依次包括以下步骤
(I)采用上下表面覆铜片的线路板，通过光刻-化学腐蚀在所述线路板上下表面的铜片上均加工形成表面端电极图案，该表面端电极图案中多条表面端电极条相平行间隔排列，相邻两条所述表面端电极条之间为去除铜片后露出的绝缘部位；
(2 )在所述线路板上表面的绝缘部位上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层；
(3)在所述纳米导电粉末层上电镀金属层，形成复合层；
(4)通过光刻-化学腐蚀在所述复合层上加工形成熔丝图案，该熔丝图案中多条熔丝沿着所述表面端电极条的长度方向间隔排列，每条所述熔丝均电连接在对应的相邻两条所述表面端电极条之间；
(5)在所述熔丝图案上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥或固化后，定型；
(6)在所述表面端电极条的中间沿着该表面端电极条的长度方向切割所述线路板，切割出的端面上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层，然后在该纳米导电粉末层上电镀金属层，形成端面电极条，该端面电极条电连接了所述线路板上下表面对应位置的表面端电极条；
(7)在所述熔丝图案的相邻两条熔丝的中间部位上沿着所述表面端电极条的宽度方向切割所述线路板，得到单个所述薄膜型熔断器。在上述方法中，采用线路板上现有的铜片通过光刻-化学腐蚀来制得表面端电极条，这样减少了材料的消耗，减少了将铜片完全去除所耗费的化学品，也减少了将铜片除去所产生的废液，在线路板上表面的相邻两条表面端电极条之间的绝缘部位上涂覆纳米导电粉末，然后再电镀金属，形成复合层，通过光刻-化学腐蚀在复合层上加工形成熔丝图案，然后再对熔丝图案加保护层，接着对线路板进行切割，加工形成端面电极，最后切割成单个产品，切割工作能够在划片机上进行，本方法通过应用纳米技术形成熔丝，避免使用了费用高昂的真空磁控溅射设备，而且熔丝能够通过不同的纳米导电粉末和不同的金属制成，从而获得不同熔断特性要求的薄膜熔断器。本方法还实现了熔断器的批量加工，提高了生产效率。本方法中光刻-化学腐蚀能够采用干膜/湿膜获得光刻图形，通常采用干膜，因为精度能满足要求，较易控制，成本较低。
在步骤(2)中，纳米导电粉末是直接或间接地涂覆在线路板上表面的绝缘部位上的，间接地涂覆的意思是指先在线路板上表面的绝缘部位上涂覆灭弧材料，然后在灭弧材料上涂覆纳米导电粉末，这样能提高熔断器的分断和灭弧能力。在步骤(4)中，熔丝图案中非熔丝区域会残留纳米导电粉末层，采用高压喷水去除，相比于传统的薄膜工艺(是用化学除胶渣-即用强氧化剂比如高锰酸钾来去除金属活化层)，既节能又环保。在步骤(6 )中，在形成所述端面电极条后，在所述端面电极条、所述线路板上下表面对应位置的表面端电极条上电镀形成连续的焊锡层，这样确保了表面贴装熔断器时的可焊性。在步骤(I)与步骤(6)之间还存在印刷字码和字码保护层的步骤，该印刷字码和字码保护层的步骤包括在所述线路板下表面的绝缘部位上印刷字码，然后在所述字码上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥或固化后，定型。通过字码能标识出不同型号的熔断器。


附图I显示了上下表面均覆铜片的线路板；
附图2显示了在图I的线路板的上下表面覆盖可感光膜和光掩膜；
附图3为经过光刻-化学腐蚀在熔断器的下表面形成的表面端电极形状；
附图4为经过光刻-化学腐蚀在熔断器的上表面形成的表面端电极形状；
附图5显示了在熔断器的上表面复合熔丝电连接在两端表面端电极之间；
附图6为本发明的熔断器的侧面示意 附图7为附图6中A处放大 附图8为附图6中B处放大 附图9为两端大中间小的熔丝的示意 附图10为弧形熔丝的示意 附图11为中间加金属块的熔丝的示意 附图12为批量制造熔断器的示意图。
具体实施例方式下面结合附图来进一步阐述本发明薄膜型熔断器的结构和制造方法。在图I中，采用上下表面均覆铜片Ia和Ib的线路板2为制作熔断器的原材料，对线路板2进行光刻-化学腐蚀，具体来说，用可感光膜3a、3b分别压合在线路板2的上下表面，然后在可感光膜3a、3b的表面覆盖光掩膜4a、4b，如图2所示。光掩膜4a、4b上有黑色的部分和透光的部分，在经过紫外光的曝光后，可感光膜3a、3b对应于光掩膜4a、4b透光的部分受紫外光照射聚合，这样能够保护线路板2上对应的覆铜部位，可感光膜3a、3b对应于光掩膜4a、4b黑色(不透光)的部分没有受到紫外光照射，不会聚合，可用碱性溶液洗去，则无法保护住线路板2上相应的覆铜部位，然后将被可感光膜3a、3b覆盖的覆铜线路板2放到氧化性的腐蚀液中，能将无法被可感光膜3a、3b保护的覆铜部位溶解，留下需要的部位形成表面端电极，如 图4中的上表面端电极6a、6b以及图3中下表面端电极5a、5b。上述光刻-化学腐蚀的设计为本领域技术人员所掌握的现有技术，线路板2的上下表面通过光刻-化学腐蚀得到所需的光刻图形，即形成所需的表面端电极。上下光掩膜4a、4b的图形不同，导致线路板2上下表面的表面端电极形状也不同，下面的光掩膜4b透光部分的图形为矩形，使得下表面的表面端电极5a、5b也为矩形，这样方便熔断器表面贴装时的焊接，如图3所示，线路板2下表面在表面端电极5a、5b之间的部位为去除铜片的绝缘部位。上面的光掩膜4a透光部分的图形在内侧中间部分形成梯形状凸起，故线路板2上表面的表面端电极6a、6b在相对的中间部位也均凸出，形成接头，以满足与熔丝连接的可靠性要求，如图4所示，线路板2上表面的表面端电极6a、6b之间为去除铜片的绝缘部位7。在实际运用中，一块线路板2是能够加工出多个薄膜型熔断器的，也就是说，线路板2通过光刻-化学腐蚀会加工出多组表面端电极，出于简单考虑、方便描述，这里图3和图4以及下面的图5和图6中表面端电极以及熔丝均是应用在单个薄膜型熔断器上的。在线路板2的上下表面加工形成表面端电极6a、6b、5a、5b后,在线路板2上表面的绝缘部位7上，涂覆纳米导电粉末，纳米导电粉末能够是银粉或碳粉，粉体颗粒的直径为10-300纳米，然后在纳米导电粉末的表面上，镀上金属层，让纳米导电粉末镶嵌在金属层中，形成复合材料的熔丝8，如图5所示。用铜镀在银粉上，能够形成铜与银粉的复合熔丝，或者将锌镀在碳粉上，能够形成锌与碳粉的复合熔丝。复合熔丝中采用材料的组合，能够制成不同电阻率和不同熔点的熔丝8。复合熔丝8电连接在线路板2上表面的两端表面端电极6a、6b之间，其连接如图5所示，为了保证熔丝8连接的可靠性，上面提到，两端表面端电极6a、6b在相对的中间部位均凸出形成接头，复合熔丝8的两端分别电连接在两端表面端电极6a、6b的凸出接头上。为了保护熔丝，在熔丝8上包覆有感光阻燃油墨、硅橡胶、环氧树脂、水玻璃或耐火的无机粘合剂制得的保护层9，如图6所示。在由线路板2加工制得的薄膜型熔断器中，薄膜型熔断器的绝缘的基体21 (如图6)是由线路板2的绝缘板切割而成的，在图6中，为了完成绝缘的基体21的上表面电极6a、6b与下表面电极5a、5b的连接，在基体21的相对端面10a、10b上涂布纳米级的导电粉末，然后用电镀的方法，在导电粉末层上镀上金属层，如铜层或镍层等，形成端面电极IOa和10b，端面电极IOa和IOb电连接了上下表面相应端的表面端电极，即通过端面电极IOa和IOb实现6a与5a,6b与5b的电连接,如图6所示。为了保证熔断器在表面贴装时的可焊性，在端面电极IOa和IOb和位于基体21上表面和下表面上的相应端的表面端电极6a与5a，6b与5b上镀覆有连续的焊锡层Ila和lib。下面总结一下薄膜型熔断器的制备方法，参见图12 (示出了局部的线路板)，该制备方法包括以下步骤(I)采用上下表面覆铜片la、lb的线路板2，通过光刻-化学腐蚀在线路板2上下表面的铜片la、lb上均加工形成表面端电极图案，该表面端电极图案中多条表面端电极条相平行间隔排列，相邻两条表面端电极条之间为去除铜片后露出的绝缘部位，图12中示出了线路板2上表面的多条表面端电极条6相平行间隔排列，通过后续的切割加工能够将表面端电极条6加工成如图4-6所示的单个薄膜型熔断器上的表面端电极6a、6b ；(2)在线路板2上加工形成表面端电极图案后，在线路板2上表面的绝缘部位上直接涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层，或者在线路板2上表面的绝缘部位上先涂覆灭弧材料，然后在灭弧材料上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层；(3)在纳米导电粉末层上电镀金属层，形成复合层；(4)通过光刻-化学腐蚀在复合层上加工形成熔丝图案，该熔丝图案中多条熔丝8沿着表面端电极条6的长度方向间隔排列，每条熔丝8均电连接在对应的相邻两条表面端电极条6之间；(5)在熔丝图案上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥后，固化定型；(6)在表面端电极条6的中间沿着该表面端电极条6的长度方向切割线路板2，切割出的端面上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层，然后在该纳米导电粉末层上电镀金属层，形成端面电极条，该端面电极条电连接了线路板2上下表面对应位置的表面端电极条；(7)在熔丝图案的相邻两条熔丝8的中间部位上沿着表面端电极条6的宽度方向切割线路板2，得到单个薄膜型熔断器，在单个薄膜型熔断器中，上面提到，上表面的表面端电极条6会被切割形成表面端电极6a、6b,同样,下表面的表面端电极条(图12中未不出)会被切割形成图3和图6中的表面端电极5a、5b，端面电极条会被切割形成电连接上下表面端电极的端面电极10a、10b，熔丝8大致处于上表面的中间部位，电连接在表面端电极6a、6b之间。在步骤(6 )中，在形成端面电极条后，在端面电极条、线路板上下表面对应位置的表面端电极条上电镀形成连续的焊锡层，这样确保了表面贴装熔断器时的可焊性。不仅如此，为了标识出不同型号或不同熔断特性的熔断器，在步骤(I)与步骤(6)之间还存在印刷字码和字码保护层的步骤，该印刷字码和字码保护层的步骤包括在线路板2下表面的绝缘部位上印刷字码，然后在字码上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥后，固化定型。概括一下，制得的单个薄膜型熔断器，如图6所示，具有绝缘的基体21、表面端电极、复合熔丝8、端面电极、保护层9，基体21具有上表面、下表面、相对的端面，基体21的上表面和下表面的两端均设置有表面端电极6a、6b、5a、5b,复合熔丝8电连接在基体21上表面的两端表面端电极6a、6b之间，所述复合熔丝8包括涂覆在基体21上表面位于两端表面端电极6a、6b之间的绝缘部位上的纳米导电粉末层81、电镀在纳米导电粉末层81上的金属层82，如图7，基体21的相对的端面上均设置有端面电极10a、10b，该端面电极10a、10b电连接了基体21上表面和下表面的相应端的表面端电极6a与5a、6b与5b,端面电极IOb包括涂覆在基体21的相应端的端面上的纳米导电粉末层IOb-I、电镀在该纳米导电粉末层IOb-I上的金属层10b-2，如图8，端面电极IOa的设置与端面电极IOb是相对称的，保护层9包覆在复合熔丝8上。该薄膜型熔断器中，能够通过不同的纳米导电粉末与不同的金属材料，做成不同熔点的熔丝，从而得到不同熔断特性的熔断器，另外，采用不同形状的熔丝也能使熔断器达到不同的熔断特性，在图9中，熔丝呈两端大中间小的形状，使熔丝通电时的发热集中在中间段，以达到较快熔断的目的，制得快断型熔断器；在图10中，将熔丝做成弯曲的弧形，以增加单位体积内熔丝的表面积，提高熔丝的散热能力，得到慢断型熔断器；在图11中，在熔丝的中间加有金属块，用其热容来延缓熔丝在经受短时间和大电流脉冲时熔丝的温升，使得熔丝能经受较大的脉冲电流，得到耐脉冲型熔断器。上述不同形状要素能够结合起来，以得到特定熔断特性的熔断器。下面给出三种不同复合熔丝的熔断器以及相应制备方法的具体实施例。具体实施例一具有碳-铜复合熔丝的薄膜熔断器，制备方法如下:
1.将上下表面有半Oz铜膜的PCB板裁剪成6英寸方块；
2.通过光刻-化学腐蚀制备上下表面的表面端电极条，光刻-化学腐蚀能够采用干膜或湿膜获得光刻图形，通常采用干膜，因为精度能满足要求，易于实施，成本较低； 3.在PCB板上表面的绝缘部位上涂覆纳米导电粉末层，纳米导电粉末层的导电颗粒是纳米碳粉，纳米碳粉的平均颗粒度是大约20-300nm ；
4.在纳米导电粉末层上电镀铜薄膜层，采用工业通用电镀铜设备均匀电镀一层2-5um的铜薄膜(电流密度5-20A/平方英尺；电镀时间5-15分钟)；
5.干膜/光刻/化学腐蚀制备熔丝；
6.在PCB板下表面的绝缘部位上印刷字码；
7.在上表面涂覆或印刷熔丝保护层，在下表面涂覆或印刷字码保护层，熔丝或字码保护层的材料可以是各种感光阻燃油墨，或硅橡胶，或环氧树脂，或水玻璃，或耐火的无机粘合剂，干燥或高温固化定型(100-200° C);
9.在上、下表面端电极连接槽内表面(即切割出的端面)上涂覆纳米导电碳粉层；
10.在纳米导电碳粉层上电镀10-30um的Ni，制备上下表面端电极连接用端面电极，然后在上下表面端电极以及端面电极电镀2-10um的Sn ；
11.切割成单个产品。具体实施例二具有银-铜复合熔丝的薄膜熔断器，制备方法基本同具体实施例一，只是将步骤3中的纳米碳粉换成纳米银粉。具体实施例三具有碳-锌复合熔丝的薄膜熔断器，制备方法基本同具体实施例一，只是将步骤4中的铜薄膜换成锌薄膜。综上，本发明的薄膜型熔断器及制备方法中，利用覆铜线路板作为原材料，并通过与纳米材料技术相结合，制造不同熔断特性的熔断器，还充分利用了覆铜板上的原有的铜片来制造熔断器的表面端电极，减少了材料的消耗，减少了将铜片完全去除所耗费的化学品，也减少了将铜片除去所产生的废液，是一种低成品、低消耗、环保形的生产技术。纳米导电粉体的应用，使之能够在不使用费用高昂的真空磁控溅射设备，也不用会产生不少废水的化学镀过程，就能够用覆铜线路板做出不同熔断特性要求的薄膜熔断器。
权利要求
1.一种薄膜型熔断器，包括 绝缘的基体，该基体具有上表面、下表面、相对的端面； 表面端电极，所述基体的上表面和下表面的两端均设置有所述表面端电极； 其特征在于该薄膜型熔断器还包括 复合熔丝，该复合熔丝电连接在所述基体上表面的两端所述表面端电极之间，所述复合熔丝包括涂覆在所述基体上表面位于所述两端表面端电极之间的绝缘部位上的纳米导电粉末层、电镀在所述纳米导电粉末层上的金属层； 端面电极，所述基体的相对的端面上均设置有所述端面电极，该端面电极电连接了所述基体上表面和下表面的相应端的所述表面端电极，所述端面电极包括涂覆在所述基体的相应端的端面上的纳米导电粉末层、电镀在该纳米导电粉末层上的金属层； 保护层，该保护层包覆在所述复合熔丝上。
2.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述基体上表面的两端表面端电极在相对的中间部位上均凸出形成接头，所述复合熔丝的两端分别电连接在所述基体上表面的两端表面端电极的凸出接头上。
3.根据权利要求2所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述接头呈梯形。
4.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述熔丝呈线形或弧形或呈两端大、中间小的形状。
5.根据权利要求4所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述熔丝的中间部位设置有金属块。
6.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述端面电极和位于所述基体上表面和下表面上的相应端的表面端电极上镀覆有连续的焊锡层。
7.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述纳米导电粉末层的导电粉末为纳米银粉或纳米碳粉。
8.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述金属层的金属为铜、锌或镍。
9.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述保护层为感光阻燃油墨层、硅橡胶层、环氧树脂层、水玻璃层或耐火无机粘合剂层。
10.根据权利要求I所述的薄膜型熔断器，其特征在于所述基体上表面位于所述两端表面端电极之间的绝缘部位上具有灭弧层，所述复合熔丝的纳米导电粉末层涂覆在所述灭弧层上。
11.制备如权利要求I所述的薄膜型熔断器的方法，其特征在于依次包括以下步骤 (1)采用上下表面覆铜片的线路板，通过光刻-化学腐蚀在所述线路板上下表面的铜片上均加工形成表面端电极图案，该表面端电极图案中多条表面端电极条相平行间隔排列，相邻两条所述表面端电极条之间为去除铜片后露出的绝缘部位； (2)在所述线路板上表面的绝缘部位上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层； (3)在所述纳米导电粉末层上电镀金属层，形成复合层； (4)通过光刻-化学腐蚀在所述复合层上加工形成熔丝图案，该熔丝图案中多条熔丝沿着所述表面端电极条的长度方向间隔排列，每条所述熔丝均电连接在对应的相邻两条所述表面端电极条之间；(5)在所述熔丝图案上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥或固化后，定型； (6)在所述表面端电极条的中间沿着该表面端电极条的长度方向切割所述线路板，切割出的端面上涂覆纳米导电粉末，形成纳米导电粉末层，然后在该纳米导电粉末层上电镀金属层，形成端面电极条，该端面电极条电连接了所述线路板上下表面对应位置的表面端电极条； (7)在所述熔丝图案的相邻两条熔丝的中间部位上沿着所述表面端电极条的宽度方向切割所述线路板，得到单个所述薄膜型熔断器。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤(6)中，在形成所述端面电极条后，在所述端面电极条、所述线路板上下表面对应位置的表面端电极条上电镀形成连续的焊锡层。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤(I)与步骤(6)之间还存在印刷字码和字码保护层的步骤，该印刷字码和字码保护层的步骤包括在所述线路板下表面的绝缘部位上印刷字码，然后在所述字码上涂覆或印刷保护层，该保护层干燥或固化后，定型。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤(2)中，在所述线路板上表面的绝缘部位上先涂覆灭弧材料，然后在所述灭弧材料上涂覆所述纳米导电粉末。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤(4)中，所述熔丝图案中非熔丝区域采用高压喷水去除残留的纳米导电粉末层。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述光刻-化学腐蚀采用干膜。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于步骤(6)和(7)中的切割是在划片机上进行的。
全文摘要
本发明公开了薄膜型熔断器，其中复合熔丝电连接在基体上表面的两端表面端电极之间，复合熔丝包括涂覆在基体上表面位于两端表面端电极之间的绝缘部位上的纳米导电粉末层、电镀在纳米导电粉末层上的金属层，这样能够制得不同电阻率和不同熔点的复合熔丝，从而获得不同熔断特性的熔断器。本发明还公开了薄膜型熔断器的制备方法，利用覆铜线路板作为原材料，并通过与纳米材料技术相结合，制造不同熔断特性的熔断器，还充分利用了覆铜板上的原有的铜片来制造熔断器的表面端电极，减少了材料的消耗，减少了将铜片完全去除所耗费的化学品，也减少了将铜片除去所产生的废液。
文档编号H01H85/041GK102623271SQ20121009184
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者李向明, 汪立无 申请人:Aem科技(苏州)股份有限公司