一种保护元件的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，主要涉及一种具有过流、过压双重保护的保护元件，但其更主要的功能还是过电压保护。

背景技术：

近年来锂离子电池的应用越来越广泛，包括手机、笔记本、电动自行车、电动工具、无人机、蓝牙音箱、扫地机、电动窗帘、智能机器人、吸尘器、咖啡加热杯、移动充电电源，甚至于功率更大的储备电源、备用电源、电动汽车。锂离子拥有高能量密度的优势的同时，也有其特有的缺点，就是对于过电压必须要得到严格的控制，因为锂离子电池一旦过电压充电，很可能会发生燃烧、起火甚至爆炸，造成财产、人身伤亡等严重后果。

目前主要的保护元件有pptc、smdfuse、breaker、三端fuse、ic加mos等元件作为二级保护元件，三端fuse作为一种既能防止过流、又能防止过压的更安全的保护元件，得到越多的发展与重视。这种保护元件通常采用三个端口或四个端口与外部电路相连。如果是四个端口的元件，其中的两个端口串连进主导电回路使用，余下的两个端口其中一个作为控制发热体发热的端口来使用，再余下的最后一个端口通常不与外部电路相连接，只起到平衡回流焊接时的力量平衡的作用。

但是对于使用者而言，四个端口的设计，如果旋转180度来使用时，就很可能会把三端fuse的控制端误作为不接入回路的端口来使用，而不接入回路的端口却误作为控制端来连接入回路。这种误连接方式，等于是发热体在控制端想让发热体发热时，反而把电池的正负极短路起来，从而让电池短路，形成很危险的状态。

因此，有必要设计一种全新的方案来避免造成误用时形成上述的危险状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种保护元件，其具有过流、过压双重保护功能，并且可以做到，即使客户贴装方向错误时，也能起到正常的线路保护功能的作用。即可以做到防错、防反接的效果。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种保护元件，包括：

陶瓷基板；

发热体，设置于陶瓷基板上方或下方；

主导电回路，或称为保险丝部件，设置于发热体上方，发热体流过一定的电流后，该主导电回路会熔断并形成开路；

助熔断剂，设置于主导电回路(保险丝部件)上方，帮助主导电回路(保险丝部件)更快、更均匀地熔断；

外壳，设置于基板之上，并与基板间形成一定的空间，发热层、主导电回路均在该空间内；

该保护元件有四个端口与外部电路相连接。

进一步而言，其四个与外部连接的端口，其中的两个直接接入外部电路，该两个端口间连接的是主导电回路(保险丝部件)，其中的另外两个端口通过在元件自身短路或通过pcb等外部短路的方式，使该两个端口在电路上形成电阻值很小的连通体。

进一步的，发热体的一端连接前述的两个短路的端口，发热体的另一端连接前述连接主导电回路的两个端口，这样两个短路的端口与连接主导电回路的两个端口间，均包含发热体的电阻值。

进一步的，发热体的上方设置绝缘层，绝缘层的上方设置中间电极，中间电极连接发热体的不接入外部电路的一侧电极。

进一步的，主导电回路跨接在中间电极和两侧的非短路的与外部电路相连接的两个端口，焊接方式可以是高温焊、回流焊等方式，中间也可以用焊膏来作为连接用。

本实用新型的保护元件，其外观基本等同于目前常规的保护元件，可以用来直接与常规保护元件替换使用，但却拥有即使贴装错误也能发挥正常过电压保护功能的目的。

附图说明

图1为实用新型实施例的结构示意图。

图2为常规保护元件的结构示意图。

图3为实施例1步骤示意图。

图4为实施例2步骤示意图。

图5为本实用新型实施例的原理示意图。

图6为常规保护元件的原理示意图。

附图标记说明：

101、102为主导电回路电极端口

103为接入回路并连接发热体一端的电极端口

104为与103形成短路并与瓷体底部的104‘端口电极呈开路的电极

105为发热体

106为绝缘层

107为主导电回路(保险丝部件)

108为助熔断剂

109为上盖

110为焊料

111为陶瓷基板

112为电极层

201、202为主导电回路电极端口

203为接入回路并连接发热体一端的电极端口

204为与203间是发热体的另一端口

205为发热体

206为绝缘层

207为主导电回路(保险丝部件)

208为助熔断剂

209为上盖

210为焊料

211为陶瓷基板

212为电极层

301、302为主导电回路电极端口

303为接入回路并连接发热体一端的电极端口

304为与303形成短路并与瓷体底部的304’端口电极呈开路的电极

305为发热体

306为绝缘层

307为主导电回路(保险丝部件)

308为助熔断剂

309为上盖

310为焊料

311为陶瓷基板

312为电极层

具体实施方式

实施例1：

本实施例实施如下：

第1步，如图3-1所示，陶瓷基板111为矩形，其上有便于电路导通的通孔或半圆形通孔。在其背面通过印刷方式形成相应图案的银为主要成份的导体电极，再通过烧结，与陶瓷基板紧密连接。

第2步，如图3-2所示，在陶瓷基板111的正面，也通过印刷方式形成相应图案的银为主要成份的导体电极，再通过烧结，与陶瓷基板紧密连接。并在103电极与104’电极间通过印刷有一定电阻值的浆料(其主要成分含钯或含钌)，再通过高温烧结，在103与104’间形成一个电阻层。但104’与104间呈开路状态。

第3步，如图3-3所示，在电阻层上方，通过印刷绝缘层浆料，并通过高温烧结，把电阻层覆盖在绝缘层下方。

第4步，如图3-4所示，在绝缘层上方，通过印刷电极层浆料112，并通过高温烧结，把电极层部分覆盖在绝缘层上方，并且一端与104’相连接。

第5步，如图3-5所示，在电极层上方，通过印刷焊膏并在上面放置有一定熔点的导体合金，再经过高温焊接方式，把导体合金焊接在电极层上方。

第6步，如图3-6所示，在导体合金上方部分覆盖助熔断剂。

第7步，如图3-7所示，在陶瓷基板111四个顶角附近，涂覆胶粘剂，并把注塑件上盖置于胶粘剂上方，施加一定的压力并置于一定的温度下，使胶粘剂固化。

完成上述步骤后，即可得到本实用新型的具有自控制功能的保险丝元件。

实施例2：

本实施例实施如下：

第1步，如图4-1所示，陶瓷基板311为矩形，其上有便于电路导通的通孔或半圆形通孔。在其背面通过印刷方式形成相应图案的银为主要成份的导体电极，再通过烧结，与陶瓷基板紧密连接。在陶瓷基板的背面印刷导体浆料，使203电极与204电极形成连接，并在形成连接的部分上方覆盖绝缘层，连接层和覆盖层经过高温烧结，与陶瓷基板形成紧密连接。

第2步，如图4-2所示，在陶瓷基板311的正面，也通过印刷方式形成相应图案的银为主要成份的导体电极，再通过烧结，与陶瓷基板紧密连接。并在203电极与204’电极间通过印刷有一定电阻值的浆料(其主要成分含钯或含钌)，再通过高温烧结，在203与204’间形成一个电阻层。但304’与304间呈开路状态。

第3步，如图4-3所示，在电阻层上方，通过印刷绝缘层浆料，并通过高温烧结，把电阻层覆盖在绝缘层下方。

第4步，如图4-4所示，在绝缘层上方，通过印刷电极层浆料312，并通过高温烧结，把电极层部分覆盖在绝缘层上方，并且一端与304’相连接。

第5步，如图4-5所示，在电极层上方，通过印刷焊膏并在上面放置有一定熔点的导体合金，再经过高温焊接方式，把导体合金焊接在电极层上方。

第6步，如图4-6所示，在导体合金上方部分覆盖助熔断剂。

第7步，如图4-7所示，在陶瓷基板311四个顶角附近，涂覆胶粘剂，并把注塑件上盖置于胶粘剂上方，施加一定的压力并置于一定的温度下，使胶粘剂固化。

完成上述步骤后，即可得到本实用新型的具有自控制功能的保险丝元件。

本实施例只是为了便于理解而作的一个示例，本行业相关科研人员或工程设计人员通过更改单个或几个步骤，进行微小调整，但原理示意图等同于如图5结构的，均被视为在本专利申请的权利要求书覆盖范围之内。