保护元件用助焊剂、保护元件用保险丝元件、以及电路保护元件的制作方法_2

文档序号:8460823阅读:来源:国知局
使其易于添加混合至助焊剂基材中。所述 无机粒子的体积平均粒径(D 5tl)例如为0. 01~10 μ m,优选地为0. 01~1. 5 μ m。由于无机 粒子的体积平均粒径(D5tl)为0. 01~1. 5 μπι的情况下,没有粒子分离,分散状态的稳定性 良好,因此是优选的。
[0023] 除此以外,本发明涉及的保护元件用助焊剂,也可适当添加调整流动性的触变剂、 用于改善熔融时的流动性的界面活性剂、氧化防止剂等,也可利用溶剂将其稀释。作为触变 剂,例如能利用高级脂肪酸胺类、氢化高级脂肪酸酯类、氢化高级脂肪酸类、气相二氧化硅 类等,优选地利用在较低温区域即70~140°C的范围内能调整流动性的触变剂。作为触变 剂的具体例,列举有硬脂酸酰胺、肉豆蔻酸异丙酯、山嵛酸等。作为溶剂,优选地使用石油烃 类、乙二醇酯类、有机酸酯类等高沸点溶剂。
[0024] 本发明涉及的保护元件用助焊剂包含助焊剂基材以及保持剂,助焊剂基材中的混 合比例,例如热可塑性树脂为10~90质量%,优选地为30~70质量%,活性剂为0. 1~60 质量%,优选地为5~30质量%。相对于助焊剂基材100质量%,保持剂例如能以0. 5~ 70质量%进行混合,优选地以0. 5~30质量%的范围进行混合。另外,触变剂在助焊剂基 材中,优选地以5~40质量%的范围进行混合。
[0025] [保护元件用保险丝元件] 本发明的保险丝元件包括保险丝层,以及设置在保险丝层表面的助焊剂层。保险丝元 件的形状并不特别限定,例如为板状体、棒状体等。保险丝元件配置在电路保护元件时,助 焊剂层设置在保险丝层的表面内,与电路保护元件的电极图案不接触的表面上。
[0026] 助焊剂层利用所述保护元件用助焊剂形成,例如,能将所述保护元件用助焊剂以 任意的方法通过涂布在保险丝层的表面形成。
[0027] 可以将助焊剂涂布在保险丝层表面的整个面来使用,也可以仅进行部分转印,使 得助焊剂以堆筑的方式设置在保险丝层表面的中央部。即使部分转印,利用助焊剂含有的 保持剂,所形成的堆筑的顶部起到支撑液态助焊剂表面的凸状顶点部的作用,也能防止助 焊剂基材从保险丝层表面流出。另外,由于利用部分转印,渗出的液态助焊剂基材在保险丝 层表面自主扩展,进行覆盖,能使涂布操作高效化。通过防止助焊剂基材从保险丝层的表面 流出,在保险丝元件熔断时,助焊剂发挥作用,能使保险丝元件迅速并且稳定的熔断。
[0028] 作为可以用于保险丝层的金属,较合适的有例如20Sn-80Au合金、55Sn-45Sb合 金、或含有80质量%以上Pb的Pb-Sn合金等。各元素符号前面标注的数字表示合金的混 合率(重量% )。虽然保险丝层可为单层或多层,但优选地由单层构成。
[0029] 本发明的保险丝元件被用来设置于外部电路中组装的电路保护安装元件。在外部 电路发生异常,外部电路的温度上升时,该异常温度会导致保险丝元件熔断,外部电路的工 作紧急停止。能通过适当选择保险丝层的材料来调整保险丝元件的熔断温度,例如,能设定 为247°C以上296°C以下。
[0030] (第1实施方式) 图1是示意性表示第1实施方式的保护元件用保险丝元件的透视图。如图1所示,保 险丝元件10为板状体,包括板状的保险丝层11,以及覆盖保险丝层11 一侧表面的助焊剂层 12。从所搭载的电路保护元件要小型化、薄型化的观点看,保险丝元件10的厚度优选地为 64 μ m~300 μ m,进一步优选地为80 μ m~110 μ m。
[0031] 为形成助焊剂层12而涂布的助焊剂的量没有特别的限定,只要其量具有防止保 险丝层11表面氧化的作用,并且在保险丝层11因周围温度上升而熔融时,能够发挥活性作 用使熔融的保险丝层11迅速并且稳定熔断。助焊剂层12,例如能以5~60 μm的厚度进行 涂布。
[0032] [电路保护元件] (第2实施方式) 图2是表示第2实施方式的电路保护元件的结构的图。图2(a)为上表面的示意图, 图2(b)为纵向剖视图,图2(c)为下表面的示意图。图2(a)相当于图2(b) d-d的剖面图, 图2(b)相当于图2(a)或(c)的D-D剖视图。图2所示的电路保护元件30包括:绝缘基板 33,设置在绝缘基板33表面的图案电极34,与图案电极34接合、电连接图案电路34的保险 丝元件10,以及覆盖保险丝元件10的帽状盖体36。另外,在绝缘基板33的背面设置导电 图案39,以及与导电图案39电连接的发热电阻体38。作为保险丝元件10,示出了利用图1 所示的第1实施方式的保险丝元件10的情况。
[0033] 绝缘基板33由耐热性的绝缘基板,例如环氧玻璃钢基板、BT (Bismalemide Triazine :双马来酰亚胺)基板,特氟龙(注册商标)基板,陶瓷基板,玻璃基板等构成。绝 缘基板33的厚度为,例如0· 20mm以上0· 40mm以下。
[0034] 图案电极34在绝缘基板33的表面以任意图案形成,经由在绝缘基板33的侧面形 成的半通孔上设置的端子37a、37b连接外部电路。图案电极34被形成为:电流流过保险丝 元件10,在保险丝元件10恪断时,图案电极34电开路。图案电极34由例如鹤、钼、镍、铜、 银、金或铝等金属材料,或者其合金,或者将这些材料中的多种材料进行混合得到的复合系 材料,或者这些材料的复合层构成。
[0035] 发热电阻体38经由设置在半通孔的端子39a、39b与组装在外部电路上的异常检 测器相连接。若异常检测器检测到外部电路的异常,经由端子39a、39b以及导电图案39向 发热电阻体38通电,使发热电阻体38的温度上升。结果,发热电阻体38的温度上升能熔 断保险丝元件10。另外,导电图案39以接触保险丝元件10的方式设置在绝缘基板33的表 面,能将发热电阻体38的温度以高效率传导至保险丝元件10。本实施方式中,虽然采用了 将形成在表面背面的图案电极34或导电图案39经由设置在半通孔的端子37a、37b、39a、 39b电连接的结构,但也可采用贯通绝缘基板33的导体通孔代替半通孔,或采用由平面电 极图案进行的表面布线。
[0036] 发热电阻体38由例如,钨、银、钯、钌、铅、硼、铝等金属材料,或者其合金或氧化 物,多种材料混合而成的复合系材料,或者这些材料的复合层构成。在发热电阻体38的表 面也可实施绝缘涂覆。
[0037] 只要能从上方覆盖绝缘基板33以及保险丝元件10、保持所期望的空间,对于帽状 盖体36的形状、材质不作特别限定,例如其可以由圆顶状树脂薄膜材料、塑料材料、陶瓷材 料等构成。
[0038] 本发明的电路保护元件被安装在外部电路上而使用。在外部电路发生异常,外部 电路的温度上升时,该异常温度会导致保险丝元件10熔断,外部电路的工作紧急停止。
[0039] 电路保护元件30的制造方法的一个例子具有:准备工序(StlO),该准备工序 (StlO)准备表面设置有图案电极34的绝缘基板33,以及保险丝元件10,该保险丝元件10 具有保险丝层11和覆盖保险丝层11 一侧的表面的助焊剂层12 ;接合工序(St20),该接合 工序(St20)在图案电极34经由焊接材料接触保险丝元件10的状态下,加热到焊接材料的 熔融温度为止,使保险丝元件10与图案电极34接合并电连接;以及封装工序(St30),该封 装工序(St30)以帽状盖体36覆盖保险丝元件10,进行封装。
[0040] 接合工序(St20)适用的加热单元不作特别限定,只要是能将把图案电极34和保 险丝元件10接合的焊接材料加热到熔融的温度为止的单元,无论采用怎样的方法、装置都 无妨。例如,可以适当地利用采用高温间歇
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