保护装置的制造方法_2

文档序号:9553348阅读:来源:国知局
和第二电极24,保护装置可以在例如将装置安装到基板上时以任何方向定位,而不必注意识别正电极或负电极。
[0030]优选地,第一电极22和/或第二电极24镀有不易氧化的金属。类似地,优选地,第一端子2和臂20的触点和/或第一端子2和PTC部件16的触点镀有不易氧化的金属。通过镀上这样的金属,当保护装置在回流熔炉中被热处理时防止由于氧化而导致的电极和/或触点的电阻增大。
[0031]不易氧化的金属的示例包括但不限于,例如,金、铂、银、汞、铜等。
[0032]此外,优选地,第一端子2和/或第二端子4镀有具有高热传导率的金属。通过将具有高热传导率的金属镀上第一端子2和/或第二端子4,例如,在第一端子与臂之间的触点处产生的热可以从树脂壳体有效地传递至露出部并且消散。
[0033]具有高热传导率的金属的示例包括但不限于,例如,金、铜、铝、镁、钼、钨等。
[0034]用于电镀的金属优选是不易氧化且具有高热传导率的金属,例如金。
[0035]电镀的厚度为,但不特定地限于,例如0.2-40 μm,并且优选为2-5 μπι。通过设置不小于2 μ m的电镀的厚度,热可以更有效地消散并且可以更确定地防止电极和/或触点被氧化。
[0036]此外,第一电极22和/或第二电极24可以镀有镍、金、锡等以增加焊料润湿性。
[0037]电镀可以是单层或多层的。例如,可以电镀具有高热传导率的金属,然后电镀不易氧化的金属(两层);或者,具有高热传导率且不易氧化的金属可以作为单层电镀。优选地,使用具有下面的三个属性中的任两个属性的金属电镀:(i)高抗氧化性,(ii)高热传导率,和(iii)高焊料润湿性。更优选地,使用具有全部三个属性的金属电镀。
[0038]第一端子2可以具有触点部,如同臂20的触点部(图中未示出)一样,该触点部通过将触点材料模锻入穿过第一端子2设置的孔中以穿透该孔。本文中使用的术语“模锻(swaging)”指的是进入穿过某一构件(例如,用于第一端子的板)设置的孔,具有等于该孔的直径的直径和大于该孔的高度的厚度(高度)的另一构件被装配,并且然后分别从该孔向上和向下突出的部分被挤入以将所述另一构件固定至所述某一构件上。应注意的是,触点材料不一定成圆柱形状,并且它可以成矩形柱体等形状。通过在第一端子2中形成这样的触点部,触点部可以具有更大的热容量,因此,即使当相对较大量的电流流过保护装置时,仍可以防止触点部的温度快速升高,从而可以增大保护装置的保持电流。
[0039]构成触点材料的金属包括但不特别限于,例如,银镍合金、银铜合金、AgCdO、AgSn02、AgZn0、AgSn0In0、AgCu、铜妈合金等。优选使用90%银-10%镍合金,因为该合金具有较低的硬度,所以可以进行触点部的形状设计、特别是厚度的精细设计。
[0040]第一端子2优选地可以具有位于第一端子的至少一部分上(例如围绕部分28的一部分上)的肋部。本文中使用的术语“肋部”指的是用于增强该肋部被设置在其上的构件的强度的元件或结构。例如,它包括设置在该构件的表面上的具有直线形状、杆形状或带形状的加强元件以及其中该构件的表面的一部分被变形以具有凸起形状或凹陷形状的结构。通过形成这样的肋部,可以增强保护装置的刚度,特别是抵抗来自于装置的背侧(来自于电极侧)的外部压力的强度。
[0041]上述端子2优选地形成为使得包括上述露出部14的部分28被定位在树脂基体6的空间12中更深的位置处。通过应用这样的形式,可以增加树脂基体6的空间12的容积。
[0042]优选地,树脂基体6由耐热树脂形成。通过使用这样的树脂,即使当保护装置遭受诸如回流熔炉内的环境的高温度环境时仍可以防止保护装置变形。
[0043]上述耐热树脂的示例包括,例如,LCP树脂、聚酰胺树脂、PPS树脂等。
[0044]在本发明的保护装置中,PTC部件16设置在第一端子的露出部14上。结果,第一端子2和PTC部件16例如通过端子32电连接。
[0045]作为上述的PTC部件,可以使用陶瓷PTC部件或聚合物PTC部件,但是优选使用聚合物PTC部件。聚合物PTC部件相比陶瓷PTC部件的有利之处在于:该部件本身的阻抗更低,并且当其温度超过某一温度时自毁也不可能发生。此外,关于聚合物PTC部件,需要维持跳闸(tripping)状态的电压比陶瓷PTC部件的低,因此,即使当电路电压较低时聚合物PTC部件仍可以维持跳闸状态。因此,聚合物PTC部件有利之处在于:触点可以维持在断开状态(闩锁状态),从而可以防止震颤(chattering),该震颤为其中触点之间的断开和闭合重复的现象。此外,当保持电流值在陶瓷PTC部件与聚合物PTC部件之间相同时,聚合物PTC部件的有利之处在于其具有比陶瓷PTC部件更小的尺寸和更低的阻抗。
[0046]上述聚合物PTC部件包括层压PTC元件和设置在其两侧上的电极(例如,金属箔),该层压PTC元件通过挤出包含导电填料(例如,炭黑、镍合金等)分散其中的聚合物(例如,聚乙烯、聚偏二氟乙烯等)的导电组分而形成。
[0047]聚合物PTC部件的尺寸和形状不必特别地限制。在本发明的保护装置中,例如,可以使用成具有2.0mm或更小的直径以及0.20mm或更小的厚度的盘形的PTC部件。
[0048]当聚合物PTC部件用作本发明的保护装置中的PTC部件时,其阻抗值优选为0.8-10 Ω,并且更优选地为4.5-10 Ω。通过将聚合物PTC部件的阻抗设置为0.8 Ω或更大,可以使用3V维持跳闸状态。通过将聚合物PTC部件的阻抗设置为4.5 Ω或更大,在3V的跳闸状态下漏电流可以变为0.2A或更小。通过将聚合物PTC部件的阻抗设置为10 Ω或更小,可以容易地减小聚合物PTC部件制作过程中阻抗的变化。
[0049]应注意的是,本说明书中聚合物PTC部件的阻抗值指的是从施加电压和在6.5mV的施加电压(直流)在25°C施加在PTC部件的两个电极之间时测量的电流值中计算出的阻抗值(通过四端子方法测量,阻抗测量设备的测量范围的施加电流:100mA),该PTC部件通过将电极(优选地镍箔)压力结合在PTC元件的两侧上制造,所述PTC元件通过挤出包括聚合物的导电组分而获取。应注意的是,因为电极的阻抗值相比PTC元件的阻抗值小得可以忽略不计,所以PTC部件的阻抗值基本上等于PTC元件的阻抗值。
[0050]在本发明的保护装置中,双金属部件18设置在PTC部件16上方。双金属部件18支撑在设置在空间12中的台阶部30上。双金属部件18不作特别的限制,只要其在确定为不正常的温度下变形即可,并且可以使用本身已知的双金属部件。虽然双金属部件18在正常状态下可以或可以不电连接至PTC部件,但是双金属部件18在非正常状态下电连接至PTC部件。
[0051]只要树脂基体的空间12允许,双金属部件18优选地尽可能多地具有大表面面积。通过具有较大表面面积,可以减少双金属部件的激活温度的变化,并且当其在非正常状态下变形时推动臂20向上的力增大。
[0052]双金属部件18可以例如通过单独挤压双金属部件以使其成形为期望的形状、然后在高温下热处理而获得。因此,被如此热处理的双金属部件的激活温度是保护部件激活温度。使用这样的双金属部件的保护装置的温度属性不会改变,并且即使当保护装置经受诸如回流熔炉中的高温环境时保护装置仍可以在期望的温度下起作用。
[0053]热处理的温度可以是但不特别局限于,比保护装置暴露于其中的温度(例如,当进行用于表面安装的焊接时的温度,特别地,回流熔炉的温度)更高的温度,例如,比保护装置暴露于其中的温度高30°C、80°C或100°C的温度。
[0054]用于热处理的周期可以是但不特别局限于,1-180分钟,例如10分钟、20分钟、30分钟、60分钟或120分钟。
[0055]可以根据保护装置暴露于其中的温度、构成双金属部件的金属的种类、双金属部件的尺寸和形状等改变热处理的温度和周期。
[0056]优选地,热处理在惰性氛围下
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