防止器件短路的印刷电路板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及防止器件短路的印刷电路板，包括基板，所述基板上设置有在高电平和地线之间的电子元器件；所述电子元器件通过第一焊盘与高电平电性连接，所述电子元器件通过第二焊盘与地线电性连接；所述第一焊盘与所述高电平之间依次设置有第一电接合区、热熔断区以及第二电接合区；所述电子元器件为电容、瞬态二极管或稳压管。本发明所述的印刷电路板，能够解决电容、瞬态二极管以及稳压管类电子元器件在高压、大浪涌电流的冲击下，能够及时将发生短路的电子元器件断开旁路掉，从而使得短路的电子元器件不再对于回路产生致命性损毁。
【专利说明】防止器件短路的印刷电路板
【技术领域】
[0001]本发明属于印刷电路板的【技术领域】，更具体的说，本发明涉及一种防止器件短路的印刷电路板。
【背景技术】
[0002]印刷电路板的印刷保险装置的任务在于非正常工作状态时，特别是在短路时快速和可靠地中断与供电电源的连接，从而可以防止短路在印刷电路板上的蔓延和造成其它的损失。而且，通过印刷导线保险装置提早动作以避免激活电网保护开关。
[0003]电子电路中通常会发生的一种故障模式就是器件损坏短路，这主要是由于电磁干扰导致器件击穿短路，迄今为止常用的电容、瞬态二极管、稳压管都属于这类器件；该类器件在高压、大浪涌电流的冲击下，会发生不可恢复的失效，除少数特制的器件外，绝大多数的失效模式是短路状态，这将导致整机不能工作。在工程应用中如果能够将这些短路的电子器件旁路掉，使其不在原有回路中，则这类短路的器件就不再对于回路产生致命性损毁，整机也会正常工作，从功能上不影响正常使用，这样一来将有效延长整机的平均无故障时间，节省大量的维修成本。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防止器件短路的印刷电路板。
[0005]本发明所述的防止器件短路的印刷电路板，包括基板，所述基板上设置有在高电平和地线之间的电子元器件；所述电子元器件通过第一焊盘与高电平电性连接，所述电子元器件通过第二焊盘与地线电性连接；其特征在于:所述第一焊盘与所述高电平之间依次设置有第一电接合区、热熔断区以及第二电接合区。
[0006]其中，所述电子元器件为电容、瞬态二极管或稳压管。
[0007]其中，所述热熔断区包括热敏材料。
[0008]其中，所述热熔断区包括热熔断元件，所述热熔断元件包括金属壳体，第一导线、第二导线和设置在金属壳体内的绝缘材料、可移动导电片、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧以及热敏材料；所述第一导线从所述金属壳体的第一端外延伸至金属壳体内，所述第二导线与所述金属壳体的第二端外壁电性连接并向外延伸；所述绝缘材料设置在金属壳体的第一端附近，所述热敏材料设置在金属壳体的第二端附近，所述可移动导电片能够沿着所述金属壳体的内表面接触并进行滑动；所述可移动导电片与绝缘材料之间具有第一压缩弹簧，所述可移动导电片与热敏材料之间具有第二压缩弹簧；其中所述第二压缩弹簧的弹性力大于所述第一压缩弹簧以使得可移动导电片压接在第一导线上。
[0009]其中，所述第一电接合区和第二电接合区包括印刷导线和设置在印刷导线上的防电弧以及等离子侵蚀的绝缘防护涂层。
[0010]其中，所述第二电接合区与高电平之间还具有过渡区，所述过渡区具有裸露的印刷导线。
[0011 ] 其中，所述高电平由电源或高电平输入线提供。
[0012]与现有技术相比，本发明所述的防止器件短路的印刷电路板具有以下有益效果:
[0013]本发明所述的印刷电路板，能够解决电容、瞬态二极管以及稳压管类电子元器件在高压、大浪涌电流的冲击下，能够及时将发生短路的电子元器件断开旁路掉，从而使得短路的电子元器件不再对于回路产生致命性损毁。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为实施例1所述防止器件短路的印刷电路板的结构示意图。
[0015]图2为实施例1所述印刷电路板中热熔断元件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图以及具体实施例对本发明所述的防止器件短路的印刷电路板的结构和功能等做进一步的详细说明。
[0017]实施例1
[0018]如附图1所示，本实施例所述的防止器件短路的印刷电路板，包括基板，所述基板上设置有在高电平(电源或高电平连接线)和地线之间的电子元器件10 ;所述电子元器件为电容、瞬态二极管或稳压管等受电磁干扰容易导致击穿短路的电子元器件。所述电子元器件10通过第一焊盘20与高电平电性连接，所述电子元器件10通过第二焊盘30与地线电性连接；而所述第一焊盘与所述高电平之间依次设置有第一电接合区40、热熔断区50、第二电接合区60和过渡区70，并且所述过渡区具有裸露的印刷导线。
[0019]所述热熔断区包括热熔断元件，所述热熔断元件包括金属壳体51，第一导线57、第二导线58和设置在金属壳体51内的绝缘材料52、可移动导电片54、第一压缩弹簧55、第二压缩弹簧56以及热敏材料53 ;所述第一导线57从所述金属壳体51的第一端外延伸至金属壳体内，所述第二导线58与所述金属壳体的第二端外壁电性连接并向外延伸；所述绝缘材料52设置在金属壳体的第一端附近，所述热敏材料53设置在金属壳体的第二端附近，所述可移动导电片54能够沿着所述金属壳体的内表面接触并进行滑动；所述可移动导电片54与绝缘材料52之间具有第一压缩弹簧55,所述可移动导电片54与热敏材料53之间具有第二压缩弹簧56 ;所述第二压缩弹簧56的弹性力大于所述第一压缩弹簧55以使得可移动导电片54压接在第一导线57上。其中，所述绝缘材料可选择耐热的绝缘树脂材料，例如常用的PVC树脂材料等；而所述的热敏材料，为了保证其在设定的特定温度以上发生收缩、软化或熔融，需要进行选择和制备。在本实施例中，为了将热熔断温度设定为180°C左右，选择在180°C以上会发生显著软化收缩(> 50% )的油酸改性醇酸树脂；所述油酸改性树脂的制造工艺如下:将豆油脂肪酸、多元醇、苯二甲酸酐、苯甲酸全部加入反应釜中，通入CO2，升温至155°C保持45min ;升温到200°C保持lOOmin，升温到235°C时加入二甲苯酯化，保持到酸值小于10mgK0H/g，即可。在达到所述180°C的动作温度时，所述油酸改性醇酸树脂发生软化收缩，从而使得施加在第二压缩弹簧的负荷被卸载，从而使得第二压缩弹簧伸张弹性力被释放，相应的第一压缩弹簧的压缩状态也被释放，从而使得第一压缩弹簧伸张，从而使得可移动导电片和第一导线分离而实现切断旁路掉的目的。而为了防止电路短路时在所述可移动导电片与第一导线之间激发的电弧或等离子，所述的可移动导电片选择铜合金材料，所述铜合金材料，由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的铜和不可避免的杂质构成。采用上述铜合金材料可以有效避免在可移动导电片与第一导线之间激发电弧。
[0020]其中，所述第一电接合区和第二电接合区包括印刷导线和设置在印刷导线上的防电弧以及等离子侵蚀的绝缘防护涂层。所述绝缘防护涂层通过涂覆由16?20wt%的MD1、8?IOwt %的己二酸1,4- 丁二醇酯、8?IOwt %的1,4- 丁二醇、5?8wt%的甲基醚化三聚氰胺树脂、3.2?5.0被％的Y-氨基内基三乙氧基硅烷、0.20?0.25wt%的二月桂酸二丁基锡、0.05?0.08wt%的有机磷酸酯和余量的双酚F环氧树脂在225-230°C反应制备得到的涂料形成，所述防护涂层的厚度为15?50μπι。通过施加上述绝缘防护涂层能够防止由于电弧，尤其是激发的等离子体，即使在断路后，仍然对电接合区的印刷导线表面的撞击并由此而导致的无控制的燃烧和损害的危害。
[0021]本实施例所述的印刷电路板，通过上述结构设计以及材料和涂层的选择和制备能够解决电容、瞬态二极管以及稳压管类电子元器件在高压、大浪涌电流的冲击下，能够及时将发生短路的电子元器件断开旁路掉，并且从最大程度上使得短路或断路的包括电子元器件的电路不再对于印刷电路板的其它部分产生致命性损毁。
[0022]对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种防止器件短路的印刷电路板，包括基板，所述基板上设置有在高电平和地线之间的电子元器件；所述电子元器件通过第一焊盘与高电平电性连接，所述电子元器件通过第二焊盘与地线电性连接；其特征在于:所述第一焊盘与所述高电平之间依次发置有第一电接合区、热熔断区以及第二电接合区。
2.根据权利要求1所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述电子元器件为电容、瞬态二极管或稳压管。
3.根据权利要求1所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述热熔断区包括热敏材料。
4.根据权利要求1或2所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述热熔断区包括热熔断元件，所述热熔断元件包括金属壳体，第一导线、第二导线和设置在金属壳体内的绝缘材料、可移动导电片、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧以及热敏材料；所述第一导线从所述金属壳体的第一端外延伸至金属壳体内，所述第二导线与所述金属壳体的第二端外壁电性连接并向外延伸；所述绝缘材料设置在金属壳体的第一端附近，所述热敏材料设置在金属壳体的第二端附近，所述可移动导电片能够沿着所述金属壳体的内表面接触并进行滑动；所述可移动导电片与绝缘材料之间具有第一压缩弹簧，所述可移动导电片与热敏材料之间具有第二压缩弹簧；其中所述第二压缩弹簧的弹性力大于所述第一压缩弹簧以使得可移动导电片压接在第一导线上。
5.根据权利要求4所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述的可移动导电片由铜合金材料制成；所述铜合金材料由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的铜和不可避免的杂质构成。
6.根据权利要求4所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述第一电接合区和第二电接合区包括印刷导线和发置在印刷导线上的防电弧以及等离子侵蚀的绝缘防护涂层。
7.根据权利要求1或2所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述第二电接合区与高电平之间还具有过渡区，所述过渡区具有裸露的印刷导线。
8.根据权利要求6所述的防止器件短路的印刷电路板，其特征在于:所述高电平由电源或高电平输入线提供。
【文档编号】H05K1/11GK103533753SQ201310500739
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】姚纪荣 申请人:江苏彤明高科汽车电器有限公司