一种电流保护器的制造方法及PCB板与流程

本发明涉及一种超微电流保护器，特别涉及一种管状结构保护器的制造方法。

背景技术：

现有技术中常以陶瓷或玻璃陶瓷材料为基体的绝缘管作为保护器保护外壳，具有许多优良的性能，如高分断能力、高I²t和抗浪涌能力、低冷电阻值等。但陶瓷材料通常具有比较高的导热系数，当电路中额定电流在mA级别时，就需要保护器非常敏感才能在电流异常是快速动作切断电路，此时陶瓷管结构的保护器会因生产设备的系统波动产生两倍熔断特性的散差，甚至会造成快断保护器两倍熔断特性的不良，产生安全隐患。

中国专利申请号为201110123326.X的记载中提供了一种PCB基板结构的悬空熔丝型表面贴装熔断器及制作方法，通过在上、下PCB基板中部分别形成一个凹腔，两PCB基板之间通过粘合剂粘合，金属熔丝置于两PCB基板间形成悬空熔丝结构，熔丝有部分露出绝缘体端部外侧并弯曲使其贴近于端面电极，在PCB外壳盖板相对的内侧面上设置加强电极，并延伸到绝缘体两端边缘与端面电极相电连接，使得加强电极的端部与端面电极有接触，同时使得熔丝的两端分别与相应的加强电极之间形成面接触，保证了熔丝与端面电极连接的可靠性。但上述专利结构的产品在使用一段时间后会出现由于熔丝与端面电极在冷热冲击下附着力变小而松动，产生熔断器冷电阻变大等不良现象。

技术实现要素：

发明目的：为解决上述问题，本发明公开了一种电流保护器的制造方法以及在该方法中使用的PCB板，解决了现有专利产品中熔丝与端面电极在受冷热冲击下的冷电阻异常变大的不良。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种电流保护器的制造方法，提供两块PCB板，且每块PCB板上设置用以使该两块PCB板压合对位的压合对位孔；且每块PCB板上的左侧设有至少一列左切割用对位孔及至少一列左中心槽对位孔，每块PCB板上的右侧设有至少一列右切割用对位孔及至少一列右中心槽对位孔；所述左切割用对位孔与右切割用对位孔对称设置；所述左中心槽对位孔及右中心槽对位孔同样对称设置；每个左中心槽用对位孔位于相邻两个左切割用对位孔之间并与该两个左切割用对位孔的距离相同，每个右中心槽用对位孔位于相邻两个右切割用对位孔之间并与该两个右切割用对位孔的距离相同；每块PCB板的上侧设有至少一排上切割用对位孔，每块PCB板的下侧设有至少一排下切割用对位孔，且所述上切割用对位孔与下切割用对位孔对称设置；将每块PCB板上在每两个对应的左、右中心槽对位孔之间切割形成条形中心槽，每条中心槽的左端即为左中心槽对位孔，每条中心槽的右端即为右中心槽对位孔，且所述中心槽均为盲孔槽；将两块PCB板贴合并使两块PCB板上的中心槽相面对形成内孔；自对应的左、右切割用对位孔的连线为横向切割线将两块压合的PCB板横向切割，且自对应的上、下切割用对位孔的连线为纵向切割线进行纵向切割后形成单体PCB管；提供左端帽、右端帽、金属熔体；金属熔体收容在单体PCB管的内孔中，左端帽及右端帽分别卡持于单体PCB管的两端，且金属熔体的两端分别焊接于左、右端帽的内侧。

有益效果：相对于现有技术，本发明具有以下效果。

(1)PCB材料作为熔断器的保护外壳，由于其导热系数一般在0.2W/(m·k)左右，外壳的散热对熔丝影响非常小，非常适合mA级别超敏感型保护器产品的开发，运用PCB管的低导热系数，代替现有技术的陶瓷管或者玻璃管作为保护器的外壳，降低了保护外壳散热对金属熔体熔断特性的影响，也降低了mA级电流规格的保护器产品的基本特性对其生产设备的高度依赖性。

(2)采用保护管外壳和端帽配合的结构，有效解决了现有技术中PCB作为外壳，熔丝与端面电极连接的结构，熔丝与端面电极在受冷热冲击下的冷电阻异常变大等不良现象。

(3)本发明通过将低导热系数的PCB板材料经特定工艺制成PCB管，从而采用常规的全自动保护器组装机即可完成产品生产，消除了组装机异常波动导致金属熔体贴壁时，管体散热对超敏感型保护器两倍熔断特性的影响，提高了产品的安全性能，并且大大降低了产品的生产制造成本。

(4)本发明通过将三层PCB板压合成PCB管，比起陶瓷管的加工工艺更适合制造更小体积的保护器。

(5)通过该PCB管生产工艺制备的产品尺寸一致性好，从而可以提高电流保护器产品的阻值精度。

(6)PCB管的生产相对陶瓷管热压铸成型工艺或单根挤出成型工艺来说，生产效率大大提升，且不需要经过高温烧结过程，能耗大大降低。

附图说明

图1为实施例一中采用本发明的方法制造的超微电流保护器结构的纵向剖面图；

图2为实施例二所述的超微电流保护器用PCB板对位孔外观示意图；

图3为实施例二所述的超微电流保护器用PCB板中心槽示意图；

图4为实施例二所述的PCB板上左中心槽对位孔及左切割用对位孔的排列示意图；

图5为实施例三所述的超微电流保护器用PCB板对位孔外观示意图；；

图6为实施例三所述的超微电流保护器用PCB板中心槽示意图；

图7为经过两个PCB板粘合切割后的单体PCB管横向剖面图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步介绍。

实施例一：

图1为本发明所述的超微电流保护器的纵向剖面图，该保护器的结构包括绝缘管壳1、金属熔体2、左、右端帽3和焊锡4。其中，金属熔体2悬空置于绝缘管壳1中，焊锡4在端帽3内侧固定并焊接金属熔体2，形成电连接。

所述PCB板为耐热温度在260℃以上的FR-4材质；

所述PCB板的压合是采用耐高温PCB板粘合胶在压床上经高温高压粘合两层板而成块体产品。

实施例二：

一种用于本发明的超微电流保护器的制造方法：

提供两块PCB板，且每块PCB板上设置用以使该两块PCB板压合对位的压合对位孔51；且每块PCB板上的左侧设有至少一列左切割用对位孔52及至少一列左中心槽对位孔53，每块PCB板上的右侧设有至少一列右切割用对位孔54及至少一列右中心槽对位孔55。所述左切割用对位孔52与右切割用对位孔54对称设置；所述左中心槽对位孔53及右中心槽对位孔55同样对称设置。其中，预设的左、右中心槽对位孔是为下面切割中心槽做准备的，按照预设的左、右中心槽对位孔切割可以显著提高切割效率以及减少误差。在本实施方式中，所述左、右中心槽对位孔的直径等于中心槽61的宽度，这样在切割时按照左、右中心槽对位孔的直径即可，不需要再次确定切槽宽度，同样大大提高了切割效率以及减少误差。进一步的，每块PCB板上的中心槽61的宽度为需求的PCB管的内孔62宽，中心槽61的深度为需求的PCB管的内孔62高的一半。

以及，每个左中心槽用对位孔53位于相邻两个左切割用对位孔52之间并与该两个左切割用对位孔52的距离相同，每个右中心槽用对位孔55位于相邻两个右切割用对位孔54之间并与该两个右切割用对位孔54的距离相同。另外，每块PCB板的上侧设有至少一排上切割用对位孔56，每块PCB板的下侧设有至少一排下切割用对位孔57，且所述上切割用对位孔56与下切割用对位孔57对称设置。预设的左、右切割用对位孔是为下面的横向切割做准备的，左、右切割用对位孔作为切割的两个端点并可以沿着左、右切割用对位孔中间的连线进行横向的将板切割成条的作业，能够显著提高切割效率以及减少误差。同样的，上、下切割用对位孔是为上下切割做准备，将切割成条的PCB板进一步切割为单体PCB管。

请结合图4所示，在本实施方式中，所述左切割用对位孔52及左中心槽53对位孔在同一列中间隔排列；所述右切割用对位孔54及右中心槽对位孔55在同一列中间隔排列，便于加工且减少加工误差。

而本实施方式中一个进一步的改进在于，所述左切割用对位孔52为两列，右切割用对位孔54同样为两列；左中心槽53对位孔为两列，右中心槽对位孔55同样为两列；每列左切割用对位孔与每列左中心槽对位孔对应重合为一列排布；每列右切割用对位孔与每列右中心槽对位孔对应重合为一列排布。这样在切割时，最外侧的一列会被切掉而保留内侧的一列左、右中心槽对位孔作为中心槽的端点，使切口保持整齐而避免因为最外侧左、右中心槽加工的误差造成最终的单体PCB管端部的加工误差，进一步的降低了制造不良率。

在本实施方式中，为了便于说明，引入了上、下、左、右的方向概念，是以PCB板的正视图(设置了中心槽的面)为基础设置的，为了便于将PCB板四个侧边设置的槽进行定义以避免歧义，下同。

然后，将每块PCB板上在每两个对应的左、右中心槽对位孔之间切割形成条形中心槽61，每条中心槽61的左端即为左中心槽对位孔，每条中心槽61的右端即为右中心槽对位孔，且所述中心槽61均为盲孔槽。然后可参考图7所示，将两块PCB板贴合并使两块PCB板上的中心槽61相面对形成内孔62。将两块PCB板压合时，两块PCB板中间涂覆粘合胶，通过对位孔51将两块PCB要求对齐，在压床上通过高温高压粘合。

自对应的左、右切割用对位孔的连线为横向切割线将两块压合的PCB板横向切割，且自对应的上、下切割用对位孔的连线为纵向切割线进行纵向切割后形成单体PCB管；在这里先横向切割或者先纵向切割均可以实现，均是本实施例可以选择的切割顺序。

单体PCB管切割完成后，提供左端帽3、右端帽3、金属熔体4；金属熔体4收容在单体PCB管的内孔62中，左端帽及右端帽分别卡持于单体PCB管的两端，且金属熔体4的两端分别焊接于左、右端帽3的内侧。在该组装中，将单体PCB管、端帽、金属熔体和焊锡在全自动组装机上自动组装生产而成本发明所制造的超微电流保护器。

实施例三：

在实施例二所述的步骤1中，由于PCB板切割机视野大小及整块PCB板宽度的差异，如图5、图6所示，在上下层PCB板5的四角和侧边中间位置冲压形成产品压合用对位孔51，再在其四边和中间某位置按产品尺寸冲压形成产品切割用对位孔，在PCB板5的横向两边和其中间某位置按切割槽宽度为直径冲压形成产品中心槽对位孔59。即，PCB板上还设有位于左中心槽对位孔53及右中心槽对位孔55中间位置的一列辅助中心槽对位孔59；以及位于左切割用对位孔52及右切割用对位孔54中间位置的一列辅助切割用对位孔58；所述该列辅助中心槽对位孔59及该列辅助切割用对位孔58重合为一列排布。同样的，还设有位于所述上切割用对位孔及下切割用对位孔中间的一排中间切割用对位孔60。从而，在步骤2的中间层切槽和步骤4的尺寸切割时，切割对位可以参照辅助切割用对位孔58和中间切割用对位孔60对位，以满足切割机视野小的限制。

其他工艺同实施例二。

实施例四：

参照上述的电流保护器的制造方法可知，本发明中也公开了一种制造该电流保护器的PCB板：

PCB板上的左侧设有至少一列左切割用对位孔52及至少一列左中心槽对位孔53，PCB板上的右侧设有至少一列右切割用对位孔54及至少一列右中心槽对位孔55；所述左切割用对位孔与右切割用对位孔对称设置；所述左中心槽对位孔及右中心槽对位孔同样对称设置；每个左中心槽用对位孔位于相邻两个左切割用对位孔之间并与该两个左切割用对位孔的距离相同，每个右中心槽用对位孔位于相邻两个右切割用对位孔之间并与该两个右切割用对位孔的距离相同；PCB板的上侧设有至少一排上切割用对位孔56，PCB板的下侧设有至少一排下切割用对位孔57，且所述上切割用对位孔与下切割用对位孔对称设置。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。