无焊料表面贴装熔断体的制作方法

本公开整体涉及电路保护装置领域，更具体地涉及无焊料表面贴装熔断体。

背景技术：

传统的表面贴装熔断体包括熔断体元件，该熔断体元件设置在由盖和基座限定的壳体的腔内，所述盖和基座以竖直堆叠的布置紧固在一起。基座限定壳体的下部部分和所述腔，并且盖限定壳体的上部部分和所述腔。电极设置在壳体的相对外侧上并且在基座和盖的接合部处用焊料连接到熔断体元件的端部。在组装熔断体之前“熔断体填料”材料(例如，沙子)可以沉积在基座中、在熔断体元件下方。熔断体填料可以有助于淬灭当可熔元件在过电流状态下熔化或以其他方式分离时可能形成的电弧，从而减轻电弧并且还吸收否则可能烧毁熔断体的热量。

上述熔断体布置具有若干缺点。例如，用于将电极连接到熔断体元件的焊料可能由于不适当的应用、高温操作(例如，在高电流应用中)和/或机械应力而劣化，从而导致熔断体过早失效。已经使用熔点高于表面贴装回流温度的高温、高含铅焊料来确保表面贴装熔断体中的电极和熔断体元件之间的连接，尽管已知这种焊料会造成环境污染。

与上述熔断体布置相关的另一个缺点是熔断体填料只能沉积在熔断体元件下方、在由基座限定的壳体的下部部分中，从而使熔断体元件的顶部不被覆盖。在发生过电流情况时，熔断体元件的暴露顶部可能易于发生电弧。此外，从熔断体顶部发出的热量不被吸收或仅被熔断体填料部分吸收，并且该热量可能使熔断体燃烧，从而导致出现危险情况。更进一步地，可以允许在熔断体元件熔化时从熔断体元件发出的有毒金属蒸汽在基座和盖的接合处离开壳体。

关于这些和其他考虑因素，本改进可能是有用的。

技术实现要素：

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍构思的选择，这些构思将在下文具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据本公开的无焊料表面贴装熔断体的示例性实施例可包括：具有限定腔的底板和多面邻接的侧壁的基座；熔断体元件，所述熔断体元件包括跨在两个电极部分之间的分离部分，该分离部分和所述电极部分由连续的材料片形成，所述分离部分悬挂在腔内、在基座的侧壁的顶部边缘下方；盖，所述盖具有顶板和多面邻接的侧壁，所述盖装配在基座和熔断体元件上，其中盖的侧壁的底部边缘的设置在基座的侧壁的顶部边缘下方，其中基座的腔容纳熔断体填料，该熔断体填料围绕并覆盖分离部分。

附图说明

图1是示出了根据本公开的无焊料表面贴装熔断体的示例性实施例的透视图；

图2是示出了移除了盖的图1中示出的无焊料表面贴装熔断体的俯视图；

图3是示出了沿着平面a﹣a剖切的图1中示出的无焊料表面贴装熔断体的截面侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述根据本公开的无焊料表面贴装熔断体，附图中示出了无焊料表面贴装熔断体的优选实施例。然而，无焊料表面贴装熔断体可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于本文提出的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开彻底且完整，并且将向本领域技术人员充分传达无焊料表面贴装熔断体的范围。在附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记始终表示相同的元件。

现在参照图1，示出了根据本公开的示例性实施例的无焊料表面贴装熔断体10(下文中称为“熔断体10”)的透视图。为了方便和清楚起见，在此可以使用诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“竖直”、“水平”、“高度”、“宽度”和“深度”的术语来描述熔断体10及其各种部件相对于熔断体10的几何形状和取向的相对放置、取向和尺寸，如图1所示。

熔断体10可以包括基座12、熔断体元件14和盖16。熔断体元件14可以以竖直堆叠布置“夹在”基座12和盖16之间，如将在下文更详细描述的那样。基座12和盖16可以由任何合适的电绝缘材料形成，所述电绝缘材料包括但不限于玻璃、陶瓷、塑料等。熔断体元件14可以由任何合适的导电材料形成，所述导电材料包括但不限于锡、镍、铜、锌等。

基座12可以是具有敞开顶部的大致盒形构件。基座12可以包括限定内腔22的底板18和邻接的侧壁20a、20b、20c、20d。成对的间隔开的安装柱24a、24b可以从相对的侧壁20b、20d的顶部边缘向上延伸(在图2中最好地示出)。

盖16可以是具有敞开底部的大致盒形构件。盖16可以包括限定内腔30的顶板26和邻接的侧壁28a、28b、28c、28d。盖16的内部宽度和深度可以大于基座12的外部宽度和深度，以允许盖16装配在基座12和熔断体元件14上，如图3所示并且如下文更详细描述的那样。成对的间隔开的安装孔32a、32b可以形成在顶板26中并且可以布置成在组装熔断体10时接收基座12的安装柱24a、24b。

熔断体元件14可以由单个连续件或一定量的材料形成，所述材料已经弯曲、卷曲、铸造、切割、冲压、钻孔、模制或以其他方式形成，以限定所描绘的包括分离部分34的形状，该分离部分34水平跨在具有电连接端子38a、38b的两个电极部分36a、36b之间。熔断体元件14可以构造成使得分离部分34设置在基座12的腔22内并且使得当组装熔断体10时，端子38a、38b设置在盖16的下方和外部，如下文更加详细描述的那样。值得注意的是，没有使用焊料、粘合剂或其他紧固装置将分离部分34连接到熔断体元件14的电极部分36a、36b。因此，相对于在常规表面贴装熔断体中常用的焊接接合点，分离部分34和电极部分36a、36b的接合部不易受到由高温操作和/或机械应力引起的过早失效的影响。成对的间隔开的通孔40a、40b可以形成在电极部分36a，36b中，并且可以布置成在组装熔断体10时接收基座12的安装柱24a，24b(在图2中最好地示出)。

仍然参照图1，熔断体元件14的分离部分34与从分离部分纵向端部延伸的电极部分36a、36b相比可以相对更窄并因此导电面积/体积更小(也参见图2)。槽41可以形成在分离部分34中，以进一步减小分离部分34相对于电极部分36a、36b的导电面积/体积，但是这个特征并不重要。因此，分离部分34可以在熔断体元件14中提供“弱连接”，所述“弱连接”被构造成当超过预定阈值水平(即，熔断体额定值)的电流流过熔断体元件14时裂开或熔化。槽41可以通过提供多个电弧通道来增大熔断体的断裂能力。在一些预期的实施例中，分离部分34可以比电极部分36a和36b更薄，从而使熔断体10更快地针对故障电流起作用。此外，它可以降低现场应用中的熔断体功耗和温度。进一步预期锡覆盖层可沉积在分离部分34上以进一步降低熔断体功耗和温度。如本领域普通技术人员将意识到的那样，包括分离部分34的特定尺寸、体积和导电材料都可以有助于熔断体10的熔断体额定值。

现在参照图3，示出了沿着图1中的平面a-a剖切的组装好的熔断体10的横截面侧视图。特别参照熔断体元件14，电极部分36a、36b可以从分离部分34的纵向端部向上延伸，并且可以终止于相应的最上面的悬挂器42a、42b中，这些悬挂器弯曲或以其他方式形成倒u形，以限定面朝下的袋状部44a、44b，用于以与基座12的相对侧壁20b、20d的顶部边缘成紧密的间隙关系接收所述顶部边缘。侧壁46a、46b可以从悬挂器42a、42b向下延伸，并且可以终止于相应的最下面的支架48a、48b(其包括端子38a、38b)，所述支架48a、48b弯曲或以其他方式形成为u形以限定面向上的袋状部49a、49b，用于接收盖16的相对侧壁28b、28d的底部边缘。可以设想熔断体10的可替代实施例，其中省略支架48a、48b的竖直段50a、50b和/或水平段52a、52b。如果仅省略竖直段50a、50b，则支架48a、48b的水平段52a、52b可以限定电极部分36a、36b的端子38a、38b。如果省略了支架48a、48b的竖直段50a、50b和水平段52a、52b，则侧壁46a、46b的最下端可以限定电极部分36a、36b的端子38a、38b。

基座的腔22可以填充有熔断体填料54，该熔断体填料54可以在组装熔断体10之前沉积在腔22中。熔断体填料54可以是或可包括本领域普通技术人员认可的适用于表面贴装熔断体的各种灭弧材料中的任何一种。这种材料的非限制性示例是二氧化硅。

由于基座12和熔断体元件14的上述结构，因此电极部分36a、36b的悬挂器42a、42b可以搁置在基座12的相对侧壁20b、20d的顶部边缘上，其中，熔断体元件14的分离部分34悬挂在腔22内、在侧壁20a-20d的顶部边缘下方。因此，当基座12的腔22填充有熔断体填料54时，熔断体填料54可以到达分离部分34的顶部上方并且可以完全覆盖分离部分34的顶部。在熔断体元件14中有过电流状态时可从分离部分34向上散发的热量因此可被熔断体填料54吸收，从而减轻盖16的加热和燃烧。另外，熔断体填料54可以防止在熔化的分离部分34的断开端部之间产生电弧，从而为熔断体10提供改进的断裂能力，否则如果暴露出分离部分34的顶部(即，未被熔断体填料54覆盖)，则这种电弧可能扩散。

仍然参照图3，盖16可以装配在熔断体元件14和基座12上，其中，盖16的侧壁28b、28d与电极部分36a、36b的侧壁46a、46b紧密水平邻接，其中，盖16的侧壁28a、28c与基座16的侧壁20a、20c紧密水平邻接(见图1)，并且其中，盖16的侧壁28b、28d的底部边缘位于支架48a、48b中。端子38a、38b可以从盖16的下方突出，并且因此可以便于例如与印刷电路板(pcb)上的电引线电连接。基座12、电极部分36a、36b和盖16的紧密重叠的侧壁20a、20c、28a、28c、28b、28d和46a、46b可以密封熔断体10的内部并且可以有效地防止气体从其中逸出。例如，当分离元件34在过电流状态期间熔化时，由重叠侧壁20a、20c、28a、28c、28b、28d和46a、46b产生的密封可以防止有害金属蒸汽从熔断体10泄漏出去。

当组装熔断体10时(即，当基座12、熔断体元件14和盖16以竖直堆叠布置夹在一起时)，基座12的安装柱24a、24b可以延伸穿过熔断体元件14中的通孔40a、40b并且进入盖16的顶板26中的安装孔32a、32b(见图1和2)。安装柱24a、24b可以通过热铆接熔合到顶板26，以将基座12、熔断体元件14和盖16牢固地固定在一起。附加地或替代地，可以采用各种其他方法、物质和/或结构来将熔断体10的部件在组装构造中紧固在一起。这些包括但不限于各种粘合剂、各种机械紧固件、焊接以及基座12、熔断体元件14和/或盖16的可以促进其间的摩擦配合、卡扣配合或过盈配合的各种结构特征。

如本文所使用的，以单数形式叙述并且以词语“一”或“一个”描述的元件或步骤应被理解为不排除多个元件或步骤，除非明确地叙述了这种排除。此外，参照本公开的“一个实施例”并不旨在被解释为排除也包含所述特征的其它实施例的存在。

虽然本公开参照某些实施例，但是在不脱离如所附权利要求中限定的本公开的领域和范围的情况下，对所描述实施例实施进行许多修改、变更和改变都是可行的。因此，本公开不限于所描述的实施例，而是具有由所附权利要求的语言及其等效物限定的全部范围。