一种大电流快熔断保险丝的制作方法

本实用新型涉及过流保护装置领域，具体而言，涉及一种大电流快熔断保险丝。

背景技术：

随着科技的进步，全球电子产品体积不断缩小，这不但要求了电路中的所有元件必须拥有紧凑的结构，还需要其具备有更优越的性能。一般电气装置会设定最大使用电流，当所使用的电流超过最大使用电流时，有可能会使装置受损或烧毁，保险丝主要的功能就是防止超量的电流通过电子电路，以保护电路免于受到损害。保险丝作为保护电子产品安全的最主要一道防线，保险丝的安全性能极其重要。在设计时，不但要考虑结构的紧凑性，保证它的过电流和短路保护性能，对它的分断性能要求也越来越严格，并且在长期的使用中，保持性能的长期稳定和有效。

现有的保险丝大大缩小了元件体积，适用于对元件小型化、集成化要求很高的电子产品领域中。在缩小片式保险丝体积的同时，还要考虑到提高其分断性能和抗浪涌能力，避免小型片式保险丝遭受瞬间大电流冲击时，熔断体容易熔断成液态并快速冲破保护层喷射而出，会出现燃烧、爆炸等现象，污染其他部件。

在长期的使用过程中，保险丝经常耐受不住频繁的浪涌冲击而失效，杂波电流就会将保险丝熔断，导致整个电路不通。同时保险丝又需要在电路出现故障时能够快速熔断，若不能有效地快速熔断则会持续通电，导致火灾。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种抗浪涌性能好、电路出现故障时能够快速熔断的大电流快熔断保险丝。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

大电流快熔断保险丝，包括熔丝线路和端电极，所述熔丝线路的两端各连接有一个所述端电极，所述熔丝线路上设有熔链部，所述熔丝线路的横截面由所述端电极到所述熔链部减小。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述熔丝线路由所述端电极均匀过渡到所述熔链部。均匀过渡的熔丝线路减少了折角，能够使得流经保险的瞬间浪涌顺利通过。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述熔丝线路具有恒定的厚度。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述熔丝线路具有恒定的宽度。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述熔丝线路的材料包括铜镍合金。铜镍合金能够使用比使用纯铜时有更宽的线路来提高产品的抗浪涌能力，实现高I²t。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述熔链部为所述熔丝线路上覆盖的含锡的熔断点。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述保险丝还包括绝缘基板，所述熔丝线路设于所述绝缘基板的板面上，两个所述端电极分别设于所述绝缘基板的两端，所述熔链部设于所述绝缘基板的中心。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述端电极既在所述绝缘基板的板面设置，又在所述绝缘基板的端面设置。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述保险丝还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖在所述熔丝线路上。

作为对上述的大电流快熔断保险丝的进一步可选的方案，所述端电极由内至外依次包括铜层、镍层和锡层。

本实用新型的实施例至少具有如下优点：

通过将横截面设置成由端电极到熔链部减小，既通过增大熔丝线路的阻值，增强保险丝的耐脉冲性和抗浪涌性能，同时熔丝线路具有横截面积较小的部分，并将熔链部设置在横截面积最小的部位，在发热量到一定的大小时，能够使得熔链部快速地熔断，从而增强保险丝的熔断的可靠性，能够使得应用保险丝的电路的安全性更高。大电流快熔断保险丝具有较高的使用寿命与安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种大电流快熔断保险丝的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的另一种大电流快熔断保险丝的剖面结构示意图；

图3示出了图1的剖面结构示意图。

图标：1-保险丝；11-熔丝线路；12-端电极；121-铜层；122-镍层；123-锡层；13-熔链部；14-绝缘基板；15-绝缘保护层。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本实用新型。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此实用新型的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所实用新型的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种大电流快熔断保险丝1，包括熔丝线路11和端电极12。熔丝线路11的两端各连接有一个端电极12，熔丝线路11上设有熔链部13，熔丝线路11的横截面由端电极12到熔链部13减小。

由公式Q＝I²Rt，可知热量与阻值成正比关系，即阻值越大，发热越大，热量与电流的平方成正比关系，即电流越大，发热越大。保险丝1的阻值一定，电流增大，热量增大，当热量聚集到一定程度，达到熔链部13的熔点，使得熔链部13熔断，从而使得保险丝1断路，保险丝1所在的电路断路，达到过电流保护的效果。

采用宽度较窄的熔丝线路11，保险丝1的阻值大，承受不住大电流，易熔断，耐脉冲性能差，采用宽度较宽的熔丝线路11，保险丝1的阻值小，能够承受大电流，耐脉冲性能好，但熔断性差。

本保险丝1，通过将横截面设置成由端电极12到熔链部13减小，既通过增大熔丝线路11的阻值，增强保险丝1的耐脉冲性和抗浪涌性能，同时熔丝线路11具有横截面积较小的部分，并将熔链部13设置在横截面积最小的部位，在发热量到一定的大小时，能够使得熔链部13快速地熔断，从而增强保险丝1的熔断的可靠性，能够使得应用保险丝1的电路的安全性更高。

本实施例中，熔丝线路11由端电极12均匀过渡到熔链部13，即为熔丝线路11的横截面积自端电极12向熔链部13逐渐减小，到熔链部13处减小至最小，从而在发热量相等时，在横截面积最小的熔链部13处发生熔断。

本实施例中，熔丝线路11具有恒定的厚度，熔丝线路11自端电极12到熔链部13的横截面积逐渐减小。熔链部13呈长方形，两个端电极12呈长方形，熔链部13两侧的熔丝线路11呈等腰梯形状，等腰梯形的底边与端电极12的边重合，等腰梯形的顶边与熔链部13的边重合，从而使得熔丝线路11自端电极12向熔链部13的横截面逐渐的减小。

两个端电极12的长度为保险丝1的宽度，两个端电极12的外边距离为保险丝1的长度。熔丝线路11的初始宽度与端电极12的长度相等，使得保险丝1在具有更好抗浪涌性的前提下，具有更为紧凑的结构，性能稳定，安全性好，成本低廉，制作工艺简单，适合批量生产。

如图2所示，在另一实施例中，熔丝线路11具有恒定的宽度，熔丝线路11自端电极12到熔链部13的横截面积逐渐减小。熔丝线路11的宽度不变，在厚度上逐渐减小，从而使得横截面积逐渐减小，减小至熔链部13到最小，从而使得保险丝1的熔断发生在熔链部13处。

熔丝线路11自两个端电极12到熔链部13的结构对称，电阻的结构更为对称。熔链部13设于熔丝线路11的中心，从而使得熔丝线路11的熔断发生在中部。

熔丝线路11的材料包括铜镍合金。铜镍合金又称白铜、镍白铜，铜镍合金的熔点与纯铜相接近。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性，并降低电阻温度系数。因此铜镍合金较其它铜合金的机械性能、物理性能都异常良好，延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能。

熔丝线路11由铜镍合金制成，铜镍合金相比于纯铜具有更高的电阻率，生产同一规格的熔丝线路11时，铜镍合金应比纯铜制成的熔丝线路11采用更大的横截面以获取相同的阻值，从而提高保险丝1的抗浪涌能力，实现高I²t。

熔链部13的材料中含有使得熔链部13相对于熔丝线路11具有更大的电阻率或具有更低熔点的成分，从而使得熔链部13相比于熔丝线路11更容易熔断。

本实施例中，熔链部13为设于熔丝线路11上的含锡熔断点，含锡熔断点的熔链部13相比于铜镍合金制成的熔丝线路11的熔点更低，因而在流经的电流相等时，含锡熔断点的更容易熔断，进一步使得熔链部13在过电流时的熔断速率快，保证电路及时断路，防止电路上的电气部件的过流损坏，增强电路的安全性。

请一并参阅图3，保险丝1还包括绝缘基板14，熔丝线路11设于绝缘基板14的板面上，两个端电极12分别设于绝缘基板14的两端，熔链部13设于绝缘基板14的中心。

绝缘基板14为长方形板，两个端电极12呈长方形，设于绝缘基板14的两端，且端电极12的长度与绝缘基板14的宽度相等。熔丝线路11将两个端电极12连接，从而形成贴片式的保险丝1。

绝缘基板14由陶瓷制成，陶瓷由单一或复合的氧化物或非氧化物组成，如单由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4，或相互复合，或与碳纤维结合而成。陶瓷具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐磨耗、高温强度。从而能够对熔丝线路11形成良好的保护，同时能够对熔丝线路11形成较好的支撑，使得熔丝线路11保持其形态。

端电极12由内至外依次包括铜层121、镍层122和锡层123。

铜层121可以通过在熔丝线路11上电镀铜形成，镍层122可以通过在铜层121上电镀镍形成，锡层123可以通过在镍层122上电镀锡形成。铜层121用于导电，镍层122用作隔层，将铜层121与锡层123隔开，锡层123用于与印刷电路板良好焊接。

端电极12既在绝缘基板14的板面设置，又在绝缘基板14的端面设置。端电极12既在绝缘基板14的板面设置，又在绝缘基板14的端面设置，本实施例中，保险丝1既具有正面电极，又具有端面电极，截面呈“L”形，在另一实施例中，保险丝1具有正面电极、反面电极和端面电极，截面呈“匚”形。从而能够确保保险丝1能够更牢靠的焊接在印刷电路板上。

保险丝1还包括绝缘保护层15，绝缘保护层15覆盖在熔丝线路11上。绝缘保护层15使得熔丝线路11不自保险丝1中露出，用于保护熔丝线路11。绝缘保护层15的材质包括环氧树脂。当然，绝缘材质的保护层还可包括其他复合材料成分。

绝缘保护层15将由端电极12与绝缘基板14之间形成的凹槽的底部覆盖，从而将凹槽底部中露出的熔丝线路11覆盖。

本实用新型的大电流快熔断保险丝1的生产工序，包括以下步骤：

步骤一，在一整块绝缘基板14上通过压合铜镍合金，再通过蚀刻的方式形成熔丝线路11以及端电极12的正面电极最内层部分，通过遮蔽层将保险丝1设有熔丝线路11的一面遮盖并露出熔链部13，采用电镀的方式，控制电镀的时间与电流，形成所需要的熔链部13。

步骤二，在绝缘基板14上两个端电极12之间以网版印刷方式印上绝缘保护层15，绝缘保护层15覆盖在熔丝线路11及熔链部13上。

步骤三，采用电镀的方式形成由铜层121、镍层122、锡层123构成的端电极12。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。