專利名稱：雙熔絲連接環(huán)薄膜式熔斷器的制作方法
雙熔絲連接環(huán)薄膜式熔斷器發(fā)明背景本發(fā)明總體上涉及電路保護(hù)，特別是熔斷器保護(hù)。印刷電路板(PCB)在電氣和電子裝置中的應(yīng)用越來越多。是印 刷電路板和其上的元件使電子裝置能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著手機(jī)和其他手持電 子裝置設(shè)計(jì)和制造得越來越小，節(jié)省PCB上的空間的需求日益迫切。在PCB上形成的電路，如較大規(guī)模的、常規(guī)的電路，需要防止電 過載。尤其是電路板和電信行業(yè)中的其他電路需要防止電過載。該保 護(hù)可以由物理固定到PCB的微型熔斷器提供。目前在工業(yè)中使用的微型熔斷器通常為單電路或傳導(dǎo)路徑提供 過流保護(hù)。在許多實(shí)例中，必須使用多個(gè)熔斷器，消耗了PCB上的必 要空間。因此需要通過減少所需的熔斷器數(shù)量節(jié)省PCB上的空間，同 時(shí)提供充分的熔斷器保護(hù)。類似于需要節(jié)省板空間，還需要提供適于滿足PCB產(chǎn)生的不同狀 態(tài)或約束條件的元件。PCB級(jí)的熔斷器通常額定為l安培。因此需要 為熔斷器的電流額定值提供更高的靈活性。更進(jìn)一步地，需要幫助裝 配工僅將具有適當(dāng)額定值的熔斷器安裝在電路中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種表面安裝熔斷器，其包括固定到絕緣襯底的多 個(gè)熔絲連接環(huán)。本發(fā)明的一個(gè)熔斷器能夠保護(hù)同一電路的多個(gè)傳導(dǎo)路 徑或多個(gè)不同電路。熔斷器的熔絲連接環(huán)可以定為相同或不同的等 級(jí)。如果定為不同的等級(jí)，在一實(shí)施例中，安排熔絲連接環(huán)的結(jié)構(gòu)使 得熔絲連接環(huán)不能被錯(cuò)誤地安裝(例如在電路中安裝額定值錯(cuò)誤的熔 斷器)。絕緣襯底由任何合適的材料制造，如FR-4、環(huán)氧樹脂、陶瓷、 涂覆樹脂的金屬箔、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、玻璃、以及上述材料任5意適當(dāng)?shù)慕M合。實(shí)施例中的熔絲連接環(huán)包括用作端子的銅跡線。端子 可以用多個(gè)傳導(dǎo)層鍍覆，如額外的銅層、鎳層、銀層、金層和/或鉛 錫層。熔絲連接環(huán)延伸到端子，其也被鍍覆或粘附到絕緣襯底。每一個(gè)熔絲連接環(huán)包括熔絲元件。在實(shí)施例中，熔絲元件是大約放置在每一個(gè)熔絲連接環(huán)的中心的鉛錫點(diǎn)，熔絲連接環(huán)的中心在熔絲 連接環(huán)的各個(gè)端子之間。鉛錫點(diǎn)在熔絲連接環(huán)的銅跡線熔化之前熔 化，導(dǎo)致銅跡線在熔絲元件熔化的位置受熱得更快。而熔絲連接環(huán)在 所需的點(diǎn)斷開。熔絲連接環(huán)可以以相互非對(duì)稱的關(guān)系放置，從而很難不正確地安 裝熔斷器。進(jìn)一步地，除了端子和熔絲連接環(huán)金屬化，絕緣襯底的特 定部分也可以金屬化以幫助在焊接期間平衡熔斷器。以這種方式可 以平衡焊接期間不平衡金屬化模式造成的潛在不均衡表面張力。這樣 額外的金屬化能夠使本發(fā)明的熔斷器至少稍微自動(dòng)對(duì)齊。這樣構(gòu)造端 子使得可以不需翻轉(zhuǎn)熔斷器就可以進(jìn)行熔斷器的診斷測試，例如在將熔斷器焊接到PCB之后。公開了多個(gè)在熔斷器主體上布置熔絲連接環(huán)的實(shí)施例。不同的實(shí) 施例包括具有例如相互的X形關(guān)系、平行關(guān)系、正交關(guān)系或十字形關(guān) 系的熔絲連接環(huán)。在一實(shí)施例中，每一個(gè)熔絲連接環(huán)延伸到一對(duì)唯一的端子。在另 一實(shí)施例中，熔絲連接環(huán)共享一個(gè)端子，即接地或公共端。在一實(shí)施例中，熔斷器還具有至少覆蓋熔絲連接環(huán)和關(guān)聯(lián)烙絲元 件的保護(hù)涂層，同時(shí)露出用于焊接到PCB母板的端子的至少一部分。 例如，涂層為環(huán)氧樹脂涂層。更進(jìn)一步地，本發(fā)明包括具有多個(gè)襯底的熔斷器，熔絲連接環(huán)層 放置在襯底之間。以這種方式可以提供具有三個(gè)或更多熔絲連接環(huán)的 單一熔斷器。因此本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是單一熔斷器具有多個(gè)熔絲連接環(huán)。 本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供改進(jìn)的表面安裝熔斷器。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)多個(gè)電路或一個(gè)電路的多個(gè)傳導(dǎo)路徑。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供具有額外的金屬化部分的表面安裝 熔斷器，從而提高可制造性。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是為一個(gè)熔斷器提供具有不同熔斷額定值 的多個(gè)熔絲連接環(huán)。本發(fā)明又一優(yōu)點(diǎn)是提供具有雙側(cè)保護(hù)和單側(cè)診斷測試的表面安 裝熔斷器。更進(jìn)一步，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供具有多個(gè)熔斷額定值的多額定熔 斷器和變化的安裝封裝以防止不正確安裝。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提供具有不同熔絲連接環(huán)的熔斷器，熔絲連 接環(huán)設(shè)置為非對(duì)稱的結(jié)構(gòu)以防止不正確地安裝熔斷器。又進(jìn)一步，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供具有完全分開的傳導(dǎo)路徑或具有 公共線路的多個(gè)熔絲連接環(huán)。本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)將在以下具體實(shí)施方式
和附圖中進(jìn)行說明，并 從中變得顯而易見。


圖1A-1C分別是本發(fā)明熔斷器一實(shí)施例的俯視圖、正視圖和仰視 圖，其中多個(gè)熔絲連接環(huán)蛇形地分布。圖2A-2C分別是本發(fā)明表面安裝熔斷器另一實(shí)施例的俯視圖、正 視圖和仰視圖，其中多個(gè)熔絲連接環(huán)具有非對(duì)稱的、平行的關(guān)系。圖3A-3C分別是本發(fā)明表面安裝熔斷器進(jìn)一步的實(shí)施例的俯視 圖、正視圖和仰視圖，其中多個(gè)熔絲連接環(huán)具有非對(duì)稱的、X形的關(guān) 系。圖4A-4C分別是本發(fā)明表面安裝熔斷器又一實(shí)施例的俯視圖、正 視圖和仰視圖，其中多個(gè)熔絲連接環(huán)具有非對(duì)稱的、十字形的結(jié)構(gòu)。圖5A-5C分別是本發(fā)明表面安裝熔斷器更進(jìn)一步的實(shí)施例的俯 視圖、正視圖和仰視圖，其中多個(gè)熔絲連接環(huán)具有可熔斷地連接到單 端或地端或公共端的多個(gè)負(fù)載端子。圖6A-6C分別是本發(fā)明表面安裝熔斷器又進(jìn)一步的實(shí)施例的俯 視圖、正視圖和仰視圖，其在熔斷器的單側(cè)具有相同或不同電流額定 值的多個(gè)熔絲連接環(huán)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明在一個(gè)熔斷器上提供用于多個(gè)電路或一個(gè)電路的多個(gè)傳 導(dǎo)路徑的過電流保護(hù)。熔斷器包括多個(gè)熔絲連接環(huán)和熔絲元件，在優(yōu) 選實(shí)施例中其被鍍覆、粘附或固定到絕緣襯底。相應(yīng)的熔斷器還表面 安裝到PCB母板上。參考附圖，尤其是圖1A-1C，熔斷器10說明了本發(fā)明的雙熔絲 連接環(huán)表面安裝熔斷器的一實(shí)施例。熔斷器10包括具有頂面14和底 面16的襯底12。襯底12還具有正面26、背面28、左側(cè)30和右側(cè) 32。熔斷器10包括分別連接到頂面和底面14、 16的單獨(dú)的傳導(dǎo)路徑 或熔絲連接環(huán)34、 36。熔絲連接環(huán)34包括單獨(dú)的傳導(dǎo)路徑34a和34b (共同稱為熔絲連接環(huán)34)。熔絲元件50放置在傳導(dǎo)路徑34a與34b 之間的分界面上，其大約在熔絲連接環(huán)34的中部。類似地，熔絲連 接環(huán)36包括兩個(gè)單獨(dú)的傳導(dǎo)路徑36a和36b (共同稱為熔絲連接環(huán) 36)。熔絲元件52放置在路徑36a與36b之間的分界面上，其大約 在熔絲連接環(huán)36的中部。第一熔絲連接環(huán)34和熔絲元件50位于襯 底12的頂面14。第二熔絲連接環(huán)36和熔絲元件52位于襯底12的 底面16。襯底12可以由任何合適的絕緣材料制造。在優(yōu)選實(shí)施例中，絕 緣材料是同時(shí)不導(dǎo)電和絕熱的。適用于襯底12的材料包括FR-4、環(huán) 氧樹脂、陶瓷、涂覆樹脂的金屬箔、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、玻璃、 以及這些材料任意適當(dāng)?shù)慕M合。在實(shí)施例中，熔絲連接環(huán)34和36是或包括銅跡線。銅跡線通過 任何合適的刻蝕或金屬化方法蝕刻在襯底12上。 一種適用于在襯底 12上刻蝕金屬的方法在美國專利5， 943， 764 ( "， 764專利")中 進(jìn)行了說明，該專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其全部內(nèi)容通過引用組 合于此。另一種可能的金屬化熔斷器10的襯底12的方法是將熔絲連 接環(huán)34和36粘附到襯底12。 一種適用于將熔絲連接環(huán)34和36粘 附到襯底12的方法在美國專利5, 977， 860中進(jìn)行了說明，該專利 轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其全部內(nèi)容通過引用組合于此。實(shí)施例中的熔絲元件50和52包括錫和鉛的組合體，如焊料。熔 絲元件50和52的熔化溫度比熔絲連接環(huán)34和36的低。為此，熔絲 元件50和52可以是任何熔化溫度比熔絲連接環(huán)34和36低的金屬或A全如圖所示，隨著熔絲連接環(huán)向路徑的一半34a與34b及36a與 36b之間的分界面延伸，其越來越窄。熔絲連接環(huán)34和36變窄的部 分極有可能是過流狀態(tài)下路徑斷開的位置。增加熔絲元件50和52有 助于確保對(duì)應(yīng)的熔絲連接環(huán)在變窄的位置例如錫鉛點(diǎn)50和52斷開。 當(dāng)熔絲元件50和52由于過流狀態(tài)發(fā)熱升溫時(shí)，合金熔化并引起銅跡 線34和36上的熱傳導(dǎo)點(diǎn)增加。銅跡線的這些點(diǎn)又在熔絲連接環(huán)34 和36上的其他點(diǎn)之前熔化。以這種方式，熔絲連接環(huán)34或36斷開 的點(diǎn)是可控的和可重復(fù)的。如圖所示，傳導(dǎo)路徑34a延伸到位于襯底12的一角的端子40。 如圖1A所示，傳導(dǎo)路徑34b延伸到位于襯底12的另一角的第二端子 42。如圖1C所示，在一實(shí)施例中熔絲連接環(huán)34的端子40和42從頂 面14往下向兩側(cè)30和32延伸，并覆蓋襯底12的底面16的一部分。 沿襯底的多個(gè)表面擴(kuò)展端子實(shí)現(xiàn)了從熔斷器的一側(cè)或不需要翻轉(zhuǎn)熔 斷器即可診斷測試每一個(gè)熔絲連接環(huán)，例如在熔斷器被安裝到印刷電 路母板(PCB)之后。圖1C說明了具有第二熔絲元件52的第二蛇形熔絲連接環(huán)36的 端子44和46。如圖1C所示，傳導(dǎo)路徑36a延伸到端子44，其位于襯底12的第三角。傳導(dǎo)路徑36b延伸到端子46，其沿襯底12的背 面28分布。如圖1A和IB所示，端子44往上向側(cè)面30和正面26并 沿襯底12的頂面14的一部分延伸。類似地，端子46往上向背面28 并沿襯底12的頂面14的一部分延伸。如圖1A-1C所示，熔絲連接環(huán)34和36沒有延伸到襯底12的第 四角。然而，該第四角沿襯底12的頂面14、正面26、側(cè)面32和底 面16的一部分金屬化。也就是說，提供既不連接到熔絲連接環(huán)34也 不連接到熔絲連接環(huán)36的第四端子48。單獨(dú)提供端子48有多種原因。第一，在襯底12的第四角進(jìn)行金 屬化使熔斷器10能恰當(dāng)焊接到PCB母板。使熔斷器的所有四個(gè)角都 能焊接(例如回流焊)到PCB母板，有助于確保熔斷器10平面地安 裝在PCB上，不會(huì)從熔斷器10的一側(cè)或多側(cè)或者一角或多角傾斜或 上翹。當(dāng)熔斷器10焊接到PCB時(shí)偽端子48平衡表面張力，從而在 X-Y或平面方向沿PCB母板的表面正確對(duì)齊熔斷器10。金屬化第四端 子48還使熔斷器10在所有四個(gè)角都能被固定，加強(qiáng)熔斷器與PCB母 板之間的連接。端子48還可以幫助診斷。用偽端子48金屬化第四角的進(jìn)一步原因是流水線化制造流程。 如在'764專利中所討論的，制造熔斷器10的最后一步之一是將一 大片的多個(gè)熔斷器切割為單獨(dú)的熔斷器。可以使用'764專利中描述 的非常相似的方法生產(chǎn)熔斷器10。因此，在制造步驟中的一點(diǎn)熔斷 器10鄰近八個(gè)其他的熔斷器(四個(gè)側(cè)面和四個(gè)對(duì)角線)。偽端子48 上的四分之一圓鄰近其他三個(gè)熔斷器的三個(gè)端子的四分之一圓。四個(gè) 熔斷器的四個(gè)四分之一圓組成一個(gè)孔或洞。鍍覆整個(gè)孔比不鍍覆偽端 子48部分而只鍍覆其他熔斷器的真正端子使用的四分之三孔更容 易。由于多種原因，偽端子48是需要的。如，764專利中所討論的，在一個(gè)或多個(gè)端子40、 42、 44、 46 和48上，需要覆蓋多層傳導(dǎo)層。端子40-46的傳導(dǎo)層可以包括任意 數(shù)量的銅層、鎳層、銀層、金層、鉛錫層和其他合適材料的層，以及 這些層的任意組合。端子可以具有相同或不同數(shù)量和類型的傳導(dǎo)層。在圖1A-1C中由于多種原因該端子的結(jié)構(gòu)是有優(yōu)勢的。第一，熔 絲連接環(huán)34和36與關(guān)聯(lián)的熔絲元件50和52是相互熱解耦的。由于 某種原因，熔絲元件50和52放置在襯底12的相對(duì)兩側(cè)。而且，熔 絲元件50和52在側(cè)面或相對(duì)的平面方向不對(duì)齊。即元件沒有直接放 置在另一個(gè)的上方或下方。而是，元件50和52的間隔和排列相互偏 移，分別如圖1A和1C的俯視和仰視圖所示。在三個(gè)方向分離地間隔 元件50和52有助于元件相互絕緣以防止假觸發(fā)。圖1A-1C中所示的熔絲連接環(huán)的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是熔絲連接環(huán)和熔 絲元件可以制造為不同的大小和結(jié)構(gòu)以生產(chǎn)不同額定的熔絲連接環(huán)。 例如，位于襯底12的頂面14上的熔絲連接環(huán)34 (包括單獨(dú)的路徑 34a和34b)和熔絲元件50可以定為不同于底面的熔絲連接環(huán)36 (包 括的路徑36a和36b)和熔絲元件52的額定值，例如10安培，熔絲 連接環(huán)36 (包括的路徑36a和36b)和熔絲元件52的額定值可以定 為5安培或15安培。通常，熔絲連接環(huán)36和關(guān)聯(lián)的熔絲元件都能定 為1至!J[請(qǐng)?zhí)峁┌才鄶?shù)上限]安培。熔斷器10的頂面14和底面16上的熔絲連接環(huán)的非對(duì)稱布置使 不正確安裝熔斷器10非常困難。也就是說，熔絲連接環(huán)34的端子 40和42與熔絲元件50的安裝封裝不同于(例如不能匹配或安裝到 與端子44和46匹配的安裝墊片)位于熔斷器底面16上的熔絲連接 環(huán)36的端子44和46與熔絲元件52的安裝封裝。反之亦然。即與熔 絲連接環(huán)36的端子44和46匹配的PCB母板的安裝墊片與熔絲連接 環(huán)34的端子40和42不匹配，且不能安裝到其上。因此，熔斷器IO 上的熔絲連接環(huán)34和36的結(jié)構(gòu)能夠防止或有助于防止裝配工在電路 中放置額定值不正確的熔斷器或不正確地安裝熔斷器10。雖然沒有圖示，但是熔斷器10的頂面14和底面16的一部分可 以用絕緣保護(hù)涂層覆蓋。保護(hù)涂層實(shí)質(zhì)上隔絕空氣和濕氣密封熔絲連 接環(huán)34和36及其熔絲元件50和52。每一端子40、 42、 44、 46和 48的至少一部分保持無覆蓋，從而熔斷器10可以安裝到PCB母板。 保護(hù)層抑制熔絲連接環(huán)34和36及熔絲元件50和52被侵蝕和氧化。保護(hù)涂層還保護(hù)這些所列項(xiàng)目免受機(jī)械沖擊，并有助于熔斷器10的配送和制造，例如通過提供工具能在其上施加真空的表面從而拾取和放置熔斷器10。當(dāng)過載狀態(tài)下熔絲連接環(huán)之一斷開時(shí)，保護(hù)層還有 助于控制熔化、電離和拉弧的出現(xiàn)。為此，涂層在熔斷器10的熔絲連接環(huán)之一開路期間提供所需的滅弧。在實(shí)施例中，涂層包括聚合物，如能夠模板印刷或網(wǎng)紋印刷到熔斷器10的所需位置上的聚胺酯凝膠或膏劑。 一種合適的聚氨酯由Dymax公司生產(chǎn)。以上結(jié)合圖1A-1C的熔斷器10所述的原理能夠應(yīng)用到在此討論的其余熔斷器。其余的熔斷器主要的區(qū)別在于熔絲連接環(huán)、烙絲元件和相關(guān)端子的結(jié)構(gòu)和排列。以上所討論用于襯底、熔絲連接環(huán)、端子 和熔絲元件的每一種材料都能夠應(yīng)用于其余的每一種熔斷器。為了簡化說明，在對(duì)上述每一個(gè)熔斷器適用的所有情況下，這些材料、制造 或應(yīng)用的方法不再贅述。為了說明的目的，每一個(gè)熔斷器都被賦予了一個(gè)名稱，該名稱描 述了各個(gè)熔斷器上的熔絲連接環(huán)和熔絲元件的形狀或相關(guān)結(jié)構(gòu)。因 此，在圖1A-1C中描述的熔斷器10稱為蛇形熔斷器，因?yàn)槿劢z連接 環(huán)36的蜿蜒形狀。因此圖2A-2C中描述的烙斷器60稱為非對(duì)稱平行 熔斷器。對(duì)稱平行熔斷器60包括許多與上述圖1A-1C的蛇形烙斷器10相 同的元件。具體地，熔斷器60包括具有頂面64、底面66、背面68、 側(cè)面70和72及正面76的絕緣襯底62。熔絲連接環(huán)84和86被鍍覆、 蝕刻、粘附或固定到襯底62。烙絲連接環(huán)84包括分別延伸到端子90 和92的傳導(dǎo)路徑84a和84b。熔絲連接環(huán)86包括分別延伸到端子94 和96的傳導(dǎo)路徑86a和86b。熔絲元件100安放在熔絲連接環(huán)84上 以幫助提供在過流狀態(tài)下熔絲連接環(huán)84斷開的確定點(diǎn)。類似地，熔 絲元件102安放在熔絲連接環(huán)86上以提供熔絲連接環(huán)86斷開的確定 點(diǎn)。熔絲連接環(huán)84和86制成合適的大小(寬度和厚度)以在設(shè)定和 所需的過流等級(jí)開路。熔絲連接環(huán)84和86可以定為相同或不同的額 定值。假設(shè)平行和對(duì)稱地布置熔斷器60的熔絲連接環(huán)和端子，可以 得到具有相同額定值的熔絲連接環(huán)，從而熔斷器可以正確地安裝，無 論是襯底的表面64還是66放置在PCB母板上。如圖2A-2C所示，端子90-96每一個(gè)都分別往上/往下向襯底的 側(cè)面70和72、正面76和后面68延伸。端子進(jìn)一步分別沿相對(duì)的頂 面64和底面66的一部分?jǐn)U展。與圖1A-1C的熔斷器10不同，所有 四個(gè)角都由端子90-96占用，其中的每一個(gè)從熔絲連接環(huán)84和86之 一延伸而來。因此，圖2A-2C的熔絲連接環(huán)60不需要偽端子。在平行對(duì)稱布置的熔斷器60中，或在此所述任一熔斷器，明確 地想到提供中間夾一層內(nèi)金屬層的兩襯底62，內(nèi)金屬層具有第三熔 絲連接環(huán)和熔絲元件、延伸到第三組端子的第三組傳導(dǎo)路徑。在實(shí)施 例中金屬化在兩襯底62外面的第三組端子(未示出)，例如在正面 76和背面68，或遠(yuǎn)離端子90-96所處角落的其他位置。以這種方式， 本發(fā)明為每個(gè)組件提供多于兩個(gè)的熔絲連接環(huán)和熔絲元件。本發(fā)明還 包括提供任何合適數(shù)量的位于絕緣層之間的絕緣襯底和傳導(dǎo)層。每一 個(gè)單獨(dú)的熔絲連接環(huán)延伸到位于熔斷器的至少一個(gè)外表面上的端子。 三個(gè)或更多端子可以定為所有額定值相同， 一部分額定值不同，每一 個(gè)額定值互不相同，或其任意組合。熔斷器60包括位于所需位置的保護(hù)涂層(未示出)，例如覆蓋 熔絲連接環(huán)84和86與熔絲元件100和102。保護(hù)涂層由與圖1A-1C 的熔斷器有關(guān)的上述任意材料制造。參考圖3A-3C，說明了第三熔斷器110。熔斷器110包括許多與 上述熔斷器10和60相同的元件。由于顯而易見的原因，熔斷器110 稱為X形對(duì)稱熔斷器。X形對(duì)稱熔斷器110包括襯底112。襯底112 由上述任意材料制造。襯底112包括頂面114、底面116、側(cè)面120 和122、正面126和背面118。包括傳導(dǎo)路徑134a和134b的熔絲連接環(huán)134通過上述方法放置 在熔斷器110的頂面114上。類似地，包括傳導(dǎo)路徑136a和136b的 熔絲連接環(huán)136通過在此所述任意方法放置在襯底112的底面116 上。熔絲連接環(huán)134和136分別包括熔絲元件150和152。熔絲連接環(huán)134的傳導(dǎo)路徑134a和134b分別延伸到端子144和 142。類似地，熔絲連接環(huán)136的傳導(dǎo)路徑136a和136b分別延伸到 端子140和146。因此不提供偽端子(如圖1A-1C中所示的偽端子)。 端子140-146朝下/朝上向襯底112的正面、背面和側(cè)面延伸，并覆 蓋其各自的熔絲連接環(huán)的相對(duì)表面的一部分，如上所述。X形對(duì)稱熔斷器110尤其適于包括額外的熔絲連接環(huán)和熔絲元件 的第三、第四等金屬層。而且，由于熔斷器110對(duì)稱的本質(zhì)，可以得 到具有相同電流額定值的熔絲連接環(huán)134和136，從而熔斷器110可 以安裝在多個(gè)方向，不需害怕使用了額定值不正確的過電流保護(hù)裝置 保護(hù)電路。熔絲連接環(huán)、端子和熔絲元件150和152可由上述任意材料制造。 熔絲元件150和152如圖所示相對(duì)于延伸到頁面之外的軸相互對(duì)齊， 由于熱耦合的原因需要可選地偏移熔絲元件放置的位置。熔斷器110 還包括實(shí)施例中合適的保護(hù)涂層。參考圖4A-4C，說明了進(jìn)一步可選的熔斷器160。熔斷器160包 括襯底162和熔絲連接環(huán)184與186。烙絲連接環(huán)184放置在襯底162 的頂面164上。熔絲連接環(huán)186放置在襯底162的底面166上。襯底 162還包括側(cè)面170和172、正面174及背面168。熔斷器160不同于在此表示和說明的其他熔斷器，因?yàn)橐r底162 的角沒有金屬化，而是金屬化側(cè)面170和172、正面176和背面168 的內(nèi)部部分。這些部分的中心如圖所示具有半圓形的切口或孔。當(dāng)多 個(gè)熔斷器160制作在一整片還沒有分割為單個(gè)的熔斷器160時(shí)，孔最 初是完整的圓形。盡管如此，因?yàn)槿蹟嗥鞯拿恳粋€(gè)正面、背面和側(cè)面 包括一個(gè)端子或金屬化部分，熔斷器160能焊接到PCB母板上而不承 受非平衡表面張力，且不需附加的偽端子就能夠或趨于自動(dòng)對(duì)齊。由于顯而易見的原因，熔斷器160稱為十字形對(duì)稱熔斷器。熔絲 連接環(huán)184和186可以定為相同或不同的等級(jí)。在實(shí)施例中，因?yàn)槿?斷器160是對(duì)稱的，且熔絲連接環(huán)184和186定為相同的安培數(shù)，從 而熔斷器可以焊接在多種結(jié)構(gòu)中，不需要害怕不正確的安裝。熔絲連 接環(huán)184和186分別包括熔絲元件200和202，其可以是在此所述的 任意類型。從上述例子中應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的熔斷器和襯底能夠具有多種不 同的形狀、熔絲連接環(huán)結(jié)構(gòu)和端子結(jié)構(gòu)。熔斷器和襯底還可以制成合 適的大小以支持具有任意適當(dāng)?shù)乃桀~定值的熔絲連接環(huán)。熔斷器的 整體尺寸可以是1/16英寸(1.59 mm)級(jí)，并且通常是方形或長方 形。襯底或熔斷器的厚度可以大約是l/64英寸(0.40 mm)。在可選 實(shí)施例中，熔斷器的尺寸大于或小于列出的要求尺寸和/或大于列出 的厚度。在實(shí)施例中跡線的厚度大約是5密耳(0. 13mm)。第一保護(hù)涂層180放置在襯底162的頂面164上。第二保護(hù)涂層 182如圖4B所示放置在襯底162的底面166上。涂層180和182由 上述任意材料制造，并提供了在此討論的每一種益處。在此討論的任 意熔斷器可以具有第一和第二保護(hù)層。參考圖5A-5C，本發(fā)明的表面安裝使用的可選實(shí)施例可以由熔斷 器210說明。如圖所示熔斷器210包括通過單獨(dú)的熔絲連接環(huán)234和 236電連接到負(fù)載端子240和244的單一接地或公共端242。熔斷器210包括絕緣襯底212。絕緣襯底212包括頂面214、底 面216、側(cè)面220和222、正面226、以及背面218。熔絲連接環(huán)234 放置在襯底212的頂面214上。熔絲連接環(huán)234包括延伸到負(fù)載端子 240的第一傳導(dǎo)路徑234a。熔絲連接環(huán)234包括延伸到接地或公共端 子242的第二傳導(dǎo)路徑234b。熔絲連接環(huán)236放置在熔斷器210的襯底212的底面216上。熔 絲連接環(huán)236包括延伸到負(fù)載端子244的第一傳導(dǎo)路徑236a。熔絲 連接環(huán)236包括延伸到接地或公共端242的第二傳導(dǎo)路徑236b。熔絲元件250放置在熔絲連接環(huán)234上。熔絲元件252放置在熔 絲連接環(huán)236上。熔絲連接環(huán)234和236通過以上討論的任意實(shí)施方 式固定到襯底212，類似地，熔絲元件250和252根據(jù)在此討論的任 意實(shí)施方式制造。熔絲元件250和252以及熔絲連接環(huán)234和236可 以定為相同或不同的額定值，為了熱解耦，熔絲連接環(huán)在三個(gè)維度上 相互分離。熔絲連接環(huán)234與236之間的非對(duì)稱關(guān)系還使熔斷器210 非常適用于不同的電流額定值，因?yàn)槿蹟嗥?10很難安裝不正確。如圖5A和5C所示，襯底212的四個(gè)角中的三個(gè)通過端子240、 242和244被金屬化。由于以上討論的原因，在優(yōu)選實(shí)施例中提供偽 端子246。如進(jìn)一步所示，每一個(gè)端子在襯底212的三個(gè)不同側(cè)面的 一部分的周圍擴(kuò)展。端子240-246的每一個(gè)能夠使用多個(gè)傳導(dǎo)層鍍 覆，如多個(gè)銅層，鎳層、銀層、金層或鉛錫層也可以作為在此討論的 任意熔斷器的端子覆層。熔斷器210保護(hù)多個(gè)連接到單一接地或公共端的負(fù)載線。應(yīng)當(dāng)理 解，也能夠提供中間夾有一層內(nèi)部金屬層的兩個(gè)襯底，這使三個(gè)或更 多負(fù)載端子可熔斷地連接到單一接地或公共端242。熔斷器210保護(hù) 具有公共負(fù)或地線的多個(gè)負(fù)載裝置。參考圖6A到6C，熔斷器260說明了本發(fā)明進(jìn)一步的可選實(shí)施例。 在上述每一個(gè)實(shí)施例中，熔絲連接環(huán)和熔絲元件通過放置在絕緣襯底 的相對(duì)面相互隔熱。而如在此所述，例如當(dāng)在X-Y或平面方向提供三 個(gè)或更多熔絲連接環(huán)時(shí)，熔絲連接環(huán)和熔絲元件由多個(gè)襯底隔開。另 一方面，熔斷器260說明了一個(gè)可選實(shí)施例，其中分別具有熔絲元件 300和302的多個(gè)熔絲連接環(huán)284和286中的每一個(gè)放置在熔斷器260 的襯底262的同一表面264上。有可能熔絲連接環(huán)284與286之間的 平面間隔制作得足夠大，從而在同一襯底表面上提供兩熔絲連接環(huán)。 因此可以想到在多個(gè)表面上放置多個(gè)熔絲連接環(huán)，例如在一個(gè)裝置中 提供四個(gè)完整的熔絲連接環(huán)。熔斷器260包括如上所述襯底262。襯底262包括頂面264、底 面266、側(cè)面270和272、正面276及背面268。如上所述，熔絲連接環(huán)284和286都放置在熔斷器260的頂面264上。熔絲連接環(huán)284 和286及其各自的熔絲元件300和302按需要定為相同或不同的額定 值。熔絲連接環(huán)和熔絲元件通過上述任意方法應(yīng)用，并包括在此公開 的不同材料和由其制造。熔絲連接環(huán)284包括延伸到端子290的傳導(dǎo)路徑284a。熔絲連 接環(huán)284的傳導(dǎo)路徑284b延伸到端子292。類似地，熔絲連接環(huán)286 的傳導(dǎo)路徑286a延伸到端子294，同時(shí)熔絲連接環(huán)286的傳導(dǎo)路徑 286b延伸到端子296。端子290-296的每一個(gè)如圖6A和6C所示沿襯 底262的三個(gè)側(cè)面擴(kuò)展。圖6B進(jìn)一步說明了端子可以用如上所述的 多個(gè)傳導(dǎo)層鍍覆。因?yàn)槿蹟嗥?60是相對(duì)對(duì)稱的，所以在焊接期間產(chǎn)生的表面張力 會(huì)平衡，使熔斷器260安裝到PCB母板的過程至少能稍微自動(dòng)對(duì)齊。 熔斷器可選地設(shè)置為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，例如當(dāng)提供具有不同電流額定值的 熔絲連接環(huán)時(shí)。保護(hù)涂層298應(yīng)用在熔絲元件和熔絲連接環(huán)上。因此熔絲連接環(huán) 和熔絲元件在圖6A中用虛線表示。保護(hù)涂層298可以是以上討論的 任意類型。進(jìn)一步地，熔絲連接環(huán)260包括商標(biāo)或品牌標(biāo)記304，其 包括任何適用的信息，如熔斷器額定值信息、制造商信息及類似內(nèi)容。 在此討論的任意實(shí)施例都能具有標(biāo)記304。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)在此描述的優(yōu)選實(shí)施例所作的各種變化和修改對(duì)本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。這樣的變化和修改不脫離本發(fā)明 的精神和范圍，不減少其已有的優(yōu)點(diǎn)。因此這樣的變化和修改由所附 權(quán)利要求涵蓋。
權(quán)利要求
1. 表面安裝熔斷器，包括絕緣襯底；固定到襯底的第一端子；固定到襯底的第二端子；固定到襯底的第三端子；電連接到第一和第二端子的第一熔絲連接環(huán)；及電連接到第三端子的第二熔絲連接環(huán)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第一熔絲連接 環(huán)放置在襯底的第一側(cè)面，第二熔絲連接環(huán)放置在襯底的第二側(cè)面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少第一端子 的主要部分和至少第二端子的主要部分位于襯底的第一側(cè)面，至少第 三端子的主要部分位于襯底的第二側(cè)面
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少端子之一 沿襯底的多個(gè)側(cè)面延伸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少端子之一 沿襯底相對(duì)的側(cè)面延伸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中熔絲連接環(huán)具 有不同的電流額定值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中熔絲連接環(huán)具 有近似相同的電流額定值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，包括電連接到第二 熔絲連接環(huán)和第三端子的第四端子。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第二熔絲連接 環(huán)與第一和第二端子之一共同相連。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中為了可焊接性 和可制造性的目的，使絕緣襯底的至少一另外部分金屬化。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中制造絕緣襯底的材料從包含F(xiàn)R-4、環(huán)氧樹脂、陶瓷、涂覆樹脂的金屬箔、聚四氟 乙烯、聚酰亞胺和玻璃的組中選擇。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少端子和烙 絲連接環(huán)之一是銅的。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少熔絲連接 環(huán)之一包括在過流狀態(tài)下提供熔絲連接環(huán)斷開點(diǎn)的熔絲元件。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的表面安裝熔斷器，其中熔絲元件包 括多種金屬。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中端子和熔絲連 接環(huán)通過從包含鍍覆和粘附的組中選擇的方法施加到襯底。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中至少熔絲連接 環(huán)之一被覆以保護(hù)涂層。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第一和第二熔 絲連接環(huán)按從下組中選擇的排列方式相對(duì)放置(i)實(shí)質(zhì)上平行和 對(duì)稱的排列；(ii) X形排列；(iii)十字形排列；(iv)非對(duì)稱 排列；(v)蛇形排列；及(Vi)非對(duì)齊排列。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第一和第二熔絲連接環(huán)在三個(gè)角和襯底的一側(cè)終止。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的表面安裝熔斷器，其中為了可制造 性和可焊接性，襯底的第四角也被金屬化。
20、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第一烙絲連接 環(huán)終止在襯底的第一和第二角，第二熔絲連接環(huán)終止在襯底的第三和 第四角。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝烙斷器，其包括中間夾入第 三熔絲連接環(huán)的第一和第二襯底。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的表面安裝熔斷器，其中第一和第二 熔絲連接環(huán)每一個(gè)終止在襯底不同的角，第三熔絲連接環(huán)終止在襯底 不同的側(cè)面。
23、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝熔斷器，其中第一和第二熔 絲連接環(huán)位于襯底同一側(cè)面。
24、 提供電路保護(hù)的方法，包括步驟在一個(gè)絕緣襯底上放置多個(gè)表面安裝熔絲連接環(huán)；及 使熔絲連接環(huán)間隔開以最小化熔絲連接環(huán)之間的熱耦合。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中使熔絲連接環(huán)間隔開包括至少下列步驟之一在襯底不同的側(cè)面上放置熔絲連接環(huán)和沿襯底定義的平面不使熔絲元件對(duì)齊
26、 提供電路保護(hù)的方法，包括步驟在一個(gè)絕緣襯底上放置不同額定的表面安裝熔絲連接環(huán)；及 不相同地設(shè)置與熔絲連接環(huán)電通信的端子以防止不正確地安裝 端子。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中不相同地設(shè)置端子包括: 將與第一熔絲連接環(huán)通信的端子延伸到襯底的不同角，及將與第二熔 絲連接環(huán)通信的端子延伸到襯底的側(cè)面和延伸到或者(i)襯底的另 一側(cè)面或者(ii)襯底的另一角。
28、 提供電路保護(hù)的方法，包括步驟 在絕緣襯底上放置多個(gè)端子； 電連接多個(gè)表面安裝熔絲連接環(huán)到端子；及 金屬化襯底的至少一另外的部分以(i)提高可焊接性；(ii)使制造容易；或(iii)上述二者。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其包括將端子至少之一延伸 到襯底的另外一側(cè)以幫助熔絲連接環(huán)之一的診斷測試。
全文摘要
提供具有多個(gè)熔絲連接環(huán)的表面安裝熔斷器。熔絲連接環(huán)位于絕緣襯底的相對(duì)兩側(cè)或相互隔熱或熱解耦的一側(cè)。熔絲連接環(huán)連接到非對(duì)稱地固定到襯底的端子以阻止不正確安裝。熔斷器保護(hù)多個(gè)不同的電路或具有相同公共或接地線的負(fù)載。
文檔編號(hào)H01H85/04GK101253594SQ200680000975
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2006年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者巴勃羅·沃利, 福重安廣 申請(qǐng)人:力特保險(xiǎn)絲有限公司