表面接著型薄膜保險絲結構及其製造方法
2023-09-11 19:13:55 1
專利名稱：表面接著型薄膜保險絲結構及其製造方法
技術領域：
本發明提供一種表面接著型薄膜保險絲結構及其製造方法，尤 指一種可確實保有該表面接著型薄膜保險絲達到特定電流或特定溫度 而導致熔斷，以阻斷超額電流的電路保護效果的表面接著型薄膜保險 絲結構及其製造方法。
背景技術：
按， 一般電氣裝置會設定最大使用電流，當所使用的電流超過時， 有可能會使裝置受損或燒毀，保險絲最主要的功用就是防止超量的電 流通過電子電路，當超額的電流流過保險絲時將使它產生高溫而導致 熔斷，以保護電路免於受到傷害，在現有的信息、通訊、以及消費性
電子產品等電氣裝置，主要利用印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)將電子零組件連接在一起，使其發揮整體功能，隨著電氣裝置 越來越複雜，需要的零件越來越多，印刷電路板上的線路與零件也越 來越密集。
目前，印刷電路板的零件封裝技術，主要以「插入式封裝(Through Hole Technology ，THT )」和r表面黏著式封裝(Surface Mounted Technology,SMT )為主，其中插入式封裝將零件安置在板子的一面， 並將接腳焊在另一面上，這種零件會需要佔用大量的空間，而且印刷 電路板必須為零件的每隻接腳鑽孔，如此將會因為接腳佔掉印刷電路 板兩面的空間，而且接腳的焊點也比較大；另一方面，表面黏著式封 裝將表面黏著組件(Surface Mount Device,SMD)放置於已沾有膠或錫 膏的印刷電路板上，然後再利用 一定的加熱技術使組件固定於印刷電 路板的表面，其與傳統插入式封裝最大的差異，是不依靠零件腳插入 鑽好孔的電路，來支持零件的重量或維持零件的方向，加上表面黏著組件與印刷電路板構成連接的電極位在與零件相同的 一面，而得以在 印刷電路板相同位置兩面都裝上零件，因此與插入式封裝技術的印刷 電路板比較起來，使用表面私著封裝技術的印刷電路板的零件可較為 密集，意即能夠使更多的功能安置於同樣面積的印刷電路板上，或者 能夠以面積更小的印刷電路板維持同樣的功能。
也因此，使用於設備過載電流保護的保險絲也具備有表面l佔著型 式，如圖1所示，即為一種目前坊間普遍習見的表面黏著型保險絲的 結構剖視圖，此表面黏著型保險絲主要在一個與印刷電路板材質類似
的絕緣基材11 (例如FR4)底面的兩個相對應部位設有電極部12，此 兩個相對應的電極部12沿著絕緣基材11的外側壁面延伸到頂面，並 且僅由一道主要由鍍銅薄膜所構成的熔鏈部13連接，整個表面黏著型 保險絲進一步在熔鏈部13的中間位置設有一個錫層14,此錫層14不 同於熔鏈部13的銅金屬，主要當錫層14因為過電流負載熔化時，可 讓熔鏈部13變為錫銅合金，使熔鏈部13具有較單獨的錫或銅更低的 熔點，亦使該熔鏈部13裝置的作用溫度降低，以提高整體保險絲的性 能。另外，絕緣基材11的最頂面設有一個利用可光造像材料所構成的 保護層15,以保護熔鏈部13及其上的錫層14氧化，並且產生防止金 屬熔融賊出的屏蔽效果。
於使用時，整個表面黏著型保險絲即利用熔鏈部13構成兩個 電極部12的電路導通，因此超額的電流通過熔鏈部時，將使它產生高 溫或特定溫度而導致熔斷，以達到阻斷超額電流的電路保護效果；然 而，就現實而言，當熔《連部13通電作動而產生熱源時，該一部^f分熱源 會因為該熔鏈部13與該絕緣基材11的接觸作用，而將該部分熱源經由 絕緣基材l 1熱傳導而散逸，使得該設定的超額電流通過熔鏈部13時， 該熔鏈部13無法達到特定電流或特定高溫而熔斷，進而無法達到阻斷 超額電流的電路保護效果，而使電氣裝置的電子電路受損或燒毀。
發明內容
本發明的主要目的即在提供一種可確實保有該表面接著型薄膜保險絲達到特定電流或特定溫度而導致熔斷，以阻斷超額電流的電路保 護效果的表面接著型薄膜保險絲結構及其製造方法。
為達上述目的，本發明的表面接著型薄膜保險絲結構，至少在一 個絕緣基材的其中一面設有熔絲線路架構，此熔絲線路架構在兩個相 對應的電極部之間連接一個熔鏈部，以當超額的電流通過熔鏈部時， 將使它產生高溫或特定溫度而導致熔斷，以達到阻斷超額電流的電路
保護效果；其中，該熔鏈部與絕緣基材間設有至少一空間，使該熔鏈 部通電後所產生的熱源不會經由絕緣基材熱傳導而散逸，以確保達到 特定電流或特定溫度而熔斷，進而確實保有電路保護的效果。
圖l為習有表面黏著型保險絲的結構示意圖； 圖2為本發明中表面接著型薄膜保險絲的結構示意圖； 圖3為本發明中表面接著型薄膜保險絲的結構立體圖； 圖4至圖9為本發明中表面接著型薄膜保險絲的成型結 構示意圖10至11為本發明中表面接著型薄膜保險絲的另 一成
型結構示意圖12為本發明中步驟B的另 一成型結構示意圖13為本發明中可雙邊使用的表面接著型薄膜保險絲的
結構示意圖14為本發明中可側邊使用的表面接著型薄膜保險絲的 結構示意圖15為本發明中可雙邊使用的表面接著型薄膜保險絲的 另一結構示意圖16為本發明中可側邊使用的表面接著型薄膜保險絲的 另一結構示意圖。
圖號說明
絕緣基材ll 電極部12熔鏈部13 保護層15
絕緣基材21
電才及部221
導電部223
保護層24
鎳層26
錫層23 空間25 錫層27 銅層32
錫層14
表面接著型薄膜保險絲結構2
熔絲線路架構22
炫鏈部222
間隔層31
化學沉銅層321
光阻33
電鍍銅層322 第二間隔層3具體實施例方式
本發明的特點，可參閱本案圖式及實施例的詳細說明而獲得清楚 地了解。
本發明表面接著型薄膜保險絲結構及其製造方法，其中，該表面 接著型薄膜保險絲結構2如圖2及圖3所示，至少在一個絕緣基材21 的其中一面設有熔絲線路架構22,此熔絲線路架構22在兩個相對應 的電極部221之間連4妄一個熔鏈部222，該熔鏈部222的表面中間部 位設有錫層23,而該熔絲線路架構的熔鏈部222處設有用以防止熔鏈 部222以及錫層23氧化以及防止熔融金屬'減出的保護層24,其中， 該熔鏈部222與絕緣基材21間設有至少一空間25, 4吏該熔《連部222 與絕緣基材21非直接接觸，使得熔鏈部222的熱源不會經由絕緣基材 21熱傳導而散逸，以確保該熔鏈部因高溫熔斷而達到阻斷超額電流的 電路保護效果。
如圖4至圖9為本發明表面接著型薄膜保險絲結構的成型結構示 意圖，其包含有下列步驟
步驟A、提供一絕緣基材21,如圖4所示，該絕緣基材21可以 為環氧樹脂玻璃纖維、聚亞醯胺或聚亞醯胺玻璃纖維或陶瓷等基板。
步驟B、於該絕緣基材21至少一面上設置有間隔層31,如圖所示於該絕緣基材21上表面設置有間隔層31，該間隔層31設置於欲形成 熔鏈部的部位。
步驟C、設置銅層32,於該絕緣基材21設置有間隔層31—面， 全面覆蓋有銅層32，如圖5所示，而該步驟C進一步包含有步驟 Cl及C2，該步驟Cl進行沉積銅製程，於該絕緣基材21設置有間隔 層31 —面全面覆蓋有化學沉銅層321,而步驟C2進行電鍍銅製程， 於該化學沉銅層321表面覆蓋有電鍍銅層322,以由該化學沉銅層321 以及電鍍銅層322構成銅層32結構。
步驟D、於該銅層32上塗布光阻33，如圖6所示，並進行曝光、 顯影、蝕刻，使該銅層形成熔絲線路架構22,如圖7所示，該熔絲線 路架構22包含有兩個相對應的電極部221,以及連接兩個電極部221 的熔鏈部222。
步驟E、去除間隔層31,該間隔層31可以為光阻材料，該光阻可 以為幹膜或溼膜光阻，可將熔絲線路架構22上剩餘的光阻33以及該 間隔層31利用化學溶劑一同去除，使該熔鏈部222與絕緣基材21間 形成有至少一空間25，如圖8所示。
步驟F、設置錫層23，如圖9所示，於該熔鏈部222的表面中間 部位設有錫層23。
步驟G、設置鎳層26、錫層27，於該電極部221的表面依序設有 鎳層26、錫層27。
步驟H、設置保護層24,於該熔絲線路架構的熔鏈部222處設有 保護層24,而完成該表面接著型薄膜保險絲結構2。
再者，於步驟F中可於該熔鏈部222與錫層23上方再進一步設有 第二間隔層34,如圖10所示，該第二間隔層34可以為熔點低於錫層 23的熱熔材料，並於該第二間隔層34上方設置保護層24後進行加熱 方式將該第二間隔層34去除，使該保護層24與該熔鏈部222與該錫 層23間形成有至少一空間25，如圖11所示。
另外，本發明中間隔層的另一實施例，該間隔層亦可以為耐水洗 材料，而於步驟E中去除間隔層利用高壓水洗或化學溶劑清洗方式將該間隔層去除，再利用化學溶劑將熔絲線路架構上剩餘的光阻去除，
之後再依序進行步驟F H，同樣可以完成如圖9所示的表面接著型薄 膜保險絲結構2。
再者，本發明中間隔層的另一實施例，該間隔層可以為熱熔材料， 該間隔層的熔點低於錫層的熔點，於步驟E中去除間隔層利用加熱方 式將該間隔層去除，再利用化學溶劑將熔絲線路架構上剩餘的光阻去 除，而該步驟D與步驟E之間進一步包含有步驟F，且步驟F之後則 依序進行步驟G H，同樣可以完成如圖9所示的表面接著型薄膜保險 絲結構2。
另外，如圖12所示的另一實施例中，該步驟B於該絕緣基材21 兩個板面分別設置有間隔層31,而該間隔層31如上述各實施例中可 以為光阻材料、熱熔材料或耐水洗材料，並依序進行步驟C H,則完 成如圖13所示可雙邊使用的表面接著型薄膜保險絲結構2，使該絕緣 基材21的兩個板面分別設有利用熔鏈部222連接在兩個相對應的電極 部221之間而構成的熔絲線路架構22;當然，其中該步驟F中亦可於 該保護層24與該熔鏈部222與該錫層23間形成有至少一空間25,如 圖15所示，而完成另一種可雙邊使用的表面接著型薄膜保險絲結構2。
再者，如圖12所示的另一實施例，再依序進行步驟C H後更包 含有步驟I,該步驟I為設置導電部，如圖14所示，該絕緣基材21兩 側邊設有將兩個板面相對應的電極部221相連接的導電部223,而步 驟I之後則依序進行步驟G及步驟H，則完成如圖14所示可側邊使用 的表面接著型薄膜保險絲結構2，其中，該步驟G為設置鎳層、錫層， 於該電極部221及導電部223的表面依序設有鎳層26、錫層27,而步 驟H則為設置保護層24;當然，其中該步驟F中亦可於該保護層24 與該熔鏈部222與該錫層23間形成有至少一空間25,如圖16所示， 而完成另一種可側邊使用的表面接著型薄膜保險絲結構2。
值得一提的是，本發明可改良習有的表面接著型薄膜保險絲結構 中，該熔鏈部與該絕緣基材的接觸作用，使熔鏈部通電作動而產生的 部分熱源，會經由該絕緣基材熱傳導而散逸，使該熔鏈部無法達到特定高溫而熔斷，進而無法達到阻斷超額電流的電路保護效果，而使電 氣裝置的電子電路受損或燒毀等缺失，而本發明藉由熔鏈部與該絕緣 基材間非接觸式的設置，讓該熔鏈部通電後所產生的熱源不會經由絕 緣基材熱傳導而散逸，以確保達到特定電流或特定溫度而熔斷，進而 確實保有電路保護的效果。
本發明的技術內容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術的 人士仍可能基於本發明的揭示而作各種不背離本案發明精神的替換及 修飾。因此，本發明的保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括 各種不背離本發明的替換及修飾，並為以下的申請專利範圍所涵蓋。
權利要求
1、一種表面接著型薄膜保險絲結構，至少在一個絕緣基材的其中一面設有熔絲線路架構，此熔絲線路架構在兩個相對應的電極部之間連接一個熔鏈部；其特徵在於該熔鏈部與絕緣基材間設有至少一空間。
2、 如權利要求1所述表面接著型薄膜保險絲結構，其中，該絕 緣基材的兩個4反面分別設有利用熔鏈部連接在兩個相對應的電極部 之間而構成的*容絲線;洛架構。
3、 如權利要求2所述表面接著型薄膜保險絲結構，其中，該絕 緣基材兩側邊進一 步設有將兩個板面相對應的電才及部相連接的導電 部。
4、 如權利要求1或2所述表面接著型薄膜保險絲結構，其中， 該熔鏈部的表面中間部位設有錫層。
5、 如權利要求1、 2或3所述表面接著型薄膜保險絲結構，其中， 該保護層與該熔^^部與該錫層間形成有至少 一空間。
6、 一種表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法，包含有下列步驟A、 提供一絕緣基材；B、 於該絕緣基材至少一面上設置間隔層，該間隔層設置於欲形 成熔鏈部的部位；C、 設置銅層，於該絕緣基材設置有間隔層一面，全面覆蓋有銅層；D、 於該銅層上塗布光阻，並進行曝光、顯影、蝕刻，使該銅層形成熔絲線3各架構，該熔絲線路架構包含有兩個相對應的電極部，以及連接兩個電極部的熔鏈部；E、 去除間隔層，使該熔鏈部與絕緣基材間形成有至少一空間。
7、 如權利要求6所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該間隔層可以為光阻材料，於步驟E中去除間隔層將熔絲線路 架構上剩餘的光阻以及該間隔層一 同去除。
8、 如權利要求7所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法，其中，該去除間隔層利用化學溶劑將光阻去除。
9、 如權利要求7所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟E後進一步包含有步驟F,該步驟F為設置錫層，於該 熔鏈部的表面中間部位設有錫層，該步驟F後進一步包含有步驟G, 該步驟G為設置鎳層、錫層，於該電極部的表面依序設有鎳層、錫 層，該步驟G後進一步包含有步驟H，該步驟H為設置保護層，於 該熔絲線路架構的熔鏈部處設有保護層，而其中，該步驟F中於該熔 鏈部與錫層間進一步設有第二間隔層，該第二間隔層可以為熔點低於 錫層的熱熔材料，並於步驟H設置保護層後進行加熱方式將該第二 間隔層去除。
10、 如權利要求9所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟F與步驟G之間進一步包含有步驟I，該步驟I為設置 導電部，該絕緣基材兩側邊設有將兩個板面相對應的電極部相連接的 導電部。
11、 如權利要求6所迷表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該間隔層可以為熱熔材料，於步驟E中去除間隔層利用加熱方 式將該間隔層去除，再利用化學溶劑將熔絲線路架構上剩餘的光阻去 除。
12、 如權利要求11所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟D與步驟E之間進一步包含有步驟F,該步驟F為設 置錫層，於該熔鏈部的表面中間部位設有錫層，且該間隔層的熔點低 於錫層的熔點。
13、 如權利要求12所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟E後進一步包含有步驟G，該步驟G為設置鎳層、錫 層，於該電極部的表面依序設有鎳層、錫層，該步驟G後進一步包 含有步驟H,該步驟H為設置保護層，於該熔絲線路架構的熔鏈部 處設有保護層，其中，該步驟F中於該熔鏈部與錫層間進一步設有第 二間隔層，該第二間隔層可以為熔點低於錫層的熱熔材料，並於步驟H設置保護層後進行加熱方式將該第二間隔層去除。
14、 如權利要求13所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟F與步驟G之間進一步包含有步驟I，該步驟I為設置 導電部，該絕緣基材兩側邊設有將兩個板面相對應的電極部相連接的 導電部。
15、 如權利要求6所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該間隔層可以為耐水洗材料，於步驟E中去除間隔層利用高壓 水洗方式將該間隔層去除，再利用化學溶劑將熔絲線路架構上剩餘的 光阻去除。
16、 如權利要求15所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟F後進一步包含有步驟G,該步驟G為設置鎳層、錫 層，於該電極部的表面依序設有鎳層、錫層，該步驟G後進一步包 含有步驟H,該步驟H為設置保護層，於該熔絲線路架構的熔鏈部 處設有保護層，其中，該步驟F中於該熔鏈部與錫層間進一步設有第 二間隔層，該第二間隔層可以為熔點低於錫層的熱熔材料，並於步驟 H設置保護層後進行加熱方式將該第二間隔層去除。
17、 如權利要求16所述表面接著型薄膜保險絲結構的製造方法， 其中，該步驟F與步驟G之間進一步包含有步驟I，該步驟I為設置 導電部，該絕緣基材兩側邊設有將兩個板面相對應的電極部相連接的 導電部。
全文摘要
本發明的表面接著型薄膜保險絲結構，至少在一個絕緣基材的其中一面設有熔絲線路架構，此熔絲線路架構在兩個相對應的電極部之間連接一個熔鏈部，以當超額的電流通過熔鏈部時，將使它產生高溫或特定溫度而導致熔斷，以達到阻斷超額電流的電路保護效果；其中，該熔鏈部與絕緣基材間設有至少一空間，使該熔鏈部通電後所產生的熱源不會經由絕緣基材熱傳導散逸，以確保達到特定電流或特定溫度而熔斷，進而確實保有電路保護的效果。
文檔編號H01H85/00GK101471208SQ20071030781
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者顏瓊章 申請人:顏瓊章