高分断能力的贴片熔断器

文档序号:812868 发布日期:2021-03-26 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 高分断能力的贴片熔断器 (Paster fuse with high breaking capacity ) 是由 伊尔玛·瓦莱里亚诺·桑托斯 G·托德·迪特希 于 2020-09-25 设计创作,主要内容包括:一种高分断能力的贴片熔断器包括:以下述顺序堆叠布置设置的底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层;可熔元件,其设置在第一中间绝缘层与第二中间绝缘层之间并且在导电的第一端子与第二端子之间延伸,第一端子和第二端子位于底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层的相对的纵向端部处;其中,第一中间绝缘层和第二中间绝缘层由多孔陶瓷形成。(A high breaking capacity chip fuse comprising: a bottom insulating layer, a first intermediate insulating layer, a second intermediate insulating layer, and a top insulating layer disposed in a stacked arrangement in this order; a fusible element disposed between the first and second intermediate insulating layers and extending between electrically conductive first and second terminals at opposite longitudinal ends of the bottom, first, second and top insulating layers; wherein the first and second intermediate insulating layers are formed of porous ceramics.)

高分断能力的贴片熔断器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月25日提交的美国临时专利申请号62/906,024的权益,所述美国临时专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及电路保护装置的领域,并且更具体地涉及一种具有多孔内层的贴片熔断器(chip fuse),所述多孔内层适用于从熔断的可熔元件吸收能量。

背景技术

贴片熔断器(通常也称为“固体”熔断器)通常包括可熔元件,该可熔元件在两个导电端盖之间延伸并且夹在两层或更多层介电材料(例如,陶瓷)之间。当贴片熔断器的可熔元件在过电流情况下熔化或以其他方式断开时,有时电弧可能会在可熔元件的分开部件之间传播。电弧会迅速加热周围空气和环境微粒,并可能在贴片熔断器内引起小的爆炸。在某些情况下,爆炸可能破坏介电层并使贴片熔断器破裂,从而可能损坏周围组件。破裂的可能性通常与过电流情况的严重程度成比例。贴片熔断器在不破裂的情况下可以切断的最大电流称为贴片熔断器的“分断能力(breaking capacity)”。通常期望在不显著增加贴片熔断器的尺寸或形状因数的情况下使贴片熔断器的分断能力最大化。

就这些和其他考虑而言,本发明的改进可以是有用的。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些构思的选择,其将在下面的

具体实施方式

中进一步描述。本发明内容既不旨在标识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。

根据本公开的非限制实施例的高分断能力的贴片熔断器可以包括:底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层(其按上述顺序以堆叠布置设置);可熔元件,其设置在第一中间绝缘层与第二中间绝缘层之间并且在导电的第一端子与第二端子之间延伸,第一端子和第二端子位于底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层的相对的纵向端部处;其中,第一中间绝缘层和第二中间绝缘层由多孔陶瓷形成。

根据本公开的非限制实施例的形成高分断能力的贴片熔断器的方法可以包括:提供底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层(其按上述顺序以堆叠布置设置);以及在第一中间绝缘层与第二中间绝缘层之间设置可熔元件,可熔元件在导电的第一端子与第二端子之间延伸,第一端子和第二端子位于底部绝缘层、第一中间绝缘层、第二中间绝缘层和顶部绝缘层的相对的纵向端部处;其中,第一中间绝缘层和第二中间绝缘层由多孔陶瓷形成。

附图说明

作为示例,现在将参照附图描述公开的系统的各种实施例,其中:

图1A是示出根据本公开的示例性实施例的高分断能力的贴片熔断器的透视图;

图1B是示出图1A中所示的高分断能力的贴片熔断器的截面图。

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高分断能力的贴片熔断器,在附图中呈现了高分断能力的贴片熔断器的优选实施例。然而,将理解的是,以下描述的高分断能力的贴片熔断器可以以许多不同的形式来实现,并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,从而本公开将向本领域技术人员传达高分断能力的贴片熔断器的某些示例性方面。

参照图1A和图1B,示出了根据本公开的示例性非限制实施例的高分断能力的贴片熔断器10(下文称为“熔断器10”)的透视图和截面侧视图被呈现。熔断器10可以包括底部绝缘层12、第一中间绝缘层14、第二中间绝缘层16和顶部绝缘层18,其按上述顺序以堆叠布置设置。可以诸如利用环氧树脂或其他电绝缘粘合剂或紧固件,将层12-18彼此平坦地接合。尽管本文呈现和描述的熔断器10仅具有两个中间绝缘层(第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16),但是可以预期的是,在不脱离本发明范围的情况下,熔断器10可以设置有额外的中间绝缘层。例如,熔断器10可以设置有在底部绝缘层12与第一中间绝缘层14之间设置的第三中间绝缘层,和/或在顶部绝缘层18与第二中间绝缘层16之间设置的第四中间绝缘层。本公开不限于此。

熔断器10还可以包括可熔元件20,该可熔元件20设置在第一中间绝缘层14与第二中间绝缘层16之间(例如,夹在第一中间绝缘层14与第二中间绝缘层16之间)并且在导电的第一端子22与第二端子24之间延伸,第一端子22和第二端子24位于层12-18的相对的纵向端部处。可熔元件20可以由包括但不限于锡或铜的导电材料形成,并且可以形成为沉积在衬底上的导电芯、线、带、金属链、螺旋缠绕线、膜等。可熔元件20可以被配置为:在熔断器10中发生预定故障情况(诸如,超过预定的最大电流(即,熔断器10的“额定值”)的电流量流过可熔元件20的过电流情况)时熔化并分离。如本领域普通技术人员将理解的,可熔元件20的尺寸、形状、构造和材料均可以对熔断器10的额定值做出贡献。

熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18可以由任何合适的介电材料形成,并且通常可以是无孔的,其中,介电材料包括但不限于FR-4、玻璃、陶瓷(例如,低温共烧陶瓷)等。熔断器10的第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16可以由其中形成有多个中空孔26的多孔陶瓷(例如,低温共烧陶瓷)形成。第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的多孔陶瓷可以通过在烧制/固化陶瓷之前将一种或多种暂时性(fugitive)材料(例如,碳、玉米淀粉等)的颗粒或微粒混合到陶瓷中来制成。在烧制/固化期间,暂时性材料的微粒可以被烧除,从而在陶瓷内留下中空孔26。本公开不限于此。

在各个实施例中,第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔隙率可以大于熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18的孔隙率。在特定实施例中,第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔隙率可以比熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18的孔隙率大25%。在另一实施例中,第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔隙率可以比熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18的孔隙率大50%。在另一实施例中,第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔隙率可以比熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18的孔隙率大75%。在另一实施例中,第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔隙率可以比熔断器10的底部绝缘层12和顶部绝缘层18的孔隙率大100%。本公开不限于此。

在熔断器10的操作期间,如果过电流情况引起可熔元件20熔化并产生爆炸,则比底部绝缘层12和顶部绝缘层18相对更弱并具有更多孔而易破碎的第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16由于设置了孔26而会断裂并且可以吸收爆炸的能量(例如,以汽车中的防撞缓冲区的方式),从而防止了来自爆炸的大量能量传递到底部绝缘层12和顶部绝缘层18。此外,熔化的可熔元件20的汽化材料可以迅速被清理到断裂的第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的孔26中,从而防止这样的汽化材料馈送和延长可熔元件20的分开部件之间的电弧。因此,通过第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的断裂,减轻了熔断器10破裂的风险,并且因此与没有多孔的第一中间绝缘层14和第二中间绝缘层16的贴片熔断器的分断能力相比,本公开的熔断器10的分断能力可以相对更大。

如在此使用的,以单数叙述并且以单词“一”或“一个”开始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,对本公开的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除存在也包含所叙述的特征的另外的实施例。

尽管本公开参考了某些实施例,但是在不脱离如所附权利要求限定的本公开的领域和范围的情况下,可以对所描述的实施例进行多种修改、变更和改变。因此,意图是本公开不是受限于所描述的实施例,而是具有由所附权利要求及其等同物的语言所限定的全部范围。

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