[發明專利]一種片式熔斷器抑弧漿料的制備方法

有效

• 申請號: 201310337210.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104341109B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 龐錦標;李程峰;韓玉成
• 申請（專利權）人: 中國振華集團云科電子有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于抑弧材料的應用領域，特別是涉及小尺寸片式熔斷器上所用的抑弧漿料的制備方法。

背景技術

從20世紀70年代開始，表面貼裝技術SMT(Surface Mount Technology)的發展徹底改變了傳統的電路中的通孔插裝技術，使得電子元器件走向輕量化和微型化，也促進了厚膜與薄膜工藝的飛速發展。隨著多層布線基板技術、微電子焊接與互連技術集成電路及微電子技術厚、薄膜混合集成電路等技術的應用，形成了高密度、高速度以及高可靠性的主體結構微電子產品，但這樣的電路更是要求配備高質量的保護類元件，從而促使了電路保護元件也向著片式微型化、高安全、高可靠性、高精度方向發展。世界上眾多的電路保護元件廠家紛紛研發生產出各種特性的電路保護元件，其中高可靠性過流保護片式熔斷器占有絕對優勢，片式熔斷器一般是在陶瓷或者樹脂基板上制作單層薄膜或厚膜金屬熔斷單元，然后以聚合物或玻璃材料進行包封，電極采用銅或者銀等低電阻率金屬，再電鍍鎳和錫鉛便于片式熔斷器應用時進行焊接。

我們知道，大部分傳統的熔斷器中的熔絲一般為純銀或者純金，成帶狀或絲狀，熔絲間填滿石英砂作為滅弧介質[1]王季梅.高壓限流熔斷器[M].西安：西安交通大學出版社，1991.，在熔斷器的熔絲上有電流通過時，其電流密度應滿足電流連續性方程，對各向同性均勻固體，有內熱源及非穩態導熱的情況，可以用描述其溫度場的微分方程來表示[2]陶文銓.數值傳熱學[M].西安：西安交通大學出版社，1995.[3]郭寬良.數值計算傳熱學[M].合肥：安徽科學技術出版社，1987.[4]ZHANG Juan，MA Zhi-ying.Mathematic model of two dimensional temperature field and its application in high voltage current limiting fuse-linx[J].Power System Technology.1995,19(1Z)：24-26.，再通過求解電流場數學模型得到，對此類問題的求解一般采用有限元方法[5]JIN Li-jun，Ma Zhi-ying，XUN Li-ming.The numerical analysis and research for prearcing time of high voltage current limiting fuse[J].Proceedings of the CSEE，2001，19(11)：55-58.[6]謝運祥.熔斷器分斷過程電弧數學模型的研究[D].西安：西安交通大學，1991.[7]WANG Nian-chu.The general and visual calculating program of fuse prearcing characteristic[J].Transactions of China Electro-technical Society,2001，16(3)：44-48.，過程通常比較復雜。簡單來講，也就是金屬熔斷絲具有一定的電阻R，當電流通過時將產生I²Rt大小的熱量，當通過的電流增加時，產生的熱量也隨之增加，熱量將被熔斷器所吸收從而使其溫度升高，熱量的一部分可以散熱到周圍環境中，但當電流產生的熱量大于熔斷器傳遞給周圍環境的熱量的時候，熔斷器的溫度將升高，而當熔斷絲的溫度達到它的熔點時，熔斷絲將會熔斷并產生電弧，好的熔斷器必須能在短時間內立即淬滅電弧并使電流斷開。對于額定電流較大的熔斷器，如果滅弧層的面積太小或者厚度太薄，熔斷絲熔斷時產生的電弧都將可能燒穿包封層而不能有效地淬滅電弧使電流斷開，這將有可能使電路中的光、熱等敏感元器件受損，甚至會導致整個電子線路的癱瘓。

片式熔斷器大多采用單層熔斷元件進行設計，熔斷元件非常接近熔斷器的表面，這種設計及結構上的要求熔斷器熔絲體積小、能量密度大，這就導致滅弧保護層設計比較薄的同時，還要保證和傳統熔斷器相當的最大承載電流及額定電壓。但是對于一般的抑弧玻璃，在過載電流較大時電弧易將保護層擊穿，達不到滅弧要求。因此片式熔斷器要向前發展，需要匹配一種滅弧效果非常好的玻璃材料，在片式熔斷器通過大電流的情況下，熔斷的瞬間不僅可以快速地吸收金屬蒸氣和熱量，還能快速淬滅電弧，使產生的電弧持續時間大大縮短，并且開路后電阻較大，即熔斷之后無金屬蒸氣冷卻在熔絲中間，防止熔斷器反復接通。