本發(fā)明是關(guān)于一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件及其制法，尤其是一種便于切割分離的晶片保險(xiǎn)絲元件及其制法。

背景技術(shù)：

保險(xiǎn)絲(fuse)是一種連接在電路上用以保護(hù)電路的一次性元件，通常采用低電阻的金屬或是合金系統(tǒng)的絲狀或片狀材料制作，例如鉛錫合金、鋁、銅、銀、銅錳合金以及銅銀合金等，IEC127標(biāo)準(zhǔn)將它定義為熔斷器(fuse-link)，一般保險(xiǎn)絲由三個(gè)部件組成，其一是熔體部件為保險(xiǎn)絲的核心，熔斷時(shí)起到切斷電流的作用；其二是電極部件用于連接熔體與電路，必須具備良好的導(dǎo)電性；最后的支架部件即是使前述部件共同形成一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，提升安裝或使用保險(xiǎn)絲時(shí)的便利性。

運(yùn)用于電力電路或大功率設(shè)備的保險(xiǎn)絲，則除上述三個(gè)部件更包括一個(gè)滅弧部件，由于這類設(shè)備的工作電流較一般電子設(shè)備大，當(dāng)熔體部件發(fā)生熔斷時(shí)其兩端累積的電荷持續(xù)增加，就有可能產(chǎn)生熔體部件熔斷甚至是汽化但電流卻仍維持導(dǎo)通，此乃拉弧現(xiàn)象(跳火)，前述的滅弧部件就是通過良好絕緣性與導(dǎo)熱性的材料性質(zhì)，并藉由較熔體部件高的電負(fù)度阻絕拉弧現(xiàn)象，目前本領(lǐng)域的慣用材料為石英砂，經(jīng)由滅弧部件將多余的電荷吸收，降低空氣游離化的機(jī)率達(dá)到防止電流維持導(dǎo)通的狀況。

為能大量生產(chǎn)，目前常用的公知技術(shù)，多以大片基材作為基礎(chǔ)，一次性形成上百甚至上千的保險(xiǎn)絲元件的預(yù)形體，最后進(jìn)行分離，而制成大量保險(xiǎn)絲元件。常見的現(xiàn)有制造過程中，如圖1所示，會(huì)在預(yù)備成形復(fù)數(shù)個(gè)保險(xiǎn)絲的基板8上，額外涂布一層例如硅膠層80(silicon)覆蓋保險(xiǎn)絲的熔體部件和電極部件。

由于基板8與硅膠層80間是屬于異材質(zhì)的結(jié)合，導(dǎo)致彼此的結(jié)合附著力度不佳、且兩者間的延展性大不相同，即使可以保護(hù)電極部件和熔體部件的結(jié)構(gòu)，卻會(huì)遮住相鄰基板中的分離線81位置，即使在分離線81預(yù)先形成有凹槽或斷痕，提供分離時(shí)的結(jié)構(gòu)脆弱部分，但由于硅膠層80的存在，明顯阻礙基板8的分離順暢性，一旦直接施加例如敲擊或掰斷等外力，基板8部分會(huì)優(yōu)先斷開，而硅膠層80卻可能較晚斷開或甚至維持部分連接，導(dǎo)致預(yù)形體本身完整性遭到破壞。因此，上述現(xiàn)存技術(shù)在分離的步驟必須藉由激光或者鉆石刀，沿著分離線81逐個(gè)切割才能分離形成多個(gè)獨(dú)立的保險(xiǎn)絲元件，制作流程緩慢而無法提升產(chǎn)出效率，成本管控也因此居高不下，無疑對(duì)本領(lǐng)域的制造商造成困擾。

有鑒于上述的問題，本發(fā)明的發(fā)明人試圖提供一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件，能有效地簡(jiǎn)化過于繁雜的制作工序，減少制作成本，提升整體產(chǎn)出效率和制造良率；以及確保預(yù)切線不會(huì)被其他結(jié)構(gòu)遮蔽而向外暴露，提升分離預(yù)形體流程的順暢性，并且可以選擇進(jìn)一步將連接保險(xiǎn)絲本體兩端的弧形部彈性彎折遠(yuǎn)離基板本體，使得弧形部在熔斷后，殘留于兩端弧形部處的剩余部分會(huì)彼此彈性分離，降低拉弧現(xiàn)象發(fā)生的概率，確保晶片保險(xiǎn)絲元件使用的可靠性，這些都會(huì)是本發(fā)明所要重視的焦點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的之一在于提供一種簡(jiǎn)化制作程序的具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件，降低制作成本，提升整體制造良率。

本發(fā)明另一目的在于提供一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件，確保預(yù)切線不會(huì)被其他結(jié)構(gòu)遮蔽而向外暴露，增加分離基材流程的順暢性。

本發(fā)明又一目的在于提供一種晶片保險(xiǎn)絲元件的制造方法，將連接保險(xiǎn)絲本體的兩端的弧形部彈性彎折遠(yuǎn)離基板本體，降低拉弧現(xiàn)象發(fā)生的概率，確保本發(fā)明結(jié)構(gòu)使用上的可靠性。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件，供表面安裝至電路板，該晶片保險(xiǎn)絲元件包括：基板本體，具有上表面、下表面及連接上表面與下表面的兩端緣，其中基板本體在上表面和下表面中至少一者形成有對(duì)應(yīng)兩端緣的預(yù)切線；一對(duì)彼此分離的導(dǎo)接電極，導(dǎo)接電極分別包括位于上表面的焊墊部及由焊墊部延伸至下表面的焊腳部；一層位于上表面、供封閉環(huán)繞焊墊部的環(huán)繞阻擋層，供與基板本體共同形成一個(gè)容置空間，且環(huán)繞阻擋層并未遮蔽預(yù)切線而曝露在外；一個(gè)位于容置空間、且兩端分別被焊接至焊墊部的保險(xiǎn)絲本體；及一層封閉阻絕容置空間的封閉保護(hù)層。

用于制作前述具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件的制造方法，包括下列步驟：a)提供一片具有一個(gè)上表面和一個(gè)下表面的基材，該基材的前述上表面或下表面的至少其中一者，形成有復(fù)數(shù)預(yù)切線，用以區(qū)隔出復(fù)數(shù)個(gè)基板本體；且每一前述基板本體的上表面?zhèn)确謩e具有一個(gè)環(huán)繞阻擋層，每一前述環(huán)繞阻擋層分別與對(duì)應(yīng)的前述基板本體共同形成一個(gè)容置空間，且前述環(huán)繞阻擋層均未遮蔽前述預(yù)切線而使前述預(yù)切線曝露；以及分別在每一上述基板本體形成一對(duì)彼此分離的導(dǎo)接電極，每一對(duì)前述導(dǎo)接電極分別包括至少兩個(gè)位于上述上表面的焊墊部、及由前述焊墊部延伸至上述下表面的焊腳部；b)逐一在每一個(gè)上述容置空間中、將一保險(xiǎn)絲本體的兩端分別焊接至上述焊墊部；及c)逐一設(shè)置封閉阻絕每一前述容置空間的封閉保護(hù)層，封閉保護(hù)每一前述保險(xiǎn)絲本體。

本發(fā)明所揭示的一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件及其制法，能有效地確保預(yù)切線不會(huì)被其他結(jié)構(gòu)遮蔽而向外暴露，藉此簡(jiǎn)化過于緩慢和昂貴的分離步驟，增加分離基材流程的順暢性，減少制作成本，提升整體產(chǎn)出效率和制造良率；以及選擇性地將連接保險(xiǎn)絲本體的兩端的弧形部彈性彎折遠(yuǎn)離基板本體，使得弧形部在熔斷后，殘留于兩端的弧形部的剩余部分會(huì)彼此彈性分離，降低拉弧現(xiàn)象發(fā)生的概率，確保晶片保險(xiǎn)絲元件使用在大電流情況下的可靠性，進(jìn)而達(dá)成上述所有的目的。

附圖說明

圖1為公知技術(shù)的保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的步驟流程圖，藉此顯示本發(fā)明有關(guān)晶片保險(xiǎn)絲元件的制作方法。

圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例具有預(yù)切線基板尚未切割的俯視圖，說明相鄰的基板本體間形成有預(yù)切線。

圖4為圖3的側(cè)視圖，顯現(xiàn)基材預(yù)先燒結(jié)成形的環(huán)繞阻擋層并說明貫穿上表面及下表面的穿孔。

圖5為圖4基材其中一個(gè)基板本體的容置空間焊接保險(xiǎn)絲本體的側(cè)視圖。

圖6為圖5中保險(xiǎn)絲本體熔斷示意圖，用以表達(dá)殘留于兩端的弧形部會(huì)彼此彈性分離。

圖7為容置空間內(nèi)填入封閉保護(hù)層的側(cè)視圖。

圖8為圖3基材中每一塊基板本體以預(yù)切線逐一分離，并完成保險(xiǎn)絲元件的側(cè)視圖。

圖9為本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的步驟流程圖，藉此顯示本發(fā)明有關(guān)晶片保險(xiǎn)絲元件的另一制作方法。

圖10為本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例在預(yù)切線上以工具鑿穿基板本體形成穿孔的俯視圖。

圖11為圖10基板本體的側(cè)視圖，藉此說明形成穿孔內(nèi)的導(dǎo)接電極。

圖12為圖11導(dǎo)接電極制作完成后的基板本體位于上表面設(shè)置一層光阻膜及光罩的側(cè)視圖。

圖13為圖12中基板本體與環(huán)繞阻擋層共同圍繞形成一個(gè)容置空間的側(cè)視圖。

圖14為圖13的環(huán)繞阻擋層設(shè)置一層封閉保護(hù)層的側(cè)視圖。

符號(hào)說明

1、1’…基板本體 10、10’…上表面

11、11’…預(yù)切線 12、12’…容置空間

13…下表面 14、14’…穿孔

15…兩端緣 2、2’…環(huán)繞阻擋層

3、3’…導(dǎo)接電極 30…焊墊部

31…焊腳部 4、4’…保險(xiǎn)絲本體

40…兩端 41…弧形部

5、5’…封閉保護(hù)層 50…滅弧部

51’…頂蓋部 7’…光罩

70’…光阻膜

601-608…步驟

公知元件

8…基板 80…硅膠層

81…分離線

具體實(shí)施方式

有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合說明書附圖的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚呈現(xiàn)；此外，在各實(shí)施例中，相同的元件將以相似的標(biāo)號(hào)表示。

本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的制作流程如圖2的流程圖所示，首先如步驟601與圖3所示，在一片以陶瓷材料制作的基材預(yù)先區(qū)劃成復(fù)數(shù)彼此連接的基板本體1，彼此相鄰的基板本體1間皆有形成于上表面10例如凹溝的預(yù)切線11，藉以在制作流程結(jié)束后能簡(jiǎn)便地施加外力迅速將整排預(yù)形體和相鄰排分離，隨后再將整排預(yù)形體逐一分離，且為有效提升本例晶片保險(xiǎn)絲元件制作時(shí)的流暢性，請(qǐng)參考圖4，每一塊基板本體1的上表面10會(huì)有與基板本體1相同材質(zhì)并預(yù)先燒結(jié)成型的環(huán)繞阻擋層2，這些環(huán)繞阻擋層2完全避免遮蔽到形成于上表面10的預(yù)切線11，以防最后分離各基板本體1的難度提升。當(dāng)然，如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者所能知悉，前述的預(yù)切線即使改于下表面成形也同樣可將每一塊基板本體分離，并無不可。

在環(huán)繞阻擋層2與每一塊對(duì)應(yīng)的基板本體1共同形成的容置空間12中，以工具鉆出兩個(gè)成對(duì)而貫穿上表面10及下表面13的穿孔14，接著在穿孔14內(nèi)形成金屬導(dǎo)電材質(zhì)的導(dǎo)接電極3，為行文流暢在此定義，與上表面10接觸的為焊墊部30；由焊墊部30延伸至下表面13的則為焊腳部31，兩者共同構(gòu)成本例的導(dǎo)接電極3。接下來如步驟602及圖5所示，在每個(gè)容置空間12中將例釋為低電阻鉛錫合金、鋁、銅、銀的保險(xiǎn)絲本體4的兩端40的其中一端，先行以略帶傾斜的角度焊接至其中一個(gè)焊墊部30，由于保險(xiǎn)絲本體4的長(zhǎng)度是大于兩個(gè)焊墊部30間的距離，因此如步驟603，將兩端40中未被焊接固定的一端焊接至另一個(gè)焊墊部30時(shí)，連接兩端40的弧形部41會(huì)因金屬材質(zhì)的延展特性而彈性彎折，使得弧形部41會(huì)遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)的基板本體1。藉此確保當(dāng)例如15A電流流經(jīng)保險(xiǎn)絲本體4致其熔斷時(shí)，參考圖6，殘留在兩端40處的弧形部41的殘余部分會(huì)彼此彈性分離而拉開距離，防范弧形部41的殘余部分會(huì)因熔融而再度導(dǎo)接，讓保險(xiǎn)絲本體4喪失保護(hù)電子電路的功效。

如圖7所示，緊接著步驟604，將封閉保護(hù)層5的滅弧部50填入每一個(gè)容置空間(未標(biāo)號(hào))中，本例的滅弧部50是比喻為摻雜有石英砂的硅膠，填入容置空間中的滅弧部50將會(huì)遮蔽每一個(gè)容置空間內(nèi)相對(duì)于滅弧部50電負(fù)度低的保險(xiǎn)絲本體4，導(dǎo)致保險(xiǎn)絲本體4的弧形部41熔斷后，滅弧部50會(huì)吸收累積于保險(xiǎn)絲本體4的兩端40多余的電荷，阻止保險(xiǎn)絲本體4周圍氣體因大電流產(chǎn)生游離化的情況，進(jìn)而減少發(fā)生拉弧現(xiàn)象的概率。當(dāng)然，如熟悉本技術(shù)領(lǐng)域人士所能輕易理解，此處即使單獨(dú)填入石英砂粉末，或甚至保持不填充任何東西，均無礙于本發(fā)明實(shí)施。

最后如步驟605，機(jī)械臂沿著預(yù)切線11壓迫基材，使得最初彼此連接的每一個(gè)基板本體1能順暢地分離，因此如圖8，每一個(gè)分離后的基板本體1在對(duì)應(yīng)預(yù)切線(未標(biāo)號(hào))的位置，會(huì)形成有連接上表面10及下表面13的兩端緣15，至此構(gòu)成本例中的晶片保險(xiǎn)絲元件。

本發(fā)明所揭示的一種具有預(yù)切線基板的晶片保險(xiǎn)絲元件及其制法，能有效地簡(jiǎn)化過于繁雜的制作工序，減少制作成本，提升整體制造良率；以及確保預(yù)切線不會(huì)被其他結(jié)構(gòu)遮蔽而向外暴露，增加分離基材流程的順暢性，并且將連接保險(xiǎn)絲本體的兩端的弧形部彈性彎折遠(yuǎn)離基板本體，使得弧形部在熔斷后，殘留于兩端的弧形部的剩余部分會(huì)彼此彈性分離，降低拉弧現(xiàn)象發(fā)生的概率，確保晶片保險(xiǎn)絲元件使用的可靠性。

如圖9至圖11所示，在本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例中如步驟606是將前一實(shí)施例的穿孔14’，以工具鑿穿基板本體1’而設(shè)置于相鄰基板本體1’間的預(yù)切線11’上，接著以濺鍍的技術(shù)工藝在穿孔14’中鍍上一層例如銅或銀等金屬導(dǎo)電材料的導(dǎo)接電極3’，然而，僅以濺鍍的方式進(jìn)行制作，由于均勻度及厚度的不足難以達(dá)到良好的使用可靠性，因此之后將本例的基材進(jìn)行滾鍍抑或者化學(xué)鍍的手段，將穿孔14’中的導(dǎo)接電極3’增厚，提高導(dǎo)電連接時(shí)的穩(wěn)定性。緊接著請(qǐng)參照?qǐng)D12及步驟607，于上表面10’壓印一層光阻膜70’，接著在光阻膜70’的上方覆蓋一組光罩7’進(jìn)行曝光，讓光阻膜70’裸露部分被固化，隨后將未被固化的光阻膜70’進(jìn)行顯影去除，形成具有預(yù)定的環(huán)繞形狀，當(dāng)然，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者能輕易知曉，若前述光阻膜的厚度不足時(shí)，可于已經(jīng)顯影的光阻膜上增加壓印另一層光阻膜達(dá)到增厚的功效，重復(fù)上述曝光與顯影流程，直到完成預(yù)定的厚度即成為如圖13所示，一層設(shè)置于上表面10’的環(huán)繞阻擋層2’，原先未被固化而遭顯影去除的部分，則是定義為由環(huán)繞阻擋層2’及對(duì)應(yīng)的基板本體1’共同形成的容置空間12’，藉以完成多個(gè)尚未進(jìn)行分離作業(yè)的基板本體1’的結(jié)構(gòu)。

其后的安裝流程皆與前一實(shí)施例相同，在此不多加贅述，僅就差異步驟進(jìn)行敘述說明，如步驟608及圖14所示，當(dāng)前一實(shí)施例的保險(xiǎn)絲本體4’組裝完成后，將封閉保護(hù)層5’的頂蓋部51’覆蓋于對(duì)應(yīng)的環(huán)繞阻擋層2’上，導(dǎo)致容置空間12’形成一個(gè)完全的密閉空腔，最后則如前一實(shí)施例所述，通過機(jī)械臂對(duì)預(yù)切線施加外力進(jìn)行基板本體的分離作業(yè)，使得能快速地完成復(fù)數(shù)個(gè)晶片保險(xiǎn)絲元件，有效提升制作流程的順暢并減少生產(chǎn)成本的支出。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。