[发明专利]可回焊式温度保险丝

说明书

本发明公开一种可回焊式温度保险丝，其包含导电件、感测件、抑制件、加热件和多个安装垫。导电件包含第一弹性部和第二弹性部。该第一弹性部在该可回焊式温度保险丝处于致动状态时施力于该导电件。该感测件与该第一弹性部有机械性连接。该抑制件在该可回焊式温度保险丝处于安装状态时固定住该第二弹性部，从而防止该第二弹性部施力于该导电件。该加热件通过致动电流而发热，并将热传递至该抑制件，使得该抑制件失去弹性而释放该第二弹性部，从而该可回焊式温度保险丝处于该致动状态。当后续发生错误时，该感测件失去维持该第一弹性部于其位置的能力，使得该导电件形成断路。

技术领域

本发明涉及一种温度保险丝(thermal fuse)，特别涉及一种可回焊式温度保险丝(reflowable thermal fuse)。

背景技术

随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，所应用的电路保护元件已非限制于昔日的简单的玻璃管保险丝，而是发展成为一个门种类繁多的新兴电子元件领域。随着电子产品的更新换代，对可靠性和安全性的要求日益提高，尤其人们对各种电路保护元件的发展和应用将更加关注。

电路保护元件的重要性日益增加。在各类电子产品中，设置过电流保护和过电压保护元件的趋势日益增强。据统计，在电子产品出现的故障中，有75％以上是由于过电流或过电压所造成的。随着人们对电子产品安全性要求不断提升，制造厂家因而已普遍采用电路保护元件。

既存的玻璃管型保险丝因占据较大空间，且其电极设计并不适合于电路板的应用。因此表面粘着型(SMD)温度保险丝逐渐被开发出来，且其具有更小的体积。温度保险丝的作用与典型的玻璃管保险丝类似。也就是说，在正常操作情况下该温度保险丝形成导通，而在环境温度(ambient temperature)超过临界温度时，该温度保险丝的行为便像是断路。换言之，操作时过高电流流通过该温度保险丝或邻近元器件失效升温。一旦温度到达该临界温度，其将从导通状态切换成非导通或断路(open circuit)状态。

现有温度保险丝的一项缺点是在安装于电路板时，必须避免温度保险丝达到临界温度，否则将形成断路而无法使用。因此，一般的温度保险丝无法直接经过回焊炉安装至一电路板上，因为回焊炉的操作温度动辄高达230℃至260℃以上，将使得该温度保险丝成为断路状态而非致动状态，故无法使用。

如图1所示，美国专利US 8,581,686揭示一种可回焊式温度保险丝10，其包含传导元件11。正常运作下，负载电流(load current)通过该传导元件11而流经两个安装垫(mounting pad)14之间。该传导元件11虽然具有向上弹开的弹性(resilience)，但被感测件12限制于该安装垫14。该感测件12可包含焊料(solder)。回焊时，感测件12可能熔融而无法维持传导元件11于其位置。为解决这个问题，使用一种可在回焊时产生拉力(tension)的线型(string-type)抑制件13，以在回焊时固定该传导元件11。在正常运作时，负载电流通过位于该两个安装垫14之间的传导元件11的拱形部分。在利用如2A～5A的电流熔断抑制件13后，传导元件11会通过感测件12保持于其位置。由此，该可回焊式温度保险丝10处于致动状态(activated state)。若后续有例如过电流等错误发生，过热会使得感测件12失去保持该传导元件11位于原来位置的能力，接着该传导元件11会弹开如虚线所示。抑制件13可为任何能够传导电力的材料，例如铜、不锈钢或合金材料。抑制元件13的线径不能太大，以便能够确保电流能熔断或切断该抑制件13。加热件15可位于该感测件12下方使得传导元件11更快失去弹性并成为断路。然而，该可回焊式温度保险丝10的结构复杂，其中该抑制件13和感测件12以不同机制作动。该抑制件13通常为一条线来保持住该传导元件11，不过因为线的拉力或强度可能随着时间降低，而失去在回焊时固定住该传导元件11的能力。

发明内容

为解决前述问题，本发明提供一种可回焊式温度保险丝，其为不含线型抑制件的简单结构，因此可避免线型抑制件的劣化问题。另外，加热件为电气独立设计，可以使用相对较小的电流来启动。