[实用新型]一种熔断器

说明书

本实用新型公开一种熔断器，包括设有端电极的上、下绝缘层及设在上、下绝缘层之间的熔断体，所述熔断器还包括设置在所述熔断体与所述绝缘层之间的功能层，所述功能层包括基材及均匀或大致均匀地分布在所述基材中的灭弧材料，所述灭弧材料含有密闭空穴，所述基材包括低温共烧陶瓷粉、气雾氧化硅、氧化硅、惰性树脂、磷酸及磷酸酯聚酯；本实用新型提供的熔断器，克服了现有技术中熔断体在与缓冲层以及灭弧层之间因无依托在烧结过程中收缩不匹配，导致熔断体发生变形、弯曲、缺陷等现象的缺点，保证熔断体的平整性、一致性和完整性，显著提升了熔断特性及生产效率。

技术领域

本实用新型涉及电气保护元件领域，尤其是提供一种含有具备灭弧及泄压等多重作用的功能层的熔断器。

背景技术

熔断器被广泛的应用于各种电子元器件的过流保护。利用金属导体作为熔体串联于电路中，当电路发生异常时，电流超过规定值后，熔断器的熔体将会自动熔化，达到断开电路，保护电器的作用。

随着应用电路中额定电压的升高，熔断器在熔断过程由于无法经受高电压的能量，存在出现基体破碎、碎裂、烧板以及基体飞离电路板等情况的安全隐患，因此迫切需要找到一种能有效提高熔断器的耐压能力的材料或结构。

目前改善此问题的技术方案，大部分是以导入凹槽或空穴在熔体周围为主，或者在凹槽中再填加入多孔浆料来达到泄压或灭弧的效果。如CN2010101221215公开了一种熔断器，其采用埋入式线路积层方式，在两个堆叠基板之间设有至少一个泄压与聚热空间，将熔断体穿设于泄压与聚热空间中，此泄压与聚热空间可以聚集熔断体在电流通过时所产生的高温，并可泄除熔断体在熔断时所产生的压力，这种方式的缺点在于由于熔断体穿设于泄压和聚热空间中，至少有一面处于凹槽中且专利中提到该保护元件会进行烧结，而烧结过程是熔断体与陶瓷基板收缩致密化过程，由于熔断体至少一面处于凹槽结构中，导致其无法与基体一起收缩，容易导致熔断体出现弯曲变形现象，进而导致熔断器的熔断一致性会变差，且容易出现非线性熔断影响线路正常工作，该设计的另一个不足在于烧结后凹槽的尺寸由于陶瓷基体的收缩而相应变小，尺寸难以控制，此外该设计方式还存在一个弊端，即熔断体熔断过程在高电压条件下会存在严重的飞弧现象，尤其是在电路短路情况下会产生高电压高电流的情况，这种情况最考验熔断器的分断能力，而这篇专利中的设计虽然有泄压凹槽但没有灭弧材料无法沾灭电弧导致凹槽内有强烈放电现象，出现保护元件熔断不彻底而引起线路板燃烧的不安全现象。

CN2012102771048中公开了一种熔断器，采用在元件的陶瓷基板上设一冲压沟槽，冲压沟槽中填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料，在填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的陶瓷基板上堆叠熔体层，使得熔体位于填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的冲压沟槽的正上方，在具有熔体层的陶瓷基板上再堆叠另一陶瓷基板，两个陶瓷基板的冲压沟槽部分位于同一垂直平面，使所述熔体层位于填充有LTCC的多孔陶瓷浆料或造孔剂浆料的冲压沟槽部分之间，可以分散熔断体动作时产生的高压热流对产品自身的冲击作用。这种采用干法成型的方式在后期需要通过加压将两个陶瓷基板压到一起，这个加压过程会导致造孔浆料和熔体受到挤压，使得熔体发生变形，同时此方案引入多孔陶瓷或造孔剂通过低温共烧将有机物排出，从而形成多孔结构，这些孔洞的存在会导致熔断体在烧结过程中扩散到上述孔洞之中，造成熔断体本身出现缺陷，从而影响熔断体的阻值变大增加线路中功耗以及熔断的一致性变差，出现异常熔断从而影响线路正常工作。

CN2009101263357中采用低温一体成型方式制造具有基材、熔断元素、空穴、抗电弧层以及端电极所构成的电流保护元件，此技术为了达到更高额定电流能力，该实用新型专利采用在熔断元素上方或下方引入抗电弧层，在电弧层或熔断元素上方或下方引入空穴，这种结构在低温成型过程中会导致抗电弧层或熔断元素的其中一面处于一个不受约束的自由收缩面，从而会引起抗电弧层或熔断元素发生变形，造成抗电弧层或熔断元素缺陷，从而影响熔断器的熔断特性和灭弧特性，导致熔断器无法耐更高的额定电压和额定电流，会使得熔断器在短路过程中无法安全分断，引起熔断器炸裂、炸飞、侧喷和烧板等危害线路板安全的现象。