CN110622260B - 抗突波绕线低温熔断电阻器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种熔断电阻器，作为绕线电阻器，其包括绝缘棒、绕线、绕线以及连接部。绝缘棒具有第一端及第二端。绕线缠绕在绝缘棒上，且绕线被切断以形成彼此分离的第一绕线和第二绕线。第一绕线从第一端缠绕绝缘棒，且第一绕线的一端电焊在第一帽盖上。第二绕线从第二端缠绕绝缘棒，且第二绕线的一端电焊在第二帽盖上。连接部设置于第一绕线与第二绕线之间，其中连接部的熔点低于第一绕线与第二绕线的熔点，且第一绕线与第二绕线彼此分离并经由连接部电性连接。熔断电阻器进一步包括第一电覆盖层，其将第一绕线的一端电连接到第一帽盖；以及第二电覆盖层，其将第二绕线的一端电连接在第二帽盖上，以加强固定第一绕线及第二绕线而增加抗突波效果，其中第一电覆盖层、第二电覆盖层及连接部是由同一制程一并形成。

Description

抗突波绕线低温熔断电阻器及其制造方法

技术领域

本揭露涉及一种熔断电阻器及其制造方法，尤指一种抗突波绕线低温熔断电阻器及其制造方法。

背景技术

熔断电阻器可以在电路正常工作时发挥固定电阻器作用，当其工作电流超过额定电流时，熔断电阻器的熔断温度即为其将因为过热而像熔断器一样熔断以对电路进行保护。一般来说，绕线熔断电阻器的熔断温度即为其绕线的熔点。然而，基于电阻值及其它电性考量，传统熔断电阻器的绕线材料主要选用高熔点合金，其熔断温度过高，有发红过程，而此发红过程有可能烧毁电路其他元件，故影响电路保护效果。

发明内容

本揭露的目的之一在于提供一种抗突波绕线低温熔断电阻器。

本揭露的实施例提供了一种熔断电阻器，其包括绝缘棒、第一绕线、第二绕线以及连接导线。绝缘棒具有第一端及第二端。第一绕线从绝缘棒的第一端缠绕绝缘棒。第二绕线从绝缘棒的第二端缠绕绝缘棒。连接导线设置于第一绕线与第二绕线之间，其中连接导线的熔点低于第一绕线与第二绕线的熔点，且第一绕线与第二绕线彼此分离并经由连接导线电性连接。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器另包括第一绝缘层，其覆盖第一绕线以及第二绕线，其中第一绝缘层具有暴露出部分的绝缘棒的开口。

根据本揭露的一些实施例，第一绝缘层的材料包括环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆。

根据本揭露的一些实施例，开口包括缝隙开口，其环绕绝缘棒并部分暴露绝缘棒。

根据本揭露的一些实施例，开口包括点状开口，其部分暴露绝缘棒。

根据本揭露的一些实施例，连接导线经由第一绝缘层的开口与第一绕线及第二绕线接触。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器另包括第二绝缘层，其覆盖第一绝缘层及连接导线并填入第一绝缘层的开口内。

根据本揭露的一些实施例，第二绝缘层的材料包括环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器另包括第一帽盖以及第二帽盖，其中第一帽盖从绝缘棒的第一端盖上并与第一绕线的一端电焊，第二帽盖从绝缘棒的第二端盖上并与第二绕线的一端电焊。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器另包括第一电覆盖层，其将第一绕线的一端电连接在第一帽盖上；以及第二电覆盖层，其将第二绕线的一端电连接在第二帽盖上。

根据本揭露的一些实施例，第一电覆盖层与所述第二电覆盖层的材料分别包括锡、铜、铁、银、镍或其合金。

根据本揭露的一些实施例，所述第一电覆盖层与所述第二电覆盖层的厚度分别在1到20微米之间。

本揭露的另一实施例提供一种熔断电阻器的制造方法，包括：提供绝缘棒；在绝缘棒上缠绕绕线；切断绕线以形成彼此分离的第一绕线与第二绕线；以及形成连接导线将第一绕线与第二绕线电连接，其中连接导线的熔点低于第一绕线与第二绕线的熔点。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器的制造方法另包括在切断绕线之前先在绝缘棒及绕线上形成第一绝缘层；以及在第一绝缘层形成开口并切断绕线。

根据本揭露的一些实施例，开口包括缝隙开口，其环绕绝缘棒并部分暴露绝缘棒。

根据本揭露的一些实施例，开口包括点状开口，其部分暴露绝缘棒。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器的制造方法另包括形成第二绝缘层，其覆盖第一绝缘层及连接导线并填入第一绝缘层的开口内。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器的制造方法另包括于绝缘棒的第一端形成第一帽盖，以及于绝缘棒的第二端形成第二帽盖。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器的制造方法另包括将绕线的一端电焊于第一帽盖上，以及将绕线的另一端电焊于第二帽盖上。

根据本揭露的一些实施例，熔断电阻器的制造方法另包括利用第一电覆盖层将第一绕线的一端电连接在第一帽盖上，以及利用第二电覆盖层将第二绕线的一端电连接在第二帽盖上。

根据本揭露的一些实施例，第一电覆盖层、第二电覆盖层及连接导线是由同一工艺一并形成。

附图说明

为协助读者达到最佳理解效果，建议在阅读本揭露时同时参考附件图示及其详细文字叙述说明。请注意为遵循业界标准作法，本专利说明书中的图式不一定按照正确的比例绘制。在某些图式中，尺寸可能刻意放大或缩小，以协助读者清楚了解其中的讨论内容。

图1绘示本揭露的实施例的熔断电阻器；

图2、3、4及5绘示本揭露的实施例的熔断电阻器的制造方法示意图；

图6绘示本揭露的另一实施例的熔断电阻器；以及

图7、8及9绘示本揭露的另一实施例的熔断电阻器的制造方法示意图。

具体实施方式

本揭露提供了数个不同的实施方法或实施例，可用于实现本揭露的不同特征。为简化说明起见，本揭露也同时描述了特定零组件与布置的范例。请注意提供这些特定范例的目的仅在于示范，而非予以任何限制。举例来说，在以下说明第一特征如何在第二特征上或上方的叙述中，可能会包括某些实施例，其中第一特征与第二特征为直接接触，而叙述中也可能包括其他不同实施例，其中第一特征与第二特征中间另有其他特征，以致于第一特征与第二特征并不直接接触。此外，本揭露中的各种范例可能使用重复的参考数字和/或文字注记，以使文件更加简单化和明确，这些重复的参考数字与注记不代表不同的实施例与配置之间的关联性。

另外，本揭露在使用与空间相关的叙述词汇，如“在......下”、“低”、“下”、“上方”、“上”、“在......上”及类似词汇时，为便于叙述，其用法均在于描述图示中一个元件或特征与另一个(或多个)元件或特征的相对关系。除了图示中所显示的角度方向外，这些空间相对词汇也用来描述所述装置在使用中以及操作时的可能角度和方向。所述装置的角度方向可能不同(旋转90度或其它方位)，而在本揭露所使用的这些空间相关叙述可以同样方式加以解释。

请参阅图1。图1绘示本揭露的实施例的熔断电阻器。如图1所示，本实施例的熔断电阻器1包括绝缘棒10、第一绕线22、第二绕线24以及连接导线26。绝缘线10具有第一端101及第二端102。本实施例的绝缘棒10可包括陶瓷棒，但其材料不限于陶瓷材料，任何能达成本揭露目的绝缘材料例如玻璃纤维均可被使用。另外，本实施例的绝缘棒10具有圆柱体形状，但不以此为限。

第一绕线22从第一端101缠绕绝缘棒10，第二绕线24从第二端102缠绕绝缘棒10，其中第一绕线22与第二绕线24并未直接连接而具有间隙。在一些实施例中，第一绕线22与第二绕线24以螺旋状缠绕在绝缘棒10上。在一些实施例中，第一绕线22与第二绕线24之间的间隙介于约0.05毫米(mm)到约2毫米之间。连接导线26设置于第一绕线22与第二绕线24之间，且连接导线26的长度可略大于第一绕线22与第二绕线24之间的间隙，以连接第一绕线22与第二绕线24。连接导线26的熔点低于第一绕线22与第二绕线24的熔点，且第一绕线22与第二绕线24彼此分离并经由连接导线26电性连接。

在本实施例中，第一绕线22与第二绕线24的材料可包括或选用自其熔点高于连接导线26的材料，例如第一绕线22与第二绕线24的熔点约介于摄氏800度到1500度之间，而连接导线26的熔点可低于约摄氏500度或低于约摄氏300度，例如约介于摄氏200度到300度之间，但不以此为限。第一绕线22、第二绕线24与连接导线26的材料可以根据电阻器的电性规格及安全规格来决定。在一些实施例中，第一绕线22与第二绕线24的材料可包括或选用自镍铜合金或其它适合的高熔点的导电金属或合金材料，而连接导线26的材料可包括或选用自锡、铜或其它低熔点导电金属或合金材料。透过上述配置，当本实施例的熔断电阻器2的工作电流超过额定电流时，具有低熔点的连接导线26的熔断温度较低且熔断速度较快，因此会先被熔断以对电路进行保护。另外值得说明的是，在正常操作下，熔断电阻器1的操作温度约在70℃以下，因此具有低熔点的连接导线26不会影响熔断电阻器1的正常操作。

在一些实施例中，熔断电阻器1可另包括第一绝缘层12，其覆盖第一绕线22以及第二绕线24。第一绝缘层12具有开口12S，其暴露出部分的绝缘棒10。在一些实施例中，第一绝缘层12的材料可包括或选用自绝缘漆例如环氧树脂或其它绝缘材料。在一些实施例中，连接导线26经由第一绝缘层12的开口12S与第一绕线22及第二绕线24接触。在一些实施例中，第一绝缘层12的开口12S可包括缝隙开口，其环绕绝缘棒10并部分暴露出绝缘棒10。在一些实施例中，第一绝缘层12的缝隙开口的宽度约介于0.05毫米到约2毫米之间，但不以此为限。

在一些实施例中，熔断电阻器1可另包括第二绝缘层14，其覆盖第一绝缘层12及连接层26并填入第一绝缘层12的开口12S内。在一些实施例中，第二绝缘层14的材料可包括或选用自绝缘漆例如环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆，或其它绝缘材料。

在一些实施例中，熔断电阻器1可另包括第一帽盖32以及第二帽盖34。第一帽盖32从绝缘棒10的第一端101盖上并与第一绕线22电连接，第二帽盖34从绝缘棒10的第二端102盖上并与第二绕线24电连接。在一些实施例中，第一帽盖32与第二帽盖34的材料可包括铁、钢、铝、铜或其它金属、合金或石墨材料。在一些实施例中，第一绕线22的一端可先电焊在第一帽盖32上，且第二绕线24的一端可先电焊在第二帽盖34上。在一些实施例中，熔断电阻器1可另包括第一电覆盖层361，其将第一绕线22的一端电连接在第一帽盖32上；以及第二电覆盖层362，其将第二绕线24的一端电连接在第二帽盖34上。在一些实施例中，第一电覆盖层361与第二电覆盖层362的材料可分别包括锡、铜、铁、银、镍或其合金，但不以此为限。在一些实施例中，第一电覆盖层361及第二电覆盖层362可以利用例如电镀方式形成，但不以此为限。在一些实施例中，第一电覆盖层361、第二电覆盖层362及连接导线26可以利用相同工艺一并制作，以简化工艺。在一些实施例中，第一电覆盖层361与第二电覆盖层362的厚度分别在约1到约20微米之间，但不以此为限。由于在突波冲击状况下，传统绕线电阻器的断线大约有90％以上的机率是发生在绕线与帽盖的焊点，因此产生开路失败。因此，第一电覆盖层361与第二电覆盖层362可以分别用以补强第一绕线22及第二绕线24的电焊处，可以提高电焊处的牢固性及降低生产失败率，更能提高焊点可靠度。第一电覆盖层361与第二电覆盖层362可以确保第一绕线22及第二绕线24的焊接牢固性，因此可以提升熔断电阻器1的抗突波(anti-surge)的效果。

在一些实施例中，熔断电阻器1可另包括第一导线42，其从第一帽盖32向外延伸并与第一帽盖32电连接；以及第二导线44，其从第二帽盖34向外延伸并与第二帽盖34电连接。第一导线42与第二导线44可电连接到外部电路例如印刷电路板上。

请参阅表1。表1列示了对照实施例与本揭露实施例的熔断电阻器的熔断测试结果。

表1

测试样品	电阻值规格	熔断功率倍率/功率	熔断时间	熔断温度
					对照实施例的熔断电阻器	2W/1Ω±5％	40倍/80W	15.63s	862.63℃
本揭露实施例的熔断电阻器	2W/1Ω±5％	40倍/80W	4.38s	353.31℃

在表1的熔断测试中，对照实施例的熔断电阻器及本揭露实施例的熔断电阻器的电阻值规格均是1Ω，且功率规格均是2瓦(W)，其中对照实施例的熔断电阻器的第一绕线及第二绕线直接连接，而本揭露实施例的熔断电阻器的第一绕线及第二绕线经由低熔点连接导线电性连接。举例来说，连接导线的材质可以是锡并利用电镀方式形成。如表1所示，对照实施例的熔断电阻器及本揭露实施例的熔断电阻器的电阻值误差均在容许误差范围内(±5％)，在熔断功率倍率均设定在40倍的条件下，本揭露实施例的熔断电阻器的熔断时间及熔断温度均低于对照实施例的熔断电阻器，证明本揭露实施例的熔断电阻器确可以有效加强对电路的保护效果。

请参阅图2、3、4及5。图2、3、4及5绘示本揭露的实施例的熔断电阻器的制造方法示意图。如图2所示，提供绝缘棒10。绝缘棒10具有第一端101及第二端102。接着，在绝缘棒10上缠绕绕线21。在一些实施例中，绝缘棒10的两侧可形成有第一帽盖32以及第二帽盖34，且第一帽盖32及第二帽盖34的外侧可分别形成有向外延伸的第一导线42与第二导线44。在一些实施例中，绕线21的两端可以利用电焊分别焊接在第一帽盖32及第二帽盖34上。举例来说，可先将绕线21的一端电焊在第一帽盖32上，接着在绝缘棒10上缠绕绕线21，随后再将绕线21的另一端电焊在第二帽盖34上。

如图3所示，在绝缘棒10及绕线21上形成第一绝缘层12。如图4所示，接着在第一绝缘层12形成开口12S并切断绕线21以形成彼此分离的第一绕线22与第二绕线24。在一些实施例中，第一绝缘层12的开口12S为缝隙开口，其环绕绝缘棒10并部分暴露出绝缘棒10。在一些实施例中，形成第一绝缘层12的缝隙开口与切断绕线21的步骤可以一并进行。在一些实施例中，形成第一绝缘层12的缝隙开口与切断绕线21的步骤可利用切割刀具进行，但不以此为限。如图5所示，形成连接导线26将第一绕线22与第二绕线24电连接。在一些实施例中，连接导线26可利用电镀、浸泡锡浴或其它适合的工艺形成。在一些实施例中，为了补强第一绕线22与第一帽盖32的焊点牢固性以及第二绕线24与第二帽盖34的焊点牢固性，可再利用第一电覆盖层361将第一绕线22的一端电连接(例如电镀)在第一帽盖32上以及利用第二电覆盖层362将第二绕线24的一端电连接(例如电镀)在第二帽盖34上，以提高焊点可靠度。如图1所示，接着形成第二绝缘层14覆盖第一绝缘层12及连接导线26并填入第一绝缘层12的开口12S内，以制作出本实施例的熔断电阻器1。

本揭露的熔断电阻器并不限于上文所提及的实施例而可具有其它不同实施例。为了简化说明且为了便于在本揭露的实施例中的每一者之间进行比较，用相同编号标记以下实施例中的每一者中的相同组件。为了更容易地比较实施例之间的差异，以下说明将详述不同实施例之间的差异且将不再重复对相同构件及其相关细节赘述。

请参阅图6。图6绘示本揭露的另一实施例的熔断电阻器。如图6所示，不同于图1的熔断电阻器1，本实施例的熔断电阻器2的第一绝缘层12的开口12S包括点状开口，其部分暴露出绝缘棒10。在一些实施例中，点状开口的形状可以包括任何规则或不规则的几何形状。在一些实施例中，点状开口的宽度或直径约介于0.05毫米到约2毫米之间，但不以此为限。在本实施例中，第一绝缘层12的材料可包括或选用自绝缘漆例如环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆，或其它绝缘材料。连接导线26经由第一绝缘层12的开口12S与第一绕线22及第二绕线24接触。另外，第二绝缘层14覆盖第一绝缘层12及连接层26并填入第一绝缘层12的开口12S内。在本实施例中，第二绝缘层14的材料可包括或选用自绝缘漆例如环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆，或其它绝缘材料。本实施例的熔断电阻器2的绝缘棒10、第一绕线22、第二绕线24、连接层26、第一帽盖32、第二帽盖34、第一电覆盖层361、第二电覆盖层362、第一导线42以及第二导线44等元件的位置、连接方式、材料及其它特性可与图1的熔断电阻器1相同，在此不再赘述。

请参阅图7、8及9。图7、8及9绘示本揭露的另一实施例的熔断电阻器的制造方法示意图。如图2所示，提供绝缘棒10。绝缘棒10具有第一端101及第二端102。接着，在绝缘棒10上缠绕绕线21。在一些实施例中，绝缘棒10的两侧可形成有第一帽盖32以及第二帽盖34，且第一帽盖32及第二帽盖34的外侧可分别形成有向外延伸的第一导线42与第二导线44。在一些实施例中，绕线21的两端可以利用电焊分别焊接在第一帽盖32及第二帽盖34上。举例来说，可先将绕线21的一端电焊在第一帽盖32上，接着在绝缘棒10上缠绕绕线21，随后再将绕线21的另一端电焊在第二帽盖34上。随后，在绝缘棒10及绕线21上形成第一绝缘层12。

如图8所示，接着在第一绝缘层12形成开口12S并切断绕线21以形成彼此分离的第一绕线22与第二绕线24。在一些实施例中，第一绝缘层12的开口12S为点状开口，其部分暴露出绝缘棒10。在一些实施例中，形成第一绝缘层12的点状开口与切断绕线21的步骤可以一并进行。在一些实施例中，举例来说，形成第一绝缘层12的点状开口与切断绕线21的步骤可利用切割刀具进行。如图9所示，在点状开口内形成连接导线26将第一绕线22与第二绕线24电连接。在一些实施例中，连接导线26可利用电镀、浸泡锡浴或其它适合的工艺形成。在一些实施例中，为了补强第一绕线22与第一帽盖32的焊点牢固性以及第二绕线24与第二帽盖34的焊点牢固性，可再利用第一电覆盖层361将第一绕线22的一端电连接(例如电镀)在第一帽盖32上以及利用第二电覆盖层362将第二绕线24的一端电连接(例如电镀)在第二帽盖34上，以提高焊点可靠度。如图6所示，接着形成第二绝缘层14覆盖第一绝缘层12及连接导线26并填入第一绝缘层12的开口12S内，以制作出本实施例的熔断电阻器2。

本揭露的熔断电阻器利用连接导线电连接第一绕线与第二绕线，因此可以控制电阻器的熔断温度与熔断速度，进而增加电阻器的应用范围与安全性。另外，本揭露的熔断电阻器利用电覆盖层补强绕线与帽盖的焊点，可以增加焊接牢固性而避免绕线松动且降低生产失败率，使得本揭露的熔断电阻器的耐突波焊点失败率低于0.1ppm。本揭露的熔断电阻器可以提升熔断电阻器的抗突波的效果，而可以应用在抗突波电路、汽机车的火花塞盖及点火系统等电路上。

尽管已参看本揭露的特定实施例描述并说明本揭露，但此些描述及说明并不限制本揭露。此项技术的一般技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不会脱离如由所附权利要求书所界定的本揭露的真实精神及范畴。

Claims (12)

1.一种熔断电阻器，作为绕线电阻器，所述熔断电阻器，其包括：

绝缘棒，所述绝缘棒具有第一端及第二端；

绕线，在所述绝缘棒上，其中所述绕线被切断以形成：

第一绕线，其从所述绝缘棒的所述第一端缠绕所述绝缘棒；以及

第二绕线，其从所述绝缘棒的所述第二端缠绕所述绝缘棒，其中第一绕线和第二绕线彼此分开；

连接部，其设置于所述第一绕线与所述第二绕线之间，其中所述连接部的熔点低于所述第一绕线与所述第二绕线的熔点，且所述第一绕线与所述第二绕线彼此分离并经由所述连接部电性连接；

第一帽盖，其从所述绝缘棒的所述第一端盖上并与所述第一绕线的一端电焊；

第二帽盖，其从所述绝缘棒的所述第二端盖上并与所述第二绕线的一端电焊；

第一电覆盖层，其将所述第一绕线的一端电连接在所述第一帽盖上；

第二电覆盖层，其将所述第二绕线的一端电连接在所述第二帽盖上；以及

第一绝缘层，其覆盖所述第一绕线以及所述第二绕线，其中所述第一绝缘层具有暴露出部分的所述绝缘棒的开口，所述连接部经由所述第一绝缘层的所述开口与所述第一绕线及所述第二绕线接触；

其中所述第一电覆盖层、所述第二电覆盖层及所述连接部是由同一制程一并形成。

2.根据权利要求1所述的熔断电阻器，其中所述第一绝缘层的材料包括环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆。

3.根据权利要求1所述的熔断电阻器，其中所述开口包括缝隙开口，其环绕所述绝缘棒并部分暴露出所述绝缘棒。

4.根据权利要求1所述的熔断电阻器，其中所述开口包括点状开口，其部分暴露出所述绝缘棒。

5.根据权利要求1所述的熔断电阻器，另包括第二绝缘层，其覆盖所述第一绝缘层及所述连接部并填入所述第一绝缘层的所述开口内。

6.根据权利要求5所述的熔断电阻器，其中所述第二绝缘层的材料包括环氧树脂、硅胶不燃性漆或珐琅漆。

7.根据权利要求1所述的熔断电阻器，其中所述第一电覆盖层与所述第二电覆盖层的材料分别包括锡、铜、铁、银、镍或其合金。

8.根据权利要求1所述的熔断电阻器，其中所述第一电覆盖层与所述第二电覆盖层的厚度分别在1到20微米之间。

9.一种熔断电阻器的制造方法，包括：

提供绝缘棒；

在所述绝缘棒上缠绕绕线；

在所述绝缘棒及所述绕线上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层形成开口并切断所述绕线以形成彼此分离的第一绕线与第二绕线；

形成连接部将所述第一绕线与所述第二绕线电连接，其中所述连接部的熔点低于所述第一绕线与所述第二绕线的熔点，所述连接部经由所述第一绝缘层的所述开口与所述第一绕线及所述第二绕线接触；

于所述绝缘棒之一第一端盖上一第一帽盖，以及于所述绝缘棒之一第二端盖上一第二帽盖；

将所述绕线的一端电焊于所述第一帽盖上，以及将所述绕线的另一端电焊于所述第二帽盖上；以及

利用一第一电覆盖层将所述第一绕线的一端电连接在所述第一帽盖上，以及利用一第二电覆盖层将所述第二绕线的一端电连接在所述第二帽盖上；

其中所述第一电覆盖层、所述第二电覆盖层及所述连接部是由同一制程一并形成。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其中所述开口包括缝隙开口，环绕所述绝缘棒并部分暴露出所述绝缘棒。

11.根据权利要求9所述的制造方法，其中所述开口包括点状开口，其部分暴露出所述绝缘棒。

12.根据权利要求9所述的制造方法，另包括形成第二绝缘层，其覆盖所述第一绝缘层及所述连接部并填入所述第一绝缘层的所述开口内。

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