DE3785835T2 - Chip-sicherung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Chip-Sicherung zum Unterbrechen von Überströmen, welche elektronische Teile beschädigen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB) montiert sind, und insbesondere auf eine verbesserte Chip-Sicherung, die kostengunstig ist und leicht automatisch auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert werden kann.
• Im allgemeinen wird eine Sicherung dazu verwendet, Überströme abzuschalten, welche elektronische Teile beschädigen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine angeordnet sind. Für diesen Zweck sind Chip-Sicherungen, welche auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert sind in den letzten Jahren entwickelt worden.
• Eine der herkömmlichen Chip-Sicherungen umfaßt ein isolierendes Substrat und einen Leiter. Das isolierende Substrat besitzt zwei darauf angeordnete Elektroden, und der Leiter verbindet die zwei Elektroden elektrisch miteinander. Der Leiter ist aus einer metallischen Dünnfilmschicht hergestellt und in einer auf der unteren Seite des Substrats gebildeten Vertiefung angeordnet.
• Eine andere herkömmliche Chip-Sicherung beinhaltet ein isolierendes Substrat mit einem Paar von Elektroden, einen Golddraht (Au), welcher mit den Elektroden drahtverbunden ist, und ein Harz, welches auf dem Substrat vorgesehen ist, um den Golddraht zu versiegeln.
• Die herkömmlichen Sicherungen sind sehr teuer, da die Vertiefung für das Gehäuse des Leiters gebildet werden muß, oder der Draht mit den Elektroden verdrahtet werden muß. Zusätzlich besitzen die herkömmlichen Sicherungen so komplizierte Formgebungen, daß sie nicht einfach automatisch auf einer gedruckten Leiterplatine montiert werden können.
• Aus der WO 87/01331 ist eine Anordnung für eine Schaltkreissicherung bekannt, welche eine Vielzahl von Sicherungselementen enthält. Die Sicherungselemente werden simultan unter Verwendung von gedruckten Schaltungs- oder Durchkontaktierungs-Techniken gebildet und umfassen Einrichtungen um ein anderes der Sicherungselemente leicht auszutauschen, wenn das Sicherungselement, welches sich in der Schaltung befindet, aufgrund eines Überlaststromes durchgebrannt ist.
• Aus der FR-A-901549 ist eine Schaltkreissicherung für Hochfrequenzanwendungen bekannt mit einem Metalleiter, der auf einem Trägerelement angeordnet ist, welches aus Keramik besteht.
• Die DE-A-2845540 beschreibt ein hitzebeständiges Deckmaterial für elektrische Widerstände. Das Deckmaterial ist aus einer Mischung von Siliconharz und Epoxidharz zusammengesetzt, um eine nicht entzündbare Deckschicht für elektrische Bauteile zu bilden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Chip- Sicherung bereitzustellen, welche kostengunstig hergestellt werden kann.
• Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Chip-Sicherung bereitzustellen, welche leicht und automatisch auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert werden kann.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Chip-Sicherung bereitgestellt, welche die Merkmale des Anspruchs 1 entnält.
• Die oben angegebenen und anderen Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden noch klarer, wenn sie in Zusammenhang mit den folgenden Figuren betrachtet werden, welche zeigen:
• Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Ausfuhrungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, und
• Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiels der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt eine Chip-Sicherung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Chip-Sicherung 1 umfaßt ein keramisches Substrat 2 als ein isolierendes Substrat, welches rechteckig wie ein rechteckiger Chip-Widerstand ist und dessen Größe 3,2 mm x 1,6 mm beträgt. Auf der Oberfläche des keramischen Substrats ist ein Leiter 3, welcher aus einer Dünnfilm-Metallschicht besteht, die auf der Oberfläche 2a abgelagert oder gerruckt ist. Der Leiter 3 kann aus einer Silber-Palladium(Pd) Legierung, Silber-Platin (Pt) Legierung, Silber, Kupfer oder Gold hergestellt sein. Die Elektroden 4a und 4b sind an den Seitenenden 2b und 2c des Substrats entsprechend gebildet. Die Elektroden 4a und 4b sind aus einer Dünnfilm-Metallschicht hergestellt, welche auf den Seitenenden 2b und 2c abgelagert oder mittels anderer bekannter Verfahren aufgebracht ist. Der Leiter 3 ist ein rechteckiges Parallelepiped und beide Enden des Leiters sind mit den Elektroden 4a und 4b entsprechend verbunden. Die Oberfläche 2a des Substrats 2 ist mit einem Siliconharzfilm (Schutzschicht) 5 bedeckt, um vollständig den Leiter 3 abzudecken. Da die Chip-Sicherung 1 die gleiche Form besitzt wie Microchip-Widerstände, kann sie leicht automatisch auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert werden und verringert die Montagekosten.
• Die Betriebsweise der Sicherung 1 wird im folgenden beschrieben.
• Wenn ein Überstrom durch die Sicherung 1 fließt, schmilzt der Leiter und zerbricht irgendwo zwischen den Enden, um den Überstrom zu unterbrechen. Da der Leiter 3 mit einem Siliconharzfilm 5 bedeckt ist, wird verhindert, daß Metalldampf, welcher an dem schmelzenden Teil entsteht, sich außerhalb der Sicherung 1 verteilt. Darüberhinaus wird verhindert, daß eine Lichtbogenentladung, welche von dem Metalldampf erzeugt wird, fortbesteht, da das Siliconharz als in auslöschendes Medium fungiert, welches vollständig die elektronischen Teile schützt. Zusätzlich besitzt es, da der Leiter 3 direkt auf der Oberfläche 2a des Substrats 2 ausgebildet ist, eine hohe hitzeabstrahlende Wirkung, welches ermöglicht, daß Ströme mit hohen Pegeln fließen können, obwohl die Sicherung kleine Abmessungen besitzt.
• Andererseits wird der Leiter 3 kaum beschädigt oder durchbrochen, ist einfach handzuhaben und ist sehr widerstandsfähig gegen Hitze, da der Leiter 3 nicht aus einem Golddraht besteht wie bei den herkömmlichen Chip-Sicherungen.
• Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Chip-Sicherung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Seitenenden 2b des Substrats 2 in der longitudinalen Richtung besitzen halbkreisförmige Löcher 2c, die sich in ihrer Höhe hindurch erstrecken.
• Der Leiter 3 besitzt ausgesparte Abschnitte 3b, die mit Licht eines Lasers getrimmt worden sind, um einen geeigneten Widerstand zu erhalten.
• Die Betriebsweise der Chip-Sicherung 1 wird im folgenden beschrieben.
• Wenn ein Überstrom durch die Sicherung 1 fließt, schmilzt eines der getrimmten Abschnitte 3b und zerbricht, um den Überstrom zu unterbrechen. Die Zuverlässigkeit der Sicherung 1 erhöht sich, da die getrimmten Abschnitte leicht und von einem Überstrom geschmolzen und zerbrochen werden.
• Obwohl der Leiter 3 rechteckig ist, kann er eine andere Formgebung aufweisen. Darüber hinaus kann die Schutzfilmschicht 5 aus einem glasartigen Material hergestellt sein.
• Die oben angegebene Beschreibung und ihre begleitenden Zeichnungen sind lediglich illustrativ für die Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu betrachten und schränken diese nicht ein. Verschiedene andere Anordnungen können die Prinzipien der Erfindung anwenden und fallen in deren Schutzbereich, welcher sich dem Fachmann leicht erschließt. Dementsprechend ist die Erfindung nicht durch die vorangehende Beschreibung beschränkt, sondern lediglich durch den Schutzbereich der folgenden Ansprüche.

Claims (4)

1. Chip-Sicherung (1) umfassend:

ein isolierendes Teil (2);

ein Paar von Elektroden (4a, 4b), welche aus einer Dünnfilm- Metallschicht bestehen und auf beiden Seitenenden (2b, 2c) des isolierenden Teils (2) angeordnet sind;

ein Leiter (3), welcher auf der Oberfläche (2a) des isolierenden Teils (2) gebildet ist, und das genannte Paar von Elektroden (4a, 4b) miteinander verbindet;

wobei der Leiter (3) eine Vielzahl von getrimmten Abschnitten (3b) aufweist; und

ein Schutzteil (5), welches auf dem isolierenden Teil (2) angeordnet ist um den Leiter (3) zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vielzahl von getrimmten Abschnitten (3b) des Leiters(3) in Serie miteinander verbunden sind.

2. Sicherung gemäß Anspruch 1, worin das isolierende Teil (2) ein rechteckiges, keramisches Parallelepiped ist.

3. Sicherung nach Anspruch 1, worin das Schutzteil (5) aus einem Siliconharzmaterial besteht.

4. Sicherung nach Anspruch 1, worin das Schutzteil (5) aus einem glasartigen Material besteht.