防止器件短路的印刷電路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設(shè)置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；所述第一焊盤與所述高電平之間依次設(shè)置有第一電接合區(qū)、熱熔斷區(qū)以及第二電接合區(qū)；所述電子元器件為電容、瞬態(tài)二極管或穩(wěn)壓管。本發(fā)明所述的印刷電路板，能夠解決電容、瞬態(tài)二極管以及穩(wěn)壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時(shí)將發(fā)生短路的電子元器件斷開旁路掉，從而使得短路的電子元器件不再對(duì)于回路產(chǎn)生致命性損毀。
【專利說明】防止器件短路的印刷電路板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷電路板的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，本發(fā)明涉及一種防止器件短路的印刷電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷電路板的印刷保險(xiǎn)裝置的任務(wù)在于非正常工作狀態(tài)時(shí)，特別是在短路時(shí)快速和可靠地中斷與供電電源的連接，從而可以防止短路在印刷電路板上的蔓延和造成其它的損失。而且，通過印刷導(dǎo)線保險(xiǎn)裝置提早動(dòng)作以避免激活電網(wǎng)保護(hù)開關(guān)。
[0003]電子電路中通常會(huì)發(fā)生的一種故障模式就是器件損壞短路，這主要是由于電磁干擾導(dǎo)致器件擊穿短路，迄今為止常用的電容、瞬態(tài)二極管、穩(wěn)壓管都屬于這類器件；該類器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，會(huì)發(fā)生不可恢復(fù)的失效，除少數(shù)特制的器件外，絕大多數(shù)的失效模式是短路狀態(tài)，這將導(dǎo)致整機(jī)不能工作。在工程應(yīng)用中如果能夠?qū)⑦@些短路的電子器件旁路掉，使其不在原有回路中，則這類短路的器件就不再對(duì)于回路產(chǎn)生致命性損毀，整機(jī)也會(huì)正常工作，從功能上不影響正常使用，這樣一來將有效延長(zhǎng)整機(jī)的平均無故障時(shí)間，節(jié)省大量的維修成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種防止器件短路的印刷電路板。
[0005]本發(fā)明所述的防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設(shè)置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；其特征在于:所述第一焊盤與所述高電平之間依次設(shè)置有第一電接合區(qū)、熱熔斷區(qū)以及第二電接合區(qū)。
[0006]其中，所述電子元器件為電容、瞬態(tài)二極管或穩(wěn)壓管。
[0007]其中，所述熱熔斷區(qū)包括熱敏材料。
[0008]其中，所述熱熔斷區(qū)包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體，第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的絕緣材料、可移動(dòng)導(dǎo)電片、第一壓縮彈簧、第二壓縮彈簧以及熱敏材料；所述第一導(dǎo)線從所述金屬殼體的第一端外延伸至金屬殼體內(nèi)，所述第二導(dǎo)線與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料設(shè)置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料設(shè)置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動(dòng)導(dǎo)電片能夠沿著所述金屬殼體的內(nèi)表面接觸并進(jìn)行滑動(dòng)；所述可移動(dòng)導(dǎo)電片與絕緣材料之間具有第一壓縮彈簧，所述可移動(dòng)導(dǎo)電片與熱敏材料之間具有第二壓縮彈簧；其中所述第二壓縮彈簧的彈性力大于所述第一壓縮彈簧以使得可移動(dòng)導(dǎo)電片壓接在第一導(dǎo)線上。
[0009]其中，所述第一電接合區(qū)和第二電接合區(qū)包括印刷導(dǎo)線和設(shè)置在印刷導(dǎo)線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護(hù)涂層。
[0010]其中，所述第二電接合區(qū)與高電平之間還具有過渡區(qū)，所述過渡區(qū)具有裸露的印刷導(dǎo)線。
[0011 ] 其中，所述高電平由電源或高電平輸入線提供。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的防止器件短路的印刷電路板具有以下有益效果:
[0013]本發(fā)明所述的印刷電路板，能夠解決電容、瞬態(tài)二極管以及穩(wěn)壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時(shí)將發(fā)生短路的電子元器件斷開旁路掉，從而使得短路的電子元器件不再對(duì)于回路產(chǎn)生致命性損毀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例1所述防止器件短路的印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為實(shí)施例1所述印刷電路板中熱熔斷元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的防止器件短路的印刷電路板的結(jié)構(gòu)和功能等做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]如附圖1所示，本實(shí)施例所述的防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設(shè)置有在高電平(電源或高電平連接線)和地線之間的電子元器件10 ;所述電子元器件為電容、瞬態(tài)二極管或穩(wěn)壓管等受電磁干擾容易導(dǎo)致?lián)舸┒搪返碾娮釉骷?。所述電子元器?0通過第一焊盤20與高電平電性連接，所述電子元器件10通過第二焊盤30與地線電性連接；而所述第一焊盤與所述高電平之間依次設(shè)置有第一電接合區(qū)40、熱熔斷區(qū)50、第二電接合區(qū)60和過渡區(qū)70，并且所述過渡區(qū)具有裸露的印刷導(dǎo)線。
[0019]所述熱熔斷區(qū)包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體51，第一導(dǎo)線57、第二導(dǎo)線58和設(shè)置在金屬殼體51內(nèi)的絕緣材料52、可移動(dòng)導(dǎo)電片54、第一壓縮彈簧55、第二壓縮彈簧56以及熱敏材料53 ;所述第一導(dǎo)線57從所述金屬殼體51的第一端外延伸至金屬殼體內(nèi)，所述第二導(dǎo)線58與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料52設(shè)置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料53設(shè)置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動(dòng)導(dǎo)電片54能夠沿著所述金屬殼體的內(nèi)表面接觸并進(jìn)行滑動(dòng)；所述可移動(dòng)導(dǎo)電片54與絕緣材料52之間具有第一壓縮彈簧55,所述可移動(dòng)導(dǎo)電片54與熱敏材料53之間具有第二壓縮彈簧56 ;所述第二壓縮彈簧56的彈性力大于所述第一壓縮彈簧55以使得可移動(dòng)導(dǎo)電片54壓接在第一導(dǎo)線57上。其中，所述絕緣材料可選擇耐熱的絕緣樹脂材料，例如常用的PVC樹脂材料等；而所述的熱敏材料，為了保證其在設(shè)定的特定溫度以上發(fā)生收縮、軟化或熔融，需要進(jìn)行選擇和制備。在本實(shí)施例中，為了將熱熔斷溫度設(shè)定為180°C左右，選擇在180°C以上會(huì)發(fā)生顯著軟化收縮(> 50% )的油酸改性醇酸樹脂；所述油酸改性樹脂的制造工藝如下:將豆油脂肪酸、多元醇、苯二甲酸酐、苯甲酸全部加入反應(yīng)釜中，通入CO2，升溫至155°C保持45min ;升溫到200°C保持lOOmin，升溫到235°C時(shí)加入二甲苯酯化，保持到酸值小于10mgK0H/g，即可。在達(dá)到所述180°C的動(dòng)作溫度時(shí)，所述油酸改性醇酸樹脂發(fā)生軟化收縮，從而使得施加在第二壓縮彈簧的負(fù)荷被卸載，從而使得第二壓縮彈簧伸張彈性力被釋放，相應(yīng)的第一壓縮彈簧的壓縮狀態(tài)也被釋放，從而使得第一壓縮彈簧伸張，從而使得可移動(dòng)導(dǎo)電片和第一導(dǎo)線分離而實(shí)現(xiàn)切斷旁路掉的目的。而為了防止電路短路時(shí)在所述可移動(dòng)導(dǎo)電片與第一導(dǎo)線之間激發(fā)的電弧或等離子，所述的可移動(dòng)導(dǎo)電片選擇銅合金材料，所述銅合金材料，由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。采用上述銅合金材料可以有效避免在可移動(dòng)導(dǎo)電片與第一導(dǎo)線之間激發(fā)電弧。
[0020]其中，所述第一電接合區(qū)和第二電接合區(qū)包括印刷導(dǎo)線和設(shè)置在印刷導(dǎo)線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護(hù)涂層。所述絕緣防護(hù)涂層通過涂覆由16?20wt%的MD1、8?IOwt %的己二酸1,4- 丁二醇酯、8?IOwt %的1,4- 丁二醇、5?8wt%的甲基醚化三聚氰胺樹脂、3.2?5.0被％的Y-氨基內(nèi)基三乙氧基硅烷、0.20?0.25wt%的二月桂酸二丁基錫、0.05?0.08wt%的有機(jī)磷酸酯和余量的雙酚F環(huán)氧樹脂在225-230°C反應(yīng)制備得到的涂料形成，所述防護(hù)涂層的厚度為15?50μπι。通過施加上述絕緣防護(hù)涂層能夠防止由于電弧，尤其是激發(fā)的等離子體，即使在斷路后，仍然對(duì)電接合區(qū)的印刷導(dǎo)線表面的撞擊并由此而導(dǎo)致的無控制的燃燒和損害的危害。
[0021]本實(shí)施例所述的印刷電路板，通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及材料和涂層的選擇和制備能夠解決電容、瞬態(tài)二極管以及穩(wěn)壓管類電子元器件在高壓、大浪涌電流的沖擊下，能夠及時(shí)將發(fā)生短路的電子元器件斷開旁路掉，并且從最大程度上使得短路或斷路的包括電子元器件的電路不再對(duì)于印刷電路板的其它部分產(chǎn)生致命性損毀。
[0022]對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，具體實(shí)施例只是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防止器件短路的印刷電路板，包括基板，所述基板上設(shè)置有在高電平和地線之間的電子元器件；所述電子元器件通過第一焊盤與高電平電性連接，所述電子元器件通過第二焊盤與地線電性連接；其特征在于:所述第一焊盤與所述高電平之間依次發(fā)置有第一電接合區(qū)、熱熔斷區(qū)以及第二電接合區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述電子元器件為電容、瞬態(tài)二極管或穩(wěn)壓管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述熱熔斷區(qū)包括熱敏材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述熱熔斷區(qū)包括熱熔斷元件，所述熱熔斷元件包括金屬殼體，第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的絕緣材料、可移動(dòng)導(dǎo)電片、第一壓縮彈簧、第二壓縮彈簧以及熱敏材料；所述第一導(dǎo)線從所述金屬殼體的第一端外延伸至金屬殼體內(nèi)，所述第二導(dǎo)線與所述金屬殼體的第二端外壁電性連接并向外延伸；所述絕緣材料設(shè)置在金屬殼體的第一端附近，所述熱敏材料設(shè)置在金屬殼體的第二端附近，所述可移動(dòng)導(dǎo)電片能夠沿著所述金屬殼體的內(nèi)表面接觸并進(jìn)行滑動(dòng)；所述可移動(dòng)導(dǎo)電片與絕緣材料之間具有第一壓縮彈簧，所述可移動(dòng)導(dǎo)電片與熱敏材料之間具有第二壓縮彈簧；其中所述第二壓縮彈簧的彈性力大于所述第一壓縮彈簧以使得可移動(dòng)導(dǎo)電片壓接在第一導(dǎo)線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述的可移動(dòng)導(dǎo)電片由銅合金材料制成；所述銅合金材料由0.03?0.05wt%的Cr、0.5?0.8wt%的Mn以及余量的銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述第一電接合區(qū)和第二電接合區(qū)包括印刷導(dǎo)線和發(fā)置在印刷導(dǎo)線上的防電弧以及等離子侵蝕的絕緣防護(hù)涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述第二電接合區(qū)與高電平之間還具有過渡區(qū)，所述過渡區(qū)具有裸露的印刷導(dǎo)線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止器件短路的印刷電路板，其特征在于:所述高電平由電源或高電平輸入線提供。
【文檔編號(hào)】H05K1/11GK103533753SQ201310500739
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】姚紀(jì)榮 申請(qǐng)人:江蘇彤明高科汽車電器有限公司