KR100644412B1 - 초소형 에스엠디 퓨즈의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가용체가 세라믹하우징 내부의 중앙에 위치하도록 하고, 브레이킹 테스트시 세라믹하우징으로부터 캡이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 초소형 에스엠디퓨즈의 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 에스엠디퓨즈의 제조 방법은 세라믹하우징의 양끝면에 홈을 파주는 단계, 상기 세라믹하우징의 양끝면에 메탈라이징을 형성해주는 단계, 상기 메탈라이징에 금도금을 진행하는 단계, 가용체를 세라믹하우징의 내부에 삽입한 후 상기 홈 안쪽으로 꺽어 넣은 상태에서 납땜을 해주는 단계, 및 상기 세라믹하우징의 양끝면에 캡을 씌우는 단계를 포함하고, 이와 같이 본 발명은 가용체가 세라믹하우징 내벽에 닿아 용단시간이 길어지거나 잔류저항이 남는 용단특성 문제와 세라믹하우징과 캡의 완전접합으로 브레이킹특성을 완벽하게 보완할 수 있는 효과가 있다.

에스엠디 퓨즈, 가용체, 세라믹하우징, 결합체홈, 브레이킹

Description

초소형 에스엠디 퓨즈의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING SUBMINIATURE SURFACE MOUNT DEVICE FUSE}

도 1은 종래기술에 따른 표면실장용 퓨즈의 구조를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면실장용 퓨즈의 제조 방법을 도시한 공정 흐름도,

도 3a 내지 도 3d는 도 2에 따른 초소형 에스엠디 퓨즈의 제조 방법을 도시한 공정사시도,

도 4는 캡의 구조를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 에스엠디 퓨즈의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 세라믹 하우징

22 : 중앙홈

23a, 23b, 24a, 24b : 가용체결합홈

25 : 메탈라이징

26 : 가용체

27 : 납땜

28 : 캡

본 발명은 퓨즈에 관한 것으로, 특히 초소형 에스엠디퓨즈(Subminiature Surface Mount Device Fuse; SMD Fuse)의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 퓨즈(FUSE)는 전기회로 내에서 규정 이상의 전류가 통하면 발열에 의해 용단됨으로써 안전을 유지하게 되는 것으로서, 보통 납, 주석, 안티늄 등의 합금 외에 소전류용에서는 알루미늄이나 텅스텐선 같은 것을 단독으로 사용하기도 한다.

그리고, 에스엠디퓨즈(SMD Fuse)는 인쇄회로기판(PCB)에 장착되어 과전류가 흐를 때, 회로의 파손을 방지하도록 된 것으로, 이러한 에스엠디퓨즈는 매우 짧은 주기시간에서의 서어지 전류를 차단하도록 설계되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 에스엠디퓨즈의 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 정격 전류 이상의 전류가 흐를 경우 녹아서 절단되는 가용체(14), 가용체(14)를 외부의 전자 부품과 전기적으로 차단하는 세라믹하우징(Ceramic housing, 11), 세라믹하우징(11)의 양끝단을 밀봉함과 동시에 가용체(14)를 전기 회로와 접속시키는 캡(12)으로 구성되며, 가용체(14)는 세라믹하우징 (11)의 양끝단에서 납땜(13)을 통해 고정되고 있다.

그러나, 도 1과 같은 에스엠디퓨즈는 너무 작아 가용체(14)가 세라믹하우징(11) 내부의 중앙에 위치하지 못하고 세라믹하우징(11)의 내벽면에 붙어 있는 경우가 발생하는데, 이때 과전류가 인가될 때 저항열을 세라믹하우징(11)에 빼앗겨 가용체(14)가 기준시간에 용단되지 못하여 퓨즈로서의 역할을 수행하지 못하는 문제가 있다.

또한, 세라믹하우징(11)과 캡(12) 부분이 직접 납땜되어 있지 않고 단순히 끼여있는 상태이므로 브레이킹 테스트시 캡(12)이 빠져 나가는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 가용체가 세라믹하우징 내부의 중앙에 위치하도록 하는 초소형 에스엠디퓨즈의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 브레이킹 테스트시 세라믹하우징으로부터 캡이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 초소형 에스엠디퓨즈의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에스엠디퓨즈의 제조 방법은 세라믹하우징의 양끝면에 홈을 파주는 단계, 상기 세라믹하우징의 양끝면에 메탈라이징을 형성해주는 단계, 상기 메탈라이징에 금도금을 진행하는 단계, 가용체를 세라믹하우징의 내부에 삽입한 후 상기 홈 안쪽으로 꺽어 넣은 상태에서 납땜을 해주는 단계, 및 상기 세라믹하우징의 양끝면에 캡을 씌우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 가용체는 상기 세라믹하우징의 일측 끝면과 상기 세라믹하우징의 타측 끝면에서 대각선 방향으로 꺽여 삽입되는 것을 특징으로 하며, 상기 캡은 상기 가용체를 상기 세라믹하우징의 내부로 밀어넣을 수 있도록 가운데부분이 엠보싱 처리된 것을 특징으로 하고, 상기 홈을 파주는 단계는 상기 세라믹하우징의 내부를 관통하는 중앙홈을 형성하는 단계, 및 상기 세라믹하우징의 양끝면에 서로 대칭되는 방향에 가용체안착을 위함 가용체결합홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 가용체결합홈을 형성하는 단계는 상기 세라믹하우징의 양끝면에서 제1방향으로 서로 대칭되는 제1홈과 제2홈을 형성하고, 제2방향으로 서로 대칭되는 제3홈과 제4홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

후술하는 실시예에서는 세라믹하우징과 캡의 구조를 변경하여 두 가지 종류의 가용체를 한 가지의 세라믹하우징에 적용하도록 하면서 가용체가 세라믹하우징의 내부의 중앙에 위치할 수 있도록 한다.

그리고, 세라믹하우징과 캡이 완전히 납땜되어 기존의 끼어 넣는 방식에 비 해 브레이킹 특성을 높인다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 에스엠디 퓨즈의 제조 방법을 도시한 공정흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 크게 세라믹하우징에 홈을 파주는 단계(S1), 세라믹하우징의 양쪽면에 은페이스트를 도포 및 소결하는 단계(S2), 금도금을 진행하는 단계(S3), 가용체를 세라믹하우징의 내부에 삽입한 후 홈 안쪽으로 꺽어 넣은 상태에서 납땜을 해주는 단계(S4), 세라믹하우징의 양끝단에 캡을 씌우는 단계(S5)로 구성된다.

도 3a 내지 도 3d는 도 2에 따른 초소형 에스엠디 퓨즈의 제조 방법을 도시한 공정도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 절연성 세라믹 재질로 구성된 하우징 즉, 세라믹하우징(21)의 중앙 부분에 가용체가 위치할 수 있도록 비어 있는 중앙 홈(22)을 파준다.

이때, 세라믹하우징(21)은 사각형 형태의 원통이며, 중앙 홈(22)은 세라믹 하우징(21)의 중앙부분을 일정 지름을 갖고 파내어 형성한 것이다. 따라서, 중앙 홈(22)은 원형을 갖는다.

다음으로, 세라믹하우징(21)의 양끝단을 일정 깊이로 식각하여 중앙 홈(22)을 기준으로 십자 형태로 배치되는 가용체결합홈(23a, 23b, 24a, 24b)을 형성한다.

여기서, 세라믹하우징(21)의 양끝단 형태가 사각형 형태라고 가정하면, 중앙홈(22)으로부터 양끝단의 에지에 이르는 부분을 일정 크기로 파내어 가용체결합홈 (23a, 23b, 24a, 24b)을 형성한다.

상기 가용체결합홈(23a, 23b, 24a, 24b) 중에서 제1홈(23a)과 제2홈(23b)은 제3홈(24a)과 제4홈(24b)에 비해 그 크기가 더 크다. 여기서, 제1홈(23a)과 제2홈(23b)은 후속 가용체가 꺽여 안착될 부분으로 서로 대칭관계를 가지면서 중앙홈(22)으로부터 동일 거리에 위치한다. 아울러, 제3홈(24a)과 제4홈(24b)도 서로 대칭관계를 가지면서 중앙홈(22)으로부터 동일 거리에 위치한다.

크기가 큰 제1,2홈(23a, 23b)은 슬로우블로우타입(slow-blow type)용이고 크기가 작은 제3,4홈(24a, 24b)은 패스트액팅타입(fast acting type)용으로 쓰인다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 세라믹하우징(21)의 양끝단에 메탈라이징 및 금도금(25)을 한다. 이때, 메탈라이징(25)은 은 페이스트(Au paste)를 도포하고 650℃∼900℃에서 수 십분동안 소결하여 형성한 것이며, 금도금은 메탈라이징에 실시한 것이다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 세라믹하우징(21)의 내부에 형성된 중앙홈(22)에 가용체(26)를 삽입한 후, 가용체결합홈(23a, 23b, 24a 24b)의 안쪽으로 꺽어 넣은 상태에서 납땜(27)을 한다.

여기서, 가용체(26)는 세라믹하우징(21)의 일측 끝단에서는 제1홈(23a)에서 안쪽으로 꺽이고, 타측 끝단에서는 제2홈(23b)에서 안쪽으로 꺽여 중앙홈(22)의 내부에서 대각선 방향으로 위치한다. 자세한 것은 도 5를 참조하기로 한다.

도 3d에 도시된 바와 같이, 세라믹하우징(21)의 양끝단에 캡(28)을 조립한다.

여기서, 캡(28)은 세라믹하우징(21)의 양끝단에 접하면서 중앙홈(22)의 안쪽으로 일부가 들어가는 형태를 갖도록 엠보싱 처리를 해준다.

도 4는 캡(28)의 단면도로서, 중앙홈(22)의 안쪽으로 들어가 조립되도록 가운데 부분이 엠보싱 처리되어 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에스엠디퓨즈의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 세라믹하우징(21)의 양끝단에서 가용체(26)가 안쪽으로 꺽이면서 위치한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에스엠디 퓨즈는 세라믹하우징(21)에 두가지 크기의 가용체결합홈(23a, 23b, 24a, 24b)을 파주어 제작한 후, 가용체(26)를 세라믹하우징(21)의 양쪽면 제1홈(23a)과 제2홈(23b)에 서로 대칭되는 방향으로 꺽어서 납땜(27)하고 캡(28)의 엠보싱으로 밀어주므로써 가용체(26)가 세라믹하우징 (21) 내벽에 닿지 않고 중앙에 위치 할 수 있다

그리고, 본 발명에 따르면, 세라믹하우징과 캡이 완전히 납땜되어 기존의 끼어 넣는 방식에 비해 브레이킹 특성을 높인다. 브레이킹 테스트는 매우 큰 과전류 또는 매우 높은 과전압을 걸어주어 내부의 가용체만 차단되고, 세라믹하우징은 파괴되지 않아야 되는 테스트이다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 본 발명에 따르면 가용체가 세라믹하우징 내벽에 닿아 용단시간이 길어지거나 잔류저항이 남는 용단특성 문제와 세라믹하우징과 캡의 완전접합으로 브레이킹특성을 완벽하게 보완할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 세라믹하우징의 양끝면에 홈이 형성된 에스엠디 퓨즈의 제조방법에 있어서,

   상기 세라믹하우징의 내부를 관통하는 중앙홈을 형성하는 단계, 및 상기 세라믹하우징의 양끝면에서 제1방향으로 서로 대칭되는 제1홈과 제2홈을 형성하고, 제2방향으로 서로 대칭되는 제3홈과 제4홈으로 이루어진 세라믹하우징의 양끝면에 서로 대칭되는 방향에 가용체가 안착되는 가용체결합홈을 형성하는 단계를 포함한 홈형성 단계;

   상기 세라믹하우징의 양끝면에 메탈라이징을 형성해주는 단계;

   상기 메탈라이징에 금도금을 진행하는 단계;

   가용체를 세라믹하우징의 내부에 삽입한 후 상기 홈 안쪽으로 꺽어 넣은 상태 또는 상기 세라믹하우징의 일측 끝면과 상기 세라믹하우징의 타측 끝면에서 대각선 방향으로 꺽여 삽입되는 상태에서 납땜을 해주는 단계; 및

   상기 세라믹하우징의 양끝면에 상기 가용체를 상기 세라믹하우징의 내부로 밀어넣을 수 있도록 가운데부분이 엠보싱 처리된 캡을 씌우는 단계;

   를 포함하여 이루어지며, 상기 제1홈과 제2홈은 크기가 동일하고, 상기 제3홈과 제4홈은 크기가 동일하며, 상기 제1홈과 제2홈은 상기 제3홈과 제4홈에 비해 그 크기가 더 크고, 상기 가용체는 상기 제1홈과 제2홈에 결합되는 것을 특징으로 하는 에스엠디 퓨즈의 제조 방법.
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