专利名称：电流感测元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流感测元件，特别是指一种具低阻抗温度系数(Temperature coefficient of resistivity)的电流感测元件。
背景技术：
一般欲量测电流时，可借由度量导线内磁通量变化而推算，亦可直接在路径中设置一阻抗元件，并量测在该阻抗元件两端处的电位降落，除以该阻抗元件的阻抗值而计算出该电流量。
对于后者，常用的阻抗本身阻抗值多被限制在约0.1Ω以下，而其所能容忍的最大电流量需达到数十安培范围，由于元件两端电位差可达数百毫伏，而消耗的电能多转换为热能释放，故一般预期的操作温度可攀升至摄氏70℃(甚至更高)。此时，阻抗元件内的游离电子受热扰动，电流行经时受到干扰，致使阻抗值升高，将此种受热后阻抗值升高的效应量化，即为阻抗温度系数(以下简称为TCR)。尤其绝佳的导体材料-铜的TCR更高达约3800ppm/℃，亦即当操作温度由室温的25℃至70℃，铜的阻抗值增大17％。相对地，常被用在阻抗元件本体中镍铜、锰铜或镍路合金，其TCR只在100ppm/℃。由此引发下列问题一种习用的电流感测用阻抗元件9如图1所示，是供焊接至一电路板8。阻抗元件9包括略呈“ㄇ”字型而主要以平行电路板8方向延伸的一本体91及分别焊固于本体两端910、910′的二接脚92，92′。扁平状的本体91材质为镍铜合金，其两端910、910′分别弯折向电路板8方向，二接脚92、92′则为铜质圆柱体外镀一锡铅合金所构成，各以一焊接端921、921′焊接于本体的端部910、910′，并在与焊接端921、921′间隔一预定距离处，如图2所示，形成一被夹扁的挡止部922，并使接脚92、92′远离焊接端921、921′处的圆柱构成一插接栓部923、923′，分别供插入电路板8上预先形成的穿孔80。
首先因接脚92、92′的材质与本体91不同，使整体阻抗元件9的TCR值受到接脚部分铜质材料的影响，大幅提升至约300ppm/℃，此单纯的本体91增加数倍，迫使阻抗元件9随操作时间增长，阻抗值上升的幅度加大，误差因而上升。其次是接脚92、92′与本体91间各有一焊点，使得整体机械结构形成有脆弱部分；尤其，当电路元件均走向更轻薄短小的趋势下，电路板穿孔80的孔径随之日趋缩减，而接脚92、92′的机械强度却因铜的硬度较本体91的合金为低，且接脚92、92′中间具有被夹扁的一挡止部922、922′，益发弱化接脚92、92′的机械强度，在阻抗元件9插置于电路板8上时，会因应力集中而易于弯折。当然，因本体91与接脚92、92′需经一焊接过程，亦造成制造成本提高与优良率略微降低的副作用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种低TCR值的电流感测元件。
本实用新型的另一目的在于提供一种一体成型电流感测元件，使结构完整而无焊接的弱点。
本实用新型的再一目的在于提供一种结构简单、制造成本低廉的电流感测元件。
本实用新型的又一目的在于提供一种具有坚强挡止部，供插接时自然导正的电流感测元件。
本实用新型电流感测元件是供插接至一电路板，包括具一厚度的扁平状本体，并具有两相对端部，沿连接该二端部的方向为一长度方向，沿该扁平状本体并垂直长度方向的方向为一宽度方向，及二分别延伸自该本体两相对端部的接脚部，各该接脚部分别包含连接至该本体两端的一挡止段，及大致垂直该长度方向及该宽度方向并延伸自各该挡止段的一插接段，其中各该挡止段在该宽度方向的宽度大于各该插接段，且各接脚部是分别在与该本体一体成型的基部外，依序镀覆有一中介层及一焊接层。
借此结构，达到了低TCR值，结构完整，接触优良，降低成本的目的。


下面通过最佳实施例及附图对本实用新型电流感测元件进行详细说明，附图中图1是一种习用电流感测用阻抗元件测视示意图；图2是图1中的习用元件的正视示意图；图3是本实用新型电流感测元件的实施例的立体示意图；图4是图3的实施例中的接脚部侧向剖视示意图；图5是图3的实施例的正视示意图，说明与电路板结合的相关位置。
具体实施方式
如图3所示，本实施例的电流感测元件1是由一片状材料冲压而成，为说明起见，在本例中该片状材料为一含镍约44％；锰1％的镍锰铜合金，其TCR约在-80至40ppm/℃范围内。
电流感测元件1被区分为具有一厚度5的扁平状本体11及二接脚部12、12′，为说明起见，在本例中定义扁平状本体11是设置于一操作平面2中，并界定连接两端111的方向为一长度方向3，操作平面2上垂直于长度方向3者为一宽度方向4。在接近两端111位置分别形成有大致沿平行宽度方向4延伸的一弯折112、112′，并使两端111及延伸自该两端的接脚部12、12′分别以垂直于操作平面2的方向远离该操作平面2。
为避免接脚部12、12′的镍铜合金直接暴露于空气中被氧化而无法吃锡，故该接脚部12、12′是如图4所示，在片状的镍铜合金材料基部120外，先被镀覆一层厚度超过100μm的中介层121(本例中是以铜为例)，再镀覆一层焊接层122(本例中是以锡为例)，确保接脚部的表面与焊锡间的良好接着性。
为供顺利插接于电路板8的穿孔80，接脚部12、12′远离本体11的端缘分别具有宽度大致与厚度5相当的一插接段123、123′，在插接段123、123′的挡止段124、124′。当操作时，如图5所示，挡止段124宽度大于插接段123的部分会分别沿宽度方向4，在插接段123的两侧分别形成一肩部125、126，使得插接段123进入穿孔80至预定深度时，肩部125、126分别抵制电路板8的表面，让电流感测元件1在宽度方向4方向相对稳固，不会轻易倾倒。
归纳上述，本实用新型的电流感测元件1，由于本体11与接脚12、12′均为同一片状材料所冲压而成，故其间毫无焊接的弱点；此外，该片状材料无论是习见的镍铜合金、锰铜合金、镍锰铜合金、镍铬合金，在排除习用技术中，以铜为主体的接脚架构，使得整体元件的TCR值下降为约100ppm/℃范畴，明显降低操作时，温度上升导致的阻抗变化效应；加以，该等合金的硬度较铜更高，较不易在插件时产生宽度方向4的扭曲形变。尤其是习用的阻抗元件中，最需抵抗外力作为挡止的部分，却是被挤压夹扁变形而成为最薄的区域，本案中的挡止段则是在宽度方向4较插接段更宽而结实，以提供扎实的挡止防倾倒效果，由此确实能达到本实用新型的目的。
惟以上所述者，只为本实用新型的较佳实施例而已，尤其弯折部分究竟在本体或接脚部分进行弯折，弯折角度是否必须为九十度，两接脚是否长度相同等，皆不能只以此实施例的揭露限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及新型说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种电流感测元件，供插接至一电路板，其特征在于该电流感测元件包括一具一厚度的扁平状本体，并具有两相对端部，沿连接该二端部的方向为一长度方向，及沿该扁平状本体并垂直该长度方向的方向为一宽度方向；二分别延伸自该本体两相对端部的接脚部，各该接脚部分别包含连接至该本体两端的一挡止段，及基本垂直该长度方向及该宽度方向并延伸自各该挡止段的一插接段，其中各该挡止段在该宽度方向的宽度大于各该插接段，且各该接脚部是分别在与该本体一体成型的基部外，依序镀覆有一中介层及一焊接层。
2.如权利要求1所述的电流感测元件，其特征在于该本体更具有两处沿宽度方向延伸的弯折。
3.如权利要求1所述的电流感测元件，其特征在于该本体的材料是选自镍铜合金、锰铜合金、镍铬合金、及其混合物所组成的群体。
4.如权利要求1所述的电流感测元件，其特征在于各该中介层厚度大于100μm。
5.如权利要求4所述的电流感测元件，其特征在于该等中介层的材质是铜。
6.如权利要求1所述的电流感测元件，其特征在于该等焊接层的材质是选自锡或锡铅合金。
专利摘要一种电流感测元件，供插设于一电路板上，并供量测两端电位降落而获得流经电流数值，其特点是扁平状的本体是由单一合金材质构成，而延伸自该本体两端的二接脚部则具有与本体一体成型的基部，并在基部外依序镀覆有一中介层及一焊接层，且各接脚部分别包含连接至该本体两端的一挡止段及分别延伸自各挡止段的一插接段，其中各挡止段在宽度方向大于各插接段，由此达到低TCR值，结构完整，接触优良，降低成本的目的。
文档编号G01R15/14GK2611908SQ03203400
公开日2004年4月14日 申请日期2003年3月7日 优先权日2003年3月7日
发明者江财宝 申请人:大毅科技股份有限公司