CN101933113A - 片式熔断器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种片式熔断器，其能够维持与现有技术相同程度的熔断特性，充分降低内部电阻值的上升且安全性优越。该片式熔断器具备：具有釉层的绝缘基板；具有在该釉层上设置的熔断狭小部的熔断膜；在该熔断膜的上表面两端部分形成的表面电极；至少设置在熔断膜上表面的玻璃膜；由对该玻璃膜和设置了玻璃膜的熔断膜进行覆盖的树脂层构成的覆盖膜；以及端面电极，其中，该片式熔断器具有如下结构：在没有形成表面电极的所述熔断膜上表面部分相接地设置有玻璃膜，在熔断膜侧面相接地设置有覆盖膜。

Description

片式熔断器及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于针对集成电路等电路中的异常电流而保护电路的片式熔断器及其制造方法。
背景技术
通常，作为片式熔断器，在作为氧化铝的陶瓷基板的绝缘基板上设置的基础玻璃膜上，形成：在中央部形成了熔断狭小部的熔断膜、和在其两端的表面电极，进而在熔断膜上在整个面形成有保护膜。
作为该保护膜，例如以图4所示方式，在作为在绝缘基板101的整个上表面设置的釉膜的玻璃釉膜102上，形成具有熔断狭小部106的熔断膜103，在其上在与所述釉膜相比稍内侧的上表面形成有整体为四角形的玻璃膜104作为保护膜(专利文献1)。此外，如图5所示，已知还有如下熔断器，即以树脂层的保护膜105对基础玻璃釉膜102上的熔断膜103的整个面进行覆膜的熔断器(专利文献2)。
进而，如图6所示，也有如下熔断器，即沿着熔断膜103的形状，以玻璃膜107覆盖其整个面，对其上的整体以树脂层作为保护膜108进行覆盖的熔断器(专利文献3)。
可是，在专利文献1的发明中，因为以玻璃膜104的保护膜较大地覆盖熔断膜103的整个面，所以熔断膜103的熔断不在瞬时进行，内部电阻值上升，难以以当初预定的电阻值对电路整体进行保护。
在专利文献2的发明中，因为作为保护膜采用树脂层，所以虽然像专利文献1的发明那样的内部电阻值的上升较少，但熔断特性也不上升，因此，存在熔断不能在瞬时进行的缺点。
在专利文献3的发明中，因为采用以玻璃膜和树脂层覆盖熔断膜103的整个面的结构，所以抑制内部电阻值的上升，熔断特性也提高。可是，当非常大的电流流过这样结构的熔断器时，存在对包含熔断狭小部的熔断膜103进行覆盖的玻璃膜爆炸、飞散的问题发生的情况。
专利文献1：日本专利申请特开平9-063454号公报
专利文献2：日本专利申请特开2008-052989号公报
专利文献3：日本专利申请特开平10-050198号公报
发明内容
本发明要解决的课题
本发明的课题在于，提供一种片式熔断器，其能够维持与专利文献3所述的熔断器相同程度的熔断特性，充分降低内部电阻值的上升，并且即使在大电流流过的情况下也能够充分防止玻璃膜的爆炸及飞散。
本发明的另一个课题在于提供一种片式熔断器的制造方法，其能够容易地、且工业上高效率地生产上述本发明的片式熔断器。
用于解决课题的方法
根据本发明，提供一种片式熔断器，具备：具有釉层的绝缘基板；具有在该釉层上设置的熔断狭小部的熔断膜；在该熔断膜的上表面两端部分形成的表面电极；至少设置在熔断膜上表面的玻璃膜；由对该玻璃膜和设置了该玻璃膜的熔断膜进行覆盖的树脂层构成的覆盖膜；以及端面电极，其中，
该片式熔断器具有如下结构：在没有形成表面电极的所述熔断膜上表面部分相接地设置有玻璃膜，在熔断膜侧面相接地设置有覆盖膜。
此外根据本发明，提供一种片式熔断器的制造方法，包括：准备集合绝缘基板的工序(a)，该集合绝缘基板纵横地具有多个用于通过分割得到多个小片(chip)的狭缝，并且集合了在表面设置有釉层的小片形成部分；为了在各小片形成部分上形成熔断膜，在所述釉层上形成熔断膜的工序(b)；在各小片形成部分的熔断膜的上表面两端部分形成表面电极的工序(c)；至少在没有形成表面电极的所述熔断膜上形成玻璃膜的工序(d)；对在所述熔断膜上层叠了玻璃膜的地方部分地同时进行除去，形成熔断狭小部，并且使除去后的地方的熔断膜的侧面露出的工序(e)；部分残留所述表面电极的两端，通过树脂层覆盖所述玻璃膜和所述露出的熔断膜的侧面而形成覆盖膜的工序(f)；为了形成端面电极，沿着集合绝缘基板的纵横的狭缝的一方进行分割，形成端面电极的工序(g)；以及沿着在工序(g)中没有分割的、集合绝缘基板的另一方的狭缝进行分割，得到各小片的工序(h)。
发明的效果
在本发明的片式熔断器中，以玻璃膜对包含熔断狭小部的熔断膜的上表面进行保护，以由树脂层构成的覆盖层对其侧面进行保护，因此能够维持与专利文献3记述的熔断器相同程度的熔断特性，能够降低内部电阻值，并且通过采用与釉层的熔点相比降低玻璃膜的熔点的结构等，从而即使在大电流流过的情况下，熔断膜上表面的玻璃膜变得更容易熔融，能够充分防止玻璃膜的爆炸和飞散。因此，本发明的片式熔断器相对于超过特定值的电流，能充分保护电路整体，并且耐久性和安全性优越。
在本发明的制造方法中，特别是因为包含工序(e)，所以能够容易地、工业上高效率地制造本发明的片式熔断器，进而，与作为现有品的图6所示的、在熔断膜的周围形成玻璃膜后形成作为覆盖膜的树脂层相比，玻璃膜的厚度在熔断膜上变得均等，能够提高片式熔断器的品质的均等性。
附图说明
图1是本发明的片式熔断器的图2中的A-A剖面图。
图2是图1的B-B剖面图。
图3是图1的C-C剖面图。
图4是现有的片式熔断器的与图3对应的剖面图。
图5是现有的其它片式熔断器的与图3对应的剖面图。
图6是现有的其它片式熔断器的与图3对应的剖面图。
附图标记说明
1绝缘基板
2釉层
3熔断膜
6熔断狭小部
7表面电极
7’背面电极
8玻璃层
9覆盖膜
10端面电极
11端子电极
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的优选方式进行说明，但本发明并不局限于此。
作为本发明的片式熔断器，能够例示图1至图3所示的片式熔断器。1是绝缘基板，在该绝缘基板1上的上方整个面形成有釉层2，在该釉层上重叠有熔断膜3，其中，该熔断膜3的长尺寸方向与釉层是相同长度、使宽度方向从两端起位于少许内侧，且在中央部具有熔断狭小部6。
作为所述绝缘基板1，例如可以举出氧化铝陶瓷基板、氮氧化铝基板、以MgO·SiO2为主成分的块滑石陶瓷基板、以2MgO·SiO2为主成分的镁橄榄石陶瓷基板，但优选使用能够更发挥本发明的效果的氧化铝陶瓷基板。
所述釉层2可以举出将SiO2、BaO、CaO、Al2O3、B2O3、ZrO2等玻璃质成分组合起来的玻璃、例如SiO2-Al2O3-CaO类玻璃，此外根据需要也可以含有具有尖晶石结构的黑色无机颜料。
在熔断膜3的两端部上，设置有与该熔断膜3相同宽度的表面电极7。此外，图2所示的斜线部分是在熔断膜3的上表面形成的玻璃膜8，该玻璃膜8以图1和2所示方式，部分重叠于表面电极7。
玻璃膜8与釉层2同样地以玻璃质成分形成，为了在大电流流过的情况下也更充分地防止玻璃膜的爆炸和飞散，优选以比釉层2的熔点低的材料形成。例如，优选通过SiO2-Bi2O3-B2O3类的玻璃或硼硅酸铅玻璃形成。
所述玻璃膜8和设置有该玻璃膜8的熔断膜3被树脂层的覆盖膜9覆盖。在这里，如图3所示，在没有形成表面电极7的所述熔断膜3的上表面部分中相接地设置有玻璃膜8，在熔断膜3的侧面相接地设置有覆盖膜9。
作为形成覆盖膜9的树脂层，能够通过具有耐热性的、例如硅酮树脂、环氧树脂形成。
在本发明的片式熔断器中，能够以如图1所示那样与表面电极7对抗的方式，在绝缘基板1的背面设置背面电极7’，以覆盖该表面电极7和背面电极7’的一部分的方式在绝缘基板1的两端部设置有端面电极10，并且以覆盖该端面电极10的方式设置有端子电极11。
接着，对本发明的片式熔断器的制造方法在以下进行说明。
本发明的制造方法包含：准备集合绝缘基板的工序(a)，该集合绝缘基板纵横地具有多个用于通过分割得到多个小片的狭缝，并且集合了在表面设置有釉层的小片形成部分。
这样的集合绝缘基板，能够使用现有的在片式熔断器的制造中使用的公知的基板。此外，也能够使用在绝缘基板上印刷用于形成釉层的釉用糊料，进行烧制后，通过激光等设置所希望的纵横的狭缝而制造的集合绝缘基板。
本发明的制造方法包含：为了在所述集合绝缘基板的各小片形成部分上形成熔断膜，在所述釉层上形成熔断膜的工序(b)。
在工序(b)中，熔断膜的形成能够通过公知的方法等进行，例如，使用包含金或银等的贵金属的金属有机物糊料，通过与小片形成部分的长尺寸方向的长度是相同长度、使宽度方向稍短地位于内侧的图案等进行丝网印刷，并进行烧制的方法来形成。烧制条件能够对应于金属有机物糊料的种类等适宜进行选择。
本发明的制造方法包含：在各小片形成部分的熔断膜的上表面两端部分形成表面电极的工序(c)。
在工序(c)中，表面电极的形成能够通过公知的方法等进行，例如，能够通过以在各熔断器形成部分的熔断膜的两端使宽度相同的方式，对表面电极形成材料、例如厚膜银糊料等进行丝网印刷并烧制的方法来形成。烧制条件能够对应于表面电极的形成材料的种类等进行适宜选择，但为了维持在工序(b)形成的熔断膜的精度，优选在比工序(b)的烧制温度低的温度进行。
本发明的制造方法包含：至少在没有形成表面电极的所述熔断膜上形成玻璃膜的工序(d)。
在工序(d)中，玻璃膜的形成能够通过将包含玻璃质成分的糊料，至少在熔断膜上，或以重叠于该熔断膜和表面电极的一部分的方式进行丝网印刷并烧制的方法来形成。烧制条件能够对应于形成玻璃膜的材料的种类等进行适宜选择，但为了维持在工序(b)形成的熔断膜的精度，优选在比工序(b)的烧制温度低的温度、或与在工序(c)形成的表面电极的烧制温度相同程度的温度进行。
此外，为了进一步改善本发明的效果，优选形成玻璃膜的材料的熔点采用比在工序(a)准备的集合绝缘基板的釉层的熔点低的熔点。例如，在通过SiO2-Al2O3-CaO类玻璃糊料形成了釉层的情况下，玻璃膜能够通过使用比其熔点低的硼硅酸铅类玻璃糊料来形成。
本发明的制造方法包含：对在所述熔断膜上层叠了玻璃膜的地方部分地同时进行除去，形成熔断狭小部，并且使除去后的地方的熔断膜的侧面露出的工序(e)。
工序(e)是如下工序，同时除去熔断膜和玻璃膜，在图2所示那样的熔断膜3的中央部设置熔断狭小部6，由此，以图3所示方式形成：在熔断膜3的上表面相接地形成玻璃膜8，露出上述除去后的地方的熔断膜3的侧面的结构。
通过同时除去上述熔断膜和玻璃膜，能够容易且有效率地形成上述所希望的结构。这样的除去例如能通过激光法、喷砂法来实施。
本发明的制造方法包含：部分残留所述表面电极的两端，通过树脂层覆盖所述玻璃膜和所述露出的熔断膜的侧面而形成覆盖膜的工序(f)。
工序(f)是如图3所示，是形成覆盖膜9的工序，该覆盖膜9对在没有形成表面电极7的所述熔断膜3的上表面部分具有玻璃膜8的熔断膜3的侧面、和表面电极7的一部分和玻璃膜8的整体进行保护。
覆盖膜具有耐热性，例如能够通过公知的方法等形成硅酮树脂、环氧树脂等的树脂层。
本发明的制造方法包含：为了形成端面电极，沿着集合绝缘基板的纵横的狭缝的一方进行分割，形成端面电极的工序(g)。
工序(g)是实施集合绝缘基板的一次分割，例如以公知的方法形成端面电极的工序。在该工序(g)中，例如在集合绝缘基板的一次分割前，或在该一次分割后且端面电极形成前，能够以图1所示方式形成背面电极7’。
背面电极的形成例如能够通过溅射法或丝网印刷法，使用镍和铬的合金、或导电性树脂糊料进行。
本发明的制造方法包含：沿着在工序(g)中没有分割的、集合绝缘基板的另一方的狭缝进行分割，得到各小片的工序(h)。
工序(h)是通过二次分割，将形成在集合绝缘基板的各小片形成用部分最终一个一个地分割的工序。
在工序(h)后，为了将片式熔断器安装到电路，例如能够通过电镀形成铜、镍、和锡等构成的各层，以图1所示那样以覆盖端面电极10的方式设置端子电极11。

Claims (3)

1.一种片式熔断器，具备：具有釉层的绝缘基板；具有在该釉层上设置的熔断狭小部的熔断膜；在该熔断膜的上表面两端部分形成的表面电极；至少设置在熔断膜上表面的玻璃膜；由对该玻璃膜和设置了该玻璃膜的熔断膜进行覆盖的树脂层构成的覆盖膜；以及端面电极，其中
该片式熔断器具有如下结构：在没有形成表面电极的所述熔断膜上表面部分相接地设置有玻璃膜，在熔断膜侧面相接地设置有覆盖膜。
2.根据权利要求1所述的片式熔断器，其中，玻璃膜以比釉层的熔点低的材料形成。
3.一种片式熔断器的制造方法，包括：
准备集合绝缘基板的工序(a)，该集合绝缘基板纵横地具有多个用于通过分割得到多个小片的狭缝，并且集合了在表面设置有釉层的小片形成部分；
为了在各小片形成部分上形成熔断膜，在所述釉层上形成熔断膜的工序(b)；
在各小片形成部分的熔断膜的上表面两端部分形成表面电极的工序(c)；
至少在没有形成表面电极的所述熔断膜上形成玻璃膜的工序(d)；
对在所述熔断膜上层叠了玻璃膜的地方部分地同时进行除去，形成熔断狭小部，并且使除去后的地方的熔断膜的侧面露出的工序(e)；
部分残留所述表面电极的两端，通过树脂层覆盖所述玻璃膜和所述露出的熔断膜的侧面而形成覆盖膜的工序(f)；
为了形成端面电极，沿着集合绝缘基板的纵横的狭缝的一方进行分割，形成端面电极的工序(g)；以及
沿着在工序(g)中没有分割的、集合绝缘基板的另一方的狭缝进行分割，得到各小片的工序(h)。
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