CN102280326B - 印刷电路板、电子器件以及印刷电路板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供印刷电路板、电子器件以及印刷电路板的制造方法,印刷电路板(10)具有:具有开口部(11a)的绝缘性树脂基板(11);形成在树脂基板(11)上的由导体构成的第1端子部(12a)和第2端子部(12b);以及将第1端子部(12a)和第2端子部(12b)相互电连接的保险丝部(12c)。保险丝部(12c)的至少一部分被配置在开口部(11a)上,且被具有绝缘性的多孔质无机包覆材料(13)所覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及具有用于保护电子部件等的保险丝(ヒユ一ズ)部的印刷电路板、电子器件以及印刷电路板的制造方法。
背景技术
通过例如在印刷电路板上安装电子部件来制成电子器件是众所周知的。在这样的电子器件中,由于热失控或者绝缘破坏等会有大电流在电路中流通,电子器件可能会发生损伤或被破坏。因此,为了保护电子器件,有提案提出了在印刷电路板上设置发挥出安全保障功能的保险丝部。例如已知有具备保险丝用的插口以及插入到该插口中的玻璃管保险丝的保险丝部。
另外,还提出了在内部具有保险丝部的印刷电路板。在专利文献1中公开了具备基板、在设于该基板上的开口部的两侧相向形成的1对槽脊、分别与该1对槽脊相连接的第1配线图案、以及跨过上述开口部连接上述1对槽脊且比第1配线图案更细地形成的第2配线图案的印刷电路板。该印刷电路板在基板的开口部上具备细的导体图案(第2配线图案)。
进一步地,在专利文献2中公开了在膜基板上具有由金属箔构成的保险丝部以及与该保险丝部连结的一对端子部的印刷电路板。对于该印刷电路板,为了降低温度变化等外部环境变化的影响,将保险丝部用树脂(有机材料)进行密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平05-38937号公报
专利文献2:日本特开平07-85771号公报
发明内容
上述专利文献1或2所述的印刷电路板会产生以下问题。
在专利文献1、2所述的印刷电路板中,由于保险丝部与树脂(例如印刷电路板的绝缘树脂或密封树脂)相接,因而保险丝部烧损时周围的温度会上升,树脂可能会碳化。例如若将熔断铜配线所需的温度升高到铜的熔点(约1000℃)以上,则通常在印刷电路板中使用的掺有玻璃纤维的环氧树脂可能会发生碳化。并且,树脂若发生碳化,则会失去绝缘性,因而可能会自碳化的部分发生再通电。并且,一旦有电流流通,则即使微量的电流也会由于发热(焦耳热)而使树脂的碳化继续进行,因而可能会加速发生再通电。
另外,在专利文献1所述的印刷电路板中,烧损的保险丝部的导体变成大块,可能会向周围飞散。特别是在2个以上的电子部件(例如半导体元件)并联和串联配置的情况下,即使与1个半导体元件相连接的保险丝部被断开,由于其他电子部件仍是带电的,因此若由于导体块飞散而发生短路,则易于产生故障。
上述的再通电、短路会成为电子器件发生损伤或破坏的原因。
本发明是鉴于上述实情而提出的,其目的在于提供在保险丝部烧损时能够确实地切断电路的印刷电路板、电子器件以及印刷电路板的制造方法。
本发明的印刷电路板具有:具有开口部的绝缘性的树脂基板;形成在上述树脂基板上的由导体构成的第1端子部和第2端子部;以及将上述第1端子部和上述第2端子部相互电连接的保险丝部,其中,上述保险丝部的至少一部分被配置在上述开口部上且被具有绝缘性的多孔质无机包覆材料所覆盖。
上述无机包覆材料可以含有无机粘结剂和陶瓷填充剂。
上述陶瓷填充剂可以为颗粒状、粉末状或者纤维状。
上述陶瓷填充剂优选含有氧化铝、氧化锆、二氧化硅以及碳化硅中的至少一种。
上述无机粘结剂优选含有水溶性硅酸盐、陶瓷溶胶的硬化物、海泡石以及凹凸棒石中的至少一种。
上述陶瓷溶胶优选含有氧化铝溶胶、硅溶胶以及二氧化钛溶胶中的至少一种。
上述无机包覆材料的气孔率优选为10~40%。
本发明的电子器件具有2个以上的电子部件以及上述印刷电路板,所述电子器件是对每个上述电子部件设有上述保险丝部而成的。
本发明的印刷电路板的制造方法包含下述步骤:准备绝缘性的树脂基板;在上述树脂基板上形成由导体构成的第1端子部和第2端子部;形成将上述第1端子部和上述第2端子部相互电连接的保险丝部;在上述保险丝部形成开口部;向配置于上述开口部上的上述保险丝部的至少一部分涂布含有无机粘结剂和陶瓷填充剂的糊料,使该糊料干燥、硬化,从而使该部分被绝缘性的无机包覆材料所覆盖。
上述开口部的形成可以通过从上述树脂基板的与形成有上述第1端子部和上述第2端子部的面相反一侧的面进行激光加工来进行。
在上述印刷电路板的制造方法中,优选:绝缘性的上述树脂基板含有无机填料;在上述开口部形成之后除去上述开口部侧面表层部的树脂。
根据本发明,可以提供在保险丝部烧损时能够确实地断开电路的印刷电路板、电子器件以及印刷电路板的制造方法。
附图说明
图1A为示出本发明实施方式的印刷电路板所用电路的一例的图。
图1B为示出本发明实施方式的印刷电路板所用电路的第1其它例的图。
图1C为示出本发明实施方式的印刷电路板所用电路的第2其它例的图。
图2A为示出本发明实施方式的印刷电路板的俯视图。
图2B为图2A的A-A截面图。
图3为示出本实施方式的印刷电路板的保险丝部发生熔断的情况的图。
图4A为示出本实施方式的印刷电路板的保险丝部发生熔断的情况的SEM(Scanning Electron Microscope)照片。
图4B为图4A中的一部分区域的放大照片。
图5为示出本实施方式的印刷电路板的具有不同电路截面积的各保险丝部的熔断时的电流设计值与实测值的关系的曲线图。
图6为示出本发明实施方式的印刷电路板的制造方法的一例的流程图。
图7为用于说明图6的制造方法的第1工序的图。
图8为用于说明图7的工序之后的第2工序的图。
图9为用于说明图8的工序之后的第3工序的图。
图10为用于说明图9的工序之后的第4工序的图。
图11为用于说明图10的工序之后的第5工序的图。
图12A为用于说明无机包覆材料的形成方法的其它例的第1工序的图。
图12B为用于说明图12A的工序之后的第2工序的图。
图13A为示出本发明实施方式中的无机包覆材料溢出到第1端子部上和第2端子部上的示例的图。
图13B为示出本发明实施方式中的无机包覆材料覆盖至印刷电路板的第1面或第2面的整个面的示例的图。
图14为示出本发明实施方式中的保险丝部比第1端子部和第2端子部薄的一例的图。
图15为示出本发明实施方式中的保险丝部的截面形状的其它例的图。
图16A为示出本发明实施方式中的保险丝部的导体图案的第1其它例的图。
图16B为示出本发明实施方式中的保险丝部的导体图案的第2其它例的图。
图17A为示出本发明实施方式中的保险丝部的导体图案的第3其它例的图。
图17B为示出本发明实施方式中的保险丝部的导体图案的第4其它例的图。
图18A为示出本发明实施方式中的使用与第1端子部和第2端子部相分别地形成的导体棒来形成保险丝部的第1示例的图。
图18B为图18A的A-A截面图。
图19A为示出本发明实施方式中使用与第1端子部和第2端子部相分别地形成的导体棒来形成保险丝部的第2示例的图。
图19B为图19A的A-A截面图。
图20为示出图18A和图18B所示的印刷电路板的制造方法的一例的流程图。
图21A为用于说明图20的制造方法的第1工序的图。
图21B为用于说明图21A的工序之后的第2工序的图。
图21C为用于说明图21B的工序之后的第3工序的图。
图22A为用于说明图21C的工序之后的第4工序的图。
图22B为图22A的A-A截面图。
图23为示出本发明实施方式中的利用绝缘性糊料覆盖无机固体物上的保险丝部的第1示例的图。
图24为示出本发明实施方式中的利用绝缘性糊料覆盖无机固体物上的保险丝部的第2示例的图。
图25A为示出本发明实施方式中的利用绝缘性膜覆盖绝缘性糊料上的保险丝部的示例的图。
图25B为示出本发明实施方式中的利用绝缘性膜覆盖无机固体物上的保险丝部的示例的图。
图26A为示出本发明实施方式中的在印刷电路板上设有盖的示例的图。
图26B为图26A的A-A截面图。
图27为示出本发明实施方式的具有盖的印刷电路板的第1其它例的图。
图28为示出本发明实施方式的具有盖的印刷电路板的第2其它例的图。
图29为示出本发明实施方式的具有形成有非贯通孔的树脂基板的印刷电路板的一例的图。
图30A为示出本发明实施方式中的开口部的横截面形状的第1其它例的图。
图30B为示出本发明实施方式中的开口部的横截面形状的第2其它例的图。
图30C为示出本发明实施方式中的开口部的横截面形状的第3其它例的图。
图31A为示出本发明实施方式中的开口部的纵截面形状的第1其它例的图。
图31B为示出本发明实施方式中的开口部的纵截面形状的第2其它例的图。
图31C为示出本发明实施方式中的开口部的纵截面形状的第3其它例的图。
符号说明
10 印刷电路板
11 树脂基板
11a 孔
12 导体层
12a 第1端子部
12b 第2端子部
12c 保险丝部
13 无机包覆材料
13a 无机固体物
13b 绝缘性糊料
13c 绝缘性膜
14 导体棒
14a 接合剂
14b 突出部
15、15a 盖
20 电路
21 电源
22 电子部件
23 负载
1000 单面敷铜箔层积板
1001 铜箔
1002 抗蚀剂
1003 分配器(dispenser)
1003a 绝缘性糊料
1004 板
1005 抗蚀剂
P 架设部位
具体实施方式
下面参照附图对本发明实施方式进行详细说明。另外,图中的箭头Z1、Z2分别指的是基板主面(表背面)的法线方向(或基板的厚度方向)。此外,箭头X1、X2和Y1、Y2分别指的是与Z方向正交的方向(与基板的主面平行的方向)。基板的主面为X-Y平面、基板的侧面为X-Z平面或Y-Z平面。
关于印刷电路板的开口部(例如未贯通印刷电路板的孔、或者贯通印刷电路板的孔),将与Z方向正交的截面(X-Y平面)称为横截面。另外,将与Z方向平行的截面(X-Z平面或Y-Z平面)称为纵截面。
在本实施方式中,将相反向的朝向法线方向的2个主面称为第1面(Z1侧的面)、第2面(Z2侧的面)。即,第1面的相反侧的主面为第2面,第2面的相反侧的主面为第1面。
除了含有作为形成于印刷电路板的电路等的配线(也包括地线(グランド))发挥功能的导体图案的层以外,仅由实心图案形成的层也称为导体层。印刷电路板的开口部除了包括孔或槽之外,还包括凹口(切欠)或缝隙(切れ目)等。孔并不限于贯通孔,也包括非贯通的孔,所谓孔包括过孔(ビアホ一ル)和通孔(スル一ホ一ル)。
关于在印刷电路板的表背面或者内层面形成的线条图案(面上的配线或面下的槽等),在与线条图案正交的方向之中将与形成面平行的方向的尺寸称为“宽度”、将与形成面正交的方向的尺寸称为“高度”或“厚度”或“深度”。另外,将由线条图案的一端到另一端的尺寸称为“长度”。但是,在明确指出为其他尺寸的情况下,并不限于此。
在图1A中示出了设有本实施方式的印刷电路板10(特别是保险丝部12c)的电路的一例(电路20)。电路20为本实施方式的印刷电路板10上所形成的电路,图1A中也一并示出了安装于印刷电路板10的电子部件22。
如图1A所示,在电路20中,印刷电路板10的保险丝部12c(参照图2A)例如与电源21和电子部件22串联连接。另外,电源21与电子部件22借助负载23而相互电连接。但并不限于此,例如如图1B所示,电路20可以为2个以上的负载23并联连接、电子部件22和保险丝部12c直接连接在各负载23上的电路。在图1B所示的电路20中,1个电路20设有2个以上的保险丝部12c。另外,如图1C所示,电路20可以为电子部件22和负载23另外设置(于外部)的电路。通常,在蓄电池中采取这样的将电子部件设于外部的结构。在图1A和图1B中,作为负载23示出了电阻,但对于负载23,只要为电阻以外的灯等消耗电力的部件就可以是任意的。图1A、图1B以及图1C所示的电路20构成电子器件。
电子部件22例如为半导体元件。但是,电子部件22并非必须为半导体元件,电子部件22的种类是任意的。例如电子部件22可以采用IC电路等有源部件、或者电容器、电阻、线圈等无源部件等。
对于印刷电路板10,如图2A和图2B(图2A的A-A截面图)所示,具有树脂基板11以及导体层12。本实施方式的印刷电路板10由图2A和图2B所示的电路的导体层12构成,但导体层12也可以包括其它电路。
另外,在印刷电路板10上可以安装电子部件22(参照图1A、图1B)。据认为,若为这样的结构,则能够与电子部件22相邻地形成印刷电路板10,因而能够提高安装密度。其结果,据认为能够得到小型的电子器件。
树脂基板11具有绝缘性,为印刷电路板10的核心基板。但并不限定于此,也可以将树脂基板11作为印刷电路板10的层间绝缘层。
树脂基板11例如由环氧树脂构成。环氧树脂优选通过例如树脂浸渗处理而含有玻璃纤维、或者芳族聚酰胺纤维、纸、玻璃布、二氧化硅填料、玻璃填料等增强材料。增强材料为热膨胀率小于主材料(环氧树脂)的材料,优选例如玻璃纤维、玻璃布、二氧化硅填料、或者玻璃填料等无机材料,更优选玻璃纤维或玻璃布等纤维质无机材料。若为由无机材料构成的增强材料(无机填料),则可以使无机包覆材料13的热膨胀系数与树脂基板11的热膨胀系数相近,因而能够防止热循环所致的剥落。此外,若使用由无机材料构成的增强材料,则能够提高与糊料状态的无机包覆材料13的润湿性,因而可增强与无机包覆材料13的粘接力。进一步地,若为由纤维质无机材料构成的增强材料,则如后所述,在孔11a(开口部)的侧面可以容易地将树脂基板11和无机包覆材料13连接。在本实施方式中,采用由将环氧树脂浸渗在玻璃布中而得到的物质(下文称作玻璃环氧树脂(ガラエポ))所构成的树脂基板11。但并不限定于此,作为树脂基板11的材料,例如可以使用在纸或玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等中浸渗聚酯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT树脂)、酰亚胺树脂(聚酰亚胺)、酚树脂或烯丙基化亚苯基醚树脂(A-PPE树脂)等树脂而成的物质。另外,树脂基板11的形状、厚度、材料等基本上为任意的。
树脂基板11形成有孔11a(开口部)。在本实施方式中,示例出了孔11a为贯通孔的情况,但孔11a可以为贯通孔,也可以为非贯通孔(参照后述的图29)。另外,孔11a的形状可以为任何形状。本实施方式的孔11a的形状例如为四棱柱,孔11a的横截面(X-Y平面)为约2×10mm的矩形。具体地说,在图2A和图2B中,X方向的尺寸d1例如为2mm,Y方向的尺寸d2为10mm。孔11a的深度(Z方向的尺寸d3)为200μm。在本实施方式中,将开口部制成孔11a,也可以制成槽、凹口、或者缝隙等其他的开口部。
导体层12形成在树脂基板11上(例如第2面侧)。导体层12具有第1端子部12a、第2端子部12b、以及保险丝部12c。在本实施方式中,这些第1端子部12a、第2端子部12b以及保险丝部12c连续形成为一体。但是并不限于此,例如也可以另外形成保险丝部12c等,然后将保险丝部12c的两端分别与第1端子部12a、第2端子部12b相连接(参照后述的图18A~图22B)。
导体层12由铜构成。但并不限定于此,导体层12的材料为任意的。另外,在本实施方式中,示例出了保险丝部12c的材料与第1端子部12a和第2端子部12b的材料为相同的情况,但两者的材料可以相同,也可以不同。
树脂基板11的厚度例如为0.2mm,导体层12的厚度例如为105μm。保险丝部12c的导体宽度例如处于0.2~0.5mm的范围,保险丝部12c的导体长度例如处于2~15mm的范围。
第1端子部12a、第2端子部12b配置在保险丝部12c的两端。保险丝部12c架设在第1端子部12a和第2端子部12b之间,将这些第1端子部12a和第2端子部12b相互连接起来。因此,保险丝部12c的一部分(架设部位P)配置在孔11a上,且被绝缘性的无机包覆材料13所覆盖。此处,无机包覆材料13为多孔质的绝缘体。
无机包覆材料13的气孔率优选为10~40%。这是由于,无机包覆材料13的气孔率不足10%的情况下,即使保险丝部12c熔化也不能形成间隙,不能断开电流;无机包覆材料13的气孔率超过40%的情况下,无机包覆材料13变脆,无机包覆材料13易于破损。
对于无机包覆材料13的气孔率,可以根据用于形成多孔质的无机包覆材料13的绝缘糊料的溶剂浓度、或者干燥温度等进行适当调整。例如若溶剂浓度高且在低温缓慢干燥,则无机包覆材料13的气孔率变低;若溶剂浓度低且在高温快速干燥,则无机包覆材料13的气孔率变高。
对于无机包覆材料13,在被填充至孔11a中的同时覆盖保险丝部12c的架设部位P。其结果,架设部位P被密封,可防止熔断的保险丝部12c向周围飞散。
在本实施方式中,填充至孔11a中的部分(无机包覆材料13)与覆盖架设部位P的部分(无机包覆材料13)是一体形成的,但并不限定于此,例如可以在将用于形成多孔质的无机包覆材料13的绝缘性糊料或无机固体物填充至孔11a中之后,在绝缘性糊料或无机固体物上形成保险丝部12c,利用绝缘性膜等来覆盖保险丝部12c(参照后述的图23~图25B)。这种情况下,绝缘性膜也可以不是多孔质的,但若绝缘性膜为多孔质,则如后所述会得到由间隙的形成所致的消弧作用,因而绝缘性膜优选为多孔质。另外,对于无机包覆材料13,可以从孔11a溢出到第1面侧或第2面侧(参照后述的图13A和图13B)。
对于无机包覆材料13,只要为多孔质,则可以为任意构成,可以全体为多孔质,也可以仅有与保险丝部12c相接的一部分为多孔质。本实施方式的无机包覆材料13由绝缘性糊料构成。但并不限定于此,例如也可以为含有云母等的绝缘性膜的无机包覆材料13(参照后述的图25A和图25B)。
无机包覆材料13优选由含有无机粘结剂和陶瓷填充剂的绝缘性糊料构成。若为含有无机粘结剂和陶瓷填充剂的绝缘性糊料,则在干燥硬化的过程中仅无机粘结剂发生收缩,因而可以得到多孔质的无机包覆材料13。
无机粘结剂优选由水溶性硅酸盐、陶瓷溶胶的硬化物、海泡石以及凹凸棒石中的至少一种构成,其中优选由水溶性硅酸盐(例如水玻璃)或陶瓷溶胶构成。据认为,通过对水溶性硅酸盐或溶胶进行干燥,可以使无机包覆材料13容易地与被粘接体(树脂基板11等)相粘接,即使施加热循环或振动,无机包覆材料13也不易剥离。另外,由于水溶性硅酸盐为耐热性优异的无机材料,因而通过将水溶性硅酸盐作为无机包覆材料13的主成分,在高温环境下无机包覆材料13也不易发生变质或分解,因而可以认为,即使保险丝部12c熔断、无机包覆材料13被暴露在高温下,无机包覆材料13也能够维持其形状和绝缘性。
无机粘结剂中的上述水溶性硅酸盐优选例如为以硅酸钠为主成分的水玻璃。水玻璃通过将硅酸钠溶于水中进行加热而得到。水玻璃相当于热硬化型的无机粘接材料。据认为,通过使无机包覆材料13具有粘接性,保险丝部12c的架设部位P确实地被无机包覆材料13所覆盖。但并不限定于此,水溶性硅酸盐也可以为硅酸钠以外的水溶性硅酸盐,例如硅酸钙等。
无机粘结剂中的上述陶瓷溶胶例如优选由氧化铝溶胶、硅溶胶以及二氧化钛溶胶中的至少一种构成。
无机包覆材料13例如可以通过将上述绝缘性糊料(例如水溶液)涂布在树脂基板11上进行干燥来形成。并且,利用该形成方法,密封变得牢固,无机包覆材料13不易由于施加到树脂基板11上的热循环或振动而发生剥离。
陶瓷填充剂例如优选为陶瓷粉、陶瓷颗粒或陶瓷纤维等颗粒状、粉末状或者纤维状的物质。陶瓷填充剂优选由各种玻璃材、氧化铝、氧化锆、二氧化硅以及碳化硅中的至少一种构成。由于陶瓷为耐热性优异的无机材料,因而通过在无机包覆材料13中含有陶瓷,在高温环境下无机包覆材料13不易变质或分解。因而认为,即使保险丝部12c发生熔断、无机包覆材料13被暴露在高温下,无机包覆材料13也能够维持其形状和绝缘性。
优选无机包覆材料13在保险丝部12c的熔点温度下为化学稳定的。例如保险丝部12c为铜的情况下,优选无机包覆材料13在1080℃为化学稳定的。如此,即使在熔断时保险丝部12c的温度升高至熔点,无机包覆材料13也不易发生劣化或被破坏。所谓为化学稳定的是指,在特定的温度下不会发生氧化或分解等,其中不包括软化的情况。
具体地说,作为无机包覆材料13,可以使用例如东亚合成社制造的ARONCERAMIC(注册商标)、Odik(オ一デイツク)社制造的Ceramabond 835(注册商标)、TAChemical社制造的BETACK(ベタツク)(注册商标)、太阳金网社制造的Resbond(注册商标)、萩玻璃(萩ガラス)社制造的NICCERA COAT(注册商标)、或者朝日化学社制造的Sumiceram(注册商标)等。这些材料均以水玻璃为主成分。ARON CERAMIC主要含有二氧化硅和氧化锆,其耐热温度为1100℃,CTE(热膨胀率)为4、8或13ppm/℃。Ceramabond 835主要含有氧化锆,其耐热温度为1650℃。BETACK主要含有二氧化硅和氧化铝,其耐热温度为1550℃。Resbond主要含有氧化铝和氧化锆,其耐热温度为1640℃,CTE为8ppm/℃。NICCERA COAT主要含有氧化铝和氧化锆,其耐热温度为1800℃,CTE为8ppm/℃。Sumiceram主要含有氧化铝和氧化锆,其耐热温度为1600℃,CTE为7ppm/℃。此处,所谓耐热温度表示在该温度下不发生氧化、分解以及软化,各材料可以说至少在耐热温度下为化学稳定的。这些无机包覆材料13在制造工序中为含有水分的糊料状,但若通过干燥而固化,则成为多孔质的陶瓷。
孔11a内面的表层部优选去除了树脂。孔11a内面表层部的树脂可以通过任意方法进行去除,但若使用例如过锰酸、铬酸、硫酸或它们的盐等,则可以选择性地仅去除有机物。其结果,玻璃纤维等增强材料不会被氧化,但树脂发生氧化而在表面形成凹凸。特别是在树脂基板11含有纤维状的无机增强材料的情况下,纤维的末端在表面露出,从而可以将树脂基板11与无机包覆材料13相连接,可以提高粘接强度。
含有玻璃纤维(增强材料)的树脂基板11的热膨胀系数在面方向为10~15ppm/℃、在厚度方向为60ppm/℃;与此相对,无机包覆材料13的热膨胀系数在面方向和厚度方向均为5~15ppm/℃。因此,与树脂基板11的侧面相接的无机包覆材料13易于由于热膨胀差而发生剥离。因此,若纤维状增强材料的末端露出,则能够获得强粘接力,从而无机包覆材料13不易剥离。
无机包覆材料13优选具有与保险丝部12c同等程度的热膨胀系数。例如在保险丝部12c由铜形成的情况下,由于铜的热膨胀系数为约17ppm/℃,因而优选无机包覆材料13的热膨胀系数处于10~25ppm/℃的范围。
如上所述,在本实施方式中,保险丝部12c的架设部位P被无机包覆材料13所覆盖。并且,无机包覆材料13由在高温下也不易分解的材料构成。因此,即使处于保险丝部12c熔断时的高温下,在保险丝部12c的周围,无机包覆材料13也不会发生分解,因而易于维持无机包覆材料13的绝缘性。其结果,可以认为在保险丝部12c发生熔断时能够确实地切断电路。
在本实施方式中,保险丝部12c的架设部位P被配置在孔11a上,与树脂基板11不相接。因此,即使在保险丝部12c发生熔断的情况下,树脂基板11所含有的有机物(树脂等)也不易发生碳化。由此,树脂基板11的绝缘性易于得到维持。
由于保险丝部12c的架设部位P被绝缘性的无机包覆材料13所覆盖,因而即使保险丝部12c发生熔断,保险丝部12c的导体材料也不易向周围飞散。由此还能够防止在印刷电路板10的周边部露出的电阻等带电部发生短路。
图3示出了本实施方式的印刷电路板10的保险丝部12c发生熔断的情况。具体地说,如图3所示,若保险丝部12c发生熔断,则在熔断部P1形成空隙R1,从而保险丝部12c被断开,呈不导通状态。熔断部P1中的保险丝部12c的导体被牵拉至与空隙R1相反的一侧,向扩张无机包覆材料13的方向施加力,由于保险丝部12c的导体依旧被无机包覆材料13所覆盖,因而认为可防止其飞散。在图4A和图4B(图4A中的区域R10的放大照片)中示出了熔断部P1的截面SEM照片。根据图4A、图4B的照片和铜的面分析的结果,在熔断后,在熔断部P1中的保险丝部12c的侧壁上存在有铜(构成保险丝部12c的导体材料),在无机包覆材料13内并不存在有铜,未确认到蒸发的铜渗透到无机包覆材料13的内部的迹象。因此认为,构成无机包覆材料13的多孔质陶瓷吸收保险丝部12c的导体在熔断时的变形,抑制对外部的影响。另外,在上述的分析中,是使用上述的ARON CERAMIC作为无机包覆材料13的,但据认为,即使在无机包覆材料13含有其他陶瓷的情况下也会得到同样的结果。
另外,无机包覆材料13为利用水玻璃将陶瓷颗粒进行加固而成的多孔质密封材的情况下,在通常时,密封材包围并支持保险丝部12c,因而可防止振动或异物等所致的机械破损,在保险丝部12c熔断时,熔化的铜将水玻璃熔解。水玻璃发生熔化导致气孔消失、密封材发生体积收缩,铜将气孔填埋,因而保险丝部12c中形成间隙。具体地说,断开的部分成为空洞而产生间隙。因此,在这样的无机包覆材料13中具有消弧作用;若具有消弧作用,则能够确实、快速地断开电流。在本实施方式中,所谓消弧作用指的是,对在切断了的保险丝部12c的导体间产生的电弧放电进行屏蔽的作用。
在本实施方式中,由于无机包覆材料13含有无机粘结剂,因而利用无机包覆材料13将保险丝部12c牢固地保持住。其结果,即使将印刷电路板10用于振动剧烈的汽车或者产业机器的情况下,保险丝部12c也会被无机包覆材料13牢固地保持,因而不易破损。
保险丝部12c呈现出比第1端子部12a和第2端子部12b细的形状。因此,对于机械强度,与第1端子部12a和第2端子部12b相比,保险丝部12c的机械强度小。另外,由于保险丝部12c越细则电路截面积越小,因而与第1端子部12a和第2端子部12b相比,保险丝部12c的每单位长度的电阻大。即,与第1端子部12a和第2端子部12b相比,保险丝部12c更易于发热、强度低。其结果,在前面图1A所示的电路20中流入了异常电流的情况下,以设计那样的电流,保险丝部12c就会发生熔断。
另外,对于电阻的大小,例如可通过选择电路截面积或材质等进行调整。电路截面积越小则电阻越大,即使选择电阻率大的材料,电阻也增大。例如如图2B所示,本实施方式中保险丝部12c的截面形状(X-Z截面)呈梯形。据认为,如此,与矩形截面相比,梯形截面可使电路截面积减小。但并不限定于此,可以根据保险丝部12c的截面的厚度对电路截面积进行调节(参照后述的图14)。另外,保险丝部12c的截面形状(X-Z截面)并不限于梯形,可以为任意的(参照后述的图15)。此外,为了更为确实地使架设部位P发生熔断,优选架设部位P的电阻高于周边部位的电阻(参照后述的图16A~图17B)。
图5为示出了具有不同电路截面积的各个保险丝部12c在熔断时的电流(熔断电流)的设计值与实测值的关系的曲线图。在图5的曲线图中,将熔断电流(A)作为纵轴、将保险丝部12c的图案长(mm)作为横轴。图5的曲线图中,针对具有线L1为0.040mm2、线L2为0.035mm2、线L3为0.030mm2、线L4为0.025mm2、线L5为0.020mm2、线L6为0.014mm2的电路截面积的保险丝部12c,分别示出了熔断电流的设计值。另一方面,作图的数据为实测值。
如图5的曲线图所示,在电路截面积为0.014~0.040mm2的范围中,熔断电流的设计值与实测值大致一致。即,采用大致如设计那样的电流,保险丝部12c会发生熔断。另外,在图5的曲线图中,将上述的ARON CERAMIC作为无机包覆材料13,但据认为,即使对于其他的无机材料,作为趋势也是大致相同的。
印刷电路板10例如经图6所示那样的过程进行制造。图6为示出本实施方式的印刷电路板10的制造方法的一例的流程图,图7~图11为用于说明本实施方式的印刷电路板10的制造方法中的各工序的图。
首先,在步骤S11中,准备树脂基板11。例如如图7所示,采用在树脂基板11的单面(例如第2面侧)形成有铜箔1001的单面敷铜箔层积板1000作为起始材料。树脂基板11的材料为玻璃-环氧树脂(ガラエポ)。
接下来,在图6的步骤S12中,在树脂基板11上形成导体层12。作为导体层12的形成方法,例如可以使用印刷电路板的领域中的一般方法。具体地说,例如如图8所示,在单面敷铜箔层积板1000的铜箔1001(导体膜)上印刷具有与第1端子部12a、第2端子部12b以及保险丝部12c相对应的图案的抗蚀剂1002。接下来,例如如图9所示,对未形成抗蚀剂1002的部位的铜箔1001进行蚀刻。由此形成第1端子部12a和第2端子部12b以及保险丝部12c。保险丝部12c与第1端子部12a和第2端子部12b相互电连接。由此,在本实施方式中,在树脂基板11上形成导体膜之后,通过对该导体膜进行图案化,来同时进行形成第1端子部12a和第2端子部12b以及形成保险丝部12c的操作。由于同时进行图案化与保险丝部12c的形成,因而制造效率好。其中导体层12的形成方法是任意的。例如可以采用不具有铜箔1001的树脂基板11作为起始材料,其后通过层积等在树脂基板11上形成铜箔1001。另外,也可以通过镀覆在树脂基板11上或铜箔1001上形成镀铜被膜。
随后,在图6的步骤S13中,在树脂基板11上形成孔11a。例如如图10所示,从树脂基板11的第1面侧形成贯通树脂基板11的孔11a。由此,第1端子部12a和第2端子部12b配置在孔11a的周围,在第1端子部12a和第2端子部12b之间架设保险丝部12c。在孔11a上配置架设部位P(图2A)。孔11a例如可以通过从树脂基板11的第1面侧照射激光(例如CO2激光)而形成为四棱柱形状。其后,根据需要使用过锰酸等去除孔11a内面层的树脂,使无机增强材料露出。但并不限定于此,孔11a的形成方法是任意的。
然后,在图6的步骤S14中形成无机包覆材料13。
具体地说,如图11所示,采用例如分配器1003从树脂基板11的第2面侧向保险丝部12c中的配置在孔11a(开口部)上的部分(架设部位P)涂布含有无机粘结剂和陶瓷填充剂的绝缘性糊料1003a。由此向孔11a中填充绝缘性糊料1003a(参照图2A、图2B中的无机包覆材料13)。
接下来,使该涂布的绝缘性糊料1003a干燥、硬化。例如使用ARON CERAMIC作为绝缘性糊料1003a的情况下,在室温保持16~24小时之后,加热至150℃,在该温度保持1小时。另外,例如使用Ceramabond 835作为绝缘性糊料1003a的情况下,在100℃保持0.5小时之后,加热至200℃,在该温度保持0.5小时。此外,例如使用Resbond作为绝缘性糊料1003a的情况下,在70℃保持2小时。另外,例如使用NICCERA COAT作为绝缘性糊料1003a的情况下,在100℃保持0.5小时。另外,例如使用Sumiceram作为绝缘性糊料1003a的情况下,在100℃保持0.5小时。
若如此地使绝缘性糊料1003a硬化,则成为上述的无机包覆材料13(图2A、图2B)。即,无机包覆材料13覆盖保险丝部12c的架设部位P,架设部位P被无机包覆材料13所密封。通过以上的工序完成图2A和图2B所示的印刷电路板10。
另外,无机包覆材料13的形成方法为任意的。图12A和图12B中分别示出了无机包覆材料13的形成方法的其它例。
例如如图12A所示,为了防止绝缘性糊料1003a向树脂基板11的第1面侧流出,可以设有板1004。用板1004堵住孔11a的第1面侧的状态下,从树脂基板11的第2面侧向孔11a中填充绝缘性糊料1003a,从而如图12B所示,完成了在树脂基板11的第1面侧具有板1004的印刷电路板10。另外,若去除板1004,则完成了图2A和图2B所示的印刷电路板10。
本发明并不限定于上述实施方式。例如也可以如下所示进行变形来实施。图13A示出了本发明实施方式中的无机包覆材料13溢出到第1端子部12a上和第2端子部12b上的示例,图13B示出了本发明实施方式中的无机包覆材料13覆盖印刷电路板10的第1面或第2面的整个面的示例,图14示出了本发明实施方式中的保险丝部12c比第1端子部12a和第2端子部12b薄的一例,图15示出了本发明实施方式中的保险丝部12c的截面形状的其它例,图16A~图17B分别示出了本发明实施方式中的保险丝部12c的导体图案的其它例。
无机包覆材料13可以从孔11a中溢出。例如如图13A所示,从孔11a中溢出的无机包覆材料13可以位于第1端子部12a上和第2端子部12b上。另外,例如如图13B所示,印刷电路板10的第1面或第2面的整个面可以被无机包覆材料13覆盖。
可以利用厚度来调节保险丝部12c的电路截面积。例如如图14所示,保险丝部12c的厚度可以比第1端子部12a和第2端子部12b薄。由此,保险丝部12c的电阻变大,保险丝部12c易于熔断。
保险丝部12c的截面形状(X-Z截面)并不限于梯形(参照图2B),为任意形状。例如如图15所示,可以为矩形。
保险丝部12c的导体图案为任意的。
例如如图16A所示,保险丝部12c的导体图案可以为直线图案。在该示例中,保险丝部12c与第1端子部12a和第2端子部12b的连接部变粗。由此,保险丝部12c易于在孔11a的内侧熔断。其结果,可以更为确实地得到上述的利用无机包覆材料13来防止导体材料飞散的效果以及利用孔11a来抑制树脂基板11的碳化的效果。
另外,例如如图16B所示,保险丝部12c与第1端子部12a和第2端子部12b的连接部可以形成为锥形状(第1端子部12a侧的宽度或第2端子部12b侧的宽度比保险丝部12c的中央部的宽度大的形状)。据认为,通过使保险丝部12c的两端部呈顺滑状,能够抑制因反复热应力导致的龟裂。
对于保险丝部12c的导体图案,例如如图17A所示,可以为S字状的图案。据认为,通过拉开第1端子部12a与第2端子部12b的距离,能够减小由保险丝部12c向第1端子部12a和第2端子部12b扩散的热的影响。此外据认为,由于图案长度变长、在图案的中央部分不易受到向第1端子部12a和第2端子部12b的热扩散的影响,因而可以减小熔断电流的误差(参照图5)。因而认为,其结果,保险丝部12c在设计那样的电流(熔断电流)下易于熔断。对于S字状的图案,图案的弯曲部可以为曲线,也可以为直线。此外,对于保险丝部12c的导体图案,例如如图17B所示,可以为不向第1端子部12a和第2端子部12b并列的方向(X方向)直线行进、而向着与X方向正交的Y方向迂回那样的凸形的图案。
在图2A和图2B所示的示例中,保险丝部12c的一部分成为架设部位P,但在图16A~图17B所示的示例中,保险丝部12c的全部成为架设部位P。并且,通过使架设部位P为细线状的图案,架设部位P的电阻高于周边部位。由此,可更为确实地在架设部位P发生熔断。
第1端子部12a、第2端子部12b以及保险丝部12c并非一定要一体形成。图18A中示出了本发明实施方式中的使用与第1端子部12a和第2端子部12b相分别地另外形成的导体棒14来形成保险丝部12c的第1示例。图18B为图18A的A-A截面图。
例如如图18A和图18B(图18A的A-A截面图)所示,可以使用另外形成的导体棒14,将其两端分别利用例如导电性的接合剂14a(或焊料)与第1端子部12a、第2端子部12b相连接。据认为,若采用这样的结构,则导体棒14构成保险丝部12c,因而易于进行保险丝部12c的粗细的调整,进而在设计那样的电流(熔断电流)下变得易于熔断。导体棒14例如与第1端子部12a和第2端子部12b同样地由铜构成。但并不限定与此,导体棒14的材料为任意的。通过使用与第1端子部12a和第2端子部12b相分别地另外形成的导体棒14,容易使保险丝部12c的材料为与第1端子部12a和第2端子部12b的材料不同的材料。其结果,作为保险丝部12c的材料,也容易选择高电阻的金属或者熔断时的温度低的金属等。
另外,在配置导体棒14的部位,导体层12的导体从第1端子部12a和第2端子部12b的各个侧面向孔11a侧突出,由此来形成突出部14b。这些突出部14b相当于保险丝部12c与第1端子部12a和第2端子部12b的连接部。突出部14b具有大于导体棒14的宽度。由此,保险丝部12c的高电阻部(电路截面积小的部分)被配置在孔11a的内侧,在孔11a的内侧保险丝部12c易于熔断。但是,突出部14b并非为必需的构成,也可以放弃该突出部14b。
图19A中示出了本发明实施方式中的使用与第1端子部12a和第2端子部12b相分别地另外形成的导体棒来形成保险丝部12c的第2示例。图19B为图19A的A-A截面图。
在图18A和图18B的示例中,虽然保险丝部12c被无机包覆材料13所覆盖,但接合剂14a从无机包覆材料13中露出。但并不限定于此,例如也可以如图19A和图19B(图19A的A-A截面图)所示,无机包覆材料13覆盖至接合剂14a。另外,在能够利用无机包覆材料13固定导体棒14的情况下,也可以放弃接合剂14a。
图18A和图18B所示的印刷电路板10采用例如图20所示的过程进行制造。图20为示出图18A和图18B所示的印刷电路板10的制造方法的一例的流程图,图21A~图22B为用于说明图18A和图18B所示的印刷电路板10的制造方法中的各工序的图。另外,图22B为图22A的A-A截面图。
在步骤S21中,与图6的步骤S11同样地准备树脂基板11。即,采用例如在树脂基板11的单面形成有铜箔1001的单面敷铜箔层积板1000作为起始材料。
接下来,在图20的步骤S22中,在树脂基板11上形成第1端子部12a和第2端子部12b。例如如图21A所示,在单面敷铜箔层积板1000的铜箔1001上印刷具有与第1端子部12a和第2端子部12b相对应的图案的抗蚀剂1005。接下来,例如如图21B所示,对未形成抗蚀剂1005的部位的铜箔1001进行蚀刻。由此,作为导体层12,形成第1端子部12a和第2端子部12b。
随后,在图20的步骤S23中,在树脂基板11上形成长方体形状的孔11a。通过使孔11a的第2面侧的开口宽度d11大于导体层12的第1面侧的开口宽度d12,如图21C所示,形成了突出部14b。对于孔11a,例如可通过从树脂基板11的第1面侧照射激光(例如CO2激光)来形成。其后,根据需要去除孔11a内面层的树脂,使无机增强材料露出。但并不限定于此,孔11a的形成方法是任意的。
然后,在图20的步骤S24中形成保险丝部12c。具体地说,如图22A和图22B所示,将另外形成的导体棒14的两端部分别配置在第1端子部12a和第2端子部12b的突出部14b上,利用例如导电性的接合剂14a而分别与第1端子部12a和第2端子部12b连接。
随后,在图20的步骤S25中,与图6的步骤S14同样地形成无机包覆材料13。通过以上的工序完成图18A和图18B所示的印刷电路板10。
在上述制造方法中,在保险丝部12c的形成之前进行孔11a的形成。但并不限定于此,也可以在形成保险丝部12c后形成孔11a。孔11a也可以用激光以外的方法、例如采用钻孔器或湿式蚀刻等来形成。
图23和图24示出了本发明实施方式中的利用绝缘性糊料13b覆盖无机固体物13a上的保险丝部12c的示例,图25A示出了本发明实施方式中的利用绝缘性膜13c覆盖绝缘性糊料13b上的保险丝部12c的示例,图25B示出了本发明实施方式中的利用绝缘性膜13c覆盖无机固体物13a上的保险丝部12c的示例,图26A示出了本发明实施方式中的在印刷电路板10上设有盖15的示例。图26B为图26A的A-A截面图。另外,在图27和图28中分别示出了本发明实施方式的具有盖15的印刷电路板10的其它例。
例如如图23所示,可以利用由无机物构成的绝缘性糊料13b来覆盖配置在绝缘性的无机固体物13a上的保险丝部12c。对于这样的结构,例如可以在将多孔质的无机固体物13a配置在孔11a内之后,在无机固体物13a上形成保险丝部12c,利用绝缘性糊料13b来覆盖保险丝部12c,从而形成该结构。另外,无机固体物13a可以另外利用上述的无机粘结剂等固定在树脂基板11上,但也可以如图24所示,利用无机包覆材料13将无机固体物13a固定在树脂基板11上。
另外,例如如图25A所示,可以利用由无机物构成的绝缘性膜13c来覆盖配置在由无机物构成的绝缘性糊料13b上的保险丝部12c。对于这样的结构,例如可以在将绝缘性糊料13b填充到孔11a中之后,在绝缘性糊料13b上形成保险丝部12c,利用绝缘性膜13c来覆盖保险丝部12c,从而形成该结构。另外,如图25B所示,可以利用由无机物构成的绝缘性膜13c来覆盖配置在绝缘性的无机固体物13a上的保险丝部12c。对于这样的结构,例如可以在将无机固体物13a配置在孔11a内之后,在无机固体物13a上形成保险丝部12c,利用绝缘性膜13c对保险丝部12c进行覆盖,从而形成该结构。这种情况下,绝缘性膜或无机固体物为多孔质即可。
例如如图26A和图26B(图26A的A-A截面图)所示,可以在印刷电路板10的第2面侧设有盖15。在该示例中,盖15为具有向第2面侧凸起的曲面的板。但是,盖15的形状或尺寸等为任意的。另外,在这样的结构中,可以在将盖15设于树脂基板11的第2面侧的状态下从树脂基板11的第1面侧向孔11a中填充无机包覆材料13。据认为,若采用这样的方法来形成无机包覆材料13,则在无机包覆材料13(绝缘性糊料)的填充时具有盖15,从而可抑制无机包覆材料13向盖15之外流出。
另外,如图27所示,也可以将盖15应用于前面图12B所示的结构中。在图27的示例中,在印刷电路板10的第2面侧设有盖15,同时在印刷电路板10的第1面侧设有堵住孔11a的第1面侧的开口的盖15a。在该示例中,盖15a为平板,但盖15a的形状或尺寸等为任意的。进一步地,如图28所示,也可以将盖15应用至前面图23所示的结构中。尽管并未图示,但也可以将盖15或盖15a应用至其他的结构中。
图29示出了本发明实施方式中的具有形成了非贯通孔(孔11a)的树脂基板11的印刷电路板10的一例,图30A~图30C分别示出了本发明实施方式中的开口部的横截面形状的其它例,图31A~图31C分别示出了本发明实施方式中的开口部的纵截面形状的其它例。
例如如图29所示,孔11a可以为非贯通孔。即,图29所示的孔11a为按照在保险丝部12c的导体部的下侧(Z1侧)没有贯通树脂基板11的方式进行设置的长方体形状的非贯通孔。
孔11a的横截面(X-Y平面)形状为任意的。
例如对于孔11a(开口部)的横截面的形状,除矩形外,也可以例如如图30A所示为正圆形,并且也可以为三角形或者六边形、八边形等其他多边形、或者为椭圆形。另外,多边形的角的形状为任意的,例如即使为直角、锐角、钝角,也都可以带圆弧。但是,从防止热应力集中的方面考虑,优选角带有圆弧的形状。孔11a可以为贯通孔,也可以为非贯通孔。
另外,对于孔11a(开口部)的横截面的形状,例如如图30B或图30C所示,可以为十字形或正多角星形等从中心呈放射状引出直线的形状(2个以上的叶片(羽根)呈放射状配置的形状)。
孔11a(开口部)的纵截面形状也是任意的。例如如图31A所示,孔11a(开口部)的形状可以为按照从树脂基板11的第2面侧朝向第1面侧进行缩径的方式进行锥形化的锥形圆柱(圆锥台)。或者如图31B所示,孔11a(开口部)的形状例如可以为按照从树脂基板11的第1面侧朝向第2面侧进行缩径的方式进行锥形化的锥形圆柱(圆锥台)。进一步地,如图31C所示,孔11a(开口部)的形状例如可以为从树脂基板11的第1面侧和第2面侧这两侧朝向内侧进行缩径的方式进行锥形化的鼓形。
对于印刷电路板10、印刷电路板、电子器件等的构成及其构成要件的种类、性能、尺寸、材质、形状、层数、或者配置等,可以在不脱离本发明宗旨的范围内任意进行变更。
本发明的制造方法并不限于图6或图20的流程图所示的内容和顺序,可以在不脱离本发明宗旨的范围内对内容和顺序进行任意变更。另外,根据用途等,也可以放弃不必要的工序。
上述实施方式和变形例等可以任意进行组合。例如可以使图31A~图31C所示的孔11a(开口部)为非贯通孔(非贯通的开口部)。
上文对本发明实施方式进行了说明,但是应该理解,对于基于设计上的情况、其他要因所需要进行的各种修正、组合,也包含在“权利要求”所记载的发明及“具体实施方式”中所记载的具体例所对应的发明的范围中。
工业实用性
本发明的印刷电路板和电子器件可以作为汽车或产业机器的部件等进行使用。
Claims (9)
1.一种印刷电路板,其具有:
具有开口部的绝缘性的树脂基板;
形成在所述树脂基板上的由导体构成的第1端子部和第2端子部;以及
将所述第1端子部和所述第2端子部相互电连接的保险丝部,
该印刷电路板的特征在于:
所述保险丝部的至少一部分被配置在所述开口部上,且被具有绝缘性的多孔质无机包覆材料所覆盖,并且所述无机包覆材料含有无机粘结剂和陶瓷填充剂;
其中,所述无机包覆材料的热膨胀系数与保险丝部的热膨胀系数相近;
所述绝缘性的所述树脂基板含有无机填料;并且
所述树脂基板在由所述开口部侧面暴露的无机填料的末端与所述无机包覆材料相连接。
2.如权利要求1所述的印刷电路板,其特征在于,所述陶瓷填充剂为颗粒状、粉末状或者纤维状。
3.如权利要求1或2所述的印刷电路板,其特征在于,所述陶瓷填充剂含有氧化铝、氧化锆、二氧化硅以及碳化硅中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的印刷电路板,其特征在于,所述无机粘结剂含有水溶性硅酸盐、陶瓷溶胶的硬化物、海泡石以及凹凸棒石中的至少一种。
5.如权利要求4所述的印刷电路板,其特征在于,所述陶瓷溶胶含有氧化铝溶胶、硅溶胶以及二氧化钛溶胶中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的印刷电路板,其特征在于,所述无机包覆材料的气孔率为10%~40%。
7.一种电子器件,该电子器件的特征在于,
其具有2个以上的电子部件和权利要求1或2所述的印刷电路板,
所述2个以上的电子部件的每一个设有所述保险丝部,由此形成所述电子器件。
8.一种印刷电路板的制造方法,该制造方法的特征在于,该方法包括下述步骤:
准备绝缘性的树脂基板;
在所述树脂基板上形成由导体构成的第1端子部和第2端子部;
形成将所述第1端子部和所述第2端子部相互电连接的保险丝部;
在所述保险丝部的下侧形成开口部;以及
向配置于所述开口部上的所述保险丝部的至少一部分涂布含有无机粘结剂和陶瓷填充剂的糊料,使所述糊料干燥、硬化,从而用绝缘性的无机包覆材料覆盖该部分;
其中,所述无机包覆材料的热膨胀系数与保险丝部的热膨胀系数相近;
所述绝缘性的所述树脂基板含有无机填料;并且所述印刷电路板的制造方法还包括:
在所述开口部形成之后除去所述开口部侧面表层部的树脂,并使所述树脂基板在由所述开口部侧面暴露的无机填料的末端与所述无机包覆材料相连接。
9.如权利要求8所述的印刷电路板的制造方法,其特征在于,所述开口部的形成是通过从所述树脂基板的与形成有所述第1端子部和所述第2端子部的面相反一侧的面进行激光加工来进行的。
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---|---|---|---|---|
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US20130314201A1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-28 | Tzye Perng Poh | Over-current protection fuses |
CN103813655A (zh) * | 2012-11-09 | 2014-05-21 | 镇江华扬信息科技有限公司 | 一种提高含焊垫结构的印刷电路板信赖性的制作方法 |
JP2015018856A (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-29 | 株式会社Ihi | 半導体パワーモジュール |
JP2016122560A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 京セラ株式会社 | ヒューズ装置、ヒューズユニット、消弧体、および消弧体の製造方法 |
CN104927415B (zh) * | 2015-06-09 | 2017-02-22 | 铜陵华洋特种线材有限责任公司 | 导电性高的端子镀层保护剂及其制备方法 |
DE102016219771B4 (de) * | 2016-10-12 | 2020-07-02 | Continental Automotive Gmbh | Elektronische Baugruppe mit einer Anordnung zur Strombegrenzung und Verwendung einer solchen elektronischen Baugruppe in einem Kraftfahrzeug |
KR102135031B1 (ko) * | 2018-09-27 | 2020-07-17 | 성균관대학교산학협력단 | 전기 화학적 마이그레이션 방지 첨가제 및 이를 이용한 전기 화학적 마이그레이션을 방지하는 방법 |
US11488796B2 (en) * | 2019-04-24 | 2022-11-01 | Applied Materials, Inc. | Thermal break for high-frequency antennae |
JP7472004B2 (ja) | 2020-11-30 | 2024-04-22 | Tdk株式会社 | 薄膜キャパシタ |
JP2024504661A (ja) * | 2021-10-28 | 2024-02-01 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | パターンヒューズ及びその製造方法 |
CN114446718A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-06 | 苏州晶讯科技股份有限公司 | 一种小电流高分子贴片保险丝及其制备方法 |
WO2024061392A1 (de) * | 2022-09-21 | 2024-03-28 | Gentherm Gmbh | Elektrische schaltung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3818409A (en) * | 1972-05-17 | 1974-06-18 | J Pastors | Electric circuit breaking fuse |
CN201430114Y (zh) * | 2009-05-21 | 2010-03-24 | 深圳市良胜电子有限公司 | 一种防爆微型管状保险丝 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4912942B1 (zh) * | 1969-12-29 | 1974-03-28 | ||
US3659240A (en) * | 1970-04-30 | 1972-04-25 | Bourns Inc | Thick-film electric-pulse transformer |
JPS5393781A (en) * | 1977-01-27 | 1978-08-17 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS5916382B2 (ja) * | 1979-07-16 | 1984-04-14 | 三菱電機株式会社 | ヒユ−ズ |
US4626818A (en) * | 1983-11-28 | 1986-12-02 | Centralab, Inc. | Device for programmable thick film networks |
US4924203A (en) * | 1987-03-24 | 1990-05-08 | Cooper Industries, Inc. | Wire bonded microfuse and method of making |
US4771260A (en) * | 1987-03-24 | 1988-09-13 | Cooper Industries, Inc. | Wire bonded microfuse and method of making |
US4928384A (en) * | 1987-03-24 | 1990-05-29 | Cooper Industries, Inc. | Method of making a wire bonded microfuse |
JPH0628769Y2 (ja) * | 1989-01-30 | 1994-08-03 | 日本高圧電気株式会社 | 電線ヒューズ |
JPH0332040A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Sharp Corp | Lsiベアチップ実装方法及びその方法を用いた電子回路 |
DE69026219T2 (de) * | 1989-12-19 | 1996-09-05 | Mitsubishi Chem Corp | Epoxyharz imprägnierte Glasmatte mit einer Kleberschicht |
JPH04264382A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体ユニット |
US5097247A (en) | 1991-06-03 | 1992-03-17 | North American Philips Corporation | Heat actuated fuse apparatus with solder link |
JPH0538937U (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-25 | カシオ計算機株式会社 | プリント配線基板 |
US5446436A (en) * | 1992-11-04 | 1995-08-29 | Space Systems/Loral, Inc. | High voltage high power arc suppressing fuse |
JP2996375B2 (ja) * | 1993-09-13 | 1999-12-27 | ローム株式会社 | ヒューズの樹脂封止方法 |
US5712610C1 (en) * | 1994-08-19 | 2002-06-25 | Sony Chemicals Corp | Protective device |
JPH10308150A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-11-17 | Texas Instr Japan Ltd | モータプロテクタ |
JPH11166158A (ja) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Nippon Muki Co Ltd | 無機質接着剤 |
JP2000021611A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Hitachi Chem Co Ltd | チップ型電流保護素子およびその製造法 |
JP4306892B2 (ja) * | 1999-09-06 | 2009-08-05 | コーア株式会社 | 回路保護素子の製造方法 |
US6860000B2 (en) * | 2002-02-15 | 2005-03-01 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method to embed thick film components |
JP2004265618A (ja) * | 2003-02-05 | 2004-09-24 | Sony Chem Corp | 保護素子 |
WO2005086196A1 (en) | 2004-03-03 | 2005-09-15 | 3M Innovative Properties Company | Flexible fuse |
DE102005024321B8 (de) * | 2005-05-27 | 2012-10-04 | Infineon Technologies Ag | Absicherungsschaltung |
US7795625B2 (en) * | 2006-01-16 | 2010-09-14 | Panasonic Corporation | Semiconductor light-emitting device |
US7652087B2 (en) * | 2006-02-21 | 2010-01-26 | American Thermal Holdings Company | Protective coating |
JP2007250347A (ja) | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Isahaya Electronics Corp | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
JP2010015715A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Taiheiyo Seiko Kk | ヒューズ |
CN101620954B (zh) * | 2008-07-02 | 2011-11-30 | Aem科技(苏州)股份有限公司 | 表面贴装熔断器的制造方法和表面贴装熔断器 |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3818409A (en) * | 1972-05-17 | 1974-06-18 | J Pastors | Electric circuit breaking fuse |
CN201430114Y (zh) * | 2009-05-21 | 2010-03-24 | 深圳市良胜电子有限公司 | 一种防爆微型管状保险丝 |
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