CN105593965A - 电流熔断器 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够提高额定值,并且防止伴随电弧放电的金属的爆发性的飞散,可靠地切断电路的电流熔断器。电流熔断器(1)具有:绝缘基板(2);主熔断元件(3),其设置于绝缘基板(2);子熔断元件(4),其设置于绝缘基板(2),且熔点比主熔断元件(3)高,主熔断元件(3)和子熔断元件(4)并联连接。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张日本专利申请2013-212358号(2013年10月9日的申请)的优先权,并将该申请的全部公开内容援引于此。
技术领域
本发明涉及一种被贴装于电流路径上,并且在有超出额定值的电流流通时通过自发热而熔断来切断该电流路径的电流熔断器。
背景技术
以往,在有超出额定值的电流流通时通过自发热而熔断来切断电流路径的电流熔断器得到应用。作为电流熔断器,通常提供有使用Pb焊料等低熔点金属而形成的电流熔断器。另外,作为熔断元件,大多使用将焊料封入玻璃管的底座固定型熔断器、在陶瓷基板表面印刷有Ag电极的贴片式熔断器、使铜电极的一部分变细而安装于塑料壳的螺旋式或插入式熔断器等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-319345号公报
发明内容
技术问题
在这种电流熔断器中,伴随着搭载的电子设备和/或电池等的高容量化、高额定值化,要求提高电流额定值。
这里,对于将低熔点金属的熔断元件搭载在基板上而形成为可表面贴装的电流熔断器,在由于被施加有超出了额定值的电压而有大电流流通从而导致熔断时,如果产生电弧放电,则熔断元件大面积地进行熔融,并使汽化的金属爆发性地飞散。因此,可能会因飞散的金属而形成新的电流路径,或飞散的金属附着于端子和/或周围的电子部件等。
另外,作为迅速阻止电弧放电而切断电路的对策,已提出了在中空壳体内填充消弧材料的电流熔断器,或在放热材料的周围呈螺旋状卷绕熔断元件而产生时延的应对高电压的电流熔断器。然而,在以往的应对高电压的电流熔断器中,需要消弧材料的封入或螺旋熔断器的制造等复杂的材料或复杂的加工工序,在熔断元件的小型化、电流的高额定值化方面较为不利。
如上所述,期待开发能够提高额定值,并防止伴随电弧放电的低熔点金属的爆发性的飞散,并且能够可靠地切断电路的电流熔断器。
技术方案
为了解决上述课题,本发明的电流熔断器具有绝缘基板、设置于上述绝缘基板的主熔断元件、以及设置于上述绝缘基板且熔点比上述主熔断元件高的子熔断元件,上述主熔断元件和上述子熔断元件并联连接。
另外,本发明的电流熔断器具有主熔断元件和熔点比上述主熔断元件高的子熔断元件,上述主熔断元件的电阻值小于等于上述子熔断元件的电阻值,上述主熔断元件和上述子熔断元件并联连接。
发明效果
根据本发明,由于熔点相对低的主熔断元件和熔点相对高的子熔断元件并联连接,所以若低熔点的主熔断元件熔断,则在高熔点的子熔断元件侧有电流流通。因此,由于在主熔断元件熔断的瞬间电流在子熔断元件上流通,所以防止主熔断元件的电弧放电,并且电弧放电的产生成为在高熔点的子熔断元件的熔断时的小规模的电弧放电。由此,能够实现额定值的提高,并且防止伴随着电弧放电的低熔点金属的爆发性的飞散。
附图说明
图1是表示应用本发明的电流熔断器的外观立体图,(A)表示第一面侧,(B)表示第二面侧。
图2是表示绝缘基板的第一面侧的外观立体图。
图3是表示主熔断元件的立体图。
图4是表示动作前的电流熔断器的图,(A)是表示第一面侧的俯视图,(B)是表示第二面侧的俯视图。
图5是表示主熔断元件熔断后的电流熔断器的图,(A)是表示第一面侧的俯视图,(B)是表示第二面侧的俯视图。
图6是表示子熔断元件正在熔断的电流熔断器的图,(A)是表示第一面侧的俯视图,(B)是表示第二面侧的俯视图。
图7是表示子熔断元件全部熔断后的电流熔断器的图,(A)是表示第一面侧的俯视图,(B)是表示第二面侧的俯视图。
图8是表示在绝缘基板设置了侧面电极的电流熔断器的外观立体图,(A)表示第一面侧,(B)表示第二面侧。
图9是表示在绝缘基板设置了配合凹部的电流熔断器的外观立体图,(A)表示第一面侧,(B)表是第二面侧。
图10是表示具有高熔点金属层和低熔点金属层,并具备被覆结构的可熔导体的立体图,(A)表示将高熔点金属层设为内层且利用低熔点金属层进行被覆的结构,(B)表示将低熔点金属层设为内层且利用高熔点金属层进行被覆的结构。
图11是表示具备高熔点金属层和低熔点金属层的层叠结构的可熔导体的立体图,(A)表示上下双层结构,(B)表示内层和外层的三层结构。
图12是表示具备高熔点金属层和低熔点金属层的多层结构的可熔导体的剖视图。
图13是表示在高熔点金属层的表面形成有线状的开口部且露出有低熔点金属层的可熔导体的俯视图,(A)是沿长度方向形成有开口部的图,(B)是沿宽度方向形成有开口部的图。
图14是表示在高熔点金属层的表面形成有圆形的开口部且露出有低熔点金属层的可熔导体的俯视图。
图15是表示在高熔点金属层形成有圆形的开口部且在内部填充有低熔点金属的可熔导体的俯视图。
图16是表示由高熔点金属包围的低熔点金属被露出的可熔导体的立体图。
图17是省略保护盖而表示使用了图16所示的可熔导体的短路元件的剖视图。
符号说明
1:电流熔断器,
2:绝缘基板,2a:第一面,2b:第二面,2c、2d:侧面,
3:主熔断元件,3a:主面部,3b:侧壁部,
4:子熔断元件,
5:保护盖,
6:主电极,
7:子电极,
10:切断部,
11:绝缘层,
12:侧面电极,
13:配合凹部
具体实施方式
以下,参照附图对应用本发明的电流熔断器进行详细说明。应予说明,本发明并不仅限于以下的实施方式,当然在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。另外,附图为示意性的图,各尺寸的比率等与现实当中存在不同。具体的尺寸等应参照以下的说明酌情进行判断。另外,附图彼此间当然也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
应用本发明的电流熔断器1是可表面贴装在电路基板上的电流熔断器,如图1的(A)(B)所示,具有绝缘基板2、设置于绝缘基板2的主熔断元件3、设置于绝缘基板2的熔点比主熔断元件3高的子熔断元件4。电流熔断器1通过贴装在电路基板上,使主熔断元件3和子熔断元件4并联连接在该电路上。
[绝缘基板]
绝缘基板2例如使用氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的部件形成为大致矩形板状。其中,绝缘基板2若使用耐热冲击性优良、并且导热率高的陶瓷材料,则能够夺取后述的主熔断元件3和/或子熔断元件4的热,从而抑制电弧放电,因而较为优选。除此之外,绝缘基板2还可以使用玻璃环氧类印制基板、酚醛树脂基板等印制布线基板中使用的材料,但需要注意可熔导体主熔断元件3、子熔断元件4在熔断时的温度。
在绝缘基板2中,在第一面2a搭载有主熔断元件3,在与第一面2a相反一侧的第二面2b形成有子熔断元件4。如图2所示,在第一面2a的相向的侧边缘部,形成有供主熔断元件3连接的一对主电极6a、6b。主电极6a、6b例如可以通过对Ag、Cu或以它们为主要成分的合金等高熔点金属进行图案化而形成。
[主熔断元件]
主熔断元件3可以使用在有超出额定值的电流流通时通过自发热而熔断的任意的金属,例如可使用以Pb为主要成分的焊料等低熔点金属。然而,在该情况下,需要注意应对RoHS等环境要求。
另外,主熔断元件3可以含有低熔点金属和高熔点金属。作为低熔点金属,优选使用以Sn为主要成分的无Pb焊料等焊料,作为高熔点金属,优选使用Ag、Cu或者以它们为主要成分的合金等。通过含有高熔点金属和低熔点金属,在将电流熔断器1回流焊贴装于电路基板的情况下,即使回流焊温度超过低熔点金属的熔融温度,使低熔点金属发生熔融,也能够抑制低熔点金属向外部流出,从而维持主熔断元件3的形状。另外,在熔断时,通过低熔点金属发生熔融,来熔蚀(焊料熔蚀)高熔点金属,由此能够在高熔点金属的熔点以下的温度下迅速地熔断。应予说明,主熔断元件3如后所述,可以通过各种构成而形成。
主熔断元件3以遍布在绝缘基板2的第一面2a上分离形成的主电极6a、6b之间的方式被搭载。另外,主熔断元件3隔着焊料等低熔点金属连接到主电极6a、6b上。
另外,如图3所示,主熔断元件3形成有配设在绝缘基板2的第一面2a上的主面部3a和从主面部3a的两侧边缘直立设置且配合于与绝缘基板2的设置有主电极6a、6b的侧边缘部邻接的两侧面2c、2d的侧壁部3b。侧壁部3b具有与绝缘基板2的两侧面2c、2d大致相同的高度,通过配合于两侧面2c、2d而使端部位于与绝缘基板2的第二面2b大致平齐的高度。主熔断元件3通过侧壁部3b的端部连接于形成在电路基板上的连接电极而连接到电路上。
应予说明,主熔断元件3可以设置成侧壁部3b进一步向绝缘基板2的第二面2b侧弯曲,从而与绝缘基板2的侧面和第二面2b相配合。在该情况下,就主熔断元件3而言,侧壁部3b的端部与子电极7a、7b连接,并通过该子电极7a、7b与子熔断元件4并联连接。
另外,电流熔断器1在搭载有主熔断元件4的第一面2a上,设置有保护盖5。保护盖5横跨主熔断元件3而搭载到绝缘基板2的第一面2a上,由此在保护主熔断元件3的同时将其按压到绝缘基板2。保护盖5使用可耐受回流焊温度的尼龙系和/或LCP系的塑料而形成。
[子熔断元件]
子熔断元件4通过在主熔断元件3的熔断时构成大电流的备用路径来抑制电弧放电,如图1的(B)所示,其形成于绝缘基板2的第二面2b。子熔断元件4形成为连接形成于第二面2b的两侧边缘的子电极7a、7b之间的导电图案,例如使用Ag、Cu或以它们为主要成分的合金等熔点比主熔断元件3高的金属而形成。
子熔断元件4可以与形成于第二面2b的子电极7a、7b通过相同的材料,同时并且一体地形成。例如,子熔断元件4可以与子电极7a、7b一起通过高熔点金属的图案印刷而形成于绝缘基板2的第二面2b。
并且,子熔断元件4通过子电极7a、7b隔着焊料等低熔点金属连接于贴装电流熔断器1的电路基板的连接电极而连接到电路上。由此,子熔断元件4与经由侧壁部3b同样地连接于电路基板的连接电极的主熔断元件3并联连接。
由于熔点比主熔断元件3高,所以在有超出额定值的电流流通的情况下,子熔断元件4在主熔断元件3熔断之后进行熔断。因此,电流熔断器1在主熔断元件3的熔断时,通过由子熔断元件4构成大电流的备用路径,从而在主电极6a、6b之间不产生导致电弧放电的电位,能够抑制由电弧放电导致的主熔断元件3的熔融金属的爆发性的飞散。
[电阻值]
另外,子熔断元件4的电阻值大于等于主熔断元件3的电阻值。因此,电流熔断器1中,由于在主熔断元件3有大量的电流流通,所以在有超出额定值的电流流通的情况下,主熔断元件3最先发热,并发生熔断。即,电流熔断器1中,将子熔断元件4设为与主熔断元件3相比的高熔点、高电阻,由此在主熔断元件3上总是流通大量的电流,并且在主熔断元件3熔断之后,电流在子熔断元件4上流通。
[切断部]
此处,子熔断元件4优选在一部分形成有被形成为狭窄宽度的切断部10。切断部10通过将宽度比其它部位缩小,从而被设置为高电阻的部位。因此,对于子熔断元件4,在主熔断元件3熔断之后,若有超出额定值的电流流通,则切断部10最快发热,并发生熔断。电流熔断器1通过使切断部10熔断而切断电流路径。
此时,电流熔断器1由于使形成为狭窄宽度的切断部10熔断,所以即使在产生了电弧放电的情况下,构成切断部10的熔融金属的量较少,能够抑制爆发性的飞散。
另外,子熔断元件4可以通过并列多个切断部10,从而并列地形成连接子电极7a、7b之间的多个导电图案。由此,能够使构成各导电图案的切断部10的宽度进一步缩小而高电阻化。在电流熔断器1中,若在子熔断元件4上流通电流,则多个切断部10依次熔断,并在最后的切断部10的熔断时产生电弧放电。此时,多个并列的各切断部10由于被进一步缩小,所以熔断部位也狭窄,并且熔融金属的量也少,所以即使在产生了电弧放电的情况下也能够防止爆发性的飞散。
[绝缘层]
另外,子熔断元件4优选被绝缘层11覆盖。作为绝缘层11,可举出以玻璃为主要成分的层。通过被绝缘层11覆盖,子熔断元件4能够防止由电弧放电导致的切断部10的飞散。另外,子熔断元件4通过排除空气而被玻璃等绝缘层11覆盖,能够使因通电发出的热经由绝缘层11高效地释放。因此,能够防止由高热导致的电弧放电的持续,迅速地抑制电弧放电。
[制造工序]
接着,对电流熔断器1的制造工序进行说明。首先,通过例如印刷、烧制Ag浆,在绝缘基板2的第一面2a、第二面2b形成主电极6a、6b,子电极7a、7b以及子熔断元件4。此时,子熔断元件4优选通过在子电极7a、7b之间的大致中央部并列多个切断部10而形成连接子电极7a、7b之间的多个导电图案。
接着,在绝缘基板2的第一面2a搭载主熔断元件3。主熔断元件3搭载在主电极6a、6b上。此时,主熔断元件3可以隔着连接用焊料而连接到主电极6a、6b上。另外,主熔断元件3中,侧壁部3b与绝缘基板2的侧面2c、2d配合,侧壁部3b的端部与绝缘基板2的第二面2b大致平齐。最后,横跨主熔断元件3而在绝缘基板2的第一面2a上搭载保护盖5。
该电流熔断器1中,绝缘基板2的第二面2b成为贴装于电路基板的贴装面,主熔断元件3的侧壁部3b的端部和子电极7a、7b与形成于电路基板的连接电极隔着连接用焊料等而连接。由此,电流熔断器1在安装于电路基板的电流路径的同时,主熔断元件3和子熔断元件4并联连接在该电路上。
[熔断器动作]
接着,参照图4~图7对电流熔断器1的动作进行说明。应予说明,在图4~图7中省略保护盖5。在电流熔断器1中,在正在通有额定电流的初始状态下,电流的大部分在电阻值比子熔断元件4低的主熔断元件3侧流通。应予说明,电流熔断器1在主熔断元件3和子熔断元件4的电阻值相同的情况下,双方都有电流流通。
若因某种异常而有超出额定值的电流流通,则如图4的(A)(B)所示,从熔点比较低的主熔断元件3的主面部3a的中央发热,导致熔断。应予说明,形成为高熔点的子熔断元件4即使在与主熔断元件3一起通电的情况下,基于自发热的熔断也需要一定时间,所以主熔断元件3先熔断。另外,子熔断元件4由于被形成为电阻比主熔断元件3高,电流的大部分流向主熔断元件3侧,由此主熔断元件3先熔断。
如图5的(A)(B)所示,若主熔断元件3熔断,则全部电流向并列连接的子熔断元件4流通。子熔断元件4如图6的(A)(B)所示,从多个切断部10中的电阻值比较低的位置发热并熔断,并且如图7的(A)(B)所示,通过最后的切断部10发生熔断,从而切断电路。
并且,根据电流熔断器1,在主熔断元件3已熔断时,电流也在并联连接的子熔断元件4上流通,所以能够防止在熔断了的主熔断元件3之间产生电弧放电。因此,能够防止构成主熔断元件3的低熔点金属进行爆发性地飞散。
另外,根据电流熔断器1,通过在子熔断元件4设置因宽度比其它部位缩小而高电阻化的切断部10,从而使该切断部10熔断。切断部10由于熔融金属的量少,所以即使在熔断部位产生了电弧放电的情况下,也能够抑制爆发性的飞散。
另外,根据电流熔断器1,通过并列多个该切断部10,设置宽度被进一步缩小的多个导电图案,能够进一步减少熔断时的切断部10的熔融金属的量,能够防止由电弧放电导致的熔融金属的爆发性的飞散。
并且,根据电流熔断器1,通过利用绝缘层11覆盖子熔断元件4,能够有效地抑制电弧放电的产生,防止熔融金属的爆发性的飞散。另外,电流熔断器1通过利用绝缘层11覆盖子熔断元件4,能够比暴露在空气中的情况高效地释放由自发热产生的热。因此,即使在最后的切断部10熔断时产生了电弧放电的情况下,也能够将其热高效地释放出,并在短时间内抑制电弧放电。
[变形例]
应予说明,电流熔断器1如图8的(A)(B)所示,可以在绝缘基板2的侧面2c形成与主电极6a和子电极7a电连接的侧面电极12a,在绝缘基板2的侧面2d形成与主电极6b和子电极7b电连接的侧面电极12b。电流熔断器1通过设置侧面电极12a、12b,使主电极6a和子电极7a、主电极6b和子电极7b分别连接。由此,就电流熔断器1而言,搭载在主电极6a、6b上的主熔断元件3和与子电极7a,7b连接的子熔断元件4电连接。
另外,电流熔断器1通过设置侧面电极12a、12b,能够使对主熔断元件3的通电电阻比子熔断元件4更加减少,从而抑制熔断了的主熔断元件3产生电弧放电。
应予说明,电流熔断器1可以代替侧面电极12a、12b或在它们的基础上,而形成与主电极6a、6b和子电极7a、7b电连接的贯通孔(throughhole)电极。另外,如图8的(A)(B)所示,主熔断元件3可以仅具有连接到主电极6a、6b的主面部3a,而不形成侧壁部3b。
另外,通过去掉侧壁部3b,能够将保护盖5从使侧壁部3b导出的部分开放式(参照图1的(A))变更为将主熔断元件3封闭在绝缘基板2的第一面2a上的封闭式。电流熔断器1通过主熔断元件3的电弧放电抑制效果,也能够抑制保护盖5因熔融金属的爆发的飞散而脱落的情况。
[配合凹部]
另外,电流熔断器1如图9的(A)(B)所示,可以在绝缘基板2的侧面2c、2d,形成与主熔断元件3的侧壁部3b配合的配合凹部13。配合凹部13优选具有大于等于侧壁部3b的厚度的深度。由此,在配合凹部13配合有侧壁部3b时,能够防止侧壁部3b从绝缘基板2的侧面2c、2d突出。另外,通过形成配合凹部13,电流熔断器1能够实现主熔断元件3的定位,进一步地能够进行在具有多面的基板上的主熔断元件3的贴装和/或保护盖5的安装,能够实现生产效率的提高。
[电极表面涂覆处理]
另外,对于电流熔断器1,可以在主电极6a、6b和/或子电极7a、7b、或者子熔断元件4的表面上,通过公知的镀覆处理形成Ni/Au镀覆、Ni/Pd镀覆、Ni/Pd/Au镀覆等被膜。由此,电流熔断器1能够防止主电极6a、6b和/或子电极7a、7b、或者子熔断元件4的氧化。另外,在对电流熔断器1进行回流焊贴装的情况下、或在过电流切断之前的状态的情况下,通过使连接主熔断元件3的连接用焊料或形成主熔断元件3的外层的低熔点金属发生熔融,能够防止熔蚀(焊料熔蚀)主电极6a、6b和/或子电极7a、7b、或者子熔断元件4。
[主熔断元件构成]
如上所述,主熔断元件3可以含有低熔点金属和高熔点金属。作为低熔点金属,优选使用以Sn为主要成分的无Pb焊料等焊料,作为高熔点金属,优选使用Ag、Cu或者以它们为主要成分的合金等。此时,主熔断元件3如图10的(A)所示,可以使用设置高熔点金属层70作为内层,设置低熔点金属层71作为外层的可熔导体。在该情况下,主熔断元件3可以是高熔点金属层70的整个表面被低熔点金属层71被覆的结构,也可以是除去相向的一对侧面而进行被覆的结构。由高熔点金属层70、低熔点金属层71得到的被覆结构可以使用镀覆等公知的成膜技术而形成。
另外,如图10的(B)所示,主熔断元件3可以使用设置低熔点金属层71作为内层,且设置高熔点金属层70作为外层的可熔导体。在该情况下,主熔断元件3也可以是低熔点金属层71的整个表面被高熔点金属层70被覆的结构,还可以是除去相向的一对侧面而进行被覆的结构。
另外,主熔断元件3如图11所示,可以是层叠有高熔点金属层70和低熔点金属层71的层叠结构。
在该情况下,主熔断元件3如图11的(A)所示,形成为由搭载于主电极6的下层和层叠在下层上的上层构成的双层结构,可以在作为下层的高熔点金属层70的上表面层叠作为上层的低熔点金属层71,也可以相反地在作为下层的低熔点金属层71的上表面层叠作为上层的高熔点金属层70。或者,主熔断元件3如图11的(B)所示,可以形成为由内层和层叠在内层的上下表面的外层构成的三层结构,且可以是在作为内层的高熔点金属层70的上下表面层叠作为外层的低熔点金属层71,也可以相反地在作为内层的低熔点金属层71的上下表面层叠作为外层的高熔点金属层70。
另外,主熔断元件3如图12所示,可以是交替地层叠有高熔点金属层70和低熔点金属层71的四层以上的多层结构。在该情况下,主熔断元件3可以是通过构成最外层的金属层,来被覆整个表面或者除去相向的一对侧面而进行被覆的结构。
另外,主熔断元件3可以在构成内层的低熔点金属层71的表面以条纹状部分层叠高熔点金属层70。图13是主熔断元件3的俯视图。
图13的(A)所示的主熔断元件3通过在低熔点金属层71的表面,以沿宽度方向的预定间隔,沿长度方向形成多个线状的高熔点金属层70,从而沿长度方向形成线状的开口部72,并从该开口部72露出有低熔点金属层71。主熔断元件3通过使低熔点金属层71从开口部72露出,能够增加熔融了的低熔点金属和高熔点金属之间的接触面积,从而进一步促进高熔点金属层70的熔蚀作用而提高熔断性。开口部72例如可以通过在低熔点金属层71上实施构成高熔点金属层70的金属的部分镀覆而形成。
另外,主熔断元件3如图13的(B)所示,可以通过在低熔点金属层71的表面,以沿长度方向的预定间隔,沿宽度方向形成多个线状的高熔点金属层70,从而沿宽度方向形成线状的开口部72。
另外,主熔断元件3如图14所示,可以在低熔点金属层71的表面形成高熔点金属层70,并且遍及高熔点金属层70的整个面形成圆形的开口部73,使低熔点金属层71从该开口部73露出。开口部73例如能够通过在低熔点金属层71上实施构成高熔点金属层70的金属的部分镀覆而形成。
主熔断元件3通过使低熔点金属层71从开口部73露出,能够增加熔融了的低熔点金属和高熔点金属的接触面积,从而进一步促进高熔点金属的熔蚀作用而提高熔断性。
另外,主熔断元件3如图15所示,可以在作为内层的高熔点金属层70形成多个开口部74,并使用镀覆技术等在该高熔点金属层70上将低熔点金属层71成膜,并将低熔点金属层71填充到开口部74内。由此,主熔断元件3由于熔融的低熔点金属与高熔点金属接触的面积增大,所以低熔点金属能够以更短的时间熔蚀高熔点金属。
另外,主熔断元件3优选将低熔点金属层71的体积形成得比高熔点金属层70的体积大。对于主熔断元件3,被超出额定电流值的过电流加热,并由于低熔点金属发生熔融而熔蚀高熔点金属,由此能够迅速地熔融,并发生熔断。因此,主熔断元件3通过将低熔点金属层71的体积形成得比高熔点金属层70的体积大,能够促进该熔蚀作用,并迅速地切断主电极6a、6b之间。
另外,主熔断元件3如图16所示,可以被形成为大致矩形板状,且具有被构成外层的高熔点金属被覆且形成为厚度比主面部3a厚的相向的一对第一侧边缘部3c和构成内层的低熔点金属被露出且形成为厚度比第一侧边缘部3c薄的相向的一对第二侧边缘部3d,第二侧边缘部3d朝向主熔断元件3的通电方向的两侧端,并遍布主电极6a和主电极6b之间进行连接。
就第一侧边缘部3c而言,侧面被高熔点金属层70被覆,由此形成为厚度比主熔断元件3的主面部3a厚。就第二侧边缘部3d而言,由高熔点金属层70包围外周的低熔点金属层71在侧面露出。第二侧边缘部3d形成为除去与第一侧边缘部3c邻接的两端部之外与主面部3a相同的厚度。
并且,如图17所示,主熔断元件3沿着第二侧边缘部3d遍布从主电极6a到主电极6b之间的主熔断元件3的通电路径而进行配设。由此,电流熔断器1能够使遍布主电极6a、6b之间的主熔断元件3迅速地熔融、短路。应予说明,在图17中,省略保护盖5。
即,第二侧边缘部3d形成为厚度比第一侧边缘部3c相对薄。另外,第二侧边缘部3d的侧面露出有构成内层的低熔点金属层71。由此,第二侧边缘部3d起到低熔点金属层71对高熔点金属层70的熔蚀作用,并且,被熔蚀的高熔点金属层70的厚度也形成得比第一侧边缘部3c薄,由此与通过高熔点金属层70形成为较厚的厚度的第一侧边缘部3c相比,能够以少的热能迅速使其熔融。
具有这样的构成的主熔断元件3通过利用构成高熔点金属层70的Ag等金属被覆构成低熔点金属层71的焊料箔等低熔点金属箔而制造。作为利用高熔点金属被覆低熔点金属层箔的方法,能够在长条状的低熔点金属箔上连续地实施高熔点金属镀覆的电镀法在作业效率方面、制造成本方面较为有利。
若通过电镀实施高熔点金属镀覆,则在长条状的低熔点金属箔的边缘部分,即侧边缘部电场强度相对较强,高熔点金属层70被镀覆得较厚(参照图16)。由此,形成侧边缘部通过高熔点金属层而形成为较厚的厚度的长条状的导体带40。接着,通过对该导体带40沿与长度方向正交的宽度方向(图16中C-C'方向),以预定长度进行切断,从而制造主熔断元件3。由此,主熔断元件3中,导体带40的侧边缘部成为第一侧边缘部3c,导体带40的切割面成为第二侧边缘部3d。另外,第一侧边缘部3c被高熔点金属被覆,在第二侧边缘部3d的端面(导体带40的切割面)向外侧露出有被上下一对高熔点金属层70和高熔点金属层70夹持的低熔点金属层71。
Claims (28)
1.一种电流熔断器,其特征在于,具有:
绝缘基板;
主熔断元件,其设置于所述绝缘基板;以及
子熔断元件,其设置于所述绝缘基板,且熔点比所述主熔断元件高,
所述主熔断元件和所述子熔断元件并联连接。
2.根据权利要求1所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件的电阻值小于等于所述子熔断元件的电阻值。
3.根据权利要求2所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件设置于所述绝缘基板的一个面,
所述子熔断元件设置于所述绝缘基板的另一个面。
4.根据权利要求3所述的电流熔断器,其中,
所述子熔断元件是连接形成在所述绝缘基板上的第一电极和第二电极的导电图案。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述子熔断元件是以银或铜为主要成分的导电图案。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述子熔断元件在一部分形成有被形成为狭窄宽度的切断部。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述子熔断元件并列形成有多个导电图案。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述子熔断元件被绝缘层覆盖。
9.根据权利要求8所述的电流熔断器,其中,
所述绝缘层是以玻璃为主要成分的层。
10.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述绝缘基板是陶瓷基板、或玻璃环氧系印制基板。
11.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
在所述绝缘基板的一个面形成有第三电极、第四电极,
横跨所述第三电极与所述第四电极之间而搭载有所述主熔断元件。
12.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
在所述绝缘基板的一个面形成的第三电极、第四电极和在所述绝缘基板的另一个面形成的第一电极、第二电极分别通过贯通孔电极或侧面电极相连。
13.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件通过低熔点金属与在所述绝缘基板的一个面形成的第三电极、第四电极连接。
14.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件搭载于所述绝缘基板的一个面,并且与所述绝缘基板的侧面、或者经由所述绝缘基板的侧面而与所述绝缘基板的另一个面的一侧配合。
15.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
搭载有所述主熔断元件上的保护部件。
16.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件和所述子熔断元件与贴装所述主熔断元件和所述子熔断元件的电路基板的连接电极连接,并通过所述连接电极并联连接。
17.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件为焊料。
18.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,
所述低熔点金属熔融,从而将所述高熔点金属熔蚀。
19.根据权利要求18所述的电流熔断器,其中,
所述低熔点金属为焊料,
所述高熔点金属为Ag、Cu或以Ag或Cu为主要成分的合金。
20.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并且是内层为所述高熔点金属,外层为所述低熔点金属的被覆结构。
21.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并且是内层为所述低熔点金属,外层为所述高熔点金属的被覆结构。
22.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并且是层叠了所述低熔点金属和所述高熔点金属的层叠结构。
23.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并且是交替层叠了所述低熔点金属和所述高熔点金属的四层以上的多层结构。
24.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并在形成于构成内层的所述低熔点金属的表面的所述高熔点金属设置有开口部。
25.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并具有具备多个开口部的所述高熔点金属的层和形成在所述高熔点金属的层上的所述低熔点金属的层,在所述开口部填充有所述低熔点金属。
26.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,所述低熔点金属的体积大于所述高熔点金属的体积。
27.根据权利要求1~4中任一项所述的电流熔断器,其中,
所述主熔断元件含有低熔点金属和高熔点金属,并具有被构成外层的所述高熔点金属被覆且形成为厚度比主面部厚的相向的一对第一侧边缘部和构成内层的所述低熔点金属被露出且形成为厚度比所述第一侧边缘部薄的相向的一对第二侧边缘部,所述第二侧边缘部朝向该主熔断元件的通电方向的两侧端。
28.一种电流熔断器,其特征在于,具有:
主熔断元件;和
子熔断元件,其熔点比所述主熔断元件高,
所述主熔断元件的电阻值小于等于所述子熔断元件的电阻值,
所述主熔断元件和所述子熔断元件并联连接。
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