CN106663574B - 熔断器件和熔线元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使对于实现小型化的熔断器件，快速熔断性和熔断后的绝缘性也优异的熔断器件和熔线元件。所述熔断器件具有绝缘基板(2)、在绝缘基板(2)上搭载的具备并联的多个保险丝部(7)的熔线元件(5)以及在多个保险丝部(7)之间设置的防止并联的保险丝部(7)彼此连接的绝缘部(8)；所述熔线元件(5)因流过超过额定的电流而自身发热从而熔断并阻断通电通路。

Description

熔断器件和熔线元件

技术领域

本发明涉及安装到电流通路中的、在流过超过额定的电流时因自身发热而熔断从而阻断该电流通路的熔断器件和熔线元件，尤其是，涉及快速熔断性优异、熔断后的绝缘性优异的熔断器件和熔线元件。

本申请以在2014年7月15日在日本提出申请的日本专利申请特愿2014-144705为基础主张优先权，通过参照该申请以引用于本申请中。

背景技术

以往，使用在流过超过额定的电流时因自身发热而熔断，从而阻断该电流通路的熔线元件。作为熔线元件，例如大多使用将焊料封入玻璃管的夹具固定型保险丝、在陶瓷基板表面印刷Ag电极而成的晶片保险丝、将铜电极的一部分变细来组装到塑料盒中的螺旋夹型或插入型保险丝等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-82064号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述现有的熔线元件中，被指出有无法由回流的表面安装、额定电流低、另外由于大型化而提高额定时快速熔断性差这样的问题。

此外，在假定用于回流安装的快速熔断熔断器件时，一般对于熔线元件，熔点为300℃以上的加入有Pb的高熔点焊料在熔断特性上优选，使得不会因回流的热而熔融。但是，在RoHS指令等中尽可能地限制含Pb焊料的使用，今后，据认为无Pb化的要求会越来越强烈。

即，作为熔线元件，要求：由回流的表面安装成为可能且对熔断器件的安装性优异、能够提高额定来对应大电流、并具有在流过超过额定的过电流时快速地阻断电流通路的快速熔断性。

为了应对这样的要求，也提出了将多个保险丝部进行并联的熔线元件。该熔线元件50如图14(A)所示，通过将多个保险丝部51A～51C并联，从而具有多个通电通路。多个保险丝部51A～51C分别在形成在绝缘基板52的表面52a的第1、第2电极53、54之间被连接，构成电流的通电通路，通过流过超过额定的电流，则由自身发热(焦耳热)而熔断。熔线元件50通过熔断全部的保险丝部51A～51C，来阻断第1、第2电极53、54之间的电流通路。

此时，熔线元件50如果流过超过额定的电流，则电阻值低的保险丝部51中流过较多的电流，通过自身发热而依次熔断，仅在最后剩下的保险丝部51熔断时产生电弧放电。因此，根据熔线元件50，即使在最后剩下的保险丝部51熔断时产生电弧放电的情形下，对应于保险丝部51的体积而成为小规模，能够防止熔融金属的爆发性的飞散，且能提高熔断后的绝缘性。此外，对于熔线元件50而言，由于多个保险丝部51A～51C逐一被熔断，各保险丝部51熔断所需的热能量较少就能完成，能够在短时间内实现阻断。

但是，熔线元件50如果伴随着熔断器件的小型化，并联的各保险丝部51A～51C的间隔也变得狭窄，那么如图14(B)所示，保险丝部51A～51C中电阻值相对低的保险丝部51中流过较多的电流而发热时，因发热而部分熔融，会有邻接的保险丝部51接触的危险。如果邻接的保险丝部51彼此接触，则保险丝部51大型化，不能使各保险丝部51A～51C依次熔断，如图14(C)所示，由于变得使保险丝部51整体熔融，直至熔断所需要的电力也会增加，因此，变得不能够快速阻断电流通路。此外，如果保险丝部51大型化，则熔断时产生的电弧放电也变为大规模，有因熔融金属的爆发性的飞散而损害熔断后的绝缘性的危险。

这里，本发明的目的在于提供一种即使对于实现小型化的熔断器件，快速熔断性和熔断后的绝缘性也优异的熔断器件和熔线元件。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明所涉及的熔断器件具有：绝缘基板，搭载于上述绝缘基板上、通过流过超过额定的电流而自身发热从而熔断来阻断通电通路的、具备并联的多个保险丝部的熔线元件或并联的多个熔线元件，设置在上述多个保险丝部之间或上述多个熔线元件之间并防止熔断时并联的上述保险丝部彼此或上述熔线元件彼此的连接的绝缘部；上述多个保险丝部包括电阻值不同的保险丝部或上述多个熔线元件包括电阻值不同的熔线元件。此外，本发明所涉及的熔断器件具有：绝缘基板，搭载于上述绝缘基板上、通过流过超过额定的电流而自身发热从而熔断来阻断通电通路的、具备并联的多个保险丝部的熔线元件或并联的多个熔线元件，设置在上述多个保险丝部之间或上述多个熔线元件之间并防止熔断时并联的上述保险丝部彼此或上述熔线元件彼此的连接的绝缘部；上述多个保险丝部或上述多个熔线元件被控制为依次熔断。此外，本发明所涉及的熔线元件具有并联的多个保险丝部、和设置在上述多个保险丝部之间且防止熔断时并联的上述保险丝部彼此连接的绝缘部，上述多个保险丝部包括电阻值不同的保险丝部，因流过超过额定的电流而自身发热从而熔断。

发明的效果

根据本发明，通过设置绝缘部，熔线元件防止在保险丝部依次熔断时，因自身的发热而熔融、膨张且与邻接的保险丝部接触、凝集。由此，熔线元件能够防止因邻接的保险丝部彼此熔融、凝集而大型化，熔断所需要的电力增加而引起的熔断时间的增加，能够防止因熔断时产生的电弧放电的大规模化而导致的熔融金属的爆发性的飞散、熔断后绝缘性的下降。

附图说明

[图1]图1是显示本发明所应用的熔线元件一例的图，(A)是将覆盖部件拿开时的分解立体图、(B)是外观立体图。

[图2]图2是显示熔线元件的熔断顺序的图，(A)显示熔断前，(B)显示外侧保险丝部熔断的状态，(C)显示全部的保险丝部熔断的状态。

[图3]图3是显示使用一条板状保险丝的熔断器件的熔断状态的图，(A)显示流过超过额定的电流的开始状态，(B)显示保险丝熔融、凝集的状态，(C)显示保险丝伴随电弧放电而爆发性地熔断的状态。

[图4]图4是在绝缘基板的表面设置有绝缘部的熔断器件的截面图。

[图5]图5是在覆盖部件的顶面设置有绝缘部的熔断器件的截面图。

[图6]图6是通过在保险丝部之间填充构成绝缘部的材料并使其固化来设置绝缘部的熔断器件的截面图。

[图7]图7是显示熔线元件的平面图，(A)显示一体化支撑保险丝部的两侧的物体，(B)显示一体化支撑保险丝部的单侧的物体。

[图8]图8是显示将3条保险丝并联而成的熔断器件的立体图。

[图9]图9是使用图1所示的熔线元件来制造熔断器件的工序图，(A)是绝缘基板的立体图，(B)显示在绝缘基板上搭载有熔线元件的状态，(C)显示在熔线元件上设置有助焊剂的状态，(D)显示搭载有覆盖部件的状态，(E)显示向电路基板安装的状态。

[图10]图10是在第1、第2电极上设置有伸出部的熔断器件的图，(A)是绝缘基板的平面图，(B)是立体图。

[图11]图11是使用图1所示的熔线元件来制造其他熔断器件的工序图，(A)是绝缘基板的立体图，(B)显示在绝缘基板上搭载有熔线元件的状态，(C)显示在熔线元件上设置有助焊剂的状态，(D)显示搭载有覆盖部件的状态和向电路基板安装的状态。

[图12]图12是显示使用其他熔线元件的其他熔断器件的立体图。

[图13]图13是显示形成有第1、第2分段电极的绝缘基板的平面图。

[图14]图14是显示参考例中的熔断器件的熔断状态的图，(A)显示熔断前，(B)显示外侧保险丝部熔融并与内侧保险丝部一体化的状态，(C)显示全部保险丝部同时熔断的状态。

具体实施方式

以下，对于本发明所应用的熔断器件和熔线元件，一边参照附图一边进行详细地说明。需要说明的是，本发明并不仅仅限定于以下的实施方式，当然可以在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改变。此外，附图仅是示意图，各尺寸的比例等与现实会有所不同。具体的尺寸等应该参考以下的说明来判断。此外，当然，附图相互之间也包括相互尺寸关系、比例不同的部分。

[第1实施方式]

本发明所涉及的熔断器件1，如图1(A)、(B)所示具有：绝缘基板2、在绝缘基板2上设置的第1和第2电极3、4、在第1和第2电极3、4之间安装的熔线元件5以及覆盖在设置有熔线元件5的绝缘基板2的表面2a上的覆盖部件6，其中，熔线元件5通过流过超过额定的电流而自身发热从而熔断，来阻断第1电极3与第2电极4之间的电流通路。

此外，在熔线元件5中并联多个保险丝部7，在多个保险丝部7之间设置用于防止并联的保险丝部7彼此连接的绝缘部8。通过将该熔断器件1安装于电路基板中，从而熔线元件5串联地组装到在该电路基板上形成的电路中。

熔断器件1是实现了小型且高额定的熔断器件，例如，作为绝缘基板2的尺寸为3～4mm×5～6mm程度的小型基板，则可以实现电阻值为0.5～1mΩ、50～60A额定这样的高额定化。需要说明的是，本发明当然可以适用于具有任何尺寸、电阻值和额定电流的熔断器件中。

绝缘基板2例如可以由氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的部件而形成为方形。此外，绝缘基板2还可以使用玻璃环氧基板、苯酚基板等用于印刷布线基板的材料。

在绝缘基板的相对的两个端部形成第1、第2电极3、4。第1、第2电极3、4分别由Cu、Ag布线等导电图案来形成，在Cu等易于氧化的布线材料时，在表面适宜地设置Sn镀敷等的保护层来作为防止氧化的对策。

[覆盖部件]

此外，熔断器件1中，在绝缘基板2的表面2a上安装有保护内部的同时防止熔融的熔线元件5飞散的覆盖部件6。覆盖部件6具有搭载于绝缘基板2的表面2a上的侧壁6a和构成熔断器件1的上面的顶面6b。熔断器件1中，设置这样的间隙，即如果覆盖部件6的侧壁6a连接到绝缘基板2的表面2a上，则从绝缘基板2的表面2a与顶面6b之间导出在熔线元件5的两端上设置的端子部10的间隙。该覆盖部件6可以使用例如热塑性塑料、陶瓷、玻璃环氧基板等具有绝缘性的部件来形成。

[熔线元件]

在第1和第2电极3、4之间安装的熔线元件5为，因流过超过额定的电流而自身发热(焦耳热)从而熔断，来阻断第1电极3与第2电极4之间的电流通路的熔线元件。熔线元件5介由焊料等连接材料搭载于第1和第2电极3、4之间后，通过回流焊接等连接到绝缘基板2上。

熔线元件5具有在绝缘基板2上形成的第1、第2电极3、4之间搭载的多个保险丝部7、和将熔断器件1连接到被安装的电路基板的连接端子的端子部10。

以下，使用将3个保险丝部7A～7C并联的熔线元件5作为例子进行说明。如图2(A)所示，各保险丝部7A～7C通过搭载于在绝缘基板2上形成的第1、第2电极3、4之间，从而构成熔线元件5的多个通电通路。而且，多个保险丝部7A～7C如图2(B)所示，会因流过超过额定的电流而自身发热(焦耳热)从而熔断。熔线元件5通过熔断全部的保险丝部7A～7C来阻断第1、第2电极3、4之间的电流通路(图2(C))。

此外，熔线元件5在流过超过额定的电流而熔断时，即使产生电弧放电，也能够防止熔融的熔线元件大范围地飞散，由飞散的金属形成新的电流通路，或者飞散的金属附着在端子、周围的电子部件等。

即，如图3(A)所示，对于在绝缘基板40上的电极端子41、42之间被大范围地搭载的熔线元件43，如果施加超过额定的电压而流过大电流，则整体地发热。而且，如图3(B)所示，熔线元件43整体熔融并成为凝集状态后，如图3(C)所示，会在产生大规模的电弧放电的同时熔断。因此，熔线元件43的熔融物会爆发性地飞散。因此，会有因飞散的金属形成新的电流通路而损害绝缘性，或者，使在绝缘基板40上形成的电极端子41、42熔融并飞散，从而有附着到周围的电子部件等的危险。而且，熔线元件43在整体凝集后，由于使其熔融、阻断，因此熔断所需要的热能量也增加，快速熔断性变差。

作为快速阻止电弧放电来阻断电路的对策，还曾提出了在中空壳内填充消弧材料、在放热材料的周围将熔线元件卷绕成螺旋状，从而产生时滞的应对高电压的电流保险丝。但是，以往的应对高电压的电流保险丝中，消弧材的封入、螺旋保险丝的制造都需要复杂的材料和加工工艺，这在熔断器件的小型化、电流的高额定化方面是不利的。

在这一方面，熔线元件5，由于使在第1、第2电极3、4之间搭载的多个保险丝部7A～7C并联，如果流过超过额定的电流，则在电阻值低的保险丝部7仍流过较多的电流，会因自身发热而依次熔断，仅有在最后剩下的保险丝部7熔断时才产生电弧放电。因此，根据熔线元件5，即使在最后剩下的保险丝部7熔断时产生电弧放电的情形下，对应于保险丝部7的体积而成为小规模的电弧放电，也可以防止熔融金属的爆发性的飞散，还能够大幅度地提高熔断后的绝缘性。此外，熔线元件5由于多个保险丝部7A～7C逐个熔断，因此，各保险丝部7的熔断所需要的热能量较少即可完成，可以在短时间实现阻断。

[绝缘部]

此外，如图1、图4所示，熔断器件1中在多个保险丝部7之间设置了防止并联的保险丝部7彼此连接的绝缘部8。通过设置绝缘部8，从而熔线元件5在保险丝部7依次熔断时，防止因自身发热而熔融、膨张从而与邻接的保险丝部7接触、凝集。由此，熔线元件5能够防止因邻接的保险丝部7彼此熔融、凝集而大型化、增加熔断所需要的电力而导致熔断时间的增加，能够防止因熔断时产生的电弧放电的大规模化而导致的熔融金属的爆发性的飞散、熔断后绝缘性的下降。

例如在绝缘基板2的表面2a上通过印刷阻焊剂、玻璃等绝缘材料来设置绝缘部8。此外，绝缘部8由于具有绝缘性，相对于熔融保险丝不具有润湿性，因此没有必要必须将邻接的保险丝部7彼此完全隔离。即，即使与覆盖部件6的顶面6b之间存在空隙，由润湿性引起的牵引(引き込み)作用不起作用，熔融保险丝不会从该空隙流入到并联的保险丝部侧。此外，如果保险丝部7因自身的发热而熔融，则在第1、第2电极3、4之间的区域膨胀成截面拱顶形状。因此，绝缘部8只要具有从绝缘基板2的表面2a至覆盖部件6的顶面6b为止的高度的一半以上的高度，就可以防止熔融保险丝与并联的保险丝部7接触。当然，绝缘部8还可以形成为从绝缘基板2的表面2a直至覆盖部件6的顶面6b的高度，将保险丝部7彼此隔离。

此外，如图5所示，绝缘部8还可以形成在覆盖部件6的顶面6b。绝缘部8可以与覆盖部件6的顶面6b形成为一体，或者还可以通过在顶面6b印刷阻焊剂、玻璃等绝缘材料来设置。即使在该情况下，绝缘部8只要具有从覆盖部件6的顶面6b至绝缘基板2的表面2a为止的高度的一半以上的高度，就可以防止熔融保险丝与并联的保险丝部7接触。

此外，如图6所示，绝缘部8除了设置于绝缘基板2、覆盖部件6之外，还可以通过在并联的多个保险丝部7之间涂布构成绝缘部8的液状或者糊状的绝缘材料并使其固化来形成。作为构成绝缘部8的绝缘性材料，可以使用环氧树脂等热固性的绝缘性粘接剂、阻焊剂、玻璃糊料。在该情况下，构成绝缘部8的绝缘材料可以在将熔线元件5连接到绝缘基板2之后使其涂布、固化，也可以在将熔线元件5连接到绝缘基板2之前使其涂布、固化。

液状或者糊状的绝缘材料通过毛细管作用填充在并联的多个保险丝部7之间，通过固化可以防止保险丝部7因发热而熔融时并联的保险丝部7彼此的连接。因此，要求构成绝缘部8的绝缘材料通过固化具有针对保险丝部7的发热温度的耐热性。

[熔断顺序的控制]

熔断器件1优选在熔线元件5的各保险丝部7之间设置绝缘部8。此外，熔断器件1优选使多个保险丝部7依次熔断的同时，至少在最初熔断的保险丝部7和与该最初熔断的保险丝部7邻接的保险丝部7之间设置绝缘部8。

例如，熔线元件5通过使多个保险丝部7中的一个保险丝部7的一部分或全部截面面积比其他保险丝部的截面面积小，由此可以相对地高电阻化，从而如果流过超过额定的电流，则首先从比较低电阻的保险丝部7流过较多的电流，从而熔断。由于该保险丝部7的熔断是因自身发热所致，因而不伴随产生电弧放电，因此不会有熔融金属的爆发性的飞散。之后，电流集中于剩余的该被高电阻化的保险丝部7，最后伴随着电弧放电而熔断。由此，熔线元件5能够使保险丝部7依次熔断。熔线元件5中，截面面积小的保险丝部7的熔断时会产生电弧放电，但对应于保险丝部7的体积也是小规模的电弧放电，可以防止熔融金属的爆发性的飞散。

此时，熔断器件1通过在最初熔断的比较低电阻的保险丝部7和与该保险丝部7邻接的保险丝部之间设置绝缘部8，从而可以防止因自身的发热而膨张从而与邻接的保险丝部7接触、凝集。由此，熔断器件1按照规定的熔断顺序使保险丝部7熔断，同时可以防止因邻接的保险丝部7彼此一体化而导致的熔断时间的增加、因电弧放电大规模化而导致的绝缘性的下降。

具体而言，在图1所示的搭载了由3个保险丝部7A、7B、7C构成的熔线元件5的熔断器件1中，通过将中间的保险丝部7B的截面面积相对地减小而高电阻化，由此，从外侧的保险丝部7A、7C优先地流过更多的电流，使其熔断后，中间的保险丝部7B最后熔断。此时，熔断器件1通过在保险丝部7A、7B之间和保险丝部7B、7C之间分别设置绝缘部8，从而即使保险丝部7A、7C因自身发热而熔融时，也不会与邻接的保险丝部7B接触而在短时间内熔断的同时，能够使保险丝部7B最后熔断。此外，截面面积小的保险丝部7B也不与邻接的保险丝部7A、7C接触，熔断时的电弧放电也被控制在小规模。

需要说明的是，熔线元件5设置3个以上的保险丝部时，优选外侧的保险丝部最先熔断，内侧的保险丝部最后熔断。例如，如图2所示，熔线元件5设置了3个保险丝部7A、7B、7C时，优先中间的保险丝部7B最后熔断。

如上所述，如果在熔线元件5中流过超过额定的电流时，首先，外侧设置的2个保险丝部7A、7C流过较多的电流，因自身发热而熔断。由于这些保险丝部7A、7C的熔断是因自身发热所致，而没有伴随电弧放电，因此不会产生熔融金属的爆发性的飞散。此外，如上所述，保险丝部7A、7C因绝缘部8而不与邻接的保险丝部7B接触，因而最先熔断。

接下来，在内侧设置的保险丝部7B中电流集中，在伴随着电弧放电的同时发生熔断。此时，熔线元件5通过使设置在内侧的保险丝部7B最后熔断，从而即使产生电弧放电，也可以通过在先熔断的外侧的保险丝部7A、7C、在保险丝部7A、7C之间设置的绝缘部8来捕捉保险丝部7B的熔融金属。因此，可以抑制保险丝部7B的熔融金属的飞散，防止因熔融金属导致的短路等。

此时，熔线元件5还可以是3个保险丝部7A～7C中位于内侧的中间的保险丝部7B的一部分或全部的截面面积比位于外侧的其他保险丝部7A、7C的截面面积小，由此相对地高电阻化，从而使得中间的保险丝部7B最后熔断。即使在该情况下，通过使截面面积相对小而使其最后熔断，由此，电弧放电对应于保险丝部7B的体积成为小规模的，可以进一步抑制熔融金属的爆发性的飞散。

[绝缘部的设置位置]

此外，熔断器件1只要根据保险丝部7的熔断部位来设置绝缘部8即可。如图2所示，熔线元件5通过各保险丝部7连接到在绝缘基板2上设置的第1、第2电极3、4上，使得第1、第2电极3、4之间导通。各保险丝部7在与第1、第2电极3、4连接的两端部不产生电流集中，而在第1电极3与第2电极4的中间部产生电流集中，通过高温下发热从而熔融。

因此，熔断器件1中，绝缘部8与各保险丝部7的与第1电极3和第2电极4连接的两端部之间的中间部邻接而设置，可以防止熔融保险丝与邻接的保险丝部7接触。

[端子部]

在将搭载了熔线元件5的熔断器件1安装于电路基板时，端子部10与在该电路基板上形成的连接端子相连接，如图1所示，形成在保险丝部7的长度方向的两侧。而且，通过将熔断器件1面朝下安装到电路基板上，端子部10介由焊料等与在电路基板上形成的连接端子相连接。

熔断器件1通过介由在熔线元件5中形成的端子部10与电路基板导通连接，使得器件整体的电阻值下降，可以实现小型化且高额定化。即，熔断器件1在绝缘基板2的背面设置与电路基板连接的电极，同时介由填充有导电糊料的通孔等与第1、第2电极3、4进行连接的情形下，即使通过对通孔、城齿孔(Castellation)的孔径、孔数的限制或对导电糊料的电阻率、膜厚的限制，也难以实现熔线元件的电阻值以下的电阻值，高额定化变得困难。

这里，熔断器件1在熔线元件5形成端子部10，同时介由覆盖部件6向器件外部突出。而且，熔断器件1如图10(e)所示，通过在电路基板上面朝下安装，端子部10与电路基板的连接端子直接连接。由此，熔断器件1可以防止因介入导电通孔而导致的高电阻化，可以由熔线元件5来决定器件的额定，在实现小型化的同时实现高额定化。

此外，熔断器件1通过在熔线元件5中形成端子部10，就不再需要在绝缘基板2的背面形成用于与电路基板连接的电极，仅在表面2a形成第1、第2电极3、4即可，能够实现制造工序数量的减少。

[熔线元件的制造方法]

形成有多个保险丝部7的熔线元件5，例如如图7(A)所示，可以通过将板状材料的中央部的两个部位冲压成矩形状来制造。熔线元件5一体化支撑并联的3个保险丝部7A～7C的两侧。需要说明的是，如图7(B)所示，熔线元件5也可以一体化支撑并联的3个保险丝部7A～7C的单侧。

此外，设置了端子部10的熔线元件5，可以通过例如将形成为板状的材料冲压来形成多个保险丝部7，同时将两侧缘部弯折来制造。此外，设置了端子部10的熔线元件5，还可以将构成端子部10的金属板与多个保险丝部7相连接。或者，还可以通过将构成端子部10的金属板连接到第1和第2电极3、4上来制造。

需要说明的是，熔断器件1在使用具有端子部10和多个保险丝部7的熔线元件5时，在绝缘基板2上也可以不设置第1、第2电极3、4。在该情况下，绝缘基板2由于要用于将熔线元件5的热的散热，适合于使用热传导性良好的陶瓷基板。此外，作为将熔线元件5连接到绝缘基板2的粘接剂，可以不具有导电性，优选热传导性优异。

[多个保险丝]

此外，熔断器件1还可以通过将相当于保险丝部7的多个保险丝11作为熔线元件，并联连接在第1和第2电极3、4之间来制造。如图8所示，保险丝11是将例如保险丝11A、11B、11C的3条并联。各保险丝11A～11C形成为矩形板状，同时在两端弯折形成端子部10。保险丝11还可以使在内侧设置的中间的保险丝11B的截面面积比在外侧设置的其他保险丝11A、11C的截面面积小，从而相对地高电阻化，从而最后熔断。

需要说明的是，熔线元件5还可以不设置端子部10，介由第1、第2电极3、4与电路基板的连接端子相连接。在该情况下，熔断器件1中，第1、第2电极3、4介由通孔与在绝缘基板2的背面上设置的外部连接端子相连接，或者与在第1、第2电极3、4上的由金属柱等构成的外部连接端子连接，该外部连接端子与电路基板的连接端子相连接。

[熔断器件的制造工序]

使用熔线元件5的熔断器件1通过以下的工序来制造。搭载有熔线元件5的搭载绝缘基板2，如图9(A)所示，在表面2a上形成第1、第2电极3、4的同时，对应于熔线元件5的保险丝部7之间的位置设置绝缘部8。第1、第2电极3、4通过对熔线元件5施加焊料来连接(图9(B))。由此，通过将熔断器件1安装到电路基板中，从而将熔线元件5串联组装到电路基板所形成的电路中。此外，在绝缘基板2的表面2a设置绝缘部8时，熔线元件5中，绝缘部8位于并联的多个保险丝部7之间。

熔线元件5介由焊料等连接材料搭载在第1、第2电极3、4之间，在熔断器件1回流安装于电路基板中时被焊料连接。此外，如图9(C)所示，在熔线元件5上设置助焊剂17。通过设置助焊剂17，可以实现防止熔线元件5的氧化、提高润湿性，快速使其熔断。此外，通过设置助焊剂17，可以抑制因电弧放电所导致的熔融金属向绝缘基板2的附着，提高熔断后的绝缘性。

接着，如图9(D)所示，通过搭载覆盖部件6从而完成熔断器件1，覆盖部件6保护绝缘基板2的表面2a之上，同时降低因电弧放电所导致的熔线元件5的熔融飞散物。覆盖部件6在长度方向的两端形成在宽度方向上的一对侧壁6a，该侧壁6a设置在表面2a上的同时，从开放的侧面熔线元件5的端子部10向上方突出。需要说明的是，在绝缘部8未形成在绝缘基板2的表面2a上而形成在覆盖部件6的顶面6b的情形下，通过搭载覆盖部件6，熔线元件5中，绝缘部8位于并联的多个保险丝部7之间。

关于该熔断器件1，如图9(E)所示，通过将设置了覆盖部件6的表面2a侧向着电路基板面朝下安装来连接。由此，熔断器件1中，由于熔线元件5的各保险丝部7被覆盖部件6和端子部10覆盖，因此即使产生电弧放电，熔融金属也被端子部10、覆盖部件6捕捉，能够防止向周围的飞散。

[伸出部]

此外，熔断器件1如图10(A)、(B)所示，形成伸出有第1、第2电极3、4的与1个保险丝部7相连接的部位的伸出部3a、4a，在伸出部3a、4a间的电极间距离可以比其他保险丝部7的被连接部位的电极间距离短。

通过在伸出部3a、4a上也搭载保险丝部7，从而可以增加该保险丝部7与第1、第2电极3、4和伸出部3a、4a的接触面积。因此，该保险丝部7在流过电流而自身发热时，介由第1、第2电极3、4和其伸出部3a、4a而放热，与在没有设置伸出部3a、4a的部位搭载的其他保险丝部7相比，变得易于变冷，也比其他保险丝部7更晚地进行熔断。由此，在熔断器件1中，可以使熔线元件5的保险丝部7依次熔断。

此外，通过设置伸出部3a,4a，电极间距离相比于其他保险丝部而变短。电极间距离越长，保险丝部7就越容易熔断，因此在伸出部3a,4a上被搭载的保险丝部7相比于其他保险丝部7更难以熔断，比其他保险丝部7更慢地熔断。由此，可以使得在熔断器件1中，熔线元件5的保险丝部7依次熔断。

此外，熔断器件1中，使用设置了3个以上保险丝部的熔线元件5，第1、第2电极3、4中，优选在搭载内侧的保险丝部7的部位设置伸出部3a、4a，使得内侧的保险丝部7最后熔断。例如，如图10所示，优选在使用设置了3个保险丝部7A、7B、7C的熔线元件5的同时，在搭载了中间的保险丝部7B的部位设置伸出部3a、4a，在使中间的保险丝部7B易于冷却的同时，通过使电极之间距离变短，从而最后熔断。

如上所述的熔线元件5中，最后的保险丝部7熔断时，会伴随有电弧放电，因此，通过使中间的保险丝部7B最后熔断，即使产生电弧放电，保险丝部7B的熔融金属也能够被先熔断的外侧的保险丝部7A、7C所捕捉。因此，能够抑制保险丝部7B的熔融金属的飞散，防止因熔融金属所导致的短路等。

需要说明的是，此时，熔线元件5中，3个保险丝部7A～7C中，位于内侧的中间的保险丝部7B的一部分或全部的截面面积比位于外侧的其他保险丝部7A、7C的截面面积小，由此相对地高电阻化，由此也可以使中间的保险丝部7B最后熔断。在该情况下，通过使截面面积变得相对较小而最后熔断，因此电弧放电也会对应于保险丝部7B的体积而变为小规模。

[第2实施方式]

此外，本发明所应用的熔断器件中，如图11(B)所示，还可以使得熔线元件5中的端子部10一体成型，同时使该端子部10嵌合在绝缘基板2的侧面，向着绝缘基板2的背面侧突出。需要说明的是，以下说明的熔断器件20中，对于与上述熔断器件1相同的部件赋予相同的符号并省略其详细说明。

如图11(C)所示，在熔线元件5上设置助焊剂17，然后，如图11(D)所示，在绝缘基板2的表面2a上搭载覆盖部件6，从而制造该熔断器件20。端子部10由覆盖部件6的开放的侧面向绝缘基板2的背面侧突出。需要说明的是，熔断器件20中，只要在绝缘基板2的表面2a设置绝缘部8，或者通过在熔线元件5上涂布、固化来设置绝缘部8，则不需要一定搭载覆盖部件6。

而且，熔断器件20通过焊料等连接材料使得绝缘基板2的背面向着电路基板来安装。由此，熔断器件20的端子部10与在电路基板上形成的电极端子相连接，熔线元件5与电路基板的电路串联连接。

该熔断器件20中，如图11(A)所示，还可以绝缘基板2在侧面形成熔线元件5的端子部10相嵌合的嵌合凹部21。通过形成嵌合凹部21，则不增大在电路基板上的安装面积，却可以固定熔线元件5的嵌合位置。

需要说明的是，图11所示的熔断器件20中，可以在绝缘基板2的表面2a上不形成第1、第2电极3、4。由此，熔断器件20中由于不需要在绝缘基板2的表面2a上形成电极，因而可以实现制造工序数量的减少。

此外，熔断器件20中，绝缘基板2用于将熔线元件5的热放热，因而适合使用热传导性良好的陶瓷基板。此外，作为将熔线元件5连接至绝缘基板2的粘接剂，也可以不具备导电性，优选热传导性优异。进而，该熔断器件20中，在绝缘基板2的背面还可以形成用于放热的电极。

此外，如图12所示，可以将相当于保险丝部7的多条保险丝11在第1和第2电极3、4之间来并联连接，从而制造熔断器件20。熔断器件20中，在并联的保险丝11之间设置绝缘部8。各保险丝22的端子部10通过弯折来形成，同时这些端子部10嵌合在绝缘基板2的侧面，向绝缘基板2的背面侧突出。

在该情形下，也可以不形成绝缘基板2的表面2a上设置的第1、第2电极3、4。此外，熔断器件20也可以使3条保险丝11并联(11A～11C)，设置在内侧的中间的保险丝11B的截面面积比设置在外侧的其他保险丝11A、11C的截面面积小，由此相对地高电阻化，使得最后熔断。

[第1、第2电极的分段]

此外，熔断器件1、20中，对应于熔线元件5的多个保险丝部7、多条保险丝11的搭载位置，还可以将第1、第2电极3、4分段为多个第1分段电极3和多个第2分段电极4。例如，如图13(A)、(B)所示，熔断器件1中，对应于熔线元件5的3个保险丝部7A～7C、3条保险丝11A～11C的搭载位置，还可以将第1、第2电极3、4分段为第1分段电极3A～3C和第2分段电极4A～4C。

通过将第1电极3分段为第1分段电极3A～3C、第2电极4分段为第2分段电极4A～4C，从而熔断器件1可以防止因熔线元件5的保险丝部7A～7C或保险丝11A～11C的焊料连接时的焊料的表面张力所导致的安装错位、不经意的焊料滞留。

此外，熔断器件1中，可以从与第1分段电极3A～3C相邻接的位置开始直至与各第2分段电极4A～4C相邻接的位置形成绝缘部8。如上所述，熔断器件1通过回流焊接等安装于电路基板中，由此，熔线元件5串联地组装到在该电路基板上形成的电路中。此时，在电路基板的连接端子上设置的连接用焊料熔融，经过熔线元件5的端子部10而移动到在绝缘基板2的表面2a设置的第1、第2电极3、4上，在并联的保险丝部7之间区域凝集。因此，熔断器件1中，有可能保险丝部7的电阻值下降，此外，有可能会导致阻断时间的延迟。

这里，对应于保险丝部7或保险丝11而将第1、第2电极3、4分段为多个，同时，从与第1分段电极3A～3C相邻接的位置开始直至与各第2分段电极4A～4C相邻接的位置形成对于焊料没有润湿性的绝缘部8，由此，即使在电路基板的连接端子上设置的连接用焊料熔融，也能抑制移动至第1分段电极3A～3C和第2分段电极4A～4C，或可以减少移动量，从而可以防止保险丝部7的电阻值的下降、阻断时间的延迟。

[熔线元件的层结构]

接着，对于熔线元件5的构成进行说明。需要说明的是，以下说明的熔线元件5的构成也适用于保险丝11。上述熔线元件5是以焊料或Sn为主成分的无铅焊料等低熔点金属，或是低熔点金属和高熔点金属的层叠体。例如，熔线元件5是由内层和外层构成的层叠结构体，具有作为内层的低熔点金属层5和在低熔点金属层5a上层叠的作为外层的高熔点金属层5b(参照图4)。

低熔点金属层5a优选为以Sn为主成分的金属，即一般被称为“无铅焊料”的材料(例如千住金属工业制造的M705等)。低熔点金属层5a的熔点没有必要一定比回流炉的温度高，可以在200℃左右熔融。高熔点金属层5b是在低熔点金属层5a的表面层叠的金属层，例如是Ag或Cu，或是这些的任一种为主成分的金属，具有在将熔线元件5经回流炉进行安装至绝缘基板2上时也不熔融的高熔点。

熔线元件5中，通过在作为内层的低熔点金属层5a上层叠作为外层的高熔点金属层5b，即使在回流温度超过低熔点金属层5a的熔融温度的情形下，也不至于使熔线元件5熔断。因此，熔线元件5可以通过回流而有效地安装。

此外，熔线元件5在流过规定的额定电流时，不会因自身发热而熔断。而且，如果流过比额定电流更高值的电流，则会因自身发热而熔融，将第1和第2电极3、4之间的电流通路阻断。此时，熔线元件5中，例如作为低熔点金属使用含Sn40％以上的合金，熔融的低熔点金属层5a将高熔点金属层5b消溶，由此，高熔点金属层5b在比熔融温度低的温度熔融。因此，熔线元件5通过利用低熔点金属层5a对高熔点金属层5b的消溶作用而能够在短时间内熔断。而且，熔线元件5的熔融金属通过第1和第2电极3、4的物理的牵引作用而分离为左右，从而可以快速且确实地阻断第1和第2电极3、4之间的电流通路。

此外，由于熔线元件5由在成为内层的低熔点金属层5a上层叠高熔点金属层5b来构成，熔断温度较以往的由高熔点金属构成的晶片保险丝等能够大幅度下降。因此，熔线元件5与相同尺寸的晶片保险丝等相比，可以增大截面面积，大幅度提高额定电流。此外，相比于具有相同的额定电流的以往的晶片保险丝能实现小型化、薄型化，快速熔断性优异。

此外，熔线元件5能够提高组装有熔断器件1的电气系统中瞬间施加异常高电压的浪涌的耐性(耐脉冲性)。即，熔线元件5例如在100A的电流流过数毫秒时不会熔断。这一点是因为在极短时间内流过的大电流是在导体的表层流动(表皮效应)，而熔线元件5作为外层设置电阻值低的Ag镀敷等高熔点金属层5b，因而易于流过因施加浪涌导致的电流，防止因自身发热而导致的熔断。因此，熔线元件5与以往的由焊料合金构成的保险丝相比，能够大幅度提高对浪涌的耐性。

熔线元件5可以通过在低熔点金属层5a的表面使用电镀等成膜技术形成高熔点金属5b来制造。例如，熔线元件5可以通过在形成为规定形状的焊料箔的表面实施镀银而有效地制造。此外，对于熔线元件5，可以对焊料箔通过电镀法等覆盖高熔点金属后，通过在对应于保险丝部7之间的区域的规定部位进行冲压，具有在低熔点金属层5a的上下层叠有高熔点金属层5b的层叠结构。需要说明的是，对于保险丝11，通过分别将焊料箔由电镀法等覆盖高熔点金属，具有以低熔点金属层5a为内层、高熔点金属层5b为外层的被覆结构。

此外，熔线元件5和保险丝11优选形成为低熔点金属层5a的体积较高熔点金属层5b的体积更多。熔线元件5和保险丝11中，低熔点金属因自身发热熔融，从而将高熔点金属消溶，由此可以快速熔融、熔断。因此，熔线元件5和保险丝11中通过将低熔点金属层5a的体积形成为比高熔点金属层5b的体积更多，由此促进该消溶作用，可以快速阻断第1、第2电极3、4之间。

此外，如上所述，熔线元件5中，为了防止外层的高熔点金属层5b或低熔点金属层5a的氧化、去除熔断时的氧化物和提高焊料的流动性，在熔线元件5上的外层几乎整面地涂布助焊剂17。通过涂布助焊剂17，提高低熔点金属(例如焊料)的润湿性，同时除去低熔点金属熔融时的氧化物，并发挥对高熔点金属(例如银)的消溶作用，从而可以提高快速熔断性。

此外，通过涂布助焊剂17，即使在最外层的高熔点金属层5b的表面形成以Sn为主成分的无铅焊料等的抗氧化膜7时，也可以除去该抗氧化膜7的氧化物，可以有效地防止高熔点金属层5b的氧化，维持、提高快速熔断性。

符号说明

1熔断器件、2绝缘基板、2a表面、3第1电极、4第2电极、5熔线元件、6覆盖部件、6a侧壁、6b顶面、7保险丝部、8绝缘部、10端子部、11保险丝、17助焊剂、20熔断器件、21嵌合凹部。

Claims (16)

1.一种熔断器件，其具有：

绝缘基板，

在所述绝缘基板上搭载的一个熔线元件或者并联的多个熔线元件，所述熔线元件通过流过超过额定的电流而自身发热从而熔断来阻断通电通路并具备并联的多个保险丝部，当搭载的并联的多个熔线元件时，多个保险丝部作为多个熔线元件，

在所述多个保险丝部之间或所述多个熔线元件之间设置的绝缘部，所述绝缘部防止熔断时并联的所述多个保险丝部彼此或所述多个熔线元件彼此的连接；

所述多个保险丝部包括电阻值不同的保险丝部或所述多个熔线元件包括电阻值不同的熔线元件。

2.一种熔断器件，其具有：

绝缘基板，

在所述绝缘基板上搭载的一个熔线元件或者并联的多个熔线元件，所述熔线元件通过流过超过额定的电流而自身发热从而熔断来阻断通电通路并具备并联的多个保险丝部，当搭载的并联的多个熔线元件时，多个保险丝部作为多个熔线元件，

在所述多个保险丝部之间或所述多个熔线元件之间设置的绝缘部，所述绝缘部防止熔断时并联的所述多个保险丝部彼此或所述多个熔线元件彼此的连接；

所述多个保险丝部或所述多个熔线元件被控制为依次熔断。

3.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

所述多个保险丝部或所述多个熔线元件中，一个保险丝部的一部分或全部截面面积比其他保险丝部的截面面积小，或者一个熔线元件的一部分或全部截面面积比其他熔线元件的截面面积小。

4.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

所述绝缘部设置在最初熔断的所述保险丝部和与该最初熔断的所述保险丝部并联的另一所述保险丝部之间，或设置在最初熔断的所述熔线元件和与该最初熔断的所述熔线元件并联的另一所述熔线元件之间。

5.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

具有在所述绝缘基板上设置的第1电极和第2电极，

所述多个保险丝部或所述多个熔线元件安装在所述第1电极和第2电极之间。

6.如权利要求5所述的熔断器件，其中，

所述绝缘部设置在所述第1电极与所述第2电极之间的区域。

7.如权利要求5所述的熔断器件，其中，

所述熔线元件与所述第1电极和第2电极通过焊料连接。

8.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

所述熔线元件具有低熔点金属层和在所述低熔点金属层上层叠的高熔点金属层，

所述低熔点金属层在所述通电时起到消溶所述高熔点金属层并熔断的作用。

9.如权利要求8所述的熔断器件，其中，

所述熔线元件中，在所述低熔点金属层的上下层叠有所述高熔点金属层。

10.如权利要求8所述的熔断器件，其中，

所述熔线元件是以所述低熔点金属层为内层、所述高熔点金属层为外层的被覆结构。

11.如权利要求8所述的熔断器件，其中，

所述熔线元件中，与所述高熔点金属层的体积相比，所述低熔点金属层的体积大。

12.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

由覆盖部件覆盖所述绝缘基板上的所述熔线元件的阻断部位。

13.如权利要求12所述的熔断器件，其中，

在所述覆盖部件上设置有所述绝缘部。

14.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

在所述绝缘基板的表面设置有所述绝缘部。

15.如权利要求1或2所述的熔断器件，其中，

所述绝缘部通过在所述多个保险丝部之间或所述多个熔线元件之间涂布的绝缘性材料进行固化来形成。

16.一种熔线元件，具有：

并联的多个保险丝部和在所述多个保险丝部之间设置的防止熔断时并联的所述多个保险丝部彼此连接的绝缘部；

所述多个保险丝部包括电阻值不同的保险丝部，因流过超过额定的电流而自身发热从而熔断。