CN108604519B - 电流熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无铅的电流熔断器，该电流熔断器改善到端子部的连接性，并且，能够不招致电阻值的上升地应对电流额定值的提高，另外，能够抑制熔断时的端子部的异常的过热。该电流熔断器具有两个卡合端子部2、2和设置于卡合端子部2、2之间的熔断部3，熔断部3由可熔导体6形成，可熔导体6是使无铅的低熔点金属4和熔点比低熔点金属4更高的无铅的第一高熔点金属5层叠而成的。

Description

电流熔断器

技术领域

本发明涉及一种电流熔断器，该电流熔断器安装于电流路径上，由于超过额定值的电流流通时的自发热而熔断，并将电流路径截断。本申请以2016年2月19日在日本申请的日本专利申请号日本特愿2016-030512为基础而主张优先权，通过参照该申请而将该申请引用于本申请中。

背景技术

一直以来，作为电子/电气设备等的电路的安全装置，如图16(A)(B)所示，使用被称为所谓的带钩熔断器的电流熔断器90，电流熔断器90是在一对钩型端子91、91之间通过焊料等连接介质93而以线状或带状的熔断部92连接而成的。此外，图16(A)是示出现有的电流熔断器的一个示例的俯视图，图16(B)是图16(A)的A-A’截面图。

关于这种电流熔断器90，作为钩型端子91，一般使用铜端子，作为熔断部92，一般使用熔断部件，该熔断部件由将少量的Sn、Ag等添加至铅而得到的线状或带状的容易熔化的合金构成，当规定容量以上的过电流流通于电流熔断器90的电路时，熔断部92瞬时地熔断，从而维持设备的安全性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-352686号公报。

发明内容

发明要解决的课题

关于现有的带钩熔断器，提供在将铅合金等用作熔断部件的熔断部92的两端连接钩型端子91、91的带钩熔断器，或提供由锌合金一体成形出熔断部92和钩型端子91、91的带钩熔断器。然而，铅合金是环境负荷高的有害金属，与镉、汞或这些金属的合金等一并被强烈地要求削减。

关于作为代替铅的材料的Sn合金，由于在与钩型端子91的连接中，在焊接时，Sn合金熔融，因而难以作为熔断部件而采用。另外，关于锌合金，由于熔点为大约400℃，比铅合金更高100℃左右，电阻率为大约6μΩ·cm，相对于铅合金的大约21μΩ·cm而更低1/3以上，因而熔断时的钩型端子91的温度成为高温，存在对连接有带钩熔断器的电路基板的端子部等周边部件或设备主体或使用者造成热影响的风险。因此，需要使熔断部92局部地变细等的加工，但处于电阻值变高而难以应对高的电流额定值的倾向。

于是，本发明的目的在于，提供一种电流熔断器，该电流熔断器改善到端子部的连接性，并且，能够不招致电阻值的上升地应对电流额定值的提高，另外，能够抑制熔断时的端子部的异常的过热。

另外，本发明的目的在于，提供一种无铅的电流熔断器，除了上述之外，该电流熔断器还能够应对环境限制的强化。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明所涉及的电流熔断器具有两个卡合端子部和设置于上述卡合端子部之间的熔断部，上述熔断部由可熔导体形成，该可熔导体是使低熔点金属和熔点比上述低熔点金属更高的第一高熔点金属层叠而成的。

另外，关于本发明所涉及的电流熔断器，上述低熔点金属是Sn或以Sn作为主要成分的合金，上述第一高熔点金属是Ag、Cu或者以Ag或Cu作为主要成分的合金。

发明的效果

依据本发明，由于可熔导体是使低熔点金属和第一高熔点金属层叠的层叠体，因而在到卡合端子部的焊料连接时等，即使在低熔点金属熔融的情况下，也由于被第一高熔点金属覆盖而不熔断，能够进行焊料连接。

另外，由于可熔导体层叠有熔点比第一高熔点金属更低的低熔点金属，因而由于过电流所导致的自发热而从低熔点金属的熔点开始熔融，开始浸蚀第一高熔点金属，第一高熔点金属在比自身的熔点更低的温度下熔融。因此，依据本发明，能够防止卡合端子部的过热，并且，利用低熔点金属对第一高熔点金属的熔蚀作用来迅速地使可熔导体熔断而将电流路径截断。

附图说明

图1(A)是适用本发明的电流熔断器的俯视图，图1(B)是图1(A)的A-A’截面图。

图2(A)是在熔断部设置有变形限制部的电流熔断器的俯视图，图2(B)是图2(A)的A-A’截面图。

图3(A)是形成有非贯通孔的可熔导体的加热前的截面图，图3(B)是图3(A)所示的可熔导体的加热后的截面图。

图4(A)是示出贯通孔内被第二高熔点金属填充的可熔导体的截面图，图4(B)是示出非贯通孔内被第二高熔点金属填充的可熔导体的截面图。

图5(A)是示出设置有截面呈矩形状的贯通孔的可熔导体的截面图，图5(B)是示出设置有截面呈矩形状的非贯通孔的可熔导体的截面图。

图6是示出将第二高熔点金属设置至孔的开口端侧的上侧的可熔导体的截面图。

图7(A)是示出将非贯通孔对置地形成的可熔导体的截面图，图7(B)是示出将非贯通孔非对置地形成的可熔导体的截面图。

图8是示出将第一高熔点粒子掺合于低熔点金属中的可熔导体的截面图。

图9(A)是将粒径比低熔点金属的厚度更小的第一高熔点粒子掺合于低熔点金属中的可熔导体的加热前的截面图，图9(B)是图9(A)所示的可熔导体的加热后的截面图。

图10是示出将第二高熔点粒子压入低熔点金属中的可熔导体的截面图。

图11是示出将第二高熔点粒子压入第一高熔点金属和低熔点金属中的可熔导体的截面图。

图12是示出在第二高熔点粒子的两端形成有突缘部的可熔导体的截面图。

图13(A)是设置有在熔断部形成有槽的变形限制部的电流熔断器的加热前的俯视图，图13(B)是图13(A)的A-A’截面图。

图14(A)是示出卡合端子部和熔断部由可熔导体形成的电流熔断器的俯视图，图14(B)是图14(A)的A-A’截面图。

图15(A)是示出卡合端子部和熔断部由设置有变形限制部的可熔导体形成的电流熔断器的俯视图，图15(B)是图15(A)的A-A’截面图。

图16(A)是示出现有的电流熔断器的一个示例的俯视图，图16(B)是图16(A)的A-A’截面图。

具体实施方式

以下，参照附图的同时，对适用本发明的电流熔断器详细地进行说明。此外，本发明不仅仅限定于以下的实施方式，当然，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够作出各种变更。另外，附图为示意性的图，各尺寸的比率等与实际情况存在不同。具体的尺寸等应该参考以下的说明来判断。另外，当然，在附图彼此之间，也包含彼此的尺寸的关系或比率不同的部分。

[电流熔断器]

如图1所示，适用本发明的电流熔断器1具有两个卡合端子部2、2和设置于卡合端子部2、2之间的熔断部3。两个卡合端子部2、2卡合于电路的端子部之间而以螺丝固定等，由此，电流熔断器1装入该电路的电流路径上。而且，关于电流熔断器1，当规定容量以上的过电流流通于电流熔断器1的电路时，熔断部3瞬时地熔断，将一对卡合端子部2、2之间的电流路径截断，维持设备的安全性。

[卡合端子部]

卡合端子部2具有一部分开放的钩形状或中央开口的大致圆盘形状等、能够相对于未图示的电路的端子部而卡合的众所周知的形状，例如通过螺栓或螺钉等而装卸自由地接合。作为卡合端子部2的材质，只要具有适度的刚性，而且，导电性良好，就未特别限定，适合使用铜、铜镍合金等。

电流熔断器1在一对卡合端子部2、2之间通过焊料等连接材料7而连接有熔断部3，经由熔断部3而导通。此外，连接材料7不限于焊料，还能够使用能够将卡合端子部2和熔断部3导通连接的任一种材料。

[熔断部]

熔断部3在规定容量以上的过电流流通时熔断，将经过一对卡合端子部2、2之间的电流路径截断。熔断部3由可熔导体6形成，可熔导体6是使低熔点金属4和熔点比低熔点金属4更高的第一高熔点金属5层叠而成的。

第一高熔点金属5适合使用例如Ag、Cu或者以Ag或Cu作为主要成分的合金，具有即使在进行到卡合端子部2的连接时或将电流熔断器1以焊料安装于电路基板的端子部的情况下的加热温度下，也不熔融的高熔点。另外，即使在使第一高熔点金属5含有铅的情况下，也优选使含有率成为RoHS指令的1000ppm以下。

只要低熔点金属4是以当由于过电流而导致温度上升且达到既定温度时熔断那样的温度作为熔点的金属，就未特别限定，适合使用作为例如Sn或以Sn为主要成分的合金且一般被称为“无Pb焊料”的材料。低熔点金属4的熔点不一定必须比焊料连接的温度更高，也可以在200℃左右下熔融。另外，低熔点金属4也可以使用在更低的120℃~140℃左右下熔融的Bi、In或含有Bi或In的合金。低熔点金属4通过选择这些金属或使这些金属以既定比例合金化，从而能够自由地设定期望的熔点温度。另外，即使在使低熔点金属4含有铅的情况下，也优选使含有率成为RoHS指令的1000ppm以下。

可熔导体6是使第一高熔点金属5层叠于至少低熔点金属4的表面和背面两表面的层叠体，优选具有低熔点金属4构成内层且第一高熔点金属5构成外层的层叠构造。因此，关于可熔导体6，即使在当到卡合端子部2的焊料连接时等，低熔点金属4熔融的情况下，也由于被第一高熔点金属5覆盖而不熔断，能够进行焊料连接，能够通过与现有技术同样的工序而制造。

另外，由于可熔导体6层叠有熔点比第一高熔点金属5更低的低熔点金属4，因而由于过电流所导致的自发热而从低熔点金属4的熔点开始熔融，开始浸蚀第一高熔点金属5。例如，在由Sn‐Bi类合金或In‐Sn类合金等构成低熔点金属4的情况下，可熔导体6从140℃或120℃左右这一低温开始熔融。然后，电流熔断器1利用低熔点金属4对第一高熔点金属5的浸蚀作用(焊料侵蚀)，由此，第一高熔点金属5在比自身的熔点更低的温度下熔融。因此，可熔导体6能够防止卡合端子部2的过热，并且，利用低熔点金属4对第一高熔点金属5的熔蚀作用来迅速地熔断而将电流路径截断。

另外，由于可熔导体6被高熔点金属覆盖，由此，比与现有的由Cu等高熔点金属构成的电流熔断器相比，能够大幅地降低熔断温度，因而也不需要使熔断部局部地变细等加工，就能够提高额定值而应对大电流。另外，与现有的使用铅类高熔点焊料的可熔导体相比，能够大幅地降低导体电阻，与同一尺寸的现有的电流熔断器等相比，能够大幅地提高电流额定值。另外，与具有相同的电流额定值的现有的电流熔断器相比，能够谋求小型化、薄型化。

此外，可熔导体6能够提高对异常高的电压瞬间地施加至装入有电流熔断器1的电气系统的电涌的抗性(抗脉冲性)。即，可熔导体6不熔断，直到例如100A的电流流通几毫秒那样的情况为止。在这点上，在极短时间内流通的大电流流通于导体的表层(趋肤效应)，因此，由于可熔导体6作为外层而设置有电阻值低的Ag镀敷等的第一高熔点金属5，因而容易使由于电涌而施加的电流流通，能够防止自发热所导致的熔断。因此，与现有的由焊料合金构成的熔断器相比，可熔导体6能够提高对电涌的抗性。

此外，在考虑环境污染的情况下，作为可熔导体6所使用的材料，最好极力控制使用铅或镉、汞或这些金属的合金等有害金属。在目前的带钩熔断器中，可熔导体成为根据电气用品安全法而规定的材料(铅、锡、锌或以这些金属作为主要成分的合金)。如上所述，关于锡类材料，熔融温度低，与铜端子的焊料连接性存在困难点，锌类由于比较高的熔点而存在熔断时的热影响的课题。另外，铅类容易解决那些课题，而且，是目前被排除于环境限制(修正RoHS指令)对象之外，但将来根据社会的要求而可能成为削减对象的材料。

在这点上，依据适用本发明的电流熔断器1，不使用铅类的有害金属，就形成可熔导体6，由此，即使环境限制强化，也能够应对。另外，如上所述，使可熔导体6成为低熔点金属4构成内层且第一高熔点金属5构成外层的层叠构造，由此，即使在与铜的卡合端子部2的焊料连接中，也能够维持形状，而且，即使在熔断时，也能够在低温下熔融，防止卡合端子部2的过热，并且，迅速地熔断而将电流路径截断。

可熔导体6能够通过使用电解镀敷法等成膜技术来在低熔点金属4的表面制造第一高熔点金属5。例如，能够通过在以既定形状成形的焊料箔的表面施行Ag镀敷，从而效率良好地制造可熔导体6。然后，由焊料等连接材料7连接至卡合端子部2。

此外，可熔导体6也可以通过熔接而与卡合端子部2连接。由此，一对卡合端子部2、2也经由可熔导体6而电连接。

另外，可熔导体6优选使低熔点金属4的体积比第一高熔点金属5的体积更大地形成。可熔导体6由于自发热而导致低熔点金属4熔融，由此，熔蚀第一高熔点金属5，由此，能够迅速地熔融、熔断。因此，可熔导体6使低熔点金属4的体积比第一高熔点金属5的体积更大地形成，由此，能够促进该熔蚀作用，迅速地将一对卡合端子部2、2之间截断。

[变形限制部]

另外，可熔导体6也可以形成有变形限制部9，变形限制部9抑制在焊料连接时等熔融的低熔点金属4的流动，限制变形。

如图2所示，变形限制部9是在低熔点金属4设置的一个或多个孔10的侧表面10a的至少一部分被与第一高熔点金属5连续的第二高熔点金属11覆盖而成的。能够通过例如将针等尖锐体扎入低熔点金属4中，或使用金属模具来在低熔点金属4施行冲压加工等，从而形成孔10。另外，孔10以既定图案(例如，四方格子状或六方格子状)遍及低熔点金属4的所有表面而同样地形成。

构成第二高熔点金属11的材料与构成第一高熔点金属5的材料同样地具有不因焊料连接温度而熔融的高熔点。另外，在制造效率上，优选的是，第二高熔点金属11由与第一高熔点金属5相同的材料在第一高熔点金属5的形成工序中一并形成。

如图2所示，这样的可熔导体6在一对卡合端子部2、2之间经由焊料等连接材料7或通过熔接而连接。此时，关于可熔导体6，在低熔点金属4，作为外层而层叠有即使在连接温度下也不熔融的第一高熔点金属5，并且，设置有变形限制部9，由此，即使在暴露于高温环境下的情况下，也能够将可熔导体6的变形抑制于抑制熔断特性的偏差的一定的范围内。因此，即使在大面积化的情况下，可熔导体6也能够抑制熔断特性的变动，能够容易地提高电流熔断器1的额定值。

即，可熔导体6具备变形限制部9，变形限制部9在低熔点金属4开口有孔10，并且，由第二高熔点金属11覆盖孔10的侧表面10a，由此，即使在由于焊料连接等外部热源而在短时间内暴露于低熔点金属4的熔点以上的高热环境的情况下，也由将孔10的侧表面10a覆盖的第二高熔点金属11抑制熔融后的低熔点金属4的流动，并且，支撑构成外层的第一高熔点金属5。因此，能够抑制可熔导体6由于张力而导致熔融后的低熔点金属4凝聚而膨胀，或熔融后的低熔点金属4流出而变薄，局部地发生坍塌(潰れ)或鼓起。

由此，可熔导体6能够防止伴随着在焊料连接时等的温度下局部地坍塌或鼓起等变形而发生的电阻值的变动，维持在既定温度或电流下以既定时间熔断的熔断特性。另外，关于可熔导体6，即使是在搭载有电流熔断器1的电路基板上回流安装另一表面安装零件或将电路基板回流安装于又一电路基板上等反复地暴露于回流温度下的情况，也由变形限制部9抑制变形，能够使熔断特性稳定化，并且，能够提高安装效率。

另外，如后所述，在可熔导体6从一大张元件薄板(element sheet)切出而制造的情况下，低熔点金属4从可熔导体6的侧表面露出，并且，该侧表面经由焊料等连接材料7而与卡合端子部2接触。即使在该情况下，可熔导体6也由变形限制部9抑制熔融后的低熔点金属4的流动，因而也不存在由于从该侧表面吸入熔融后的焊料等连接材料7而导致低熔点金属4的体积增大且电阻值局部地下降的情况。

另外，可熔导体6具备变形限制部9，由此，能够抑制过电流所导致的焦耳热发热的最初的低熔点金属4的熔融阶段的既定变形之外的变形。因此，可熔导体6由变形限制部9抑制发热中的变形，能够使熔断特性稳定化。

[贯通孔/非贯通孔]

在此，孔10也可以如图2(B)所示地作为沿厚度方向贯通低熔点金属4的贯通孔而形成，或也可以如图3(A)(B)所示地作为非贯通孔而形成。在将孔10作为贯通孔而形成的情况下，将孔10的侧表面10a覆盖的第二高熔点金属11与在低熔点金属4的表面和背面层叠的第一高熔点金属5连续。此外，孔10的形状未特别限定，除了圆形之外，还可以是椭圆形、圆角长方形或方形。

另外，在将孔10作为非贯通孔而形成的情况下，如图3(A)所示，优选的是，孔10被第二高熔点金属11覆盖至底表面10b。关于可熔导体6，即使在将孔10作为非贯通孔而形成，由于加热而导致低熔点金属4流动的情况下，也由将孔10的侧表面10a覆盖的第二高熔点金属11抑制流动且支撑构成外层的第一高熔点金属5，因而如图3(B)所示，可熔导体6的厚度变动轻微，熔断特性不变动。

[高熔点金属的填充]

另外，如图4(A)(B)所示，孔10也可以由第二高熔点金属11填充。通过由第二高熔点金属11填充孔10，使得可熔导体6能够提高支撑构成外层的第一高熔点金属5的变形限制部9的强度，进一步抑制可熔导体6的变形，并且，能够通过低电阻化而提高额定值。

如后所述，当例如在开口有孔10的低熔点金属4通过电解镀敷等而形成第一高熔点金属5时，能够同时地形成第二高熔点金属11，通过调整孔径或镀敷条件，从而能够由第二高熔点金属11填埋孔10内。

[截面形状]

另外，如图2(B)或图3、图4所示，孔10也可以形成为截面锥状。关于孔10，通过例如将针等尖锐体扎入低熔点金属4中而开口，从而能够与该尖锐体的形状相应地以截面锥状形成。另外，如图5(A)(B)所示，孔10也可以形成为截面矩形状。关于可熔导体6，通过例如使用与截面矩形状的孔10相应的金属模具来在低熔点金属4进行冲压加工等，从而能够开口有截面矩形状的孔10。

[高熔点金属的一部分覆盖]

此外，关于变形限制部9，孔10的侧表面10a的至少一部分被与第一高熔点金属5连续的第二高熔点金属11覆盖即可，如图6所示，也可以被第二高熔点金属11覆盖至侧表面10a的上侧。另外，关于变形限制部9，在形成低熔点金属4与第一高熔点金属5的层叠体之后，将尖锐体从第一高熔点金属5上扎入，由此，开口或贯通出孔10，并且，将第一高熔点金属5的一部分压入孔10的侧表面10a，由此，也可以作为第二高熔点金属11。

如图6所示，通过使与第一高熔点金属5连续的第二高熔点金属11层叠于孔10的侧表面10a的开口端侧的一部分，从而也能够由在孔10的侧表面10a层叠的第二高熔点金属11抑制熔融后的低熔点金属4的流动，并且，支撑开口端侧的第一高熔点金属5，抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

另外，如图7(A)所示，变形限制部9也可以将孔10作为非贯通孔而形成，并且，在低熔点金属4的一方的面和另一方的面彼此对置地形成。另外，如图7(B)所示，变形限制部也可以将孔10作为非贯通孔而形成，并且，在低熔点金属4的一方的面和另一方的面彼此非对置地形成。通过将非贯通孔10在低熔点金属4的两表面彼此对置或非对置地形成，从而同样地由将各孔10的侧表面10a覆盖的第二高熔点金属11限制熔融后的低熔点金属4的流动，并且，支撑构成外层的第一高熔点金属5。因此，能够抑制可熔导体6由于张力而导致熔融后的低熔点金属4凝聚而膨胀，或熔融后的低熔点金属4流出而变薄，局部地发生坍塌或鼓起。

此外，关于变形限制部9，为了在孔10的侧表面10a通过电解镀敷而覆盖第二高熔点金属11，在制造效率上，优选具备镀敷液能够流入的孔径，例如，孔的最小直径为50μm以上，更优选为70~80μm。此外，孔10的最大直径能够根据与第二高熔点金属11的镀敷界限或可熔导体6的厚度等的关系而适当设定，但存在如下的倾向：如果孔径大，则初始电阻值提高。

另外，关于变形限制部9，优选使孔10的深度成为低熔点金属4的厚度的50%以上。如果孔10的深度比低熔点金属4的厚度的50%更浅，则不能抑制熔融后的低熔点金属4的流动，有可能伴随着可熔导体6的变形而招致熔断特性的变动。

另外，关于变形限制部9，优选使在低熔点金属4形成的孔10以既定密度，例如每15×15mm存在1个以上的密度形成。

另外，关于变形限制部9，优选使孔10形成于当存在过电流时可熔导体6熔断的部位。由于可熔导体6的熔断部位是并非由电流熔断器1的一对卡合端子部2、2支撑，而刚性相对较低的部位，因而在该部位处，容易产生低熔点金属4的流动所导致的变形。因此，通过在可熔导体6的熔断部位开口有孔10，并且，由第二高熔点金属11覆盖侧表面10a，从而能够抑制熔断部位处的低熔点金属4的流动而防止变形。

另外，关于变形限制部9，优选将孔10设置于至少可熔导体6的中央部。关于可熔导体6，两端部由一对卡合端子部2、2支撑、位于从外周起最远的距离的中央部刚性最低，容易产生变形。因此，关于可熔导体6，在该中央部，设置有侧表面10a被第二高熔点金属11覆盖的孔10，由此，能够提高该中央部的刚性，有效地防止变形。

另外，关于变形限制部9，也可以使通过可熔导体6的中心的线的两侧的孔10的数量差或密度差成为50%以下。即，关于变形限制部9，使多个孔10分散配置于可熔导体6，并且，使变形限制部9的效果遍及可熔导体6的所有表面而大致均等地起作用，因而使通过可熔导体6的中心的线的两侧的数量差或密度差成为50%以内。例如，在将三个孔10均等配置于可熔导体6的所有表面，以便通过3点支撑而取得平衡的情况下，通过可熔导体6的中心的线的两侧的孔10的数量差或密度差成为50%。通过熔断器元件的中心的线的两侧的孔10的数量差或密度差成为50%以下，由此，同样地能够提高可熔导体6整体的刚性，有效地防止变形。

[可熔导体的制造方法]

继在低熔点金属4开口出构成变形限制部9的孔10之后，使用镀敷技术来在低熔点金属4成膜出高熔点金属，由此，能够制造可熔导体6。例如，继在长条状的焊料箔开口出既定孔10之后，在表面施行Ag镀敷，由此，制造元件带(element ribbon)，通过在使用时根据尺寸而切断元件带，从而能够效率良好地制造可熔导体6，另外，能够容易地使用可熔导体6。

在此，在现有的仅由低熔点金属与高熔点金属的层叠构造构成的可熔导体中，由于担心焊料等连接材料7从切断面流入或低熔点金属4从切断面流出，因而还有必要研究为了避免切断面与连接材料7的接触而使两端部弯曲等加工，产生制造工时数增加或阻碍电流熔断器1的小型化等不合适。

在这点上，关于可熔导体6，由于即使低熔点金属4从切断面露出，也由变形限制部9抑制熔融后的低熔点金属4的流动，因而能够抑制连接材料7从切断面流入或低熔点金属4从切断面流出，能够防止伴随着厚度的变动而发生的电阻值的偏差和熔断特性的变动。因此，也不需要切断面露出的两端部的弯曲这一加工，能够谋求制造效率的提高或电流熔断器1的小型化。

此外，关于可熔导体6，通过使用蒸镀等薄膜形成技术或其它众所周知的层叠技术，从而也能够形成使低熔点金属4和第一高熔点金属5层叠的可熔导体6。

此外，关于可熔导体6，也可以在构成外层的第一高熔点金属5的表面形成未图示的防氧化膜。关于可熔导体6，外层的第一高熔点金属5进一步被防氧化膜覆盖，由此，在例如作为第一高熔点金属5 而形成有Cu镀敷层的情况下，也能够防止Cu的氧化。因此，关于可熔导体6，能够防止由于Cu的氧化而导致熔断时间变长的事态，能够在短时间内熔断。

另外，关于可熔导体6，作为第一高熔点金属5，能够使用Cu等便宜，但容易氧化的金属，能够不使用Ag等高价的材料来形成。

第一高熔点金属5的防氧化膜能够使用与低熔点金属4相同的材料，能够使用例如以Sn作为主要成分的无Pb焊料。另外，能够通过在第一高熔点金属5的表面施行锡镀敷而形成防氧化膜。此外，防氧化膜还能够由Au镀敷或预焊剂形成。

[元件薄板]

另外，可熔导体6也可以从一大张元件薄板以期望的尺寸切出。即，也可以通过形成一大张元件薄板，将多个任意尺寸的可熔导体6切出多个而形成，其中该元件薄板由遍及所有表面而同样地形成有变形限制部9的低熔点金属4与第一高熔点金属5的层叠体构成。关于从元件薄板切出的可熔导体6，变形限制部9遍及所有表面而同样地形成，因此，由于即使低熔点金属4从切断面露出，也由变形限制部9抑制熔融后的低熔点金属4的流动，因而能够抑制焊料等连接材料7从切断面流入或低熔点金属4从切断面流出，能够防止伴随着厚度的变动而发生的电阻值的偏差和熔断特性的变动。

另外，在通过继在上述的长条状的焊料箔开口出既定孔10之后，在表面施行电解镀敷，从而制造元件带，将元件带切断成既定长度的制法中，根据元件带的宽度而规定可熔导体6的尺寸，有必要按每个尺寸制造元件带。

然而，通过形成一大张元件薄板，从而能够以期望的尺寸切出可熔导体6，尺寸的自由度变高。

另外，如果在长条状的焊料箔施行电解镀敷，则在电场集中的长度方向上的侧缘部厚厚地镀敷第一高熔点金属5，难以得到均匀的厚度的可熔导体6。因此，在电流熔断器1中，由于可熔导体6的该壁厚部位的配置而导致熔断特性变化，因此，还产生配置上的制约。

然而，通过形成一大张元件薄板，从而能够避开该壁厚部位而切出可熔导体6，能够遍及所有表面而得到均匀的厚度的可熔导体6。因此，关于从元件薄板切出的可熔导体6，也不因配置而导致熔断特性变化，配置的自由度高，能够谋求熔断特性的稳定化。

[高熔点粒子]

另外，关于可熔导体6，如图8所示，也可以通过将熔点比低熔点金属4更高的第一高熔点粒子13掺合于低熔点金属4中，从而形成变形限制部9。第一高熔点粒子13使用具有即使在焊料接合温度下，也不熔融的高熔点的物质，能够使用例如由Cu、Ag、Ni等金属或含有这些金属的合金构成的粒子、玻璃粒子、陶瓷粒子等。另外，第一高熔点粒子13是球状、鳞片状等，不论其形状如何都可以。此外，关于第一高熔点粒子13，在使用金属或合金等的情况下，与玻璃或陶瓷相比而比重大，因而熟识性(馴染み)良好，分散性优异。

在将第一高熔点粒子13掺合于低熔点金属材料中之后，通过以带状成型等而形成第一高熔点粒子13以单层分散配置的低熔点金属4，随后，层叠第一高熔点金属5，由此，形成变形限制部9。另外，关于变形限制部9，也可以在层叠第一高熔点金属5之后，沿厚度方向挤压可熔导体6，由此，使第一高熔点粒子13密合于第一高熔点金属5。由此，关于变形限制部9，第一高熔点金属5由第一高熔点粒子13支撑，即使在由于加热而导致低熔点金属4熔融的情况下，也由第一高熔点粒子13抑制低熔点金属4的流动，并且，支撑第一高熔点金属5，能够抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

另外，关于变形限制部9，如图9(A)所示，也可以将粒径比低熔点金属4的厚度更小的第一高熔点粒子13掺合于低熔点金属4中。在该情况下，如图9(B)所示，关于变形限制部9，也由第一高熔点粒子13抑制熔融后的低熔点金属4的流动，并且，支撑第一高熔点金属5，能够抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

另外，关于可熔导体6，如图10所示，也可以通过使熔点比低熔点金属4更高的第二高熔点粒子15压入低熔点金属4中，从而形成变形限制部9。第二高熔点粒子15能够使用与上述的第一高熔点粒子13同样的物质。

将第二高熔点粒子15通过压入而埋入低熔点金属4中，随后，使第一高熔点金属5层叠，由此，形成变形限制部9。此时，优选的是，第二高熔点粒子15沿厚度方向贯通低熔点金属4。由此，关于变形限制部9，第一高熔点金属5由第二高熔点粒子15支撑，即使在由于加热而导致低熔点金属4熔融的情况下，也由第二高熔点粒子15抑制低熔点金属4的流动，并且，支撑第一高熔点金属5，能够抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

另外，关于可熔导体6，如图11所示，也可以通过使熔点比低熔点金属4更高的第二高熔点粒子15压入第一高熔点金属5和低熔点金属4中，从而形成变形限制部9。

通过将第二高熔点粒子15压入低熔点金属4与第一高熔点金属5的层叠体中而埋入低熔点金属4内，从而形成变形限制部9。此时，优选的是，第二高熔点粒子15沿厚度方向贯通低熔点金属4和第一高熔点金属5。由此，关于变形限制部9，第一高熔点金属5由第二高熔点粒子15支撑，即使在由于加热而导致低熔点金属4熔融的情况下，也由第二高熔点粒子15抑制低熔点金属4的流动，并且，支撑第一高熔点金属5，能够抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

此外，关于变形限制部9，也可以在低熔点金属4形成孔10，并且，使第二高熔点金属11层叠，进一步将第二高熔点粒子15插入该孔10内。

另外，关于变形限制部9，如图12所示，也可以在第二高熔点粒子15，设置接合于第一高熔点金属5的突缘部16。例如，在使第一高熔点粒子13压入第一高熔点金属5和低熔点金属4中之后，沿厚度方向挤压可熔导体6，将第二高熔点粒子15的两端坍塌，由此，能够形成突缘部16。由此，关于变形限制部9，第一高熔点金属5通过与第二高熔点粒子15的突缘部16接合而被更牢固地支撑，即使在由于加热而导致低熔点金属4熔融的情况下，也由第二高熔点粒子15抑制低熔点金属4的流动，并且，由突缘部16支撑第一高熔点金属5，能够进一步抑制可熔导体6的局部的坍塌或膨胀的发生。

[变形例1]

此外，关于上述的变形限制部9，如图13(A)(B)所示，也可以在低熔点金属4设置一个或多个槽17，由与第一高熔点金属5连续的第二高熔点金属11覆盖该槽17的侧表面17a的至少一部分。能够通过例如使用金属模具来在低熔点金属4施行冲压加工等而形成槽17。另外，槽17也可以如图13(A)所示地沿着可熔导体6的通电方向形成，或也可以沿与通电方向正交或斜交的方向形成。

也能够通过由被第二高熔点金属11覆盖的槽17构成的变形限制部9而抑制熔融后的低熔点金属4的流动，防止可熔导体6的局部的坍塌或鼓起，使熔断特性稳定化。

[变形例2]

此外，在上述的电流熔断器1中，由构成熔断部3的可熔导体6形成，在卡合端子部2、2之间连接，但适用本发明的电流熔断器也可以如图14(A)(B)所示地由可熔导体6形成一对卡合端子部2、2和熔断部3。例如通过焊料箔等低熔点金属4而将一对卡合端子部2、2和熔断部3冲裁成一体地形成的形状，随后施行Ag镀敷，由此，能够形成图14所示的电流熔断器20。

关于电流熔断器20，卡合端子部2、2相对于电路的端子部而卡合，并且，由例如螺栓或螺钉等接合，由此，比熔断部3相对地更低电阻化，而且，通过向电路的端子部散热而使卡合端子部2、2冷却，因而如果过电流流通，则熔断部3熔断。

另外，电流熔断器20也可以如图15(A)(B)所示地在可熔导体6设置上述的变形限制部9。设置于电流熔断器20的变形限制部9与形成于上述电流熔断器1的变形限制部9同样地包含各种变形例。由设置有变形限制部9的可熔导体6形成卡合端子部2、2，由此，即使在卡合端子部2、2通过螺栓或螺钉等而接合于电路基板的情况下，也能够抑制螺丝紧固压力所导致的变形，能够抑制电阻值或熔断时间的变动，使熔断特性稳定化。

另外，关于电流熔断器20，由可熔导体6一体成形出卡合端子部2、2和熔断部3，因此，由于可熔导体6的熔融温度低至例如300℃左右，因而能够做到将熔融时的卡合端子部2、2的温度抑制得较低的事情，作为卡合端子部2、2的过热对策，也不存在使熔断部3局部地狭小化的必要性，也容易应对低电阻化所导致的大电流。此外，在电流熔断器20中，也能够出于调整电阻值的目的来调整熔断部的宽度。

此外，通过在形成低熔点金属4与第一高熔点金属5的层叠体之后，冲裁成图14或图15所示的既定的熔断器形状，从而能够形成电流熔断器20，但由于低熔点金属4从切断面露出，因而在基于该制法的情况下，优选如图15所示地预先形成变形限制部9。

符号说明

1 电流熔断器，2 卡合端子部，3 熔断部，4 低熔点金属，5 第一高熔点金属，6 可熔导体，7 连接材料，9 变形限制部，10 孔，10a 侧表面，10b 底表面，11 第二高熔点金属，13 第一高熔点粒子，15 第二高熔点粒子，16 突缘部，17 槽，20 电流熔断器。

Claims (15)

1.一种电流熔断器，具有：

两个卡合端子部；以及

设置于所述卡合端子部之间的熔断部，

所述熔断部由可熔导体形成，该可熔导体是使低熔点金属和熔点比所述低熔点金属更高的第一高熔点金属层叠而成的， 关于所述可熔导体，所述低熔点金属的体积比所述第一高熔点金属的体积更大，

所述可熔导体在两个所述卡合端子部上用焊料连接，所述低熔点金属层的熔点为所述焊料的连接温度以下，

所述可熔导体中的铅含有率为1000ppm(重量)以下，

所述可熔导体由于过电流所导致的自发热而所述低熔点金属熔融，熔融的所述低熔点金属浸蚀所述第一高熔点金属，在比所述高熔点金属的熔点更低的温度下熔断。

2.根据权利要求1所述的电流熔断器，其特征在于，所述可熔导体和所述两个卡合端子部通过熔接而连接。

3.根据权利要求1所述的电流熔断器，其特征在于，所述卡合端子部和所述熔断部由所述可熔导体形成。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电流熔断器，其特征在于，所述可熔导体是使所述第一高熔点金属层叠于至少所述低熔点金属的表面和背面两表面而成的层叠体。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电流熔断器，其特征在于，所述低熔点金属是Sn或以Sn作为主要成分的合金，所述第一高熔点金属是Ag、Cu或者以Ag或Cu作为主要成分的合金。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的电流熔断器，其特征在于，在所述可熔导体，设置有限制变形的变形限制部。

7.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部是设置于所述低熔点金属的一个或多个孔的侧表面的至少一部分被与所述第一高熔点金属连续的第二高熔点金属覆盖而成的。

8.根据权利要求7所述的电流熔断器，其特征在于，所述孔是贯通孔或非贯通孔。

9.根据权利要求7所述的电流熔断器，其特征在于，所述孔由所述第二高熔点金属填充。

10.根据权利要求7所述的电流熔断器，其特征在于，所述孔的形状是圆形、椭圆形、圆角长方形或方形。

11.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部是将熔点比所述低熔点金属更高的第一高熔点粒子掺合于所述低熔点金属中而成的。

12.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部是使熔点比所述低熔点金属更高的第二高熔点粒子压入所述低熔点金属中而成的。

13.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部是使熔点比所述低熔点金属更高的第二高熔点粒子压入所述第一高熔点金属和所述低熔点金属的层叠体中而成的。

14.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部是在所述可熔导体与所述卡合端子部的连接中，抑制所述可熔导体的熔融的所述低熔点金属的流动，抑制所述可熔导体的变形和电阻值变动。

15.根据权利要求6所述的电流熔断器，其特征在于，所述变形限制部抑制在所述可熔导体的一部分成形的两个所述卡合端子部的螺丝紧固压力所导致的变形。

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