CN111527580A - 熔丝器件 - Google Patents

Abstract

为了提高额定值而使用具有相应大小的熔丝元件并维持绝缘性能。具有熔丝元件2和容纳熔丝元件2的壳体3，壳体3在朝向容纳熔丝元件2的内部8的内壁表面8a的至少一部分具有因与上述熔丝元件2的熔断相伴随的热而表面发生熔融的树脂部4。

Description

熔丝器件

技术领域

本技术涉及一种熔丝器件，其安装在电流通路上，当流过超过额定值的电流时熔丝元件因自发热而熔断，将该电流通路阻断；特别是涉及能够应对高额定值、大电流用途的熔丝器件。

本申请以2018年1月10日在日本申请的日本专利申请号特愿2018-001900为基础主张优先权，该申请通过参照引用至本申请。

背景技术

以往，使用了在流过超过额定值的电流时由于自发热而熔断、将该电流通路阻断的熔丝元件。作为熔丝元件，例如多使用将焊料封入玻璃管而得的支架固定型熔断器、在陶瓷基板表面印刷Ag电极而得的芯片熔断器、使铜电极的一部分变细而组装入塑料壳体的旋紧或插入型熔断器等。

但上述现有的熔丝元件被指出电流额定值低、此外如果通过大型化而提高额定值则速断性差这样的问题。

此外，假设为回流安装用的速断熔丝器件的情况下，为了不会因回流焊的热而熔融，一般而言，对于熔丝元件，熔点为300℃以上的加Pb高熔点焊料在熔断特性上是优选的。但是，在RoHS指令等中，含Pb焊料的使用仅仅是受限制地被允许，认为今后无Pb化的要求会加强。

即，作为熔丝元件，要求能够提高额定值而应对大电流、具备在超过额定值的过电流时将电流通路迅速地阻断的速熔断性。

因此，提案有在具备第1电极、第2电极的绝缘基板上，跨着该第1电极、第2电极之间搭载熔丝元件的熔丝器件(参照文献1)。

文献1记载的熔丝器件如果安装在电路基板等上则熔丝元件的第1电极、第2电极间被组装入电流通路的一部分，如果流过比额定值高的值的电流，则熔丝元件由于自发热而熔融，将电流通路阻断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-209467号公报

发明内容

发明所要解决的课题

这里，这种熔丝器件的用途正从电子设备扩展至产业用设备、电动汽车、电动自行车、汽车等大电流且高电压的用途。因此，随着搭载的电子设备、电池组等的高容量化、高额定值化，熔丝器件要求电流额定值的进一步提高。

为了提高电流额定值，通过使熔丝元件大型化来实现低电阻化是有效的。但是，为了提高熔丝器件的电流额定值，需要取得熔丝元件的导体电阻的降低与电流通路的阻断时的绝缘性能之间的平衡。即，为了流过更多的电流，有必要降低导体电阻，因此有必要增大熔丝元件的截面面积。另一方面，如图15的(A)、(B)所示那样，存在电流通路的阻断时因所产生的电弧放电而导致构成熔丝元件80的金属体80a向周围飞散、形成新的电流通路81的担忧，熔丝元件的截面面积越大，该风险越高。

容纳高电流额定值的熔丝元件80的壳体多使用陶瓷材料，这是因为，陶瓷材料的导热率高，高效捕捉熔丝元件80的高温熔融飞散物(冷阱)，其结果，在壳体内壁上形成有连续的传导路径。

此外，以往的应对高电压的电流熔断器中，消弧剂的封入、螺旋熔断器的制造这些哪一个都需要复杂的材料、加工过程，对熔丝器件的小型化、电流的高额定值化方面是不利的。

如上所述，希望开发出为了提高额定值而使用具有相应大小的熔丝元件、同时能够维持绝缘性能、而且构成简单还能够实现小型化、制造工序简化的熔丝器件。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本技术涉及的熔丝器件具有熔丝元件和容纳上述熔丝元件的壳体，上述壳体在朝向容纳上述熔丝元件的内部的内壁表面的至少一部分具有因与上述熔丝元件的熔断相伴随的热而表面发生熔融的树脂部。

此外，本技术涉及的熔丝器件具有熔丝元件和容纳上述熔丝元件的壳体，上述壳体在朝向容纳上述熔丝元件的内部的内壁表面的至少一部分具有捕捉上述熔丝元件的熔融飞散物的树脂部。

发明的效果

根据本技术，在容纳熔丝元件的壳体的内壁表面的至少一部分具有捕捉熔丝元件的熔融飞散物的树脂部，因此通过熔融飞散物被树脂部捕捉而能够防止其连续地附着在蔓延至熔丝元件的通电方向的两端的内壁面上。因此，根据本发明，能够防止由于熔丝元件的熔融飞散物连续地附着在壳体内壁表面而熔断的熔丝元件的两端短路的情况。

附图说明

[图1]图1为显示应用本技术的熔丝器件的截面图，(A)显示熔丝元件熔断前，(B)显示熔丝元件熔断后。

[图2]图2的(A)为显示由树脂部捕捉熔融飞散物的状态的截面图，图2的(B)为显示未设置树脂部、在壳体的内壁表面形成有熔融飞散物的堆积层的状态的截面图。

[图3]图3为显示应用本技术的熔丝器件的变形例的截面图，(A)显示熔丝元件熔断前，(B)显示熔丝元件熔断后。

[图4]图4的(A)为描绘由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体的内壁表面的SEM图像，图4的(B)为描绘熔丝元件的熔融飞散物附着在由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体上的状态的SEM图像，图4的(C)为描绘将熔丝元件的熔融飞散物附着在由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体上的状态进一步放大的SEM图像。

[图5]图5的(A)为描绘由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体的内壁表面的SEM图像，图5的(B)为描绘熔丝元件的熔融飞散物附着在由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体上的状态的SEM图像，图5的(C)为描绘将熔丝元件的熔融飞散物附着在由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体上的状态进一步放大的SEM图像。

[图6]图6的(A)为显示成为在低熔点金属层的上下表面层叠有高熔点金属层的层叠结构的熔丝元件的外观立体图，图6的(B)为显示成为低熔点金属层从两端面露出、外周被高熔点金属层被覆的被覆结构的熔丝元件的外观立体图。

[图7]图7为显示设有变形限制部的熔丝元件的截面图。

[图8]图8为显示熔丝器件的电路构成的图，(A)显示熔丝元件熔断前，(B)显示熔丝元件熔断后。

[图9]图9为显示应用本技术的熔丝器件的变形例的图，(A)为外观立体图，(B)为截面图。

[图10]图10为显示图9所示熔丝器件的变形例的熔断后的图，(A)为取下覆盖构件的状态的外观立体图，(B)为截面图。

[图11]图11为显示应用本技术的熔丝器件的变形例的截面图。

[图12]图12为显示应用本技术的熔丝器件的变形例的截面图。

[图13]图13为显示应用本技术的熔丝器件的变形例的图，(A)为显示具有搭载有熔丝元件的发热体的基础构件的顶视图，(B)为截面图。

[图14]图14为图13所示熔丝器件的电路图，(A)显示熔丝元件熔断前，(B)显示熔丝元件熔断后。

[图15]图15为显示以往的熔丝器件的截面图，(A)显示熔丝元件熔断前，(B)显示熔丝元件熔断后。

具体实施方式

以下参照附图详细地对应用本技术的熔丝器件进行说明。需说明的是，本技术并非仅限于以下的实施方式，毋庸置疑，在不脱离本技术宗旨的范围内，可以有各种变更。此外，附图为示意性的，有时各尺寸的比率等与实际的情形是不同的。具体的尺寸等应当参考以下的说明来判断。此外，毋庸置疑，附图相互间也包括相互的尺寸关系、比率不同的部分。

[熔丝器件]

本技术涉及的熔丝器件1为实现了小型且高额定值的熔丝器件，平面尺寸3～5mm×5～10mm、高度2～5mm，为小型，且电阻值为0.2～1mΩ、50～150A额定值，实现了高额定值化。需说明的是，本发明当然能够应用于具备所有尺寸、电阻值和电流额定值的熔丝器件。

如图1的(A)、(B)所示，应用本技术的熔丝器件1具有熔丝元件2和容纳熔丝元件2的壳体3。熔丝器件1中，熔丝元件2的通电方向的两端部从壳体3的导出口7导出。熔丝元件2中，通过导出口7导出的两端部向外方延长，形成与图中未显示的外部电路的连接电极连接的端子部2a、2b。熔丝器件1中，端子部2a、2b与组装有熔丝器件1的电路的端子连接，由此构成该电路的电流通路的一部分。熔丝元件2由于通入超过额定值的电流而自发热(焦耳热)从而熔断，将组装有熔丝器件1的电路的电流通路阻断。

其中，熔丝元件2的端子部2a、2b与外部电路的连接电极的连接可以通过焊接等公知的方法来进行。此外，熔丝器件1也可以将端子部2a、2b与作为能够应对大电流的外部连接端子的金属板连接。熔丝元件2的端子部2a、2b与金属板的连接可以利用焊料等连接材料来连接，也可以使端子部2a、2b夹持于与金属板连接的夹具端子，或者也可以通过将端子部2a、2b或夹具端子用具有导通性的螺丝旋紧于金属板上来进行。

[壳体]

壳体3例如可以由工程塑料、氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的构件形成，此外，壳体3可以通过模具成型、粉末成型等针对材料的制法来制造。

此外，如图1所示，壳体3设有将容纳的熔丝元件2的通电方向的两端部导出的导出口7。导出口7在壳体3的相对的壁部形成，支撑熔丝元件2的通电方向的两端部，同时对壳体3内的容纳空间8以中空状进行支撑。

这里，壳体3优选由氧化铝等导热率较高的陶瓷材料形成。壳体3通过使用导热性优异的陶瓷材料，从而有效地将熔丝元件2因过电流而产生的热释放至外部，使以中空方式被支撑的熔丝元件2能够在局部过热、熔断。因此，熔丝元件2只在限定的部位熔断，熔融飞散物的量和附着区域也是被限定的。

[树脂部]

容纳熔丝元件2的壳体3具有容纳熔丝元件2的容纳空间8，在朝向熔丝元件2的内壁表面8a的至少一部分具有捕捉熔丝元件2熔断时产生的熔融飞散物的树脂部4。树脂部4例如在内壁表面8a的与容纳在壳体3中的熔丝元件2的通电方向的中间位置相对的位置、遍及与熔丝元件2的通电方向正交的方向而形成，即遍及包围熔丝元件2周围的内壁表面8a的整个外周而形成。由此，树脂部4在容纳空间8内按照在与上述熔丝元件的通电方向正交的方向上遮挡位于以中空形式支撑熔丝元件2的一对导出口7、7之间的内壁表面8a的方式形成。

关于树脂部4，如果在熔丝元件2熔断时高温的熔融飞散物11附着，则如图2的(A)所示捕捉该熔融飞散物11的同时，由于与熔断相伴随的辐射热、熔融飞散物11的高热而熔融，大量的熔融飞散物11中的一部分侵入树脂部4内部。

此外，在树脂部4表面，熔融飞散物11比陶瓷材料更难冷却，由于熔融飞散物11本身的热、与熔丝元件2的熔断相伴随的辐射热等，熔融飞散物11凝聚而大型化。进一步，由于反复的熔融飞散物11的飞散流，被捕捉的一部分熔融飞散物11被放出。

由此，壳体3中，熔融飞散物11不会在树脂部4堆积而连续，通过树脂部4从导出口7导出的熔丝元件2的两端部间被电绝缘。因此，熔丝器件1中，即使在熔丝元件2的熔融飞散物11附着在壳体3的内壁表面8a的情况下，也能够防止因熔丝元件2的熔融飞散物11而导致的熔丝元件2的通电方向的两端短路的情况，能够维持高的绝缘电阻。

树脂部4使用如下的材料形成：捕捉高温的熔融飞散物11，且由于熔融飞散物11的高热而熔融，熔融飞散物11的一部分侵入树脂部4内部；优选使用熔点为400℃以下、更优选为回流温度(例如260℃)以上的材料形成，或者优选使用导热率为1W/m·K以下的材料形成。

作为树脂部4的材料，例如可以使用尼龙系(尼龙46、尼龙66、尼龙6、尼龙4T、尼龙6T、尼龙9T、尼龙10T等)或氟系(PTFE、PFA、FEP、ETFE、EFEP、CPT、PCTFE等)树脂材料来形成。

此外，树脂部4可以在壳体3的内壁表面8a根据树脂部4的材料而通过涂布、印刷、蒸镀、溅射、其他公知的树脂膜、树脂层形成方法来形成。此外，树脂部4可以由1种树脂材料形成，也可以层叠多种树脂材料而形成。

其中，树脂部4通过如图1所示在与熔丝元件2的通电方向的中间位置相对的位置形成，能够有效地进行绝缘。熔丝元件在流过超过额定值的过电流、因自发热而熔断时，从支撑熔丝元件2的通电方向的两端的导出口7放热，因此容易在距离导出口7最远的熔丝元件2的通电方向的中间位置过热、熔断。因此，通过在与该中间位置相对的位置配置树脂部4，能够切实地捕捉熔融飞散物11。

此外，树脂部4也可以如图3的(A)、(B)所示，遍及壳体3的内壁表面8a的整面而形成。另外，还可以任意地设计在壳体3的内壁表面8a上形成的树脂部4的形成位置、形成图案。

[耐漏电起痕性]

其中，随着电流额定值的提高，熔丝元件2由于过电流导致的自发热阻断时的发热量也增多，因而对于壳体3的热影响也增大。例如，如果熔丝器件的电流额定值上升至100A水平、且额定电压上升至60V水平，则担心有如下的现象：由于电流阻断时的电弧放电，壳体3的与熔丝元件2相对的表面、树脂部4炭化，有漏电流流过而绝缘电阻降低，或者起火、器件框体破损或从搭载基板偏离或脱落。

作为迅速终止电弧放电而将电路阻断的对策，还提案有在中空壳体内填充消弧剂的部件、将熔丝元件呈螺旋状卷绕在放热材料周围而产生时滞的应对高电压的电流熔断器。但以往的应对高电压的电流熔断器中，消弧剂的封入、螺旋熔断器的制造这样的哪一个都需要复杂的材料、加工过程，在熔丝器件的小型化、电流的高额定值化方面是不利的。

因此，熔丝器件1优选由耐漏电起痕性为250V以上的材料来形成树脂部4。由此，即使与电流额定值的提高相伴随的过电流导致发热阻断时的电弧放电大规模化，也能够防止树脂部4的炭化，防止漏电流的发生导致的绝缘电阻的降低、起火导致的壳体3的破损。

作为构成树脂部4的具有耐漏电起痕性的材料，优选尼龙系材料。通过使用尼龙系塑料材料，可以将树脂部4的耐漏电起痕性设为250V以上。耐漏电起痕性可以通过基于IEC60112的试验求出。

构成树脂部4的尼龙系塑料材料中，特别优选使用尼龙46、尼龙6T、尼龙9T。由此，能够使树脂部4的耐漏电起痕性提高至600V以上。

[绝缘电阻]

此外，在如上所述使以中空方式被保持的熔丝元件2局部过热、熔断、将熔融飞散物的量和附着区域抑制在限定的范围一点上，壳体3优选由导热性优异的陶瓷材料形成。另一方面，由陶瓷材料构成的壳体3导热率优异，因而如果高热的熔融飞散物11附着在壳体3的内壁表面8a，则会迅速冷却，容易如图2的(B)所示形成熔融飞散物11的堆积层，存在在熔丝元件2的端子部2a、2b间通过堆积的熔融飞散物11产生漏电流的可能。

因此，熔丝器件1中，通过形成树脂部4，如图2的(A)所示，捕捉熔融飞散物11，同时，树脂部4由于与熔断相伴随的辐射热、熔融飞散物11的高热而与熔融飞散物11一起熔融，从而能够抑制熔融飞散物11导致的堆积层的形成。

即，熔丝器件1通过使用由陶瓷材料构成的壳体3，能够使以中空方式被保持的熔丝元件2局部过热、熔断，将熔融飞散物的量和附着区域抑制在限定的范围，同时，通过在利用树脂部4捕捉熔融飞散物11的同时树脂部4熔融，防止熔融飞散物11的堆积层的形成，防止漏电流的发生，维持高的绝缘电阻(例如10¹³kΩ水平)。

[实施例]

图4的(A)为描绘由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体的内壁表面的SEM图像，图4的(B)为描绘熔丝元件2的熔融飞散物11附着在由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体上的状态的SEM图像，图4的(C)为描绘将熔丝元件2的熔融飞散物11附着在由氧化铝(陶瓷材料)构成的壳体上的状态进一步放大的SEM图像。图5的(A)为描绘由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体的内壁表面的SEM图像，图5的(B)为描绘熔丝元件2的熔融飞散物11附着在由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体上的状态的SEM图像，图5的(C)为描绘将熔丝元件2的熔融飞散物11附着在由尼龙46(尼龙系树脂材料)构成的壳体上的状态进一步放大的SEM图像。

如图4的(B)、(C)所示可知，熔融飞散物11致密地附着在氧化铝表面，形成堆积层。

另一方面，如图5的(B)、(C)所示可知，熔丝元件2的熔融飞散物11稀疏地附着在尼龙46表面，此外，形成了由于与熔断相伴随的辐射热、熔融飞散物11的热导致尼龙46表面熔融而出现的空隙。以这种方式，熔融飞散物11不会连续地堆积在树脂材料表面，此外通过熔融飞散物11侵入树脂材料凹陷而出现的空隙，变得难以形成漏电流的通路。

测定该图4、图5所示壳体的绝缘电阻(阻断条件：300A/62V)，结果，图4所示氧化铝制壳体的绝缘电阻降至80kΩ，而图5所示尼龙46制壳体的绝缘电阻为1.8×10¹³kΩ。

虽然尼龙46制壳体具有优异的绝缘电阻，但尼龙46等树脂的导热性低，无法使熔丝元件2的发热有效地释放，熔丝元件2的熔断区域变为宽的范围。因此，大量的熔融飞散物11飞散，此外，向壳体内面的附着区域也变为宽的范围。因此，在实现高额定值化的基础上要实现熔丝器件的小型化的情况下，为了维持高的绝缘电阻，优选熔融飞散物11的量抑制至最小限度，向壳体内面的附着区域也限定性地被抑制。

这一点正如上所述，熔丝器件1通过使用由陶瓷材料构成的壳体3，能够使以中空方式被保持的熔丝元件2局部过热、熔断，将熔融飞散物的量和附着区域抑制在限定的范围，同时，通过在利用树脂部4捕捉熔融飞散物11的同时树脂部4熔融，防止熔融飞散物11的堆积层的形成，防止漏电流的发生，维持高的绝缘电阻(例如10¹³kΩ水平)，因此是有利的。

[熔丝元件]

接下来，对熔丝元件2进行说明。熔丝元件2是焊料或以Sn为主要成分的无Pb焊料等低熔点金属、或者低熔点金属与高熔点金属的层叠体。例如如图6所示，熔丝元件2是由内层和外层构成的层叠结构体，具有低熔点金属层9作为内层、具有高熔点金属层10作为层叠于低熔点金属层9的外层。

低熔点金属层9优选为以Sn为主要成分的金属，是一般被称为“无Pb焊料”的材料。低熔点金属层9的熔点没有必要一定比回流温度(例如260℃)高，可以是在200℃左右熔融。高熔点金属层10是层叠于低熔点金属层9表面的金属层，例如，由以Ag或者Cu或它们中的任一种为主要成分的金属构成，具有即使在利用回流炉将熔丝器件1安装在外部电路基板上时也不熔融的高的熔点。

熔丝元件2通过在成为内层的低熔点金属层9上层叠高熔点金属层10作为外层，即使在回流温度超过低熔点金属层9的熔融温度时，熔丝元件2也不至于熔断。因此，熔丝器件1可以通过回流有效地安装。

此外，熔丝元件2在有规定的额定电流流过期间即使自发热也不会熔断。而且，如果有比额定值高的电流流过，则由于自发热，从低熔点金属层9的熔点开始熔融，能够迅速将端子部2a、2b间的电流通路阻断。例如，由Sn-Bi系合金、In-Sn系合金等构成低熔点金属层9的情况下，熔丝元件2从140℃、120℃左右那样的低温开始熔融。此时，熔丝元件2例如通过使用含有40％以上Sn的合金作为低熔点金属，熔融的低熔点金属层9对高熔点金属层10进行熔蚀，从而高熔点金属层10在低于熔融温度的温度发生熔融。因此，熔丝元件2可以利用低熔点金属层9带来的高熔点金属层10的熔蚀作用而在短时间内熔断。

此外，熔丝元件2是在成为内层的低熔点金属层9上层叠高熔点金属层10而构成的，因此能够使熔断温度与以往的由高熔点金属构成的芯片熔断器等相比大幅降低。因此，熔丝元件2通过形成为比高熔点金属元件宽的宽度、形成为在通电方向较短，能够使电流额定值大幅提高，同时实现小型化，且抑制热对于与电路基板连接的部位的影响。此外，与具有相同电流额定值的以往的芯片熔断器相比，能够实现小型化、薄型化，速熔断性也优异。

此外，熔丝元件2能够提高对组装有熔丝器件1的电气系统被瞬间施加异常高的电压时的浪涌的耐性(耐脉冲性)。即，熔丝元件2例如即使在有100A电流流过数毫秒那样的情况下也不会熔断。在这一点上，由于极短时间内流过的大电流会在导体表层流动(表皮效应)，熔丝元件2设有电阻率低的镀Ag等高熔点金属层10作为外层，因此容易使由于浪涌而施加的电流流过，能够防止自发热导致的熔断。因此，与以往的由焊料合金构成的熔断器相比，熔丝元件2能够大幅提高对浪涌的耐性。

熔丝元件2可以通过在低熔点金属层9表面使用电解电镀法等成膜技术形成高熔点金属层10来制造。例如，熔丝元件2可以通过对焊箔、焊丝的表面实施镀Ag来有效地制造。此外，熔丝元件2可以如图6的(A)所示设为在低熔点金属层9的上下表面层叠有高熔点金属层10的层叠结构，也可以如图6的(B)所示，对低熔点金属层9实施电解电镀、无电解电镀等处理后，切成规定的长度，从而制成低熔点金属层9临近两端面的外周被高熔点金属层10被覆的被覆结构。需说明的是，本技术中，熔丝元件2的结构不限定为图6所示结构。

其中，熔丝元件2优选形成为低熔点金属层9的体积形成为比高熔点金属层10的体积大。熔丝元件2由于自发热，低熔点金属熔融从而对高熔点金属进行熔蚀，由此能够迅速熔融、熔断。因此，熔丝元件2通过形成为低熔点金属层9的体积比高熔点金属层10的体积大，能够促进该熔蚀作用，迅速将端子部2a、2b间阻断。

[变形限制部]

此外，如图7所示，熔丝元件2也可以设置抑制熔融的低熔点金属的流动、限制变形的变形限制部6。由此，即使在通过大面积化而高额定值化、低电阻化的熔丝元件2中，也能够抑制在回流加热时等低熔点金属的流动导致的变形，防止熔断特性的变动。

变形限制部6设于熔丝元件2的表面，如图7所示，设于低熔点金属层9的1个或多个孔12侧面的至少一部分被与高熔点金属层10连续的第2高熔点金属层14被覆。孔12例如可以通过用针等尖锐物穿刺低熔点金属层9、或者使用模具对低熔点金属层9实施加压加工等而形成。此外，孔12的形状可以采用例如椭圆形、长方形以及任意的形状。此外，孔12可以在成为熔丝元件2的熔断部的中央部形成，也可以同样地形成至整面。需说明的是，通过在对应于熔断部的位置形成孔12，能够在减少熔断部的熔融金属量的同时使其高电阻化，更迅速地使其过热熔断。

构成第2高熔点金属层14的材料与构成高熔点金属层10的材料同样具有不会由于回流温度而熔融的高熔点。此外，第2高熔点金属层14由与高熔点金属层10相同的材料形成且在高熔点金属层10的形成工序中一并形成，这在制造效率上是优选的。

[助熔剂]

其中，为了高熔点金属层10或低熔点金属层9的抗氧化、以及熔断时的氧化物除去和焊料的流动性提高，熔丝器件1可以在熔丝元件2表面、背面涂布有图中未显示的助熔剂。

通过涂布助熔剂，即使在外层的高熔点金属层10表面形成了以Sn为主要成分的无Pb焊料等的抗氧化膜的情况下，也能够将该抗氧化膜的氧化物除去，能够有效地防止高熔点金属层10的氧化，维持、提高熔断特性。

[熔断器熔断]

这样的熔丝器件1具有图8的(A)所示电路构成。熔丝器件1通过经由端子部2a、2b安装在外部电路中而组装入该外部电路的电流通路。熔丝器件1在熔丝元件2中流过规定的额定电流期间不会由于自发热而熔断。而且，熔丝器件1如果通有超过额定值的过电流，则由于熔丝元件2的自发热，熔丝元件2伴随电弧放电的发生而熔断，将端子部2a、2b间阻断，从而将该外部电路的电流通路阻断(图8的(B))。

此时，因为熔丝器件1在容纳熔丝元件2的壳体3的内壁表面8a的至少一部分具有捕捉熔丝元件2的熔融飞散物11的树脂部4，所以熔融飞散物11呈不连续状态被树脂部4捕捉，从而能够防止连续地附着在蔓延至熔丝元件2的通电方向的两端的内壁表面8a上。因此，熔丝器件1能够防止熔丝元件2的熔融飞散物11连续地附着在壳体3的内壁表面8a从而熔断的熔丝元件2的两端短路的情况。

[熔丝器件的变形例]

接下来，对应用本技术的熔丝器件的变形例进行说明。需说明的是，以下的说明中，对于与上述的熔丝器件1相同的构成赋予相同符号，省略其详细记载。如图9的(A)、(B)所示，本发明应用的熔丝器件20具备基础构件21、安装在基础构件21表面21a上的熔丝元件2、以及覆盖安装有熔丝元件2的基础构件21表面21a且与基础构件21一起构成容纳熔丝元件2的器件框体28的覆盖构件22。

熔丝器件20中，由基础构件21和覆盖构件22构成的器件框体28相当于上述的容纳熔丝元件2的壳体3。器件框体28中，在通过将基础构件21与覆盖构件22接合而形成的器件框体28外，形成有将一对端子部2a、2b导出的导出口7。熔丝元件2可以经由从导出口7导出的端子部2a、2b与外部电路的连接电极连接。

基础构件21可以由与上述壳体3同样的材料形成，例如，由液晶聚合物等工程塑料、氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的构件形成。另外，基础构件21可以使用玻璃环氧基板、酚醛基板等印刷线路基板中使用的材料。

覆盖构件22可以与基础构件21同样地由与上述壳体3同样的材料形成，例如，可以由各种工程塑料、陶瓷等具有绝缘性的构件形成。此外，覆盖构件22例如经由绝缘性的粘接剂与基础构件21连接，或者通过在与基础构件21之间设置嵌合机构来连接。

此外，如图9的(B)所示，基础构件21在安装有熔丝元件2的表面21a上形成有槽部23。此外，覆盖构件22也形成有与槽部23相对的槽部29。如图10的(A)、(B)所示，槽部23、29是熔丝元件2熔融、阻断的空间，熔丝元件2中，位于槽部23、29的部位与导热率低的空气接触，由此，与和基础构件21和覆盖构件22接触的其他部位相比，温度相对较高，构成被熔断的熔断部2c。

此外，基础构件21在槽部23内壁表面的至少一部分形成有上述树脂部4，覆盖构件22在槽部29内壁表面的至少一部分形成有上述的树脂部4。熔丝器件20中，熔丝元件2被槽部23、29覆盖，因此即使在伴随过电流导致的电弧放电的发生而自发热阻断时，熔融金属也会被树脂部4捕捉，能够防止向周围飞散。此外，熔丝器件20能够通过熔丝元件2的熔融飞散物11以不连续状态被树脂部4捕捉，来防止连续地附着在蔓延至熔丝元件2的通电方向的两端的内壁表面。因此，熔丝器件20能够防止由于熔丝元件2的熔融飞散物11连续地附着在槽部23、29内壁表面、导致熔断的熔丝元件2的两端短路的情况。

树脂部4沿槽部23、29的长度方向连续形成，遍及熔丝元件2的整个宽度而相对的同时，具有在熔丝元件2的整个宽度以上的长度。此外，树脂部4也优选在遍及槽部23、29的长度方向全长的底面和与底面在四条边上邻接的各侧面上形成。

其中，基础构件21与熔丝元件2之间可以适当存在导电性的粘接剂、焊料。熔丝器件20中，基础构件21与熔丝元件2通过粘接剂或焊料连接，从而相互的密合性提高，能够在更有效地将热传递至基础构件21的同时，相对地使熔断部2c过热、熔断。

其中，熔丝器件20也可以如图11所示在基础构件21表面21a上设置第1电极24和第2电极25，以代替在基础构件21中设置槽部23。第1电极24、第2电极25分别由Ag、Cu等导电图案形成，也可以在表面适当设置Sn镀层、Ni/Au镀层、Ni/Pd镀层、Ni/Pd/Au镀层等保护层作为抗氧化对策。

第1电极24和第2电极25通过连接用焊料而连接有熔丝元件2。熔丝元件2通过连接于第1电极24、第2电极25，能够提高除了熔断部2c以外的部位的放热效果，更有效地使熔断部2c过热、熔断。

图11所示构成中，基础构件21和覆盖构件22上也形成有树脂部4。此时，优选在树脂部4与熔丝元件2之间形成有空隙，但在树脂部4与熔丝元件2接触的情况下，由于树脂部4的导热性比第1电极24、第2电极25低，因此也会相对地使熔断部2c过热、熔断。需说明的是，图11所示构成中，熔丝器件20中，也可以在基础构件21中设置槽部23、在覆盖构件22中设置槽部29、在槽部23、29中分别设置树脂部4。

此外，熔丝器件20中，可以在基础构件21的背面21b设置与第1电极24、第2电极25电连接的第1外部连接电极24a、第2外部连接电极25a，以代替在熔丝元件2中设置端子部2a、2b；或者如图12所示，将上述第1外部连接电极24a、第2外部连接电极25a与端子部2a、2b一起设置。第1电极24、第2电极25与第1外部连接电极24a、第2外部连接电极25a通过贯穿基础构件21的通孔26、雉堞体等来实现导通。第1外部连接电极24a、第2外部连接电极25a也可以分别由Ag、Cu等导电图案形成，在表面适当设置Sn镀层、Ni/Au镀层、Ni/Pd镀层、Ni/Pd/Au镀层等保护层作为抗氧化对策。经由代替端子部2a、2b、或者与端子部2a、2b同时存在的第1外部连接电极24a、第2外部连接电极25a，熔丝器件20安装在外部电路基板的电流通路上。

其中，图11、图12所示熔丝器件20中，熔丝元件2离开基础构件21表面21a而安装。因此，熔丝器件20中，能够在熔丝元件2熔融时熔融金属也不会侵入基础构件21的情况下，在第1电极24、第2电极25之间熔断，与上述的树脂部4的效果一起，切实地维持端子部2a、2b间和第1电极24、第2电极25间的绝缘电阻。

其中，为了高熔点金属层10或低熔点金属层9的抗氧化、以及熔断时的氧化物除去和焊料的流动性提高，熔丝器件20中，可以在熔丝元件2表面、背面涂布图中未显示的助熔剂。

通过涂布助熔剂，即使在外层的高熔点金属层10表面形成有以Sn为主要成分的无Pb焊料等的抗氧化膜的情况下，也能够将该抗氧化膜的氧化物除去，有效地防止高熔点金属层10的氧化，维持、提高熔断特性。

[端子部]

此外，如图9所示，熔丝器件20也可以使导出至壳体3外部的熔丝元件2的端子部2a、2b以沿着基础构件21侧面的方式弯折。熔丝元件2中，使端子部2a、2b弯折从而嵌合于基础构件21侧面，同时，端子部2a、2b朝向基础构件21的底面侧。由此，熔丝器件1以基础构件21的底面为安装面、端子部2a、2b与外部电路基板的连接电极连接，从而能够进行表面安装。

此外，熔丝器件20中，通过将端子部2a、2b形成于熔丝元件2，无需在在基础构件21的搭载有熔丝元件2的表面设置电极的同时在基础构件21的背面设置与该电极连接的外部连接电极，能够使制造工序简化，此外，电流额定值不会受基础构件21的电极与外部连接电极间的导通电阻的限制，能够由熔丝元件2本身来规定电流额定值，能够提高电流额定值。

端子部2a、2b通过使基础构件21表面搭载的熔丝元件2的端部以沿着基础构件21侧面的方式弯折而形成，通过进一步适当向外侧或者内侧弯折一次或多次而形成。由此，熔丝元件2在大体平坦的主面与弯折前的面之间形成弯曲部。

而且，如果熔丝器件20的端子部2a、2b临近器件外部、安装于外部电路基板，则端子部2a、2b利用焊料等与形成于该外部电路基板的连接电极连接，由此，熔丝元件2组装入外部电路中。

[发热体]

此外，本技术也可以应用于如图13的(A)、(B)所示的在基础构件21上设有发热体41的熔丝器件40。需说明的是，以下的说明中，对于与上述的熔丝器件1、20相同的构件赋予相同符号，省略其详细记载。本发明应用的熔丝器件40具备基础构件21、层叠在基础构件21上且被绝缘构件42覆盖的发热体41、在基础构件21的两端形成的第1电极24和第2电极25、以与发热体41重叠的方式层叠在基础构件21上且与发热体41电连接的发热体引出电极45、以及两端分别与第1电极24、第2电极25连接且中央部与发热体引出电极45连接的熔丝元件2。而且，熔丝器件40中，基础构件21和覆盖构件22相互粘接或者嵌合，从而构成器件框体28。此外，如上所述，覆盖构件22在内壁表面的至少一部分形成有上述树脂部4。

在基础构件21的表面21a，在相对的两端部形成有第1电极24、第2电极25。关于第1电极24、第2电极25，如果发热体41通电发热，则熔融的熔丝元件2由于其润湿性而聚集，使端子部2a、2b间熔断。

发热体41是如果通电则发热的具有导电性的构件，例如由镍铬合金、W、Mo、Ru等或含有它们的材料构成。发热体41可以通过使用丝网印刷技术将这些合金或组合物、化合物的粉状物与树脂粘合剂等混合制成的糊状材料在基础构件21上形成图案、烧成等而形成。

此外，熔丝器件40中，发热体41被绝缘构件42被覆，以隔着绝缘构件42而与发热体41相对的方式形成有发热体引出电极45。发热体引出电极45连接有熔丝元件2，由此，发热体41隔着绝缘构件42和发热体引出电极45而与熔丝元件2重叠。绝缘构件42是为了在实现发热体41的保护和绝缘的同时将发热体41的热有效地向熔丝元件2传递而设置的，例如由玻璃层构成。

其中，发热体41可以在层叠于基础构件21的绝缘构件42内部形成。此外，发热体41可以在与形成有第1电极24、第2电极25的基础构件21的表面21a相反侧的背面21b形成，或者，也可以在基础构件21表面21a与第1电极24、第2电极25相邻地形成。此外，发热体41还可以在基础构件21内部形成。

此外，发热体41中，一端经由在基础构件21表面21a上形成的第1发热体电极48而与发热体引出电极45连接，另一端与在基础构件21表面21a上形成的第2发热体电极49连接。发热体引出电极45与第1发热体电极48连接，同时与和发热体41重叠、层叠在绝缘构件42上的熔丝元件2连接。由此，发热体41经由发热体引出电极45与熔丝元件2电连接。需说明的是，发热体引出电极45通过隔着绝缘构件42重叠配置在发热体41上，能够在使熔丝元件2熔融的同时，使熔融导体容易凝聚。

此外，第2发热体电极49在基础构件21表面21a上形成，通过雉堞体，与形成于基础构件21的背面21b的发热体供电电极49a(参照图14的(A))连接。

熔丝器件40中，从第1电极24、经由发热体引出电极45跨至第2电极25而连接有熔丝元件2。熔丝元件2通过连接用焊料等连接材料连接在第1电极24、第2电极25和发热体引出电极45上。

[助熔剂]

此外，熔丝器件40中，为了防止高熔点金属层10或低熔点金属层9的氧化和硫化、以及除去熔断时的氧化物和硫化物和提高焊料的流动性，可以在熔丝元件2表面、背面涂布助熔剂47。通过涂布助熔剂47，能够在熔丝器件40的实际使用中，提高低熔点金属层9(例如焊料)的润湿性，同时，将低熔点金属熔化时的氧化物和硫化物除去，利用对高熔点金属(例如Ag)的熔蚀作用，提高熔断特性。

此外，通过涂布助熔剂47，即使在最外层的高熔点金属层10表面形成有以Sn为主要成分的无Pb焊料等抗氧化膜的情况下，也能够将该抗氧化膜的氧化物除去，能够有效防止高熔点金属层10的氧化和硫化，维持、提高熔断特性。

其中，第1电极24、第2电极25、发热体引出电极45和第1发热体电极48、第2发热体电极49优选例如由Ag、Cu等导电图案形成，在表面适当形成有Sn镀层、Ni/Au镀层、Ni/Pd镀层、Ni/Pd/Au镀层等保护层。由此，能够在防止表面的氧化和硫化的同时，抑制熔丝元件2的连接用焊料等连接材料导致的第1电极24、第2电极25和发热体引出电极45的熔蚀。

此外，熔丝器件40中，熔丝元件2与发热体引出电极45连接，从而构成向发热体41通电的通路的一部分。因此，关于熔丝器件40，如果熔丝元件2熔融、与外部电路的连接被阻断，则向发热体41通电的通路也被阻断，因此能够使发热停止。

[电路图]

本发明应用的熔丝器件40具有图14所示那样的电路构成。即，熔丝器件40是由熔丝元件2和发热体41构成的电路构成，熔丝元件2经过发热体引出电极45、串联连接在一对端子部2a、2b间，发热体41经由熔丝元件2的连接点通电、使其发热而将熔丝元件2熔融。而且，熔丝器件40中，与设置于熔丝元件2两端部的端子部2a、2b和第2发热体电极49连接的发热体供电电极49a连接于外部电路基板。由此，熔丝器件40中，熔丝元件2经由端子部2a、2b串联连接在外部电路的电流通路上，发热体41经由发热体供电电极49a而与设于外部电路的电流控制元件连接。

[熔断器熔断]

由这样的电路构成组成的熔丝器件40中，在有必要将外部电路的电流通路阻断的情况下，利用设于外部电路的电流控制元件，发热体41被通电。由此，熔丝器件40中，由于发热体41的发热，组装在外部电路的电流通路上的熔丝元件2熔融，熔丝元件2的熔融导体被吸引至润湿性高的发热体引出电极45和第1电极24、第2电极25，从而熔丝元件2熔断。由此，熔丝元件2能够切实地在端子部2a～发热体引出电极45～端子部2b之间熔断(图14的(B))，将外部电路的电流通路阻断。此外，由于熔丝元件2的熔断，向发热体41的供电也停止。

此时，熔丝元件2由于发热体41的发热而从熔点比高熔点金属层10低的低熔点金属层9的熔点开始熔融，开始对高熔点金属层10进行熔蚀。因此，熔丝元件2中，通过利用低熔点金属层9带来的高熔点金属层10的熔蚀作用，高熔点金属层10在比熔融温度低的温度下熔融，能够迅速将外部电路的电流通路阻断。

此外，如上所述，熔丝器件40在覆盖构件22的内壁表面的至少一部分形成有树脂部4。熔丝器件40中，熔丝元件2被覆盖构件22覆盖，因此即使在伴随过电流导致的电弧放电的发生而自发热阻断时，熔融金属也会被覆盖构件22捕捉，能够防止向周围飞散。此外，熔丝器件40能够通过熔丝元件2的熔融飞散物11以不连续状态被树脂部4捕捉，防止连续地附着在蔓延至熔丝元件2的通电方向两端的内壁表面。因此，熔丝器件40能够防止熔丝元件2的熔融飞散物11连续地附着在覆盖构件22内壁表面、导致熔断的熔丝元件2的两端短路的情况。

其中，熔丝器件40中，可以在基础构件21的第1电极24与绝缘构件42之间、基础构件21的第2电极25与绝缘构件42之间也形成有树脂部4。通过在绝缘构件42与第1电极24、第2电极25之间形成树脂部4，即使在熔丝元件2的熔融飞散物11附着在该区域的情况下，也能够利用树脂部4进行捕捉。

其中，上述的熔丝器件20、40利用焊料等将熔丝元件2的端子部2a、2b与设于外部电路基板的外部连接端子连接从而表面安装于该外部电路基板，但应用本技术的熔丝器件20、40也可以用于表面安装以外的连接。

例如，应用本技术的熔丝器件20、40可以将熔丝元件2的端子部2a、2b与作为能够应对大电流的外部连接端子的金属板连接。熔丝元件2的端子部2a、2b与金属板的连接可以利用焊料等连接材料连接，也可以使端子部2a、2b夹持于与金属板连接的夹具端子，或者也可以通过将端子部2a、2b或夹具端子用具有导通性的螺丝旋紧在金属板上来进行。

符号说明

1：熔丝器件；2：熔丝元件；2a：端子部；2b：端子部；2c：熔断部；3：壳体；4：树脂部；6：变形限制部；7：导出口；8：容纳空间；8a：内壁表面；9：低熔点金属层；10：高熔点金属层；11：熔融飞散物；12：孔；14：第2高熔点金属层；20：熔丝器件；21：基础构件；21a：表面；21b：背面；22：覆盖构件；23：槽部；24：第1电极；24a：第1外部连接电极；25：第2电极；25a：第2外部连接电极；26：通孔；28：器件框体；29：槽部；40：熔丝器件；41：发热体；42：绝缘构件；45：发热体引出电极；47：助熔剂；48：第1发热体电极；49：第2发热体电极；49a：发热体供电电极。

Claims (14)

1.一种熔丝器件，

具有熔丝元件和容纳所述熔丝元件的壳体，

所述壳体在朝向容纳所述熔丝元件的内部的内壁表面的至少一部分具有由于与所述熔丝元件的熔断相伴随的热而表面发生熔融的树脂部。

2.一种熔丝器件，

具有熔丝元件和容纳所述熔丝元件的壳体，

所述壳体在朝向容纳所述熔丝元件的内部的内壁表面的至少一部分具有捕捉所述熔丝元件的熔融飞散物的树脂部。

3.根据权利要求2所述的熔丝器件，被所述树脂部捕捉的所述熔融飞散物为不连续状态。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部是用尼龙系或氟系树脂材料形成的。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述壳体由陶瓷材料形成。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部由耐漏电起痕性为250V以上的材料构成。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部由耐漏电起痕性为600V以上的材料构成。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部由熔点为400℃以下的材料构成。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部由导热率为1W/m·K以下的材料构成。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述壳体支撑所述熔丝元件的在通电方向上分开的2个位置，对该被支撑的部位之间以中空方式进行支撑。

11.根据权利要求10所述的熔丝器件，所述壳体中，所述树脂部按照在与所述熔丝元件的通电方向正交的方向上、对所述内壁的所述被支撑的部位之间进行遮挡的方式形成。

12.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述树脂部在所述内壁表面的整个面上形成。

13.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，所述熔丝元件是内层设为低熔点金属层、外层设为高熔点金属层的层叠体。

14.根据权利要求1～3中任一项所述的熔丝器件，

其具备发热体，

所述熔丝元件由于所述发热体通电导致的发热而被熔断。

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