CN113939890A - 保险丝单元、保险丝元件和保护元件 - Google Patents

Abstract

本发明的保险丝单元(10)具有：低熔点金属层(11)、层叠于低熔点金属层(11)的至少一个表面的高熔点金属层(12)、和配置于低熔点金属层(11)与高熔点金属层(12)之间的中间层(13)，高熔点金属层(12)与中间层(13)为包含可熔解于低熔点金属层(11)的熔融物的金属的层，中间层(13)的离子化倾向高于高熔点金属层(12)的离子化倾向。

Description

保险丝单元、保险丝元件和保护元件

技术领域

本发明涉及一种保险丝单元、使用该保险丝单元的保险丝元件和保护元件。

本申请基于2019年6月19日在日本申请的特愿2019-113530号主张优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

作为用于在电路基板中流通超过额定的过电流时阻断电流路径的电流阻断元件，已知有通过保险丝单元自身发热并熔断从而阻断电流路径的保险丝元件。例如，在专利文献1中，作为保险丝元件用的保险丝单元，记载了以下构成的保险丝单元，即：具有低熔点金属层和层叠于低熔点金属层上的高熔点金属层，当流通超过额定的电流时，低熔点金属层熔融，其熔融物将高熔点金属层熔解，从而使保险丝单元熔断。该专利文献1中，作为低熔点金属层的材料，例示了焊料、锡、锡合金，作为高熔点金属层的材料，例示了银、铜、以银或铜为主成分的合金。

另外，作为用于在电路基板发生除产生过电流以外的异常时阻断电流路径的电流阻断元件，已知使用了发热体(加热器)的保护元件。该保护元件构成为，当产生过电流以外的异常时，通过使发热体中流通电流而使发热体发热，利用该热使保险丝单元熔断。例如，在专利文献2中，作为使用发热体的保护元件用的保险丝单元(可熔性导体)，记载了如下构成的保险丝单元，即，由包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成，低熔点金属层因发热体发出的热而熔融，将高熔点金属层熔解，从而使保险丝单元熔断。该专利文献2中，作为低熔点金属层的材料，例示了无铅焊料、锡、锡合金，作为高熔点金属层的材料，例示了银、铜、以银或铜为主成分的合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6420053号公报

专利文献2：日本专利第6249600号公报

发明内容

发明所要解决的课题

保险丝单元优选当产生过电流等异常时，低熔点金属层迅速地熔融，其熔融物将高熔点金属层熔解，从而熔断。因此，需要使低熔点金属层与高熔点金属层密合。然而，在通过例如镀覆法在低熔点金属层的表面形成离子化倾向低于低熔点金属层的高熔点金属层的情况下，为了保证低熔点金属层与高熔点金属层的界面的密合性，需要特殊的前处理工艺，成本高。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种保险丝单元、使用该保险丝单元的保险丝元件和保护元件，该保险丝单元的低熔点金属层与高熔点金属层的密合性较高，以便当产生过电流等异常时能够迅速地熔断，并且生产成本便宜。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明提供以下方法。

(1)本发明的第一方式涉及的保险丝单元具有：低熔点金属层、层叠于上述低熔点金属层的至少一个表面的高熔点金属层、和配置于上述低熔点金属层与上述高熔点金属层之间的中间层，上述高熔点金属层和上述中间层为包含可熔解于上述低熔点金属层的熔融物的金属的层，上述中间层的离子化倾向高于上述高熔点金属层的离子化倾向。

(2)本发明的第二方式涉及的保险丝单元具有：低熔点金属层、层叠于上述低熔点金属层的至少一个表面的高熔点金属层、和配置于上述低熔点金属层与上述高熔点金属层之间的中间层，上述高熔点金属层和上述中间层为包含可熔解于上述低熔点金属层的熔融物的金属的层，上述中间层的熔点高于上述高熔点金属层的熔点。

(3)在上述(1)或(2)所记载的方式中，也可以为如下构成：上述低熔点金属层为包含锡或以锡为主成分的锡合金的层。

(4)在上述(1)～(3)中任一项所记载的方式中，也可以为如下构成：上述高熔点金属层为包含银或以银为主成分的银合金的层。

(5)在上述(1)～(4)中任一项所记载的方式中，也可以为如下构成：上述中间层为包含选自由铜、铁和镍组成的组中的至少1种金属或以上述金属为主成分的合金的层。

(6)在上述(1)～(5)中任一项所记载的方式中，也可以为如下构成：上述中间层的离子化倾向低于上述低熔点金属层。

(7)在上述(1)～(6)中任一项所记载的方式中，也可以为如下构成：上述低熔点金属层的膜厚为30μm以上，上述高熔点金属层的膜厚为1μm以上，上述中间层的膜厚处于0.01μm以上1μm以下的范围内。

(8)本发明的一方式涉及的保险丝元件具备：绝缘基板；和上述(1)～(7)中任一项所记载的保险丝单元，其配置于上述绝缘基板的表面。

(9)本发明的一方式涉及的保护元件具备：绝缘基板；上述(1)～(7)中任一项所记载的保险丝单元，其配置于上述绝缘基板的表面；和发热体，其配置于上述绝缘基板的表面，用于加热上述保险丝单元。

发明效果

根据本发明，能够提供一种低熔点金属层与高熔点金属层的密合性较高且生产成本便宜的保险丝单元、使用该保险丝单元的保险丝元件和保护元件。

附图说明

图1为表示本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的一例的概略立体图。

图2为表示本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的另一例的概略立体图。

图3为表示本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的又一例的概略立体图。

图4为表示本发明的第2实施方式涉及的保险丝元件的例子的概略俯视图。

图5为图4的V-V’线截面图。

图6为表示本发明的第3实施方式涉及的保护元件的例子的概略俯视图。

图7为图6的VII-VII’线截面图。

具体实施方式

以下，一边适当参照附图一边详细地对本发明涉及的保险丝单元、使用该保险丝单元的保险丝元件和保护元件的实施方式的优选例进行说明。关于以下说明中所使用的附图，有时为方便起见而将成为特征的部分放大呈现以便容易了解特征，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。以下说明中所例示的材料、尺寸等仅为一例，本发明并不受它们限定，可在发挥本发明效果的范围内进行适当变更而实施。在不脱离本发明的主旨的范围内，可对位置、数量、比率、种类、大小、形状等进行变更、省略、追加、置换、其他变更。只要没有特别问题，则可以彼此共有各例中的优选特征、条件。

[保险丝单元(第1实施方式)]

图1为本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的概略立体图。

如图1所示，保险丝单元10具有：低熔点金属层11、层叠于低熔点金属层11的表面的高熔点金属层12、和配置于低熔点金属层11与高熔点金属层12之间的中间层13。保险丝单元10在俯视下的形状、截面形状可任意选择。

低熔点金属层11优选其熔点为在制造保险丝元件、保护元件时进行的回流焊时的加热温度以下。在回流焊温度为240℃～260℃的情况下，构成低熔点金属层11的材料的熔点优选处于200℃以上235℃以下的范围内。上述熔点根据需要可处于200℃以上218℃以下、218℃以上235℃以下的范围内。

低熔点金属层11的材料优选为锡或包含锡作为主成分的锡合金。作为主成分，可指以超过50质量％的量包含该成分。上述锡合金的锡含量优选为40质量％以上，更优选为60质量％以上。上述含量也可以为70质量％以上、80质量％以上。上述含量的上限值可任意选择，例如可以为100质量％以下、99质量％以下、97质量％以下。作为锡合金的例子，可列举Sn-Bi合金、In-Sn合金、Sn-Ag-Cu合金。

高熔点金属层12为包含可熔解于低熔点金属层11的熔融物的金属材料的层。在低熔点金属层11的材料为锡或锡合金的情况下，高熔点金属层12的材料优选为银或包含银作为主成分的合金。银合金的银含量优选为40质量％以上，更优选为60质量％以上。上述含量也可以为70质量％以上、80质量％以上。上述含量的上限值可任意选择，例如可以为100质量％以下、99质量％以下、97质量％以下。作为银合金的例子，可列举银钯合金。另外，银为贵金属且离子化倾向较低，基本上在大气中不易氧化，且易被作为低熔点金属层11的锡熔融物熔解。因此，可适宜地用作作为保险丝单元最外层的高熔点金属层12的材料。需说明的是，金属各自的离子化倾向是熟知的。另外，所谓离子化倾向较高，可指更易释放电子而成为阳离子，即，更易被氧化。另外，所谓各层的离子化倾向，可指作为形成这些层的材料的主成分的金属的离子化倾向。

高熔点金属层12优选构成该层的材料的熔点相对于低熔点金属层11的熔点处于+100℃以上+800℃以下的范围内。即，高熔点金属层12的熔点优选比低熔点金属层11高100～800℃。高熔点金属层12的熔点优选处于300℃以上1000℃以下的范围内。高熔点金属层12的熔点根据需要可处于300℃以上500℃以下、500℃以上700℃以下、700℃以上1000℃以下的范围内。

中间层13为包含可熔解于低熔点金属层11的熔融物的金属材料的层。在低熔点金属层11的材料为锡或锡合金的情况下，中间层13的材料优选为选自由铜、铁和镍组成的组中的至少1种金属，或包含该金属作为主成分的金属合金。金属合金的铜、铁和镍的含量优选为40质量％以上，更优选为60质量％以上。上述含量也可以为70质量％以上、80质量％以上。上述含量的上限值可任意选择，例如也可以为100质量％以下、99质量％以下、90质量％以下。作为铜合金的例子，可列举磷青铜。作为铁合金的例子，可列举镍铁。作为镍合金的例子，可列举镍-钴。可用于中间层13的金属中，铜、铁、镍和它们的合金因刚性较高，在制造保险丝元件、保护元件时的回流焊时不易使保险丝单元10变形而优选。

中间层13优选其离子化倾向高于高熔点金属层12。通过中间层13的离子化倾向较高，从而在利用镀覆法形成高熔点金属层12的情况下，中间层13与高熔点金属层12的界面的密合性提高。

中间层13的离子化倾向更优选低于低熔点金属层11。即，中间层13的离子化倾向更优选处于低熔点金属层11与高熔点金属层12之间。通过中间层13的离子化倾向处于低熔点金属层11与高熔点金属层12之间，与直接利用镀覆法在低熔点金属层11上形成高熔点金属层12相比，能够经由中间层13而缩小各镀覆时的离子化倾向的差异。其结果是，能够提高镀覆的稳定性、提高质量、降低加工成本。另外，能够获得膜厚均匀且利用低熔点金属层11的熔融物的熔解容易进行的中间层13。

中间层13优选构成该层的材料的熔点高于高熔点金属层12的熔点。即使减薄高熔点金属层12的厚度，当制造保险丝元件、保护元件时的回流焊时，保险丝单元10也变得不易变形。中间层13的熔点优选相对于高熔点金属层12的熔点处于+50℃以上+500℃以下的范围内。如果中间层13的熔点变得过低，则有不易获得由中间层13所带来的上述效果的担忧。另一方面，如果中间层13的熔点变得过高，则有低熔点金属层11的熔融物对中间层13的熔解不易进行而导致保险丝单元10的熔断速度变慢的担忧。中间层13的熔点优选处于950℃以上1600℃以下的范围内。中间层13的熔点根据需要可处于950℃以上1200℃以下、1200℃以上1400℃以下、1400℃以上1600℃以下的范围内。

当产生过电流等异常时，低熔点金属层11熔融，所生成的熔融物将中间层13和高熔点金属层12熔解，从而使保险丝单元10熔断。保险丝单元10中，低熔点金属层11以为了熔解中间层13和高熔点金属层12并使保险丝单元10熔断所需的量含有。中间层13和高熔点金属层12以制造保险丝元件、保护元件时的回流焊时维持保险丝单元10的形状所需的量含有。

从上述观点考虑，低熔点金属层11的膜厚可任意选择，优选为30μm以上。低熔点金属层11的膜厚也可以为60μm以上、100μm以上、500μm以上。低熔点金属层11的膜厚的上限值可任意选择，例如可以为3000μm以下。根据需要也可以为2000μm以下、1500μm以下等。

另外，高熔点金属层12的膜厚可任意选择，优选为1μm以上。高熔点金属层12的膜厚也可以为5μm以上、10μm以上。高熔点金属层11的膜厚的上限值可任意选择，例如可以为100μm以下、50μm以下。

进一步，中间层13的膜厚可任意选择，优选处于0.01μm以上1μm以下的范围内。根据需要可以为0.01μm以上0.1μm以下、0.05μm以上0.5μm以下、0.5μm以上1.0μm以下的范围内。

另外，高熔点金属层12和中间层13的合计膜厚与低熔点金属层11的膜厚的膜厚比(前者：后者)可任意选择，优选处于1：2～1：100的范围内。根据需要也可以为例如1：2～1：10、1：10～1：30、1：30～1：100等范围。如果高熔点金属层12与中间层13的合计膜厚变得过厚，则有异常时直至中间层13与高熔点金属层12被熔解为止的时间变长而导致保险丝单元10的熔断速度变慢的担忧。另一方面，如果低熔点金属层11的膜厚变得过厚，则有当制造保险丝元件、保护元件时的回流焊时不易维持保险丝单元10的形状的担忧。

保险丝单元10例如可通过使用镀覆法来制造。具体而言，可如下制造：准备形成低熔点金属层11的金属箔，使用镀覆法在该金属箔的表面形成中间层13，接着，使用镀覆法在中间层13的表面形成高熔点金属层12，从而制造。在使用锡或锡合金作为低熔点金属层11的情况下，有时低熔点金属层11易氧化而在表面形成有钝态皮膜。在该情况下，优选在形成中间层13时，使用赋予高电流且在短时间内进行电镀的方法(冲击镀法)。

图1所示的保险丝单元10设为在低熔点金属层11的表面层叠有中间层13和高熔点金属层12的构成，但保险丝单元的构成并不限定于此。图2和图3中示出保险丝单元10的另一构成的例子。

图2为表示本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的另一例的概略立体图。图2所示的保险丝单元20包含：截面为矩形的低熔点金属层21、层叠于低熔点金属层21的周围的高熔点金属层22、和配置于低熔点金属层21与高熔点金属层22之间的中间层23。保险丝单元20中，低熔点金属层21的主面和侧面均由中间层23和高熔点金属层22被覆。因此，包含高熔点金属层22和中间层23的外壳的刚性提高，回流焊时，易维持保险丝单元10的形状。

图3为表示本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元的又一例的概略立体图。图3所示的保险丝单元30包含：截面为圆形的低熔点金属层31、层叠于低熔点金属层31的周围的高熔点金属层32、和配置于低熔点金属层31与高熔点金属层32之间的中间层33。保险丝单元30由于低熔点金属层31的侧面由中间层33和高熔点金属层32呈同心圆状地被覆，因此低熔点金属层31不易氧化。另外，易使中间层33与高熔点金属层32的厚度均匀，中间层33与高熔点金属层32的熔解易均匀地进行。因此，保险丝单元30的熔断速度进一步变快。

设为如上构成的本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元10、20、30中，中间层13、23、33的离子化倾向高于高熔点金属层12、22、32的离子化倾向的情况下，通过使用镀覆法，能够便宜地形成与中间层13、23、33的界面密合性优异且稳定性较高的高熔点金属层12、22、32。特别是在通过冲击镀法形成有中间层13、23、33的保险丝单元10、20、30中，低熔点金属层11、21、31、中间层13、23、33和高熔点金属层12、22的界面密合性优异，当产生过电流等异常时能够更迅速地熔断。另外，中间层13、23、33的熔点高于高熔点金属层12、22、32的熔点的保险丝单元10、20、30中，由于高温时各层的密合性不易降低，各层不易剥离，因此即使在因产生过电流等而成为高温的情况下，也能够更迅速地熔断。

本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元10、20、30可以在中间层13、23、33与高熔点金属层12、22、32之间进一步具有如下层，该层的熔点低于中间层13、23、33，该层的熔点高于高熔点金属层12、22、32，且该层包含可熔解于低熔点金属层11、21、31的熔融物的金属。另外，在高熔点金属层12、22、32的表面可以具有抗氧化层。

接着，以使用图1所示的保险丝单元10作为保险丝单元的情况为例，对本发明涉及的保险丝元件与保护元件的实施方式进行说明。

[保险丝元件(第2实施方式)]

图4为本发明的第2实施方式涉及的保险丝元件的概略俯视图。图5为图4的V-V’线截面图。需说明的是，图4为已卸除保险丝元件的罩盖构件的状态。

如图4和图5所示，保险丝元件40具备：绝缘基板41、配置于绝缘基板41的表面41a的第1电极42和第2电极43、以及将第1电极42与第2电极43电连接的保险丝单元10。

绝缘基板41只要具有电绝缘性就没有特别限制，可使用树脂基板、陶瓷基板、树脂与陶瓷的复合体基板等作为电路基板使用的公知的绝缘基板。作为树脂基板的例子，可列举：环氧树脂基板、酚醛系树脂基板、聚酰亚胺基板。作为陶瓷基板的例子，可列举：氧化铝基板、玻璃陶瓷基板、莫来石基板、氧化锆基板。作为复合体基板的例子，可列举玻璃环氧基板。

第1电极42和第2电极43配置于绝缘基板41的相对向的一对两端部。第1电极42和第2电极43分别由银配线、铜配线等导电图案形成。第1电极42和第2电极43的表面分别由用于抑制因氧化等导致的电极特性变质的电极保护层44被覆。作为电极保护层44的材料，例如可使用：Sn镀覆膜、Ni/Au镀覆膜、Ni/Pd镀覆膜、Ni/Pd/Au镀覆膜等。另外，第1电极42和第2电极43分别经由凹凸结构而与形成于绝缘基板41的背面41b的第1外部连接电极42a和第2外部连接电极43a电连接。第1电极42和第2电极43与第1外部连接电极42a和第2外部连接电极43a的连接并不限定于凹凸结构，也可以利用通孔进行。

保险丝单元10经由焊料等连接材料45而与第1电极42和第2电极43电连接。

保险丝单元10在表面涂布有助焊剂46。通过涂布助焊剂46，可防止保险丝单元10的氧化，在经由连接材料45来连接保险丝单元10与第1电极42和第2电极43时连接材料45的润湿性提高。另外，通过涂布助焊剂46，能够抑制由电弧放电导致的熔融金属附着于绝缘基板41，使保险丝单元10熔断后的绝缘性提高。

如图5所示，保险丝元件40优选经由粘接剂安装有罩盖构件50。通过安装罩盖构件50，能够保护保险丝元件40的内部，并且防止保险丝单元10熔断时产生的熔融物飞散。作为罩盖构件50的材料，可使用各种工程塑料和陶瓷。

保险丝元件40经由第1外部连接电极42a和第2外部连接电极43a而安装于电路基板的电流路径上。在电路基板的电流路径上流动着额定电流的期间，保险丝元件40所具备的保险丝单元10的低熔点金属层11不会熔融。另一方面，当在电路基板的电流路径上流通超过额定的过电流时，保险丝单元10的低熔点金属层11发热而熔融，生成的熔融物将中间层13与高熔点金属层12熔解，由此，使保险丝单元10熔断。并且，通过该保险丝单元10的熔断，第1电极42与第2电极43间被断线，从而电路基板的电流路径被阻断。

设为如上构成的本发明的第2实施方式涉及的保险丝元件40使用了本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元10。因此，当产生过电流时，保险丝单元10迅速地熔断。因此，能够提前阻断电路基板的电流路径。

[保护元件(第3实施方式)]

图6为本发明的第3实施方式涉及的保护元件的概略俯视图。图7为图6的VII-VII’线截面图。需说明的是，图6中，保护元件为已卸除罩盖构件的状态。

如图6和图7所示，保护元件60具备：绝缘基板61、配置于绝缘基板61的表面61a的第1电极62和第2电极63、配置于第1电极62与第2电极63之间的发热体70、与发热体70相连接的第1发热体电极64和第2发热体电极65、与第2发热体电极65相连接且位于俯视下与发热体70重合的位置的发热体引出电极66、以及配置于发热体引出电极66的表面的保险丝单元10。

绝缘基板61只要具有电绝缘性，就没有特别限制。作为绝缘基板61，与第2实施方式涉及的保险丝元件40的情况同样地，可使用作为电路基板使用的公知的绝缘基板。本例中，绝缘基板61在俯视下为长方形，但并不仅限定于该形状，也可以为任意选择的形状。

第1电极62与第2电极63配置于绝缘基板61的相对向的一对两端部。第1发热体电极64与第2发热体电极65配置于绝缘基板61的相对向的另一对两端部。第1电极62、第2电极63、第1发热体电极64、第2发热体电极65和发热体引出电极66分别由银配线、铜配线等导电图案形成。另外，第1电极62、第2电极63、第1发热体电极64、第2发热体电极65和发热体引出电极66优选分别由用于抑制因氧化等导致的电极特性变质的电极保护层67被覆。电极保护层67的材料与第2实施方式的保险丝元件40的情况同样。进一步，第1电极62、第2电极63和第1发热体电极64分别经由凹凸结构而与形成于绝缘基板61的背面61b的第1外部连接电极62a、第2外部连接电极63a和发热体供电电极64a电连接。需说明的是，第1电极62、第2电极63和第1发热体电极64与第1外部连接电极62a、第2外部连接电极63a和发热体供电电极64a的各自的连接并不限定于凹凸结构，也可以利用通孔进行。

发热体70由电阻相对较高且通过通电而发热的高电阻导电性材料形成。发热体70例如由镍铬合金、W、Mo、Ru等或包含它们的材料构成。发热体70可优选地通过以下方法等形成，即：准备将包含上述元素的合金、组合物、或化合物的粉状体与树脂粘合剂等进行混合并制成糊状的材料，使用丝网印刷技术将其形成于绝缘基板61的表面，并进行烧成。

发热体70由绝缘构件71被覆。作为绝缘构件71的材料，例如可使用玻璃。发热体引出电极66以介由绝缘构件71而与发热体70对向的方式配置。通过该配置，发热体70介由绝缘构件71和发热体引出电极66而与保险丝单元10重叠。通过设为这种重叠构造，能够将发热体70所产生的热在狭窄范围内高效率地传递至保险丝单元10。

保险丝单元10中，其两端分别与第1电极62和第2电极63电连接，其中央部与发热体引出电极66连接。保险丝单元10与第1电极62、第2电极63和发热体引出电极66经由焊料等连接材料68而电连接。通过这样的构成，在保护元件60形成第一通电路径和第二通电路径，该第一通电路径为发热体供电电极64a、第1发热体电极64、发热体70、第2发热体电极65、发热体引出电极66且到达至保险丝单元10，该第二通电路径为第1外部连接电极62a、第1电极62、保险丝单元10、第2电极63且到达至第2外部连接电极63a。另外，保险丝单元10在表面涂布有助焊剂69。

如图7所示，保护元件60优选经由粘接剂安装有罩盖构件80。罩盖构件80的材料与第2实施方式涉及的保险丝元件40的情况同样。

保护元件60经由第1外部连接电极62a、第2外部连接电极63a和发热体供电电极64a而安装于电路基板的电流路径上。由此，保护元件60的保险丝单元10经由第1外部连接电极62a和第2外部连接电极63a而串联连接于外部的电路基板的电流路径上。发热体70经由发热体供电电极64a而与设置于电路基板的电流控制元件连接。

在电路基板产生异常时，保护元件60通过电路基板所具备的电流控制元件，经由发热体供电电极64a而对发热体70通电。通过该通电，发热体70发热。并且，该热会经由绝缘构件71和发热体引出电极6而传递至保险丝单元10。通过该热，保险丝单元10的低熔点金属层11熔融，所产生的熔融物会将中间层13和高熔点金属层12熔解。其结果是，保险丝单元10熔断。并且，通过该保险丝单元10的熔断，第1电极62与第2电极63之间被断线，从而电路基板的电流路径被阻断。

设为如上构成的本发明的第3实施方式涉及的保护元件60使用了本发明的第1实施方式涉及的保险丝单元10。其结果是，异常时保险丝单元10会迅速地熔断。因此，能够提前使电路基板的电流路径阻断。

产业上的可利用性

本发明提供一种低熔点金属层与高熔点金属层的密合性较高且生产成本便宜的保险丝单元、使用该保险丝单元的保险丝元件和保护元件。

符号说明

10、20、30保险丝单元；11、21、31低熔点金属层；12、22、32高熔点金属层；13、23、33中间层；40保险丝元件；41绝缘基板；41a表面；41b背面；42第1电极；42a第1外部连接电极；43第2电极；43a第2外部连接电极；44电极保护层；45连接材料；46助焊剂；50罩盖构件；60保护元件；61绝缘基板；61a表面；61b背面；62第1电极；62a第1外部连接电极；63第2电极；63a第2外部连接电极；64第1发热体电极；64a发热体供电电极；65第2发热体电极；66发热体引出电极；67电极保护层；68连接材料；69助焊剂；70发热体；71绝缘构件；80罩盖构件。

Claims (15)

1.一种保险丝单元，其具有：

低熔点金属层；

高熔点金属层，其层叠于所述低熔点金属层的至少一个表面；以及

中间层，其配置于所述低熔点金属层与所述高熔点金属层之间，

所述高熔点金属层与所述中间层为包含可熔解于所述低熔点金属层的熔融物的金属的层，

所述中间层的离子化倾向高于所述高熔点金属层的离子化倾向。

2.一种保险丝单元，其具有：

低熔点金属层；

高熔点金属层，其层叠于所述低熔点金属层的至少一个表面；以及

中间层，其配置于所述低熔点金属层与所述高熔点金属层之间，

所述高熔点金属层与所述中间层为包含可熔解于所述低熔点金属层的熔融物的金属的层，

所述中间层的熔点高于所述高熔点金属层的熔点。

3.根据权利要求1或2所述的保险丝单元，所述低熔点金属层为包含锡或以锡为主成分的锡合金的层。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的保险丝单元，所述高熔点金属层为包含银或以银为主成分的银合金的层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的保险丝单元，所述中间层为包含选自由铜、铁和镍组成的组中的至少1种金属或以所述金属为主成分的合金的层。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的保险丝单元，所述中间层的离子化倾向低于所述低熔点金属层。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的保险丝单元，所述低熔点金属层的膜厚为30μm以上，所述高熔点金属层的膜厚为1μm以上，所述中间层的膜厚处于0.01μm以上1μm以下的范围内。

8.一种保险丝元件，其具备：

绝缘基板；以及

权利要求1～7中任一项所述的保险丝单元，其配置于所述绝缘基板的表面。

9.一种保护元件，其具备：

绝缘基板；

权利要求1～7中任一项所述的保险丝单元，其配置于所述绝缘基板的表面；以及

发热体，其配置于所述绝缘基板的表面，用于加热所述保险丝单元。

10.根据权利要求1所述的保险丝单元，

所述低熔点金属层由锡或锡合金形成，

构成所述低熔点金属层的材料的熔点为200℃以上235℃以下，

所述高熔点金属层由银或银合金形成，

构成所述高熔点金属层的材料的熔点比构成所述低熔点金属层的材料的熔点高100～800℃，

所述中间层由铜、铁、镍、或这些金属的合金形成，

构成所述中间层的材料的熔点比构成所述高熔点金属层的材料的熔点高50～500℃，

所述高熔点金属层和所述中间层的合计膜厚与所述低熔点金属层的膜厚的膜厚比处于1：2～1：100的范围内，

所述中间层的膜厚处于0.01μm以上1μm以下的范围内。

11.根据权利要求1所述的保险丝单元，

所述低熔点金属层由锡、Sn-Bi合金、In-Sn合金、或Sn-Ag-Cu合金形成，

构成所述低熔点金属层的材料的熔点为200℃以上235℃以下，

所述高熔点金属层由银或银钯合金形成，

构成所述高熔点金属层的材料的熔点为300℃以上1000℃以下，

所述中间层由铜、铁、镍、磷青铜、镍铁、或镍-钴形成，

构成所述中间层的材料的熔点为950℃以上1600℃以下，

所述高熔点金属层和所述中间层的合计膜厚与所述低熔点金属层的膜厚的膜厚比处于1：2～1：100的范围内，

所述中间层的膜厚处于0.01μm以上1μm以下的范围内。

12.根据权利要求10或11所述的保险丝单元，所述高熔点金属层与所述中间层是通过镀覆法所形成的层。

13.根据权利要求10或11所述的保险丝单元，所述低熔点金属层的截面为矩形，所述中间层和所述高熔点金属层被覆所述低熔点金属层的周围。

14.根据权利要求10或11所述的保险丝单元，所述低熔点金属层的截面为圆形，所述中间层和所述高熔点金属层被覆所述低熔点金属层的周围。

15.根据权利要求2所述的保险丝单元，所述中间层的离子化倾向高于所述高熔点金属层的离子化倾向。

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