CN114245928B - 熔丝、熔断器元件以及保护元件 - Google Patents

Abstract

本发明的熔丝设为熔丝(1)，其具有配置于第一端子(20a)与第二端子(20b)之间的没有贯通孔的平板状的熔断部(1e)，熔断部(1e)的宽度(1d)具有第一端子(20a)及第二端子(20b)的与熔断部(1e)的接合部分的宽度(2d)的80％以上的长度。上述熔断部(1e)的宽度(1d)优选为上述接合部分的宽度(2d)的95％以上的长度。

Description

熔丝、熔断器元件以及保护元件

技术领域

本发明涉及熔丝、熔断器元件以及保护元件。

本申请主张基于2019年8月23日在日本申请的日本特愿2019－152939号的优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

作为在电路基板流通超过额定电流的过电流时切断电流路径的电流切断元件，已知熔断器元件。熔断器元件通过熔丝因过电流而发热并熔断来切断电流路径。

例如，在专利文献1中记载了一种熔断器，其具备在熔断部的两侧具有端子部的熔丝和包围熔断部的外壳，且在熔断部设有缺口或多个小孔。

另外，在专利文献2中记载了一种位于两个平板状部间的熔断器与两个平板状部形成为一体的片型熔断器。在专利文献2中记载了一种在熔断器主体的两端形成有连结部且连结部的长缘比熔断器主体的宽度尺寸长的片型熔断器。

另外，作为在电路基板发生了过电流的发生以外的异常时使电流路径切断的电流切断元件，已知使用了发热体(加热器)的保护元件。在保护元件中，通过发热体发出的热使熔丝熔断。发热体设为因在过电流的发生以外的异常时流通电流而发热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－15715号公报

专利文献2：日本专利第5737664号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，在熔断器元件及保护元件中，要求增大额定电流。

在现有的高额定熔断器元件中，有时使用铜(熔点1085℃)等高熔点金属作为熔丝的材料。在由铜等高熔点金属构成的熔丝中，将局部发热的发热点形成于熔断部。由此，使熔丝的与熔断部结合的端子不会被过度加热，使安装有熔断器元件的电子设备不会超过耐热温度。例如，在使用焊料形成电连接的电子设备中，耐热温度为220℃左右。

熔丝的发热点通过在熔断部设置多个小孔、或者缩窄熔断部的宽度而形成。例如，在专利文献1中记载了在熔断部设有缺口或多个小孔的熔丝。另外，在专利文献2中记载了连结部的长缘比熔断器主体的宽度尺寸长的片型熔断器。

另外，在由铜等高熔点金属构成的熔丝中，需要确保发热点与结合于熔断部的端子之间的距离，使端子不会被来自发热点的热过度加热。如以下所示，这成为在额定电流大的熔断器元件中阻碍小型化的主要原因。

在配置于两个端子间的熔丝中，熔丝的长度(两个端子间的长度)和电阻值成比例关系。因此，如果增长熔丝，增大发热点与端子的距离，使端子不会被过度加热，则熔丝的电阻变大。因此，不能增大具备熔丝的熔断器元件的额定电流。

为了增大发热点与结合于熔断部的端子之间的距离且抑制熔丝的电阻的增大，只要增大熔断部的截面积即可。但是，如果增大熔断部的截面积而使熔丝的电阻减小，则发热点的发热量增大。其结果，为了抑制端子的过度加热，必须进一步增大发热点与端子之间的距离。

由此，在具备由高熔点金属构成的熔丝的熔断器元件中，难以兼顾熔断器元件的小型化和额定电流的大电流化。

本发明鉴于上述的情况而提出，目的在于提供一种能够有助于熔断器元件及保护元件的额定电流的大电流化及小型化的熔丝。

另外，目的在于提供具备上述熔丝的能够有助于额定电流的大电流化及小型化的熔断器元件及保护元件。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明提供以下的方案。

(1)一种熔丝，其具有配置于第一端子与第二端子之间的没有贯通孔的平板状的熔断部，上述熔断部的宽度具有上述第一端子及上述第二端子的与上述熔断部的接合部分的宽度的80％以上的长度。

(2)在上述(1)记载的熔丝中，也可以是，上述熔断部的宽度为上述接合部分的宽度的95％以上的长度。

(3)在上述(1)或(2)记载的熔丝中，也可以是，上述熔断部的熔断温度为140℃～400℃。

(4)在上述(1)～(3)中任一项记载的熔丝中，也可以是，低熔点金属层和熔点比上述低熔点金属层高的高熔点金属层沿厚度方向层叠而形成上述熔断部。

(5)在上述(4)记载的熔丝中，也可以是，上述低熔点金属层由Sn或以Sn为主成分的合金构成，上述高熔点金属层由选自Ag、Cu、以Ag为主成分的合金、以Cu为主成分的合金中的任一个构成。

(6)在上述(4)或(5)记载的熔丝中，也可以是，上述熔断部由上述低熔点金属层和层叠于上述低熔点金属层的两面的上述高熔点金属层构成。

(7)在上述(1)～(6)中任一项记载的熔丝中，也可以是，上述熔断部的宽度为上述接合部分的宽度的200％以下的长度。

(8)在上述(1)～(7)中任一项记载的熔丝中，也可以是，上述第一端子及上述第二端子和上述熔断部由导电连接部件接合。

(9)一种熔断器元件，其具备(1)～(8)中任一项记载的熔丝。

(10)在上述(9)记载的熔断器元件中，也可以是，上述第一端子及上述第二端子配置于绝缘基板的表面。

(11)一种保护元件，其具备(1)～(8)中任一项记载的熔丝，且具备将上述熔丝加热使其熔断的发热体，上述第一端子及上述第二端子配置于绝缘基板上，上述熔丝横跨上述第一端子与上述第二端子之间而配置。

发明效果

本发明的熔丝能够有助于具备该熔丝的熔断器元件及保护元件的额定电流的大电流化及小型化。

本发明的熔断器元件及保护元件具备本发明的熔丝，因此能够有助于额定电流的大电流化及小型化。

附图说明

图1中，图1(a)是表示第一实施方式的熔断器元件的俯视图，图1(b)是将图1(a)所示的熔断器元件沿着A－A′线切断的剖视图。

图2中，图2(a)是表示第二实施方式的熔断器元件的俯视图。图2(b)是从图2(a)的下侧观察图2(a)所示的熔断器元件的侧视图。图2(c)是从图2(a)的右侧观察图2(a)所示的熔断器元件的侧视图。

图3中，图3(a)是表示第三实施方式的熔断器元件的俯视图。图3(b)是从图3(a)的下侧观察图3(a)所示的熔断器元件的侧视图。图3(c)是从图3(a)的右侧观察图3(a)所示的熔断器元件的侧视图。图3(d)是表示配备于图3(a)所示的熔断器元件的熔丝的立体图。

图4中，图4(a)是表示第四实施方式的熔断器元件的俯视图。图4(b)是从图4(a)的下侧观察图4(a)所示的熔断器元件的侧视图。图4(c)是从图4(a)的右侧观察图4(a)所示的熔断器元件的侧视图。

图5中，图5(a)是表示第五实施方式的保护元件的俯视图。图5(b)是将图5(a)所示的保护元件沿着B－B′线切断的剖视图。图5(c)是从图5(a)的右侧观察图5(a)所示的保护元件的侧视图。

图6中，图6(a)是表示第六实施方式的保护元件的俯视图。图6(b)是从图6(a)的下侧观察图6(a)所示的保护元件的侧视图。图6(c)是从图6(a)的右侧观察图6(a)所示的保护元件的侧视图。

具体实施方式

以下，适当地参照附图，对本发明的熔丝、熔断器元件以及保护元件详细地进行说明。就以下的说明中使用的附图而言，为了使本发明的特征容易理解，有时为了方便放大地示出成为特征的部分，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。在以下的说明中例示的材料、尺寸等为一例，本发明不限于此，能够在实现本发明的效果的范围内适当地变更而实施。

[第一实施方式(熔断器元件)]

图1(a)是表示第一实施方式的熔断器元件的俯视图，图1(b)是将图1(a)所示的熔断器元件沿着A－A′线切断的剖视图。

如图1(a)所示，本实施方式的熔断器元件10具有第一端子20a、第二端子20b、以及由配置于第一端子20a与第二端子20b之间的熔断部1e构成的本实施方式的熔丝1。

(熔丝)

本实施方式的熔断器元件10具备的熔丝1由熔断部1e构成。熔丝1将第一端子20a和第二端子20b电连接。熔断部1e(熔丝1)和第一端子20a及第二端子20b通过分别利用焊料等导电连接部件接合而电连接。

如图1(a)所示，熔断部1e为没有贯通孔且厚度大致恒定的平板状。如图1(a)所示，熔断部1e具有将连接第一端子20a和第二端子20b的方向作为长边且将与连接第一端子20a和第二端子20b的方向大致正交的方向(以下，有时称为“宽度方向”。)作为短边的俯视大致长方形的形状。

此外，在图1(a)所示的熔断器元件10中，举例说明具备将熔断部1e设为俯视大致长方形的熔丝1的情况，但熔丝的熔断部的形状不限于俯视大致长方形。例如，熔断部1e的宽度及厚度也可以不恒定。

熔断部1e的熔断温度优选为140℃～400℃。如果熔断部1e的熔断温度为140℃以上，则成为在通常的可使用温度下不会熔断的熔断器元件10，是优选的。如果熔断部1e的熔断温度为400℃以下，则能够防止熔断时第一端子20a及第二端子20b成为高温而对与第一端子20a及第二端子20b连接的部件造成不良影响。

在本实施方式的熔断器元件10中，如图1(b)所示，优选的是，熔断部1e(熔丝1)由剖视矩形的平板状的低熔点金属层1a和以由大致恒定的厚度包覆低熔点金属层1a的整个面的方式层叠的高熔点金属层1b形成。在该情况下，如图1(b)所示，熔断部1e具有由低熔点金属层1a和层叠于低熔点金属层1a的厚度方向两面的高熔点金属层1b构成的三层构造，低熔点金属层1a的全部侧面被高熔点金属层1b包覆。因此，能够抑制因熔断器元件10的制造工序中的回流焊时的加热而使低熔点金属层1a从熔断部1e流出、或者使焊料等导电连接部件流入熔断部1e。其结果，在熔断器元件10的制造工序中的回流焊时因熔断部1e(熔丝1)变形而引起的熔断部1e的电阻值变动被抑制，能够容易地制造熔断特性稳定的熔断器元件10。

低熔点金属层1a优选由Sn或以Sn为主成分的合金构成。以Sn为主成分的合金中的Sn含量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上。作为以Sn为主成分的合金的例子，可举出Sn－Bi合金、In－Sn合金、Sn－Ag－Cu合金等。

高熔点金属层1b是熔点比低熔点金属层1a高的层，优选为由被低熔点金属层1b的熔融物熔解的金属材料构成的层。

高熔点金属层1b的熔点优选在比低熔点金属层1a的熔点高100℃以上的温度且高900℃的温度以下的范围内。

高熔点金属层1b优选由选自Ag、Cu、以Ag为主成分的合金、以Cu为主成分的合金中的任一个构成，更优选由Ag或以Ag为主成分的合金构成。以Ag为主成分的合金中的Ag含量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上。作为以Ag为主成分的合金的例子，可举出银钯合金。Ag是贵金属，离子化倾向低，在大气中难以被氧化，而且容易被低熔点金属层1a的熔融物熔解。因此，Ag或以Ag为主成分的合金适合作为高熔点金属层1b的材料。

熔断部1e(熔丝1)例如能够设为，低熔点金属层1a由以Sn为主成分的合金构成，高熔点金属层1b由Ag构成，低熔点金属层1a的厚度与高熔点金属层1b的厚度合计的比(低熔点金属层1a：高熔点金属层1b)为1：1～50：1。这样的熔断部1e的熔断温度为140℃～400℃。

熔断部1e(熔丝1)在低熔点金属层1a由以Sn为主成分的合金构成，高熔点金属层1b由Ag构成，且低熔点金属层1a的厚度与高熔点金属层1b的厚度合计的比(低熔点金属层1a：高熔点金属层1b)为10：1的情况下，体积电阻率(比电阻)为约7.4μΩ·cm。

熔丝1例如能够使用镀敷法制造。具体而言，准备与熔丝1的低熔点金属层1a对应的形状的金属箔，使用镀敷法在金属箔的整个表面形成高熔点金属层1b。由此，得到低熔点金属层1a的整个表面被具有大致恒定的厚度的高熔点金属层1b包覆的平板状的熔丝1。

(第一端子、第二端子)

在使用熔断器元件10时，第一端子20a及第二端子20b通过与未图示的电路的端子部接合，与电路电连接。如图1(a)所示，在第一端子20a的中心部设有由圆形的贯通孔构成的安装孔3a。在第二端子20b的中心部与第一端子20a同样地设有由圆形的贯通孔构成的安装孔3b。本实施方式的熔断器元件10例如使用螺栓等接合部件和安装孔3a、3b装卸自如地安装于预定的位置。

如图1(a)所示，第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d相同。另外，第一端子20a及第二端子20b的平面形状夹着熔断部1e大致对称，且相对于熔断部1e的宽度1d方向中心大致对称。

第一端子20a及第二端子20b的平面形状不限于图1(a)所示的例子。例如，安装孔3a、3b的平面形状不限于圆形，也可以是椭圆形、多边形等。另外，也可以取代安装孔3a、3b，而以使第一端子20a及第二端子20b为俯视C字状的方式设置缺口。另外，只要第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d相同，则第一端子20a及第二端子20b的平面形状也可以不是夹着熔断部1e大致对称，也可以不是相对于熔断部1e的宽度1d方向中心大致对称。

第一端子20a及第二端子20b由具有导电性的材料形成。例如，第一端子20a及第二端子20b能够由Cu或以Cu为主成分的合金构成。作为以Cu为主成分的合金的例子，可举出Cu－Ni合金。

在本实施方式的熔断器元件10中，如图1(a)所示，俯视下的熔断部1e地宽度1d具有第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度({1d/2d}×100≥80(％))，优选为接合部分的宽度2d的95％以上的长度，更优选超过100％。

在本说明书中，熔断部的宽度方向的长度不恒定的情况下的熔断部1e的宽度1d是指宽度方向的长度最短的部分的长度。另外，第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d是指第一端子20a及第二端子20b最接近熔断部1e的部分处的与熔断部1e的宽度1d平行的长度。

如果熔断部1e的宽度1d为上述的80％以上的长度，则可充分获得由熔断部1e的宽度1d宽带来的降低熔断部1e的电阻的效果。

另外，熔断部1e的宽度1d优选为第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d的200％以下，更优选为150％以下。如果熔断部1e的宽度1d为上述的200％以下的长度，则能够抑制因熔断部1e的宽度1d过宽而引起的对熔断器元件10的小型化的影响。

图1(a)及图1(b)所示的熔断器元件10能够通过公知的方法制造。例如，能够通过如下方法制造，即，将熔丝1(熔断部1e)和第一端子20a及第二端子20b通过分别利用焊料等导电连接部件接合而电连接。

本实施方式的熔断器元件10的熔断部1e在额定电流流通于经由第一端子20a及第二端子20b接合的电路的期间不熔断。如果向上述的电路流通超过额定电流的过电流，则熔断部1e熔断，第一端子20a与第二端子20b之间断线，电路的电流路径被切断。

在熔断部1e通过低熔点金属层1a和高熔点金属层1b沿厚度方向层叠而形成的情况下，当向电路流通超过额定电流的过电流时，熔断部1e的低熔点金属层1a发热而熔融，且因生成的低熔点金属层1a的熔融物而使高熔点金属层1b熔解，熔断部1迅速熔断。

就本实施方式的熔断器元件10而言，熔断部1e的宽度1d为第一端子20a及第二端子20b的与熔断部1e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度，具有宽度1d宽的低电阻的熔断部1e，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的熔断器元件10的熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止在熔断时第一端子20a及第二端子20b成为高温而对连接于第一端子20a及第二端子20b的部件造成不良影响，能够防止安装有熔断器元件10的电子设备超过耐热温度。从而，在熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，不需要以使第一端子20a及第二端子20b不被过度加热的方式在熔断部设置多个小孔、或者缩窄熔断部的宽度来形成局部发热点。

另外，在熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，不需要以使第一端子20a及第二端子20b不被过度加热的方式在熔断部1e形成发热点并且延长熔断部1e的长度使发热点与第一端子20a及第二端子20b之间的距离增长。由此，与熔断部1e的熔断温度超过400℃的情况相比，在熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够缩短熔断部1e的长度(第一端子20a与第二端子20b之间的距离)。

就熔断部1e(熔丝1)而言，长度和电阻值成比例关系。从而，越缩短熔丝1的长度，熔丝1的电阻值就越降低。如上所述，与熔断部1e的熔断温度超过400℃的情况比较，在熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够缩短熔断部1e的长度，因此，能够实现小型且更低电阻的熔断部1e。其结果，能够将熔断器元件10小型化，并且能够将额定电流更进一步增大。

另外，在熔断部1e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够缩短熔断部1e的长度。因此，例如，与由因熔点(1085℃)高而熔断部的熔断温度超过400℃的铜构成的熔丝(体积电阻率1.62μΩ·cm)比较，即使由体积电阻率高的材料形成熔断部1e，也能够降低熔断部1e的电阻值，能够增大额定电流。

[第二实施方式(熔断器元件)]

图2(a)是表示第二实施方式的熔断器元件的俯视图。图2(b)是从图2(a)的下侧观察图2(a)所示的熔断器元件的侧视图。图2(c)是从图2(a)的右侧观察图2(a)所示的熔断器元件的侧视图。此外，图2(a)及图2(c)表示将图2(b)所示的熔断器元件20的罩部件5拆下的状态。

如图2(a)～图2(c)所示，熔断器元件20具备熔丝11、绝缘基板4、以及配置于绝缘基板4的表面4a的第一电极2a及第二电极2b。第一电极2a及第二电极2b分别作为与熔丝11导电连接的端子发挥作用。

图2(a)～图2(c)所示的第二实施方式的熔断器元件20所具备的熔丝11和第一实施方式所具备的熔丝1不同之处仅在于，在图2(a)～图2(c)所示的熔丝11中，将第一电极2a和第二电极2b相连的方向的侧面未被高熔点金属层1b包覆，在侧面露出由低熔点金属层1a。因此，第二实施方式的熔断器元件20所具备的熔丝11具有与第一实施方式所具备的熔丝1同样的材料及层构造。因此，对于第二实施方式所具备的熔丝11，仅说明与第一实施方式所具备的熔丝1不同之处。

在本实施方式的熔断器元件20中，如图2(a)及图2(b)所示，熔丝11具有配置于第一电极2a与第二电极2b之间的熔断部11e、利用焊料等导电连接部件(未图示)接合于第一电极2a上的第一接合部11f、以及利用焊料等导电连接部件(未图示)接合于第二电极2a上的第二接合部11g。如图2(b)所示，在熔断部11e与绝缘基板4的表面4a之间形成有空间。

在第二实施方式的熔断器元件20所具备的熔丝11中，如图2(b)所示，与第一电极2a或第二电极2b接合的侧面被高熔点金属层1b包覆。因此，能够抑制因熔断器元件20的制造工序中的回流焊时的加热而使低熔点金属层1a从熔断部11e流出、或者焊料等导电连接部件流入熔断部11e。其结果，熔断器元件20的制造工序中的回流焊时，因熔断部11e(熔丝11)变形而引起的熔断部11e的电阻值变动被抑制，能够容易地制造熔断特性稳定的熔断器元件20。

熔丝11例如能够使用非电解镀法制造。具体而言，准备成为低熔点金属层1a的带状(丝带状)的金属箔。作为金属箔，使用具有与将第一电极2a和第二电极2b相连的方向上的熔丝11的低熔点金属层1a的长度对应的宽度的金属箔。接下来，使用非电解镀法在金属箔的表面形成高熔点金属层1b，得到带状的层叠体。之后，将带状的层叠体的长度切断成预定的尺寸，形成平板状。由此，得到具有预定的矩形形状且在切断面露出有低熔点金属层1a的熔丝11。该制造方法特别适合于制造小型的熔丝的情况。

在本实施方式的熔断器元件20中，也与第一实施方式同样地，如图2(c)所示，俯视下的熔断部11e的宽度1d具有第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度({1d/2d}×100≥80(％))，优选为接合部分的宽度2d的95％以上的长度，更优选超过100％。

本实施方式的熔断器元件20所具备的熔丝11在将第一电极2a和第二电极2b相连的方向的侧面露出有低熔点金属层1a。即，与将第一电极2a和第二电极2b相连的方向大致正交的方向上的熔丝11的面露出有低熔点金属层1a。因此，通过以下所示的理由，更优选俯视下的熔断部11e的宽度1d为第一电极2a或第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的超过100％的长度(宽度1d大于宽度2d)。即，能够利用包覆熔丝11的与第一电极2a及第二电极2b接合的侧面的高熔点金属层1b更有效地抑制在熔断器元件20的制造工序中的回流焊时焊料等导电连接部件和熔丝11的低熔点金属层1a接触。其结果，在回流焊时熔断部11e(熔丝11)变形而引起的熔断部11e的电阻值变动被抑制，能够容易地制造熔断特性稳定的熔断器元件20。

绝缘基板4只要具有电绝缘性就没有特别限制，能够使用例如、树脂基板、陶瓷基板、树脂与陶瓷的复合体基板等用作电路基板的公知的绝缘基板。作为树脂基板，具体而言，可举出环氧树脂基板、苯酚树脂基板、聚酰亚胺基板等。作为陶瓷基板，具体而言，可举出氧化铝基板、玻璃陶瓷基板、莫来石基板、氧化锆基板等。作为复合体基板，具体而言，可举出玻璃环氧基板。

第一电极2a及第二电极2b配置于绝缘基板4的对置的一对两端部。第一电极2a及第二电极2b分别由Ag配线、Cu配线等导电图案形成。

第一电极2a及第二电极2b的表面也可以分别为了抑制由氧化等所引起的电极特性的变质而被电极保护层包覆。能够使用Sn镀敷膜、Ni/Au镀敷膜、Ni/Pd镀敷膜、Ni/Pd/Au镀敷膜等作为电极保护层的材料。

第一电极2a及第二电极2b分别经由城堡形槽21a、21b与形成于绝缘基板4的背面4b的第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b电连接。第一电极2a与第一外部连接电极42a的连接、及第二电极2b与第二外部连接电极42b的连接也可以经由通孔进行。

在本实施方式的熔断器元件20中，如图2(b)所示，优选经由粘接剂安装有罩部件5。通过安装有罩部件5，熔断器元件20的内部得以保护，并且能够防止在熔丝11熔断时产生的熔融物的飞散。能够使用各种工程塑料和/或陶瓷作为罩部件5的材料。

本实施方式的熔断器元件20经由第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b装配于电路基板(未图示)的电流路径上使用。在电路基板的电流路径上流通额定电流的期间，配备于熔断器元件20的熔丝11的熔断部11e不熔断。当在电路基板的电流路径上流通超过额定电流的过电流时，熔断部11e熔断，由此，第一电极2a与第二电极2b之间断线，电路基板的电流路径被切断。

在低熔点金属层1a和高熔点金属层1b沿厚度方向层叠而形成熔断部11e的情况下，当在电路基板的电流路径上流通超过额定电流的过电流时，熔断部11e的低熔点金属层1a发热并熔融，因生成的低熔点金属层1a的熔融物而使高熔点金属层1b溶解，熔断部11e迅速被熔断。

本实施方式的熔断器元件20与第一实施方式的熔断器元件10同样地具有熔断部11e的宽度1d为第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度的宽度1d宽的低电阻的熔断部11e，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的熔断器元件20的熔断部11e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止熔断时第一电极2a及第二电极2b成为高温而对连接于第一电极2a及第二电极2b的部件、以及连接第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b的电路基板造成不良影响。因此，与熔断部11e的熔断温度超过400℃的情况比较，能够缩短熔断部11e的长度(第一电极2a与第二电极2b之间的距离)，能够将熔断器元件20小型化，并且能够更进一步增大额定电流。

[第三实施方式(熔断器元件)]

图3(a)是表示第三实施方式的熔断器元件的俯视图。图3(b)是从图3(a)的下侧观察图3(a)所示的熔断器元件的侧视图。图3(c)是从图3(a)的右侧观察图3(a)所示的熔断器元件的侧视图。此外，图3(a)及图3(c)表示将图3(b)所示的熔断器元件25的罩部件5拆下的状态。图3(d)是表示图3(a)所示的熔断器元件所具备的熔丝的立体图。

如图3(a)～图3(c)所示，熔断器元件25具备图3(d)所示的熔丝15、绝缘基板4、以及配置于绝缘基板4的表面4a的第一电极2a及第二电极2b。与第二实施方式同样地，第一电极2a及第二电极2b分别作为导电连接于熔丝15的端子发挥作用。

图3(a)～图3(c)所示的第三实施方式的熔断器元件25和第二实施方式所示的熔断器元件20不同之处仅在于，图3(a)～图3(c)所示的熔断器元件25所具备的熔丝15的第一接合部15f及第二接合部15g中的高熔点金属层1b的厚度(形状)。因此，在第三实施方式中，仅说明与第二实施方式不同之处，对与第二实施方式相同的部件标注相同符号，并省略说明。

在第三实施方式的熔断器元件25所具备的熔丝15中，如图3(b)及图3(d)所示，第一接合部15f及第二接合部15g的高熔点金属层1b的厚度比熔断部15e厚。由此，图3(b)及图3(d)所示的熔丝15的切断面为犬骨形状。第一接合部15f是利用焊料等导电连接部件(未图示)接合于第一电极2a的部分。另外，第二接合部15g是利用焊料等导电连接部件(未图示)接合于第二电极2b的部分。因此，在第三实施方式的熔断器元件25中，能够通过形成有第一接合部15f及第二接合部15g的高熔点金属层1b更有效地抑制熔断器元件25的制造工序中的回流焊时焊料等导电连接部件和熔丝15的低熔点金属层1a接触。其结果，回流焊时熔断部15e(熔丝15)变形而引起的熔断部15e的电阻值变动被更有效地抑制，能够容易地制造熔断特性稳定的熔断器元件25。

熔丝15例如能够使用电解镀法制造。具体而言，准备成为低熔点金属层1a的带状(丝带状)的金属箔。使用具有与将第一电极2a和第二电极2b相连的方向上的熔丝15的低熔点金属层1a的长度对应的宽度的金属箔作为金属箔。接下来，使用电解镀法在金属箔的表面形成高熔点金属层1b，得到带状的层叠体。之后，将带状的层叠体的长度切断成预定的尺寸，制成平板状。由此，得到具有预定的矩形形状且在切断面露出有低熔点金属层1a的熔丝15。

此外，在本实施方式中，由于电解镀加工时的电流集中，在带状的金属箔的宽度方向端部形成有比宽度方向中心部厚的高熔点金属层1b。因此，如图3(d)所示，熔丝15构成为，第一接合部15f及第二接合部15g的高熔点金属层1b的厚度比熔断部15e厚，且具有犬骨形状的切断面。该制造方法特别适合制造小型的熔丝的情况。

在本实施方式的熔断器元件25中，也与第一实施方式及第二实施方式同样地，如图3(c)所示，俯视下的熔断部15e的宽度1d具有第一电极2a及第二电极2b的与熔断部15e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度({1d/2d}×100≥80(％))，优选为接合部分的宽度2d的95％以上的长度，更优选超过100％。

本实施方式的熔断器元件25所具备的熔丝15在将第一电极2a和第二电极2b相连的方向的侧面露出有低熔点金属层1a。因此，与第二实施方式同样地，俯视下的熔断部15e的宽度1d更优选为第一电极2a及第二电极2b的与熔断部15e的接合部分的宽度2d的超过100％的长度。

本实施方式的熔断器元件25与第一实施方式及第二实施方式的熔断器元件同样地，具有熔断部15e的宽度1d为第一电极2a及第二电极2b的与熔断部15e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度的宽度1d宽的低电阻的熔断部15e，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的熔断器元件25中的熔断部11e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止熔断时第一电极2a及第二电极2b成为高温而对连接第一电极2a及第二电极2b的部件、以及连接第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b的电路基板造成不良影响。因此，与熔断部11e的熔断温度超过400℃的情况比较，能够缩短熔断部11e的长度(第一电极2a与第二电极2b之间的距离)，能够将熔断器元件25小型化，并且能够更进一步增大额定电流。

[第四实施方式(熔断器元件)]

图4(a)是表示第四实施方式的熔断器元件的俯视图。图4(b)是从图4(a)的下侧观察图4(a)所示的熔断器元件的侧视图。图4(c)是从图4(a)的右侧观察图4(a)所示的熔断器元件的侧视图。此外，图4(a)及图4(c)表示将图4(b)所示的熔断器元件40的罩部件5拆下的状态。

如图4(a)～图4(c)所示，熔断器元件40具备熔丝50、绝缘基板4、以及配置于绝缘基板4的表面4a的第一电极2a及第二电极2b。

在第四实施方式中，具备与第二实施方式所具备的熔丝11同样的熔丝作为熔丝50。换句话说，与图4(a)所示的熔断器元件40的绝缘基板4的面内方向垂直的熔丝50的截面的结构和与图2(a)所示的熔断器元件20的绝缘基板4的面内方向垂直的熔丝20的截面的结构同样。因此，在第四实施方式中，省略对于熔丝50的熔断温度、材料、层构造的说明。

如图4(a)及图4(b)所示，本实施方式的熔断器元件40所具备的熔丝50具有配置于第一电极2a与第二电极2b之间的熔断部51、利用焊料等导电连接部件(未图示)接合到第一电极2a上的第一接合部52a、以及利用焊料等导电连接部件(未图示)接合到第二电极2b上的第二接合部52b。如图4(b)所示，在熔断部51与绝缘基板4的表面4a之间形成有空间。

在本实施方式中，如图4(b)所示，熔丝50从第一电极2a上及第二电极2b上连续地覆盖到绝缘基板4的侧面。由此，第一电极2a及第二电极2b和配置于绝缘基板4的背面4b的第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b经由熔丝50电连接。

在本实施方式中，第一接合部52a与第一外部连接电极42a电连接，且作为导电连接于熔丝50的熔断部51的端子发挥作用。另外，第二接合部52b与第二外部连接电极42b电连接，且作为导电连接于熔丝50的熔断部51的端子发挥作用。

在本实施方式的熔断器元件40中，由带状的熔丝50的一部分构成的第一接合部52a及第二接合部52b作为端子发挥作用，因此俯视下的熔断部51的宽度与第一接合部52a及第二接合部52b的宽度相同。由此，俯视下的熔断部51的宽度具有第一接合部52a及第二接合部52b的与熔断部51的接合部分的宽度的100％的长度。

在本实施方式的熔断器元件40中，绝缘基板4、第一电极2a及第二电极2b、以及第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b能够使用与第二实施方式的熔断器元件20相同的部件。

另外，本实施方式的熔断器元件40与第二实施方式的熔断器元件20同样地，如图4(b)所示，优选经由粘接剂安装有罩部件5。能够使用与第二实施方式的熔断器元件20相同的材料作为罩部件5的材料。

本实施方式的熔断器元件40经由第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b装配到电路基板(未图示)的电流路径上使用。当在电路基板的电流路径上流通超过额定电流的过电流时，熔断部51熔断，由此，第一电极2a与第二电极2b之间断线，电路基板的电流路径被切断。

在低熔点金属层1a和高熔点金属层1b沿厚度方向层叠而形成熔断部51的情况下，当在电路基板的电流路径上流通超过额定电流的过电流时，熔断部51的低熔点金属层1a发热并熔融，因生成的低熔点金属层1a的熔融物而使高熔点金属层1b溶解，熔断部51被迅速熔断。

本实施方式的熔断器元件40具有熔断部51的宽度为第一接合部52a及第二接合部52b的与熔断部51的接合部分的宽度的100％的长度的宽度宽的低电阻的熔断部51，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的熔断器元件40中的熔断部51的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止熔断时第一电极2a及第二电极2b成为高温而对连接第一电极2a及第二电极2b的部件、以及连接第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b的电路基板造成不良影响。因此，与熔断部51的熔断温度超过400℃的情况比较，能够缩短熔断部51的长度(第一接合部52a与第二接合部52b之间的距离)，能够将熔断器元件40小型化，并且能够更进一步增大额定电流。

[第五实施方式(保护元件)]

图5(a)是表示第五实施方式的保护元件的俯视图。图5(b)是将图5(a)所示的保护元件沿着B－B′线切断的剖视图。图5(c)是从图5(a)的右侧观察图5(a)所示的保护元件的侧视图。此外，图5(a)及图5(c)表示将图5(b)所示的保护元件30的罩部件5拆下的状态。

如图5(a)～图5(c)所示，保护元件30具备熔丝11、将熔丝11加热使其熔断的发热体7、绝缘基板4、以及配置于绝缘基板4的表面4a的第一电极2a及第二电极2b。在本实施方式的保护元件30中，如图5(b)所示，熔丝11横跨第一电极2a与第二电极2b之间而配置。即，熔丝11从第一电极2a架设到第二电极2b。第一电极2a及第二电极2b分别作为与熔丝11导电连接的端子发挥作用。而且，本实施方式的保护元件30具有与发热体7连接的第一发热体电极9a及第二发热体电极9b、和与第二发热体电极9b连接的发热体引出电极9。

就第五实施方式的保护元件30而言，作为熔丝11、绝缘基板4、第一电极2a及第二电极2b，具备与第二实施方式的熔断器元件20所具备的部件相同的部件。因此，在第五实施方式中，省略对熔丝11的熔断温度、材料、层构造的说明。另外，在第五实施方式中，省略对绝缘基板4、第一电极2a及第二电极2b的说明。

在本实施方式的保护元件30中，如图5(a)及图5(b)所示，熔丝11具有配置于第一电极2a与第二电极2b之间的熔断部11e、利用焊料等导电连接部件(未图示)接合到第一电极2a上的第一接合部11f、以及利用焊料等导电连接部件(未图示)接合到第二电极2b上的第二接合部11g。

另外，在本实施方式的保护元件30中，如图5(b)所示，熔断部11e的绝缘基板4侧的面和发热体引出电极9电连接。熔断部11e和发热体引出电极9通过焊料等导电连接部件(未图示)电连接。

在本实施方式的保护元件30中，如图5(b)所示，熔断部11e为剖视下在与绝缘基板4的表面4a相反的侧呈凸状的形状。而且，在熔断部11e与绝缘基板4的表面4a之间配置有配置于绝缘基板4的表面4a的发热体7、包覆发热体7的绝缘部件8、以及经由绝缘部件8形成于发热体7上的发热体引出电极9。

发热体7由电阻较高且通过通电发热的高电阻导电性材料形成。作为高电阻导电性材料，例如可举出包括镍铬合金、W、Mo、Ru的材料等。发热体7例如能够通过如下方法等形成：将混合上述的高电阻导电性材料和树脂粘结剂等制成膏状的物质使用丝网印刷技术在绝缘基板4的表面4a进行图案形成，并进行烧成。

绝缘部件8由玻璃等绝缘材料形成。

发热体引出电极9经由绝缘部件8与发热体7对置配置。由此，发热体7经由绝缘部件8及发热体引出电极9与熔丝11的熔断部11e重叠。通过形成这样的重叠构造，能够将发热体7产生的热高效地传递至熔断部11e。

在本实施方式的保护元件30中，也与第二实施方式的熔断器元件20同样地，如图5(c)所示，俯视下的熔断部11e的宽度1d具有第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度({1d/2d}×100≥80(％))，优选为接合部分的宽度2d的95％以上的长度，更优选超过100％。

本实施方式的保护元件30与第二实施方式的熔断器元件20同样地，如图5(b)所示，优选经由粘接剂安装有罩部件5。能够使用与第二实施方式的熔断器元件20同样的材料作为罩部件5的材料。

如图5(a)所示，第一电极2a及第二电极2b配置于绝缘基板4的表面4a上的对置的一对两端部。第一发热体电极9a及第二发热体电极9b配置于绝缘基板4的表面4a上的对置的另一对两端部。

第一电极2a、第二电极2b、第一发热体电极9a、第二发热体电极9b以及发热体引出电极9分别由Ag配线、Cu配线等导电图案形成。

另外，第一电极2a、第二电极2b、第一发热体电极9a、第二发热体电极9b以及发热体引出电极9也可以分别为了抑制由氧化等引起的电极特性的变质而被电极保护层包覆。能够使用Sn镀膜、Ni/Au镀膜、Ni/Pd镀膜、Ni/Pd/Au镀膜等作为电极保护层的材料。

在本实施方式的保护元件30中，第一电极2a、第二电极2b以及第一发热体电极9a分别经由城堡形槽电连接于形成于绝缘基板4的背面4b的第一外部连接电极42a、第二外部连接电极42b以及发热体供电电极6。第一电极2a与第一外部连接电极42a的连接、第二电极2b与第二外部连接电极42b的连接、以及第一发热体电极9a与发热体供电电极6的连接也可以通过通孔进行。第二发热体电极9b与发热体引出电极9的连接能够通过通孔(未图示)等公知的方法进行。

在本实施方式的保护元件30中，形成有到达发热体供电电极6、第一发热体电极9a、发热体7、第二发热体电极9b、发热体引出电极9、熔丝11的熔断部11e的通电路径和到达第一外部连接电极42a、第一电极2a、熔断部11e、第二电极2b、第二外部连接电极42b的通电路径。

本实施方式的保护元件30经由第一外部连接电极42a、第二外部连接电极42b以及发热体供电电极6装配到电路基板(未图示)的电流路径上使用。由此，例如，保护元件30的熔断部11e经由第一外部连接电极42a和第二外部连接电极42b与电路基板的电流路径连接，发热体7经由发热体供电电极6与设于电路基板的电流控制元件连接。

在本实施方式的保护元件30中，当电路基板产生异常时，通过配备于电路基板的电流控制元件经由发热体供电电极6对发热体7通电。由此，发热体7发热，熔断部11e经由绝缘部件8及发热体引出电极9被加热，熔断部11e熔断。由此，第一电极2a与第二电极2b之间断线，电路基板的电流路径被切断。

低熔点金属层1a和高熔点金属层1b沿厚度方向层叠形成熔断部11e的情况下，当利用配备于电路基板的电流控制元件对发热体7通电时，熔断部11e的低熔点金属层1a被加热而熔融，由生成的低熔点金属层1a的熔融物将高熔点金属层1b溶解，熔断部11e被迅速熔断。

本实施方式的保护元件30与第二实施方式的熔断器元件20同样地具有熔断部11e的宽度1d为第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度的宽度1d宽的低电阻的熔断部11e，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的保护元件30中的熔断部11e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止熔断时第一电极2a及第二电极2b成为高温而对连接第一电极2a及第二电极2b的部件、以及连接第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b的电路基板造成不良影响。因此，与熔断部11e的熔断温度超过400℃的情况比较，能够缩短熔断部11e的长度(第一电极2a与第二电极2b之间的距离)，能够将保护元件30小型化，并且能够更进一步增大额定电流。

[第六实施方式(保护元件)]

图6(a)是表示第六实施方式的保护元件的俯视图。图6(b)是从图6(a)的下侧观察图6(a)所示的保护元件的侧视图。图6(c)是从图6(a)的右侧观察图6(a)所示的保护元件的侧视图。此外，图6(a)及图6(c)表示将图6(b)所示的保护元件60的罩部件5拆下的状态。

如图6(a)～图6(c)所示，保护元件60具备熔丝11、将熔丝11加热使其熔断的发热体17、绝缘基板4、以及配置于绝缘基板4的表面4a的第一电极2a及第二电极2b。在本实施方式的保护元件60中，如图6(b)所示，熔丝11横跨第一电极2a与第二电极2b之间而配置。即，熔丝11从第一电极2a架设到第二电极2b。第一电极2a及第二电极2b分别作为与熔丝11导电连接的端子发挥作用。而且，本实施方式的保护元件60具有与发热体17连接的发热体引出电极19。

第六实施方式的保护元件60和第五实施方式的保护元件30不同之处仅在于熔断部11e的形状、发热体17及绝缘部件18的配置、以及与发热体17连接的配线的配置。因此，在第六实施方式中，仅对与第五实施方式不同之处进行说明，对与第五实施方式相同的部件标注相同符号，并省略说明。

在本实施方式的保护元件60中，与第五实施方式的保护元件30不同，如图6(b)所示，熔断部11e的将第一电极2a和第二电极2b相连的方向的侧面在剖视下为矩形。即，熔断部11e的面中的与将第一电极2a和第二电极2b相连的方向大致正交的方向上的面的形状为矩形。而且，在熔断部11e与绝缘基板4的表面4a之间配置有发热体引出电极19。另外，在绝缘基板4的背面4b配置有发热体17和包覆发热体17的绝缘部件18。

发热体引出电极19经由绝缘基板4与发热体17对置配置。由此，发热体17经由绝缘基板4及发热体引出电极19与熔丝11的熔断部11e重叠。通过设为这样的重叠构造，能够将发热体17产生的热高效地传递至熔断部11e。

在本实施方式的保护元件60中，与第五实施方式的保护元件30同样地，如图6(c)所示，俯视下的熔断部11e的宽度1d具有第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度({1d/2d}×100≥80(％))，优选具有接合部分的宽度2d的95％以上的长度，更优选超过100％。

在本实施方式的保护元件60中，当电路基板产生异常时，利用配备于电路基板的电流控制元件对发热体17通电。由此，发热体17发热，经由绝缘基板4及发热体引出电极19加热熔断部11e，熔断部11e熔断。由此，第一电极2a与第二电极2b之间断线，电路基板的电流路径被切断。

在低熔点金属层1a和高熔点金属层1b沿厚度方向层叠而形成熔断部11e的情况下，当利用配备于电路基板的电流控制元件对发热体17通电时，熔断部11e的低熔点金属层1a被加热而熔融，生成的低熔点金属层1a的熔融物熔解高熔点金属层1b，熔断部11e被迅速熔断。

本实施方式的保护元件60与第五实施方式的保护元件30同样地具有熔断部11e的宽度1d为第一电极2a及第二电极2b的与熔断部11e的接合部分的宽度2d的80％以上的长度的宽度1d宽的低电阻的熔断部11e，因此能够有助于额定电流的大电流化。

而且，在本实施方式的保护元件60中的熔断部11e的熔断温度为400℃以下的情况下，能够防止熔断时第一电极2a及第二电极2b成为高温而对连接第一电极2a及第二电极2b的部件、以及连接第一外部连接电极42a及第二外部连接电极42b的电路基板造成不良影响。因此，与熔断部11e的熔断温度超过400℃的情况比较，能够缩短熔断部11e的长度(第一电极2a与第二电极2b之间的距离)，能够将保护元件60小型化，并且能够更进一步增大额定电流。

符号说明

1、11、15、50—熔丝，1a—低熔点金属层，1b—高熔点金属层，1e、11e、15e、51—熔断部，1f、11f、15f、52a—第一接合部，1g、11g、15g、52b—第二接合部，2a—第一电极，2b—第二电极，3a、3b—安装孔，4—绝缘基板，4a—表面，4b—背面，5—罩部件，6—发热体供电电极，7、17—发热体，8、18—绝缘部件，9、19—发热体引出电极，9a—第一发热体电极，9b—第二发热体电极，10、20、25、40—熔断器元件，20a—第一端子，20b—第二端子，21a、21b—城堡形槽，30、60—保护元件，42a—第一外部连接电极，42b—第二外部连接电极。

Claims (7)

1.一种熔断器元件，其特征在于，

具备：

第一端子和第二端子；以及

具有配置于上述第一端子与上述第二端子之间的没有贯通孔的平板状的熔断部的熔丝，

上述熔丝的宽度具有上述第一端子及上述第二端子的与上述熔丝的接合部分的宽度的100％以上且200％以下的长度，

上述熔丝由低熔点金属层和层叠于上述低熔点金属层的厚度方向的两面的高熔点金属层构成，

上述熔丝的与上述第一端子及上述第二端子接合的侧面被上述高熔点金属层包覆，且在将上述第一端子和上述第二端子相连的方向的侧面露出有上述低熔点金属层。

2.根据权利要求1所述的熔断器元件，其特征在于，

上述熔断部的宽度为上述接合部分的宽度的150％以下的长度。

3.根据权利要求1或2所述的熔断器元件，其特征在于，

上述熔断部的熔断温度为140℃～400℃。

4.根据权利要求1或2所述的熔断器元件，其特征在于，

上述低熔点金属层由Sn或以Sn为主成分的合金构成，

上述高熔点金属层由选自Ag、Cu、以Ag为主成分的合金、以Cu为主成分的合金中的任一个构成。

5.根据权利要求1或2所述的熔断器元件，其特征在于，

上述第一端子及上述第二端子和上述熔断部由导电连接部件接合。

6.根据权利要求1或2所述的熔断器元件，其特征在于，

上述第一端子及上述第二端子配置于绝缘基板的表面。

7.一种保护元件，其特征在于，具备：

权利要求1～权利要求6中任一项所述的熔丝；以及

将上述熔丝加热使其熔断的发热体，

上述第一端子及上述第二端子配置于绝缘基板上，

上述熔丝横跨上述第一端子与上述第二端子之间而配置。