CN1506990A - 合金型温度熔断器和温度熔断器元件用材料 - Google Patents

合金型温度熔断器和温度熔断器元件用材料 Download PDF

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Abstract

本发明提供使用Bi-In-Sn系合金的熔断器元件,可以保证长期的耐热循环特性和抗老化特性、可以保证良好的动作特性的动作温度75℃~120℃的合金型温度熔断器。解决方案是具有In为15%以上而且不足37%、Sn在5%以上而且在28%以下、余量为Bi的合金组成的熔断器元件用的合金材料,且从分别以Bi-In-Sn系三元共晶点Bi57.5%-In25.2%-Sn17.3%以及Bi54.0%-In29.7%-Sn16.3%为基准点除Bi±2%、In以及Sn±1%范围之外的剩余范围定为熔断器元件材料的合金组成。

Description

合金型温度熔断器和温度熔断器元件用材料
技术领域
本发明涉及动作温度属于75℃~120℃的Bi-In-Sn系合金温度熔断器元件用材料和合金型温度熔断器。
背景技术
作为对电气设备或电路元件等的热保护器通用的是合金型温度熔断器。
该合金型温度熔断器的构成是以所定熔点的合金为熔断器元件,把该熔断器元件接合到一对的引线导体间,给该熔断器元件涂敷助溶剂,用绝缘体把该助溶剂涂敷的熔断器元件密封起来。
该合金型温度熔断器的动作机致如下。
把合金型温度熔断器热接触地配设在要进行保护的电气设备或电路元件上。当电气设备或电路元件因任何异常而发热时,通过所产生的热,温度熔断器合金就被熔融,在与已经熔融的活性化的助溶剂之间的共存下,熔融合金就会通过向引线导体或电极的浸润而使分断球状化,随着该分断球状化的进行,通电被切断,通过由该通电切断产生的设备的降温,分断熔融合金凝固,以不能恢复的断开而结束。
在以前,把在上述熔断器元件中使用固相线与液相线之间的固液共存区狭窄的合金组成,理想地说使用共晶组成当作常规手法,企图用大体上液相线温度(在共晶组成中,固相线温度和液相线温度是同一温度)使熔断器元件熔断。就是说,在存在着固液共存区的合金组成的熔断器元件中,存在着在固液共存区内的不确定的温度下进行熔断的可能性,如果固液共存区宽,则在该固液共存区中熔断器元件熔断的温度的不确定幅度变宽,动作温度的上下浮动增大,所以为了减小该上下浮动,使用固相线和液相线之间的固液共存区狭窄的合金组成,理想地说使用共晶组成,就被人们用做常规手法。
在作为便携电子设备,例如,移动电话、笔记本个人计算机等的电源使用的能量密度高的2次电池,例如锂离子电池、锂聚合物电池等中,异常时的发热很激烈。于是,在电池盒内要安装温度熔断器,在电池达到危险温度时使温度熔断器动作使异常发热防患于未然,该温度熔断器的动作温度被定为75℃~120℃的范围。
近来,由于环保意识的高涨,禁止使用对生体有害的物质的运动活跃起来,强烈要求在该温度熔断器的元件中也不要含有有害元素(Pb、Cd、Hg、Ti等)。
作为满足该要求的物质,有Bi-In-Sn系物质,以往,作为既是Bi-In-Sn系而且又满足上述的动作温度75℃~120℃的要求的物质,众所周知的有:把熔断器元件的合金组成定为Sn47~49%、In51~53%、Bi适量的动作温度105℃~115℃的温度熔断器(特开昭56-114237号公报);把熔断器元件的合金组成定为In42~53%、Sn40~46%、Bi7~12%的动作温度95℃~105℃的温度熔断器(特开2001-266724号公报);把熔断器元件的合金组成定为In51~53%、Sn42~44%、Bi4~6%的动作温度107℃~113℃的温度熔断器(特开昭59-8229号公报);把熔断器元件的合金组成定为Sn1~15%、Bi20~33%、余量为In的动作温度75℃~100℃的温度熔断器(特开2001-325867号公报);把熔断器元件的合金组成定为Sn0.3~1.5%、In51~54%、余量为Bi的动作温度86℃~89℃的温度熔断器(特开平6-325670号公报)等,此外,还知道本身为不含Sn的Bi-In系的熔断器元件的合金组成定为Bi45~55%、余量为In的动作温度85℃~95℃的温度熔断器(特开2002-150906号公报)。
此外,在熔断器元件中还可以考虑使用熔点119℃的In-Sn共晶合金(In52%、Sn48%)。
近来,鉴于基于电器产品的高功能化的高功耗化和电池的高容量化、法规化的制造者责任,对于温度熔断器也开始要求具备长期性的抗老化性或耐热循环性等的高可靠性。但是,在上述的例子的情况下,由于含有50%以上这么大量的本身就是反应性高的元素In,特别是因通过经过长期老化熔断器元件表面的In与助溶剂进行反应而会形成In盐,因被溶入到助溶剂中去的速度增大而使熔断器元件的合金组成向In减少的方向变化,动作温度因动作温度的变动而进行漂移,或招致因熔断器元件的电阻增大而自我发热产生的动作温度的降低,此外,还会因助溶剂作用减退而难以避免地产生温度熔断器的动作特性的毁坏。因此,就难以保证对温度熔断器要求的长期的抗老化特性。
在该抗老化特性中,要求即便是长期经过保持温度(是即便是对于安全规格有义务设定的额定电流168个小时连续通电也不会动作的最高保持温度,通常,把比动作温度低20℃的温度定为保持温度)那样的高温环境下的无负荷、额定负荷和加湿状态,也不会产生熔断器元件的大的电阻值变化或温度熔断器的动作不良等,在上述现有的例子中,要适应该长期的抗老化特性是极为困难的。
尤其是作为满足上述动作温度75℃~120℃的要素,而且In重量比50%相当地少的Bi-In-Sn系共晶合金,虽然存在79℃共晶(Bi57.5%、In25.2%、Sn17.3%)或81℃共晶(Bi54.0%、In29.7%、Sn16.3%),但是,在79℃共晶中,就如由图12所示的示差扫描热量分析[被称之为DSC。是一种分析手段:把基准样品(不变化)和测定样品放到N2气体容器内,向容器加热器供给电力以一定速度使两样品升温,用示差热电偶检测测定样品的变化状态所伴生的热能输入量的变动]的测定结果可知,在比熔点相当低的约52℃~58℃的温区中将产生固相变态,在81℃共晶中,由图13所示的示差扫描热量分析的测定结果可知,在比熔点相当低的约51℃~57℃的温区将产生固相变态,归因于跨越该变态温度范围的热履历,熔断器元件将受到反复畸变,存在着产生由电阻值增加产生的动作温度的降低或由熔断器元件破断产生的不能使用等的忧患。因此,难于保证对温度熔断器所要求的长期的热循环特性。
在该长期的热循环特性中,虽然要求即便是经过比动作温度低的高温(通常,可以使用上边所说的保持温度)和室温或冰点下(例如-40℃)等的热履历也不会产生熔断器元件的电阻值变化或温度熔断器动作不良等,但是,要用所说的79℃共晶或81℃共晶的话,要使之适应该长期的耐热循环特性是极难的。
合金的熔融特性可用DSC测定来求。本发明人对各种组成的Bi-In-Sn系合金的DSC进行测定并锐意进行研究的结果,得知:与组成相对应呈现图14的(A)~(D)所示的那样的图形的熔融特性,图14(A)所示的熔融图形的Bi-In-Sn系合金使用于熔断器时,则可以在最大吸热峰值点附近集中地使熔断器元件进行熔断动作。
对图14(A)的图形进行说明,在固相线温度a处开始液化(开始熔融)、随着液化的进行热能吸收量不断增加,在峰值点p处热能吸收量将变成为最大,当通过了该点后热能吸收量就逐渐减少,在液相线温度b处热能吸收量变成为0,液化结束,以后在液相状态下不断升温。
在最大吸热点p的附近产生熔断器元件的分断动作的理由,可以推断为:在呈现这样的熔融特性的Bi-In-Sn系组成中,全部构成元素都具有优良的浸润性,在完全液相状态以前的最大吸热峰值点p附近的固液共存区中,就会产生球状化分断而不会等到已经呈现优良的浸润性,超过该固液共存区状态。
图14的(B),示出了共晶组成或其接近组成的熔融图形,固液共存区为0或极窄。
在图14的(C)、(D)之中,在图14(C)的熔融图形中,热能的吸收是缓慢的,没有浸润性的陡变点,熔断器元件的分断动作点不固定在集中范围内,在图14(D)的熔融图形中,吸热峰值点为多个,不论在哪一个吸热峰值点处都存在着产生熔断器元件的分断动作可能性。因此,图14的(C)、(D)的熔断器元件的分断动作点都不会集中在狭窄的范围内。
由上述的研究结果可知,要想得到在动作温度75℃~120℃的基础上可以保证良好的动作特性的环境适应型温度熔断器,从对上述长期性的耐热循环特性的不应对性来排除作为Bi-In-Sn共晶合金的79℃共晶(Bi57.5%、In25.2%、Sn17.3%)或81℃共晶(Bi54.0%、In29.7%、Sn16.3%)或接近范围,此外,从上述长期性的抗老化特性上考虑限制In量,来满足动作温度75℃~120℃,而且满足上述图14的(A)的熔融图形,或者接近(B)的熔融图形,是有效的。
发明内容
本发明的目的在于根据上述的研究结果提供使用Bi-In-Sn系合金的熔断器元件,长期的耐热循环特性和抗老化特性优良、可以保证良好的动作特性的动作温度75℃~120℃的合金型温度熔断器。
此外,除上述目的之外,目的还在于通过熔断器元件的细线化实现合金型温度熔断器的小型·薄型化。
第1发明的温度熔断器元件用材料,其特征在于,在In为15%以上而且不足37%、Sn为5%以上而且在28%以下、余量为Bi之中,具有分别以Bi-In-Sn系三元共晶点Bi57.5%-In25.2%-Sn17.3%以及Bi54.0%-In29.7%-Sn16.3%作为基准点除Bi±2%、In以及Sn±1%的范围之外的合金组成。
第2发明的温度熔断器元件用材料,其特征在于,在第1发明所述的合金组成100重量份中添加0.1~3.5重量份的Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Sb、Ga、Ge中的一种或2种以上。
在上述温度熔断器元件用材料中,允许含有在各个原料毛坯的制造上和这些原料的熔融搅拌上产生的对特性不会带来实质上的影响的量的不可避免的杂质。此外,在上述合金型温度熔断器中,归因于固相扩散,引线导体或膜电极的金属材料或金属膜材料微量地不可避免地向熔断器元件中转移,在对于特性不会带来实质上的影响的情况下,作为不可避免的杂质是可以允许的。
第3发明的合金型温度熔断器,其特征在于,把第1发明或第2发明所公开的温度熔断器用材料做成熔断器元件。
第4发明的合金型温度熔断器,其特征在于,在作为第3发明所公开的温度熔断器中,在熔断器元件中含有不可避免的杂质。
第5发明的合金型温度熔断器,是作为第3或第4发明所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,把熔断器元件连接到引线导体间,在引线导体的至少是熔断器元件接合部上被覆Sn膜或Ag膜。
第6发明合金型温度熔断器,是作为第3发明或第4发明所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,通过含有金属颗粒体和粘接剂的导电胶的印刷烧结,在基板上设置一对膜电极,把熔断器元件连接到这些膜电极间,而且,金属颗粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
第7发明的合金型温度熔断器,是作为第3~第6发明中的任何一种所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
第8发明的合金型温度熔断器,是作为第3~第6发明中的任何一种所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
第9发明的合金型温度熔断器,是作为第3~第6发明中的任何一种所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
第10发明的合金型温度熔断器,是作为第3~第5发明中的任何一种所公开的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
附图的简单说明
图1示出了本发明的合金型温度熔断器的一个例子。
图2示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图3示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图4示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图5示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图6示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图7示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图8示出了筒状壳体型的合金型温度熔断器及其动作状态。
图9示出了本发明的合金型温度熔断器的与上述不同的例子。
图10示出了实施例1的熔断器元件的DSC测定结果。
图11示出了实施例2的熔断器元件的DSC测定结果。
图12示出了79℃Sn-In-Bi系三元共晶合金的DSC测定结果。
图13示出了81℃Sn-In-Bi系三元共晶合金的DSC测定结果。
图14示出了Sn-In-Bi系三元合金的各种熔融图形。
本发明的优选实施方式
在本发明中,熔断器元件被做成圆形线或扁平线,其外径或厚度被做成100μm~800μm,优选被做成300μm~600μm。
在第1发明中,之所以把熔断器元件的合金组成做成为,在In为15%以上而且不足37%、Sn在5%以上而且在28%以下、余量为Bi之中中,从分别以79℃Bi-In-Sn系三元共晶点Bi57.5%-In25.2%-Sn17.3%以及81℃Bi-In-Sn系三元共晶点Bi54.0%-In29.7%-Sn16.3%为基准点除Bi±2%、In以及Sn±1%范围之外(就是说,除55.5%≤Bi≤59.5%、24.2%≤In≤26.2%、16.3%≤Sn≤18.3%的范围以及52%≤Bi≤56%、28.7%≤In≤30.7%、15.3%≤Sn≤17.3%的范围之外)的剩余的范围,是因为要满足如下各点的缘故:从环境适应性来看要使用Bi-In-Sn系合金,为了满足合金温度熔断器的动作温度75℃~120℃的要素,以79℃共晶以及81℃共晶为基准点,(i)为了排除在上述两共晶中可以看到的固相变态,应当把这两个共晶点及其邻接范围排除在外,(ii)反应性高的In因在熔断器元件表面上与助溶剂反应而减少,或要减少In量,以便使得可以抑制助溶剂的反应性基In盐化,(iii)即便是从上述各个共晶点偏离相当远的固液共存区的呈现宽的熔融特性的组成,也应当是图14(A)所示的那样的可以呈现单一的最大吸热峰值的合金组成(就是说,在可以使之在集中的温度范围内动作,可以把动作温度的上下浮动抑制到允许范围内的合金组成),而且,还应当是最大吸热峰值温度满足75℃~120℃的要素的温度。
在上述中,在从以79℃Bi-In-Sn系三元共晶点以及81℃Bi-In-Sn系三元共晶点为基准点除去了Bi±2%、In以及Sn±1%范围之外的剩余范围的各个共晶点邻接的边界区域中,由于熔点接近共晶的熔点(79℃~81℃),而且DSC熔融特性也将变成为与这些79℃Bi-In-Sn系三元共晶点以及81℃Bi-In-Sn系三元共晶的熔融特性接近的图形,故要满足(iii)的要素,除此之外,为了可以排除在比熔点更低温一侧处的固相变态,就要满足上述(i)的要素,此外,为了减少In量,也要满足上述(ii)的要素。
此外,若分开来说,则如下所述。
(1)对图12所示的79℃Bi-In-Sn系三元共晶的DSC测定结果以及图13所所示的81℃Bi-In-Sn系三元共晶的DSC测定结果进行研究,虽然在熔点附近处由于从固相向液相急剧变化,故热能吸收量急剧地变化,但是在该熔点以前的约52℃~约58℃的温区以及约51℃~约57℃的温区中,因热能也被吸收而在保持固相状态不变的状态下产生变态。在该固相变态中,由于伴随着相状态的变化要发生畸变,故在两端被固定到引线导体或电极上的熔断器元件上就会发生应力。在温度熔断器中,在比动作温度低的温度下被暴露于热循环中,就如已经说过的那样,要求所定的耐热循环特性,要求在把通常(动作温度-20℃)和室温或冰点下(通常-40℃)当作1个循环的热循环试验中合格。而且,对于动作温度75℃~120℃来说,由于把(55℃~100℃)和-40℃当作1个循环,并把上述固相变态区(52℃~58℃)以及(51℃~57℃)加到该循环上,故为了进行固相变态就要给熔断器元件反复加上应力,当长期地这样做时,就会导致产生显著的电阻值变化、破断或动作不良。
于是,在本发明中,就分别以79℃Bi-In-Sn系三元共晶点以及81℃Bi-In-Sn系三元共晶点为基准点除去了Bi±2%、In以及Sn±1%的范围。
(2)In与Bi或Sn比较起来呈现高的反应性,在熔断器元件表面上因与助溶剂中的反应基反应而生成In盐,当该生成速度大时,则由于In减量而产生的熔断器元件的熔融特性的漂移或恶化,以及助溶剂的活性减退就会变得显著起来,导致温度熔断器的特性劣化。在温度熔断器中,虽然要求进行抗老化评价以便使得即便是长期间经过像保持温度那样的高温环境中的负荷、无负荷和加湿状态也不会带来异常,但是由于起因于上述In的反应的温度熔断器的特性劣化,要想长期地维持动作稳定性是非常困难的。
于是,在本发明中,就把In量做成比上述专利文献1~6中的In量少的不足37%。在该情况下,由于已把In不足15%除外,故满足动作温度75℃~120℃的要求,而且可以以良好的成品率进行300μmφ这样的细线化。
(3)在Bi-In-Sn系合金中,即便是偏离共晶点或共晶线,就是说,即便是固液共存区宽,如图14所示的在宽的固液共存区中的1点处呈现最大峰值的熔融特性的合金中,在熔融过程的吸热举动中,由于最大吸热峰值点的吸热量差与吸热过程的其它的部分的吸热量差相比极大,全部构成元素都具有优良的润湿性,故最大吸热峰值的固液共存区的润湿性都充分地改善而无须等待完全液相化,在最大吸热峰值点附近可以进行温度熔断器元件的球状化分断。
于是,在本发明中,尽管把79℃Bi-In-Sn系三元共晶点以及81℃Bi-In-Sn系三元共晶点排除在外,把Sn做成5%~28%,以便使得动作温度以允许范围内(±5℃)的上下浮动在75℃~120℃的范围。
第1发明中的合金组成的基准组成之一,是In25%、Sn20%、余量为Bi,其液相线温度约为84℃,固相线温度约为80℃,以升温速度为5℃/min测定DSC的结果如图10所示,最大吸热峰值约为82℃。
其它的基准组成为In30%、Sn15%、余量为Bi,其液相线温度约为86℃,固相线温度约为81℃,以升温速度为5℃/min测定DSC的结果如图11所示,最大吸热峰值约为82℃。
在不论哪一个测定结果中,在比上述图12所示的79℃Bi-In-Sn系三元共晶点以及图13所示的81℃Bi-In-Sn系三元共晶点的DSC测定结果中所承认的熔点还低的温区中,都未看到吸热反应,不存在会成为问题的那样的固相变态。
在本发明中,相对于上述合金组成100重量份添加0.1~3.5重量份的Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb中的一种或2种以上的理由,是为了减小合金的电阻率,同时提高机械特性,若不足0.1重量份,则得不到满意的特性,若超过3.5重量份,则难于保持上述的熔融特性。
而对于拉丝,则要赋予更大的强度和延展性以便可以容易地进行拉制成100μmφ~300μmφ的细丝。此外,当由于In的含有而使得熔断器元件合金的凝集力相当程度增强后,即便是熔断器元件的向引线导体进行的焊接接合不完全,虽然也会由于该凝集力而呈现外表上的焊接接合后外观,但是由于上述元素的添加却可以降低凝集力,排除相关的缺点,可以提高焊接后的检查中的合格与否的判定精度。
此外,虽然知道引线导体的金属材料、薄膜材料或膜电极中的颗粒体金属材料等的被接合材料会通过固相扩散向熔断器元件内转移,采用预先向熔断器元件中添加与被接合材料相同元素,例如上述的Ag、Au、Cu、Ni等的办法,就可以抑制该转移,排除原本会给特性带来影响的那样的被接合材料的该影响(例如,Ag、Au等会带来伴随着熔点降低的动作温度的局部的降低或上下浮动,Cu、Ni等则带来由在焊接界面上形成的金属间化合物层的增大产生的动作温度的上下浮动或动作不良),可以保证正常的温度熔断器的动作而不会损伤作为熔断器元件的功能。
本发明的合金型温度熔断器的熔断器元件,通常,可以采用先制作坯料,用挤压机把它挤压成粗线,用拉丝机把该粗线拉成细丝的办法进行制作,制做成外径为100μmφ~800μmφ,优选300μmφ~600μmφ。此外,也可以最后通过压延辊子,作为扁平线使用。
此外,还可以用使已放入了冷却液的圆筒旋转通过旋转离心力使冷却液保持为层状,使从喷嘴喷射出来的母材熔融喷出物向上述的冷却液层入射,使之冷却凝固得到细线材的旋转鼓式纺线法进行制造。
在这些制造时,允许含有各个原料毛坯的制造上以及这些原料的熔融搅拌上产生的不可避免的杂质。
本发明可以用作为独立的热保护器的温度熔断器的形态实施。除此之外,也可以采用以把温度熔断器串联地连接到半导体器件或电容器或电阻上,给该元件涂敷上助溶剂,与半导体或电容器或电阻元件邻接配置该助溶剂涂敷元件并通过树脂模或壳体等的办法与半导体或电容器或电阻元件一起密封起来的方式进行实施。
本发明,特别是作为锂离子电池或锂聚合物电池等的能量密度高的2次电池的热保护器是有用的,优选在收容到电池盒内的空间上做成为薄型的带状保护器。
图1示出了薄型温度熔断器的一个实施例的图。
在图1中,1、1是扁平引线导体。2是用焊接等接合到两个扁平引线导体1、1的顶端部分上表面间的第1发明或第2发明中的任何一种的熔断器元件,焊接可以使用点电阻焊接、激光焊接等。41为下侧树脂薄膜,42为上侧树脂薄膜,用这些树脂薄膜41、42把上述两个扁平引线导体1、1的前端部分和熔断器元件2夹持起来,把上侧树脂薄膜42的周围部分密封粘接到在水平地保持的下侧树脂薄膜41上。3是已涂敷到熔断器元件2的周围上的助溶剂。
要想制造该薄膜温度熔断器,则要用点电阻焊接或激光焊接等把熔断器元件焊接到两扁平引线导体的顶端部分上表面间,用这些树脂薄膜41、42把上述两个扁平引线导体1、1的前端部分和熔断器元件2夹持起来,在基台上边水平地保持下侧树脂薄膜41,用脱模型芯片(chip)例如陶瓷芯片推压上侧树脂薄膜42的两端部分,使上侧树脂薄膜42的各个端部421加压接触到扁平引线导体1上,在该状态下,加热扁平引线导体1、1,使该扁平引线导体1与各个树脂薄膜41、42的端部(用脱模型芯片推压的部分)之间的接触界面溶敷,接着,进行使上下树脂薄膜41、42直接接连的界面的密封粘接。涂敷助溶剂3的时期,规定为在用上下的树脂薄膜41、42把熔断器元件2夹持起来之前,或者在扁平引线导体1与各个树脂薄膜41、42的端部之间的接触界面溶敷后且在进行使上下树脂薄膜41、42直接接连的界面的密封粘接之前。
上述扁平引线导体的加热,可以通过电磁感应加热、加热板向引线导体的接触等进行,特别是若采用电磁感应加热,由于可以经由下侧或上侧树脂薄膜使高频磁通交叉地集中地对已焊接到熔断器元件端部上的引线导体顶端部分进行加热,故在热效率方面是有利的。上述上下树脂薄膜41、42直接接连的界面的密封粘接可以采用超声波溶敷、高频感应加热溶敷、加热板接触溶敷等进行。
图2示出了薄型温度熔断器的另外的实施例的图。
在图2中,41是树脂基底薄膜。1、1是扁平引线导体,在把前端部固定到基底薄膜41的背面上的同时使前端部的一部分10在基底薄膜41的上表面上露出来。2是通过焊接等接合到两扁平引线导体1、1的露出部分10、10间上的第1或第2发明的熔断器元件,焊接可以使用点电阻焊接、激光焊接等。42为树脂覆盖薄膜,把周围部分密封粘接到水平地保持着的基底薄膜41上。3是涂敷到熔断器元件2的周围上的助溶剂。
向上述扁平引线导体端部的一部分10的基底薄膜41表面的露出,可以使用如下的方法:通过挤压加工预先在扁平引线导体前端部上形成凸部,在加热下使该引线导体前端部溶敷到基底薄膜的背面上,同时使凸部贯通溶敷到基底薄膜上的方法;在加热下是扁平引线导体前端部溶敷到基底薄膜的背面上,同时通过挤压加工使引线导体前端部的一部分出现在基底薄膜表面上的方法等。
要想制造该薄型温度熔断器,就要先在基台上,通过点电阻焊接、激光焊接等把熔断器元件2焊接到树脂基底薄膜41的表面的引线导体露出部分10、10之间,接着,把助溶剂3涂敷到熔断器元件2上,然后,配置树脂覆盖薄膜42,把其周围部分溶敷密封到树脂基底薄膜41的周围上。
上述覆盖薄膜42向周围的基底薄膜41的溶敷密封,可以采用超声波溶敷、高频感应加热溶敷、加热板接触溶敷等进行。
本发明的温度熔断器,也可以用壳体型、基板型等实施。
图3示出了本发明的筒状壳体型的合金温度熔断器,在一对的引线1、1间连接,例如用焊接进行连接作为第1发明或第2发明所公开的熔断器元件2,在该熔断器元件2上涂敷助溶剂3,在该助溶剂涂敷熔断器元件上,插通耐热性·良导热性的绝缘筒4,例如陶瓷筒,用密封剂5,例如常温固化型环氧树脂等把该绝缘筒4的各端和各个引线1之间密封起来。
图4示出的是壳体式径向型,把作为第1发明或第2发明所公开的熔断器元件2连接到并行引线导体1、1的顶端部分之间,例如,用焊接进行连接,在熔断器元件2上涂敷助溶剂3,用一端开口的绝缘壳体4,例如陶瓷壳体把该助溶剂涂敷熔断器元件包围起来,用密封剂5,例如常温固化型环氧树脂等把该绝缘壳体4的开口封起来。
图5示出的是树脂浸渍式径向型,把作为第1发明或第2发明所公开的熔断器元件2连接到并行引线导体1、1的顶端部分之间,例如用焊接进行连接,在熔断器元件2上涂敷助溶剂3,通过树脂液浸渍,用绝缘密封剂、例如环氧树脂5把该助溶剂涂敷熔断器元件密封起来。
图6示出的是基板型,通过导电胶的印刷烧结,在绝缘基板4,例如陶瓷基板上,形成一对膜电极1、1,通过例如焊接或软钎焊把引线导体11连接到各个电极1上,例如通过焊接等把作为第1发明或第2发明所公开的熔断器元件2连接到电极1、1间,在熔断器元件2上涂敷助溶剂3,用密封剂5例如环氧树脂把该助溶剂涂敷熔断器元件被覆起来。在该导电胶中含有金属颗粒体和粘接剂,金属颗粒体,例如可以使用Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu等,粘接剂例如可以使用玻璃溶合剂、热固化型树脂等的粘接剂。
本发明,也可以采用在合金型温度熔断器上设置用来使熔断器元件熔断的发热体的办法实施。例如,如图7所示,可以通过导电胶的印刷烧结在绝缘基板4,例如陶瓷基板上边形成具有熔断器元件用电极1、1和电阻用电极10、10的导体图形100,通过电阻胶(例如,氧化钌等的氧化金属粉末的胶)的涂敷·烧结,在电阻用电极10、10间设置膜电阻11,分别把引线导体11接合到电极1和电极10上,通过例如焊接把作为第1发明或第2发明所公开的熔断器元件2焊接到熔断器元件用电极1、1间,在熔断器元件2上涂敷助溶剂3,用密封剂5例如环氧树脂把该助溶剂涂敷熔断器元件2或膜电阻6被覆起来。在该带发热体温度熔断器的情况下,检测将成为设备的异常发热的原因的前兆,用该检测信号使膜电阻因通电而发热,用该发热就可以使熔断器元件熔断。
可以在绝缘基体的上面设置上述发热体,在其上边形成耐热性导热性的绝缘膜,例如玻璃烧结膜,然后,再设置一对电极,把扁平引线导体连接到各个电极上,把熔断器元件连接到两电极间,从熔断器元件到上述引线导体的顶端部分被覆上助溶剂,在上述绝缘基体上边设置绝缘罩,用粘接剂把该绝缘罩周围密封粘接起来。
在上述合金型温度熔断器中,在直接把熔断器元件接合到引线导体上的形式中(图1到图5),在引线导体的至少是向熔断器元件接合部分上,被覆(例如,通过电镀进行被覆)Sn或Ag的薄膜(厚度例如在15μm以下,优选在5~10μm),就可以实现与熔断器元件之间的接合强度的增强。
在上述的合金型温度熔断器中,引线导体的金属材料、薄膜材料或膜电极中的颗粒体金属材料虽然存在着通过固相扩散向熔断器元件中转移的可能性,但是,如上所述,采用预先向熔断器元件中添加与薄膜材料相同的元素的办法,就可以充分地维持熔断器元件的特性。
上述助溶剂可以使用熔点比熔断器元件的熔点低的助溶剂,例如可以使用松香90~60重量份,硬脂酸10~40重量份,活性剂0~3重量份。在该情况下,松香可以使用天然松香、变性松香(例如添水松香、不均化松香、聚合松香)或它们的精制松香,活性剂则可以使用二乙胺等的胺类的盐酸盐或溴化氢酸盐、己二酸等的有机酸。
上述薄型熔断器的树脂薄膜,可以使用厚度100μm~500μm左右的塑料薄膜。例如,可以使用聚对苯二甲酸乙酯、聚对萘二甲酸乙酯、聚酰胺、聚亚酰胺、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、聚乙硫醚、聚砜等的工程塑料,聚乙缩醛、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚羟基苯甲酰、聚醚醚酮、聚醚亚酰胺等的工程塑料或聚丙烯、聚氯化乙烯、聚乙酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-聚四氟乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、AS树脂、ABS树脂、离子键聚合物、AAS树脂、ACS树脂等的薄膜。
在上边所说的合金型温度熔断器中,在筒状壳体型的情况下,如图8(A)所示,对于筒状壳体4无偏心地配置引线导体1、1,是用来进行图8(B)所示的正常的球状化分断的前提条件,如图8(C)所示,如果有偏心,则如图8(D)所示,在动作后,助溶剂(含助溶剂炭化物)或飞散合金就易于附着在筒状壳体的内壁上,招致绝缘电阻的下降或耐压特性的恶化。
于是,为了防止这样的缺点,如图9(A)所示,就要把各个引线导体1、1的端部形成圆盘状d,把熔断器元件2的各个端部接合到各个圆盘d的前面上(例如用焊接进行接合),通过对圆盘的外周的筒状壳体内面进行的支持,使熔断器元件2对于筒状壳体4实质上位于同心的状态是有效的[在图9(A)中,3是已涂敷到熔断器元件2上的助溶剂,4是筒状壳体,5是密封剂例如是环氧树脂。圆盘外径与筒状壳体内径大体上相等]。在该情况下,如图9(B)所示,使已熔融的熔断器元件球面状地凝集在圆盘d的前面上以防止助溶剂(包括炭化物)或飞散合金附着到壳体4的内面上。
[实施例]
在以下的实施例和比较例中使用的合金温度熔断器,是图1所示的薄型的熔断器,下侧树脂薄膜31和上侧树脂薄膜32,使用厚度200μm、宽度5mm、长度10mm的聚对苯二甲酸乙酯薄膜,扁平引线导体1,使用厚度150μm、宽度3mm、长度20mm的铜导体。熔断器元件2的尺寸定为长度4mm、外径300μmφ,助溶剂使用天然松香80重量份,硬脂酸20重量份,二乙胺溴化氢酸盐1重量份的组成物。
熔断器元件的固相线温度和液相线温度,在升温速度5℃/min的条件下,用DSC进行测定。
把样品数定为50个,边通以0.1安培的电流,边浸泡到升温速度1℃/min的油浴中,测定熔断器元件熔断所产生的通电切断时的油温T0,把T0-2℃定为温度熔断器动作时的元件温度。
耐热循环评价,把样品数定为50个,进行1000个循环的把(动作温度-20℃)×30min和-40℃×30min当作1个循环的热循环试验,测定电阻值,哪怕是在1个样品中发现了50%以上的显著的电阻值变化或断线或者在试验后的动作中偏离初始动作温度±7℃或不动作这样的异常,就算做是不合格,如果在全部样品中未发现异常就算是合格。
抗老化评价,通过负荷老化试验进行,把样品数定为50个,边通以额定电流边暴露在(动作温度-20℃)的高温环境下,在暴露20000个小时之后,测定电阻值,哪怕是在1个样品中发现了50%以上的显著的电阻值变化或断线或者在试验后的动作中偏离初始动作温度±7℃或不动作这样的异常,就算做是不合格,如果在全部样品中未发现异常就算是合格。
熔断器元件的拉丝加工性,在对1次拉丝的截面减小率6.5%、拉丝速度为50m/min的条件下,进行最终拉成300μmφ的拉丝,在以良好的成品率进行拉丝而不会发生缩颈或断线等的情况下就评价为○,在因产生了缩颈或断线而使得截面面积不稳定或不能确保拉丝的连续性的情况下就评价为×。
[实施例1]
把熔断器元件的合金组成,做成为In25%、Sn20%、余量为Bi。拉制成熔断器元件的拉丝加工性为○。
熔断器元件的DSC测定结果如图10所示,液相线温度约为84℃、固相线温度约为80℃、最大吸收峰温度约为81℃。该DSC测定结果,由于合金组成接近于上述79℃Bi-In-Sn系三元共晶点Bi57.5%-In25.2%-Sn17.3%,故属于图14(B)的图形,但是在比固相线温度低的温度一侧不存在固相变态区。
温度熔断器动作时的熔断器元件温度为82±1℃。因此,可知温度熔断器动作时的熔断器元件温度与最大吸热峰值温度约为82℃大体上一致。
负荷老化试验、热循环试验都是合格的。负荷老化试验合格,可以推定为是由于In量少到25%,In与助溶剂之间的反应受到抑制而使得合金组成变动或助溶剂的活性减退极少的结果。热循环试验合格,就像从DSC测定结果得知的那样,由于在比固相线还低的温度一侧未看到固相变态,所以是所推定的那样的结果。
[实施例2]
熔断器元件的合金组成做成为In30%、Sn15%、余量为Bi。
拉成熔断器元件拉丝加工性为○。
熔断器元件的DSC测定结果如11所示的那样,液相线温度约为86℃、固相线温度约为81℃、最大吸收峰温度约为82℃。该DSC测定结果,由于合金组成接近于上述79℃Bi-In-Sn系三元共晶点Bi54.0%-In29.7%-Sn16.3%,故属于图14(B)的图形,但是在比固相线温度低的温度一侧不存在固相变态区。
温度熔断器动作时的熔断器元件温度为82±1℃。因此,可知温度熔断器动作时的熔断器元件温度与最大吸热峰值温度约为82℃大体上一致。
负荷老化试验、热循环试验都是合格的。负荷老化试验合格,可以推定为是由于In量少到30%,与实施例1同样In与助溶剂之间的反应受到抑制而使得合金组成变动或助溶剂的活性减退极少的结果。热循环试验合格,就像从DSC测定结果得知的那样,由于与实施例1同样在比固相线还低的温度一侧未看到固相变态,所以是所推定的那样的结果。
[实施例3~7]
相对于实施例1,除合金组成变成为表1所示的之外,其余与实施例1相同。
在任何一个实施例中,都呈现出良好的拉丝加工性。
这些实施例的固相线温度、液相线温度如表1所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度,如表1所示,上下浮动在±3℃以内处于固液共存区内。
这些实施例的熔断器元件的熔融图形是属于图14(A)的图形,固液共存区虽然宽,但是,吸热峰值是单一的而且是陡峻的,其结果是可以把动作温度的上下浮动压低到±3℃以内。
负荷老化试验是合格的。这可以推定为是由于In量少到15~30%,与实施例1同样,In与助溶剂之间的反应受到抑制而使得合金组成变动或助溶剂的活性减退极少的结果。
热循环试验也是合格的。从DSC测定结果确认在比固相线还低的温度一侧没有固相变态,是所推定的那样的结果。
表1
实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
 In(%)   15   20   25   30   35
 Sn(%)   5   5   5   5   5
 Bi   余量   余量   余量   余量   余量
 固相线温度(℃)   79   79   79   80   84
 液相线温度(℃)   194   171   144   109   105
 动作时元件温度(℃)   85±1   84±1   92±2   95±3   98±3
 耐热循环试验   合格   合格   合格   合格   合格
 负荷光化试验   合格   合格   合格   合格   合格
[实施例8~11]
相对于实施例1,除合金组成变成为表2所示的那样之外,其余与实施例1相同。
在任何一个实施例中,都呈现出良好的拉丝加工性。
这些实施例的固相线温度、液相线温度如表2所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度如表2所示,上下浮动在±1℃以内处于固液共存区内。
这些实施例的熔断器元件的熔融图形是属于图14(A)的图形,固液共存区虽然宽,但是,吸热峰值是单一的而且是陡峻的,其结果是可以把动作温度的上下浮动压低到±1℃以内。
负荷老化试验是合格的。这可以推定为是由于In量少到15~30%,与实施例1同样,In与助溶剂之间的反应受到抑制而使得合金组成变动或助溶剂的活性减退极少的结果。
热循环试验也是合格的。从DSC测定结果确认在比固相线还低的温度一侧没有固相变态,是所推定的那样的结果。
表2
  实施例8   实施例9  实施例10  实施例11
 In(%)     15     20     25     35
 Sn(%)     15     15     15     15
 Bi     余量     余量     余量     余量
 固相线温度(℃)     79     80     80     69
 液相线温度(℃)     158     134     105     84
 拉丝加工性     ○     ○     ○     ○
 动作时元件温度(℃)     86±1     86±1     83±1     79±1
 耐热循环试验     合格     合格     合格     合格
 负荷光化试验     合格     合格     合格     合格
[实施例12~16]
对于实施例1,除合金组成变成为表3所示的那样之外,其余与
实施例1相同。
在任何一个实施例中,都呈现出良好的拉丝加工性。
这些实施例的固相线温度、液相线温度如表3所示。温度熔断器动作时的熔断器元件温度如表3所示,上下浮动在±3℃以内处于固液共存区内。
这些实施例的熔断器元件的熔融图形是属于图14(A)的图形,固液共存区虽然宽,但是,吸热峰值是单一的而且是陡峻的,其结果是可以把动作温度的上下浮动压低到±3℃以内。
负荷老化试验是合格的。这可以推定为是由于In量少到15~30%,与实施例1同样,In与助溶剂之间的反应受到抑制而使得合金组成变动或助溶剂的活性减退极少的结果。
热循环试验也是合格的。从DSC测定结果确认在比固相线还低的温度一侧没有固相变态,是所推定的那样的结果。
[表3]
 实施例12  实施例13  实施例14  实施例15  实施例16
 In(%)     15     20     25     30     35
 Sn(%)     25     25     25     25     25
 Bi     余量     余量     余量     余量     余量
 固相线温度(℃)     79     79     79     78     77
 液相线温度(℃)     126     107     107     107     104
 拉线加工性     ○     ○     ○     ○     ○
 动作时元件温度(℃)     94±3     83±1     82±1     81±1     80±3
 耐热循环试验     合格     合格     合格     合格     合格
 负荷光化试验     合格     合格     合格     合格     合格
[实施例17]
熔断器元件,除使用在实施例1的合金组成100重量份中添加1重量份的Ag的合金组成以外,其余与实施例1相同。
虽然是在比实施例1熔断器元件线材的拉丝条件更为严格的条件的对于一次拉丝的截面减小率为8%,拉丝速度为80m/min的条件下制造300μmφ的熔断器元件线材,但是,完全没有断线而且也未发生缩颈等的问题,表现出了优良加工性。
固相线温度为79℃,最大吸热峰值温度和温度熔断器动作时的熔断器元件温度与实施例1比较仅仅下降约1℃,可以确认可以保持与实施例1的动作温度和熔融特性,没有大的差别。
热循环试验、负荷老化试验都是合格的,由于Ag添加量少到1重量份,故可以推定是可以维持上述考察结果的。
还可以确认在Ag的添加量为0.1~3.5重量份的范围内,上述效果得到认可。
此外,本身为被接合体的引线导体金属材料、薄膜材料或膜电极中的颗粒体金属材料为Ag的情况下,可以确认如本实施例所示,采用预先添加本身为同一元素的Ag的办法,就可以抑制由于该金属材料在熔断器元件接合后随时间推移地固相扩散而向熔断器元件中的转移,可以排除固相扩散所伴有的动作温度的局部的降低或上下浮动等的影响。
[实施例18~25]
熔断器元件中,除使用在实施例1的合金组成100重量份中分别添加0.5重量份的Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb以外,其余与
实施例1相同。
与实施例17的添加金属Ag同样,归因于Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb的添加,也可以得到优良的拉丝加工性,与实施例1比较,动作温度、熔融特性都没有大的差别,热循环试验、负荷老化试验也都是合格的,此外,也已经确认同种金属材料的固相扩散抑制也可以实现。
此外,还已经确认在Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Ga、Ge、Sb的分别添加量为0.1~3.5重量份的范围内上述效果得到认可。
[比较例1]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In25.2%、Sn17.3%、余量为Bi之外,其余与实施例1相同。
拉丝加工性是良好的。温度熔断器动作时的熔断器元件温度为81±1℃。DSC的测定结果如图12所示,可以期待固液共存区窄,动作温度的上下浮动小的良好的温度熔断器,但是在温度52℃~58℃之间看到了固相变态。
测定进行了1000次热循环试验(把60℃×30min和-40℃×30min当作1个循环)的样品的电阻值,得知50%以上的电阻值变化或断线发生多次,热循环试验结果为×。其原因是给热循环温区附加上了固相变态区,根据固相变态畸变发生了反复应力。
[比较例2]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In29.7%、Sn16.3%、余量为Bi之外,其余与实施例1相同。
拉丝加工性是良好的。温度熔断器动作时的熔断器元件温度为81±1℃。DSC的测定结果如图13所示,可以期待固液共存区窄,动作温度的上下浮动小的良好的温度熔断器,但是在温度51℃~57℃之间看到了固相变态。
测定进行了1000次热循环试验(把60℃×30min和-40℃×30min当作1个循环)的样品的电阻值,与比较例1同样,得知50%以上的电阻值变化或断线发生多次,热循环试验结果为×。与比较例1同样,其原因是给热循环温区附加上了固相变态区,根据固相变态畸变发生了反复应力。
[比较例3]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In40%、Sn20%、余量为Bi之外,其余与实施例1相同。
拉丝加工性是良好的。DSC测定结果,固液共存区狭窄,动作温度的测定结果,动作温度的上下浮动也在可以允许的范围内,热循环试验结果也是合格的。
对经过了7000个小时的负荷老化试验的样品测定电阻值,呈现50%以上的显著的电阻值增加,此外,测定动作温度,得知存在着多个大大超出初始动作温度±7℃的范围的样品,其理由被推断为在于In被助溶剂消耗掉因而使得熔断器元件的电阻率增大,以及因合金中的In量减少而使得动作温度变动,此外,还有助溶剂的活性力由于反应性基的In盐化而降低使得不能满意地进行熔融合金的球状化分断等。
[比较例4]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In10%、Sn20%、余量为Bi之外,其余与实施例1相同。
虽然尝试进行了300μmφ的拉丝,但发生了多次断线,拉丝加工性为×。
于是,用旋转鼓式液中纺线法得到300μmφ的细丝制做成熔断器元件。
熔断器元件的DSC测定结果属于图14(C)所示的熔融图形,测定动作时的熔断器元件温度,得知上下浮动超过了允许范围的±5℃,不能用做温度熔断器。
动作温度的上下浮动大的理由,可以推断为是由于热能的吸收缓慢,没有浸润性的突变点,熔断器元件的分断动作点不能确定在集中范围内的缘故。
[比较例5]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In20%、Sn35%、余量为Bi之外,其与实施例1相同。
可以顺利地进行拉丝,拉丝加工性为○。
DSC测定结果是固液共存宽度宽,在固液共存区中的热能的吸收是缓慢的,没有浸润性的突变点,属于图14(C)所示的熔融图形。
测定动作时的熔断器元件温度,得知上下浮动超过了允许范围的±5℃,不能用做温度熔断器。
动作温度的上下浮动大的理由,与比较例4相同样。
[比较例6]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In52%、余量为Bi之外,其余与实施例1相同。
拉丝加工性是良好的。DSC测定结果,固液共存区狭窄,动作温度的测定结果,动作温度的上下浮动非常小,热循环试验结果也是合格的。
对经过了7000个小时的负荷老化试验的样品测定电阻值,呈现50%以上的显著的电阻值增加,此外,测定动作温度,得知存在着多个大大超出初始动作温度±7℃的范围的样品。其理由被推断为在于In被助溶剂消耗掉因而使得熔断器元件的电阻率增大,以及因合金中的In量减少而使得动作温度变动,此外,还有助溶剂的活性力由于反应性基的In盐化而降低使得不能满意地进行熔融合金的球状化分断等。
[比较例7]
相对于实施例1,除把熔断器元件的组成变成为In52%、余量为Sn之外,其余与实施例1相同。
拉丝加工性是良好的。DSC测定结果,固液共存区狭窄,动作温度的测定结果,动作温度的上下浮动非常小,热循环试验结果也是合格的。
对经过了7000个小时的负荷老化试验的样品测定电阻值,呈现50%以上的显著的电阻值增加,此外,测定动作温度,得知存在着多个大大超出初始动作温度±7℃的范围的样品。其理由被推断为在于In被助溶剂消耗掉因而使得熔断器元件的电阻率增大,以及因合金中的In量减少而使得动作温度变动,此外,还有助溶剂的活性力由于反应性基的In盐化而降低使得不能满意地进行熔融合金的球状化分断等。
发明的效果
根据本发明的熔断器元件用材料或温度熔断器,则可以提供在熔断器元件中使用不含会对生体有害影响的Bi-In-Sn系合金、动作温度在75℃~120℃、具有所定的初始动作特性、而且具备长期地优良的耐热循环特性和抗老化特性的小型·薄型的合金型温度熔断器。
此外,根据第2发明的熔断器元件用材料或合金型温度熔断器,由于熔断器元件用材料的更为优良的拉丝加工性,故熔断器元件的进一步的细丝化是可能的,对温度熔断器的进一步小型化、薄型化是有利的,此外,即便是在把本来会带来影响的被接合材料和熔断器元件接合起来构成合金型温度熔断器的情况下,也可以使之保持熔断器元件的性能,保证正常的动作。因此,作为在装入到电池盒内方面特别要求薄型化的2次电池保护用薄型热保护器是特别有用的。
特别是根据第3到第10发明的合金型温度熔断器,则对于带状的薄型温度熔断器、筒状壳体型温度熔断器、基板型温度熔断器、带发热体的温度熔断器、把Sn或Ag等电镀到引线导体上的温度熔断器、本身为带发热体的温度熔断器或引线导体段为盘状的筒状壳体型温度熔断器,可以保证上述效果,可以进一步提高这些温度熔断器的有用性。

Claims (58)

1.一种温度熔断器元件用材料,其特征在于,在In为15%以上而且不足37%、Sn在5%以上而且在28%以下、余量为Bi之中,具有分别以Bi-In-Sn系三元共晶点Bi57.5%-In25.2%-Sn17.3%以及同上三元共晶点Bi54.0%-In29.7%-Sn16.3%为基准点除Bi±2%、In以及Sn±1%范围之外的剩余范围的合金组成。
2.一种温度熔断器元件用材料,其特征在于,在权利要求1所述的合金组成100重量份中添加0.1~3.5重量份的Ag、Au、Cu、Ni、Pd、Pt、Sb、Ga、Ge中的一种或2种以上。
3.一种合金型温度熔断器,其特征在于,把权利要求1所述的温度熔断器元件用材料制做成熔断器元件。
4.一种合金型温度熔断器,其特征在于,把权利要求2所述的温度熔断器元件用材料制做成熔断器元件。
5.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,在温度熔断器元件用材料中,允许含有不可避免的杂质。
6.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,在温度熔断器元件用材料中,允许含有不可避免的杂质。
7.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把熔断器元件连接到引线导体间,在引线导体的至少是熔断器元件接合部上被覆Sn膜或Ag膜。
8.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把熔断器元件连接到引线导体间,在引线导体的至少是熔断器元件接合部上被覆Sn膜或Ag膜。
9.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把熔断器元件连接到引线导体间,在引线导体的至少是熔断器元件接合部上被覆Sn膜或Ag膜。
10.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把熔断器元件连接到引线导体间,在引线导体的至少是熔断器元件接合部上被覆Sn膜或Ag膜。
11.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,通过含有金属颗粒体和粘接剂的导电胶的印刷烧结,在基板上设置一对膜电极,把熔断器元件连接到这些膜电极间,而且,金属颗粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
12.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,通过含有金属颗粒体和粘接剂的导电胶的印刷烧结,在基板上设置一对膜电极,把熔断器元件连接到这些膜电极间,而且,金属颗粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
13.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,通过含有金属颗粒体和粘接剂的导电胶的印刷烧结,在基板上设置一对膜电极,把熔断器元件连接到这些膜电极间,而且,金属颗粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
14.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,通过含有金属颗粒体和粘接剂的导电胶的印刷烧结,在基板上设置一对膜电极,把熔断器元件连接到这些膜电极间,而且,金属颗粒体是Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Au、Ni、Cu中的任何一种。
15.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
16.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
17.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
18.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
19.根据权利要求7所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
20.根据权利要求8所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
21.根据权利要求9所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
22.根据权利要求10所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
23.根据权利要求11所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
24.根据权利要求12所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
25.根据权利要求13所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
26.根据权利要求14所述的合金型温度熔断器,其特征在于,设置有用来使熔断器元件熔断的发热体。
27.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
28.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
29.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
30.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
31.根据权利要求7所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
32.根据权利要求8所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
33.根据权利要求9所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
34.根据权利要求10所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
35.根据权利要求11所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
36.根据权利要求12所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
37.根据权利要求13所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
38.根据权利要求14所述的合金型温度熔断器,其特征在于,用绝缘薄膜把连接在一对引线导体间的熔断器元件夹持起来。
39.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
40.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
41.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
42.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
43.根据权利要求7所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
44.根据权利要求8所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
45.根据权利要求9所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
46.根据权利要求10所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
47.根据权利要求11所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
48.根据权利要求12所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
49.根据权利要求13所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
50.根据权利要求14所述的合金型温度熔断器,其特征在于,一对的各个引线导体的一部分从绝缘平板的一面向另一面上露出来,熔断器元件连接到在这些引线导体露出部分上,在上述绝缘平板的另一面上把绝缘体被覆起来。
51.根据权利要求3所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
52.根据权利要求4所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
53.根据权利要求5所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
54.根据权利要求6所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
55.根据权利要求7所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
56.根据权利要求8所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
57.根据权利要求9所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
58.根据权利要求10所述的合金型温度熔断器,其特征在于,把引线导体接合到熔断器元件的两端上,在熔断器元件上涂敷助溶剂,把筒状壳体插通到该助溶剂涂敷熔断器元件上,把筒状壳体的各个边缘和各个引线导体之间密封起来,而且,把引线导体端部做成为圆盘状,把熔断器元件端部接合到圆盘前面。
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