DE3401632C2

DE3401632C2 -

Info

Publication number: DE3401632C2
Application number: DE19843401632
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr.Rer.Nat. 8526 Bubenreuth De Schultz; Franz 8522 Herzogenaurach De Gaube
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3401632A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundschmelzlei ter für eine Sicherungseinrichtung, insbesondere für eine Halbleitersicherung, der zwischen mehreren uned leres Metall enthaltenden Leiterstücken Engstellenbe reiche aus vergleichsweise edlerem Metall aufweist, wel che von einem bandförmigen, sich in Stromführungsrich tung erstreckenden dünnen Leiterelement gebildet sind, das außerhalb der Engstellenbereiche mit den Leiter stücken aus dem unedleren Metall verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundschmelzleiters. Ein derartiger Verbund schmelzleiter sowie das Verfahren zu dessen Herstellung gehen aus der DE-OS 31 47 770 hervor.The invention relates to a composite smelter ter for a safety device, in particular for a semiconductor fuse that is between several uned Conductor pieces containing narrow metal rich from comparatively noble metal, wel che from a band-shaped, in current guiding direction device extending thin conductor element are formed, the outside of the narrow areas with the leaders pieces from the base metal is connected. The The invention further relates to a method of manufacture this composite fuse element. Such a network fusible conductor and the process for its production go from DE-OS 31 47 770.

Zum Schutz von Leistungshalbleiter-Bauelementen, z. B. Siliciumdioden oder Thyristoren, die wegen ihrer geringen Wärmekapazität sehr überstromempfindlich sind, müssen besondere extrem flinke Sicherungseinrichtungen, soge nannte Halbleitersicherungen, vorgesehen werden. Diese Sicherungen weisen im allgemeinen mindestens einen mei stens bandförmigen Schmelzleiter auf, der mit einem oder mehreren Engstellenbereichen versehen ist, an denen der Leiterquerschnitt wesentlich verringert ist. Die Eng stellenbereiche können z. B. durch Lochungen oder Durch brechungen in dem Schmelzleiter ausgebildet sein. Der Schmelzleiter besitzt einen vorbestimmten Schmelz-I ² · t- Wert, der beim Überschreiten zu einem Schmelzen in min destens einem Engstellenbereich führt. Die Größen I und t sind dabei der durch den Schmelzleiter hindurchgelei tete Strom bzw. die Zeit, während der der Leiter mit dem Strom belastet wird (vgl. z. B. Graf, Josef; Harbauer, Peter: Sicherungen für Halbleiter-Stromrichter. In: Der Elektroniker, 14. Jahrgang, Heft 3, März 1975, Seiten 7 bis 14).To protect power semiconductor components, e.g. B. silicon diodes or thyristors, which are very sensitive to overcurrent because of their low heat capacity, special extremely fast fuse devices, so-called semiconductor fuses, must be provided. These fuses generally have at least one mostly band-shaped fuse element, which is provided with one or more constriction areas at which the conductor cross section is significantly reduced. The narrow places can z. B. be formed by perforations or through refractions in the fuse element. The fusible conductor has a predetermined fusible I ² · t - value which, when exceeded, leads to melting in at least one narrow region. The quantities I and t are the current passed through the fuse element or the time during which the conductor is loaded with the current (see, for example, Graf, Josef; Harbauer, Peter: Fuses for semiconductor power converters. In : The Electronics Technician, Volume 14, No. 3, March 1975, pages 7 to 14).

Wegen seiner Oxydationsbeständigkeit, Zunderfestigkeit und seinem günstigen Verhältnis von Schmelz-I ² · t-Wert zu elektrischer Leitfähigkeit wird Silber für Schmelz leiter von Halbleitersicherungen besonders bevorzugt.Silver is particularly preferred for fusible conductors of semiconductor fuses because of its resistance to oxidation, scale resistance and its favorable ratio of melting I ² · t value to electrical conductivity.

Allerdings werden diese Eigenschaften des Schmelzlei ters nur für seine Engstellenbereiche gefordert, die insgesamt nur einen Anteil von beispielsweise unter 1% am gesamten Schmelzleitervolumen ausmachen. Um den Be darf an Reinsilber für den Schmelzleiter von Halblei tersicherungen zu reduzieren, wurden deshalb bandförmig gestaltete Leitertypen entwickelt, die abwechselnd Tei le aus unedlerem Metall, wie z. B. Kupfer, und Silber als edlerem Metall aufweisen. Alle diese Teile haben die gleiche Dicke und sind untereinander durch Schweißver bindungen, beispielsweise in Ultraschall- oder Elektro nenstrahlschweißtechnik, mechanisch fest zusammengehal ten. Die Herstellung dieser Schweißverbindungen ist je doch verhältnismäßig aufwendig und dementsprechend kosten intensiv. Außerdem muß an den Verbindungsstellen dieses bekannten Verbundschmelzleiters zwischen den Leiterele menten aus Silber und den Leiterstücken aus Kupfer ein ausreichender Silberquerschnitt vorhanden sein, um eine mechanisch feste Schweißverbindung erstellen zu können. Die Reduzierung des Silberanteiles an diesem Verbund schmelzleiter ist somit begrenzt. Seine Engstellenberei che sind dabei so ausgebildet, daß Löcher oder sonstige Ausnehmungen in die bandförmigen Leiterelemente aus Silber gestanzt sind.However, these properties of the melting egg only required for its narrow areas, which overall only a share of, for example, less than 1% account for the entire fuse element volume. To the Be May be on pure silver for the fusible conductor of half lead To reduce fuses, therefore, became band-shaped designed ladder types, which alternately Tei base metal, such as. B. copper, and silver as have nobler metal. All of these parts have that same thickness and are welded together bindings, for example in ultrasonic or electrical Beam welding technology, mechanically firmly held together The manufacture of these welded joints is dependent but relatively expensive and accordingly cost intensive. In addition, this must be at the junctions known composite fuse element between the Leiterele elements made of silver and the conductor pieces made of copper sufficient silver cross-section to be available to be able to create mechanically firm welded connections. The reduction of the silver content in this composite fuse element is therefore limited. His constriction che are designed so that holes or other Recesses in the band-shaped conductor elements Are punched silver.

Bei dem aus der eingangs genannten DE-OS 31 47 770 bekannten Ver bundschmelzleiter ist eine weitere Reduzierung des Sil beranteiles möglich. Dieser Schmelzleiter besteht näm lich im wesentlichen aus einem dünnen, sich über seine gesamte Länge erstreckenden Leiterelement aus Silber, das bis auf die Engstellenbereiche mit einzelnen Lei terstücken, z. B. aus Kupfer, mechanisch fest verbunden ist. Ein solcher Schmelzleiter läßt sich verhältnismäßig einfach ausbilden, indem zunächst ein als Verbundleiter bezeichnetes Leiterzwischenprodukt aus den beiden Me tallen, beispielsweise durch Walzplattieren in Leiter längsrichtung, hergestellt und anschließend lediglich in den Engstellenbereichen das unedlere Metall, beispiels weise durch Ätzen, entfernt wird.In the Ver known from the aforementioned DE-OS 31 47 770 bundschmelzleiter is a further reduction in sil share possible. This fuse element is called essentially consisting of a thin, over his full-length silver conductor element, except for the narrow areas with individual lei pieces, e.g. B. made of copper, mechanically firmly connected is. Such a fuse element can be proportionate Simply train by first using a composite conductor designated intermediate conductor product from the two me tallen, for example by roll cladding in conductors longitudinal direction, manufactured and then only in the base metal, the base metal, for example wise by etching.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Verbundschmelzleiter und das Verfahren zu dessen Herstellung gemäß der DE-OS 31 47 770 dahingehend zu ver bessern, daß sich der Anteil an dem edleren Metall wei ter verringern läßt, ohne daß dabei die Herstellung wesentlich erschwert wird.The object of the present invention is that Compound fusible link and the process for its production to that end according to DE-OS 31 47 770 improve that the share of the nobler metal knows ter can be reduced without the production is made much more difficult.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die gekennzeichneten Merkmale im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 11 gelöst.According to the invention, this object is characterized by the Features solved in claim 1 and in claim 11.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung des Ver bundschmelzleiters sind insbesondere in seiner verhält nismäßig einfachen Herstellbarkeit zu sehen. Der Schmelz leiter besteht nämlich im wesentlichen nur aus einem Leiterzwischenprodukt, das in seiner Matrix aus dem un edleren Metall ein bandförmiges Leiterelement aus dem edleren Metall eingelagert enthält. Dieses Leiterele ment ist quer zur Stromführungsrichtung angeordnet, d. h. seine Stirnseiten enden in dem Matrixmaterial. Zur Ausbildung der Engstellenbereiche braucht man dann lediglich das unedlere Metall in entsprechender Breite zu entfernen. Dies ist nach an sich bekannten Verfahren auf einfache Weise möglich. Dabei kann vorteilhaft der Querschnittsanteil des dünnen bandförmigen Leiterele mentes im Vergleich zum Querschnitt des gesamten Lei terzwischenproduktes verhältnismäßig auf einigen Volu menprozent gehalten werden. Außerdem sind auch die Querschnittsabmessungen des bandförmigen Leiterelemen tes aus dem edleren Metall in weiten Grenzen wählbar. Es lassen sich so Verbundschmelzleiter herstellen, die prak tisch die gleichen Eigenschaften besitzen wie bekannte Schmelzleiter aus Reinsilber. Trotz des verhältnismäßig dünnen bandförmigen Leiterelementes ist eine ausreichen de mechanische Stabilität des gesamten Verbundschmelz leiters zu gewährleisten.The advantages of the design of the Ver Bundschmelzleiters are particularly in its behavior to see reasonably easy manufacturability. The enamel namely, leader consists essentially of only one Intermediate conductor product, which in its matrix from the un noble metal a band-shaped conductor element from the contains nobler metal. This leader element is arranged transversely to the direction of current conduction, d. H. its end faces end in the matrix material. You then need to develop the bottleneck areas only the base metal in a corresponding width to remove. This is according to known methods easily possible. The can advantageously Cross-sectional portion of the thin strip-shaped conductor element mentes compared to the cross-section of the entire lei the intermediate product on some volu percentages can be kept. Besides, they are also Cross-sectional dimensions of the band-shaped conductor element tes from the nobler metal can be selected within wide limits. Compound fusible conductors can be produced in this way, which are practical table have the same properties as known ones Pure silver fuse element. Despite the relative thin band-shaped conductor element is sufficient de mechanical stability of the entire composite melt to ensure head.

Besonders vorteilhaft kann ein solcher Verbundschmelz leiter dadurch hergestellt werden, daß zunächst ein Leitervorprodukt mit einem Leiterkörper aus dem unedle ren Metall und mit einem darin quer zur Stromführungs richtung eingelagerten Leiterelement aus dem edleren Metall ausgebildet wird, daß dann dieses Leitervorpro dukt zu einem Leiterzwischenprodukt quer zur Stromfüh rungsrichtung verformt wird und daß anschließend an den vorgesehenen Engstellenbereichen das unedlere Metall dieses Leiterzwischenproduktes so entfernt wird, daß eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem edleren und dem unedleren Metall erhalten bleibt. Mit der ge wählten Verformungsrichtung kann im Gegensatz zu der bei dem aus der eingangs genannten DE-OS 31 47 770 bekannten Schmelzleiter gewählten Verformungsrichtung vorteilhaft die Ausdehnung des Leiterelementes aus dem edleren Me tall in Stromführungsrichtung kleiner gehalten werden als die gesamte Länge des Verbundschmelzleiters in die ser Richtung. Hiermit ist eine entsprechende Verringe rung des Anteils an dem edleren Metall verbunden. Such a composite melt can be particularly advantageous head can be made by first Conductor pre-product with a conductor body made of base ren metal and with a transverse to the current supply direction of the embedded ladder element from the nobler Metal is formed that then this Vorvorpropro product to an intermediate conductor product across the current direction is deformed and that subsequently to the provided the less noble metal this intermediate conductor is removed so that a mechanically firm connection between the nobler and the base metal is preserved. With the ge selected direction of deformation can be in contrast to the in the known from the aforementioned DE-OS 31 47 770 Fusible conductor selected deformation direction advantageous the expansion of the conductor element from the nobler Me tall be kept smaller in the current carrying direction than the entire length of the composite fuse element in the this direction. This is a corresponding reduction tion of the share in the nobler metal.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in marked the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Dabei ist in denThe invention is described below the drawing explained. It is in the

Fig. 1 bis 3 ein Verfahren zur Herstellung des erfin dungsgemäßen Verbundschmelzleiters angedeutet, aus Fig indicated. 1 through 3, a method for producing the composite OF INVENTION to the invention the fusible conductor, from

Fig. 4 geht ein weiteres Leiterzwischenprodukt zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundschmelzleiters hervor. Fig. 4 shows a further intermediate conductor is apparent for producing a composite fusible conductor according to the invention.

Zur Herstellung eines Verbundschmelzleiters nach der Erfindung, wie er insbesondere für Halbleitersicherungen vorgesehen werden kann, wird von einem besonderen Lei terzwischenprodukt ausgegangen. Dieses Leiterzwischen produkt soll dabei einen Leiterkörper aus mindestens einem unedleren Metall, wie z. B. Kupfer, enthalten. In dem Material dieses Leiterkörpers ist quer zur Strom führungsrichtung ein dünnes bandförmiges Leiterelement aus einem vergleichsweise edleren Metall, wie z. B. Rein silber, eingebettet, wobei an Engstellenbereichen das unedlere Metall des Leiterkörpers unterbrochen wird. Die Herstellung eines solchen Kupfer-Silber-Verbundleiters kann nach bekannten Verfahren durchgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Verfahrens ist in den Fig. 1 bis 3 schematisch angedeutet, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.For the production of a composite fuse element according to the invention, as can be provided in particular for semiconductor fuses, a special intermediate conductor product is assumed. This intermediate conductor product is intended to be a conductor body made of at least one base metal, such as. B. copper. In the material of this conductor body is a thin ribbon-shaped conductor element made of a comparatively nobler metal, such as. B. pure silver, embedded, the base metal of the conductor body is interrupted at narrow areas. Such a copper-silver composite conductor can be produced by known methods. An embodiment of such a method is indicated schematically in FIGS. 1 to 3, the same parts being provided with the same reference numerals.

Wie aus der Schrägansicht der Fig. 1 hervorgeht, wird zunächst in einen Kupferkörper 2 eines Leitervorpro duktes 3 eine Silberplatte (Platte) 4 so eingebracht, daß diese Platte 4 sich durch diesen Kupferkörper 2 durchgehend quer zur Stromführungsrichtung erstreckt. Hierzu geht man von einer Sandwich-Struktur Kupfer-Silber-Kupfer aus, die auf geeignete Weise verbunden wird, so z. B. durch Walzplattieren, Verlöten der Kupferenden oder durch eine Schwalbenschwanz-Anordnung, gemäß dem darge stellten Ausführungsbeispiel. Der Kupferkörper 2 kann somit aus zwei entsprechenden Formteilen 5 und 6 zu sammengesetzt werden, wobei ein den Abmessungen der Silberplatte 4 entsprechender Hohlraum ausgebildet ist. Die Abmessungen dieses Hohlraumes und somit der Sil berplatte 4 können dabei vorteilhaft so gewählt werden, daß der Anteil des vergleichsweise edleren Metalls am Gesamtvolumen des erstellten Verbundschmelzleiters nach der Erfindung zwischen 1 und 40%, vorzugsweise höchstens 20%, beträgt.As can be seen from the oblique view of FIG. 1, a silver plate (plate) 4 is first introduced into a copper body 2 of a conductor product 3 in such a way that this plate 4 extends through this copper body 2 continuously transversely to the direction of current supply. For this one starts from a sandwich structure copper-silver-copper, which is connected in a suitable manner, such. B. by roll cladding, soldering the copper ends or by a dovetail arrangement, according to the Darge presented embodiment. The copper body 2 can thus be composed of two corresponding molded parts 5 and 6 , a cavity corresponding to the dimensions of the silver plate 4 being formed. The dimensions of this cavity and thus the Sil berplatte 4 can advantageously be chosen so that the proportion of the comparatively nobler metal in the total volume of the composite fuse element according to the invention is between 1 and 40%, preferably at most 20%.

Anschließend wird dieses so erstellte Leitervorprodukt 3 einem geeigneten Verformungsschritt, wie z. B. Walzen, unterzogen, wobei die Verformung quer zur Stromführungs richtung erfolgt. Nach einem eventuellen Abschneiden er hält man dann die gewünschte, endgültige, in Fig. 2 als Schrägansicht gezeigte Bandform eines als Leiterzwischenpro dukt zu bezeichnenden Verbundleiters 8 . Dieses so erstell te Leiterzwischenprodukt 8 mit rechteckigem Querschnitt und ei ner Länge L in Stromführungsrichtung weist somit eine Kupfermatrix 9 auf, in der ein bandförmiges Leiterele ment 10 aus Silber in vorbestimmter Anordnung eingebet tet ist. Das Leiterzwischenprodukt 8 hat dabei im allgemeinen eine Dicke D von 0,05 bis 0,5 mm und eine Breite B zwi schen 10 und 70 mm. Dabei kann man ein Verhältnis von Dic ke zu Breite des Querschnittes von höchstens 1 : 10, bei spielsweise kleiner 1 : 50, vorsehen. Während die Ausdehnung l des bandförmigen Leiterelementes 10 in Stromführungsrich tung geringer ist als die Länge L der Kupfermatrix 9 sein soll, ist die Breite des bandförmigen Leiterelementes 10 gleich der Breite B der Kupfermatrix 9, d. h. das Leiterelement 10 erstreckt sich durchgehend quer zur Stromführungsrich tung durch die Kupfermatrix 9, jedoch nicht bis an die Stirnseiten des Leiterzwischenproduktes 8 . Zweckmäßiger weise beträgt die axiale Ausdehnung l nur etwa 60 bis 80% der Länge L. Die Dicke d des Leiterelementes 10 liegt dabei im allgemeinen unter 0,1 mm. Sie sollte aus Grün den der mechanischen Festigkeit der Engstellenbereiche jedoch nicht wesentlich unter 10 µm liegen.Subsequently, this conductor intermediate 3 created in this way is subjected to a suitable deformation step, such as, for. B. rollers, subjected to the deformation transverse to the current carrying direction. After a possible cutting he considers to be the desired, final, shown as a perspective view in Fig. 2 tape form as a Leiterzwischenpro domestic product to be designated composite conductor 8. This thus created te intermediate conductor 8 with a rectangular cross section and a length L in the current carrying direction thus has a copper matrix 9 in which a strip-shaped conductor element 10 made of silver is embedded in a predetermined arrangement. The intermediate conductor 8 has a thickness D of 0.05 to 0.5 mm and a width B between 10 and 70 mm in general. You can provide a ratio of thickness to width of the cross section of at most 1:10, for example less than 1:50. While the extent l of the band-shaped conductor element 10 in the current-carrying direction is less than the length L of the copper matrix 9 , the width of the band-shaped conductor element 10 is equal to the width B of the copper matrix 9 , ie the conductor element 10 extends continuously transversely to the current-carrying direction the copper matrix 9 , but not to the end faces of the intermediate conductor product 8 . The axial extension l is expediently only about 60 to 80% of the length L. The thickness d of the conductor element 10 is generally less than 0.1 mm. However, the mechanical strength of the throat areas should not be significantly less than 10 µm due to green.

Bei der Herstellung des Leiterzwischenproduktes 8 kann gegebenenfalls noch mindestens eine Zwischenglühung bei z. B. etwa 700°C für mehrere Stunden vor, während oder nach der Verformung zur Verbesserung der Verbindung des Leiterelementes 10 mit dem Matrixmaterial erforderlich sein.In the manufacture of the intermediate conductor 8 , at least one intermediate annealing at z. B. about 700 ° C for several hours before, during or after the deformation to improve the connection of the conductor element 10 with the matrix material may be required.

In dem in Fig. 2 gezeigten bandförmigen Leiterzwischen produkt 8 werden anschließend die gewünschten Engstellen bereiche ausgebildet. Hierzu kann vorteilhaft ein an sich bekanntes Formätzverfahren vorgesehen werden. Wegen des durchgehenden Leiterelementes 10 ist das Auflegen einer entsprechenden Formätzmaske unkritisch. Zahl und Anord nung der Engstellen sind dabei nur durch die Maske und nicht durch das Material bestimmt. Lediglich das Quer schnittsverhältnis von Engstelle zu ungeschwächten Be reichen wird durch die Dicke des Leiterelementes 10 vor gegeben. Gegebenenfalls können auch physikalische Ätz verfahren, wie z. B. Ionenätzen oder Plasmaätzen, einge setzt werden.In the band-shaped intermediate conductor 8 shown in Fig. 8 , the desired narrow areas are then formed. For this purpose, a form etching method known per se can advantageously be provided. Because of the continuous conductor element 10 , the application of a corresponding form etching mask is not critical. The number and arrangement of the bottlenecks are determined only by the mask and not by the material. Only the cross-sectional ratio of constriction to un weakened loading range is given by the thickness of the conductor element 10 before. If necessary, physical etching, such. B. ion etching or plasma etching are used.

Der so hergestellte Verbundschmelzleiter (Leiter) ist in Fig. 3 als Schrägansicht in seiner endgültigen Form angedeutet. Dieser Leiter 12 enthält beispielsweise sieben breite, ungeätzte Leiterstücke 13 bis 19 aus der Matrix aus min destens einem unedleren Metall, die mittels des Leiter elementes 10 aus dem edleren Metall so zusammengehalten werden, daß zwischen benachbarten Leiterstücken Engstel lenbereiche 20 ausgebildet sind, in denen der Verbund schmelzleiter 12 lediglich aus dem edleren Metall des Lei terelementes 10 besteht. An den Stirnseiten 21 und 22 des Verbundschmelzleiters 12 sind die entsprechenden Stirnseiten 23 bzw. 24 des Leiterelementes 10 von dem Material der Leiterstücke 13 bzw. 19 mechanisch fest um schlossen. Das heißt, das Leiterelement 10 aus dem edleren Metall erstreckt sich nicht vollständig durchgehend in Stromführungsrichtung durch den Verbundschmelzleiter 12 hindurch, sondern endet in den stirnseitigen Leiterstücken 13 und 19 aus dem unedleren Metall der Matrix. Hierdurch wird gegen über dem aus der eingangs genannten DE-OS 31 47 770 be kannten Schmelzleiter eine entsprechende Einsparung an dem edleren Metall bewirkt. Die zwischen den stirnseitigen Lei terstücken 13 und 19 angeordneten Leiterstücke 14 bis 18 sind durch das Leiterelement 10 jeweils in zwei beispiels weise etwa gleich große Hälften h ₁ und h ₂ unterteilt.The composite fuse element (conductor) thus produced is indicated in FIG. 3 as an oblique view in its final form. This conductor 12 contains, for example, seven wide, unetched conductor pieces 13 to 19 from the matrix of at least one base metal, which are held together by means of the conductor element 10 made of the nobler metal so that between adjacent conductor pieces narrow parts 20 are formed, in which the Composite fuse element 12 consists only of the nobler metal of Lei terelements 10 . On the end faces 21 and 22 of the composite fuse element 12 , the corresponding end faces 23 and 24 of the conductor element 10 are mechanically firmly closed by the material of the conductor pieces 13 and 19, respectively. This means that the conductor element 10 made of the nobler metal does not extend completely continuously in the current carrying direction through the composite fuse element 12 , but ends in the end-side conductor pieces 13 and 19 made of the less noble metal of the matrix. This results in a corresponding saving on the nobler metal compared to the fusible conductor known from DE-OS 31 47 770. The between the front Lei terstücken 13 and 19 arranged conductor pieces 14 to 18 are each divided by the conductor element 10 in two example, approximately equal halves h ₁ and h ₂ .

Gemäß dem Ausführungsbeispiel eines Verbundschmelzlei ters 12 nach Fig. 3 sind dessen Engstellenbereiche 20 verhältnismäßig schmal ausgebildet. Gegebenenfalls kön nen diese Engstellenbereiche 20 in Stromführungsrichtung gesehen auch eine größere Ausdehnung haben, sofern eine ausreichende mechanische Stabilität des Verbundschmelzleiters 12 gewährleistet bleibt. Auch können zumindest einige der Engstellenbereiche 20 unterschiedliche Ausdehnungen in Stromführungsrichtung aufweisen. Um ein gewünschtes Ver hältnis der Querschnittsfläche des Engstellenbereiches 20 zu der der benachbarten Leiterstücke 13 bis 19 von beispielsweise 1 : 10 zu erhalten, können zusätzliche Ausnehmungen in den Engstellenbereichen 20 in das Leiterelement 10 eingearbeitet, z. B. eingestanzt, werden. According to the embodiment of a Verbundschmelzlei age 12 according to FIG. 3, its throat areas 20 are relatively narrow. If necessary, these constriction areas 20 can also have a greater extent when viewed in the direction of current conduction, provided that sufficient mechanical stability of the composite fuse element 12 is ensured. At least some of the bottleneck areas 20 can also have different dimensions in the direction of current conduction. In order to obtain a desired ratio of the cross-sectional area of the constriction region 20 to that of the adjacent conductor pieces 13 to 19 of, for example, 1:10, additional recesses in the constriction regions 20 can be incorporated in the conductor element 10 , e.g. B. are punched.

Während für das edlere Metall des Leiterelementes 10 z. B. auch eine Silberlegierung gewählt werden kann, läßt sich als Matrixmaterial statt des Kupfers auch eine Kupferle gierung verwenden. Ferner kann man als Matrixmaterial auch Nickel oder Nickellegierungen vorsehen. Darüber hin aus ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als Ma trixmaterial besonders geeignet.While for the nobler metal of the conductor element 10 z. B. a silver alloy can also be chosen, a copper alloy can also be used as the matrix material instead of copper. Furthermore, nickel or nickel alloys can also be provided as the matrix material. In addition, aluminum or an aluminum alloy is particularly suitable as a matrix material.

Ferner können auch die Ausdehnungen der einzelnen Lei terstücke 13 bis 19 aus dem unedleren Metall verschieden groß gewählt werden. So sind insbesondere die beiden stirnseitigen Leiterstücke 13 und 19 im allgemeinen länger als die übrigen Leiterstücke 14 bis 18.Furthermore, the dimensions of the individual Lei terstücke 13 to 19 can be selected from the base metal different sizes. In particular, the two end conductor sections 13 and 19 are generally longer than the other conductor sections 14 to 18 .

Werden in den ungeschwächten Bereichen des Verbund schmelzleiters 12 nach der Erfindung Temperaturen von über 200°C erreicht, so ist ein zusätzlicher Oxidations schutz des Kupfers zumindest auf den Oberflächen vor teilhaft. Hierzu eignet sich z. B. das Aufbringen von Nickel, das sowohl während der Bandherstellung durch Walzplattieren als auch nachträglich durch galvanische Beschichtung erfolgen kann. In Fig. 4 ist als Längs schnitt ein entsprechendes Leiterzwischenprodukt 25 angedeutet, bei dem von einem Leitervor- und einem -zwi schenprodukt 3 bzw. 8 ausgegangen wird, wie sie z. B. aus den Fig. 1 und 2 hervorgehen. Dieses Leiterzwischenpro dukt 25 unterscheidet sich von dem Leiterzwischen produkt 8 nach Fig. 2 nur dadurch, daß es mit einer Nickelhülle 26 versehen ist. Da der Verbundschmelz leiter 12 später beispielsweise durch Punktschweißen an Stromzuführungen befestigt werden soll und dabei eine Nickelschicht zu Schwierigkeiten führen könnte, wird vorteilhaft die Nickelschicht der Hülle 26 im Bereich der stirnseitigen Enden 27 und 28 des Leiter zwischenproduktes 25 weggelassen. Aus dem so entstan denen Leiterzwischenprodukt 25 kann dann beispielsweise mit tels der für das Leiterzwischenprodukt 8 angenommenen Formätztechnik der endgültige Verbundschmelzleiter 12 her gestellt werden.If temperatures of over 200 ° C are reached in the unattenuated areas of the composite fuse element 12 according to the invention, additional oxidation protection of the copper is at least on the surfaces before geous. For this, z. B. the application of nickel, which can be done both during strip production by roll plating and subsequently by electroplating. In Fig. 4 as a longitudinal section, a corresponding intermediate conductor 25 is indicated, in which a conductor intermediate and an intermediate product 3 or 8 is assumed, as z. B. emerge from FIGS. 1 and 2. This conductor intermediate product 25 differs from the intermediate conductor product 8 according to FIG. 2 only in that it is provided with a nickel shell 26 . Since the composite melt conductor 12 is later to be attached to power supplies, for example by spot welding, and a nickel layer could lead to difficulties, the nickel layer of the sheath 26 in the region of the front ends 27 and 28 of the intermediate conductor 25 is advantageously omitted. From the intermediate conductor 25 thus produced, the final composite fuse element 12 can then be produced, for example, using the form etching technique adopted for the intermediate conductor 8 .

Neben dem angenommenen Nickel für die Hülle 26 des Lei terzwischenproduktes 25 können auch entsprechende Hüllen aus einer Nickellegierung, aus einer Kupferlegierung oder aus Stahl vorgesehen werden.In addition to the assumed nickel for the sheath 26 of the intermediate conductor 25 , corresponding shells made of a nickel alloy, a copper alloy or steel can also be provided.

Claims

1. Compound fuse element for a fuse device, in particular for a semiconductor fuse, which has narrow portions of comparatively noble metal between several conductor pieces containing base metal, which are formed by a band-shaped thin conductor element which extends in the direction of current flow and which forms outside the constriction areas with the conductor pieces is connected to the base metal, characterized in that the band-shaped conductor element ( 10 ) made of the nobler metal is mechanically firmly enclosed on its two end faces ( 23, 24 ) by a conductor piece ( 13 and 19 ) made of the base metal.

2. Compound fuse element according to claim 1, characterized in that the ratio of thickness (D) to width (B) of the cross section of the conductor pieces ( 13 to 19 ) made of the less noble metal is at most 1:10, preferably less than 1:50 , is.

3. Compound melting conductor according to claim 1 or 2, characterized in that the proportion of the band-shaped conductor element ( 10 ) made of the nobler metal between 1% and 40%, preferably at most 20%, of the total volume of the composite melting conductor ( 12 ).

4. Compound fuse element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the nobler metal is silver or a silver alloy.

5. Compound fuse element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the less noble metal copper or a copper alloy or nickel or a nickel alloy or aluminum or is an aluminum alloy.

6. Compound fuse element according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least part of the base metal of the conductor pieces ( 13 to 19 ) is provided with a layer (sheath 26 ) made of egg nem antioxidant material.

7. Compound fuse element according to claim 6, characterized in that the layer (sheath 26 ) is provided from a copper alloy or from nickel or from a nickel alloy or from steel.

8. Compound fuse element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the conductor element ( 10 ) made of the nobler metal in at least one of the narrowed areas ( 20 ) is provided with one or more recesses.

9. Compound fuse element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the dimensions of at least some of the conductor pieces ( 13 to 19 ) made of the less noble metal in the current-carrying direction are of different sizes.

10. Compound fuse element according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least some of the bottleneck areas ( 20 ) have a different extension in the current carrying direction.

11. A method for producing a composite melting conductor according to one of claims 1 to 10, characterized in that first a Lei tervorprodukt ( 3 ) with a lead body ( 2 ) made of base metal and with a conductor part ( 4 ) embedded therein transversely to the direction of current carrying. is formed from the noble metal that this intermediate conductor ( 3 ) is then deformed into an intermediate conductor product ( 8 ) transversely to the direction of current conduction and that the base metal of this intermediate conductor product ( 8 ) is then removed at the narrowed areas ( 20 ) provided so that a mechanically strong connection between the noble and the less noble metal is maintained.

12. The method according to claim 11, characterized in that at least one annealing step is provided before, during or after the deformation step of the conductor intermediate ( 3 ).

13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the less noble metal is removed in the narrowed areas ( 20 ) in an etching step.

14. The method according to claim 13, characterized net through a form etching step.

15. The method according to claim 13, characterized net through a physical etching step.