JP2000100310A - 電気回路の安全装置 - Google Patents

電気回路の安全装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気部品の接続と同じ通常の半田で、容易に
半田ヒューズ部を形成することができるとともに、ヒュ
ーズとしての信頼性が高く、かつ、安価に製造すること
ができるようにする。 【解決手段】 回路基板１の裏面に一の回路パターンを
形成するとともに、表面１Ｂに、スルーホール１１を介
して一の回路パターンに連続する一の電極１２と、該一
の電極１２と離隔絶縁され、該一の電極１２を途切れな
く包囲する他の電極２１と、該他の電極２１に連続する
他の回路パターン２０とを形成し、他の電極２１及びそ
の内側に半田３０を溶着して、一と他の電極１２，２１
を橋絡させることにより、半田ヒューズ部２を形成した
構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路の異常過
熱による事故防止を図るための安全装置に関し、特に、
電気部品の接続と同じ通常の半田で、容易に半田ヒュー
ズ部を形成することができるとともに、ヒューズとして
の信頼性が高く、かつ、安価に製造することができる半
田ヒューズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気回路の安全装置として、例え
ば、実開平１−１２９７４４号では、電圧依存型バリス
タ（以下、ＺＮＲという）を用いたものが提案されてい
る。この電気回路の安全装置は、ＺＮＲのリードを直角
に曲折し、このリードを、回路基板上で離隔絶縁された
一と他の回路パターンの各電極に半田付けし、これら一
と他の回路パターンを電気的に接続する構成となってい
る。
【０００３】このような構成によれば、一又は他の回路
パターンや、ＺＮＲ周辺の雰囲気温度が高温となったと
きに、リードを固定する半田が溶融して、ＺＮＲが自重
で脱落し、一と他の回路パターンの導通が遮断される。
これにより、電気回路の異常過熱による事故防止が図ら
れる。
【０００４】しかし、上述した従来の電気回路の安全装
置では、ＺＮＲという専用部品を必要とするほか、該Ｚ
ＮＲを保持しながら回路基板に半田付けしなければなら
ず、手間と費用がかかるという問題があった。
【０００５】そこで、このような問題点を解決すべく、
半田をそのまま温度ヒューズとして利用した電気回路の
安全装置が多数提案されている。かかる従来の電気回路
の安全装置について、図３及び図４を参照しつつ説明す
る。
【０００６】図３は半田を利用した従来の電気回路の安
全装置を示す平面図であり、同図（ａ）は半田ヒューズ
部の形成前，同図（ｂ）は半田ヒューズ部の形成後，同
図（ｃ）は異常過熱時における半田ヒューズ部の動作状
態を表す。また、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞ
れ図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の断面図である。
【０００７】図３（ａ）及び図４（ａ）において、回路
基板１００には、一の回路パターン１１０と他の回路パ
ターン１２０が形成してあり、これら一と他の回路パタ
ーン１１０，１２０の各電極１１１，１２１は、間隔１
００ａをあけて隔離絶縁してある。そして、図３（ｂ）
及び図４（ｂ）に示すように、これら電極１１１，１２
１を半田３０で橋絡することにより、半田ヒューズ部１
０１を形成した構成となっている。
【０００８】このような構成によれば、一又は他の回路
パターン１１０，１２０や、半田３０周辺の雰囲気温度
が高温となったときに、半田３０が完全溶融する。する
と、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、半田３０
が、間隔１００ａにおける濡れにくい基板表面にはじか
れ、表面張力によって濡れやすい各電極１１１，１２１
にそれぞれ分離する。この結果、一と他の回路パターン
１１０，１２０の導通が遮断され、電気回路の異常過熱
による事故防止が図られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の半田ヒューズでは、半田ヒューズ部１０１を形成す
るときに、半田３０を完全溶融に近い状態にして各電極
１１１，１２１に溶着させなければならなかった。この
ため、半田ヒューズ部１０１を形成するときに、半田３
０が各電極１１１，１２１に分離してしまい、半田ヒュ
ーズ部１０１の形成が極めて困難で、製品の歩黙りが悪
いという問題があった。
【００１０】このような問題は、図３（ａ）に示すよう
に、各電極１１１，１２１の間隔１００ａが、図中の矢
印方向に連続するため、換言すれば、図中の矢印方向に
溶融した半田３０を止める電極がないため、間隔１００
ａにおける基板表面上で溶融した半田３０が安定しにく
いことが原因と考えられる。
【００１１】ただし、溶融した半田３０が各電極１１
１，１２１に分離しやすいという性質は、電気回路の異
常過熱時におけるヒューズとしての信頼性に寄与するも
のなので、半田ヒューズ部１０１を形成するときにだ
け、溶融した半田３０が各電極１１１，１２１に分離し
ないようにすれば、理想的な電気回路の安全装置とな
る。
【００１２】なお、上記問題点を解決すべく、特開平４
−５６０２８号では、回路基板上で離隔絶縁された一と
他の回路パターンの各電極を、半田粒子間の空隙が残留
する多孔質の半田層で橋絡し、半田ヒューズ部を形成し
た構成の電気回路の安全装置が提案されている。
【００１３】しかし、このような構成からなる従来の電
気回路の安全装置では、多孔質の半田層を形成するた
め、回路基板上に半田クリームを印刷し、次いで、この
半田クリームを半溶融させるといった特殊な工程を経な
ければならず、上記のような、電気部品の接続と同じ通
常の半田３０で半田ヒューズ部を形成する場合に比べ
て、手間とコストがかかるという問題があった。
【００１４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、電気部品の接続と同じ通常の半田で、容易に
半田ヒューズ部を形成することができるとともに、ヒュ
ーズとしての信頼性が高く、かつ、安価に製造すること
ができる電気回路の安全装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気回路の安全装置は、回路基板上で離隔
絶縁された二以上の回路パターンの電極どうしを半田で
橋絡し、半田ヒューズ部を形成した電気回路の安全装置
において、前記回路基板の一面に、一の回路パターンを
形成するとともに、前記回路基板の他面に、スルーホー
ルを介して前記一の回路パターンに連続する一の電極
と、該一の電極と離隔絶縁され、該一の電極を途切れな
く包囲する他の電極と、該他の電極に連続する他の回路
パターンとを形成し、前記他の電極及びその内側に前記
半田を溶着して、前記一と他の電極を橋絡させることに
より、前記半田ヒューズ部を形成した構成としてある。
【００１６】このような構成によれば、途切れない他の
電極の内側であれば、完全溶融に近い状態の半田を、該
他の電極で止めることができるので、一と他の電極の間
隔における基板表面上で、完全溶融に近い状態の半田を
安定させることができる。これにより、電気部品の接続
と同じ通常の半田で、容易に半田ヒューズ部を形成する
ことができる。
【００１７】また、電気回路の異常過熱時には、従来と
同様、完全溶融した半田が、一と他の電極にそれぞれ分
離して、一と他の回路パターンの導通が遮断されるの
で、ヒューズとしての信頼性も高い。
【００１８】さらに、電気部品の接続と同じ通常の半田
で、半田ヒューズ部を形成することができるので、従来
のような特殊な製造工程を要さず、電気回路の安全装置
を安価に製造することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気回路の安全装
置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電気回路の安全装置を
示す平面図であり、同図（ａ）は半田ヒューズ部の形成
前，同図（ｂ）は半田ヒューズ部の形成後，同図（ｃ）
は異常過熱時における半田ヒューズ部の動作状態を表
す。また、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図１
（ａ），（ｂ），（ｃ）の断面図である。
【００２０】図１（ａ）及び図２（ａ）において、回路
基板１の裏面（一面）１Ａには、一の回路パターン１０
が形成してある。一方、回路基板１の表面（他面）１Ｂ
には、スルーホール１１を介して、一の回路パターン１
０に連続する円形の一の電極（ランド）１２が形成して
ある。
【００２１】また、回路基板１の表面１Ｂの一の電極１
２の外側には、該一の電極１２と間隔１ａをあけて離隔
絶縁された他の電極２１が形成してある。該他の電極２
１は、一の電極１２と同心の円環状パターンであり、該
一の電極１２を途切れなく包囲する。このような他の電
極２１には、他の回路パターン２０が形成してある。
【００２２】そして、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す
ように、他の電極２１及びその内側に、完全溶融に近い
状態の半田３０を溶着して、一と他の電極１２，２１を
橋絡させることにより、半田ヒューズ部２を形成してあ
る。
【００２３】このような半田ヒューズ部２は、次のよう
に動作する。すなわち、一又は他の回路パターン１０，
２０や、半田３０周辺の雰囲気温度が高温となったとき
に、半田３０が完全溶融する。すると、図１（ｃ）及び
図２（ｃ）に示すように、半田３０が、間隔１ａにおけ
る濡れにくい基板表面にはじかれ、表面張力によって濡
れやすい一と他の電極１２，２１にそれぞれ分離する。
この結果、一と他の回路パターン１０，２０の導通が遮
断され、電気回路の異常過熱による事故防止が図られ
る。
【００２４】上記構成からなる本発明の電気回路の安全
装置によれば、途切れない他の電極２１の内側であれ
ば、完全溶融に近い状態の半田３０を、該他の電極２１
で止めることができるので、間隔１ａにおける基板表面
上で、完全溶融に近い状態の半田３０を安定させること
ができる。これにより、電気部品の接続と同じ通常の半
田３０で、容易に半田ヒューズ部２を形成することがで
きる。
【００２５】また、電気回路の異常過熱時には、従来と
同様、完全溶融した半田３０が、一と他の電極１２，２
１にそれぞれ分離して、一と他の回路パターン１０，２
０の導通が遮断されるので、ヒューズとしての信頼性も
高い。
【００２６】さらに、電気部品の接続と同じ通常の半田
３０で、半田ヒューズ部２を形成することができるの
で、従来のような特殊な製造工程を要さず、電気回路の
安全装置を安価に製造することができる。
【００２７】なお、本発明の電気回路の安全装置は、上
述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上
記実施形態における半田ヒューズ部２は、一の回路パタ
ーン１０と他の回路パターン２０の二つを半田３０で橋
絡させる構成としたが、これに限定されるものではな
く、二以上の回路パターンを橋絡させることもできる。
【００２８】具体的に、回路基板１の裏面１Ａに、一の
回路パターン１０を二以上形成するとともに、これら一
の回路パターン１０…を、それぞれスルーホール１１…
を介して、回路基板１の表面１Ｂに形成した一又は二以
上の一の電極１２に連続させ、該一の電極１２を環状の
他の電極２１で包囲した構成とする。また、他の電極２
１に、二以上の他の回路パターン２０…を連続させる構
成としてもよい。
【００２９】さらに、他の電極２１の形状は、図１
（ａ）に示す円環状に限定されるものではなく、一の電
極１２を途切れなく包囲できるものであれば、矩形，楕
円といった他の環状に変更することができる。
【００３０】これに加え、上記実施形態と逆に、回路基
板１の裏面１Ａに一の電極１２，他の電極２１及び他の
回路パターン２０を形成し、回路基板１の表面１Ｂに他
の電極２１を形成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明の電気回路の安全
装置によれば、電気部品の接続と同じ通常の半田で、容
易に半田ヒューズ部を形成することができるとともに、
ヒューズとしての信頼性が高く、かつ、安価に製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気回路の安全装置
を示す平面図であり、同図（ａ）は半田ヒューズ部の形
成前，同図（ｂ）は半田ヒューズ部の形成後，同図
（ｃ）は異常過熱時における半田ヒューズ部の動作状態
を表す。
【図２】同図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図１
（ａ），（ｂ），（ｃ）の断面図である。
【図３】従来の電気回路の安全装置を示す平面図であ
り、同図（ａ）は半田ヒューズ部の形成前，同図（ｂ）
は半田ヒューズ部の形成後，同図（ｃ）は異常過熱時に
おける半田ヒューズ部の動作状態を表す。
【図４】同図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図３
（ａ），（ｂ），（ｃ）の断面図である。
【符号の説明】
１ 回路基板 １Ａ 裏面（一面） １Ｂ 表面（他面） １ａ 間隔 １０ 一の回路パターン １１ スルーホール １２ 一の電極 ２０ 他の回路パターン ２１ 他の電極 ３０ 半田

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回路基板上で離隔絶縁された二以上の回
    路パターンの電極どうしを半田で橋絡し、半田ヒューズ
    部を形成した電気回路の安全装置において、 前記回路基板の一面に、一の回路パターンを形成すると
    ともに、 前記回路基板の他面に、スルーホールを介して前記一の
    回路パターンに連続する一の電極と、該一の電極と離隔
    絶縁され、該一の電極を途切れなく包囲する他の電極
    と、該他の電極に連続する他の回路パターンとを形成
    し、 前記他の電極及びその内側に前記半田を溶着して、前記
    一と他の電極を橋絡させることにより、前記半田ヒュー
    ズ部を形成したことを特徴とする電気回路の安全装置。
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