JP2005243621A - 低抵抗ポリマーマトリックスヒューズの装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】低抵抗ヒューズ10は、ポリマーメンブレン、そのポリマーメンブレン上に形成されたヒューズ要素層20、ならびにそのヒューズ要素層に対向する面に伸びて、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層22,24を含む。その第1および第2の中間絶縁層の少なくとも1つはそれを通る開口部40,42を含み、ポリマーメンブレンがその開口部中でヒューズ要素層を支持する。ヒートシンク、ヒーター要素およびアーククエンチング媒体が、そのヒューズと組み合わせて使用されても良く、そのヒューズが接着剤積層プロセスで加工されても良い。
【選択図】 図2
Description
正方形の数=(L1/w1+L2/w2+L3/w3) (1)
=(10/20+30/4+10/20)
=8.5□
ここで、ヒューズ要素層の電気抵抗(R)は、以下の関係にしたがって確定され得る:
ヒューズ要素R=(面積抵抗)*(正方形数)/T (2)
(式中、Tはヒューズ要素層の厚みである)。前記の例に引き続いて、且つ方程式(2)を適用して、以下であることが理解され得る:
ヒューズ要素抵抗=(0.16779Ω/□)*(8.5□)/3
=0.0475Ω
もちろん、より複雑な幾何学のヒューズ要素抵抗は、同様の方式で同様に確定され得る。
△h(m,n)〜(m+1,n)=
{2(θm,n−θ)*Yn*Z*Km,n*△t}/Xm,n (3)
(式中、Km,nは物質の第1亜容積の熱伝導率であり、Km+1,nは物質の第2亜容積の熱伝導率であり、Zは問題の物質の厚みであり、θは選定参照点での亜容積m、nの温度であり、Xm,nは参照点からの第1亜容積測定の第1座標位置であり、且つYnは参照点からの第2座標位置測定値であり、ならびに△tは当該時間値である)。
基板熱伝導率(W/mK)
アルミナ(Al2O3) 19
フォルステライト(2MgO−SiO2) 7
コーディエライト(2MgO−2Al2O3−5SiO2) 1.3
ステアタイト(2MgO−SiO2) 3
ポリイミド 0.12
FR−4 エポキシ樹脂/ファイバーグラス積層 0.293
金属および金属合金融解温度(℃)
銅(Cu) 1084
亜鉛(Zn) 419
アルミニウム(Al) 660
銅/スズ(20Cu/80Sn) 530
銀/スズ(40Ag/60Sn) 450
銅/銀(30Cu/70Ag) 788
プロセス層 図2層 図2レファレンス
1 上部外部絶縁層 26
2 上部中間絶縁層 22
3 フォイルヒューズ要素層 20
4 下部中間絶縁層 24
5 下部外部絶縁層 28
プロセス層 図11層 図11レファレンス
1 上部外部絶縁層 122
2 上部中間絶縁層 22
3 フォイルヒューズ要素層 20
4 下部中間絶縁層 24
5 下部外部絶縁層 124
R=(ρL)/A (6)
そこでは、ρがヒューズ要素層の物質固有抵抗であり、Lがヒューズ要素の長さであり、そしてAがヒューズ要素の断面積である。
δT(r,t)/δt=KΔ2(r,t) (7)
上記式は、熱が媒体を通じて伝達される速度を表しており、次式によって、熱伝導率k、比熱Cpおよび密度οに関連付けられる。
K=Imfpv=k/οCp (8)
Claims (38)
- ポリマーメンブレン;
前記ポリマーメンブレン上に形成されたヒューズ要素層;ならびに
前記ヒューズ要素層に対向する面上に伸び、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層を含む低抵抗ヒューズであって、前記第1および第2の中間絶縁層の少なくとも1つがそれを通る開口部を含み、前記ポリマーメンブレンが前記開口部中で前記ヒューズ要素層を支持するものである、低抵抗ヒューズ。 - 前記ポリマーメンブレンがポリイミドフィルムを含む、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ポリマーメンブレンが液晶ポリマーを含む、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 約0.0005インチ(0.013mm)以下の厚さである、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記開口部中にアーククエンチング媒体を更に含み、前記アーククエンチング媒体が前記開口部内で前記ヒューズ要素層の部分を囲んでいる、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層が薄いフィルムフォイルを含む、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層が約1〜約20ミクロンの厚みを有する、請求項6記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層が約3〜約9ミクロンの厚みを有する、請求項6記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層が第1および第2の接点パッドを含み、その間に少なくとも1つの可融性リンクが伸びている、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記可融性リンクに直列に接続された少なくとも1つのヒーター要素を更に含む、請求項9記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層に隣接して位置するヒートシンクを更に含む、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記第1および第2の中間絶縁層のそれぞれに積層された第1および第2外絶縁層を更に含む、請求項1記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記第1および第2外絶縁層のうちの少なくとも1つならびに前記第1および第2の中間絶縁層のうちの少なくとも1つが液晶ポリマーを含む、請求項12記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記第1および第2外絶縁層のうちの少なくとも1つならびに前記第1および第2の中間絶縁層のうちの少なくとも1つがポリイミド物質を含む、請求項12記載の低抵抗ヒューズ。
- 低抵抗ヒューズの加工方法であって;
第1の中間絶縁層を与え;
第1および第2の接点パッド間に伸びる可融性リンクを有するヒューズ要素層を形成し;そして
該ヒューズ要素層によって第2の中間絶縁層を第1の中間絶縁層に接着積層する、
ことを含む方法。 - 前記接着積層することが、ポリイミド接着フィルムを積層することを含む、請求項15記載の方法。
- 前記接着積層することが、液体ポリイミド接着剤を前記絶縁層のうちの1つに適用することを含む、請求項15記載の方法。
- 前記接着積層することが、シリコーン接着剤を前記絶縁層のうちの1つに適用することを含む、請求項15記載の方法。
- 前記接着積層することが、接着剤要素で該ヒューズ要素層を封入することを含む、請求項15記載の方法。
- ポリマーメンブレンを与え;
該ポリマーメンブレンをメタライズして、該ヒューズ要素層を形成し;
該ヒューズ要素層から第1および第2の接点パッド間に伸びる可融性リンクを形成し;そして
前記ポリマーメンブレンを前記第1の中間絶縁層に結合する、
ことを更に含む、請求項15記載の方法。 - 該絶縁層中に開口部を形成し、そして該ポリマーメンブレンを用いて該開口部内で該可融性リンクを支持することを更に含む、請求項20記載の方法。
- 該ポリマーメンブレンをポリイミド物質に積層することを更に含む、請求項21記載の方法。
- 該第1および第2の中間絶縁層のうちの1つのマスキングを行い、そしてそこで開口部のエッチングを行うことを更に含む、請求項15記載の方法。
- 該マスクを除去することを更に含む、請求項23記載の方法。
- 前記メタライズすることが、約1〜約20ミクロンの厚さにメタライズすることを含む、請求項15記載の方法。
- 薄いフォイルヒューズ要素層;
前記ヒューズ要素層に対向する面上に伸び、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層であって、前記ヒューズ要素層が前記第1中間絶縁層上に形成され、且つ前記第2絶縁層が前記ヒューズ要素層に積層されており、そこでは前記第1および第2の中間絶縁層の少なくとも1つがそれを通る開口部を含むものである、第1および第2の中間絶縁層;ならびに
前記開口部中に位置し、且つ前記開口部内で前記ヒューズ要素層を囲んでいる、アーククエンチング媒体、
を含む低抵抗ヒューズ。 - 前記ヒューズ要素層が約1〜約20ミクロンの厚みを有する、請求項26記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記第1および第2の中間絶縁層のうちの少なくとも1つがポリイミド物質を含む、請求項26記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記第1および第2の中間絶縁層のうちの少なくとも1つが液晶ポリマーを含む、請求項26記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層に隣接したヒートシンクを更に含む、請求項26記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記ヒューズ要素層を直列に少なくとも1つのヒーター要素を更に含む、請求項26記載の低抵抗ヒューズ。
- 薄いフォイルヒューズ要素層;
前記ヒューズ要素層に対向する面上に伸び、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層であって、前記ヒューズ要素層が前記第1中間絶縁層上に形成され、且つ前記第2絶縁層が前記ヒューズ要素層に積層されており、そこでは前記第1および第2の中間絶縁層の少なくとも1つがそれを通る開口部を含むものである、第1および第2の中間絶縁層;ならびに
前記第1および第2の中間絶縁層の1つに結合されたヒートシンク、
を含む低抵抗ヒューズ。 - 前記薄いフォイルヒューズ要素層が約1〜約20ミクロンの厚みを有する、請求項32記載の低抵抗ヒューズ。
- 前記開口部内に位置し、且つ前記開口部内で前記ヒューズ要素層を囲んでいる、アーククエンチング媒体を更に含む、請求項32記載の低抵抗ヒューズ。
- 薄いフォイルヒューズ要素層;
前記ヒューズ要素層に対向する面上に伸び、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層であって、前記ヒューズ要素層が可融性リンクを含んで形成され、前記第1中間絶縁層と前記第2の絶縁層が前記ヒューズ要素層に対向する面上で積層されたものである、第1および第2の中間絶縁層;ならびに
前記ヒューズ要素層上で前記可融性リンクと直列の少なくとも1つのヒーター要素
を含む低抵抗ヒューズ。 - 前記薄いフォイルヒューズ要素層が約1〜約20ミクロンの厚みを有する、請求項32記載の低抵抗ヒューズ。
- 薄いフォイルヒューズ要素層;
前記ヒューズ要素層に対向する面上に伸び、且つそれに結合された第1および第2の中間絶縁層であって、前記ヒューズ要素層が前記第1中間絶縁層上に形成され、且つ前記第2絶縁層が前記ヒューズ要素層に積層されており、そこでは前記第1および第2の中間絶縁層の少なくとも1つがそれを通る開口部を含むものである、第1および第2の中間絶縁層;ならびに
前記第1および第2の中間絶縁層に積層された第1および第2外絶縁層であって、そこでは、前記ヒューズ要素層と前記開口部が、前記開口部の付近で前記ヒューズ要素層の一部の周囲に断熱的囲いを形成するように構成されるものである、第1および第2外絶縁層、
を含む低抵抗ヒューズ。 - 前記薄いフォイルヒューズ要素層が約1〜約20ミクロンの厚みを有する、請求項37記載の低抵抗ヒューズ。
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