JP2007005008A - Casing structure of element - Google Patents

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Kazuyoshi Ito
和善 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely operate an element whose feature depends on environmental temperatures. <P>SOLUTION: The element 10 comprises a fusible alloy 1, a flux 2, lead terminals 3a, 3b, an insulating case 4, and sealing materials 6a, 6b. The fusible alloy 1 and the flux 2 are a fuse element functioning as a fuse. The fuse elements are shielded from the outside by means of the insulating case 4 and the sealing materials 6a, 6b. The sealing materials 6a, 6b comprise a first layer L<SB>1</SB>, and a second layer L<SB>2</SB>made of a material having a larger coefficient of thermal expansion than that of the first layer L<SB>1</SB>. By this configuration, even if cracks or pinholes are generated in the first layer L<SB>1</SB>, the second layer L<SB>2</SB>blocks them, thereby maintaining good airtightness in the element 10. As a result, the fuse element is prevented from contacting with the atmosphere, and thus the element 10 perform its feature at the expected temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒューズ等の素子を決められた温度環境下で作動させるための技術に関する。   The present invention relates to a technique for operating an element such as a fuse in a predetermined temperature environment.

電子機器を構成する素子のなかには、その動作が温度に依存して変化し、所期する機能が所定の温度において実現されるものがある。例えば、ヒューズやコイル、コンデンサ、抵抗器、水晶振動子等の素子がそうである。これらの素子には、耐久性やその他の理由から、素子を外部から遮蔽して用いることが必要となる場合がある。ここでは、その一例としてヒューズを挙げて説明する。   Some elements constituting electronic devices change their operation depending on temperature, and an expected function is realized at a predetermined temperature. For example, elements such as a fuse, a coil, a capacitor, a resistor, and a crystal resonator are used. For these elements, it may be necessary to shield the elements from the outside and use them for durability and other reasons. Here, a fuse will be described as an example.

図7は、保護部材を有する素子90を示した断面図である。同図において、ヒューズの機能を実現するのは可溶合金1であり、この可溶合金1は一対のリード端子3a、3bの端部に接合されている。リード端子3aは電源等の供給装置と導通しており、リード端子3bは温度の検知対象である被検知体(加熱体等)と導通している。また、可溶合金1の表面はフラックス2によって被覆されており、その全体はセラミックス等の絶縁ケース4により覆われている。絶縁ケース4は両端に開口部を有しており、この開口部はエポキシ樹脂等のシール材5a、5bによって封止されている。素子90は、この絶縁ケース4およびシール材5a、5bによって内部の気密性を確保されている。なお、このタイプのヒューズは、非復帰型の温度過昇防止素子として従来より用いられている(例えば、特許文献1、2および3参照)。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing an element 90 having a protective member. In the figure, the fusible alloy 1 realizes the function of the fuse, and the fusible alloy 1 is joined to the ends of the pair of lead terminals 3a and 3b. The lead terminal 3a is electrically connected to a supply device such as a power source, and the lead terminal 3b is electrically connected to an object to be detected (heating body or the like) that is a temperature detection target. The surface of the fusible alloy 1 is covered with a flux 2 and the whole is covered with an insulating case 4 such as ceramics. The insulating case 4 has openings at both ends, and the openings are sealed with sealing materials 5a and 5b such as epoxy resin. The element 90 has internal airtightness secured by the insulating case 4 and the sealing materials 5a and 5b. Note that this type of fuse has been conventionally used as a non-reset type overheat prevention element (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).

この素子90は、周囲の温度が可溶合金1の融点を超えると、可溶合金1が溶融してリード端子3a、3bの端部に凝集し、図8に示すようにリード端子3a、3b間を非導通状態にする。リード端子が非導通状態となると、被検知体の温度上昇が停止することにより周囲の温度も低下し、凝集したリード端子3a、3bはそのまま固化する。その結果、リード端子3a、3b間は開放されたままとなり、被検知体が必要以上の高温になって熱的損傷を受けることを防いでいる。
特許第3173077号公報(図2、3等) 特開平6−2437657号公報(図6等) 特開2003−318306号公報(図2等)
In the element 90, when the ambient temperature exceeds the melting point of the fusible alloy 1, the fusible alloy 1 melts and aggregates at the ends of the lead terminals 3a and 3b, and as shown in FIG. 8, the lead terminals 3a and 3b Make the connection non-conductive. When the lead terminal is in a non-conducting state, the temperature rise of the object to be detected stops, the ambient temperature also decreases, and the aggregated lead terminals 3a and 3b are solidified as they are. As a result, the space between the lead terminals 3a and 3b remains open, and the object to be detected is prevented from being damaged due to excessively high temperature.
Japanese Patent No. 3173077 (FIGS. 2, 3, etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 6-2437657 (FIG. 6 etc.) JP 2003-318306 A (FIG. 2 etc.)

ところが、このような素子90を温度変化の激しい環境下で用いる場合には、シール材5a、5bが繰り返し加熱および冷却を受けることで亀裂(クラック)を生じることがあった。また、各部材が熱により膨張・収縮を繰り返すことで、リード端子3a、3bとシール材5a、5bまたは絶縁ケース4とシール材5a、5bの境界面に間隙が発生することもあった。   However, when such an element 90 is used in an environment where the temperature changes drastically, the sealing materials 5a and 5b may be cracked due to repeated heating and cooling. Further, when each member repeatedly expands and contracts due to heat, a gap may be generated at the boundary surface between the lead terminals 3a and 3b and the sealing materials 5a and 5b or the insulating case 4 and the sealing materials 5a and 5b.

かかる亀裂や間隙は素子90の気密性を失わせ、その内部に外気を流入させることとなる。フラックス2は外気に接触すると活性を失ってしまい、可溶合金1の熱応答性を低下せしめる。その結果、素子90は所期の温度でヒューズとしての機能を発揮することができなくなり、被検知体を必要以上に高温にさせてこれに熱的損傷を与えてしまうという不具合を生じさせてしまっていた。   Such cracks and gaps cause the element 90 to lose its airtightness and allow the outside air to flow into it. When the flux 2 comes into contact with the outside air, the activity is lost, and the heat responsiveness of the fusible alloy 1 is lowered. As a result, the element 90 can no longer function as a fuse at a predetermined temperature, causing a problem that the detected object is heated to an unnecessarily high temperature and thermally damaged. It was.

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機能が環境温度に依存する素子を確実に作動させる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a technique for reliably operating an element whose function depends on an environmental temperature.

上述を目的を達成するために、本発明は、実現する機能が周囲の温度に依存する素子と、少なくとも1以上の開口部を有して前記素子を囲う保護部材と、一端が前記素子に接合され、他端が前記開口部から保護部材の外部へと延びる一対のリード端子と、前記保護部材の前記開口部を塞ぐ封止部材とを備え、前記封止部材は、前記リード端子と前記保護部材との間隙に介在する第1の層と、前記第1の層と異なる熱膨張係数を有する材料からなり、前記第1の層が前記外部に露出しないように当該第1の層を被覆する第2の層とを有することを特徴とする素子のケーシング構造を提供する。
かかる構造とすることで、封止部材の亀裂に対する耐性が高まり、内部の気密性を良好に確保することができる。
To achieve the above object, the present invention provides an element whose function depends on the ambient temperature, a protective member having at least one opening and surrounding the element, and one end bonded to the element. A pair of lead terminals whose other ends extend from the opening to the outside of the protection member, and a sealing member that closes the opening of the protection member, the sealing member including the lead terminal and the protection A first layer interposed in a gap between the member and a material having a different thermal expansion coefficient from that of the first layer, and covers the first layer so that the first layer is not exposed to the outside. And a casing structure of the element.
By setting it as this structure, the tolerance with respect to the crack of a sealing member increases and internal airtightness can be ensured favorable.

また、本発明は、実現する機能が周囲の温度に依存する素子と、少なくとも1以上の開口部を有して前記素子を囲う保護部材と、一端が前記素子に接合され、他端が前記開口部から保護部材の外部へと延びる一対のリード端子と、前記保護部材の前記開口部を塞ぐ封止部材とを備え、前記封止部材は、前記リード端子の少なくとも一部の周囲に被覆される第1の層と、前記第1の層と異なる熱膨張係数を有する材料からなり、前記第1の層と前記保護部材との間隙に介在する第2の層とを有することを特徴とする素子のケーシング構造を提供する。
かかる構造とすることで、封止部材とリード端子の間に間隙が生じにくくなり、内部の気密性を良好に確保することができる。
In addition, the present invention provides an element whose function depends on the ambient temperature, a protective member that has at least one or more openings and surrounds the element, one end is joined to the element, and the other end is the opening. A pair of lead terminals extending from the portion to the outside of the protection member, and a sealing member that closes the opening of the protection member, and the sealing member is covered around at least a part of the lead terminal An element comprising: a first layer; and a second layer made of a material having a different thermal expansion coefficient from that of the first layer and interposed in a gap between the first layer and the protective member. A casing structure is provided.
By adopting such a structure, it is difficult to generate a gap between the sealing member and the lead terminal, and the internal airtightness can be ensured satisfactorily.

なお、本発明は、前記素子がヒューズである場合において好適に用いられる。ここでヒューズとは、異常電流による発熱で溶断される電気ヒューズであってもよいし、周囲の温度上昇によって溶断される温度ヒューズであってもよい。なお、前記素子はヒューズに限定されるものではなく、例えばコイル、コンデンサ、抵抗器、水晶振動子等の素子であってもよい。   In addition, this invention is used suitably when the said element is a fuse. Here, the fuse may be an electric fuse that is blown by heat generated by an abnormal current, or may be a temperature fuse that is blown by an increase in ambient temperature. The element is not limited to a fuse, and may be an element such as a coil, a capacitor, a resistor, or a crystal resonator.

以上のように、本発明によれば、機能が環境温度に依存する素子を温度変化の激しい環境下においても確実に作動させることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reliably operate an element whose function depends on the environmental temperature even in an environment where the temperature changes drastically.

ここからは、本発明を実施するための形態について、いくつかの実施形態を例示して説明する。ここでは、本発明を上述の素子90と同様のヒューズに適用する場合を挙げて説明する。なお、以下の説明においては、上述した素子90の構成要素と同様の構造を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。   From here, some embodiments will be described as examples for carrying out the present invention. Here, a case where the present invention is applied to a fuse similar to the above-described element 90 will be described. In the following description, components having the same structure as the components of the element 90 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

[1:第1実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る素子10の構成を示した断面図である。この素子10は、可溶合金1と、フラックス2と、リード端子3a、3bと、絶縁ケース4と、シール材6a、6bとを備える。素子10と素子90は、シール材以外の部分はほぼ同様の構造である。
[1: First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an element 10 according to the first embodiment of the present invention. The element 10 includes a fusible alloy 1, a flux 2, lead terminals 3a and 3b, an insulating case 4, and sealing materials 6a and 6b. The elements 10 and 90 have substantially the same structure except for the seal material.

本実施形態の素子10は、電子写真方式の画像形成装置に設けられた加熱装置を保護するためのヒューズである。素子10は、加熱装置内部の加熱回転体(加熱ロール)に接続され、加熱回転体が所定の温度を上回りそうになった場合に溶融して加熱回転体を非導通状態にさせるものである。   The element 10 of the present embodiment is a fuse for protecting a heating device provided in an electrophotographic image forming apparatus. The element 10 is connected to a heating rotator (heating roll) inside the heating device, and melts to make the heating rotator nonconductive when the heating rotator is likely to exceed a predetermined temperature.

可溶合金1は可溶体であり、所定の温度で溶融するように適当な材料が選択される。具体的には、可溶合金1としては錫(Sn)と鉛(Pb)の合金を用いることができる。錫と鉛の比率を変化させることで溶融温度を変化させることができるが、本実施形態においては、180〜220℃において溶融するような可溶合金を用いる。フラックス2は可溶合金1の表面に形成された薄膜であり、可溶合金1を被覆することで可溶合金1を外気から遮蔽している。フラックス2はロジン系樹脂等のいわゆるフラックス樹脂からなる。   The soluble alloy 1 is a soluble material, and an appropriate material is selected so as to melt at a predetermined temperature. Specifically, an alloy of tin (Sn) and lead (Pb) can be used as the fusible alloy 1. Although the melting temperature can be changed by changing the ratio of tin and lead, a soluble alloy that melts at 180 to 220 ° C. is used in this embodiment. The flux 2 is a thin film formed on the surface of the fusible alloy 1 and covers the fusible alloy 1 to shield the fusible alloy 1 from the outside air. The flux 2 is made of a so-called flux resin such as rosin resin.

可溶合金1は所定の温度に達すると溶融して、リード端子3aおよび3bの間を非導通状態とする。このとき、溶融した可溶合金1はフラックス2の作用により球状となり、リード端子3a、3bの端部に付着する。
なお、以下においては、必要に応じて、この可溶合金1とフラックス2を総称して「ヒューズエレメント」ともいう。
When the fusible alloy 1 reaches a predetermined temperature, it melts to bring the lead terminals 3a and 3b into a non-conductive state. At this time, the meltable soluble alloy 1 becomes spherical due to the action of the flux 2 and adheres to the ends of the lead terminals 3a and 3b.
In the following description, the fusible alloy 1 and the flux 2 are collectively referred to as a “fuse element” as necessary.

リード端子3a、3bは、その一方が電源等の供給装置と電気的に接続され、他方が温度の検知対象である被検知体と電気的に接続されている。リード端子3a、3bとしては、銅(Cu)やニッケル(Ni)等の金属がよく用いられる。本実施形態のリード端子3a、3bは、銅の表面に錫メッキが施されているものである。   One of the lead terminals 3a and 3b is electrically connected to a supply device such as a power source, and the other is electrically connected to a detected object that is a temperature detection target. As the lead terminals 3a and 3b, metals such as copper (Cu) and nickel (Ni) are often used. The lead terminals 3a and 3b of the present embodiment have copper surfaces that are tin-plated.

絶縁ケース4は、ヒューズエレメントを保護する保護部材である。絶縁ケース4は2つの開口部を有しており、これらの開口部からはリード端子3a、3bがそれぞれ外部へと延びている。絶縁ケース4の材質は特に限定されないが、素子10がヒューズとして機能するための温度(本実施形態では180〜220℃)に応じた耐熱性と、ヒューズエレメントを素早く加熱させるための熱伝導性とが求められる。これらの観点からは、絶縁ケース4の材料としては窒化アルミニウム(AlN)やアルミナセラミックス(Al)等の耐熱性樹脂が望ましい。本実施形態においては、ヒューズエレメントへの熱応答性を高めるべく、絶縁ケース4に熱伝導率が150(W/m・K)である筒状の窒化アルミニウムを用いている。 The insulating case 4 is a protective member that protects the fuse element. The insulating case 4 has two openings, and lead terminals 3a and 3b extend from the openings to the outside, respectively. Although the material of the insulating case 4 is not particularly limited, the heat resistance according to the temperature at which the element 10 functions as a fuse (180 to 220 ° C. in the present embodiment) and the thermal conductivity for quickly heating the fuse element Is required. From these viewpoints, the material of the insulating case 4 is preferably a heat resistant resin such as aluminum nitride (AlN) or alumina ceramics (Al 2 O 3 ). In this embodiment, cylindrical aluminum nitride having a thermal conductivity of 150 (W / m · K) is used for the insulating case 4 in order to improve the thermal responsiveness to the fuse element.

なお、絶縁ケース4が被検知体に圧接される場合には、その接触面に耐摩耗性や摺動性、耐熱性等に応じた薄膜フィルムを被覆することが望ましい。この薄膜フィルムとしては、例えばフッ素樹脂やポリイミドからなるフィルムが好適である。本実施形態においては、摺動性の向上を目的として、粘着剤の塗布された厚さ50μmのポリイミドフィルムが設けられている。   When the insulating case 4 is pressed against the body to be detected, it is desirable to cover the contact surface with a thin film according to wear resistance, slidability, heat resistance, and the like. As this thin film, for example, a film made of fluororesin or polyimide is suitable. In the present embodiment, for the purpose of improving slidability, a polyimide film having a thickness of 50 μm to which an adhesive is applied is provided.

シール材6a、6bは、絶縁ケース4の2つの開口部においてリード端子3a、3bと絶縁ケース4の間隙を塞ぎ、素子10内部(すなわち、絶縁ケース4およびシール材6a、6bで覆われる空間)の気密性を確保する封止部材である。シール材6a、6bは、それぞれ、第1の層Lと第2の層Lとを有している。第1の層Lはエポキシ樹脂からなり、リード端子3a、3bと絶縁ケース4の間隙に介在する。 The sealing materials 6a and 6b close the gap between the lead terminals 3a and 3b and the insulating case 4 at the two openings of the insulating case 4, and the inside of the element 10 (that is, the space covered with the insulating case 4 and the sealing materials 6a and 6b). It is the sealing member which ensures the airtightness of. Sealing material 6a, 6b, respectively, and has first layer L 1 and the second layer L 2. The first layer L 1 is made of an epoxy resin and is interposed in the gap between the lead terminals 3 a and 3 b and the insulating case 4.

一方、第2の層Lは、エポキシ樹脂よりも熱膨張係数の大きいRTV(Room Temperature Vulcanizing)ゴムと呼ばれるシリコーンゴム系の樹脂からなり、第1の層Lが外部に露出しないようにその表面を被覆している。ここで「外部」とは、可溶合金1およびフラックス2を覆う絶縁ケース4およびシール材6a、6bの外側のことである。 On the other hand, the second layer L 2 is made greater RTV (Room Temperature Vulcanizing) silicone rubber-based resin called rubber thermal expansion coefficient than the epoxy resin, so that its first layer L 1 is not exposed to the outside The surface is covered. Here, “external” refers to the outside of the insulating case 4 and the sealing materials 6 a and 6 b covering the fusible alloy 1 and the flux 2.

素子10の構成は以上のようになっている。続いて図2を参照し、この素子10が示す挙動を素子90のそれと比較しながら説明する。なお、図2においては、図の示す内容を容易に理解せしめるために後述する亀裂やピンホールを強調して示しているが、実際の亀裂やピンホールはもっと小さなものである。   The configuration of the element 10 is as described above. Next, referring to FIG. 2, the behavior of the element 10 will be described in comparison with that of the element 90. In FIG. 2, cracks and pinholes, which will be described later, are emphasized in order to facilitate understanding of the contents shown in the figure, but actual cracks and pinholes are smaller.

素子(10または90)は、被検知体である加熱ロールが加熱および冷却を繰り返すことで、各部材が熱膨張および熱収縮を繰り返す。このとき、度重なる膨張・収縮を受けることで、シール材(6a、6bまたは5a、5b)には亀裂が生じることがある(図2(a))。また、シール材に多少の気泡が含まれていることによって、1ないし複数の気泡がシール材の内外を貫通してピンホールを形成することもある(図2(b))。このような亀裂やピンホールが発生したとき、第2の層Lが存在しなければ、ケース内部の気密性は破られ、亀裂やピンホールから外部の大気が流入することとなる。 In the element (10 or 90), each member repeats thermal expansion and thermal contraction when the heating roll as the detection target repeats heating and cooling. At this time, the sealing material (6a, 6b or 5a, 5b) may crack due to repeated expansion and contraction (FIG. 2 (a)). In addition, since some air bubbles are included in the sealing material, one or more air bubbles may penetrate the inside and outside of the sealing material to form a pinhole (FIG. 2B). When such a crack or a pin hole occurs, if the second layer L 2 is present and airtightness of the inner case is broken, so that the external air flows from cracks or pinholes.

一方、第2の層Lが存在する場合には、第2の層Lは第1の層Lよりも熱膨張係数が大きいため、上述の亀裂やピンホールを埋めるように入り込んでいったり(図2(c))、あるいは亀裂やピンホールの表面を被覆するように作用する(図2(d))。
このように、第1の層Lよりも熱膨張係数の大きい材料からなる第2の層Lを第1の層Lの外側に設けることによって、素子10は内部の気密性を良好に維持することが可能となる。この結果、ヒューズエレメントの外気との接触が妨げられ、素子10は所期の温度でその機能を発揮することが可能となる。
On the other hand, when the second layer L 2 is present, the second layer L 2 has a larger thermal expansion coefficient than the first layer L 1 , so that the second layer L 2 enters the cracks and pinholes as described above. (FIG. 2 (c)), or acts so as to cover the surface of cracks and pinholes (FIG. 2 (d)).
Thus, by providing the second layer L 2 than the first layer L 1 consists of a material having a large thermal expansion coefficient on the outside of the first layer L 1, element 10 is well inside the airtight Can be maintained. As a result, the contact of the fuse element with the outside air is prevented, and the element 10 can perform its function at a predetermined temperature.

[2:第2実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態においては、上述の第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を適宜省略しながら説明を行う。
図3は、本実施形態に係る素子20の構成を示した断面図である。この素子20は、可溶合金1と、フラックス2と、リード端子3a、3bと、絶縁ケース4と、シール材7a、7bとを備える。すなわち、素子10と素子20は、シール材以外の部分はほぼ同様の構造である。
[2: Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the element 20 according to the present embodiment. The element 20 includes a fusible alloy 1, a flux 2, lead terminals 3a and 3b, an insulating case 4, and sealing materials 7a and 7b. That is, the elements 10 and 20 have substantially the same structure except for the sealing material.

シール材7a、7bは、リード端子3a、3bと絶縁ケース4の間隙を塞いで素子10内部(すなわち、絶縁ケース4およびシール材7a、7bで覆われる空間)の気密性を確保する封止部材である。シール材7a、7bは、それぞれ、第1の層Lと第2の層Lとを有している。第2の層Lは例えばエポキシ樹脂からなり、第1の層Lと絶縁ケース4の間に介在している。そして、第1の層Lはリード端子3a、3bの表面の一部を覆うようにコーティングされている。第1の層Lはエポキシ樹脂よりも熱膨張係数の大きいRTVゴム等のシリコーンゴム系の樹脂によって形成されている。 The sealing members 7a and 7b are sealing members that block the gap between the lead terminals 3a and 3b and the insulating case 4 to ensure the airtightness inside the element 10 (that is, the space covered by the insulating case 4 and the sealing materials 7a and 7b). It is. Sealing material 7a, 7b respectively have a first layer L 4 and a second layer L 3. The second layer L 3 is made of, for example, an epoxy resin, and is interposed between the first layer L 4 and the insulating case 4. Then, the first layer L 4 are being coated so as to cover a portion of the lead terminals 3a, 3b the surface of the. First layer L 4 are formed by a silicone rubber-based resins such as high RTV rubber coefficient of thermal expansion than the epoxy resin.

素子20の構成は以上のようになっている。続いて図4を参照し、この素子20が示す挙動を素子90のそれと比較しながら説明する。
素子(20または90)は、被検知体である加熱ロールが加熱および冷却を繰り返すことで、各部材が熱膨張および熱収縮を繰り返す。このとき、度重なる膨張・収縮を受けることで、リード端子3a、3bとシール材(7a、7bまたは5a、5b)の間に間隙が生じることがある(図4(a))。このような間隙が発生したとき、第1の層Lが存在しなければ、ケース内部の気密性は破られ、この間隙から外部の大気が流入することとなる。
The configuration of the element 20 is as described above. Next, referring to FIG. 4, the behavior of the element 20 will be described in comparison with that of the element 90.
In the element (20 or 90), each member repeats thermal expansion and thermal contraction when the heating roll as the detection target repeats heating and cooling. At this time, due to repeated expansion and contraction, a gap may be formed between the lead terminals 3a and 3b and the seal material (7a, 7b or 5a, 5b) (FIG. 4A). When such a gap has occurred, if the first layer L 4 is present, airtightness of the inner case is broken, the external atmosphere is to flow from this gap.

一方、第1の層Lが存在する場合には、第1の層Lは第2の層Lよりも熱膨張係数が大きいため、第1の層Lが膨張して上述の間隙を埋めるように作用する(図4(b))。
このように、リード端子3a、3bと第2の層Lの間に第1の層Lを設けることによって、素子20は内部の気密性を良好に維持することが可能となる。この結果、ヒューズエレメントの外気との接触が妨げられ、素子20は所期の温度でその機能を発揮することが可能となる。
On the other hand, when the first layer L 4 is present, the first layer L 4 has a larger thermal expansion coefficient than the second layer L 3 , so that the first layer L 4 expands and the above-described gap is generated. (FIG. 4B).
Thus, by providing the first layer L 4 between the lead terminals 3 a and 3 b and the second layer L 3 , the element 20 can maintain good internal airtightness. As a result, the contact of the fuse element with the outside air is prevented, and the element 20 can perform its function at a predetermined temperature.

[3:変形例]
上述の如く、ここでは2つの実施形態を挙げて本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下ではその変形例の一部を説明する。
[3: Modification]
As described above, the contents of the present invention have been described with reference to two embodiments. However, the present invention is not limited to these aspects, and various modifications can be made. Below, a part of the modification is demonstrated.

上述の実施形態においては、第1の層Lを第2の層Lによって被覆したタイプの素子(第1実施形態)と、リード端子3a、3b表面に第1の層Lを被覆したタイプの素子(第2実施形態)とを示したが、本発明はこれらを組み合わせた態様にて実施することも可能である。
図5はこの変形を適用した素子30をの構成を示した断面図である。素子30はシール材8a、8bを備えており、このシール材8a、8bは、第1の層Lと、第1の層Lが外部およびリード端子3a、3bと接しないように設けられた第2の層Lとを有している。このようにすることで、ケース内部の気密性をさらに高めることが可能となる。
In the above embodiment, the first layer L 1 and the second layer L 2 by coating with the type of device (first embodiment), to coat the first layer L 4 lead terminals 3a, 3b, the surface Although the device of the type (second embodiment) is shown, the present invention can also be implemented in a combination of these.
FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of the element 30 to which this modification is applied. Element 30 is provided with sealing material 8a, the 8b, the sealing material 8a, 8b comprises a first layer L 5, the first layer which L 5 is provided so as not to contact the external and the lead terminals 3a, and 3b and and a second layer L 6. By doing in this way, it becomes possible to further improve the airtightness inside a case.

なお、本発明の素子において、封止部材(シール材)は、その他の構成要素の材質や素子の使用条件に応じた種々の材質を選択可能であり、各層の熱膨張係数は一定でない。もちろん、封止部材の第1の層と第2の層とを構成する材料の熱膨張係数の大小関係も、上述した例に限定されるものではない。
さらに、封止部材は必ずしも2層である必要はなく、3ないしそれ以上の層を有する構造であってもよい。
In the element of the present invention, as the sealing member (seal material), various materials can be selected according to the material of other components and the use conditions of the element, and the thermal expansion coefficient of each layer is not constant. Of course, the magnitude relationship between the thermal expansion coefficients of the materials constituting the first layer and the second layer of the sealing member is not limited to the above-described example.
Furthermore, the sealing member does not necessarily have to be two layers, and may have a structure having three or more layers.

また、上述の実施形態においては、ヒューズエレメントは2の開口部を有する筒状の保護部材(絶縁ケース4)によって保護されていたが、このような態様に限定されない。
図6は上述の実施形態の変形である素子40の構成を示した断面図である。同図に示したように、素子40は1の開口部を有する絶縁ケース9を備えており、リード端子3aおよび3bは同じ開口部から外部へと延びている。そして、この開口部を覆うように第1の層Lと第2の層Lからなるシール材0が形成されている。このような素子は、例えば絶縁性の回路基板表面に直接取り付けるタイプのヒューズとして用いることが可能である。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the fuse element was protected by the cylindrical protective member (insulating case 4) which has two opening parts, it is not limited to such an aspect.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an element 40 that is a modification of the above-described embodiment. As shown in the figure, the element 40 includes an insulating case 9 having one opening, and the lead terminals 3a and 3b extend from the same opening to the outside. Then, the sealing member 0 as the first layer L 7 so as to cover the opening and a second layer L 8 are formed. Such an element can be used, for example, as a type of fuse that is directly attached to the surface of an insulating circuit board.

また、上述の実施形態においては、素子は周囲の温度上昇によって溶断されるいわゆる温度ヒューズとして説明されているが、異常電流によってヒューズエレメント自体が発熱して溶断されるいわゆる電気ヒューズに対しても本発明は適用可能である。
また、本発明のケーシング構造はヒューズへの適用に限定されず、例えばコイル、コンデンサ、抵抗器、水晶振動子等の素子に対しても本発明は適用可能である。要するに、本発明は、所定の温度において所期の機能を発揮する素子全般に対して用いられる技術である。
In the above-described embodiment, the element is described as a so-called thermal fuse that is blown by an increase in ambient temperature. However, the present invention is also applied to a so-called electric fuse in which the fuse element itself generates heat due to an abnormal current. The invention is applicable.
Further, the casing structure of the present invention is not limited to application to a fuse, and the present invention can be applied to elements such as a coil, a capacitor, a resistor, and a crystal resonator. In short, the present invention is a technique used for all elements that exhibit a desired function at a predetermined temperature.

本発明の第1の実施形態に係る素子の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the element which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態の素子が示す挙動を説明した図である。It is a figure explaining the behavior which the element of the embodiment shows. 本発明の第2の実施形態に係る素子の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the element which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態の素子が示す挙動を説明した図である。It is a figure explaining the behavior which the element of the embodiment shows. 素子の変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the element. 素子の変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the element. 従来の素子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional element. 非導通状態の素子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the element of a non-conduction state.

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30、40、90…素子、1…可溶合金、2…フラックス、3a、3b…リード端子、4、9…絶縁ケース、5a、5b、6a、6b、7a、7b、8a、8b…シール材
10, 20, 30, 40, 90 ... element, 1 ... fusible alloy, 2 ... flux, 3a, 3b ... lead terminal, 4, 9 ... insulating case, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b ... Sealing material

Claims (3)

実現する機能が周囲の温度に依存する素子と、
少なくとも1以上の開口部を有して前記素子を囲う保護部材と、
一端が前記素子に接合され、他端が前記開口部から保護部材の外部へと延びる一対のリード端子と、
前記保護部材の前記開口部を塞ぐ封止部材とを備え、
前記封止部材は、
前記リード端子と前記保護部材との間隙に介在する第1の層と、
前記第1の層と異なる熱膨張係数を有する材料からなり、前記第1の層が前記外部に露出しないように当該第1の層を被覆する第2の層とを有する
ことを特徴とする素子のケーシング構造。
An element whose function depends on the ambient temperature;
A protective member having at least one opening and surrounding the element;
A pair of lead terminals having one end joined to the element and the other end extending from the opening to the outside of the protective member;
A sealing member that closes the opening of the protective member;
The sealing member is
A first layer interposed in a gap between the lead terminal and the protective member;
An element comprising a second layer that is made of a material having a different thermal expansion coefficient from the first layer and covers the first layer so that the first layer is not exposed to the outside. Casing structure.
実現する機能が周囲の温度に依存する素子と、
少なくとも1以上の開口部を有して前記素子を囲う保護部材と、
一端が前記素子に接合され、他端が前記開口部から保護部材の外部へと延びる一対のリード端子と、
前記保護部材の前記開口部を塞ぐ封止部材とを備え、
前記封止部材は、
前記リード端子の少なくとも一部の周囲に被覆される第1の層と、
前記第1の層と異なる熱膨張係数を有する材料からなり、前記第1の層と前記保護部材との間隙に介在する第2の層とを有する
ことを特徴とする素子のケーシング構造。
An element whose function depends on the ambient temperature;
A protective member having at least one opening and surrounding the element;
A pair of lead terminals having one end joined to the element and the other end extending from the opening to the outside of the protective member;
A sealing member that closes the opening of the protective member;
The sealing member is
A first layer coated around at least a portion of the lead terminal;
An element casing structure comprising a second layer made of a material having a different thermal expansion coefficient from that of the first layer and interposed in a gap between the first layer and the protective member.
前記素子がヒューズであることを特徴とする請求項1または2記載の素子のケーシング構造。
The element casing structure according to claim 1, wherein the element is a fuse.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241059A (en) * 2014-09-18 2014-12-24 江苏科兴电器有限公司 High-voltage fuse with shielding function

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104241059A (en) * 2014-09-18 2014-12-24 江苏科兴电器有限公司 High-voltage fuse with shielding function

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