JP2007287504A

JP2007287504A - 面実装型電流ヒューズ

Info

Publication number: JP2007287504A
Application number: JP2006114176A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Iwao; 敏之岩尾; Tomoyuki Washisaki; 智幸鷲▲崎▼; Kenji Senda; 謙治仙田; Takeshi Watanabe; 岳渡辺; Kazutoshi Matsumura; 和俊松村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2026-04-18
Also published as: JP4735387B2

Abstract

【課題】本発明は、溶断特性を調整することができる面実装型電流ヒューズを提供することを目的とするものである。
【解決手段】絶縁性を有するケース１１と、このケース１１の内部に形成された空間部１２と、前記ケース１１の両端部に形成された外部電極１３と、この外部電極１３と電気的に接続され、かつ前記空間部１２内に溶断部１４を配設したヒューズエレメント部１５とを備え、前記溶断部１４を前記ヒューズエレメント部１５の一部を切削することによって設けたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、過電流が流れると溶断して各種電子機器を保護する面実装型電流ヒューズに関するものである。

従来のこの種の面実装型電流ヒューズは、図７に示すように、セラミックからなるケース１と、このケース１の内部に形成された空間部２と、前記ケース１の両端部に形成された外部電極３と、この外部電極３と電気的に接続された断面が円形のヒューズエレメント部４とを備え、前記ヒューズエレメント部４の溶断部５を前記ケース１の内部に形成された空間部２内に配設した構成としていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平８−１６２０００号公報

上記した従来の面実装型電流ヒューズにおいては、ヒューズエレメント部３として同じ線径のものや同じ材料のものを使用しているため、線径や材料によって決まる溶断電流等の溶断特性を調整することができないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、溶断特性の調整ができる面実装型電流ヒューズを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁性を有するケースと、このケースの内部に形成された空間部と、前記ケースの両端部に形成された外部電極と、この外部電極と電気的に接続され、かつ前記空間部内に溶断部を配設したヒューズエレメント部とを備え、前記溶断部を前記ヒューズエレメント部の一部を切削することによって設けたもので、この構成によれば、ヒューズエレメント部の切削によって溶断部の線径を調整できるため、溶断特性を調整することができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、切削をレーザにより行うようにしたもので、この構成によれば、精度よく所定の抵抗値が得られるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、ヒューズエレメント部と外部電極とを一体の金属で構成したもので、この構成によれば、ヒューズエレメント部と外部電極とを接続する必要がなくなるため、生産性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、ヒューズエレメント部における溶断部の厚みを他の部分の厚みより薄くしたもので、この構成によれば、切削される溶断部の厚みが薄くなっているため、切削が容易に、かつ精度良く行えるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、外部電極の厚みを他の部分の厚みより薄くしたもので、この構成によれば、外部電極の厚みが薄いため、この外部電極をケースに沿って容易に折り曲げることができ、そして、そのまま外部との接続用端子とすることができるため、接続用端子を別途設ける必要もなくなるという作用効果が得られるものである。

本発明は請求項６に記載の発明は、絶縁性を有するケースと、このケースの内部に形成された空間部と、前記ケースの両端部に形成された外部電極と、この外部電極と電気的に接続され、かつ前記空間部内に溶断部を配設したヒューズエレメント部とを備え、前記溶断部を前記ヒューズエレメント部の一部にレーザを照射することによって設けたもので、この構成によれば、レーザを照射した部分が劣化して抵抗値が高くなるため、ヒューズエレメント部を切削することなく溶融させやすくすることができ、これにより、溶断特性を調整することができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項７に記載の発明は、特に、ヒューズエレメント部と外部電極とを一体の金属で構成したもので、この構成によれば、ヒューズエレメント部と外部電極とを接続する必要がなくなるため、生産性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項８に記載の発明は、特に、外部電極の厚みを他の部分の厚みより薄くしたもので、この構成によれば、外部電極の厚みが薄いため、この外部電極をケースに沿って容易に折り曲げることができ、そして、そのまま外部との接続用端子とすることができるため、接続用端子を別途設ける必要もなくなるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項９に記載の発明は、特に、少なくとも溶断部を２層以上の金属で構成したもので、この構成によれば、溶断部を合金化または共晶化することができるため、溶断部の抵抗値が高くなり、これにより、溶融させやすくすることができるため、溶断特性を調整することができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の面実装型電流ヒューズは、絶縁性を有するケースと、このケースの内部に形成された空間部と、前記ケースの両端部に形成された外部電極と、この外部電極と電気的に接続され、かつ前記空間部内に溶断部を配設したヒューズエレメント部とを備え、前記溶断部を前記ヒューズエレメント部の一部を切削することによって設けているため、この切削によって溶断部の線径を調整でき、これにより、溶断特性を調整することができるという優れた効果を奏するものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、２に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１における面実装型電流ヒューズの斜視図、図２は同面実装型電流ヒューズの主要部の上面断面図である。

図１、図２に示すように、本発明の実施の形態１における面実装型電流ヒューズは、絶縁性を有するケース１１と、このケース１１の内部に形成された空間部１２と、前記ケース１１の両端部に形成された外部電極１３と、この外部電極１３と電気的に接続され、かつ前記空間部１２内に溶断部１４を配設したヒューズエレメント部１５とを備えている。また、前記溶断部１４はヒューズエレメント部１５の一部を切削することによって設けるようにしている。

上記構成において、前記ケース１１は、絶縁性を有しているもので、アルミナ等のセラミックあるいはエポキシ等の樹脂により構成され、かつその形状は角柱状となっている。また、このケース１１の内部には空間部１２が形成され、さらに、このケース１１は底部１１ａと蓋部１１ｂからなり、そしてこの底部１１ａと蓋部１１ｂを接着剤で接合するようにしている。

また、前記外部電極１３は、ケース１１の両端部に形成された外部との接続用端子としての機能を有する筒状の電極キャップで構成されているもので、この筒状の電極キャップは筒部をケース１１の両端部に圧入することにより取り付けている。なお、この外部電極１３は、銀を印刷することにより設けてもよい。

そしてまた、前記溶断部１４は、ヒューズエレメント部１５の中央部においてその一部を切削することによって形成されている。なお、この切削はスクライブやパンチング等の機械的方法によって行う。また、この溶断部１４は一定以上の電流が流れると溶断する部分であり、前記空間部１２の内部に設けられている。

このように溶断部１４を空間部１２の内部に設けることにより、溶断部１４で発生した熱は放熱されにくくなるため、溶断部１４をより高温にすることができ、これにより、所定の電流値が流れると確実に溶断させることができる。また、この溶断部１４は低融点のガラスや金属や塗布することにより蓄熱させ、速く溶断させるようにしてもよいものである。

前記ヒューズエレメント部１５は、断面が円形状または方形状、あるいは箔状で、そして直線状に構成されているもので、前記外部電極１３間に張架され、かつ外部電極１３と電気的に接続されている。そしてこのヒューズエレメント部１５は銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の良好な導電性を有する金属からなり、その中央部には空間部１２内に配設される溶断部１４が形成されている。また、このヒューズエレメント部１５の両端部はケース１１の底部１１ａの両端部の上面に載置されている。

次に、本発明の実施の形態１における面実装型電流ヒューズの製造方法について説明する。

まず、図１、図２において、空間部１２を有するケース１１の底部１１ａの両端部の上面にヒューズエレメント部１５を載置する。このとき、ヒューズエレメント部１５の中央部を空間部１２の内部に備える。

次に、空間部１２の内部に備えられたヒューズエレメント部１５の中央部を、スクライブやパンチング等で切削して溶断部１４を形成する。このとき、抵抗値を測定しながら切削し、抵抗値が一定となるようにする。なお、溶断部１４はあらかじめ形成しておいてもよい。

最後に、ケース１１の蓋部１１ｂを底部１１ａと接着剤により接合し、その後、ケース１１の両端部に筒状の電極キャップからなる外部電極１３を形成する。このとき、外部電極１３とヒューズエレメント部１５とを電気的に接続する。

上記した本発明の実施の形態１においては、溶断部１４をヒューズエレメント部１５の一部を切削することによって設けるようにしているため、このヒューズエレメント部１５の切削によって溶断部１４の線径を調整でき、これにより、溶断特性を調整することができるという効果が得られるものである。また、この構成においては、溶断部１４の抵抗値を安定させることができるため、溶断時間を安定させることもできる。

なお、前記ヒューズエレメント部１５の断面が円形等でその断面積が大きい場合でも、本発明の実施の形態１のようにヒューズエレメント部１５を切削すれば、ヒューズエレメント部１５の溶断部１４の断面積を小さくすることができるため、溶断部１４に電流が集中して、速く溶断させることができる。

また、ヒューズエレメント部１５の断面が円形等である場合、その表面積が小さいため、放熱が少なく、溶断しにくかったが、ヒューズエレメント部１５の断面をシート状にすれば、表面積を大きくすることができるため、放熱が大きくなって、容易に溶断させることができるものである。

なお、上記本発明の実施の形態１においては、ヒューズエレメント部１５の切削は、スクライブやパンチング等で行うようにしていたが、図３に示すようにレーザにより行ってもよい。このようにすれば、精度よく所定の抵抗値が得られる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３〜９に記載の発明について説明する。

図４は本発明の実施の形態２における面実装型電流ヒューズの斜視図、図５は同面実装型電流ヒューズの主要部の上面断面図である。なお、本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

図４、図５において、本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、ヒューズエレメント部１５と外部電極１３とを一体の金属で構成した点である。この場合、外部電極１３はケース１１の底部１１ａの端面および裏面に沿うように折り曲げている。

上記構成においては、ヒューズエレメント部１５と外部電極１３とを一体の金属で構成しているため、ヒューズエレメント部１５と外部電極１３とを接続する必要はなくなり、これにより、生産性を向上させることができるという効果が得られるものである。

この場合、前記ヒューズエレメント部１５における溶断部１４の厚みは、図６に示すように、他の部分の厚みより薄くしてもよいもので、このような構成にした場合は、切削する必要がある溶断部１４の厚みが薄くなっているため、切削が容易に、かつ精度良く行える。また、外部電極１３の厚みを他の部分の厚みより薄くしてもよく、この場合は、外部電極１３の厚みが薄いため、この外部電極１３をケース１１に沿って容易に折り曲げることができ、そして、そのまま外部との接続用端子とすることができるため、接続用端子を別途設ける必要もなくなるものである。そしてまた、上記した外部電極１３の厚みや溶断部１４の厚みを薄くする場合は、圧延によって延ばすことにより厚みを薄くするのが好ましい。

なお、上記本発明の実施の形態１、２においては、ヒューズエレメント部１５を切削することによって溶断部１４を設けるようにしていたが、ヒューズエレメント部１５の一部にレーザを照射することによって溶断部１４を設けるようにしてもよく、この場合は、レーザを照射した部分が劣化して抵抗値が高くなるため、ヒューズエレメント部１５を切削することなく溶融させやすくすることができ、これにより、溶断特性を調整することができる。

また、前記ヒューズエレメント部１５は少なくとも溶断部１４を２層以上の金属で構成してもよく、この場合は、レーザ照射により溶断部１４を合金化または共晶化することができるため、溶断部１４の抵抗値が高くなり、これにより、溶断部１４をより溶融させやすくすることができるため、溶断特性を調整することができる。

そしてまた、上記したようにレーザを照射することによって溶断部１４を設けるようにすれば、溶断部１４の抵抗値が高くなるため、溶融させやすくなる。したがって、サージなどの大電流が流れても断線しないように、ヒューズエレメント部１５の断面積を大きくした場合でも、所定の電流が流れれば溶断させることができるものである。

本発明に係る面実装型電流ヒューズは、溶断特性を調整することができるという効果を有するものであり、過電流が流れると溶断して各種電子機器を保護する面実装型電流ヒューズ等において有用となるものである。

本発明の実施の形態１における面実装型電流ヒューズの斜視図同面実装型電流ヒューズの主要部の上面断面図同面実装型電流ヒューズの他の例を示す主要部の上面断面図本発明の実施の形態２における面実装型電流ヒューズの斜視図同面実装型電流ヒューズの主要部の上面断面図同面実装型電流ヒューズの他の例を示す主要部の上面断面図従来の面実装型電流ヒューズの主要部の上面断面図

符号の説明

１１ケース
１２空間部
１３外部電極
１４溶断部
１５ヒューズエレメント部

Claims

絶縁性を有するケースと、このケースの内部に形成された空間部と、前記ケースの両端部に形成された外部電極と、この外部電極と電気的に接続され、かつ前記空間部内に溶断部を配設したヒューズエレメント部とを備え、前記溶断部を前記ヒューズエレメント部の一部を切削することによって設けた面実装型電流ヒューズ。
切削をレーザにより行うようにした請求項１記載の面実装型電流ヒューズ。
ヒューズエレメント部と外部電極とを一体の金属で構成した請求項１記載の面実装型電流ヒューズ。
ヒューズエレメント部における溶断部の厚みを他の部分の厚みより薄くした請求項３記載の面実装型電流ヒューズ。
外部電極の厚みを他の部分の厚みより薄くした請求項３記載の面実装型電流ヒューズ。
絶縁性を有するケースと、このケースの内部に形成された空間部と、前記ケースの両端部に形成された外部電極と、この外部電極と電気的に接続され、かつ前記空間部内に溶断部を配設したヒューズエレメント部とを備え、前記溶断部を前記ヒューズエレメント部の一部にレーザを照射することによって設けた面実装型電流ヒューズ。
ヒューズエレメント部と外部電極とを一体の金属で構成した請求項６記載の面実装型電流ヒューズ。
外部電極の厚みを他の部分の厚みより薄くした請求項７記載の面実装型電流ヒューズ。
少なくとも溶断部を２層以上の金属で構成した請求項６記載の面実装型電流ヒューズ。