JP2008166114A

JP2008166114A - 面実装型電流ヒューズおよびその製造方法

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Publication number: JP2008166114A
Application number: JP2006354294A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Washisaki; 智幸鷲▲崎▼; Toshiyuki Iwao; 敏之岩尾; Seiji Tsuda; 清二津田; Kazutoshi Matsumura; 和俊松村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP4682978B2

Abstract

【課題】本発明は、生産性を向上させ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】本発明の面実装型電流ヒューズは、凹部１１を有し、かつ長手方向の一端部１２ａの高さより他端部１２ｂの高さを低くした形状の第１の基台１３と、この第１の基台１３と略同一形状の第２の基台１４とを備え、前記第１の基台１３の一端部１２ａと第２の基台１４の他端部１２ｂとが接するように前記第１の基台１３の上面に第２の基台１４の下面を接合させて角形状の本体部１５を構成し、かつ前記第１の基台１３における凹部１１と第２の基台１４における凹部１１とにより構成される空間部１６内にエレメント部１７を配設し、さらに前記第１の基台１３と第２の基台１４との境界線が本体部１５の側面の中心部を通るように構成したものである。
【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およびその製造方法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とセラミックからなる蓋体２との間に空間部３を形成し、そしてこの空間部３内にエレメント部４を配設するとともに、前記ケース１の両端部に前記エレメント部４と接続される外部電極５を備えていた。

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８−２２２１１７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、ケース１と蓋体２が異なる形状であるため、金型が複数必要となり、これにより、生産性が劣る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、生産性を向上させることができる面実装型電流ヒューズおよびその製造方法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、凹部を有し、かつ長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状の第１の基台と、この第１の基台と略同一形状の第２の基台とを備え、前記第１の基台の一端部と第２の基台の他端部とが接するように前記第１の基台の上面に第２の基台の下面を接合させて角形状の本体部を構成し、かつ前記第１の基台における凹部と第２の基台における凹部とにより構成される空間部内にエレメント部を配設し、さらに前記第１の基台と第２の基台との境界線が本体部の側面の中心部を通るように構成したもので、この構成によれば、第１の基台と第２の基台を略同一形状に構成しているため、基台の金型は一つで済み、これにより、生産性を向上させることができる。また、前記第１の基台と第２の基台との境界線が本体部の側面の中心部を通るように構成しているため、第１の基台と第２の基台との間には隙間はなく、これにより、エレメント部がはんだディップ時のフラックスやはんだ等によって劣化して溶断特性が悪化するのを防止できる。そしてまた、前記第１の基台と第２の基台は長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状としているため、エレメント部の一端部と他端部を異なる平面に形成でき、これにより、エレメント部の長さが必然的に長くなるため、過電流が流れたとき、エレメント部の熱容量を大きくできるため、耐インラッシュ性に優れた面実装型電流ヒューズ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２に記載の発明は、特に、第１の基台と第２の基台を、それぞれ長手方向の中心線より一端部側の高さが高く、かつ他端部側の高さが低くなるように構成したもので、この構成によれば、エレメント部の一端部と他端部を異なる平面に容易に位置させることができるため、エレメント部の長さを容易に長く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３に記載の発明は、特に、第１の基台と第２の基台を、それぞれ長手方向の一端部から他端部にかけてその高さが直線的に異なるように構成したもので、この構成によれば、第１の基台の上面が平面となるため、接着剤を容易に塗布することができ、これにより、生産性を高め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、第１の基台と第２の基台の長手方向の一端部にそれぞれ複数の溝部を形成し、前記第１の基台の一端部の溝部のいずれか一つと、第２の基台の一端部の溝部のいずれか一つとの間にエレメント部を橋架したもので、この構成によれば、エレメント部を載置する溝部を選択することによって、エレメント部の長さを容易に微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５に記載の発明は、同一の金型により、凹部を有し、かつ長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状の第１の基台と第２の基台を形成する工程と、前記第１の基台の一端部と第２の基台の他端部とが接するように前記第１の基台の上面に第２の基台の下面を接合させて角形状の本体部を構成する工程と、前記第１の基台における凹部と第２の基台における凹部とにより構成される空間部内にエレメント部を配設する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、第１の基台と第２の基台を同一の金型により略同一形状に構成しているため、基台の金型は一つで済み、これにより、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。

以上のように本発明の面実装型電流ヒューズは、凹部を有し、かつ長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状の第１の基台と、この第１の基台と略同一形状の第２の基台とを備え、前記第１の基台の一端部と第２の基台の他端部とが接するように前記第１の基台の上面に第２の基台の下面を接合させて角形状の本体部を構成し、かつ前記第１の基台における凹部と第２の基台における凹部とにより構成される空間部内にエレメント部を配設し、さらに前記第１の基台と第２の基台との境界線が本体部の側面の中心部を通るように構成しているため、基台の金型は一つで済み、これにより、生産性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態における面実装型電流ヒューズについて、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における面実装型電流ヒューズの斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同面実装型電流ヒューズの主要部の透視上面図である。

本発明の一実施の形態における面実装型電流ヒューズは、図１〜図３に示すように、凹部１１を有し、かつ長手方向の一端部１２ａの高さより他端部１２ｂの高さを低くした形状の第１の基台１３と、この第１の基台１３と略同一形状の第２の基台１４とを備え、前記第１の基台１３の一端部１２ａと第２の基台１４の他端部１２ｂとが接するように前記第１の基台１３の上面に第２の基台１４の下面を接合させて角形状の本体部１５を構成し、かつ前記第１の基台１３における凹部１１と第２の基台１４における凹部１１とにより構成される空間部１６内にエレメント部１７を配設し、さらに前記第１の基台１３と第２の基台１４との境界線が本体部１５の側面の中心部を通るように構成しているものである。

前記第１の基台１３と第２の基台１４は、セラミックまたは樹脂からなる絶縁材料で構成されるもので、同一金型で形成されて略同一形状となっている。また、その形状はともに、図４に示すように、本体部１５の長手方向の中心線Ｌより一端部１２ａ側の高さが高く、かつ他端部１２ｂ側の高さが低くなるように構成しているもので、高さが２段階になっている。そしてまた、前記第１の基台１３と第２の基台１４の長手方向の一端部１２ａには、図２に示すように複数の溝部１８がそれぞれ形成されているもので、この溝部１８は図３では３つとなっているが、他の個数でもよい。また、前記第１の基台１３と第２の基台１４に形成された溝部１８は同じ数で同一箇所に形成されている。

前記本体部１５は、第１の基台１３と第２の基台１４とから構成されるもので、第１の基台１３の一端部１２ａと第２の基台１４の他端部１２ｂとが接し、かつ第１の基台１３の他端部１２ｂと第２の基台１４の一端部１２ａとが接するように、すなわち、第２の基台１４を１８０度回転させた状態で第１の基台１３の上面に第２の基台１４の下面を接合させて構成している。また、本体部１５は角形状で、その断面の外形は正方形または長方形になっている。

なお、前記第１の基台１３の上面と第２の基台１４の下面との接合は接着剤で接合する。また、はんだディップ時のフラックスやはんだ等が空間部１６内に侵入してエレメント部１７が劣化するのを確実に防止するために熱収縮チューブを周囲に設ける等してもよい。

前記空間部１６は、第１の基台１３の上面と第２の基台１４の下面とを接合するとき、第１の基台１３における凹部１１と第２の基台１４における凹部１１を対向させることによって構成されるものである。また、前記エレメント部１７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るもので、前記空間部１６の内部に配置され、過電流が流れると高温になって溶断し通電を遮断する機能を有している。そして、このエレメント部１７の一端部は第１の基台１３の高さが高い部分の上面に載置され、かつ他端部は第１の基台１３の高さが低い部分の上面に載置される。すなわち、第１の基台１３と第２の基台１４は長手方向の一端部１２ａの高さより他端部１２ｂの高さが低くなっているため、エレメント部１７の一端部と他端部を異なる平面に配置することができ、これにより、エレメント部１７の長さを容易に長くすることができるものである。

そしてまた、前記エレメント部１７は、第１の基台１３の一端部１２ａに複数設けた溝部１８のいずれか一つと、第２の基台１４の一端部１２ａに複数設けた溝部１８のいずれか一つとの間に橋架されている。なお、図３では、３つの溝部１８のうち中央の溝部１８にエレメント部１７が載置されている。このとき、左側の溝部１８と右側の溝部１８にエレメント部１７を載置すれば、エレメント部１７の長さを最も長くすることができる。このように、エレメント部１７を載置する溝部１８を選択することによって、エレメント部１７の長さを容易に微調整でき、これにより、溶断特性を調整できるとともに、エレメント部１７の長さを調整することによってエレメント部１７の抵抗値も微調整できるものである。

さらに、前記角形状の本体部１５の両端部にはエレメント部１７と外部との接続用端子としての機能を有する角筒状の電極キャップで構成された外部電極１９が形成され、そして、この角筒状の電極キャップは筒部を角形状の本体部１５の両端部に圧入することにより取り付けられている。また、電極キャップにより第１の基台１３と第２の基台１４の接合を強固にすることもできる。

なお、前記第１の基台１３の一端部１２ａ側と他端部１２ｂ側の高さは図４のように２段階でなく、図５のように３段階あるいはそれ以上の段数になるようにしてもよく、また、第１の基台１３と第２の基台１４との境界線は図６のように直線状にしてもよい。このように前記境界線を直線状にした場合は、第１の基台１３の上面が平面となるため、接着剤をローラ等により容易に塗布でき、これにより、生産性を高めることができるものである。

このとき、本体部１５の側面から見て、第１の基台１３と第２の基台１４との境界線が、本体部１５の側面の中心部を通るように構成することにより、第１の基台１３と第２の基台１４とを隙間なく接合させることができる。これにより、はんだディップ時のフラックスやはんだ等がエレメント部１７に付着してエレメント部１７が劣化するのを防止できるため、溶断特性が悪化するのを防ぐことができるものである。

次に、本発明の一実施の形態における面実装型電流型ヒューズの製造方法について説明する。

図１〜図３において、まず、同一の金型により、凹部１１を有し、かつ長手方向の一端部１２ａの高さより他端部１２ｂの高さを低くした形状の第１の基台１３と第２の基台１４を形成する。そして、この第１の基台１３と第２の基台１４にはそれぞれ複数の溝部１８を同一箇所に形成する。

次に、第１の基台１３に形成された複数の溝部１８のいずれか一つと第２の基台１４に形成された複数の溝部１８のいずれか一つとの間にエレメント部１７を橋架した状態で、第１の基台１３の一端部１２ａと第２の基台１４の他端部１２ｂとが接するように、第１の基台１３の上面に接着剤を塗布しながら第２の基台１４の下面を接合させて角形状の本体部１５を構成する。このとき、第１の基台１３における凹部１１と第２の基台１４における凹部１１とを対向させることによって空間部１６を形成し、かつこの空間部１６の内部にエレメント部１７を配設する。そして、最後に、本体部１５の両端部に外部電極１９を形成する。

上記した本発明の一実施の形態においては、第１の基台１３と第２の基台１４を略同一形状に構成しているため、基台１３，１４の金型は一つで済み、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。また、前記第１の基台１３と第２の基台１４との境界線が本体部１５の側面の中心部を通るように構成しているため、第１の基台１３と第２の基台１４との間には隙間はなく、これにより、エレメント部１７がはんだディップ時のフラックスやはんだ等によって劣化して溶断特性が悪化するのを防止できる。

そしてまた、面実装型電流ヒューズにおいて、空間部１６内でエレメント部１７の長さを長くすれば、異常時に過電流が流れたとき、エレメント部１７の両端部から外部電極１９へ放熱するのを抑制することができ、かつエレメント部１７の抵抗値も高くなるため、エレメント部１７の中央部をより高温にすることができ、これにより、優れた速断性が得られる。すなわち、異常時に素早く溶断させることができる。また、速く溶断させることができるため、エレメント部１７の径を太くしても溶断させることができ、さらにエレメント部１７の長さが長くなったことによりエレメント部１７全体の熱容量を大きくできるため、耐インラッシュ性に優れた面実装型電流ヒューズが得られるものである。

一方、上記した本発明の一実施の形態においては、第１の基台１３と第２の基台１４は長手方向の一端部１２ａの高さより他端部１２ｂの高さを低くした形状としているため、エレメント部１７の一端部と他端部を異なる平面に形成でき、これにより、エレメント部１７の長さを長くすることができ、さらに、エレメント部１７を載置する溝部１８の選択によって、エレメント部１７の長さを長くすることができるため、優れた速断性および耐インラッシュ性が得られる。

したがって、本発明の一実施の形態における面実装型電流ヒューズにおいては、金型を一つにすることにより生産性を向上させることができ、また、エレメント部１７の長さを長くすることにより優れた速断性および耐インラッシュ性が得られるものである。

本発明に係る面実装型電流ヒューズおよびその製造方法は、生産性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に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。

本発明の一実施の形態における面実装型電流ヒューズの斜視図図１のＡ−Ａ線断面図同面実装型電流ヒューズの主要部の透視上面図同面実装型電流ヒューズの側面図同面実装型電流ヒューズの他の例を示す側面図同面実装型電流ヒューズの他の例を示す側面図従来の電流ヒューズの断面図

符号の説明

１１凹部
１２ａ一端部
１２ｂ他端部
１３第１の基台
１４第２の基台
１５本体部
１６空間部
１７エレメント部
１８溝部

Claims

凹部を有し、かつ長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状の第１の基台と、この第１の基台と略同一形状の第２の基台とを備え、前記第１の基台の一端部と第２の基台の他端部とが接するように前記第１の基台の上面に第２の基台の下面を接合させて角形状の本体部を構成し、かつ前記第１の基台における凹部と第２の基台における凹部とにより構成される空間部内にエレメント部を配設し、さらに前記第１の基台と第２の基台との境界線が本体部の側面の中心部を通るように構成した面実装型電流ヒューズ。
第１の基台と第２の基台を、それぞれ長手方向の中心線より一端部側の高さが高く、かつ他端部側の高さが低くなるように構成した請求項１記載の面実装型電流ヒューズ。
第１の基台と第２の基台を、それぞれ長手方向の一端部から他端部にかけてその高さが直線的に異なるように構成した請求項１記載の面実装型電流ヒューズ。
第１の基台と第２の基台の長手方向の一端部にそれぞれ複数の溝部を形成し、前記第１の基台の一端部の溝部のいずれか一つと、第２の基台の一端部の溝部のいずれか一つとの間にエレメント部を橋架した請求項１記載の面実装型電流ヒューズ。
同一の金型により、凹部を有し、かつ長手方向の一端部の高さより他端部の高さを低くした形状の第１の基台と第２の基台を形成する工程と、前記第１の基台の一端部と第２の基台の他端部とが接するように前記第１の基台の上面に第２の基台の下面を接合させて角形状の本体部を構成する工程と、前記第１の基台における凹部と第２の基台における凹部とにより構成される空間部内にエレメント部を配設する工程とを備えた面実装型電流ヒューズの製造方法。