JP2011023213A - Circuit protection element - Google Patents
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Abstract
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回路保護素子に関するものである。 The present invention relates to a circuit protection element that melts and protects various electronic devices when an overcurrent flows.
従来のこの種の回路保護素子は、図2に示すように、絶縁基板1と、この絶縁基板1の上面の両端部に設けられた一対の電極2と、前記絶縁基板1の上面において前記一対の上面電極2と電気的に接続されたエレメント部3と、このエレメント部3を覆うように設けられた絶縁層4と、前記絶縁基板1の両端面に形成された一対の端面電極層5とを備えた構成としていた。また、前記エレメント部3は薄膜層の上面にCuをめっきすることにより形成していた。
As shown in FIG. 2, this type of conventional circuit protection element includes an
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。
As prior art document information relating to the invention of this application, for example,
上記した従来の回路保護素子においては、エレメント部3をめっきで構成しているため、エレメント部3の厚みが厚くなり、これにより、エレメント部3の抵抗値を高くすることができず、その結果、低電流が流れた場合、溶断できないという課題を有していた。
In the above-described conventional circuit protection element, since the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、低電流が流れた場合でも溶断させることができる回路保護素子を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a circuit protection element that can be melted even when a low current flows.
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、絶縁基板と、この絶縁基板の両端部に設けられた一対の上面電極と、この一対の上面電極を橋絡するように形成され、かつ前記一対の上面電極と電気的に接続されたエレメント部と、このエレメント部と前記絶縁基板との間に設けられ、かつ珪藻土、または内部が中空もしくは内部の密度が粗になっているシリカまたはアルミナを主成分とするフィラーを含有する下地層と、前記エレメント部を覆うように設けられた絶縁層と、前記絶縁基板の両端部において前記エレメント部の上面と接続されめっきで形成された端面電極とを備え、前記エレメント部をスパッタで形成するとともに、前記エレメント部を前記絶縁基板側から順に設けられた第1のエレメント部、第2のエレメント部、第3のエレメント部の3層で構成し、かつ前記第1のエレメント部は前記絶縁基板との密着性のよい材料で構成し、前記第2のエレメント部はアルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で構成し、前記第3のエレメント部はニッケルまたはニッケルと銅との合金で構成したもので、この構成によれば、エレメント部をスパッタで形成しているため、エレメント部の厚みを薄くすることができ、これにより、エレメント部の抵抗値を高くすることができるため、低電流が流れた場合でも溶断させることができる。また、アルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で第2のエレメント部を構成しているため、エレメント部の融点を低くすることができ、これにより、溶断特性を悪化させることはなく、さらに、ニッケルまたはニッケルと銅との合金で最外層の第3のエレメント部を構成しているため、エレメント部と端面電極との密着性も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。 According to a first aspect of the present invention, an insulating substrate, a pair of upper surface electrodes provided at both ends of the insulating substrate, and the pair of upper surface electrodes are bridged, and the pair of upper surface electrodes are formed. The main component is an element part electrically connected to the upper electrode, diatomaceous earth, or silica or alumina having a hollow inside or a coarse inside density provided between the element part and the insulating substrate. Comprising an underlayer containing a filler, an insulating layer provided so as to cover the element part, and an end face electrode formed by plating connected to the upper surface of the element part at both ends of the insulating substrate, The element portion is formed by sputtering, and the element portion is provided in order from the insulating substrate side, a first element portion, a second element portion, and a third element portion. The first element portion is composed of a material having good adhesion to the insulating substrate, the second element portion is composed of aluminum or an alloy of aluminum and copper, and the third element portion is composed of three layers. The element part is composed of nickel or an alloy of nickel and copper. According to this structure, the element part is formed by sputtering, so that the thickness of the element part can be reduced. Since the resistance value of the portion can be increased, it can be melted even when a low current flows. In addition, since the second element portion is composed of aluminum or an alloy of aluminum and copper, the melting point of the element portion can be lowered, so that the fusing characteristics are not deteriorated. Since the third element portion of the outermost layer is composed of an alloy of nickel and copper, the effect that the adhesion between the element portion and the end face electrode can be improved is obtained.
以上のように本発明の回路保護素子は、エレメント部をスパッタで形成するとともに、前記エレメント部を絶縁基板側から順に設けられた第1のエレメント部、第2のエレメント部、第3のエレメント部の3層で構成し、かつ前記第1のエレメント部は前記絶縁基板との密着性のよい材料で構成し、前記第2のエレメント部はアルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で構成し、前記第3のエレメント部はニッケルまたはニッケルと銅との合金で構成しているため、エレメント部の厚みを薄くすることができ、これにより、エレメント部の抵抗値を高くすることができるため、低電流が流れた場合でも溶断させることができ、また、エレメント部と端面電極との密着性も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。
As described above, in the circuit protection element of the present invention, the element part is formed by sputtering, and the element part is provided in order from the insulating substrate side, the first element part, the second element part, and the third element part. And the first element part is made of a material having good adhesion to the insulating substrate, the second element part is made of aluminum or an alloy of aluminum and copper, and Since the
以下、本発明の一実施の形態における回路保護素子について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a circuit protection element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態における回路保護素子の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit protection element according to an embodiment of the present invention.
本発明の一実施の形態における回路保護素子は、図1に示すように、絶縁基板11と、この絶縁基板11の両端部に設けられた一対の上面電極12と、この一対の上面電極12を橋絡するように形成され、かつ前記一対の上面電極12と電気的に接続されたエレメント部13と、このエレメント部13と前記絶縁基板11との間に設けられた下地層14と、前記エレメント部13を覆うように設けられた絶縁層15と、前記絶縁基板11の両端部において前記エレメント部13の上面と接続されめっきで形成された端面電極16aとを備えているものである。
As shown in FIG. 1, the circuit protection element according to one embodiment of the present invention includes an
上記構成において、前記絶縁基板11は、その形状が方形状で、Al2O3を55〜96%含有するアルミナで構成されている。また、前記一対の上面電極12は、絶縁基板11の上面の両端部にAg等を印刷することによって形成されている。
In the above configuration, the
そしてまた、前記エレメント部13は、絶縁基板11の全面を覆うように下地層14と一対の上面電極12の上面に位置して設けられ、かつ、前記絶縁基板11側から順に設けられた第1のエレメント部17、第2のエレメント部18、第3のエレメント部19の3層で構成されている。そして、これらの第1〜第3のエレメント部17〜19はすべてスパッタで形成されている。
The
前記第1のエレメント部17は、絶縁基板11、上面電極12、下地層14の上に直接形成され、クロム、チタン等の絶縁基板11との密着性のよい材料で構成されている。これにより、第2、第3のエレメント部18、19と絶縁基板11との密着性を向上させることができる。さらに、このクロム、チタン等は熱電導率が低い材料でもあるため、第1のエレメント部17が特性に与える影響を小さくすることができる。
The
また、前記第2のエレメント部18は、第1のエレメント部17の上に形成され、エレメント部13の主要部を構成する。そして、この第2のエレメント部18はアルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で構成されている。なお、この第2のエレメント部18をアルミニウムのみで構成するとヒロックが発生する場合があるため、銅を0.5重量%程度添加してアルミニウムと銅との合金とすれば、ヒロックの発生を防止できる。さらに、アルミニウムではなく亜鉛を用いてもよい。
The
そしてまた、前記第3のエレメント部19は、ニッケルまたはニッケルと銅との合金で構成されている。このとき、前記第2のエレメント部18は酸化され易く、銀等をめっきすることで形成された端面電極16aとの密着性が悪いため、端面電極16aとの密着性が良い第3のエレメント部19で第2のエレメント部18を覆うようにして端面電極16aとの密着性を向上させている。なお、ニッケルのみで構成するよりも銅との合金とした方が、酸化をより効果的に防止(還元)できるとともに、密着性もより向上する。
The
さらにまた、前記エレメント部13の中心部には、レーザによってトリミング溝20が2ヶ所、互いに対向するエレメント部13の側面からエレメント部13の中心方向に向かって形成され、そしてこの2つのトリミング溝20で囲まれた領域が、過電流が印加されたときに溶融して断線する溶断部21となっているものである。なお、前記トリミング溝20を3つ以上形成して、電流が蛇行するようにしたり、抵抗値を調整したりしてもよい。
Furthermore, two
また、前記下地層14は絶縁基板11の中央部に設けられ、かつ前記一対の上面電極12間に位置するエレメント部13と絶縁基板11との間に設けられている。さらに、この下地層14は、珪藻土または内部が中空もしくは内部の密度が粗になっているシリカまたはアルミナを主成分とするフィラーと、シリコン樹脂とを混合させた混合物で構成しているもので、この珪藻土、フィラーおよびシリコン樹脂の熱伝導率は0.2W/m・K以下となっているため、この下地層14によって、エレメント部13の熱が絶縁基板11内へ拡散するのを抑制することができる。
The
なお、この下地層14は絶縁基板11の中央部だけでなく、絶縁基板11の上面のほぼ全面に形成し、そしてこの下地層14の両端部の上に一対の上面電極12を形成するようにしてもよい。
The
そして、前記絶縁層15は、エレメント部13を覆うように設けられているもので、溶断部21を覆うシリコン等の樹脂からなる第1の絶縁層15aと、この第1の絶縁層15aの上面に設けられたエポキシ等の樹脂からなる第2の絶縁層15bとにより構成されている。
The
そしてまた、前記端面電極16aは、絶縁基板11の両端部にエレメント部13の一部に重なるように銀系の材料をめっきすることで形成されており、かつこの端面電極16aの表面にはニッケルおよびすずからなるめっき膜16bが形成されるものである。このとき、エレメント部13のうち最上層の第3のエレメント部19を端面電極16aで覆うことになる。
The
次に、本発明の一実施の形態における回路保護素子の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the circuit protection element in one embodiment of the present invention is explained.
図1において、まず、Al2O3を55〜96%含有するアルミナで構成された絶縁基板11の上面の両端部に、銀ペーストまたは銀を主成分とする銀パラジウム合金導体ペーストを印刷して焼成することにより一対の上面電極12を形成する。
In FIG. 1, first, silver paste or a silver-palladium alloy conductor paste mainly composed of silver is printed on both ends of the upper surface of an
次に、絶縁基板11の中央部に、珪藻土または内部が中空もしくは内部の密度が粗になっているシリカまたはアルミナを主成分とするフィラーを40〜90体積%混合させたものとシリコン樹脂との混合物および有機溶剤からなるペーストを印刷し、その後、150℃〜200℃程度で硬化させて有機溶剤を蒸発させることにより下地層14を形成する。
Next, a mixture of silicon resin and 40% to 90% by volume of a filler mainly composed of diatomaceous earth or silica or alumina whose inside is hollow or whose inside density is rough is formed at the center of the
次に、下地層14および一対の上面電極12の上面にエレメント部13を形成する。なお、このエレメント部13は一対の上面電極12間を橋絡して一対の上面電極12と電気的に接続されるように構成する。
Next, the
そして、このエレメント部13は、まず、クロム、チタン等をスパッタして第1のエレメント部17を形成し、その後、第1のエレメント部17の上面にアルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金をスパッタして第2のエレメント部18を形成し、さらにその後、第2のエレメント部18の上面にニッケルまたはニッケルと銅との合金をスパッタして第3のエレメント部19を形成することによって設ける。
The
次に、エレメント部13の中心部の2ヶ所を、互いに対向するエレメント部13の側面からエレメント部13の中心方向に向かってレーザで切削してトリミング溝20を形成することにより、この2つのトリミング溝20で囲まれた領域に、過電流が印加されたときに溶融して断線する溶断部21を設ける。
Next, two trimming
次に、シリコン等の樹脂を少なくとも溶断部21を覆うように形成して第1の絶縁層15aを設ける。その後、この第1の絶縁層15aの上面にエポキシ等の樹脂を形成して第2の絶縁層15bを設けることにより、2層からなる絶縁層15を形成する。
Next, a resin such as silicon is formed so as to cover at least the fusing
次に、絶縁基板11の両端部においてエレメント部13(第3のエレメント部19の上面)の一部と重なるように銀をめっきさせることにより端面電極16aを形成する。
Next, the
最後に、前記端面電極16aに、ニッケルと錫の2層構造からなるめっき膜16bを形成して、本発明の一実施の形態における回路保護素子を製造するものである。
Finally, a
上記した本発明の一実施の形態においては、エレメント部13をスパッタで形成しているため、エレメント部13の厚みを薄くすることができ、これにより、エレメント部13の抵抗値を高くすることができるため、規定の低電流が流れた場合でも溶断させることができるという効果が得られるものである。
In the above-described embodiment of the present invention, since the
また、アルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で第2のエレメント部18を構成しているため、エレメント部13の融点を低くすることができ、溶断特性を悪化させることはなく、さらに、ニッケルまたはニッケルと銅との合金で最外層の第3のエレメント部19を構成しているため、端面電極16aやめっき膜16bとの密着性も向上させることができるものである。
Further, since the
すなわち、本発明の一実施の形態では、単にエレメント部13の厚みを薄くするためにエレメント部13をスパッタで形成するだけでなく、エレメント部13を構成する層数、材料、順番を規定することによって、溶断特性の向上、酸化の抑制、端面電極16aとの密着性の向上も図るようにしたものである。
That is, in one embodiment of the present invention, not only the
ここで、低い電流値でも溶断させるためには、エレメント部13の抵抗値を高くしなければならないが、本発明の一実施の形態では、エレメント部13をすべてスパッタで形成することにより、エレメント部13の厚みを薄くしてこれを実現している。しかし、低い電流値で溶断させるためには、さらにエレメント部13の融点を低くし、かつ熱の拡散を防止する必要がある。
Here, in order to melt even a low current value, the resistance value of the
この場合、第2のエレメント部18はアルミニウムまたはアルミニウムと銅との合金で構成されているため、エレメント部13の融点を低くすることができる。さらに、下地層14を熱伝導の低い材料である珪藻土または内部が中空もしくは内部の密度が粗になっているシリカまたはアルミナを主成分とするフィラーで構成しているため、エレメント部13の熱が絶縁基板11内へ拡散するのを抑制することができ、これにより、低電流値であっても溶断させることができる。
In this case, since the
本発明に係る回路保護素子は、低電流が流れた場合でも溶断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回路保護素子等において有用となるものである。 The circuit protection element according to the present invention has an effect that it can be melted even when a low current flows, and is particularly useful in a circuit protection element that melts and protects various electronic devices when an overcurrent flows. It will be.
11 絶縁基板
12 上面電極
13 エレメント部
14 下地層
15 絶縁層
16a 端面電極
17 第1のエレメント部
18 第2のエレメント部
19 第3のエレメント部
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Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009167407A JP2011023213A (en) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | Circuit protection element |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015052923A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-16 | デクセリアルズ株式会社 | Electric power fuse |
-
2009
- 2009-07-16 JP JP2009167407A patent/JP2011023213A/en active Pending
Cited By (3)
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WO2015052923A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-16 | デクセリアルズ株式会社 | Electric power fuse |
JP2015076295A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | デクセリアルズ株式会社 | Current fuse |
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