JP2011134700A - Resistance temperature fuse package and resistance temperature fuse - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度ヒューズエレメントが実装される抵抗温度ヒューズパッケージ、並びに、外部からの信号に基づいて発熱抵抗体を高温にし、発熱抵抗体の温度に起因して温度ヒューズエレメントを溶断する抵抗温度ヒューズに関する。 The present invention relates to a resistance temperature fuse package in which a temperature fuse element is mounted, and a resistance temperature fuse that heats a heating resistor based on an external signal and blows the temperature fuse element due to the temperature of the heating resistor About.
近年、抵抗温度ヒューズパッケージおよび抵抗温度ヒューズの作動特性を向上させる開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, developments have been made to improve the operating characteristics of resistance temperature fuse packages and resistance temperature fuses (see, for example, Patent Document 1).
抵抗温度ヒューズの開発において、発熱抵抗体の温度を効率的に温度ヒューズエレメントに伝える作動特性の向上が求められている。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作動特性の向上に寄与することが可能な抵抗温度ヒューズパッケージおよび抵抗温度ヒューズを提供することを目的とする。 In the development of resistance thermal fuses, there is a need for improved operating characteristics that efficiently transmit the temperature of the heating resistor to the thermal fuse element. The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a resistance temperature fuse package and a resistance temperature fuse that can contribute to improvement of operating characteristics.
本発明の一実施形態に係る抵抗温度ヒューズは、基板と、前記基板に設けられた一対の基体と、前記基板に設けられ、平面透視して前記一対の基体の挟まる領域に設けられた温度ヒューズエレメントと、前記基板に設けられ、平面透視して前記温度ヒューズエレメントと重なる領域であって前記温度ヒューズエレメントと間をあけて設けられた発熱抵抗体と、を備えたことを特徴とする。 A resistance thermal fuse according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a pair of bases provided on the substrate, and a thermal fuse provided on the substrate and provided in a region sandwiched between the pair of bases as seen in a plan view. And an exothermic resistor provided on the substrate and in a region that overlaps with the thermal fuse element in a plan view and is provided to be spaced from the thermal fuse element.
本発明の一実施形態に係る抵抗温度ヒューズパッケージは、温度ヒューズエレメントが実装される実装面を有する基板と、前記基板に設けられた一対の基体と、前記基板に設けられ、平面透視して前記実装面と重なる領域であって前記実装面と間をあけて設けられた発熱抵抗体と、を備えたことを特徴とする。 A resistance thermal fuse package according to an embodiment of the present invention includes a substrate having a mounting surface on which a thermal fuse element is mounted, a pair of bases provided on the substrate, and provided on the substrate. And a heating resistor provided in a region overlapping with the mounting surface and spaced from the mounting surface.
本発明によれば、作動特性の向上に寄与することが可能な抵抗温度ヒューズパッケージおよび抵抗温度ヒューズを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resistance temperature fuse package and resistance temperature fuse which can contribute to the improvement of an operating characteristic can be provided.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる抵抗温度ヒューズの実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。 Embodiments of a resistance temperature fuse according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention shall not be limited to the following embodiment.
<抵抗温度ヒューズの概略構成>
図1は、本実施形態に係る抵抗温度ヒューズの概観斜視図であって、温度ヒューズエレメントを被覆するフラックスを透過したものである。また、図2は、図1のX−X’に沿った抵抗温度ヒューズの断面図である。図3は、図1のY−Y’に沿った抵抗温度ヒューズの断面図である。図4は、抵抗温度ヒューズの発熱抵抗体を示す基板の透過斜視図である。
<Schematic configuration of resistance thermal fuse>
FIG. 1 is a schematic perspective view of a resistance thermal fuse according to the present embodiment, which is a transmission of flux covering a thermal fuse element. 2 is a cross-sectional view of the resistance thermal fuse taken along the line XX ′ of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the resistance temperature fuse taken along YY ′ of FIG. FIG. 4 is a transparent perspective view of the substrate showing the heating resistor of the resistance temperature fuse.
本実施形態の抵抗温度ヒューズは、回路保護素子として用いるものであって、特定の回路に異常検出器とともに組み込むものである。そして、回路の異常発生時に、異常検出器が回路の異常を検出し発熱抵抗体を通電する。その結果、抵抗温度ヒューズは、発熱抵抗体が高温となり、その温度によって温度ヒューズエレメントを溶断することで、回路の動作を緊急停止させるものである。 The resistance temperature fuse of this embodiment is used as a circuit protection element, and is incorporated in a specific circuit together with an abnormality detector. When a circuit abnormality occurs, the abnormality detector detects the circuit abnormality and energizes the heating resistor. As a result, the resistance temperature fuse is a circuit in which the operation of the circuit is urgently stopped by fusing the temperature fuse element by the temperature of the heating resistor.
本実施形態に係る抵抗温度ヒューズ1は、抵抗温度ヒューズパッケージ2と、抵抗温度ヒューズパッケージ2に実装される温度ヒューズエレメント3とを備えている。
The resistance
また、本実施形態に係る抵抗温度ヒューズパッケージ2は、温度ヒューズエレメント3が実装される実装面Rを有する基板4と、基板4に設けられる一対の基体5と、基板4に設けられ、平面透視して実装面Rと重なる領域であって実装面Rと間をあけて設けられる発熱抵抗体6と、を備えている。
Further, the resistance
基板4は、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナ、ムライトまたは窒化アルミ等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、基板4の厚みは、例えば、0.05mm以上2mm以下に設定されている。また、基板4の熱伝導率は、例えば、14W/m・K以上200W/m・K以下に設定されている。
The
基板4の上面には、温度ヒューズエレメント3を実装したときに、温度ヒューズエレメントと電気的に接続される電極層7が形成されている。また、電極層7の一部は、基板4の上面から基板4の側面を介して基板4の下面にわたって形成されている。本実施形態では、電極層7は、温度ヒューズエレメント3が溶断したときに、電極層7が電気的にオープンになるように形成されている。なお、電極層7は、温度ヒューズエレメント3と電気的に接続されるものであって、任意のパターンに形成されている。電極層7の幅は、例えば、0.05mm以上10mm以下に設定されている。ここで、電極層7の幅とは、電極層7に流れる電流方向と直交する方向の幅をいう。
An
電極層7は、例えば、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀、金またはアルミニウム等の金属材料、あるいはそれらの合金、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料、あるいはそれらの材料の複合層からなる。
The
基板4の下面には、基板4を支持する一対の基体5が設けられている。基体5は、抵抗温度ヒューズ1を外部の回路に設けるときに、土台となるものである。そして、基体5が
外部の回路との接合用土台となることで、外部の回路から伝わる熱を基体5上に設けられる基板4に伝わりにくくすることができ、外部の温度影響による抵抗温度ヒューズの誤作動を抑制するとともに、抵抗温度ヒューズの抵抗体か発熱した際の熱が外部の回路に伝わりにくくすることにより、抵抗温度ヒューズの温度上昇特性を向上させることができる。
A pair of
基体5は、例えば、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料、あるいはプラスチックから成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、基体5の厚みは、例えば、0.05mm以上2mm以下に設定されている。また、基体5の熱伝導率は、例えば、14W/m・K以上200W/m・K以下に設定されている。
The
尚、基体5は、基体5の長手方向に基体5の高さに相当する切り欠き部を設ける等の手段により基体5の熱伝達断面積を小さくすることによる熱伝導を低下させたり、基体として、基板4の熱伝導率よりも小さい熱伝導率の材料や、基板4と同一材料の閉気孔含有材料を使用することにより基体5の熱伝導率を低下させる等の手段により基体5の熱伝導を低下させる手段を選択すると、外部の回路から伝わる熱を基板4に伝わりにくくすることができ、発熱抵抗体6が発する熱は、基板4を介して温度ヒューズエレメント3に伝わりやすくすることができる。
Note that the
基体5の下面には、導電層8が形成されている。導電層8は、基体5の下面から基体5の側面を介して基体5の上面にわたって形成される。抵抗温度ヒューズ1とともに回路に組込まれた異常検出器による回路の異常検出により、導電層8を介して、発熱抵抗体6に通電し、発熱抵抗体6の温度を上昇させる。さらに、発熱抵抗体6の温度に起因して、温度ヒューズエレメント3を溶断することができる。なお、導電層8の幅は、例えば、0.05mm以上10mm以下に設定されている。ここで、導電層8の幅とは、導電層8に流れる電流方向と直交する方向の幅をいう。
A
導電層8は、例えば、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀、金またはアルミニウム等の金属材料、あるいはそれらの合金、複数の材料を混合した複合系材料、あるいはそれらの材料の複合層からなる。
The
基板4の上面には、温度ヒューズエレメント3が実装される。温度ヒューズエレメント3は、特定の温度以上になると溶断するものである。温度ヒューズエレメント3は、例えば、インジウム、ビスマスまたは錫等の導電材料、あるいはこれらの混合材料からなる。また、温度ヒューズエレメント3の溶断する融点は、例えば、80℃以上180℃以下に設定されている。
A
温度ヒューズエレメント3は、平面透視したときに発熱抵抗体6と重なる領域に設けられ、矩形状に形成される。また、温度ヒューズエレメント3は、平面透視したときに発熱抵抗体6が存在する領域から食み出さないように設けられると、発熱抵抗体6の温度を効率良く温度ヒューズエレメント3に伝えることができる。なお、温度ヒューズエレメント3の厚みは、例えば、0.1mm以上3mm以下であって、平面視したときの一辺の長さが、例えば、0.1mm以上10mm以下に設定されている。
The
基板4上には、図2に示すように、温度ヒューズエレメント3と重なる領域の一部に被覆層9が形成されている。被覆層9は、基板4の温度ヒューズエレメント3が実装される実装面R上に形成されている。被覆層9は、温度ヒューズエレメント3の溶融体との濡れ性が基板4の上面に形成された温度ヒューズエレメント実装面Rの濡れ性よりも小さい濡れ性の材料であって、例えば、ガラスまたはフッ素樹脂等の材料から成る。
On the
実装面Rは、温度ヒューズエレメント3が溶断したときに、温度ヒューズエレメント3を構成する材料の溶融体が濡れやすくするためのものであって、被覆層9上に溶断した温度ヒューズエレメント3の一部が付着しにくくするものである。実装面Rは、実装面R上に溶断した温度ヒューズエレメント3を構成する材料の溶融体が濡れ、溶融体の表面張力作用により被覆層9上の温度ヒューズエレメント3を構成する材料の溶融体を吸収する作用により、被覆層9上に温度ヒューズエレメント3を構成する材料の溶融体が残存付着しにくくなり、温度ヒューズエレメント3の直下に位置する一対の電極層7間を電気的にオープンにすることができる。
The mounting surface R is for facilitating the wetting of the melt of the material constituting the
基板4の下面には、図2または図4に示すように、発熱抵抗体6が形成されている。発熱抵抗体6は、温度ヒューズエレメント3に発熱した温度を伝えて、温度ヒューズエレメント3を溶断するものである。発熱抵抗体6は、平面透視して温度ヒューズエレメント3と重なる領域であって、温度ヒューズエレメント3と基板4を介して設けられている。
A heating resistor 6 is formed on the lower surface of the
発熱抵抗体6は、一端が電極層7と接続され、他端が導電層8と接続される。発熱抵抗体6は、所要の発熱量を確保するための抵抗値を有しており、その抵抗値確保方法の例示として、そのパターン形状は基板4の下面にて何度も折れ曲がって形成されている。そして、発熱抵抗体6の幅は、電極層7および導電層8の幅よりも小さく設定されている。発熱抵抗体6の幅を電極層7および導電層8の幅よりも小さくすることで、発熱抵抗体6の電気抵抗を大きくし、発熱抵抗体6部分にて発生するジュール熱の制御を容易にすることができる。
The heating resistor 6 has one end connected to the
発熱抵抗体6には、抵抗温度ヒューズとともに回路に組込まれた異常検出器による回路の異常検出によって、導電層8を介して発熱抵抗体6に通電する。そして、発熱抵抗体6の電気抵抗が大きいために、発熱抵抗体6の温度が上昇する。さらに、その温度が、基板4を介して温度ヒューズエレメント3に伝わり、温度ヒューズエレメント3が所定温度以上になると溶断する。なお、発熱抵抗体6は、例えば、タングステンまたはプラチナ等の材料から成る。
The heating resistor 6 is energized to the heating resistor 6 through the
温度ヒューズエレメント3は、フラックス10で被覆されている。フラックス10は、熱伝導性の優れた材料であって、例えば、松脂をテレピン油に溶かしてペースト状にしたもの、あるいは塩化亜鉛等の材料から成る。フラックス10は、温度ヒューズエレメント3に発熱抵抗体6の温度を伝えやすくするものである。そして、発熱抵抗体6の温度と温度ヒューズエレメント3の温度差を小さくすることができる。
The
図5は、抵抗温度ヒューズ1と支持体11とを接続した状態を示す概観斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a state in which the
図5に示すように、抵抗温度ヒューズ1の基体5には、支持体11が形成されている。支持体11は、抵抗温度ヒューズ1を外部の回路に実装するときに、外部の回路と電気的に接続するものである。抵抗温度ヒューズ1を外部の回路に実装するときに、仮に、支持体11がなく抵抗温度ヒューズ1の基体5を半田等の接着材を介して外部の回路と接続しようとすると、接着材の溶融温度によっては、抵抗温度ヒューズ1の温度ヒューズエレメント3が溶断する虞がある。このようなケースにおいては、抵抗温度ヒューズ1に支持体11を設け、支持体11の下面を介して外部の回路と接続することにより、抵抗温度ヒューズの実装作業を容易にするとともに、実装後の抵抗温度ヒューズの作動信頼性を向上させ得る。
As shown in FIG. 5, a
支持体11には、例えば図5に示すように、貫通孔Hが形成されている。貫通孔Hは、支持体11の下面の高さ位置よりも高い箇所であって、抵抗温度ヒューズ1と支持体11との間に設けられている。支持体11の下面を半田等の接着材を介して外部の回路と接続
するときに、支持体11の下面の電気伝導性接合材の接合時の熱が抵抗温度ヒューズ1に伝わろうとする。支持体11と抵抗温度ヒューズ1との間に貫通孔Hが形成されていることにより、支持体11の下面から抵抗温度ヒューズ1に向かって伝わる熱の熱伝導断面積を小さくすることができ、抵抗温度ヒューズ1に熱を伝わりにくくすることができる。
For example, as shown in FIG. 5, a through hole H is formed in the
上述したように、本実施形態によれば、外部回路に組み込んだ抵抗温度ヒューズ1は、外部回路から伝わる熱が、基体5または支持体11を介して基板4に伝わるため、温度ヒューズエレメント3が外部回路の熱に起因して、溶断するのを抑制することができる。しいては、本実施形態に係る抵抗温度ヒューズ1は、環境温度の影響を受けにくくすることができ、発熱抵抗体6の温度に起因した温度によって、温度ヒューズエレメント3を溶断することができる。その結果、作動特性の向上に寄与することが可能な抵抗温度ヒューズパッケージおよび抵抗温度ヒューズを提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the resistance
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る抵抗温度ヒューズ1のうち、本実施形態に係る抵抗温度ヒューズ1と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described. Note that, in the
<変形例>
図6は、一変形例に係る抵抗温度ヒューズ1の概観を示す斜視図であって、基板4を複数層から構成したものである。また、図7は、図6のZ−Z’に沿った抵抗温度ヒューズ1の断面図であって、温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6との位置関係を示している。
<Modification>
FIG. 6 is a perspective view showing an overview of the resistance
上述した実施形態では、図1に示すように、基板4は、一層であるが、これに限られない。例えば、図6または図7に示すように、基板4を複数層から構成してもよい。基板4を複数層に形成することにより、温度ヒューズエレメント3を加熱する発熱抵抗体6を基板4の内部に設けることができ、発熱抵抗体6の温度が直接外部に向かって放散されにくくすることができる。また、基板4を複数層から構成し、その最上層の下面に発熱抵抗体6を形成することにより、発熱抵抗体6と温度ヒューズエレメント3との間の距離を短くすることができ、発熱抵抗体6の温度を温度ヒューズエレメント3に伝えやすくすることができる。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 1, the
図8は、一変形例に係る抵抗温度ヒューズ1の断面図であって、温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6との間に伝熱層12を介在させたものである。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a
上述した実施形態では、図2に示すように、温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6との間には基板4が介在されているのみの構成であったが、これに限られない。例えば、図8に示すように、温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6との間に、熱伝導率の優れた伝熱層12を設けても良い。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the
伝熱層12は、図8に示すように、温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6との間であって、平面透視して温度ヒューズエレメント3と発熱抵抗体6と重なる領域に設けられる。
As shown in FIG. 8, the
伝熱層12は、発熱抵抗体6から、発熱抵抗体6と伝熱層12の間に位置する基板4の一部を介して熱が伝わる。伝熱層12に伝わる熱は、伝熱層12から、伝熱層12と温度ヒューズエレメント3との間に位置する基板4の一部を介して熱が伝わる。伝熱層12は、発熱抵抗体6から熱が伝わりやすいように、例えば、銅またはタングステン等の熱伝導率の優れた材料、あるいはこれらの混合材料から成る。
In the
図9は、一変形例に係る抵抗温度ヒューズ1の断面図であって、基板4の下面であって、一対の基体5の間に温度ヒューズエレメント3を形成したものである。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a resistance
上述した実施形態では、図2に示すように、基板4の上面に温度ヒューズエレメント3を形成したが、これに限られない。例えば、図9に示すように、温度ヒューズエレメント3を基板4の下面に設ける。また、発熱抵抗体6を基板4の上面であって、平面透視して温度ヒューズエレメント3と重なる領域に設ける。
In the embodiment described above, the
温度ヒューズエレメント3を基板4の下面であって、一対の基体5の挟まる領域内に設けることで、抵抗温度ヒューズ1全体の厚みを小さくすることができ、抵抗温度ヒューズ1の小型化に寄与することができる。また、温度ヒューズエレメント3を一対の基体5の間に挟むように設けることで、フラックス10および温度ヒューズエレメント3が抵抗温度ヒューズの外面より低い位置に存在する事により、温度ヒューズエレメント3およびフラックス10を外部と接触しにくくすることができ、抵抗温度ヒューズの回路基板への搭載時や抵抗温度ヒューズ搭載後の回路基板の電子装置への実装時の取扱によるヒューズエレメント部への外力による影響を小さくすることができる。そして、温度ヒューズエレメント3およびフラックス10が基板4から剥離する虞を低減することができ、装置取付後の作動信頼性が向上する。さらに、温度ヒューズエレメント3を基板4の上面でなく、基板4の下面に設けることで、基板4の上方から基板4に伝わる熱が直接温度ヒューズエレメント3に伝わりにくくすることができ、温度ヒューズエレメント3が環境温度の影響を受けにくくすることができる。その結果、作動特性の優れた抵抗温度ヒューズ1を提供することができる。
By providing the
図10は、一変形例に係る抵抗温度ヒューズ1と支持体11とを接合した状態を示す斜視図であって、支持体11を平板としたものである。
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the
上述した実施形態では、図5に示すように、支持体11を基体5の下方に向かって延在したが、これに限られない。例えば、図10に示すように、支持体11を基板4に沿って平面方向に沿って延在させてもよい。支持体11の厚みを小さくすることで、抵抗温度ヒューズ1を外部の回路に組み込む自由度を向上させることができる。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, the
抵抗温度ヒューズ、電流ヒューズまたは温度ヒューズ等のヒューズ装置全般の課題として、ヒューズ装置を回路基板に実装するときに、ヒューズ装置に熱が加わり、ヒューズ装置が必要以上に高温になることがある。かかる場合は、ヒューズ装置の温度ヒューズエレメント等が溶断し、ヒューズ装置が製品として機能しなくなる虞がある。なお、ここでは、ヒューズ装置として称した場合は、ヒューズ装置に設けられる温度ヒューズエレメントまたは電流ヒューズエレメントのことをヒューズエレメントと総称する。 As a general problem of a fuse device such as a resistance temperature fuse, a current fuse, or a temperature fuse, when the fuse device is mounted on a circuit board, heat is applied to the fuse device, and the fuse device may be heated to an unnecessarily high temperature. In such a case, the temperature fuse element or the like of the fuse device may be melted and the fuse device may not function as a product. Here, when referred to as a fuse device, a temperature fuse element or a current fuse element provided in the fuse device is generically referred to as a fuse element.
そこで、回路基板に実装するヒューズ装置に支持体11を設けて、支持体11を回路基板と接続する。このとき、支持体11のヒューズ装置よりも外方に位置する端部であって、支持体11に形成した貫通孔Hよりも外側の端部を回路基板に実装するとよい。支持体11と回路基板とを直接接続することによって、実装時にヒューズ装置に伝わる熱を低減することができる。また、支持体11に貫通孔Hを設けることで、支持体11の一端から支持体11の他端にまで熱が伝わろうとするとき、貫通孔Hを避けて熱が伝わるため、貫通孔Hが支持体11の一端から支持体11の他端に熱が伝わるのを阻害する。このように、ヒューズ装置と支持体11とを備えたヒューズ実装構造体は、ヒューズエレメントを実装したヒューズ装置と、ヒューズ装置の下面に設けられ、ヒューズエレメントと重ならない領域に向けて平面方向に延在した貫通孔Hを有する支持体11とを備えた構造である。
Therefore, the
ヒューズ装置は、図10に示す例では、抵抗温度ヒューズ1と支持体11とを接合したものであったが、これに限られない。抵抗温度ヒューズ1に代えて、温度ヒューズと支持体11とを組み合わせた構造であってもよい。また、抵抗温度ヒューズ1に代えて、電流ヒューズと支持体とを組み合わせたものを用いた構造であってもよい。
In the example shown in FIG. 10, the fuse device is a device in which the
さらに、図10に示す抵抗温度ヒューズ1と支持体11との組み合わせた構造に加えて、温度ヒューズおよび電流ヒューズを追加した構造であってもよい。
Furthermore, in addition to the combined structure of the
温度ヒューズまたは電流ヒューズは、回路保護素子として用いるものであって、特定の回路に組み込むものである。そして、回路の異常発生時に、回路の動作を緊急停止させるものである。 A thermal fuse or a current fuse is used as a circuit protection element, and is incorporated in a specific circuit. Then, when a circuit abnormality occurs, the operation of the circuit is urgently stopped.
ここで、温度ヒューズとは、外部機器の異常な温度の影響を受けて、温度ヒューズエレメントが溶断することによって、回路の動作を緊急に停止させるものである。すなわち、温度ヒューズとは、外部の温度に応じて温度ヒューズエレメントが溶断されるものである。また、温度ヒューズとは、発熱抵抗体の加熱された温度によって、温度ヒューズエレメントが溶断するものではない。温度ヒューズは、基板4と、基板4に設けられた一対の基体5と、基板4に設けられ、平面透視して一対の基体5の挟まる領域に設けられた温度ヒューズエレメント3と、を備えている。
Here, the thermal fuse is an element that urgently stops the operation of the circuit when the thermal fuse element is blown under the influence of an abnormal temperature of an external device. That is, the thermal fuse is one in which the thermal fuse element is blown according to the external temperature. In addition, the thermal fuse does not melt the thermal fuse element due to the heated temperature of the heating resistor. The thermal fuse includes a
また、電流ヒューズとは、抵抗温度ヒューズから温度ヒューズエレメントおよび発熱抵抗体を除き、これらの温度ヒューズエレメントおよび発熱抵抗体に代えて、電流ヒューズエレメントを設けたものである。 The current fuse is obtained by removing the temperature fuse element and the heating resistor from the resistance temperature fuse and providing a current fuse element instead of the temperature fuse element and the heating resistor.
ここで、電流ヒューズは、電流ヒューズの電流ヒューズエレメントが、外部機器と電気的に接続されており、外部機器に過電流が流れて所定以上の電流値になると、電流ヒューズの電流ヒューズエレメントにも同じく過電流が流れて所定以上の電流値となる。そして、電流ヒューズエレメントが加熱して、電流ヒューズエレメントが溶断することで、外部機器の回路の動作を緊急停止させるものである。電流ヒューズは、基板4と、基板4に設けられた一対の基体5と、基板4に設けられ、平面透視して一対の基体4の挟まる領域に設けられた電流ヒューズエレメントと、を備えている。なお、ヒューズ装置に電流ヒューズを組み込んだ場合は、支持体11に別途電気を流す導電部材を接合することで、ヒューズ装置に所望の電流が流れるように設計してもよい。
Here, the current fuse element of the current fuse is electrically connected to an external device, and if an overcurrent flows through the external device and the current value exceeds a predetermined value, the current fuse element of the current fuse Similarly, an overcurrent flows and the current value becomes a predetermined value or more. Then, the current fuse element is heated and the current fuse element is blown, whereby the operation of the circuit of the external device is urgently stopped. The current fuse includes a
<抵抗温度ヒューズの製造方法>
ここで、図1に示す抵抗温度ヒューズ1および抵抗温度ヒューズパッケージ2の製造方法について説明する。
<Method of manufacturing resistance thermal fuse>
Here, a method of manufacturing the
先ず、基板4を準備する。基板4が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤、および溶剤等を添加混合して得た混合物よりグリーンシートを成型する。
First, the
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。 Moreover, a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a metal paste.
そして、グリーンシートの状態の基板4の上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って電極層7を形成する。また、同様にして、基板4の下面に対して、発熱抵抗体6を形成する。
Then, the
次に、一対の基体5を準備する。基板4と同様に、基体5用のグリーンシートを成形する。そして、基体5の下面、側面側上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って導電層8を形成する。
Next, a pair of base |
次に、準備した焼結前の基板4および基体5を接続させた状態で、約1600度の温度で焼成する。そして、基板5および枠体6を一体焼結する。一体焼結後の部材の、温度ヒューズエレメント搭載部、回路基板実装部および支持体の表面に所要のめっきを行う。ここでは、抵抗温度ヒューズについての個片製品の製法を述べたが、多数個取のシート形状による製造が量産性、コスト面からは好ましい。このようにして、抵抗温度ヒューズパッケージ2を作製することができる。
Next, baking is performed at a temperature of about 1600 degrees in a state where the
次に、基板4上の所定箇所に温度ヒューズエレメント3を実装する。そして、温度ヒューズエレメント3と電極層7とを電気的に接続する。また、基板4上に、温度ヒューズエレメント3を被覆するようにフラックス10を形成する。その結果、抵抗温度ヒューズ1を作製することができる。
Next, the
尚、多数個取のシート形状にて作成した抵抗温度ヒューズパッケージ2の個々の抵抗温度ヒューズに相当する部位の所定箇所に温度ヒューズエレメント3を実装した後に、温度ヒューズエレメント3を被覆するようにフラックス10を形成し、その後に多数個取シートを個片に分割することが量産性、コスト面からは好ましい。
In addition, after mounting the
1 抵抗温度ヒューズ
2 抵抗温度ヒューズパッケージ
3 温度ヒューズエレメント
4 基板
5 基体
6 発熱抵抗体
7 電極層
8 導電層
9 被覆層
10 フラックス
11 支持体
12 伝熱層
R 実装面
AS 空隙
H 貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板に設けられた一対の基体と、
前記基板に設けられ、平面透視して前記一対の基体の挟まる領域に設けられた温度ヒューズエレメントと、
前記基板に設けられ、平面透視して前記温度ヒューズエレメントと重なる領域であって前記温度ヒューズエレメントと間をあけて設けられた発熱抵抗体と、を備えたことを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 A substrate,
A pair of bases provided on the substrate;
A thermal fuse element provided in the substrate and provided in a region where the pair of bases are sandwiched in plan view;
A resistance thermal fuse, comprising: a heating resistor provided on the substrate and in a region that overlaps with the thermal fuse element as seen through a plane, and provided with a space between the thermal fuse element.
前記基板の上面に前記温度ヒューズエレメントが設けられ、前記基板の下面に前記発熱抵抗体が設けられたことを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 The resistance thermal fuse of claim 1,
A resistance thermal fuse, wherein the thermal fuse element is provided on an upper surface of the substrate, and the heating resistor is provided on a lower surface of the substrate.
前記基板の下面に前記温度ヒューズエレメントが設けられ、前記基板の上面に前記発熱抵抗体が設けられたことを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 The resistance thermal fuse of claim 1,
A resistance thermal fuse, wherein the thermal fuse element is provided on a lower surface of the substrate, and the heating resistor is provided on an upper surface of the substrate.
前記基板の上面に前記温度ヒューズエレメントが設けられ、前記基板の内部に前記発熱抵抗体が設けられたことを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 The resistance thermal fuse of claim 1,
A resistance thermal fuse, wherein the thermal fuse element is provided on an upper surface of the substrate, and the heating resistor is provided inside the substrate.
前記基板の下面に前記温度ヒューズエレメントが設けられ、前記基板の内部に前記発熱抵抗体が設けられたことを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 The resistance thermal fuse of claim 1,
A resistance thermal fuse, wherein the thermal fuse element is provided on a lower surface of the substrate, and the heating resistor is provided inside the substrate.
前記温度ヒューズエレメントと前記基板の前記温度ヒューズエレメントが実装される実装面との間には、溶融した前記温度ヒューズエレメントとの濡れ性が前記実装面の濡れ性よりも小さい被覆層が形成されていることを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 A resistance thermal fuse according to any one of claims 1 to 5,
Between the thermal fuse element and the mounting surface of the substrate on which the thermal fuse element is mounted, a coating layer having a wettability with the molten thermal fuse element smaller than the wettability of the mounting surface is formed. A resistance temperature fuse characterized by having
前記温度ヒューズエレメントは、フラックスで被覆されていることを特徴とする抵抗温度ヒューズ。 The resistance thermal fuse according to any one of claims 1 to 6,
The thermal fuse element is a resistance thermal fuse, wherein the thermal fuse element is covered with a flux.
前記基板に設けられた一対の基体と、
前記基板に設けられ、平面透視して前記実装面と重なる領域であって前記実装面と間をあけて設けられた発熱抵抗体と、を備えたことを特徴とする抵抗温度ヒューズパッケージ。 A substrate having a mounting surface on which the thermal fuse element is mounted;
A pair of bases provided on the substrate;
A resistance thermal fuse package, comprising: a heating resistor provided on the substrate and in a region that overlaps with the mounting surface as seen through a plane, and is provided with a gap from the mounting surface.
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