JP2011222440A - Current fuse and package of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current fuse and a current fuse package which can contribute to improve operation characteristics.SOLUTION: The current fuse includes a circuit board, a pair of electrodes mounted on the circuit board, and a thermal fuse element mounted on the circuit board whose one end is to be connected to one of the pair of electrodes and the other end is to be connected to the other of the pair of electrodes. The circuit board is provided with a pair of protrusion portions whose upper surface is protruded upward, and the thermal fuse element is arranged to block in between the pair of protrusion portions.

Description

本発明は、電流ヒューズ、並びに電流ヒューズパッケージに関する。   The present invention relates to a current fuse and a current fuse package.

近年、電流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)。電流ヒューズは、基板上に設けられる温度ヒューズエレメントの溶断する温度を制御する必要がある。   In recent years, development for improving the operating characteristics of current fuses has been advanced (see, for example, Patent Document 1). The current fuse needs to control the melting temperature of the thermal fuse element provided on the substrate.

特開2004−14224号公報JP 2004-14224 A

電流ヒューズの開発において、温度ヒューズエレメントの溶断する温度を所望の温度に近づける技術が求められている。   In the development of current fuses, there is a need for a technique for bringing the temperature at which the thermal fuse element melts close to a desired temperature.

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電流ヒューズ、並びに電流ヒューズパッケージを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a current fuse and a current fuse package that can contribute to an improvement in operating characteristics.

本発明の一実施形態に係る電流ヒューズは、基板と、前記基板上に設けられる一対の電極と、前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントと、を備えた電流ヒューズであって、前記基板は、上面が上方に突出する一対の凸部が設けられており、前記一対の凸部間を塞ぐように前記温度ヒューズエレメントが配設されることを特徴とする。   A current fuse according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a pair of electrodes provided on the substrate, and provided on the substrate, one end connected to one of the pair of electrodes and the other end A thermal fuse element connected to the other of the pair of electrodes, wherein the substrate is provided with a pair of protrusions whose upper surfaces protrude upward, and between the pair of protrusions The thermal fuse element is disposed so as to close the gap.

本発明の一実施形態に係る電流ヒューズは、基板と、前記基板上に設けられる一対の電極と、前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントと、を備えた電流ヒューズであって、前記基板は、前記一対の電極の間に凹部が設けられるとともに、さらに、前記凹部には、前記一対の電極の一方から他方にかけて溝部が設けられており、前記溝部を塞ぐように前記温度ヒューズエレメントが配設されることを特徴とする。   A current fuse according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a pair of electrodes provided on the substrate, and provided on the substrate, one end connected to one of the pair of electrodes and the other end A thermal fuse element connected to the other of the pair of electrodes, wherein the substrate has a recess provided between the pair of electrodes, and the recess further includes the pair of electrodes. A groove is provided from one of the electrodes to the other, and the thermal fuse element is disposed so as to close the groove.

本発明の一実施形態に係る電流ヒューズパッケージは、基板と、前記基板上に設けられる一対の電極と、前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントを実装する実装面と、を備えた電流ヒューズパッケージであって、前記基板は、上面が上方に突出する一対の凸部が設けられており、前記一対の凸部間に前記実装面が位置することを特徴とする。   A current fuse package according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a pair of electrodes provided on the substrate, and provided on the substrate, one end of which is connected to one of the pair of electrodes and the other end A mounting surface for mounting a thermal fuse element connected to the other of the pair of electrodes, and the substrate is provided with a pair of protrusions whose upper surfaces protrude upward The mounting surface is located between the pair of convex portions.

本発明の一実施形態に係る電流ヒューズパッケージは、基板と、前記基板上に設けられる一対の電極と、前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントを実装する実装面と、を備えた電流ヒューズパッケージであって、前記基板は、前記一対の電極の間に凹部が設けられるとともに、さらに、前記凹部には、前記一対の電極の一方から他方にかけて溝部が設けられており、前記溝部に前記実装面が位置することを特徴とする。   A current fuse package according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a pair of electrodes provided on the substrate, and provided on the substrate, one end of which is connected to one of the pair of electrodes and the other end A mounting surface for mounting a thermal fuse element connected to the other of the pair of electrodes, and the substrate is provided with a recess between the pair of electrodes, and The recess is provided with a groove from one to the other of the pair of electrodes, and the mounting surface is located in the groove.

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電流ヒューズ、並びに電流ヒューズパッケージを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the current fuse which can contribute to the improvement of an operating characteristic, and a current fuse package can be provided.

本実施形態に係る電流ヒューズの概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the current fuse which concerns on this embodiment. 図1の電流ヒューズからフラックスを取り除いた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the flux from the current fuse of FIG. 図1の電流ヒューズからフラックス及び温度ヒューズエレメントを取り除いた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the flux and the thermal fuse element from the current fuse of FIG. 図3のX−X’に沿った電流ヒューズの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the current fuse taken along X-X ′ in FIG. 3. 図3のY−Y’に沿った電流ヒューズの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the current fuse taken along Y-Y ′ in FIG. 3. 発熱抵抗体の概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the general appearance of a heating resistor. 一変形例に係る電流ヒューズの概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the current fuse which concerns on one modification. 図7のZ−Z’に沿った電流ヒューズの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the current fuse taken along Z-Z ′ in FIG. 7.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電流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 current 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.

<電流ヒューズの構成>
本実施形態の電流ヒューズは、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、電流ヒューズに過電流が流れ、その熱に起因して電流ヒューズの温度ヒューズエレメントが溶断することで、回路の動作を緊急停止させるものである。
<Configuration of current fuse>
The current fuse of this embodiment is used as a circuit protection element, and is incorporated in a specific circuit together with an abnormality detector. When an abnormality occurs in the circuit, an overcurrent flows through the current fuse, and the temperature fuse element of the current fuse is blown due to the heat, thereby urgently stopping the operation of the circuit.

本実施形態に係る抵抗温度ヒューズ1は、基板2と、基板2上に設けられる一対の電極3と、基板2上に設けられ、一端が一対の電極3の一方と接続されるとともに、他端が一対の電極3の他方と接続される温度ヒューズエレメント4と、を備えている。   A resistance temperature fuse 1 according to the present embodiment is provided on a substrate 2, a pair of electrodes 3 provided on the substrate 2, and one end of one end connected to one of the pair of electrodes 3. Includes a thermal fuse element 4 connected to the other of the pair of electrodes 3.

また、本実施形態に係る電流ヒューズパッケージは、抵抗温度ヒューズ1から温度ヒューズエレメント4を取り除いたものである。なお、基板2には、温度ヒューズエレメント4を実装する実装面Rが設けられており、実装面Rは、基板2の上面が上方に突出する一対の凸部2A間に設けられる。   In addition, the current fuse package according to the present embodiment is obtained by removing the thermal fuse element 4 from the resistance thermal fuse 1. The substrate 2 is provided with a mounting surface R on which the thermal fuse element 4 is mounted. The mounting surface R is provided between a pair of convex portions 2A from which the upper surface of the substrate 2 protrudes upward.

基板2は、その上面が上方に突出する一対の凸部2Aを有する。基板2は、平面視したときに矩形状に設定されている。基板2は、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナ、ムライト又は窒化アルミ等のセラミック材料、或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2の凸部2Aの上面から基板2の下面までの厚みは、例えば、0.1mm以上3mm以下に設定されている。また、基板2の凸部2Aのみの厚みは、例えば0.05mm以上1mm以下に設定されている。さらに、基板2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 substrate 2 has a pair of convex portions 2A whose upper surfaces protrude upward. The board | substrate 2 is set to the rectangular shape when planarly viewed. The substrate 2 is an insulating substrate and is made of, for example, a ceramic material such as alumina, mullite, or aluminum nitride, or a glass ceramic material. Or it consists of a composite material which mixed several materials among these materials. In addition, the thickness from the upper surface of the convex part 2A of the substrate 2 to the lower surface of the substrate 2 is set to 0.1 mm or more and 3 mm or less, for example. Moreover, the thickness of only the convex part 2A of the board | substrate 2 is set to 0.05 mm or more and 1 mm or less, for example. Furthermore, the thermal conductivity of the board | substrate 2 is set to 14 W / m * K or more and 200 W / m * K or less, for example.

一対の凸部2Aは、それぞれ矩形状に設定されている。そして、一対の凸部2Aは、基板2上に並んで配列されており、両者の間は一定になるように配置されている。ここで、両者の間が一定とは、平面視したときに、一対の凸部2Aの一方の内壁面から一対の凸部2Aの他方の内壁面までの間の長さが、例えば2.0mm以上3.0mm以下に設定されており、誤差が0.05mm以下になっている状態をいう。   Each of the pair of convex portions 2A is set in a rectangular shape. And a pair of convex part 2A is arranged along with the board | substrate 2, and is arrange | positioned so that it may become fixed between both. Here, when the distance between the two is constant, the length from one inner wall surface of the pair of convex portions 2A to the other inner wall surface of the pair of convex portions 2A is, for example, 2.0 mm when viewed in plan. The state is set to 3.0 mm or less and the error is 0.05 mm or less.

また、一対の凸部2Aで挟まれる領域の深さは、一定の深さに設定されている。ここで、一定の深さに設定されているとは、凸部2Aの上面の高さ位置から、一対の凸部2Aで挟まる領域の高さ位置までが、例えば0.1mm以上1.0mm以下に設定されており、誤差が0.05mm以下になっている状態をいう。   Moreover, the depth of the area | region pinched | interposed by a pair of convex part 2A is set to the fixed depth. Here, the constant depth is set, for example, from a height position of the upper surface of the convex portion 2A to a height position of a region sandwiched between the pair of convex portions 2A, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. And the error is 0.05 mm or less.

基板2の上面には、温度ヒューズエレメント4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一対の電極層3が形成されている。また、一対の電極層3は、基板2の上面の上方に突出している領域には形成されない。   A pair of electrode layers 3 that are electrically connected to the thermal fuse element when the thermal fuse element 4 is mounted are formed on the upper surface of the substrate 2. Further, the pair of electrode layers 3 is not formed in a region protruding above the upper surface of the substrate 2.

また、一対の電極層3のそれぞれの一部は、基板2の上面から基板2の側面を介して基板2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3は、温度ヒューズエレメント4が溶断したときに、一対の電極層3が電気的にオープンになるように形成されている。   A part of each of the pair of electrode layers 3 is formed from the upper surface of the substrate 2 to the lower surface of the substrate 2 via the side surface of the substrate 2. In the present embodiment, the electrode layer 3 is formed so that the pair of electrode layers 3 are electrically opened when the thermal fuse element 4 is melted.

電極層3は、例えば、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀、金又はアルミニウム等の金属材料、或いはそれらの合金、或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、或いはそれらの材料の複合層からなる。   The electrode layer 3 is, for example, a metal material such as tungsten, molybdenum, nickel, copper, silver, gold or aluminum, or an alloy thereof, or a composite material obtained by mixing a plurality of these materials, or a material thereof. It consists of a composite layer.

電極層3の一部3Aは、図4に示すように、温度ヒューズエレメント4が設けられる領域にまで延在されている。電極層3の一部3Aの幅は、一対の凸部2Aの一方の内壁面から一対の凸部2Aの他方の内壁面までの間の長さに対応している。当該幅の長さは、例えば0.5mm以上1.0mm以下に設定されている。   As shown in FIG. 4, a part 3 </ b> A of the electrode layer 3 extends to a region where the thermal fuse element 4 is provided. The width of the part 3A of the electrode layer 3 corresponds to the length from one inner wall surface of the pair of convex portions 2A to the other inner wall surface of the pair of convex portions 2A. The length of the width is set to, for example, 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

また、電極層3の一部3Aの幅は、一対の凸部2A間以外に設けられる電極層3の幅よりも小さく設定されている。電流ヒューズ1は、一対の電極層3同士の間には、温度ヒューズエレメント4を介して電流が流れる。一対の電極層3同士の間に電流が流れるときに、電極層3の幅が小さい箇所に流れるときに、当該箇所は電気抵抗値が大きいため、電流の一部が熱に変換されて発熱する。その結果、一対の凸部2A間にて、発熱量を多くし、温度ヒューズエレメント4を溶断しやすくすることができる。   The width of the part 3A of the electrode layer 3 is set to be smaller than the width of the electrode layer 3 provided other than between the pair of convex portions 2A. In the current fuse 1, a current flows between the pair of electrode layers 3 through the temperature fuse element 4. When a current flows between the pair of electrode layers 3, when the current flows in a portion where the width of the electrode layer 3 is small, the portion has a large electric resistance value, so a part of the current is converted into heat and generates heat. . As a result, the amount of heat generated can be increased between the pair of convex portions 2A, and the thermal fuse element 4 can be easily melted.

また、温度ヒューズエレメント4が設けられる領域には、一端が一対の電極3の一方と接続され、他端が一対の電極3の他方と間を空けて配置される発熱抵抗体5が設けられている。なお、図6は、発熱抵抗体5の概観斜視図である。   Further, in the region where the thermal fuse element 4 is provided, a heating resistor 5 is provided, one end of which is connected to one of the pair of electrodes 3 and the other end is spaced from the other of the pair of electrodes 3. Yes. FIG. 6 is a schematic perspective view of the heating resistor 5.

温度ヒューズエレメント4に発熱した温度を伝えて、温度ヒューズエレメント4を溶断するものである。発熱抵抗体5は、平面透視して温度ヒューズエレメント4と重なる領域であって、温度ヒューズエレメント4と基板2の上面との間に設けられている。   The temperature fuse element 4 is transmitted to the temperature fuse element 4 to melt the temperature fuse element 4. The heating resistor 5 is an area that overlaps the thermal fuse element 4 in a plan view, and is provided between the thermal fuse element 4 and the upper surface of the substrate 2.

発熱抵抗体5は、一端が一対の電極層3の一方と接続され、他端が一対の電極層3と間を開けて設けられている。発熱抵抗体5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一対の凸部2Aの間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5の幅は、一対の凸部2Aの間に形成される電極層3の一部3Aの幅よりも小さく設定されている。発熱抵抗体5の幅を電極層3の一部3Aの幅よりも小さくすることで、発熱抵抗体5の電気抵抗を大きくし、発熱抵抗体5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 5 is provided with one end connected to one of the pair of electrode layers 3 and the other end spaced from the pair of electrode layers 3. The heating resistor 5 has a resistance value for securing a required heat generation amount. As an example of the resistance value securing method, the pattern shape is bent many times between the pair of convex portions 2A. Is formed. The width of the heating resistor 5 is set to be smaller than the width of the part 3A of the electrode layer 3 formed between the pair of convex portions 2A. By making the width of the heating resistor 5 smaller than the width of the part 3A of the electrode layer 3, the electrical resistance of the heating resistor 5 is increased, and the control of the Joule heat generated in the heating resistor 5 portion can be easily performed. can do.

発熱抵抗体5には、電流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、電極層3を介して発熱抵抗体5に通電する。そして、発熱抵抗体5の電気抵抗が大きいために、発熱抵抗体5の温度が上昇する。さらに、その温度が、温度ヒューズエレメント4に伝わり、温度ヒューズエレメント4が所定温度以上になると溶断する。なお、発熱抵抗体5は、例えば、タングステン又はプラチナ等の材料から成る。   The heating resistor 5 is energized to the heating resistor 5 via the electrode layer 3 by detecting an abnormality of the circuit by an abnormality detector incorporated in the circuit together with the current fuse. And since the electrical resistance of the heating resistor 5 is large, the temperature of the heating resistor 5 rises. Further, the temperature is transmitted to the thermal fuse element 4 and blown when the thermal fuse element 4 reaches a predetermined temperature or higher. The heating resistor 5 is made of a material such as tungsten or platinum, for example.

温度ヒューズエレメント4は、基板の上面が上方に突出する一対の凸部2A間を塞ぐように配設される。温度ヒューズエレメント4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4は、例えば、インジウム、ビスマス又は錫等の低融点導電材料、或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4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。   The thermal fuse element 4 is disposed so as to block between the pair of convex portions 2A whose upper surface protrudes upward. The thermal fuse element 4 is blown when the temperature exceeds a specific temperature. The thermal fuse element 4 is made of, for example, a low melting point conductive material such as indium, bismuth or tin, or a mixed material thereof. Further, the melting point at which the thermal fuse element 4 is melted is set to 80 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, for example.

温度ヒューズエレメント4は、両端が一対の電極層3と電気的に接続される。また、温度ヒューズエレメント4の一部は、発熱抵抗体5と電気的に接続される。温度ヒューズエレメント4は、平面視して矩形状に形成される。また、温度ヒューズエレメント4は、一対の凸部2Aの間から食み出さないように設けられている。その結果、温度ヒューズエレメント4の厚みを所定の厚みに調整することができる。なお、温度ヒューズエレメント4の厚みは、例えば0.1mm以上1.0mm以下に設定される。   Both ends of the thermal fuse element 4 are electrically connected to the pair of electrode layers 3. A part of the thermal fuse element 4 is electrically connected to the heating resistor 5. The thermal fuse element 4 is formed in a rectangular shape in plan view. The thermal fuse element 4 is provided so as not to protrude from between the pair of convex portions 2A. As a result, the thickness of the thermal fuse element 4 can be adjusted to a predetermined thickness. In addition, the thickness of the thermal fuse element 4 is set to 0.1 mm or more and 1.0 mm or less, for example.

また、温度ヒューズエレメント4が配設されている箇所は、平面視して一対の凸部2Aの一方の内壁面と一対の凸部2Aの他方の内壁面との間の長さを一定に調整されている。そして、温度ヒューズエレメント4は、直方体になるように設定される。その結果、平面視したときの温度ヒューズエレメント4の幅を所定の幅に調整することができる。なお、温度ヒューズエレメント4の幅は、例えば0.5mm以上1.0mm以下に設定される。   Further, in the place where the thermal fuse element 4 is disposed, the length between one inner wall surface of the pair of convex portions 2A and the other inner wall surface of the pair of convex portions 2A is adjusted to be constant in plan view. Has been. The temperature fuse element 4 is set to be a rectangular parallelepiped. As a result, the width of the thermal fuse element 4 when viewed in plan can be adjusted to a predetermined width. The width of the thermal fuse element 4 is set to 0.5 mm or more and 1.0 mm or less, for example.

一対の電極層3間に、温度ヒューズエレメント4を介して電流が流れるが、温度ヒューズエレメント4の形状を直方体になるように調整したことで、温度ヒューズエレメント4に流れる電流のばらつきを抑制することができる。そして、温度ヒューズエレメント4の形状を調整することで、温度ヒューズエレメント4の熱容量を、温度ヒューズエレメント4の一端から他端までの間で一定値に近づけることができる。   A current flows between the pair of electrode layers 3 through the thermal fuse element 4, but by adjusting the shape of the thermal fuse element 4 to be a rectangular parallelepiped, variation in the current flowing through the thermal fuse element 4 is suppressed. Can do. Then, by adjusting the shape of the thermal fuse element 4, the heat capacity of the thermal fuse element 4 can be made close to a constant value between one end and the other end of the thermal fuse element 4.

温度ヒューズエレメント4の単位面積あたりの熱容量を一定値に近づけ、単位面積あたりの熱容量のばらつきを低減することができる。その結果、温度ヒューズエレメント4に電流が流れ、その電流に基づいて発生する熱が、温度ヒューズエレメント4に一様に伝わるようにすることができる。   The heat capacity per unit area of the thermal fuse element 4 can be made close to a constant value, and variations in the heat capacity per unit area can be reduced. As a result, a current flows through the thermal fuse element 4, and heat generated based on the current can be uniformly transmitted to the thermal fuse element 4.

仮に、温度ヒューズエレメント4の単位面積あたりの熱容量が、温度ヒューズエレメント4内で大きく異なる場合は、熱容量の小さい箇所では温度上昇が大きくなるため、温度ヒューズエレメント4の特定箇所に熱が集中しやすくなる。温度ヒューズエレメント4は、熱が集中する箇所は、温度ヒューズエレメント4が溶け出し、その箇所を中心に温度ヒューズエレメント4が溶断する。そのため、温度ヒューズ1を組み込んだ外部回路が、正常に動作している状態であっても、温度ヒューズエレメント4が溶断し、外部回路が誤って誤動作を起こす虞がある。   If the thermal capacities per unit area of the thermal fuse element 4 are greatly different in the thermal fuse element 4, the temperature rises at a location where the thermal capacity is small, so that heat tends to concentrate on a specific location on the thermal fuse element 4. Become. In the thermal fuse element 4, the thermal fuse element 4 is melted out at a location where heat is concentrated, and the thermal fuse element 4 is melted around the location. For this reason, even if the external circuit incorporating the thermal fuse 1 is operating normally, the thermal fuse element 4 may be melted and the external circuit may malfunction.

そこで、温度ヒューズエレメント4内に電流集中が起き難いように、温度ヒューズエレメント4の形状を矩形状にする。そして、温度ヒューズエレメント4の単位面積あたりの熱容量を一定にし、温度ヒューズエレメント4の特定箇所に熱が集中するのを抑制することができる。   Therefore, the shape of the thermal fuse element 4 is made rectangular so that current concentration does not easily occur in the thermal fuse element 4. And the heat capacity per unit area of the thermal fuse element 4 can be made constant, and it can suppress that heat concentrates on the specific location of the thermal fuse element 4. FIG.

温度ヒューズエレメント4は、フラックス6で被覆されている。フラックス6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、或いは塩化亜鉛等の材料から成る。フラックス6は、温度ヒューズエレメント4に発熱抵抗体5の温度を伝えやすくするものである。そして、発熱抵抗体5の温度と温度ヒューズエレメント4の温度差を小さくすることができる。   The thermal fuse element 4 is covered with a flux 6. The flux 6 is a material having excellent thermal conductivity, and is made of, for example, a material obtained by dissolving pine resin in turpentine oil to form a paste, or a material such as zinc chloride. The flux 6 makes it easy to transmit the temperature of the heating resistor 5 to the thermal fuse element 4. Then, the temperature difference between the temperature of the heating resistor 5 and the temperature fuse element 4 can be reduced.

温度ヒューズエレメントは、厚みが略一定に形成されないと、厚みが薄い箇所が溶断しやすくなる。また、温度ヒューズエレメントは、幅が略一定に形成されないと、幅が小さい箇所が溶断しやすくなる。そのため、電流ヒューズ1に設けられる温度ヒューズエレメント4の形状を直方体に設定し、厚み及び幅を略一定に近づけるようにする。本実施形態では、一対の凸部2A同士の間を所望する形状に設定し、この一対の凸部2A同士の間に、温度ヒューズエレメント4を充填固化することで、直方体の温度ヒューズエレメント4を形成することができる。その結果、発熱抵抗体5から温度ヒューズエレメント4に伝わる熱が、温度ヒューズエレメント4に略均一に伝わるように設定することで、温度ヒューズエレメント4の単位面積あたりの熱容量の差異を低減し、温度ヒューズエレメント4に熱が集中するのを抑制することができる。   If the thickness of the thermal fuse element is not formed to be substantially constant, a portion having a small thickness is likely to be melted. Moreover, if the width | variety of a thermal fuse element is not formed substantially constant, the location where a width | variety is small will become easy to melt | fuse. Therefore, the shape of the thermal fuse element 4 provided in the current fuse 1 is set to a rectangular parallelepiped so that the thickness and width are made substantially constant. In the present embodiment, a desired shape is set between the pair of convex portions 2A, and the thermal fuse element 4 is filled and solidified between the pair of convex portions 2A so that the rectangular thermal fuse element 4 is formed. Can be formed. As a result, by setting the heat transmitted from the heating resistor 5 to the thermal fuse element 4 to be transmitted to the thermal fuse element 4 substantially uniformly, the difference in the heat capacity per unit area of the thermal fuse element 4 is reduced, and the temperature Concentration of heat on the fuse element 4 can be suppressed.

上述したように、本実施形態によれば、機器に組み込んだ電流ヒューズ1は、温度ヒューズエレメント4の特定箇所に熱が集中するのを抑制することで、温度ヒューズエレメント4の溶断特性を良好にすることができる。その結果、所望する温度で温度ヒューズエレメント4を溶断することができ、電流ヒューズ1の作動特性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the current fuse 1 incorporated in a device suppresses the concentration of heat at a specific location of the thermal fuse element 4, thereby improving the fusing characteristics of the thermal fuse element 4. can do. As a result, the thermal fuse element 4 can be blown at a desired temperature, and the operating characteristics of the current fuse 1 can be improved.

また、本実施形態では、一対の凸部2Aの間に温度ヒューズエレメント4を設けているため、温度ヒューズエレメント4が溶断した材料が、一以の凸部2Aの間から電極層3上に漏れ出して、電極層3上にて再度固化するように調整することができる。ここで、電極層3上にて漏れ出した温度ヒューズエレメント4が固化するのは、発熱抵抗体5が存在する一対の凸部2A内の領域に比べて、一対の凸部2A外の領域の方が、低温であるため固化しやすい。その結果、溶け出した温度ヒューズエレメント4が、外部機器に被着するのを抑制することができ、外部機器の誤作動の虞を低減することができる。   In this embodiment, since the thermal fuse element 4 is provided between the pair of convex portions 2A, the material melted by the thermal fuse element 4 leaks onto the electrode layer 3 from between the one or more convex portions 2A. And can be adjusted so that it solidifies again on the electrode layer 3. Here, the leaked thermal fuse element 4 on the electrode layer 3 is solidified in a region outside the pair of convex portions 2A as compared with a region in the pair of convex portions 2A where the heating resistor 5 exists. However, it is easier to solidify because of its low temperature. As a result, the melted temperature fuse element 4 can be prevented from adhering to the external device, and the possibility of malfunction of the external device can be reduced.

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電流ヒューズのうち、本実施形態に係る電流ヒューズ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, among the current fuses according to the modified example of the present embodiment, portions similar to those of the current fuse according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

<変形例>
図7は、一変形例に係る電流ヒューズの概観斜視図である。図7では、電流ヒューズからフラックスを取り除いた状態を示している。また、図8は、図7のZ−Z’に沿った電流ヒューズの断面図である。
<Modification>
FIG. 7 is a schematic perspective view of a current fuse according to a modification. FIG. 7 shows a state where the flux is removed from the current fuse. FIG. 8 is a cross-sectional view of the current fuse taken along the line ZZ ′ of FIG.

上述した実施形態では、基板2に設けられる一対の凸部2Aの間を塞ぐように温度ヒューズエレメント4が配設されていたが、これに限られない。   In the above-described embodiment, the thermal fuse element 4 is disposed so as to block between the pair of convex portions 2 </ b> A provided on the substrate 2, but is not limited thereto.

一変形例に係る電流ヒューズ1は、基板2は、一対の電極3の間に凹部2Bが設けられるとともに、さらに、凹部2Bには、一対の電極3の一方から他方にかけて溝部2BXが設けられている。そして、温度ヒューズエレメント4は、溝部2BXを塞ぐように配設される。   In the current fuse 1 according to a modification, the substrate 2 is provided with a recess 2B between a pair of electrodes 3, and the recess 2B is provided with a groove 2BX from one of the pair of electrodes 3 to the other. Yes. And the thermal fuse element 4 is arrange | positioned so that the groove part 2BX may be plugged up.

凹部2Bは、一対の電極3の一方の内壁面から一対の電極3の他方の内壁面にかけて設けられている。   The recess 2 </ b> B is provided from one inner wall surface of the pair of electrodes 3 to the other inner wall surface of the pair of electrodes 3.

凹部2Bは、溝部2BXの箇所を除けば、矩形状に設定されている。そして、平面視したときに、一対の電極層3一方の内壁面から一対の電極層3の他方の内壁面までの間の長さが、例えば2.0mm以上3.0mm以下に設定されており、誤差が0.05mm以下になっている状態をいう。   The recess 2B is set in a rectangular shape except for the portion of the groove 2BX. When viewed in plan, the length from one inner wall surface of the pair of electrode layers 3 to the other inner wall surface of the pair of electrode layers 3 is set to, for example, 2.0 mm or more and 3.0 mm or less. The state where the error is 0.05 mm or less.

また、凹部2Bの深さは、溝部2BXの箇所を除けば一定の深さに設定されている。ここで、一定の深さに設定されているとは、電極層3の上面の高さ位置から、凹部2Bの底面の高さ位置までが、例えば0.1mm以上1.0mm以下に設定されており、誤差が0.05mm以下になっている状態をいう。   Further, the depth of the recess 2B is set to a constant depth except for the location of the groove 2BX. Here, the constant depth is set such that the height from the top surface of the electrode layer 3 to the bottom surface of the recess 2B is set to, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. It means a state where the error is 0.05 mm or less.

溝部2BXは、凹部2Bの底面の一部に形成されている。溝部2BXは、平面視して、一対の電極層3の一方の内壁面から一対の電極層3の他方の内壁面にかけて、連続して形成されている。なお、溝部2BXの深さは、凹部2Bの溝部2BXが設けられていない領域の高さ位置から、溝部2BXの底面の高さ位置までの長さであって、例えば0.1mm以上1.0mm以下に設定されている。   The groove 2BX is formed in a part of the bottom surface of the recess 2B. The groove 2BX is continuously formed from one inner wall surface of the pair of electrode layers 3 to the other inner wall surface of the pair of electrode layers 3 in plan view. The depth of the groove 2BX is the length from the height position of the region where the groove 2BX of the recess 2B is not provided to the height position of the bottom surface of the groove 2BX, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm. It is set as follows.

本変形例の温度ヒューズは、温度ヒューズエレメント4が設けられる領域を、電極層3が形成される領域の高さ位置よりも低くなるように設定することで、電流ヒューズ全体の厚みを小さくすることができ、装置全体の小型化に寄与することができる。   In the thermal fuse of this modification, the thickness of the entire current fuse is reduced by setting the region in which the thermal fuse element 4 is provided to be lower than the height position of the region in which the electrode layer 3 is formed. Can contribute to downsizing of the entire apparatus.

<電流ヒューズの製造方法>
ここで、図1に示す電流ヒューズ1の製造方法について説明する。
<Current fuse manufacturing method>
Here, a method of manufacturing the current fuse 1 shown in FIG. 1 will be described.

先ず、基板2を準備する。基板2を構成する材料が、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、酸化マグネシウム及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を得る。   First, the substrate 2 is prepared. When the material constituting the substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an organic binder, a plasticizer, a solvent, and the like are added to and mixed with raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide and calcium oxide. The resulting mixture is obtained.

そして、基板2の型枠内に、混合物を充填し、型枠から基板2の未焼結体を取り出す。なお、予め、基板2の型枠を、一対の凸部2Aを有する基板2の形状にすることで、基板2を成型して作製することができる。   And the mixture is filled in the mold of the substrate 2, and the green body of the substrate 2 is taken out from the mold. In addition, the board | substrate 2 can be shape | molded and produced by making the formwork of the board | substrate 2 into the shape of the board | substrate 2 which has a pair of convex part 2A previously.

また、ニッケル又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、可塑剤又は溶剤等を添加混合して高融点金属ペーストを得る。そして、未焼結の状態の基板2の上面に対して、高融点金属ペーストを塗って、一対の電極層3をパターニングする。さらに、基板2の側面及び基板2の下面に対して、金属ペーストを塗って、電極層3をパターニングすることができる。   Moreover, a high melting point metal powder such as nickel 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 high melting point metal paste. Then, a refractory metal paste is applied to the upper surface of the unsintered substrate 2 to pattern the pair of electrode layers 3. Furthermore, the electrode layer 3 can be patterned by applying a metal paste to the side surface of the substrate 2 and the lower surface of the substrate 2.

また、タングステン又はプラチナ等の高抵抗金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤又は溶剤等を添加混合して高抵抗金属ペーストを得る。基板2の一対の凸部2Aの間の所定箇所に、高抵抗金属ペーストを塗って、発熱抵抗体5をパターニングする。   Moreover, a high resistance metal powder such as tungsten or platinum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a high resistance metal paste. A high resistance metal paste is applied to a predetermined portion between the pair of convex portions 2A of the substrate 2 to pattern the heating resistor 5.

次に、電極層3及び発熱抵抗体5をパターニングした基板2を、約1600度の温度で焼成する。さらに、焼成後の基板2の上面であって、一対の凸部2Aで挟まれる領域に、例えばスクリーン印刷法を用いて、半田ペーストからなる温度ヒューズエレメント4を充填する。ここで、半田ペーストは、低融点導電材料から構成される。また、温度ヒューズエレメント4は、プリフォーム成形された薄膜を、一対の凸部2Aに埋め込んで作成してもよい。   Next, the substrate 2 on which the electrode layer 3 and the heating resistor 5 are patterned is baked at a temperature of about 1600 degrees. Further, the thermal fuse element 4 made of solder paste is filled in the area between the pair of convex portions 2A on the upper surface of the substrate 2 after firing, for example, using a screen printing method. Here, the solder paste is composed of a low melting point conductive material. The thermal fuse element 4 may be formed by embedding a preform-formed thin film in the pair of convex portions 2A.

そして、温度ヒューズエレメント4と電極層3とを電気的に接続する。また、基板2上に、温度ヒューズエレメント4を被覆するようにフラックス6を形成する。このようにして、電流ヒューズ1を作製することができる。なお、一変形例に係る電流ヒューズについても、本製造方法を用いて作製することができる。   Then, the thermal fuse element 4 and the electrode layer 3 are electrically connected. Further, a flux 6 is formed on the substrate 2 so as to cover the thermal fuse element 4. In this way, the current fuse 1 can be manufactured. Note that a current fuse according to one modification can also be manufactured by using this manufacturing method.

1 電流ヒューズ
2 基板
2A 凸部
3 電極
4 温度ヒューズエレメント
5 発熱抵抗体
6 フラックス
1 Current fuse 2 Substrate 2A Convex 3 Electrode 4 Thermal fuse element 5 Heating resistor 6 Flux

Claims (7)

基板と、
前記基板上に設けられる一対の電極と、
前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントと、を備えた電流ヒューズであって、
前記基板は、上面が上方に突出する一対の凸部が設けられており、前記一対の凸部間を塞ぐように前記温度ヒューズエレメントが配設されることを特徴とする電流ヒューズ。
A substrate,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A thermal fuse element provided on the substrate and having one end connected to one of the pair of electrodes and the other end connected to the other of the pair of electrodes;
The current fuse is characterized in that the substrate is provided with a pair of protrusions whose upper surfaces protrude upward, and the thermal fuse element is disposed so as to close the space between the pair of protrusions.
基板と、
前記基板上に設けられる一対の電極と、
前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントと、を備えた電流ヒューズであって、
前記基板は、前記一対の電極の間に凹部が設けられるとともに、さらに、前記凹部には、前記一対の電極の一方から他方にかけて溝部が設けられており、
前記溝部を塞ぐように前記温度ヒューズエレメントが配設されることを特徴とする電流ヒューズ。
A substrate,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A thermal fuse element provided on the substrate and having one end connected to one of the pair of electrodes and the other end connected to the other of the pair of electrodes;
The substrate is provided with a recess between the pair of electrodes, and further, the recess is provided with a groove from one to the other of the pair of electrodes,
The current fuse, wherein the thermal fuse element is disposed so as to close the groove.
請求項2に記載の電流ヒューズであって、
前記一対の電極は、前記溝部内にまで延在されるとともに、前記一対の電極は前記溝部内で間を空けて設けられることを特徴とする電流ヒューズ。
The current fuse according to claim 2,
The pair of electrodes extends to the inside of the groove portion, and the pair of electrodes are provided with a gap in the groove portion.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電流ヒューズであって、
前記温度ヒューズエレメントが設けられる領域には、一端が前記一対の電極の一方と接続され、他端が前記一対の電極の他方と間を空けて配置される発熱抵抗体を、更に備えたことを特徴とする電流ヒューズ。
A current fuse according to any one of claims 1 to 3,
The region where the thermal fuse element is provided further comprises a heating resistor having one end connected to one of the pair of electrodes and the other end spaced from the other of the pair of electrodes. Characteristic current fuse.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電流ヒューズであって、
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電流ヒューズ。
A current fuse according to any one of claims 1 to 4,
The current fuse, wherein the thermal fuse element is covered with a flux.
基板と、
前記基板上に設けられる一対の電極と、
前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントを実装する実装面と、を備えた電流ヒューズパッケージであって、
前記基板は、上面が上方に突出する一対の凸部が設けられており、前記一対の凸部間に前記実装面が位置することを特徴とする電流ヒューズパッケージ。
A substrate,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A current fuse package provided on the substrate, the mounting surface mounting a thermal fuse element having one end connected to one of the pair of electrodes and the other end connected to the other of the pair of electrodes. Because
The substrate is provided with a pair of convex portions whose upper surfaces protrude upward, and the mounting surface is located between the pair of convex portions.
基板と、
前記基板上に設けられる一対の電極と、
前記基板上に設けられ、一端が前記一対の電極の一方と接続されるとともに、他端が前記一対の電極の他方と接続される温度ヒューズエレメントを実装する実装面と、を備えた電流ヒューズパッケージであって、
前記基板は、前記一対の電極の間に凹部が設けられるとともに、さらに、前記凹部には、前記一対の電極の一方から他方にかけて溝部が設けられており、
前記溝部に前記実装面が位置することを特徴とする電流ヒューズパッケージ。
A substrate,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A current fuse package provided on the substrate, the mounting surface mounting a thermal fuse element having one end connected to one of the pair of electrodes and the other end connected to the other of the pair of electrodes. Because
The substrate is provided with a recess between the pair of electrodes, and further, the recess is provided with a groove from one to the other of the pair of electrodes,
The current fuse package, wherein the mounting surface is located in the groove.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49117429U (en) * 1973-02-05 1974-10-07
JPS5030042A (en) * 1973-07-19 1975-03-26
JPS618934U (en) * 1984-06-22 1986-01-20 エス.オ−.シ−株式会社 Fuses for printed circuit boards
JPH0831285A (en) * 1994-07-20 1996-02-02 Uchihashi Estec Co Ltd Substrate type resistor and thermal fuse
JP2001509945A (en) * 1997-02-04 2001-07-24 ヴィクマン−ベルケ ゲーエムベーハー Electric fuse

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49117429U (en) * 1973-02-05 1974-10-07
JPS5030042A (en) * 1973-07-19 1975-03-26
JPS618934U (en) * 1984-06-22 1986-01-20 エス.オ−.シ−株式会社 Fuses for printed circuit boards
JPH0831285A (en) * 1994-07-20 1996-02-02 Uchihashi Estec Co Ltd Substrate type resistor and thermal fuse
JP2001509945A (en) * 1997-02-04 2001-07-24 ヴィクマン−ベルケ ゲーエムベーハー Electric fuse

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