JP2022154229A - ヒューズ素子 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示のヒューズ素子は、絶縁性の基材と、前記基材の表面に設けられた導体層と、前記導体層の表面に設けられた絶縁性の保護層と、を有し、前記保護層は、1.1J・g-1・K-1以上の比熱と、1.0g・cm-3以上の比重と、を有している。
以下に、本開示の実施形態にかかるヒューズ素子について、図面を用いて詳細に説明する。本明細書において、各種物性値は、室温(おおむね20℃から25℃)において、大気中にて計測される値とする。また、ある成分がある材料の主成分であるとは、その成分が材料全体の50質量%以上を占める状態を指す。
まず、本開示にかかるヒューズ素子の一例として、フレキシブル回路基板(FPC)を用いて構成されるFPCヒューズについて説明する。図1に、本開示の一実施形態にかかるFPCヒューズ10の断面の層構成を示す。FPCヒューズ10は、回路基板の上に設けられた電気回路の途中の箇所において、1対の電極の間を接続して使用される。
本実施形態にかかるFPCヒューズ10においては、保護層4が、所定の物性を有している。つまり、保護層4は、1.0J・g-1・K-1以上の比熱と、1.0g・cm-3以上の比重の、少なくとも一方を有している。好ましくは、それらの比熱と比重の両方を有している。
上記では、本開示の実施形態の一例として、FPCヒューズ10の保護層4を所定の物性を有するものとする形態について説明した。しかし、本開示のヒューズ素子は、そのような形態に限られない。
銅箔の両面に、接着剤層を介してベース層が設けられ、さらにそれらベース層の一方の表面に保護層が設けられた、FPCヒューズを準備した。このFPCヒューズにおいては、ベース層は厚さ25μmのポリイミド樹脂、接着剤層は厚さ10μmのエポキシ樹脂、導体層は厚さ35μmの銅箔より構成されている。保護層としては、以下の樹脂A~Dを用いて、厚さ50μmの層を作製した。また、別の形態の保護層として、テープA,Bをそれぞれ貼り付けた。
・樹脂A:シリコーン樹脂(Three Bond社製「1537E」)
・樹脂B:シリコーン樹脂(東レDOW社製「CV9204-20」)に、10質量%の炭酸カルシウム(CaCO3)を添加
・樹脂C:エポキシ樹脂(Three Bond社製「2272H」)
・樹脂D:EVA樹脂(ヘンケル社製「LOCTITE ホットメルト接着剤」)
・テープA:PVCテープ(日東電工社製「ワイヤーハーネス用ビニールテープ No.2117TVH」)、厚さ0.07mm
・テープB:フッ素樹脂テープ(中興化成工業社製「AGF-100A」)、厚さ0.13mm
作製したFPCヒューズを直流電源に接続して、2.5Aの電流を60秒間にわたって流し、銅箔を溶断させた。その後、保護層の外観を目視にて観察し、炭化物が形成されているか否かを評価した。また、樹脂Aを用いたFPCヒューズについて、通電による銅箔溶断後の状態の断面に対して、走査型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析(SEM-EDX)を行い、構成元素の空間分布を観察した
下の表1に、保護層の構成材料と、炭化物形成の有無をまとめる。
1 金属箔(導体層)
2 接着剤層
3 ベース層(基材)
4 保護層
Claims (5)
- 絶縁性の基材と、
前記基材の表面に設けられた導体層と、
前記導体層の表面に設けられた絶縁性の保護層と、を有し、
前記保護層は、1.1J・g-1・K-1以上の比熱と、1.0g・cm-3以上の比重と、を有している、ヒューズ素子。 - 前記ヒューズ素子は、フレキシブルプリント基板を用いて構成され、
前記ヒューズ素子の基材および前記導体層はそれぞれ、前記フレキシブルプリント基板のベース層および金属箔より構成されている、請求項1に記載のヒューズ素子。 - 前記保護層は、シリコーン樹脂および変性シリコーン樹脂の少なくとも一方を含有している、請求項1または請求項2に記載のヒューズ素子。
- 前記保護層は、断熱性フィラーを含有している、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のヒューズ素子。
- 前記保護層は、発泡セルを含んでいる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のヒューズ素子。
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