JP2529364B2 - ヒュ―ズ用導体 - Google Patents
ヒュ―ズ用導体Info
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- JP2529364B2 JP2529364B2 JP63258050A JP25805088A JP2529364B2 JP 2529364 B2 JP2529364 B2 JP 2529364B2 JP 63258050 A JP63258050 A JP 63258050A JP 25805088 A JP25805088 A JP 25805088A JP 2529364 B2 JP2529364 B2 JP 2529364B2
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- Japan
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- wire
- fuse
- fuse conductor
- conductor
- alloy
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、定格以上の過電流が流れたときに瞬時に
断線するように機能するヒューズ用導体に関し、特にI
C,トランジスタなどの半導体装置や、コンデンサ等の回
路部品の内部に組込まれ、これらの装置や部品に過電流
が流れたときや、過熱された時にオープンし、これらの
装置や部品の焼損を防止するように機能するヒューズに
用いられる導体に関するものである。
断線するように機能するヒューズ用導体に関し、特にI
C,トランジスタなどの半導体装置や、コンデンサ等の回
路部品の内部に組込まれ、これらの装置や部品に過電流
が流れたときや、過熱された時にオープンし、これらの
装置や部品の焼損を防止するように機能するヒューズに
用いられる導体に関するものである。
［従来の技術］ 日本金属学会編集「金属便覧（昭和57年12月20日改訂
第４版p.1007）」に記載されているように、ヒューズと
しては、従来Pb,Zn,またはPb−Sn合金が通常用いられて
いる。これらの金属または合金からなるヒューズ用導体
は、過電流のジュール熱によって溶断して電気回路を開
く。外気温に左右されずに溶断電流を精密に決めようと
する場合には、タングステン線からなるヒューズ用導体
が使用されることもある。また、加熱雰囲気の過熱によ
って溶断するタイプのヒューズには、低温で溶融するウ
ッドメタルが利用されている。
第４版p.1007）」に記載されているように、ヒューズと
しては、従来Pb,Zn,またはPb−Sn合金が通常用いられて
いる。これらの金属または合金からなるヒューズ用導体
は、過電流のジュール熱によって溶断して電気回路を開
く。外気温に左右されずに溶断電流を精密に決めようと
する場合には、タングステン線からなるヒューズ用導体
が使用されることもある。また、加熱雰囲気の過熱によ
って溶断するタイプのヒューズには、低温で溶融するウ
ッドメタルが利用されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したようなヒューズ用導体を、半
導体装置や回路部品にヒューズ機能を付加するのに用い
る場合、使用可能な程度の細線や極細線にまで伸線加工
を施すことが困難である。そのため、ヒューズ機能を有
する別の装置をそれらの装置や部品を組込んだ電子機器
の回路に組込んでいるのが現状である。あるいは、上述
のようなヒューズ用導体が板状や太線で使用されてお
り、部分的にノッチを入れるなどしてその断面積を減じ
ていた。
導体装置や回路部品にヒューズ機能を付加するのに用い
る場合、使用可能な程度の細線や極細線にまで伸線加工
を施すことが困難である。そのため、ヒューズ機能を有
する別の装置をそれらの装置や部品を組込んだ電子機器
の回路に組込んでいるのが現状である。あるいは、上述
のようなヒューズ用導体が板状や太線で使用されてお
り、部分的にノッチを入れるなどしてその断面積を減じ
ていた。
Al、Al合金、CuまたはCu合金からなる細線や極細線を
ヒューズ用導体として使用することもあるが、そのよう
なヒューズ用導体は過電流に対して溶断しにくかった。
ヒューズ用導体として使用することもあるが、そのよう
なヒューズ用導体は過電流に対して溶断しにくかった。
そこで、この発明は、溶断特性に優れ、かつ伸線加工
性に優れたヒューズ用導体を提供することを目的とす
る。
性に優れたヒューズ用導体を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ この発明に従ったヒューズ用導体は、銀が0.5〜20重
量％、その残部が鉛と不可避的不純物とからなるもので
ある。
量％、その残部が鉛と不可避的不純物とからなるもので
ある。
また、この発明の１つの局面に従ったヒューズ用導体
は、銀が0.5〜20重量％、その残部が鉛と、ビスマス、
インジウム、カドミウム、アンチモンおよび錫を含む群
から選ばれた少なくとも１種の低融点金属と、不可避的
不純物とからなっているものである。この低融点金属の
含有量は、鉛の含有量よりも少なくなっている。
は、銀が0.5〜20重量％、その残部が鉛と、ビスマス、
インジウム、カドミウム、アンチモンおよび錫を含む群
から選ばれた少なくとも１種の低融点金属と、不可避的
不純物とからなっているものである。この低融点金属の
含有量は、鉛の含有量よりも少なくなっている。
さらに、この発明の好ましい実施例によれば、ヒュー
ズ用導体は、0.05〜0.3mmの範囲内の線径を有する導線
であればよい。この発明に従ったヒューズ用導体は、コ
ンデンサに内蔵されるヒューズに用いられるのが好まし
い。
ズ用導体は、0.05〜0.3mmの範囲内の線径を有する導線
であればよい。この発明に従ったヒューズ用導体は、コ
ンデンサに内蔵されるヒューズに用いられるのが好まし
い。
［発明の作用効果］ 鉛に銀を添加した合金は、鉛自体に比べて引張り強さ
が向上する。この合金は融点も鉛自体に比べて、さほど
高くはない。ところが、銀の含有量が多くなると、融点
が上昇してヒューズ用導体に適さなくなる。そのため、
銀の含有量は或る範囲内に抑える必要がある。また、こ
の合金は溶断特性にも優れていることが本願発明者によ
って見い出された。そこで、これらの特性を利用して鉛
と銀とからなる合金細線をヒューズ用導体として用いる
ことが望まれる。
が向上する。この合金は融点も鉛自体に比べて、さほど
高くはない。ところが、銀の含有量が多くなると、融点
が上昇してヒューズ用導体に適さなくなる。そのため、
銀の含有量は或る範囲内に抑える必要がある。また、こ
の合金は溶断特性にも優れていることが本願発明者によ
って見い出された。そこで、これらの特性を利用して鉛
と銀とからなる合金細線をヒューズ用導体として用いる
ことが望まれる。
したがって、本発明によるヒューズ用導体は、銀が0.
5〜20重量％、その残部が銀と不可避的不純物とからな
っているものである。さらに、本発明によるヒューズ用
導体は、上記鉛−銀合金にビスマス、インジウム、カド
ミウム、アンチモンおよび錫を含む群から選ばれた少な
くとも１種の低融点金属が含まれているものである。こ
の低融点金属の含有量は、鉛の含有量よりも少なくなっ
ているものである。
5〜20重量％、その残部が銀と不可避的不純物とからな
っているものである。さらに、本発明によるヒューズ用
導体は、上記鉛−銀合金にビスマス、インジウム、カド
ミウム、アンチモンおよび錫を含む群から選ばれた少な
くとも１種の低融点金属が含まれているものである。こ
の低融点金属の含有量は、鉛の含有量よりも少なくなっ
ているものである。
銀の含有量が0.5重量％未満では、ヒューズ用導体と
して要する引張り強さの向上に寄与する効果が小さい。
また、銀の含有量が20重量％を越えると、その組成にお
いて完全に液相になる温度が高くなり、ヒューズ用導体
として適した融点温度を越えるものとなるとともに、さ
らに高価な合金になる。
して要する引張り強さの向上に寄与する効果が小さい。
また、銀の含有量が20重量％を越えると、その組成にお
いて完全に液相になる温度が高くなり、ヒューズ用導体
として適した融点温度を越えるものとなるとともに、さ
らに高価な合金になる。
また、この発明に従った合金の組成において、鉛以外
の低融点金属を１種または２種以上含有するとき、その
含有量が鉛の含有量よりも多くなると、加工性が劣るか
らである。この低融点金属の含有量は、以下に示す範囲
内の含有量が好ましく、伸線加工性、溶断特性が優れて
いる。
の低融点金属を１種または２種以上含有するとき、その
含有量が鉛の含有量よりも多くなると、加工性が劣るか
らである。この低融点金属の含有量は、以下に示す範囲
内の含有量が好ましく、伸線加工性、溶断特性が優れて
いる。
Bi:0.01〜20重量％ In:0.01〜30重量％ Cd:0.01〜20重量％ Sb:0.01〜15重量％ Sn:0.01〜40重量％ さらに、これらの上記低融点金属の含有量を上記範囲
内で変化させることにより、用途に合わせたヒューズ用
導体としての融点温度の調整を行なうことができる。
内で変化させることにより、用途に合わせたヒューズ用
導体としての融点温度の調整を行なうことができる。
また、ヒューズ用導体の好ましい線径の範囲を0.05〜
0.3mmφ（50〜300μｍφ）としたのは、線径が0.3mmφ
を越えると溶断に必要な電流値が大きくなるとともに、
そのヒューズ用導体をコンデンサ等の回路部品内へ配置
する場合においてコンパクトにすることが困難になる。
線径を0.05mmφ以上としたのは、これ以下の線径に工業
的に加工することが困難であるためである。さらに、線
径が0.05mmφ以下に加工することができたとしても、0.
05mmφ未満の線径を有するヒューズをコンデンサ等の回
路部品内に組込む場合等において、その取扱いが困難に
なる。
0.3mmφ（50〜300μｍφ）としたのは、線径が0.3mmφ
を越えると溶断に必要な電流値が大きくなるとともに、
そのヒューズ用導体をコンデンサ等の回路部品内へ配置
する場合においてコンパクトにすることが困難になる。
線径を0.05mmφ以上としたのは、これ以下の線径に工業
的に加工することが困難であるためである。さらに、線
径が0.05mmφ以下に加工することができたとしても、0.
05mmφ未満の線径を有するヒューズをコンデンサ等の回
路部品内に組込む場合等において、その取扱いが困難に
なる。
以上のように、この発明のヒューズ用導体は、溶断特
性に優れ、かつ伸線加工性にも優れている。また、細線
や極細線への加工が可能であることから、ヒューズ用導
体として高抵抗値が要求され、かつ細線や極細線である
ことを必要とするような分野に有効に利用される。特
に、半導体装置（IC、トランジスタ等）や回路部品（コ
ンデンサ等）に本来持つ機能にヒューズ機能を付加した
い場合等に有効に利用される。特に、回路部品の組込み
を誤った場合に焼損に至る可能性のあるタンタルチップ
コンデンサに内蔵されるヒューズ用導線に本発明のヒュ
ーズ用導体を用いると有効である。このとき、これまで
半導体装置や回路部品と別に電子機器の回路に組込まれ
てあったヒューズ機能を有する装置が不要となる。その
ため、部品点数の低減につながり、高信頼性の電子機器
の製造が可能となる。
性に優れ、かつ伸線加工性にも優れている。また、細線
や極細線への加工が可能であることから、ヒューズ用導
体として高抵抗値が要求され、かつ細線や極細線である
ことを必要とするような分野に有効に利用される。特
に、半導体装置（IC、トランジスタ等）や回路部品（コ
ンデンサ等）に本来持つ機能にヒューズ機能を付加した
い場合等に有効に利用される。特に、回路部品の組込み
を誤った場合に焼損に至る可能性のあるタンタルチップ
コンデンサに内蔵されるヒューズ用導線に本発明のヒュ
ーズ用導体を用いると有効である。このとき、これまで
半導体装置や回路部品と別に電子機器の回路に組込まれ
てあったヒューズ機能を有する装置が不要となる。その
ため、部品点数の低減につながり、高信頼性の電子機器
の製造が可能となる。
［実施例］ 実施例１ 第１表に示す組成からなる合金または金属単体を溶解
鋳造法により、その一辺が20mmの正方形の断面を持つ鋳
型に鋳造した。得られたビレットを用いて鋳造および伸
線を行ない、第１表に示すような種々の線径の合金線ま
たは金属単体線を作製した。
鋳造法により、その一辺が20mmの正方形の断面を持つ鋳
型に鋳造した。得られたビレットを用いて鋳造および伸
線を行ない、第１表に示すような種々の線径の合金線ま
たは金属単体線を作製した。
得られた合金線または金属単体線に所定の電流を流し
て溶断特性を調べた。このとき、溶断特性の評価は、１
秒以内に溶断する最低電流値によって行なった。したが
って、この溶断する最低電流値が低いほど溶断特性が優
れていることになる。なお、この溶断特性試験におい
て、合金線または金属単体線は、所定の回路において電
極間距離が35mmとなるように電気的に接続された。
て溶断特性を調べた。このとき、溶断特性の評価は、１
秒以内に溶断する最低電流値によって行なった。したが
って、この溶断する最低電流値が低いほど溶断特性が優
れていることになる。なお、この溶断特性試験におい
て、合金線または金属単体線は、所定の回路において電
極間距離が35mmとなるように電気的に接続された。
本発明例No.1〜No.13の組成からなる合金線は、50〜3
00μｍの線径に加工されることが容易であり、１秒以内
に溶断する最低電流値は0.3〜2Aの範囲内であった。比
較のため、従来例としてAl線を用いて同様に溶断特性を
調べた。このとき、線径130μｍのAl線は4Aの電流を流
したときに１秒以内に溶断した。上記の結果から、本発
明による低融点金属と銀との合金からなるヒューズ用導
体は、はるかに優れた溶断特性を示すことがわかる。
00μｍの線径に加工されることが容易であり、１秒以内
に溶断する最低電流値は0.3〜2Aの範囲内であった。比
較のため、従来例としてAl線を用いて同様に溶断特性を
調べた。このとき、線径130μｍのAl線は4Aの電流を流
したときに１秒以内に溶断した。上記の結果から、本発
明による低融点金属と銀との合金からなるヒューズ用導
体は、はるかに優れた溶断特性を示すことがわかる。
また、第１表に示すように比較例No.14〜No.18の組成
からなる合金線または金属単体線、すなわち、銀の含有
量が上下限値を越えた組成からなる合金線、もしくは鉛
の金属単体線、またはビスマスの含有量が好ましい範囲
の上限値を越えた組成からなる合金線は、線径300μｍ
φ未満の連続線を得ることができず、または連続線を得
ることができても１秒以内に溶断させるには大きな溶断
電流が必要であった。さらに、比較例No.14の合金線
は、望まいし線径の範囲の上限値を越えており、１秒以
内に溶断させるには大きな溶断電流が必要であった。
からなる合金線または金属単体線、すなわち、銀の含有
量が上下限値を越えた組成からなる合金線、もしくは鉛
の金属単体線、またはビスマスの含有量が好ましい範囲
の上限値を越えた組成からなる合金線は、線径300μｍ
φ未満の連続線を得ることができず、または連続線を得
ることができても１秒以内に溶断させるには大きな溶断
電流が必要であった。さらに、比較例No.14の合金線
は、望まいし線径の範囲の上限値を越えており、１秒以
内に溶断させるには大きな溶断電流が必要であった。
実施例２ 実施例１において得られた第１表に示すNo.3の組成か
らなるPb−５重量％Ag合金を用いて、実施例１と同様の
方法で線型130μｍφまで伸線した。得られた合金線を
用いてヒューズ機能を内蔵したコンデンサを試作した。
このとき、ヒューズ用導体の特性は、引張り荷重が58
g、電気抵抗値が18Ω/m、溶断電流（１秒以内に溶断す
るのに必要な最低電流）が3.5Aである、線径130μｍの
上記合金線を用いた。
らなるPb−５重量％Ag合金を用いて、実施例１と同様の
方法で線型130μｍφまで伸線した。得られた合金線を
用いてヒューズ機能を内蔵したコンデンサを試作した。
このとき、ヒューズ用導体の特性は、引張り荷重が58
g、電気抵抗値が18Ω/m、溶断電流（１秒以内に溶断す
るのに必要な最低電流）が3.5Aである、線径130μｍの
上記合金線を用いた。
このようなヒューズ用導体を内蔵したコンデンサに定
格電流値の５倍の電流を流したところ、ヒューズ用導体
のみが断線し、他の電気回路（コンデンサを含む。）は
損傷を受けなかった。
格電流値の５倍の電流を流したところ、ヒューズ用導体
のみが断線し、他の電気回路（コンデンサを含む。）は
損傷を受けなかった。
Claims (6)
- 【請求項１】銀が0.5〜20重量％、その残部が鉛と不可
避的不純物とからなるヒューズ用導体。 - 【請求項２】当該ヒューズ用導体は、0.05〜0.3mmの範
囲内の線径を有する導線を含む、請求項１に記載のヒュ
ーズ用導体。 - 【請求項３】当該ヒューズ用導体は、コンデンサに内蔵
されるヒューズ用導体を含む、請求項１に記載のヒュー
ズ用導体。 - 【請求項４】銀が0.5〜20重量％、その残部が鉛と、ビ
スマス、インジウム、カドミウム、アンチモンおよび錫
を含む群から選ばれた少なくとも１種の低融点金属と、
不可避的不純物とからなり、 前記低融点金属の含有量は、前記鉛の含有量よりも少な
くなっている、ヒューズ用導体。 - 【請求項５】当該ヒューズ用導体は、0.05〜0.3mmの範
囲内の線径を有する導線を含む、請求項４に記載のヒュ
ーズ用導体。 - 【請求項６】当該ヒューズ用導体は、コンデンサに内蔵
されるヒューズ用導体を含む、請求項４に記載のヒュー
ズ用導体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258050A JP2529364B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ヒュ―ズ用導体 |
| US07/477,132 US5019457A (en) | 1988-10-13 | 1990-02-07 | Conductor used as a fuse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258050A JP2529364B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ヒュ―ズ用導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106807A JPH02106807A (ja) | 1990-04-18 |
| JP2529364B2 true JP2529364B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17314847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258050A Expired - Lifetime JP2529364B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ヒュ―ズ用導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529364B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1387651A (en) * | 1972-05-09 | 1975-03-19 | Gen Electric | Electric flat-iron with overtemperature protective means |
| DE3240194A1 (de) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Festelektrolytkondensator |
| JPS59141648U (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-21 | ロ−ム株式会社 | 半導体装置用保護素子 |
| JPS61113224A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | 関西日本電気株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPH0654368B2 (ja) * | 1985-10-24 | 1994-07-20 | 三洋電機株式会社 | 液晶セル |
| JPH0789529B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1995-09-27 | 日本電気株式会社 | ヒューズ付き固体電解コンデンサ |
| JPS635623A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | ブ−スタ回路用電源 |
| JPS6466925A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | Nec Corp | Chip-shaped solid electrolytic capacitor with fuse |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258050A patent/JP2529364B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02106807A (ja) | 1990-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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