JP2580929Y2 - ヒューズ板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、絶縁基板上に形成する
回路の一部において、その幅又は厚さを適切に設定して
断面積を小さくして溶断回路の働きを持たせるヒューズ
板に関し、詳しくは、溶断回路を高い寸法精度でかつ正
確に断面積を制御できるようにすると共に、過電流によ
る発熱よる損傷をなくすものであって、特に、ヒューズ
を集積化及び小型化して用いる場合、例えば、産業用機
器、自動車等のワイヤハーネスにおけるヒューズを集積
した集積カードヒューズや、民生用電子機器における小
型ヒューズとして好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２に示すように、従来より、1枚の
絶縁性基板の上に複数のヒューズパターン (以下、溶断
回路と称する。）を並列した集積カードヒューズが提供
されている。

【０００３】この集積カードヒューズでは、絶縁基板１
上に共通電極３を形成しており、各溶断回路２の一端側
を共通電極３に連続させる一方、各溶断回路２の他端側
をコネクタ端子接触部となる個別電極４に連続させる構
成としている。

【０００４】上記集積カードヒューズは、ガラスエポキ
シ、ポリイミド、ＰＥＴ等の樹脂基板上に板材の打ち抜
き又は上記樹脂基板に貼付した金属箔のエッチング等に
より回路を形成していた。

【０００５】絶縁樹脂基板上に貼付した金属箔をエッチ
ングして形成する場合は、金属箔(主として銅箔）を貼
付した基板を洗浄後、金属箔の表面にレジストを塗布
し、次いで、露光・現像を行い、エッチングして、上記
図１２に示すように、溶断回路２、共通電極３、個別電
極４を備えた周辺回路を形成している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記したヒューズ板に
おいては、樹脂絶縁基板上に容量の大きな溶断回路を形
成した場合、過電流による発熱で基板から発煙、更には
焼損が発生する危険性があった。

【０００７】この問題を解決するため、基板として耐熱
性に優れたアルミナセラミックを用いることができる
が、アルミナセラミックは非常に高価であるため、コス
トアップの問題が生じると共に、溶断回路の熱も拡散し
やすくなるため、溶断特性が安定しにくい。

【０００８】また、上記のように一つの樹脂基板に板材
の打ち抜き又はエッチングにより溶断回路を形成するた
め、溶断回路と周辺回路を同時成形することとなり、一
つの金型あるいはマスクでは、一つのパターンのヒュー
ズ配列しか作成することができなかった。即ち、溶断回
路の幅を変えて容量を変えるには、金型又はマスクが別
途必要となる。

【０００９】更に、板材の打ち抜きによる方法では、寸
法精度が悪く、小容量のヒューズでは溶断回路の幅を細
かくしなければならないので、溶断回路の作成が極めて
困難であった。

【００１０】また、エッチングによる方法では、金属箔
の厚さは一定で、共通電極及び個別電極の膜厚と溶断回
路の厚さとが同一になるため、溶断特性の制御はパター
ン幅のみで行わなければならないが、この金属箔をエッ
チングする方法では高い寸法精度で微細なパターンを作
成することは困難であった。

【００１１】上記のように、溶断回路の幅を小さくする
と、寸法精度を高く保つことが困難となり、溶断特性が
低下する。そのため、同様な小容量の溶断回路を形成す
るには、金属箔の厚さを薄くすると溶断回路の幅を広く
とることができることから、金属箔は薄い方が好まし
い。一方、共通電極及び個別電極では電気抵抗を小さく
するため厚さが大きい方が望ましい。しかしながら、上
記のように溶断回路、共通電極及び個別電極の全てにお
いて均一であるため、溶断回路のみを薄く、電力供給回
路を厚くすることはできない問題があった。

【００１２】本考案は、上記した従来のヒューズ板にお
ける問題を鑑みてなされたもので、大容量のヒューズを
作り込んだ場合に生じる基板からの発煙、焼損を防止
し、また、一つの金型又はマスクを用いた場合にも複数
種のヒューズ配列を可能とすると共に、高い寸法精度が
要求される溶断回路の膜厚は薄く、共通電極及び個別電
極の膜厚は大きくできるようにして、従来の問題を全て
解決することを目的としてなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】従って、本考案は、絶縁
性基板上に共通電極及び該共通電極と接続する複数の個
別電極からなる周辺回路を設けた回路基板を設け、該回
路記板の上記個別電極を並設した部分に開口部を設け、
該開口部に過電流が流れると溶断する溶断部材を並列に
架設し、上記開口部を挟んで対向する上記各個別電極の
一対の端部を上記溶断部材を介して接続していることを
特徴とするヒューズ板を提供するものである。

【００１４】上記開口部を挟んで対向する個別電極の一
対の端部の両側にそれぞれ挿通孔を設け、上記溶断部材
の端部をそれぞれ上記個別電極の端部の上面に配置し、 接続部材の平坦状の押圧部を上記溶断部材の両端部の上
面に配置すると共に、該平坦部の両側に設けた腕部を上
記挿通孔から挿入し、上記腕部及び押圧部により上記溶
断部材と個別電極の端部を挟持して、溶断部材と個別電
極を接続している。

【００１５】

【００１６】

【００１７】上記接続部材の押圧部には、エンボス部、
舌状部、くぼみ部等の凹凸部を設けることが好ましい。

【００１８】

【作用】本考案に係るヒューズ板は、上記のように溶断
部材と周辺回路とを別個に形成しているため、溶断部材
の幅及び厚さは周辺回路の厚さに関係なく設定すること
ができる一方、周辺回路の厚さも溶断部材の幅等に関係
なく設定することができる。

【００１９】絶縁基板上に、共通電極と複数の個別電極
を備える周辺回路を設け、開口部を個別回路を並設する
部分に設けた場合には、同一基板により各種の容量、配
列パターンの溶断回路を設けることができる。

【００２０】また、溶断部材を基板上に取付けず、単独
で用いているため、溶断部材の発熱により基板が発煙、
焼損するのを防止することができる。

【００２１】溶断部材と個別電極の端部を接続部材によ
り挟持して押圧し、よって、溶断部材と個別電極を接続
しているため、他の接続手段、例えば、半田、超音波溶
接等を用いて溶着する場合と比較して熱の影響による問
題が少ない。即ち、常温で、かつ、機械的に溶断部材と
個別電極を接続しているため、接続の際に熱の影響によ
り損傷するのを防止することができる。

【００２２】更に、導電性接着剤を使用した場合過電流
が流れると接着剤の層が炭化してしまい、所望の溶断特
性が得られないことがあるが、本考案では、上記のよう
に接続部材により機械的に溶断部材と周辺回路を接続し
ているため、所定の過電流で溶断部材は確実に溶断す
る。

【００２３】

【実施例】次に、図面に示す実施例に基づき本考案につ
いて詳細に説明する。図１から図６は、集積カードヒュ
ーズを構成する本考案のヒューズ板の第１実施例を示
し、上記ヒューズ板は、周辺回路１１を設けた回路基板
１２に開口部２０を設け、接続部材１４により溶断部材
１３を開口部２０に架設した構成としている。

【００２４】回路基板１２は、ガラスエポキシ樹脂から
なる絶縁性基板１５の上面に銅箔を用いたガラスエッチ
ングにより周辺回路１１を設けており、この周辺回路１
１は、図中左側から図中上方に延在する共通電極１７
と、この共通電極１７の図中上方の部分で並列に接続し
て図中下方に延在する個別電極１８を備えている。

【００２５】上記個別電極１８を並設した部分の中央部
には開口部２０を設けており、各個別電極１８の切断さ
れた一対の端部１８a,１８bが開口部２０の端縁まで延
在し、開口部２０を挟んで対向するようにしている。

【００２６】また、絶縁性基板１５の上記個別電極１８
の端部１８a,１８bの左右両側の部位には、後述する接
続部材１４の腕部１４b,１４bを挿入する断面略矩形状
の挿入孔１５a,１５aを上面から下面まで貫通して設け
ている。

【００２７】溶断部材１３は、銅箔からなり、図６に示
すように、所定の過電流により溶断する溶断部１３a
と、該溶断部１３aの両側に設けた幅広状の端部１３b,
１３bを備えている。本実施例では、上記溶断部１３a,
１３aは、１Ａ〜５Ａの電流で切断するように、その断
面積を設定している。即ち、本実施例では溶断部１３a,
１３aの厚さＴを３５μm、幅Ｗを５０μmに設定してい
る。

【００２８】溶断部材１３は溶断部１３aが開口部２０
上に位置すると共に、端部１３b,１３bがそれぞれ上記
したように開口部２０を挟んで対向する各個別電極１８
の一対の端部１８a,１８bの上面に重ねるように配置し
ており、接続部材１４により締め付けて挟持し、よっ
て、個別電極１８の端部１８a,１８bと溶断部材１３の
端部１３b,１３bを接合導通させている。

【００２９】上記接続部材１４は、詳しくは、導電性及
び弾性を有する材料からなる。また、接続部材１４は断
面略倒コ字状であって、溶断部材１３の端部１３b,１３
bを上記個別電極１８の端部１８a,１８bに押圧する平板
状の上面部を形成する押圧部１４aと、この押圧部１４a
の両側から図中下方に延在して、上記した絶縁性基板１
５に設けた挿通孔１５a,１５aに挿通する一対の腕部１
４b,１４bからなる。これら腕部１４b,１４bは挿通孔１
５a,１５aを挿通後、絶縁性回路基板１５から突出した
部分を、後述する方法により、図示のように絶縁性回路
基板の裏面側に当接するように押し曲げている。よっ
て、押し曲げられた円弧状の湾曲部１４c,１４cの先端
が、絶縁性基板１５の裏面側に当接する。

【００３０】接続部材１４は、上記のような形状として
いるため、湾曲部１４c,１４cの先端部と上記した押圧
部１４aの間に、絶縁性基板１５、個別電極１８の端部
１８a,１８b及び溶断部材１３の端部１３bを弾性的に締
め付けて押圧し、よって、個別電極１８と端部１３bを
接続、導通させている。

【００３１】本実施例では、上記押圧部１４aに、断面
略台形の長尺状の凹みからなる下面側に突出したエンボ
ス部２３を溶断部材１３の幅方向に連続して設け、該エ
ンボス部２３を上記溶断部材１３の端部１３b,１３bの
上面部に押し込んでいる。そのため、上記押圧部１４a
により、確実かつ強固に溶断部材１３の端部１３bと個
別電極１８を押圧保持することができる。

【００３２】上記のような構造の溶断部材１３の端部１
３bと個別電極１８の接合は、図７のようにして行う。
尚、接続部材１４は、下記の操作を行って端部１３bと
端部１８a,１８bを接続する前の状態では、腕部１４bの
先端には湾曲部１４cは形成されておらず、また、押圧
部１４aにエンボス部２３は形成させていない。

【００３３】絶縁性基板１５の周辺回路１１を設けた面
と反対側の面に、断面半円状の一対の凹部２５a,２５a
を設けた下型２５を、それら凹部２５a,２５aが挿通孔
１５a,１５aと対向する位置となるように配置する。次
に、先端に湾曲部１４c,１４cが形成されていない状態
の接続部材１４の腕部１４b,１４bをそれぞれ上記挿入
孔１５a,１５aに挿入する。

【００３４】一方、上記したエンボス部２３が形成され
ていない状態の押圧部１４a側を上型２６の孔部２６a内
に挿入配置する。この孔部２６aには、押圧部１４aに所
望のエンボス部２３を形成するために、エンボス部２３
に対応した形状の突起部２６bを設けている。

【００３５】そのため、上記したように腕部１４b,１４
bを挿入孔１５a,１５aに配置した状態で上記上型２６を
下型２５の方へ移動すると、腕部１４b,１４bの先端部
は凹部２５a,２５aの周面に沿って移動して該凹部２５
a,２５aのアールに適合した湾曲部１４c,１４cを形成し
ていく。更に上型２６を移動すると、押圧部１４a、溶
断部材１３の端部１３b、個別電極１８及び絶縁性基板
１５が上型２６の孔部２６aの下面と、下型２５の上面
との間に押圧される。そのため、上記突起部２６bが押
圧部１４aを溶断部材１３の端部１３ｂの上面に押し込
み、エンボス部２３が形成される。

【００３６】尚、上記のように、第１実施例では、接続
部材１４により溶断部材１３と個別電極１８の端部を挟
持、押圧して接続しているが、接続部材１４はいわばホ
ッチキスの針のようにして、溶断部材１３と個別電極１
８を挟持、押圧しており、腕部１４ｂの先端部分に必ず
しも湾曲部１４ｃが形成されている必要はなく、腕部１
４ｂの絶縁性回路基板１５から突出した部分が該絶縁性
回路基板１５側に折れ曲がり、よって、押圧部１４aと
腕部１４b,１４cとにより溶断部材１３と個別電極１８
の端部を挟持する構成とすれば良い。

【００３７】上記の構成としたヒューズ板では、溶断部
材１３を、絶縁性基板１５に設けた周辺回路１１とは別
体としているため、下記に列挙する作用効果を有する。
まず、溶断部１３aを絶縁性基板１５に設けず別体とし
ているため、溶断部１３aに過大な電流が流れる場合に
も、基板が発煙、焼損するのを防止することができる。

【００３８】また、絶縁性基板１５の周辺回路１１を厚
さ等を変更することなく、溶断部材１３のみを適宜に変
更することにより、各種のパターンのヒューズ配列とす
ることが可能であると共に、溶断部材の容量も溶断部材
１３を取り替えることにより、簡単に変更することがで
きる。

【００３９】一方、周辺回路の膜厚も、上記溶断部材に
関係なく設定することができるため、電気抵抗を大きく
するために膜厚を大きくすることができ、容量の大きな
ヒューズを集積しても電力供給に支障をきたさない。ま
た、個別電極をコネクタ端子接触部とする場合には、摩
耗性、接触特性の点からある程度以上の膜厚が必要であ
り、この点からも周辺回路の膜厚を溶断部材に関係なく
大きくできることは大きな利点となる。

【００４０】更に、上記のような構成としたヒューズ板
では、、個別電極と溶断部材を接続部材により機械的に
接続しており、接続は常温の状態(低温プロセス)で行な
われるため、半田、超音波溶接等の熱融解を伴う高温状
態(高温プロセス)でそれらを接続した場合に溶断部材に
生じる熱の影響による損失を防止することができる。

【００４１】本発明において、接続部材１４の凹凸部は
上記第１実施例におけるエンボス部に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。

【００４２】図８及び図９は、本考案の第２実施例を示
している。この第２実施例では、接続部材１４の押圧部
１４aに溶断部材１３の幅方向に対向するように、切り
込んで三角形状の舌状部２８,２８を設けている。この
舌状部２８の先端は、溶断部材１３の端部１３bに食い
込んで貫通して、個別端子１８の端部１８a,１８bまで
挿入している。

【００４３】第２実施例では、上記のように舌状部２
８,２８が端部１３b,１３b及び端部１８a,１８bに食い
込んでいるため、接続部１４は、一層強固に溶断部材１
３と個別回路１８を接続することができる。また、接続
部材１４は導電性を有する材料から形成しているため、
舌状部２８が溶断部材１３の端部１３bと個別端子１８
の端部１８a,１８bの間の導電性を向上することができ
る。第２実施例のその他の構成及び作用は上記した第１
実施例と同様であるので、同様の部材には、同様の符号
付して説明を省略する。

【００４４】図１０及び図１１は、本考案の第３実施例
を示している。この第３実施例では、押圧部１４aに円
形状のくぼみ部２９を複数個設けている。このくぼみ部
２９は、上記エンボス部２３と同様に、溶断部材１３の
端部１３bに押し込まれており、よって、押圧部１４aに
より溶断部材１３の端部１３bを個別端子の端部１８a,
１８bに強固に接続することができる。

【００４５】本発明は上記した実施例に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。まず、上記絶縁性基
板の材質は、上記したガラスエポキシ樹脂に限定される
ものではなく、例えば、カミフェノール、ポリイミド、
ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタノール)等を使用してもよ
い。

【００４６】周辺回路を構成する材料は、銅の他に鈴、
鉛、半田等を使用することができる。また、周辺回路の
成形方法としては、上記金属箔を用いてエッチングする
方法の他に、スクリーン印刷、薄膜プロセス等を使用す
ることができる。更に、上記溶断部材の材質も上記した
銅に限定されるものではなく、上記周辺回路の材質と同
様に鈴、鉛、半田等の種々の材料を使用することができ
る。また、溶断部は必ずしも金属箔により構成する必要
はなく、接続部により挟持することが可能であれば、線
材により構成してもよい。

【００４７】上記実施例では、接続部材の押圧部にエン
ボス部、舌状部、くぼみ部等の凹凸部を設けて接続部材
と溶断部材の端部を強固に接合するようにしているが凹
凸部の形状は上記のものに限定されるものではなく、押
圧部と端部の接触面積を増加させるものであれば、その
他の適宜な形状のものであってもよい。また、押圧部に
凹凸部を設けず、平滑板状としてもよい。更に、接続部
材の材質も上記のように導電性のものに限定されるもの
ではなく、非導電性のものを使用してもよい。

【００４８】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
に係るヒューズ板では、溶断部材を絶縁性基板に設けた
周辺回路と別個に設け、溶断部を絶縁性基板上に設けず
別体としているため、容量の大きい溶断部材に過電流が
流れて発熱する場合にも、絶縁性基板が発煙、焼損する
のを防止することができる。

【００４９】上記のように溶断部材と周辺回路を別体と
することにより、周辺回路では電気抵抗を小さくするた
めに厚さを大きく設定したままで、小さい容量の溶断部
材を取付けることも可能であり、一つの回路基板に種々
の容量、配列のパターンの溶断部材を設けることが可能
である。

【００５０】また、本考案では、溶断部材と周辺回路を
接続部材により締め付けて接続しており、溶断部材と周
辺回路の接続は、常温の状態で、かつ、機械的に行って
いるため、溶断部材が周辺回路への取付けの際に熱の影
響で損傷することがなく、設計通りの容量が得られ、安
全性を確保することができる。

【００５１】更に、本考案では、接続部材の押圧部にエ
ンボス部、舌状部等の凹凸部を設けることより溶断部材
の端部と周辺回路を構成する周辺回路の個別電極の端部
を更に強固に押圧接続することができる等の種々の利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第１実施例を示す平面図である。

【図２】 図１の底面図である。

【図３】 図１のIII部の拡大斜視図である。

【図４】 図３のIV−IV線での断面図である。

【図５】 回路基板を示す平面図である。

【図６】 溶断部材を示す概略斜視図である。

【図７】 溶断部材の取付方法を示す概略断面図であ
る。

【図８】 第２実施例を示す拡大斜視図である。

【図９】 図８のIX−IX線での断面図である。

【図１０】 第３実施例を示す拡大斜視図である。

【図１１】 図１１のXI−XI線での断面図である。

【図１２】 従来のヒューズ板を示す平面図である。

【符号の説明】

１１ 周辺回路 １２ 回路基板 １３ 溶断部材 １３a 溶断部 １３b 端部 １４ 接続部材 １５ 絶縁性基板 １７ 共通電極 １８ 個別電極 １８a,１８b 端部 ２０ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 85/12 H01H 85/48

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に共通電極及び該共通電極と
   接続する複数の個別電極からなる周辺回路を設けた回路
   基板を設け、該回路基板の上記個別電極を並設した部分
   に開口部を設け、該開口部に過電流が流れると溶断する
   溶断部材を並列に架設し、上記開口部を挟んで対向する
   上記各個別電極の一対の端部を上記溶断部材を介して接
   続していることを特徴とするヒューズ板。
2. 【請求項２】 上記開口部を挟んで対向する個別電極の
   一対の端部の両側にそれぞれ挿通孔を設け、上記溶断部
   材の端部をそれぞれ上記個別電極の端部の上面に配置
   し、 接続部材の平坦状の押圧部を上記溶断部材の両端部の上
   面に配置すると共に、該平坦部の両側に設けた腕部を上
   記挿通孔から挿入し、上記腕部及び押圧部により上記溶
   断部材と個別電極の端部を挟持して、溶断部材と個別電
   極を接続していることを特徴とする請求項１に記載のヒ
   ューズ板。