JP2991726B2 - 温度ヒューズ - Google Patents

温度ヒューズ

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JP2991726B2
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謙一 宇留賀
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回路基板に設ける温度ヒューズに関し、特に
作動を確実にし、基板の安全性を向上させる温度ヒュー
ズに関する。
〔従来の技術〕
従来、回路基板の温度ヒューズは、通常基板の導体回
路に不連続な離隔部を設け、この両末端部を橋渡し状に
低融点金属よりなるヒューズで接続している。
また、従来の温度ヒューズを第5図で説明すると、同
図(A)は導体回路1を両末端部を示す。同図(B)は
該末端部を低融点金属で橋渡ししてヒューズ3を形成し
たところを示す。同図(C)は基板が過熱して、ヒュー
ズ3が溶け、表面張力により丸くなって、回路が遮断さ
れた状態を示している。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の温度ヒューズでは、ヒュー
ズ3を形成している低融点金属(以下ハンダと称するこ
とがある。)の量が多いとか形状が不適当な時、あるい
はヒューズ表面に汚れや異物がついたときに作動しない
ことがあり、問題となっていた。また、温度ヒューズ作
動後、ユーザー等により誤った修復がなされると、規定
の条件で温度ヒューズが作動しなくなり、回路基板全体
が破壊される恐れがあるという問題点があった。
そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、溶融した低融点金属によ
って侵食され易い金属が溶融した低融点金属と接した時
に、いわゆるハンダ食われを起こす現象を活用し、回路
の遮断を確実にすると共に、ユーザーによる誤った修復
を防止し得る温度ヒューズを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明の温度ヒューズに
あっては、回路基板の導体回路に設けた不連続な離隔部
に橋渡し状に設ける温度ヒューズにおいて、上記導体回
路の両末端部を直接ヒューズで橋渡しすることなく、溶
融した低融点金属によって侵食され易い金属にて該両末
端部を接続してヒューズベースを形成し、上記離隔部内
のヒューズベース上にハンダペーストを印刷形成してリ
フローさせて、低融点金属からなるハンダ層を融着形成
したことを特徴とする。
このヒューズベースはその一部を細く形成したり、ま
た細く形成したヒューズベースを複数本設けたりするこ
とが好ましい。
第1図に基づいて本発明を説明する。同図(A)は回
路基板の不連続な離隔部を示し、1は導体回路の両末端
部を示しており、導体回路は例えばRu系厚膜抵抗印刷を
行って、焼成した抵抗回路等によって形成される。
本発明では、この両末端部を溶融した低融点金属によ
って侵食され易い金属、例えばAg等によって同図(B)
に示すように接続する。これをヒューズベース2とす
る。
このヒューズベース2は、例えばAg厚膜印刷を行っ
て、焼成して得られる。
このヒューズベース2の上に同図(C)に示すように
該ヒューズベース2の幅と等しいハンダを融着させる。
このヒューズ3の形成は、例えばSn−Pb共晶ハンダペー
スト(共晶点183℃)をヒューズベース2上における導
体回路1の両末端部内に印刷し、リフローを行って達成
される。この時、ヒューズ3の端部が導体回路の端部の
上までかからないことが重要である。
第1図においては、導体回路1の両末端部をその幅と
同一のヒューズベース2で連結する態様を示したが、ヒ
ューズベース2の一部を細くすると、この細い部分が侵
食されるだけで、容易に作動する。また、細く形成した
ヒューズベース2を複数本設けるようにすると、ヒュー
ズ3の作動が一段と確実で容易となる。
〔作用〕
上記の構成を有する本発明においては、第2図(A)
に示すように回路基板5の上にヒューズベース2を形成
し、その上にヒューズ3を形成する。そして、第2図
(B)に示すように温度ヒューズの作動時にヒューズ3
が溶融し、ある時間が経過した時、ヒューズ3がヒュー
ズベース2を侵食し、ヒューズ3の縁部でヒューズベー
ス2との境界、すなわち侵食部4で導体回路1が遮断さ
れた。
したがって、このハンダ食われによる回路遮断はヒュ
ーズベース2だけの部分とヒューズ3との境面で起こる
ので、ヒューズ作動をより確実にすることができる。
なお、ヒューズベースとヒューズの材質としては、溶
融したヒューズにヒューズベースが食われるものであれ
ば使用可能であるので、それぞれAg、Ag−Pd、Ag−Ptや
Sn−Pb、Sn−Ag、Sn−Zn、In−Ag、Sn−Inなどから使用
条件に応じて選ぶことができる。
〔実 施 例〕
以下の実施例によって、本発明を更に具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例によって何等限定されるもの
ではない。
第1図は本発明の第1実施例に係る温度ヒューズを形
成する手順を示し、同図(A)は導体回路の両末端部を
示し、導体回路1は幅2mm、両末端部の離隔距離は3mmで
あり、Ru系厚膜抵抗印刷を行って、焼成した抵抗回路に
よって形成される。
同図(B)においては、両末端部を幅2mmの直線回路
2で接続する。この材質としてはハンダによって侵食さ
れ易いAgを使用した。Ag厚膜印刷を両末端部との接続部
を入れて長さ4mmにわたって行い、焼成してヒューズベ
ース2とする。
同図(C)において、ヒューズ3はSn−Pb共晶ハンダ
ペースト(共晶点183℃)を使用し、ヒューズベース2
上における導体回路1の両末端部内に印刷し、リフロー
を行う。
このようにヒューズ3を形成した基板50枚を毎分5℃
の温度上昇率で加熱した。基板の温度が183℃を越える
と、ヒューズ3が溶融し、全て5分以内で作動(回路断
線)した。
第3図は本発明の第2実施例に係る温度ヒューズを形
成する手順を示し、前記第1実施例と同一の部分には同
一符号を付して説明する。同図(A)において、導体回
路1は幅2mm、両末端部の離隔距離は3mmであり、Ag−Pd
厚膜を印刷して、焼成して厚膜回路を形成する。
同図(B)においては、両端部を幅0.5mmと細くし、
それ以外の2mmの中間部の幅を2mmとしたヒューズベース
回路で導体回路1の両末端部を接続する。この材質とし
てはハンダによって侵食され易いAgを使用した。Ag厚膜
印刷を両末端部との接続部を入れて長さ4mmにわたって
行い、焼成してヒューズベース2とする。
同図(C)において、ヒューズ3はSn−Ag共晶ハンダ
ペースト(共晶点221℃)を使用し、ヒューズベース2
上における導体回路1の両末端部内に印刷し、リフロー
を行う。
このようにヒューズ3を形成した基板50枚の毎分5℃
の温度上昇率で加熱した。基板の温度が221℃を越える
と、ヒューズ3が溶融し、全て3分以内で作動(回路断
線)した。
したがって本実施例によれば、ヒューズベース2の一
部を細く形成したので、この細い部分が侵食されるだけ
で作動することになり、作動が容易になる。その他の構
成および作用は前記第1実施例と同一であるのでその説
明は省略する。
ところで、上記第2実施例において厚膜回路に流れる
電流によって発熱する場合があるので、ヒューズベース
2の一部をあまり細くできない。そのためヒューズベー
ス2の必要な幅が決定したとき、第4図の第3実施例に
示すように、1本にするよりも合計の幅が等しくなるよ
うに分割して並列に複数本にする。すなわち、例えば0.
6mm幅1本より0.2mm幅3本にする。このようにヒューズ
ベース2を形成することで、溶融したヒューズ3に侵食
され易くなり、ヒューズ3が一段と確実に作動し易くな
る。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明の温度ヒューズによれば、従来例の
ようにハンダが溶融して、その溶融ハンダが表面張力に
よって導体回路の両末端部に引き寄せられるようにして
回路が遮断することなく、溶融したハンダによってヒュ
ーズベースが侵食されて回路を断線させるので、確実に
回路遮断が作動する。
また、このようにして作動したヒューズは、再度ハン
ダ付けするなどして修復することが不可能になるので、
ユーザー等による誤った修復を防止できることになり、
回路基板の安全性を一層高めることになる。
さらに、ヒューズベースの一部を細く形成したので、
この細い部分が侵食されるだけで作動することになり、
作動が容易で確実になる。そして、細く形成したヒュー
ズベースを並列に複数本設ければ、厚膜回路の発熱によ
ってヒューズベースが遮断されることなく、しかも溶融
したヒューズに侵食され易くできるので、ヒューズが一
段と確実に作動し易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図(A),(B),(C)は本発明の第1実施例に
係る温度ヒューズを形成する手順を示す平面図、 第2図(A),(B)は第1図に示す温度ヒューズの作
用を説明する断面図、 第3図(A),(B),(C)は本発明の第2実施例に
係る温度ヒューズを形成する手順を示す平面図、 第4図は本発明の第3実施例に係る温度ヒューズにおい
てヒューズベースを複数本設けた例を示す平面図、 第5図(A),(B),(C)は従来の温度ヒューズを
形成する手順を示す平面図である。 1……導体回路、2……ヒューズベース、 3……ヒューズ、4……侵食部、 5……回路基板。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 孝雄 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 奥山 等 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 宇留賀 謙一 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 山本 修孝 東京都中野区南台5丁目24番15号 カル ソニック株式会社内 (72)発明者 平林 久永 東京都中野区南台5丁目24番15号 カル ソニック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−308839(JP,A) 特開 昭57−113535(JP,A) 特開 昭64−60937(JP,A) 特開 昭53−145045(JP,A) 実開 昭55−118452(JP,U) 実開 昭59−159847(JP,U) 実開 昭62−157041(JP,U) 実公 昭53−13869(JP,Y2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板の導体回路に設けた不連続な離隔
    部に橋渡し状に設ける温度ヒューズにおいて、 上記導体回路の両末端部を直接ヒューズで橋渡しするこ
    となく、溶融した低融点金属によって侵食され易い金属
    にて該両末端部を接続してヒューズベースを形成し、 上記離隔部内のヒューズベース上にハンダペーストを印
    刷形成してリフローさせて、低融点金属からなるハンダ
    層を融着形成したことを特徴とする温度ヒューズ。
  2. 【請求項2】ヒューズベースはその一部を細く形成して
    なる請求項1記載の温度ヒューズ。
  3. 【請求項3】ヒューズベースの一部を細く形成する部分
    を並列に複数本設けてなる請求項2記載の温度ヒュー
    ズ。
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JPH04319582A (ja) * 1991-04-19 1992-11-10 Mitsubishi Electric Corp ヘッド支持機構
JPH0538748U (ja) * 1991-10-29 1993-05-25 カルソニツク株式会社 自動車用空気調和装置の送風制御装置
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DE102012200343A1 (de) * 2012-01-11 2013-07-11 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Bauteilträger, elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung eines Bauteilträgers sowie eines elektrischen Leiters

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