JP4103594B2 - 温度ヒューズの検査方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度ヒューズの検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ等の携帯機器には高容量のリチウムイオン、リチウムポリマー等の2次電池が多用されており、この2次電池の薄形、小形化に対応した薄形の温度ヒューズが強く望まれている。
【0003】
この温度ヒューズとしては低融点の可溶合金を使用したものが一般に用いられている。
【0004】
従来の温度ヒューズは特開平2−291624号公報に記載されたものが知られている。
【0005】
図3Aは従来の温度ヒューズの一部切欠上面図である。図3Bは図3Aに示す温度ヒューズの3B−3B線における断面図である。
【0006】
図3Aと図3Bに示すように、従来の温度ヒューズでは、一対の金属端子1がそれぞれ絶縁フィルム2の下面に取り付けられ、かつこの一対の金属端子1の各端部の一部は絶縁フィルム2の下面側から上面側に表出している。そして一対の金属端子1の表出した部分間に可溶合金4が接続されている。前記可溶合金4にはフラックス3が塗布されている。このフラックス3は加熱により液状化したものを可溶合金4に滴下させることにより塗布されている。前記絶縁フィルム2の上面には可溶合金4を覆うようにカバー用絶縁フィルム5が配置されている。このカバー用絶縁フィルム5は内部の状態を確認できるようにするために、透明または半透明のものが用いられる。
【0007】
また、前記フラックス3は加熱により液状化したものを滴下させて可溶合金4に塗布するため、ある程度の塗布量のばらつきは避けられない。しかしながらフラックス3には溶断時の可溶合金4の分断作用を促進する効果があり、フラックス3が少ない温度ヒューズでは速断性が劣るため、工程上ではフラックス3の少ない温度ヒューズを判別する必要がある。
【0008】
特に、温度ヒューズが使用される電池の小形化に伴い、温度ヒューズの小形化も要求されているが、この場合、目視でフラックス量を識別することが非常に困難になるもので、フラックス量の測定の高精度化が強く要求されている。
【0009】
フラックス3の塗布量を判別するためには、画像処理による色判定を行う。これは以下のように行われる:
1)温度ヒューズに蛍光灯などの光を当て、その反射光または透過光をCCDカメラなどを用いて画像として取り込む。
2)フラックス3が塗布されている部分の色、もしくはフラックス3が塗布されていない部分の色の面積の大小により、フラックス3の塗布量を判別する。
【0010】
【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においては、フラックス3の色が原料のバラツキなどにより透明、黄色、黒褐色などに変化する。フラックス3の色を表す指標としては色数が用いられる。色数とは、そのフラックスを30wt%含むイソプロピルアルコール溶液をガードナー色数で表すことが一般的で、単に色数という場合が多く、以後これを「色数」とよぶ。色数が小さい場合透明に近く、数字が大きくなるに従い、黄色から褐色となり、さらに色数が大きくなると黒褐色となる。この場合、フラックス3の色数が小さい、すなわち透明に近いと、フラックス3とカバー用絶縁フィルム5の部分との色による判別が困難になる。一方、フラックス3の色数が大きい、すなわち黒褐色であると、フラックス3と可溶合金4との色による判別の精度が低下する。
【0011】
上記のように、フラックス3の塗布量判別を、CCDカメラ等を用いた画像判定で行う場合、このようなフラックス3の色のバラツキがあるため、フラックス3の塗布量を正しく判定できない。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の温度ヒューズの検査方法は、一対の金属端子と、それを取り付けた第1の絶縁フィルムと、第1の絶縁フィルムの上方に位置して一対の金属端子の端部間に接続された可溶合金と、可溶合金に塗布されたフラックスと、可溶合金の上方に位置し、かつ第1の絶縁フィルムとの間にその高さが0.20mm以上0.35mm未満の内部空間を形成するように第1の絶縁フィルムに取り付けられる第2の絶縁フィルムとを備え、第1の絶縁フィルムおよび第2の絶縁フィルムを透明とし、かつフラックスの色数を6〜16とした温度ヒューズにおいて、前記透明の第1の絶縁フィルムと第2の絶縁フィルムに光を当て、その透過光を画像として取り込み、前記フラックスが塗布されている部分の色、もしくは前記フラックスが塗布されていない部分の色の面積の大小により前記フラックスの塗布量を判別するようにしたものである。
【0013】
この温度ヒューズの検査方法では、第1の絶縁フィルムおよび第2の絶縁フィルムを透明とし、かつフラックスの色数を6〜16としているため、フラックスの色数が小さ過ぎるということはなく、これにより、画像処理で透明であると誤判別されるということはなく、またフラックスの色数が大き過ぎるということもないため、画像処理ではフラックスの塗布量と可溶合金との区別がつきやすく、その結果、画像処理によってフラックスの塗布量を正確に判別することができる温度ヒューズの検査方法が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1Aは実施の形態1における温度ヒューズの一部切欠上面図である。図1Bは図1Aに示す温度ヒューズの1B−1B線における断面図である。
【0015】
実施の形態1における温度ヒューズは、図1Aと図1Bに示すように、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂により構成されたシート状の第1の絶縁フィルム11に、第1の絶縁フィルム11より幅が狭い一対の金属端子12を取り付けている。前記一対の金属端子12は帯状または線状をなし、かつ銅、ニッケル等の導電性の良好な金属の表面にはんだ、錫、銅等のめっきを施したものからなっている。前記第1の絶縁フィルム11の上方に位置して一対の金属端子12の先端部間に可溶合金13が接続されている。そして、この可溶合金13は、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム、カドミウム、銀、銅のいずれか1つの金属あるいは複数の金属を合金化したものである。
【0016】
前記可溶合金13にはフラックス14が塗布されており、このフラックス14は主成分がロジンからなる樹脂である。なお、フラックス14のガードナー色数(以下色数と称す)は6〜16としている。フラックス14には所望の機械的特性、化学的特性を得るために、ロジンに数種の添加剤を混合する。色数の制御はこの添加剤混合工程の加熱溶融温度と時間の条件、あるいは色素の添加、原料ロジンの純度選択等により行う。
【0017】
前記第1の絶縁フィルム11には、可溶合金13の上方に位置し、かつ第1の絶縁フィルム11との間に内部空間を形成するようにシート状の第2の絶縁フィルム15が封止により取り付けられている。この第2の絶縁フィルム15の材料は第1の絶縁フィルム11と同じものが好ましい。このように第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルム15とで可溶合金13を覆い、かつ可溶合金13が設けられた部分を除いた箇所において、第1の絶縁フィルム11の外周部と第2の絶縁フィルム15の外周部を封止によって固着することにより可溶合金13を密閉し、この可溶合金13の劣化を防止している。
【0018】
なお、前記第1の絶縁フィルム11、第2の絶縁フィルム15は、透明の絶縁フィルムで構成すればよく、そして、この透明の絶縁フィルムに蛍光灯などの光を当て、その透過光をCCDカメラなどを用いて画像として取り込む。この場合、フラックス14が塗布されている部分の色、もしくはフラックス14が塗布されていない部分の色の面積の大小によりフラックス14の塗布量を判別する。
【0019】
このような構成にすれば、フラックス14の色数が小さくないため、画像処理で透明であると誤判別されることはなく、また、フラックス14の色数が大きくないため、画像処理でフラックス14と可溶合金13との区別がつく。これらの結果、画像処理により正確にフラックス14の塗布量が判別できる温度ヒューズの検査方法が得られる。
【0020】
以下、従来の温度ヒューズと、本発明の実施の形態1における温度ヒューズについて、画像処理によるフラックス塗布量の良品判定数を比較した結果について説明する。
【0021】
試料としては、上記本発明の実施の形態1における温度ヒューズ(以下実施例品とする)として、フラックスの色数が4,5,10,15,16の温度ヒューズをそれぞれ1000個、従来の温度ヒューズ(以下比較例品とする)としてフラックスの色数が2,3,17,18である以外は実施例品と同じ温度ヒューズをそれぞれ1000個用いた。また、これらの試料には同量のフラックスを塗布した。さらに、第2の絶縁フィルム15として厚さ100μmの透明ポリエチレンテレフタレートを使用した。
【0022】
ここで、第1の絶縁フィルム11、第2の絶縁フィルム15、可溶合金13からなる温度ヒューズ本体部の長さ(第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルムのいずれか長い方の長さに等しい)は2.5mm以上5.0mm以下としている。この場合、温度ヒューズ本体部の長さが5.0mmを超える場合は、この温度ヒューズを小形の電池に用いる場合、温度ヒューズの設置に必要な面積が大きくなり、実用的ではない。したがって、本発明においては、温度ヒューズ本体部の長さを5.0mm以下としている。また、温度ヒューズ本体部の長さが小さ過ぎると金属端子12の間隔が狭くなり、溶断時に可溶合金13が分断されない。したがって、温度ヒューズ本体部の長さは2.5mm以上5.0mm以下が適切である。なお、ここでは温度ヒューズ本体部の長さ4.0mmのものを試作した。
【0023】
実験方法は次のとおりである:
1)予め、フラックス14が塗布されていない画像登録用のサンプルを準備し、このサンプルの第2の絶縁フィルム15の上面より蛍光灯の光を当てる。
2)その透過光をCCDカメラで画像として取り込む。
3)その取り込んだ画像を画素に分解する。
4)第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルム15との間に形成される内部空間の色をフラックス14が塗布されていない色として登録する。
5)次に、作成したサンプル1000個に、上記と同様に第2の絶縁フィルム15の上面より蛍光灯の光を当て、その透過光をCCDカメラで画像として取り込み、STEP4で登録した色に相当する部分をフラックス14が塗布されていない面積と判定する。
6)STEP5でフラックス14が塗布されていないと判定された面積が第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルム15との間に形成される内部空間を上から見た面積の50%以上であれば、不良品と判定する。
【0024】
この判定結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
表1から明らかなように、実施例品である色数4,5,10,15,16のサンプルでは全て良品であると判定されたが、比較例品である色数2,3,17,18のサンプルでは不良品であると誤判定されたものが発生した。
【0027】
すなわち、実施の形態1のようにフラックス14の色数を6〜16とすることによって、画像処理により正確にフラックス塗布量が判別できる温度ヒューズの検査方法が得られる。
【0028】
(実施の形態2)
実施の形態2では、実施の形態1における第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルム15との間に形成される内部空間の高さを0.20mm以上0.35mm未満にするとき、可溶合金13に塗布されるフラックス14の色数を6〜16とする。
【0029】
上記構成によれば、第1の絶縁フィルム11と第2の絶縁フィルム15との間に形成される内部空間の高さが比較的小さい場合には、フラックス14の色数の範囲を6〜16と実施の形態1よりも制限しているため、画像処理で透明であると誤判別されるということはなくなる。また、画像処理におけるフラックス14と可溶合金13との区別もつきやすくなり、その結果、画像処理によってフラックス14の塗布量は正確に判別される。
【0030】
(実施の形態3)
図2Aは実施の形態3における温度ヒューズの一部切欠上面図である。図2Bは図2Aに示す温度ヒューズの2B−2B線における断面図である。
【0031】
実施の形態3における温度ヒューズは、図2Aと図2Bに示すように、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂により構成されたシート状の第1の絶縁フィルム21に、一対の金属端子22の各端子の一部が下面から上面に表出するように前記一対の金属端子22を取り付けている。それ以外の構成は前述の実施の形態1と同様である。
【0032】
このような構成にすれば、フラックス24の色数が小さくないため、画像処理では透明であると誤判別されることはなく、また、フラックス24の色数が大きくないため、画像処理でフラックス24と可溶合金23との区別がつく。これらの結果、画像処理により正確にフラックス24の塗布量が判別できる温度ヒューズの検査方法が得られる。
【0033】
この構成では、金属端子22は第1の絶縁フィルム21の上面においてその一部しか表出せず、可溶合金23はこの金属端子22の一部のみに接続されているため、溶断して分断した可溶合金23が移動できる金属端子22の面積は小さく、可溶合金23は分断しにくい。そのため、この分断を促進するフラックス24の塗布量の判別は非常に重要である。
【0034】
したがって、実施の形態3における温度ヒューズにおいては、フラックス24の色数を規定し、フラックス24の塗布量の判別を可能にしたことは、非常に有意義である。
【0035】
(実施の形態4)
実施の形態4では、実施の形態3における第1の絶縁フィルム21と第2の絶縁フィルム25との間に形成される内部空間の高さを0.20mm以上0.35mm未満にするとき、可溶合金23に塗布されるフラックス24の色数を6〜16とする。
【0036】
上記構成によれば、第1の絶縁フィルム21と第2の絶縁フィルム25との間に形成される内部空間の高さの範囲に応じて、フラックス24の色数の範囲を制限しているため、フラックス24の色数が小さ過ぎたり、大き過ぎたりするということはない。これにより、画像処理で透明であると誤判別されるということはなくなるとともに、画像処理におけるフラックス24と可溶合金23との区別もつきやすくなる。その結果、画像処理によってフラックス24の塗布量は正確に判別される。
【0037】
【発明の効果】
本発明による温度ヒューズの検査方法は、一対の金属端子と、それを取り付けた第1の絶縁フィルムと、第1の絶縁フィルムの上方に位置して一対の金属端子の端部間に接続された可溶合金と、可溶合金に塗布されたフラックスと、可溶合金の上方に位置し、かつ第1の絶縁フィルムとの間にその高さが0.20mm以上0.35mm未満の内部空間を形成するように第1の絶縁フィルムに取り付けられる第2の絶縁フィルムとを備え、第1の絶縁フィルムおよび第2の絶縁フィルムを透明とし、かつフラックスの色数を6〜16とした温度ヒューズであって、前記透明の第1の絶縁フィルムと第2の絶縁フィルムに光を当て、その透過光を画像として取り込み、前記フラックスが塗布されている部分の色、もしくは前記フラックスが塗布されていない部分の色の面積の大小により前記フラックスの塗布量を判別するようにしたものである。このように構成することにより、フラックスの色数が小さ過ぎるということはないため、画像処理で透明であると誤判別されるということはなく、またフラックスの色数が大き過ぎるということもないため、画像処理ではフラックスと可溶合金との区別がつきやすく、その結果、画像処理によってフラックスの塗布量を正確に判別できる温度ヒューズの検査方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Aは本発明の実施の形態1における温度ヒューズの一部切欠上面図
Bは図1Aに示す温度ヒューズの1B−1B線における断面図
【図2】 Aは本発明の実施の形態3における温度ヒューズの一部切欠上面図
Bは図2Aに示す温度ヒューズの2B−2B線における断面図
【図3】 Aは従来の温度ヒューズの一部切欠上面図
Bは図3Aに示す温度ヒューズの3B−3B線における断面図
【符号の説明】
1 金属端子
2 第1の絶縁フィルム
3 フラックス
4 可溶合金
5 第2の絶縁フィルム
11 第1の絶縁フィルム
12 金属端子
13 可溶合金
14 フラックス
15 第2の絶縁フィルム
21 第1の絶縁フィルム
22 金属端子
23 可溶合金
24 フラックス
25 第2の絶縁フィルム
Claims (2)
- 一対の金属端子と、
前記一対の金属端子を取り付けた第1の絶縁フィルムと、
前記第1の絶縁フィルムの上方に位置して前記一対の金属端子の端部間に接続された可溶合金と、
前記可溶合金に塗布されたフラックスと、
前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルムとの間にその高さが0.20mm以上0.35mm未満の内部空間を形成するように前記第1の絶縁フィルムに取り付けられる第2の絶縁フィルムと、を備え、前記第1の絶縁フィルムと前記第2の絶縁フィルムが透明であり、
前記フラックスのガードナー色数(以下色数と称す)が6〜16である、温度ヒューズであって、
前記透明の第1の絶縁フィルムと第2の絶縁フィルムに光を当て、その透過光を画像として取り込み、前記フラックスが塗布されている部分の色、もしくは前記フラックスが塗布されていない部分の色の面積の大小により前記フラックスの塗布量を判別するようにした温度ヒューズの検査方法。 - 一対の金属端子と、
前記一対の金属端子の各端部の一部が下面から上面に表出するように前記一対の金属端子を取り付けた第1の絶縁フィルムと、
前記第1の絶縁フィルムの上面に表出した前記一対の金属端子の端部間に接続された可溶合金と、
前記可溶合金に塗布されたフラックスと、
前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルムとの間にその高さが0.20mm以上0.35mm未満の内部空間を形成するように前記第1の絶縁フィルムに取り付けられる第2の絶縁フィルムと、を備え、前記第1の絶縁フィルムと前記第2の絶縁フィルムが透明であり、
前記フラックスのガードナー色数(以下色数と称す)が6〜16である、温度ヒューズであって、
前記透明の第1の絶縁フィルムと第2の絶縁フィルムに光を当て、その透過光を画像として取り込み、前記フラックスが塗布されている部分の色、もしくは前記フラックスが塗布されていない部分の色の面積の大小により前記フラックスの塗布量を判別するようにした温度ヒューズの検査方法。
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