JP4112417B2 - Chip fuse and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明はチップヒューズに関する。
【0002】
【従来の技術】
表面実装に用いられるチップヒューズは、例えば、セラミック基板等の絶縁基板上にヒューズエレメントとして厚膜印刷による導体膜や、無電解めっきによる金属膜の形成、スパッタ等の金属薄膜等により形成されている。
このようなヒューズ導体膜は、速断性や製造の容易さに優れる一方で、インバーター回路の保護素子として要求される耐パルス性能が得られない場合もあった。このため、インバーター回路に保護素子として挿入されるチップヒューズにあっては、速断性は無論のこと、耐パルス性をも満たすことが要求されている。
【0003】
このような観点から、特開2001−52593号公報(特許文献1)には、ポリイミド樹脂層上にヒューズエレメントを形成する技術が開示されており、このチップヒューズは、絶縁基板上にポリイミド樹脂層が形成されており、その上面に所定のヒューズパターンで第1の金属膜が形成され、この第1の金属膜の上に低融点金属からなる第2の金属膜がめっき処理などにより積層形成され、これら第1及び第2の金属膜でヒューズエレメントが構成され、絶縁性の保護層によりヒューズエレメントが覆われている。
上記チップヒューズは製造工程が煩雑でサイズも比較的厚くなり、また上記チップヒューズに使用されるポリイミド樹脂は耐熱性に優れるものであるが、材料が高価であり、放熱性が低いという欠点がある。さらに、上記ヒューズエレメントは、ポリイミド樹脂層の上に積層形成されるため、ヒューズエレメントへの通電時に発生した熱が、絶縁基板などへ放熱されずに、ポリイミド樹脂層によって蓄熱されるため、チップヒューズの表面温度が過度に上昇したり、また溶断後の絶縁性が安定せず、バラツキが生じる等の課題があった。
【0004】
さらに、特開平11−96886号公報(特許文献2)に記載されているチップヒューズでは、絶縁基板の上面のほぼ中央に熱伝導性の低い樹脂で膜が形成され、この膜上のほぼ中央にヒューズ素子が形成され、ヒューズ素子と一体に形成されたリード上面部が絶縁基板上面の両端に向かうように配置され、これらヒューズ素子とリード上面部はシリコーン系樹脂膜で覆われている。
上記チップヒューズでは、絶縁基板上のほぼ中央に熱伝導性の低い樹脂膜を形成し、その上にヒューズ素子を形成するため、ヒューズ素子がフラットにならず均一なヒューズ膜を得ることができないという欠点がある。またヒューズ素子の上面を覆うシリコーン系樹脂膜は機械的強度に乏しく、実装時の吸着などによる外的応力によりヒューズ溶断部が損傷を受け易いという欠点もある。
【0005】
【特許文献1】
開2001−52593号公報
【特許文献2】
特特開平11−96886号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その課題は、製造が容易であるため製造コストが低減され、製品のサイズを比較的薄く形成しながらも、所要の機械的強度、速断性及び耐パルス性などを確保することができるチップヒューズを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、絶縁基板上に接着層が形成され、該接着層上にヒューズ要素部と表電極部からなるヒューズ膜が形成され、該ヒューズ要素部上に保護層が設けられたチップヒューズにおいて、前記接着層は略中央部に切欠き部を有し、該切欠き部には所定の蓄熱性及び放熱性を有する絶縁材が接着層とほぼ平坦になるように充填され、前記ヒューズ膜は金属箔からなり、前記ヒューズ要素部が前記絶縁材の上に配置されたことを特徴とするチップヒューズが提供される。
上述のようにチップヒューズを構成することにより、ヒューズ要素部は、耐熱性が劣り過度の蓄熱をする接着層上に配置されず、したがって、ヒューズ膜と絶縁基板間のポリイミド樹脂のような耐熱層を省略しても、通電時や溶断時の発熱に耐えて、かつ金属箔から成るヒューズ要素部を備えることで耐パルス性の良好なチップヒューズが製造可能になる。
【0008】
上記チップヒューズでは、前記接着層の切欠き部に、シリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂を充填することが好ましく、これらを充填することにより、ヒューズ膜のヒューズ要素部が樹脂に囲まれて、溶断時のアーク防止効果や溶断の速断性を向上させる効果がある。また接着層の切欠き部に充填された樹脂により、好適な放熱と蓄熱が得られ、優れた溶断特性を得ることができる。さらに、接着層の切欠き部に樹脂を充填したことにより、切欠き部が平坦になり、貼り付けられたヒューズ膜も平坦になるため、溶断特性が安定し、チップヒューズの薄型化も可能になる。
また前記接着層の切欠き部にはシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂を充填し、ヒューズ膜を覆う保護層を機械的強度の高いエポキシ系樹脂で形成することが好ましい。前記切欠き部を充填するシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂により溶断時の消弧機能と好適な放熱性が確保される一方で、機械的強度の高いエポキシ系樹脂により機械的強度と外面の平坦さが確保されるため、実装工程におけるヒューズ要素部の破損防止や搭載効率が向上するという利点が得られる。
さらに、保護層に使用するエポキシ系樹脂を、少なくともフィラーとして珪酸を含有し、耐燃性、耐熱性及び熱伝導性に優れたアンダーコートと、少なくともフィラーとしてア ルミナを含有し、機械的強度及び耐熱性に優れたオーバーコートとの積層構造とすることにより、溶断時の熱膨張や遮断時の外部への圧力を吸収すると共に、外面の機械的強度と平坦さが確保される。
【0009】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図1は本発明のチップヒューズ10の断面図である。
チップヒューズ10は、絶縁基板12の上に接着層11を介してヒューズ膜の電極部14a,14cが設けられ、ヒューズ膜のヒューズ要素部14bが重なる接着層11の部分に切欠き部11aが形成され、この切欠き部11aには所定の耐熱性及び柔軟性を備えた樹脂13が充填され、ヒューズ膜の電極部14a,14cとヒューズ要素部14bは保護層15により覆われている。また絶縁基板12の裏面には裏面電極17が形成され、この裏面電極17とヒューズ膜の電極部14a,14cとに通電するように端面電極16が形成され、さらに、端面電極16と裏面電極17と電極部14a,14cの各露出部にメッキ膜18が形成されている。
【0010】
ここで、前記絶縁基板12としてはアルミナセラミック基板を使用するが、絶縁性や耐熱性が良好であれば、ガラス基板や樹脂基板を用いることも可能である。
また前記接着層11としてはエポキシ系樹脂シートを使用することが好ましく、その他にも、アクリル系樹脂シート、シリコーン系樹脂シートを使用することができる。接着層11の切欠き部11aはヒューズ要素部14bよりも大きい形状が好ましく、主に円形穴とし、円形穴以外に矩形穴、多角形穴またはスリット状に形成することができる。
前記切欠き部11aに充填される樹脂13としては、難燃性で、耐熱性に優れ、適切な熱伝導性を有するシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂が使用され、接着層11と略平坦になるように充填される。前記切欠き部11aにシリコーン系樹脂を充填する場合は、上記特性に加え消弧性が高いため、例えば、定格5Aまで、またはそれ以上の定格に適用できる。前記切欠き部11aにエポキシ系樹脂を充填する場合は、上記特性により、例えば、定格3A程度までの定格に適用できる。
前記ヒューズ膜は、所望の溶断特性に合わせた材料や厚さが確保された金属箔から成り、この金属箔をエッチングすることで、所要のパターンを形成し、ヒューズ膜の電極部14a,14cとヒューズ要素部14bを形成する。この金属箔としては、例えば、厚さ5〜35μmから適宜選択される銅箔やアルミ二ウム箔、さらには、銅と他の金属との合金なども使用することができる。なお、ヒューズ膜として銅箔を使用する場合には、より速断性を得るためにヒューズ要素部14b上に錫膜を形成し、さらに、銅と錫との拡散を防止するために、錫膜の形成前にニッケル膜を形成しても良い
前記保護層15は、アンダーコート15aの上にオーバーコート15bを積層して形成され、アンダーコート15aは耐燃性、耐熱性及び熱伝導性に優れた少なくともフィラーとして珪酸を含有するエポキシ系樹脂から形成される一方で、オーバーコート15bは機械的強度及び耐熱性に優れた少なくともフィラーとしてアルミナを含有するエポキシ系樹脂から形成される。このアンダーコート15aは、実質的にヒューズ膜の電極部14a,14cを除いたヒューズ要素部14bと、接着層11の切欠き部11aに充填した絶縁材13とを覆うように設けられる。
裏面電極17は、導電性樹脂などが使用できて、ヒューズ膜形成前に絶縁基板12に形成する場合にはメタルグレーズ系ペーストや、金属有機物ペーストなどを用いることができ、ヒューズ膜形成後に絶縁基板12に形成する場合には、導電性樹脂ペーストなどを用いることができる。また端面電極については、導電性樹脂ペーストまたはスパッタによる金属膜などから形成し、さらに、めっき膜18は錫めっきやニッケルめっきにより形成でき、さらに銅めっきを併用することで電極抵抗値を低くする効果もある。
【0011】
次に、チップヒューズ10の製造方法について説明する。
図2(a)〜(g)は本発明のチップヒューズの製造工程を説明するために、一つのチップ単位で示した斜視図である。これらの工程は、実際には複数のチップに分割される以前の一枚の絶縁基板上で展開される工程を示すものであるが、理解を容易にするために一つのチップ単位で図示した。
最初に、図2(b)に示したように、接着シート11をラミネート方式により貼り付けて接着層を形成する。ここで、絶縁基板12は、多数の単位領域に切断されて各チップに分割される予定のアルミナセラミック、ガラスまたは樹脂等からなる集合基板が使用される。また接着シート11は多数の単位領域の面積を有するエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはシリコーン系樹脂等からなるシートに、それぞれ単位領域分のヒューズ素子の溶断部にあたる部分に図2(a)のような切欠き部11aが形成されたシートが使用される。接着シート11の切欠き部11aは、切欠き部11aを予め形成した接着シート11を絶縁基板12に貼り付けるが、接着シート11を絶縁基板12に貼り付けた後に、接着シート11に切欠き部11aを形成しても良い。
接着シート11が絶縁基板12に貼り付けられたら、スクリーン印刷またはポッティングにより、図2(c)に示したシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂を切欠き部11aに充填する。
次いで、銅やアルミニウム等からなる金属箔を接着層11の上にラミネート方式で貼り付けて、図2(d)に示したように、ヒューズ膜を仮固定し、その後、熱圧着形成する。そして、ヒューズ膜を所望の溶断特性に合わせてエッチングによりパターニングし、図2(e)に示したように、電極部14a,14cとヒューズ要素部14bとを形成し、このとき、ヒューズ要素部14bは接着層11の切欠き部11aの範囲内に形成する。ヒューズ要素部14bには、適宜前述したように、錫めっきまたはニッケルめっきと錫めっきを施しても良い。
さらに、ヒューズ膜の電極部14a,14cとヒューズ要素部14bとを形成した後に、ヒューズ要素部14bを完全に覆うアンダーコート15aとオーバーコート15bとからなる保護層15を形成する。すなわち、図2(f)に示したように、最初にヒューズ要素部14bの上に耐燃性、耐熱性及び熱伝導性に優れた少なくともフィラーとして珪酸を含有するエポキシ系樹脂をスクリーン印刷してアンダーコート15aを形成し、次いで、図2(g)に示したように、このアンダーコート15aの上に、機械的強度及び耐熱性に優れた少なくともフィラーとしてアルミナを含有するエポキシ系樹脂をスクリーン印刷することによりオーバーコート15bを形成し、これら二つの層により保護層15を形成する。
保護層15の形成後、絶縁基板12の裏面に裏面電極17を形成する。裏面電極17は前述したように、導電性樹脂の印刷硬化によって形成でき、また、裏面電極17をヒューズ膜形成前に絶縁基板12に形成する場合は、メタルグレーズ系ペーストや金属有機物ペーストの印刷焼成などにより形成することもできる。そして、一次分割を行なった後に端面電極16を形成し、さらに、二次分割を行なって、端面電極16と裏面電極17と電極部14a,14cの各露出部にメッキ膜18を形成すれば、チップヒューズ10は完成する。
【0012】
【発明の効果】
本発明では、耐熱性が劣り過度の蓄熱をする接着層上にヒューズ要素部が配置されず、接着層の切欠き部に充填された絶縁材の上に重なるようにヒューズ要素部が配置されるので、例えば、ヒューズ膜と絶縁基板間のポリイミド樹脂などの耐熱層を省略しても、通電時や溶断時の発熱に耐え得るチップヒューズが製造可能になり、製造プロセスの簡略化により製造コストを低減させることができて、生産効率が良好で、各種サイズ、各種定格のチップヒューズを提供できる。またヒューズ膜は金属箔から形成されているため、所望の溶断特性に応じて金属箔の厚さを適宜調整するだけで、広範囲に及ぶ溶断特性のヒューズ膜を容易に形成することができると共に、均一な厚さのヒューズ膜を形成し易いため、精度の良い溶断特性を得ることができる。
さらに、ヒューズ膜を絶縁基板上にエポキシ系樹脂シートの接着層により接着することで、ヒューズ膜を容易に絶縁基板上に構成でき、高温を要する作業を不用とできるため、工程の簡略化が可能である。
【0013】
本発明では、所定の耐熱性及び柔軟性を備えた樹脂が接着層の切欠き部に充填されているので、ヒューズ要素部が樹脂に囲まれて、溶断時のアーク防止効果や溶断の速断性向上効果がある。また接着層の切欠き部に充填された樹脂による適度な蓄熱性と放熱性により、過度な蓄熱や放熱を防止し、優れた溶断特性を得ることができる。さらに、接着層の切欠き部に樹脂を充填したが故に、切欠き部が凹凸形状とならずに平坦になり、ヒューズ膜を平坦に貼り付けることができて、溶断特性の安定化、チップヒューズの薄型化が可能になる。なお、接着層の切欠き部を、接着層を構成する材料で囲むように形成した場合、ヒューズ膜を熱圧着したときに、切欠き部に充填された樹脂が基板外に放出することを防止できる。
【0014】
本発明では、接着層の切欠き部に充填されたシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂により、溶断時の消弧機能が確保される。特に、シリコーン系樹脂により、高定格ヒューズの溶断時の消弧機能が確保される。
また本発明では、更にヒューズ要素部を覆う、少なくともフィラーとして珪酸を含有し、耐燃性、耐熱性及び熱伝導性に優れたエポキシ系樹脂からアンダーコートを形成し、少なくともフィラーとしてアルミナを含有し、機械的強度及び耐熱性に優れたエポキシ系樹脂からオーバーコートを形成し、これらを積層構造とすることにより、溶断時の熱膨張や遮断時の外部への圧力を吸収すると共に、良好な放熱性を備え、外面の機械的強度と平坦さが確保される。アンダーコートは、実質的に前記表電極部を除いた前記ヒューズ要素部と、前記接着層の切欠き部に充填された絶縁材とを覆うように設けられるため、保護層の密着性、ヒューズ要素部の密閉性を確保しながら、アンダーコートを通じた電極部への過剰な熱放散を抑制し、適切な溶断特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のチップヒューズの断面図である。
【図2】 (a)〜(f)は本発明のチップヒューズの製造工程を説明するため、一つのチップ単位で示した斜視図である。
【符号の説明】
10 チップヒューズ
11 接着層
11a 切欠き部
12 絶縁基板
13 切欠き部充填材
14 ヒューズ膜
14b ヒューズ要素部
15 保護層
15a アンダーコート
15b オーバーコート
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a chip fuse.
[0002]
[Prior art]
Chip fuses used for surface mounting are formed by, for example, a conductive film by thick film printing, a metal film by electroless plating, a metal thin film by sputtering, etc. as a fuse element on an insulating substrate such as a ceramic substrate. .
While such a fuse conductor film is excellent in quick disconnection and ease of manufacture, the pulse resistance performance required as a protective element for an inverter circuit may not be obtained. For this reason, a chip fuse inserted as a protective element in an inverter circuit is required to satisfy not only fast-breaking performance but also pulse resistance.
[0003]
From this point of view, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-52593 (Patent Document 1) discloses a technique for forming a fuse element on a polyimide resin layer , and this chip fuse is formed on a polyimide resin layer on an insulating substrate. A first metal film is formed on the upper surface with a predetermined fuse pattern, and a second metal film made of a low melting point metal is laminated on the first metal film by plating or the like. The fuse element is composed of the first and second metal films, and the fuse element is covered with an insulating protective layer.
The chip fuse has a complicated manufacturing process and is relatively thick, and the polyimide resin used for the chip fuse has excellent heat resistance, but has the disadvantages that the material is expensive and heat dissipation is low. . Furthermore, since the fuse element is laminated on the polyimide resin layer, the heat generated when the fuse element is energized is stored in the polyimide resin layer without being dissipated to the insulating substrate. There are problems such as excessive rise in the surface temperature of the metal, and unstable insulation after fusing, resulting in variations.
[0004]
Further, in the chip fuse described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-96886 (Patent Document 2), a film is formed with a resin having low thermal conductivity at approximately the center of the upper surface of the insulating substrate. A fuse element is formed, and an upper surface portion of the lead formed integrally with the fuse element is disposed so as to face both ends of the upper surface of the insulating substrate, and the upper surface portion of the fuse element and the lead is covered with a silicone-based resin film.
In the above-described chip fuse, a resin film having low thermal conductivity is formed in the approximate center on the insulating substrate, and a fuse element is formed thereon, so that the fuse element is not flat and a uniform fuse film cannot be obtained. There are drawbacks. Further, the silicone-based resin film covering the upper surface of the fuse element has poor mechanical strength, and there is a drawback that the fuse blown portion is easily damaged by external stress due to adsorption during mounting.
[0005]
[Patent Document 1]
No. 2001-52593 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-96886 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the problem is that the manufacturing is easy and the manufacturing cost is reduced, and the required size is reduced while forming the product relatively thin. An object of the present invention is to provide a chip fuse that can ensure mechanical strength, quick disconnection, pulse resistance, and the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a chip fuse in which an adhesive layer is formed on an insulating substrate, a fuse film including a fuse element portion and a surface electrode portion is formed on the adhesive layer, and a protective layer is provided on the fuse element portion. in the adhesive layer has a cutout portion at a substantially central portion, an insulating material having a predetermined heat storage and heat radiation are filled so as to be substantially flat and the adhesive layer in the cutout portion, the fuse film A chip fuse is provided, which is made of a metal foil, and the fuse element portion is disposed on the insulating material.
By configuring the chip fuse as described above, the fuse element portion is not disposed on the adhesive layer that has poor heat resistance and excessive heat storage, and therefore, a heat resistant layer such as a polyimide resin between the fuse film and the insulating substrate. Even if is omitted, a chip fuse having a good pulse resistance can be manufactured by withstanding a heat generation during energization or fusing and providing a fuse element portion made of a metal foil.
[0008]
In the above-mentioned chip fuse, it is preferable to fill the notch portion of the adhesive layer with a silicone resin or an epoxy resin, and by filling them, the fuse element portion of the fuse film is surrounded by the resin, Has the effect of improving the arc-preventing effect and the quick-cutability of fusing. Moreover, with the resin filled in the notch portion of the adhesive layer, suitable heat dissipation and heat storage can be obtained, and excellent fusing characteristics can be obtained. In addition, filling the notch in the adhesive layer with resin flattens the notch and flattened the fuse film so that the fusing characteristics are stable and the chip fuse can be made thinner. Become.
Further, it is preferable that the notch portion of the adhesive layer is filled with a silicone resin or an epoxy resin, and a protective layer covering the fuse film is formed of an epoxy resin having high mechanical strength. The silicone resin or epoxy resin filling the notch ensures an arc extinguishing function and suitable heat dissipation during melting, while mechanical strength and flatness of the outer surface are ensured by a high mechanical strength epoxy resin. As a result, it is possible to obtain the advantages of preventing breakage of the fuse element portion in the mounting process and improving mounting efficiency.
Further, the epoxy resin used in the protective layer, contains silicate as at least a filler, flame resistance, and undercoat having excellent heat resistance and thermal conductivity, contain Alumina at least as a filler, the mechanical strength and heat By adopting a laminated structure with an overcoat having excellent properties, thermal expansion at the time of fusing and external pressure at the time of cutting are absorbed, and mechanical strength and flatness of the outer surface are ensured.
[0009]
【Example】
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a chip fuse 10 of the present invention.
In the chip fuse 10, electrode portions 14a and 14c of a fuse film are provided on an insulating substrate 12 via an adhesive layer 11, and a notch portion 11a is formed in a portion of the adhesive layer 11 where the fuse element portion 14b of the fuse film overlaps. The notch portion 11 a is filled with a resin 13 having predetermined heat resistance and flexibility, and the electrode portions 14 a and 14 c of the fuse film and the fuse element portion 14 b are covered with a protective layer 15. Further, a back electrode 17 is formed on the back surface of the insulating substrate 12, an end face electrode 16 is formed so as to energize the back face electrode 17 and the fuse film electrode portions 14 a and 14 c, and the end face electrode 16 and the back face electrode 17 are further formed. A plating film 18 is formed on the exposed portions of the electrode portions 14a and 14c.
[0010]
Here, an alumina ceramic substrate is used as the insulating substrate 12, but a glass substrate or a resin substrate may be used as long as the insulating property and heat resistance are good.
Moreover, it is preferable to use an epoxy resin sheet as the adhesive layer 11, and in addition, an acrylic resin sheet and a silicone resin sheet can be used. The cutout portion 11a of the adhesive layer 11 preferably has a larger shape than the fuse element portion 14b, and is mainly a circular hole, and can be formed in a rectangular hole, a polygonal hole, or a slit shape in addition to the circular hole.
As the resin 13 filled in the notch portion 11a, a silicone resin or an epoxy resin having flame resistance, excellent heat resistance, and appropriate thermal conductivity is used, and becomes substantially flat with the adhesive layer 11. So as to be filled. When the silicone resin is filled in the notch portion 11a, arc extinguishing performance is high in addition to the above characteristics, so that it can be applied to ratings up to 5A or higher, for example. When the notch 11a is filled with an epoxy resin, it can be applied to ratings up to about 3A, for example, due to the above characteristics.
The fuse film is made of a metal foil having a material and a thickness that meet the desired fusing characteristics, and by etching the metal foil, a required pattern is formed, and the electrode portions 14a and 14c of the fuse film are formed. A fuse element portion 14b is formed. As this metal foil, for example, a copper foil or aluminum foil appropriately selected from a thickness of 5 to 35 μm, and an alloy of copper and another metal can be used. In the case of using copper foil as the fuse film, a tin film is formed on the fuse element portion 14b in order to obtain faster disconnection, and further, in order to prevent diffusion of copper and tin, forming the nickel film may be formed before.
The protective layer 15 is formed by laminating an overcoat 15b on an undercoat 15a, and the undercoat 15a is formed from an epoxy resin containing silicic acid as a filler excellent in flame resistance, heat resistance and thermal conductivity. On the other hand, the overcoat 15b is formed from an epoxy resin containing alumina as at least a filler excellent in mechanical strength and heat resistance. The undercoat 15 a is provided so as to cover the fuse element portion 14 b excluding the electrode portions 14 a and 14 c of the fuse film and the insulating material 13 filled in the cutout portion 11 a of the adhesive layer 11.
The back electrode 17 can be made of a conductive resin or the like, and when formed on the insulating substrate 12 before the fuse film is formed, a metal glaze paste or a metal organic paste can be used. In the case of forming in 12, a conductive resin paste or the like can be used. The end face electrode is formed from a conductive resin paste or a metal film formed by sputtering. Further, the plating film 18 can be formed by tin plating or nickel plating. Further, the effect of lowering the electrode resistance value by using copper plating together. There is also.
[0011]
Next, a method for manufacturing the chip fuse 10 will be described.
FIGS. 2A to 2G are perspective views showing one chip unit for explaining the manufacturing process of the chip fuse of the present invention. Although these steps actually show steps that are developed on a single insulating substrate before being divided into a plurality of chips, they are shown in units of one chip for easy understanding.
First, as shown in FIG. 2B, the adhesive sheet 11 is attached by a laminating method to form an adhesive layer. Here, the insulating substrate 12 is a collective substrate made of alumina ceramic, glass, resin, or the like that is to be cut into a number of unit regions and divided into chips. The adhesive sheet 11 is a sheet made of an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, or the like having a large number of unit area areas, and a portion corresponding to a fusing part of the fuse element for each unit area as shown in FIG. A sheet in which a notch 11a is formed is used. The cutout portion 11a of the adhesive sheet 11 is affixed to the insulating substrate 12 with the adhesive sheet 11 having the cutout portion 11a formed in advance. 11a may be formed.
When the adhesive sheet 11 is attached to the insulating substrate 12, the notch 11a is filled with the silicone resin or epoxy resin shown in FIG. 2C by screen printing or potting.
Next, a metal foil made of copper, aluminum, or the like is attached to the adhesive layer 11 by a laminating method, and as shown in FIG. 2D, the fuse film is temporarily fixed, and then thermocompression-bonded. Then, the fuse film is patterned by etching in accordance with a desired fusing characteristic to form the electrode portions 14a and 14c and the fuse element portion 14b as shown in FIG. 2E. At this time, the fuse element portion 14b Is formed within the range of the notch 11 a of the adhesive layer 11. As described above, the fuse element portion 14b may be appropriately subjected to tin plating or nickel plating and tin plating.
Further, after forming the electrode portions 14a and 14c of the fuse film and the fuse element portion 14b, the protective layer 15 including the undercoat 15a and the overcoat 15b that completely covers the fuse element portion 14b is formed. That is, as shown in FIG. 2 (f), first, an epoxy resin containing at least silicic acid as a filler excellent in flame resistance, heat resistance and thermal conductivity is screen printed on the fuse element portion 14b. A coat 15a is formed, and then, as shown in FIG. 2G, an epoxy resin containing at least alumina as a filler excellent in mechanical strength and heat resistance is screen-printed on the undercoat 15a. Thus, the overcoat 15b is formed, and the protective layer 15 is formed by these two layers.
After the formation of the protective layer 15, the back electrode 17 is formed on the back surface of the insulating substrate 12. As described above, the back electrode 17 can be formed by printing and curing a conductive resin. When the back electrode 17 is formed on the insulating substrate 12 before forming the fuse film, printing and baking of a metal glaze paste or a metal organic paste is performed. It can also be formed. Then, after performing the primary division, the end face electrode 16 is formed, and further, the secondary division is performed to form the plating film 18 on the exposed portions of the end face electrode 16, the back electrode 17, and the electrode portions 14a and 14c. The chip fuse 10 is completed.
[0012]
【The invention's effect】
In the present invention, the fuse element portion is not disposed on the adhesive layer that is inferior in heat resistance and excessively stores heat, and is disposed so as to overlap the insulating material filled in the notch portion of the adhesive layer. Therefore, for example, even if a heat-resistant layer such as polyimide resin between the fuse film and the insulating substrate is omitted, a chip fuse that can withstand the heat generated when energized or blown can be manufactured. Therefore, chip fuses of various sizes and various ratings can be provided. In addition, since the fuse film is formed from a metal foil, it is possible to easily form a fuse film with a wide range of fusing characteristics by simply adjusting the thickness of the metal foil according to the desired fusing characteristics, Since it is easy to form a fuse film having a uniform thickness, it is possible to obtain an accurate fusing characteristic.
In addition, by bonding the fuse film to the insulating substrate with an adhesive layer of an epoxy resin sheet, the fuse film can be easily configured on the insulating substrate, eliminating the need for high temperature work, thus simplifying the process. It is.
[0013]
In the present invention, since the resin having predetermined heat resistance and flexibility is filled in the notch portion of the adhesive layer, the fuse element portion is surrounded by the resin, and the arc prevention effect at the time of fusing and the quick fusing property of fusing There is an improvement effect. In addition, due to moderate heat storage and heat dissipation by the resin filled in the notch portion of the adhesive layer, excessive heat storage and heat dissipation can be prevented, and excellent fusing characteristics can be obtained. Furthermore, since the notch of the adhesive layer is filled with resin, the notch becomes flat without being uneven, and the fuse film can be affixed flat, fusing characteristics are stabilized, chip fuse Can be made thinner. If the notch part of the adhesive layer is formed so as to be surrounded by the material constituting the adhesive layer, the resin filled in the notch part is prevented from being released outside the substrate when the fuse film is thermocompression bonded. it can.
[0014]
In the present invention, the arc extinguishing function at the time of fusing is ensured by the silicone resin or the epoxy resin filled in the notch portion of the adhesive layer. In particular, an arc extinguishing function when a high-rated fuse is blown is ensured by the silicone resin.
Further, in the present invention, the fuse element portion is further covered , containing at least silicic acid as a filler , forming an undercoat from an epoxy resin excellent in flame resistance, heat resistance and thermal conductivity, and containing at least alumina as a filler, By forming an overcoat from an epoxy resin with excellent mechanical strength and heat resistance and making them into a laminated structure, it absorbs thermal expansion at the time of fusing and external pressure at the time of interruption, and also has good heat dissipation The mechanical strength and flatness of the outer surface are ensured. Since the undercoat is provided so as to cover substantially the fuse element part excluding the surface electrode part and the insulating material filled in the cutout part of the adhesive layer, the adhesion of the protective layer, the fuse element While ensuring the sealability of the part, excessive heat dissipation to the electrode part through the undercoat is suppressed, and appropriate fusing characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a chip fuse of the present invention.
FIGS. 2A to 2F are perspective views showing one chip unit for explaining a manufacturing process of a chip fuse of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Chip fuse 11 Adhesion layer 11a Notch part 12 Insulating substrate 13 Notch part filler 14 Fuse film 14b Fuse element part 15 Protective layer 15a Undercoat 15b Overcoat

Claims (6)

絶縁基板上に接着層が形成され、該接着層上にヒューズ要素部と表電極部からなるヒューズ膜が形成され、該ヒューズ要素部上に保護層が設けられたチップヒューズにおいて、
前記接着層は略中央部に切欠き部を有し、該切欠き部には所定の蓄熱性及び放熱性を有する絶縁材が接着層とほぼ平坦になるように充填され、前記ヒューズ膜は金属箔からなり、前記ヒューズ要素部が前記絶縁材の上に配置されたことを特徴とするチップヒューズ。
In a chip fuse in which an adhesive layer is formed on an insulating substrate, a fuse film including a fuse element part and a surface electrode part is formed on the adhesive layer, and a protective layer is provided on the fuse element part.
The adhesive layer has a notch at a substantially central portion, and the notch is filled with an insulating material having a predetermined heat storage property and heat dissipation property so as to be substantially flat with the adhesive layer. A chip fuse comprising a foil, wherein the fuse element portion is disposed on the insulating material.
前記絶縁材が、シリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂である請求項1に記載のチップヒューズ。  The chip fuse according to claim 1, wherein the insulating material is a silicone resin or an epoxy resin. 前記金属箔は銅箔である請求項1または請求項2に記載のチップヒューズ。  The chip fuse according to claim 1, wherein the metal foil is a copper foil. 前記保護層はアンダーコートの上にオーバーコートが設けられたものであって、前記アンダーコートは少なくともフィラーとして珪酸を含有するエポキシ系樹脂からなり、前記オーバーコートは少なくともフィラーとしてアルミナを含有するエポキシ系樹脂からなる請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のチップヒューズ。  The protective layer is an undercoat provided with an overcoat, and the undercoat is made of an epoxy resin containing at least silicic acid as a filler, and the overcoat is an epoxy type containing at least alumina as a filler. The chip fuse according to any one of claims 1 to 3, wherein the chip fuse is made of resin. 前記アンダーコートが、実質的に前記表電極部を除いた前記ヒューズ要素部と、前記接着層の切欠き部とを覆うように設けられたものである請求項4に記載のチップヒューズ。  The chip fuse according to claim 4, wherein the undercoat is provided so as to cover substantially the fuse element portion excluding the surface electrode portion and the cutout portion of the adhesive layer. 絶縁基板上に接着層を介してヒューズ膜が設けられるチップヒューズの製造方法において、切欠き部が形成されたシート状接着層を絶縁基板上に貼着する工程と、前記切欠き部に絶縁材を充填する工程と、前記シート状接着層と前記絶縁材の上にヒューズ膜を貼着する工程と、前記絶縁材の上にヒューズ要素部が形成されるようにヒューズ膜をパターニングする工程とを有するチップヒューズの製造方法。  In a manufacturing method of a chip fuse in which a fuse film is provided on an insulating substrate via an adhesive layer, a step of attaching a sheet-like adhesive layer having a notch formed on the insulating substrate, and an insulating material on the notch Filling the sheet-like adhesive layer and the insulating material with a fuse film, and patterning the fuse film so that a fuse element portion is formed on the insulating material. A method for manufacturing a chip fuse.
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