JP4738953B2 - Resistive fuse - Google Patents

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Description

本発明は抵抗付きヒューズに関するものである。   The present invention relates to a fuse with resistance.

電気・電子機器の保護素子として抵抗付きヒューズが知られている。
この抵抗付きヒューズの動作メカニズムは、電子・電気機器の異常をＩＣ回路で検知して抵抗を通電発熱させ、その発生熱でヒューズエレメントを溶断させて電子・電気機器への給電を遮断することにある。
この抵抗付きヒューズは種々の分野で使用されており、例えば、リチウムイオン二次電池の電池パックにＩＣ制御回路と共に組み込まれ、二次電池の過充電や過放電時での充電や放電の停止に使用されている。 Resistive fuses are known as protective elements for electrical and electronic equipment.
The operating mechanism of this fuse with resistance is to detect the abnormality of the electronic / electrical equipment with an IC circuit and to heat the resistance by energizing, and to cut off the power supply to the electronic / electrical equipment by fusing the fuse element with the generated heat. is there.
This fuse with resistance is used in various fields. For example, it is incorporated in a battery pack of a lithium ion secondary battery together with an IC control circuit to stop charging and discharging when the secondary battery is overcharged or overdischarged. in use.

図６は従来の抵抗付きヒューズの一例を示し、セラミックス板のような絶縁基板１’を使用した基板型であり、リード導体接続用膜電極１２’とヒューズエレメント接合用膜電極１３’とを有する膜抵抗１１’と、ヒューズエレメント接合用膜電極１３’を挾むリード導体接続用膜電極１４ａ’，１４ｂ’とを絶縁基板１’の片面上に設け、膜抵抗１１’側のリード導体接続用膜電極１２’にリード導体２２’を接続し、両サイドのリード導体接続用膜電極１４ａ’，１４ｂ’に他のリード導体２３ａ’，２３ｂ’を接続し、これらのリード導体膜電極１４ａ’，１４ｂ’及びヒューズエレメント接合用膜電極１３’に跨ってヒューズエレメント３’を接合し、ヒューズエレメント３’にフラックス４’を塗布し、絶縁基板１’の前記片面をエポキシ樹脂のような樹脂被覆５’で封止してある。（例えば、特許文献１、２等を参照）
特開２００４−２２７７９７号公報 特開２００４−２９６４２２号公報 FIG. 6 shows an example of a conventional fuse with resistance, which is a substrate type using an insulating substrate 1 ′ such as a ceramic plate, and has a lead conductor connecting film electrode 12 ′ and a fuse element bonding film electrode 13 ′. Membrane resistor 11 'and lead conductor connecting membrane electrodes 14a' and 14b 'sandwiching fuse element bonding membrane electrode 13' are provided on one side of insulating substrate 1 'for connecting lead conductor on membrane resistor 11' side. The lead conductor 22 'is connected to the membrane electrode 12', the other lead conductors 23a ', 23b' are connected to the lead conductor connecting membrane electrodes 14a ', 14b' on both sides, and these lead conductor membrane electrodes 14a ', 14b 'and the fuse element bonding membrane electrode 13' are joined across the fuse element 3 ', the flux 4' is applied to the fuse element 3 ', and the one surface of the insulating substrate 1' is coated with a resin coating 5 such as an epoxy resin. It is sealed with '. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
JP 2004-227797 A JP 2004-296422 A

図７は、前記の抵抗付きヒューズを組み込んだ電池パックの回路図であり、Ｅは二次電池を、Ａは抵抗付きヒューズを、ＢはＩＣ制御回路を示している。図７は充電時の状態を示しており、Ｓは充電器である。
図７において、過充電が生じると、この過充電でツェナダイオードＤが導通されトランジスターＴｒがオンされて抵抗１１’に電流が流れ、その抵抗１１’の通電発熱でヒューズエレメント３’が溶断され、二次電池Ｅが充電器Ｓから遮断されると共に充電器Ｓ及び二次電池Ｅから抵抗１１’が切り離される。この切離しにより、抵抗１１’の通電発熱が停止される。 FIG. 7 is a circuit diagram of a battery pack incorporating the above-mentioned resistor fuse, where E is a secondary battery, A is a resistor fuse, and B is an IC control circuit. FIG. 7 shows the state during charging, and S is a charger.
In FIG. 7, when overcharge occurs, the Zener diode D is turned on by this overcharge, the transistor Tr is turned on, a current flows through the resistor 11 ′, and the fuse element 3 ′ is blown by the energization heat of the resistor 11 ′. The secondary battery E is disconnected from the charger S and the resistor 11 ′ is disconnected from the charger S and the secondary battery E. By this separation, the heat generation of the resistor 11 ′ is stopped.

前記抵抗付きヒューズの抵抗の通電発熱→ヒューズエレメントの溶断に至る過程において、絶縁基板は熱容量を有するから、絶縁基板の体積が大きくなるほどヒューズエレメントの溶断が遅延されることになる。
従来の抵抗付きヒューズでは、前記特許文献１〜２にも示されているように、ヒューズエレメントに対しリード導体接続用膜電極を絶縁基板上に設け、これらの電極に跨ってヒューズエレメントを接合し、これらの各膜電極にリード導体を接続しており、これらの膜電極のために絶縁基板の平面寸法をそれだけ大きくする必要があり、ヒューズエレメントの溶断の遅延が招来されている。 In the process from energizing heat generation of the resistance of the fuse with resistance to fusing of the fuse element, since the insulating substrate has a heat capacity, the fusing of the fuse element is delayed as the volume of the insulating substrate increases.
In the conventional fuse with resistance, as shown in Patent Documents 1 and 2, a lead conductor connecting film electrode is provided on the insulating substrate with respect to the fuse element, and the fuse element is joined across these electrodes. A lead conductor is connected to each of these film electrodes, and it is necessary to increase the planar dimension of the insulating substrate for these film electrodes, resulting in a delay in fusing of the fuse element.

本発明の目的は、絶縁基板上に膜抵抗とヒューズエレメントとを付設した基板型の抵抗付きヒューズにおいて、絶縁基板の平面寸法を縮小してその熱容量を低減し、抵抗の通電発熱速度を速めてヒューズエレメントの溶断を迅速化することにある。   The object of the present invention is to reduce the heat capacity by reducing the planar dimension of an insulating substrate by reducing the planar size of the insulating substrate in a board-type resistor-type fuse in which a film resistor and a fuse element are provided on an insulating substrate, thereby increasing the current heating rate of the resistor. The purpose is to speed up the fusing of the fuse element.

請求項１に係る抵抗付きヒューズは、絶縁基板チップの片面に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用膜電極とリード導体接続用膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用膜電極に接続され、ヒューズエレメントは一端部が前記絶縁基板チップからはみ出され、他端部がが前記ヒューズエレメント接合用膜電極に接合されており、前記リード導体とは別のリード導体の先端部にヒューズエレメントの前記一端部が直接に接合されていることを特徴とする。
請求項２に係る抵抗付きヒューズは、絶縁基板チップの片面に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用膜電極とリード導体接続用膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用膜電極に接続され、ヒューズエレメントの中間が前記ヒューズエレメント接合用膜電極に接合されてヒューズエレメントの両端部が前記絶縁基板チップからはみ出され、このヒューズエレメントの両端のそれぞれに前記リード導体とは別のリード導体が直接に接合されていることを特徴とする。
請求項３に係る抵抗付きヒューズは、請求項１の抵抗付きヒューズにおいて、ヒューズエレメントがヒューズエレメント接合用膜電極の両側で異なる部材とされていることを特徴とする。
請求項４に係る抵抗付きヒューズは、絶縁基板チップの表面側に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用表膜電極とリード導体接続用表膜電極とが設けられ、同絶縁基板チップの裏面側に前記ヒューズエレメント接合用表膜電極にスルーホールにより導通されたヒューズエレメント接合用裏膜電極と、前記リード導体接続用表膜電極にスルーホールにより導通されたリード導体接合用裏膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用裏膜電極に接続され、このリード導体とは別のリード導体の先端部にヒューズエレメントが接合され、この接合箇所から所定の距離を隔てたヒューズエレメント箇所が前記のヒューズエレメント接合用裏膜電極に接合されていることを特徴とする。
請求項５に係る抵抗付きヒューズは、絶縁基板チップの表面側に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用表膜電極とリード導体接続用表膜電極とが設けられ、同絶縁基板チップの裏面側に前記ヒューズエレメント接合用表膜電極にスルーホールにより導通されたヒューズエレメント接合用裏膜電極と、前記リード導体接続用表膜電極にスルーホールにより導通されたリード導体接合用裏膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用裏膜電極に接合され、ヒューズエレメントの中間が前記ヒューズエレメント接合用裏膜電極に接合され、このヒューズエレメントの両端のそれぞれに前記リード導体とは別のリード導体が接続されていることを特徴とする。
請求項６に係る抵抗付きヒューズは、請求項５の抵抗付きヒューズにおいて、ヒューズエレメントがヒューズエレメント接合用膜電極の両側で異なる部材とされていることを特徴とする。
請求項７に係る抵抗付きヒューズは、請求項１〜６何れかの抵抗付きヒューズにおいて、ヒューズエレメントの端部に接合されるリード導体先端部がヒューズエレメントに対しほぼ直角に折り曲げられ、この折曲部がヒューズエレメント端部に接合されていることを特徴とする。
請求項８に係る抵抗付きヒューズは、請求項１〜７何れかの抵抗付きヒューズにおいて、絶縁基板チップ及びヒューズエレメントとリード導体との接合箇所を内包するように樹脂モールドまたはケースで封止したことを特徴とする。 The fuse with resistance according to claim 1 is provided with a film element and a film electrode for connecting a lead element with a film resistance and a predetermined film resistance distance provided on one surface of an insulating substrate chip, and the lead conductor is the above-mentioned lead conductor. Connected to the lead conductor connecting membrane electrode, the fuse element has one end protruding from the insulating substrate chip, the other end joined to the fuse element joining membrane electrode, and a lead different from the lead conductor The one end of the fuse element is directly joined to the tip of the conductor.
The fuse with resistance according to claim 2 is provided with a film element and a film electrode for connecting a lead element with a film resistance and a predetermined film resistance distance provided on one surface of an insulating substrate chip, and the lead conductor is the above-mentioned Connected to the lead conductor connecting membrane electrode, the middle of the fuse element is joined to the fuse element joining membrane electrode, and both ends of the fuse element protrude from the insulating substrate chip, and the leads are respectively connected to both ends of the fuse element. A lead conductor different from the conductor is directly joined.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuse with resistance according to the first aspect, wherein the fuse element is a different member on both sides of the fuse element bonding film electrode.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuse with resistance, wherein a surface resistance of the insulating substrate chip is provided with a film resistance for the fuse element and a surface film electrode for connecting the lead conductor with a predetermined film resistance distance therebetween. A fuse element bonding back film electrode connected to the fuse element bonding surface film electrode by a through hole on the back surface side of the substrate chip, and a lead conductor bonding back surface conductive to the lead conductor connection surface film electrode by a through hole. And a lead conductor connected to the back membrane electrode for connecting the lead conductor, and a fuse element is joined to the tip of a lead conductor different from the lead conductor, and a predetermined distance from the joint location The separated fuse element portions are joined to the above-mentioned back electrode for joining the fuse element.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fuse with resistance, wherein a surface resistance of the insulating substrate chip is provided with a film resistance for the fuse element and a surface film electrode for connecting the lead conductor with a predetermined film resistance distance therebetween. A fuse element bonding back film electrode connected to the fuse element bonding surface film electrode by a through hole on the back surface side of the substrate chip, and a lead conductor bonding back surface conductive to the lead conductor connection surface film electrode by a through hole. And a lead conductor is joined to the back conductor electrode for connecting the lead conductor, and the middle of the fuse element is joined to the back membrane electrode for joining the fuse element, and the lead is connected to each of both ends of the fuse element. A lead conductor different from the conductor is connected.
The fuse with resistance according to claim 6 is the fuse with resistance according to claim 5, characterized in that the fuse element is a different member on both sides of the fuse element bonding film electrode.
The resistance fuse according to claim 7 is the resistance fuse according to any one of claims 1 to 6, wherein a leading end portion of a lead conductor joined to an end portion of the fuse element is bent substantially perpendicularly to the fuse element. The portion is joined to the end of the fuse element.
The fuse with resistance according to claim 8 is sealed with a resin mold or a case so as to enclose the joint portion of the insulating substrate chip and the fuse element with the lead conductor in the fuse with resistance according to any one of claims 1 to 7. It is characterized by.

（１）ヒューズエレメントにリード導体を直接に接合しており、絶縁基板上にリード導体接続用電極を設けヒューズエレメント端部を当該電極に接合し当該電極にリード導体を接合している従来例とは異なり、リード導体接続用電極を設けていないから、その電極分だけ絶縁基板の平面寸法を縮小でき、絶縁基板の熱容量を小さくできる。従って、膜抵抗の通電発熱速度を速めてヒューズエレメントの溶断を迅速化でき、動作速度を速めることができる。
（２）絶縁基板の平面寸法の縮小に応じて樹脂パッケージまたはケーシングの寸法を縮小でき、抵抗付きヒューズの小型化を図ることができる。
（３）ヒューズエレメントとリード導体を経ての常時の通電に対するインピーダンスを、接触抵抗界面の減少のために低減でき、抵抗付きヒューズの電気容量をアップできる。 (1) The lead conductor is directly joined to the fuse element, the lead conductor connecting electrode is provided on the insulating substrate, the end of the fuse element is joined to the electrode, and the lead conductor is joined to the electrode. In contrast, since the lead conductor connecting electrode is not provided, the planar dimension of the insulating substrate can be reduced by that amount, and the heat capacity of the insulating substrate can be reduced. Therefore, it is possible to speed up the fusing of the fuse element by increasing the energization heat generation rate of the membrane resistance, and to increase the operation speed.
(2) The size of the resin package or the casing can be reduced according to the reduction of the planar size of the insulating substrate, and the resistance fuse can be downsized.
(3) Impedance for normal energization through the fuse element and the lead conductor can be reduced due to the reduction of the contact resistance interface, and the capacitance of the fuse with resistance can be increased.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る抵抗付きヒューズの一実施例を示す上面説明図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１において、１は絶縁基板チップであり、表面に、膜抵抗１１と該膜抵抗１１の一端側に重畳連結されたヒューズエレメント接合用膜電極１２と同膜抵抗１１の他端側に電気的に重畳連結されたリード導体接続用膜電極１３とが設けられている。これらの電極１２，１３間の間隔は所定の抵抗値を設定するように所定の膜抵抗距離としてある。
絶縁基板チップ１には、良熱伝導性の無機質体、例えば、セラミックスやガラスを使用できる。膜抵抗１１は抵抗ペースト、例えば酸化ルテニウムペーストの印刷・焼付けにより設けることができ、膜電極１２，１３は導電ペースト、例えば銀ペーストの印刷・焼付けにより設けることができる。
２２はリード導体、例えば銅導体であり、前記リード導体接続用膜電極１２に溶接やはんだ付けにより接続されている。このリード導体２２には、扁平導体を使用することができる。
３はヒューズエレメントであり、中間においてヒューズエレメント接合用膜電極２３に溶接等により接合されている。このヒューズエレメント３には、高い曲げ剛性の組成を使用することが望ましく、扁平加工したものを用いることができる。
２３ａ，２３ｂはヒューズエレメント３の両端部のそれぞれに溶接等により接合されたリード導体、例えば扁平導体であり、抵抗付きヒューズの動作時、溶融したヒューズエレメントをヒューズエレメントの軸方向に対し±９０°の両方向に濡れ拡げさせて濡れ面積を広くするために、リード導体の先端部を直角に折り曲げ、その折曲部にヒューズエレメント端部を接合してある。これらのリード導体２３ａ，２３ｂにも、扁平導体を使用できる。
４はヒューズエレメント３に塗布されたフラックスであり、ロジンを主成分とするものを使用できる。このフラックス４の融点はヒューズエレメント３の融点よりも低く、フラックスの塗布には、フラックスを加熱溶融し、この溶融フラックスを塗布・凝固させる方法を使用できる。
５は樹脂パッケージであり、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂塗料の滴下塗布・硬化により設けることができる。このパッケージの寸法を、絶縁基板チップ及びヒューズエレメントとリード導体との接合部を内包し得る最小限にして、パッケージの小型化を図ることが望ましい。
この樹脂パッケージに代え、セラミックスケース等によるケースパッケージを使用することもできる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A is an explanatory top view showing an embodiment of a fuse with resistance according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an insulating substrate chip, which is electrically connected to a film resistor 11 and a fuse element bonding film electrode 12 superimposed on one end side of the film resistor 11 and the other end side of the film resistor 11 on the surface. And a lead conductor connecting membrane electrode 13 which are overlapped and connected to each other. The distance between the electrodes 12 and 13 is set as a predetermined film resistance distance so as to set a predetermined resistance value.
The insulating substrate chip 1 can be made of a highly heat conductive inorganic material such as ceramics or glass. The film resistor 11 can be provided by printing / baking a resistance paste such as ruthenium oxide paste, and the film electrodes 12 and 13 can be provided by printing / baking a conductive paste such as silver paste.
Reference numeral 22 denotes a lead conductor, for example, a copper conductor, which is connected to the lead conductor connecting membrane electrode 12 by welding or soldering. A flat conductor can be used for the lead conductor 22.
Reference numeral 3 denotes a fuse element, which is joined to the fuse element joining film electrode 23 in the middle by welding or the like. As the fuse element 3, it is desirable to use a composition having high bending rigidity, and a flattened one can be used.
Reference numerals 23a and 23b are lead conductors, for example, flat conductors joined to both ends of the fuse element 3 by welding or the like. When the fuse with resistance is operated, the melted fuse element is ± 90 ° with respect to the axial direction of the fuse element. In order to increase the wetted area by wetting and spreading in both directions, the tip end portion of the lead conductor is bent at a right angle, and the end portion of the fuse element is joined to the bent portion. Flat conductors can also be used for these lead conductors 23a and 23b.
Reference numeral 4 denotes a flux applied to the fuse element 3, and a flux mainly composed of rosin can be used. The melting point of the flux 4 is lower than the melting point of the fuse element 3, and the flux can be applied by heating and melting the flux, and applying and solidifying the molten flux.
Reference numeral 5 denotes a resin package, which can be provided by dropping and curing a curable resin paint such as an epoxy resin. It is desirable to reduce the size of the package by minimizing the size of the package so that the junction between the insulating substrate chip and the fuse element and the lead conductor can be included.
Instead of this resin package, a case package such as a ceramic case can also be used.

図２は本発明に係る抵抗付きヒューズの別実施例を示す上面説明図であり、図１に示した実施例に対し、ヒューズエレメント３の片端側のみのリード導体２３ａを接合した構成である。
図２において、１は絶縁基板チップであり、表面に、膜抵抗１１と該膜抵抗１１の一端側に重畳連結されたヒューズエレメント接合用膜電極１３と同膜抵抗１１の他端側に電気的に重畳連結されたリード導体接続用膜電極１２とが設けられている。これらの電極１２，１３間の間隔は所定の抵抗値を設定するように所定の膜抵抗距離とされている。
２２はリード導体、例えば銅導体であり、前記リード導体接続用膜電極１２に溶接やはんだ付けにより接続されている。このリード導体２２には、扁平導体を使用することができる。
３はヒューズエレメントであり、一端がヒューズエレメント接合用膜電極１３に溶接等により接合されている。このヒューズエレメント３には、扁平加工したものを用いることができる。
２３ａはヒューズエレメント３の他端部に溶接等により接合されたリード導体、例えば扁平導体であり、抵抗付きヒューズの動作時、溶融したヒューズエレメントをヒューズエレメントの軸方向に対し±９０°の両方向に濡れ拡げさせて濡れ面積を広くするために、リード導体の先端部を直角に折り曲げ、その折曲部にヒューズエレメント端部を接合してある。これらのリード導体にも、扁平導体を使用できる。
４はヒューズエレメント３に塗布されたフラックスであり、ロジンを主成分とするものを使用できる。
５は樹脂パッケージであり、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂塗料の滴下塗布・硬化により設けることができる。このパッケージの寸法を、絶縁基板チップ及びヒューズエレメントとリード導体との接合部を内包し得る最小限にして、パッケージの小型化を図ることが望ましい。
この樹脂パッケージに代え、セラミックスケース等によるケースパッケージを使用することもできる。 FIG. 2 is an explanatory top view showing another embodiment of the resistor-equipped fuse according to the present invention, in which a lead conductor 23a only on one end side of the fuse element 3 is joined to the embodiment shown in FIG.
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an insulating substrate chip, which is electrically connected to the other end side of the film resistor 11 on the surface thereof and the film resistor 11 and the fuse element bonding film electrode 13 that is connected to the one end side of the film resistor 11 in an overlapping manner. And a lead conductor connecting membrane electrode 12 which are superposedly connected to each other. The distance between these electrodes 12 and 13 is set to a predetermined film resistance distance so as to set a predetermined resistance value.
Reference numeral 22 denotes a lead conductor, for example, a copper conductor, which is connected to the lead conductor connecting membrane electrode 12 by welding or soldering. A flat conductor can be used for the lead conductor 22.
A fuse element 3 has one end joined to the fuse element joining membrane electrode 13 by welding or the like. The fuse element 3 can be flattened.
23a is a lead conductor joined to the other end of the fuse element 3 by welding or the like, for example, a flat conductor, and when the fuse with resistance is operated, the melted fuse element is moved in both directions of ± 90 ° with respect to the axial direction of the fuse element. In order to widen the wetted area by spreading out, the tip end portion of the lead conductor is bent at a right angle, and the end portion of the fuse element is joined to the bent portion. Flat conductors can also be used for these lead conductors.
Reference numeral 4 denotes a flux applied to the fuse element 3, and a flux mainly composed of rosin can be used.
Reference numeral 5 denotes a resin package, which can be provided by dropping and curing a curable resin paint such as an epoxy resin. It is desirable to reduce the size of the package by minimizing the size of the package so that the junction between the insulating substrate chip and the fuse element and the lead conductor can be included.
Instead of this resin package, a case package such as a ceramic case can also be used.

図３の（イ）は本発明に係る抵抗付きヒューズの上記とは別の実施例を示す上面説明図、図３の（ロ）は同じく裏面説明図である。
図３において、１は絶縁基板チップである。１１は絶縁基板チップ１の表面側に設けられた膜抵抗である。１２は膜抵抗１１の一端側に重畳連結されて設けられたリード導体接続用表膜電極、１３は膜抵抗１１の他端側に重畳連結されて設けられたヒューズエレメント接合用表膜電極であり、これらの電極１２，１３間の間隔は所定の抵抗値を設定するように所定の膜抵抗距離とされている。
１３０は絶縁基板チップ１の裏面側に設けられたヒューズエレメント接合用裏膜電極であり、前記ヒューズエレメント接合用表膜電極１３にスルーホールｈ１３により電気的に導通されている。
１２０は絶縁基板チップ１の裏面側に設けられたリード導体接続用裏膜電極であり、前記リード導体接続用表膜電極１２にスルーホールｈ１２により電気的に導通されている。
２２はリード導体、例えば銅導体であり、前記リード導体接続用裏膜電極１２０に溶接やはんだ付けにより接続されている。このリード導体２２には、扁平導体を使用することができる。
３はヒューズエレメントであり、中間においてヒューズエレメント接合用裏膜電極１３０に溶接等により接合されている。このヒューズエレメント３には、高い曲げ剛性の組成を使用することが望ましく、扁平加工したものを用いることができる。
２３ａ，２３ｂはヒューズエレメント３の両端部のそれぞれに溶接等により接合されたリード導体、例えば扁平導体であり、抵抗付きヒューズの動作時、溶融したヒューズエレメントをヒューズエレメントの軸方向に対し±９０°の両方向に濡れ拡げさせて濡れ面積を広くするために、リード導体の先端部を直角に折り曲げ、その折曲部にヒューズエレメント端部を接合してある。これらのリード導体にも、扁平導体を使用できる。
４はヒューズエレメント３に塗布されたフラックスであり、ロジンを主成分とするものを使用できる。
５は樹脂パッケージであり、エポキシ樹脂のような硬化性樹脂塗料の滴下塗布・硬化により設けることができる。このパッケージの寸法を、絶縁基板チップ及びヒューズエレメントとリード導体との接合部を内包し得る最小限にして、パッケージの小型化を図ることが望ましい。
この樹脂パッケージに代え、セラミックスケース等によるケースパッケージを使用することもできる。
FIG. 3 (a) is a top view illustrating another embodiment of the resistor-equipped fuse according to the present invention, and FIG. 3 (b) is a back view illustrating the same.
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an insulating substrate chip. Reference numeral 11 denotes a film resistor provided on the surface side of the insulating substrate chip 1. 12 is a surface film electrode for connecting a lead conductor provided to be superposedly connected to one end side of the film resistor 11, and 13 is a surface film electrode for connecting a fuse element provided to be superposedly connected to the other end side of the film resistor 11. The distance between the electrodes 12 and 13 is set to a predetermined film resistance distance so as to set a predetermined resistance value.
Reference numeral 130 denotes a fuse element bonding back film electrode provided on the back surface side of the insulating substrate chip 1, which is electrically connected to the fuse element bonding surface film electrode 13 through a through hole h 13 .
Reference numeral 120 denotes a back conductor electrode for connecting a lead conductor provided on the back side of the insulating substrate chip 1, which is electrically connected to the surface electrode 12 for connecting a lead conductor through a through hole h 12 .
Reference numeral 22 denotes a lead conductor, for example, a copper conductor, which is connected to the lead conductor connecting back membrane electrode 120 by welding or soldering. A flat conductor can be used for the lead conductor 22.
A fuse element 3 is joined to the fuse element joining back membrane electrode 130 by welding or the like in the middle. As the fuse element 3, it is desirable to use a composition having high bending rigidity, and a flattened one can be used.
Reference numerals 23a and 23b are lead conductors, for example, flat conductors joined to both ends of the fuse element 3 by welding or the like. When the fuse with resistance is operated, the melted fuse element is ± 90 ° with respect to the axial direction of the fuse element. In order to increase the wetted area by wetting and spreading in both directions, the tip end portion of the lead conductor is bent at a right angle, and the end portion of the fuse element is joined to the bent portion. Flat conductors can also be used for these lead conductors.
Reference numeral 4 denotes a flux applied to the fuse element 3, and a flux mainly composed of rosin can be used.
Reference numeral 5 denotes a resin package, which can be provided by dropping and curing a curable resin paint such as an epoxy resin. It is desirable to reduce the size of the package by minimizing the size of the package so that the junction between the insulating substrate chip and the fuse element and the lead conductor can be included.
Instead of this resin package, a case package such as a ceramic case can also be used.

図４の（イ）は本発明に係る抵抗付きヒューズの上記とは別の実施例を示す上面説明図、図４の（ロ）は同じく裏面説明図であり、図３に示した実施例に対し、ヒューズエレメント３の片端側のみのリード導体２３ａを接合した構成である。図４において、図３と同一の符号部分は同一の構成である。   4 (a) is a top view illustrating another embodiment of the resistor-equipped fuse according to the present invention, and FIG. 4 (b) is a back view illustrating the embodiment shown in FIG. On the other hand, the lead conductor 23a only on one end side of the fuse element 3 is joined. 4, the same reference numerals as those in FIG. 3 have the same configuration.

前記ヒューズエレメント３には、鉛フリーの組成、例えばＩｎ７０〜９０重量％，Ｃｕ０．１〜２．０重量％，残部Ｓｎを使用することができる。
前記膜抵抗などを設けた絶縁基板チップは原板に膜抵抗や膜電極を印刷すると共にスルーホールを加工したのち、スクライビングによりチップ分割することにより得ることができる。 For the fuse element 3, a lead-free composition, for example, In 70 to 90 wt%, Cu 0.1 to 2.0 wt%, and remaining Sn can be used.
The insulating substrate chip provided with the film resistance or the like can be obtained by printing the film resistance or the film electrode on the original plate and processing the through hole, and then dividing the chip by scribing.

図５は図１または図３に示した抵抗付きヒューズの使用状態を示し、電子・電気機器、例えばパソコンＺと二次電池Ｅとの間に抵抗付きヒューズＡが接続され、この抵抗付きヒューズに対しＩＣ制御回路Ｂが並列的に接続されている。
図５において、二次電池Ｅが過放電状態になると、二次電池Ｅの電圧低下により電圧センサＤが動作し、この動作によりトランジスタスイッチＳがオン動作されて抵抗１１が通電発熱され、ヒューズエレメント３が溶断されてコンピュータＺと二次電池Ｅとの間が遮断されると共に抵抗１１の通電発熱が停止される。
この場合、二次電池Ｅ側のヒューズエレメント部分３ａの融点をコンピュータＺ側のヒューズエレメント部分３ｂの融点より高くして二次電池Ｅ側のヒューズエレメント部分３ａの溶断を遅らせ、この遅れ時間に応じて二次電池Ｅの蓄積電荷の放電量を可及的に多くすることもできる。而して、二次電池Ｅの残留電荷が充分に減少され、従って電池パックを安全な状態で廃棄処分できる。 FIG. 5 shows the usage state of the resistor fuse shown in FIG. 1 or FIG. 3, and a resistor fuse A is connected between an electronic / electric device, for example, a personal computer Z and a secondary battery E. On the other hand, the IC control circuit B is connected in parallel.
In FIG. 5, when the secondary battery E is in an overdischarged state, the voltage sensor D operates due to a voltage drop of the secondary battery E, the transistor switch S is turned on by this operation, and the resistor 11 is energized and generates heat. 3 is melted, the computer Z and the secondary battery E are disconnected from each other, and the energization heat generation of the resistor 11 is stopped.
In this case, the melting point of the fuse element part 3a on the secondary battery E side is made higher than the melting point of the fuse element part 3b on the computer Z side to delay the fusing of the fuse element part 3a on the secondary battery E side. Thus, the discharge amount of the accumulated charge of the secondary battery E can be increased as much as possible. Thus, the residual charge of the secondary battery E is sufficiently reduced, so that the battery pack can be safely disposed of.

図１に示す抵抗付きヒューズにおいて、絶縁基板チップ１の寸法を縦３ｍｍ×横１．２ｍｍ×厚み０．６３ｍｍとし、ヒューズエレメント３に、組成Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ，外径０．５ｍｍφ×長さ２．５ｍｍを使用し、ヒューズエレメント接合用膜電極１３とリード導体接続用膜電極１２との間の膜抵抗値を４０Ωとし、封止はエポキシ樹脂パッケージとした。   In the fuse with resistance shown in FIG. 1, the dimensions of the insulating substrate chip 1 are 3 mm long × 1.2 mm wide × 0.63 mm thick, and the fuse element 3 has a composition Bi—In—Sn, an outer diameter of 0.5 mmφ × length. 2.5 mm was used, the membrane resistance value between the fuse element joining membrane electrode 13 and the lead conductor connecting membrane electrode 12 was 40Ω, and the sealing was an epoxy resin package.

〔比較例〕
図６に示す抵抗付きヒューズにおいて、絶縁基板１’の寸法を縦６ｍｍ×横６ｍｍ×厚み０．６３ｍｍとし、ヒューズエレメント３’には、組成Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ，外径０．５ｍｍφ×長さ３．４ｍｍを使用し、ヒューズエレメント接合用膜電極１３’とリード導体接続用膜電極１２’との間の膜抵抗値を実施例と同様に４０Ωとし、封止は実施例と同様にエポキシ樹脂パッケージとした。 [Comparative Example]
In the fuse with resistance shown in FIG. 6, the size of the insulating substrate 1 ′ is 6 mm long × 6 mm wide × 0.63 mm thick, and the fuse element 3 ′ has a composition Bi-In-Sn, an outer diameter of 0.5 mmφ × length. 3.4 mm is used, the membrane resistance value between the fuse element bonding membrane electrode 13 ′ and the lead conductor connecting membrane electrode 12 ′ is 40Ω as in the embodiment, and the sealing is epoxy resin as in the embodiment. Packaged.

実施例品及び比較例品（ｎ＝２０）について、電流０．２７Ａを通電してヒューズエレメントが溶断するまでの時間を測定したところ、実施例品では６〜 ８秒であり、比較例品より約３０秒短かった。   For the example product and the comparative example product (n = 20), the time until the fuse element was blown by applying a current of 0.27 A was 6 to 8 seconds for the example product. It was about 30 seconds shorter.

本発明に係る抵抗付きヒューズの一実施例を示す図面である。1 is a view showing an embodiment of a fuse with resistance according to the present invention. 本発明に係る抵抗付きヒューズの上記とは別の実施例を示す図面である。It is drawing which shows the Example different from the above of the fuse with a resistance which concerns on this invention. 本発明に係る抵抗付きヒューズの上記とは別の実施例を示す図面である。It is drawing which shows the Example different from the above of the fuse with a resistance which concerns on this invention. 本発明に係る抵抗付きヒューズの上記とは別の実施例を示す図面である。It is drawing which shows the Example different from the above of the fuse with a resistance which concerns on this invention. 本発明に係る抵抗付きヒューズの使用状態を示す図面である。It is drawing which shows the use condition of the fuse with a resistance which concerns on this invention. 従来の抵抗付きヒューズを示す図面である。2 is a view showing a conventional fuse with resistance. 従来の抵抗付きヒューズの使用状態を示す図面である。It is drawing which shows the use condition of the conventional fuse with a resistor.

符号の説明Explanation of symbols

１ 絶縁基板チップ
１１ 膜抵抗
１２ リード導体接続用電極またはリード導体接続用表電極
１３ ヒューズエレメント接合用膜電極またはヒューズエレメント接合用表膜電極
１２０ リード導体接続用裏膜電極
１３０ ヒューズエレメント接合用裏膜電極
ｈ１２ スルーホール
ｈ１３ スルーホール
２２ リード導体
２３ａ リード導体
２３ｂ リード導体
３ ヒューズエレメント
４ フラックス
５ 樹脂パッケージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating board chip 11 Membrane resistance 12 Lead conductor connection electrode or lead conductor connection surface electrode 13 Fuse element bonding membrane electrode or fuse element bonding surface membrane electrode 120 Lead conductor connection back membrane electrode 130 Fuse element bonding back membrane Electrode h 12 Through hole h 13 Through hole 22 Lead conductor 23a Lead conductor 23b Lead conductor 3 Fuse element 4 Flux 5 Resin package

Claims (8)

絶縁基板チップの片面に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用膜電極とリード導体接続用膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用膜電極に接続され、ヒューズエレメントは一端部が前記絶縁基板チップからはみ出され、他端部がが前記ヒューズエレメント接合用膜電極に接合されており、前記リード導体とは別のリード導体の先端部にヒューズエレメントの前記一端部が直接に接合されていることを特徴とする抵抗付きヒューズ。 A fuse element bonding membrane electrode and a lead conductor connecting membrane electrode are provided on one side of the insulating substrate chip with a membrane resistance and a predetermined membrane resistance distance therebetween, and the lead conductor is connected to the lead conductor connecting membrane electrode, One end portion of the fuse element protrudes from the insulating substrate chip, and the other end portion is bonded to the fuse element bonding film electrode, and the one end of the fuse element is connected to a tip end of a lead conductor different from the lead conductor. Resistive fuse characterized in that the parts are directly joined. 絶縁基板チップの片面に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用膜電極とリード導体接続用膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用膜電極に接続され、ヒューズエレメントの中間が前記ヒューズエレメント接合用膜電極に接合されてヒューズエレメントの両端部が前記絶縁基板チップからはみ出され、このヒューズエレメントの両端のそれぞれに前記リード導体とは別のリード導体が直接に接合されていることを特徴とする抵抗付きヒューズ。 A fuse element bonding membrane electrode and a lead conductor connecting membrane electrode are provided on one side of the insulating substrate chip with a membrane resistance and a predetermined membrane resistance distance therebetween, and the lead conductor is connected to the lead conductor connecting membrane electrode, The middle part of the fuse element is joined to the film electrode for joining the fuse element, and both ends of the fuse element are protruded from the insulating substrate chip, and lead conductors different from the lead conductor are directly connected to both ends of the fuse element. Resistive fuse characterized by being joined. ヒューズエレメントがヒューズエレメント接合用膜電極の両側で異なる部材とされていることを特徴とする請求項２記載の抵抗付きヒューズ。 The fuse with resistance according to claim 2, wherein the fuse element is a different member on both sides of the fuse element bonding film electrode. 絶縁基板チップの表面側に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用表膜電極とリード導体接続用表膜電極とが設けられ、同絶縁基板チップの裏面側に前記ヒューズエレメント接合用表膜電極にスルーホールにより導通されたヒューズエレメント接合用裏膜電極と、前記リード導体接続用表膜電極にスルーホールにより導通されたリード導体接合用裏膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用裏膜電極に接続され、このリード導体とは別のリード導体の先端部にヒューズエレメントが接合され、この接合箇所から所定の距離を隔てたヒューズエレメント箇所が前記のヒューズエレメント接合用裏膜電極に接合されていることを特徴とする抵抗付きヒューズ。 A surface film electrode for fuse element bonding and a surface film electrode for lead conductor connection are provided on the surface side of the insulating substrate chip with a film resistance and a predetermined film resistance distance therebetween, and the fuse element bonding is provided on the back surface side of the insulating substrate chip. A fuse element joining back membrane electrode conducted through a through hole to the surface membrane electrode, and a lead conductor joining back membrane electrode conducted through the through hole to the lead conductor connecting surface membrane electrode. The fuse element is connected to the lead film connecting back film electrode, and a fuse element is joined to the tip of a lead conductor different from the lead conductor, and the fuse element part separated from the joint part by a predetermined distance is the fuse element. A fuse with resistance, wherein the fuse is joined to a back membrane electrode for joining. 絶縁基板チップの表面側に膜抵抗及び所定の膜抵抗距離を隔ててヒューズエレメント接合用表膜電極とリード導体接続用表膜電極とが設けられ、同絶縁基板チップの裏面側に前記ヒューズエレメント接合用表膜電極にスルーホールにより導通されたヒューズエレメント接合用裏膜電極と、前記リード導体接続用表膜電極にスルーホールにより導通されたリード導体接合用裏膜電極とが設けられ、リード導体が前記のリード導体接続用裏膜電極に接合され、ヒューズエレメントの中間が前記ヒューズエレメント接合用裏膜電極に接合され、このヒューズエレメントの両端のそれぞれに前記リード導体とは別のリード導体が接続されていることを特徴とする抵抗付きヒューズ。 A surface film electrode for fuse element bonding and a surface film electrode for lead conductor connection are provided on the surface side of the insulating substrate chip with a film resistance and a predetermined film resistance distance therebetween, and the fuse element bonding is provided on the back surface side of the insulating substrate chip. A fuse element joining back membrane electrode conducted through a through hole to the surface membrane electrode, and a lead conductor joining back membrane electrode conducted through the through hole to the lead conductor connecting surface membrane electrode. The fuse element is joined to the lead conductor connecting back membrane electrode, the middle of the fuse element is joined to the fuse element joining back membrane electrode, and a lead conductor different from the lead conductor is connected to each end of the fuse element. Resistive fuse, characterized by ヒューズエレメントがヒューズエレメント接合用膜電極の両側で異なる部材とされていることを特徴とする請求項５記載の抵抗付きヒューズ。 6. The resistance fuse according to claim 5, wherein the fuse element is a different member on both sides of the fuse element bonding film electrode. ヒューズエレメントの端部に接合されるリード導体先端部がヒューズエレメントに対しほぼ直角に折り曲げられ、この折曲部がヒューズエレメント端部に接合されていることを特徴とする請求項１〜６何れか記載の抵抗付きヒューズ。 7. The lead conductor tip joined to the end of the fuse element is bent at a substantially right angle with respect to the fuse element, and the bent part is joined to the end of the fuse element. Fuses with resistors as described. 絶縁基板チップ及びヒューズエレメントとリード導体との接合箇所を内包するように樹脂モールドまたはケースで封止したことを特徴とする請求項１〜７何れか記載の抵抗付きヒューズ。 8. The resistor-equipped fuse according to claim 1, wherein the fuse is sealed with a resin mold or a case so as to include a joint portion between the insulating substrate chip and the fuse element and the lead conductor.
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