JP5092390B2

JP5092390B2 - Thermal fuse

Info

Publication number: JP5092390B2
Application number: JP2006345493A
Authority: JP
Inventors: 謙治仙田; 新一大塚; 岳渡辺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP2008159350A

Description

本発明は、過昇温による機器の破損を防止するために使用される温度ヒューズに関するものである。 The present invention relates to a thermal fuse used to prevent equipment damage due to excessive temperature rise.

従来のこの種の温度ヒューズは、図５に示すように、第１の絶縁フィルム１と、この第１の絶縁フィルム１の上面に設けられた一対の金属端子２と、この一対の金属端子２の先端部３間に橋設された可溶合金４と、この可溶合金４の上方に位置し、かつ前記第１の絶縁フィルム１との間に内部空間を形成するように前記第１の絶縁フィルム１に接着封止して取り付けられる第２の絶縁フィルム５とにより構成し、そして前記可溶合金４にはフラックス６を塗布していた。また、前記一対の金属端子２の先端部３の表面には、金属端子２より前記可溶合金４との濡れ性が良いはんだ等からなる金属層７を形成し、この金属層７を介して前記一対の金属端子２と可溶合金４とを接続することにより、溶融した可溶合金４が金属層７上へ分断されるようにしていた。 As shown in FIG. 5, this type of conventional thermal fuse includes a first insulating film 1, a pair of metal terminals 2 provided on the upper surface of the first insulating film 1, and the pair of metal terminals 2. The first alloy so as to form an internal space between the fusible alloy 4 bridged between the distal end portions 3 of the two and the fusible alloy 4 and the first insulating film 1. The second insulating film 5 is attached to the insulating film 1 by adhesive sealing, and the fusible alloy 4 is coated with a flux 6. A metal layer 7 made of solder or the like having better wettability with the fusible alloy 4 than the metal terminal 2 is formed on the surface of the tip 3 of the pair of metal terminals 2. By connecting the pair of metal terminals 2 and the fusible alloy 4, the melted fusible alloy 4 is divided onto the metal layer 7.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−７１８５号公報 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2003-7185 A

上記した従来の温度ヒューズは、一対の金属端子２の先端部３間の距離が短い場合や、金属層７と可溶合金４との接続強度が良好でない場合、可溶合金４が溶融温度に達してから完全に分断するまでに時間がかかるため、速断性が良くないという課題を有していた。 In the conventional thermal fuse described above, when the distance between the tip portions 3 of the pair of metal terminals 2 is short or when the connection strength between the metal layer 7 and the fusible alloy 4 is not good, the fusible alloy 4 is brought to the melting temperature. Since it takes time to completely divide after reaching, there is a problem that the quick disconnection property is not good.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、速断性に優れた温度ヒューズを提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a thermal fuse excellent in quick disconnection.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項１に記載の発明は、第１、第２の金属端子と、この第１、第２の金属端子の互いに対向するそれぞれの先端部に設けられた金属層と、この金属層と接続されるように前記第１の金属端子と第２の金属端子との間に橋設され、かつその幅が前記第１、第２の金属端子の幅より狭い可溶合金とを備え、前記金属層を前記第１、第２の金属端子より前記可溶合金との濡れ性が良い材料で構成するとともに、前記第１、第２の金属端子のうち少なくとも一方の金属端子の先端部の角部のみに、その法線における曲率中心が存在する側が前記金属端子の内側に位置する円弧状の端辺を設け、この端辺を前記可溶合金の一部が覆うようにしたもので、この構成によれば、第１、第２の金属端子の互いに対向するそれぞれの先端部に設けられた金属層を前記第１、第２の金属端子より可溶合金との濡れ性が良い材料で構成するとともに、前記第１、第２の金属端子のうち少なくとも一方の金属端子の先端部に、その法線が前記金属端子の内側に位置する端辺を設け、この端辺を前記可溶合金の少なくとも一部で覆うようにしているため、可溶合金が溶融温度に達して溶融したとき、可溶合金は金属層へ分断される力だけでなく、表面張力による金属端子の内側へ引っ張られる力も受けることになり、これにより、可溶合金が溶融温度に達してから完全に分断するまでの時間が短くなるため、速断性に優れた温度ヒューズが得られるという作用効果が得られるものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a first metal terminal, a second metal terminal, a metal layer provided at each of the first and second metal terminals facing each other, and the metal layer. A fusible alloy that is bridged between the first metal terminal and the second metal terminal so as to be connected, and whose width is narrower than the width of the first and second metal terminals, The metal layer is made of a material having better wettability with the fusible alloy than the first and second metal terminals, and at the tip of at least one of the first and second metal terminals. Only the corner portion is provided with an arc-shaped end located on the inner side of the metal terminal on the side where the center of curvature in the normal exists , and this end is covered by a part of the soluble alloy, According to this configuration, the first and second metal terminals are provided at the respective front ends facing each other. The metal layer is made of a material that has better wettability with the soluble alloy than the first and second metal terminals, and at the tip of at least one of the first and second metal terminals, Since the normal is provided with an end located inside the metal terminal, and this end is covered with at least a part of the soluble alloy, it is possible when the soluble alloy reaches the melting temperature and melts. The molten alloy will receive not only the force that divides into the metal layer, but also the force that is pulled inside the metal terminal due to surface tension. Therefore, the effect of obtaining a thermal fuse excellent in quick disconnection is obtained.

以上のように本発明の温度ヒューズは、第１、第２の金属端子の互いに対向するそれぞれの先端部に設けられた金属層を前記第１、第２の金属端子より可溶合金との濡れ性が良い材料で構成するとともに、前記第１、第２の金属端子のうち少なくとも一方の金属端子の先端部の角部のみに、その法線における曲率中心が存在する側が前記金属端子の内側に位置する円弧状の端辺を設け、この端辺を前記可溶合金の一部が覆うようにしているため、可溶合金が溶融温度に達して溶融したとき、可溶合金は金属層へ分断される力だけでなく、表面張力による金属端子の内側へ引っ張られる力も受けることになり、これにより、可溶合金が溶融温度に達してから完全に分断するまでの時間が短くなるため、速断性に優れた温度ヒューズが得られるという優れた効果を奏するものである。 As described above, in the thermal fuse of the present invention, the metal layer provided at the tip portions of the first and second metal terminals facing each other is wetted with the soluble alloy from the first and second metal terminals. And the side where the center of curvature at the normal line exists only at the corner of the tip of at least one of the first and second metal terminals is inside the metal terminal. An arc-shaped edge is provided, and this edge is covered by a part of the fusible alloy. When the fusible alloy reaches the melting temperature and melts, the fusible alloy is divided into metal layers. In addition to the force applied to the metal terminal, it will also receive a force pulled to the inside of the metal terminal due to the surface tension. When an excellent thermal fuse is obtained Cormorant is intended to achieve the excellent effect.

以下、本発明の一実施の形態における温度ヒューズについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a thermal fuse in an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態における温度ヒューズの一部切欠上面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。 FIG. 1 is a partially cutaway top view of a thermal fuse in an embodiment of the present invention, and FIG.

図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態における温度ヒューズは、第１の金属端子１１および第２の金属端子１２と、この第１、第２の金属端子１１，１２の互いに対向するそれぞれの先端部１１ａ，１２ａに設けられた金属層１３と、この金属層１３と接続されるように前記第１の金属端子１１と第２の金属端子１２との間に橋設された可溶合金１４と、前記第１、第２の金属端子１１，１２を上面に設けた第１の絶縁フィルム１５と、前記可溶合金１４の上方に位置し、かつ前記第１の絶縁フィルム１５との間に内部空間を形成するように前記第１の絶縁フィルム１５に接着封止により取り付けられる第２の絶縁フィルム１６とを備え、そして前記第１、第２の金属端子１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの角部のみに、前記可溶合金１４の一部に覆われ、かつその形状が円周の一部分である円弧状に構成された端辺１７を形成したものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the thermal fuse in one embodiment of the present invention includes a first metal terminal 11 and a second metal terminal 12, and the first and second metal terminals 11 and 12. The metal layer 13 provided at each of the tip portions 11 a and 12 a facing each other and the bridge between the first metal terminal 11 and the second metal terminal 12 so as to be connected to the metal layer 13. The soluble alloy 14, the first insulating film 15 provided with the first and second metal terminals 11, 12 on the upper surface, the first insulating film located above the soluble alloy 14 and the first insulating film 15, and a second insulating film 16 attached to the first insulating film 15 by adhesive sealing so as to form an internal space between the first and second metal terminals 11, 12. tip 11a, only the corners of 12a, wherein the Allowed Covered with a part of the alloy 14, and is obtained by forming a end side 17 of the shape is configured in a circular arc shape which is the circumference of a portion.

上記構成において、前記第１、第２の金属端子１１，１２は、鉄、銅、ニッケルなどの導電性の良い板状の金属により平板状に構成され、そしてこの第１、第２の金属端子１１，１２の各先端部１１ａ，１２ａは、第１の絶縁フィルム１５の上面に設けられている。また、互いに対向する各先端部１１ａ，１２ａの上面には、金属端子１１，１２に比べて可溶合金１４との濡れ性が良いはんだ等の材料により構成された金属層１３が形成されている。この金属層１３の形成により、溶融した可溶合金１４が速やかに金属層１３のみへ分断されるようになっている。 In the above configuration, the first and second metal terminals 11 and 12 are formed in a flat plate shape by a plate metal having good conductivity such as iron, copper, nickel, and the first and second metal terminals. The tip portions 11 a and 12 a of 11 and 12 are provided on the upper surface of the first insulating film 15. In addition, a metal layer 13 made of a material such as solder having better wettability with the fusible alloy 14 than the metal terminals 11 and 12 is formed on the upper surfaces of the tip portions 11a and 12a facing each other. . By forming the metal layer 13, the molten soluble alloy 14 is quickly divided only into the metal layer 13.

また、前記可溶合金１４は、金属層１３と接続されるように第１の金属端子１１と第２の金属端子１２との間に橋設されている。すなわち、第１、第２の金属端子１１，１２と可溶合金１４とは金属層１３を介して接続されているものである。そして、この可溶合金１４は、錫、ビスマス、インジウム、亜鉛などのうち２つ以上の金属からなる合金からなり、その周囲にはロジンを主成分とするフラックス１８が塗布されている。特に、インジウム、亜鉛を含む場合は金属層１３へ分断される力が小さいため、本発明の一実施の形態のように表面張力も受けるようにすれば、速断性に優れた温度ヒューズが得られるものである。 The fusible alloy 14 is bridged between the first metal terminal 11 and the second metal terminal 12 so as to be connected to the metal layer 13. That is, the first and second metal terminals 11 and 12 and the fusible alloy 14 are connected via the metal layer 13. The fusible alloy 14 is made of an alloy made of two or more metals such as tin, bismuth, indium, and zinc, and a flux 18 containing rosin as a main component is applied around the alloy. In particular, in the case of containing indium and zinc, since the force to be divided into the metal layer 13 is small, if the surface tension is also received as in the embodiment of the present invention, a thermal fuse excellent in quick disconnection can be obtained. Is.

そしてまた、前記第１、第２の絶縁フィルム１５，１６はポリエチレンテレフタレートなどの樹脂により平板状に構成され、そして第１の絶縁フィルム１５と第２の絶縁フィルム１６を超音波溶着あるいは熱圧着によって接着することにより、可溶合金１４が密閉されるようにしている。また、前記端辺１７は第１、第２の金属端子１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの角部に設けられているもので、円弧状に構成され、そしてこの端辺１７は前記可溶合金１４の少なくとも一部で覆われているものである。 The first and second insulating films 15 and 16 are formed in a flat plate shape using a resin such as polyethylene terephthalate, and the first insulating film 15 and the second insulating film 16 are bonded by ultrasonic welding or thermocompression bonding. The fusible alloy 14 is hermetically sealed by bonding. The end side 17 is provided at the corners of the end portions 11a and 12a of the first and second metal terminals 11 and 12, and is formed in an arc shape. It is covered with at least a part of the alloy 14.

ここで、端辺１７を円弧状に構成したのは、図３に示すように、端辺１７の接線Ｓと直交する法線Ｔの方向が金属端子１１，１２の内側に位置するようにするためである。これにより、可溶合金１４が溶融温度に達して溶融したとき、可溶合金１４は金属層１３へ分断される力だけでなく、表面張力による金属端子１１，１２の内側へ引っ張られる力も受けるため、可溶合金１４が溶融温度に達してから分断する（絶縁抵抗が高くなって通電しなくなる）までの時間は短くなり、これにより、速断性に優れた温度ヒューズが得られるという効果が得られるものである。 Here, the end side 17 is formed in an arc shape so that the direction of the normal T orthogonal to the tangent S of the end side 17 is located inside the metal terminals 11 and 12 as shown in FIG. Because. As a result, when the fusible alloy 14 reaches the melting temperature and melts, the fusible alloy 14 receives not only the force to be divided into the metal layer 13 but also the force to be pulled inside the metal terminals 11 and 12 due to the surface tension. The time from when the fusible alloy 14 reaches the melting temperature until it is divided (insulation resistance becomes high and the current is not supplied) is shortened, thereby obtaining the effect that a thermal fuse excellent in quick disconnection can be obtained. Is.

なお、端辺１７の形状は、直線状にしても良いが、端辺１７は本発明の一実施の形態のように円弧状に構成すれば、より大きな表面張力が得られるため、直線状の場合に比べてより速断性を高めることができるものである。 The shape of the end side 17 may be a straight line. However, if the end side 17 is configured in an arc shape as in the embodiment of the present invention, a larger surface tension can be obtained. Compared with the case, it is possible to improve the quick disconnection property.

また、前記端辺１７は第１、第２の金属端子１１，１２の先端部１１ａ，１２ａの角部に設けているため、切削、パンチング等により端辺１７を容易に形成することができるものである。 Moreover, since the said edge 17 is provided in the corner | angular part of the front-end | tip parts 11a and 12a of the 1st, 2nd metal terminals 11, 12, the edge 17 can be easily formed by cutting, punching, etc. It is.

そしてまた、図４に示すように、端辺１７の全てが曲線状となるように金属端子１１，１２の先端部１１ａ，１２ａを円形状に構成すれば、最も大きな表面張力が得られるため、速断性をさらに高めることができ、かつ端辺１７を可溶合金１４で確実に覆うことができるものである。 And, as shown in FIG. 4, if the tip portions 11a, 12a of the metal terminals 11, 12 are configured in a circular shape so that all of the end edges 17 are curved, the largest surface tension can be obtained. The quick disconnection can be further improved, and the end side 17 can be reliably covered with the soluble alloy 14.

さらに、前記金属層１３の形状を円形状または半円形状に構成すれば、溶融した可溶合金１４が金属層１３の円の中心に向って表面張力によって引っ張られるため、可溶合金１４が分断されるまでに時間はかからず、より優れた速断性が得られるものである。 Furthermore, if the shape of the metal layer 13 is circular or semicircular, the meltable soluble alloy 14 is pulled by the surface tension toward the center of the circle of the metal layer 13, so that the soluble alloy 14 is divided. It does not take time to be done, and more excellent quick disconnect properties can be obtained.

本発明に係る温度ヒューズは、速断性に優れているという効果を有し、過昇温による機器の破損を防止するために使用される温度ヒューズ等として有用となるものである。 The thermal fuse according to the present invention has an effect that it is excellent in quick disconnection, and is useful as a thermal fuse used to prevent damage to equipment due to excessive temperature rise.

本発明の一実施の形態における温度ヒューズの一部切欠上面図1 is a partially cutaway top view of a thermal fuse in an embodiment of the present invention. 図１のＡ−Ａ線断面図AA line sectional view of FIG. 同温度ヒューズの主要部の上面図Top view of the main part of the thermal fuse 同温度ヒューズの他の例を示す一部切欠上面図Partially cutaway top view showing another example of the same temperature fuse 従来の温度ヒューズの断面図Cross section of conventional thermal fuse

Explanation of symbols

１１第１の金属端子
１１ａ第１の金属端子の先端部
１２第２の金属端子
１２ａ第２の金属端子の先端部
１３金属層
１４可溶合金
１７端辺 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st metal terminal 11a The front-end | tip part of 1st metal terminal 12 2nd metal terminal 12a The front-end | tip part of 2nd metal terminal 13 Metal layer 14 Soluble alloy 17 End side

Claims

The first and second metal terminals, the metal layers provided at the respective opposite ends of the first and second metal terminals, and the first metal terminals connected to the metal layers A fusible alloy that is bridged between the first metal terminal and the second metal terminal and whose width is narrower than the width of the first and second metal terminals, and the metal layer is formed of the first and second metals. The terminal is made of a material having better wettability with the fusible alloy than the terminal, and the center of curvature at the normal line is only at the corner of the tip of at least one of the first and second metal terminals. A thermal fuse in which an arcuate end side located on the inner side of the metal terminal is provided on an existing side, and a part of the fusible alloy covers the end side.