JP5181846B2

JP5181846B2 - 温度ヒューズ

Info

Publication number: JP5181846B2
Application number: JP2008147760A
Authority: JP
Inventors: 浩平長藤; 謙治仙田; 正敏伊▲崎▼; 篤司河野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-06-05
Also published as: JP2009295412A

Description

本発明は、過昇温による機器の損傷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。

従来のこの種の温度ヒューズは、図６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の両端部に設けられ、かつ銅を主成分とした金属からなる一対の金属端子２と、この一対の金属端子２の互いに対向するそれぞれの一端部に設けられた金属層３と、この金属層３と接続されるように前記一対の金属端子２間に設けられた可溶合金４と、前記金属端子２の一部を覆うように前記第１の絶縁フィルム１の上面に配置された接着層５と、前記可溶合金４を覆うように前記第１の絶縁フィルム１および接着層５の上面に接着された第２の絶縁フィルム６とを備えた構成からなり、そして前記可溶合金４の周囲にフラックス７を塗布した構成としていた。

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２０００−１６４０９３号公報

上記した従来の温度ヒューズの構成においては、可溶合金４が溶融したとき、溶融した可溶合金４が金属層３に留まらずに一対の金属端子２へ拡散する場合があり、そして、この場合は、一対の金属端子２へ拡散した可溶合金４の面積を制御できないため、溶断特性が安定しないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、溶断特性を安定させることができる温度ヒューズを提供することを目的とするものである。

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。

本発明の請求項１に記載の発明は、第１の絶縁フィルムと、この第１の絶縁フィルムの上面の両端部に設けられ、かつ銅を主成分とした金属からなる一対の金属端子と、この一対の金属端子の上面の互いに対向するそれぞれの一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一対の金属端子間に設けられた可溶合金と、前記一対の金属端子の上面および前記第１の絶縁フィルムの上面に配置された接着層と、前記可溶合金を覆うように前記第１の絶縁フィルムおよび接着層の上面に設けられた第２の絶縁フィルムとを備え、前記金属層を、前記一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って前記一対の金属端子の上面の互いに対向するそれぞれの一端部に設け、前記接着層を、前記一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って前記金属層の上面又は端縁に接するように配置したもので、この構成によれば、溶融した可溶合金は接着層によって金属層から一対の金属端子へ拡散するのを防止されることになるため、溶断特性を安定させることができるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、接着層が金属層の上面の一部に接するように接着層を配置したもので、この構成によれば、溶融した可溶合金は必ず金属層の部分に留まることになるため、可溶合金が金属層上に広がる面積を制御でき、これにより、溶断特性はより安定したものが得られるという作用効果が得られるものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、接着層の端縁が金属層の端縁に接するように接着層を配置したもので、この構成によれば、溶融した可溶合金は必ず金属層全体に留まることになるため、可溶合金が金属層上に広がる面積を制御でき、これにより、溶断特性はより安定したものが得られるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の温度ヒューズは、金属層を、一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って一対の金属端子の上面の互いに対向するそれぞれの一端部に設け、接着層を、一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って金属層の上面又は端縁に接するように配置しているため、溶融した可溶合金は接着層によって金属層から一対の金属端子へ拡散するのを防止されることになり、これにより、溶断特性は安定したものが得られるという優れた効果を奏するものである。

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。

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、図３は同温度ヒューズの側面図である。

図１〜図３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の絶縁フィルム１１と、この第１の絶縁フィルム１１の両端部に設けられた一対の金属端子１２と、この一対の金属端子１２の互いに対向するそれぞれの一端部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一対の金属端子１２間に設けられた可溶合金１４と、前記一対の金属端子１２の上面および前記第１の絶縁フィルム１１の上面に配置された接着層１５と、前記可溶合金１４を覆うように前記第１の絶縁フィルム１１および接着層１５の上面に設けられた第２の絶縁フィルム１６とを備え、そして、前記可溶合金１４の周囲にはフラックス１７を塗布し、さらに前記接着層１５は、接着層１５の一部が金属層１３の上面の一部に接するように配置しているものである。なお、図１においては、第２の絶縁フィルム１６、フラックス１７を省略しているものである。

上記構成において、前記第１の絶縁フィルム１１は、方形板状で、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」とする。）、ポリエチレンナフタレート（以下、「ＰＥＮ」とする。）などの樹脂により構成されている。

また、前記一対の金属端子１２は、銅からなり、それぞれ対向するように第１の絶縁フィルム１１の上面の両端部に配置されている。なお、この一対の金属端子１２は表面にニッケルからなるめっき層を形成してもよい。

そしてまた、前記金属層１３は、一対の金属端子１２の互いに対向するそれぞれの一端部に設けられ、かつこの金属層１３は、溶融した可溶合金１４を金属層１３の上面へ速やかに分断させるために、可溶合金１４との濡れ性が良い錫などの金属材料により形成されている。なお、この金属層１３は一対の金属端子１２の全面、特に第１の絶縁フィルム１１との接続部および接着層１５との接続部には形成されていないものである。なぜならば、金属層１３として低融点の錫などを用いた場合においては、温度ヒューズが高温に曝されると、金属層１３が溶融するため、金属端子１２と接着層１５との隙間からフラックス１７が流出するおそれがあるからである。

さらに、前記可溶合金１４は、その周囲にフラックス１７が塗布され、かつ前記一対の金属端子１２間において金属層１３と接続されている。さらにまた、この可溶合金１４は、錫、ビスマス、インジウムなどのうち２つ以上の金属の合金により構成されている。

また、前記接着層１５は、第１の絶縁フィルム１１の上面の両端部において一対の金属端子１２の上面に形成されているもので、このような構成とすることにより、一対の金属端子１２は第１の絶縁フィルム１１の上面に接着層１５により固定されるものである。そしてまた、この接着層１５は、その一部が金属層１３の上面の一部に接するように配置されている。なお、この接着層１５は、溶融した可溶合金１４を分断できるようにするために、金属層１３の上面の全面には形成されていない。さらに、この接着層１５はＰＥＴ、ＰＥＮなどの樹脂により構成されているものである。

さらにまた、前記第２の絶縁フィルム１６は、ＰＥＴ、ＰＥＮなどの樹脂により構成され、そして前記第１の絶縁フィルム１１の上面の周縁部および接着層１５の上面に設けられているものである。このような構成とすることにより、これらの間に可溶合金１４を覆う空間が形成される。そして、このとき、第１の絶縁フィルム１１、接着層１５、第２の絶縁フィルム１６は、熱溶着、超音波融着、熱圧着、レーザ照射等の方法で互いに接着される。

次に、本発明の一実施の形態における温度ヒューズの製造方法について説明する。

図１〜図３において、まず、第１の絶縁フィルム１１の上面の両端部に、銅を主成分とした金属からなり、金属層１３が形成された一対の金属端子１２を配置する。このとき、金属層１３は、一対の金属端子１２の互いに対向するそれぞれの一端部に形成する。さらに、一対の金属端子１２の第１の絶縁フィルム１１、接着層１５、第２の絶縁フィルム１６と接する部分を研磨し、一対の金属端子１２と第１の絶縁フィルム１１、接着層１５、第２の絶縁フィルム１６との接着強度の向上を図る。

次に、第１の絶縁フィルム１１の上面の両端部に、接着層１５を形成する。このとき、第１の絶縁フィルム１１、一対の金属端子１２、接着層１５を熱溶着により接着する。また、接着層１５が金属端子１２の一部を覆うように、接着層１５の一部を金属層１３の上面に配置する。

次に、金属層１３と接続されるように一対の金属端子１２間にフラックス１７が表面に塗布された可溶合金１４を形成する。

最後に、可溶合金１４を覆うように第１の絶縁フィルム１１の上面と接着層１５の上面に第２の絶縁フィルム１６を配置する。その後、超音波溶接、熱圧着、レーザ照射等の方法により、第１の絶縁フィルム１１、一対の金属端子１２、第２の絶縁フィルム１６、接着層１５を互いに接着する。

上記したように本発明の一実施の形態における温度ヒューズは、接着層１５の一部を金属層１３の上面に配置している（接着層１５を金属層１３と接するように配置している）ため、溶融した可溶合金１４は接着層１５によって金属層１３から一対の金属端子１２へ拡散するのを防止されることになり、これにより、溶断特性を安定させることができるという効果が得られるものである。

すなわち、一対の金属端子１２は可溶合金１４と濡れ性のよい銅で構成されているため、接着層１５と金属層１３とが接していなくて、接着層１５と金属層１３との間に一対の金属端子１２が露出している場合は、溶融した可溶合金１４は金属層１３に留まることなく、一対の金属端子１２へ拡散してしまうことになるが、本発明の一実施の形態のように接着層１５と金属層１３とが接していれば、接着層１５と金属層１３との間に一対の金属端子１２が露出するということはなく、さらに、この接着層１５は堤防となるため、溶融した可溶合金１４がこれより先へ広がるのを確実に防止できるものである。なお、一対の金属端子１２の表面がニッケルめっきで被覆されても、一対の金属端子１２の研磨により、銅がむき出しになる場合があるため、接着層１５を金属層１３と接するように配置することは非常に有効な手段である。

上記したように、本発明の一実施の形態における一対の金属端子１２を第１の絶縁フィルム１１の上面に固定するための接着層１５を、溶融した可溶合金１４が一対の金属端子１２へ拡散するのを防止する役目も果たすため、溶断特性を安定させるためにも使用できる。

なお、上記本発明の一実施の形態においては、接着層１５が金属層１３と接するようにするために、接着層１５の一部が金属層１３の上面の一部に接するように接着層１５を配置したものについて説明したが、図４に示すように、接着層１５の端縁が金属層１３の端縁に接するように（面一になるように）接着層１５を配置してもよい。このような構成にした場合は、溶融した可溶合金１４は必ず金属層１３全体に留まることになり、これにより、可溶合金１４が金属層１３上に広がる面積を制御できるため、溶断特性はより安定したものが得られるものである。

また、上記本発明の一実施の形態においては、第１の絶縁フィルム１１、第２の絶縁フィルム１６とは別途に接着層１５を設けたものについて説明したが、超音波溶接、熱圧着などで第２の絶縁フィルム１６を溶融させて第２の絶縁フィルム１６を第１の絶縁フィルム１１等に接着する場合は、図５に示すように、第２の絶縁フィルム１６の溶融物１８で接着層１５を構成してもよいものである。このような構成にした場合は、接着層１５の材料費や接着層１５を形成する手間を省くことができる。

本発明に係る温度ヒューズは、溶断特性を安定させることができるという効果を有するものであり、特に過昇温による機器の損傷を防止するために使用される温度ヒューズ等において有用となるものである。

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１のＡ−Ａ線断面図同温度ヒューズの側面図同温度ヒューズの他の例を示す断面図同温度ヒューズのさらに他の例を示す断面図従来の温度ヒューズの断面図

符号の説明

１１第１の絶縁フィルム
１２金属端子
１３金属層
１４可溶合金
１５接着層
１６第２の絶縁フィルム

Claims

第１の絶縁フィルムと、この第１の絶縁フィルムの上面の両端部に設けられ、かつ銅を主成分とした金属からなる一対の金属端子と、この一対の金属端子の上面の互いに対向するそれぞれの一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一対の金属端子間に設けられた可溶合金と、前記一対の金属端子の上面および前記第１の絶縁フィルムの上面に配置された接着層と、前記可溶合金を覆うように前記第１の絶縁フィルムおよび接着層の上面に設けられた第２の絶縁フィルムとを備え、前記金属層を、前記一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って前記一対の金属端子の上面の互いに対向するそれぞれの一端部に設け、前記接着層を、前記一対の金属端子の互いに対向する方向と直交する方向全てに渡って前記金属層の上面又は端縁に接するように配置した温度ヒューズ。