JP5987485B2

JP5987485B2 - ヒューズ

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Publication number: JP5987485B2
Application number: JP2012132796A
Authority: JP
Inventors: 喜人大坪
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-06-12
Also published as: JP2013258015A

Description

本発明は、過電流の印加により発熱し、溶融することにより電流経路を遮断するヒューズに関する。

一般的なヒューズは、第１の導電部と、第２の導電部と、可融金属部と、を備えて構成されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。第１の導電部と第２の導電部とは、互いの端部が離間して対向するように配置される。可融金属部は、第１の導電部と第２の導電部との端部間を導通させるように構成され、過電流の印加により発熱して溶融し、または、ヒータにより加熱されて溶融し、電流経路を遮断する。

このようなヒューズでは、可融金属部が溶融して、近隣の濡れ性が高い領域、例えば導電部などの電極に引き寄せられる。そして、その状態で再凝固することにより金属塊となって固着する。しかしながら、溶融した可融金属部の一部は、濡れ性が高い領域に引き寄せられずに独立して動く金属粒となることがある。その場合、金属粒によって想定されていない不要な導通などが招かれる危険性がある。

そこで、溶融した可融金属部を所望の領域に引き寄せるように構成したヒューズが提供されている。（例えば、特許文献５参照。）。図７は、特許文献５を参考にしたヒューズの構成例を示す側面断面図である。

図７（Ａ）には、ヒューズ１０１の電流経路接続時の状態を示している。ヒューズ１０１は、底面側基板部１０２Ａと、天面側基板部１０２Ｂと、可融金属部１０４と、を備えている。底面側基板部１０２Ａと天面側基板部１０２Ｂとは間隙を介して対向配置されている。天面側基板部１０２Ｂに対面する底面側基板部１０２Ａの天面には、導電部である配線電極１０３Ａ，１０３Ｂが形成されている。可融金属部１０４は、配線電極１０３Ａ，１０３Ｂに接合されている。

このヒューズ１０１では、配線電極１０３Ａ，１０３Ｂの間で可融金属部１０４に接触するように、底面側基板部１０２Ａの天面に誘導電極１０５Ａが形成されている。また、配線電極１０３Ａ，１０３Ｂおよび誘導電極１０５Ａに対向し、可融金属部１０４から離間するように、天面側基板部１０２Ｂの底面に誘導電極１０５Ｂ〜１０５Ｄが形成されている。

図７（Ｂ）には、ヒューズ１０１の電流経路遮断時の状態を示している。配線電極１０３Ａ，１０３Ｂの間に過電流が流れたり、図示しないヒータにより加熱されたりすることで、可融金属部１０４が溶融する。溶融した可融金属部１０４は、表面張力により球状化しようとし、濡れ性の高い配線電極１０３Ａ，１０３Ｂおよび誘導電極１０５Ａに引き寄せられる。その際、溶融した可融金属部１０４は、配線電極１０３Ａ，１０３Ｂおよび誘導電極１０５Ａに対向する誘導電極１０５Ｂ〜１０５Ｄに接触し、その状態で凝固して金属塊１１０が形成される。これにより、ヒューズ１０１の電流経路が遮断されることになる。

特開２００７−１６５０８６号公報特開２０１０−２４４８１７号公報特開２００７−２７１３５号公報特許第２７９０４３３号公報特開２００４−２６５６１７号公報

従来構成のヒューズ１０１は、底面側基板部１０２Ａが天面側基板部１０２Ｂよりも下側に位置する姿勢で実装される場合、溶融した可融金属部１０４が高い確率で誘導電極１０５Ａ〜１０５Ｄに金属塊１１０として接合される。しかしながら、底面側基板部１０２Ａが天面側基板部１０２Ｂよりも上側に位置する姿勢で実装されている場合、溶融した可融金属部１０４が、配線電極１０３Ａ，１０３Ｂおよび誘導電極１０５Ａに接合されていない領域付近で重力によって垂れ落ち、下側の天面側基板部１０２Ｂに滴下して金属粒が形成される恐れがある。

そのため、従来構成のヒューズ１０１では、実装される際の姿勢によっては、溶融した可融金属部１０４が所望の位置に誘導および固着されずに金属粒が形成され、想定していない不要な導通が生じる可能性があった。

そこで、本発明の目的は、実装される際の姿勢によらず、溶融した可融金属部をより確実に所望の位置に誘導することができる構成のヒューズを実現することにある。

本発明に係るヒューズは、絶縁性の基板部と、２つの配線部と、可融金属部と、金属誘導部と、を備えている。２つの配線部は、基板部の主面に互いに離間して形成されている。可融金属部は、２つの配線部の間に架け渡されている。金属誘導部は、可融金属部に近接対向して配置されていて、溶融した可融金属部が濡れ広がるように構成されている。また、可融金属部は、対向部と、連結部と、を備えている。対向部は、金属誘導部に近接対向する。連結部は、２つの配線部の間を対向部を介して連結していて、対向部から基板部の主面に対して非平行な方向に延設されている。

この構成では、基板部の主面が上向きに配置された状態で可融金属部が溶融すると、溶融した可融金属部が連結部に沿って上側から下側（基板部側）に流れ落ちる。また、基板部の主面が下向きに配置された状態で可融金属部が溶融しても、溶融した可融金属部が連結部に沿って上側（基板部側）から下側に流れ落ちる。したがって、溶融した可融金属部が、連結部に沿って配線部や金属誘導部の近傍に誘導され、可融金属部の一部が連結部から滴下して金属粒が形成される可能性を抑制することができる。

上述のヒューズにおいて、金属誘導部を基板部の主面に備え、可融金属部を基板部側に曲がるように構成してもよい。また、上述のヒューズにおいて、基板部に対向して配置されている絶縁性の対向基板部を備え、金属誘導部を対向基板部における基板部との対向面に備え、可融金属部を対向基板部側に曲がるように構成してもよい。

上述のヒューズにおいて、可融金属部は金属誘導部に接すると好適である。この構成では、溶融した可融金属部の一部が確実に金属誘導部に固着して金属塊を形成するので、滴下する可能性のある可融金属部の量が減り、金属粒が形成される可能性を低減できる。

上述のヒューズにおいて、可融金属部の対向部は連結部から狭窄するように構成されていてもよい。この構成では、可融金属部が狭窄する対向部から溶融を開始する可能性が高くなる。即ち、過電流が流れた場合に溶融した可融金属部の球状化（まるまり）がこの対向部から始まり、熱伝導により連結部に溶融が広がる。すると、対向部から溶融した可融金属部が核となって、連結部から溶融した可融金属部が集まり、対向部に近接対向する金属誘導部に、可融金属部が確実に集まって固着する。したがって、溶融した可融金属部が低下することなく、安定したヒューズ性能を得やすくなる。

上述のヒューズにおいて、前記金属誘導部を加熱する加熱部が設けられていると好適である。この構成では、任意のタイミングで可融金属部を溶融させることが可能になる。

この発明によれば、可融金属部に近接対向する金属誘導部を設け、可融金属部に対向部と連結部とを設けることにより、溶融した可融金属部を、ヒューズの配置姿勢によらずに配線部や金属誘導部に誘導することができる。したがって、可融金属部の一部が連結部から滴下して金属粒が形成される可能性を抑制することができる。

第１の実施形態に係るヒューズの経路接続時の断面図である。第１の実施形態に係るヒューズの経路遮断時の断面図である。第１の実施形態に係るヒューズの製造過程を示す側面断面図である。第２の実施形態に係るヒューズの断面図である。第３の実施形態に係るヒューズの断面図である。第４の実施形態に係るヒューズの断面図である。従来構成に係るヒューズの側面断面図である。

≪第１の実施形態≫
以下、本発明の第１の実施形態に係るヒューズについて説明する。以下に説明する図では、導電性の部材はハッチング表記を採用し、絶縁性の部材はドット表記を採用している。また、図１（Ａ）における図面上側を天面側、図面下側を底面側と呼称して、説明を進める。

図１（Ａ）は、第１の実施形態に係るヒューズの、電流経路が接続されている状態を示す側面断面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）中に破線Ｂ−Ｂ’で示す面を天面側からみた平面断面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）中に破線Ｃ−Ｃ’で示す面を底面側からみた平面断面図である。

本実施形態に係るヒューズ１は、プリント基板１０と、蓋基板１１と、配線電極１２Ａ，１２Ｂと、誘導電極１３Ａ，１３Ｂと、接続部１４Ａ，１４Ｂと、可融金属部１５と、を備えている。

プリント基板１０は、本実施形態における基板部であり、ガラス布基材エポキシ樹脂からなり、長方形状の天面および底面を有し、天面と底面との間の厚みが薄い平板状の部材である。蓋基板１１は、本実施形態における対向基板部であり、ガラス布基材エポキシ樹脂からなり、長方形状の天面、および、外形が長方形で有底開口が形成された底面を有する蓋状の部材である。プリント基板１０の天面と蓋基板１１の底面とは、互いに接合され、これにより、プリント基板１０と蓋基板１１とは内部空間を有する筐体を構成している。

なお、プリント基板１０および蓋基板１１の材質としては、絶縁性を有するものであれば、ガラス布基材エポキシ樹脂の他の材質を採用してもよい。例えば、セラミック基板、ガラス基板、その他の樹脂基板などを採用することができる。

配線電極１２Ａ，１２Ｂは、プリント基板１０の天面に離間して形成されている矩形の銅電極であり、それぞれ、プリント基板１０を貫通して形成されたビア電極を介して、プリント基板１０の底面に矩形の銅電極として形成された外部接続電極と接続されている。

誘導電極１３Ａは、プリント基板１０の天面に設けられた矩形の銅電極からなり、配線電極１２Ａ，１２Ｂの間を等分して配線電極１２Ａ寄りの領域に設けられている。誘導電極１３Ｂは、蓋基板１１の開口内底面に設けられた矩形の銅電極からなり、配線電極１２Ａに対向する領域と配線電極１２Ｂに対向する領域との間を等分して配線電極１２Ｂ寄りの領域に設けられている。誘導電極１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ本実施形態における金属誘導部を構成している。

接続部１４Ａは、製造工程におけるリフロー時に溶融する低融点金属（例えば、固相融点が２１５℃のＳｎ-3.5Ａｇ-0.5Ｃｕ合金。）から構成されていて、配線電極１２Ａに接合されている。接続部１４Ｂは、製造工程におけるリフロー時に溶融する低融点金属（例えば、固相融点が２１５℃のＳｎ-3.5Ａｇ-0.5Ｃｕ合金。）から構成されていて、配線電極１２Ｂに接合されている。接続部１４Ａと配線電極１２Ａ、および、接続部１４Ｂと配線電極１２Ｂは、それぞれ本実施形態における配線部を構成している。

可融金属部１５は、実装工程におけるリフロー時に溶融せずに、より高温で溶融する低融点金属（例えば、固相融点が２４５℃のＳｎ-10Ｓｂ合金）から構成されていて、接続部１４Ａ，１４Ｂの間に架け渡されている。この可融金属部１５は、端子部１６Ａ，１６Ｂと、対向部１７Ａ，１７Ｂと、連結部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃと、を備えて構成されている。

端子部１６Ａ，１６Ｂは、プリント基板１０と略平行な構成であり、可融金属部１５の両端に位置し、それぞれ接続部１４Ａ，１４Ｂに接合されている。

対向部１７Ａは、プリント基板１０と略平行な構成であり、誘導電極１３Ａに対向する領域で誘導電極１３Ａに接触していて、平面視して狭窄する形状となっている。対向部１７Ｂは、プリント基板１０と略平行な構成であり、誘導電極１３Ｂに対向する領域で誘導電極１３Ｂに接触していて、平面視して狭窄する形状となっている。

連結部１８Ａは、端子部１６Ａと対向部１７Ａとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、端子部１６Ａとの連結位置で高く、対向部１７Ａとの連結位置で低い、傾斜する構成となっている。連結部１８Ｂは、対向部１７Ａと対向部１７Ｂとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、対向部１７Ａとの連結位置で低く、対向部１７Ｂとの連結位置で高い、傾斜する構成となっている。連結部１８Ｃは、端子部１６Ｂと対向部１７Ｂとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、対向部１７Ｂとの連結位置で高く、端子部１６Ｂとの連結位置で低い、傾斜する構成となっている。

なお、本実施形態においては、プリント基板１０の法線方向における可融金属部１５の外寸（対向部１７Ａと対向部１７Ｂとの外側面間隔）は、プリント基板１０と蓋基板１１との内部空間の寸法よりも若干程度大きくなるように設定されている。このため、対向部１７Ａと誘導電極１３Ａとが、また、対向部１７Ｂと誘導電極１３Ｂとが、それぞれ可融金属部１５のバネ性によって圧接している。そして、蓋基板１１には、内部空間を外部空間と連通させる貫通孔１１Ａが設けられている。このため、製造時の加熱によって内部空間の気体が膨張しても圧力が貫通孔１１Ａから抜け、気圧によって蓋基板１１が変形して誘導電極１３Ａ，１３Ｂが対向部１７Ａ，１７Ｂから離間することを防ぐことができる。

なお、対向部１７Ａ，１７Ｂと誘導電極１３Ａ，１３Ｂとは、電流経路接続時には、必ずしも接していなくてもよい。少なくとも可融金属部１５の溶融に伴う体積膨張などにより、対向部１７Ａ，１７Ｂが誘導電極１３Ａ，１３Ｂに接触するように近接配置されていればよい。

このような構成のヒューズ１は、例えば、素子などが実装された回路基板等に半田実装され、配線電極１２Ａ，１２Ｂが、ビア電極および外部接続電極を介して、回路基板上の配線パターンと接続される。そして、配線電極１２Ａと配線電極１２Ｂとが可融金属部１５を介して導通することにより、電流経路が構成されている。また、ヒューズ１は、配線電極１２Ａ，１２Ｂ間に一定以上の過電流が流れることで可融金属部１５が溶融して、電流経路が遮断される。

具体的には、配線電極１２Ａ，１２Ｂ間に一定以上の過電流が流れると、狭隘に構成された対向部１７Ａ，１７Ｂにおいて大きな発熱が生じ、可融金属部１５の固相融点を超える温度になって対向部１７Ａ，１７Ｂから可融金属部１５の溶融が開始する。そして、対向部１７Ａ，１７Ｂからの伝熱により、連結部１８Ａ〜１８Ｃおよび端子部１６Ａ，１６Ｂも溶融する。すると、表面張力によって連結部１８Ａ〜１８Ｃから溶融した可融金属部１５が、対向部１７Ａ，１７Ｂで溶融した可融金属部１５を核として集まり、対向部１７Ａ，１７Ｂに近接対向する金属誘導部１３Ａ，１３Ｂに付着して球状化する（まるまる）。これにより、電流経路が遮断される。

電流経路遮断時に、ヒューズ１がプリント基板１０を下側に向けた配置姿勢であれば、連結部１８Ａ，１８Ｂや対向部１７Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部１８Ａ，１８Ｂに沿って流れ落ち、誘導電極１３Ａの近傍まで誘導されて凝固する。また、連結部１８Ｃや対向部１７Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部１８Ｃに沿って流れ落ち、接続部１４Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。そして、対向部１７Ｂの溶融した低融点金属の一部のみが、誘導電極１３Ｂの近傍に留まって凝固する。図２（Ａ）は、この場合の電流経路遮断後の状態を示す側面断面図である。図２（Ａ）に示すように、誘導電極１３Ａや配線電極１２Ｂの近傍に形成される金属塊は、連結部１８Ａ〜１８Ｃや対向部１７Ｂから誘導される低融点金属によって、配線電極１２Ａや誘導電極１３Ｂの近傍に形成される金属塊よりも大きなものになる。

このように、本実施形態のヒューズ１では、連結部１８Ａ〜１８Ｃをプリント基板１０の主面と非平行に延設することにより、プリント基板１０を下側に向けた配置姿勢で電流経路が遮断される際に、連結部１８Ａ〜１８Ｃの溶融した低融点金属が、所定の位置まで確実に誘導される。また、対向部１７Ａ，１７Ｂを狭隘な形状に構成したことで、可融金属部１５の溶融が確実に対向部１７Ａ，１７Ｂから始まり、可融金属部１５の溶融した低融点金属が、確実に金属誘導部１３Ａ，１３Ｂに付着して凝固する。したがって、プリント基板１０の天面にそのまま滴下して金属粒を形成することが殆ど無くなる。

また、電流経路遮断時に、ヒューズ１が蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢であれば、図１（Ａ）に示す連結部１８Ｂ，１８Ｃや対向部１７Ａの一部が溶融した低融点金属は、連結部１８Ｂ，１８Ｃに沿って流れ落ち、誘導電極１３Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。また、連結部１８Ａや対向部１７Ａの一部が溶融した低融点金属は、連結部１８Ａに沿って流れ落ち、接続部１４Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。そして、対向部１７Ａの溶融した低融点金属の一部のみが、誘導電極１３Ａの近傍に留まって凝固する。図２（Ｂ）は、この場合の電流経路遮断後の状態を示す側面断面図である。図２（Ｂ）に示すように、誘導電極１３Ｂや配線電極１２Ａの近傍に形成される金属塊は、連結部１８Ａ〜１８Ｃや対向部１７Ａから誘導される低融点金属によって、配線電極１２Ｂや誘導電極１３Ａの近傍に形成される金属塊よりも大きなものになる。

このように、本実施形態のヒューズ１では、連結部１８Ａ〜１８Ｃをプリント基板１０の主面と非平行に延設することにより、蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢で電流経路が遮断される際に、連結部１８Ａ〜１８Ｃの溶融した低融点金属が、所定の位置まで確実に誘導される。また、対向部１７Ａ，１７Ｂを狭隘な形状に構成したことで、可融金属部１５の溶融が確実に対向部１７Ａ，１７Ｂから始まり、可融金属部１５の溶融した低融点金属が、確実に金属誘導部１３Ａ，１３Ｂに付着して凝固する。したがって、蓋基板１１の開口内底面にそのまま滴下して金属粒を形成することが殆ど無くなる。

なお、ここで示したヒューズ１を構成する各部の形状もあくまで一例であり、具体的な形状は上記以外であってもよい。例えば、ここでは配線電極１２Ａ，１２Ｂや誘導電極１３Ａ，１３Ｂに対向する位置には、なんら電極を設けていないが、溶融した可融金属部１５が配線電極１２Ａ，１２Ｂや誘導電極１３Ａ，１３Ｂの近傍から滴下して金属粒が形成されることを防ぐために、図７に示した従来構成のように、対向する電極を設けるようにしてもよい。また、対向部１７Ａ，１７Ｂは、プリント基板１０の主面と平行でなくてもよく、少なくとも一部が誘導電極１３Ａ，１３Ｂに接するように湾曲、または屈曲する形状であってもよい。

次に、ヒューズ１の製造方法の一例について説明する。図３は、ヒューズ１の製造工程を段階的に示す側面断面図である。

ヒューズ１の製造工程では、まず、図３（Ａ）に示す工程で、プリント基板１０が用意され、プリント基板１０の主面に所定の電極パターンが形成される。これにより配線電極１２Ａ，１２Ｂ、および、誘導電極１３Ａが形成される。

次に、図３（Ｂ）に示す工程で、配線電極１２Ａ，１２Ｂの上面に、メタルマスクなどを用いて半田ペーストが塗布され、接続部１４Ａ，１４Ｂが形成される。なお、半田ペーストではなく、熱硬化性のある導電ペーストを用いてもよい。

また、図３（Ｃ）に示す工程で、予め所定の形状に成形した可融金属部１５が用意され、接続部１４Ａ，１４Ｂに可融金属部１５の端子部１６Ａ，１６Ｂが接するように配置され、プリント基板１０がリフロー炉などを用いて加熱される。これにより、可融金属部１５の端子部１６Ａ，１６Ｂが接続部１４Ａ，１４Ｂを介して配線電極１２Ａ，１２Ｂに接合される。この時の加熱温度は、可融金属部１５は溶融しないが接続部１４Ａ，１４Ｂが溶融するような温度（２１５℃と２４５℃との中間温度）にするとよい。なお、この工程の後に、７０℃で１０分間程度の基板洗浄が実施され、半田ペーストに含まれていたフラックスが除去される。

次に、図３（Ｄ）に示すように、予め所定の形状に成形され、誘導電極１３Ｂが形成された蓋基板１１が用意される。そして、プリント基板１０に接着用の熱硬化性樹脂ペーストが塗布される。次に、蓋基板１１が熱硬化性樹脂ペーストに貼り付けられる。そして、プリント基板１０および蓋基板１１が、ベーク炉などを用いて１８０℃で６０分間程度加熱されることにより、熱硬化性樹脂ペーストが硬化する。これにより、蓋基板１１がプリント基板１０に接合される。

次に、蓋基板１１に対してレーザー光を照射して、貫通孔１１Ａが形成される。

このような工程を経て、ヒューズ１は製造される。なお、ここで示した製造方法はあくまで一例であり、具体的な製造方法は上記以外であってもよい。例えば、誘導電極１３Ａ，１３Ｂと可融金属部１５とは圧接させるのではなく、何らかの方法で接合するように構成してもよい。

≪第２の実施形態≫
以下、本発明の第２の実施形態に係るヒューズについて説明する。

図４（Ａ）は、第２の実施形態に係るヒューズの、電流経路遮断時を示す側面断面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）中に破線Ｂ−Ｂ’で示す面を天面側からみた平面断面図である。

本実施形態に係るヒューズ２１は、前述したヒューズ１と相違する部材として可融金属部２５と誘導電極２３Ａとを備えている。誘導電極２３Ａは、前述した誘導電極１３Ａに替えて設けられていて、蓋基板１１の開口内底面に設けられた矩形の銅電極からなり、配線電極１２Ａに対向する領域と配線電極１２Ｂに対向する領域との間を等分して配線電極１２Ａ寄りの領域に設けられている。

可融金属部２５は、端子部２６Ａ，２６Ｂと、対向部２７Ａ，２７Ｂと、連結部２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃと、を備えて構成されている。

端子部２６Ａ，２６Ｂは、プリント基板１０と略平行な構成であり、可融金属部２５の両端に位置し、それぞれ接続部１４Ａ，１４Ｂに接合されている。

対向部２７Ａと連結部２８Ｂと対向部２７Ｂとは、プリント基板１０と略平行な構成であり、平面視して狭窄する形状となっている。連結部２８Ｂは、対向部２７Ａと対向部２７Ｂとを連結する構成である。また、対向部２７Ａ，２７Ｂは、誘導電極２３Ａと誘導電極１３Ｂとに対向する領域に設けられていて、誘導電極２３Ａと誘導電極１３Ｂとに接触している。

連結部２８Ａは、端子部２６Ａと対向部２７Ａとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、端子部２６Ａとの連結位置で低く、対向部２７Ａとの連結位置で高い、傾斜する構成となっている。連結部２８Ｃは、端子部２６Ｂと対向部２７Ｂとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、対向部２７Ｂとの連結位置で高く、端子部２６Ｂとの連結位置で低い、傾斜する構成となっている。

このような構成のヒューズ２１においても、配線電極１２Ａと配線電極１２Ｂとが可融金属部２５を介して導通することにより、電流経路が構成されていて、配線電極１２Ａ，１２Ｂ間に一定以上の過電流が流れることで可融金属部２５が溶融して、電流経路が遮断される。

電流経路遮断時に、ヒューズ２１がプリント基板１０を下側に向けた配置姿勢であれば、連結部２８Ａ，２８Ｃや対向部２７Ａ，２７Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部２８Ａ，２８Ｃに沿って流れ落ち、接続部１４Ａ，１４Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。そして、連結部２８Ｂと対向部２７Ａ，２７Ｂの一部とが溶融した低融点金属は、誘導電極２３Ａ，１３Ｂの近傍に留まって凝固する。

また電流経路遮断時に、ヒューズ２１が蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢であれば、連結部２８Ａ，２８Ｃや端子部２６Ａ，２６Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部２８Ａ，２８Ｃに沿って流れ落ち、対向部２７Ａ，２７Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。また、連結部２８Ｂが溶融した低融点金属は、対向部２７Ａ，２７Ｂの近傍に引き寄せられて凝固する。そして、端子部２６Ａ，２６Ｂの一部が溶融した低融点金属は、接続部１４Ａ，１４Ｂの近傍に留まって凝固する。

したがって、本実施形態のヒューズ２１でも、連結部２８Ａ，２８Ｃをプリント基板１０の主面と非平行に延設することにより、プリント基板１０や蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢で電流経路が遮断される際に、連結部２８Ａ，２８Ｃの溶融した低融点金属が、所定の位置まで確実に誘導される。また、対向部２７Ａ，２７Ｂを狭隘な形状に構成したことで、可融金属部２５の溶融が確実に対向部２７Ａ，２７Ｂから始まり、可融金属部２５の溶融した低融点金属が、確実に金属誘導部２３Ａ，１３Ｂに付着して凝固する。これにより、プリント基板１０の天面や蓋基板１１の開口内底面にそのまま滴下して金属粒を形成することが殆ど無くなる。

≪第３の実施形態≫
以下、本発明の第３の実施形態に係るヒューズについて説明する。

図５（Ａ）は、第３の実施形態に係るヒューズの、電流経路遮断時を示す側面断面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中に破線Ｂ−Ｂ’で示す面を天面側からみた平面断面図である。

本実施形態に係るヒューズ３１は、前述したヒューズ１と相違する部材として可融金属部３５と誘導電極３３Ｂとを備えている。誘導電極３３Ｂは、前述した誘導電極１３Ｂに替えて設けられていて、プリント基板１０の天面に設けられた矩形の銅電極からなり、配線電極１２Ａと配線電極１２Ｂとの間を等分して配線電極１２Ｂ寄りの領域に設けられている。

可融金属部３５は、端子部３６Ａ，３６Ｂと、対向部３７Ａ，３７Ｂと、連結部３８Ａ〜３８Ｃと、を備えて構成されている。

端子部３６Ａ，３６Ｂは、プリント基板１０と略平行な構成であり、可融金属部３５の両端に位置し、それぞれ接続部１４Ａ，１４Ｂに接合されている。

対向部３７Ａと連結部３８Ｂと対向部３７Ｂとは、プリント基板１０と略平行な構成であり、平面視して狭窄する形状となっている。連結部３８Ｂは、対向部３７Ａと対向部３７Ｂとを連結する構成である。また、対向部３７Ａ，３７Ｂは、誘導電極１３Ａと誘導電極３３Ｂとに対向する領域に設けられていて、誘導電極１３Ａと誘導電極３３Ｂとに接触している。

連結部３８Ａは、端子部３６Ａと対向部３７Ａとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、端子部３６Ａとの連結位置で高く、対向部３７Ａとの連結位置で低い、傾斜する構成となっている。連結部３８Ｂは、端子部３６Ｂと対向部３７Ｂとの間を連結する構成であり、プリント基板１０と非平行に延設されている。具体的には、プリント基板１０からの高さが、対向部３７Ｂとの連結位置で低く、端子部３６Ｂとの連結位置で高い、傾斜する構成となっている。

このような構成のヒューズ３１においても、配線電極１２Ａと配線電極１２Ｂとが可融金属部３５を介して導通することにより、電流経路が構成されていて、配線電極１２Ａ，１２Ｂ間に一定以上の過電流が流れることで可融金属部３５が溶融して、電流経路が遮断される。

電流経路遮断時に、ヒューズ３１がプリント基板１０を下側に向けた配置姿勢であれば、連結部３８Ａ，３８Ｃや端子部３６Ａ，３６Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部３８Ａ，３８Ｃに沿って流れ落ち、対向部３７Ａ，３７Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。また、連結部３８Ｂが溶融した低融点金属は、対向部３７Ａ，３７Ｂの近傍に引き寄せられて凝固する。そして、端子部３６Ａ，３６Ｂの一部が溶融した低融点金属は、接続部１４Ａ，１４Ｂの近傍に留まって凝固する。

また電流経路遮断時に、ヒューズ３１が蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢であれば、連結部３８Ａ，３８Ｃや対向部３７Ａ，３７Ｂの一部が溶融した低融点金属は、連結部３８Ａ，３８Ｃに沿って流れ落ち、接続部１４Ａ，１４Ｂの近傍まで誘導されて凝固する。そして、連結部３８Ｂと対向部３７Ａ，３７Ｂの一部とが溶融した低融点金属は、誘導電極１３Ａ，３３Ｂの近傍に留まって凝固する。

したがって、本実施形態のヒューズ３１でも、連結部３８Ａ，３８Ｃをプリント基板１０の主面と非平行に延設することにより、プリント基板１０や蓋基板１１を下側に向けた配置姿勢で電流経路が遮断される際に、連結部３８Ａ，３８Ｃの溶融した低融点金属が、所定の位置まで確実に誘導される。また、対向部３７Ａ，３７Ｂを狭隘な形状に構成したことで、可融金属部３５の溶融が確実に対向部３７Ａ，３７Ｂから始まり、可融金属部１５の溶融した低融点金属が、確実に金属誘導部１３Ａ，３３Ｂに付着して凝固する。これにより、プリント基板１０の天面や蓋基板１１の開口内底面にそのまま滴下して金属粒を形成することが殆ど無くなる。

≪第４の実施形態≫
以下、本発明の第４の実施形態に係るヒューズについて説明する。

図６（Ａ）は、第４の実施形態に係るヒューズの、電流経路遮断時を示す側面断面図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中に破線Ｂ−Ｂ’で示す面を天面側からみた平面断面図である。

本実施形態に係るヒューズ４１は、前述したヒューズ１と相違する部材として誘導電極４３Ａと、樹脂膜４３Ｂと、ヒータ電極４３Ｃと、配線電極４２Ａ，４２Ｂと、を備えている。誘導電極４３Ａと、樹脂膜４３Ｂと、ヒータ電極４３Ｃとはこの順に積層されていて、前述した誘導電極１３Ｂに替えて設けられている。樹脂膜４３Ｂは、誘導電極４３Ａとヒータ電極４３Ｃとの間を絶縁するために設けられている。ヒータ電極４３Ｃは、本実施形態における加熱部であり、可融金属部１５を加熱するために設けられている。配線電極４２Ａ，４２Ｂは、ヒータ電極４３Ｃを通電させる外部基板の制御回路に接続されている。

このヒューズ４１は、任意のタイミングで外部基板から配線電極４２Ａ，４２Ｂに通電を行うことで、ヒータ電極４３Ｃを発熱させ、可融金属部１５を加熱して溶融させることができる。したがって、ヒューズ４１の電流経路の遮断タイミングを制御することができる。

なお、ヒューズの具体的構成は、適宜設計変更可能であり、上述の実施形態に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、上述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１，２１，３１，４１…ヒューズ
１０…プリント基板
１１…蓋基板
１１Ａ…貫通孔
１２Ａ，１２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ…配線電極
１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，３３Ｂ，４３Ａ…誘導電極
１４Ａ，１４Ｂ…接続部
１５，２５，３５…可融金属部
１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ…端子部
１７Ａ，１７Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ…対向部
１８Ａ〜１８Ｃ，２８Ａ〜２８Ｃ，３８Ａ〜３８Ｃ…連結部
４３Ｂ…樹脂膜
４３Ｃ…ヒータ電極

Claims

絶縁性の基板部と、
前記基板部の主面に互いに離間して配置されている第１配線部及び第２配線部と、
前記基板部に対向して配置されている絶縁性の対向基板部と、
前記対向基板部における前記基板部との対向面に配置されている金属誘導部と、
前記第１配線部に接続する第１端子部と、前記第２配線部に接続する第２端子部と、前記金属誘導部に接続する対向部と、前記第１端子部及び前記第２端子部の少なくともいずれか一方と前記対向部との間を連結し、前記基板部の主面に対して非平行に前記対向部から延設されている連結部と、を有する可融金属部と、を備える、
ヒューズ。
前記金属誘導部を、前記基板部の主面に備え、
前記可融金属部を、前記基板部側に曲がるように構成した請求項１に記載のヒューズ。
前記対向部は狭窄するように構成されている、請求項１又は２に記載のヒューズ。
前記金属誘導部を加熱する加熱部を備える、請求項１〜３のいずれかに記載のヒューズ。