JPH04245130A - チップ型ヒューズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器等に使用される
チップ型ヒューズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器の誤動作、短絡等の故障
により生じた過電流による電子機器の発熱、火災等の事
故を防止するために、ガラス管の端子間に金属の可溶材
料を接続した管ヒューズがあった。しかし、電子機器が
小型化するにつれ、前記管ヒューズでは大き過ぎる、配
線板に表面実装しにくいなどの問題が生じた。これを解
決するために特開昭６３−１４１２３３号公報に示され
るような小型化が容易で、配線板に表面実装しやすいチ
ップ型のヒューズが提案された。これらのチップ型ヒュ
ーズの基板は、ヒューズが切断されるときに発生する熱
を考慮して耐熱性の高いセラミック基板上に形成するも
のである。通常、セラミック基板として使用されるアル
ミナを基板にして量産性に優れたメッキ法で電極や可溶
体を形成する方法がコスト面と性能の点で最も有利であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、耐熱性の高い
アルミナセラミック上に可溶体を形成した場合基板であ
るアルミナセラミックの熱伝導率は空気と比較して０．
０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋと格段に大きく、過電流が
流れた時の速断性に劣るという問題点があった。

【０００４】本発明はセラミックを用いて作製したチッ
プ型ヒューズのこのような欠点を改良し、速断性及び量
産性に優れたチップ型ヒューズを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、化学切削性感
光性ガラス板の基板に、可溶体を該ガラス板の非晶質部
分に電極を結晶質部分に設けたチップ型ヒューズに関す
る。

【０００６】本発明において、化学切削性感光性ガラス
板（以下、感光性ガラスと呼ぶ）は、露光した部分だけ
が化学切削性を有するようになるものであればよく、特
に制限はないが、紫外線露光後の熱処理によって露光部
分に弗化水素酸（ＨＦ酸）のような酸に易溶なメタ珪酸
リチウムの結晶を析出する珪酸リチウム系のものが好ま
しい。

【０００７】光を照射する部分は、一般に多数のチップ
型ヒューズに分割するスリット、電極端子部のスルーホ
ール及び電極形成部分である。上記珪酸リチウム系感光
性ガラスに照射する紫外線は、熱処理により露光部分の
メタ珪酸リチウムの結晶析出を加速する波長を含んでい
るものとされ、感光性ガラスの露光量は、熱処理により
露光部分のメタ珪酸リチウムの結晶析出を加速する量と
される。部分的に光を照射するためには局部露光用のマ
スクを使用する。

【０００８】熱処理は、露光部分だけに結晶が析出する
条件であればよく、特に制限はないが、ガラスの熱伝導
率がアルミナセラミックよりも１桁以上低い０．００７
ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ以下になる条件が好ましい。熱処
理後の熱伝導率は、非晶質なガラス部分が０．００３ｃ
ａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ以下が好ましく、熱伝導率が小さけ
ればヒューズ発熱時の蓄熱性が優れるため速断性が得ら
れる。酸は結晶を溶解除去できるものであれば良く、珪
酸リチウム系感光性ガラスの場合はＨＦ酸である。

【０００９】上記のように、感光性ガラスの基板には露
光、熱処理及び酸浸漬により所望の孔や溝加工ができる
ため、分割用スリットやスルーホールが容易に形成でき
る。また、ガラスにボイド等の欠陥がないから配線形成
時の歩留まりが向上する。

【００１０】上記のようにして得られた感光性ガラスの
基板に可溶体及び電極を形成するには、ガラスの表面を
粗化した後メッキ次いでパターンエッチング等を行う。 粗化は弗素を含む水溶液で行うのが好ましい。メッキ及
びパターンエッチングは公知の方法で行われ、メッキ金
属は銅が好ましい。また、可溶体上には必要に応じて樹
脂等でオーバーコートしてもよい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１２】実施例１ ０．７５ｍｍ厚で６０ｍｍ×６０ｍｍの感光性ガラス（
住田光学ガラス製、ＰＳＧ−１）にスルーホール形成部
分に対応するところに直径０．６ｍｍ及びスリット部即
ち製品の外周に相当する部分に５μｍ幅だけＣｒ蒸着の
ない石英ガラスマスクを重ねて、オーク製作所製ガラス
基板用高精度露光装置ＯＲＣＨＭＷ−６６１Ｂ−１を用
いて紫外線を１０Ｊ／ｃｍ２照射した。次に、該紫外線
露光したガラスを電気炉に入れ、大気中５４５℃で３時
間保持して熱処理し、露光部分だけを結晶化させた。 次に、電極に相当する部分だけＣｒ蒸着のない石英ガラ
スマスクを重ねて上記条件で紫外線露光した後、該感光
性ガラスを濃度６重量％のＨＦ酸に９０分間浸漬し、撹
拌して結晶部分を溶解し、スルーホール孔と分割用スリ
ット溝を得た。その後、洗浄、乾燥して再度熱処理用の
電気炉に入れ、５４５℃で３時間熱処理して電極部分だ
けを結晶化した。次に該感光性ガラスを３０℃に設定し
た２ＮのＨＦ酸と３Ｎの硝酸との混合溶液に３分間浸漬
して粗化し、水洗した。次にこの基板を３０重量％のＨ
Ｃｌ溶液に１分間浸漬後、増感剤（日立化成工業製、Ｈ
Ｓ−１０１Ｂ）に５分間浸漬し、更に流水洗浄した。次
にこれを密着促進剤（日立化成工業製、ＡＤＰ−２０１
）に５分間浸漬し、流水洗浄してから７０℃に加熱した
無電解メッキ浴（日立化成工業製、Ｌ−５９）に２時間
浸漬し、４μｍの銅メッキを施した。この後、感光性レ
ジスト（日立化成工業製、ＰＨＴ−８６２ＡＦ−４０）
を銅メッキ膜上に密着し、可溶体パターン及び電極パタ
ーンに対応する部分露光用マスクを該銅メッキ膜を形成
した感光性ガラスに重ね、１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線
で露光後、１重量％の炭酸ナトリウム水溶液でレジスト
を現像した後、塩化銅水溶液で銅メッキ膜をエッチング
し、レジストフィルムを剥離して連結した状態の複数の
チップ型ヒューズを得た。次にスリット部から手分割し
てチップ型ヒューズを得た。

【００１３】実施例１におけるガラス板の熱処理による
収縮は１％以下、ばらつきは約０．０５％であった。ま
た実施例のチップ型ヒューズを１０００倍で顕微鏡観察
した結果、ボイドや異物付着等の欠陥は観察されなかっ
た。この製品歩留まりは平均で９５％以上であった。

【００１４】比較例１ 直径０．６ｍｍのスルーホールを金型でパンチして開孔
し焼結した０．８ｍｍ厚で６８ｍｍ×６８ｍｍの日立化
成工業（株）製９６％アルミナ基板を、日立化成工業製
脱脂液ＨＣＲ−２０１で洗浄、水洗、乾燥後３５０℃に
加熱したＮａＯＨ融液中で５分間浸漬して粗化後濃度１
０重量％のＨ２ＳＯ４溶液中に５分間浸漬した後水洗し
た。次に実施例１と同一方法で銅メッキ及びパターンエ
ッチングを行い、複数個が連結した状態のチップ型ヒュ
ーズを得た。次にダイヤモンドブレードで切削して分割
し、アルミナセラミックのチップ型ヒューズを得た。

【００１５】比較例１において熱処理によるセラミック
の収縮は約１３％、ばらつきは３％であった。またこの
チップ型ヒューズを１０００倍で顕微鏡観察した結果、
表面に約５０μｍのボイドが観察され、ボイド内に析出
しためっき銅がエッチングで完全には除去されずに残存
していた。比較例１の製品歩留まりは、約７０％と低い
ものであった。

【００１６】本発明の実施例および比較例で得られたチ
ップ型ヒューズの可溶体部分の幅は６０μｍ、高さは４
μｍ及び長さは１．８ｍｍであり、２アンペアの電流を
流したときの溶断に至るまでの時間の平均値は実施例で
０．０１秒以下で、比較例は約０．１秒であった。この
結果から明らかなように、実施例は比較例に比べヒュー
ズの速断性に優れることがわかる。

【００１７】

【発明の効果】本発明のチップ型ヒューズは、量産性及
び速断性に優れる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　化学切削性感光性ガラス板の基板に、
   可溶体を該ガラス板の非晶質部分に電極を結晶質部分に
   設けたチップ型ヒューズ。