JPH04248221A - チップ型ヒューズの製造法 - Google Patents

チップ型ヒューズの製造法

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JPH04248221A
JPH04248221A JP625291A JP625291A JPH04248221A JP H04248221 A JPH04248221 A JP H04248221A JP 625291 A JP625291 A JP 625291A JP 625291 A JP625291 A JP 625291A JP H04248221 A JPH04248221 A JP H04248221A
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JP
Japan
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film
electrodes
plating
chip
ceramic substrate
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JP625291A
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English (en)
Inventor
Yukihisa Hiroyama
幸久 廣山
Masayoshi Ikeda
正義 池田
Tokio Isogai
磯貝 時男
Tetsuya Takahashi
徹也 高橋
Seiji Mimori
三森 誠司
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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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、チップ型ヒューズの製
造法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子回路部品などにおいては、過
電流が流れないようにヒューズを設け破損等を防止する
ようにしている。該ヒューズとしては、近年プリント基
板等に直接実装するためにチップ型のものが開発されて
いる。従来セラミック基板を用いたチップ型ヒューズの
製造法としては、特開昭62−172628号広報に示
されるような方法がある。このチップ型ヒューズは、チ
ップの両側端部に金属線が接着されており、過電流によ
り金属線が破断するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法によれば、セラミック基板両端部の電極形成工程と金
属線を接着する導体回路形成工程とが必要となり、この
ため工程数が多くなり量産化を阻害していた。また電極
が厚膜ペーストで形成されているため電極とセラミック
基板との密着力が弱く、電極が剥離したり腐食するとい
う欠点がある。
【0004】さらにセラミック基板は、畜熱性が悪く、
溶断時間が長くなり、例えばLSI〔ラージ・スケール
・インテグレイティッド・サーキット(Lange  
Scale  Integrated  Circui
t)〕の保護回路等に使用され、速断性の要求されるヒ
ューズには適用出来ないという欠点がある。
【0005】本発明は上記の欠点のないチップ型ヒュー
ズの製造法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の欠
点について種々検討した結果、フォト、エッチング法を
用いてめっき法で形成したCuの被膜を利用して導体回
路及び電極を構成すれば、導体回路と電極とが同一の工
程で形成することができ、かつ電極とセラミック基板と
の密着力に優れ、電極の剥離、腐食等が生ぜず、溶断特
性の優れたチップ型ヒューズが得られることを見出した
【0007】本発明は、複数個のチップ型ヒューズを一
括して形成するセラミック基板の表面を粗化し、無電解
めっき法で2〜10μmの厚さにCuの被膜を形成し、
ついでCuの被膜の上面にレジスト膜を形成し、しかる
後露光、現像、エッチング、レジスト膜の剥離をし、C
uの被膜の必要な部分のみを残して導体回路及び電極を
形成した後、導体回路の上面及びセラミック基板の上部
露出面にシリコーン被膜を形成し、さらに電極の上面に
Niめっき及びAuめっきを施した後、前記セラミック
基板を個々に分割してチップ状に成形するチップ型ヒュ
ーズの製造法に関する。
【0008】本発明においてセラミック基板の材質とし
ては、アルミナ、PZT(鉛、ジルコニア及びチタンを
主成分としたもの)、ムライト、チッ化アルミニウム等
が用いられる。
【0009】セラミック基板の表面を粗化する方法につ
いては特に制限はないが、セラミック基板を融点以上の
温度に加熱したアルカリ融液中に30秒以上浸漬して粗
化すれば作業性に優れ、またばらつきが少なく、均一に
粗化することができるので好ましい。
【0010】Cuの被膜は、無電解めっき法で形成する
ものとし、電気めっき法ではリード端子を必要とするた
め工程が煩雑となり、まためっきの厚さにばらつきが生
じ、他の蒸着法、スパッタ法では特殊な装置を必要とす
るため高価になるという欠点が生じる。
【0011】Cuの被膜の厚さは2〜10μmの範囲と
され、2μm未満であると定格電流で長時間通電した場
合、導体回路の抵抗変更率が37%以上となりヒューズ
として使用出来ない。また10μmを越えると定格電流
の20倍の電流を通電し溶断時間を測定すると溶断時の
Cuが残存し、アークが発生して回路遮断時間が長くな
るという欠点がある。
【0012】Niめっき及びAuめっきの厚さについて
は特に制限はないが、Niめっきの厚さが2〜5μmの
範囲でAuめっきの厚さが0.08〜0.2μmであれ
ば半田濡れ性の面で好ましい。
【0013】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例1 図3の(a)に示すように複数個のチップ型ヒューズを
一括して形成する直径が0.8mm(φ)のスルーホー
ル5を形成したアルミナセラミック基板(日立化成工業
製、商品名ハロックス552、寸法80×80×厚さ0
.635mm)2を脱脂液(日立化成工業製、商品名H
CR−201)で洗浄し、乾燥後NH4F 10g(4
0.5重量%)、(NH4)2SO4 1g(4.1重
量%)、濃H2SO4 2ml(14.9重量%)及び
H2O 10ml(40.5重量%)の混合溶液(液温
70℃)中に10分間浸漬して粗化を行った。なお図3
の(a)において11は基板分割部である。
【0014】次に流水中で十分に水洗し、乾燥後350
℃に加熱したNaOH融液中に5分間浸漬して再粗化を
行った。この後、濃度10重量%のH2SO4溶液中に
5分間浸漬し、超音波(出力300W)による振動エネ
ルギーを付与し、アルミナセラミック基板2の表面を中
和し、ついで水洗を行い、無電解Cuめっきを4時間行
って図3の(b)に示すように厚さ9μmのCuの被膜
6を形成した。なお無電解Cuめっき液はpHが12.
4で表1に示す組成のものを用いた。
【0015】
【表1】
【0016】Cuめっき後感光性レジストフィルム(日
立化成工業製、商品名PHT−862AF−25)を前
記Cuの被膜6上に全面貼付し、さらにその上面に、得
られる導体回路と同形状に透明な部分を形成したネガフ
ィルム(図示せず)を貼付した後、露光してネガフィル
ムの透明な部分の下面に配設した感光性レジストフィル
ムを硬化させた。ついでネガフィルムを取り除き、さら
に現像して硬化していない部分、詳しくは露光していな
い部分の感光性レジストフィルムを除去し、図3の(c
)に示すようなレジスト膜10を形成した。しかる後濃
度25重量%の過硫酸アンモニウムの溶液でエッチング
を行い、図3の(d)に示すように導体回路として不必
要な部分のCuの被膜6を除去した。
【0017】この後濃度5重量%のNaOH溶液で硬化
している感光性レジストフィルムを剥離し、図3の(e
)に示すように導体回路3及び電極4を同時に形成した
セラミック配線板を得た。
【0018】次に該セラミック配線板を水洗し、乾燥後
印刷法で導体回路3の上面及びアルミナセラミック基板
2の上部露出面にシリコーン樹脂(東レ・ダウ・コーニ
ング製、商品名SE−1700)を60μmの厚さに塗
布し、オーブン中で、130℃で15分間硬化させ、図
3の(f)に示すようにシリコーン被膜9を形成した。
【0019】ついで脱脂液(日立化成工業製、商品名H
CR−201)で洗浄し、水洗後濃度10重量%のH2
SO4溶液中に1分間浸漬し、再度水洗後、従来公知の
方法で無電解Ni及びAuめっきを施し、図3の(g)
に示すようにそれぞれ厚さ2.0μm及び0.1μmの
Niの被膜7及びAuの被膜8を形成したチップ型ヒュ
ーズ基板を得た。なお無電解Niめっき液は、日本カニ
ゼン製の商品名S−680を用い、浴温70℃で10分
間行い、無電解Auめっき液は、EEJA製の商品名レ
クトロレスプレップを用い浴温90℃で10分間行った
【0020】このようにして得られたチップ型ヒューズ
基板をスライシングマシーン(ディスコ製、商品名DA
D−2H−6)を用いて基板分割部11で個々に分割し
て個々の寸法が3.2×1.6mmとした図1及び図2
に示すチップ型ヒューズ1を得た。
【0021】次に上記で得たチップ型ヒューズ1を10
ケ用い半田濡れ性試験を行った。試験はチップ型ヒュー
ズ1を240℃に加熱して溶融した6:4半田(Pb:
Sn=6:4)中に5秒間浸漬した後引上げ、再度5秒
間浸漬する工程を5回繰り返し行った。その結果半田く
われも無く、100%濡れており良好であった。また上
記で得たチップ型ヒューズ1を10ケ用い電極4の部分
に、錫めっきを施した直径0.8mmの銅線を垂直に半
田付けしたものを用いて密着強度(プル強度)を測定し
た。その結果24〜32MPaの範囲で、平均値26M
Paの密着強度を示し良好であった。
【0022】さらに上記で得たチップ型ヒューズ(定格
電流300mA品、導体回路部分の抵抗0.8Ω、導体
回路の厚さ9μm、導体回路の幅50μm、導体回路の
長さ18mm)1を10ケ用い、速断性を調べた。測定
方法は、定格電流の20倍に相当する定電流6Aを通電
し、溶断するまでの時間をオシロスコープを用いて測定
した。その結果溶断時間は、最長が0.17×10−3
秒、最短が0.08×10−3秒で、平均が0.12×
10−3秒であった。また外観を観察したところアルミ
ナセラミック基板2に割れは発生していなかった。
【0023】比較例1 Cuの被膜(導体回路)の厚さを15μm、導体回路の
長さを10mmとした以外は、実施例1と同様の工程を
経てチップ型ヒューズを得た。ついで得られたチップ型
ヒューズを10ケ用いて実施例1と同様の方法で半田濡
れ性試験、密着強度及び速断性を調べた。その結果半田
くわれは無く、100%濡れており、密着強度も20〜
31MPaの範囲で、平均値が25MPaと良好であり
問題はなかったが、溶断時間が最長で6.6×10−3
秒、最短が3.7×10−3秒で平均が4.4×10−
3秒と長く、また外観を観察したところ3ケのアルミナ
セラミック基板に割れが発生していた。
【0024】
【発明の効果】本発明の製造法によって得られるチップ
型ヒューズは、電極とセラミック基板との密着強度に優
れ、電極の剥離、腐食等が生ぜず、速断性に優れ、電極
形成工程と導体回路形成工程とを同一工程で形成できる
ため量産化に優れ、工業的に極めて好適なチップ型ヒュ
ーズである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例になるチップ型ヒューズの傾斜
図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明の実施例になるチップ型ヒューズの製造
作業状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1    チップ型ヒューズ            
    2    アルミナセラミック基板 3    導体回路                
        4    電極5    スルーホー
ル                    6   
 Cuの被膜 7    Niの被膜               
       8    Auの被膜 9    シリコーン被膜             
   10    レジスト膜 11    基板分割部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数個のチップ型ヒューズを一括して
    形成するセラミック基板の表面を粗化し、無電解めっき
    法で2〜10μmの厚さにCuの被膜を形成し、ついで
    Cuの被膜の上面にレジスト膜を形成し、しかる後露光
    、現像、エッチング、レジスト膜の剥離をし、Cuの被
    膜の必要な部分のみを残して導体回路及び電極を形成し
    た後、導体回路の上面及びセラミック基板の上部露出面
    にシリコーン被膜を形成し、さらに電極の上面にNiめ
    っき及びAuめっきを施した後、前記セラミック基板を
    個々に分割してチップ状に成形することを特徴とするチ
    ップ型ヒューズの製造法。
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