JPH05506956A - 電気部品（ヒューズ）及びその製造法 - 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】 本発明は、その局面の幾つかに於て、本件出願人と同一人に譲渡された米国特許 第４７４９９８０号に記載されている構造及びプロセスの一つの修正である。

部品を取付はボード上に取付けるという技術の出現と共に、部品が焼損すること により取付は板の表面が焦げたり炭化することが頻発するようになってきている 。表面取付はボードに見られる如く、電気部品が互いにより近接して配置される ことと、電気部品の寸法を小さくする必要から誘電材料がより薄くされているこ ととが、この問題をより深刻にしている。更に制御作動時或いは故障時に発生す る熱を伝導或いは放射により逃がす面積も減小している。

今日市販されている大型で部品密度高い表面取付はボードは数千ドルするので、 ヒユーズによりこれを保護できれば、ボード或いはかかるボードを組込んだ装置 の寿命を延ばすことによって極めて大きな費用を節約することができる。これら の電気部品が収納される装置や構造体の火災による完全な破壊は、表面取付はボ ードの段階に於て適当なヒユーズにより阻止される。

表面取付は型の単体セラミックコンデンサ、電解コンデンサ（タンタルコンデン サ）、パワートランジスタが故障の際ボードの焼損や炭化を惹起こす可能性のあ る電気部品の典型的なものである。

これらの電気部品或いは他の同様の電気部品を表面取付はボード上に破壊的な温 度を発生することから防ぐヒユーズは、ボードに追加のスペースを設けたり電気 部品のフットプリントを変更するような修正を要することなく、電気部品のハウ ジング内に組込まれるか或いはその外部に取付けられるに十分小さなものでなけ ればならない。

またヒユーズは十分高い信頼性を有し、製造プロセスが複雑となり種々に変化す ることにより信頼性を失うようなものでないことが必要である。

又かかるヒユーズはそれが電気部品に組込まれることにより生ずる電気的損失が 極度に小さくされるよう、１００ＭＨｚ或いはそれ以上の高周波にて作動すると きにも、できる限り低いインピーダンスを有するものでなければならない。

またヒユーズは、これに直列に接続された電気部品に対しては、全体のインピー ダンスを増大することのないよう十分な電流を流し、しかも電気部品がその破損 臨界温度に近付く前に電流の僅かな増大に感応して急速に溶断するものでなけれ ばならない。例えばタンタルコンデンサに対するヒユーズとして要求される仕様 は、０．７５アンペアの直流を５秒間流すことができるが、１，４アンペアの直 流に対しては５秒以内に溶断することである。

溶断後のヒユーズは、これによって保護される電気部品に長期間に亙って僅かの 残留電流をも流すことのないように、非常に高い抵抗を呈しなければならない。

タンタルコンデンサの場合には、数マイクロアンペアの電流が引続き流れても、 故障したコンデンサには再度高温が発生するので、ヒユーズの溶断後には抵抗は １０メガオーム程度であることが要求される。

更にヒユーズは半導体工業に於ける如き大量生産の技術を用いて経済的に且高い 信頼性を伴なって製造され得るものでなければならない。

コンデンサに対するヒユーズによる保護の問題を論じた特許には、米国特許第４ １０７７５９号、同第４１０７７６２号、同第４１９３１０６号がある。これら はコンデンサと熱的に接触する注型プラスチックハウジング内に埋込まれた発熱 性ワイヤヒユーズを用いているが、これらは信頼性のある解法でないことが解っ ている。その理由は、ワイヤのヒユーズ部が冷やされれることにより実際の発熱 作用に重大な熱的ばらつきが生ずることである。もし発熱ワイヤが溶断しないと 、ヒユーズはタンタルコンデンサを発火させるに十分な電流を流してしまう。

米国特許第４２２４６５６号も上記の米国特許に類似のものあるが、プラスチッ ク内に鋳込まれた発熱ワイヤの誤作動をなくすために発熱ワイヤを空間に孤立さ せる方法を示している。

米国特許第４８１４９４６号は、コンデンサに於ける溶断リンク部としての低融 点金属の信頼性が非常に低いことに鑑み、コンデンサを保護するために発熱ワイ ヤを用いることを示している。ここではアルミニウムワイヤにルテニウム或いは パラジウムの肉盛をし、シリコン接着剤を被覆したバイメタル式発熱ワイヤを用 いることが提案されている。このワイヤは約６５０℃の温度にて発火し、その反 応により最高約３０００℃に達する。

上記の米国特許による技術は、何れも細いワイヤを取扱うことが困難なことによ り製造コストが高く、高周波に於けるインピーダンスが高く、ワイヤの端部をパ ッケージの外側に止めるのが難しいという問題を含んでいる。

ヒユーズワイヤの直径は０．００２５ｃｍ（１ｍｉ　１）程度であることを要し 、かかるワイヤは表面取付はパッケージに構成することが非常に困難であり、半 導体工業に見られる如き大量生産方式になじまないのでその製造コストがかなり 高い。

ワイヤの直径が小さいことによりその表面積が小さく、そのため導体の表面のみ を通って流れる高周波信号に対して高いインピーダンスを呈し、ヒユーズを設け られた電気部品の高周波インピーダンスを増大せしめる。更に細いワイヤはかな りのインダクタンスを呈する。そのためヒユーズの有効直列抵抗（Ｅ　Ｓ　Ｒ） は高周波の用途に於ては許容し難い程高い。

発熱ワイヤの成る短い長さ部分をその発熱反応温度迄上昇させるには、発熱ワイ ヤの直径が非常に小さくされることが必要であり、そのためヒユーズはかなり高 い直流抵抗を呈するものとなり、ヒユーズと電気部品の複合体の全インピーダン スが増大する。本願発明者が確認したところでは、ヒユーズのリンク部を平らに するか或いはそれを熱容量を有する物体に接触状態に置くと、過電流状態にてリ ンク部が溶断する発火点の再現性が得られない。

米国特許第４７５７４２３号は、ヒユーズ付タンタルコンデンサを他の方法にて 作っている。この特許によれば、ヒユーズリンクとして約１重量％の金属にて被 覆された球状のポリスチレン粒子の固りが高温高圧にて枠内に充填され、この充 填中に金属にて被覆された粒子より形成されたポリスチレンマトリックス中に金 属殻による金属の連続層が形成されるようになっている。この方法によれば、タ ンタルコンデンサのヒユーズに細いワイヤを用いる問題は無くなるが、制御困難 な新たなばらつきの問題が生ずる。この場合ヒユーズの全体の直流抵抗と電流を 流す容量はマトリックス中に於けるポリマと金属層の比に敏感であり、内外の形 状を正確に制御する必要があり、タンタルコンデンサを保護するための実際のヒ ユーズの製造が極めて困難である。更にポリスチレン粒子は表面取付は技術に於 いて遭遇する温度にて容易に焼損する。

米国特許第４７４９９８０号には、ヒユーズのリンク部が大きな面積を有し、直 流抵抗及びＥＳＲが低いヒユーズが開示されている。しかしこのヒユーズは電解 コンデンサに用いた場合残留抵抗が高過ぎ、また例えば標準のＤサイズコンデン サパッケージのフットプリントを大きくすることなく用いることができる程十分 小さくすることが困難である。

発明の要約 本発明の一つの目的は、電気部品を製造するための大量生産が可能でコストの安 い方法を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、大量に安価に信頼性を持って再現可能に自動的に製 造できる非常に小さい電気部品を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、製造プロセスの途中にて容易に試験が可能な電気部 品を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、取扱いが容易で他の表面取付は部材の標準パッケー ジ内に又は標準パッケージ外に取４＝Ｊけられる電気部品を提供することである 。

本発明の他の−・つの目的は、上記の如き電気部品をヒユーズとして提供するこ とである。

本発明の他の一つの目的は、正常作動時には極めて低い直流抵抗とＥＳＲを呈し 溶断したときには極めて高い残留抵抗を呈するヒユーズを提供することである。

本発明の他の一つの目的は、電気的性質及び機械的性質に関し正確に容易に制御 でき或いは修正できるヒユーズを提供することである。

本発明の他の一つの目的は、周囲が大気であるかプラスチックケーシングである かに拘らず周囲より保護されたヒユーズを提供することである。

本発明のその他の目的は、以下の説明より当業者にとって明らかであろう。

本発明の一つの局面によれば、一般的に電気部品と称される電気部品は、誘電体 チューブの外面上に金属を付着することにより少なくとも一つの導電要素が形成 され、該チューブと導電要素に硬化性の誘電体を接着して前記導電要素を保護し 、次いてチューブをその上に付着された被覆体と共に切断して電気部品とするこ とにより製造される。被覆体は、金属の付着によって導電要素を形成されたガラ スチューブをスリーヴ内に挿入し、チューブとスリーブの間の空間を硬化性物質 にて充填し、該硬化性物質を硬化させてこれをチューブに接合させ、チューブと 硬化性物質の組立体を切断することにより複数個の電気部品に分離することによ り形成される。切断工程は管と硬化性材料とスリーブとを切断することを含む。

本発明の他の一つの局面によれば、複数個のチューブとスリーブの組立体がほぼ 平行にキャリヤに装填され、これら組立体の間の空間が硬化性物質に充填される 。この物質が硬化して一体物か形成された後、該一体物は硬化性物質にて互いに 結合された個々の電気部品を含むディスクに切断される。

個々の電気部品には、それらが硬化性物質にて互いに結合されている間に端子が 取付けられる。かかる端子はディスクの広い面全体に取付けられる金属層を含ん でいる。

本発明の他の一つの局面によれば、ディスク内に於ける各電気部品は最初機械的 且電気的に接続される。これらの電気部品は個々に電極の間に保持され、電極間 に保持された状態にて個々の電気部品の間から結合材が除去され、各電気部品は 個々に分離されるに先立って試験される。

本発明の好ましい方法によれば、複数の四角形チューブがマスクを施されて真空 スパッタリングにより金属層を施され、次いでこれらのチューブはそれぞれスリ ーヴ内に挿入され、−束のスリーブがキャリヤ内に保持され、その状態でＲＴＶ シリコンエラストマ接着剤にて充填され、遠心力をかけられて全ての空気が除去 され、シリコンが硬化され、上記の束がチューブの軸線に垂直な方向に切断され て薄いディスクとされ、シリコンがエツチングされてチューブ上の金属層の僅か の部分が露呈され、次いでディスクはスパッタリングにより金属層を施され、デ ィスク上の個々のスリーヴ付き電気部品は二つの電極群の間に支持され、各電気 部品は機械的及び電気的に互いに分離され、各部品は各電極間で保持された状態 で電気的に試験され、次いで各電気部品は前記電極より解放され、試験結果に従 って仕分けられる。

充填材はチューブとスリーブの間の空間及びチューブが中空体であるときにはそ の内部を実質的な空隙を残すことなく充填する物質であるのが好ましい。かかる 物質は数ミクロンより大きい空隙を残さず、また如何なる場合にもその両端に金 属層が施される間に内部を軸線方向に通る金属通路を与える程大きい隙間を残さ ないものであることが好ましい。好ましい充填材は接着剤或いはエラストマであ り、特に好ましい材料はこれら両者である。かかる物質として特に有用なものは シリコンエラストマであり、二液よりなり室温にて硬化する（ｒｏｏｍ　ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｖｕ　１ｃａｎ　ｉ　ｚ　ｉｎｇ、即ちＲＴＶ）シリコンエラ ストマである。シリコンは硬化するとチューブにくっつき、周りに良好なシール 層を与える。

充填材は好ましくはチューブの導電要素の一部を露呈させるべく機械的又は化学 的にエツチングにより除去され、チューブの端部に露呈された導電要素を横切っ て延在する接点が取付けけられる。かかる接点はチューブとスリーブと充填材を 含む組立体の端部全体に亙って延在するよう設けられた金属の層を含むのが好ま しい。より一般的にはチューブ上に設けられた金属の導電層を露呈させるために チューブとスリーブの間に充填された充填層をエツチングにより除去する工程は 、本発明の他の一つの局面をなすものである。

本発明の一つの実施例に於ては、仕上った電気部品は保護用スリーブを含んでい る。この実施例に於ては充填材がチューブとスリーブを結合している。チューブ は中空であり且四角形断面積であるのが好ましい。かかるチューブはスリーヴ内 に緩く嵌まり合うのが好ましい。導電要素はチューブの一つ或いはそれ以上の面 に米国特許第４７４９９８０号に開示されている要領にてスパッタリングにより 金属層を施すことによって形成されるのが好ましい。チューブとスリーブはとも に高温ガラにて構成されているのが好ましい。チューブとスリーブの間の空間は エラストマにて充填されるので、チューブとスリーブの間の隙間は米国特許第４ ７４９９８０号に於ける隙間より小さくてよい。

他の一つの実施例に於ては、スリーブの内部はスリーブと充填材の間の接着を減 するよう予め処理され、充填材が硬化した後スリーブはこれより取外され、硬化 した物質のジャケットにて包まれた状態のチューブが得られる。この実施例に於 ては硬化した物質のジャケットは四角形チューブの周りに形成された円筒体を形 成するのが好ましく、この円筒体の最も厚い部分がチューブ上の導電要素の上に 来るようになっているのが好ましい。この実施例に於てはチューブは中実ロッド であるのが好ましい。

本発明の他の一つの局面によれば、製造される電気部品は０．２５ｃ１１（０， １０インチ）以下の直径とその直径より実質的に小さい厚みを有するサブミニア チュア電気部品である。上記の第一の実施例に於てはチューブとスリーブの間の 空間を充填する充填材がチューブの両端間の仕切壁を与える。上記の第二の実施 例は第一の実施例より径が小さくてよく、硬化した物質によるジャケットがチュ ーブ上の導電要素上に衝壁を与える。

本発明の他の一つの局面によれば、電気部品はチューブと該チューブの軸線方向 の面上に付着された金属層による導電要素と、該チューブ上に接合され前記導電 要素の部分を覆う誘電体のジャケットとを含んでおり、該ジャケットはチューブ の少なくとも一端より手前にて終り、該端部に近接して導電要素の端部を露呈し ている。そして付着された金属層がチューブの少なくとも一端と露呈された導電 要素とを覆っている。この金属付着層はジャケットの軸方向端部をも覆っている のが好ましい。

本発明の他の一つの局面によれば、導電部材は金属層を付着された中空チューブ とスリーブとを含んでおり、これらチューブとスリーブの間の環状空隙と中空チ ューブの内部を誘電性の充填材が充填している。

本発明の他の一つの局面によれば、電気部品はヒユーズであり、このヒユーズは 表面取付は部品の内部或いはその外側に取付けられるようになっていてよい。導 電要素は高温にて充填材と反応して溶融部を化学的に増大する。ヒユーズのリン ク部に適した金属の例は、アルミニウム及びアンチモニペントキサイドにて被覆 されたアルミニウムである。ヒユーズリンク部の寸法と形状は四角形チューブの 平らな面に施すマスキングの制御により容易に制御される。

導電要素は四角形チューブの一以上の面にスパッタリングにより設けられてよい 。導電要素のリンク部はその形状及び組成に関して各面に於て異っていてよい。

所望ならばチューブの一以上の面に異る導電要素がスパッタリングにより形成さ れてよい。

本発明の更に他の一つの局面によれば、ヒユーズを製造する方法は、基質上に複 数の導電要素を形成すべく基質上に金属層を施すことを含んでおり、各導電要素 は過電流により溶融するリンク部を含み、該リンク部は該リンク部及びその周り にて基質に接着する合成ポリマ接着剤にて被覆され、該基質と導電要素とを切断 することにより複数個のヒユーズが形成される。ヒユーズリンク部はガラス基質 上に施されたアルミニウム或いはアルミニウム合金の層よりなってる。リンク部 は過電流時にアルミニウムと反応するシリコンポリマ接着剤により覆われている のが好ましい。

基質は例えば管であってよく、或いは半導体を折断するのに用いられるガラス折 断技術により折断される薄いガラスシートであってよい。基質が薄いガラスシー トであるときには、連続した導電要素を設けるよりも基質上の各ヒユーズ部の間 に小さな隙間を残し、これによって折断作業中に導電要素が剥がれないようにす るのが好ましい。かかるヒユーズは非常に安価に製造でき、しかも基質の一方の 面に二つの接点ををするヒユーズを得ることができ、これによって軸線方向の両 端部に接点を有する管状ヒユーズの場合に回路接続が複雑になることに比べて、 ヒユーズの接続が容易となる。

本発明の他の一つの局面によれば、アルミニウムのヒユーズリンク部はシリコン エラストマにて被覆される。このアルミニウムリンク部とシリコンエラストマと の組合せは、アルミニウムリンク部が誘電性ガラス基質上に設けられ、シリコン が基質とリンク部の両方に接着される接着剤であるときに特に有効である。

好ましい実施例に於ては、ヒユーズの本体は直径が０゜２５ｃｍ（０，１０イン チ）以下であり、長さが０．１３ｃｍ（０，０５０インチ）以下である。ヒユー ズの両端部には金属層が施され、ヒユーズ本体の軸線方向両端部に接点を与える べく適宜はんだが施される。本発明によるヒユーズは米国特許第４７４９９８０ 号に示されているヒユーズよりも遥かに短い。チューブとスリーブの間の空間が もし固体充填剤にて充されていなければ、ヒユーズの軸線方向端部に金属層を施 す際、ヒユーズ内を通ってヒユーズリンク部とは別に軸線方向に延在する金属の 橋渡し部が形成されるであろう。かかる金属の橋渡し部が形成される危険は、ス リーヴ内に四角形チューブが挿入されることにより四角形チューブの面とスリー ブの間に大きな空間が残されることにより大きく増大する。エラストマ或いは接 着剤による充填を行なうことにより、チューブやスリーブを切断のためにワック ス付けする必要がなくなる。従ってまたワ・ソクスを除去する必要もなく、切断 された細片を自動的に処理することが容易となる。

円形ではなく四角形断面のチューブを用いることにより、金属層を施すためのマ スキングが遥かに容易になり且正確になる。又このことによりチューブの周りに ９０’或いは１８０′隔置されて軸線方向に延在する複数の導電要素を金属層に より形成することが容易となる。

０．０２５ｃｍ（０，０１０インチ）の単一の導電要素を用いることにより、本 発明によるヒユーズはＱ、１ＭＨｚより２００ＭＨｚに至る全周波数領域に亙っ て０．　１＋／−０，０５オームのインピーダンスを有するものとすることがで きる。同じ寸法でより薄いリンク部とすることによりインピーダンスは０．　２ オーム以下となり、０．７５アンペアの電流を５秒間流すことができるが、１． ４アンペアの電流が流されたときには５秒以内に溶断する。ヒユーズが開くと１ ０メガオーム以上の残量抵抗を呈し、この抵抗は時間と共に減小することはない 。

本発明によるヒユーズは寸法が非常に小さく、形状が対称であり、丈夫であり、 従来のオートメイションに於ける物品を掴んで動かす装置によってヒユーズを電 気部品のパッケージ内或いはパッケージの下に取付けることが可能なものである 。

本発明のその他の局面は、以下の実施例についの説明より一層明らかとなるであ ろう。

図面の簡単な説明 図１は本発明によるヒユーズをその内部構造を示すために一部破断して示す斜視 図である。

図ＩＡは図１に示すヒユーズの斜視図である。

図２は図１の線２−２による断面図である。

図３は図２の線３−３による断面図である。

図４は図３の線４−４による断面の拡大図である。

図５は図１〜４に示すヒユーズの製造時に四角形チューブ上に導電要素の層をス パッタリングにより形成するために用いられるマスクの平面図である。

図６は本発明によるヒユーズの製造過程に於て外側チューブであるスリーヴ内に 金属導電層を施された四角形チューブの一部を挿入した状態を示す斜視図である 。

図７は図６に示すスリーブとチューブの組立体の束をエラストマ充填のために一 端の閉じたシリンダ内へ挿入する態様を一部解図的表示によりまた一部断面によ り示す立面図である。

図８は図７に示す束より切出されたヒユーズ素材のディスクの平面図である。

図９は図８の線９−９による断面図である。

図１０は図９に対応する断面図であり、ヒユーズ素材のディスクからエラストマ がエツチングにより一部除去された状態を示す断面図である。

図１１は図８〜１０に示すディスクが剥ぎ取りと試験のための装置の電極間に保 持されその後に金属層付着工程にあるときの状態を幾分解図的に示す平面図であ る。

図１２は図１〜４に示すヒユーズが電気部品の下に組込まれている状態を示す立 面図である。

図１３は図１〜４に示すヒユーズが電解コンデンサのノ々ッケージ内に組込まれ ている状態を示す断面図である。

図１４は図１〜４に示すヒユーズが独立した表面取付はパッケージに組込まれた 状態を示す断面図である。

図１５は角型チューブの２以上の面に導電要素の金属層が設けられている実施例 を示す図６と同様の斜視図である。

図１６は外側のスリーヴ部が除去されている本発明の他の一つの実施例を示す図 ２と同様の断面図である。

図１７は図１６のヒユーズの部分を示す図３と同様の断面図である。

図１８は図１６及び１７に示すヒユーズの製造過程に於ける一工程を示す図６と 同様の斜視図である。

図１９は本発明の他の一つの実施例によるヒユーズを示す斜視図である。

図２０は図１９のヒユーズの側面図である。

図２１は図１９及び２０に示すヒユーズに端子が取付けられた状態を示す斜視図 である。

図２２は図１９〜２１に示すヒユーズの製造過程に於ける工程を示すヒユーズシ ートの一部の上面の平面図である。

図２３は本発明の更に他の一つの実施例によるヒユーズの斜視図である。

図２４は図２３のヒユーズの側面図である。

図２５は図２３及び２４に示すヒユーズの製造過程に於ける工程を示すヒユーズ シートの一部の上面の平面図である。

図２６は図２３及び２４に示すヒユーズをそれに端子が取付けられた状態にて示 す斜視図である。

好ましい実施例の説明 添付の図の特に図１〜４を参照すると、符号２０１は本発明による電気的装置を 説明するに適した一つの実施例を示す。この実施例は微小ヒユーズである。ヒユ ーズ２０１は誘電体のスリーブ２０３を有し、その内側に四角形のチューブ２０ ５が設けられている。スリーブ２０３及びチューブ２０５は何れも７００℃以上 の軟化点を有する高温用ＫＧ−３３ホウケイ酸塩ガラスにて作られている。スリ ーブ２０３は外径０．２３ｃｍ（０，０９０インチ）、肉厚０゜０５１ｃｍ（０ ，０２０インチ）、内径０．１３ｃｍ（０，０５０インチ）、長さ０．０７６ｃ ｍ（０，０３０インチ）の諸寸法を有する。チューブ２０５は外側の対角線間の 距離が０゜１２ｃｍ　（０，０４９インチ）であり、外面間の幅が０．１０ｃｍ （０，０４０インチ）であり、肉厚が０．０１ｃｍ（（’）、００４インチ）で あり、長さが０．　０７６ｃｍ　（０゜０３０インチ）である。チューブ２０５ はその角部が丸められており、これは再引抜きの手法により形成されている。

チューブ２０５はその外面の一つにアルミ薄膜よりなる導電要素２０７を有して いる。導電要素２０７はチューブ２０５の一端より他端へ向けて軸方向に延在し ており、その中央部にてヒユーズリンク２１１を形成すべく狭くされている。ヒ ユーズリンク２１１は、その横幅が０．　０２５ｃｍ（０，０１０インチ）であ り、長さは０．　０２５ｃｍ　（０゜０１０インチ）である。導電要素２０７の 厚みは２ミクロンである。導電要素２０７は以下に詳細に説明される如く、マス キングと真空スパッタリングの手法によりチューブ２０５上に設けられている。

導電要素２０７とそのヒユーズリンク２１１の諸寸法及び材質は、このヒユーズ が用いられる高周波電解コンデンサの条件に応じて適当に選定されるが、図示の ヒユーズは０．７５アンペアを流すことができ、２アンペア以下の過電流にて完 全に且速やかに開路すスリーブ２０３と四角形のチューブ２０５の間の空間及び チューブ２０５内の空間は何れも誘電性エラストマ２１２により完全に充されて いる。エラストマ２１２はスリーブ２０３とチューブ２０５の両軸端より０．０ ０８ｃｍ（０゜００３インチ）内側にて終っている。図示の実施例ではエラスト マ２１２は高硬度シリコンポリマである。これに適したポリマの一つにＤｏｗ　 Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｃｏｒｐ。

ｒａｔｉｏｎよりＳｙｌｇａｒｄ　Ｑ３−６６０５なる商品名にて販売されてい る熱伝導性エラストマがある。この０３−６６０５を硬化させたエラストマ２１ ２はショアＡ高度８０を有し、再軟化することなく硬化状態に安定しており、優 れた誘電性を有し、２００℃以上の温度に於ても安定である。

ヒユーズ２０１の軸方向端部は何れも１．５ミクロン厚さのニッケル／バナジウ ム合金の層２１６にて完全に覆われている。このニッケル／バナジウム合金は７ ％のバナジウムを含むニッケル合金である。このニッケル／バナジウム合金層は 最初導電要素２０７の露呈された端部とスリーブ２０３の露呈された軸方向端部 とに０．００８ｃｉ（０゜００３インチ）の厚みで接着される。そしてこのニッ ケル／バナジウム合金層はその上から３ミクロン厚さの銀の層２１７にて被覆さ れる。そしてヒユーズ２０１の軸方向両端部にはそれぞれ電気接点要素２２１が 取付けられる。これらの接点要素２２１ははんだ又は導電性のエポキシ樹脂より なっていてよい。その厚みは約０．００３ｃｍ（０，００１インチ）であるのが 好ましい。この目的のためのエポキシ樹脂として適当なものの一つに、商業的に 得られる銀充填エポキシ樹脂がある。この目的のためのはんだとして適したもの は高温はんだであり、例えば９５％の鉛と５％の錫よりなるはんだであって３１ ０℃に固相点をまた３１４℃に液相点を有するものがよい。用途によっては前記 金属層がそれ自身電気接点を構成していてよい。

次に図５〜図１１について見ると、ヒユーズ２０１を製造する図示の例に於ては 、６１個の高精度ＫＧ−３３ホウケイ酸塩ガラスチューブ２５１が一回の製造工 程により同時にスパッタリングを施される。これらの細長いチューブ２５１は従 来の真空再引抜きプロセスにより形成された商業的に入手可能な四角形断面のチ ューブであり、その断面形状及び寸法はチューブ２０５に関して上に記した通り のものである。図示の例ではチューブ２５１の長さは１５ｃｍ（６インチ）であ る。

チューブ２５１は洗浄された後マスク２５２（図５）と共に約２０ミリトールの 圧力のアルゴンガスにて充された真空スパッタリング装置内に装填される。この マスク２５２はスパッタリングにより金属薄膜を施されるべき部分を除いてチュ ーブ２５１の全面を覆っている。マスク２５２はチューブ２５１の各々の長さ方 向に沿って延在する開孔２５４を有してる。各開孔２５４には幅広部２５６と絞 り部２５８とが順に配列されている。幅広部と絞り部の境に傾斜部２６０が設け られており、両者間の遷移を滑らかにしている。幅広部２５６の幅は０．０６１ ｃ脂（０，０２４インチ）であり、絞り部の幅は０．０２５ｃｍ（０，０１０イ ンチ）である。絞り部２５８の長さは０．０２５ｃｍ（０゜０１０インチ）であ り、幅広部２５６の長さは０．０９７ｃｍ（０，０３８インチ）である。従って 一つの幅広部と一つの絞り部とが占める長さは０．１２ｃｍ（０，０４８インチ ）であり、各チューブ２５１の長さ方向に沿って１２０の幅広部と絞り部とが配 列されている。これらの線状開孔２５４は互いに平行であり、互いに隣合ったも の同志の中心間距離は０．２５ｃｍ（０，１００インチ）である。従って一つの マスクにより処理される６１本のチューブ２５１の全面積は約１６．５ｃｄ　（ ６，５平方インチ）である。

周知の要領にて無線周波数によるスパッタエツチングが行われ、金属膜を付され るべき表面より数個の分子に相当する厚さのガラスが除去される。次いでそのま まマスクを施された状態でＤＣマグネトロンスパッタリングによるアルミニウム ターゲットに所定時間曝され、２ミクロンのアルミニウムがターゲットより引出 されてマスク２５２の開口部を通りチューブ５１の面上に沈着する。かかるスパ ッタリングプロセスにより、チューブ２５１の表面には、その軸線方向に延在す る導電体２５３が形成される。この導電体２５３はマスク２５２の幅広部２５６ と同じ寸法の幅広部２５５と、その間に延在するヒユーズリンク部２１１とを含 んでいる。

この金属薄膜を形成されたチューブ２５１は、スパッタリング装置より取り出さ れ、図６に示す如く細長いチューブ２３１内に挿入されて両者の組立体２８０が 形成される。

外側のチューブ２３１は内側のチューブ２５１と同じホウケイ酸塩ガラスよりな っており、外径０．　２２３ｃｍ　（０゜０９０インチ）、内径０．１３ｃｍ（ ０，０５０インチ）を有する。

このようにして、チューブ２５１と２３１よりなる６１個のチューブ組立体２８ ０は図７に示す如くキャリヤ装置２７０内に装填される。キャリヤ装置２７０は ガラス製シリンダ２７５と上下のキャップ２７１とを有する。キャップ２７１は 孔２７３を形成されており、これ等の孔によってチューブ組立体２８０を互いに 平行に互いに０．０２５ｃ１１（０，０１０インチ）隔てられた状態に位置決め する。

シリンダ２７５の長さ、孔２７３の直径は装置の一端よりチュー・ブ組立体２８ ０の周りに流体が流れることを許す寸法とされている。シリンダ２７５は約２． ４４ｃｍ（０，９６０インチ）の内径寸法を有する。

カップ状の容器２７７がその内部に硬化性エラストマ２〕２をその深さの一部迄 充された状態に設けられている。

図示の例ではこのエラストマはＤｏｗ　ＣｏｒｎｔｎｇＳｙｌｇａｒｄ　Ｑ３− ６６０５であり、二種の液体シリコンエラストマよりなり、室温又は高温にて固 化し、かなり硬いエラストマ層を形成し、チューブ組立体を切断する間それらを 強固に保持し、またその後のスパッタリング工程及びはんだ付は工程中電気的橋 渡し部が形成されることを阻止する。この二液よりなるエラストマは製造者のイ ンストラクションに従って完全に混合され、真空中にて脱気された後、容器２７ ７内に注入される。次いでチューブ組立体を装填されたキャリヤ２７０が容器２ ７７内へ圧入される。キャップ２７１上の０リング２７９が、ガラスシリンダ２ ７３と容器２７７の側壁の間の空隙内へエラストマが浸入することを阻止する。

容器２７７内へキャリヤ２７０を圧入することにより、ガラスシリンダ２７３と 容器２７７の側壁の間の空隙内へエラストマが浸入することを阻止する。容器２ ７７内へキャリヤ２７０を圧入することにより、シリンダ２７５内の空間はチュ ーブ２５１内の空間、チューブ２３１と２５１の間の空間、チューブ２３１どう しの間の空間を含む全ての空間が液体エラストマにて充される。キャリヤ２７０ が装填された容器２７７は、直径５６ｃａ＋（２２インチ）のロータに装填され て２００ＯＲＰＭの回転速度にて回転されて遠心力を与えられ、全ての空気が除 去され、キャリヤ２７０を充す気泡のないエラストマの接着層が形成される。次 いでエラストマは１００℃にて６０分間硬化され、チューブ２３１及び２５１と 導電要素２５３に強固に接着される。

エラストマ２１１が硬化して後、キャリヤ２７０に担持されたチューブ組立体２ ８０の円筒状の束は容器２７７より除去され、ダイアモンド鋸にて１２０枚のデ ィスク２７６に切断される。これらディスクの各々は、図８及び９に示す如＜０ ．０７６ｃ１１（０，０３０インチ）の厚みを有する。この切断は導電要素２５ ３の各幅広部２５５の中央を通って行われ、各切目の幅は０．０４６ｃｍ（０， ０１８インチ）である。鋸として適当なものは、チューブ組立体２８０の円筒状 の東全体を同時に切断する多数の鋸刃を備えたダイヤモンド鋸、ワイヤ鋸或いは スラリー鋸である。各ディスクは６１個のヒユーズ素材２８１を含んでおり、そ の各々はチューブ２３１より切取られたスリーブ２０３内にチューブ２５１より 切取られた四角形のチューブ２０５を含んでおり、チューブ２０５には金属の導 電要素が取付けられており、チューブ２０５はスリーブ２０３にエラストマ２１ ２により固着された状態にある。

ディスク２７６は洗浄され、少量のシリコンエラストマ２１２が、図１０に示さ れている如くディスクの両面より僅かにエツチングにより除去される。このエツ チングは塩化メチレン或いは塩化メチレンと主として塩化メチレンを含むベンゼ ンスルフォン酸の混合物等によって公知の要領にて化学的に行なわれてよい。塩 化メチレンエツチング剤として適当なものが、ニューシャーシー州ノ＼ノーヴア のＤｙｎａｌｏｙ　Ｉｎｃ、よりＤｙｎａｓｏｌｖｅ　２１０なる商品名にて商 業的に売られている。このエツチング剤は、下に残るエラストマ層を殆ど軟化す ることなく、ディスクの各面より約０．００８ｃｍ（０，００３インチ）だけ溶 解して除去する。特にこのエツチングによれば、導電要素２０７の幅広部２５５ の各チューブ２０５に於ける端部が約０．００８ｃｍ（０，００３インチ）だけ 明瞭に露呈される。

或いは又エラストマは切削或いは、真空プラズマエツチング等により、導電要素 ２０７の両端部より機械的に除去されてもよい。

次いでディスク２７６は、その両面に同時に金属層を設けるべく両側にＤＣマグ ネトロンスパッタリングを行う真空スパッタリング装置内に入れられる。先ず両 面のそれぞれにニッケルバナジウム層２１６がスパッタされ、次いでその上から 銀層を２１７がスパッタされる。シリコンエラストマ２１２がチューブ２０５と スリーブ２０３の間の空間及びチューブ２０５の内側及びスリーブ２０３の外側 の空間を完全に充し且シールしているので、かかるスパッタリングプロセス中に ヒユーズ２０１の両軸端間に導電経路が形成されることはない。ヒユーズ２０１ の長さは米国特許第４７４９９８０号のヒユーズの長さより遥かに短いので、そ れでも尚ヒユーズが切れたときのインピーダンスを非常に高くするためには、こ のスパッタリングプロセス中にヒユーズが切れたときにも導電性を残すような部 分が形成されないよう、チューブとスリーブを囲む完全なシールを設けることが 重要である。もしディスク２７６の両面間の間に数ミクロン程度の開孔があれば 、そこを通って導電通路が形成されてしまうと思われる。

導電要素２０７の軸方向端面の部分からシール材２１２がエツチングにより除去 されることは、ヒユーズ２０１に高いに熱負荷が繰返しかけられた後にも、導電 要素２０７と金属層２１６及び２１７の間に良好な導電性を確保するために重要 である。導電要素２０７の薄い軸端部にてのみ電気接触がなされていることによ り、各部、特にシリコンエラストマの部分の熱膨張により、ヒユーズが断線しな いにも拘らず導電性が中断される虞れがある。ヒユーズリング部２１１以外の箇 所にてヒユーズ断線が生ずるのは、電気回路を乱すばかりでなく、保護されるべ き電解コンデンサを発火させるような高電流を惹起こす低抵抗経路を生ずる虞れ がある。

ディスク２７６の両面は次いではんだ或いは導電性エポキシ樹脂の如き導電性材 料の０．００３ｃｍ（０゜００１インチ）の層にて被覆され、ディスクの両面に それぞれより確実な接触部が形成されるのが好ましい。

図１１に示されている如く、ディスク２７６は次いで各ディスクの６１個のヒユ ーズ２０１の位置に対応する位置に６１対の向い合った電極２９３を有する試験 装置２９１内に装着される。ここで各ヒユーズは電極２９３の間に補足され、多 孔板の形状をした剥ぎ取り型２９５が電極２９３に沿って圧送され、隣り合った ヒユーズ２０１の間から余剰のシリコンエラストマ２１２をこの余剰エラストマ 上に付着した金属被覆と共に削り取る。これによって個々のヒユーズは機械的に も電気的にも個々に分離され、個々に一対の電極２９３内に挾持された状態とな る。次いて各ヒユーズは電極間に流される電流により試験され、その電流特性が 電子的に判断される。そして電気的仕様に合わないヒユーズは不合格品容器へ移 され、仕様に合ったヒユーズは搬送用のテープ上又はヒユーズ装着機へ向けて送 られる。

図示のヒユーズは２００ＭＨｚ迄或いはそれを越える全周波数範囲に亙って０． ２オーム以下の作動インピーダンスを有し、０．７５アンペアの電流を５秒間流 し、１．４アンペアの電流にて５秒以内に開路する。開路するとヒユーズは１０ メガオーム以上の抵抗を呈し、時間が経過しても再度開通することはない。ヒユ ーズが過電流に曝されると、リンク部２１１はシリコンエラストマと化学的に反 応し、エラストマ２１２内に空隙を形成し、ヒユーズリンク部の溶融により生じ た金属粒子は該空洞内に発散させる。

これらの作用の複合により開路したヒユーズは高い抵抗を呈する。

図１２に示す如く、個別のパッケージ２９７内に鋳込まれたヒユーズ２０１は電 解タンタルコンデンサ３０１の如き面装着部品の下に取付けられてよい。このよ うに個別の部材としてヒユーズ２０１を取付けることにより、コンデンサ３０１ が表面取付はボードの表面よりさほど高くならないようにすることができ、ボー ド面上に殆ど追加の寸法を要しないようにすることができる。導電要素２０７は ヒユーズ２０１の広い両面間にその短い寸法の部分を横切って延在するので、ヒ ユーズに対する電気的接続が単純化される。

図１３に示されている如く、ヒユーズ２０１は電解タンタルコンデンサ３１１の 標準的Ｄパッケージ内に該パッケージの長さを変えることなく組込まれてもよい 。この場合にもヒユーズ２０１が円形であり、その両端子がその平な両面により 与えられていることにより、ヒユーズの組込みが非常に単純となる。これに比し て従来の平らなヒユーズは方向性を有し、正しい電気接続を行うためにはヒユー ズをパッケージに対し特定の方向に向けなければならないという不便があった。

図１４に示す如く、ヒユーズ２０１は印刷された回路板上に個別の単独の表面取 付は要素として取付けられてもよい。

図１５に示示されているヒユーズ組立体４８０は、上述の組立体２８０に比して 、四角形チューブ４５１の二つ以上の面にそれぞれ導電要素４０７が設けられて おり、それぞれがヒユーズリンク部４１１．４１１ａ等を有しており、これらは 互いに異なる電流にて溶断するようになっている点に於て、異なっている。かか る組立体４８０が個々のヒユーズに切断されると、過電流に曝されたときには各 ヒユーズリンク部が順次溶断するが、正常な作動時にはより低いＥＳＲにて電流 を通す。

図１６及び１７には、より小さいヒユーズ５０１が示されている。このヒユーズ はヒユーズ２０１と同じ厚み（０゜０８ｃｍ即ち０．０３インチ）を有するが、 その直径は０゜１３ｃｍ（０，０５インチ）である。従ってこのヒユーズは標準 のＤサイズよりも小さいパッケージ、例えばＣ或いはＢサイズのパッケージを有 する部品内に組込まれてよい。

ヒユーズ５０１は上述の方法を修正することにより形成される。この場合、図１ ８に示す如く、チューブ２５１と同等の材料よりなり同等の外径を有するチュー ブ５５１が中実ロッドとして形成されている。チューブ５５１は上記の第一実施 例に於けると全く同じ要領にて金属薄膜を施されてリンク部５１１を有する導電 要素５５３を形成される。

スリーブ２３１と同様のスリーブ５３１が、これを１．１゜１、　３．　３．　 ３−へキサメチレンジシラザン、（ＣＨ３）３５ｉＮＨ５ｉ　（ＣＨ３）３、に 短時間浸され、スリーブ５３１の内面とシリコン充填材の間の接着性を減する処 理を施される。かくして処理されたスリーブは次いで任意の公知の手法にてエタ ノールにて洗浄され乾燥される。このスリーブ５３１内に導電要素を施されたチ ューブ５５１が挿入され、両者の組立体が先の実施例に於て用いられたと同様の キャリヤ２７０に装填される。この実施例の場合、好ましいシリコン５１２はＤ ｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｃ。

ｒｐｏｒａｔ　ｉｏｎよりＳ　ｙ　１　ｇａ　ｒ　ｄ−５７７なる商品名にて販 売されている二液型のシリコンエラストマである。

このＳｙｌｇａｒｄ−５７７エラストマは、硬化するとショアＡ硬度６０〜６５ を呈し、再溶融に対して安定であり、優れた誘電性を有し、２００℃以上にても 熱的に安定である。これは先の実施例に於けるＳｙｌｇａｒｄ　Ｑ−６６０５エ ラストマに比して酸化アルミニウムの含有量が低い点に於て主として異なってお り、従って熱伝導性の値がより低い。この材料についてのより詳細な記載は米国 特許第４０８７５８５号に含まれている。

このシリコンエラストマが硬化した後、組立体５８０とそれに充填されたシリコ ンエラストママトリックスとは先の実施例に於けると同様の要領にてディスクに 鋸引きされ、シリコンがエツチングされ、ディスクの両面に接点５２１が設けら れる。かくして両面に接点を設けられたディスクは、機械２９１と同様の分離試 験装置に取付けられる。但しこの場合の分離試験装置は電極２９３の直径がより 小さく、剥ぎ取り型２９５の開孔の直径はＯ，、１３ｃｍ　（０，０５０インチ ）である。従ってスリーブ５３１の部分はシリコンマトリックス内に保持された ままとなり、チューブ５０５とシリコンエラストマ５１２の部分だけがそれらの 両端部に取付けられた金属層５２１と共に取出される。この場合スリーブ５３１ を上記の如く予め処理したことにより、シリコンジャケット５１２をスリーヴ部 よりきれいに抜き去ることができる。しかしシリコンジャケット５１２はチュー ブ５０８及びそこに設けられた導電要素５０７に強固に付着したままである。ジ ャケット５１２はチューブ５０５の角部の中間にて最も厚く、これは丁度ヒユー ズリンク部５１１の位置に当る。従ってジャケット５１２はヒユーズがその両軸 端面にて取扱われるときリンク部５１１に対し十分な保護を与えることができる 。ジャケット５１２はまたヒユーズを回路板上に装着するパッケージ要素にプラ スチックにより埋込まれるときにもヒユーズリンク部を確実に保護する。これに よってヒユーズの過電流によりリンク部が溶断したとき、周りのプラスチック材 を炭化したり或いはその内部に炭素による導電経路が形成されるような障害を阻 止することができる。この場合にも、先の実施例の場合と同じく、シリコンシー ルはリンク部が溶断するときこれと反応し、溶融金属を分散させ、その後１０メ ガオーム以上の高い残留抵抗を長期間に亙って維持することができる。

図１９〜２２に示す如く、図１〜１８に示した上記の各実施例のヒユーズの特徴 の多くを有するヒユーズ６０１がより単純なプロセスにて形成される。ヒユーズ ６０１はホウケイ酸塩ガラスの平らなシートよりなる基部６０３を有している。

この基部６０３は厚みか０．　０１３ｃｍ（０，００５インチ）、幅か０．２３ ｃｍ（０，０９３インチ）、長さが０．１５ｃｍ　（０，０６０インチ）である 。基部６０３の上面６０４にはアルミの導電要素６０５が設けられており、この 導電要素は細くされたリンク部６０７を有する。

導電要素６０５は基部６０３上に金属を付着させたものであり、その両端部にて ニッケルーバナジウムの層にて覆われ、その上に銀のＨＱ　ｆｉｂ　６１０が形 成されている。リンク部は０．０２５ｃｍｘＯ，０２５ｃｍ（０，０１０インチ ｘＱ。

０１０インチ）の四角形の大きさを育する。合成シリコンポリマの接着剤の層６ ０９がリンク部６０７を完全に覆っており、更にこれより幾分延在してそれに隣 接する導電要素６０５の一部と基部６０３の一部とに接合している。図示の実施 例では接着剤６０９はＤｏｗ　ＣｏｒｎｉｎｇのＳｙｌｇａｒｄ−５７７である 。この接着剤層６０９は約０．００８ｃｍ（０，００３インチ）の厚みを有する 。図２１に示す如く、鉄−ニッケル合金による端子６１１及び６１３か導電要素 ６０５の両端部に銀−エポキシ接着剤にて取付けられている。

ヒユーズ６０１を製造するには、１５ｃｍ（６インチ）の正方形で厚みが０．０ １３ｃｍ（０，００５インチ）のホウケイ酸塩ガラスのシート６１７が、その上 にマスクを施されて真空スパッタリングにより３ミクロンのアルミの層を施され 、図２２に示す如く約６０００個のヒユーズ素材６１９が形成される。この上に 更に第二のマスクにより１ミクロンのニッケルーバナジウムの層が施され、次い で２ミクロンの金属層が施されて接合層６１０が形成される。次いでシート６１ ７の全面上に硬化していないシリコンエラストマ接着剤の薄い層が引伸ばされる 。次いでレーザそ他の集中された熱源を用いてリンク部６０７上にあるシリコン のスポット部６２１が硬化される。次いで硬化されなかったシリコン接着剤はシ ート６１７の面より洗い流される。

次いでガラス板は図２２にて水平な破線６２３に沿って切目を入れられ、０．２ ３ｃｍ（０，０９０インチ）幅の帯材に折断される。各帯材はその長手方向に沿 って互いに０゜００８ｃｍ（０，００３インチ）隔置された１００個のヒユーズ を含んでいる。ガラスは鋸引きよりも割ることによって分離されるので、製造が 容易であり、無駄も少ない。こうして分離された各帯片は図２２に於ける垂直方 向の線６２５に沿ってダイヤモンドによる切目を入れられ、各ヒユーズに折断さ れる。銀エポキシ導電性接着剤は、かくして個々に分断されたヒユーズの導電要 素６０５の両端部に配置され、この導電要素の端部に端子６１１及び６１３が接 続される。

使用に当っては、ヒユーズ６０１は非常に低いＥＳＲを与える。シリコン接着剤 は周囲が大気であっても合成樹脂ケーシングであっても正常電流時及び過電流時 の何れに於てもリンク部を周囲から保護し、こうしてリンク部が正確に働くこと により全ての製品と時間の経過に拘らず高い再現性を有する電気的特性を呈する 。シリコン接着剤とアルミニウムのリンク部とが反応することと溶断したリンク 部の金属が発散することにより、ヒユーズ溶断後の残留抵抗が非常に高い。

ヒユーズ６０１は単一の広い面の両端にて終っているので、ヒユーズ２０１或い は５０１に比して電気部品中への組込みがより困難である。図２３〜２６には電 気部品中への組込みがより容易なヒユーズ６５１が示されている。ヒユーズ６５ １は、ヒユーズ６０１に似ているが、その製造及び最終仕上がりは幾分異ってい る。ヒユーズ６５１は、基部６５３、導電部６５５、リンク部６５７を有してお り、これらはそれぞれ基部６０３、導電部６０５、リンク部６０７と同じである 。しかし導電部６５５の一つは基部６５３の端部を回ってその裏面迄延在してい る点に於て異っている。合成ポリマシリコン接着剤の帯６５９がリンク部６５７ を完全に覆い且それを越えて延在し、導電部６５５と基部６５３のリンク部６５ ７に隣接する部分へ延在している。接着剤６５９は図示の場合Ｄｏｗ　Ｃｏｒｎ ｉｎｇのＳｙｌｇａｒｄ　Ｑ３−６６０５工ラストマシリコン接着剤である。こ の接着剤６５９は約０．００８ｃｍ（０，００３インチ）の厚みを有する。図２ ６に示す如く端子６６１及び５６３は導電要素６５・５の両端部に銀−エポキシ 接着剤にて取付けられており、端子６６１はヒユーズ６５１の上面にまた端子６ ６３はヒユーズ６５１の下面に取付けられている。

ヒユーズ６５１を製造するには、−辺が１５ｃｍ（６インチ）で厚みが０．０１ ３ｃｍ（０，００５インチ）の正方形のホウケイ酸ガラスのシート６６７の上に ５００オングストロームの厚さのニッケルーバナジウムの層が真空スパッタリン グにより付着され、アルミニウムのための接合面が形成され、次いで３ミクロン のアルミの層が設けられる。

このアルミ層を設けられたシートはフォトレジストにて被覆され、図２５に示さ れている如き型がフォトマスクを用いて現像され、エツチングされて約６０００ 個のヒユーズ素材６６９が形成される。この上にマスクが当てられ、２ミクロン 厚さの銀の帯６７０がアルミ層の上に形成される。

次いでシルクスクリーンプロセスにより硬化していないシリコンエラストマ接着 剤の薄い層６７１が銀の帯６７０の間でリンク部６５７を覆う位置にてシート６ ６７上に帯状に伸ばされる。シート６６７はシリコン接着剤の製造者のインスト ラクションに従って炉にて加熱され、接着剤層６７１が硬化される。次いでガラ ス板は図２５にて垂直の線６７５に沿って切目をつけられて割られ、０．　１５ ｃｍ　（０゜０６０インチ）幅の帯辺に分断される。これらの帯片は幅約０．１ ３ｃ＊（０，０５０インチ）の帯状金属スペーサと共に一方の縁を揃えた状態に て交互に重ね合され、従って各帯片はその他方の縁に沿って０．０２５ｃｍ（０ ，０１０インチ）の幅だけその縁部が露呈された状態となる。かかる帯片とスペ ーサの交互の積重ね体はスパッタリング装置に内に入れられ、各帯片の露呈され た縁部に先ずニッケルーバナジウムの層が、次いで銀の層が付着され、各帯片の 一方の縁に沿ってその表裏の両面に亙る０、０２５ｃｍ（０゜０１０インチ）の 幅の金属層が形成される。次いで各帯片は図２５の水平方向の点線６７７に沿っ て折断され、各ヒユーズとされる。これらのヒユーズはそれぞれ試験された後、 その両端にリード片６６１及び６６３が上下面に取付けられる。ヒユーズ６５１ はリード片６６３をタンタルコンデンサの如き電気部品上に接するように置くこ とにより電気部品の上部に容易に取付けられることが理解されよう。

本発明による以上に説明したヒユーズについて、その構造及び製造方法について 穫々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。また図示の実施 例について形状、寸法、内外チューブの間の相対的寸法、導電要素の形状或いは 寸法、シール材その他化学的組成について種々の修正が可能であることも明らか であろう。

本発明によるヒユーズの特性は個々の用途に適合するよう容易に変えられるもの である。

例えば、その抵抗、特に高周波ＥＳＲ或いはインピーダンスの如き作動特性は、 リンク部及び導電要素の面積を増大することにより減小する。この特性は無線周 波数での用途に於て特に重要である。

程々の過電流に応答するか極度の過電流に応答するかのヒユーズの敏感さは、ヒ ユーズのリンク部を通る電流によってヒユーズが溶断する感度を変える公知の種 々の制御要領により制御されてよい。かかる制御の最もよく知られており且容易 な方法は、リンク部の断面積を制御することである。リンク部の断面積が与えら れれば、ヒユーズの感度はリンク部を構成する材料の融点、リンク部に於ける熱 容量、リンク部の周りの材料及びパッケージそれ自身の熱伝導性、リンク部の表 面の拡がり及びその形状等によって定まる。大きな表面にて大きな蓄熱容量に接 していればヒユーズの感度は低下する。

幅広部２５５の抵抗をできるだけ小さくし、ヒユーズの溶断をリンク部２１１に 集中させるためには、先ずリンク部として幅の狭い連続した金属層をスパッタリ ングにより形成し、第二工程に於てこれに飛び飛びに金属層を付着させることに より幅広部を形成するのが好ましい。この方法は二つのマスクと二工程のスパッ タリングを要するが、この方法によればリンク部を幅広部より薄くすることがで き、またリンク部を幅広部とは異なる材料により形成することもできる。

チューブとスリーブはセラミックにて作られてよい。チューブは０．００５ｃｍ （０，００２インチ）程度の非常に薄い壁圧を有していてよく、また中空の場合 内部は支持されないままとされていてよく、こうすることによりリンク部が溶断 するときそれと反応してチューブに穴があき、導電要素のより完全な遮断が得ら れる。本発明に於ては内側のチューブとスリーブの間は締り嵌めでなくてよいの で、チューブは他の形状に作られてもよい。

導電要素の溶断部は、アルミのリンク部上にアンチモニベントキサイトを設ける 如く、高温にてそれと反応する物質により被覆されてもよい。リンク部は溶断電 流を下げるべく亜鉛／アルミ合金の如き低い融点を有する他の導電材料にて作ら れてもよい。リンク部は、溶断電流を高くするためには、より厚く或いはより幅 広く形成されてよく、また溶断電流を下げるためにはより薄く作られてよい。

内側チューブとスリーブの間を埋めるシール層は製品及び製造に要求される諸条 件を満す限り他の材料とされてもよい。例えば成る場合には、このシール層が切 断中にガラスよりなるチューブを支持することが重要である。この場合には比較 的硬いシール材が必要である。また成る場合には、より柔らかで熱伝導性の低い 材料が好ましい。またシール材は内部に空洞を有せず、またチューブやスリーブ に強固に固着して金属のスパッタリングに中に内部に導電性の通路が形成されな いようにすることが重要である。また成る場合には、シール材は高温にてリンク 部と反応し、リンク部の溶断温度を化学的に上昇せしめ、溶断したリンクの材料 を分散させることが重要である。このような場合には、リンク部をタングステン により作り、塩化銀にて充填することにより非常に好ましいヒユーズが得られる 。塩化銀はチオ硫酸塩ナトリウム（ハイポ）によりエツチング可能である。しか しかかる設計のヒユーズは、時がたって電圧が下がると、再度間通する。ヒユー ズが再度間通ずることは多く用途に於ては好ましくないかもしれない。

外側のガラススリーヴがなく硬化したジャケットのみを有する構造の実施例は、 上記の方法にて製造されるのが有利であるが、他の方法によっても製造可能であ る。例えば導電部材の少なくとも一部を被覆するのに押出し或いは浸漬の手法が 用いられてもよい。かかる実施例に於ては、リンク部が特に被覆上重要な部分で ある。チューブの端部に於ては、導電要素はマスキング、フォトレジストその他 の手法により露呈されてもよい。

本明細書に於て、金属を付着する、とは誘電体のチューブ上に薄くて平らな導電 要素を形成するために金属を付着させる全ての方法を含むものとする。

ここで説明した電気部品は、ヒユーズであるのが好ましいが、他の電気部品であ ってもよい。ここに示した電気部品の形状は、内部の導電部材に対し良好な電気 接触を与えるものであり、またオートメーションによる製造に適したものである 。また場合によって金属の端子はチューブ及びスリーブの一端部にのみ設けられ てもよく、他端部には別の処理がなされてもよい。ここに示したヒユーズ製造の 方法は他の部品の製造にも有用である。平らなガラスシート上にヒユーズが形成 される実施例に於ては、接着剤は標準的接着剤施工手段により各リンク部に個別 に施されてもよい。ガラスによる被覆層は各ヒユーズを折断する前或いは後の何 れに於て施されてもよい。

ＦＩＧ、　１．　ＦＩＧ、１．Ａ。

ＦＩＧ、　＋２゜ ＦＩＧ、１６゜ 要約書 電気部品（２０１）　、特に表面取付は型電気部品のためのヒユーズが、四角形 のチューブ（２５Ｌ　５５１）上にアルミニウムの導電要素（２５３，５５３） をスパッタリングし、該チューブを外側チューブ（２３１，５３１）内に挿入し 、多数のかかる組立体（２８０，５８０）をキャリヤ（２７０）に装填し、該キ ャリヤと組立体とを室温にて硬化するシリコンシール材（２１２，５１２）にテ 充填し、該シール材を硬化させ、その後組立体を個々の片（２７６）に切断し、 ６片の端部に金属膜を付着させることにより製造される。一つの実施例に於ては 、互いに嵌め合されたチューブ（２１５，２３１）は周りのシリコン層から機械 的に分離される。他の実施例に於ては、シリコンにて被覆されたチューブ（５５ １）は外側チューブから機械的に分離される。更に他の実施例に於ては、ヒユー ズ（６０１，６５１）は、薄いガラス基質（６０３，６５３）上に導電要素（６ ０５，６５５）をスパッタリングにより形成し、該導電要素のリンク部（６０７ ，６５７）をシリコン接着剤（６０９，６５９）にて被覆し、該基質を折断する ことにより製造される。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年９月１４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．誘電性の基質と該基質上に設けられた溶断可能なリンク部を有する導電要素 とを有するヒューズにして、前記リンク部上に誘電性の合成ポリマ接着剤が設け られており、該接着剤は前記リンク部と前記基質の両方に接着していることを特 徴とするヒューズ。 ２．請求の範囲１のヒューズにして、前記導電要素は両端部を含み、前記リンク 部は前記両端部と比較して少なくとも断面積と組成の一方に於て異なっており、 前記誘電性の接着剤は前記リンク部と前記導電要素の両端部の少なくとも一部と を覆って前記リンク部を周囲より隔離しており、前記接着剤は前記リンク部が過 電流に曝されたとき該リンク部と反応し永久的にリンク部を遮断状態とし、前記 接着剤は前記リンク部が過電流に曝されたとき該リンク部を周囲より隔離された 状態に維持することを特徴とするヒューズ。 ３．請求の範囲１又は２のヒューズにして、前記接着剤は前記導電要素の両端部 の一部のみを覆っており、前記導電要素の両端部の露出された部分は端子に電気 的に接続されていること特徴とするヒューズ。 ４．請求の範囲１、２又は３のヒューズにして、前記接着剤はシリコンエラスト マであること特徴とするヒューズ。 ５．請求の範囲１〜４の何れかのヒューズにして、前記リンク部はアルミニウム とアルミニウム合金よりなる群から選択された材料にて形成されていることを特 徴とするヒューズ。 ６．請求の範囲１〜５の何れかのヒューズにして、前記接着剤は前記リンク部の 中央の部分にて最も厚いことを特徴とするヒューズ。 ７．請求の範囲１〜６の何れかのヒューズにして、前記導電要素は前記ディスク 上に金属膜を付着されることにより形成されていることを特徴とするヒューズ。 ８．請求の範囲７のヒューズにして、前記基質は平らな面と該面に垂直な端部と を有し、前記面と端部とは一縁にて出会っており、前記導電要素は前記面の部分 に金属膜を形成することにより作られて前記基質の端部迄延在しており、前記接 着剤は前記基質の端部より手前にて終り前記導電要素をその端部の近傍にて露呈 させており、前記基質の端部に於ける付着金属膜は前記導電要素の露呈された端 部を回って延在し該導電要素のための接点部を形成していることを特徴とするヒ ューズ。 ９．請求の範囲８のヒューズにして、前記基質は前記面に垂直な二つの端部を有 し、該面は両端部にて終っており、前記接着剤は前記両端の各々の手前にて終り 各端部の近傍にて前記導電要素の端部を露呈させており、金属付着膜が両端と露 呈された導電要素とを覆ってヒューズのための一対の端子部を形成していること を特徴とするヒューズ。 １０．請求の範囲１〜９の何れかのヒューズにして、前記基質はガラスよりなる ことを特徴とするヒューズ。 １１．請求の範囲１〜１０の何れかのヒューズにして、前記基質上に被覆を有し 、前記誘電性の接着剤が該被覆を前記基質に接合していることを特徴とするヒュ ーズ。 １２．請求の範囲１〜１１の何れかのヒューズにして、前記基質はチューブであ ることを特徴とするヒューズ。 １３．請求の範囲１２のヒューズにして、前記ヒューズは３ｍｍ以下の直径と該 直径より実質的に小さい長さを有することを特徴とするヒューズ。 １４．請求の範囲１２又は１３のヒューズにして、前記チューブを囲むスリーヴ を有し、前記誘電性の接着剤は前記チューブと前記スリーヴの間の空間を充して ヒューズの両端部間の衝壁となる充填材を含んでいることを特徴とするヒューズ 。 １５．請求の範囲１〜１１の何れかのヒューズにして、前記基質は幅或いは長さ に比して厚みが遥かに小さい板であることを特徴とするヒューズ。 １６．両端と該両端間に軸方向外面を有する誘電性のチューブと、前記チューブ の軸方向外面上に設けられた少なくとも一つの導電要素と、前記チューブの軸方 向外面を囲む誘電層とを有するサブミニアチュア電気部品にして、該電気部品は ３ｍｍ以下の直径と該直径よりも実質的に小さい長さを有すること特徴とする電 気部品。 １７．請求の範囲１６の電気部品にして、前記チューブの一方の軸端に該チュー ブの軸線方向に対し直角に取付けらけれた細長いリード要素を有することを特徴 とする電気部品。１８．金属膜を付着された軸線方向に長い壁を有するチューブ を含む電気部品にして、前記壁をポリマの被覆が覆っており、前記チューブの少 くとも一端と前記被覆の少くとも一端とを金属の端子が覆っていることを特徴と する電気部品。 １９．請求の範囲１８の電気部品にして、前記チューブ上に設けられたスリーヴ を含み、前記被覆は前記チューブと前記スリーヴの間を充填しており、前記金属 の端子は前記チューブと前記スリーヴと前記充填材の一端を覆っていることを特 徴とする電気部品。 ２０．誘電性の基質と、前記基質の外面上に設けられて該基質の一端迄延びてい る導電要素と、前記基質上に設けられた誘電性の被覆とを有する電気部品にして 、前記基質と前記被覆の間に固体充填層があり、該固体充填層は前記基質の端部 の近傍にて前記導電要素の表面の一部を露呈させており、前記基質の一端には金 属層が設けられており、該金属層は前記基質の端部を回って前記導電要素の前記 の露呈された面迄延在していることを特徴とする電気部品。 ２１．複数のリード要素を有する電気部品と該リード要素の少なくとも一つに組 込まれたヒューズの組合せにして、前記ヒューズは誘電性のチューブを有し、該 チューブは両端部と該両端部間に延在する軸方向外面とを有し、少なくとも一つ の導電要素が前記チューブの外面上に設けられており、該導電要素は前記チュー ブの両端間に延在しており、前記導電要素は過電流に応答して前記リード要素間 の導電性を断つ溶融可能なリンク部を含んでいることを特徴とする組合せ。 ２２．請求の範囲２１の組合せにして、前記ヒューズは３ｍｍ以下の直径と該直 径より実質的に小さい長さを有していることを特徴とする組合せ。 ２３．請求の範囲２１又は２２の組合せにして、前記電気部品は電解コンデンサ であることを特徴とする組合せ。 ２４．縁部にて出会う平らな面と該面に垂直な端部とを有する誘電性の基質と、 前記基質の前記面より前記端部迄延在する金属膜よりなる導電要素と、前記面に 固着され前記導電要素の一部を覆う誘電性の接着剤とを有し、該接着剤は前記導 電要素の端部の手前で終り該端部を露呈させており、前記基質の端部上に金属膜 が設けられており、該金属膜は前記縁部と前記導電要素の露呈された部分の上に 延在して該電気部品の接点を形成していることを特徴とする電気部品。 ２５．溶融可能なリンク部を含む導電要素を有する過電流防止ヒューズにして、 前記溶融可能なリンク部はアルミニウム及びアルミニウム合金よりなる群から選 択された材料により実質的に構成されており、前記リンク部と接触した状態にシ リコンエラストマの被覆が設けられていることを特徴とする過電流防止ヒューズ 。 ２６．電解コンデンサと過電流防止ヒューズの組合せにして、前記電解コンデン サは誘電性のハウジングを有し、該ハウジングの内側と外側とこれら両者の間に 延在するリード要素とを有し、前記ヒューズは誘電性の基質と該基質上に設けら れた金属膜よりなるリンク部とを有し、該ヒューズは該ハウジング内又は前記ハ ウジング上に取付けられていることを特徴とする組合せ。 ２７．基質上に金属膜を付着させてそれぞれが溶融可能なリンク部を有する複数 の導電要素を形成することを含むヒューズの製造方法にして、前記リンク部を誘 電性の接着剤にて覆い、その後前記基質をそれぞれが前記導電要素と前記接着剤 にて被覆された前記リンク部とを含む複数個のヒューズに分断することを特徴と する方法。 ２８．請求の範囲２７の方法にして、前記基質上に前記導電要素の金属膜を形成 する工程は少くとも一次元の方向に連続した導電要素を形成し、前記基材を分断 する工程は前記の連続した導電要素を分断することを特徴とする方法。 ２９．請求の範囲２７又は２８の方法にして、前記基質はチューブであり、前記 チューブを誘電性のスリーヴ内に挿入する工程を含んでおり、前記リンク部を被 覆する工程は前記チューブと前記スリーヴの間の空間を硬化可能な物質にて充し 又該物質を硬化させて前記チューブと前記スリーヴの剛固な組立体を形成する過 程を含んでおり、前記分断の工程は前記組立体を切断する工程であることを特徴 とする方法。 ３０．請求の範囲２９の方法にして、前記チューブとスリーヴの組合せを複数個 キャリヤに装填する過程を含み、前記チューブと前記スリーヴの間の空間を充す 工程は前記チューブと前記スリーヴの間の空間と前記スリーヴどうしの間の空間 とを硬化性の物質にて充す工程を含んでおり、前記切断工程は前記硬化性物質に て保持された前記チューブと前記スリーヴの複数の組立体を板に切断する工程を 含んでいることを特徴とする方法。 ３１．請求の範囲３０の方法にして、更に前記板の少なくとも一方の側に於て硬 化性樹脂をエッチングにより除去して各チューブ上の前記導電要素の一部を露呈 させる工程と、かくして露呈された導電要素の端部と前記チューブの切断端とに 金属膜を施す工程とを含んでいることを特徴とする方法。 ３２．請求の範囲３０又は３１の方法にして、前記チューブと前記スリーヴより なるヒューズが前記坂内に保持されている状態にてこれを電気的に試験する工程 を含んでいることを特徴とする方法。 ３３．請求の範囲２７〜２９の何れかの方法にして、前記チューブのリンク部を 接着剤にて被覆する工程は実質的に導電要素全体を被覆する工程であり、更に前 記分断工程の後前記接着剤をエッチングにより除去して前記導電要素の一部を露 呈させ該導電要素の露呈部と前記基質の端部とに金属膜を施す工程を含んでいる ことを特徴とする方法。 ３４．誘電性のチューブ上に金属膜を付着させて少なくとも一つの導電要素を形 成し該チューブを誘電要素のスリーヴ内に挿入することを含む複数個の電気部品 を形成する方法にして、前記チューブと前記スリーヴの間の空間を硬化性物質に て充填することと、前記物質を硬化させて前記チューブと前記スリーヴの剛固な 組立体を形成することと、該組立体をそれぞれが金属膜を設けられた前記誘電性 チューブの少なくとも一部と硬化した前記硬化性物質の一部分とを含む複数の部 分に切断することとを含むことを特徴とする方法。 ３５．請求の範囲３４の方法にして、複数のチューブとスリーヴの組立体をキャ リヤ内に装填する工程と、前記チューブと前記スリーヴの間の空間及び前記スリ ーヴどうしの間の空間を硬化性物質にて充填することと、該硬化性物質を硬化さ せることと、その後複数のチューブとスリーヴの組立体を硬化性物質にて保持さ れた状態にて板に切断することを含むことを特徴とする方法。 ３６．請求の範囲３５の方法にして、更に前記板の少なくとも一方に於て硬化し た物質をエッチングにより除去し各チューブ上の導電要素の一部を露呈させる工 程を含むことを特徴とする方法。 ３７．誘電性チューブの外面上に金属膜を付着させて少なくとも一つの導電要素 を形成することと、前記チューブの少なくとも一部と前記導電要素上に該チュー ブと該導電要素とに接着する誘電性の接着剤を付着させることにより該導電要素 を保護するジャケットを形成することと、かくして金属膜を施された導電性のチ ューブを各々が前記接着剤のジャケットの少なくとも一部を含む複数の電気部品 に切断することとを含むことを特徴とする電気部品の製造方法。 ３８．請求の範囲３７の方法にして、前記ジャケットは金属膜を施された前記チ ューブをスリーヴ内に挿入し、該チューブと該スリーヴの間の空間を硬化性物質 にて充填し、該硬化性物質を硬化させてそれを前記チューブに固着させ、前記チ ューブと硬化した物質とを複数の部分に切断することにより形成されることを特 徴とする方法。 ３９．請求の範囲３８の方法にして、前記切断の過程は前記チューブと前記硬化 性物質と前記スリーヴとを切断することを含むことを特徴とする方法。 ４０．請求の範囲３９の方法にして、前記スリーヴと前記硬化性物質の間の接着 を減ずるようにスリーヴの内面を予め処理する工程を含み、前記硬化性物質が硬 化した後前記スリーヴを除去する工程を含むことを特徴とする方法。 ４１．誘電性の基質上に金属膜を付着させて該基質の一端迄延在する導電要素を 形成することを含む電気部品の製造方法にして、前記基質上に隔置されたカバー を配置し、該カバーと基質の間の空間を固形物質にて充填し、該固形物質を前記 基質の端部より少し手前のところ迄エッチングにより除去して前記基質上の前記 導電要素の一部を露呈させ、その後エッチングにより露呈された導電要素の部分 に端子を接続することを特徴とする方法。