JPH06295656A - 回路保護用素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 板状の電極２，２の対向する端部の近傍に、
長手方向の両側縁より幅方向に沿って細長状で上面に膨
出し下面に凹部３を有する膨出部４，４を形成する。電
極２，２の先端間で膨出部の膨出側の上面に、金属線６
を円弧状に彎曲し両端部を接続する。金属線６の外周お
よび電極２，２との接続部に、低融点無機質粉末および
合成樹脂からなる混合層７を被覆し、さらに弾性状の合
成樹脂層８を被覆する。電極２，２の膨出部側、金属線
６、混合層７および合成樹脂層８を、モールド樹脂体９
で被覆する。膨出部４，４の凹部３，３にモールド樹脂
体９が流れ込み膨出部４，４をモールド樹脂体９に係止
固定する。 【効果】 電極２，２の動きを抑制するので、金属線６
に応力が掛かることを防止でき、金属線６の断線が防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路の過電流破壊を防
止する回路保護用素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路保護用素子としては、例えば
図３および図４に示す構造のものが知られている。

【０００３】この図３および図４に示す回路保護用素子
は、対をなす電極２，２の間隙間に張設接続した金属線
６の外周に、柔軟性を有するシリコーン樹脂11などを被
覆し、電極２，２、金属線６およびシリコーン樹脂11を
モールド樹脂体９にて被覆し、モールド樹脂体９の側面
より外側に突出した電極２，２の端部を、モールド樹脂
体９の両端面に沿って折り曲げ、モールド樹脂体９の上
面にて互いに対向させ、面実装型のチップ構成に形成し
ている。

【０００４】また、電極２，２は、外的な応力や回路へ
の面実装の際の半田付け時に発生する電極２，２の熱膨
脹・収縮などにより、電極２，２を固定し金属線６へ応
力が掛からないようにする目的で、長手方向の両側で、
モールド樹脂体９にて被覆されシリコーン樹脂11が被覆
されていない部分に、凹弧状の切欠部12を設けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
回路保護用素子は、小型化の要望が強く、また、電気的
特性などにより、上記図３および図４に示す構造の回路
保護用素子の電極２，２の切欠部12は、例えば電極２，
２の厚さ分の０．１mm程度の大きさで、モールド樹脂体
９との係合量は少ないため、電極２，２への外的な応力
や熱ストレスによる電極２，２の膨脹収縮などにより電
極２，２が動いてしまい、金属線６が断線するおそれが
ある。

【０００６】また、金属線６をシリコーン樹脂11にて被
覆する際に、このシリコーン樹脂11が切欠部12に流れ込
み、切欠部12とモールド樹脂体９との係合が得られず、
電極２，２の固定強度が低下して電極２，２が動き易く
なり、金属線６が断線するおそれが増す問題も有してい
る。

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、電極の動きを抑制し、金属線の断線を防止できる
回路保護用素子を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の回路保護用素子
は、対をなす電極の所定位置間に張設接続した金属線を
樹脂にて被覆し、前記電極、前記金属線および前記樹脂
をモールド樹脂体にて被覆し、前記両電極の両端を導出
させた回路の過電流を防止する回路保護用素子におい
て、前記電極は、前記モールド樹脂体内に膨出する膨出
部を設けたものである。

【０００９】

【作用】本発明の回路保護用素子は、樹脂が被覆される
金属線が張設接続された電極に、モールド樹脂体内に膨
出する膨出部を設けたことにより、電極の膨出部がモー
ルド樹脂体に噛み込むように固定され、電極の動きが抑
制されて、金属線の断線が防止される。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の回路保護用素子の一実施例を
図１を参照して説明する。

【００１１】１は回路保護用素子で、この回路保護用素
子１は、過電流より保護すべき回路間に装着するために
半田付けされる、例えば導電性金属製で板状に形成され
た対をなす電極２，２が設けられている。なお、これら
電極２，２は、板状に限らず、いずれの所望形状に形成
してもよい。

【００１２】そして、これら電極２，２は、間隙を介し
て対向する端部の近傍に、幅方向に沿って細長状で上面
に膨出し下面に凹部３を有するように膨出部４，４が、
長手方向の両側縁より対向するようにそれぞれ１対ずつ
形成されている。

【００１３】また、これら電極２，２には、膨出部４よ
り対向する先端側で膨出部の膨出側である上面に、中間
部を円弧状に彎曲され両端部が接続された金属線６が張
設されている。そして、この金属線６は、所定の電流で
溶断する金属細線であり、線径10μｍ〜50μｍ、例えば
20μｍの微量のシリコン(Si)を含有するアルミニウム線
を、図示しないボンディング機によりワイヤボンディン
グして電極２，２間に架設接続されている。

【００１４】なお、金属線６は、アルミニウム線に限定
されるものではなく、溶断電流に対応して金（Au）、銀
（Ag）、銅（Cu）などのワイヤボンディング可能な金属
細線を使用することもできる。

【００１５】また、金属線６の外周および電極２，２の
金属線６との接続部には、低融点無機質粉末および合成
樹脂からなる樹脂としての混合層７が被覆形成されてい
る。そして、低融点無機質粉末は、例えば鉛主成分系低
融点ガラス粉末およびアルミナ粉末を主要成分とし、合
成樹脂は、例えば粘性の低い液状のシリコーン樹脂が用
いられ、混合層７は、例えば体積比でシリコーン樹脂を
１に対して低融点無機質粉末を３以上となるように混合
して、低融点無機質粉末の粒子同志を連結するように粒
子接点間にシリコーン樹脂が存在する多孔質でゲル状に
形成されている。

【００１６】さらに、金属線６が円弧状に張設されて膨
出した混合層７の外周には、例えば弾力質の合成樹脂層
８が膜状に被覆形成されている。そして、この合成樹脂
層８は、例えば無溶剤のポリエステル樹脂が用いられ
る。また、この合成樹脂層８は、混合層７を保護する目
的を達成するものであれば、無溶剤型エポキシ樹脂、無
溶剤型シリコーン樹脂などが用いられる。

【００１７】ただし、この合成樹脂層８は、混合層７の
低融点無機質粉末の粒子間などの気孔に浸透しない非浸
透性に調整する必要がある。なお、合成樹脂層８は、膜
状に限らず層状に設けてもよい。

【００１８】また、電極２，２の膨出部側、金属線６、
混合層７および合成樹脂層８は、エポキシ樹脂などの熱
硬化性樹脂によるモールド樹脂体９で被覆されている。
なお、このモールド樹脂体９は、耐熱性が230 ℃程度以
上ある実装時の半田付け温度に耐えるものであれば、熱
硬化性樹脂に限られず、熱可塑性樹脂など任意の樹脂で
構成することができる。

【００１９】そして、このモールド樹脂体９の両端底部
近傍から突出した両電極２，２が、モールド樹脂体９の
両端面に沿って折曲され、この折曲した先端をモールド
樹脂体９の上面にて互いに対向して配設されている。

【００２０】次に、上記実施例の回路保護用素子１の製
造方法を説明する。

【００２１】まず、図示しないリードフレームに、例え
ば打ち抜きなどにより板状に形成され間隙を介して対向
する先端近傍に、幅方向に沿って細長状で上面に膨出し
下面に凹部３を有するように膨出部４，４を、長手方向
の両側縁より対向するようにそれぞれ１対ずつ形成す
る。

【００２２】そして、これら電極２，２の膨出部４より
対向する先端側で膨出部の膨出側である上面に、金属線
６の両端をワイヤボンディングする。次に、混合層７、
金属線６の全外周および電極２，２の金属線６との接続
部に塗布する。さらに、この混合層７の外周を無溶剤型
ポリエステル樹脂などの合成樹脂を被覆して合成樹脂層
８を形成する。次に、例えば160 ℃で３時間加熱もしく
は加温して、混合層７および合成樹脂層８を乾燥する。

【００２３】なお、混合層７および合成樹脂層８の被覆
形成の際、膨出部４により混合層７および合成樹脂層８
が流れ出すことが防止される。

【００２４】そして、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化
性樹脂により、両電極２，２のリードフレーム側の端部
が外側に導出されるようにモールド成形して、モールド
樹脂体９を注入成形する。この際、熱硬化性樹脂が電極
の膨出部の凹部に侵入する。また、乾燥された合成樹脂
層８および混合層７、モールド樹脂体９を注入成形する
際に生じる圧力を吸収するため、混合層７および金属線
６などに影響を及ぼすことはない。

【００２５】次に、モールド樹脂体９の側面より外側に
突出した電極２，２のリードフレーム側の基端部を切離
し、電極２，２の切断された側の端部をモールド樹脂体
９の両端面に沿って折り曲げて配設し、この先端部分を
モールド樹脂体９の上面にて互いに対向させ、面実装型
のチップ構成の回路保護用素子１を形成する。

【００２６】次にこの実施例の作用を説明する。

【００２７】まず、図示しない回路が搭載された回路基
板に、モールド樹脂体９の上面に対向する電極２，２を
半田付けして、回路保護用素子１を面実装する。

【００２８】この半田付けの際、半田ごてなどが電極
２，２に当接したり、回路保護用素子１の挟持による搬
送により、電極２，２に外的な応力が掛かった場合や、
半田付けの熱により電極２，２が熱膨脹収縮した場合な
どには、電極２，２の膨出部４，４の凹部３，３にモー
ルド樹脂体９が流れ込むとともに、膨出部４，４および
凹部３，３がモールド樹脂体９に係止固定されているの
で、電極２，２がモールド樹脂体９にて強固に保持さ
れ、電極２，２の動きが抑制されるため、混合層７およ
び金属線６に応力が掛かることを防止できる。さらに、
電極２，２に異常な応力が加わっても、混合層７を覆う
合成樹脂層８および金属線６を覆う混合層７が弾性変形
して金属線６を緩衝保護する。このため、金属線６の断
線が防止できる。

【００２９】また、金属線６を混合層７および合成樹脂
層８で被覆する際、電極２，２に膨出部４，４および凹
部３，３が設けられているため、混合層７および合成樹
脂層８が流出せず、特に金属線６と電極２，２との接続
部分を確実に被覆保護できるとともに、混合層７および
合成樹脂層８を電極２，２間に肉厚に確保でき、後述す
る金属線６の溶断を確実に行なうことができる。

【００３０】一方、電極２，２間に過電流が流れた場合
には、金属線６が発熱溶解して切断される。この際、金
属線６の外周および電極２，２の少なくとも金属線６の
接続部には、混合層７が存在する。したがって、金属線
６の溶断時の発熱により、この金属線６の略周辺部の混
合層７のシリコーン樹脂が燃焼するとともに、低融点無
機質粉末が溶解する。そして、金属線６の溶断による先
端間に発生する空間部へ、溶解した低融点無機質のガラ
スが侵入していくとともに、金属線６は低融点無機質粉
末の粒子間の気孔および低融点無機質粉末の溶融により
生じた隙間に浸入もしくは流入する。

【００３１】また、金属線６の溶断時の発熱によって、
低融点無機質粉末の粒子間のシリコーン樹脂が燃焼し、
一部炭化するが、この炭素分は少量であるため、溶断し
た金属線６の先端間で導通を示すことない。

【００３２】このため、溶断後の金属線６が互いに接触
せず導通しないことにより、溶断後の絶縁が確実とな
り、実施例の回路保護用素子１を例えば半導体装置の電
源ラインや、大きな電流の流れるドライバラインなどに
装着することにより、この装置での過電流により確実か
つ的確に反応して、その電流供給を遮断でき、その遮断
状態がより確実に保持できる。

【００３３】なお、上記実施例において、膨出部４，４
を電極２，２の対向する先端近傍に、長手方向の両側縁
より対向するように幅方向に沿って細長状で、上面に膨
出し下面に凹部３を有するように膨出形成して説明した
が、凹部３を有しない形状、上面に円形状に膨出する形
状など、いずれの形状でも同様の効果が得られる。

【００３４】また、混合層７および金属線６の保護の目
的で合成樹脂層８を形成して説明したが、この合成樹脂
層８を設けなくても、同様の効果が得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の回路保護用素子によれば、樹脂
が被覆される金属線が張設接続された電極に、モールド
樹脂体内に膨出する膨出部を設けたことにより、電極の
膨出部がモールド樹脂体に噛み込むように固定され、電
極の動きが抑制されて、金属線の断線が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路保護用素子の一実施例を示す縦断
面図である。

【図２】同上一部を切り欠いた平面図である。

【図３】従来の回路保護用素子の一実施例を示す縦断面
図である。

【図４】同上一部を切り欠いた平面図である。

【符号の説明】

１ 回路保護用素子 ２ 電極 ４ 膨出部 ６ 金属線 ７ 樹脂としての混合層 ９ モールド樹脂体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対をなす電極の所定位置間に張設接続し
   た金属線を樹脂にて被覆し、前記電極、前記金属線およ
   び前記樹脂をモールド樹脂体にて被覆し、前記両電極の
   両端を導出させた回路の過電流を防止する回路保護用素
   子において、 前記電極は、前記モールド樹脂体内に膨出する膨出部を
   設けたことを特徴とする回路保護用素子。