JPH0757616A - 回路保護素子 - Google Patents
回路保護素子Info
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- JPH0757616A JPH0757616A JP20428893A JP20428893A JPH0757616A JP H0757616 A JPH0757616 A JP H0757616A JP 20428893 A JP20428893 A JP 20428893A JP 20428893 A JP20428893 A JP 20428893A JP H0757616 A JPH0757616 A JP H0757616A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- fuse elements
- fuse
- circuit protection
- protection element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流容量を大きくできる。
【構成】 対をなす電極２，２間に接続したヒューズエ
レメント３，３は複数本を並列に接続する。 【効果】 電流容量を大きくするために、同一のボンデ
ィングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に並
列に接続でき、電流容量の大きい回路保護素子が簡単に
かつ安価に得ることができる。
レメント３，３は複数本を並列に接続する。 【効果】 電流容量を大きくするために、同一のボンデ
ィングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に並
列に接続でき、電流容量の大きい回路保護素子が簡単に
かつ安価に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路の過電流破壊を防
止する回路保護素子に関する。
止する回路保護素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の回路保護素子は、対をな
す電極間に１本のヒューズエレメント素子を接続した構
造が採られている。
す電極間に１本のヒューズエレメント素子を接続した構
造が採られている。
【０００３】この種の回路保護素子は、細線用ボンディ
ングマシンにてヒューズエレメントの両端を電極に溶接
しているため、例えば、50μｍφより線径の大きいヒュ
ーズエレメントを用いて電流容量の大きい回路保護素子
を得る場合には、同一のボンディングマシンを用いるこ
とができず、線径の大きいヒューズエレメントを用いて
電流容量を大きくすることが簡単にできなかった。
ングマシンにてヒューズエレメントの両端を電極に溶接
しているため、例えば、50μｍφより線径の大きいヒュ
ーズエレメントを用いて電流容量の大きい回路保護素子
を得る場合には、同一のボンディングマシンを用いるこ
とができず、線径の大きいヒューズエレメントを用いて
電流容量を大きくすることが簡単にできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の構造の回路保護
素子では、線径の異なるヒューズエレメントは同一のボ
ンディングマシンにて接続できないため、ヒューズエレ
メントの線径を変化させて電流容量を大きくすることが
簡単にできない問題があった。
素子では、線径の異なるヒューズエレメントは同一のボ
ンディングマシンにて接続できないため、ヒューズエレ
メントの線径を変化させて電流容量を大きくすることが
簡単にできない問題があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、簡単に電流容量を大きくできる回路保護素子を提供
するものである。
で、簡単に電流容量を大きくできる回路保護素子を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の回路保護素子
は、対をなす電極と、この対をなす電極間に接続したヒ
ューズエレメントとからなり、前記ヒューズエレメント
は複数本を並列に接続したものである。
は、対をなす電極と、この対をなす電極間に接続したヒ
ューズエレメントとからなり、前記ヒューズエレメント
は複数本を並列に接続したものである。
【０００７】
【作用】本発明の回路保護素子は、同一素子において、
ヒューズエレメントを複数本を並列に接続することによ
り電流容量を大きくすることができ、また、同一のボン
ディングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に
接続できる。
ヒューズエレメントを複数本を並列に接続することによ
り電流容量を大きくすることができ、また、同一のボン
ディングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に
接続できる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の回路保護素子の一実施例の構
成を図１および図２を参照して説明する。
成を図１および図２を参照して説明する。
【０００９】図２において、１は回路保護素子体で、こ
の回路保護素子体１は、過電流より保護すべき回路に装
着するために半田付する、例えば導電性金属板材にて成
形した対をなす電極２，２が相対して設けられている。
の回路保護素子体１は、過電流より保護すべき回路に装
着するために半田付する、例えば導電性金属板材にて成
形した対をなす電極２，２が相対して設けられている。
【００１０】そして、これら電極２，２間には、図１に
示すように、電極２，２の所定位置、例えば間隙を介し
て対向する先端間に、中間部を円弧状に彎曲して両端部
が接続された複数の、例えば２本のヒューズエレメント
３，３が並列に張設されている。このヒューズエレメン
ト３，３は、所定の電流で溶断する金属細線であり、線
径10μｍφ〜500 μｍφ、例えば45μｍφの微量のシリ
コン（Si）を含有するアルミニウム線、または、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、図示しない超音波ボ
ンダマシンによりワイヤボンディングして電極２，２に
接続されている。
示すように、電極２，２の所定位置、例えば間隙を介し
て対向する先端間に、中間部を円弧状に彎曲して両端部
が接続された複数の、例えば２本のヒューズエレメント
３，３が並列に張設されている。このヒューズエレメン
ト３，３は、所定の電流で溶断する金属細線であり、線
径10μｍφ〜500 μｍφ、例えば45μｍφの微量のシリ
コン（Si）を含有するアルミニウム線、または、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、図示しない超音波ボ
ンダマシンによりワイヤボンディングして電極２，２に
接続されている。
【００１１】また、前記ヒューズエレメント３，３の外
周および電極２，２のヒューズエレメント３，３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混
合層５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（JIS-3181）が用いられ、混合層
５は、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。
周および電極２，２のヒューズエレメント３，３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混
合層５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（JIS-3181）が用いられ、混合層
５は、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。
【００１２】さらに、ヒューズエレメント３，３が円弧
状に張設されて膨出した混合層５の外周には、例えば弾
力質のゼリー状の合成樹脂層６が膜状に被覆形成されて
いる。そして、この合成樹脂層６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６
は、混合層５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。
状に張設されて膨出した混合層５の外周には、例えば弾
力質のゼリー状の合成樹脂層６が膜状に被覆形成されて
いる。そして、この合成樹脂層６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６
は、混合層５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。
【００１３】ただし、この合成樹脂層６は、混合層５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６は、膜
状に限らず層状に設けてもよい。
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６は、膜
状に限らず層状に設けてもよい。
【００１４】また、電極２，２、ヒューズエレメント
３，３、混合層５および合成樹脂層６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７で被覆され
ている。なお、このモールド樹脂体７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。
３，３、混合層５および合成樹脂層６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７で被覆され
ている。なお、このモールド樹脂体７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。
【００１５】そして、このモールド樹脂体７の両端上部
近傍から突出した両電極２，２が、モールド樹脂体７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７の底面にて互いに対向して配設されている。
近傍から突出した両電極２，２が、モールド樹脂体７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７の底面にて互いに対向して配設されている。
【００１６】次に、上記実施例の回路保護素子体１の製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
【００１７】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形成された板状の対をなす電極
２，２の間隙を介して対向する先端間に、ヒューズエレ
メント３，３の両端を超音波ボンディングにより溶着す
る。次に、混合層５をヒューズエレメント３，３の全外
周および電極２，２のヒューズエレメント３，３との接
続部に塗布する。さらに、この混合層５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６を形成する。
ば打ち抜きなどにより形成された板状の対をなす電極
２，２の間隙を介して対向する先端間に、ヒューズエレ
メント３，３の両端を超音波ボンディングにより溶着す
る。次に、混合層５をヒューズエレメント３，３の全外
周および電極２，２のヒューズエレメント３，３との接
続部に塗布する。さらに、この混合層５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６を形成する。
【００１８】次に、例えば160 ℃で３時間加熱もしくは
加温して、混合層５および合成樹脂層６を乾燥する。
加温して、混合層５および合成樹脂層６を乾燥する。
【００１９】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の各他端部が外側に導出
されるようにモールド成形して、モールド樹脂体７を形
成する。この場合、乾燥された合成樹脂層６が、モール
ド樹脂体７を注入成形する際に生じる圧力を吸収するた
め、混合層５およびヒューズエレメント３，３などに影
響を及ぼすことはない。
化性樹脂により、両電極２，２の各他端部が外側に導出
されるようにモールド成形して、モールド樹脂体７を形
成する。この場合、乾燥された合成樹脂層６が、モール
ド樹脂体７を注入成形する際に生じる圧力を吸収するた
め、混合層５およびヒューズエレメント３，３などに影
響を及ぼすことはない。
【００２０】次に、モールド樹脂体７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
７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７の底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素子体１を形成する。
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
７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７の底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素子体１を形成する。
【００２１】次にこの実施例の作用を説明する。
【００２２】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７の底面に対向する電極２，２を
半田付けして、回路保護素子体１を面実装する。
板に、モールド樹脂体７の底面に対向する電極２，２を
半田付けして、回路保護素子体１を面実装する。
【００２３】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、回路保護素子体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が熱膨脹した場合など、
混合層５およびヒューズエレメント３，３に応力が掛か
る。この際、混合層５を覆う合成樹脂層６が弾性変形し
て混合層５およびヒューズエレメント３，３を緩衝保護
するとともに、混合層５が弾性変形して、ヒューズエレ
メント３，３の断線が防止できる。
２，２に当接したり、回路保護素子体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が熱膨脹した場合など、
混合層５およびヒューズエレメント３，３に応力が掛か
る。この際、混合層５を覆う合成樹脂層６が弾性変形し
て混合層５およびヒューズエレメント３，３を緩衝保護
するとともに、混合層５が弾性変形して、ヒューズエレ
メント３，３の断線が防止できる。
【００２４】一方、電極２，２間に過電流が流れた場合
には、複数本のヒューズエレメント３，３が発熱溶解し
て切断される。この際、ヒューズエレメント３，３の外
周および電極２，２の少なくともヒューズエレメント
３，３の接続部には、混合層５が存在する。したがっ
て、ヒューズエレメント３，３の溶断時の発熱により、
このヒューズエレメント３，３の略周辺部の混合層５の
低融点無機質粉末が溶解する。そして、ヒューズエレメ
ント３，３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、
溶融したヒューズエレメント３，３は表面張力により球
状に丸まりつつ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流れ込む。
には、複数本のヒューズエレメント３，３が発熱溶解し
て切断される。この際、ヒューズエレメント３，３の外
周および電極２，２の少なくともヒューズエレメント
３，３の接続部には、混合層５が存在する。したがっ
て、ヒューズエレメント３，３の溶断時の発熱により、
このヒューズエレメント３，３の略周辺部の混合層５の
低融点無機質粉末が溶解する。そして、ヒューズエレメ
ント３，３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、
溶融したヒューズエレメント３，３は表面張力により球
状に丸まりつつ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流れ込む。
【００２５】また、ヒューズエレメント３，３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、溶断したヒューズエレメント３，３の先端間
で導通を示すことがない。
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、溶断したヒューズエレメント３，３の先端間
で導通を示すことがない。
【００２６】このため、溶断後のヒューズエレメント
３，３が互いに接触せず導通しないことにより、溶断後
の絶縁を完全に保証することができ、しかも、ヒューズ
エレメント３，３が複数本が並列に接続されているた
め、電流容量が増し、回路保護素子体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。
３，３が互いに接触せず導通しないことにより、溶断後
の絶縁を完全に保証することができ、しかも、ヒューズ
エレメント３，３が複数本が並列に接続されているた
め、電流容量が増し、回路保護素子体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。
【００２７】また、同一のボンディングマシンを用いて
ヒューズエレメント３，３を電極２，２に接続できる。
ヒューズエレメント３，３を電極２，２に接続できる。
【００２８】なお、上記実施例において、混合層５およ
びヒューズエレメント３，３の保護の目的で合成樹脂層
６を形成した構造について説明したが、この合成樹脂層
６は必ずしも必要でない。
びヒューズエレメント３，３の保護の目的で合成樹脂層
６を形成した構造について説明したが、この合成樹脂層
６は必ずしも必要でない。
【００２９】また、電極２，２は導電性金属板材に限ら
れるものではなく、絶縁素子基板に金属蒸着などにて形
成した電極など適宜の電極とすることもできる。
れるものではなく、絶縁素子基板に金属蒸着などにて形
成した電極など適宜の電極とすることもできる。
【００３０】次に、上記実施例に示す回路保護素子体１
の実験結果について説明する。
の実験結果について説明する。
【００３１】先端間の隙間が約0.2mm の対向する電極
２，２に線径が45μｍφで長さが約１mmの１本のヒュー
ズエレメント３の両端部を接合した素子体では、図３に
ｉで示すように、印加電流が約５Ａで0.1 秒程度で溶断
し、長さが約0.3 mmないし0.4mmの１本のヒューズエレ
メント３の両端部を接合した素子体では、図３にii特性
線で示す範囲で溶断した。
２，２に線径が45μｍφで長さが約１mmの１本のヒュー
ズエレメント３の両端部を接合した素子体では、図３に
ｉで示すように、印加電流が約５Ａで0.1 秒程度で溶断
し、長さが約0.3 mmないし0.4mmの１本のヒューズエレ
メント３の両端部を接合した素子体では、図３にii特性
線で示す範囲で溶断した。
【００３２】また、先端間の隙間が約0.2mm の対向する
電極２，２に線径が45μｍφで長さが約１mmの２本のヒ
ューズエレメント３，３の両端部を接合した素子体で
は、図３にiii 特性線で示す範囲で溶断し、長さが約0.
3 mmないし0.4 mmの２本のヒューズエレメント３，３の
両端部を接合した素子体では、図３にiv特性線で示す範
囲で溶断した。
電極２，２に線径が45μｍφで長さが約１mmの２本のヒ
ューズエレメント３，３の両端部を接合した素子体で
は、図３にiii 特性線で示す範囲で溶断し、長さが約0.
3 mmないし0.4 mmの２本のヒューズエレメント３，３の
両端部を接合した素子体では、図３にiv特性線で示す範
囲で溶断した。
【００３３】したがって、長さが約0.3mm ないし0.4mm
の１本のヒューズエレメント３の場合は、溶断電流が9.
5 Ａ程度であるが、２本のヒューズエレメント３，３で
は、溶断電流が18Ａ程度で２倍程度に大きくなることが
確認できた。
の１本のヒューズエレメント３の場合は、溶断電流が9.
5 Ａ程度であるが、２本のヒューズエレメント３，３で
は、溶断電流が18Ａ程度で２倍程度に大きくなることが
確認できた。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、同一素子において、ヒ
ューズエレメントを複数本を並列に接続することにより
電流容量を大きくすることができ、また、同一のボンデ
ィングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に接
続でき、電流容量の大きい回路保護素子が簡単にかつ安
価に得られる。
ューズエレメントを複数本を並列に接続することにより
電流容量を大きくすることができ、また、同一のボンデ
ィングマシンを用いてヒューズエレメントを電極間に接
続でき、電流容量の大きい回路保護素子が簡単にかつ安
価に得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路保護素子のヒュー
ズエレメントと電極間の接続部の平面図である。
ズエレメントと電極間の接続部の平面図である。
【図２】同上回路保護素子の縦断面図である。
【図３】従来の回路保護素子と本発明の実施品との特性
図である。
図である。
【符号の説明】 １ 回路保護素子体 ２ 電極 ３ ヒューズエレメント
Claims (1)
- 【請求項１】 対をなす電極と、 この対をなす電極間に接続したヒューズエレメントとか
らなり、 前記ヒューズエレメントは複数本を並列に接続したこと
を特徴とする回路保護素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20428893A JP3305824B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 回路保護素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20428893A JP3305824B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 回路保護素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0757616A true JPH0757616A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3305824B2 JP3305824B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=16488002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20428893A Expired - Fee Related JP3305824B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 回路保護素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305824B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380837B1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-04-30 | San-O-Industrial Corporation | Slow acting fuse with wide range of current ratings |
| US6462925B2 (en) | 1998-06-02 | 2002-10-08 | Omron Corporation | Excess current interrupting structure |
| US7119653B2 (en) | 2001-05-18 | 2006-10-10 | Yazaki Corporation | Fuse element |
| WO2016005093A1 (de) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Schmelzsicherung zum unterbrechen eines elektrischen stromes und eine schaltungsanordnung mit der schmelzsicherung |
| JP2016143643A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 内橋エステック株式会社 | 保護素子 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP20428893A patent/JP3305824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462925B2 (en) | 1998-06-02 | 2002-10-08 | Omron Corporation | Excess current interrupting structure |
| US6563684B2 (en) | 1998-06-02 | 2003-05-13 | Omron Corporation | Method of manufacturing excess current interrupting structure |
| US6380837B1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-04-30 | San-O-Industrial Corporation | Slow acting fuse with wide range of current ratings |
| US7119653B2 (en) | 2001-05-18 | 2006-10-10 | Yazaki Corporation | Fuse element |
| WO2016005093A1 (de) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Schmelzsicherung zum unterbrechen eines elektrischen stromes und eine schaltungsanordnung mit der schmelzsicherung |
| JP2016143643A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 内橋エステック株式会社 | 保護素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305824B2 (ja) | 2002-07-24 |
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