JPH09231897A - 熱電ヒューズを製造する方法およびそれより得られるヒューズ - Google Patents
熱電ヒューズを製造する方法およびそれより得られるヒューズInfo
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- JPH09231897A JPH09231897A JP9015531A JP1553197A JPH09231897A JP H09231897 A JPH09231897 A JP H09231897A JP 9015531 A JP9015531 A JP 9015531A JP 1553197 A JP1553197 A JP 1553197A JP H09231897 A JPH09231897 A JP H09231897A
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- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
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- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/18—Casing fillings, e.g. powder
Abstract
(57)【要約】
【課題】 工程数が少なく、製造収率の高い熱電ヒュー
ズの製造方法を提供することである。 【解決手段】 電熱ヒューズを製造する単純化された方
法は、導電性エポキシをヒューズリンク終端パッド上に
スクリーンし、金属合金ヒューズリンクを終端パッド上
の導電性エポキシ内に配置し、導電性エポキシを硬化さ
せ、脱酸素剤を適用し、封止材を適用し、封止材を硬化
させる各工程を含む。好ましい実施態様の得られるヒュ
ーズは、基板、終端パッド、導電性エポキシ連結、はん
だタイプのヒューズリンク、液体脱酸素剤および封止材
を含む。
ズの製造方法を提供することである。 【解決手段】 電熱ヒューズを製造する単純化された方
法は、導電性エポキシをヒューズリンク終端パッド上に
スクリーンし、金属合金ヒューズリンクを終端パッド上
の導電性エポキシ内に配置し、導電性エポキシを硬化さ
せ、脱酸素剤を適用し、封止材を適用し、封止材を硬化
させる各工程を含む。好ましい実施態様の得られるヒュ
ーズは、基板、終端パッド、導電性エポキシ連結、はん
だタイプのヒューズリンク、液体脱酸素剤および封止材
を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、電気ヒュ
ーズに関し、特に、熱電ヒューズを製造するための方法
に関する。
ーズに関し、特に、熱電ヒューズを製造するための方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気は、極めて有効なエネルギー形態で
ある。電気によって、人々は、運動、熱、光、音、映
画、世界中の通信および複雑な計算をなすことができ
る。これらの驚くべき偉業は、注意深い制御と調整とを
介して達成される。このような制御が存在しなければ、
電気は、強力すぎる。
ある。電気によって、人々は、運動、熱、光、音、映
画、世界中の通信および複雑な計算をなすことができ
る。これらの驚くべき偉業は、注意深い制御と調整とを
介して達成される。このような制御が存在しなければ、
電気は、強力すぎる。
【０００３】遺憾なことに、自然のままおよび人工の回
路において、我々は、電気を制御および調整することが
できないことが間々ある。例えば、落雷は、我々の通常
の制御を上回る途方もないエネルギーの放電を表す。落
雷は、電気を制御するために使用される標準的な素子を
正しく破壊する。ワイヤーを横切る場合もあり、１種以
上のコンポーネントが破壊されて損傷する場合もまたあ
る。これら各事象は、防ぎようがない。
路において、我々は、電気を制御および調整することが
できないことが間々ある。例えば、落雷は、我々の通常
の制御を上回る途方もないエネルギーの放電を表す。落
雷は、電気を制御するために使用される標準的な素子を
正しく破壊する。ワイヤーを横切る場合もあり、１種以
上のコンポーネントが破壊されて損傷する場合もまたあ
る。これら各事象は、防ぎようがない。
【０００４】当然のことながら、強力な電気的事象、例
えば、落雷およびパワーサージ(power surges)から保護
することが長年望まれてきた。また驚くべきことではな
いが、こうした望みは新しいものではない。予想される
通り、技術全体が保護装置を巡って発展してきた。
えば、落雷およびパワーサージ(power surges)から保護
することが長年望まれてきた。また驚くべきことではな
いが、こうした望みは新しいものではない。予想される
通り、技術全体が保護装置を巡って発展してきた。
【０００５】熱ヒューズ、機械ヒューズ、火花ギャップ
サージアレスタ、バリスタおよびその他同様の素子が存
在し、その各々は、１種以上の強力な電気的事象に対す
る解決策として特に設計されたものである。各素子は、
個々の状況において、その他のタイプの素子よりも大き
な利点を提供する。その結果、電気回路の設計者は、シ
ステムの要求を評価し、所定の素子が最も適する箇所を
評価する必要がある。これら広義のカテゴリーの過負荷
回路プロテクタの中でさえ、種々の設計によって広範に
変動する特性が生ずる。
サージアレスタ、バリスタおよびその他同様の素子が存
在し、その各々は、１種以上の強力な電気的事象に対す
る解決策として特に設計されたものである。各素子は、
個々の状況において、その他のタイプの素子よりも大き
な利点を提供する。その結果、電気回路の設計者は、シ
ステムの要求を評価し、所定の素子が最も適する箇所を
評価する必要がある。これら広義のカテゴリーの過負荷
回路プロテクタの中でさえ、種々の設計によって広範に
変動する特性が生ずる。
【０００６】現代社会における電気素子の普及のため
に、さらに多くの人々がその他の破壊的な電気を制御
し、それより保護するためのよりよい方法を探求してい
る。大部分の製品に関しては、各回路設計者が所定の回
路について最良の個々のコンポーネントを選択するのに
必要とされるコストおよび特性評価が存在する。市場に
おけるコストの重要性および不適切な設計に伴う危険が
生じ、この分野における進歩は、益々、より困難となっ
てきた。
に、さらに多くの人々がその他の破壊的な電気を制御
し、それより保護するためのよりよい方法を探求してい
る。大部分の製品に関しては、各回路設計者が所定の回
路について最良の個々のコンポーネントを選択するのに
必要とされるコストおよび特性評価が存在する。市場に
おけるコストの重要性および不適切な設計に伴う危険が
生じ、この分野における進歩は、益々、より困難となっ
てきた。
【０００７】より一般的なタイプのヒューズの１つは、
電熱ヒューズである。電熱ヒューズにおいて、ヒューズ
を通る電流は、ヒューズを加熱する。正常の動作におい
て、素子の温度は、比較的低いままであり、同様に、素
子の抵抗もまた低いままである。過負荷電流が素子を流
れる時、ヒューズの内部温度は、ヒューズを電気的に開
かせるに十分な程上昇する。
電熱ヒューズである。電熱ヒューズにおいて、ヒューズ
を通る電流は、ヒューズを加熱する。正常の動作におい
て、素子の温度は、比較的低いままであり、同様に、素
子の抵抗もまた低いままである。過負荷電流が素子を流
れる時、ヒューズの内部温度は、ヒューズを電気的に開
かせるに十分な程上昇する。
【０００８】これら電熱ヒューズの多くは、比較的小径
または断面金属性の導体より製造され、これは、その他
の電気導体または素子と直列に接続される。電流が小径
の導体を流れる時、放散される熱エネルギーは、導体の
抵抗×導体を流れる電流の二乗に等しい。放散される電
力は、電流の二乗として増大し、若干のかなり十分に限
られた電流レベルでは、金属性の導体が溶融するであろ
うことを意味する。導体が溶融すると、適切に設計され
たヒューズを生じ、導体は、物理的に、それ自身または
それに接続した終端より分離し、それによって回路が開
く。
または断面金属性の導体より製造され、これは、その他
の電気導体または素子と直列に接続される。電流が小径
の導体を流れる時、放散される熱エネルギーは、導体の
抵抗×導体を流れる電流の二乗に等しい。放散される電
力は、電流の二乗として増大し、若干のかなり十分に限
られた電流レベルでは、金属性の導体が溶融するであろ
うことを意味する。導体が溶融すると、適切に設計され
たヒューズを生じ、導体は、物理的に、それ自身または
それに接続した終端より分離し、それによって回路が開
く。
【０００９】金属性導体、終端および保護封止材または
ハウジングの設計は、電熱ヒューズの適切な作動に対し
て全て重要である。適切に設計された時、電熱ヒューズ
は、特性およびコスト見通しの両方から正しく有効な回
路プロテクタとなりうる。しかし、設計ごとの小さな変
動または偏差が素子の特性に影響を及ぼすことがある。
ハウジングの設計は、電熱ヒューズの適切な作動に対し
て全て重要である。適切に設計された時、電熱ヒューズ
は、特性およびコスト見通しの両方から正しく有効な回
路プロテクタとなりうる。しかし、設計ごとの小さな変
動または偏差が素子の特性に影響を及ぼすことがある。
【００１０】一般的なタイプの電熱ヒューズのあるもの
は、終端パッド間を架橋するためにはんだリンクを使用
する。終端パッドは、事実上、金属性、例えば、銀であ
ってもよく、ガラスまたはセラミックであってもよく、
メタルグレーズ(metal glaze)は、一般に、サーメット
(cermet)と称される。はんだのタイプおよび終端パッド
の正確な組成については、種々の変更が当分野で公知で
ある。概して、はんだは、熱またはエネルギーのはんだ
リンクへの直接適用によってそれを溶融し、パッド上に
流すか、または、熱を終端に加えるることによってパッ
ドに結合される。時によっては、熱を終端に加える時、
加熱する前に、金属性はんだ粉末とフラックスとを含む
はんだペーストを終端に適用することもある。ついで、
はんだペーストは再流動化され、はんだリンクの塊を直
接溶融することなく、終端パッドとはんだリンクとの間
に冶金学的な結合を形成する。
は、終端パッド間を架橋するためにはんだリンクを使用
する。終端パッドは、事実上、金属性、例えば、銀であ
ってもよく、ガラスまたはセラミックであってもよく、
メタルグレーズ(metal glaze)は、一般に、サーメット
(cermet)と称される。はんだのタイプおよび終端パッド
の正確な組成については、種々の変更が当分野で公知で
ある。概して、はんだは、熱またはエネルギーのはんだ
リンクへの直接適用によってそれを溶融し、パッド上に
流すか、または、熱を終端に加えるることによってパッ
ドに結合される。時によっては、熱を終端に加える時、
加熱する前に、金属性はんだ粉末とフラックスとを含む
はんだペーストを終端に適用することもある。ついで、
はんだペーストは再流動化され、はんだリンクの塊を直
接溶融することなく、終端パッドとはんだリンクとの間
に冶金学的な結合を形成する。
【００１１】はんだがヒューズ材料として使用される
時、ヒューズを設計するのに注意深く検討する必要のあ
る幾つかの問題が存在する。１つの問題は、環境におけ
る耐久性であり、もう１つの問題は、溶融の際にリンク
が事実上分断されることを保証することである。従来技
術において、ヒューズリンクの設計者は、典型的には、
はんだリンクと比較して比較的大きな寸法の終端パッド
を設計する。終端パッドは、はんだまたははんだペース
トの薄い層で被覆され、はんだリンクが結合される。こ
の設計の背景となる理論は、溶融の際に、はんだリンク
が表面張力によって終端パッドに引き寄せられるという
ものである。終端への移動において、リンクは、それに
よって、分断され、その後の再結合またはアーク放電を
防止するためにある適当な距離分離される。リンクまた
は終端を形成するために多層を適用することもあるが、
その場合には、ヒューズ構造物をさらに精巧とするため
に余分のコストがかかる。
時、ヒューズを設計するのに注意深く検討する必要のあ
る幾つかの問題が存在する。１つの問題は、環境におけ
る耐久性であり、もう１つの問題は、溶融の際にリンク
が事実上分断されることを保証することである。従来技
術において、ヒューズリンクの設計者は、典型的には、
はんだリンクと比較して比較的大きな寸法の終端パッド
を設計する。終端パッドは、はんだまたははんだペース
トの薄い層で被覆され、はんだリンクが結合される。こ
の設計の背景となる理論は、溶融の際に、はんだリンク
が表面張力によって終端パッドに引き寄せられるという
ものである。終端への移動において、リンクは、それに
よって、分断され、その後の再結合またはアーク放電を
防止するためにある適当な距離分離される。リンクまた
は終端を形成するために多層を適用することもあるが、
その場合には、ヒューズ構造物をさらに精巧とするため
に余分のコストがかかる。
【００１２】リンクを環境による分解、例えば、酸化よ
り保護することは、典型的には、脱酸素剤物質の適用を
通して達成される。脱酸素剤は、一般的には、リンクの
開いた表面を取り囲み、ヒューズ上に直接適用されるこ
とが多い。ヒューズが苛酷な環境条件に晒される時、脱
酸素剤は、選択的に酸化し、それによって、はんだリン
クが酸化されないように保護する。
り保護することは、典型的には、脱酸素剤物質の適用を
通して達成される。脱酸素剤は、一般的には、リンクの
開いた表面を取り囲み、ヒューズ上に直接適用されるこ
とが多い。ヒューズが苛酷な環境条件に晒される時、脱
酸素剤は、選択的に酸化し、それによって、はんだリン
クが酸化されないように保護する。
【００１３】リンクのさらなる保護は、典型的には、リ
ンクと脱酸素剤とを何らかのタイプのハウジングまたは
封止材内に封止することによって達成される。ハウジン
グは、リンクを取り囲むはるかに大きなチューブの形態
を取ることもでき、あるいは、単純には、ヒューズリン
クが平坦な基板に結合される脱酸素剤の頂部の上に直接
適用された被覆であってもよい。時によっては、環境バ
リヤーとして機能するように、カバーまたはキャップを
リンクと脱酸素剤との上に適用してもよい。
ンクと脱酸素剤とを何らかのタイプのハウジングまたは
封止材内に封止することによって達成される。ハウジン
グは、リンクを取り囲むはるかに大きなチューブの形態
を取ることもでき、あるいは、単純には、ヒューズリン
クが平坦な基板に結合される脱酸素剤の頂部の上に直接
適用された被覆であってもよい。時によっては、環境バ
リヤーとして機能するように、カバーまたはキャップを
リンクと脱酸素剤との上に適用してもよい。
【００１４】図１は、従来技術のヒューズ組み立て法を
示す。従来技術の方法の第１工程100は、基板または支
持体上に位置決めされた終端パッド上にはんだペースト
をスクリーンすることである。スクリーンされたはんだ
ペーストは、工程105で加熱再流動化され、ついで、は
んだペーストの追加の層が工程110でスクリーンされ
る。２つのスクリーン工程100および110は、終端を確実
に適切に湿潤させるために必要であり、これは、典型的
には、ヒューズリンクを晒すよりもより長い時間および
／または高温のいくつかの組み合わせを必要とする。こ
れとは別に、２つの異なる融点のはんだペーストを使用
することができ、典型的には、終端パッドにはより高い
溶融合金、はんだリンクを終端パッドに結合するために
はより低い溶融合金が使用される。
示す。従来技術の方法の第１工程100は、基板または支
持体上に位置決めされた終端パッド上にはんだペースト
をスクリーンすることである。スクリーンされたはんだ
ペーストは、工程105で加熱再流動化され、ついで、は
んだペーストの追加の層が工程110でスクリーンされ
る。２つのスクリーン工程100および110は、終端を確実
に適切に湿潤させるために必要であり、これは、典型的
には、ヒューズリンクを晒すよりもより長い時間および
／または高温のいくつかの組み合わせを必要とする。こ
れとは別に、２つの異なる融点のはんだペーストを使用
することができ、典型的には、終端パッドにはより高い
溶融合金、はんだリンクを終端パッドに結合するために
はより低い溶融合金が使用される。
【００１５】はんだペーストの第２の層が、工程110に
おいて、一度スクリーンされると、ヒューズが、工程11
5において、配置される。工程120において、ヒューズお
よびはんだペーストの第２の層は、終端で再流動化され
る。工程120の選択的な再流動化は、典型的には、高温
アイロン(hot iron)、例えば、高温バー(hot bar)また
ははんだごての適用を介するか、または、レーザエネル
ギーまたは集束させた高温空気流の適用を介して達成す
ることができる。
おいて、一度スクリーンされると、ヒューズが、工程11
5において、配置される。工程120において、ヒューズお
よびはんだペーストの第２の層は、終端で再流動化され
る。工程120の選択的な再流動化は、典型的には、高温
アイロン(hot iron)、例えば、高温バー(hot bar)また
ははんだごての適用を介するか、または、レーザエネル
ギーまたは集束させた高温空気流の適用を介して達成す
ることができる。
【００１６】残留はんだフラックスは、工程125におい
て洗浄によって除去する必要がある。脱酸素剤が工程13
0においてヒューズリンク上に適用され、脱酸素剤は、
ついで、工程135において硬化される。環境上の保全性
を保証するために、工程140および工程145において示し
たように、脱酸素剤の第２の適用および続く硬化が必要
とされる。ついで、工程150において、接着剤が適用さ
れ、工程155において、ヒューズリンクおよび周囲の脱
酸素剤ならびに接着剤の上に蓋が配置される。ついで、
工程160において示したように、接着剤が硬化される。
最後に、ばり取りした周囲のコンポーネント、例えば、
抵抗器またはコンデンサが、工程165において、封止さ
れ、工程170において示したように、封止材が硬化され
る。明らかなように、従来技術におけるはんだタイプの
ヒューズリンクを適用およびシールするために必要とさ
れるこれら１５の工程は、繁雑であり、経済的に高価で
あり、全製造工程に関して、操作の数が増大し、全体の
収率において損失が大きくなりがちである。
て洗浄によって除去する必要がある。脱酸素剤が工程13
0においてヒューズリンク上に適用され、脱酸素剤は、
ついで、工程135において硬化される。環境上の保全性
を保証するために、工程140および工程145において示し
たように、脱酸素剤の第２の適用および続く硬化が必要
とされる。ついで、工程150において、接着剤が適用さ
れ、工程155において、ヒューズリンクおよび周囲の脱
酸素剤ならびに接着剤の上に蓋が配置される。ついで、
工程160において示したように、接着剤が硬化される。
最後に、ばり取りした周囲のコンポーネント、例えば、
抵抗器またはコンデンサが、工程165において、封止さ
れ、工程170において示したように、封止材が硬化され
る。明らかなように、従来技術におけるはんだタイプの
ヒューズリンクを適用およびシールするために必要とさ
れるこれら１５の工程は、繁雑であり、経済的に高価で
あり、全製造工程に関して、操作の数が増大し、全体の
収率において損失が大きくなりがちである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、信頼できるはんだタイプのヒューズリンクを製造す
るために必要とされる製造工程数を少なくすることであ
る。本発明の第２の目的は、はんだタイプのヒューズリ
ンクの製造の間の製造収率を向上させることである。本
発明の第３の目的は、環境上健全なはんだタイプのヒュ
ーズリンクを製造することである。本発明のこれらおよ
びその他の目的は、好ましい実施態様を参考とする以降
の記載のようにして最もよく達成される。本発明の範囲
は、特許請求の範囲に記載した通りである。
は、信頼できるはんだタイプのヒューズリンクを製造す
るために必要とされる製造工程数を少なくすることであ
る。本発明の第２の目的は、はんだタイプのヒューズリ
ンクの製造の間の製造収率を向上させることである。本
発明の第３の目的は、環境上健全なはんだタイプのヒュ
ーズリンクを製造することである。本発明のこれらおよ
びその他の目的は、好ましい実施態様を参考とする以降
の記載のようにして最もよく達成される。本発明の範囲
は、特許請求の範囲に記載した通りである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明において、ヒュー
ズを製造する方法は、導電性ポリマーを終端上にスクリ
ーンし、終端間に金属ヒューズリンクを配置し、導電性
ポリマーを硬化させ、脱酸素剤を適用し、封止材を適用
し、封止材を硬化させる各工程を含む。
ズを製造する方法は、導電性ポリマーを終端上にスクリ
ーンし、終端間に金属ヒューズリンクを配置し、導電性
ポリマーを硬化させ、脱酸素剤を適用し、封止材を適用
し、封止材を硬化させる各工程を含む。
【００１９】本発明に従うヒューズは、２つの終端パッ
ド、終端パッド間にまたがり、それに導電性ポリマーが
結合したヒューズリンク、ヒューズリンクを取り囲む封
止材および液体脱酸素剤を有し、液体脱酸素剤は、封止
材の内部にヒューズリンクを取り囲むチャンバを形成す
る。
ド、終端パッド間にまたがり、それに導電性ポリマーが
結合したヒューズリンク、ヒューズリンクを取り囲む封
止材および液体脱酸素剤を有し、液体脱酸素剤は、封止
材の内部にヒューズリンクを取り囲むチャンバを形成す
る。
【００２０】図１は、はんだタイプのヒューズリンクを
基板上の終端パッドに結合するための従来技術組み立て
法を示す。
基板上の終端パッドに結合するための従来技術組み立て
法を示す。
【００２１】図２は、本発明に従う組み立て法の好まし
い実施態様を示す。
い実施態様を示す。
【００２２】図３は、本発明の好ましい方法を使用して
組み立てられたヒューズおよび隣接回路の投影図を示
す。
組み立てられたヒューズおよび隣接回路の投影図を示
す。
【００２３】図４は、図３のヒューズの断面図を示す。
【００２４】図２〜図４は、本発明の好ましい実施態様
を示す。その中において、ヒューズおよび組み立て法が
示されている。本発明の組み立て法は、工程200におい
て、導電性エポキシ420をヒューズ終端パッド350および
370上にスクリーン印刷することを含む。終端パッド350
および370は、本明細書の好ましい実施態様において、
ガラスまたはセラミック基板305上の金属性パッドとし
て示されている。しかし、当業者であれば、種々の基板
材料および終端パッド組成物が本発明の教示に正に適し
ていることが理解されるであろう。さらに、導電性エポ
キシ420が示されているが、当業者であれば、ヒューズ
リンク360と終端350および370との間の連結を形成する
ために、その他の充填物入りまたは本質的に導電性のポ
リマーを同じく使用することができることが理解される
であろう。
を示す。その中において、ヒューズおよび組み立て法が
示されている。本発明の組み立て法は、工程200におい
て、導電性エポキシ420をヒューズ終端パッド350および
370上にスクリーン印刷することを含む。終端パッド350
および370は、本明細書の好ましい実施態様において、
ガラスまたはセラミック基板305上の金属性パッドとし
て示されている。しかし、当業者であれば、種々の基板
材料および終端パッド組成物が本発明の教示に正に適し
ていることが理解されるであろう。さらに、導電性エポ
キシ420が示されているが、当業者であれば、ヒューズ
リンク360と終端350および370との間の連結を形成する
ために、その他の充填物入りまたは本質的に導電性のポ
リマーを同じく使用することができることが理解される
であろう。
【００２５】導電性ポリマータイプの結合の使用は、本
出願において新規である。何故ならば、従来技術におい
ては、終端パッド350および370は、リンク360が溶融し
た時、はんだリンク360を吐かせることに依存していた
からである。しかし、ポリマー材料は、はんだによって
十分に湿潤しないことが知られている。さらに説明する
ように、本発明は、通常の芯材料には依存せず、それに
よって、リンク360と終端350および370との間をより単
純かつより低温で連結するという利点をもたらす。
出願において新規である。何故ならば、従来技術におい
ては、終端パッド350および370は、リンク360が溶融し
た時、はんだリンク360を吐かせることに依存していた
からである。しかし、ポリマー材料は、はんだによって
十分に湿潤しないことが知られている。さらに説明する
ように、本発明は、通常の芯材料には依存せず、それに
よって、リンク360と終端350および370との間をより単
純かつより低温で連結するという利点をもたらす。
【００２６】工程205において、ヒューズリンク360は、
終端パッド350および370の間に配置され、導電性エポキ
シ420内にプレスされる。図４に最もよく示されている
ように、導電性エポキシ420は、ついで、ヒューズリン
ク360の端部を取り囲み、それによって、信頼できる結
合と電気的な連結とを保証する。
終端パッド350および370の間に配置され、導電性エポキ
シ420内にプレスされる。図４に最もよく示されている
ように、導電性エポキシ420は、ついで、ヒューズリン
ク360の端部を取り囲み、それによって、信頼できる結
合と電気的な連結とを保証する。
【００２７】ヒューズリンク360が一度配置されると、
導電性エポキシ420は、工程210に示したように、硬化さ
れる。典型的な導電性エポキシドは、温度１２５〜１５
０℃で硬化し、これは、錫−鉛はんだの融点より十分に
低い。したがって、硬化プロセスは、ヒューズリンク36
0に悪影響を及ぼさない。
導電性エポキシ420は、工程210に示したように、硬化さ
れる。典型的な導電性エポキシドは、温度１２５〜１５
０℃で硬化し、これは、錫−鉛はんだの融点より十分に
低い。したがって、硬化プロセスは、ヒューズリンク36
0に悪影響を及ぼさない。
【００２８】硬化工程210に続き、工程215において、脱
酸素剤が適用される。好ましい実施態様においては、こ
の脱酸素剤は、液体のままのもの、例えば、Des Plaine
s, Illinoisに所在のKester Solderより入手可能なＳＰ
−２７３である。アジピン酸を、例えば、１５％のレベ
ル添加してもよい。選択される個々の脱酸素剤および続
く工程がヒューズの性能の出来栄えに決定的に重要であ
る。本発明者らは、典型的な硬化脱酸素剤がヒューズリ
ンクの周りに比較的硬質のストロー状の構造物を形成
し、過負荷状態の間、確実に開かないことを見いだし
た。直ちに硬化しない液体脱酸素剤を使用すると、封止
材380の内部にチャンバ様の構造物を形成する。リンク3
60が溶融すると、表面張力によって、リンク360が溶融
金属の数個のより丸いたまりに分かれる。脱酸素剤410
が流体のままである限り、リンク360は、たまりとなる
ことができる。しかし、この点が決定的に重要であり、
リンク360がたまるのを制限するかあるいは形状を変化
させる脱酸素剤を使用すると、ヒューズが適切に作動し
損なう結果となる。
酸素剤が適用される。好ましい実施態様においては、こ
の脱酸素剤は、液体のままのもの、例えば、Des Plaine
s, Illinoisに所在のKester Solderより入手可能なＳＰ
−２７３である。アジピン酸を、例えば、１５％のレベ
ル添加してもよい。選択される個々の脱酸素剤および続
く工程がヒューズの性能の出来栄えに決定的に重要であ
る。本発明者らは、典型的な硬化脱酸素剤がヒューズリ
ンクの周りに比較的硬質のストロー状の構造物を形成
し、過負荷状態の間、確実に開かないことを見いだし
た。直ちに硬化しない液体脱酸素剤を使用すると、封止
材380の内部にチャンバ様の構造物を形成する。リンク3
60が溶融すると、表面張力によって、リンク360が溶融
金属の数個のより丸いたまりに分かれる。脱酸素剤410
が流体のままである限り、リンク360は、たまりとなる
ことができる。しかし、この点が決定的に重要であり、
リンク360がたまるのを制限するかあるいは形状を変化
させる脱酸素剤を使用すると、ヒューズが適切に作動し
損なう結果となる。
【００２９】脱酸素剤410を一度適用すると、封止材380
が工程220において適用される。本発明者らは、レーザ
ースクライビング(laser scribing)の後に、別個のコン
ポーネント、例えば、抵抗器およびコンデンサを封止す
るために使用される封止材が、また、ヒューズリンク36
0用の有効な封止材であることを発見した。好ましい封
止材は、Midland, Michigan所在のDow Corningより入手
可能な無溶剤シリコン相似被覆部品番号3-1744である。
この特定の封止材は、透明であり、ヒューズの目視観察
が可能である。追加的に、高温加工の必要がなく、それ
によって、脱酸素剤410とリンク360との状態を保つ。
が工程220において適用される。本発明者らは、レーザ
ースクライビング(laser scribing)の後に、別個のコン
ポーネント、例えば、抵抗器およびコンデンサを封止す
るために使用される封止材が、また、ヒューズリンク36
0用の有効な封止材であることを発見した。好ましい封
止材は、Midland, Michigan所在のDow Corningより入手
可能な無溶剤シリコン相似被覆部品番号3-1744である。
この特定の封止材は、透明であり、ヒューズの目視観察
が可能である。追加的に、高温加工の必要がなく、それ
によって、脱酸素剤410とリンク360との状態を保つ。
【００３０】プロセスの最終工程、工程225は、封止材3
80の硬化である。既に記載したように、これは、好まし
くは、高温を使用することなく、硬化の間に最少量の副
生物を生ずる封止材で行われる。
80の硬化である。既に記載したように、これは、好まし
くは、高温を使用することなく、硬化の間に最少量の副
生物を生ずる封止材で行われる。
【００３１】製造方法が単純化された結果、封止材380
を適用する工程220は、時によっては、デユアルファン
クション工程であってもよい。追加のコンポーネント33
0および335がヒューズリンク360と基板を共有するこれ
らの例において、これらコンポーネント330および335
は、同時に封止することができる。これは、図３に最も
よく示されており、封止材320は、素子330を封止し、封
止材325は、素子335を封止する。図１の従来技術を参考
にして前述したように、追加のレーザひき目を封止し、
封止材を硬化させるには、２つの追加の工程165および1
70を必要とした。
を適用する工程220は、時によっては、デユアルファン
クション工程であってもよい。追加のコンポーネント33
0および335がヒューズリンク360と基板を共有するこれ
らの例において、これらコンポーネント330および335
は、同時に封止することができる。これは、図３に最も
よく示されており、封止材320は、素子330を封止し、封
止材325は、素子335を封止する。図１の従来技術を参考
にして前述したように、追加のレーザひき目を封止し、
封止材を硬化させるには、２つの追加の工程165および1
70を必要とした。
【００３２】図示したように、種々の電気素子を連結す
るために、電気導体310、315、340および345を使用する
ことができる。前記詳述は、本発明の好ましい実施態様
であると幾分感じるであろうが、特許請求の範囲に記載
した事項を限定することを意図したものでは全くない。
さらに、当業者に自明な特性および設計の変更は、本発
明の範囲に入ると考えられる。本発明の範囲は、特許請
求の範囲の請求項に記載した通りである。
るために、電気導体310、315、340および345を使用する
ことができる。前記詳述は、本発明の好ましい実施態様
であると幾分感じるであろうが、特許請求の範囲に記載
した事項を限定することを意図したものでは全くない。
さらに、当業者に自明な特性および設計の変更は、本発
明の範囲に入ると考えられる。本発明の範囲は、特許請
求の範囲の請求項に記載した通りである。
【図１】はんだタイプのヒューズリンクを基板上の終端
パッドに結合するための従来技術組み立て法を示す。
パッドに結合するための従来技術組み立て法を示す。
【図２】本発明に従う組み立て法の好ましい実施態様を
示す。
示す。
【図３】本発明の好ましい方法を使用して組み立てられ
たヒューズおよび隣接回路の投影図を示す。
たヒューズおよび隣接回路の投影図を示す。
【図４】図３のヒューズの断面図を示す。
３０５ ガラスまたはセラミック基板 ３１０，３１５，３４０，３４５ 電気導体 ３２０，３２５，３８０ 封止材 ３３０，３３５ 追加のコンポーネント ３５０，３７０ 終端パッド ３６０ ヒューズリンク ４１０ 脱酸素剤 ４２０ 導電性エポキシ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ジェイ・レハ アメリカ合衆国インディアナ州46740，ジ ェニーバ，イースト・ショアー・ドライブ 295 (72)発明者 ウィリアム・エイ・ホリンガー，ジュニア ー アメリカ合衆国インディアナ州46772，モ ンロー，サウス 100 イースト 454
Claims (10)
- 【請求項１】 電熱ヒューズ素子を製造する方法であっ
て、 導電性ポリマーを電気的な終端に適用し；前記終端間に
金属ヒューズリンクを配置してそれらと電気的に接触さ
せ；前記導電性ポリマーを硬化させ；脱酸素剤を適用
し；封止材を適用し；前記封止材を硬化させる；各工程
を含む方法。 - 【請求項２】 前記適用がスクリーン印刷を含む、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記脱酸素剤が液体脱酸素剤である、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記封止材を硬化させる前記工程が室温
で起こる、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 ２つの終端；前記２つの終端間にまたが
る溶融可能なヒューズリンク；前記２つの終端を前記溶
融可能なヒューズリンクに連結する導電性ポリマー；前
記ヒューズリンクが酸化されるのを防ぎ、それらとチャ
ンバを形成する流体脱酸素剤；前記ヒューズリンクと前
記流体脱酸素剤とを封止する封止材；を含む電熱ヒュー
ズ回路。 - 【請求項６】 さらに、周辺電気素子を含み、前記周辺
電気素子もまた前記封止材によって封止されている、請
求項５に記載の電熱ヒューズ。 - 【請求項７】 前記溶融可能なヒューズリンクがはんだ
合金を含む、請求項５に記載の電熱ヒューズ回路。 - 【請求項８】 前記はんだ合金が錫−鉛共融混合物であ
る、請求項７に記載の電熱ヒューズ回路。 - 【請求項９】 前記導電性ポリマーが銀添加されたエポ
キシを含む、請求項５に記載の電熱ヒューズ回路。 - 【請求項１０】 前記流体脱酸素剤が液体である、請求
項５に記載の電熱ヒューズ回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US592907 | 1996-01-29 | ||
| US08/592,907 US5777540A (en) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | Encapsulated fuse having a conductive polymer and non-cured deoxidant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09231897A true JPH09231897A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=24372536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9015531A Pending JPH09231897A (ja) | 1996-01-29 | 1997-01-29 | 熱電ヒューズを製造する方法およびそれより得られるヒューズ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5777540A (ja) |
| EP (1) | EP0786790A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09231897A (ja) |
| CA (1) | CA2194654A1 (ja) |
| TW (1) | TW342513B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160028547A (ko) | 2014-09-03 | 2016-03-14 | 주식회사 효성 | 항균 소취성 폴리우레탄우레아 탄성사, 및 이의 제조방법 |
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| JP3812865B2 (ja) * | 1998-09-21 | 2006-08-23 | 矢崎総業株式会社 | 電気回路の安全装置 |
| US6249038B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-06-19 | International Business Machines Corporation | Method and structure for a semiconductor fuse |
| DE19936112A1 (de) * | 1999-07-31 | 2001-02-01 | Mannesmann Vdo Ag | Halbleiterschalter |
| US6458630B1 (en) | 1999-10-14 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Antifuse for use with low k dielectric foam insulators |
| WO2001069988A1 (fr) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Rohm Co., Ltd. | Carte a circuits imprimes comprenant un fusible |
| US6375857B1 (en) | 2000-04-03 | 2002-04-23 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Method to form fuse using polymeric films |
| CN1254836C (zh) * | 2001-05-21 | 2006-05-03 | 松下电器产业株式会社 | 温度熔断器 |
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| EP2239793A1 (de) | 2009-04-11 | 2010-10-13 | Bayer MaterialScience AG | Elektrisch schaltbarer Polymerfilmaufbau und dessen Verwendung |
| JP5192524B2 (ja) | 2009-09-04 | 2013-05-08 | 乾坤科技股▲ふん▼有限公司 | 保護装置 |
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| KR20150031285A (ko) | 2012-06-18 | 2015-03-23 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 연신 공정을 위한 연신 프레임 |
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- 1997-01-28 EP EP97300499A patent/EP0786790A3/en not_active Withdrawn
- 1997-01-29 JP JP9015531A patent/JPH09231897A/ja active Pending
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