JPH10308157A - ヒューズ - Google Patents

ヒューズ

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JPH10308157A
JPH10308157A JP11835197A JP11835197A JPH10308157A JP H10308157 A JPH10308157 A JP H10308157A JP 11835197 A JP11835197 A JP 11835197A JP 11835197 A JP11835197 A JP 11835197A JP H10308157 A JPH10308157 A JP H10308157A
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JP
Japan
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fuse
pair
thin film
elements
arc
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Application number
JP11835197A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Saito
一弘 斉藤
Kinya Kato
謹矢 加藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Daito Tsushinki KK
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Daito Tsushinki KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定格電流が大きい薄膜タイプのヒューズを提
供する。 【解決手段】 長方形平板上に形成した絶縁基板3の一
平面上に、可溶体を各種薄膜形成方法により絶縁基板3
の長手方向に長手帯状に薄膜形成してエレメント4を形
成する。絶縁基板3の端面から裏面側に亘って離間する
一対の電極部5,5をエレメント4の端部に電気的に接
続した状態に形成し、ヒューズ部2を形成する。一対の
ヒューズ部2,2を、エレメント4,4を対向させて接
合する。電極部5,5を覆って一対の電極6,6を形成
し、ヒューズ1を形成する。電気的特性が安定な状態で
膜厚を厚く形成しにくいエレメント4を容易に厚く形成
でき、エレメント4の低抵抗化により定格電流の大きい
ヒューズ1を形成できる。絶縁基板3,3にてエレメン
ト4を覆う状態であるため、エレメント4を容易に外部
から保護でき、遮断時の周囲への悪影響を容易に防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路の過電流破壊
を防止するヒューズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヒューズとしては、近年の電子部
品の小型化の要請により、例えば図5に示す薄膜タイプ
の構成が知られている。
【0003】この図5に示すヒューズ20は、例えば石
英、硼珪酸などのガラス、アルミナ、窒化アルミなどの
セラミックス、エポキシやポリイミドなどの合成樹脂、
あるいは、合成樹脂とガラス布との複合材料などにて形
成された絶縁基板21の一平面上に、帯状に薄膜状に可溶
体のエレメント22を真空蒸着、イオンプレーティング、
スパッタリング、化学気相成長法などの薄膜形成技術や
レジネートペーストの塗布・焼成などにより形成してい
る。さらに、エレメント22の両端部から絶縁基板21の端
面から裏面側に亘って、離間する一対の電極23,23を導
電ペーストの塗布後に硬化または焼成したり、めっきな
どにより形成している。そして、電極23,23の端部近
傍、およびエレメント22を覆うように、スラリ状セラミ
ックスやガラスペーストの塗布・焼成や、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、シリコーン、フッ素系樹脂などの
合成樹脂の塗布・硬化などによりオーバーコート24を設
け、エレメント22の保護およびエレメント22の遮断時に
発生するアークなどが周囲に悪影響を及ぼさないように
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
5に示す従来の薄膜タイプのヒューズ20において、安定
した電気的特性となるエレメント22の膜厚は、数μm程
度であり、仮に膜厚を厚くすると電気的特性が不安定と
なるとともに、長時間を掛けて膜厚を厚くしなければな
らず製造性が低下してしまう。このため、定格電流の大
きな薄膜タイプのヒューズ20が得られない問題がある。
【0005】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、定格電流が大きい薄膜タイプのヒューズを提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のヒューズ
は、平面が対向する一対の絶縁基板と、これら絶縁基板
の対向する平面にそれぞれ対向して薄膜形成された一対
のエレメントと、前記絶縁基板に設けられ前記エレメン
トの端部にそれぞれ電気的に接続する一対の電極とを具
備したもので、エレメントをそれぞれ薄膜形成した一対
の絶縁基板を、エレメントを対向させて接合し、絶縁基
板にエレメントの端部にそれぞれ電気的に接続する電極
を一対設けるため、エレメントの膜厚が容易に厚く形成
され、定格電流が増大するとともに、対称形状であるた
め、同一形状の接合により容易に形成され、絶縁基板が
エレメントを覆う状態となるので、エレメントを被覆す
る構成が不要で、製造性が向上し、エレメントの遮断時
の周囲への悪影響を防止する。
【0007】請求項2記載のヒューズは、請求項1記載
のヒューズにおいて、一対のエレメントは、少なくとも
一部が空隙を介して対向するもので、エレメントをそれ
ぞれ薄膜形成した同一形状の一対の絶縁基板を、エレメ
ントを空隙を介して対向するように接合することによ
り、エレメントの放熱を疎外する空隙が容易に形成さ
れ、速断型のヒューズが容易に得られる。
【0008】請求項3記載のヒューズは、請求項1記載
のヒューズにおいて、一対のエレメントは、少なくとも
一部を覆って設けられた消弧作用を有する材料を介して
対向するもので、一対のエレメントの一部をそれぞれ覆
って設けられた保護膜を介して対向させるため、エレメ
ントの遮断時のアークの発生を防止し、確実にヒューズ
端子間がオープンとなり定格電圧の大きい構成が容易に
得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明のヒューズの実施の
一形態を図1を参照して説明する。
【0010】1はヒューズで、このヒューズ1は、一対
のヒューズ部2,2が接合されて構成されている。そし
て、ヒューズ部2は、長方形平板状の絶縁基板3を有し
ている。この絶縁基板3は、例えば石英、硼珪酸などの
ガラス、アルミナ、窒化アルミなどのセラミックス、エ
ポキシやポリイミドなどの合成樹脂、あるいは、合成樹
脂とガラス布との複合材料などにて形成されている。
【0011】そして、この絶縁基板3の一平面上には、
長手方向に長手状のエレメント4が帯状に薄膜形成され
ている。このエレメント4は、アルミニウムや銅、各種
合金などの可溶体にて、真空蒸着、イオンプレーティン
グ、スパッタリング、化学気相成長法(Chemical Vapor
Deposition:CVD)などの薄膜形成技術やレジネート
ペーストの塗布・焼成などにより薄膜形成されている。
【0012】また、絶縁基板3の長手方向の端面からエ
レメント4の設けられていない側の裏面側に亘って、離
間する一対の電極部5,5がエレメント4の端部に電気
的に接続した状態で形成されている。
【0013】そして、ヒューズ1は、エレメント4,4
が対向させて絶縁基板3,3にて挟持されるようにヒュ
ーズ部2,2が接合されている。
【0014】さらに、接合するヒューズ部2,2の端面
および裏面側に位置する電極部5,5を覆うように一対
の電極6,6が設けられてヒューズ1が構成されてい
る。
【0015】次に、上記実施の一形態の製造動作を説明
する。
【0016】まず、あらかじめ長方形平板上に形成した
絶縁基板3の一平面上に、可溶体を各種薄膜形成方法に
より絶縁基板3の長手方向に長手帯状に薄膜形成してエ
レメント4を形成する。
【0017】そして、絶縁基板3の長手方向の端面から
エレメント4の設けられていない側の裏面側に亘って、
例えば導電ペーストなどを塗布・硬化して、離間する一
対の電極部5,5をエレメント4の端部に電気的に接続
した状態に形成し、ヒューズ部2を形成する。
【0018】次に、形成した一対のヒューズ部2,2
を、エレメント4,4を対向させて絶縁基板3,3にて
挟持するように導電ペーストや半田などにて接合する。
【0019】さらに、接合するヒューズ部2,2の端面
および裏面側に位置する電極部5,5を覆うように、例
えば導電ペーストなどを塗布・硬化して、一対の電極
6,6を形成し、ヒューズ1を形成する。
【0020】次に、上記実施の一形態の作用を説明す
る。
【0021】まず、製造したヒューズ1の電極6,6
を、図示しない過電流より保護すべき回路間のランドに
半田付けして、回路基板に搭載する。回路基板に過電流
が流れた場合、エレメント4が溶断する。
【0022】ここで、ヒューズ1のエレメント4の溶断
は、電流通電時のエレメント4のジュール発熱が外部へ
の放熱を上回り、エレメント4の温度が融点以上になっ
た際に生じる。このため、ヒューズ1の各部位の構造や
材質が同一であれば、外部への放熱は同一であることか
ら、通電時のエレメント4の発熱量により、ヒューズ1
の定格電流が決定される。すなわち、エレメント4を低
抵抗化することにより、定格電流の大きいヒューズ1が
得られる。
【0023】そこで、エレメント4を簡単な構成で容易
に低抵抗化する方法として膜厚を厚くすることが考えら
れるが、エレメント4を薄膜形成技術により薄膜形成す
る構成において、安定した電気的特性が得られるエレメ
ント4の膜厚は約数μmまでで、これより厚く形成する
と安定した電気的特性が得られなくなる。また、仮にこ
の数μmより膜厚が厚く安定した電気的特性を有したエ
レメント4を形成できたとしても、この数μmより厚く
形成するためには薄膜形成技術では多大な時間を要して
しまう。
【0024】また、エレメント4の低抵抗化を図る方法
として、電極6,6間の距離を短くすることも考えられ
るが、特に小型化の要望が強い例えば3.2×1.6mm
程度の大きさの薄膜タイプのヒューズ1では、エレメン
ト4の遮断時に生じるアークにより、短絡する確率が高
くなり、遮断性が低下する。
【0025】ところで、上記実施の一形態のヒューズ1
は、薄膜形成技術によりエレメント4をそれぞれ薄膜形
成した一対のヒューズ部2,2をエレメント4,4を対
向させて接合して形成するため、エレメント4の膜厚が
実質的に2倍の厚さとなる。このため、エレメント4の
低抵抗化が得られ、定格電流を増大できる。
【0026】また、単に同一形状のヒューズ部2,2を
接合するのみで、エレメント4の膜厚を厚くできるた
め、製造性を向上できる。
【0027】さらに、エレメント4は一対の絶縁基板
3,3にて挟持されて覆われた状態となっているため、
従来のようにエポキシ樹脂などにてエレメント4を被覆
する構成が不要で、エレメント4が外部から保護された
状態が容易に得られ、製造性を向上できるとともに、エ
レメント4の遮断時の周囲への悪影響を容易に防止でき
る。
【0028】なお、上記実施の一形態において、エレメ
ント4、電極部5および電極6の形成方法は、上記方法
に限定されるものではなく、いずれの方法でもできる。
例えば、電極部5を設けていない一対のヒューズ部2,
2を接合した後に一対の電極6,6を設けるなどしても
よい。
【0029】次に、本発明のヒューズの他の実施の形態
を図2を参照して説明する。
【0030】この図2に示す実施の形態は、図1に示す
実施の形態の一対のヒューズ部2を、エレメント4,4
を所定の間隔で対向するように向かい合わせ、エレメン
ト4,4の長手方向の両端部に電極6,6が介在するよ
うに導電ペースなどを塗布・硬化して接合するとともに
電極6,6を形成し、一対のエレメント4,4間に空隙
8を介在させてヒューズ9を形成したものである。
【0031】この図2に示す実施の形態によれば、一対
のエレメント4,4が空隙8を介して対向するため、通
電時のエレメント4,4の放熱が空隙により疎外される
ので、エレメント4の速断型のヒューズが容易に得られ
るとともに、速断性を得るための空隙8を容易に形成で
きる。
【0032】なお、上記図2に示す実施の形態におい
て、電極6を介在させて間隙8を設けて説明したが、例
えば図3に示すように、図1に示すヒューズ部2の電極
部5をエレメント4の長手方向の端部にまで設け、この
ヒューズ部2をエレメント4を対向させて接合すること
により、電極部5,5の厚さ寸法分で間隙8を形成する
など、空隙8の介在方法は、いずれの方法でもできる。
【0033】次に、本発明のヒューズのさらに他の実施
の形態を図4を参照して説明する。
【0034】この図4に示す実施の形態は、図2に示す
実施の形態の空隙8に消弧作用を有する消弧材料を充填
したものである。すなわち、例えば図1に示す実施の形
態のヒューズ部2のエレメント4の略中央部に、例えば
スパッタリングにより消弧作用を有する消弧材料として
の珪素化合物である酸化珪素を主成分として薄膜状に形
成された保護膜10を設け、このヒューズ部2を保護膜1
0,10を接合しつつ、対向するエレメント4,4の端部
間に導電ペーストなどを充填するように電極6,6を形
成して、ヒューズ11を形成する。
【0035】そして、この図4に示す構成によれば、一
対のエレメント4,4の一部をそれぞれ覆って設けた保
護膜10,10を介して対向したため、保護膜10,10の酸化
珪素の消弧作用により、エレメント4,4の遮断時のア
ークの発生を防止でき、確実にヒューズ端子間をオープ
ンにし定格電圧の大きい構成が容易に得られる。
【0036】さらに、保護膜10をスパッタリングにより
形成された薄膜としたため、保護膜10をさらに薄膜化が
容易にでき、製造性も向上できる。
【0037】なお、この図4に示す実施の形態におい
て、ヒューズ部2にそれぞれ消弧作用を有する保護膜10
を薄膜状に形成し接合して説明したが、例えば図2に示
す実施の形態の空隙8に、消弧作用を有する消弧材料を
介在させる、すなわち消弧作用を有する粒状のガラス粒
子を充填するなど、いずれの方法により消弧作用を有す
る消弧材料を介在させても同様の効果が得られる。
【0038】また、薄膜状に形成した一対の保護膜10,
10間に例えばシリコーンを主成分とするペーストなどを
塗布・硬化させて、保護膜10,10を積層構造にするなど
してもよい。この構成によれば、エレメント4,4を被
覆する保護膜10の消弧作用が、保護膜10,10間に介在し
た消弧作用を有する消弧材料にて消弧作用が補強され、
確実にアークの発生を防止できる。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載のヒューズによれば、エレ
メントをそれぞれ薄膜形成した一対の絶縁基板をエレメ
ントを対向させて接合し、絶縁基板にエレメントの端部
にそれぞれ電気的に接続する電極を一対設けるため、エ
レメントの膜厚が容易に厚く形成でき、定格電流を増大
できるとともに、対称形状であるため、同一形状の接合
により容易に形成でき、また絶縁基板がエレメントを覆
う状態となるので、エレメントを被覆する構成が不要
で、製造性を向上でき、エレメントの遮断時の周囲への
悪影響を防止できる。
【0040】請求項2記載のヒューズによれば、請求項
1記載のヒューズの効果に加え、エレメントをそれぞれ
薄膜形成した同一形状の一対の絶縁基板を、エレメント
を空隙を介して対向するように接合するため、エレメン
トの放熱を疎外する空隙を容易に形成でき、速断性を向
上できる。
【0041】請求項3記載のヒューズによれば、請求項
1記載のヒューズの効果に加え、一対のエレメントの一
部をそれぞれ覆って設けられた保護膜を介して対向させ
るため、エレメントの遮断時のアークの発生を防止で
き、確実にヒューズ端子間をオープンにでき、定格電圧
の大きい構成が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒューズの実施の一形態を示す断面図
である。
【図2】本発明のヒューズの他の実施の形態を示す断面
図である。
【図3】本発明のヒューズのさらに他の実施の形態を示
す断面図である。
【図4】本発明のヒューズのさらに他の実施の形態を示
す断面図である。
【図5】従来例のヒューズを示す断面図である。
【符号の説明】
1,9,11 ヒューズ 3 絶縁基板 4 エレメント 6 電極 8 空隙 10 消弧材料にて形成された保護膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面が対向する一対の絶縁基板と、 これら絶縁基板の対向する平面にそれぞれ対向して薄膜
    形成された一対のエレメントと、 前記絶縁基板に設けられ前記エレメントの端部にそれぞ
    れ電気的に接続する一対の電極とを具備したことを特徴
    とするヒューズ。
  2. 【請求項2】 一対のエレメントは、少なくとも一部が
    空隙を介して対向することを特徴とした請求項1記載の
    ヒューズ。
  3. 【請求項3】 一対のエレメントは、少なくとも一部を
    覆って設けられた消弧作用を有する消弧材料を介して対
    向することを特徴とした請求項1記載のヒューズ。
JP11835197A 1997-05-08 1997-05-08 ヒューズ Pending JPH10308157A (ja)

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