JPH117876A - 基板型温度ヒュ−ズ - Google Patents
基板型温度ヒュ−ズInfo
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- JPH117876A JPH117876A JP17310397A JP17310397A JPH117876A JP H117876 A JPH117876 A JP H117876A JP 17310397 A JP17310397 A JP 17310397A JP 17310397 A JP17310397 A JP 17310397A JP H117876 A JPH117876 A JP H117876A
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Abstract
型温度ヒュ−ズを提供する。 【解決手段】良熱伝導性の絶縁基板11上に一対の膜電
極12,12を設け、これらの膜電極間に複数本の低融
点可溶合金片13,…を並列接続し、それらの低融点可
溶合金片にフラックス14を塗布し、このフラックス塗
布低融点可溶合金片を覆って絶縁体16を被覆した。
Description
板型温度ヒュ−ズに関するものである。
ズエレメントに低融点可溶合金片を用いており、電気機
器に取付けて使用され、電気機器が過電流のために発熱
すると、その発生熱で温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメン
トが溶融され、この溶融金属が界面エネルギ−に基づく
球状化で分断され、機器の電源からの遮断で機器の異常
発熱、ひいては火災の発生を未然に防止している。合金
型温度ヒュ−ズとして、図3に示すように、良熱伝導性
の絶縁基板11’、例えばセラミックス板上に一対の膜
電極12’,12’を設け、各膜電極12’にリ−ド線
13’を接続し、これらの膜電極間に低融点可溶合金片
14’を接続し、それらの低融点可溶合金片14’にフ
ラックス15’を塗布し、このフラックス塗布低融点可
溶合金片を覆って絶縁体16’を被覆した、所謂、基板
型温度ヒュ−ズが公知である。この基板型温度ヒュ−ズ
は合金型温度ヒュ−ズの薄型化に有利である。また、膜
電極が数μmの厚みであり熱伝導抵抗が高く、リ−ド線
を機器にはんだ付けする際、リ−ド線を経ての低融点可
溶合金片へのはんだ付け熱の伝導を膜電極でよく阻止で
きるので、はんだ付け時での温度ヒュ−ズの損傷を容易
に防止できる有利性もある。
通電電流の比較的小さな電気機器や回路の保護に使用さ
れ、通電電流の大きな電気機器や回路の保護には、電流
ヒュ−ズが使用されている。しかしながら、その中間の
電流領域に対しては、必ずしも、電流ヒュ−ズで適切に
対処し得ないのが現況である。
容量上、上記の中間電流領域に適応させるためには、ヒ
ュ−ズエレメントの外径をほぼ1.0mmφ以上とする
必要があるが、本発明者の検討結果によれば、かかる基
板型温度ヒュ−ズでは、作動速度が遅く、温度ヒュ−ズ
として満足に作動させ難い。例えば、図3において、セ
ラミックス絶縁基板の厚みを0.6mm、膜電極間の距
離L’を0.8mmとし、ヒュ−ズエレメントに融点1
26℃、断面積0.4mm2の低融点可溶合金片を用い
た基板型温度ヒュ−ズを温度130℃のオイル中に浸漬
すると、約20秒でヒュ−ズエレメントが溶断されるの
に対し、ヒュ−ズエレメントの断面積を約3倍の1.2
mm2にすると、ヒュ−ズエレメントの溶断に約40秒
もの時間がかかり、作動速度が余りにも遅く、満足な保
護機能が期待できない。
くすると、作動に時間がかかる理由としては、基板型
温度ヒュ−ズの熱の主な伝達経路が絶縁基板の裏面から
基板を貫いて低融点可溶合金片の内部に至る経路であ
り、低融点可溶合金片の径が大きくなると、低融点可溶
合金片の熱容量の増大のために低融点可溶合金片の融点
への加熱に要する時間が長くなること、膜電極と絶縁
被覆層との間が密接されており、溶融された低融点可溶
合金の膜電極への濡れによる移動が本来的に生じ難く、
低融点可溶合金片の径が大きくなって溶融合金量が多く
なっても、前記膜電極との濡れによる移動量が変わら
ず、それだけ多量の溶融合金が膜電極の間に残るように
なること等を挙げることができる。
も作動速度の速い基板型温度ヒュ−ズを提供することに
ある。
ヒュ−ズは、良熱伝導性の絶縁基板上に一対の膜電極を
設け、これらの膜電極間に複数本の低融点可溶合金片を
並列接続し、それらの低融点可溶合金片にフラックスを
塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片を覆って
絶縁体を被覆したことを特徴とする構成であり、一方の
膜電極における低融点可溶合金片の接続箇所の間隔より
も、他方の膜電極における低融点可溶合金片の接続箇所
の間隔を狭くすることが好ましく、例えば、一方の膜電
極を円弧状とし、他方の膜電極を前記円弧状内に位置す
るランドとし、複数本の低融点可溶合金片を両膜電極間
に放射状に接続することができる。上記の各低融点可溶
合金片の断面積は0.8mm2以下とすることが望まし
い。
実施の形態について説明する。図1は請求項1に係る基
板型温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。図1におい
て、11は良熱伝導性の耐熱性絶縁基板であり、例え
ば、厚み0.1mm〜1.0mmのアルミナセラミック
ス板を使用できる。12,12は絶縁基板に設けた一対
の膜電極であり、厚みは通常5μm〜100μmとさ
れ、銀ペ−スト等の導電ぺ−ストの印刷・焼付けにより
形成できる。13は各膜電極12に接続したリ−ド線で
ある。14,…は膜電極間に接続した複数本の低融点可
溶合金片であり、各低融点可溶合金片14には断面積
0.8mm2以下、好ましくは0.4mm2以下の丸線や
箔を使用してある。15は低融点可溶合金片14,…上
に塗布したフラックス、16は低融点可溶合金片及び電
極を覆って被覆した絶縁体であり、例えば、エポキシ樹
脂のディツピング塗装により形成できる。
低融点可溶合金片の接続箇所の間隔を両膜電極において
等しくしているが、一方の膜電極における低融点可溶合
金片の接続箇所の間隔に較べ、他方の膜電極における低
融点可溶合金片の接続箇所の間隔を狭くすることもでき
る。
ヒュ−ズの一例を示す図面、図2の(ロ)は図2の
(イ)におけるロ−ロ断面図である。図2において、1
1は絶縁基板である。121は一方の円弧状膜電極、1
22は円弧状内のランドからなる他方の膜電極であり、
リ−ド線接続用耳部123を備えている。13,13は
各膜電極121,122に接続したリ−ド線である。1
4,…は両膜電極間に放射状に接続した複数本の低融点
可溶合金片であり、断面積が0.8mm2以下、好まし
くは0.4mm2以下の丸線や箔を使用してある。17
は内郭が円弧状膜電極121の外周よりも大きく、外郭
が絶縁基板11の外郭よりもやや小なる絶縁スペ−サ、
例えば、セラミックス板であり、リ−ド線用溝171を
有し、円弧状膜電極121を囲んで絶縁基板11上に載
置してある。15は低融点可溶合金片14に塗布したフ
ラックス、16は絶縁スペ−サ17内に被覆した絶縁体
であり、絶縁スペ−サ17の内郭が円弧状膜電極121
の外郭よりも充分に大きくされているので、円弧状膜電
極121を含んだ充電部位が絶縁体15に深く埋入され
ている。
護機器の過電流に基づく発熱を受熱し易い部位に取付け
られ、機器の入力端に直列に接続されて使用される。而
して、電気機器が過電流のために発熱すると、その発生
熱で温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメントが溶融され、こ
の溶融金属が界面エネルギ−に基づく球状化で分断さ
れ、機器が電源からの遮断される。この場合、低融点可
溶合金片への熱の主な伝達経路が絶縁基板外面から絶縁
基板を垂直に通過し、低融点可溶合金片の中心に向かう
経路であり、低融点可溶合金片の径が大となるほど、低
融点可溶合金片の容積が大となって、低融点可溶合金片
の溶融に時間がかかる。また、溶融された低融点可溶合
金片が膜電極への濡れのために膜電極に向け界面張力で
引っ張られて移動するが、この移動量は膜電極の濡れ性
に負うところが大きく、膜電極が同じであればその移動
流量が変わらず、しかも、膜電極と絶縁被覆層との間が
密接されており溶融された低融点可溶合金の膜電極への
濡れによる移動が本来的に生じ難いため、低融点可溶合
金片の径が大となり低融点可溶合金片の容積が大きくな
ると、電極間に残る溶融合金量がそれだけ多くなって、
分断が生じ難くなる。
径と基板型温度ヒュ−ズの作動時間との関係を、基板型
温度ヒュ−ズを低融点可溶合金片の融点と同温度+4℃
のオイル中に浸漬することによって求めたところ、低融
点可溶合金片の断面積が0.8mm2以下であれば、作
動時間を20秒以内に抑え得ることを見出した。本発明
に係る基板型温度ヒュ−ズにおいては、この知見を根拠
に低融点可溶合金片の断面積を0.8mm2以下として
いる。
は、複数本の低融点可溶合金片が並列接続されており、
各低融点可溶合金片の作動時間を厳密に同一にすること
は困難であり、ある程度のバラツキが避けられず、しか
も、均一に加熱されるとは限らないので、並列接続され
た低融点可溶合金片の何れか一個が時間的に優先して分
断され、以後、次々と分断されて行く。この場合、一の
低融点可溶合金片の分断により残りの低融点可溶合金片
に流れる電流が増大されるから、残りの低融点可溶合金
片はジュ−ル発熱によっても加熱され、それだけ分断時
間が速められ、かかる面からも基板型温度ヒュ−ズ全体
の作動を迅速化できる。更に、低融点可溶合金片の図の
ランドからなる膜電極のように面積が小となっても、低
融点可溶合金片接続箇所の間隔が狭くなるために、その
膜電極に濡れにより引き込まれる溶融合金が相互に凝集
され、その凝集力も分断に寄与するから、作動の迅速化
をよく保持できる。
て、低融点可溶合金片の並列個数は必要とされる電流容
量によって定められ、通常は3〜10個とされる。
のアルミナセラミックス板を用い、膜電極を銀ペ−スト
の印刷・焼付けにより形成し、膜電極の巾を0.8m
m、長さを3.0mm、膜電極間の間隔を1.2mmと
し、低融点可溶合金片には断面積0.3mm2、融点1
26℃のものを4本使用し、フラックスにはロジンを用
い、絶縁被覆体にはエポキシ樹脂を使用した。なお、リ
−ド線には線径φ0.55mmの銅線を使用した。 〔比較例〕低融点可溶合金片の本数を一本とし、その断
面積をほぼ0.3×4mm2とした以外、実施例1に同
じとした。
き(各試料数は10個)、直流5アンペアを通電した状
態で温度140℃のシリコンオイルに浸漬し、浸漬後通
電遮断までの時間を測定したところ、実施例では8秒以
内であったが、比較例では10秒〜20秒であり、本発
明によれば、作動時間を充分に短くできることが確認で
きた。
み0.6mmのアルミナセラミックス板を用い、膜電極
を銀ペ−ストの印刷・焼付けにより形成し、円弧状膜電
極の外径をφ5.0mm、内径をφ3.8mm、ランド
膜電極の外径をφ1.2mmとし、低融点可溶合金片に
は断面積0.3mm2、融点126℃のものを4本使用
し、絶縁スペ−サに厚み0.8mmのセラミックス板を
用い、フラックスにロジンを用い、絶縁被覆体にはエポ
キシ樹脂を使用した。なお、リ−ド線には線径φ0.5
5mmの銅線を使用した。上記と同様の作動試験を行
い、浸漬後通電遮断までの時間を測定したところ、7秒
以内であり、実施例と同等の作動時間であった。
ては、複数個の低融点可溶合金片の並列接続のために電
流容量を大きくでき、その並列接続する低融点可溶合金
片の断面積を0.8mm2以下に抑えることにより、溶断
を迅速に行わせ得る。従って、電流容量が大で、迅速作
動の基板型温度ヒュ−ズを提供できる。
である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】良熱伝導性の絶縁基板上に一対の膜電極を
設け、これらの膜電極間に複数本の低融点可溶合金片を
並列接続し、それらの低融点可溶合金片にフラックスを
塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片を覆って
絶縁体を被覆したことを特徴とする基板型温度ヒュ−
ズ。 - 【請求項2】一方の膜電極における低融点可溶合金片の
接続箇所の間隔よりも、他方の膜電極における低融点可
溶合金片の接続箇所の間隔を狭くした請求項1記載の基
板型温度ヒュ−ズ。 - 【請求項3】一方の膜電極を円弧状とし、他方の膜電極
を前記円弧状内に位置するランドとし、複数本の低融点
可溶合金片を両膜電極間に放射状に接続した請求項2記
載の基板型温度ヒュ−ズ。 - 【請求項4】各低融点可溶合金片の断面積が0.8mm
2以下である請求項1乃至3何れか記載の基板型温度ヒ
ュ−ズ。
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---|---|---|---|
JP17310397A JP3889855B2 (ja) | 1997-06-14 | 1997-06-14 | 基板型温度ヒュ−ズ |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102371227A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-03-14 | 湖南天益高技术材料制造有限公司 | 一种棒线材防锈在线乳化液穿涂装备 |
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-
1997
- 1997-06-14 JP JP17310397A patent/JP3889855B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN100440415C (zh) * | 2002-12-27 | 2008-12-03 | 索尼化学&信息部件株式会社 | 保护元件 |
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DE102014115588B4 (de) | 2014-10-27 | 2022-04-28 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Sicherungseinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Sicherungseinrichtung |
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