JPS63929A - ヒユ−ズ用導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業」−の利用分野］ この発明は、定格以上の過電流が流れたときに瞬時に断
線するように作用するヒューズ用導体に関するものであ
る。

［従来の技術］ 日本金属学会編集の［金属便覧〈昭和５７年１２月２０
日改定第４版１］．１００７）Ｊに記載されているよう
に、従来、ヒューズとしては、通常、鉛、亜鉛または鉛
一錫合金が用いられている。これらの金属または合金か
らなるヒューズは、過電流のジュール熱によって溶断し
て電気回路を開く。

また、外気温に左右されずに溶断電流を精密に決める場
合には、タングステン線を使用することもある。さらに
、加熱雰囲気の過熱によって溶断するタイプのヒューズ
としては、低温で溶断するウッドメタルが利用されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述したようなヒューズ機能をイイする
導体を細線や極細線にまで伸腺加工するのは困難である
。そのため、上述のヒューズ用導体は、板状や太線で使
用ざれており、部分的にノッチを入れるなどして断面積
を減じていた。

アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金から
なる１８線や極ｉｔｇ４をヒューズ用導体として用いる
こともあるが、その場合にはヒューズ用尋体は過電流に
対して溶融しにくい。

そこで、この発明は、溶断特性に優れ、かつ仲線加工性
に浸れたヒューズ用導体を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、Ｃｕ．−Ｐｂ合金を一方向凝固させて、Ｃ
ｕマトリクス中に第２相であるＰｂを謀雑状または粒状
に配列した複合組織の鋳塊を加工してなるヒューズ用導
体である。

［発明の作用効果］ Ｐｂは、Ｃｕに対して同相状態では０，５ｖｔ％未満し
か固溶度を持たず、しかも両者の密度差が大きいので、
Ｃｕ−Ｐｂ合金を溶融状態から凝固させたとき、互いに
固溶し合わず同相状態では各々独立した金属として存在
する。Ｐｂはその融点が３２７．６℃である（たとえば
、日本金属学会編金属データブック改定第２版昭和５９
年゛１月３０日１）．１０に記載されている）。そこで
、この発明のヒューズ用導体が過電流によって昇温され
た場合、Ｃｕマトリクス中のＰｔｌがその融点で溶融し
体積膨張する。その結果、ＰｂがＣｕ外被材を破り、導
体を断線させる。また、この発明のヒューズ用導体は、
第２相としてのＰｂを！Ｉ維状または粒状に一方向に配
列しているので、ｉ！！や掻細線への伸線加工性が、Ｃ
ｕと同様、良好である。

Ｃｕ−Ｐｂ合金は、好ましくは、第３元素としてＡｆＬ
，ＺｎまたはＳｉを含右゜する。このような元素を含有
すれば、第２相としてのＰｂを微細化させる効果が得ら
れる。

また，Ｃｕ−Ｐｂ合金のＰｂ含有量が、好ましくは、３
０〜７０重最％とされる。Ｐｂ含有棗が３０重世％未満
であれば溶断待性の顕著な改善が認められない。一方、
Ｐｂ含有静が７０＠ｍ％を越えるならば、伸線加工性の
低下が見られる。

さらに好ましくは、Ｃｕ−Ｐｂ合金中のＣｌｌとして、
純度９９．９９％以上の銅が用いられる。

このような高純度の銅を用いれば、導電率等の電気的特
性の向上を図ることができる。

以上のようにこの発明のヒューズ用導体は、溶断特性に
優れ、かつ伸線加工性も優れている。また、ボンデイン
グマシンによる配線も可能であることから、ヒューズ機
能を有するｉｌｌ線や極細線が要求ざれるような分野に
有効に利用される。特に、半導体装置用の結線用導体と
して有効に利用ざれる。

［実施例］ 実施例１ 第１図に示す装置を用いて、第１表に示した組成の合金
からなる詩塊を製造した。試料番号１〜７は本発明例で
あり、試料番号８は比較例である。

第１図において、１は加熱用の高周波コイル、２はサセ
ブタ，３は黒鉛製るつぼ、４はるつぼ３を上下動させる
ための駆動装置である。駆＃Ｊ装置４によってるつぼ３
を下方に移動させ、一方向凝固鋳塊を各試料ごとに約５
ｋｇ製造した。

こうして｛ｑられた鋳塊のミクロ組城をＩＱＤした結果
、本発明例では第２相金属であるＰｂが鋳塊の長手力向
に平行にｔＵｔ状に配列していた。

第１表 上述のようにして得られた鋳塊を表面切削した後、押出
仲線工程を経て３０μ１φの線材を作製した。そして、
各線材について溶断テストを行なった。その結果を第２
表に示す。

なお、判定基準として、３０μｍφの線材に１Ａの電流
を流したときに１秒以内に断線したものを合格とし、１
秒以内に断線しなかったものを不合格とした。

第２表 本発明例の鋳塊を押出仲線加工し、３５０ｔ，ｔｍφの
線材を作製した。この線材をパワートランジスタの入力
側結線用導体としてボンディングし、パワートランジ′
スタを試作した。これに定格電流の１０倍の電流を流し
たところ、瞬時に入力側結線用導体のみが溶断して周囲
の配線に過電流が流れることを防止することができた。

４．図面のＰ！ＩＩｔｉな説明 第１図は、この発明の実施例を製造するのに使用される
装置の一例を示す概略図である。

図において、１は加熱用の高周波コイル、２はサレブタ
、３は黒鉛製るつぼ、４はるつぼ上下動駆動装置を示す
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃｕ−Ｐｂ合金を一方向凝固させて、Ｃｕマトリ
   クス中に第２相であるＰｂを繊維状または粒状に配列し
   た複合組織の鋳塊を加工してなるヒューズ用導体。
2. （２）前記Ｃｕ−Ｐｂ合金は、第３元素としてＡｌ、Ｚ
   ｎまたはＳｉを含有する、特許請求の範囲第１項に記載
   のヒューズ用導体。
3. （３）前記Ｃｕ−Ｐｂ合金のＰｂ含有量が３０〜７０重
   量％である、特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   のヒューズ用導体。
4. （４）前記Ｃｕ−Ｐｂ合金中のＣｕとして、純度９９．
   ９９％以上の銅を用いる、特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載のヒューズ用導体。