KR100757623B1

KR100757623B1 - 온도 퓨즈, 팩 전지 및 온도 퓨즈의 제조 방법

Info

Publication number: KR100757623B1
Application number: KR1020010043732A
Authority: KR
Inventors: 이자키마사토시; 무카이다카히로; 오츠카신이치; 이소자키겐조
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2007-09-10
Also published as: US20020113685A1; DE10135256B8; KR20020008774A; JP3478785B2; DE10135256B4; DE10135256A1; CN1218344C; JP2002042621A; CN1334580A; US6556122B2

Abstract

박형화되고, 소형화된 온도 퓨즈를 얻을 수 있다. 또한, 온도 퓨즈가 박형화되고 소형화되더라도, 그 온도 퓨즈의 특성, 생산성, 신뢰성, 품질 등이 저하하지 않는 온도 퓨즈는 기판과, 퓨즈 요소와, 커버를 갖는 퓨즈 본체부와, 상기 퓨즈 본체부에서 돌출하여 설치된 한쌍의 단자를 구비한다. 상기 제 1 단자의 다른쪽 단부는 제 1 퓨즈 요소 접합부를 갖고, 상기 제 2 단자의 다른쪽 단부는 제 2 퓨즈 요소 접합부를 갖는다. 상기 퓨즈 요소는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 설치되고, 상기 퓨즈 요소의 한쪽 단부는 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부에 접합하고, 상기 퓨즈 요소의 다른쪽 단부는 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부에 접합한다. 상기 커버는 상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부를 피복하여 설치된다. 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 위치하는 상기 퓨즈 본체부의 길이(L1)와, 상기 본체부의 두께(L3)는 각기 2.0㎜<L1<8.5㎜, 0.4㎜<L3<2.5㎜의 관계를 갖는다.

Description

온도 퓨즈, 팩 전지 및 온도 퓨즈의 제조 방법{THERMAL FUSE, PACKED CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING A THERMAL FUSE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 12는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 13은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 부분단면도,

도 14는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 부분단면도,

도 15는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 제조 공정을 도시하는 도면,

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 온도 퓨즈를 도시하는 사시도,

도 17은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 팩 전지를 도시하는 사시도,

도 18은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈의 인장 시험의 인장력 신장 곡선을 도시하는 그래프,

도 19는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈를 도시하는 사시도,

도 20은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 온도 퓨즈를 도시하는 사시도,

도 21은 종래의 팩 전지를 도시하는 사시도,

도 22는 종래의 온도 퓨즈의 외관과 내부를 도시하는 도면,

도 23은 종래의 온도 퓨즈의 단면도,

도 24는 종래의 온도 퓨즈의 구성의 일부를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 필름(기판) 2, 3 : 제 1 관통 구멍

4, 5 : 단자 4a, 5a : 양도체부

6, 7 : 퓨즈 요소 접합부 8, 9 : 필름 접합부

10 : 접착 필름 11, 12 : 제 2 관통 구멍

13 : 제 3 관통 구멍 14, 15 : 용접 플럭스

16 : 퓨즈 요소 17 : 고형 플럭스

18 : 커버 필름 19, 20 : 관통 구멍

21 : 오목부 22 : 융기부

23, 23a, 23b : 용착부 24, 25 : 용접부

26 : 외부 전극 27 : 니켈 띠형상 배선

28 : 보호 회로 기판 29 : 팩 전지 본체

50 : 퓨즈 본체부 100, 200 : 케이스

101, 102, 201, 202 : 리드 103, 203 : 퓨즈 요소

104, 204 : 플럭스 105, 205 : 밀봉부재

본 발명은 과잉 승온에 의한 기기파손을 방지하기 위해서 사용되는 온도 퓨즈 및 팩 전지에 관한 것이다.

최근, 2차 전지의 기술개발의 진전이 현저하다. 특히, 휴대전화, PHS, 노트북 컴퓨터 등의 기기에 사용되는 전지로서, 소형이고 또한 한 번의 충전으로 장시간 사용 가능한 2차 전지의 개발과 실용화가 실행되고 있다. 구체적으로는 Ni-Cd 전지, Ni-H 전지, Li 이온전지, Li-폴리머전지와 같은 전지의 개발과 실용화가 진행하여, 보다 소형이며 긴 수명을 가지는 2차 전지가 개발되고 있다.

그러나, 전지가 소형이고 수명이 길게 됨으로써, 전지의 플러스극과 마이너스극의 단락 등에 의해서 급격한 방전에 따른 열이 발생한다. 그 때문에, 전지가 파손 또는 폭발하는 등의 위험성이 높아진다. 이것을 방지하기 위해서, 2차 전지의 안전성을 확보하기 위해서, 단락시 등의 발열에 의해서 단선되는 온도 퓨즈가 사용된다. 이 온도 퓨즈로서는 퓨즈 요소를 사용한 온도 퓨즈가 일반적으로 사용되고 있다. 이 퓨즈 요소가 전지 또는 전원기기내의 발열할 가능성이 있는 부분에 절연층을 거쳐서 접촉하여 장착된다. 전지 또는 전원기기가 발열했을 때, 이들이 위험한 온도 레벨에 도달하기 전에 퓨즈 요소를 용단시킨다. 이것에 의해서, 전지의 방전 또는 전지로의 충전이 차단되어, 전지의 이상 발열이 방지된다. 또한, 전원기기의 열파괴가 방지된다.

도 22 내지 도 24는 종래의 온도 퓨즈를 도시하는 것이다. 도 22 내지 도 24에 있어서, 종래의 온도 퓨즈는 리드 도체(40, 41)와, 절연 플레이트(42)를 구비하고, 박형이다. 종래의 온도 퓨즈는 리드 도체(40, 41)의 폭보다 넓은 폭을 가지는 절연 플레이트(42)를 갖는다.

리드 도체(40)와 리드 도체(41) 사이의 단자간 거리(d)는 가용 합금의 용접 위치(46)의 폭보다 좁다. 그 때문에, 온도 퓨즈가 정상으로 용단된 경우에 있어서의 용단 거리보다도 단자간 거리(d)가 좁아진다.

도 21은 종래의 팩 전지를 도시하는 사시도이다. 이 팩 전지는 절연 플레이트(42)의 폭과 동일한 두께 사이즈를 가지는 각형 팩 전지로서 사용되고 있다.

종래의 팩 전지의 두께의 범위는 6㎜ 내지 5㎜이다. 그러나, 최근 휴대전화의 소형화 박형화에 따라, 2.5㎜ 내지 4㎜의 범위의 두께를 가지는 소형 박형타입의 팩 전지가 요구되어 왔다. 이것에 대응하기 위해서, 종래의 박형 온도 퓨즈에 있어서, 리드 도체(40, 41)의 폭이 종래와 동일한 폭을 유지하면서, 절연 플레이트(42)폭을 소형화할 수 없다고 하는 과제가 있었다. 또한, 단자간의 내전압 거리가 공기중 분위기에 있어서 전술의 단자간 거리(d)이기 때문에, 절연 플레이트의 종방향에 대해서도 소형화에 한계가 있었다.

또한, 종래의 온도 퓨즈를 단순히 소형으로 형성하면, 각 부재의 접합강도나 열응답성 등의 각종 특성의 열화가 필연적으로 발생한다.

본 발명은 소형화된 상태에도 높은 신뢰성, 높은 품질, 싼 가격을 갖고, 전지 본체의 배선에 의한 소비 전력이 작아지는 온도 퓨즈 및 팩 전지를 제공한다.

본 발명의 온도 퓨즈는,

(a) 기판과 퓨즈 요소와 커버를 갖는 퓨즈 본체부와,

(b) 상기 퓨즈 본체부에서 돌출하여 설치된 한쌍의 단자로서, 상기 한쌍의 단자는 제 1 단자와 제 2 단자를 갖고, 상기 제 1 단자의 한쪽 단부는 상기 퓨즈 본체부의 한쪽 단부로부터 돌출하고, 상기 제 2 단자의 한쪽 단부는 상기 퓨즈 본체부의 다른쪽 단부로부터 돌출하는, 상기 한쌍의 단자를 포함하며;

상기 제 1 단자의 다른쪽 단부는 제 1 퓨즈 요소 접합부를 갖고,

상기 제 2 단자의 다른쪽 단부는 제 2 퓨즈 요소 접합부를 갖고,

상기 퓨즈 요소는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 설치되고,

상기 퓨즈 요소의 한쪽 단부는 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부에 접합하고, 상기 퓨즈 요소의 다른쪽 단부는 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부에 접합하고,

상기 커버는 상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부를 피복하여 설치되고,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 위치하는 상기 퓨즈 본체부의 길이(L1)와, 상기 본체부의 두께(L3)는,

2.0㎜<L1<8.5㎜,

0.4㎜<L3<2.5㎜의 관계를 갖는다.

본 발명의 실시예의 팩 전지는

(i) 전지와,

(ⅱ) 상기 전지를 수납하는 본체와,

(ⅲ) 상기 본체로부터 도출되어 상기 전지에 전기적으로 접합된 배선과,

(ⅳ) 상기 배선의 사이에 설치되어 상기 본체에 접촉하도록 설치된 온도 퓨즈를 포함하고;

상기 온도 퓨즈가 상기 실시예의 구성요소의 온도 퓨즈이다.

바람직하게, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 1 단자의 폭보다 좁고, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 2 단자의 폭보다 좁다.

바람직하게, 상기 퓨즈 본체부가 상기 기판과 상기 커버 사이에 설치된 접착 필름을 더 구비하고, 상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고, 상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 상기 제 3 관통 구멍 속에 위치된다.

바람직하게, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는, 3×10¹⁰Pa 내지 8×10¹⁰Pa의 범위의 세로 탄성 계수와, 4×10⁸Pa 내지 6×10⁸Pa의 범위의 인장 강도를 갖고 있다.

본 발명의 온도 퓨즈의 제조 방법은,

(a) 띠형상 또는 판형상을 가지는 기판을 제조하는 단계와,

(b) 상기 기판 위에 제 1 단자와 제 2 단자를 서로 대향하여 배치하는 단계 로서, 상기 제 1 단자의 한쪽 단부는 제 1 퓨즈 요소 접합부를 갖고, 상기 제 2 단자의 한쪽 단부는 제 2 퓨즈 요소 접합부를 갖고, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 서로 대향하여 상기 기판 위에 위치하고, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 다른쪽 단부는 상기 기판의 양 방향으로 돌출하는, 상기 배치 단계와,

(c) 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자를 배치한 상기 기판 위에 접착 필름을 중첩하고, 다음에 중첩된 상기 기판과 상기 접착 필름을 가열하면서 가압하여, 가열에 의해서 생성하는 제 1 용착물에 의해서 상기 기판과 상기 접착 필름을 접합하는 단계로서, 여기서, 상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부가 상기 제 3 관통 구멍의 내측에 노출되는, 상기 접합 단계와,

(d) 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부 사이에 퓨즈 요소를 접합하여 설치하는 단계와,

(e) 상기 퓨즈 요소와 상기 접착 필름을 피복하고, 커버 필름을 설치하고, 다음에 상기 퓨즈 요소가 설치된 영역을 제외한 상기 퓨즈 요소의 주위에 위치하는 상기 커버 필름과 상기 접착 필름을 가열하고, 가열에 의해서 생성하는 제 2 용착물에 의해서 상기 커버 필름과 상기 접착 필름을 접합하는 단계와,

(f) 상기 제 2 용착물에 의해서 접합된 상기 커버 필름과 상기 접착 필름의 접합부의 일부를 포함하도록 상기 접합부를 절단하고, 퓨즈 본체부를 형성하는 단계로서, 상기 퓨즈 본체부는 융기부와 상기 접합부를 갖고, 상기 융기부중에 상기 퓨즈 요소가 위치되는, 상기 형성 단계를 포함한다.

상기의 구성에 의해서, 소형화되고 박형화된 온도 퓨즈를 제조할 수 있다. 또한, 소형화된 상태에서도 높은 신뢰성, 높은 품질, 싼 가격을 갖고, 전지 본체의 배선에 의한 소비 전력이 작아지는 온도 퓨즈 및 팩 전지를 제조할 수 있다.

본 발명의 온도 퓨즈는 기판과, 그 기판 위에 설치된 한쌍의 단자부와, 한쌍의 단자부 사이에 접합된 퓨즈 요소("가용체")와, 그 퓨즈 요소를 피복하도록 설치된 커버를 구비하고, 각 구성요소의 특성이나 사이즈, 재료 등은 필요에 따라 규정된다.

본 발명의 실시형태의 온도 퓨즈는,

온도 퓨즈(thermal fuse)에 있어서,

(a) 기판과 퓨즈 요소와 커버를 갖는 퓨즈 본체부와,

상기 퓨즈 요소의 한쪽 단부는 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부에 접합하고, 상 기 퓨즈 요소의 다른쪽 단부는 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부에 접합하고,

2.0㎜<L1<8.5㎜,

0.4㎜<L3<2.5㎜의 관계를 갖는다.

본 발명의 실시형태의 팩 전지는,

(i) 전지와,

(ⅱ) 상기 전지를 수납하는 본체와,

상기 온도 퓨즈가 상기 실시형태의 온도 퓨즈를 구비한다.

상기 구성에 의해서, 소형화되고 박형화된 온도 퓨즈 및 팩 전지가 제조된다.

바람직하게, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는 0.08㎜ 내지 0.25㎜의 범위의 두께를 갖는다.

바람직하게, 상기 퓨즈 본체부가 상기 기판과 상기 커버 사이에 설치된 접착 필름을 더 포함하고, 상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고, 상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 상기 제 3 관통 구멍 속에 위치한다.

바람직하게, 상기 접착 필름은 열가소성 플라스틱으로 구성되고, 상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 다른 표면보다도 거친 표면 거칠기를 갖고, 상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부의 표면은 상기 접착 필름의 열용착에 의해서 상기 접착 필름에 접합된다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화된다. 또한, 단자부와 기판 등과의 접합면적이 작아졌을 때에도 단자부와 기판의 접합강도를 확보할 수 있다. 또한, 단자부의 두께를 규정함으로써, 배선 저항이 커지는 것이 방지된다. 또한, 온도 퓨즈의 특성이 향상되어 비용이 저하한다. 또한, 제조 방법이 용이하게 된다. 또한, 기판의 폭과 단자부의 폭의 차이를 매우 작게 할 수 있다. 그 결과, 퓨즈 본체부의 크기를 소형화할 수 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화된 상태에서도 단자부의 강도를 확보할 수 있다. 그 때문에, 제조시에 있어서의 단자의 취급 작업, 또는 수 송시에 있어서의 단자부의 절곡이 방지된다. 그 결과, 불량인 제품이 발생하는 확률이 매우 작아진다. 또한, 단자부에 휨 가공을 실시할 때에, 단자부의 단선의 발생이 방지된다. 그 결과, 생산성이 향상된다.

바람직하게, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는 상기 퓨즈 본체부에서 돌출하는 영역에 설치된 양도체부를 갖고 있다.

바람직하게, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는 니켈 및 니켈합금중 적어도 하나로 제조되고, 상기 각각의 양도체부는 1.4×10^-8Ω·m 내지 5×10^-8Ω·m의 범위의 전기 저항률을 갖고 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되어, 단자부가 소형화되었을 때에 있어서도, 단자부의 전기 저항을 작게 할 수 있어, 온도 퓨즈 자체의 소비 전력을 적게 할 수 있다. 또한, 양도체부는 전기 저항이 작기 때문에, 분열의 전달이 양호하다. 그 때문에, 열응답성도 향상된다.

바람직하게, 상기 퓨즈 본체의 측면은 상기 접착 필름의 용융에 의해서 형성된 용융부에 의해서 밀봉되어 있다.

또한 바람직하게, 상기 용융부의 폭이 T1이며, 두께가 T2일 때, 0.9<T1/T2<4.0의 관계를 갖고 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되었을 때에도, 퓨즈 본체부가 확실하게 밀봉된다. 그 결과, 퓨즈 요소 부분에 수분이 진입하는 것이 방지된다. 또한, 내후성(耐候性)이 향상된다.

바람직하게, 상기 퓨즈 요소의 이론밀도가 D1이며, 가공후의 상기 퓨즈 요소의 실측밀도가 D2일 때, D2/D1>0.98의 관계가 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되어, 퓨즈 요소와 단자부의 접합면적 등이 작아졌을 때에도 퓨즈 요소와 단자부의 용접불량이 저감한다. 또한, 생산성이 향상되어 저렴하고 고품질의 온도 퓨즈를 제조할 수 있다.

바람직하게, 상기 퓨즈 본체부가 상기 퓨즈 요소에 근접 또는 접촉하여 설치된 플럭스를 더 구비한다.

또한 바람직하게, 상기 플럭스는 주성분으로서의 로진을 함유하고, 상기 로진은 50중량% 내지 90중량%의 아비에트산과, 10중량% 내지 50중량%의 디하이드로아비에트산을 함유하고, 상기 플럭스가 가시 광선을 투과하여 착색된다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되었을 때에 있어서도, 퓨즈 요소의 용단 특성의 격차를 억제할 수 있다. 또한, 플럭스의 노란색의 색인식이 가능해져, 자동 화상 판단에 의해서 정량인식을 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 고신뢰성, 고품질의 온도 퓨즈를 제조할 수 있다.

바람직하게, 상기 로진이 알코올을 더 함유한다.

이 구성에 의해서, 용단 특성의 격차가 더욱 억제된다.

바람직하게, 상기 기판과 상기 커버가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트중 적어도 하나를 주성분으로 하는 열가소성 수지로 형성된다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되었을 때에도 내열성이 높아진다.

바람직하게, 상기 기판과 상기 커버는 각각 열가소성 수지로 제조되고, 상기 퓨즈 본체부는 용착부와 융기부를 갖고, 상기 용착부는 상기 기판과 상기 커버의 용착물에 의해서 형성되고, 상기 융기부는 상기 퓨즈 요소와, 상기 퓨즈 요소를 피복하는 상기 커버로 형성된다.

또한 바람직하게, 상기 용착부와 상기 융기부 사이에 위치하는 경계부는 반경 0.1㎜ 이상의 곡면을 가지는 R 또는 모떼기를 갖고 있다.

또한 바람직하게, 상기 융기부는 대략 사각형을 갖고, 상기 융기부의 각진부와 상기 용착부 사이에 위치하는 경계부는 반경 0.3㎜ 이상의 곡면을 가지는 R 또는 모떼기를 갖고 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화된 상태에서도 밀봉부류가 저감한다. 그 때문에, 양품률이 향상하여 생산성이 향상된다.

바람직하게, 상기 퓨즈 본체부가 상기 커버의 표면에 설치된 표시부를 더 구비한다.

또한 바람직하게, 상기 표시부는 인쇄에 의해서 형성된 자외선 경화 잉크를 갖고, 상기 표시부는 1㎛ 내지 5㎛의 범위의 두께를 갖고 있다.

이 구성에 의해서, 온도 퓨즈가 박형화 및 소형화되어, 표시부의 면적이 작아진 상태에서도 표시를 확실하게 또한 장기간 실행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예의 팩 전지는,

(i) 전지와,

(ⅱ) 상기 전지를 수납하는 본체와,

상기 온도 퓨즈가 상기 각 실시예의 온도 퓨즈를 구비한다.

이 구성에 의해서, 팩 전지의 두께가 예컨대 2.5㎜ 내지 4㎜가 되도록 박형으로 구성된 상태에서도 상기의 각각의 특징이나 효과를 갖고, 안정한 과잉 발열 방지 대책을 갖는 팩 전지를 제조할 수 있다.

전형적 실시예

이하, 본 발명의 전형적 실시예의 온도 퓨즈와 팩 전지에 대하여, 도면을 이용하여 그 제조 공정을 도시하는 동시에, 그 구성에 대하여 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 우선 기판으로서 띠형상 또는 판형상의 기판 필름(1)이 준비된다. 기판 필름(1)에 제 1 관통 구멍(2, 3)이 형성되어 있다. 이 제 1 관통 구멍(2, 3)은 후술하는 공정에서, 기판 필름(1)상에 적층되는 다른 필름과의 위치 정렬을 실행하기 위해서 형성되어 있다. 특히, 기판 필름(1)이 띠형상체이기 때문에, 후술하는 바와 같이, 한쌍의 단자부가 복수로 정렬될 수 있게 된다. 그 때문에, 생산성이 대폭 향상된다.

위치 결정을 할 필요가 없는 경우에는 제 1 관통 구멍(2, 3)은 형성되지 않는다.

바람직하게, 기판 필름(1)은 절연성을 갖는다. 기판 필름으로서는, 수지, 또는 세라믹 기판, 또는 절연 처리된 표면을 가지는 금속판 등이 사용된다. 특히 바람직하게, 기판 필름으로서는 수지 필름이 사용되고, 이것에 의해서 생산성과 취급성이 향상된다.

기판 필름(1)의 구체적인 재료로서는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트), ABS 수지, SAN 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 노릴, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, 폴리아세탈, 불소계 수지, 폴리에스터중 어느 하나를 주성분으로 하는 수지(바람직하게 열가소성 수지)가 사용된다.

기판 필름(1)으로서는 단층 구조의 기판 필름, 또는 다른 재료의 시트를 적층한 적층 필름이 사용된다. 적층 필름으로서는, 예컨대 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름과 PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트)의 적층 필름이 사용된다. 이러한 적층 필름은 우수한 기계적 강도를 갖는다. 기판 필름(1) 자체의 강도가 향상하여 기계적 강도가 향상된다. 또한, PEN 시트가 이용됨으로써, 필름의 내열성도 높아져, 그 결과 130℃ 이상에서 사용 가능한 온도 퓨즈를 얻을 수 있다. 또한, 기판 필름(1)으로서, 적층 필름이 사용되는 경우, 내열성, 기계적 강도, 내습성, 내수성, 접착성 등을 감안하여, 소망하는 성질을 가지는 필름을 조합시킨 적층 필름이 사용된다.

또한, 기판 필름(1)의 형상으로서는 원반형상 또는 타원형상 등의 임의의 형상을 가지는 기판 필름이 사용된다.

도 2에 있어서, 제 1 단자(4)와 제 2 단자(5)를 갖는 한쌍의 단자(4, 5)가 제 1 관통 구멍(2, 3) 사이에 서로 대향하도록 서로 비접촉으로 기판 필름(1)상에 배치된다.

단자(4, 5)의 선단부의 폭은 다른 부분보다 좁다. 이것에 의해서, 소자 자체의 소형화를 실행하는 것이 가능해진다. 또한, 단자(4, 5)의 형상으로서는 판형상, 막대형상, 선형상 등을 사용할 수 있다. 특히, 단자부로서는 판형상이 바람직하고, 이 구성에서 생산성이나 특성면이 향상된다.

단자(4, 5)의 구체적 구성재료로서는 도전성 재료가 이용되고, 특히 금속재료가 바람직하다. 금속재료를 사용한 도전성재료는 특히 우수한 강도와 특성을 발휘한다. 금속재료로서는 니켈, 철, 동, 은 등의 단체 금속, 또는 그들의 합금, 또는 이들 금속재료 단체에 다른 원소를 첨가한 첨가금속, 또는 상기의 합금에 다른 원소를 첨가한 첨가합금 등이 이용된다.

단자(4, 5)로서 98% 이상의 니켈을 함유하는 재료가 바람직하다. 이 재료의 전기 저항률이 6.8×10^-8Ω·m 내지 12×10^-8Ω·m으로 낮다. 이것에 의해서, 내부식성 등의 신뢰성 등이 비약적으로 향상된다.

단자(4, 5)의 재료는 90% 내지 99.9%의 동을 함유하는 합금이 바람직하다. 이 구성에 있어서, 단자(4, 5)의 전기 저항률이 1.4×10^-8Ω·m 내지 8×10^-8Ω·m이다. 또한, 동을 함유하는 합금을 사용하여 높은 열전도성을 갖는다. 그 때문에, 동을 함유하는 합금을 사용한 온도 퓨즈는 니켈 및 니켈합금을 사용하여 제작한 온도 퓨즈보다도 전자에 의한 열전도의 작용에 의해서, 우수한 열응답성을 갖는다.

바람직하게, 단자(4, 5) 자체의 두께는 0.08㎜ 내지 0.25㎜의 범위이다. 이것에 의해서, 온도 퓨즈의 특성이 향상하여 취급 작업이 유리하게 된다. 단자(4, 5) 자체의 두께가 0.08㎜보다 얇을 경우, 전기 저항이 높아지고, 또한 기계적 강도도 약해진다. 그 때문에, 온도 퓨즈를 제조할 때의 취급 작업시에 있어서, 휨 등의 불량이 쉽게 발생한다. 또한, 단자(4, 5)의 두께가 0.25㎜를 넘을 때, 온도 퓨즈 자체의 두께가 두꺼워져, 그 결과 온도 퓨즈의 크기가 약간 커진다.

바람직하게 단자(4, 5) 자체의 폭은 필름 접합부(8, 9) 및 퓨즈 요소 접합부(6, 7)의 폭보다 길다. 이것에 의해서, 단자의 폭의 제어로 단자부의 저항치를 제어할 수 있다. 즉, 단자(4, 5) 자체의 넓이를 넓힘으로써, 단자의 저항치를 작게 할 수 있다. 필름 접합부(8, 9)의 폭과 퓨즈 요소 접합부(6, 7)의 폭을 단자(4, 5)의 폭보다 좁게 함으로써, 도 12에 도시되는 용착부(23a, 23b)의 절단후의 폭(케이스 폭)을 단자(4, 5)의 폭과 동일한 폭으로 할 수 있다. 그 때문에, 온도 퓨즈가 소형인 상태이면서, 배선의 저항치는 그다지 올라가지 않는다. 그 결과, 소비 전력이 저하한다. 바람직하게, 프레스가공에 있어서의 커팅에 의해서, 소망하는 폭을 가지는 단자부가 제조된다. 이것에 의해서, 소망의 좁은 폭을 가지는 단자부가 효율적으로 제조된다.

바람직하게, 단자(4, 5)의 세로 탄성 계수는 3×10¹⁰Pa 내지 8×10¹⁰Pa이다. 단자(4, 5)의 인장 강도는 4×10⁸Pa 내지 6×10⁸Pa이다. 이것에 의해서, 온도 퓨즈의 제조시 또는 수송시에 있어서 단자의 휨의 발생이 방지된다. 또한, 단자의 휨 가공이 용이하게 된다. 또한, 휨 가공시에 있어서의 단선의 발생을 방지할 수 있 다.

단자(4, 5)의 세로 탄성 계수가 3×10¹⁰Pa 이하일 때, 단자가 휘어지기 쉬워진다. 예컨대, 단자(4, 5) 단부의 전기적 접속을 하는 부분과 같은 휘어져서는 안되는 부분이 요철이 되기 쉬워져 용접에 의한 접속이 곤란하게 된다.

세로 탄성 계수가 8×10¹⁰Pa 이상일 때, 단자가 꺾이기 쉬워지고, 또한 휘어지기 어려워진다. 예컨대, 도 15의 단자(4)의 중간부와 같은 단자를 휘고 싶은 부분이 휘기 어려워지거나, 꺾여서 단선된다.

단자(4, 5)의 인장 강도가 4×10⁸Pa 이하일 때, 휘기 쉽다고 하는 불량이 발생한다. 인장 강도가 6×10^-8Pa 이상일 때, 도 15의 단자(4)의 중간부와 같은 단자를 휘고 싶은 부분이 휘기 어려워지거나, 꺾여서 단선된다.

세로 탄성 계수 및 인장 강도와 단자 휨 시험 및 낙하 시험 데이터를 (표 1)에 나타낸다.

세로 탄성 계수 측정과 인장 강도는 일본의 시마즈 세이샤쿠쇼가 제조한 시마즈 오토그라프 AGS-500D를 사용하여 재료의 인장 강도를 측정했다. 인장 시험은 1㎜/분의 인장 속도의 측정 조건으로 실행하여, 시험편의 신장과 힘의 관계를 측정했다. 신장과 힘이 거의 직선적으로 변화하는 범위로부터 세로 탄성 계수를 계산했다. 시험편이 파단할 때까지 나타낸 최대힘으로부터 인장 강도를 계산했다. 인장력과 신장의 관계가 도 18에 도시되어 있다.

단자 휨 시험은 90도의 각도를 가진 지그를 사용하여, 동일 방향에서 90도로 휘고 다시 펴는 동작을 반복했다. 휨과 펴는 동작을 반복하여, 단선했을 때의 휨과 펴는 회수를 측정했다. 휨 폄 회수가 2회 미만일 때, 판정은 "×"이다. 휨 폄 회수가 2회일 때, 판정은 "△"이다. 휨 폄 회수가 3회 이상일 때, 판정은 "○"이다.

낙하 시험은 다음과 같은 방법으로 측정했다. 측정재료를 3㎜×20㎜의 시험편으로 가공하고, 그 시험편의 50g을 폴리자루에 넣는다. 그 시험편을 수납한 폴리자루를 1m의 높이에서 콘크리트상에 6회 낙하시킨다. 그 때의 재료의 꺾임과 휨의 발생정도를 측정했다. 꺾임과 휨이 발생했을 때, 판정은 "×"이며, 꺾임 휨이 발생하지 않을 때, 판정은 "○"이다.

단자의 세로 탄성 계수 및 인장 강도와, 단자 휨 시험 및 낙하시험

번호	재료	인장 시험편 치수			인장 시험의 세로 탄성 계수 [×10¹⁰Pa]	인장 강도 [×10⁸Pa]	단자 휨 시험		낙하 시험
번호	재료	폭 [㎜]	두께 [㎜]	길이 [㎜]	인장 시험의 세로 탄성 계수 [×10¹⁰Pa]	인장 강도 [×10⁸Pa]	휨 회수	판정	단자 휨	판정
No.1	Ni합금	12.00	0.15	40.0	4.8	4.2	10	○	없음	○
No.2	Ni합금	3.00	0.10	40.0	7.2	4.3	8	○	없음	○
No.3	Ni합금	3.00	0.15	40.0	2.7	3.7	15	○	있음	×
No.4	Ni합금	3.10	0.15	40.0	8.4	7.0	2	△	없음	○
No.5	Ni합금	3.00	0.10	40.0	8.3	6.9	1	×	없음	○
No.6	Ni합금	3.00	0.10	40.0	7.2	5.0	7	○	없음	○
No.7	Ni합금	3.40	0.15	40.0	6.5	4.3	9	○	없음	○
No.8	Ni합금	2.90	0.15	40.0	5.8	5.3	9	○	없음	○
No.9	Cu합금	7.70	0.15	40.0	4.3	5.2	11	○	없음	○
No.10	Cu합금	12.00	0.15	40.0	3.5	5.4	12	○	없음	○

표 1로부터 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

단자(4, 5)의 세로 탄성 계수가 3×10¹⁰Pa 내지 8×10¹⁰Pa의 범위에 있고, 또한 인장 강도가 4×10⁸Pa 내지 6×10⁸Pa의 범위에 있을 때, 휨 시험에서 우수한 특성을 얻을 수 있었다. 즉, 단자재료가 상기의 범위의 세로 탄성 계수와 인장 강도를 가질 때, 온도 퓨즈의 제조시 또는 수송시에 있어서 잘못된 휨의 발생이 방지된다. 또한, 단자의 휨 가공이 용이하다. 또한, 휨 가공에 있어서, 단선 등의 발생이 방지된다.

상술한 바와 같이, 기판 필름(1)이 PET 시트와 PEN 시트의 적층 구조를 갖는 경우, PET 시트측에 단자(4, 5)를 탑재하는 것이 바람직하다.

한쌍의 단자(4, 5)가 서로 대향하는 영역에 퓨즈 요소 접합부(6, 7)가 설치되어 있다. 한쌍의 단자(4, 5)가 서로 대향하는 영역은 각각의 단자(4, 5)와 기판 필름(1)이 대향하는 면, 또는 기판 필름(1)의 반대측에 위치하는 단자의 표면을 의미한다. 퓨즈 요소 접합부(6, 7)가 설치됨으로써, 후술하는 바와 같이 단자와 퓨즈 요소의 접합성이 향상된다. 또한, 본 실시예에 있어서는 퓨즈 요소 접합부(6, 7)는 단자(4, 5)의 한쪽의 주면에만 설치되어 있다. 그러나, 단자(4, 5)의 2개의 주면에 퓨즈 요소 접합부(6, 7)가 설치되는 구성도 사용 가능하거나, 단자(4, 5)의 선단부의 둘레 전체에 퓨즈 요소 접합부(6, 7)가 설치되는 구성도 사용 가능하다. 퓨즈 요소 접합부(6, 7)는 도금, 스퍼터링법, 증착법 등의 박막 형성 기술, 또는 금속 시트를 붙이는 등의 기법으로 제작된다. 바람직하게 퓨즈 요소 접합부(6, 7)의 재료로서는 금, 은, 동, 주석, 납, 비스머스, 인듐, 갈륨, 팔라듐 등의 접합재료 그룹으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 재료단체, 또는 그 재료단체에 다른 원소를 첨가한 첨가재료, 또는 접합재료 그룹으로부터 복수 선택되는 합금, 또는 그 합금에 다른 원소를 첨가한 첨가합금 등이 사용된다.

바람직하게, 단자(4, 5)가 니켈 또는 니켈합금에 의해서 제조된 경우, 퓨즈 요소 접합부(6, 7)와 밀봉부(8, 9)와 도 16에 도시하는 바와 같은 단자(4, 5)중 적어도 하나의 위에 양도체부(4a, 5a)가 설치된다. 이 경우, 그 금속의 전기 저항률은 1.4×l0^-8Ω·m 내지 5×10^-8Ω·m의 범위가 된다. 이것에 의해서, 전자에 의한 열전도의 작용에 의해서 열응답성이 향상된다. 또한, 니켈을 포함하는 배선 또는 패턴 등으로의 전기용접이 용이해진다.

표 2는 단자재료와 단자 가열 용단 온도 특성(열응답성)의 관계를 나타내는 것이다.

온도 퓨즈로서는 승온속도 1℃/분에 있어서, 89±2℃의 용단 온도를 나타내는 퓨즈 요소를 사용했다. 기판 필름(1) 및 접착 필름(10)과 커버 필름(18)으로서는 두께가 0.125㎜인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 사용했다. 단자(4, 5)로서는 니켈을 함유하는 니켈 단자를 이용했다.

니켈 단자의 재료조성은 Ni+[Co(99.3중량%), C(0.1중량%), Si(0.1중량%), Mn(0.1중량%), Mg(0.1중량%), Fe(0.2중량%), Cu(0.1중량%)]의 니켈합금이다. 이 니켈합금의 전기 저항률은 11.25×10^-8Ω·m이다.

온도 퓨즈 본체의 중심위치로부터 8㎜의 단자위치에 히터를 설치한 시료를 사용하여, 히터 온도를 약 10℃/분으로 상승시켰을 때에 있어서, 온도 퓨즈가 용단했을 때의 히터 온도가 단자 가열 용단 온도이다. 금속이 형성되지 않는 때의 단자 가열 용단 온도를 기준으로서, 기준온도보다도 5도 이상 낮은 온도로 단자 가열 용단한 경우의 판정이 "○"이며, ±5도 미만의 단자 가열 용단 온도의 경우의 판정이 "△"이며, +5도 이상 높은 단자 가열 용단 온도의 경우의 판정이 "×"이다.

단자 재료와 단자 가열 용단 온도 특성(열응답성)의 관계

번호	Ni 단자 형상 치수			형성 금속재			단자 가열 용단 온도 [℃]	판정
번호	폭 [㎜]	두께 [㎜]	길이 [㎜]	재료	전기 저항률 [×10^-8Ω·m]	도금 두께 [㎛]	단자 가열 용단 온도 [℃]
No.1	3	0.15	8	없음	---	---	134	기준
No.2	3	0.15	8	동	1.72	3	128	○
No.3	3	0.15	8	동	1.72	5	122	○
No.4	3	0.15	8	은	1.62	5	120	○
No.5	3	0.15	8	주석	11.4	3	136	△
No.6	3	0.15	8	니켈	6.9	3	133	△

표 2로부터 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

니켈 단자의 표면에 1.4×10^-8Ω·m 내지 5×10^-8Ω·m의 범위의 전기 저항률을 가지는 금속이 설치된 경우, 우수한 열응답성을 얻을 수 있다. 이러한 전기 저항을 가지는 금속으로서는 동, 또는 은 등으로 도금에 의해서 형성된다.

필름 접합부(8, 9)가 단자(4, 5)의 각각에 설치되어 있다. 이것에 의해서, 단자부와 기판 필름(1) 사이, 및 후술하는 접착 필름과 단자 사이의 접합강도가 향상된다. 바람직하게, 필름 접합부(8, 9)는 다른 부분보다도 거칠어진 거친 표면을 갖는다. 이것에 의해서, 단자(4, 5)와 기판 필름(1) 등의 접합강도가 증대한다. 구체적으로는, 그 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기에 있어서 5㎛ 내지 100㎛ 정도의 거칠기가 바람직하다. 표면을 거칠게 하는 방법으로서는 미세하고 단단한 입자를 분사함으로써 표면을 거칠게 하는 블라스트 연마법, 또는 숫돌(블레이드)을 회전시켜 거칠게 하는 연마법, 또는 와이어 브러시로 표면을 거칠게 하는 연마법 등을 사용할 수 있다.

필름 접합부(8, 9)의 접합강도를 향상시키는 다른 방법으로서, 필름 접합부(8, 9)의 표면에 커플링제 등의 도포에 의해서, 접합강화층을 형성하는 방법이 사용된다. 커플링제로서는 실리콘 유기 화합물, 또는 티탄늄 유기 화합물 등이 사용된다.

표 3은 표면 거칠기, 밀봉부 단자 폭과 비틀림 내구시험 및 20㎜ 단자간 저항치와의 관계를 나타내는 데이터이다.

표면 거칠기 및 밀봉부 단자 폭과, 비틀림 내구시험

번호	단자 형상 치수			케이스			표면 거칠기 유무	밀봉부 단자 치수		비틀림 내구시험		20㎜ 단자간 저항치 판정	종합 판정
번호	폭 [㎜]	두께 [㎜]	길이 [㎜]	폭 [㎜]	두께 [㎜]	길이 [㎜]	표면 거칠기 유무	폭 [㎜]	길이 [㎜]	용단 온도 판정	밀봉 확인 판정	20㎜ 단자간 저항치 판정	종합 판정
No.1	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	3	---	○	○	기준	기준
No.2	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	2.4	4	○	○	○	○
No.3	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	2	4	○	○	○	○
No.4	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	1.8	4	○	○	○	○
No.5	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	1.6	4	○	○	○	○
No.6	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	1.2	4	○	○	×	×
No.7	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	없음	2.4	4	○	×	○	×
No.8	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	없음	1.8	4	○	×	○	×
No.9	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	2	---	○	○	×	×
No.10	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	있음	1.5	---	○	○	×	×

온도 퓨즈로서는 승온속도 1℃/분에서 89±2℃의 용단 온도를 나타내는 퓨즈 요소를 사용했다. 기판 필름(1) 및 커버 필름(18)으로서는 두께 0.1㎜의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 두께 0.125㎜ 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와의 적층 필름을 사용했다. PET의 내열성은 120℃이며, PEN의 내열성은 160℃이다. 또한, 접착 필름(10)으로서는 두께 0.125㎜의 PET를 사용했다. 단자(4, 5)로서는 니켈합금의 니켈 단자를 이용했다. 니켈합금 재료 조성은 Ni+[Co(99.3중량%), C(0.1중량%), Si(0.1중량%), Mn(0.1중량%), Mg(0.1중량%), Fe(0.2중량%), Cu(0.1중량%)]이다. 그 니켈합금의 전기 저항률은 11.25×10^-8Ω·m이다. 단자(4, 5)의 단자간 거리는 1.7㎜이다.

비틀림 내구시험은 다음 방법에 의해서 측정했다. 단자(4, 5)를 고정한다. 다음에, 온도 퓨즈의 종방향 중심선상을 축으로 단자(4, 5)를 90도 비틀기와 펴기 동작을 3회 실행했다. 그 후, 용단시험을 했다. 규격대로 용단할 때의 판정이 "○"이며, 규격외로 용단할 때의 판정이 "×"이다.

밀봉 확인의 시험에 있어서, 비틀림 내구시험의 용단시험후에 플럭스 누설이 발생한 경우의 판정이 "×"이며, 플럭스 누설이 발생하지 않는 경우의 판정이"○"이다.

20㎜ 단자간 저항치의 시험에 있어서, 단자폭 3㎜, 두께 0.15㎜인 단자를 사용한 온도 퓨즈의 저항치를 기준으로, 저항치가 기준보다 2mΩ의 범위에서 클 때의 판정이 "○"이며, 저항치가 기준보다 2mΩ를 초과하여 클 때의 판정이 "×"이다.

표 3에서 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

필름 접합부(8, 9)의 표면 거칠기가 다른 부분보다도 거친 표면 거칠기를 가짐으로써, 필름 접합부(8, 9)와 기판 필름(1) 등의 접합강도가 증대한다. 필름 접합부(8, 9)의 폭과 퓨즈 요소 접합부(6, 7)의 폭을 단자(4, 5)의 폭보다도 좁게 함으로써, 용착부(23)의 절단후 폭(케이스 폭)을 단자폭과 동일한 폭으로 할 수 있다. 그 때문에, 온도 퓨즈가 소형이면서, 배선의 저항치가 커지지 않는 온도 퓨즈를 얻을 수 있다.

바람직하게, 단자가 기판 필름(1)에 실장될 때, 필름 접합부(8, 9)의 적어도 일부가 기판 필름(1)에 직접 대향하도록 단자가 탑재된다.

바람직하게, 단자(4, 5)의 퓨즈 요소 접합부(6, 7)와 필름 접합부(8, 9)가 존재하는 선단부는 다른 부분보다도 얇은 두께를 갖는다. 이 구성에 의해서, 기판 필름(1)과 후술하는 접착 필름의 쌍방에 있어서 단자(4, 5)가 고정되는 경우, 각 필름과 단자(4, 5)의 간극을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 단자(4, 5)와 각 필름의 접합강도가 향상된다.

바람직하게 단자의 각진부는 모떼기된 곡면부를 갖고, 이것에 의해서 버(burr) 등의 발생이 방지된다.

다음에, 도 3에 도시하는 바와 같은 접착 필름(10)을 도 4에 도시하는 바와 같이 기판 필름(1)상에 싣는다. 그 후, 기판 필름(1)과 접착 필름(10) 사이에 단자(4, 5)가 끼워진다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 접착 필름(10)에 제 2 관통 구멍(11, 12)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(11, 12) 사이에 둥근 각진부를 갖는 제 3 관통 구멍(13)이 형성되어 있다. 제 3 관통 구멍(13)의 외형은 대략 사각형이다. 제 2 관통 구멍(11, 12)이 기판 필름(1)의 제 1 관통 구멍(2, 3)에 중첩하도록, 기판 필름(1)과 접착 필름(10)이 위치 결정된다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 단자(4, 5)의 퓨즈 요소 접합부(6, 7)가 제 3 관통 구멍(13)으로부터 노출되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 퓨즈 요소 접합부(6, 7)와 필름 접합부(8, 9)의 쌍방이 제 3 관통 구멍(13)으로부터 노출되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 퓨즈 요소 접합부(6, 7)만이 제 3 관통 구멍(13)으로부터 노출되는 구성도 사용된다. 필름 접합부(8, 9)가 제 3 관통 구멍(13)으로부터 노출됨으로써, 후의 접합공정에서 적어도 접착 필름(10)이 제 3 관통 구멍(13)내로 밀어올려 온다. 그 때문에, 본 실시예에 도시된 바와 같이, 필름 접 합부(8, 9)의 일부가 제 3 관통 구멍(13)으로부터 노출되는 것 같은 구성이 바람직하다.

바람직하게, 접착 필름(10)은 절연성을 갖는 재료로 제조된다. 특히, 접착 필름(10)으로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), ABS 수지, SAN 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 노닐, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, 폴리아세탈, 불소계 수지, 폴리에스터로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 주성분으로 하는 열가소성 수지가 사용된다.

다음에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 단자(4, 5)가 기판 필름(1)과 접착 필름(10)에 의해서 고정된다. 이 때의 고정 방법에 있어서, 우선 표면과 이면에서 기판 필름(1)과 접착 필름(10)을 거쳐서 서로 마주 향하는 방향으로 압력을 가한다. 다음에, 단자(4, 5)의 양단부 사이에 전류를 흘려, 이것에 의해서 단자(4, 5) 자체를 발열시켜, 기판 필름(1)과 접착 필름(10)을 녹인다. 그 용융물에 의해서, 단자(4, 5)가 기판 필름(1)과 접착 필름(10)에 고정되는 동시에, 기판 필름(1)과 접착 필름(10)이 서로 접합된다.

이 때, 접착 필름(10)의 관통 구멍(13)과 측부 사이의 영역(10a)은 가열과 가압에 의해서 다른 영역보다도 폭이 넓어져 있고, 또한 단자(4, 5)상에 있어서, 관통 구멍(13)측에 원호형상으로 밀어올리고[즉, 단자(4, 5)의 선단부쪽으로 밀어올리고], 또한 관통 구멍(13)과는 반대측의 단부를 향해서도 원호형상으로 밀어올리고 있다. 또한, 기판 필름(1)은 단자(4, 5)의 다른 회로 패턴 등과의 접합부쪽 으로 원호형상으로 밀어올리고 있다. 이와 같이, 단자(4, 5)의 종방향으로 접착 필름(10)과 기판 필름(1)이 원호형상에 밀어올리고 있다. 이것에 의해서, 기판 필름(1)과 접착 필름(10)의 단자(4, 5)의 접합면적을 가열전보다도 크게 할 수 있다. 그 결과, 단자(4, 5)의 접합강도가 향상된다.

단자(4, 5)와 접착 필름(10)이 직접대향하고 있는 부분에 있어서, 접착 필름(10)의 열용융재에 의해서 단자(4, 5)와 접착 필름(10)이 접합하고 있다. 접착 필름(10)의 열용융재의 일부는 원호형상으로 밀어올린 부분(10a)과는 별도로, 가하는 압력에 의해서 단자(4, 5)의 종방향으로 흘러 나간다. 이 흘러 나간 열용융재에 의해서, 외부와 관통 구멍(13)과 기판 필름(1)에 의해서 구성된 공간의 밀봉성이 향상된다.

마찬가지로, 기판 필름(1)과 단자(4, 5)가 직접대향하고 있는 부분에 있어서도, 열에 의해서 녹은 기판 필름(1)의 열용융재의 일부가 기판 필름과 단자(4, 5) 사이를 접합함과 동시에, 또한 기판 필름의 열용융재의 일부가 단자(4, 5)의 종방향으로 흘러 나간다. 이것에 의해서 밀봉성이 향상된다.

단자(4, 5)의 측부에서 단자(4, 5)의 자체발열에 의해서 발생한 열에 의해서, 기판 필름(1)과 접착 필름(10)의 쌍방이 녹고, 그들 쌍방의 용융재가 섞인 혼합용융물이 단자(4, 5)의 측방에 있어서의 기판 필름(1)과 접착 필름(10)의 간극을 메운다. 또한, 그 혼합용융물이 관통 구멍(13)이 존재하는 내측과 그 반대측인 외측의 각각의 방향을 향하여, 구형상으로 튀어 나온 압출부(10b)가 형성된다. 이것에 의해서, 밀봉성이 더욱 향상된다.

도 6은 기판 필름(1)과 접착 필름(10)을 접합했을 때의 단면도이다.

단자(4, 5)의 두께가 T2이며, 열에 의해서 기판 필름(1)과 접착 필름의 쌍방이 녹은 용융물(10c)의 단자(4, 5)의 측방향의 길이(용착 치수라고 부름)가 T1일 때, 0.9<T1/T2<4.0의 관계를 만족시키도록, 단자(4, 5)의 발열량과 압력 등이 조정된다. T1/T2가 0.9 이하일 때, 단자(4, 5)의 측면쪽에 있어서의 밀봉성은 약간 뒤떨어진다. T1/T2가 4.0 이상일 때, 단자(4, 5)의 자체발열을 크게 하거나, 또는 가하는 압력을 크게 할 필요가 있다. 그 때문에, 부재의 손상이 발생하거나, 또는 생산성의 향상경향이 적어진다.

표 4는 용착 치수와 밀봉평가를 나타낸다.

용착 치수와 밀봉평가

번호	단자 형상 치수			케이스			용착 치수		밀봉 평가
번호	폭 [㎜]	두께T2 [㎜]	길이 [㎜]	폭 [㎜]	두께 [㎜]	길이 [㎜]	T1[㎜]	T1/T2
No.1	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0	0.0	×
No.2	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.05	0.3	×
No.3	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.1	0.7	×
No.4	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.15	1.0	○
No.5	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.2	1.3	○
No.6	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.3	2.0	○
No.7	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.5	3.3	○
No.8	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	0.7	4.7	×
No.9	3	0.15	13	3.2	0.8	5.4	1.0	6.7	×

전류값과 통전 시간과 압력을 조정함으로써, 용착 치수(T1)의 값이 조정된다. 단자는 폭 3㎜, 두께 0.15㎜(T2)의 니켈합금에 의해서 시험제작되었다. 기판 필름(1)과 접착 필름(10)과 커버 필름(18)으로서는 두께 0.125㎜의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 사용되었다. 기판 필름(1)과 접착 필름(10)과 커버 필름(18)은 환상의 돌기를 갖는 초음파 용착법에 의해서 접합되었다.

밀봉평가에 있어서, 도 16과 같이 완성된 온도 퓨즈를 150℃의 분위기에 10분 방치했다. 이 상태에 있어서의 플럭스의 누설을 관찰했다. 플럭스(17)가 새지 않는 경우에 있어서의 판정이 "○"이며, 플럭스가 새는 경우의 판정이 "×"이다.

표 4에 의해서 다음과 같은 사항을 알 수 있다. 즉, 0.9<T1/T2<4.0의 관계를 만족시키도록, 단자(4, 5)의 발열량과 압력 등이 조정됨으로써, 우수한 밀봉성을 갖는 온도 퓨즈를 얻을 수 있다.

다음에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 관통 구멍(13)내에 노출한 단자(4, 5)의 선단부[퓨즈 요소 접합부(6, 7)]상에 용접 플럭스(14, 15)가 설치된다. 이 용접 플럭스(14, 15)는 단자(4, 5)와 후술하는 퓨즈 요소를 적절하게 접합하기 위해서 설치된다. 또한, 본 실시예에서는 용접 플럭스(14, 15)의 각각의 플럭스가 따로따로 설치되었지만, 이것에 한정되지 않고, 이들 플럭스가 일체적으로 되도록 설치되는 것도 가능하다.

용접 플럭스(14, 15)의 구체적 조성으로서는, 예컨대 알코올계의 용제에 로진을 15중량% 내지 60중량% 용해한 플럭스가 사용된다. 그 로진 조성으로서는 아비에트산 50중량% 내지 90중량%, 디하이드로아비에트산 10중량% 내지 50중량%를 함유하는 로진이 사용된다. 상기 조성의 용접 플럭스(14, 15)를 이용함으로써, 퓨즈 요소와 단자(4, 5)와의 용접강도가 향상된다. 또한, 알코올을 퓨즈 요소의 근방에 잔류시킬 수 있다.

퓨즈 요소의 근방에 알코올이 존재함으로써, 후술하는 고형 플럭스에도 알코올을 소량 함유할 수 있다. 그 때문에, 알코올의 비점 이상의 온도에서 후술하는 고형 플럭스의 활성력이 향상하여, 그 결과 온도 퓨즈로서의 기능이 안정된다.

다음에, 도 8에 도시하는 바와 같이, 단자(4, 5)에 걸쳐 저융점 가용 합금 등에 의해서 구성된 퓨즈 요소(16)의 하나 또는 복수를 실장한다. 그 후, 용접 등에 의해서 단자(4, 5)[퓨즈 요소 접합부(6, 7)]와 퓨즈 요소(16)를 접합한다. 용접으로서는 납땜 인두에 의한 용접, 전기 용접, 레이저 용접, 또는 소프트빔 용접이 이용된다.

이 때, 퓨즈 요소(16)를 구성하는 합금으로서는 이론밀도가 "D1"이며, 가공후의 실측밀도가 "D2"일 때, D2/D1>0.98이 바람직하다. 특히 바람직하게 D2/D1>0.995이다. 이것에 의해서, 퓨즈 요소(16)중의 보이드(void)가 적어진다. 또한, 잔류 산화물이 충분히 적으므로 용접불량의 발생이 방지된다. 그 결과, 제조에 있어서의 양품률이 향상된다. 퓨즈 요소의 이론밀도(D1)의 측정에 있어서, 약 100g의 퓨즈 요소를 상기 용접 플럭스속에서 가열융해하여 산화물의 제거를 실행했다. 그 후, 진공속에서 가열융해를 실행하여 용융 금속중의 기체 성분을 제거했다. 다음에, 진공중에서 냉각고화하여, 168시간 25℃의 분위기의 건조기(desiccator)속에서 방치했다. 이와 같이 처리한 퓨즈 요소의 밀도를 아르키메데스법으로 측정했다. 판형상 또는 선형상으로 가공된 퓨즈 요소(16)의 밀도를 아르키메데스법으로 측정했다.

표 5에 D2/D1의 밀도비와 용접가공의 양품률의 관계를 나타낸다.

가용 합금 밀도와 용접 양품률

번호	가용 합금			용접 양품률 판정 [%]
번호	이론밀도 D1[g/㎤]	실측밀도 D2[g/㎤]	밀도비 D2/D1	용접 양품률 판정 [%]
No.1	9.7072	9.6961	0.9989	○
No.2	9.7072	9.6791	0.9971	○
No.3	9.7072	9.6550	0.9946	△
No.4	9.7072	9.6135	0.9903	△
No.5	9.7072	9.5017	0.9788	×

단자(4, 5)는 폭 3㎜, 두께 0.15㎜, 길이 13㎜의 니켈합금이다. 퓨즈 요소 접합부(6, 7)는 두께 3㎛의 주석도금으로 제작되었다. 기판 필름(1)과 접착 필름(10)으로서는 두께 0.125㎜의 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 사용했다. 퓨즈 요소(16)로서는 Sn, In, Bi 및 Pb를 포함하는 합금재료로 제조한 온도 퓨즈를 사용했다. 이 합금은 89±2℃에서 용단한다. 퓨즈 요소(16)의 치수는 두께 0.14㎜, 폭 0.91㎜, 길이 3㎜이다. 단자(4, 5) 사이의 거리는 1.7㎜이다. 용접은 레이저 용접법으로 접합했다. 용접의 양품률에 있어서, 1,000개의 용접작업을 실시했을 때, 13±1mΩ의 저항치의 범위를 가질 때의 판정이 "양품"이다. 그 양품의 수량을 계산하여, 용접 양품률이 50% 미만일 때의 판정이 "×"이며, 용접 양품률이 50% 내지 90%일 때의 판정이 "△"이며, 용접 양품률이 90% 이상일 때의 판정이 "○"이다.

표 5에 의해서 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

밀도비 D2/D1>0.995가 성립할 때, 퓨즈 요소(16)중의 보이드가 적어진다. 또한, 잔류 산화물이 충분히 적어지기 때문에, 단자(4, 5)와의 용접불량이 발생하기 어려워진다. 그 결과, 양품률이 향상된다. 특히 바람직하게 D2/D1>0.98이 만족될 때 상기의 효과가 더욱 향상된다.

또한, 본 실시예에서는 퓨즈 요소(16)는 판형상체의 사각형상의 단면을 갖지만, 이것에 한정되지 않고, 선형상체나 막대형상체를 갖는 퓨즈 요소(16)의 사용도 가능하여, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 퓨즈 요소(16)에 있어서, 이론밀도가 D1이며, 가공후의 실측밀도가 D2일 때, D2/D1>0.995인 구성은 도 19 또는 도 20에 도시되는 바와 같은 구성도 사용할 수 있다. 도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 전형적 실시예의 온도 퓨즈의 구성을 도시하는 것이다.

도 19에 있어서, 개구부를 갖는 케이스(100)중에, 한쌍의 리드(101, 102)의 선단 부분에 설치된 퓨즈 요소(103)가 삽입되어 있다. 케이스(100)의 개구부는 케이스의 한쪽 단부에 형성되어 있다. 플럭스(104)가 퓨즈 요소(103)의 주변부에 설치되어 있다. 케이스(100)의 개구부를 막도록 밀봉부재(105)가 설치되어 있다. 밀봉부재(105)로서는 수지 등이 사용된다. 이 밀봉부재(105)에 의해서, 케이스(100)의 내부는 외부환경으로부터 차단된다. 이러한 구성에 있어서도, 이 퓨즈 요소(103)가 D2/D1>0.995(바람직하게 D2/D1>0.98)를 만족할 때, 상술과 같은 효과를 얻을 수 있다. 이러한 타입의 온도 퓨즈는 일반적으로 래디얼(radial)형 온도 퓨즈이다.

또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 개구부를 갖는 케이스(200)중에 한쌍의 리드(201, 202)의 선단 부분에 설치된 퓨즈 요소(203)가 삽입되어 있다. 케이스(200)의 개구부는 케이스의 양단부에 형성되어 있다. 플럭스(204)가 퓨즈 요소(203)의 주변부에 설치되어 있다. 케이스(200)의 개구부를 막도록 밀봉부재(205)가 설치되어 있다. 밀봉부재(205)로서는 수지 등이 사용된다. 이 밀봉부재(205)에 의해서 케이스(200)의 내부는 외계로부터 차단된다. 이러한 구성에 있어서도, 이 퓨즈 요소(203)가 D2/D1>0.995(바람직하게 D2/D1>0.98)를 만족할 때, 상술과 같은 효과를 얻을 수 있다. 이러한 타입의 온도 퓨즈는 일반적으로 축(axial)형 온도 퓨즈이다.

또한, 퓨즈 요소(16)의 구체적 재료로는 Sn, In, Bi, Pb 및 Cd로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 함유하는 재료를 주성분으로 하는 합금이 일반적으로 알려져 있다. 본 실시예에서는 유해물인 Cd를 포함하지 않는 Sn, In, Bi, Pb의 합금으로 퓨즈 요소(16)를 제작했다.

다음에, 도 9에 도시하는 바와 같이 퓨즈 요소(16)를 피복하도록 고형 플럭스(17)를 설치한다. 바람직하게, 고형 플럭스(17)가 퓨즈 요소(16)를 완전히 피복하거나, 노출하고 있는 퓨즈 요소(16)의 표면적의 50% 이상이 고형 플럭스(17)에 의해서 피복된다. 이것에 의해서, 충분한 용단 특성을 얻을 수 있다.

열에 의해서 용융된 상태 또는 용매에 녹여진 상태로 퓨즈 요소(16)상에 도포되고, 그 후 고화됨으로써 고형 플럭스(17)가 설치된다.

바람직하게 고형 플럭스(17)는 로진을 함유한다. 그 로진의 조성으로서는 아비에트산 50중량% 내지 90중량%, 디하이드로아비에트산 10중량% 내지 50중량%를 함유하는 로진이 사용된다. 즉, 이 고형 플럭스(17)에 포함되는 로진이 용접 플럭스(14, 15)에 포함되는 로진과 거의 동일한 성분이다. 이것에 의해서, 용단 특성이 더욱 향상된다. 또한, 상기 로진을 포함하는 고형 플럭스(17)를 설치함으로써, 노란색의 색인식이 가능해지고, 그 때문에 화상 판단으로 정량 인식을 실시할 수 있다. 또한, 상술한 대로, 용접 플럭스(14, 15)중에 포함되는 알코올이 들어간다. 또한, 이 플럭스는 연화점 온도 이하에서 불활성이다. 그 때문에, 상기의 조성을 가지는 플럭스는 온도 퓨즈용 고형 플럭스로서 알맞다.

도 19 및 도 20에 도시되는 온도 퓨즈에 있어서, 플럭스(104, 204)는 상기의 고형 플럭스와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 이 구성에 의해서, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 도 10에 도시하는 바와 같은 커버 필름(18)을 도 11에 도시하는 바와 같이 접착 필름(10)상에 싣는다. 커버 필름(18)은 위치 결정용 제 4 관통 구멍(19, 20)과, 제 4 관통 구멍(19, 20) 사이에 형성되고 다른 부분보다도 오목하게 들어가 있는 오목부(21)를 갖는다. 본 실시예에서는 오목부(21)의 외형형상은 대략 사각형상이다. 그러나, 그 오목부(21)의 형상은 원형상, 타원형상, 삼각형상 등이더라도 사용 가능하다. 이 오목부(21)에 의해서, 퓨즈 요소(16)의 주위에 공간을 형성할 수 있고, 그 결과 확실한 퓨즈 요소(16)의 절단을 실현할 수 있다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 제 3 관통 구멍(13)과 오목부(21)가 대향하도 록, 커버 필름(18)을 접착 필름(10)상에 설치하고, 제 4 관통 구멍(19, 20)을 제 1 관통 구멍(2, 3) 및 제 2 관통 구멍(11, 12)에 중첩하도록 배치한다. 도 11에 있어서, 오목부(21)를 형성함으로써, 융기부(22)가 형성된다. 융기부(22)상에 인쇄 등에 의해서, 품번 및 안전부품으로서의 표시 등이 기재되어 있다. 융기부(22)상의 품번 및 안전부품으로서의 표시인쇄에 있어서, 150℃의 내열을 가지는 아크릴 소중합체(oligomer)를 주성분으로 하는 자외선 건조용 잉크(자외선 경화 잉크)가 사용되었다. 그 잉크는 백, 흑, 빨강, 초록, 주황, 파랑, 자주, 회색, 실버중에서 소망하는 안료를 함유하여 착색된다. 인쇄에 있어서, 볼록판으로부터 잉크를 고무롤러에 전사하고, 또한 커버 필름(18)으로 전사한다. 커버 필름(18)상의 잉크 두께가 1㎛ 내지 5㎛의 범위가 되도록, 상기 고무롤러와 커버 필름(18)의 압력이 조정된다. 90±10℃의 분위기에서 파장 365㎚ 근방의 자외선을 5초 내지 15초 조사함으로써, 자외선 건조가 실행된다. 잉크 두께가 1㎛ 이하일 경우, 잉크의 농도가 너무 옅어져, 그 때문에 판독할 수 없게 된다. 잉크 두께가 5㎛를 넘을 때, 자외선 건조시, 자외선이 잉크 내부에 도달하기 어렵기 때문에, 잉크가 경화 불충분해져 잉크의 밀착강도가 저하한다.

표 6은 품번 및 안전부품으로서의 표시의 잉크 두께와, 표시의 판독성 및 용단 온도와의 관계를 나타낸다.

품번 및 안전부품으로서의 표시 잉크 두께와 표시의 판독성 및 용단 온도

번호	인쇄 조건			밀착 강도 시험후의 표시 내용 판독성	표시 내용과 용단 온도의 일치 확인
번호	잉크 두께 [㎛]	건조 온도 [℃]	건조 시간 [초]	밀착 강도 시험후의 표시 내용 판독성	표시 내용과 용단 온도의 일치 확인
No.1	0.8	90	10	×	×
No.2	2.2	90	10	○	○
No.3	3	90	10	○	○
No.4	4.5	90	10	○	○
No.5	7	90	10	×	×
No.6	8	90	10	×	×

단자(4, 5)는 폭 3㎜, 두께 0.15㎜(T2)의 니켈합금에 의해서 시험제작되었다. 기판 필름(1), 접착 필름(10) 및 커버 필름(18)은 두께 0.125㎜의 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 제조된다. 퓨즈 요소(16)로는 102±7℃에서 용단하는 Pb, Bi, Sn 합금을 사용했다. 표시에 있어서, 융기부(22)상에 품번 및 용단 온도 표시로서 GT102 및 제조번호로서 00A가 인쇄되어, 도 16의 형태로 마무리되었다.

밀착 강도 시험에 있어서, 각 100개의 온도 퓨즈가 사용되어, 도 16의 융기부(22)에 고무 테이프를 밀착시키고, 그 고무 테이프를 박리했다. 판독성의 판정에 있어서, 밀착 강도 시험을 실행한 후에 표시 내용이 육안 또는 10배의 확대경으로 모두 판독 가능한 경우의 판정이 "○"이며, 1개 이상 판독 불가능한 경우의 판정이"×"이다. 또한, 표시 내용과 용단 온도의 일치 확인에 있어서, 판독된 품번에 대응하는 온도에서 모두 용단한 경우의 판정이 "○"이며, 품번을 판독할 수 없기 때문에 용단 온도와 표시의 일치를 확인할 수 없는 시료를 1개 이상 갖는 경우의 판정이 "×"이다.

표 6에서 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

커버 필름(18)상의 잉크 두께가 1㎛ 내지 5㎛의 범위가 되도록 설정함으로써, 품번 및 안전부품으로서의 표시가 확실하게 실행된다. 또한, 내용물의 특성[퓨즈 요소(16)의 용단 온도]과 표시의 일치를 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 절연 케이스재로서 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름이 사용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 절연 케이스재로서 알루미나 등의 세라믹재의 표면을 가지는 케이스를 사용할 수 있다. 또한, 케이스재가 스테인레스 등의 금속재인 것도 가능하고, 이 경우, 잉크 두께가 1㎛ 내지 5㎛의 범위이면 판독성 및 밀착강도에 뛰어난 표시가 가능하다.

바람직하게, 커버 필름(18)은 절연성을 갖는 재료로 구성된다. 커버 필름(18)으로서는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트), ABS 수지, SAN 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 노닐, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, 폴리아세탈, 불소계 수지, 폴리에스터중 어느 하나를 주성분으로 하는 열가소성 수지가 사용된다.

다음에, 도 12에 도시하는 바와 같이 커버 필름(18)의 융기부(22)의 주위에, 초음파 용접의 혼을 가압하여, 커버 필름(18)과 접착 필름(10)을 용착한다. 도 13과 도 14의 각각은 도 12에 도시하는 온도 퓨즈를 P1 및 P2로 절단했을 때의 단면도이다. 도 13과 도 14에 있어서, 기포(38)는 기판 필름(1)과 커버 필름(18) 사이에서 형성되고, 외계와 차단된 공간(이하 밀봉공간)내에 형성된다. 용융물(39)은 밀봉공간내로 압출되어 있다. 기판 필름(1)과, 접착 필름(10)과, 커버 필름(18)을 모아, 상술과 같이 초음파 용접이 실행된다. 단자(4, 5)의 종방향을 따르도록, 또한 온도 퓨즈의 본체를 끼우도록 형성된 용착부(23a),와 온도 퓨즈의 본체를 끼우도록 용착부(23a)에 대략 직교하는 용착부(23b)가 설치되어 있다.

바람직하게, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이 융기부(22)와 용착부(23a)에 끼워진 부분과의 경계부에 0.1㎜ 이상의 곡면(R) 또는 모떼기부(R1)가 형성된다. 이것에 의해서, 확실하게 밀봉공간을 제조할 수 있다. 그 때문에, 장기간의 사용 등에 의해서 밀봉이 해제될 확률이 매우 적어진다. 또한, 제조 도중에서의 커버 필름(18)의 찢어짐 등을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 도시하지 않고 있지만, 단자(4, 5)상에 형성된 용착부(23b)와, 그 용착부(23b)에 끼워진 부분과의 경계부에 0.1㎜ 이상의 곡면(R), 또는 모떼기부(R1)가 형성됨으로써, 확실한 밀봉공간을 형성할 수 있다. 그 결과, 장기간의 사용 등에 의해서, 밀봉이 해제될 확률이 매우 적어진다. 또한, 제조 도중에서의 커버 필름(18)의 찢어짐 등을 방지할 수 있다.

바람직하게, 모떼기부(R1)를 제조하는 방법으로서, 초음파 용접하는 혼으로 각진부에 0.1㎜ 이상의 곡면(R) 또는 모떼기를 실시한 방법이 사용된다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 융기부(22)에 있어서의 외주부의 각진부 또는 융기부(22)와 용착부(23a, 23b)와의 경계 부분에 0.3㎜ 이상의 "R"(도 12중의 "R2")이 형성된다. 본 실시예에 있어서는 외형이 사각형상이기 때문에, 4개의 각진부에 "R"이 형성된다. 이것에 의해서, 확실한 밀봉공간을 형성할 수 있다. 그 때문에, 장기간의 사용 등에 의해서 밀봉이 해제될 확률이 매우 적어진다. 또한, 제조 도중에서의 커버 필름(18)의 찢어짐 등을 방지할 수 있다.

마지막으로, 도 15에 도시하는 바와 같이 여분인 부분이 절단된다. 이렇게 하여 온도 퓨즈가 완성된다. 즉, 온도 퓨즈는 한쌍의 단자(4, 5)와, 그 한쌍의 단자 사이에 설치된 퓨즈 요소(16)와, 그 퓨즈 요소(16)를 피복하는 고형 플럭스(17)와, 그 고형 플럭스(17)를 피복하는 커버 필름(18)과, 접착 필름(10)을 구비한다. 접착 필름은 제 3 관통 구멍(13)을 갖고, 그 제 3 관통 구멍(13)중에 고형 플럭스(17)가 노출되어 있다. 커버 필름(18)은 접착 필름(10)과, 노출한 고형 플럭스(17)를 피복하여 설치되어 있다. 각각의 단자(4, 5)는 퓨즈 요소 접합부(6, 7)와 필름 접합부(8, 9)를 갖는다. 퓨즈 요소(16)는 각각의 퓨즈 요소 접합부(6, 7) 사이에 접합되어 있다. 접착 필름(10)은 각각의 필름 접합부(8, 9)에 접착되어 있다. 퓨즈 본체부(50)는 노출한 한쌍의 단자(4, 5)의 사이에 위치하는 부분으로 구성된다. 즉, 퓨즈 본체부(50)는 그 한쌍의 단자 사이에 설치된 퓨즈 요소(16)와, 그 퓨즈 요소(16)를 피복하는 고형 플럭스(17)와, 고형 플럭스를 제외한 영역에 설치된 접착 필름과, 그 고형 플럭스(17)를 피복함과 동시에 접착 필름 위에 설치된 커버 필름(18)을 구비한다. 퓨즈 본체부(50)는 케이스로서의 기능을 갖는다.

또한, 본 실시예에서는 고형 플럭스(17)는 직접 퓨즈 요소(16)에 도포되었지만, 이것에 한정되지 않고, 다음과 같은 방법도 사용 가능하다. 즉, 커버 필름(18)에 형성된 오목부(21)내에 사전에 고형 플럭스(17)를 고체의 상태로 설치해 놓는다. 다음에, 커버 필름(18)을 접착 필름(10)상에 싣고, 그 후에 가열하여 고형 플럭스(17)를 녹여, 퓨즈 요소(16)상에 도포한다. 그 후에, 커버 필름(18)을 초음파 용접으로 접착 필름(10)에 접합한다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 팩 전지의 측면에 본 실시예의 온도 퓨즈를 설치한다. 이것에 의해서, 팩 전지는 도 19에 도시되는 종래의 팩 전지보다도, 박형화되고, 또한 소형화된다. 또한, 배선부(23)의 저항치 손실이 종래의 제품 수준으로 억제된다.

도 17에 있어서, 팩 전지 본체(29) 내에 전지(도시하지 않음)가 내장되어 있다. 팩 전지는 내장된 전지의 외부 전극(26), 전지에 접속된 보호 회로 기판(28), 보호 회로 기판(28)에 접속된 니켈 띠형상 배선(27)을 구비한다. 본 실시예의 온도 퓨즈는 외부 전극(26)과 니켈 띠형상 배선(27) 사이에 설치되어 있다. 내장된 전지 등으로부터 발생하는 열이 소정 이상 발생함으로써, 온도 퓨즈가 용단하고, 그 결과 내장된 전지를 포함하는 회로가 차단된다.

이와 같이, 대략 직방체형상의 전지를 수납한 케이스의 측면에 본 실시예의 온도 퓨즈를 설치함으로써 전지가 소형화된다.

바람직하게, 도 15에 도시되는 온도 퓨즈에 있어서, 온도 퓨즈 본체부(케이스부)의 길이가 L1이며, 폭이 L2이며, 두께가 L3인 경우, 본체부(50)는, 2.0㎜<L1<7.5㎜, 0.4㎜<L3<1.5㎜의 관계를 만족하는 형상을 갖는다.

또한, 바람직하게 본체부(50)는, 1.5㎜<L2<3.5㎜의 관계를 만족하는 형상을 갖는다.

L1, L2 및 L3 각각이 상기의 범위보다도 작은 경우, 온도 퓨즈가 동작했을 때, 또는 온도에 의해서 단선이 발생했을 때, 절연 저항 및 절연 보증 응력이 약간 뒤떨어진다. L1, L2 및 L3 각각이 상기의 범위보다도 클 때, 온도 퓨즈가 커져 사용되는 소형 팩 전지의 크기가 제한된다.

이상과 같이, 본 발명의 구성에 의해서, 박형화되고 소형화된 온도 퓨즈를 제조할 수 있다. 또한, 온도 퓨즈가 박형화되고 소형화되더라도, 그 온도 퓨즈의 특성과 생산성과 신뢰성과 품질 등이 저하하지 않는다. 또한, 이 온도 퓨즈를 사용한 팩 전지는 소형화된 팩 전지를 제조할 수 있는 동시에, 또한 그 팩 전지는 우수한 온도 퓨즈 특성을 갖는다.

Claims

온도 퓨즈(thermal fuse)에 있어서,

(a) 기판, 퓨즈 요소, 커버 및 상기 기판과 상기 커버 사이에 설치된 접착 필름을 갖는 퓨즈 본체부와,

(b) 상기 퓨즈 본체부로부터 돌출하여 설치된 한쌍의 단자로서, 상기 한쌍의 단자는 제 1 단자와 제 2 단자를 갖고, 상기 제 1 단자의 한쪽 단부는 상기 퓨즈 본체부의 한쪽 단부로부터 돌출하고, 상기 제 2 단자의 한쪽 단부는 상기 퓨즈 본체부의 다른쪽 단부로부터 돌출하는, 상기 한쌍의 단자를 포함하며;

상기 제 1 단자의 다른쪽 단부는 제 1 퓨즈 요소 접합부를 갖고,

상기 제 2 단자의 다른쪽 단부는 제 2 퓨즈 요소 접합부를 갖고,

상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고,

상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 상기 제 3 관통 구멍 속에 위치하고,

상기 퓨즈 요소는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 설치되고,

상기 퓨즈 요소의 한쪽 단부는 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부에 접합하고, 상기 퓨즈 요소의 다른쪽 단부는 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부에 접합하고,

상기 커버는 상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부를 피복하여 설치되고,

상기 제 1 단자는, 상기 퓨즈 본체부에 밀봉된 영역 전체의 폭이 상기 퓨즈 본체부에 밀봉되지 않은 영역의 폭보다도 작고,

상기 제 2 단자는, 상기 퓨즈 본체부에 밀봉된 영역 전체의 폭이 상기 퓨즈 본체부에 밀봉되지 않은 영역의 폭보다도 작은

온도 퓨즈.
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제 1 항에 있어서,

상기 퓨즈 본체부의 측면은 상기 접착 필름의 용융에 의해서 형성된 용융부에 의해서 밀봉되어 있는

온도 퓨즈.
제 1 항에 있어서,

상기 용융부의 폭이 T1이며, 두께가 T2일 때, 0.9<T1/T2<4.0의 관계를 갖는

온도 퓨즈.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 단자가 제 1 필름 접합부를 더 구비하고,

상기 제 2 단자가 제 2 필름 접합부를 더 구비하고,

상기 접착 필름이 상기 제 1 필름 접합부 및 제 2 필름 접합부와 접합됨과 동시에 상기 기판 위에 설치되고,

상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 상기 제 3 관통 구멍 속에 위치하는

온도 퓨즈.
제 1 항에 있어서,

상기 접착 필름은 열가소성 플라스틱으로 구성되고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 다른 표면보다도 거친 표면 거칠기를 갖고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부의 표면은 상기 접착 필름의 열용착에 의해서 상기 접착 필름에 접합되어 있는

온도 퓨즈.
제 1 항에 있어서,

상기 기판은 열가소성 플라스틱으로 구성되고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부의 이면은, (ⅰ) 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 다른 표면보다도 거친 표면 거칠기를 가진 표면과, (ⅱ) 커플링제를 부착한 표면중 적어도 하나의 표면을 갖고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부는 상기 기판의 열용착에 의해서 상기 기판에 접합되어 있는

온도 퓨즈.
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온도 퓨즈의 제조 방법에 있어서,

(a) 띠형상 또는 판형상을 가지는 기판을 제조하는 단계와,

(b) 상기 기판 위에 제 1 단자와 제 2 단자를 서로 대향하여 배치하는 단계로서, 상기 제 1 단자의 한쪽 단부는 제 1 퓨즈 요소 접합부를 갖고, 상기 제 2 단자의 한쪽 단부는 제 2 퓨즈 요소 접합부를 갖고, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 서로 대향하여 상기 기판 위에 위치하고, 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 다른쪽 단부는 상기 기판의 양 방향으로 돌출하는, 상기 배치 단계와,

(c) 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자를 배치한 상기 기판 위에 접착 필름을 중첩하고, 다음에 중첩된 상기 기판과 상기 접착 필름을 가열하면서 가압하여, 가열에 의해서 생성하는 제 1 용착물에 의해서 상기 기판과 상기 접착 필름을 접합하는 단계로서, 여기서, 상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부가 상기 제 3 관통 구멍의 내측에 노출되는, 상기 접합 단계와,

(d) 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부 사이에 퓨즈 요소를 접합하여 설치하는 단계와,

(e) 상기 퓨즈 요소와 상기 접착 필름을 피복하고, 커버 필름을 설치하고, 다음에 상기 퓨즈 요소가 설치된 영역을 제외한 상기 퓨즈 요소의 주위에 위치하는 상기 커버 필름과 상기 접착 필름을 가열하고, 가열에 의해서 생성하는 제 2 용착물에 의해서 상기 커버 필름과 상기 접착 필름을 접합하는 단계와,

(f) 상기 제 2 용착물에 의해서 접합된 상기 커버 필름과 상기 접착 필름의 접합부의 일부를 포함하도록 상기 접합부를 절단하고, 퓨즈 본체부를 형성하는 단계로서, 상기 퓨즈 본체부는 융기부와 상기 접합부를 갖고, 상기 융기부중에 상기 퓨즈 요소가 위치되는, 상기 형성 단계를 포함하는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 기판은 2개의 제 1 관통 구멍을 갖고,

상기 접착 필름은 2개의 제 2 관통 구멍을 갖고,

상기 커버 필름은 2개의 제 4 관통 구멍을 갖고,

상기 단계(b)에서 상기 2개의 제 1 관통 구멍 사이에 상기 제 1 단자와 제 2 단자가 서로 대향하여 배치되고,

상기 단계(c)에서 상기 2개의 제 2 관통 구멍이 상기 2개의 제 1 관통 구멍에 합쳐질 수 있도록, 상기 접착 필름이 상기 기판의 위에 위치 결정되고,

상기 단계(e)에서 상기 2개의 제 4 관통 구멍이 상기 2개의 제 2 관통 구멍에 합쳐질 수 있도록, 상기 커버 필름이 상기 접착 필름의 위에 위치 결정되는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 위치하는 상기 퓨즈 본체부의 길이(L1)와, 상기 본체부의 두께(L3)는,

2.0㎜<L1<8.5㎜,

0.4㎜<L3<2.5㎜의 관계를 갖는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제 1 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 1 단자의 폭보다 좁고,

상기 제 2 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 2 단자의 폭보다 좁은

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는,

3×10¹⁰Pa 내지 8×10¹⁰Pa의 범위의 세로 탄성 계수와,

4×10⁸Pa 내지 6×10⁸Pa의 범위의 인장 강도를 갖는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는 상기 퓨즈 본체부에서 돌출하는 영역에 설치된 양도체부를 갖는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 퓨즈 본체부의 측면은 상기 제 2 용착물에 의해서 밀봉되어 있는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 단계(b)와 상기 단계(c) 사이에, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부의 표면에 로진을 함유하는 플럭스를 도포하는 단계를 더 구비하는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 기판과, 상기 접착 필름과, 상기 커버 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트중 적어도 하나를 주성분으로 하는 열가소성 수지로 형성되는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 커버 필름을 설치하는 단계가,

상기 커버 필름의 표면에 자외선 경화형 잉크를 인쇄하는 단계와,

상기 잉크에 자외선을 조사하여 표시부를 형성하는 단계를 포함하는

온도 퓨즈의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 기판과 상기 커버는 각각 열가소성 수지로 제조되고,

상기 퓨즈 본체부는 용착부와 융기부를 갖고,

상기 용착부는 상기 기판과 상기 커버의 용착물에 의해서 형성되고,

상기 융기부는 상기 퓨즈 요소와, 상기 퓨즈 요소를 피복하는 상기 커버로 형성되고,

상기 용착부와 상기 융기부 사이에 위치하는 경계부는 반경 0.1㎜ 이상의 곡면을 가지는 R 또는 모떼기를 갖는

온도 퓨즈의 제조 방법.
팩 전지(packed cell)에 있어서,

(i) 전지와,

(ⅱ) 상기 전지를 수납하는 본체와,

(ⅲ) 상기 본체로부터 도출되어 상기 전지에 전기적으로 접합된 배선과,

(ⅳ) 상기 배선의 사이에 설치되어 상기 본체에 접촉하도록 설치된 온도 퓨즈를 포함하고;

상기 온도 퓨즈가 청구항 1에 기재된 온도 퓨즈인

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 온도 퓨즈에서, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 1 단자의 폭보다 좁고, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부의 폭은 상기 제 2 단자의 폭보다 좁은

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 퓨즈 본체부가 상기 기판과 상기 커버 사이에 설치된 접착 필름을 더 구비하고,

상기 접착 필름은 제 3 관통 구멍을 갖고,

상기 퓨즈 요소와, 상기 제 1 퓨즈 요소 접합부와, 상기 제 2 퓨즈 요소 접합부는 상기 제 3 관통 구멍 속에 위치하는

팩 전지.
제 36 항에 있어서,

상기 접착 필름은 열가소성 플라스틱으로 구성되고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 다른 표면보다도 거친 표면 거칠기를 갖고,

상기 제 1 필름 접합부와 상기 제 2 필름 접합부의 표면은 상기 접착 필름의 열용착에 의해서 상기 접착 필름에 접합되어 있는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는,

3×10¹⁰Pa 내지 8×10¹⁰Pa의 범위의 세로 탄성 계수와,

4×10⁸Pa 내지 6×10⁸Pa의 범위의 인장 강도를 갖는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자의 각각의 단자는 상기 퓨즈 본체부에서 돌출하는 영역에 설치된 양도체부를 갖는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 퓨즈 본체부가 상기 퓨즈 요소에 근접 또는 접촉하여 설치된 플럭스를 더 구비하는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 기판과 상기 커버가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트중 적어도 하나를 주성분으로 하는 열가소성 수지로부터 형성되는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 기판과 상기 커버의 각각은 열가소성 수지로 제조되고,

상기 퓨즈 본체부는 용착부와 융기부를 갖고,

상기 용착부는 상기 기판과 상기 커버의 용착물에 의해서 형성되고,

상기 융기부는 상기 퓨즈 요소와 상기 퓨즈 요소를 피복하는 상기 커버로 형성되는

팩 전지.
제 34 항에 있어서,

상기 퓨즈 본체부가 상기 커버의 표면에 설치된 표시부를 더 구비하는

팩 전지.