KR101365385B1 - 퓨즈 저항기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 퓨즈저항소자의 외면에 단열코팅층을 형성함으로써, 과전류 인가시 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단 내지 억제하여 열을 집중시켜 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축할 수 있는 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

퓨즈 저항기 및 그 제조방법{FUSE RESISTOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOR}

본 발명은 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 퓨즈저항소자의 외면에 단열코팅층을 형성함으로써, 과전류 인가시 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단 내지 억제하여 열을 집중시켜 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축할 수 있는 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 텔레비전, 비디오 등과 같은 전자제품의 전원입력단에는 과전류 유입시 회로를 단선시켜 회로의 소손 및 기판의 화재발생을 예방하부록 마이크로 퓨즈가 설치되어 있으며, 이 마이크로 퓨즈는 과부하 등의 이상시 용단(勇斷) 특성에 의해 회로 차단기로서 작용한다. 이 마이크로 퓨즈는 일 예로, 퓨즈저항기의 형태로 대한민국 공개특허공보 특2002-0078649호에 개시되어 있다.

도 9는 종래 퓨즈저항기를 도시하는 단면도로서, 이를 참조하면 상기한 퓨즈저항기는 고순도의 세라믹 로드(1)(알루미나 함량이 약 68% 이상)에 탄소, 주석-니켈, 니켈-크롬 등의 화합물로 이루어진 도전층(2)을 증착하고, 이 도전층(2)에 퓨저블 엘리먼트(Fusible Element)층(3)으로서 구리층을 형성하여 그 표면에 원하는 저항값에 맞게 트리밍(trimming)이라고 불리는 나선형 커팅(6)을 수행한 후 양단에 각각 캡(5)과 리드와이어(7)를 설치함으로써 형성된다.

상기한 퓨즈저항기는 퓨저블 엘리먼트층을 이루는 재료로서 다른 금속에 비하여, 고유비저항치는 상당히 낮으면서도 온도계수와 용융점이 상당히 높은 구리를 사용함으로서 정격전류가 10A 이상의 고전류화 되더라도 안정적으로 흘릴 수 있으면서도 고전류 이상의 과전류에 의해서는 소정 시간 내에 안정적으로 용단될 수 있어 고전류를 사용하는 대형 TV, 모니터 등의 가전제품 등에 기존 퓨즈 대신에 사용되고 있다.

다만, 상기 종래의 퓨즈저항기는 절연성의 보호막(8)만이 형성되어 있기 때문에 과전류가 인가되어 퓨저블 엘리먼트층에서 발생되는 열이 외부로 방출되기 쉬워 용단시간을 단축시키기 어렵다는 문제가 있다.

또한 상기 종래의 퓨즈저항기는 외부를 보호할 수 있는 케이스가 없기 때문에 충격에 의해 파손될 우려가 있으며, 돌입전류가 인가되는 경우 효율적으로 방열할 수 없는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 퓨즈저항소자의 외면에 단열코팅층을 형성함으로써, 과전류 인가시 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단 내지 억제하여 열을 집중시켜 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축할 수 있는 퓨즈 저항기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 단열코팅층을 각기 다른 성분으로 이루어지는 하부 코팅층과 상부 코팅층으로 구분하여 형성함으로써, 단열, 접착력 및 내구성 등을 향상시킬 수 있는 퓨즈 저항기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 방열재를 충진함으로써, 순간적으로 인가되는 서지전류로 인한 충격을 최소화하고 단열코팅층을 통과한 열을 외부로 발산시킬 수 있으며, 퓨즈 저항기의 정격전력을 상승시킬 수 있는 퓨즈 저항기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 퓨저블 엘리먼트층을 포함하는 퓨즈저항소자; 상기 퓨즈저항소자의 외주면에 형성되며, 과전류 인가시 발생하는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하고 열을 집중시켜 상기 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축시키는 단열코팅층; 상기 퓨즈저항소자를 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 세라믹 케이스; 및 상기 퓨즈저항소자가 상기 수용홈에 수용된 상태에서 상기 수용홈에 충진되며, 서지전류 인가시 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 단열코팅층은 상기 퓨즈저항소자를 단열시키는 하부 코팅층 및 상기 하부 코팅층 상에 형성되어 단열과 표면 경도 특성을 향상시키는 상부 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 하부 코팅층은 불연성 수지, 무기 분말, 알코올류 용제 및 고비점 용제를 포함하며, 상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지, 실리콘 경화제 및 실리콘 희석제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 하부 코팅층은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하며, 상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 방열재는 이산화규소(SiO₂)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 퓨즈저항소자는 세라믹 소재의 저항체와, 상기 저항체의 양단에 형성되는 한 쌍의 캡과, 상기 캡에 부착되는 리드와이어와, 상기 한 쌍의 캡 사이에 연결되어 과전류 인가시 용단되는 와이어로 이루어지는 퓨저블 엘리먼트층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법은 저항체 및 수용홈이 형성된 세라믹 케이스를 마련하는 단계와, 상기 저항체에 퓨저블 엘리먼트층을 형성하고, 상기 퓨저블 엘리먼트층의 양단에 상기 퓨저블 엘리먼트층을 외부와 전기적으로 연결시키는 캡 및 리드와이어를 형성하여 퓨즈저항소자를 제조하는 단계와, 상기 퓨저블 엘리먼트층 및 상기 캡에 단열코팅층을 형성하는 단계와, 상기 세라믹 케이스의 수용홈에 상기 퓨즈저항소자를 넣은 상태에서 충진재를 충진하고 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법은 단열코팅층은 불연성 수지, 무기 분말, 알코올류 용제 및 고비점 용제를 포함하는 하부 코팅층과, 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지, 실리콘 경화제 및 실리콘 희석제를 포함하는 상부 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법은 하부 코팅층은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하며, 상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 의하면, 퓨즈저항소자의 외면에 단열코팅층을 형성함으로써, 과전류 인가시 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단 내지 억제하여 열을 집중시켜 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 의하면, 단열코팅층을 각기 다른 성분으로 이루어지는 하부 코팅층과 상부 코팅층으로 구분하여 형성함으로써, 단열, 접착력 및 내구성 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기 및 그 제조방법에 의하면, 방열재를 충진함으로써, 순간적으로 인가되는 서지전류로 인한 충격을 최소화하고 단열코팅층을 통과한 열을 외부로 발산시킬 수 있으며, 퓨즈 저항기의 정격전력을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈저항소자를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 케이스를 도시하는 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제1실시예를 도시하는 종단면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 일실시예를 도시하는 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제2실시예를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제3실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제4실시예를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제5실시예를 도시하는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법의 일실시예를 단계별로 도시한 단면도이다.
도 9는 종래 퓨즈저항기를 도시하는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈저항소자를 도시하는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 세라믹 케이스를 도시하는 사시도이며, 도 3a는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제1실시예를 도시하는 종단면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 일실시예를 도시하는 횡단면도이다.

도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100)는 크게 퓨즈저항소자(110), 단열코팅층(120), 세라믹 케이스(150) 및 방열재(130)를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100)는 퓨저블 엘리먼트층(114)을 포함하는 퓨즈저항소자(110), 상기 퓨즈저항소자(110)의 외주면에 형성되며, 과전류 인가시 발생하는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하고 열을 집중시켜 상기 퓨저블 엘리먼트층(114)의 용단시간을 단축시키는 단열코팅층(120), 상기 퓨즈저항소자(110)를 수용하기 위한 수용홈(151)이 형성되는 세라믹 케이스(150) 및 상기 퓨즈저항소자(110)가 상기 수용홈(151)에 수용된 상태에서 상기 수용홈(151)에 충진되며, 서지전류 인가시 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열재(130)를 포함하는 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈저항소자(110)는 크게 저항체(111)와, 캡(112)과, 리드와이어(113)와, 퓨저블 엘리먼트층(114)을 포함한다.

상기 저항체(111)는 세라믹(ceramic)과 같은 재료를 이용하여 원통형 막대(rod) 형상으로 이루어진다.

상기 캡(112)은 전도성 물질로 이루어지며 상기 저항체(111)의 양단에 각각 한 쌍이 형성되어 외부와 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 그리고 상기 리드와이어(113)는 상기 캡(112)에 전기적으로 연결된다.

상기 퓨저블 엘리먼트층(114)은 과전류가 지속적으로 인가되는 경우에는 용단이 되고, 순간적으로 서지전류가 인가되는 경우에는 용단되지 않고 전자기기 내의 허용 전류 이하로 제한하는 퓨즈 역할을 수행한다.

상기 퓨저블 엘리먼트층(114)은 과전류 또는 서지전류가 인가되는 경우에 의해 발생되는 열에 의해 용융되어 용단되는 것으로서, 예를 들어 구리(Cu), 주석(Sn) 등을 포함하는 물질로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

본 발명에 따른 단열코팅층(120)은 과전류 인가시 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단 내지 억제하는 역할을 한다. 즉 과전류 등에 의해 상기 퓨저블 엘리먼트층에 발생된 열은 상기 단열코팅층에 의해 외부로 빠져나가는 것이 억제되기 때문에 열이 집중되어 용단시간을 단축할 수 있게 된다.

상기 단열코팅층(120)은 상기 퓨즈저항소자(110)를 단열시키는 하부 코팅층(121) 및 상기 하부 코팅층(121) 상에 형성되어 단열과 표면 경도 특성을 향상시키는 상부 코팅층(122)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 하부 코팅층(121)은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 상기 불연성 수지가 무기 분말 100 중량부에 대하여 40 중량부 미만인 경우에는 하부 코팅층의 접착력 및 기계적 물성이 약해지며, 60 중량부를 초과하는 경우에는 무기 분말의 비율이 낮아 단열 성능이 떨어지기 때문이다.

또한, 상기 알코올류 용제와 고비점 용제는 각각 20~40 중량부 및 1~5 중량부가 포함되어야 상기 불연성 수지 40~60 중량부를 최적의 상태로 희석할 수 있고, 무기 분말이 충분히 분산될 수 있다.

상기 무기 분말은 석고(CaSO₄) 분말 또는 광물 분말 등을 예시할 수 있으며, 내열성 내지 불연성 특성과 단열 특성을 제공하는 역할을 한다.

상기 불연성 수지는 실록산 결합을 갖는 액상의 무기타입 수지(구체적으로 ZnSiO₃) 등을 예시할 수 있다.

상기 알코올류 용제는 메틸 알코올, 이소프로필 알코올 등을 예시할 수 있으며, 희석제 역할을 수행한다.

상기 고비점 용제는 비점 150℃ 이상인 용제로서 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-methoxy butyl acetate) 등을 예시할 수 있다.

상기 상부 코팅층(122)은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 실리콘 경화제가 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만인 경우에는 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지의 경화시간이 과다하게 걸리고, 15 중량부를 초과하는 경우에는 상부 코팅층 표면에 균열이 일어날 수 있기 때문이다.

또한, 실리콘 희석제가 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만인 경우에는 희석이 충분히 이루어지지 않고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지가 변성될 우려가 있기 때문이다.

상기 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지는 실리콘-아크릴, 실리콘-페놀 등으로 이루어지는 액상의 열경화성 수지를 예시할 수 있으며, 우수한 내열 및 단열 특성을 제공한다.

상기 실리콘 경화제는 1-dicumyl peroxide, 2-1,1-Di-(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane),3-Di-(2-tert.-butylperoxisopropyl)-benzene 등을 예시할 수 있으며, 실리콘 경화 시간을 단축시키는 역할을 한다.

상기 실리콘 희석제는 공지의 실리콘 또는 실리콘-아크릭 타입의 내열도료 희석제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 (주)노루페인트에서 제조,판매되는 실리콘 희석제(상품명 DR-630) 등을 사용할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 세라믹 케이스는 상기 퓨즈저항소자(110)를 수용할 수 있는 수용홈(151)이 형성될 수 있다.

상기 수용홈(151)은 세라믹 케이스(150)의 상면이 개방된 상태로 마련되고 상기 퓨즈저항소자(110)가 수용될 수 있는 형상으로 이루어진다.

상기 세라믹 케이스(150)의 일측에는 상기 리드와이어(113)가 끼워져 상기 퓨즈저항소자의 유동을 방지할 수 있는 끼움홈(152)이 형성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100)는 상기 수용홈(151)에 상기 퓨즈저항소자(110)가 수용된 상태에서 충진되는 방열재(130)를 포함한다.

상기 방열재(130)는 예상치 못한 서지(surge)전류가 인가되는 경우 퓨즈저항소자가 받는 열을 외부로 발산시켜 충격을 최소화시키고, 퓨즈 저항기의 정격전력을 상승시키는 역할을 한다.

상기 방열재(130)는 세라믹 케이스의 방열특성을 증진시킬 수 있도록 시멘트(cement)의 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 예를 들어 이산화규소(SiO₂)를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100)는 과전류가 지속적으로 인가되는 경우에는 단열코팅층(120)에 의해 용단시간을 촉진시키고, 서지전류가 인가되는 경우에는 방열재(130)를 통해 열을 외부로 발산시킬 수 있는 구조를 형성한다.

즉, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100)는 과전류가 지속적으로 인가되는 경우에는 단열코팅층(120)에 의해 퓨즈저항소자에서 발생하는 열을 집중시켜 퓨저블 엘리먼트층(114)의 용단이 최대한 빠르게 이루어지도록 한다. 그리고, 상기 퓨즈 저항기(100)는 순간적으로 격렬하게 변화하는 서지전류가 인가되어 과도한 열이 단열코팅층(120)을 통과하는 경우에는 방열재(130)를 통해 열을 외부로 발산하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제2실시예를 도시하는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100a)는 도 3a 및 도 3b와 달리 세라믹 케이스(150)에 끼움홈(152)이 형성되지 않으며, 한 쌍의 리드와이어(113a)는 각각 동일한 방향으로 절곡되어 상기 세라믹 케이스(150)의 개방된 상부 쪽으로 돌출되도록 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제3실시예를 도시하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100b)는 상기 세라믹 케이스(150b)의 상부가 개방되고 수용홈의 하부에는 한 쌍의 거치단턱(153)을 형성되도록 구성할 수 있다.

상기 거치단턱(153)은 상기 세라믹 케이스(150b)와 일체로 형성할 수 있으며, 상기 퓨즈저항소자(110)가 놓이게 된다. 상기 거치단턱(153)에 의해 상기 퓨즈저항소자(110)가 세라믹 케이스(150b)의 바닥에 놓이지 않으며, 상기 방열재(130)가 상기 퓨즈저항소자(110)를 기준으로 상하로 동일 내지 상응하는 두께로 형성됨으로써, 보다 안정적인 구조를 형성할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제4실시예를 도시하는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기(100c)는 상기 세라믹 케이스(150)의 개방된 상부에 끼워지는 덮개(160)를 더 포함할 수 있다.

상기 덮개(160)는 세라믹 케이스(150)와 동일한 세라믹 재질로 이루어짐으로써, 퓨즈 저항기가 전체적으로 균일한 방열 특성을 나타내는 동시에 내구성 향상부 기대할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제5실시예를 도시하는 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 퓨즈저항소자(110d)는 도 3a 및 도 3b와 달리, 저항체(111d)와, 상기 저항체(111d)를 둘러싸는 도전층(115d)과, 상기 도전층(115d)을 둘러싸고 상기 저항체(111d)에 과전류가 지속적으로 인가되는 경우에 용단되는 퓨저블 엘리먼트층(114d)과, 상기 퓨저블 엘리먼트층(114d)의 양단을 감싸도록 형성되어, 상기 퓨저블 엘리먼트층(114d)을 외부와 전기적으로 연결시키는 한 쌍의 캡(112d) 및 상기 퓨저블 엘리먼트층(114d) 및 상기 도전층(115)을 관통하고, 상기 저항체(111d)의 외주면을 따라 형성되는 나선형 홈(116)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 퓨즈저항소자(110d)의 퓨저블 엘리먼트층(114d)은 다양한 형태로 구성할 수 있다.

본 실시예의 경우 도전층(115)은 니켈-크롬(Ni-Cr)을 사용할 수 있으며, 퓨저블 엘리먼트층(114)은 구리(Cu)를 포함하는 재료로 형성할 수 있다.

상기 퓨저블 엘리먼트층(114d)은 도금 또는 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착할 수 있다.

상기 나선형 홈(116)의 회전수에 따라 퓨즈 저항기(100)의 저항치를 조절할 수 있으며, 상기 저항치에 따라 정격 전류에 해당하는 특성을 결정할 수 있게 된다.

상기 퓨저블 엘리먼트층(114d)을 형성함으로써, 대략 20~100mΩ 정도의 극저 저항치를 갖는 퓨즈 저항기도 제조할 수 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 퓨즈 저항기의 제조방법의 일실시예를 단계별로 도시한 단면도이다.

먼저, 도 8a를 참조하면, 원통형 막대 형상의 저항체(111)의 외주면에 와이어(금속선)를 권선하여 퓨저블 엘리먼트층(114)을 형성한다. 상기 와이어는 니켈과 철을 포함하는 합금선으로 구성할 수 있으며, 상기 와이어의 회전 턴수는 10~20회가 되도록 구성할 수 있다.

다음으로, 도 8b를 참조하면, 상기 저항체(111)의 양단에 전도성 물질로 이루어진 캡(112)을 부착하고, 퓨저블 엘리먼트층(114)과 전기 접속시킨다. 그리고 캡(112)의 외주면에는 리드와이어(113)를 솔더링(soldering) 등의 방식으로 형성한다.

그 다음으로, 도 8c를 참조하면, 상기 퓨저블 엘리먼트층(114) 및 상기 캡(112)에 단열코팅층(120)을 형성하게 된다.

이때, 상기 단열코팅층(120)은 불연성 수지, 무기 분말, 알코올류 용제 및 고비점 용제를 포함하는 하부 코팅층(121)과, 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지, 실리콘 경화제 및 실리콘 희석제를 포함하는 상부 코팅층(122)으로 이루어진다. 상기 하부 코팅층(121)을 충분히 건조, 경화시킨 후에 상부 코팅층(122)을 형성하게 된다.

그리고 상술한 바와 같이, 상기 하부 코팅층(121)은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하며, 상기 상부 코팅층(122)은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 도 8d를 참조하면, 상기 세라믹 케이스(150)의 수용홈(151)에 상기 퓨즈저항소자(110)를 넣은 상태에서 방열재(130)를 충진하여 경화시키게 된다.

이와 같은 제조방법으로 제조된 퓨즈 저항기(100)는 퓨즈저항소자(110)가 방열재(130)와 세라믹 케이스(150)에 의해 둘러싸여 있으므로 외부 충격으로부터 보호된다. 그리고 상부 코팅층(122)과 하부 코팅층(121)으로 이루어지는 단열코팅층(120)에 의해 과전류 인가시 발생되는 열을 차단하여 퓨저블 엘리먼트층(114)의 용단시간을 단축할 수 있으며, 서지전류 인가시에는 방열재(130)를 통해 열이 외부로 방출되므로 제품 손상을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.

상술한 본 발명에 따른 퓨즈 저항기 제조방법의 일실시예에 따라 제조된 퓨즈 저항기의 용단 특성을 확인하기 위해 과전류(1.6A, 1.8A, 2.0A)를 인가하였고, 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 측정하였고, 그 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.

[비교예 1]

퓨즈저항소자의 외면에 단열코팅층(상부 코팅층 및 하부 코팅층)을 형성하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 퓨즈 저항기를 제조하였다. 그리고, 실시예 1과 동일한 조건에서 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 측정하였고, 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

단열코팅층에서 상부 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 퓨즈 저항기를 제조하였다. 그리고, 실시예 1과 동일한 조건에서 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 측정하였고, 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.

	과전류1(1.6A)	과전류2(1.8A)	과전류3(2.0A)
실시예 1의 용단시간[s]	44.20	17.03	8.78
비교예 1의 용단시간[s]	184.64	75.43	31.93
비교예 2의 용단시간[s]	87.42	42.01	25.55

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 상부 코팅층 및 하부 코팅층으로 이루어지는 단열코팅층을 형성함으로써, 과전류 인가시 열이 외부로 빠져나가지 않고 집중되어 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간이 비교예 1 및 비교예 2에 비해 단축된다는 것을 확인할 수 있었다.

구체적으로, 비교예 1은 하부 코팅층 및 상부 코팅층이 모두 없기 때문에, 발생되는 열이 집중되지 못하여 실시예 1에 비해 3.6~4.4배 늦게 용단이 되었다. 그리고 비교예 2는 하부 코팅층이 형성되어 상기 비교예 1보다는 빨리 용단이 되었으나, 상부 코팅층이 형성되지 않아 실시예 1에 비해 1.9~2.8배 늦게 용단이 되었다.

이와 같이, 본 발명의 퓨즈 저항기는 퓨즈저항소자의 외면에 상부 코팅층 및 하부 코팅층으로 이루어지는 단열코팅층을 형성함으로써, 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 현저히 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 퓨즈 저항기 110 : 퓨즈저항소자
111 : 저항체 112 : 캡
113 : 리드와이어 114 : 퓨저블 엘리먼트층
115 : 도전층 116 : 나선형 홈
120 : 단열코팅층 121 : 하부 코팅층
122 : 상부 코팅층 130 : 방열재
150 : 세라믹 케이스 151 : 수용홈
152 : 끼움홈 153 : 거치단턱
160 : 덮개

Claims (9)

1. 퓨저블 엘리먼트층을 포함하는 퓨즈저항소자;
   상기 퓨즈저항소자의 외주면에 형성되며, 과전류 인가시 발생하는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하고 열을 집중시켜 상기 퓨저블 엘리먼트층의 용단시간을 단축시키는 단열코팅층;
   상기 퓨즈저항소자를 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 세라믹 케이스; 및
   상기 퓨즈저항소자가 상기 수용홈에 수용된 상태에서 상기 수용홈에 충진되며, 서지전류 인가시 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열재;를 포함하되,
   상기 방열재는 이산화규소(SiO₂)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단열코팅층은 상기 퓨즈저항소자를 단열시키는 하부 코팅층 및 상기 하부 코팅층 상에 형성되어 단열과 표면 경도 특성을 향상시키는 상부 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부 코팅층은 불연성 수지, 무기 분말, 알코올류 용제 및 고비점 용제를 포함하며,
   상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지, 실리콘 경화제 및 실리콘 희석제를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하부 코팅층은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하며,
   상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 퓨즈저항소자는,
   세라믹 소재의 저항체와, 상기 저항체의 양단에 형성되는 한 쌍의 캡과, 상기 캡에 부착되는 리드와이어를 포함하고,
   상기 퓨저블 엘리먼트층은 상기 한 쌍의 캡 사이에 연결되어 과전류 인가시 용단되는 와이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
7. 저항체 및 수용홈이 형성된 세라믹 케이스를 마련하는 단계와,
   상기 저항체에 퓨저블 엘리먼트층을 형성하고, 상기 퓨저블 엘리먼트층의 양단에 상기 퓨저블 엘리먼트층을 외부와 전기적으로 연결시키는 캡 및 리드와이어를 형성하여 퓨즈저항소자를 제조하는 단계와,
   상기 퓨저블 엘리먼트층 및 상기 캡에 단열코팅층을 형성하는 단계와,
   상기 세라믹 케이스의 수용홈에 상기 퓨즈저항소자를 넣은 상태에서 방열재를 충진하고 단계;를 포함하되,
   상기 방열재는 이산화규소(SiO₂)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기의 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 단열코팅층은 불연성 수지, 무기 분말, 알코올류 용제 및 고비점 용제를 포함하는 하부 코팅층과, 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지, 실리콘 경화제 및 실리콘 희석제를 포함하는 상부 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 하부 코팅층은 무기 분말 100 중량부를 기준으로 불연성 수지 40~60 중량부, 알코올류 용제 20~40 중량부 및 고비점 용제 1~5 중량부를 포함하며,
   상기 상부 코팅층은 실리콘을 포함하는 2액형 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 실리콘 경화제 5~15 중량부 및 실리콘 희석제 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기의 제조방법.

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