KR102026035B1

KR102026035B1 - 퓨즈 소자

Info

Publication number: KR102026035B1
Application number: KR1020187007640A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다; 유지 후루우치
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US20180294125A1; KR20180040692A; CN108028158A; TWI699811B; US10727019B2; CN108028158B; JP2017073373A; TW201719706A

Abstract

퓨즈 엘리먼트의 저저항화에 의한 고정격화를 도모함과 함께, 소형화를 도모할 수 있는 퓨즈 소자를 제공한다. 퓨즈 엘리먼트(2)와, 냉각 부재(3)를 갖고, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 열에 의해 용단하는 차단부(9)가 냉각 부재(3)로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)와, 차단부(9) 이외의 부위에 냉각 부재(3)와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부(8)가 설치되어 있다.

Description

퓨즈 소자

본 발명은, 전류 경로 상에 실장되고, 용단함으로써 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 소자에 관한 것으로, 특히 소형화, 저저항화, 또한 대전류 대응이 도모된 퓨즈 소자에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2015년 10월 9일에 출원된 일본 출원번호 특원 2015-201383호 및 일본에서 2016년 1월 13일에 출원된 일본 출원번호 특원 2016-004691호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로, 이 출원은 참조로 본 출원에 원용된다.

종래, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 자기 발열에 의해 용단하고, 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트가 이용되고 있다. 퓨즈 엘리먼트로는, 예를 들어, 땜납을 유리관에 봉입한 홀더 고정형 퓨즈나, 세라믹 기판 표면에 Ag 전극을 인쇄한 칩 퓨즈, 구리 전극의 일부를 가늘게 하여 플라스틱 케이스에 장착한 나사 고정 또는 삽입형 퓨즈 등이 많이 이용되고 있다.

그러나, 상기 기존의 퓨즈 엘리먼트에 있어서는, 리플로우에 의한 표면 실장을 할 수 없고, 전류 정격이 낮다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 리플로우 실장용 속단 퓨즈 소자를 상정한 경우, 리플로우의 열에 의해 용융하지 않도록, 일반적으로는, 퓨즈 엘리먼트에는 융점이 300℃ 이상인 Pb 함유 고융점 땜납이 용단 특성상 바람직하다. 그러나, RoHS 지령 등에 있어서는, Pb 함유 땜납의 사용은, 한정적으로 인정되고 있는 것에 불과하여, 향후 Pb 프리화의 요구는, 강해질 것으로 보인다.

즉, 퓨즈 엘리먼트로는, 리플로우에 의한 표면 실장이 가능하고 퓨즈 소자에 대한 실장성이 우수한 것, 정격을 올려 대전류에 대응 가능한 것이 요구된다.

일본 특허공개 2005-26577호 공보

이러한 요구에 부응하기 위해, Cu 등의 고융점, 저저항의 금속을 이용한 퓨즈 엘리먼트도 제안되어 있다. 이러한 종류의 퓨즈 엘리먼트로는, 직사각형 판형으로 성형되고, 길이 방향의 대략 중앙부를 부분적으로 폭을 좁힌 구조를 갖는다. 혹은, 전체적으로 전극 사이즈보다 가는 와이어형 구조를 이루는 퓨즈 엘리먼트도 제안되어 있다. 이러한 퓨즈 엘리먼트는, 당해 폭을 좁힌 협소부를 고저항화시켜 자기 발열 차단시키는 차단부로 하고 있다.

여기서, 고융점의 퓨즈 엘리먼트를 이용하는 경우, 용단시에는 고온으로 발열한다는 점에서, 퓨즈 엘리먼트가 접속되는 전극 단자가 차단부에 근접해 있으면, 단자 온도가 고융점 금속의 융점 근처까지 올라와, 표면 실장용 접속 땜납을 용해시키는 등의 문제를 일으킬 위험이 있다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트의 길이를 길게 하여, 차단부와 전극 단자의 거리를 확보할 필요가 있다.

한편, 퓨즈 엘리먼트의 저저항화에는, 퓨즈 엘리먼트 길이의 단축이나, 퓨즈 엘리먼트 단면적의 확대가 효과적인데, 용단시에 있어서의 퓨즈 엘리먼트의 열에 의한 영향으로, 추가적인 전류 정격의 향상을 도모하는 것이 곤란했었다. 또한, 퓨즈 엘리먼트 길이를 길게 취함에 따라, 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 소형화도 곤란해진다.

이에, 본 발명은, 퓨즈 엘리먼트의 저저항화에 의한 고정격화를 도모함과 함께, 소형화를 도모할 수 있는 퓨즈 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트와, 냉각 부재를 갖고, 상기 퓨즈 엘리먼트는, 열에 의해 용단하는 차단부가 상기 냉각 부재로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부와, 상기 차단부 이외의 부위에 상기 냉각 부재와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부가 설치되어 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 퓨즈 엘리먼트의 차단부의 주위를 냉각 부재와 열적으로 접촉함으로써, 퓨즈 엘리먼트의 과전류시의 발열을 억제하여 정격 전류를 상승시킴과 함께, 단자부에 대한 영향을 억제하고, 소형화를 도모할 수 있다.

도 1은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자를 나타내는 도면이고, (A)는 외관 사시도, (B)는 단면도이다.
도 2(A)는 퓨즈 엘리먼트가 감합된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 2(B)는 냉각 부재의 외관 사시도이다.
도 3(A)는 차단부가 용단한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 외관 사시도이고, 도 3(B)는 퓨즈 엘리먼트가 용단한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 4(A)(B)는, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 금속 재료로 이루어지는 냉각 부재를 형성한 지지 부재에 의해 퓨즈 엘리먼트를 협지한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 도면이고, (A)는 냉각 부재의 외관 사시도이고, (B)는 퓨즈 엘리먼트가 감합된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, (C)는 퓨즈 소자의 외관 사시도이다.
도 9는, 퓨즈 엘리먼트의 차단부의 폭보다 짧은 홈부를 형성한 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이다.
도 10은, 퓨즈 엘리먼트의 차단부를 따라 단속적으로 홈부가 형성된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이다.
도 11(A)는 원기둥형의 퓨즈 엘리먼트가 배치된 냉각 부재의 외관 사시도이고, 도 11(B)는 원기둥형의 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 외관 사시도이다.
도 12(A)는 3개의 퓨즈 엘리먼트가 병렬 배치된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 12(B)는 3개의 퓨즈 엘리먼트가 병렬 배치된 퓨즈 소자의 외관 사시도이다.
도 13(A)는, 고융점 퓨즈 엘리먼트가 퓨즈 엘리먼트의 사이에 병렬 배치된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 13(B)는 고융점 퓨즈 엘리먼트가 퓨즈 엘리먼트의 사이에 병렬 배치된 퓨즈 소자의 외관 사시도이다.
도 14는, 냉각 부재의 퓨즈 엘리먼트와의 접촉 표면에 금속층을 형성한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 냉각 부재의 퓨즈 엘리먼트와의 접촉 표면에 접착제층을 형성한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 16은, 저융점 금속의 용융, 유동에 의해 변형된 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 17(A)는 변형 규제부를 형성한 퓨즈 엘리먼트를 배치한 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 17(B)는 변형 규제부를 형성한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 단면도이다.
도 18(A)는 퓨즈 엘리먼트의 단자부가 이면측에 형성된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 18(B)는 퓨즈 엘리먼트의 단자부를 냉각 부재의 이면측에 형성한 퓨즈 소자의 단면도이다.
도 19(A)는 퓨즈 엘리먼트의 단자부가 외측에 형성된 냉각 부재를 나타내는 외관 사시도이고, 도 19(B)는 퓨즈 엘리먼트의 단자부를 냉각 부재의 외측에 형성한 퓨즈 소자의 단면도이다.
도 20(A)는 비관통 구멍을 형성한 퓨즈 엘리먼트의 리플로우 실장 전에 있어서의 단면도이고, 도 20(B)는, 도 20(A)에 나타내는 퓨즈 엘리먼트의 리플로우 실장 후에 있어서의 단면도이다.
도 21(A)는, 관통 구멍 내가 제2의 고융점 금속층에 의해 충전된 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이고, 도 21(B)는, 비관통 구멍 내가 제2의 고융점 금속층에 의해 충전된 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 22(A)는, 단면이 직사각형인 관통 구멍을 설치한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이고, 도 22(B)는, 단면이 직사각형인 비관통 구멍을 설치한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 23은, 구멍의 개구단측의 상측까지 제2의 고융점 금속층을 설치한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 24(A)는, 비관통 구멍을 대향하여 형성한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이고, 도 24(B)는, 비관통 구멍을 대향시키지 않고 형성한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 25는, 저융점 금속층에 제1의 고융점 입자를 배합한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 26(A)는, 저융점 금속층에 저융점 금속층의 두께보다 입자경이 작은 제1의 고융점 입자를 배합한 퓨즈 엘리먼트의 리플로우 실장 전에 있어서의 단면도이고, 도 26(B)는, 도 26(A)에 나타내는 퓨즈 엘리먼트의 리플로우 실장 후에 있어서의 단면도이다.
도 27은, 저융점 금속층에 제2의 고융점 입자를 압입한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 28은, 제1의 고융점 금속층 및 저융점 금속층에 제2의 고융점 입자를 압입한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 29는, 제2의 고융점 입자의 양단에 돌연부를 형성한 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 30은, 퓨즈 소자의 회로도이고, (A)는 퓨즈 엘리먼트의 용단 전, (B)는 퓨즈 엘리먼트의 용단 후를 나타낸다.
도 31(A)는 냉각 부재에 발열체를 형성한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이고, (B)는 회로도이다.
도 32(A)는, 발열체를 피복하는 절연층 상에 발열체 인출 전극을 형성한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이고, 도 32(B)는 회로도이다.
도 33(A)는, 차단부가 복수 설치된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이고, 도 33(B)는 회로도이다.
도 34는, 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 35는, 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 36은, 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 외관 사시도이다.
도 37은, 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 38(A)는 도 34에 나타내는 퓨즈 소자의 퓨즈 엘리먼트가 용단된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 38(B)는 퓨즈 엘리먼트가 용단된 상태를 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 39는, 양단을 단자부로 한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 40은, 양단을 단자부로 한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 41은, 양단을 단자부로 한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 외관 사시도이다.
도 42는, 변형 규제부를 설치한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 43은, 변형 규제부를 설치한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 44는, 변형 규제부를 설치한 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 외관 사시도이다.
도 45는, 냉각 부재의 이면에 단자부를 설치한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 46(A)는 3장의 퓨즈 엘리먼트를 병렬 배치한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이고, 도 46(B)는 외관 사시도이다.
도 47(A)는 고융점 퓨즈 엘리먼트를 배치한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이고, 도 47(B)는 외관 사시도이다.
도 48은, 복수의 차단부가 병렬된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를, 일방의 냉각 부재를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 49는 복수의 차단부를 구비하는 가용 도체의 제조 공정을 설명하기 위한 평면도이고, (A)는 차단부의 양측을 단자부에서 일체로 지지한 것, (B)는 차단부의 편측을 단자부에서 일체로 지지한 것을 나타낸다.
도 50(A)는 냉각 부재에 발열체를 형성한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이고, (B)는 회로도이다.
도 51(A)는, 발열체를 피복하는 절연층 상에 발열체 인출 전극을 형성한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 51(B)는 회로도이다.
도 52(A)는, 차단부가 복수 설치된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 52(B)는 회로도이다.
도 53은, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 54는, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 55는, 편면에 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 56는, 양면에 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 57은, 금속층을 개재시키지 않고, 한 쌍의 냉각 부재에 의해 직접 오목부가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 협지한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명은, 이하의 실시 형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러가지 변경이 가능함은 물론이다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 퓨즈 소자(1)는, 소형 및 고정격의 퓨즈 소자를 실현하는 것이며, 평면 치수가 3~5mm×5~10mm, 높이가 2~5mm로 소형이면서, 저항값이 0.2~1mΩ, 50~150A 정격으로 고정격화가 도모되어 있다. 한편, 본 발명은, 모든 사이즈, 저항값 및 전류 정격을 구비하는 퓨즈 소자에 적용할 수 있음은 물론이다.

퓨즈 소자(1)는, 도 1(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 외부 회로의 전류 경로 상에 접속되고, 정격을 초과하는 전류가 통전함으로써 자기 발열(줄열)에 의해 용단하고 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트(2)와, 퓨즈 엘리먼트(2)와 접촉 혹은 근접하는 냉각 부재(3)를 갖는다.

퓨즈 엘리먼트(2)는, 예를 들어 도 2(A)에 나타내는 바와 같이 직사각형 판형으로 형성되고, 통전 방향의 양단부가 도시하지 않은 외부 회로의 접속 전극과 접속되는 단자부(5a, 5b)로 되어 있다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)에 의해 협지됨과 함께, 냉각 부재(3a, 3b) 밖으로 한 쌍의 단자부(5a, 5b)가 도출되고, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로의 접속 전극과 접속 가능하게 되어 있다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(2)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)에 의해 퓨즈 엘리먼트(2)를 협지함으로써, 퓨즈 엘리먼트(2) 내에, 냉각 부재(3a, 3b)로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)와, 냉각 부재(3a, 3b)와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부(8)가 형성된다. 냉각 부재(3)는, 세라믹스 등의 열전도성이 높은 절연 재료를 적합하게 이용할 수 있고, 분체 성형 등에 의해 임의의 형상으로 성형할 수 있다. 또한, 냉각 부재(3)는, 열전도율이 1W/(m·k) 이상인 것이 바람직하다. 한편, 냉각 부재(3)는, 금속 재료를 이용하여 형성해도 되는데, 표면을 절연 피복하는 것이 주위의 부품과의 단락 방지, 및 핸들링성의 견지로부터 바람직하다. 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)는, 예를 들어 접착제에 의해 서로 결합됨으로써 소자 하우징을 형성한다.

저열전도부(7)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 단자부(5a, 5b) 사이에 걸친 통전 방향과 직교하는 폭방향에 걸쳐 퓨즈 엘리먼트(2)가 용단하는 차단부(9)를 따라 설치되고, 적어도 일부가 냉각 부재(3a, 3b)와 이격됨으로써 열적으로 접촉하지 않고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서 상대적으로 열전도성이 낮아진 부위를 말한다.

또한, 고열전도부(8)는, 차단부(9) 이외의 부위에서, 적어도 일부가 냉각 부재(3a, 3b)와 접촉 혹은 근접함으로써 열적으로 접촉하고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서 상대적으로 열전도성이 높아진 부위를 말한다. 한편, 고열전도부(8)는, 냉각 부재(3)와 열적으로 접촉해 있으면 되고, 냉각 부재(3)와 직접 접촉하는 것 외에, 열전도성을 구비한 부재를 개재하여 접촉해도 된다.

도 3(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성됨으로써, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)가 발열할 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 단자부(5a, 5b)에 대한 열의 영향을 억제하면서 차단부(9)를 용단할 수 있다. 이에 따라, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 단자부(5a, 5b) 사이가 용단되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

따라서, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)를 직사각형 판형으로 형성함과 함께, 통전 방향에 걸친 길이를 짧게 함으로써 저저항화를 도모하고, 전류 정격을 향상시킴과 함께, 외부 회로의 접속 전극과 접속용 땜납 등을 개재하여 접속되는 단자부(5a, 5b)의 과열을 억제함으로써 표면 실장용의 접속용 땜납을 용해시키는 등의 문제를 해소하고, 소형화를 실현할 수 있다.

여기서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저열전도부(7)의 면적보다 고열전도부(8)의 면적이 넓은 것이 바람직하다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 차단부(9)를 선택적으로 가열, 용단함과 함께, 차단부(9) 이외의 부위의 열을 적극적으로 내보내어 단자부(5a, 5b)의 과열에 따른 영향을 억제하고, 소형화, 고정격화를 도모할 수 있다.

또한, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자(1)는, 냉각 부재(3)의 차단부(9)에 따른 위치에 홈부(10)가 형성됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9) 이외의 부위와 접촉 혹은 근접함과 함께, 홈부(10) 상에 차단부(9)가 중첩되어 있다. 이에 따라, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가, 냉각 부재(3)보다 열전도율이 낮은 공기와 접촉함으로써, 저열전도부(7)가 형성되어 있다.

그리고, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)가 상하 한 쌍의 냉각 부재(3)에 의해 협지됨으로써, 차단부(9)의 양면측이 홈부(10)와 중첩되어 있다(도 1(B)). 이에 따라, 차단부(9)와, 차단부(9) 이외의 부위의 열전도성의 차가 커져, 확실하게 차단부(9)로 용단함과 함께, 고열전도부(8)의 냉각 효율을 향상시키고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 발열에 의한 단자부(5a, 5b)의 과열을 억제할 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(1)는, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 차단부(9)의 양측에 냉각 부재(3a, 3b)를 배치, 접착함으로써, 차단부(9)가 공기와 접촉하도록 해도 된다. 이 경우, 차단부(9)의 용단시에 있어서의 퓨즈 엘리먼트(2)의 비산을 방지하기 위해, 적어도 차단부(9) 상을 덮는 커버 부재를 설치하는 것이 바람직하다.

도 5는, 차단부(9)의 양측에 금속 재료로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)를 배치한 퓨즈 소자(1)를 나타내는 단면도이다. 금속 재료로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)는, 절연 재료로 이루어지는 지지 부재(21)에 지지되어 있다. 그리고, 퓨즈 소자(1)는, 냉각 부재(3a, 3b)가 설치된 지지 부재(21)에 의해 퓨즈 엘리먼트(2)가 협지됨으로써 형성된다. 지지 부재(21)는, 예를 들어 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 기판, 유리 에폭시 기판 등, 공지의 절연성 재료를 이용할 수 있다.

냉각 부재(3a, 3b)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 중첩되는 위치를 제외한 영역에 형성되고, 예를 들어 도 5에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭방향에 걸쳐 설치된 차단부(9)의 양측으로 분단되어 설치되어 있다. 그리고, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)가 금속 재료로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)를 개재하여 지지 부재(21)에 협지됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 냉각 부재(3a, 3b)로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)가 되고, 차단부(9)의 양측이 냉각 부재(3a, 3b)와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부(8)가 된다. 한편, 냉각 부재(3a, 3b)를 구성하는 금속 재료층은, 차단부(9)를 지지 부재(21)로부터 충분히 이격하고, 차단부(9)와 차단부(9) 이외의 부위의 열전도성에 차를 두어 확실하게 차단부(9)를 용단시키는데 필요한 두께를 구비한다. 금속 재료층의 두께는 100μm 이상이 바람직하다.

한편, 냉각 부재(3a, 3b)를 구성하는 금속 재료층과 퓨즈 엘리먼트(2) 사이에는 적당히 도전성의 접착제(15)나 땜납(96)을 개재시켜도 된다. 퓨즈 소자(1)는, 접착제(15) 혹은 땜납(96)을 개재하여 냉각 부재(3a, 3b)와 퓨즈 엘리먼트(2)의 고열전도부(8)가 접속됨에 따라, 상호의 밀착성이 높아지고, 보다 효율적으로 열을 냉각 부재(3a, 3b)에 전달시킬 수 있다.

도 5에 나타내는 퓨즈 소자(1)는, 판형의 퓨즈 엘리먼트(2)를 이용함과 함께, 퓨즈 엘리먼트(2)를 금속 재료층으로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)가 형성된 지지 부재(21)로 협지함으로써 형성할 수 있고, 오목부나 홈부의 가공을 필요로 하지 않아, 제조 공정이 용이해진다. 그리고, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성됨으로써, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 금속 재료층으로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)를 개재하여 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있고, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(1)는, 도 5에 나타내는 바와 같이 퓨즈 엘리먼트(2)의 양면에서 차단부(9)의 양측에 금속 재료로 이루어지는 냉각 부재(3a, 3b)가 형성되어 있는 것이 바람직한데, 퓨즈 엘리먼트(2)의 적어도 일방의 면에 있어서 차단부(9)의 양측에 냉각 부재(3a) 또는 냉각 부재(3b)가 형성되어 있으면, 차단부(9)와 차단부(9) 이외의 부위 사이에서 열전도성에 차를 둘 수 있다.

또한, 퓨즈 소자는, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(3a, 3b)보다 열전도율이 낮은 단열 부재(4)를 갖고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 단열 부재(4)와 접촉 혹은 근접함으로써, 상대적으로 고열전도부(8)보다 열전도성이 낮은 저열전도부(7)가 형성되어도 된다. 한편, 단열 부재(4)는, 도 1에 나타내는 냉각 부재(3a, 3b)의 홈부(10)에 설치됨으로써 차단부(9)와 접촉 혹은 근접해도 된다.

한편, 퓨즈 소자는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2)를 협지하는 상하 한 쌍의 냉각 부재(3)의 일방의 냉각 부재(3a)에는 차단부(9)에 따른 위치에 홈부(10)를 형성하여, 차단부(9) 상에 홈부(10)를 배치함과 함께 차단부(9) 이외의 부위와 접촉 혹은 근접시키고, 타방의 냉각 부재(3b)에는 홈부(10)를 설치하지 않고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9) 및 차단부(9) 이외의 부위와 접촉 혹은 근접시켜도 된다.

도 6에 나타내는 퓨즈 소자(20)에 있어서도, 차단부(9)와, 차단부(9) 이외의 부위에서 열전도성에 차를 두고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(20)도, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

한편, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 일방의 면측에 냉각 부재(3)를 중첩시키고, 타방의 면측은 커버 부재(13)로 덮도록 해도 된다. 도 7에 나타내는 퓨즈 소자(30)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 하면에 홈부(10)가 형성된 냉각 부재(3)가 접촉 혹은 근접하고, 상면은 커버 부재(13)에 의해 덮여 있다. 냉각 부재(3)는, 홈부(10)가 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)와 중첩되고, 차단부(9) 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되어 있다.

도 7에 나타내는 퓨즈 소자(30)에 있어서도, 차단부(9)와, 차단부(9) 이외의 부위에서 열전도성에 차를 두고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성된다. 이에 따라, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

퓨즈 소자(30)는, 단자부(5a, 5b)가 도출되고, 외부 회로가 형성된 회로 기판에 실장되는 실장면측에 냉각 부재(3)를 배치함으로써, 회로 기판측으로 퓨즈 엘리먼트(2)의 열을 전달시킬 수 있어, 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(30)는, 회로 기판에 대한 실장면과 반대측에 냉각 부재(3)를 배치하고, 단자부(5a, 5b)가 도출되는 실장면측에 커버 부재(13)를 배치해도 된다. 이 경우, 단자부(5a, 5b)는 커버 부재(13)의 측면과 접하므로 냉각 부재(3)를 개재한 단자부(5a, 5b)에 대한 열의 전달이 억제되어, 표면 실장용의 접속용 땜납을 용해시키는 등의 리스크를 보다 저감할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(1)는, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(3)의 퓨즈 엘리먼트(2)를 협지하는 표면에 퓨즈 엘리먼트(2)를 감합하는 감합 오목부(12)가 설치되어 있다. 감합 오목부(12)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)가 퓨즈 엘리먼트(2)를 협지할 때에 퓨즈 엘리먼트(2)의 양면에 접촉 혹은 근접하는 깊이를 가짐과 함께, 단자부(5a, 5b)를 외부에 도출 가능하게 양단이 개방되어 있다. 그리고, 퓨즈 소자(1)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3)를 맞대면, 도 1(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 단자부(5a, 5b)가 도출되는 개구부를 제외하고 밀폐됨과 함께, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3)의 각 감합 오목부(12)가 퓨즈 엘리먼트(2)의 표면에 접촉 혹은 근접한다.

한편, 이하에 설명하는 퓨즈 소자(1)의 구성은, 상기 서술한 퓨즈 소자(20, 30)에 있어서도 적용할 수 있는 것이다. 퓨즈 소자(1)는, 도 8(A)~(C)에 나타내는 바와 같이, 적어도 일방의 냉각 부재(3)에 감합 오목부(12)를 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 퓨즈 소자(1)는, 한 쌍의 냉각 부재(3)로 협지하면, 퓨즈 엘리먼트(2)에 의해 간극이 형성되고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 용단시에 발생하는 엘리먼트재료가 기화된 가스를 외부에 배출할 수 있다. 따라서, 퓨즈 소자(1)는, 가스의 발생에 의해 내압이 높아짐에 따른 하우징의 파괴를 방지할 수 있다.

[홈부]

또한, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 통전 방향과 직교하는 차단부(9)의 폭방향에 걸쳐 홈부(10)가 연속적으로 형성되어 있다. 이때, 퓨즈 소자(1)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 홈부(10)가 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭 W₁보다 긴 폭 W₂를 가짐으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)의 전체 폭에 걸쳐 저열전도부(7)가 형성되어 있다. 따라서, 퓨즈 소자(1)는, 차단부(9)가 전체 폭에 걸쳐 가열되어, 용단시킬 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(1)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 홈부(10)의 폭 W₂를 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭 W₁ 미만으로 하여, 차단부(9)의 길이 방향의 일부에 걸쳐 저열전도부(7)를 형성해도 된다. 혹은, 퓨즈 소자(1)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 복수의 홈부(10)가 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭방향에 걸쳐 단속적으로 형성됨으로써, 차단부(9)의 길이 방향에 걸쳐 단속적으로 저열전도부(7)를 형성해도 된다.

도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 차단부(9)의 일부에 저열전도부(7)가 설치되어 있는 경우에도, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)가 발열하면, 저열전도부(7)로부터 차단부(9)가 가열, 용단하고, 당해 저열전도부(7)의 용융을 계기로 차단부(9)를 전체 폭에 걸쳐 용단시킬 수 있다.

여기서, 냉각 부재(3)에 형성하는 홈부(10)의 퓨즈 엘리먼트(2)의 통전 방향에 걸친 길이 L₁은, 도 2에 나타내는 바와 같이 직사각형 판형의 퓨즈 엘리먼트(2)를 이용한 경우, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)에 있어서의 최소 폭 이하로 하는 것이 바람직하고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)에 있어서의 최소 폭의 1/2 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

차단부(9)에 있어서의 최소 폭이란, 직사각형 판형의 퓨즈 엘리먼트의 표면에 있어서 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)에 있어서의 도통 방향과 직교하는 폭방향의 최소 폭을 말하고, 차단부(9)가 원호형, 테이퍼형, 단차형 등의 형상을 이루며, 차단부(9) 이외의 부위보다 폭 좁게 형성되어 있는 경우에는 그 최소 폭을 말하고, 도 2(A)에 나타내는 바와 같이 차단부(9)가 차단부(9) 이외의 부위와 동일한 폭으로 형성되어 있는 경우에는 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭 W₁을 말한다.

퓨즈 소자(1)는, 홈부(10)의 길이 L₁를 차단부(9)에 있어서의 최소 폭 이하, 또한 차단부(9)에 있어서의 최소 폭의 1/2 이하로 좁힘으로써, 용단시에 있어서의 아크 방전의 발생을 억제하고, 절연 저항을 향상시킬 수 있다.

[봉형 퓨즈 엘리먼트]

또한, 퓨즈 소자는, 봉형의 퓨즈 엘리먼트를 이용해도 된다. 예를 들어, 도 11(A)(B)에 나타내는 퓨즈 소자(40)는, 원기둥형의 퓨즈 엘리먼트(41)와, 퓨즈 엘리먼트(41)의 양단에 설치된 한 쌍의 단자편(42a, 42b)과, 퓨즈 엘리먼트(41)를 협지하는 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)를 갖는다. 퓨즈 소자(40)는, 냉각 부재(3a, 3b)가 단자편(42a, 42b) 사이에 감합됨으로써 단자편(42a, 42b)과 동일한 높이가 되고, 냉각 부재(3a, 3b) 및 단자편(42a, 42b)에 의해 소자 하우징이 구성되어 있다.

퓨즈 소자(40)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)에 퓨즈 엘리먼트(41)의 차단부(9)에 따른 위치에 홈부(10)를 형성함과 함께, 퓨즈 엘리먼트(41)를 협지함으로써, 퓨즈 엘리먼트(41) 내에, 냉각 부재(3a, 3b)로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)와, 냉각 부재(3a, 3b)와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부(8)가 형성된다.

퓨즈 소자(40)는, 냉각 부재(3)에 형성하는 홈부(10)의 퓨즈 엘리먼트(41)의 통전 방향에 걸친 길이 L₁은, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)에 있어서의 최소 직경의 2배 이하로 하는 것이 바람직하다. 차단부(9)에 있어서의 최소 직경이란, 퓨즈 엘리먼트(41)의 차단부(9)에 있어서의 도통 방향과 직교하는 폭방향의 최소 직경을 말하고, 차단부(9)가 중앙을 향해 점차 축경하는 원뿔형이나, 소경의 원기둥이 단차를 개재하여 연속하는 등의 형상을 이루며, 차단부(9) 이외의 부위보다 소경으로 형성되어 있는 경우에는 그 최소 직경을 말하고, 도 11(A)에 나타내는 바와 같이 차단부(9)가 차단부(9) 이외의 부위와 동일한 직경으로 형성되어 있는 경우에는 퓨즈 엘리먼트(41)의 직경을 말한다.

퓨즈 소자(40)는, 홈부(10)의 길이 L₁을 차단부(9)에 있어서의 퓨즈 엘리먼트(41)의 최소 직경의 2배 이하로 좁힘으로써, 용단시에 있어서의 아크 방전의 발생을 억제하고, 절연 저항을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(1, 40)는, 냉각 부재(3)에 형성된 홈부(10)의 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 통전 방향에 걸친 길이 L₁을, 0.5mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 소자(1, 40)는, 길이 0.5mm 이상의 저열전도부(7)를 설치함으로써, 과전류시에 있어서의 고열전도부(8)와의 온도차를 형성하고, 선택적으로 차단부(9)를 용단시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(1, 40)는, 냉각 부재(3)에 형성된 홈부(10)의 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 통전 방향에 걸친 길이 L₁을5mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 소자(1, 40)는, 홈부(10)의 길이 L₁이 5mm를 초과하면, 차단부(9)의 면적이 증대하므로, 그만큼 용단에 필요한 시간이 길어져 속용단성(速溶斷性)이 뒤떨어지고, 또한, 아크 방전에 의한 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 비산량이 증대하여, 주위에 부착된 용융 금속에 의해 절연 저항의 저하를 초래할 우려가 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(1, 40)는, 근접하는 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(3a, 3b)의 최소 간극은 100μm 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2, 41)는, 냉각 부재(3a, 3b)에 협지됨으로써, 냉각 부재(3a, 3b)와 접촉 혹은 근접하는 부위가 고열전도부(8)가 된다. 이때, 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(3a, 3b)의 최소 간극은 100μm 이하가 됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 차단부(9) 이외의 부위와 냉각 부재(3)를 거의 밀착시킬 수 있고, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서의 발열을 냉각 부재(3)를 개재하여 외부에 전달시켜, 차단부(9)만을 선택적으로 용단할 수 있다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(2, 41)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(3a, 3b)의 최소 간극이 100μm를 초과하면, 당해 부위의 열전도성이 떨어지므로, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 차단부(9) 이외의 예기치 못한 부위가 고온, 용융할 우려가 있다.

[퓨즈 엘리먼트의 병렬 배치]

또한, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트로서, 복수의 퓨즈 엘리먼트(2)를 병렬로 접속해도 된다. 도 12(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자(50)는, 예를 들어 냉각 부재(3a)에 퓨즈 엘리먼트(2A, 2B, 2C)의 3장이 병렬로 배치된다. 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 직사각형 판형으로 형성됨과 함께, 양단에 단자부(5a, 5b)가 절곡 형성되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 각 단자부(5a, 5b)가 외부 회로의 공통된 접속 전극과 접속됨에 따라 병렬로 접속된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(50)는, 1장의 퓨즈 엘리먼트(2)를 이용한 상기 서술한 퓨즈 소자(1)와 동등한 전류 정격을 갖는다. 한편, 각 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 용단시에 인접하는 퓨즈 엘리먼트에 접촉하지 않을 정도의 거리를 두고 병렬 배치되어 있다.

도 12(A)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 단자부(5a, 5b) 사이에 걸친 전류 경로를 차단하는 차단부(9)가, 냉각 부재(3a)에 형성된 홈부(10)와 중첩하거나 하여, 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 발열하면, 고열전도부(8)의 열을 냉각 부재(3)를 개재하여 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

이때, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 저항값이 낮은 것에서부터 많은 전류가 흘러, 순차 용단한다. 퓨즈 소자(50)는, 모든 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)가 용단함으로써, 외부 회로의 전류 경로를 차단한다.

여기서, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)에 정격을 초과하는 전류가 통전하여, 용단할 때에, 아크 방전이 발생한 경우에도, 용융한 퓨즈 엘리먼트가 광범위에 걸쳐 비산되고, 비산된 금속에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되거나, 혹은 비산된 금속이 단자나 주위의 전자 부품 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)를 병렬시키고 있으므로, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 저항값이 낮은 퓨즈 엘리먼트(2)에 많은 전류가 흘러 나가, 자기 발열에 의해 순차 용단해 나가고, 마지막에 남은 퓨즈 엘리먼트(2)가 용단할 때에만 아크 방전이 발생한다. 따라서, 퓨즈 소자(50)에 따르면, 마지막에 남은 퓨즈 엘리먼트(2)의 용단시에 아크 방전이 발생한 경우에도, 퓨즈 엘리먼트(2)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있고, 또한 용단 후에 있어서의 절연성도 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 퓨즈 소자(50)는, 복수의 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)마다 용단되므로, 각 퓨즈 엘리먼트의 용단에 필요한 열에너지는 적어도 되어, 단시간에 차단할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(50)는, 복수의 퓨즈 엘리먼트(2) 중 1개의 퓨즈 엘리먼트의 차단부(9)의 폭을 다른 퓨즈 엘리먼트의 차단부(9)의 폭보다 좁게 하거나 하여, 용단 순서를 제어해도 된다. 또한, 퓨즈 소자(50)는, 3개 이상의 퓨즈 엘리먼트(2)를 병렬 배치시키고, 병렬 방향의 양측 이외의 적어도 1개의 퓨즈 엘리먼트(2)의 폭을 그 밖의 퓨즈 엘리먼트의 폭보다 좁게 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C) 중, 한가운데의 퓨즈 엘리먼트(2B)의 일부 또는 전부의 폭을 다른 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)의 폭보다 좁게 하고, 단면적에 차를 둠으로써, 상대적으로 퓨즈 엘리먼트(2B)를 고저항화한다. 이에 따라, 퓨즈 소자(50)는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 비교적 저저항인 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)로부터 많은 전류가 통전하고 용단해 나간다. 이들 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)의 용단은 자기 발열에 의한 아크 방전을 수반하는 것은 아니므로, 용융 금속의 폭발적인 비산도 없다. 그 후, 남은 고저항화된 퓨즈 엘리먼트(2B)에 전류가 집중되고, 마지막에 아크 방전을 수반하여 용단한다. 이에 따라, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)를 순차 용단시킬 수 있다. 퓨즈 엘리먼트(2A~2C)는, 단면적이 작은 퓨즈 엘리먼트(2B)의 용단시에 아크 방전이 발생하는데, 퓨즈 엘리먼트(2B)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(50)는, 내측에 설치된 퓨즈 엘리먼트(2B)를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 퓨즈 엘리먼트(2B)의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2B)의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

[고융점 퓨즈 엘리먼트]

또한, 퓨즈 소자(50)는, 퓨즈 엘리먼트(2)보다 용융 온도가 높은 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)를 갖고, 복수의 퓨즈 엘리먼트(2)와 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)를, 소정의 간격을 두고 배치시켜도 된다. 퓨즈 소자(50)는, 예를 들어 도 13에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(3)에 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)와 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)의 3장이 병렬로 배치된다.

고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 예를 들어 Ag나 Cu, 혹은 이들을 주성분으로 한 합금 등의 고융점 금속을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 후술하는 바와 같이 저융점 금속과 고융점 금속으로 구성해도 된다. 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 퓨즈 엘리먼트(2)와 마찬가지로 대략 직사각형 판형으로 형성됨과 함께, 양단부에 단자부(52a, 52b)가 절곡 형성되고, 이들 단자부(52a, 52b)가 퓨즈 엘리먼트(2)의 각 단자부(5a, 5b)와 함께 외부 회로의 공통된 접속 전극과 접속됨에 따라, 퓨즈 엘리먼트(2)와 병렬로 접속된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(50)는, 1장의 퓨즈 엘리먼트(2)를 이용한 상기 서술한 퓨즈 소자(1)와 동등 이상의 전류 정격을 갖는다. 한편, 각 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C) 및 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 용단시에 인접하는 퓨즈 엘리먼트에 접촉하지 않을 정도의 거리를 두고 병렬 배치되어 있다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)와 마찬가지로, 단자부(52a, 52b) 사이에 걸친 전류 경로를 차단하는 차단부(9)가, 냉각 부재(3)에 형성된 홈부(10)와 중첩하거나 하여, 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성되어 있다. 그리고, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 발열하면, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

그리고 도 13에 나타내는 퓨즈 소자(50)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서, 융점이 낮은 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)가 먼저 용단하고, 융점이 높은 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)가 마지막에 용단한다. 따라서, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 그 체적에 따라 단시간에 차단할 수 있고, 또한, 마지막에 남은 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)의 용단시에 아크 방전이 발생한 경우에도, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있고, 또한 용단 후에 있어서의 절연성도 대폭 향상시킬 수 있다. 퓨즈 소자(50)는, 모든 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C) 및 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)가 용단함으로써, 외부 회로의 전류 경로를 차단한다.

여기서, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 퓨즈 엘리먼트(2)와 함께 복수 병렬로 배치된 병렬 방향의 양측 이외의 장소에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 2개의 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

내측에 설치된 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 퓨즈 엘리먼트(2A, 2C)에 의해 포착할 수 있고, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

[금속층]

또한, 상기 서술한 각 퓨즈 소자(1, 20, 30, 40, 50)에 있어서, 냉각 부재(3)는, 퓨즈 엘리먼트(2, 51)와의 접촉 표면의 일부 혹은 전부에 금속층(14)을 설치해도 된다. 이하, 도 14를 이용하여 퓨즈 소자(1)를 예로 설명한다. 금속층(14)은, 예를 들어 땜납이나 Ag, Cu 또는 이들을 이용한 합금으로 이루어지는 금속 페이스트를 도포하거나 하여 형성할 수 있다. 금속층(14)이 냉각 부재(3)의 퓨즈 엘리먼트(2)와의 접촉 표면에 설치됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 고열전도부(8)의 열전도성을 향상시켜, 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

한편, 금속층(14)은, 상하 한 쌍의 냉각 부재(3)의 양방에 설치해도 되고, 어느 일방에만 설치해도 된다. 또한 금속층(14)은, 냉각 부재(3)의 퓨즈 엘리먼트(2)를 협지하는 표면에 더하여, 이면측에도 설치해도 된다.

또한, 상기 서술한 각 퓨즈 소자(1)는, 냉각 부재(3)의 외부 회로의 회로 기판에 실장되는 이면에 외부 회로의 접속 전극과 접속되는 접속 전극을 설치함과 함께, 퓨즈 엘리먼트(2)에 단자부(5a, 5b)를 설치하지 않도록 해도 된다. 이 경우, 퓨즈 소자(1)는, 금속층(14)과 이면에 형성된 접속 전극이 스루 홀이나 캐스털레이션 등에 의해 도통된다.

[접착제]

또한, 상기 서술한 각 퓨즈 소자(1, 20, 30, 40, 50)는, 퓨즈 엘리먼트(2, 51)를, 접착제(15)로 냉각 부재(3)에 접속해도 된다. 이하, 도 15를 이용하여 퓨즈 소자(1)를 예로 설명한다. 접착제(15)는, 냉각 부재(3)와 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9) 이외의 부위에 설치된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(1)는, 접착제(15)를 개재하여 냉각 부재(3)와 퓨즈 엘리먼트(2)의 고열전도부(8)의 밀착성이 높아지고, 보다 효율적으로 열을 냉각 부재(3)에 전달시킬 수 있다.

접착제(15)는, 공지의 어떠한 접착제를 이용할 수 있는데, 높은 열전도성을 갖는 것이 퓨즈 엘리먼트(2)의 냉각을 촉진시키는데 있어 바람직하다(예를 들어, KJR-9086: 신에쓰 가가쿠 고교 가부시키가이샤제, SX720: 세메다인 가부시키가이샤제, SX1010: 세메다인 가부시키가이샤제). 또한, 접착제(15)는, 바인더 수지에 도전성 입자를 함유시킨 도전성 접착제를 이용해도 된다. 접착제(15)로서 도전성 접착제를 이용함으로써도, 냉각 부재(3)와 퓨즈 엘리먼트(2)의 밀착성을 높임과 함께, 도전성 입자를 개재하여 고열전도부(8)의 열을 효율적으로 냉각 부재(3)에 전달시킬 수 있다. 또한, 접착제(15) 대신에 땜납으로 접속해도 된다.

[퓨즈 엘리먼트]

이어서, 퓨즈 엘리먼트(2)에 대해서 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 퓨즈 엘리먼트(2)의 구성은, 퓨즈 엘리먼트(40, 51)에도 적용할 수 있다. 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트(2)는, 땜납 또는 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 저융점 금속, 혹은 저융점 금속과 고융점 금속의 적층체이다. 예를 들어, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 내층과 외층으로 이루어지는 적층 구조체이고, 내층으로서 저융점 금속층(2a), 저융점 금속층(2a)에 적층된 외층으로서 고융점 금속층(2b)을 갖는다(도 1(B) 참조).

저융점 금속층(2a)은, 바람직하게는, Sn을 주성분으로 하는 금속이고, 「Pb 프리 땜납」이라고 일반적으로 불리는 재료이다. 저융점 금속층(2a)의 융점은, 반드시 리플로우 온도보다 높을 필요는 없고, 200℃ 정도에서 용융해도 된다. 고융점 금속층(2b)은, 저융점 금속층(2a)의 표면에 적층된 금속층이고, 예를 들어, Ag 혹은 Cu 또는 이들 중 어느 하나를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지며, 퓨즈 소자(1, 20, 30, 40, 50)를 리플로우 노에 의해 외부 회로 기판 상에 실장하는 경우에 있어서도 용융하지 않는 높은 융점을 갖는다.

퓨즈 엘리먼트(2)는, 내층이 되는 저융점 금속층(2a)에, 외층으로서 고융점 금속층(2b)을 적층함으로써, 리플로우 온도가 저융점 금속층(2a)의 용융 온도를 초과한 경우여도, 퓨즈 엘리먼트(2)로서 용단하지는 않는다. 따라서, 퓨즈 소자(1)는, 리플로우에 의해 효율적으로 실장할 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 소정의 정격 전류가 흐르고 있는 동안에는, 자기 발열에 의해서도 용단하지 않는다. 그리고, 정격보다 높은 값의 전류가 흐르면, 자기 발열에 의해 저융점 금속층(2a)의 융점으로부터 용융을 개시하고, 신속하게 단자부(5a, 5b) 사이의 전류 경로를 차단할 수 있다. 예를 들어, 저융점 금속층(2a)을 Sn-Bi계 합금이나 In-Sn계 합금 등으로 구성한 경우, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 140℃나 120℃ 전후와 같은 저온에서부터 용융을 개시한다. 이때, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 예를 들어 저융점 금속으로서 Sn을 40% 이상 포함시키는 합금을 이용함으로써, 용융한 저융점 금속층(2a)이 고융점 금속층(2b)을 용식함으로써, 고융점 금속층(2b)이 용융 온도보다 낮은 온도에서 용융한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 의한 고융점 금속층(2b)의 용식 작용을 이용하여 단시간에 용단할 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 내층이 되는 저융점 금속층(2a)에 고융점 금속층(2b)이 적층되어 구성되어 있으므로, 용단 온도를 종래의 고융점 금속으로 이루어지는 칩 퓨즈 등보다 대폭 저감할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 고융점 금속 엘리먼트에 비해, 폭 넓게 형성함과 함께 통전 방향을 짧게 형성함으로써 전류 정격을 대폭 향상시키면서 소형화를 도모하고, 또한 회로 기판과의 접속 부위에 대한 열의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 동일한 전류 정격을 갖는 종래의 칩 퓨즈보다 소형화, 박형화를 도모할 수 있고, 속용단성도 우수하다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 퓨즈 소자(1)가 장착된 전기 계통에 비정상적으로 높은 전압이 순간적으로 인가되는 서지에 대한 내성(내펄스성)을 향상할 수 있다. 즉, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 예를 들어 100A의 전류가 수msec 흐른 경우에까지 용단하여서는 안 된다. 이 점에서, 극단시간에 흐르는 대전류는 도체의 표층을 흐르므로(표피 효과), 퓨즈 엘리먼트(2)는, 외층으로서 저항값이 낮은 Ag 도금 등의 고융점 금속층(2b)이 설치되어 있으므로, 서지에 의해 인가된 전류를 흐르게 하기 쉬워, 자기 발열에 의한 용단을 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 종래의 땜납 합금으로 이루어지는 퓨즈에 비해, 대폭 서지에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.

퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)의 표면에 고융점 금속(2b)을 전해 도금법 등의 성막 기술을 이용함으로써 제조할 수 있다. 예를 들어, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 땜납박이나 실땜납의 표면에 Ag 도금을 실시함으로써 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 퓨즈 엘리먼트(2)와 동일하게 제조할 수 있다. 이때, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)는, 예를 들어 퓨즈 엘리먼트(2)보다 고융점 금속층(2b)의 두께를 두껍게 하거나, 혹은 퓨즈 엘리먼트(2)에 이용한 고융점 금속보다 융점이 높은 고융점 금속을 이용하거나 하여, 퓨즈 엘리먼트(2)보다 융점을 높게 할 수 있다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)의 체적을, 고융점 금속층(2b)의 체적보다 많이 형성하는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 자기 발열에 의해 저융점 금속이 용융함으로써 고융점 금속을 용식하고, 이에 따라 신속하게 용융, 용단할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)의 체적을 고융점 금속층(2b)의 체적보다 많이 형성함으로써, 이 용식 작용을 촉진하여, 신속하게 단자부(5a, 5b) 사이를 차단할 수 있다.

[변형 규제부]

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 용융한 저융점 금속의 유동을 억제하고, 변형을 규제하는 변형 규제부를 설치해도 된다. 이는, 이하의 사정에 따른다. 즉, 퓨즈 소자의 용도가 전자 기기에서부터 산업용 기계, 전동 자전차, 전동 바이크, 자동차 등의 대전류 용도까지 확장되어, 추가적인 고정격화, 저저항화가 요구되고 있으므로, 퓨즈 엘리먼트도, 대면적화가 진행되고 있다. 그러나, 대면적화된 퓨즈 엘리먼트를 이용한 퓨즈 소자를 리플로우 실장하는 경우에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 고융점 금속(102)에 피복된 저융점 금속(101)이 내부에서 용융하고, 전극 상에 유출, 혹은 전극 상에 공급된 실장용 땜납의 유입에 의해, 퓨즈 엘리먼트(100)에 변형이 발생한다. 이는, 대면적화한 퓨즈 엘리먼트(100)는 강성이 낮아, 저융점 금속(101)의 용융에 수반하는 장력에 의해 국소적으로 수축이나 팽창이 발생함에 따른다. 이러한 수축과 팽창은, 퓨즈 엘리먼트(100)의 전체에 물결처럼 나타난다.

그리고, 이러한 변형이 발생한 퓨즈 엘리먼트(100)는, 저융점 금속(101)의 응집에 의해 팽창된 개소에서는 저항값이 내려가고, 반대로 저융점 금속(101)이 유출된 개소에서는 저항값이 올라가, 저항값에 편차가 발생한다. 그 결과, 소정의 온도나 전류로 용단하지 않고, 혹은 용단에 시간이 들고, 반대로 소정의 온도나 전류값 미만에서 용단하는 등, 소정의 용단 특성을 유지하지 못할 우려가 있다.

이러한 문제에 반해, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 변형 규제부를 설치함으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)의 변형을 용단 특성의 편차를 억제하는 일정 범위 내로 억제하여, 소정의 용단 특성을 유지할 수 있다.

변형 규제부(6)는, 도 17(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층(2a)에 설치된 1 또는 복수의 구멍(11)의 측면(11a)의 적어도 일부가, 고융점 금속층(2b)과 연속하는 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복되어 이루어진다. 구멍(11)은, 예를 들어 저융점 금속층(2a)에 바늘 등의 첨예체(先銳體)를 찌르거나, 혹은 저융점 금속층(2a)에 금형을 이용하여 프레스 가공을 실시하거나 하여 형성할 수 있다. 또한, 구멍(11)은, 소정의 패턴, 예를 들어 사방격자형 혹은 육방격자형으로 저융점 금속층(2a)의 전면에 걸쳐 일정하게 형성되어 있다.

제2의 고융점 금속층(16)을 구성하는 재료는, 고융점 금속층(2b)을 구성하는 재료와 마찬가지로, 리플로우 온도에 따라서는 용융하지 않는 높은 융점을 갖는다. 또한, 제2의 고융점 금속층(16)은, 고융점 금속층(2b)과 동일한 재료이고, 고융점 금속층(2b)의 형성 공정에 있어서 함께 형성되는 것이 제조 효율상, 바람직하다.

이러한 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)에 협지된 후, 퓨즈 소자(1)가 각종 전자 기기의 외부 회로 기판에 탑재되고, 리플로우 실장된다.

이때, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 외층으로서 리플로우 온도에 있어서도 용융하지 않는 고융점 금속층(2b)을 적층함과 함께 변형 규제부(6)를 설치함으로써, 퓨즈 소자(1)의 외부 회로 기판에 대한 리플로우 실장 등에 있어서 고온 환경 하에 노출된 경우에도, 변형 규제부(6)에 의해, 퓨즈 엘리먼트(2)의 변형을 용단 특성의 편차를 억제하는 일정한 범위 내로 억제할 수 있다. 따라서, 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)가 대면적화된 경우에도 리플로우 실장이 가능해져, 실장 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 퓨즈 소자(1)에 있어서, 정격의 향상을 실현할 수 있다.

즉, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 구멍(11)을 개구함과 함께, 구멍(11)의 측면(11a)을 제2의 고융점 금속층(16)으로 피복한 변형 규제부(6)를 구비함으로써, 리플로우 노 등의 외부 열원에 의해 저융점 금속층(2a)의 융점 이상의 고열 환경에 단시간 노출된 경우에도, 구멍(11)의 측면(11a)을 피복하는 제2의 고융점 금속층(16)에 의해, 용융한 저융점 금속의 유동이 억제됨과 함께 외층을 구성하는 고융점 금속층(2b)이 지지된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 장력에 의해 용융한 저융점 금속이 응집하여 팽창되고, 혹은 용융한 저융점 금속이 유출되어 얇아져, 국소적으로 수축이나 팽창이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 리플로우 실장시의 온도에 있어서 국소적으로 수축이나 팽창 등의 변형에 수반하는 저항값의 변동을 방지하고, 소정의 온도나 전류로 소정의 시간 용단하는 용단 특성을 유지할 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 퓨즈 소자(1)가 외부 회로 기판에 리플로우 실장된 후, 당해 외부 회로 기판이 또 다른 회로 기판에 리플로우 실장되는 등, 리플로우 온도 하에 반복 노출된 경우에도 용단 특성을 유지할 수 있어, 실장 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2)가 대형의 엘리먼트 시트로부터 잘려 제조되는 경우에는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 측면으로부터 저융점 금속층(2a)이 노출됨과 함께, 당해 측면이, 외부 회로 기판에 설치된 접속 전극과 접속용 땜납을 개재하여 접촉되어 있다. 이 경우도, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 변형 규제부(6)에 의해 용융한 저융점 금속의 유동을 억제하고 있으므로, 당해 측면으로부터 용융한 접속용 땜납을 흡입함으로써 저융점 금속의 체적이 늘어서 국부적으로 저항값이 내려가는 경우도 없다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 18(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(3a)의 측면에 감합시킴과 함께, 양단을 냉각 부재(3a)의 이면측으로 절곡하여, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(3a)의 이면측에 형성해도 된다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 19(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(3a)의 측면에 감합시킴과 함께, 양단을 냉각 부재(3a)의 외측으로 절곡하여, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(3a)의 외측에 형성해도 된다. 이때, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 19(B)에 나타내는 바와 같이, 단자부(5a, 5b)가 냉각 부재(3a)의 이면과 동일한 높이가 되도록 절곡해도 되고, 혹은, 냉각 부재(3a)의 이면으로부터 돌출되도록 절곡해도 된다.

도 18, 도 19에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(3a)의 측면에서부터 다시 이면측 혹은 외측으로 절곡한 위치에 형성함으로써, 내층을 구성하는 저융점 금속의 유출이나, 단자부(5a, 5b)를 접속하는 접속용 땜납의 유입을 억제하여, 국소적인 수축이나 팽창에 따른 용단 특성의 변동을 방지할 수 있다.

여기서, 구멍(11)은, 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층(2a)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍으로서 형성해도 되고, 혹은 도 20(A)에 나타내는 바와 같이, 비관통 구멍으로서 형성해도 된다. 구멍(11)을 관통 구멍으로서 형성한 경우, 구멍(11)의 측면(11a)을 피복하는 제2의 고융점 금속층(16)은, 저융점 금속층(2a)의 표리(表裏)면에 적층된 고융점 금속층(2b)과 연속된다.

또한, 구멍(11)을 비관통 구멍으로서 형성한 경우, 도 20(A)에 나타내는 바와 같이 구멍(11)은, 저면(11b)까지 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 구멍(11)을 비관통 구멍으로서 형성하고, 리플로우 가열에 의해 저융점 금속이 유동한 경우여도, 구멍(11)의 측면(11a)을 피복하는 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 유동이 억제됨과 함께 외층을 구성하는 고융점 금속층(2b)이 지지되므로, 도 20(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(2)의 두께의 변동은 경미하여, 용단 특성이 변동하지는 않는다.

또한, 구멍(11)은, 도 21(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 충전되어 있어도 된다. 구멍(11)이 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 충전됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 외층을 구성하는 고융점 금속층(2b)을 지지하는 변형 규제부(6)의 강도를 향상시켜 퓨즈 엘리먼트(2)의 변형을 보다 억제할 수 있음과 함께, 저저항화에 의해 정격을 향상시킬 수 있다.

후술하는 바와 같이, 제2의 고융점 금속층(16)은, 예를 들어 구멍(11)이 개구된 저융점 금속층(2a)에 고융점 금속층(2b)을 전해 도금하거나 하여 형성할 때에, 동시에 형성할 수 있고, 구멍 직경이나 도금 조건을 조정함으로써 구멍(11) 내를 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 메울 수 있다.

또한, 구멍(11)은, 도 20(A)에 나타내는 바와 같이, 단면 테이퍼형으로 형성해도 된다. 구멍(11)은, 예를 들어 저융점 금속층(2a)에 바늘 등의 첨예체를 찔러 개구시킴으로써, 당해 첨예체의 형상에 따라 단면 테이퍼형으로 형성할 수 있다. 또한, 구멍(11)은, 도 22(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 단면 직사각형으로 형성해도 된다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 예를 들어 저융점 금속층(2a)에 단면 직사각형의 구멍(11)에 따른 금형을 이용하여 프레스 가공을 행하거나 하여 단면 직사각형의 구멍(11)을 개구할 수 있다.

한편, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)의 측면(11a)의 적어도 일부가 고융점 금속층(2b)과 연속하는 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복되어 있어도 되고, 도 23에 나타내는 바와 같이, 측면(11a)의 상측까지 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복되어 있어도 된다. 또한, 변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)과 고융점 금속층(2b)의 적층체를 형성한 후, 고융점 금속층(2b)의 위에서부터 첨예체를 찌름으로써, 구멍(11)을 개구 혹은 관통함과 함께 고융점 금속층(2b)의 일부를 구멍(11)의 측면(11a)으로 밀어 넣음으로써 제2의 고융점 금속층(16)으로 해도 된다.

도 23에 나타내는 바와 같이, 구멍(11)의 측면(11a)의 개구단측의 일부에 고융점 금속층(2b)과 연속하는 제2의 고융점 금속층(16)을 적층함으로써도, 구멍(11)의 측면(11a)에 적층된 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 용융한 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께, 개구단측의 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국소적인 수축이나 팽창의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 도 24(A)에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)을 비관통 구멍으로서 형성함과 함께, 저융점 금속층(2a)의 일방의 면 및 타방의 면에 서로 대향시켜 형성해도 된다. 또한, 도 24(B)에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부는, 구멍(11)을 비관통 구멍으로서 형성함과 함께, 저융점 금속층(2a)의 일방의 면 및 타방의 면에 서로 대향시키지 않고 형성해도 된다. 비관통의 구멍(11)을 저융점 금속층(2a)의 양면에 서로 대향 또는 비대향으로 형성함으로써도, 각 구멍(11)의 측면(11a)을 피복하는 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 용융한 저융점 금속의 유동이 규제됨과 함께, 외층을 구성하는 고융점 금속층(2b)이 지지된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 장력에 의해 용융한 저융점 금속이 응집하여 팽창되고, 혹은 용융한 저융점 금속이 유출하여 얇아져, 국소적으로 수축이나 팽창이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

한편, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)의 측면(11a)에 전해 도금에 의해 제2의 고융점 금속층(16)을 피복하기 위해 도금액을 유입할 수 있는 구멍 직경을 구비하고 있는 것이 제조 효율상 바람직하고, 예를 들어 구멍의 최소 직경이 50μm 이상이 되고, 보다 바람직하게는 70~80μm가 되어 있다. 한편, 구멍(11)의 최대 직경은 제2의 고융점 금속층(16)의 도금 한계나 퓨즈 엘리먼트(2)의 두께 등과의 관계에서, 적당히 설정할 수 있는데, 구멍 직경이 크면 초기 저항값이 올라가는 경향이 있다.

또한, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)의 깊이를 저융점 금속층(2a)의 두께의 50% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 구멍(11)의 깊이가 이보다 얕으면, 용융한 저융점 금속의 유동을 억제할 수 없고, 퓨즈 엘리먼트(2)의 변형에 수반하여 용단 특성의 변동을 초래할 우려가 있다.

또한, 변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)에 형성되는 구멍(11)을 소정의 밀도, 예를 들어 15×15mm당 1개 이상의 밀도로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)을, 적어도 과전류시에 퓨즈 엘리먼트(2)가 용단하는 차단부(9)에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)는, 홈부(10)와 중첩되고, 냉각 부재(3a, 3b)에 의해 지지되어 있지 않아, 상대적으로 강성이 낮은 부위이므로, 당해 부위에 있어서 저융점 금속의 유동에 의한 변형이 발생하기 쉽다. 그러므로, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)에 구멍(11)을 개구함과 함께 측면(11a)을 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복함으로써, 용단 부위에 있어서의 저융점 금속의 유동을 억제하여 변형을 방지할 수 있다.

또한, 변형 규제부(6)는, 구멍(11)을 퓨즈 엘리먼트(2)의 단자부(5a, 5b)가 설치된 양단측에 설치하는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 단자부(5a, 5b)가 내층을 구성하는 저융점 금속층(2a)이 노출됨과 함께, 외부 회로의 접속 전극과 접속용 땜납 등을 개재하여 접속되어 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 양단부가 냉각 부재(3a, 3b)에 협지되어 있지 않으므로, 강성이 낮아 변형이 발생하기 쉽다. 그러므로, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 당해 양단측에, 측면(11a)이 제2의 고융점 금속층(16)에 의해 피복된 구멍(11)을 설치함으로써, 강성을 높여, 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 변형 규제부(6)를 구성하는 구멍(11)을 개구한 후, 저융점 금속층(2a)에 고융점 금속을 도금 기술을 이용하여 성막함으로써 제조할 수 있다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 예를 들어, 장척형의 땜납박에 소정의 구멍(11)을 개구한 후, 표면에 Ag 도금을 실시함으로써 엘리먼트 필름을 제조하고, 사용시에는, 사이즈에 따라 절단함으로써, 효율적으로 제조할 수 있고, 또한 용이하게 이용할 수 있다.

그 밖에, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 증착 등의 박막 형성 기술이나, 다른 주지의 적층기술을 이용함으로써도, 저융점 금속층(2a)과 고융점 금속층(2b)이 적층된 퓨즈 엘리먼트(2)에 있어서 변형 규제부(6)를 형성할 수 있다.

또한, 변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)과 고융점 금속층(2b)의 적층체를 형성한 후, 고융점 금속층(2b)의 위에서부터 첨예체를 찌름으로써, 구멍(11)을 개구 혹은 관통함과 함께, 점성 혹은 점탄성을 갖는 고융점 금속층(2b)의 일부를 구멍(11)의 측면(11a)으로 밀어 넣음으로써 제2의 고융점 금속층(16)으로 해도 된다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 외층을 구성하는 고융점 금속층(2b)의 표면에 도시하지 않은 산화 방지막을 형성해도 된다. 퓨즈 엘리먼트(2)는, 외층의 고융점 금속층(2b)이 다시 산화 방지막에 의해 피복됨으로써, 예를 들어 고융점 금속층(2b)으로서 Cu 도금층을 형성한 경우에도, Cu의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, Cu의 산화에 의해 용단시간이 길어지는 사태를 방지할 수 있어, 단시간에 용단할 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 고융점 금속층(2b)으로서 Cu 등의 저렴하지만 산화되기 쉬운 금속을 이용할 수 있고, Ag 등의 고가의 재료를 이용하는 일 없이 형성할 수 있다.

고융점 금속의 산화 방지막은, 저융점 금속층(2a)과 동일한 재료를 이용할 수 있고, 예를 들어 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납을 이용할 수 있다. 또한, 산화 방지막은, 고융점 금속층(2b)의 표면에 주석 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다. 그 밖에, 산화 방지막은, Au 도금이나 프리플럭스에 의해 형성할 수도 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 대형의 엘리먼트 시트로부터, 원하는 사이즈로 잘라도 된다. 즉, 전면에 걸쳐 일정하게 변형 규제부(6)가 형성된 저융점 금속층(2a)과 고융점 금속층(2b)의 적층체로 이루어지는 대형의 엘리먼트 시트를 형성하고, 임의의 사이즈의 퓨즈 엘리먼트(2)를 복수 잘라냄으로써 형성해도 된다. 엘리먼트 시트로부터 잘린 퓨즈 엘리먼트(2)는, 변형 규제부(6)가 전면에 걸쳐 일정하게 형성되어 있으므로, 절단면으로부터 저융점 금속층(2a)이 노출되어 있어도, 변형 규제부(6)에 의해 용융한 저융점 금속의 유동이 억제되어 있으므로, 절단면으로부터의 접속용 땜납의 유입이나 저융점 금속의 유출을 억제할 수 있고, 두께의 변동에 따른 저항값의 편차 및 용단 특성의 변동을 방지할 수 있다.

또한, 상기 서술한 장척형의 땜납박에 소정의 구멍(11)을 개구한 후, 표면에 전해 도금을 실시함으로써 엘리먼트 필름을 제조하고, 이를 소정의 길이로 절단하는 제법에서는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 사이즈가 엘리먼트 필름의 폭으로 규정되므로, 사이즈마다 엘리먼트 필름을 제조할 필요가 있었다.

그러나, 대형의 엘리먼트 시트를 형성함으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)를 원하는 사이즈로 잘라낼 수 있어, 사이즈의 자유도가 높아진다.

또한, 장척형의 땜납박에 전해 도금을 실시하면, 전계가 집중되는 길이 방향에 걸친 측연부에 고융점 금속층(2b)이 두껍게 도금되어, 균일한 두께의 퓨즈 엘리먼트(2)를 얻는 것이 곤란했었다. 그러므로, 퓨즈 소자 상에 있어서, 퓨즈 엘리먼트(2)의 당해 두꺼운 부위에 의해 냉각 부재(3) 사이에 클리어런스가 발생하고, 고열전도부(8)에 있어서의 열전도율의 저하를 방지하기 위해 당해 클리어런스를 메우는 접착제(15) 등을 설치할 필요가 발생하고 있다.

그러나, 대형의 엘리먼트 시트를 형성함으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)를, 당해 두꺼운 부위를 피해 잘라낼 수 있어, 전면에 걸쳐 균일한 두께의 퓨즈 엘리먼트(2)를 얻을 수 있다. 따라서, 엘리먼트 시트로부터 잘린 퓨즈 엘리먼트(2)는, 냉각 부재(3)에 배치하는 것만으로도 냉각 부재(3)와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부(6)를, 저융점 금속층(2a)보다 융점이 높은 제1의 고융점 입자(17)를 저융점 금속층(2a)에 배합함으로써 형성해도 된다. 제1의 고융점 입자(17)는, 리플로우 온도에서도 용융하지 않는 높은 융점을 갖는 물질이 이용되며, 예를 들어 Cu, Ag, Ni 등의 금속이나 이들을 포함하는 합금으로 이루어지는 입자, 유리 입자, 세라믹 입자 등을 이용할 수 있다. 또한, 제1의 고융점 입자(17)는, 구형, 인편형 등, 그 형상은 불문한다. 한편, 제1의 고융점 입자(17)는, 금속이나 합금 등을 이용한 경우, 유리나 세라믹에 비해 비중이 크기 때문에 친밀도가 좋고 분산성이 우수하다.

변형 규제부(6)는, 저융점 금속 재료에 제1의 고융점 입자(17)를 배합한 후, 필름형으로 성형하거나 하여 제1의 고융점 입자(17)가 단층으로 분산 배치된 저융점 금속층(2a)을 형성하고, 그 후, 고융점 금속층(2b)이 적층됨으로써 형성된다. 또한, 변형 규제부(6)는, 고융점 금속층(2b)의 적층 후에 퓨즈 엘리먼트(2)를 두께 방향으로 프레스함으로써, 제1의 고융점 입자(17)를 고융점 금속층(2b)에 밀착시켜도 된다. 이에 따라, 변형 규제부(6)는, 고융점 금속층(2b)이 제1의 고융점 입자(17)에 의해 지지되고, 리플로우 가열에 의해 저융점 금속이 용융한 경우에도, 제1의 고융점 입자(17)에 의해 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국부적인 수축이나 팽창의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 변형 규제부(6)는, 도 26(A)에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층(2a)의 두께보다 작은 입자경의 제1의 고융점 입자(17)를 저융점 금속층(2a)에 배합해도 된다. 이 경우도, 도 26(B)에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부(6)는, 제1의 고융점 입자(17)에 의해 용융한 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께, 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국부적인 수축이나 팽창의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 27에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부(6)를, 저융점 금속층(2a)보다 융점이 높은 제2의 고융점 입자(18)를, 저융점 금속층(2a)에 압입시킴으로써 형성해도 된다. 제2의 고융점 입자(18)는, 상기 서술한 제1의 고융점 입자(17)와 동일한 물질을 이용할 수 있다.

변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)에 제2의 고융점 입자(18)를 압입함으로써 매립하고, 그 후, 고융점 금속층(2b)을 적층함으로써 형성된다. 이때, 제2의 고융점 입자(18)는, 저융점 금속층(2a)을 두께 방향으로 관통하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 변형 규제부(6)는, 고융점 금속층(2b)이 제2의 고융점 입자(18)에 의해 지지되고, 리플로우 가열에 의해 저융점 금속이 용융한 경우에도, 제2의 고융점 입자(18)에 의해 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국부적인 수축이나 팽창의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 도 28에 나타내는 바와 같이, 변형 규제부(6)를, 저융점 금속층(2a)보다 융점이 높은 제2의 고융점 입자(18)를 고융점 금속층(2b)과 저융점 금속층(2a)에 압입시킴으로써 형성해도 된다.

변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)과 고융점 금속층(2b)의 적층체에 제2의 고융점 입자(18)를 압입하여 저융점 금속층(2a) 내에 매립함으로써 형성된다. 이때, 제2의 고융점 입자(18)는, 저융점 금속층(2a) 및 고융점 금속층(2b)을 두께 방향으로 관통하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 변형 규제부(6)는, 고융점 금속층(2b)이 제2의 고융점 입자(18)에 의해 지지되고, 리플로우 가열에 의해 저융점 금속이 용융한 경우에도, 제2의 고융점 입자(18)에 의해 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국부적인 수축이나 팽창의 발생을 억제할 수 있다.

한편, 변형 규제부(6)는, 저융점 금속층(2a)에 구멍(11)을 형성함과 함께, 제2의 고융점 금속층(16)을 적층하고, 다시 당해 구멍(11) 내에 제2의 고융점 입자(18)를 삽입해도 된다.

또한, 변형 규제부(6)는, 도 29에 나타내는 바와 같이, 제2의 고융점 입자(18)에, 고융점 금속층(2b)에 접합하는 돌연부(19)를 설치해도 된다. 돌연부(19)는, 예를 들어, 제1의 고융점 입자(17)를 고융점 금속층(2b)과 저융점 금속층(2a)에 압입시킨 후, 퓨즈 엘리먼트(2)를 두께 방향으로 프레스하고, 제2의 고융점 입자(18)의 양단을 수축시킴으로써 형성할 수 있다. 이에 따라, 변형 규제부(6)는, 고융점 금속층(2b)이 제2의 고융점 입자(18)의 돌연부(19)와 접합됨으로써 보다 강고하게 지지되고, 리플로우 가열에 의해 저융점 금속이 용융한 경우에도, 제2의 고융점 입자(18)에 의해 저융점 금속의 유동을 억제함과 함께, 돌연부(19)에 의해 고융점 금속층(2b)을 지지하여, 퓨즈 엘리먼트(2)의 국부적인 수축이나 팽창의 발생을 보다 억제할 수 있다.

이러한 퓨즈 소자(1)는, 도 30(A)에 나타내는 회로 구성을 갖는다. 퓨즈 소자(1)는, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로에 실장됨으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된다. 퓨즈 소자(1)는, 퓨즈 엘리먼트(2)에 소정의 정격 전류가 흐르고 있는 동안에는, 자기 발열에 의해서도 용단하는 경우가 없다. 그리고, 퓨즈 소자(1)는, 정격을 초과하는 과전류가 통전하면 퓨즈 엘리먼트(2)가 자기 발열에 의해 차단부(9)가 용단하고, 단자부(5a, 5b) 사이를 차단함으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로를 차단한다(도 30(B)).

이때, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 상기 서술한 바와 같이, 고열전도부(8)에 있어서의 발열에 의한 열이 냉각 부재(3)를 개재하여 적극적으로 냉각되고, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)를 선택적으로 과열시킬 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 단자부(5a, 5b)에 대한 열의 영향을 억제하면서 차단부(9)를 용단할 수 있다.

또한, 고융점 금속층(2b)보다 융점이 낮은 저융점 금속층(2a)을 함유함으로써, 과전류에 따른 자기 발열의 의해, 저융점 금속층(2a)의 융점으로부터 용융을 개시하고, 고융점 금속층(2b)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 의한 고융점 금속층(2b)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(2b)이 자신의 융점보다 낮은 온도에서 용융되어, 신속하게 용단할 수 있다.

[발열체]

또한, 퓨즈 소자는, 냉각 부재에 발열체를 형성하고, 이 발열체의 발열에 의해서도 퓨즈 엘리먼트를 용단해도 된다. 예를 들어, 도 31(A)에 나타내는 퓨즈 소자(60)는, 일방의 냉각 부재(3a)의 홈부(10)의 양측에 발열체(61)와, 발열체(61)를 덮는 절연층(62)이 형성되어 있다.

발열체(61)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재로서, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru 등 또는 이들을 포함하는 재료로 이루어진다. 발열체(61)는, 이들의 합금 혹은 조성물, 화합물의 분형체를 수지 바인더 등과 혼합하여 페이스트형으로 한 것을, 냉각 부재(3a) 상에 스크린 인쇄기술을 이용하여 패턴 형성하여, 소성하거나 하여 형성할 수 있다.

또한, 발열체(61)는, 홈부(10)의 양측에 형성됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 형성된 저열전도부(7)의 근방에 설치되어 있다. 따라서, 퓨즈 소자(60)는, 발열체(61)가 발열한 열이 저열전도부(7)에도 전달되어 차단부(9)를 용단할 수 있다. 한편, 발열체(61)는, 홈부(10)의 편측에만 형성해도 되고, 또한, 타방의 냉각 부재의 홈부(10)의 양측 또는 편측에 형성해도 된다.

또한, 발열체(61)는, 절연층(62)에 의해 피복되어 있다. 이에 따라, 발열체(61)는, 절연층(62)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(2)와 중첩된다. 절연층(62)은, 발열체(61)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열체(61)의 열을 효율적으로 퓨즈 엘리먼트(2)에 전달하기 위해 설치되며, 예를 들어 유리층으로 이루어진다.

한편, 발열체(61)는, 냉각 부재(3a)에 적층된 절연층(62)의 내부에 형성해도 된다. 또한, 발열체(61)는, 홈부(10)가 형성된 냉각 부재(3a)의 표면과 반대측의 이면에 형성해도 되고, 혹은, 냉각 부재(3a)의 내부에 형성해도 된다.

도 31(B)에 나타내는 바와 같이, 발열체(61)는, 발열체 전극(63)을 개재하여 외부의 전원 회로와 접속되고, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생긴 경우에, 외부의 전원 회로로부터 통전된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(60)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 용단되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. 외부 회로의 전류 경로가 차단된 후, 전원 회로로부터의 통전이 절단되어, 발열체(61)의 발열이 정지된다.

이때, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 고열전도부(8)를 개재하여 발열체(61)의 열이 방산됨과 함께 선택적으로 저열전도부(7)에 있어서 고융점 금속층(2b)보다 융점이 낮은 저융점 금속층(2a)의 융점으로부터 용융을 개시하고, 고융점 금속층(2b)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 저융점 금속층(2a)에 의한 고융점 금속층(2b)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(2b)이 자신의 용융 온도보다 낮은 온도에서 차단부(9)가 용융되어, 신속하게 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(70)는, 도 32(A)에 나타내는 바와 같이, 절연층(62)의 홈부(10)를 개재한 일방, 예를 들어 좌측의 표면에만 발열체(61), 절연층(62) 및 발열체 인출 전극(64)을 형성하고, 퓨즈 엘리먼트(2)를 접속용 땜납(미도시)을 개재하여 발열체 인출 전극(64)과 접속시켜도 된다. 발열체(61)는, 일단이 발열체 인출 전극(64)과 접속되고, 타단이 외부의 전원 회로와 접속된 발열체 전극(63)과 접속된다. 이에 따라, 발열체(61)는, 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(2)와 열적, 전기적으로 접속된다. 한편, 퓨즈 소자(70)는, 발열체(61) 등이 설치된 홈부(10)의 일방측과 반대측(도 32(A)의 우측)에는, 열전도성이 우수한 절연층(62)을 설치하여 높이를 맞추도록 해도 된다.

이 퓨즈 소자(70)는, 발열체 전극(63), 발열체(61), 발열체 인출 전극(64) 및 퓨즈 엘리먼트(2)에 이르는 발열체(61)로의 통전 경로가 형성된다. 또한, 퓨즈 소자(70)는, 발열체 전극(63)을 개재하여 발열체(61)에 통전시키는 전원 회로와 접속되고, 당해 전원 회로에 의해 발열체 전극(63)과 퓨즈 엘리먼트(2)에 걸친 통전이 제어된다.

도 32에 나타내는 퓨즈 소자(70)는, 도 32(B)에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 퓨즈 소자(70)는, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로와 직렬 접속된 퓨즈 엘리먼트(2)와, 퓨즈 엘리먼트(2) 및 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 통전하여 발열함으로써 퓨즈 엘리먼트(2)를 용융하는 발열체(61)로 이루어지는 회로 구성이다. 그리고, 퓨즈 소자(70)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 단자부(5a, 5b) 및 발열체 전극(63)이, 외부 회로 기판에 접속된다.

이러한 회로 구성으로 이루어지는 퓨즈 소자(70)는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생긴 경우에, 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자에 의해 발열체(61)가 통전된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(70)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된 퓨즈 엘리먼트(2)의 차단부(9)가 용단된다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(1)는, 확실하게 단자부(5a, 5b) 사이를 용단시켜, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

한편, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트(2)에 차단부(9)를 복수 개소 설치해도 된다. 도 33에 나타내는 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 엘리먼트(2)에 2개소의 차단부(9)가 설치됨과 함께 냉각 부재(3a)의 차단부(9)에 따른 위치에 2개소의 홈부(10)가 설치되어 있다. 또한, 도 33에 나타내는 냉각 부재(3a)는, 2개의 홈부(10) 사이에 있어서의 표면 상에 발열체(61), 발열체를 피복하는 절연층(62), 및 발열체(61)의 일단과 접속됨과 함께 퓨즈 엘리먼트(2)와 접속되는 발열체 인출 전극(64)이, 이 순서로 설치되어 있다.

또한, 냉각 부재(3a)는, 홈부(10)의 발열체(61) 등이 설치된 측과 반대측에, 절연층(62)이 설치되며, 발열체 인출 전극(64)과 대략 동일한 높이로 되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 적당히 접속용 땜납을 개재하여, 이들 발열체 인출 전극(64) 및 절연층(62) 상에 탑재됨과 함께, 한 쌍의 냉각 부재(3a, 3b)에 협지되어 있다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 홈부(10)와 중첩하는 차단부(9)가 저열전도부(7)가 되고, 절연층(62)과 중첩하는 부위가 고열전도부(8)가 되어 있다.

발열체(61)는, 일단이 발열체 인출 전극(64)과 접속되고, 타단이 외부의 전원 회로와 접속된 발열체 전극(63)과 접속된다. 이에 따라, 발열체(61)는, 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(2)와 열적, 전기적으로 접속된다.

도 33에 나타내는 퓨즈 소자(80)는, 도 33(B)에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 퓨즈 소자(80)는, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로와 직렬 접속된 퓨즈 엘리먼트(2)와, 발열체 전극(63)으로부터 퓨즈 엘리먼트(2)에 이르는 통전 경로를 통해 통전되어 발열함으로써 퓨즈 엘리먼트(2)를 용융하는 발열체(61)로 이루어지는 회로 구성이다. 그리고, 퓨즈 소자(80)는, 퓨즈 엘리먼트(2)의 단자부(5a, 5b) 및 발열체 전극(63)이, 외부 회로 기판에 접속된다.

이러한 회로 구성로 이루어지는 퓨즈 소자(80)는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생긴 경우에, 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자에 의해 발열체(61)가 통전, 발열된다. 발열체(61)의 발열은 절연층(62) 및 발열체 인출 전극(64)을 통해 퓨즈 엘리먼트(2)에 전달되고, 좌우에 설치된 저열전도부(7)가 적극적으로 가열되므로, 차단부(9)가 용단된다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(2)는 고열전도부(8)에 있어서 발열체(61)로부터의 열을 적극적으로 냉각하기 때문에, 단자부(5a, 5b)가 가열됨에 따른 영향도 억제할 수 있다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(2)는, 확실하게 단자부(5a, 5b) 사이를 용단시켜, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(2)가 용단함으로써 발열체(61)의 통전 경로도 차단되므로, 발열체(61)의 발열도 정지한다.

[오목부 형성 엘리먼트]

이어서, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자의 또다른 변형예에 대해서 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 퓨즈 소자(90~160)에 있어서, 상기 서술한 퓨즈 소자(1, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80)와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 34~도 36에 나타내는 퓨즈 소자(90)는, 외부 회로의 전류 경로 상에 접속되고, 정격을 초과하는 전류가 통전함으로써 자기 발열(줄열)에 의해 용단하고 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트(91)와, 퓨즈 엘리먼트(91)와 접촉 혹은 근접하는 냉각 부재(92)를 갖는다.

퓨즈 엘리먼트(91)는, 차단부(9)가 형성됨과 함께 냉각 부재(92)로부터 이격하는 오목부(93)가 형성되어 있다. 오목부(93)는, 퓨즈 엘리먼트(91)가 냉각 부재(92)에 탑재되었을 때에, 차단부(9)를 냉각 부재(92)로부터 이격시켜 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)를 형성하는 것이고, 차단부(9)를 따라, 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향과 직교하는 폭방향에 걸쳐 형성되어 있다.

또한, 오목부(93)는, 도 34에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)에 따른 위치를, 냉각 부재(92)로부터 이격하도록 브릿지형으로 형성되어 있다. 브릿지형의 오목부(93)는, 천면(天面)이 평탄해지도록 형성해도 되고, 또한, 도 37에 나타내는 바와 같이, 천면이 원호형으로 만곡하도록 형성해도 된다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 브릿지형의 오목부(93)가 형성된 면과 반대측의 면이 오목부(93)의 양측보다 돌출되는 볼록부(94)가 형성되어 있다. 한편, 오목부(93)는, 평판형의 퓨즈 엘리먼트를 프레스 성형하거나 하여 형성할 수 있다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트(2)와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 땜납 또는 Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 저융점 금속, 혹은 저융점 금속과 고융점 금속의 적층체이고, 예를 들어 Sn을 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는 저융점 금속층(91a)을 내층으로 하고, 저융점 금속층(91a)에 적층된 외층으로서 Ag 혹은 Cu 또는 이들 중 어느 하나를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는 고융점 금속층(91b)을 갖는다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 저융점 금속층(91a)의 체적을, 고융점 금속층(91b)의 체적보다 많이 형성하는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트(91)는, 자기 발열에 의해 저융점 금속이 용융함으로써 고융점 금속을 용식하고, 이에 따라 신속하게 용융, 용단할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 저융점 금속층(91a)의 체적을 고융점 금속층(91b)의 체적보다 많이 형성함으로써, 이 용식 작용을 촉진하여, 신속하게 차단부(9)를 차단할 수 있다.

퓨즈 소자(90)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b)에 의해 퓨즈 엘리먼트(91)를 협지함으로써, 퓨즈 엘리먼트(91) 내에, 오목부(93)에 의해 냉각 부재(92a)로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부(7)와, 냉각 부재(92a, 92b)와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부(8)가 형성된다. 저열전도부(7)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향과 직교하는 폭방향에 걸쳐 퓨즈 엘리먼트(91)가 용단하는 차단부(9)를 따라 설치되고, 고열전도부(8)는, 차단부(9) 이외의 부위에서, 적어도 일부가 냉각 부재(92a, 92b)와 접촉 혹은 근접함으로써 열적으로 접촉되어 있다.

냉각 부재(92)는, 세라믹스 등 열전도성이 높은 절연 재료를 적합하게 이용할 수 있고, 분체 성형 등에 의해 임의의 형상으로 성형할 수 있다. 또한, 냉각 부재(92)는, 열경화성 또는 광경화성의 수지 재료로 형성해도 된다. 혹은, 냉각 부재(92)는, 열가소성 수지 재료로 형성해도 된다. 나아가, 냉각 부재(92)는, 실리콘계 수지 재료 또는 에폭시계 수지 재료로 형성해도 된다. 또한, 냉각 부재(92)는, 절연 기판 상에 상기 서술한 각종 수지 재료로 이루어지는 수지층을 형성한 것이어도 된다.

또한, 냉각 부재(92)는, 열전도율이 1W/(m·k) 이상인 것이 바람직하다. 한편, 냉각 부재(92)는, 금속 재료를 이용하여 형성해도 되는데, 표면을 절연 피복하는 것이 주위의 부품과의 단락 방지, 및 취급성의 견지로부터 바람직하다. 상하 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b)는, 예를 들어 접착제에 의해 서로 결합됨으로써 소자 하우징을 형성한다.

퓨즈 엘리먼트(91)를 협지하는 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b) 중, 퓨즈 엘리먼트(91)의 오목부(93)가 형성된 면과 반대측의 면을 지지하는 냉각 부재(92b)는, 퓨즈 엘리먼트(91)와 대향하는 면의, 브릿지형의 오목부(93)의 반대측으로 돌출되는 볼록부(94)에 따른 위치에, 홈부(10)가 형성되며, 볼록부(94)와 이격되어 있다. 또한, 냉각 부재(92b)는, 상기 서술한 접착제(15)에 의해 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9) 이외의 부위와 접속되어 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(91)의 오목부(93)가 형성된 면을 지지하는 냉각 부재(92a)는, 퓨즈 엘리먼트(91)와 대향하는 면이 평탄하게 형성되어 있다. 또한, 냉각 부재(92a)는, 고열전도부(8)에 따른 위치에 금속층(95)이 형성되고, 땜납(96) 등의 도전성 접속 재료를 개재하여 금속층(95)과 퓨즈 엘리먼트(91)가 전기적, 기계적으로 접속되어 있다. 한편, 냉각 부재(92a)와 퓨즈 엘리먼트(91)를 접속 재료로 하여 도전성을 갖는 접착제(15)를 이용해도 된다. 퓨즈 소자(90)는, 접착제(15) 및 땜납(96)을 개재하여 냉각 부재(92a, 92b)와 퓨즈 엘리먼트(91)의 고열전도부(8)가 접속되어 있으므로, 상호의 밀착성이 높아지고, 보다 효율적으로 열을 냉각 부재(92a, 92b)에 전달시킬 수 있다.

금속층(95)은, 오목부(93)의 형성 위치에 따른 위치를 경계로 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향의 양측으로 분단되어 있다. 또한, 냉각 부재(92a)는, 퓨즈 엘리먼트(91)가 탑재되는 면과 반대측의 면이, 퓨즈 소자(90)가 실장되는 외부 회로 기판에 대한 실장면이 되고, 한 쌍의 외부 접속 전극(97a, 97b)이 형성되어 있다. 이들 외부 접속 전극(97a, 97b)은, 당해 외부 회로 기판에 형성된 접속 전극과, 땜납 등의 접속 재료에 의해 접속된다. 또한, 외부 접속 전극(97a, 97b)은, 도전층이 형성된 스루 홀(98a) 및 냉각 부재(92a)의 측면에 형성된 캐스털레이션(98b)을 개재하여 금속층(95)과 접속되어 있다.

이에 따라, 퓨즈 소자(90)는, 한 쌍의 외부 접속 전극(97a, 97b) 사이가, 퓨즈 엘리먼트(91)를 개재하여 접속되고, 퓨즈 엘리먼트(91)가 외부 회로의 통전 경로의 일부를 구성한다. 또한, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)가 차단부(9)에 있어서 용단함으로써, 외부 회로의 통전 경로를 차단할 수 있다.

이때, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성됨으로써, 도 38에 나타내는 바와 같이, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(91)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 외부 접속 전극(97a, 97b)에 대한 열의 영향을 억제하면서 차단부(9)를 용단할 수 있다. 이에 따라, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 외부접속 전극(97a, 97b) 사이가 용단되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

따라서, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)를 대략 직사각형 판형으로 형성함과 함께, 통전 방향에 걸친 길이를 짧게 함으로써 저저항화를 도모하고, 전류 정격을 향상시킴과 함께, 외부 회로의 접속 전극과 접속용 땜납 등을 개재하여 접속되는 외부 접속 전극(97a, 97b)의 과열을 억제함으로써 표면 실장용의 접속용 땜납을 용해시키는 등의 문제를 해소하고, 소형화를 실현할 수 있다.

여기서, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 저열전도부(7)의 면적보다 고열전도부(8)의 면적이 넓은 것이 바람직하다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 차단부(9)를 선택적으로 가열, 용단함과 함께, 차단부(9) 이외의 부위의 열을 적극적으로 내보내어 외부 접속 전극(97a, 97b)의 과열에 따른 영향을 억제하고, 소형화, 고정격화를 도모할 수 있다.

여기서, 퓨즈 엘리먼트(91)에 형성하는 오목부(93)의 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향에 걸친 길이 L₂는, 도 35에 나타내는 바와 같이 대략 직사각형 판형의 퓨즈 엘리먼트(91)를 이용한 경우, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)에 있어서의 최소 폭 이하로 하는 것이 바람직하고, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)에 있어서의 최소 폭의 1/2 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

차단부(9)에 있어서의 최소 폭이란, 대략 직사각형 판형의 퓨즈 엘리먼트의 표면에 있어서 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)에 있어서의 도통 방향과 직교하는 폭방향의 최소 폭을 말하고, 차단부(9)가 원호형, 테이퍼형, 단차형 등의 형상을 이루며, 차단부(9) 이외의 부위보다 폭 좁게 형성되어 있는 경우에는 그 최소 폭을 말하고, 도 35에 나타내는 바와 같이 차단부(9)가 차단부(9) 이외의 부위와 동일한 폭으로 형성되어 있는 경우에는 퓨즈 엘리먼트(91)의 폭 W₁을 말한다.

퓨즈 소자(90)는, 오목부(93)의 길이 L₂를 차단부(9)에 있어서의 최소 폭 이하, 또한 차단부(9)에 있어서의 최소 폭의 1/2 이하로 좁힘으로써, 용단시에 있어서의 아크 방전의 발생을 억제하고, 절연 저항을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(90)는, 오목부(93)의 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향에 걸친 길이 L₂를, 0.5mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 소자(90)는, 길이 0.5mm 이상의 저열전도부(7)를 설치함으로써, 과전류시에 있어서의 고열전도부(8)와의 온도차를 형성하고, 선택적으로 차단부(9)를 용단시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(90)는, 오목부(93)의 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향에 걸친 길이 L₂를 5mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 소자(90)는, 오목부(93)의 길이 L₂가 5mm를 초과하면, 차단부(9)의 면적이 증대하므로, 그만큼 용단에 필요한 시간이 길어져 속용단성이 뒤떨어지고, 또한, 아크 방전에 의한 퓨즈 엘리먼트(91)의 비산량이 증대하여, 주위에 부착된 용융 금속에 의해 절연 저항의 저하를 초래할 우려가 있다.

또한, 상기 서술한 퓨즈 소자(90)는, 근접하는 퓨즈 엘리먼트(91)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(92a, 92b)의 최소 간극은 100μm 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 냉각 부재(92a, 92b)에 협지됨으로써, 냉각 부재(92a, 92b)와 접촉 혹은 근접하는 부위가 고열전도부(8)가 된다. 이때, 퓨즈 엘리먼트(91)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(92a, 92b)의 최소 간극은 100μm 이하가 됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9) 이외의 부위와 냉각 부재(92a, 92b)를 거의 밀착시킬 수 있고, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서의 발열을 냉각 부재(92a, 92b)를 개재하여 외부에 전달시켜, 차단부(9)만을 선택적으로 용단할 수 있다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(91)의 고열전도부(8)와 냉각 부재(92a, 92b)의 최소 간극이 100μm를 초과하면, 당해 부위의 열전도성이 떨어져, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 차단부(9) 이외의 예기치 못한 부위가 과열, 용융될 우려가 있다.

[단자부]

또한, 도 39~도 41에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(2)와 마찬가지로, 퓨즈 엘리먼트(91)의 통전 방향의 양단부를 외부 회로의 접속 전극과 접속되는 단자부(5a, 5b)로 해도 된다. 단자부(5a, 5b)는, 냉각 부재(92a)의 측연에 감합함으로써, 냉각 부재(92a)의 이면측을 향하고 있다. 도 39에 나타내는 퓨즈 엘리먼트(91)는, 상하 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b)에 의해 협지됨과 함께, 냉각 부재(92a, 92b) 밖으로 한 쌍의 단자부(5a, 5b)가 도출되고, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로의 접속 전극과 접속 가능하게 되어 있다.

퓨즈 엘리먼트(91)에 외부 회로 기판과의 접속단자가 되는 단자부(5a, 5b)를 형성함으로써, 스루 홀(98a)이나 캐스털레이션(98b) 및 외부 접속 전극(97)를 개재하여 외부 회로 기판과 접속하는 경우에 비해, 퓨즈 소자전체의 저항을 저감시키고, 정격을 향상할 수 있다.

또한, 냉각 부재(92a)에 외부 접속 전극(97a, 97b), 스루 홀(98a) 및 캐스털레이션(98b)을 설치하는 공정이 생략되어, 생산공정이 간략화된다. 한편, 냉각 부재(92a)는, 외부 접속 전극(97a, 97b), 스루 홀(98a) 및 캐스털레이션(98b)을 설치할 필요는 없으나, 냉각용, 혹은 접속 강도를 향상시키기 위해 설치해도 된다.

[변형 규제부]

또한, 도 42~도 44에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 용융한 저융점 금속의 유동을 억제하고, 변형을 규제하는 변형 규제부(6)를 설치해도 된다. 상기 서술한 바와 같이, 변형 규제부(6)를 설치함으로써, 퓨즈 엘리먼트(91)의 변형을 용단 특성의 편차를 억제하는 일정한 범위 내로 억제하고, 소정의 용단 특성을 유지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)가 대면적화된 경우에도 리플로우 실장이 가능해져, 실장 효율을 향상시킬 수 있고, 또한, 정격의 향상을 실현할 수 있다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(91)에 있어서도, 퓨즈 엘리먼트(2)와 마찬가지로, 변형 규제부(6)의 여러가지 구성을 적용할 수 있다(도 17~도 29 참조).

한편, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 도 45(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(92a)의 측면에 감합시킴과 함께, 양단을 냉각 부재(92a)의 이면측으로 절곡하여, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(92a)의 이면측에 형성해도 된다.

또한, 퓨즈 엘리먼트(91)에 있어서도, 퓨즈 엘리먼트(2)와 마찬가지로, 냉각 부재(92a)의 측면에 감합시킴과 함께, 양단을 냉각 부재(92a)의 외측으로 절곡하여, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(92a)의 외측에 형성해도 된다(도 19 참조). 이때, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 단자부(5a, 5b)가 냉각 부재(92a)의 이면과 동일한 높이가 되도록 절곡해도 되고, 혹은, 냉각 부재(92a)의 이면으로부터 돌출되도록 절곡해도 된다.

퓨즈 엘리먼트(91)는, 단자부(5a, 5b)를 냉각 부재(92a)의 측면에서부터 다시 이면측 혹은 외측으로 절곡한 위치에 형성함으로써, 내층을 구성하는 저융점 금속의 유출이나, 단자부(5a, 5b)를 접속하는 접속용 땜납의 유입을 억제하고, 국소적인 수축이나 팽창에 의한 용단 특성의 변동을 방지할 수 있다.

이러한 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 소자(1)와 마찬가지로, 도 30(A)에 나타내는 회로 구성을 갖는다. 퓨즈 소자(90)는, 외부 접속 전극(97a, 97b) 또는 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로에 실장됨으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된다. 퓨즈 소자(90)는, 퓨즈 엘리먼트(91)에 소정의 정격 전류가 흐르고 있는 동안에는, 자기 발열에 의해서도 용단하는 일이 없다. 그리고, 퓨즈 소자(90)는, 정격을 초과하는 과전류가 통전하면 퓨즈 엘리먼트(91)가 자기 발열에 의해 차단부(9)가 용단하고, 외부 접속 전극(97a, 97b) 또는 단자부(5a, 5b) 사이를 차단함으로써, 당해 외부 회로의 전류 경로를 차단한다(도 30(B)).

이때, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 상기 서술한 바와 같이, 고열전도부(8)에 있어서의 발열에 의한 열이 냉각 부재(92a, 92b)를 개재하여 적극적으로 냉각되고, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)를 선택적으로 과열시킬 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 외부 접속 전극(97a, 97b) 또는 단자부(5a, 5b)에 대한 열의 영향을 억제하면서 차단부(9)를 용단할 수 있다.

또한, 고융점 금속층(91b)보다 융점이 낮은 저융점 금속층(91a)을 함유함으로써, 과전류에 따른 자기 발열에 의해, 저융점 금속층(91a)의 융점으로부터 용융을 개시하고, 고융점 금속층(91b)을 침식하기 시작한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 저융점 금속층(91a)에 의한 고융점 금속층(91b)의 침식 작용을 이용함으로써, 고융점 금속층(91b)이 자신의 융점보다 낮은 온도에서 용융되어, 신속하게 용단할 수 있다.

[퓨즈 엘리먼트의 병렬 배치]

또한, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트로서, 복수의 퓨즈 엘리먼트(91)를 병렬로 접속해도 된다. 도 46(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자(110)는, 예를 들어 냉각 부재(92a)에 퓨즈 엘리먼트(91A, 91B, 91C)의 3장이 병렬로 배치된다. 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 직사각형 판형으로 형성됨과 함께, 양단에 단자부(5a, 5b)가 절곡 형성되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 각 단자부(5a, 5b)가 외부 회로의 공통된 접속 전극과 접속됨에 따라 병렬로 접속된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(110)는, 1장의 퓨즈 엘리먼트(91)를 이용한 상기 서술한 퓨즈 소자(90)와 동등한 전류 정격을 갖는다. 한편, 각 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 용단시에 인접하는 퓨즈 엘리먼트에 접촉하지 않을 정도의 거리를 두고 병렬 배치되어 있다.

퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 단자부(5a, 5b) 사이에 걸친 전류 경로를 차단하는 차단부(9)에 걸쳐 오목부(93)가 형성되고, 냉각 부재(92a)로부터 격리됨과 함께, 브릿지형의 오목부(93)의 반대측으로 돌출되는 볼록부(94)가 냉각 부재(92b)에 형성된 홈부(10)와 이격되어 있다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 발열하면, 고열전도부(8)의 열을 냉각 부재(92a, 92b)를 개재하여 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

이때, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)는, 저항값이 낮은 것에서부터 많은 전류가 흘러, 순차 용단한다. 퓨즈 소자(110)는, 모든 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)가 용단함으로써, 외부 회로의 전류 경로를 차단한다.

여기서, 퓨즈 소자(110)는, 상기 서술한 퓨즈 소자(50)와 마찬가지로, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)에 정격을 초과하는 전류가 통전하고, 순차 용단함으로써, 마지막에 남은 퓨즈 엘리먼트(91)가 용단할 때에 아크 방전이 발생한 경우에도, 퓨즈 엘리먼트(91)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융한 퓨즈 엘리먼트가 광범위에 걸쳐 비산하고, 비산된 퓨즈 엘리먼트에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되고, 혹은 비산된 금속이 단자나 주위의 전자 부품 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 퓨즈 소자(110)는, 복수의 퓨즈 엘리먼트(91A~91C)마다 용단되므로, 각 퓨즈 엘리먼트의 용단에 필요한 열에너지는 적어도 되어, 단시간에 차단할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(110)는, 복수의 퓨즈 엘리먼트(91) 중 1개의 퓨즈 엘리먼트의 차단부(9)의 폭을 다른 퓨즈 엘리먼트의 차단부(9)의 폭보다 좁게 하거나 하여 상대적으로 고저항화시키고, 용단 순서를 제어해도 된다. 또한, 퓨즈 소자(110)는, 3개 이상의 퓨즈 엘리먼트(91)를 병렬 배치시키고, 병렬 방향의 양측 이외의 적어도 1개의 퓨즈 엘리먼트(91)의 폭을 그 밖의 퓨즈 엘리먼트의 폭보다 좁게 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 퓨즈 소자(110)는, 퓨즈 엘리먼트(91A~91C) 중, 한가운데의 퓨즈 엘리먼트(91B)의 일부 또는 전부의 폭을 다른 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)의 폭보다 좁게 하고, 단면적에 차를 둠으로써, 상대적으로 퓨즈 엘리먼트(91B)를 고저항화한다. 이에 따라, 퓨즈 소자(110)는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 비교적 저저항인 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)로부터 많은 전류가 통전하고, 아크 방전을 수반하는 일 없이 용단해 나간다. 그 후, 남은 고저항화된 퓨즈 엘리먼트(91B)에 전류가 집중되어, 마지막에 아크 방전을 수반하여 용단하는데, 퓨즈 엘리먼트(91B)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자(110)는, 내측에 설치된 퓨즈 엘리먼트(91B)를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 퓨즈 엘리먼트(91B)의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(91B)의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

[고융점 퓨즈 엘리먼트]

또한, 퓨즈 소자(110)는, 퓨즈 엘리먼트(91)보다 용융 온도가 높은 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)를 갖고, 하나 또는 복수의 퓨즈 엘리먼트(91)와 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)를, 소정의 간격을 두고 병렬 배치시켜도 된다. 퓨즈 소자(110)는, 예를 들어 도 47(A)(B)에 나타내는 바와 같이, 냉각 부재(92a)에 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)와 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)의 3장이 병렬로 배치된다.

고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 고융점 퓨즈 엘리먼트(51)와 마찬가지로, 예를 들어 Ag나 Cu, 혹은 이들을 주성분으로 한 합금 등의 고융점 금속을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 저융점 금속과 고융점 금속으로 구성해도 된다.

또한, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 퓨즈 엘리먼트(91)와 동일하게 제조할 수 있다. 이때, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 예를 들어 퓨즈 엘리먼트(91)보다 고융점 금속층(91b)의 두께를 두껍게 하거나, 혹은 퓨즈 엘리먼트(91)에 이용한 고융점 금속보다 융점이 높은 고융점 금속을 이용하거나 하여, 퓨즈 엘리먼트(91)보다 융점을 높일 수 있다.

고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)와 마찬가지로 대략 직사각형 판형으로 형성됨과 함께, 양단부에 단자부(112a, 112b)가 절곡 형성되고, 이들 단자부(112a, 112b)가 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)의 각 단자부(5a, 5b)와 함께 외부 회로의 공통된 접속 전극과 접속됨에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)와 병렬로 접속된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(110)는, 1장의 퓨즈 엘리먼트(91)를 이용한 상기 서술한 퓨즈 소자(90)와 동등 이상의 전류 정격을 갖는다. 한편, 각 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C) 및 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 용단시에 인접하는 퓨즈 엘리먼트에 접촉하지 않을 정도의 거리를 두고 병렬 배치되어 있다.

도 47에 나타내는 바와 같이, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)와 마찬가지로, 단자부(112a, 112b) 사이에 걸친 전류 경로를 차단하는 차단부(9)에 걸쳐 오목부(93)가 형성되고, 냉각 부재(92a)로부터 격리됨과 함께, 브릿지형의 오목부(93)의 반대측으로 돌출되는 볼록부(94)가 냉각 부재(92b)에 형성된 홈부(10)와 이격되어 있다. 이에 따라, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성되어 있다. 그리고, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 발열하면, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

그리고 도 47에 나타내는 퓨즈 소자(110)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서, 융점이 낮은 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)가 먼저 용단하고, 융점이 높은 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)가 마지막에 용단한다. 따라서, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 그 체적에 따라 단시간에 차단할 수 있고, 또한, 마지막에 남은 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)의 용단시에 아크 방전이 발생한 경우에도, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있고, 또한 용단 후에 있어서의 절연성도 대폭 향상시킬 수 있다. 퓨즈 소자(110)는, 모든 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C) 및 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)가 용단함으로써, 외부 회로의 전류 경로를 차단한다.

여기서, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 퓨즈 엘리먼트(91)와 함께 복수 병렬로 배치된 병렬 방향의 양측 이외의 장소에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)는, 도 47에 나타내는 바와 같이, 2개의 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

내측에 설치된 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 퓨즈 엘리먼트(91A, 91C)에 의해 포착할 수 있고, 고융점 퓨즈 엘리먼트(111)의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

[차단부 병렬 엘리먼트]

또한, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자는, 도 48에 나타내는 바와 같이, 복수의 차단부(9)가 병렬된 퓨즈 엘리먼트(112)를 이용해도 된다. 한편, 퓨즈 엘리먼트의 설명에 있어서, 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트(91)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 상세를 생략한다.

퓨즈 엘리먼트(112)는, 판형으로 형성되고, 양단부에 외부 회로와 접속되는 단자부(5a, 5b)가 설치되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 한 쌍의 단자부(5a, 5b) 사이에 걸쳐 복수의 차단부(9)가 형성되고, 적어도 1개, 바람직하게는 모든 차단부(9)에, 냉각 부재(92a)로부터 이격하는 오목부(93)가 형성되어 있다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트(91)와 마찬가지로 저융점 금속층과 고융점 금속층을 함유하는 것이 바람직하고, 또한, 여러가지 구성에 의해 형성할 수 있다.

이하에서는, 3개의 차단부(9A~9C)가 병렬된 퓨즈 엘리먼트(112)를 이용한 경우를 예로 설명한다. 도 48에 나타내는 바와 같이, 각 차단부(9A~9C)는, 단자부(5a, 5b) 사이에 걸쳐 탑재됨으로써, 퓨즈 엘리먼트(112)의 복수의 통전 경로를 구성한다. 그리고, 복수의 차단부(9A~9C)는, 과전류에 수반하는 자기 발열에 의해 용단하고, 모든 차단부(9A~9C)가 용단함으로써, 단자부(5a, 5b) 사이에 걸친 전류 경로를 차단한다.

한편, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 정격을 초과하는 전류가 통전함에 따른 용단시때에도, 각 차단부(9A~9C)가 순차 용단하는 점에서, 마지막에 남은 차단부(9)의 용단시에 발생하는 아크 방전도 소규모의 것이 되어, 용융한 퓨즈 엘리먼트가 광범위에 걸쳐 비산하고, 비산된 금속에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되고, 혹은 비산된 금속이 단자나 주위의 전자 부품 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 복수의 차단부(9A~9C)마다 용단되므로, 각 차단부(9A~9C)의 용단에 필요한 열에너지는 적어도 되어, 단시간에 차단할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트(112)는, 복수의 차단부(9A~9C) 중, 1개의 차단부(9)의 일부 또는 전부의 단면적을 다른 용단부의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화해도 된다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 도 48에 나타내는 바와 같이 3개의 차단부(9A, 9B, 9C)를 설치함과 함께, 한가운데의 차단부(9B)를 마지막에 용단시키는 등, 3개 이상의 용단부를 설치함과 함께, 내측의 용단부를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다.

1개의 차단부(9)를 상대적으로 고저항화시킴으로써, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 비교적 저저항인 차단부(9)로부터 많은 전류가 통전하고 용단해 나간다. 그 후, 남은 당해 고저항화된 차단부(9)에 전류가 집중되고, 마지막에 아크 방전을 수반하여 용단한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 차단부(9A~9C)를 순차 용단시킬 수 있고, 또한, 단면적이 작은 차단부(9)의 용단시에만 아크 방전이 발생하므로, 차단부(9)의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있다.

또한, 한가운데의 차단부(9B)가 마지막에 용단할 때에 아크 방전이 발생해도, 차단부(9B)의 용융 금속을, 먼저 용단되어 있는 외측의 차단부(9A, 9C)에 의해 포착할 수 있고, 차단부(9B)의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

이러한 복수의 차단부(9)가 형성된 퓨즈 엘리먼트(112)는, 예를 들어 도 49(A)에 나타내는 바와 같이, 판형의 저융점 금속과 고융점 금속을 포함하는 판형체(113)의 중앙부 2개소를 직사각형으로 타발한 후, 프레스 성형 등에 의해 오목부(93) 및 단자부(5a, 5b)를 형성함으로써 제조할 수 있다. 퓨즈 엘리먼트(112)는, 병렬하는 3개의 차단부(9A~9C)의 양측이 단자부(5a, 5b)에 의해 일체로 지지되어 있다. 또한, 설치된 퓨즈 엘리먼트(112)는, 단자부(5a, 5b)를 구성하는 판형체와 차단부(9)를 구성하는 복수의 판형체를 접속함으로써 제조해도 된다. 한편, 도 49(B)에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(112)는, 병렬하는 3개의 차단부(9A~9C)의 일단이 단자부(5a)에 의해 일체로 지지되고, 타단에는 각각 단자부(5b)가 형성된 것이어도 된다.

[발열체]

또한, 퓨즈 소자는, 냉각 부재에 발열체를 형성하고, 이 발열체의 발열에 의해서도 퓨즈 엘리먼트를 용단해도 된다. 예를 들어, 도 50(A)에 나타내는 퓨즈 소자(120)는, 일방의 냉각 부재(92a)의 저열전도부(7)와 대향하는 위치의 양측에 발열체(61)가 형성됨과 함께, 발열체(61)가 절연층(62)에 의해 피복되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, 발열체(61)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 부재로서, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru 등 또는 이들을 포함하는 재료로 이루어지며, 냉각 부재(92a) 상에 스크린 인쇄 기술 등을 이용하여 형성할 수 있다.

또한, 발열체(61)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)가 형성된 저열전도부(7)의 근방에 설치되어 있다. 따라서, 퓨즈 소자(120)는, 발열체(61)가 발열한 열이 저열전도부(7)에도 전달하여 차단부(9)를 용단할 수 있다. 한편, 발열체(61)는, 저열전도부(7)와 대향하는 위치의 편측에만 형성해도 되고, 또한, 타방의 냉각 부재(92b)의 홈부(10)의 양측 또는 편측에 형성해도 된다.

또한, 발열체(61)는, 절연층(62)에 의해 피복되어 있다. 이에 따라, 발열체(61)는, 절연층(62)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(91)와 중첩된다. 절연층(62)은, 발열체(61)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열체(61)의 열을 효율적으로 퓨즈 엘리먼트(91)에 전달하기 위해 설치되며, 예를 들어 유리층으로 이루어진다.

한편, 발열체(61)는, 냉각 부재(92a)에 적층된 절연층(62)의 내부에 형성해도 된다. 또한, 발열체(61)는, 냉각 부재(92a)의 표면과 반대측의 이면에 형성해도 되고, 혹은, 냉각 부재(92a)의 내부에 형성해도 된다.

도 50(B)에 나타내는 바와 같이, 발열체(61)는, 발열체 전극(63)을 개재하여 외부의 전원 회로와 접속되고, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생겼을 경우에, 외부의 전원 회로로부터 통전된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(120)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)가 용단되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. 외부 회로의 전류 경로가 차단된 후, 전원 회로로부터의 통전이 절단되어, 발열체(61)의 발열이 정지된다.

이때, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 고열전도부(8)를 개재하여 발열체(61)의 열이 방산됨과 함께 선택적으로 저열전도부(7)에 있어서 고융점 금속층(91b)보다 융점이 낮은 저융점 금속층(91a)의 융점으로부터 용융을 개시하고, 고융점 금속층(91b)의 침식 작용에 의해 신속하게 차단부(9)가 용융되어, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자는, 도 51(A)에 나타내는 퓨즈 소자(130)와 같이, 절연층(62)의 저열전도부(7)와 대향하는 위치의 일방측, 예를 들어 좌측의 표면에만 발열체(61), 절연층(62) 및 발열체 인출 전극(64)을 형성하고, 퓨즈 엘리먼트(91)를 접속용 땜납(미도시)을 개재하여 발열체 인출 전극(64)과 접속시켜도 된다. 발열체(61)는, 일단이 발열체 인출 전극(64)과 접속되고, 타단이 외부의 전원 회로와 접속된 발열체 전극(63)과 접속된다. 발열체 인출 전극(64)은 퓨즈 엘리먼트(91)와 접속되어 있다. 이에 따라, 발열체(61)는, 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(91)와 열적, 전기적으로 접속된다. 한편, 퓨즈 소자(130)는, 발열체(61) 등이 설치된 저열전도부(7)의 일방측과 반대측(도 51(A)의 우측)에는, 열전도성이 우수한 절연층(62)을 설치하여 높이를 맞추도록 해도 된다.

이 퓨즈 소자(130)는, 발열체 전극(63), 발열체(61), 발열체 인출 전극(64) 및 퓨즈 엘리먼트(91)에 이르는 발열체(61)로의 통전 경로가 형성된다. 또한, 퓨즈 소자(130)는, 발열체 전극(63)을 개재하여 발열체(61)에 통전시키는 전원 회로와 접속되고, 당해 전원 회로에 의해 발열체 전극(63)과 퓨즈 엘리먼트(91)에 걸친 통전이 제어된다.

퓨즈 소자(130)는, 도 51(B)에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 퓨즈 소자(130)는, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로와 직렬 접속된 퓨즈 엘리먼트(91)와, 퓨즈 엘리먼트(91) 및 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 통전하여 발열함으로써 퓨즈 엘리먼트(91)를 용융하는 발열체(61)로 이루어지는 회로 구성이다. 그리고, 퓨즈 소자(130)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 단자부(5a, 5b) 및 발열체 전극(63)이, 외부 회로 기판에 접속된다.

이러한 회로 구성으로 이루어지는 퓨즈 소자(130)는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생겼을 경우에, 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자에 의해 발열체(61)가 통전된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(130)는, 발열체(61)의 발열에 의해, 외부 회로의 전류 경로 상에 장착된 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)가 용단된다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 확실하게 단자부(5a, 5b) 사이를 용단시켜, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다.

또한, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트(91)에 차단부(9)를 복수 개소 설치해도 된다. 도 52(A)에 나타내는 퓨즈 소자(140)는, 퓨즈 엘리먼트(91)에 2개소의 차단부(9)가 설치됨과 함께 냉각 부재(92a)의 차단부(9)와 대향하는 위치 사이에 발열체(61), 발열체를 피복하는 절연층(62), 및 발열체(61)의 일단과 접속됨과 함께 퓨즈 엘리먼트(91)와 접속되는 발열체 인출 전극(64)이, 이 순서로 설치되어 있다.

또한, 냉각 부재(92a)는, 발열체(61)의 양측에도 절연층(62)이 설치되며, 발열체 인출 전극(64)과 대략 동일한 높이로 되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 적당히 접속용 땜납을 개재하여, 이들 발열체 인출 전극(64) 및 절연층(62) 상에 탑재됨과 함께, 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b)에 협지되어 있다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 오목부(93)에 의해 냉각 부재(92a)와 이격된 차단부(9)가 저열전도부(7)가 되고, 절연층(62)과 중첩하는 부위가 고열전도부(8)가 되어 있다.

발열체(61)는, 일단이 발열체 인출 전극(64)과 접속되고, 타단이 외부의 전원 회로와 접속된 발열체 전극(63)과 접속된다. 이에 따라, 발열체(61)는, 발열체 인출 전극(64)을 개재하여 퓨즈 엘리먼트(91)와 열적, 전기적으로 접속된다.

도 52(A)에 나타내는 퓨즈 소자(140)는, 도 52(B)에 나타내는 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 즉, 퓨즈 소자(140)는, 단자부(5a, 5b)를 개재하여 외부 회로와 직렬 접속된 퓨즈 엘리먼트(91)와, 발열체 전극(63)으로부터 퓨즈 엘리먼트(91)에 이르는 통전 경로를 통해 통전되어 발열함으로써 퓨즈 엘리먼트(91)를 용융하는 발열체(61)로 이루어지는 회로 구성이다. 그리고, 퓨즈 소자(140)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 단자부(5a, 5b) 및 발열체 전극(63)이, 외부 회로 기판에 접속된다.

이러한 회로 구성으로 이루어지는 퓨즈 소자(140)는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생겼을 경우에, 외부 회로에 설치된 전류 제어 소자에 의해 발열체(61)가 통전, 발열된다. 발열체(61)의 발열은 절연층(62) 및 발열체 인출 전극(64)을 통해 퓨즈 엘리먼트(91)에 전달되고, 좌우에 설치된 저열전도부(7)가 적극적으로 가열되므로, 차단부(9)가 용단된다. 한편, 퓨즈 엘리먼트(91)는 고열전도부(8)에 있어서 발열체(61)로부터의 열을 적극적으로 냉각하기 때문에, 단자부(5a, 5b)가 가열됨에 따른 영향도 억제할 수 있다. 이에 따라, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 확실하게 단자부(5a, 5b) 사이를 용단시켜, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(91)가 용단함으로써 발열체(61)의 통전 경로도 차단되므로, 발열체(61)의 발열도 정지한다.

[단열 부재]

또한, 퓨즈 소자는, 냉각 부재(92a, 92b)보다 열전도율이 낮은 단열 부재(4)를 갖고, 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)가 단열 부재(4)와 접촉 혹은 근접함으로써, 상대적으로 고열전도부(8)보다 열전도성이 낮은 저열전도부(7)가 형성되어도 된다. 도 53에 나타내는 퓨즈 소자(90)에서는, 단열 부재(4)는, 냉각 부재(92a)의, 퓨즈 엘리먼트(91)의 오목부(93)에 대응하는 위치에 설치됨으로써 차단부(9)와 접촉 혹은 근접 배치된다.

[커버 부재]

또한, 퓨즈 소자는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 일방의 면측에 냉각 부재(92a)를 중첩시키고, 타방의 면측은 커버 부재(13)로 덮도록 해도 된다. 도 54에 나타내는 퓨즈 소자(150)는, 퓨즈 엘리먼트(91)의 하면에 냉각 부재(92a)가 접촉 혹은 근접하고, 상면은 커버 부재(13)에 의해 덮여 있다. 냉각 부재(92a)는, 오목부(93)에 의해 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)와 이격되어, 차단부(9) 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되어 있다.

도 54에 나타내는 퓨즈 소자(150)에 있어서도, 차단부(9)와, 차단부(9) 이외의 부위에서 열전도성에 차를 두고, 퓨즈 엘리먼트(91)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성된다. 이에 따라, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(91)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

퓨즈 소자(150)는, 단자부(5a, 5b)가 도출되고, 외부 회로가 형성된 회로 기판에 실장되는 실장면측에 냉각 부재(92a)를 배치함으로써, 회로 기판측에 퓨즈 엘리먼트(91)의 열을 전달시킬 수 있어, 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(150)는, 회로 기판에 대한 실장면과 반대측에 냉각 부재(92a)를 배치하고, 단자부(5a, 5b)가 도출되는 실장면측에 커버 부재(13)를 배치해도 된다. 이 경우, 단자부(5a, 5b)는 커버 부재(13)의 측면과 접하므로 냉각 부재(92a)를 개재한 단자부(5a, 5b)로의 열의 전달이 억제되어, 표면 실장용의 접속용 땜납을 용해시키는 등의 리스크를 보다 저감할 수 있다.

[오목부]

한편, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 브릿지형의 오목부(93)를 형성하는 것 이외에, 도 55, 도 56에 나타내는 바와 같이, 반대면의 차단부(9)가 차단부(9) 이외의 부위로부터 돌출되는 볼록부가 형성되지 않은 오목부(99)만을 설치해도 된다. 오목부(99)는, 예를 들어 퓨즈 엘리먼트(91)의 차단부(9)를 따라 프레스 가공을 실시하거나, 혹은 차단부(9)의 양측에 추가로 금속층을 설치하거나 하여, 상대적으로 차단부(9)를 따라 오목부가 형성되도록 가공함으로써 형성할 수 있다.

오목부(99)가 설치된 퓨즈 엘리먼트(91)는, 차단부(9)의 양측보다 돌출되는 볼록부(94)가 형성되지 않는다. 그러므로, 오목부(99)가 설치된 퓨즈 엘리먼트(91)를 이용한 퓨즈 소자(160)는, 퓨즈 엘리먼트(91)를 협지하는 상하 한 쌍의 냉각 부재(92a, 92b)의 양방을 평탄화시킬 수 있다. 퓨즈 소자(160)도, 차단부(9)와, 차단부(9) 이외의 부위에서 열전도성에 차를 두고, 퓨즈 엘리먼트(91)의 면내에 있어서, 차단부(9)를 따라 저열전도부(7)가 설치됨과 함께, 차단부(9) 이외의 부위에 고열전도부(8)가 형성된다. 이에 따라, 퓨즈 소자(160)는, 정격을 초과하는 과전류시에 있어서 퓨즈 엘리먼트(91)가 발열했을 때에, 고열전도부(8)의 열을 적극적으로 외부에 내보내, 차단부(9) 이외의 부위의 발열을 억제함과 함께, 차단부(9)를 따라 형성된 저열전도부(7)에 열을 집중시켜, 차단부(9)를 용단할 수 있다.

한편, 퓨즈 소자(160)는, 도 57에 나타내는 바와 같이, 금속층(95)을 설치하는 일 없이, 직접냉각 부재(92a, 92b)에 의해 퓨즈 엘리먼트(91)를 협지해도 된다. 이때, 냉각 부재(92a, 92b)와 퓨즈 엘리먼트(91) 사이에는, 적당히 접착제(15)를 개재시킬 수 있다.

또한, 냉각 부재(92b)는, 차단부(9)에 따른 위치에 홈부(10)를 설치해도 된다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(91)는, 어느 일방의 면에 오목부(99)를 설치하거나, 또는 양면에 오목부(99)를 설치해도 된다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(91)의 양면에 형성된 오목부(99)는, 대향하는 위치에 형성되어 있어도 되고, 대향되어 있지 않아도 된다.

1 퓨즈 소자 2 퓨즈 엘리먼트
2a 저융점 금속층 2b 고융점 금속층
3 냉각 부재 5 단자부
6 변형 규제부 7 저열전도부
8 고열전도부 9 차단부
10 홈부 11 구멍
12 감합 오목부 13 커버 부재
14 금속층 15 접착제
16 제2의 고융점 금속층 17 제1의 고융점 입자
18 제2의 고융점 입자 19 돌연부
20 퓨즈 소자 21 지지 부재
30 퓨즈 소자 40 퓨즈 소자
41 퓨즈 엘리먼트 42 단자편
50 퓨즈 소자 51 고융점 퓨즈 엘리먼트
52 단자부 60 퓨즈 소자
61 발열체 62 절연층
63 발열체 전극 64 발열체 인출 전극
70 퓨즈 소자 80 퓨즈 소자
90 퓨즈 소자 91 퓨즈 엘리먼트
92 냉각 부재 93 오목부
94 볼록부 95 금속층
96 땜납 97 외부 접속 전극
98a 스루 홀 98b 캐스털레이션
99 오목부 110 퓨즈 소자
111 고융점 퓨즈 엘리먼트 120 퓨즈 소자
130 퓨즈 소자 140 퓨즈 소자
150 퓨즈 소자 160 퓨즈 소자

Claims

퓨즈 엘리먼트와,
냉각 부재를 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 열에 의해 용단하는 차단부가 상기 냉각 부재로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부와, 상기 차단부 이외의 부위에 상기 냉각 부재와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부가 설치되어 있는, 퓨즈 소자.
퓨즈 엘리먼트와,
냉각 부재를 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 열에 의해 용단하는 차단부가 상기 냉각 부재로부터 이격하여 상대적으로 열전도성이 낮은 저열전도부와, 상기 차단부 이외의 부위에 상기 냉각 부재와 접촉 혹은 근접하여 상대적으로 열전도성이 높은 고열전도부가 설치되어 있으며,
상기 퓨즈 엘리먼트는 판형이고,
상기 차단부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 차단부에 있어서의 최소 폭 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 저열전도부의 면적보다 상기 고열전도부의 면적이 넓은, 퓨즈 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부가 공기와 접촉함으로써 상기 저열전도부가 되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재는, 상기 차단부에 따른 위치에 홈부가 형성되고, 상기 홈부 상에 상기 차단부가 중첩되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 한 쌍의 상기 냉각 부재에 의해 협지되고, 상기 차단부의 양면측이 상기 홈부와 중첩되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 한 쌍의 상기 냉각 부재에 의해 협지되고,
일방의 상기 냉각 부재는, 상기 차단부에 따른 위치에 홈부가 형성되고, 상기 차단부 상에 상기 홈부를 배치함과 함께, 상기 차단부 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되고,
타방의 상기 냉각 부재는, 상기 차단부 및 상기 차단부 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트의 일방의 면에 상기 냉각 부재가 중첩되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향과 직교하는 상기 차단부의 폭방향에 걸쳐 상기 홈부가 연속적으로 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 9에 있어서,
상기 홈부는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향과 직교하는 상기 차단부의 폭방향의 일부 또는 전부에 걸쳐 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향과 직교하는 상기 차단부의 폭방향에 걸쳐 복수의 상기 홈부가 단속적으로 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재보다도 열전도율이 낮은 단열 부재를 가지며,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부가 상기 단열 부재와 접촉 또는 근접함에 의해 상기 저열전도부로 되는, 퓨즈 소자.
청구항 2에 있어서,
상기 차단부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 차단부에 있어서의 최소 폭의 1/2 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 봉형이고,
상기 차단부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 차단부에 있어서의 최소 직경의 2배 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 홈부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는 0.5mm 이상인, 퓨즈 소자.
청구항 5에 있어서,
상기 홈부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는 5mm 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
근접하는 상기 퓨즈 엘리먼트의 고열전도부와 상기 냉각 부재의 최소 간극은 100μm 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
복수의 상기 퓨즈 엘리먼트가, 소정의 간격을 두고 병렬로 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 18에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트보다 용융 온도가 높은 고융점 퓨즈 엘리먼트를 갖고, 복수의 상기 퓨즈 엘리먼트와 상기 고융점 퓨즈 엘리먼트가, 소정의 간격을 두고 병렬로 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 냉각 부재의 외부까지 연신되고, 실장용 단자부를 갖는, 퓨즈 소자.
청구항 19에 있어서,
상기 고융점 퓨즈 엘리먼트는 냉각 부재의 외부까지 연신되고, 실장용 단자부를 갖는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재는 절연 재료인, 퓨즈 소자.
청구항 22에 있어서,
상기 냉각 부재는 세라믹스인, 퓨즈 소자.
청구항 22에 있어서,
상기 냉각 부재는, 상기 퓨즈 엘리먼트와의 접촉부 표면의 일부 혹은 전부에 금속층이 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재는 금속 재료인, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재는, 열전도율이 1W/(m·k) 이상인, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 접착제로 상기 냉각 부재에 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 27에 있어서,
상기 접착제는 열전도성을 갖는, 퓨즈 소자.
청구항 28에 있어서,
상기 접착제는 도전성을 갖는, 퓨즈 소자.
청구항 24에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 땜납으로 상기 냉각 부재에 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 저융점 금속과 상기 저융점 금속보다 융점이 높은 고융점 금속의 적층체를 갖고, 상기 저융점 금속이 상기 고융점 금속을 용식하여 용단하는, 퓨즈 소자.
청구항 31에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 내층을 상기 저융점 금속, 외층을 상기 고융점 금속으로 하는, 퓨즈 소자.
청구항 32에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 용융한 상기 저융점 금속의 유동을 억제하고, 변형을 규제하는 변형 규제부가 설치된, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 냉각 부재에 형성되고, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 저열전도부 근방에 배치된 1 또는 복수의 발열체와,
상기 발열체를 덮는 절연층과,
상기 절연층의 표면에 형성된 1 또는 복수의 전극을 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 전극과 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부가 상기 냉각 부재로부터 이격하는 오목부가 형성되고,
상기 냉각 부재는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 오목부가 형성된 면과 대향하는 면이 평탄하게 형성되어 있는 퓨즈 소자.
청구항 35에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부에 따른 위치가 상기 냉각 부재로부터 이격하는 방향으로 브릿지형으로 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35 또는 청구항 36에 있어서,
상기 저열전도부의 면적보다 상기 고열전도부의 면적이 넓은, 퓨즈 소자.
청구항 35 또는 청구항 36에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부가 공기와 접촉함으로써 상기 저열전도부가 되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 차단부가 상기 냉각 부재로부터 이격하는 오목부가 형성되고,
상기 냉각 부재는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 오목부가 형성된 면과 대향하는 면의 상기 차단부에 따른 위치에 홈부가 형성되고, 상기 홈부 상에 상기 차단부가 중첩되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 36에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 한 쌍의 상기 냉각 부재에 의해 협지되고,
상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 오목부가 형성된 면과 대향하는 일방의 상기 냉각 부재는 평탄하게 형성되고, 상기 차단부 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되고,
상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 오목부가 형성된 면과 반대측의 면과 대향하는 타방의 상기 냉각 부재는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 오목부의 반대측으로 돌출되는 볼록부에 따른 위치에 홈부가 형성되고, 상기 차단부 이외의 부위와 접촉 혹은 근접되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 오목부가 형성된 면과 반대측의 면에 볼록부가 설치되어 있지 않으며, 한 쌍의 상기 냉각 부재에 의해 협지되고,
한 쌍의 상기 냉각 부재는, 모두 상기 퓨즈 엘리먼트와 대향하는 면이 평탄하게 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 판형이고,
상기 오목부의 상기 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향에 걸친 길이는, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 차단부에 있어서의 최소 폭 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
근접하는 상기 퓨즈 엘리먼트의 고열전도부와 상기 냉각 부재의 최소 간극은 100μm 이하인, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 퓨즈 엘리먼트가, 소정의 간격을 두고 병렬로 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 냉각 부재의 외부까지 연신되고, 실장용 단자부를 갖는, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각 부재는 절연 재료인, 퓨즈 소자.
청구항 46에 있어서,
상기 냉각 부재는 세라믹스인, 퓨즈 소자.
청구항 46에 있어서,
상기 냉각 부재는 수지 재료인, 퓨즈 소자.
청구항 46에 있어서,
상기 냉각 부재는, 상기 퓨즈 엘리먼트와의 접촉부 표면의 일부 혹은 전부에 금속층이 형성되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각 부재는 금속 재료인, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 접착제로 상기 냉각 부재에 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 49에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 땜납으로 상기 냉각 부재에 접속되어 있는, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 저융점 금속과 상기 저융점 금속보다 융점이 높은 고융점 금속의 적층체를 갖고, 상기 저융점 금속이 상기 고융점 금속을 용식하여 용단하는, 퓨즈 소자.
청구항 53에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 내층을 상기 저융점 금속, 외층을 상기 고융점 금속으로 하는, 퓨즈 소자.
청구항 54에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 용융한 상기 저융점 금속의 유동을 억제하고, 변형을 규제하는 변형 규제부가 설치된, 퓨즈 소자.
청구항 35, 청구항 36, 청구항 40, 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각 부재에 형성되고, 상기 퓨즈 엘리먼트의 상기 저열전도부 근방에 배치된 1 또는 복수의 발열체와,
상기 발열체를 덮는 절연층과,
상기 절연층의 표면에 형성된 1 또는 복수의 전극을 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 전극과 접속되어 있는, 퓨즈 소자.