KR102213303B1

KR102213303B1 - 퓨즈 엘리먼트, 및 퓨즈 소자

Info

Publication number: KR102213303B1
Application number: KR1020157028498A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 요네다; 지사토 고모리; 가즈타카 후루타; 야스시 우츠노미야
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2021-02-05
Also published as: JP2014209467A; TW201503203A; WO2014157585A1; CN105051855A; KR20150135349A; HK1217379A1; JP6420053B2; CN105051855B; US20200176210A1; US10600602B2; US20160013001A1; TWI610328B

Abstract

표면 실장이 가능하고, 정격의 향상과 속용단성을 양립할 수 있는 퓨즈 엘리먼트, 및 이것을 사용한 퓨즈 소자를 제공한다. 퓨즈 소자 (1) 의 통전 경로를 구성하고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 엘리먼트 (5) 에 있어서, 저융점 금속층 (5a) 과, 저융점 금속층 (5a) 에 적층된 고융점 금속층 (5b) 을 갖고, 저융점 금속층 (5a) 이 통전시에 고융점 금속층 (5b) 을 침식하여 용단된다.

Description

퓨즈 엘리먼트, 및 퓨즈 소자{FUSE ELEMENT AND FUSE DEVICE}

본 발명은, 전류 경로 상에 실장되고, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 자기 발열에 의해 용단되고 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트 및 퓨즈 소자에 관한 것으로, 특히 속단성이 우수한 퓨즈 엘리먼트, 및 용단 후의 절연성이 우수한 퓨즈 소자에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에 있어서 2013년 3월 28일에 출원된 일본 특허출원 번호 특원 2013-070306호, 및 2014년 3월 20일에 출원된 일본 특허출원 번호 특원 2014-059135호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로, 이들 출원은 참조됨으로써 본 출원에 원용된다.

종래, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 자기 발열에 의해 용단되고, 당해 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트가 사용되고 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 스크루인 (screw-in) 또는 삽입형 퓨즈 등이 많이 사용되고 있다.

일본 공개특허공보 2011-82064호

그러나, 상기 기존의 퓨즈 엘리먼트에 있어서는, 리플로에 의한 표면 실장을 할 수 없고, 전류 정격이 낮고, 또 대형화에 의해 정격을 올리면 속단성이 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.

또, 리플로 실장용 속단 퓨즈 소자를 상정한 경우, 리플로의 열에 의해 용융되지 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 생각된다.

즉, 퓨즈 엘리먼트로는, 리플로에 의한 표면 실장이 가능하고 퓨즈 소자에 대한 실장성이 우수한 것, 정격을 올려 대전류에 대응 가능한 것, 정격을 초과하는 과전류시에는 신속하게 전류 경로를 차단하는 속용단성을 구비하는 것이 요구된다.

그래서, 본 발명은, 표면 실장이 가능하고, 정격의 향상과 속용단성을 양립할 수 있는 퓨즈 엘리먼트, 및 이것을 사용한 퓨즈 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 퓨즈 소자의 통전 경로를 구성하고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 엘리먼트에 있어서, 저융점 금속층과, 상기 저융점 금속층에 적층된 고융점 금속층을 갖고, 상기 저융점 금속층이 상기 통전시에 상기 고융점 금속층을 침식하여 용단되는 것이다.

또, 본 발명에 관련된 퓨즈 소자는, 절연 기판과, 상기 절연 기판 상에 탑재되고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 통전 경로를 용단하는 퓨즈 엘리먼트를 구비하고, 상기 퓨즈 엘리먼트는, 저융점 금속층과, 상기 저융점 금속층에 적층된 고융점 금속층을 갖고, 상기 저융점 금속층이 상기 통전시에 상기 고융점 금속층을 침식하여 용단되는 것이다.

본 발명에 의하면, 퓨즈 엘리먼트는, 내층이 되는 저융점 금속층에 외층으로서 고융점 금속층을 적층함으로써, 리플로 온도가 저융점 금속층의 용융 온도를 초과한 경우에도, 퓨즈 엘리먼트로서 용단되지 않는다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트는 리플로에 의해 효율적으로 실장할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 정격보다 높른 값의 전류가 흐르면, 자기 발열에 의해 용융되고, 통전 경로를 차단한다. 이 때, 퓨즈 엘리먼트는, 용융된 저융점 금속층이 고융점 금속층을 침식함으로써, 고융점 금속층이 용융 온도보다 낮은 온도에서 용해된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트는, 저융점 금속층에 의한 고융점 금속층의 침식 작용을 이용하여 단시간에 용단될 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트는, 저융점 금속층에 저저항의 고융점 금속층이 적층되어 구성되어 있기 때문에, 도체 저항을 대폭 저감시킬 수 있고, 동일 사이즈의 종래의 칩 퓨즈 등에 비해 전류 정격을 대폭 향상시킬 수 있다. 또, 동일한 전류 정격을 갖는 종래의 칩 퓨즈보다 박형화를 도모할 수 있고, 속용단성이 우수하다.

도 1 은, 본 발명이 적용된 퓨즈 엘리먼트, 및 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 발명이 적용된 다른 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명이 적용된 다른 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명이 적용된 다른 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 사시도이고, (A) 는 고융점 금속층을 저융점 금속층의 상하면에 형성한 것, (B) 는 고융점 금속층을 장척상의 저융점 금속의 표면에 형성하고 적절한 길이로 절단한 것, (C) 는 고융점 금속층을 와이어상의 저융점 금속의 표면에 형성하고 적절한 길이로 절단한 것을 나타낸다.
도 5 는, 보호 부재가 형성된 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 보호 케이스에 의해 보호된 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 도면이고, (A) 는 분해 사시도, (B) 는 케이싱 내에 퓨즈 엘리먼트를 수납한 상태를 나타내는 사시도, (C) 는 덮개체에 의해 폐색된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7 은, 클램프 단자에 의해 퓨즈 엘리먼트를 협지한 퓨즈 소자를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 클램프 단자와 끼워 맞춤 접속된 퓨즈 엘리먼트 자체를 퓨즈 소자로서 사용한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9 는, 본 발명이 적용된 다른 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 사시도이다.
도 10 은, 도 9 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트를 사용한 퓨즈 소자의 제조 공정을 나타내는 도면이고, (A) 는 절연 기판의 사시도, (B) 는 절연 기판에 퓨즈 엘리먼트를 탑재한 상태, (C) 는 퓨즈 엘리먼트 상에 플럭스를 형성한 상태, (D) 는 커버 부재를 탑재한 상태, (E) 는 회로 기판에 대한 실장 상태를 나타낸다.
도 11 은, 1 장의 판상 엘리먼트를 사용한 퓨즈 소자의 용단 상태를 나타내는 도면이고, (A) 는 정격을 초과하는 전류가 통전되기 시작한 상태, (B) 는 엘리먼트가 용융되어 응집된 상태, (C) 는 엘리먼트가 아크 방전을 수반하여 폭발적으로 용단된 상태를 나타낸다.
도 12 는, 복수의 엘리먼트부를 갖는 퓨즈 엘리먼트를 사용한 퓨즈 소자의 용단 상태를 나타내는 도면이고, (A) 는 정격을 초과하는 전류가 통전되기 시작한 상태, (B) 는 외측의 엘리먼트부가 용단된 상태, (C) 는 내측의 엘리먼트부가 아크 방전을 수반하여 용단된 상태를 나타낸다.
도 13 은, 퓨즈 엘리먼트를 나타내는 평면도이고, (A) 는 엘리먼트부의 양측을 일체로 지지한 것, (B) 는 엘리먼트부의 편측을 일체로 지지한 것을 나타낸다.
도 14 는, 3 장의 엘리먼트를 병렬시킨 퓨즈 소자를 나타내는 사시도이다.
도 15 는, 제 1, 제 2 전극에 돌출부를 형성한 퓨즈 소자를 나타내는 도면이고, (A) 는 절연 기판의 평면도, (B) 는 사시도이다.
도 16 은, 도 9 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트를 사용한 다른 퓨즈 소자의 제조 공정을 나타내는 도면이고, (A) 는 절연 기판의 사시도, (B) 는 절연 기판에 퓨즈 엘리먼트를 탑재한 상태, (C) 는 퓨즈 엘리먼트 상에 플럭스를 형성한 상태, (D) 는 커버 부재를 탑재한 상태 및 회로 기판에 대한 실장 상태를 나타낸다.
도 17 은, 다른 퓨즈 엘리먼트를 사용한 다른 퓨즈 소자를 나타내는 사시도이다.
도 18 의 (A), (B) 는, 제 1, 제 2 분할 전극을 형성한 절연 기판을 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명이 적용된 퓨즈 엘리먼트, 및 퓨즈 소자에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 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 있는 것은 물론이다.

[제 1 실시형태]

[퓨즈 소자]

본 발명에 관련된 퓨즈 소자 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (2) 과, 절연 기판 (2) 에 형성된 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 과, 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 실장되고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 용단되고, 제 1 전극 (3) 과 제 2 전극 (4) 사이의 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 구비한다.

절연 기판 (2) 은, 예를 들어, 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 부재에 의해 방형상으로 형성된다. 그 밖에, 절연 기판 (2) 은, 유리 에폭시 기판, 페놀 기판 등의 프린트 배선 기판에 사용되는 재료를 사용해도 된다.

절연 기판의 서로 대향하는 양 단부에는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 이 형성되어 있다. 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 은, 각각 Cu 배선 등의 도전 패턴에 의해 형성되고, 표면에 적절히 산화 방지 대책으로서 Sn 도금 등의 보호층 (6) 이 형성되어 있다. 또, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 은, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 으로부터 측면을 통하여 이면 (2b) 에 이른다. 퓨즈 소자 (1) 는, 이면 (2b) 에 형성된 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 을 통하여 회로 기판의 전류 경로 상에 실장된다.

[퓨즈 엘리먼트]

제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 실장되어 있는 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열 (줄열) 에 의해 용단되고, 제 1 전극 (3) 과 제 2 전극 (4) 사이의 전류 경로를 차단하는 것이다.

퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 내층과 외층으로 이루어지는 적층 구조체이고, 내층으로서 저융점 금속층 (5a), 저융점 금속층 (5a) 에 적층된 외층으로서 고융점 금속층 (5b) 을 갖고, 대략 사각형 판상으로 형성되어 있다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 땜납 등의 접착 재료 (8) 를 개재하여 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 탑재된 후, 리플로는 납땜 등에 의해 절연 기판 (2) 상에 접속된다.

저융점 금속층 (5a) 은, 바람직하게는 Sn 을 주성분으로 하는 금속이고,「Pb 프리 땜납」이라고 일반적으로 불리는 재료이다 (예를 들어 센주 금속 공업 제조, M705 등). 저융점 금속층 (5a) 의 융점은, 반드시 리플로 노의 온도보다 높을 필요는 없고, 200 ℃ 정도에서 용융되어도 된다. 고융점 금속층 (5b) 은, 저융점 금속층 (5a) 의 표면에 적층된 금속층이고, 예를 들어, Ag 혹은 Cu 또는 이들 중 어느 것을 주성분으로 하는 금속이고, 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 리플로 노에 의해 절연 기판 (2) 상에 실장을 실시하는 경우에 있어서도 용융되지 않는 높은 융점을 갖는다.

퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 내층이 되는 저융점 금속층 (5a) 에 외층으로서 고융점 금속층 (5b) 을 적층함으로써, 리플로 온도가 저융점 금속층 (5a) 의 용융 온도를 초과한 경우에도, 퓨즈 엘리먼트 (5) 로서 용단되지 않는다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는 리플로에 의해 효율적으로 실장할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 소정의 정격 전류가 흐르고 있는 동안에는, 자기 발열에 의해서도 용단되지 않는다. 그리고, 정격보다 높은 값의 전류가 흐르면, 자기 발열에 의해 용융되고, 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이의 전류 경로를 차단한다. 이 때, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 용융된 저융점 금속층 (5a) 이 고융점 금속층 (5b) 을 침식함으로써, 고융점 금속층 (5b) 이 용융 온도보다 낮은 온도에서 용융된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 저융점 금속층 (5a) 에 의한 고융점 금속층 (5b) 의 침식 작용을 이용하여 단시간에 용단될 수 있다. 게다가, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 용융 금속은, 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 의 물리적인 인입 작용에 의해 좌우로 분단되는 점에서, 신속하고 확실하게 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이의 전류 경로를 차단할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 내층이 되는 저융점 금속층 (5a) 에 고융점 금속층 (5b) 이 적층되어 구성되어 있기 때문에, 용단 온도를 종래의 고융점 금속으로 이루어지는 칩 퓨즈 등보다 대폭 저감시킬 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 동일 사이즈의 칩 퓨즈 등에 비해 단면적을 크게 할 수 있고, 전류 정격을 대폭 향상시킬 수 있다. 또, 동일한 전류 정격을 갖는 종래의 칩 퓨즈보다 소형화, 박형화를 도모할 수 있고, 속용단성이 우수하다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 퓨즈 소자 (1) 가 장착된 전기 계통에 비정상적으로 높은 전압이 순간적으로 인가되는 서지에 대한 내성 (내펄스성) 을 향상시킬 수 있다. 즉, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 예를 들어 100 A 의 전류가 수 msec 흐른 경우에까지 용단되어서는 안 된다. 이 점에서, 극히 단시간에 흐르는 대전류는 도체의 표층을 흐르는 점에서 (표면 효과), 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 외층으로서 저항값이 낮은 Ag 도금 등의 고융점 금속층 (5b) 이 형성되어 있기 때문에, 서지에 의해 인가된 전류를 흐르게 하기 쉬워, 자기 발열에 의한 용단을 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 종래의 땜납 합금으로 이루어지는 퓨즈에 비해 서지에 대한 내성을 대폭 향상시킬 수 있다.

[내펄스 시험]

여기서, 퓨즈 소자 (1) 의 내펄스 시험에 대해 설명한다. 본 시험에서는, 퓨즈 소자로서, 저융점 금속박 (Sn 96.5/Ag/Cu) 의 양면에 각각 두께 4 ㎛ 의 Ag 도금을 실시한 퓨즈 엘리먼트 (실시예) 와, 저융점 금속박 (Pb 90/Sn/Ag) 만으로 이루어지는 퓨즈 엘리먼트 (비교예) 를 준비하였다. 실시예에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 단면적이 0.1 ㎟, 길이 L 이 1.5 ㎜ 이고, 퓨즈 소자 저항은 2.4 mΩ 이다. 비교예에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 단면적이 0.15 ㎟, 길이 L 이 1.5 ㎜ 이고, 퓨즈 소자 저항은 2.4 mΩ 이다.

이들 실시예 및 비교예에 관련된 퓨즈 엘리먼트의 양단을, 각각 절연 기판 상에 형성된 제 1, 제 2 전극 사이에 땜납 접속시키고 (도 1 참조), 100 A 의 전류를 10 초 간격으로 10 msec 동안 흐르게 하여 (on ＝ 10 msec/off ＝ 10 sec), 용단될 때까지의 펄스수를 계측하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 용단까지 3890 회의 펄스에 견딜 수 있었지만, 비교예에 관련된 퓨즈 엘리먼트는, 단면적이 실시예에 관련된 퓨즈 엘리먼트보다 큼에도 불구하고, 412 회밖에 견디지 못하였다. 이로부터, 저융점 금속층에 고융점 금속층을 적층한 퓨즈 엘리먼트는, 내펄스성이 대폭 향상되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 저융점 금속층 (5a) 의 체적을 고융점 금속층 (5b) 의 체적보다 크게 하는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 저융점 금속층 (5a) 의 체적을 많게 함으로써, 효과적으로 고융점 금속층 (5b) 의 침식에 의한 단시간으로의 용단을 실시할 수 있다.

구체적으로 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 내층이 저융점 금속층 (5a), 외층이 고융점 금속층 (5b) 의 피복 구조이며, 저융점 금속층 (5a) 과 고융점 금속층 (5b) 의 층 두께비를 저융점 금속층 : 고융점 금속층 ＝ 2.1 : 1 ∼ 100 : 1 로 해도 된다. 이로써, 확실하게 저융점 금속층 (5a) 의 체적을 고융점 금속층 (5b) 의 체적보다 많게 할 수 있고, 효과적으로 고융점 금속층 (5b) 의 침식에 의한 단시간으로의 용단을 실시할 수 있다.

즉, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 내층을 구성하는 저융점 금속층 (5a) 의 상하면에 고융점 금속층 (5b) 이 적층되는 점에서, 층 두께비가 저융점 금속층 : 고융점 금속층 ＝ 2.1 : 1 이상으로 저융점 금속층 (5a) 이 두꺼워질수록 저융점 금속층 (5a) 의 체적이 고융점 금속층 (5b) 의 체적보다 많게 할 수 있다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 층 두께비가 저융점 금속층 : 고융점 금속층 ＝ 100 : 1 을 초과하여 저융점 금속층 (5a) 이 두껍고, 고융점 금속층 (5b) 이 얇아지면, 고융점 금속층 (5b) 이 리플로 실장시의 열로 용융된 저융점 금속층 (5a) 에 의해 침식될 우려가 있다.

이러한 막 두께의 범위는, 막 두께를 바꾼 복수의 퓨즈 엘리먼트의 샘플을 준비하고, 땜납 페이스트를 개재하여 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 상에 탑재한 후, 리플로 상당의 260 ℃ 의 온도를 가하여 퓨즈 엘리먼트가 용단되지 않는 상태를 관찰함으로써 구하였다.

두께 100 ㎛ 의 저융점 금속층 (5a) (Sn 96.5/Ag/Cu) 의 상하면에 두께 1 ㎛ 의 Ag 도금층을 형성한 퓨즈 엘리먼트에서는, 260 ℃ 의 온도하에서 Ag 도금이 용해되어 엘리먼트 형상을 유지할 수 없었다. 리플로에 의한 표면 실장을 고려하면, 두께 100 ㎛ 의 저융점 금속층 (5a) 에 대해, 고융점 금속층 (5b) 의 두께는 3 ㎛ 이상이면 리플로에 의한 표면 실장에 의해서도 확실하게 형상을 유지할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 고융점 금속으로서 Cu 를 사용한 경우에는, 두께 0.5 ㎛ 이상이면 리플로에 의한 표면 실장에 의해서도 확실하게 형상을 유지할 수 있다.

또, 고융점 금속층에 Cu 를 채용하는 것에 의한 침식성의 경감이나, 저융점 금속층의 재료에 Sn/Bi 나 In/Sn 등의 융점이 낮은 합금을 채용하는 것에 의한 Sn 함유량의 저감에 의해, 저융점 금속층 : 고융점 금속층 ＝ 100 : 1 로 할 수도 있다.

또한, 저융점 금속층 (5a) 의 두께는, 고융점 금속층 (5b) 에 대한 침식을 확산시켜 신속하게 용단되는 것을 고려하면, 퓨즈 엘리먼트의 사이즈에 따라 다르기도 하지만, 일반적으로 30 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

[제조 방법]

퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 저융점 금속층 (5a) 의 표면에 고융점 금속 (5b) 을 도금 기술을 사용하여 성막함으로써 제조할 수 있다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 예를 들어, 장척상의 땜납박의 표면에 Ag 도금을 실시함으로써 효율적으로 제조할 수 있고, 사용시에는 사이즈에 따라 절단함으로써 용이하게 사용할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 저융점 금속박과 고융점 금속박을 첩합 (貼合) 함으로써 제조해도 된다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 예를 들어, 압연한 2 장의 Cu 박, 혹은 Ag 박 사이에 동일하게 압연한 땜납박을 사이에 두고 프레스함으로써 제조할수 있다. 이 경우, 저융점 금속박은 고융점 금속박보다 부드러운 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이로써, 두께의 편차를 흡수하여 저융점 금속박과 고융점 금속박을 간극 없이 밀착시킬 수 있다. 또, 저융점 금속박은 프레스에 의해 막 두께가 얇아지기 때문에, 미리 두툼하게 해 두면 좋다. 프레스에 의해 저융점 금속박이 퓨즈 엘리먼트 단면으로부터 비어져 나온 경우에는, 잘라내어 모양을 다듬는 것이 바람직하다.

그 밖에, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 증착 등의 박막 형성 기술이나, 다른 주지된 적층 기술을 사용하는 것에 의해서도, 저융점 금속층 (5a) 에 고융점 금속층 (5b) 을 적층한 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 형성할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층 (5a) 과 고융점 금속층 (5b) 을 교대로 복수층 형성해도 된다. 이 경우, 최외층으로는, 저융점 금속층 (5a) 과 고융점 금속층 (5b) 중 어느 것이어도 된다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 고융점 금속층 (5b) 을 최외층으로 하였을 때, 추가로 당해 최외층의 고융점 금속층 (5b) 의 표면에 산화 방지막 (7) 을 형성해도 된다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 최외층의 고융점 금속층 (5b) 이 추가로 산화 방지막 (7) 에 의해 피복됨으로써, 예를 들어 고융점 금속층 (5b) 으로서 Cu 도금이나 Cu 박을 형성한 경우에도, Cu 의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, Cu 의 산화에 의해 용단 시간이 길어지는 사태를 방지할 수 있고, 단시간에 용단될 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 고융점 금속층 (5b) 으로서 Cu 등의 염가이지만 산화되기 쉬운 금속을 사용할 수 있어, Ag 등의 고가의 재료를 사용하지 않고 형성할 수 있다.

고융점 금속의 산화 방지막 (7) 은, 내층의 저융점 금속층 (5a) 과 동일한 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어 Sn 을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납을 사용할 수 있다. 또, 산화 방지막 (7) 은, 고융점 금속층 (5b) 의 표면에 주석 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다. 그 밖에, 산화 방지막 (7) 은, Au 도금이나 프리플럭스에 의해 형성할 수도 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 도 4 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층 (5a) 의 상면 및 이면에 고융점 금속층 (5b) 이 적층되어도 되고, 혹은 도 4 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속층 (5a) 의 대향하는 2 개의 단면을 제외한 외주부가 고융점 금속층 (5b) 에 의해 피복되어도 된다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 방형의 가용 도체로 해도 되고, 도 4 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 환선상의 가용 도체로 해도 된다. 또한, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 단면을 포함한 전체면이 고융점 금속층 (5b) 에 의해 피복되어 있어도 된다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 외주의 적어도 일부에 보호 부재 (10) 를 형성해도 된다. 보호 부재 (10) 는, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 리플로 실장시에 있어서의 접속용 땜납의 유입이나 내층의 저융점 금속층 (5a) 의 유출을 방지하여 형상을 유지함과 함께, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에도 용융 땜납의 유입을 방지하여 정격의 상승에 의한 속용단성의 저하를 방지하는 것이다.

즉, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 외주에 보호 부재 (10) 를 형성함으로써, 리플로 온도하에서 용융된 저융점 금속층 (5a) 의 유출을 방지하여, 엘리먼트의 형상을 유지할 수 있다. 특히, 저융점 금속층 (5a) 의 상면 및 하면에 고융점 금속층 (5b) 을 적층하고, 측면으로부터 저융점 금속층 (5a) 이 노출되어 있는 퓨즈 엘리먼트 (5) 에 있어서는, 외주부에 보호 부재 (10) 를 형성함으로써 당해 측면으로부터의 저융점 금속의 유출이 방지되고, 형상을 유지할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 보호 부재 (10) 를 외주에 형성함으로써, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에 용융 땜납의 유입을 방지할 수 있다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 상에 땜납 접속되는 경우, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때의 발열에 의해, 제 1, 제 2 전극에 대한 접속용 땜납이나 저융점 금속층 (5a) 을 구성하는 금속이 용융되어, 용단되어야 하는 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 중앙부에 유입될 우려가 있다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 땜납 등의 용융 금속이 유입되면 저항값이 내려가고, 발열이 저해되고, 소정의 전류값에 있어서 용단되지 않거나, 또는 용단 시간이 늘어나거나 혹은 용단 후에 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이의 절연 신뢰성을 저해할 우려가 있다. 그래서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 보호 부재 (10) 를 외주에 형성함으로써, 용융 금속의 유입을 방지하고, 저항값을 고정시켜, 소정의 전류값으로 신속하게 용단시키고, 또한 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이의 절연 신뢰성을 확보할 수 있다.

이 때문에, 보호 부재 (10) 로는, 절연성이나 리플로 온도에 있어서의 내열성을 구비하고, 또한 용융 땜납 등에 대한 레지스트성을 구비한 재료가 바람직하다. 예를 들어, 보호 부재 (10) 는, 폴리이미드 필름을 사용하고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 접착제 (11) 에 의해 테이프상의 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 중앙부에 첩부 (貼付) 함으로써 형성할 수 있다. 또, 보호 부재 (10) 는, 절연성, 내열성, 레지스트성을 구비한 잉크를 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 외주에 도포함으로써 형성할 수 있다. 혹은, 보호 부재 (10) 는, 솔더 레지스트를 사용하고, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 외주에 도포함으로써 형성할 수 있다.

상기 서술한 필름, 잉크, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호 부재 (10) 는, 장척상의 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 외주에 첩착 (貼着) 또는 도공에 의해 형성할 수 있고, 또 사용시에는 보호 부재 (10) 가 형성된 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 절단하면 되어, 취급성이 우수하다.

또, 보호 부재 (10) 는, 도 6 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 수납하는 보호 케이스 (10a) 를 사용해도 된다. 이 보호 케이스 (10a) 는, 예를 들어, 상면이 개구된 케이싱 (12) 과, 케이싱 (12) 의 상면을 덮는 덮개체 (13) 로 이루어진다. 보호 케이스 (10a) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 과 접속되는 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 양단을 바깥쪽으로 도출시키는 개구부 (14) 를 갖는다. 보호 케이스 (10a) 는, 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 도출하는 개구부 (14) 를 제외하고 폐색되어, 용융 땜납 등의 케이싱 (12) 내로의 침입을 방지한다. 보호 케이스 (10a) 는, 절연성, 내열성, 레지스트성을 구비한 엔지니어링 플라스틱 등을 사용하여 형성할 수 있다.

보호 케이스 (10a) 는, 도 6 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (12) 의 개구된 상면측에서 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 수납하고, 도 6 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 덮개체 (13) 에 의해 폐색됨으로써 형성된다. 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 과 접속되는 양단이 하방에 절곡되고, 케이싱 (12) 의 측면으로부터 도출된다. 케이싱 (12) 은, 덮개체 (13) 에 의해 폐색됨으로써, 덮개체 (13) 의 내면에 형성된 볼록부 (13a) 와 케이싱 (12) 의 측면에 의해, 퓨즈 엘리먼트 (5) 가 도출하는 개구부 (14) 가 형성된다.

이와 같은 보호 부재 (10) 나 보호 케이스 (10a) 가 형성된 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 퓨즈 소자 (1) 에 장착되어 사용되는 것 (도 1 참조) 이외에도, 자체가 퓨즈 소자로서 그대로 전자 부품의 회로 기판 상에 직접 표면 실장되어도 된다.

[실장 상태]

이어서, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 실장 상태에 대해 설명한다. 퓨즈 소자 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (5) 가 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 으로부터 이간되어 실장되어 있다. 이로써, 퓨즈 소자 (1) 는, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 있어서 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 용융 금속이 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 에 부착되지 않고, 확실하게 전류 경로를 차단할 수 있다.

한편, 퓨즈 엘리먼트를 절연 기판의 표면에 인쇄에 의해 형성하는 등, 퓨즈 엘리먼트가 절연 기판의 표면과 접하는 퓨즈 소자에 있어서는, 제 1, 제 2 전극 사이에 있어서 퓨즈 엘리먼트의 용융 금속이 절연 기판 상에 부착되어 리크가 발생한다. 예를 들어 Ag 페이스트를 세라믹 기판에 인쇄함으로써 퓨즈 엘리먼트를 형성한 퓨즈 소자에 있어서는, 세라믹과 은이 소결되어 침식되고, 제 1, 제 2 전극 사이에 잔류된다. 그 때문에, 당해 잔류물에 의해 제 1, 제 2 전극 사이에 리크 전류가 흘러 전류 경로를 완전하게는 차단할 수 없다.

이 점에서, 퓨즈 소자 (1) 에 있어서는, 절연 기판 (2) 과는 별도로 단체 (單體) 로 퓨즈 엘리먼트 (5) 를 형성하고, 또한 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 으로부터 이간하여 실장시키고 있다. 따라서, 퓨즈 소자 (1) 는, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 용융시에도 용융 금속이 절연 기판 (2) 에 침식되지도 않고, 제 1, 제 2 전극 상으로 인입되어, 확실하게 제 1, 제 2 전극 사이를 절연할 수 있다.

[플럭스 코팅]

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 외층의 고융점 금속층 (5b) 또는 저융점 금속층 (5a) 의 산화 방지와, 용단시의 산화물 제거 및 땜납의 유동성 향상을 위해, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (5) 상의 외층의 거의 전체면에 플럭스 (17) 를 도포해도 된다. 플럭스 (17) 를 도포함으로써, 저융점 금속 (예를 들어 땜납) 의 젖음성을 높임과 함께, 저융점 금속이 용해되고 있는 동안의 산화물을 제거하고, 고융점 금속 (예를 들어 은) 에 대한 침식 작용을 사용하여 속용단성을 향상시킬 수 있다.

또, 플럭스 (17) 를 도포함으로써, 최외층의 고융점 금속층 (5b) 의 표면에 Sn 을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 산화 방지막 (7) 을 형성한 경우에도, 당해 산화 방지막 (7) 의 산화물을 제거할 수 있고, 고융점 금속층 (5b) 의 산화를 효과적으로 방지하고, 속용단성을 유지, 향상시킬 수 있다.

이러한 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 상기 서술한 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 상에 리플로 납땜에 의해 접속시킬 수 있는데, 그 밖에도 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 초음파 용접에 의해 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 상에 접속시켜도 된다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 과 접속된 클램프 단자 (21) 에 의해 실장해도 된다. 클램프 단자 (21) 는, 퓨즈 엘리먼트 (5) 의 단부를 압착에 의해 협지함으로써, 용이하게 접속시킬 수 있다.

클램프 단자 (21) 에 의해 물리적으로 끼워 맞춤 접속되는 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 퓨즈 소자 (1) 에 장착되어 사용되는 것 이외에도, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 자체가 퓨즈 소자로서 그대로 퓨즈 박스나 브레이커 장치에 직접 장착되어도 된다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 절연 단자대 (22) 상에 배치 형성된 제 1, 제 2 전선 단자 (23, 24) 와 클램프 단자 (21) 에 의해 협지되고, 클램프 단자 (21), 전선 단자 (23, 24) 및 절연 단자대 (22) 를 관통하는 볼트 (25) 와 절연 단자대 (22) 의 이면에 배치된 너트 (26) 등의 체결구에 의해 고정되어 있다.

[커버 부재]

또한, 퓨즈 소자 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이와 같이 하여 구성된 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 상을 보호하기 위해 커버 부재 (20) 를 절연 기판 (2) 상에 재치해도 된다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (5) 는, 상기 서술한 정격을 초과하는 전류에 의한 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 소자 (1) 에 적용하는 것 외에, 절연 기판에 형성된 발열체의 가열에 의해 용단되고 전류 경로를 차단하는 리튬 이온 이차 전지용 등(等) 의 보호 소자에 적용할 수도 있다.

[제 2 실시형태]

이어서, 본 발명이 적용된 다른 퓨즈 엘리먼트 및 퓨즈 소자에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 퓨즈 소자 (1) 와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 상세를 생략한다. 도 9 는 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 사시도이고, 도 10 은 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 사용한 퓨즈 소자 (40) 의 제조 공정을 나타내는 사시도이다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 소자 (40) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 이 형성된 절연 기판 (2) 과, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 탑재되는 퓨즈 엘리먼트 (30) 와, 퓨즈 엘리먼트 (30) 상에 형성되는 플럭스 (17) 와, 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 형성된 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 상을 덮는 커버 부재 (20) 를 갖는다. 퓨즈 소자 (40) 는, 회로 기판에 실장됨으로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 당해 회로 기판 상에 형성된 회로에 직렬로 장착된다.

퓨즈 소자 (40) 는, 소형 또한 고정격의 퓨즈 소자를 실현하는 것으로, 예를 들어, 절연 기판 (2) 의 치수로서 3 ∼ 4 ㎜ × 5 ∼ 6 ㎜ 정도로 소형이면서, 저항값이 0.5 ∼ 1 mΩ, 50 ∼ 60 A 정격으로 고정격화가 도모되어 있다. 또한, 본 발명은 모든 사이즈, 저항값 및 전류 정격을 구비하는 퓨즈 소자에 적용할 수 있는 것은 물론이다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 가 병렬됨으로써, 복수의 통전 경로를 갖는다. 도 10 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 는, 각각 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 에 형성된 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 접속되고, 전류의 통전 경로로 되어 있어, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열 (줄열) 에 의해 용단된다. 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 모든 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 가 용단됨으로써, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸친 전류 경로를 차단한다.

퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트 (5) 와 마찬가지로, 내층과 외층으로 이루어지는 적층 구조체이고, 내층으로서 저융점 금속층 (5a), 저융점 금속층 (5a) 에 적층된 외층으로서 고융점 금속층 (5b) 을 갖는다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 땜납 등의 접착 재료 (8) 를 개재하여 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 탑재된 후, 리플로 납땜 등에 의해 절연 기판 (2) 상에 접속된다. 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 저융점 금속층 (5a) 및 고융점 금속층 (5b) 의 재료나 적층 구조 및 그 제법, 작용이나 효과 등, 외형 이외에 대해서는 상기 서술한 퓨즈 엘리먼트 (5) 와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

또한, 저융점 금속층 (5a) 은, Sn 을 주성분으로 함으로써, 고융점 금속을 용식시키는 것으로, 예를 들어 Sn 을 40 ％ 이상 함유시키는 합금을 사용함으로써, Ag 등의 고융점 금속을 용식시키고, 신속하게 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 용단할 수 있다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 절연 기판 (2) 에 형성된 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 탑재되는 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 가 병렬되어 있다. 이로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전되고, 용단될 때에 아크 방전이 발생한 경우에도, 용융된 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, 도 11 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (40) 상의 전극 단자 (41, 42) 사이에 걸쳐 광범위하게 탑재된 퓨즈 엘리먼트 (43) 에 있어서는, 정격을 초과한 전압이 인가되어 대전류가 흐르면, 전체적으로 발열된다. 그리고, 도 11 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (43) 는, 전체가 용융되고, 응집 상태가 된 후, 도 11 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 대규모의 아크 방전이 발생하면서 용단된다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (43) 의 용융물이 폭발적으로 비산된다. 이 때문에, 비산된 금속에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되어 절연성을 저해하거나, 혹은 절연 기판 (40) 에 형성된 전극 단자 (41, 42) 를 용융시켜 함께 비산됨으로써, 주위의 전자 부품 등에 부착될 우려가 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트 (43) 는, 전체 적으로 응집된 후에 이것을 용융, 차단시키는 점에서 용단에 요하는 열에너지도 많아져, 속용단성이 떨어진다.

아크 방전을 신속하게 멈추어 회로를 차단하는 대책으로서, 중공 케이스 내에 소호재를 채운 것이나, 방열재 주위에 퓨즈 엘리먼트를 나선상으로 감아 타임 래그를 발생시키는 고전압 대응의 전류 퓨즈도 제안되어 있다. 그러나, 종래의 고전압 대응의 전류 퓨즈에 있어서는, 소호재의 봉입이나 나선 퓨즈의 제조와 같은 모두 복잡한 재료나 가공 프로세스가 필요해져, 퓨즈 소자의 소형화나 전류의 고정격화와 같은 면에서 불리하다.

이 점에서, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 탑재되는 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 를 병렬시키고 있기 때문에, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 저항값이 낮은 엘리먼트부 (31) 에 많은 전류가 흘러 나가고, 자기 발열에 의해 순차적으로 용단되어 나가, 마지막에 남은 엘리먼트부 (31) 가 용단될 때에만 아크 방전이 발생한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 의하면, 마지막에 남은 엘리먼트부 (31) 의 용단시에 아크 방전이 발생한 경우에도, 엘리먼트부 (31) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있고, 또 용단 후에 있어서의 절연성도 대폭 향상시킬 수 있다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 마다 용단되는 점에서, 각 엘리먼트부 (31) 의 용단에 요하는 열에너지는 적어도 되어, 단시간에 차단할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 복수의 엘리먼트부 (31) 중, 1 개의 엘리먼트부 (31) 의 일부 또는 전부의 단면적을 다른 엘리먼트부의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화시켜도 된다. 1 개의 엘리먼트부 (31) 를 상대적으로 고저항화시킴으로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 비교적 저저항의 엘리먼트부 (31) 로부터 많은 전류가 통전되고 용단되어 나간다. 그 후, 남은 당해 고저항화된 엘리먼트부 (31) 에 전류가 집중되고, 마지막에 아크 방전을 수반하여 용단된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 엘리먼트부 (31) 를 순차적으로 용단시킬 수 있다. 또, 단면적이 작은 엘리먼트부 (31) 의 용단시에 아크 방전이 발생하기 때문에, 엘리먼트부 (31) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 방지할 수 있다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 3 개 이상의 엘리먼트부를 형성함과 함께, 내측의 엘리먼트부를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 3 개의 엘리먼트부 (31A, 31B, 31C) 를 형성함과 함께, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다.

도 12 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 정격을 초과하는 전류가 통전되면, 먼저 2 개의 엘리먼트부 (31A, 31C) 에 많은 전류가 흘러 자기 발열에 의해 용단된다. 도 12 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 엘리먼트부 (31A, 31C) 의 용단은 자기 발열에 의한 아크 방전을 수반하는 것은 아니기 때문에, 용융 금속의 폭발적인 비산도 없다.

이어서, 도 12 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 에 전류가 집중되고, 아크 방전을 수반하면서 용단된다. 이 때, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 엘리먼트부 (31B) 의 용융 금속을 먼저 용단되어 있는 외측의 엘리먼트부 (31A, 31C) 에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 엘리먼트부 (31B) 의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

이 때, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 3 개의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 중, 내측에 위치하는 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 의 일부 또는 전부의 단면적을 외측에 위치하는 다른 엘리먼트부 (31A, 31C) 의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화시키고, 이로써 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 마지막에 용단시켜도 된다. 이 경우에도, 단면적을 상대적으로 작게 함으로써 마지막에 용단시키고 있기 때문에, 아크 방전도 엘리먼트부 (31B) 의 체적에 따라 소규모의 것이 되어, 용융 금속의 폭발적인 비산을 보다 억제할 수 있다.

[엘리먼트 제법]

이와 같은 복수의 엘리먼트부 (31) 가 형성된 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 예를 들어 도 13 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 판상의 저융점 금속 (5a) 과 고융점 금속 (5b) 의 적층체 (32) 의 중앙부 2 지점을 사각형상으로 타발함으로써 제조할 수 있다. 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 병렬되는 3 개의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 의 양측이 일체로 지지되어 있다. 또한, 도 13 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 병렬되는 3 개의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 의 편측이 일체로 지지된 것이어도 된다.

[단자부]

또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 절연 기판 (2) 에 형성된 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 의 외부 접속 단자가 되는 단자부 (33) 를 형성해도 된다. 단자부 (33) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 탑재된 퓨즈 소자 (40) 가 회로 기판에 실장되면, 당해 회로 기판에 형성된 회로와 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 접속시키는 것으로, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 엘리먼트부 (31) 의 길이 방향의 양측에 형성되어 있다. 그리고, 단자부 (33) 는, 퓨즈 소자 (40) 가 페이스 다운으로 회로 기판에 실장됨으로써, 회로 기판 상에 형성된 전극 단자와 땜납 등을 개재하여 접속된다.

퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 형성한 단자부 (33) 를 통하여 회로 기판과 도통 접속됨으로써, 소자 전체의 저항값을 내려 소형화 또한 고정격화를 도모할 수 있다. 즉, 퓨즈 소자 (40) 는, 절연 기판 (2) 의 이면에 회로 기판과의 접속용 전극을 형성함과 함께, 도전 페이스트가 충전된 스루홀 등을 통하여 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 과 접속시키는 경우, 스루홀이나 캐스텔레이션의 구멍 직경이나 구멍수의 제한이나, 도전 페이스트의 저항률이나 막 두께의 제한에 의해, 퓨즈 엘리먼트의 저항값 이하의 실현이 어려워, 고정격화가 곤란해진다.

그래서, 퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 단자부 (33) 를 형성함과 함께, 커버 부재 (20) 를 통하여 소자 외부로 돌출시킨다. 그리고, 퓨즈 소자 (40) 는, 도 10 의 (E) 에 나타내는 바와 같이, 회로 기판 상에 페이스 다운 실장함으로써, 단자부 (33) 를 직접 회로 기판의 전극 단자에 접속시킨다. 이로써, 퓨즈 소자 (40) 는, 도전 스루홀을 개재시키는 것에 의한 고저항화를 방지할 수 있어, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 의해 소자의 정격이 정해지고, 소형화를 도모함과 함께 고정격화를 실현할 수 있다.

또, 퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 단자부 (33) 를 형성함으로써, 절연 기판 (2) 의 이면에 회로 기판과의 접속용 전극을 형성할 필요가 없고, 표면 (2a) 에만 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 을 형성하면 충분하여, 제조 공정수의 삭감을 도모할 수 있다.

단자부 (33) 가 형성된 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 예를 들어, 판상의 저융점 금속 (5a) 과 고융점 금속 (5b) 의 적층체를 타발함과 함께, 양측 가장자리부를 절곡함으로써 제조할 수 있다. 혹은, 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 상에 단자부 (33) 를 구성하는 금속판을 접속시킴으로써 제조해도 된다.

또한, 퓨즈 소자 (40) 는, 단자부 (33) 를, 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 구성하는 판상의 저융점 금속 (5a) 과 고융점 금속 (5b) 의 적층체를 절곡하여 제조하는 경우에는, 단자부 (33) 와 복수의 엘리먼트부 (31) 는 미리 일체로 형성되어 있기 때문에, 절연 기판 (2) 에 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 을 형성하지 않아도 된다. 이 경우, 절연 기판 (2) 은, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 열을 방열시키기 위해 사용되며, 열전도성이 양호한 세라믹 기판이 바람직하게 사용된다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 절연 기판 (2) 에 접속시키는 접착제로는, 도전성은 없어도 되고, 열전도성이 우수한 것이 바람직하다.

또, 퓨즈 엘리먼트로서, 엘리먼트부 (31) 에 상당하는 복수장의 엘리먼트 (34) 를 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 병렬로 접속시킴으로써 제조해도 된다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 엘리먼트 (34) 는, 예를 들어 엘리먼트 (34A, 34B, 34C) 의 3 장이 병렬된다. 각 엘리먼트 (34A ∼ 34C) 는, 사각형 판상으로 형성됨과 함께, 양단에 단자부 (33) 가 절곡 형성되어 있다. 엘리먼트 (34) 는, 내측에 형성되어 있는 한가운데의 엘리먼트 (34B) 의 단면적을 외측에 형성되어 있는 다른 엘리먼트 (34A, 34B) 보다 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화시키고, 마지막에 용단시키도록 해도 된다.

[퓨즈 소자]

퓨즈 엘리먼트 (30) 가 사용되는 퓨즈 소자 (40) 는, 이하의 공정에 의해 제조된다. 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 탑재되는 절연 기판 (2) 은, 도 10 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (2a) 에 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 이 형성되어 있다. 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 은 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 접속된다 (도 10 의 (B)). 이로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 퓨즈 소자 (40) 가 회로 기판에 실장됨으로써, 회로 기판에 형성된 회로 상에 직렬로 장착된다.

퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 사이에 땜납 등의 접속 재료를 개재하여 탑재되고, 퓨즈 소자 (40) 가 회로 기판에 리플로 실장될 때에 땜납 접속된다. 또, 도 10 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 상에는 플럭스 (17) 가 형성된다. 플럭스 (17) 가 형성됨으로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 산화 방지, 젖음성의 향상을 도모하고, 신속하게 용단시킬 수 있다. 또, 플럭스 (17) 를 형성함으로써, 아크 방전에 의한 용융 금속의 절연 기판 (2) 에 대한 부착을 억제하고, 용단 후에 있어서의 절연성을 향상시킬 수 있다.

이어서, 도 10 의 (D) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 상을 보호함과 함께, 아크 방전에 의한 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 용융 비산물을 저감시키는 커버 부재 (20) 가 탑재됨으로써 퓨즈 소자 (40) 가 완성된다. 커버 부재 (20) 는, 길이 방향의 양단에 폭 방향에 걸친 1 쌍의 레그부가 형성되고, 이 레그부가 표면 (2a) 상에 설치됨과 함께, 개방된 측면으로부터 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 단자부 (33) 가 상방으로 돌출되어 있다.

이 퓨즈 소자 (40) 는, 도 10 의 (E) 에 나타내는 바와 같이, 커버 부재 (20) 가 형성된 표면 (2a) 측을 회로 기판을 향하게 하는 페이스 다운 실장에 의해 접속된다. 이로써, 퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 각 엘리먼트부 (31) 가 커버 부재 (20) 및 단자부 (33) 에 의해 덮이기 때문에, 아크 방전의 발생에 의해서도 용융 금속이 단자부 (33) 나 커버 부재 (20) 에 의해 포착되어, 주위로의 비산을 방지할 수 있다.

[제 1, 제 2 전극의 돌출부]

또, 퓨즈 소자 (40) 는, 도 15 의 (A), (B) 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 의 1 개의 엘리먼트부 (31) 가 접속되는 부위가 돌출되는 돌출부 (3a, 4a) 를 형성하고, 돌출부 (3a, 4a) 사이에 있어서의 전극간 거리를 다른 엘리먼트부 (31) 가 접속되는 부위의 전극간 거리보다 짧게 해도 된다.

돌출부 (3a, 4a) 상에도 엘리먼트부 (31) 를 탑재함으로써, 당해 엘리먼트부 (31) 는, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 및 돌출부 (3a, 4a) 와의 접촉 면적이 증가한다. 이 때문에, 당해 엘리먼트부 (31) 는, 전류가 흘러 자기 발열한 경우에도, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 및 그 돌출부 (3a, 4a) 를 통하여 방열되는 점에서, 돌출부 (3a, 4a) 가 형성되어 있지 않은 부위에 탑재된 다른 엘리먼트부 (31) 에 비해 식기 쉬워져, 다른 엘리먼트부 (31) 보다 늦게 용단된다. 이로써, 퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 엘리먼트부 (31) 를 순차적으로 용단시킬 수 있다.

또, 돌출부 (3a, 4a) 를 형성함으로써, 전극간 거리가 다른 엘리먼트부에 비해 짧아진다. 엘리먼트부 (31) 는, 전극간 거리가 길어질수록 용단되기 쉬워지는 점에서, 돌출부 (3a, 4a) 상에 탑재된 엘리먼트부 (31) 는, 다른 엘리먼트부 (31) 보다 잘 용단되지 않고, 다른 엘리먼트부 (31) 보다 늦게 용단된다. 이로써도, 퓨즈 소자 (40) 는, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 엘리먼트부 (31) 를 순차적으로 용단시킬 수 있다.

또, 퓨즈 소자 (40) 는, 3 개 이상의 엘리먼트부가 형성된 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 사용하고, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 중, 내측의 엘리먼트부 (31) 가 탑재되는 부위에 돌출부 (3a, 4a) 를 형성하고, 내측의 엘리먼트부 (31) 를 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 3 개의 엘리먼트부 (31A, 31B, 31C) 를 형성한 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 사용함과 함께, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 가 탑재되는 부위에 돌출부 (3a, 4a) 를 형성하고, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 식기 쉽게 함과 함께 전극간 거리도 짧게 함으로써, 마지막에 용단시키는 것이 바람직하다.

상기 서술한 바와 같이 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 마지막 엘리먼트부 (31) 가 용단될 때에 아크 방전을 수반하는 점에서, 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 마지막에 용단시킴으로써, 아크 방전이 발생해도, 엘리먼트부 (31B) 의 용융 금속을 먼저 용단되어 있는 외측의 엘리먼트부 (31A, 31C) 에 의해 포착할 수 있다. 따라서, 엘리먼트부 (31B) 의 용융 금속의 비산을 억제하고, 용융 금속에 의한 쇼트 등을 방지할 수 있다.

또한, 이 때, 퓨즈 엘리먼트 (30) 는, 3 개의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 중, 내측에 위치하는 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 의 일부 또는 전부의 단면적을 외측에 위치하는 다른 엘리먼트부 (31A, 31C) 의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화시키고, 이로써 한가운데의 엘리먼트부 (31B) 를 마지막에 용단시켜도 된다. 이 경우에도, 단면적을 상대적으로 작게 함으로써 마지막에 용단시키고 있기 때문에, 아크 방전도 엘리먼트부 (31B) 의 체적에 따라 소규모의 것으로 할 수 있다.

또, 본 발명이 적용된 퓨즈 소자는, 도 16 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 에 단자부 (33) 를 일체 성형함과 함께, 이 단자부 (33) 를 절연 기판 (2) 의 측면에 끼워 맞추고, 절연 기판 (2) 의 이면측에 돌출시켜도 된다.

이 퓨즈 소자 (50) 는, 도 16 의 (C) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (30) 상에 플럭스 (17) 를 형성하고, 이어서, 도 16 의 (D) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 상에 커버 부재 (20) 를 탑재함으로써 제조된다. 단자부 (33) 는, 커버 부재 (20) 의 개방된 측면보다 절연 기판 (2) 의 이면측으로 돌출된다. 또한, 퓨즈 소자 (50) 에 있어서, 커버 부재 (20) 는 반드시 탑재할 필요는 없다.

그리고, 퓨즈 소자 (50) 는, 땜납 등의 접속 재료에 의해, 절연 기판 (2) 의 이면을 회로 기판을 향하게 하여 실장된다. 이로써, 퓨즈 소자 (50) 는, 단자부 (33) 가 회로 기판에 형성된 전극 단자와 접속되고, 퓨즈 엘리먼트 (30) 가 회로 기판의 회로와 직렬로 접속된다.

이 퓨즈 소자 (50) 는, 도 16 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 절연 기판 (2) 의 측면에 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 단자부 (33) 가 끼워 맞추어지는 끼워 맞춤 오목부 (35) 를 형성함으로써, 회로 기판에 대한 실장 면적이 넓어지지도 않고, 또 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 끼워 맞춤 위치를 고정시킬 수 있다.

또한, 도 16 에 나타내는 퓨즈 소자 (50) 는, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 에는 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 을 형성하지 않아도 된다. 이로써, 퓨즈 소자 (50) 는, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 에 전극을 형성할 필요가 없어, 제조 공정수의 삭감을 도모할 수 있다.

또, 퓨즈 소자 (50) 에 있어서, 절연 기판 (2) 은, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 열을 방열시키기 위해 사용되며, 열전도성이 양호한 세라믹 기판이 바람직하게 사용된다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (30) 를 절연 기판 (2) 에 접속시키는 접착제로는, 도전성은 없어도 되고, 열전도성이 우수한 것이 바람직하다. 또한, 이 퓨즈 소자 (50) 는, 절연 기판 (2) 의 이면에 방열용 전극을 형성해도 된다.

또, 퓨즈 소자 (50) 는, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 엘리먼트부 (31) 에 상당하는 복수장의 엘리먼트 (51) 를 제 1 및 제 2 전극 (3, 4) 사이에 걸쳐 병렬로 접속시킴으로써 제조해도 된다. 각 엘리먼트 (51) 는, 단자부 (52) 가 절곡 형성됨과 함께, 이들 단자부 (52) 를 절연 기판 (2) 의 측면에 끼워 맞추어, 절연 기판 (2) 의 이면측으로 돌출시키고 있다.

이 경우에도, 절연 기판 (2) 의 표면 (2a) 에 형성된 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 은 형성하지 않아도 된다. 또, 퓨즈 소자 (50) 는, 엘리먼트 (51) 를 3 장 병렬시키고, 내측에 형성되어 있는 한가운데의 엘리먼트 (51B) 의 단면적을 외측에 형성되어 있는 다른 엘리먼트 (51A, 51B) 의 단면적보다 작게 함으로써, 상대적으로 고저항화시키고, 마지막에 용단시키도록 해도 된다.

[제 1, 제 2 전극의 분할]

또, 퓨즈 소자 (40) 는, 도 18 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 이 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 복수의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 나 복수장의 엘리먼트 (34) 의 탑재 위치에 따라, 제 1 분할 전극 (3A ∼ 3C) 및 제 2 분할 전극 (4A ∼ 4C) 으로 분할되어도 된다. 마찬가지로, 퓨즈 소자 (50) 도 도 18 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 전극 (3, 4) 이 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 나 복수장의 엘리먼트 (51) 의 탑재 위치에 따라, 제 1 분할 전극 (3A ∼ 3C) 및 제 2 분할 전극 (4A ∼ 4C) 으로 분할되어도 된다.

제 1 전극 (3) 을 제 1 분할 전극 (3A ∼ 3C) 으로, 제 2 전극 (4) 을 제 2 분할 전극 (4A ∼ 4C) 으로 분할함으로써, 퓨즈 엘리먼트 (30) 의 엘리먼트부 (31A ∼ 31C) 혹은 복수장의 엘리먼트 (34, 51) 의 땜납 접속시의 땜납의 표면 장력에 의한 실장 어긋남이나 부주의한 땜납 풀링을 억제할 수 있다.

1 : 퓨즈 소자
2 : 절연 기판
2a : 표면
2b : 이면
3 : 제 1 전극
4 : 제 2 전극
5 : 퓨즈 엘리먼트
5a : 저융점 금속층
5b : 고융점 금속층
7 : 산화 방지막
10 : 보호 부재
10a : 보호 케이스
11 : 접착제
12 : 케이싱
13 : 덮개체
14 : 개구부
17 : 플럭스
20 : 커버 부재
30 : 퓨즈 엘리먼트
31 : 엘리먼트부
33 : 단자부
34 : 엘리먼트
35 : 끼워 맞춤 오목부
40, 50 : 퓨즈 소자
51 : 엘리먼트

Claims

퓨즈 소자의 통전 경로를 구성하고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 엘리먼트에 있어서,
저융점 금속층과,
상기 저융점 금속층에 적층된 고융점 금속층을 갖고, 상기 고융점 금속층은 상기 저융점 금속층의 융점보다 높은 융점을 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 절연 기판의 전극 상에 땜납으로 접속되고, 상기 저융점 금속층의 융점은, 상기 땜납의 접속 온도 이하이고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 저융점 금속층이 내층이고, 상기 고융점 금속층이 상기 저융점 금속층의 상부 및 하부의 표면에 적층된 외층이며,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 리플로에 의해 상기 땜납으로 상기 전극 상에 접속되고,
상기 저융점 금속층 및 상기 땜납은, 상기 땜납의 상기 리플로 온도에서 용해되고,
상기 저융점 금속층 및 상기 땜납의 융점은 260 ℃ 이하인 퓨즈 엘리먼트.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층이 상기 통전시에 상기 고융점 금속층을 침식하여 용단되는 작용을 사용한 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층은 땜납이고,
상기 고융점 금속층은 Ag, Cu, Ag 또는 Cu 를 주성분으로 하는 합금인 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층은 상기 고융점 금속층보다 체적이 많은 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층과 상기 고융점 금속층의 막 두께비가
저융점 금속층 : 고융점 금속층 ＝ 2 : 1 ~ 100 : 1
인 퓨즈 엘리먼트.
제 7 항에 있어서,
상기 저융점 금속층의 막 두께는 30 ㎛ 이상이고,
상기 고융점 금속층의 막 두께는 3 ㎛ 이상인 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 고융점 금속층은 상기 저융점 금속층의 표면에 도금함으로써 형성되는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 고융점 금속층은 상기 저융점 금속층의 표면에 금속박을 첩착시킴으로써 형성되는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 고융점 금속층은 상기 저융점 금속층의 표면에 박막 형성 공정에 의해 형성되는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 고융점 금속층의 표면에 추가로 산화 방지막이 형성되어 있는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층과 상기 고융점 금속층이 교대로 복수층 적층되어 있는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
상기 저융점 금속층의 대향하는 2 단면을 제외한 외주부가 상기 고융점 금속층에 의해 피복되어 있는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
외주의 적어도 일부가 보호 부재에 의해 보호되어 있는 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항에 있어서,
병렬되는 복수의 엘리먼트부를 갖고,
상기 복수의 엘리먼트부가 정격을 초과하는 전류의 통전에 의한 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 엘리먼트.
제 16 항에 있어서,
상기 복수의 엘리먼트부가 순차적으로 용단되는 퓨즈 엘리먼트.
제 17 항에 있어서,
1 개의 상기 엘리먼트부는, 일부 또는 전부의 단면적이 다른 엘리먼트부의 단면적보다 작은 퓨즈 엘리먼트.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
3 개의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
한가운데의 상기 엘리먼트부가 마지막에 용단되는 퓨즈 엘리먼트.
제 19 항에 있어서,
한가운데의 상기 엘리먼트부는, 일부 또는 전부의 단면적이 양측의 엘리먼트부의 단면적보다 작은 퓨즈 엘리먼트.
제 1 항, 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈 소자의 외부 접속 단자가 되는 단자부가 형성되어 있는 퓨즈 엘리먼트.
제 8 항에 있어서,
상기 고융점 금속층의 막 두께는 0.5 ㎛ 이상인 퓨즈 엘리먼트.
절연 기판과,
상기 절연 기판 상에 탑재되고, 정격을 초과하는 전류가 통전됨으로써 자기 발열에 의해 통전 경로를 용단하는 퓨즈 엘리먼트를 구비하고,
상기 퓨즈 엘리먼트는,
저융점 금속층과,
상기 저융점 금속층에 적층된 고융점 금속층을 갖고, 상기 고융점 금속층은 상기 저융점 금속층의 융점보다 높은 융점을 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 절연 기판의 전극 상에 땜납으로 접속되고, 상기 저융점 금속층의 융점은, 상기 땜납의 접속 온도 이하이고,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 저융점 금속층이 내층이고, 상기 고융점 금속층이 상기 저융점 금속층의 상부 및 하부의 표면에 적층된 외층이며,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 리플로에 의해 상기 땜납으로 상기 전극 상에 접속되고,
상기 저융점 금속층 및 상기 땜납은, 상기 땜납의 상기 리플로 온도에서 용해되고,
상기 저융점 금속층 및 상기 땜납의 융점은 260 ℃ 이하인 퓨즈 소자.
삭제
삭제
제 23 항에 있어서,
상기 저융점 금속층이 상기 통전시에 상기 고융점 금속층을 침식하여 용단되는 작용을 사용한 퓨즈 소자.
제 23 항에 있어서,
상기 절연 기판에 형성된 제 1 및 제 2 전극을 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 걸쳐 실장되어 있는 퓨즈 소자.
제 27 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 제 1 및 제 2 전극과 땜납 접속되어 있는 퓨즈 소자.
제 23 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 절연 기판으로부터 이간되어 실장되어 있는 퓨즈 소자.
제 23 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트의 표면이 플럭스로 코팅되어 있는 퓨즈 소자.
제 23 항에 있어서,
커버 부재에 의해 상기 절연 기판 상이 덮여 있는 퓨즈 소자.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
병렬되는 복수의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 병렬되는 복수의 엘리먼트부를 갖는 상기 퓨즈 엘리먼트를 갖고,
상기 퓨즈 엘리먼트가 정격을 초과하는 전류의 통전에 의한 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 소자.
제 32 항에 있어서,
복수의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 복수의 상기 엘리먼트부가 순차적으로 용단되는 퓨즈 소자.
제 33 항에 있어서,
1 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 1 개의 상기 엘리먼트부는, 일부 또는 전부의 단면적이 다른 퓨즈 엘리먼트 또는 다른 엘리먼트부의 단면적보다 작은 퓨즈 소자.
제 32 항에 있어서,
3 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 3 개의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
한가운데의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 한가운데의 상기 엘리먼트부는 마지막에 용단되는 퓨즈 소자.
제 35 항에 있어서,
한가운데의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 한가운데의 상기 엘리먼트부는, 일부 또는 전부의 단면적이 양측의 퓨즈 엘리먼트 또는 양측의 엘리먼트부의 단면적보다 작은 퓨즈 소자.
제 33 항에 있어서,
상기 절연 기판에 형성된 제 1 및 제 2 전극 사이에 걸쳐 복수의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 복수의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
상기 제 1 및 제 2 전극은, 1 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 1 개의 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위가 돌출되고, 전극간 거리가 다른 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 다른 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위의 전극간 거리보다 짧은 퓨즈 소자.
제 34 항에 있어서,
상기 절연 기판에 형성된 제 1 및 제 2 전극 사이에 걸쳐 복수의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 복수의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
상기 제 1 및 제 2 전극은, 1 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 1 개의 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위가 돌출되고, 전극간 거리가 다른 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 다른 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위의 전극간 거리보다 짧은 퓨즈 소자.
제 35 항에 있어서,
상기 절연 기판에 형성된 제 1 및 제 2 전극 사이에 걸쳐 3 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 3 개의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
상기 제 1 및 제 2 전극은, 한가운데의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 한가운데의 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위가 돌출되고, 전극간 거리가 다른 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 다른 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위의 전극간 거리보다 짧은 퓨즈 소자.
제 36 항에 있어서,
상기 절연 기판에 형성된 제 1 및 제 2 전극 사이에 걸쳐 3 개의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 3 개의 상기 엘리먼트부가 병렬되고,
상기 제 1 및 제 2 전극은, 한가운데의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 한가운데의 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위가 돌출되고, 전극간 거리가 다른 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 다른 상기 엘리먼트부가 접속되는 부위의 전극간 거리보다 짧은 퓨즈 소자.
제 32 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트에 외부 접속 단자가 되는 단자부가 형성되어 있는 퓨즈 소자.
제 41 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 단자부가 상기 절연 기판의 표면 상에 돌출되도록 접속되고,
상기 단자부는, 커버 부재와 함께 상기 퓨즈 엘리먼트의 용단 부위를 덮는 퓨즈 소자.
제 41 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 단자부가 상기 절연 기판의 측면에 끼워 맞추어지는 퓨즈 소자.
제 43 항에 있어서,
상기 절연 기판은, 상기 퓨즈 엘리먼트가 탑재되는 면과 반대측의 면에 방열용 전극이 형성되어 있는 퓨즈 소자.
제 32 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 절연 기판과 접착제에 의해 접속되어 있는 퓨즈 소자.
제 32 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 전극은, 복수의 상기 퓨즈 엘리먼트 또는 복수의 상기 엘리먼트부의 탑재 위치에 따라 분할되어 있는 퓨즈 소자.
제 23 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트에 외부 접속 단자가 되는 단자부가 형성되어 있고,
상기 퓨즈 엘리먼트가 정격을 초과하는 전류의 통전에 의한 자기 발열에 의해 용단되는 퓨즈 소자.
제 47 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 단자부가 상기 절연 기판의 표면 상에 돌출되도록 접속되고,
상기 단자부는, 커버 부재와 함께 용단 부위를 덮는 퓨즈 소자.
제 47 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 단자부가 상기 절연 기판의 측면에 끼워 맞춰지는 퓨즈 소자.
제 49 항에 있어서,
상기 절연 기판은, 상기 퓨즈 엘리먼트가 탑재되는 면과 반대측의 면에 방열용 전극이 형성되어 있는 퓨즈 소자.