KR20090115967A

KR20090115967A - 휴즈 링크 및 휴즈

Info

Publication number: KR20090115967A
Application number: KR1020097019982A
Authority: KR
Inventors: 신이치 고바야시; 겐고 히로세; 유조 이시카와
Original assignee: 고쿠리츠다이가쿠호진 사이타마 다이가쿠
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-11-10
Also published as: WO2008111614A1; JPWO2008111614A1; JP5116119B2; EP2131380A4; KR101112513B1; EP2131380A1; US20100245026A1

Abstract

인접하여 병렬로 배치된 m개의 타원 구멍(Q1, Q2, Q3, ……, Qm-1, Qm, (m=P-1)) 및 이 양쪽의 반타원부(절결부)에 의해, 절구 모양으로 죄어든 P개의 차단부 협소대를 병렬로 배치하여 n개(n=S)의 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)를 구성하고 있는 휴즈 링크에 있어서, 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)가, 직렬 방향으로 측정한 길이가 2.5mm 이하이며, 두께 t_R = 80∼150㎛의 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)를 통하여 n조 직렬로 배열되어 있다. 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)의 두께 t_H = 10∼60㎛이다. 이와 같이 구성함으로써, I²t 값의 저감, 비용 저감과 소형화가 가능한 휴즈 링크 및 이 휴즈 링크를 사용한 휴즈를 제공할 수 있다.

Description

휴즈 링크 및 휴즈{FUSE LINK AND FUSE}

본 발명은, GTO 사이리스터(Gate Turn Off Thyristor)나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 스위칭 디바이스의 보호용 휴즈에 사용되는 휴즈 링크 및 이 휴즈 링크를 사용한 휴즈에 관한 것이다.

반도체 스위칭 디바이스의 현저한 발달에 비해, 반도체 장치를 보호하는 보호용 휴즈는 늘 지연되어 발달되어 왔다. 반도체 장치 보호용 휴즈에서는, 그 차단 실험의 오실로그램 파형으로 읽혀지는 차단 전류(I)의 제곱값(I²dt)을 차단 시간 O∼t로 적분한 I²t 값이 정의되고, 동일 정격의 휴즈와 비교하여, I²t 값이 작은 쪽이 성능이 양호하다고 보고 있다. 또한, 단위 휴즈를 병렬로 배열하여 단위 병렬부(병렬 차단부)를 구성하고, 이 병렬 차단부를 S개 직렬로 접속하면 휴즈 엘리먼트가 형성된다. 즉, 병렬 차단부를 구성하는 차단부 협소대(狹小帶)의 병렬 수가 "P값"으로 나타내어지고, 병렬 차단부를 직렬로 배열한 직렬 수가 "S값"으로 나타내어진다. 휴즈 엘리먼트의 설계 시에는, S값은 정격 전압에 대응하여 결정되고, P값은 정격 전류에 대응하여 결정된다. 이들 값의 종래값은 S값은 1∼ 1.25/100V, P값은 1∼10P/cm가 20년 이상이나 고수되어 왔다.

반도체 장치 보호용 휴즈로서는, 종래, 은(Ag) 리본 프레스 가공형 휴즈 엘리먼트가 알려져 있다. 예를 들면, 은 리본에 프레스 금형에 의해 3개의 원형의 구멍을 인접하여 병렬로 개구하고, 또한 양측에 반원형의 오목부를 형성함으로써, 4개의 차단부 협소대를 구성하고, 이로써 단위 휴즈를 4개 병렬로 배열한 병렬 차단부를 구성하고, 또한 이 4개를 병렬로 배열한 병렬 차단부를 연결대(방열대)를 통하여 5조를 직렬로 배열한 구조가 알려져 있다. 이 경우에는, 은 리본의 단면적이 협소하게 된 차단부 협소대가 5개 직렬이며 4개 병렬이므로, 5S4P로 나타내어진다. 은 리본 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트는, 휴즈통 내에 소호사(消弧砂)(消弧劑의 일종)에 매립되어 수납된다. 통전 전류는 휴즈 엘리먼트에 통상적으로 흐르지만, 사고 전류가 발생하면, 단면적이 작아서 저항값이 높은 각 차단부 협소대가 용단(溶斷)되고, 아크 전압이 높아져 사고 전류가 신속하게 차단된다. 은 리본 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트는, 최근에는, AC 8000V 전류 3000A를 초과하는 것도 만들어지고 있으며, 대형이면서 가격도 1개에 20만엔 이상 하는 것도 있다. 그러나, 종래의 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트는, 판 두께 15O㎛, 선 폭 15O㎛가 한계이며, I²t 값의 저감, 및 비용 저감과 소형화에는 그 한계에 달한 것으로 여겨지고 있다.

그러므로, 이와 같은 은 리본 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트에 대하여, 본 발명자는, 에칭·휴즈 엘리먼트를 제안했다(특허 문헌 1 참조). 에칭·휴즈 엘리먼트는, 전기적 절연성을 가지는 직사각형 판형의 세라믹 기판의 표면에, 도전성 박막이 형성되어 구성되며, 은 리본 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트와 마찬가지로, 휴즈통 내에 소호사에 메립되어 수납된다. 도전성 박막은 동박이나 은박 등으로 이루어지고, 에칭에 의해 차단부 협소대의 패턴이 형성된다. 예를 들면, 에칭에 의한 패터닝에 의해, 인접하여 병렬로 배치된 4개의 타원부 및 이 양쪽의 반타원부(절결부)에 의해, 5개의 차단부 협소대를 구성하고, 이로써 단위 휴즈를 4개 병렬로 배열한 병렬 차단부를 구성하고, 또한 이 병렬 차단부를 연결대(방열대)를 통하여 5조 직렬로 배열한 구조가 알려져 있다. 이 경우에는, 전술한 정의에 의해, 5S5P의 패턴이 된다. 통전 전류는 평소에는 휴즈 엘리먼트의 도전성 박막에 흐르지만, 사고 전류가 발생하면, 단면적이 작아 저항값이 높은 각 차단부 협소대가 용단되고, 아크 전압이 높아져서 사고 전류가 신속하게 차단된다. 이 에칭 휴즈도, 종래, 필름 두께 30∼60㎛, 선폭 100㎛ 정도가 한계로 여겨졌다. 특히, 병렬 차단부를 접속하는 연결대(방열대)의 직렬 방향으로 측정한 길이가 3mm는 필요할 것으로 여겨졌고, 그러므로 S값의 최대는, 정격 전압 600V 클래스에서는, 8S정도일 것으로 여겨졌으며, I²t 값의 저감, 비용 저감과 소형화에는 그 한계를 드러내고 있다. S값 1/10OV, P값 10P/cm인 종래형 에칭·휴즈 엘리먼트가 제품화되어 은 리본 프레스 가공형의 휴즈 엘리먼트에 비해, 소형이며 고성능이지만, 비용이 약간 높으므로 판매가 계속 침체되고 있다. EU에서도 기초 연구가 행해지면서 실용화되지 않은 것은 전술한 바와 동일한 원인일 것으로 여겨진다.

[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 2006-73331호 공보

(발명이 해결하고자 하는 과제)

도 2의 (a)는, 에칭 휴즈를 구성하는 단위 휴즈의 구조를 상세하게 설명하는 단면도이다. 또한, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 대응하며, 4개의 단위 휴즈의 구조를 상세하게 설명하는 평면도이다. 즉, 도 2는 두께 t_H로, 직렬 방향으로 측정한 길이 H, 병렬 방향으로 측정한 최소폭 b, 최대 폭 B로 되도록 절구 모양으로 죄어든 형상의 차단부 협소대(22_-k)와, 차단부 협소대(22_-k)에 접속되고, 두께 t_R로, 직렬 방향으로 측정한 길이 R, 병렬 방향으로 측정한 폭 B의 직사각형의 연결대(방열대)(21_-k)로 단위 휴즈를 구성하고 있는 것을 나타내고 있다. 그러므로, 단위 휴즈의 직렬 방향으로 측정한 길이 P_L = H + R로 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 휴즈 링크의 직렬 방향으로 측정한 길이를 L, 휴즈 링크의 병렬 방향으로 측정한 폭을 W, 단자부(11, 12)의 직렬 방향으로 측정한 길이를 T로 하면, 분할 P값 및 분할 S값을 사용하여:

B = W/P ……(1)

P_L = H+R = (L-2T)/S ……(2)

종래에도, 휴즈의 차단 성능을 개선하기 위하여, 차단점을 많이 형성하도록 시도되었다. 그러나, S값을 증대시키고, 휴즈의 직렬 차단점을 증가시키는 경우, 2개의 직렬 차단점 사이에 직렬 방향으로 측정한 길이 R_의 큰 연결대(방열대)(21_-k)가 필요하게 된다. 길이 R의 큰 연결대(방열대)(21_-k)가 없으면, 연결대(방열대)(21_-k)의 직렬 방향의 양쪽 단부로부터 연결대(방열대)(21_-k)의 내부를 향해 연장되는 2개의 아크는 발생 후 하나의 아크로 된다. 특히, 차단에 시간이 걸리며, 연결대(방열대)(21_-k)의 직렬 방향의 양쪽 단부로부터 연결대(방열대)(21_-k)의 내부를 향해 연장되는 2개의 아크가 신장되고, 연결대(방열대)(21_-k)를 침식하여 소멸시키고, 양 아크가 합체하여 하나의 아크로 되며 차단 불가능하게 된다. 또한, 길이 R의 큰 연결대(방열대)(21_-k)가 있으면, 차단부 협소대(22_-k)의 폭 b를 보다 작게 할 수 있으므로, I²t 특성 개선의 결정적인 요인이 된다.

그러므로 에칭 휴즈는 이것이 소멸하지 않도록 연결대(방열대)(21-k)의 길이 R을 확보하는 것이, 최대 중요 사항이 되고, 종래는 R = 3mm가 최소값으로 여겨졌다. 휴즈의 개발은 항상 치열한 경쟁 중이므로, 휴즈 링크의 직렬 방향으로 측정한 길이(전체 길이) L도 한정되므로, 연결대(방열대)(21-k)의 길이 R을 확보하면서 S값을 증대시키고, 차단점을 증가시키기가 매우 곤란하다. 최근 수십년에 걸쳐서 차단점 수는 1∼1.2개/100V 내에 있는 것이 이를 증명하고 있다.

또한, 분할 S값을 증대시키고, 직렬 차단점을 증가시키면 휴즈 엘리먼트 전체의 저항도 증가시키게 되어, 정격 전류값이 작아진다. 정격 전류값을 크게 하기 위하여, 차단부(22)에서의 차단부 협소대의 단면적 S의 총합계(Σ)에 해당하는 휴즈 링크의 총합계 최소 단면적(ΣS=b·P)을 크게 하기 위해서는, 반도체 장치 보호용 휴즈의 가장 중요한 I²t 값을 크게 하므로, 도저히 허용될 수 없다. 이 점으로부터도, 분할 S값 만을 안일하게 증가시킬 수 없다.

전술한 바와 같이, 종래는 S값을 증가시킴으로써 휴즈의 차단 성능을 향상시키는 것이 요구되고 있었음에도, 현실적으로는, 장기간 동안 이를 실시한 예는 없고, 이 분할 S값을 증가시키는 것은 해결할 수 없었던 기술적 과제였다.

전술한 문제를 감안하여, 본 발명은, I²t 값의 저감, 비용 저감과 소형화가 가능한 휴즈 리크 및 이 휴즈 링크를 사용한 휴즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 태양은, 인접하여 병렬로 배치된 복수의 구멍 및 이 양쪽의 절결부에 의해, P개의 차단부 협소대를 병렬로 배치한 차단부를 구성하고, 이 차단부가, 직렬 방향으로 측정한 길이가 2.5mm 이하이며, 두께 80∼150㎛의 연결대를 통하여 S조 직렬로 배열되고, 차단부의 두께가 10∼ 60㎛인 휴즈 링크인 것을 특징으로 한다. 미세 가공성을 고려하면, 차단부의 두께는 10∼40㎛가 바람직하고, 또한 분할 P값 및 분할 S값을 증대시키기 위해서는, 차단부의 두께는 10∼30㎛ 정도가 바람직하다.

본 발명의 제2 태양은, 휴즈 케이스가 되는 절연관과, 이 절연관의 내부에 수납되고, 절연성 기판과, 이 절연성 기판의 표면에 형성된 도전성 박막의 패턴으로 이루어지는 휴즈 링크를 구비하는 휴즈에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 제2 태양에 따른 휴즈는, 이 휴즈에 사용되는 휴즈 링크에 있어서, 도전성 박막의 패턴이, 복수의 차단부 협소대를 병렬로 배치한 차단부를, 또한 직렬로 연결대를 통하여 교대로 주기적으로 배열하여 직렬로 접속한 패턴을 이루고, 차단부의 두께가 10∼60㎛이며, 연결대의 두께가 80∼150㎛이며, 또한 연결대의 직렬 방향으로 측정한 길이가 2.5mm이하인 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, I²t 값의 저감, 비용 저감 및 소형화 가능한 휴즈 링크 및 이 휴즈 링크를 사용한 휴즈를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크의 개략적인 구성을 설명하는 모식적인 평면도(상면도)이다.

도 2의 (a)는, 에칭 휴즈를 구성하는 단위 휴즈의 구조(입체 구조)를 상세하게 설명하는 단면도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 대응하고, 4개의 단위 휴즈의 구조를 상세하게 설명하는 평면도이다.

도 3은 단위 휴즈와 휴즈 링크 전체와의 관계를 설명하는 모식적인 평면도(상면도)이다.

도 4는 분할 P값 P=8, 전체 용단 길이 L=34mm, 전체 용단 폭 W=8mm의 경우의, 분할 S값 S = 4, 8, 12, 16, 24의 5종류의 휴즈 링크의 표면 패턴을 각각 나타낸 모식도이다.

도 5는 AC 600V용 휴즈 링크의 직렬 저항(전체 저항) r_e = 1.5mΩ, 3mΩ, 5m Ω인 경우에 대하여, 각각 I²t 값의 분할 S값 의존성을 나타낸 도면이다.

도 6은 분할 P값 P=8 및 P=32의 AC 600V용 휴즈 링크에 대하여, 각각 I²t 값의 분할 S값 의존성을 나타내고, S-P 상승(相乘) 효과를 설명하는 도면이다(병렬 배치 방향으로 측정한 차단부의 폭은 8mm임).

도 7은 분할 S값 S=6의 AC 6OOV용 휴즈 링크에 대하여, I²t 값의 분할 P값 의존성을 나타낸 도면이다(병렬 배치 방향으로 측정한 차단부의 폭은 8mm임).

도 8은 분할 S값 S=6의 AC 600V용 휴즈 링크에 대하여, 6S5P형 휴즈 링크의 I²t 값을 10O%로서 기준화하여, I²t 값의 분할 P값 의존성을 나타낸 도면이다.

도 9의 (a)는 분할 S값 S=6, 분할 P값 P=32(6S32P)의 AC 600V용 휴즈 링크의 차단 실험의 오실로그램의 전압 파형이며, 도 9의 (b)는 대응하는 전류 파형이다.

도 10의 (a)는 분할 S값 S=16, 분할 P값 P=8(16S8P)의 AC 600V용 휴즈 링크의 차단 실험의 오실로그램 파형이며, 도 10의 (b)는 대응하는 전류 파형이다.

도 11의 (a)는 분할 S값 S=24, 분할 P값 P=8(24S8P)의 AC 600V용 휴즈 링크의 차단 실험의 오실로그램 파형이며, 도 11의 (b)는 대응하는 전류 파형이다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에서의 단위 휴즈에 주목하여, 1개의 아크 전압 V_ai와 전극 강하 전압 V_pi를 나타낸 모식도이다.

도 13은 도 12에 나타낸 모델에 의해 구해지는 동작 과전압값 V_m(A 특성), 종합 극강하값 ΣV_pi(B 특성) 및 단위 휴즈의 극강하 특성 V_p(C 특성)를 나타낸 도면이다.

도 14는 X축을 분할 P값으로 하고, 파라미터를 분할 S값으로 하고, 양대수 그래프(log-log graph) 상에서 I²t 값을 직선 근사한 그래프이다.

도 15의 (a)는, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크의 실장 구조를 나타낸 모식적인 단면도이며, 도 15의 (b)는 안쪽 캡에 수납(삽입)된 3개의 휴즈 링크를 나타낸 도면이다.

다음으로, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 도면의 기재에서, 동일하거나 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 부여하고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이며, 두께와 평면 치수와의 관계, 각 층의 두께의 비율 등은 실제와는 상이한 점에 유의해야한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 예시적으로 기술한 각 층의 두께나 치수 등도 한정적으로 해석해서는 안되고, 구체적인 두께나 치수는 이하의 설명을 참작하여 판단해야 하며, 도면 사이에서도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

또한, 이하에 나타내는 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기와 같이 특정하지 않는다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 범위 내에서, 각종 변경을 가할 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크는, 인접하여 병렬 배치된 m개의 타원 구멍(Q₁, Q₂, Q₃, ……, Q_m _-1, Q_m)(m=P-1은 양의 정수) 및 이 양쪽의 반타원부(절결부)에 의해, 절구 모양으로 죄어든 P개의 차단부 협소대를 병렬 배치하여 n개(n=S는 양의 정수)의 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)를 이루고 있다. 그리고, 이 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)가, 직렬 방향으로 측정한 길이 2.5mm 이하의 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)를 통하여 n조 직렬로 배열되어 있다. 직렬 방향으로 측정한 휴즈 링크의 양단에는, 단자부(11, 12)가 설치되어 있다. 앞서 언급한 정의에 의하면 S=n, P=m+1("nS(m+1)P") 패턴의 에칭 휴즈이다.

도 2의 (a)에 나타낸 두께의 정의를 사용하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크는 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)의 두께 t_H=10∼60㎛이며, 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 두께 t_R=80∼150㎛인 것을 특징으로 한다. 차단부 협소대의 최소폭 b가 차단부의 두께 t_H에 의존하므로, 미세 가공성을 고려하면, 차단부의 두께 t_H는 0∼40㎛가 바람직하고, 또한 전체 용단 폭 W= ΣB_j 및 전체 용단 길이 L=ΣPL_j를 각각 일정하게 하여, 분할 P값 및 분할 S값을 증대시키기 위해서는, 차단부의 두께 t_H가 10∼30㎛정도인 것이 바람직하다. 차단부 협소대의 최소폭 b는, 이론 상으로는 차단부의 두께 t_H정도까지 가능하지만, 가공 치수의 불균일을 고려하면, 차단부의 두께 t_H의 2배 정도가 바람직하다. 따라서, 차단부의 두께 t_H를 30㎛ 정도로 하면, 차단부 협소대의 최소폭 b=60㎛가 에칭에 의해 가공 가능하며, 차단부의 두께 t_H를 10㎛ 정도로 하면, 차단부 협소대의 최소폭 b=20㎛가 에칭에 의해 가공 가능하다.

종래부터 100V 휴즈 링크를 2개 직렬로 하여 사용하면 200V의 휴즈 링크로서 사용할 수 있고, 600V 휴즈를 6S로 형성할 수 있는 경우, 이를 60S로 하면 대략 6000V 휴즈의 설계의 기준이 되는 것 등은 상식이었다. 종래, 6S의 휴즈를 7S로 설계하면 성능이 양호해지고, 69S의 휴즈를 79S형으로 하면 성능이 양호하게 되는 것을, "S효과"라고 한다. 이에 비해 본 발명의 "S분할 효과"는, 도 3에 나타낸 전체 용단 길이 L=ΣL_i를 일정하게 하고, 이를 S 분할한 경우의 효과를 의미한다.

도 4는 병렬 수는 8P이며, 전체 용단 길이 L=34mm로 일정하게 한 경우의 5종류의 S분할을 나타낸다. 도 1에 나타낸 예에서는 P=16, S=16이지만, 도 4에는 분할 S값 S=4, 8, 12, 16, 24의 경우가 나타나 있다. 도 1 및 도 5에서, 병렬 배치 방향으로 측정한 차단부의 폭(전체 용단 폭) W=8mm이다. 즉, 도 4의 (a)는 4S8P형, 도 4의 (b)는 8S8P형, 도 4의 (c)는 12S8P형, 도 4의 (d)는 16S8P형, 도 4의 (e)는 24S8P형의 휴즈 패턴을 각각 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에서는, 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 두께 t_R을 두껍게 하고, 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)(21, 21, 21)의 저항값을 작게 하고, 또한 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 질량을 크게 하고 있다. 그러므로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전체 용단 길이 L이 일정하도록 하여, 분할 S 값을 증대시키고, 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 길이 R이 작아도 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 존재를 확보할 수 있게 되었다.

표 1은, 도 4에 나타낸 병렬수(8P), 전체 용단 길이 L=34mm, 전체 용단 폭 W= 8mm의 경우, 분할 S값 S=4, 8, 12, 16, 24의 5종류의 휴즈 링크의 실험 결과를 정리한 것이다.

[표 1]

표 1로부터, 동작 과전압 V_m("동작 과전압 V_m"의 정의는, 도 9∼11 참조)이 분할 S값과 함께 커지고, 최대로 2.1배나 되는 것을 알 수 있다. 이에 비해, 한류값(限流値) I_m("한류값 I_m"의 정의는, 도 9∼11 참조)은 최소 87.5%로 작아져서, S 분할 효과의 기여율은 별로 크지 않다. 전체 I²t 값은, 동작 과전압 V_m 값에 반비례하여 최대 1/2O로 작아지므로, S분할 효과가 얼마나 큰지 알 수 있다.

표 2는 분할 P값을 32P로 하고, 분할 S값 S=4, 8, 12, 16, 24로 한 경우의 시험 결과이며, 전체 I²t값에 대한 S분할 효과는 더욱 커진 것을 알 수 있다.

[표 2]

또한, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에, 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)의 두께 t_H를 얇게 함으로써, 종합 최소 단면 ΣS를 동일하게 하여 분할 P값을 크게 하여 P분할 효과를 높이면서 분할 S값도 크게 할 수 있도록 되었으므로 S분할 효과를 최대한으로 이용하여 I²t 값을 종래 휴즈의 1/10만큼 작게 할 수 있다. "P효과"라고 하면 종래의 상식으로는, P 값을 많이 하면 종합 최소 단면 ΣS가 커지므로, I²t값은 크게 되고, I²t 특성이 악화된다고 생각하고 있었다. 본 발명에서의 "P분할 효과"는, 종합 최소 단면 ΣS가 동일하며, 이를 P 분할한 경우의 효과를 의미한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에서는, 종합 최소 단면 ΣS를 동일하게 하여 분할 P 값을 증대시켰으므로, 분할 P 값을 증대시킬수록 휴즈 링크의 I²t 값은 작아져서, I²t 특성은 양호하게 된다. 그러므로, "P분할 효과"는 종래의 "P 효과"의 상식으로 보면 반대 현상이 된다.

예를 들면, 접지 저항에서 접지봉을 많이 할수록, 접지 저항이 작아지며, 접지봉 1개를 2개로 하면 전체 접지 저항은 1/2이 된다. 그러나, 이를 10개로 증가시켜도 1/10은 되지 않는다. 서로의 접지 전위를 상승시키는 간섭이 있으므로, 그 접지봉을 증가시킴에 따른 효과가 서서히 희미해지기 때문이다. 전술한 현상은 모두 휴즈 링크의 P분할 효과에서도 마찬가지이다. 즉, 열 회로는 모두 전기 회로로 치환하여 생각할 수 있으므로, 접지 저항을 열 저항으로, 전위를 열전위로 전환하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크의 냉각 특성의 문제는, 접지 저항 계산식과 동일하게 생각하여 휴즈 링크를 설명할 수 있다.

즉, 접지봉의 개수를 휴즈 링크의 협소부수 P로 치환하여, 휴즈 링크의 분할 P 값을 많게 하면, 휴즈 링크의 냉각이 양호해지고, 휴즈 링크의 종합 최소 단면 ΣS가 같아도, 보다 많은 전류를 흐르게 할 수 있게 된다. 그 결과, 정격 전류값이 큰 휴즈 링크를 제공할 수 있다. 휴즈 링크의 I²t 특성은 정격을 동일하게 하여 비교해야 하므로, 휴즈 링크의 분할 P 값이 크게 되면, 휴즈 링크의 ΣS는 보다 작게 해도, 정격 전류값을 동일하게 할 수 있으므로, ΣS가 작게 된 분만큼 휴즈 링크의 I²t 값이 작아지기 때문이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크는, 두께 O.8mm∼ 1.5mm의 세라믹 기판 등의 절연성 기판의 상에 도전성 박막의 패턴을 형성하여 구성된다. 세라믹 기판의 소재로서는 알루미나(Al₂O₃), 멀라이트(3Al₂O₃·2SiO₂), 산화 베릴륨(BeO), 질화 알루미늄(AlN), 탄화 규소(SiC) 등이 사용 가능하다. 도전성 박막으로서는 금속 박막, 특히 가격과 가공의 용이성을 감안하면, 동(Cu)이 바람직하지만, 동으로 한정되는 것은 아니다. 금속 박막, 특히 동 박막이라면, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크의 패턴은, 동(Cu)의 도금 및 에칭에 의해 간단하게 형성할 수 있다. 즉, 세라믹 기판의 위에 두께 t_H=10∼60㎛의 동박 도금을 행하여, 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)의 패터닝을 행한 후, 연결대(방열대)(21_-1, 21_-2, 21_-3, ……, 21_-(n-1), 21_-n)의 부분이 두께 t_R=80∼150㎛가 될 때까지 추가로 도금하면 된다.

도 5에서는, 휴즈 링크의 직렬 저항(전체 저항) r_e=1.5mΩ, 3mΩ, 5mΩ의 경우에 대하여, 각각 I²t 값의 분할 S값 의존성이 나타나 있다. 예를 들면, 직렬 저항(전체 저항) r_e= 5mΩ의 경우에는, S=24에서 I²t=350 되어 S=4의 경우에 비해 I²t 값이 1/10이 되는 것을 알 수 있다.

도 6은 P=8 및 p=32의 경우에 대하여, 각각 전체 I²t 값의 분할 S값 의존성을 나타내며, P=32의 경우가 P=8의 경우보다 전체 I²t 값의 분할 S값 의존성이 크 며, S-P 상승 효과가 인정된다. 도 6에 서, 병렬 배치 방향으로 측정한 차단부의 폭은 8mm이다. P=8의 경우, 도 6의 a점으로 나타낸 S=4의 경우, 전체 I²t=4500이며, b 점으로 나타낸 S=24의 경우, 전체 I²t=24O이므로 b/a = 1/19의 전체 I²t 값의 개선이 인정된다. 한편, P=32의 경우, 도 6의 a 점으로 나타낸 S=4의 경우, 전체 I²t=4500이며, c 점으로 나타낸 S=24의 경우, 전체 I²t=80이므로 c/a =1/56의 전체 I²t 값의 개선이 인정되어, S-P상승효과에 의해, 분할 P값이 큰 쪽이, 전체 I²t 값의 분할 S 값의 증대에 의한 개선의 효과가 높은 것을 알 수 있다. 현재, AC 600V용 휴즈에서는, S-6, P-8(6S8P)이 고성능 휴즈로 되어 있지만, 도 6에서 a'로 나타낸 6S8P의 전체 I²t=1800이므로, c/a' = 1/13로 되고, 한 자리수 이상의 현저한 전체 I²t 값의 개선이 인정된다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에 의하면, 종래의 상식적인 값 1∼1.2/100V를 초과하는, 1.5/100V 이상의 분할 S값을 가지는 휴즈를 제공할 수 있다. 여기서 "1.5/100V 이상의 분할 S값"은, 분할 S값이 실제 전압 100V 당 1.5 이상인 것을 나타낸다. 도 5 및 도 6으로부터는, 2/100V 이상의 분할 S값을 가지는 휴즈를 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.

도 6에서 현용(現用) 휴즈의 성능은 6S8P의 (a'점) 부근으로 생각하면, 그 값은 5mΩ으로 규격화된 등가 I²t값으로 1600A²s로 되므로, 이 값을 100으로 한다. c점(24S32P)의 6mΩ에서의 전체 I²t값=79A²s는, 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값으로 114A²s로 되며(표 2 참조), 이 114A²s의 값은 a'점의 7.1%로 된다. 이와 같이 10% 이하의 매우 작은 I²t값은, 실용적으로는 불필요한 과잉값이 되는 경우가 많다. 그러므로, 공업적으로는, 최소 단면적을 크게 하여 정격을 올려서, 비용 절감을 고려하는 것이 실용적으로 필요하다.

본 발명의 휴즈 링크는 입체적으로 만들어지며, 또한 미세 가공이 필요하므로, 그 제조 비용은 적어도 종래에 비해 1.5배의 비용이 상승될 것으로 추정된다. 동일한 용기로 하여 정격 전류값을 1.5배로 할 수 있으면, 본 발명의 휴즈 링크의 입체화에 의한 비용 상승분을 상쇄하고, 또한 현용품에 대한 용기 비용과 조립 공임이 적어지는 분만큼, 비용 저감이 촉진된다. 여기서, 1.5배의 정격 전류를 실현하기 위해서는 저항값을 1/1.5²로 작게 해야만 한다. 이는 또한 협소부 단면적을 (1.5)²=2.25배 만큼 크게 함으로써, 그 I²t값은 (2.25)²=5.06배만큼 커진다.

도 6의 분할 P값=32P의 특성 상, 1.5/100V는 데이터 포인트가 없지만, 분할 S값=9S의 내삽점(e점)이 1.5/10OV에 대응한다. e점의 I²t값은, 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값으로 나타내면, 그래프 상에서 위쪽으로 시프트하여, 460A²s이다. 이 시점에서 단면적 환산으로 I²t값이 5.06배가 된다고 가정하면, 그 때의 I²t값은 400A²s×5.06배로 되고, 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값인 2328A²s에 대응한다. 이 값은 현용 휴즈의 등가 I²t값인 1600A²s를 초과하므로, 1.5배의 비용 상승의 가정 하에서, 그다지 매력적인 휴즈가 되지는 않는다. 그러나, 분할 S값을 10S로 하면, 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값이 330A²s로 되고, 330×5.06=1670A²s로 되므로 현용 휴즈에 필적한 값이 되며, 일변(一變)하여 양호한 휴즈가 된다.

제조 비용의 상승률을 어떻게 개산(槪算)하며, 저항값의 감소분을 어떻게 개한할 것인지에 따라서도 달라지지만, 전술한 바와 같이 S분할 효과는 현저한 변화를 가져온다. 제조 비용의 상승률이 1.5배 정도 된다는 전제 하에서는, 분할 S값=9S가, 제조 비용을 감안하여 공업적 관점에서, 현저한 효과를 얻을 수 있는 임계값으로 평가된다. 보다 현실적으로는, 분할 S값=10S가 공업적 관점에서 평가되는 현저한 효과를 얻을 수 있는 임계값이 된다.

도 7은 S=6의 경우에 대하여, 전체 I²t값의 분할 P값 의존성을 나타내지만, 분할 P값의 증대와 함께 전체 I²t 값이 감소하고, P=16에서 전체 I²t값이 최소로 되지만, P=32의 경우, 전체 I²t값이 다시 증대하는 것을 나타낸다. 도 7의 휴즈 링크는, 병렬 배치 방향으로 측정한 차단부의 폭이 8mm이지만, 분할 P값의 재증대는, 차단부(22_-1, 22_-2, 22_-3, ……, 22_-(n-1), 22_-n)에서의 재점호(再點弧)가 원인으로 여겨진다. 또한, 분할 P값의 증대에 따른 점호점의 열 간섭, 아크 간섭도 생각할 수 있지만, 분할 S값을 증대시킴으로써, S-P 상승 효과에 의해, 도 7의 파선으로 나타낸 바와 같이, 이들의 영향을 억제하고, 전체 I²t값이 다시 증대하지 않도록 할 수 있다.

도 7의 d점으로 나타낸 P=5(6S5P)의 현재의 AC 600V용 고성능 휴즈의 전체 I²t=2160으로 볼 수 있으므로, 이 값과 도 6의 c점(24S32P)의 전체 I²t=80을 비교하면, c/d = 80/2160 = 1/29로 되고, 한 자리수 이상의 현저한 전체 I²t값의 개선이 AC 600V용 휴즈에서 인정된다.

도 8에 나타낸 그래프에서는, 6S5P형 휴즈 링크의 I²t값을 100%로서 기준화하고, 분할 P값이 상이한 휴즈 링크의 I²t 값을 비교하고 있다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 16P까지는 분할 P값의 증가에 따라 I²t값이 감소하고 있지만, 16P보다 분할 P값이 더 증가하면, 실험값의 불균일이 크져서 불안정 영역으로 들어가는 것을 알 수 있다. 도 7 및 도 8에서 설명한 P 분할 효과는, 정상 현상(steady phenomena)에서의 이야기이다. 접지봉의 경우에는 봉의 개수를 많이 하면 포화 특성으로 될 뿐이지만, P 분할 효과의 경우에는 효과가 포화될 뿐만 아니라, 분할 P값을 더 많이 하면 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 현상이 불안정하게 되고, 그 이상은 효과가 반전하여 I²t값이 증대하는 경우가 있다. 접지 저항의 경우에는 정상 현상만을 해석하므로, 일련의 병렬대 만을 취급하지만, 휴즈 링크는 전류를 차 단할 책임이 있으므로, 과도 특성(차단 특성)에 대해도 조사할 필요가 있다. 차단에 대해서는 단독 병렬대 만으로는 차단시킬 수 없다. 직렬 개수 S개로 이루어지는 병렬대의 공동 작업으로 차단을 행하게 되므로, 전체 SP의 차단 현상에 의해 과도 특성을 알 필요가 있다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 분할 P값=8P에 대한 분할 S값=24S 시의 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값은 390A²s인데 비해, 분할 P값=32P로 한 경우의 분할 S값=24S일 때의 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값은, 표 2에 나타낸 바와 같이, 114A²s로 되어 있다. 그 비율은 114/390 ≒ 1/4로 된다. 만약 S, P분할 효과가 독립적이라면, 24S8P일 때의 S분할 효과에 의한 등가 I²t값은 390이므로, 포화된 P분할 효과 80%를 곱해도 등가 I²t값은 312밖에 되지 않는다. 그 차이는 S분할 효과에 의해 P분할 효과가 불안정 영역으로는 들어가지 않고, 더 커져가기 때문에 나타난 "S, P 상승 효과"이다. "S, P 상승 효과"는, 그 후의 각종 시험에 의해 S분할 효과에 의해, 병렬대에 S분할 효과의 영향으로 차단 성능이 양호해지고, 재발호 현상을 억제하는 기능이 있기 때문으로 추측하고 있다.

도 9는 S=6, P=32(6S32P)의 휴즈의 차단 실험의 오실로그램 파형이지만, 전류 파형에 뾰족한 모양이 보이고, 재점호가 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 도 10은 도 9로 동일한 차단 시험 회로를 사용한 경우의 S=16, P=8(16S8P)의 휴즈의 차단 실험의 오실로그램 파형이지만, 마찬가지로 전류 파형에 뾰족한 모양이 보이 고, 재점호가 발생하고 있지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, S=24, P=8(24S8P)로 하면, 도 9와 동일한 차단 시험 회로에 의한 차단 시험에서, 전류 파형의 뾰족한 모양이 사라져 재점호가 억제되었음을 알 수 있다. 도 9∼도 11에 나타낸 휴즈 링크는, 정격 전압 600V, 정격 전류 40∼60A, 추정 단락 전류 100kA의 차단 시험 회로로 시험하고, 한류값 I_m=2000∼80A가 된다.

본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에서의 단위 휴즈에 주목하여, 1개의 아크 전압을 고려하면, 도 12와 같이 생각하는 것이 가장 타당한 것으로 여겨진다. 전극 강하 전압 V_p는 저압 방전에서는 공간 전하에 의해 발생하는 전압이지만, 휴즈 아크 현상과 같이 고온, 고압, 과도 현상(transient phenomena)인 경우에도, 마찬가지로 높은 전압 강하가 발생하는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 플라즈마 강하 중에 전압에 반비례하는 dv/dt의 상승 효과가, S분할 효과로서 존재할 가능성도 있지만, 여기서는, 전극 강하 전압 V_p를 검토해 본다. 각 휴즈 링크의 아크 전압 구성은, 아크 기둥(arc column) 전압 V_ai, 전극 강하 전압 V_pi로서 동작 과전압값 V_m을 생각하면:

V_m = ΣV_ai + ΣV_pi …(3)

이 된다. 여기서 전극 강하 전압 V_pi는, 음극 강하 전압 V_pi/2와 양극 강하 전압 V_pi/2의 합이다. 구체적으로는,

4S8P 휴즈의 구성식은 V_m4 = ΣV_a4 + ΣV_p4 …(4a)

8S8P 휴즈의 구성식은 V_m8 = ΣV_a8 + ΣV_p8 …(5a)

12S8P 휴즈의 구성식은 V_m12 = ΣV_a12 + ΣV_p12 …(6a)

16S8P 휴즈의 구성식은 V_m16 = ΣV_a16 + ΣV_p16 …(7a)

24S8P 휴즈의 구성식은 V_m24 = ΣV_a24 + ΣV_p24 …(8a)

여기서 식 (4a)∼(7a)에, 각각 표 1의 실험값을 넣으면, 식 (4b)∼(8b)가 얻어진다:

918V = 4V_a4 + 4V_p4 …(4b)

1072V = 8V_a8 + 8V_p8 …(5b)

1260V = 12V_a12 + 12V_p12 …(6b)

1347V = 16V_a16 + 16V_p16 …(7b)

1938V = 24V_a24 + 24V_p24 …(8b)

식 (4b)∼(8b)로 아크 기둥을 흐르는 전류는 외부 상수로 결정되고, 일정하므로 종합 아크 길이 ΣLt를 동일하게 하기 위해서는 총 용단 길이 ΣL의 L을 분할 수의 역비율로 작게 하면 된다. 그 결과,

4V_a4 = 8V_a8 = 12V_a12 = 16V_a16 = 24V_a24 …(9)

와 같이 동일한 값이 되므로, "식 (5b)" - "식 (4b)"를 계산하면,

8V_p8 - 4V_p4 = 1072V - 918V = 154V …(10)

로 된다. 전극 강하 전압 V_pi도 같은 아크 전류가 흐르고 있는 한 실질적으로 동일한 값으로 추정된다. 4S8P 대 8S8P, 8S8P 대 12S12P와 같이 서로 이웃끼리의 전극 강하 전압 V_pi값은 더 가깝다고 생각하면,

V_p4 ≒ V_p8, V_p8 ≒ V_p12, V_p12 ≒ V_p16, V_p16 ≒ V_p24 …(11)

로 된다. 식 (10)은 대략 V_p8 = 159V로 생각하면 되므로, V_p4 = V_p8 = 38.5V로 된다. 마찬가지로 하여 V_p12, V_p16, V_p24의 값을 구하고, 도 13에 이것을 플로팅한다. 그러면, 점 a, b, c, d가 구해진다. 그 특성으로서는 도 13에 도시한 점선 C와 같이 된다. 또한, 표 1에서 측정된 동작 과전압값 V_m을 플로팅하면 A 특성과 같이 되며, 이에 계산해낸 V_p 값에, 각각의 분할 수를 곱하여 종합 극강하값 ΣV_p를 계산한 결과를, 도 13 에 플로팅하면 B 특성과 같이 된다. 그러므로 A 특성과 B 특성의 차이는 아크 특성 V_a로 4S에서 24S까지 일정값이며, 또한 C 특성은 극 강하 특성으로 24S의 짧은 아크값에서는 약간 작게 됨을 알 수 있다. I²t값의 S분할 효과도 이와 같은 근소한 포화 특성인 면에서 일치한다.

도 14는 도 6으로부터 유도된 것으로, X축을 분할 P값으로 하고, 파라미터를 분할 S값으로 하고 있다. P분할 효과는 S분할 효과보다 매우 완만하게 변화하므로, 양대수 그래프 상에서 직선 근사로 한다. 파라미터로서의 분할 S 값이 24S의 특성의 10P점의 I²t값은, 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값으로 나타내면, 도 14의 그 래프 상에서 위쪽으로 시프트하여 280A²s가 된다. 제조 비용의 상승률로부터 저항값의 감소분을 개산하여, 정격 전류값을 1.5배로 하면, 최소 단면적은 (1.5)²배로 할 필요가 있음은, 전술한 바와 같다. 정격 전류값을 1.5배로 했을 때의 I²t값은 5.6배 악화되므로, 그 경우의 5mΩ으로 규격화한 등가 I²t값은 280×5.06배= 1417A²s로 된다. 1417A²s의 값은, 현용 휴즈에 비해 1417/1600 = 89%로 아직 다소의 우위성을 가지고 있다. 따라서, 제조 비용을 감안하여 공업적 관점으로부터, 10분할 P값이 현저한 효과를 얻을 수 있는 임계값으로 평가된다. 이 값은 12P/cm에 해당된다.

구체적으로는, AC 600V용 휴즈의 분할 S값은 6S∼7S가 상식인데 비해, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에 의하면, AC 600V용 휴즈의 분할 S값은 24S∼32S가 가능하다. 또한, AC 6000V용 휴즈에서는 60S∼70S가 종래의 상식이지만, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에 의하면, 148S∼198S가 실현될 수 있다.

(실장 구조)

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크의 실장 구조의 일례를 나타낸다. 도 15에서는 3개의 휴즈 링크(1a, 1b, 1c)가 내측 캡(2a, 2b)에 설치된 직사각형의 슬릿을 통하여 고정되어 있다. 그리고, 절연관(5)의 양단을 닫도록 내측 캡(2a, 2b)이 절연관의 양단에 씌워지고, 내측 캡(2a, 2b)의 외측에 휴즈 단자(4a, 4b)를 각각 가지는 외측 캡(3a, 3b)이 탄력적으로 끼워짐으로써, 휴즈 케이스를 구 성하고 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 링크에 의하면, 전체 I²t 값을 종래 휴즈의 1/10로 작게 할 수 있으므로, 설계 상 전류에 여유가 생긴다. 그러므로, 전체 I²t값을 원하는 값이하로 유지하면서, 차단부 협소대의 최소폭 b를 크게 함으로써, 정격 전류를 증대시킬 수 있다. 즉, 하나의 휴즈 링크에 흐르는 정격 전류를 2배로 하기도 용이하므로, 도 15에 나타낸 바와 같이, 휴즈 링크의 실장 구조에서 사용하는 휴즈 링크의 개수를 절반 이하로 하여, 실장 구조(휴즈 케이스)의 소형화와 저비용화를 도모할 수 있다.

(그 외의 실시예)

전술한 바와 같이, 본 발명은 본 발명의 실시예에 따라서 기재했지만, 이 개시된 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 않된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 태양이나 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백하게 된다. 따라서, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 태양이나 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이며, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 설명으로부터 타당한 특허 청구의 범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해진다.

본 발명의 휴즈 링크는, GTO 사이리스터나 IGBT 등의 반도체 스위칭 디바이스의 보호용 휴즈로서 대전력용 전원, 전력용 DC-DC 컨버터, 전력용 DC-AC 컨버터, 전력용 AC-DC 컨버터, 범용 인버터, UPS, 자동차나 전철 등의 차량의 모터 제어용 전원, 선박의 모터 제어용 전원, 각종 산업용 모터의 구동 전원, NC 머신이나 로봇 등의 전력용 전자 공학 기기, 또는 이들 전원이나 전력용 전자 공학 기기의 전력 제어 장치나 주변 단말기 기기 등의 분야에 이용 가능하다.

Claims

절연성 기판과, 상기 절연성 기판의 표면에 형성된 도전성 박막의 패턴으로 이루어지는 휴즈 링크로서,

상기 도전성 박막의 패턴이, 복수의 차단부 협소대(狹小帶)를 병렬로 배치한 차단부를, 또한 직렬로 연결대(連結帶)를 통하여 교대로 주기적으로 배열하여 직렬로 접속한 패턴을 이루고,

상기 차단부의 두께가 10∼60㎛이며, 상기 연결대의 두께가 80∼150㎛이며, 또한, 상기 연결대의 직렬 방향으로 측정한 길이가 2.5mm인, 휴즈 링크.
제1항에 있어서,

상기 차단부의 직렬 접속의 수가 100V당 1.5이상인, 휴즈 링크.
제1항에 있어서,

상기 차단부 협소대의 병렬 수가, 상기 병렬 방향으로 측정한 상기 차단부의 폭 1cm당 12이상인, 휴즈 링크.
제2항에 있어서,

상기 차단부 협소대의 병렬 수가, 상기 병렬 방향으로 측정한 상기 차단부의 폭 1cm당 12이상인, 휴즈 링크.
휴즈 케이스가 되는 절연관; 및

상기 절연관의 내부에 수납되고, 절연성 기판과, 상기 절연성 기판의 표면에 형성된 도전성 박막의 패턴으로 이루어지는 휴즈 링크

를 포함하는 휴즈로서,

상기 도전성 박막의 패턴이, 복수의 차단부 협소대를 병렬로 배치한 차단부를, 또한 직렬로 연결대를 통하여 교대로 주기적으로 배열하여 직렬로 접속한 패턴을 이루며, 상기 차단부의 두께가 10∼60㎛이며, 상기 연결대의 두께가 80∼150㎛이며, 또한 상기 연결대의 직렬 방향으로 측정한 길이가 2.5mm 이하인, 휴즈.
제5항에 있어서,

복수의 상기 휴즈 링크가, 상기 절연관의 내부에 병렬로 접속되어 수납되어 있는, 휴즈.
제5항에 있어서,

상기 차단부의 직렬 접속의 수가 100V당 1.5이상인, 휴즈.
제5항에 있어서,

상기 차단부 협소대의 병렬 수가, 상기 병렬 방향으로 측정한 상기 차단부의 폭 1cm당 12이상인, 휴즈.
제7항에 있어서,

상기 차단부 협소대의 병렬 수가, 상기 병렬 방향으로 측정한 상기 차단부의 폭 1cm당 12이상인, 휴즈.