KR20150087413A

KR20150087413A - 퓨즈

Info

Publication number: KR20150087413A
Application number: KR1020157016742A
Authority: KR
Inventors: 신이찌로 반바
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-07-29
Also published as: CN104919563A; JP5939311B2; WO2014109097A1; US20150303018A1; JPWO2014109097A1

Abstract

과전류를 확실하게 차단할 수 있는 퓨즈를 제공한다. 퓨즈(1)는 절연성 기판(20)과, 배선(13)과, 저융점 금속부(41, 42)와, 절연층(51, 52)과, 금속막(61∼64)을 구비한다. 배선(13)은 절연성 기판(20)의 일 주면(20a) 상에 배치되어 있다. 저융점 금속부(41, 42)는, 배선(13) 상에 설치되어 있다. 저융점 금속부(41, 42)는, 배선(13)보다도 낮은 융점을 가짐과 함께, 융액으로 된 때에 배선(13)을 용해시킨다. 절연층(51, 52)은, 배선(13)과 저융점 금속부(41, 42)와의 사이에 배치되어 있다. 금속막(61∼64)은 절연성 기판(20) 상에 있어서, 절연층(51, 52)의 외측에 배치되어 있다.

Description

퓨즈{FUSE}

본 발명은 퓨즈에 관한 것이다.

종래, 전자 부품에 대해 퓨즈를 접속하여, 과전류로부터 전자 부품을 보호하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 퓨즈의 일례로서, 절연 기판 상에 배치된 제1 및 제2 전극부와, 제1 전극부와 제2 전극부를 접속하는 금속 배선부와, 금속 배선부의 일부의 상에 배치된 저융점 금속부를 구비하는 퓨즈가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-18777호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 퓨즈에서는, 금속 배선부 상에 도전성을 갖는 저융점 금속부가 설치되어 있기 때문에, 금속 배선부의 비저항이 낮고, 과전류가 흘러도 발열하기 어렵다. 이로 인해, 특허문헌 1에 기재된 퓨즈에는, 단선되기 어려운, 즉, 과전류를 확실하게 차단할 수 없는 경우가 있다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 과전류를 확실하게 차단할 수 있는 퓨즈를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 퓨즈는, 절연성 기판과, 배선과, 저융점 금속부와, 절연층과, 금속막을 구비한다. 배선은, 절연성 기판의 일 주면 상에 배치되어 있다. 저융점 금속부는, 배선 상에 설치되어 있다. 저융점 금속부는, 배선보다도 낮은 융점을 가짐과 함께, 융액으로 된 때에 배선을 용해시킨다. 절연층은, 배선과 저융점 금속부와의 사이에 배치되어 있다. 금속막은, 절연성 기판 상에 있어서, 절연층의 외측에 배치되어 있다.

본 발명에 따른 퓨즈의 다른 특정한 국면에서는, 저융점 금속부가 금속막에 접촉하도록 설치되어 있다.

본 발명에 따른 퓨즈의 다른 특정한 국면에서는, 배선의 폭 방향에 있어서, 금속막이 절연층의 양측에 설치되어 있다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 저융점 금속부가, 2개의 금속막의 한쪽 상으로부터 다른 쪽 상에 걸쳐 설치되어 있다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 퓨즈는, 저융점 금속부와 금속막을 접속하고 있고, 저융점 금속부보다 융점이 높고, 또한 금속막보다 융점이 낮은 고융점 금속부를 더 구비한다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 절연층의 융점은, 저융점 금속부의 융점보다도 높다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 절연층은, 열가소성 수지를 포함하고 있다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 퓨즈는, 저융점 금속부를 가열하는 발열체를 더 구비한다.

본 발명에 따른 퓨즈의 또 다른 특정한 국면에서는, 저융점 금속부는, Sn을 주성분으로 한다.

본 발명에 따르면, 과전류를 확실하게 차단할 수 있는 퓨즈를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 이면도이다.
도 3은 도 1의 선 III-III에 있어서의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 선 IV-IV에 있어서의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1의 선 V-V에 있어서의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 제2 전극층의 형상을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 제1 전극층 및 발열체의 형상을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 회로도이다.
도 9는 제1 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다.
도 10은 제2 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다.
도 11은 제3 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시한 바람직한 형태의 일례에 대해 설명한다. 단, 하기하는 실시 형태는, 단순한 예시이다. 본 발명은 하기하는 실시 형태로 하등 한정되지 않는다.

또한, 실시 형태 등에 있어서 참조하는 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부재는 동일한 부호로 참조하는 것으로 한다. 또한, 실시 형태 등에 있어서 참조하는 도면은, 모식적으로 기재된 것이다. 도면에 묘화된 물체의 치수의 비율 등은, 현실의 물체의 치수 비율 등과는 상이한 경우가 있다. 도면 상호간에 있어서도, 물체의 치수 비율 등이 상이한 경우가 있다. 구체적인 물체의 치수 비율 등은, 이하의 설명을 참작하여 판단되어야 한다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 평면도이다. 도 2는 본 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 이면도이다. 도 3은 도 1의 선 III-III에 있어서의 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 1의 선 IV-IV에 있어서의 개략적인 단면도이다. 도 5는 도 1의 선 V-V에 있어서의 개략적인 단면도이다. 도 6은 본 실시 형태에 있어서의 제2 전극층의 형상을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 7은 본 실시 형태에 있어서의 제1 전극층 및 발열체의 형상을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 8은 본 실시 형태에 있어서의 퓨즈의 개략적인 회로도이다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서는, 설명 대상으로 되는 부재 상에 위치하고 있는 부재의 묘화를 생략하고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 퓨즈(1)는 제1 단자(11)와, 제2 단자(12)와의 사이에 접속된 배선(13)을 갖는다. 배선(13)에 있어서, 퓨즈 전극부(13a, 13b)가 직렬로 접속되어 있다. 여기서, 퓨즈 전극부(13a, 13b)는, 퓨즈(1)에 과전류가 흘렀을 때나, 퓨즈(1)에 퓨즈 기능을 발현시키는 신호가 입력된 때에 용단되어, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)와의 사이를 절연하는 부분이다. 예를 들어, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)와의 사이에 과전류가 흐르면, 퓨즈 전극부(13a, 13b) 중 적어도 한쪽이 용단된다. 이에 의해, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)가 절연된다. 이로 인해, 퓨즈(1)는 과전류를 검지하고, 배선(13)이 자동으로 절단되는 수동 소자로서 기능한다. 또한, 배선(13)의 두께는, 예를 들어 5㎛∼20㎛ 정도로 할 수 있다.

퓨즈 전극부(13a)와 퓨즈 전극부(13b)와의 사이의 접속점(13c)은 제4 단자(16)에 접속되어 있다. 제3 단자(14)와 접속점(13c)과의 사이에는, 저항을 포함한 발열체(15)가 설치되어 있다. 제3 단자(14)와, 제1 및 제2 단자(11, 12) 중 적어도 한쪽과의 사이에 전력이 부여된 때에 발열체(15)가 발열한다. 이에 의해, 퓨즈 전극부(13a)와 퓨즈 전극부(13b) 중 적어도 한쪽이 용단되어, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)가 절연된다. 이로 인해, 퓨즈(1)는 과전류를 검지하고, 능동적으로 배선(13)을 절단하는 능동 소자로서도 기능한다. 또한, 본 발명에 따른 퓨즈는, 수동 소자로서만 기능하는 것이어도 되고, 능동 소자로서만 기능하는 것이어도 된다.

이어서, 퓨즈(1)의 구체적 구성에 대해, 도 1∼도 7을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1∼도 5에 도시된 바와 같이, 퓨즈(1)는 절연성 기판(20)을 구비하고 있다. 절연성 기판(20)은, 예를 들어 알루미나 기판 등의 세라믹 기판이나 수지 기판 등을 포함할 수 있다. 절연성 기판(20)은 내부에 배선을 갖는 다층 기판이어도 된다.

절연성 기판(20)은 제1 주면(20a)과, 제2 주면(20b)을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 주면(20b) 상에는, 제1∼제4 단자(11, 12, 14, 16)가 배치되어 있다. 제4 단자(16)는 도 8에 도시하는 발열체(15)와 접속점(13c)과의 사이의 접속점에 접속되어 있다. 또한, 제1∼제4 단자(11, 12, 14, 16)는, 각각, Ag, AgPt, AgPd, Cu 등의 적절한 도전 재료를 포함할 수 있다. 제1∼제4 단자(11, 12, 14, 16)의 두께는, 예를 들어 10㎛∼20㎛ 정도로 할 수 있다.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 주면(20a) 상에는, 전극(21∼24)이 설치되어 있다. 전극(21)은 측면 전극(25) 및 비아 홀 전극(26)(도 2를 참조)에 의해 제1 단자(11)와 접속되어 있다. 전극(22)은 측면 전극(27) 및 비아 홀 전극(28)에 의해 제2 단자(12)와 접속되어 있다. 전극(23)은 측면 전극(29)에 의해 제3 단자(14)에 접속되어 있다. 전극(24)은 측면 전극(30)에 의해 제4 단자(16)에 접속되어 있다. 또한, 전극(21∼24)은 각각, Ag, AgPt, AgPd, Cu 등의 적절한 도전 재료를 포함할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 주면(20a) 상에는, 전극(23)과 전극(24)과의 사이에 접속된 발열체(15)가 설치되어 있다. 전극(23)과 발열체(15)는, 배선(31)에 의해 접속되어 있다. 전극(24)과 발열체(15)는, 배선(32)에 의해 접속되어 있다. 발열체(15)는 절연성 기판(20)에 의해 지지되어 있다. 또한, 발열체(15)는, 예를 들어 RuO₂, AgPd 등을 포함하는 저항 발열체를 포함할 수 있다.

전극(23, 24), 발열체(15) 및 배선(31, 32) 상에는, 전극층(35)(도 3∼도 6을 참조)이 형성되어 있다. 전극층(35)과, 전극(23, 24) 및 배선(31, 32)과의 사이에는, 절연층(36)이 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절연층(36)은 배선(31, 32)과 저융점 금속부(41, 42)가 겹쳐 있는 부분의 전체에 설치되어 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 예를 들어 절연층에 개구 등이 형성되어 있고, 배선의 전기 저항이 전체적으로 지나치게 저하되지 않는 정도로 배선과 저융점 금속부가 접속되어 있어도 된다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절연층(36)에는, 관통 구멍(36a)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(36a)은 발열체(15)와, 배선(13)[상세하게는, 접속점(13c)]과의 각각에 접속되어 있다. 관통 구멍(36a)은 중심축이 연장되는 방향에 있어서, 직경이 대략 일정하게 형성되어 있어도 되고, 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 된다. 관통 구멍(36a)은, 예를 들어 절연성 기판(20)측을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 절연층(36)의 두께는, 예를 들어 15㎛∼30㎛ 정도로 할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전극층(35)은 전극(21)과 전극(22)을 접속하고 있는 배선(13)을 포함한다. 배선(13)은 퓨즈 전극부(13a)와 퓨즈 전극부(13b)를 포함한다. 퓨즈 전극부(13a)와 퓨즈 전극부(13b)와의 접속점(13c)과, 전극(24)은, 도 3 및 도 6에 도시되는 전극(37)에 의해 접속되어 있다. 또한, 접속점(13c)은 관통 구멍(36a) 내에 배치된 고열전도체(38)를 통해 발열체(15)와 접속되어 있다. 고열전도체(38)의 열전도율은, 절연층(36)의 열전도율보다도 높다. 고열전도체(38)는 예를 들어 금속을 포함할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 고열전도체(38)와, 배선(13)이 일체로 설치되어 있다. 이 경우, 고열전도체(38)를 용이하게 설치할 수 있다.

또한, 전극층(35)의 두께는, 예를 들어 5㎛∼20㎛ 정도로 할 수 있다.

도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 배선(13)의 각 퓨즈 전극부(13a, 13b) 상에는, 저융점 금속부(41, 42)가 설치되어 있다. 저융점 금속부(41, 42)는, 배선(13)보다도 낮은 융점을 가짐과 함께, 융액으로 된 때에 배선(13)을 융해시키는 저융점 금속을 포함한다. 저융점 금속은, 예를 들어 Sn을 주성분으로 하는 것이어도 된다. 이와 같은 저융점 금속의 구체예로서는, 예를 들어, SnSb, SnCu, SnAg, SnAgCu, SnCuNi 등의 Sn 합금을 들 수 있다. 저융점 금속부(41, 42)의 두께는, 예를 들어 0.1mm∼0.5mm 정도로 할 수 있다.

또한, 저융점 금속부(41, 42) 상에 플럭스층 등의 보호막이나 산화 방지막 등이 저융점 금속부(41, 42)의 적어도 일부를 덮도록 설치되어 있어도 된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 퓨즈(1)에서는, 배선(13)과, 저융점 금속부(41, 42)와의 사이에 절연층(51, 52)이 배치되어 있다. 절연층(51, 52)의 융점은, 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 높다. 절연층(51, 52)의 융점은, 180℃∼350℃인 것이 바람직하고, 220℃∼320℃인 것이 보다 바람직하다. 절연층(51, 52)은, 적당한 절연 재료를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 열가소성 수지를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 절연층(51, 52)을 구성하기 위해 바람직하게 사용되는 열가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 융점 264℃), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 232℃) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리염화비닐(융점 180℃) 등의 비닐계 수지, 폴리스티렌(융점 230℃) 등의 폴리스티렌계 수지, 나일론 6(등록 상표, 융점 225℃)이나 나일론 66(등록 상표, 융점 267℃) 등의 폴리아미드계 수지, 폴리카르보네이트(융점 250℃) 등의 폴리카르보네이트계 수지, 폴리불화비닐리덴(융점 210℃), 3불화염화에틸렌(융점 220℃) 등의 불소계 수지 등을 들 수 있다. 절연층(51, 52)의 두께는, 예를 들어 10㎛∼200㎛, 바람직하게는 20∼150㎛ 정도로 할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 절연성 기판(20) 상에 있어서, 절연층(51, 52)의 외측에는, 금속막(61∼64)이 배치되어 있다. 이 금속막(61∼64)은 예를 들어 Ag, AgPt, AgPd, Cu 등의 저융점 금속부(41, 42)의 융액에 대한 습윤성이 높은 금속이나 합금을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 금속막(61∼64)은 저융점 금속부(41, 42)의 융액에 용해되기 어려운 것이 바람직하고, 특히 AgPt, AgPd 등을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

금속막(61∼64)은 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 절연층(51, 52)의 양측에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 구체적으로는, 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(61, 62)이 절연층(51)의 양측에 설치되어 있다. 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(61, 62)은, 퓨즈 전극부(13a)를 사이에 두도록 설치되어 있다. 저융점 금속부(41)는 금속막(61, 62)에 접촉하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 저융점 금속부(41)는 금속막(61) 상으로부터, 절연층(51) 및 금속막(62) 상에 걸쳐 설치되어 있다.

배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(63, 64)이 절연층(52)의 양측에 설치되어 있다. 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(63, 64)은, 퓨즈 전극부(13b)를 사이에 두도록 설치되어 있다. 저융점 금속부(42)는 금속막(63, 64)에 접촉하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 저융점 금속부(42)는 금속막(63), 절연층(52) 및 금속막(64) 상에 걸쳐 설치되어 있다.

또한, 금속막(61∼64)은 복수의 금속막의 적층체를 포함하고 있어도 된다. 금속막(61∼64)을 구성하고 있는 복수의 금속막은, 융점이 상이한 복수 종류의 금속막을 포함하고 있어도 된다. 금속막(61∼64)은 제1 금속막과, 제1 금속막 상에 설치되어 있고, 제1 금속막보다도 융점이 낮은 제2 금속막을 갖고 있어도 된다. 그 경우, 제2 금속막은, 절연층(51, 52) 상에까지 이르고 있어도 된다.

금속막(61∼64)의 두께는, 예를 들어 20㎛∼40㎛ 정도로 할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 저융점 금속부(41)가 설치된 영역과, 저융점 금속부(42)가 설치된 영역의 각각을 포위하는 보호층(70)이 설치되어 있다. 이 보호층(70)을 설치함으로써, 저융점 금속의 융액이 의도하지 않는 방향으로 습윤 확대되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 보호층(70)의 두께는, 예를 들어 10㎛∼20㎛ 정도로 할 수 있다.

이어서, 퓨즈(1)에 있어서의 퓨즈 기능의 발동에 대해 설명한다.

예를 들어, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)와의 사이에 과전류가 흐르면, 가는 폭으로 설치된 퓨즈 전극부(13a, 13b)가 발열한다. 이 발열에 의해, 저융점 금속부(41, 42)가 가열되고, 융해된다. 또한, 절연층(51, 52)도 융해되고, 저융점 금속의 융액이 퓨즈 전극부(13a, 13b)와 접촉한다. 그 결과, 퓨즈 전극부(13a, 13b)가 저융점 금속의 융액에 용해되고, 배선(13)이 용단된다. 이에 의해, 퓨즈 기능이 발현한다.

퓨즈(1)에서는, 배선(13)과 저융점 금속부(41, 42)와의 사이에 절연층(51, 52)이 설치되어 있다. 이 절연층(51, 52)에 의해 배선(13)이 저융점 금속부(41, 42)로부터 전기적으로 절연되어 있다. 이로 인해, 저융점 금속부와 배선이 전기적으로 접속되어 있는 경우와는 달리, 배선(13)의 비저항이 크다. 따라서, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)와의 사이에 과전류가 흘렀을 때에 배선(13)이 발열되기 쉽다. 따라서, 퓨즈(1)에서는, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)와의 사이에 과전류가 흘렀을 때에, 퓨즈 기능이 높은 확실성으로 발현된다.

또한, 퓨즈(1)에서는, 절연층(51, 52)의 융점이 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 높다. 이로 인해, 절연층(51, 52)이 융해될 때까지 저융점 금속부(41, 42)와 배선(13)이 접촉함으로써, 배선(13)의 비저항이 저하되는 것이 효과적으로 억제되고 있다. 따라서, 퓨즈 기능이 보다 높은 확실성으로 발현된다.

퓨즈 기능을 더욱 높은 확실성으로 발현시키는 관점에서, 절연층(51, 52)의 융점이 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 10℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 높은 것이 더욱 바람직하다. 단, 절연층(51, 52)의 융점이 저융점 금속부(41, 42)의 융점에 대해 지나치게 높으면, 절연층(51, 52)이 융해되기 어렵고, 저융점 금속의 융액과 배선(13)이 접촉하기 어려워져, 오히려 퓨즈 기능이 발현되기 어려워지는 경우가 있다. 따라서, 절연층(51, 52)의 융점은, 저융점 금속부(41, 42)의 융점＋50℃ 이하인 것이 바람직하고, 저융점 금속부(41, 42)의 융점＋30℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 절연층(51, 52)의 융점은, 180℃∼350℃의 범위 내인 것이 바람직하고, 220℃∼320℃의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 260℃∼280℃의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

그런데, 저융점 금속의 융액에 의해 배선(13)을 확실하게 용단하기 위해서는, 저융점 금속의 융액을 배선(13)과 접촉할 수 있는 영역에 확실하게 머물게 두는 것이 중요하다. 그러나, 저융점 금속부(41, 42)의 하방에, 저융점 금속의 융액의 습윤성이 낮은 절연층(51, 52)이 설치되어 있기 때문에, 저융점 금속의 융액이 변위하기 쉽다. 따라서, 퓨즈(1)에서는, 절연성 기판(20) 상에 있어서, 절연층(51, 52)의 외측에 금속막(61∼64)이 배치되어 있다. 저융점 금속의 융액이 금속막(61∼64)에 접촉함으로써, 저융점 금속의 융액이, 금속막(61∼64)에 의해 포착된다. 따라서, 퓨즈(1)에서는, 저융점 금속의 융액을 배선(13)과 접촉할 수 있는 영역에 확실하게 머물게 둘 수 있다. 따라서, 퓨즈(1)에서는, 퓨즈 기능을 높은 확실성으로 발현시킬 수 있다.

저융점 금속의 융액이 금속막(61∼64)에 보다 확실하게 포착되도록 하는 관점에서는, 저융점 금속부(41, 42)가 금속막(61∼64)에 접촉하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(61∼64)이 절연층(51, 52)의 양측에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 배선(13)의 폭 방향에 있어서, 금속막(61∼64)이 퓨즈 전극부(13a, 13b)의 양측에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 저융점 금속부(41, 42)가, 배선(13)의 양측에 설치된 금속막(61)과 금속막(62), 금속막(63)과 금속막(64)에 걸쳐 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 퓨즈(1)에서는, 제1 단자(11)와 제2 단자(12)에 과전류가 흐르지 않는 경우에도, 발열체(15)를 발열시킴으로써 퓨즈 기능을 발현시킬 수 있다. 구체적으로는, 제3 단자(14)와, 단자(11, 12) 또는 단자(16)와의 사이에 전력을 부여함으로써, 발열체(15)를 발열시킨다. 이 발열체(15)로부터의 열에 의해, 저융점 금속부(41, 42)가 융해되고, 배선(13)의 퓨즈 전극부(13a, 13b)가 용단된다.

퓨즈(1)에서는, 관통 구멍(36a) 내에 설치되어 있고, 절연층(36)보다도 열전도율이 높은 고열전도체(38)에 의해 발열체(15)와 배선(13)이 접속되어 있다. 이로 인해, 발열체(15)의 열이 배선(13)을 통해 저융점 금속부(41, 42)에 전해지기 쉽다. 따라서, 퓨즈(1)에서는, 발열체(15)를 발열시켜 능동적으로 퓨즈 기능을 발현시킬 때에 있어서도, 퓨즈 기능이 높은 확실성으로 발현된다.

퓨즈 기능을 보다 높은 확실성으로 발현시키는 관점에서는, 평면에서 볼 때, 관통 구멍(36a)이 저융점 금속부(41, 42)와 겹치지 않도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 저융점 금속부(41, 42)가 관통 구멍(36a) 상에 위치하고 있는 경우, 배선(13)을 용단하여 제1 단자(11)와 제2 단자(12)를 절연하기 위해서는, 고열전도체(38)가 도전성을 갖는 경우, 배선(13)과 함께, 고열전도체(38)까지 용단할 필요가 있다. 한편, 평면에서 볼 때, 관통 구멍(36a)이 저융점 금속부(41, 42)와 겹치지 않도록 형성되어 있는 경우에는, 배선(13)만을 용단하면 제1 단자(11)와 제2 단자(12)가 절연된다. 따라서, 퓨즈 기능이 보다 발현되기 쉬워진다.

이하, 상기 실시 형태의 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시 형태와 실질적으로 공통의 기능을 갖는 부재를 공통인 부호로 참조하고, 설명을 생략한다.

(제1 변형예)

도 9는 제1 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 퓨즈(1a)는 저융점 금속부(41, 42)를 덮고 있고, 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 높은 융점을 갖는 절연층(80)을 더 구비하고 있어도 된다. 이 절연층(80)을 설치함으로써, 저융점 금속부(41, 42)가 융해되어 이루어지는 저융점 금속의 융액이 의도하지 않는 방향으로 습윤 확대되는 것을 억제할 수 있다.

절연층(80)의 융점은, 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 10℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 높은 것이 보다 바람직하다. 절연층(80)은 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트 등, 절연층(51, 52)에 사용할 수 있는 절연 재료를 포함할 수 있다.

(제2 변형예)

도 10은, 제2 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다.

상기 실시 형태에 따른 퓨즈(1)에서는, 발열체(15)가 절연성 기판(20) 상에 설치되어 있는 예에 대해 설명하였다. 단, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 변형예에 따른 퓨즈(1b)에서는, 발열체(15)는 절연성 기판(20)의 내부에 설치되어 있다. 절연성 기판(20)의 발열체(15)와 배선(13)과의 사이에 위치하는 부분이 절연층(36)을 구성하고 있다. 이와 같은 경우에도, 상기 실시 형태와 실질적으로 동일한 효과가 얻어진다.

(제3 변형예)

도 11은, 제3 변형예에 있어서의 퓨즈의 개략적인 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 퓨즈(1c)에서는, 저융점 금속부(41, 42)와, 금속막(61∼64)과의 사이에 고융점 금속부(43)가 설치되어 있고, 고융점 금속부(43)를 통해 저융점 금속부(41, 42)와 금속막(61∼64)이 접속되어 있어도 된다. 고융점 금속부(43)의 융점은, 저융점 금속부(41, 42)의 융점보다도 높고, 금속막(61∼64)의 융점보다도 낮다. 구체적으로는, 고융점 금속으로서 예를 들어 Sn90Pb을 사용할 수 있다.

예를 들어, 저융점 금속부(41, 42)와 금속막(61∼64)이 직접 접촉하고 있으면, 저융점 금속부(41, 42)가 융해되었을 때에, 금속막(61∼64)의 두께가 얇은 경우, 저융점 금속의 융액에 의해 금속막(61∼64)이 용단되어 버리고, 저융점 금속의 융액이 의도하지 않는 방향으로 습윤 확대될 우려가 있다. 그것에 대해 본 변형예와 같이, 고융점 금속부(43)를 설치한 경우에는, 금속막(61∼64)이 저융점 금속의 융액에 의해 용단되는 것이 고융점 금속부(43)에 의해 억제된다. 따라서, 저융점 금속의 융액이 의도하지 않는 방향으로 습윤 확대되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 고융점 금속부(43)를 설치함으로써, 저융점 금속부(41, 42)가 금속막(61, 63)과, 금속막(52, 64)에 걸쳐진 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.

1, 1a, 1b, 1c : 퓨즈
11 : 제1 단자
12 : 제2 단자
13 : 배선
13a, 13b : 퓨즈 전극부
13c : 접속점
14 : 제3 단자
15 : 발열체
16 : 제4 단자
20 : 절연성 기판
20a : 제1 주면
20b : 제2 주면
21∼24 : 전극
25, 27, 29, 30 : 측면 전극
26, 28 : 비아 홀 전극
31, 32 : 배선
35 : 전극층
36 : 절연층
36a : 관통 구멍
37 : 전극
38 : 고열전도체
41, 42 : 저융점 금속부
43 : 고융점 금속부
51, 52 : 절연층
61∼64 : 금속막
70 : 보호층
80 : 절연층

Claims

절연성 기판과,
상기 절연성 기판의 일 주면 상에 배치된 배선과,
상기 배선 상에 설치되어 있고, 상기 배선보다도 낮은 융점을 가짐과 함께, 융액으로 된 때에 상기 배선을 용해시키는 저융점 금속부와,
상기 배선과 상기 저융점 금속부와의 사이에 배치된 절연층과,
상기 절연성 기판 상에 있어서, 상기 절연층의 외측에 배치된 금속막을 구비하는 퓨즈.
제1항에 있어서,
상기 저융점 금속부가 상기 금속막에 접촉하도록 설치되어 있는 퓨즈.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배선의 폭 방향에 있어서, 상기 금속막이 상기 절연층의 양측에 설치되어 있는 퓨즈.
제3항에 있어서,
상기 저융점 금속부가, 상기 2개의 금속막의 한쪽 상으로부터 다른 쪽 상에 걸쳐 설치되어 있는 퓨즈.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저융점 금속부와 상기 금속막을 접속하고 있고, 상기 저융점 금속부보다 융점이 높고, 또한 상기 금속막보다 융점이 낮은 고융점 금속부를 더 구비하는 퓨즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층의 융점은, 상기 저융점 금속부의 융점보다도 높은 퓨즈.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층은, 열가소성 수지를 포함하고 있는 퓨즈.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저융점 금속부를 가열하는 발열체를 더 구비하는 퓨즈.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저융점 금속부는, Sn을 주성분으로 하는 퓨즈.