KR20160097740A - Fuse device and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR20160097740A
KR20160097740A KR1020150019908A KR20150019908A KR20160097740A KR 20160097740 A KR20160097740 A KR 20160097740A KR 1020150019908 A KR1020150019908 A KR 1020150019908A KR 20150019908 A KR20150019908 A KR 20150019908A KR 20160097740 A KR20160097740 A KR 20160097740A
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고영국
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서연수
고영관
김인석
조석현
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Abstract

The present invention provides a fuse device which comprises: an insulating substrate; a fuse element provided on the insulating substrate; and a cavity formed on a surface with the fuse element of the insulating substrate, so as to prevent a re-short defect caused by a melting material when melting.

Description

퓨즈 소자 및 이의 제조 방법{FUSE DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fuse element,

본 발명은 퓨즈 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 과전류에 의한 회로 손상을 방지하기 위해 사용되는 퓨즈 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuse element, and more particularly, to a fuse element used for preventing circuit damage due to an overcurrent and a method of manufacturing the same.

각종 전자기기의 인쇄회로기판에 설계된 전기 회로는 전기적 과부하에 대한 보호를 필요로 한다. 이는 인쇄회로기판에 물리적으로 체결되는 퓨즈 소자에 의해 제공될 수 있다.Electrical circuits designed on printed circuit boards of various electronic devices require protection against electrical overload. This may be provided by a fuse element that is physically fastened to the printed circuit board.

즉, 퓨즈 소자는, 정상 동작 시에는 일반적인 저항기와 동등하게 작용하고, 과전류가 흐를 시에는 금속으로 이루어진 퓨즈 엘리먼트가 발열에 의해 용단되어 전자 기기의 회로를 보호하도록 작동한다.That is, the fuse element operates in the same manner as a general resistor in normal operation, and when the overcurrent flows, the fuse element made of metal is fused by heat to protect the circuit of the electronic device.

이러한 퓨즈 엘리먼트의 용단은, 과전류 시 퓨즈 엘리먼트에서 발생하는 저항열에 의한 현상으로, 퓨즈 엘리먼트의 저항값이 작아지면 용단에 필요한 저항열을 확보할 수 없게 되어 퓨즈 엘리먼트가 용단되지 않거나, 용단되더라도 용단되기 까지의 시간이 길어지는 등 용단 특성이 저하된다. 이처럼, 용단 특성이 저하되면 그 사이에 보호해야 할 전자 회로가 손상받을 우려가 있다.If the resistance value of the fuse element is small, the resistance heat necessary for the fuse element can not be secured and the fuse element is not fused. If the fuse element is fused, the fuse element is fused So that the melting point characteristics are deteriorated. As described above, if the melting characteristics are deteriorated, the electronic circuit to be protected may be damaged.

또한, 빠른 시간 내 퓨즈 엘리먼트가 용단되더라도 퓨즈 엘리먼트의 용융물이 기판 상에 그대로 잔존하게 되면, 용융물에 의해 퓨즈 엘리먼트가 재쇼트되어 퓨즈로서 동작하지 못하는 문제가 있다.
Further, even if the fuse element is melted in a short period of time, if the melted material of the fuse element remains on the substrate, the fuse element is reshooted by the melted material to fail to operate as a fuse.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2002-140975 호Patent Document 1: JP-A-2002-140975 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 특개평6-176680 호Patent Document 2: JP-A-6-176680

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 퓨즈 엘리먼트의 용융물을 수용할 수 있는 캐비티를 마련하여 안정적인 동작이 가능한 퓨즈 소자 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuse element capable of stably operating by providing a cavity capable of receiving a melt of a fuse element and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 절연 기판 상에 퓨즈 엘리먼트가 구비된 퓨즈 소자에 있어서, 상기 퓨즈 엘리먼트가 구비된 면에 캐비티가 형성된 것을 특징으로 하는 퓨즈 소자를 제공한다. 상기 캐비티는 상기 퓨즈 엘리먼트를 사이에 두고 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 여기서, 서로 이격된 상기 한 쌍의 캐비티 사이의 간격은 상기 퓨즈 엘리먼트의 폭과 동일하게 형성하게 형성됨으로써, 용단 시 퓨즈 엘리먼트의 용융물이 상기 캐비티 내로 곧바로 흘러들어가도록 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fuse element having a fuse element on an insulating substrate, wherein a cavity is formed on a surface of the fuse element. The cavity may be formed as a pair with the fuse element interposed therebetween, wherein the gap between the pair of spaced apart cavities is formed to be equal to the width of the fuse element, Allowing the melt to flow directly into the cavity.

다른 실시예로서 본 발명은, 서로 이격된 상기 한 쌍의 캐비티 사이의 간격이 상기 퓨즈 엘리먼트의 폭보다 작게 형성된 퓨즈 소자를 제공한다.
As another embodiment, the present invention provides a fuse element in which an interval between the pair of cavities spaced apart from each other is smaller than a width of the fuse element.

본 발명에 따르면, 과부하 시 생기는 퓨즈 엘리먼트의 용융물이 기판 상에 잔존하지 않고 캐비티 내에 수용됨에 따라 용용물에 의한 재쇼트 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the melted material of the fuse element generated upon overloading is accommodated in the cavity without remaining on the substrate, it is possible to prevent jamming failure due to the melted material.

또한, 캐비티로 형성된 공간의 열 제어 효과로 인해 고(高) 정격전류 영역에서 온도 상승이 억제되어 용단 특성이 보다 개선될 수 있다.Further, due to the heat control effect of the space formed by the cavity, the temperature rise can be suppressed in the high rated current region, and the melting property can be further improved.

또한, 퓨즈 엘리먼트가 공중에 떠 있지 않고 절연 기판 상에 지지되므로, 제조 과정 중 발생할 수 있는 외부 힘에 의한 파손 불량을 방지할 수 있다.
In addition, since the fuse element is supported on the insulating substrate without being floated in the air, it is possible to prevent failure failure due to external force that may occur during the manufacturing process.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈 소자의 사시도
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도
도 3은 도 1에 도시된 퓨즈 소자의 평면도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐비티 구조를 설명하기 위한 단면도
도 6은 본 발명의 퓨즈 소자 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도
도 7 내지 도 12는 각 단계의 제조 공정에서 나타나는 퓨즈 소자를 설명하기 위한 도면으로, 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 11a, 도 12a는 퓨즈 소자의 단면도이고, 도 7b, 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11b, 도 12b는 퓨즈 소자의 평면도1 is a perspective view of a fuse element according to the present invention;
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I '
Figure 3 is a top view of the fuse element shown in Figure 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line II-II '
5 is a cross-sectional view for explaining a cavity structure according to another embodiment of the present invention
6 is a flowchart showing a method of manufacturing a fuse element according to the present invention,
FIGS. 7 to 12 are views for explaining a fuse element appearing in the manufacturing process of each step. FIGS. 7A, 8A, 9A, 10A, 11A and 12A are sectional views of the fuse element, 8b, 9b, 10b, 11b and 12b are plan views of the fuse elements

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. The advantages and features of the present invention and the techniques for achieving them will be apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is not only limited thereto, but also may enable others skilled in the art to fully understand the scope of the invention.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used herein are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the invention. In this specification, the singular forms include plural forms unless otherwise specified in the text. Further, elements, steps, operations, and / or elements mentioned in the specification do not preclude the presence or addition of one or more other elements, steps, operations, and / or elements.

한편, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다. 또한, 각 도면에 걸쳐 표시된 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 도시의 간략화 및 명료화를 위해, 도면은 일반적 구성 방식을 도시하고, 본 발명의 설명된 실시예의 논의를 불필요하게 불명료하도록 하는 것을 피하기 위해 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명은 생략될 수 있다.
On the other hand, the constituent elements of the drawings are not necessarily drawn to scale, and for example, the sizes of some constituent elements of the drawings may be exaggerated relative to other constituent elements to facilitate understanding of the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout the drawings, and for purposes of simplicity and clarity of illustration, the drawings illustrate a general manner of organization and are not intended to unnecessarily obscure the discussion of the described embodiments of the present invention Detailed descriptions of known features and techniques may be omitted so as to avoid obscuring the invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation effects of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈 소자의 사시도, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도, 도 3은 도 1에 도시된 퓨즈 소자의 평면도, 그리고 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a fuse element according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the fuse element shown in FIG. Sectional view.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 퓨즈 소자(100)는, 절연 기판(110)과, 상기 절연 기판(110) 상에 구비되는 퓨즈 엘리먼트(120)를 포함한다.1 to 4, the fuse element 100 of the present invention includes an insulating substrate 110 and a fuse element 120 provided on the insulating substrate 110.

상기 절연 기판(110)은, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)를 지지하는 대략 직육면체의 기판으로, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)와의 전기적 분리를 위해 절연 재료로 이루어진다. 예를 들어, 상기 절연 기판(110)을 구성하는 재료로는, 절연성 및 내열성이 양호한 알루미나(Al2O3), 유리(Glass), 또는 수지 등을 사용할 수 있다.The insulating substrate 110 is a substantially rectangular parallelepiped substrate for supporting the fuse element 120 and is made of an insulating material for electrical separation from the fuse element 120. For example, as the material constituting the insulating substrate 110, alumina (Al 2 O 3 ), glass, resin or the like having good insulation and heat resistance can be used.

상기 퓨즈 엘리먼트(120)는, 전자기기 내로 정격 전류 이상의 과전류가 유입되면 저항열에 의해 용단됨으로써 전자기기의 회로를 보호하는 기능을 한다. 여기서, 저항열은 상기 퓨즈 엘리먼트(120)가 가지는 저항에 비례하여 발생하고 저항은 아래의 수학식 1에 의해 결정된다. 즉, 신속한 용단을 위해서는 높은 저항값이 확보되어야 하고, 이에 따라, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)는 상기 절연 기판(110)에 횡 방향으로 배치되며, 두께가 얇고 폭이 좁은 선형(線形) 패턴으로 형성된다.The fuse element 120 functions to protect the circuit of the electronic device by being fused by resistance heat when an overcurrent larger than the rated current flows into the electronic device. Here, the resistance row is generated in proportion to the resistance of the fuse element 120, and the resistance is determined by the following equation (1). That is, a high resistance value must be ensured for rapid fusing, so that the fuse element 120 is disposed laterally on the insulating substrate 110 and is formed in a thin and narrow width linear pattern do.

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서, R,ρ,L,S는 각각 퓨즈 엘리먼트(120)의 저항값, 비저항, 길이, 단면적을 의미한다.)
(Where R, rho, L, and S mean the resistance value, resistivity, length, and cross-sectional area of the fuse element 120, respectively).

이에 더하여, 본 발명의 퓨즈 소자(100)는, 용단 시 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 용융물이 수용될 캐비티(130)를 더 포함한다. 즉, 종래에는 용융물이 수용될 공간이 없어 용융물에 의해 퓨즈 엘리먼트(120)가 다시 쇼트되는 경우가 종종 발생하였다.In addition, the fuse element 100 of the present invention further includes a cavity 130 in which the melt of the fuse element 120 is to be accommodated during fusing. That is, in the past, there was no room for the melt to be accommodated, and the fuse element 120 was short-circuited again by the melt.

그러나, 본 발명에서는, 상기 절연 기판(110) 중 상기 퓨즈 엘리먼트(120)가 구비된 면에 캐비티(130)가 형성되어 있어, 과부하 시 생기는 퓨즈 엘리먼트(120)의 용융물이 상기 캐비티(130)로 흘러들어가게 되고, 그 결과, 재쇼트 불량이 발생할 여지가 없어 퓨즈로서의 동작 신뢰성을 높일 수 있다. However, in the present invention, the cavity 130 is formed on the surface of the insulating substrate 110 on which the fuse element 120 is provided, so that the melted material of the fuse element 120, which is generated upon overloading, As a result, there is no possibility of occurrence of a short-circuit failure, so that reliability of operation as a fuse can be enhanced.

또한, 캐비티로 형성된 공간의 열 제어 효과로 인해 고(高) 정격전류 영역에서 온도 상승이 억제되어 용단 특성이 보다 개선될 수 있다.
Further, due to the heat control effect of the space formed by the cavity, the temperature rise can be suppressed in the high rated current region, and the melting property can be further improved.

상기 캐비티(130)는 퓨즈 엘리먼트(120)의 용융물을 모두 수용할 수 있을 정도의 크기를 가지도록 형성되며, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)를 사이에 두고 한 쌍으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 캐비티(130)는 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 양 옆으로 나란히 배치되며, 선형 패턴의 퓨즈 엘리먼트(120)에 따라 그 횡단면 형상이 직사각형이 될 수 있다.The cavity 130 is formed to have a size enough to accommodate all the melts of the fuse element 120 and may be formed as a pair with the fuse element 120 therebetween. That is, the cavity 130 may be arranged on both sides of the fuse element 120, and the cross-sectional shape of the cavity 130 may be a rectangle according to the fuse element 120 having a linear pattern.

여기서, 서로 이격된 상기 한 쌍의 캐비티(130) 사이의 간격은, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 폭과 동일한 값을 가질 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 절연 기판(110)은 상기 한 쌍의 캐비티(130) 사이에 돌출되는 지지부(110a)를 가지도록 형성되고, 상기 지지부(110a) 상에 지지부(110a)와 동일한 폭의 퓨즈 엘리먼트(120)가 구비된다.Here, the interval between the pair of cavities 130 spaced apart from each other may have the same value as the width of the fuse element 120. 4, the insulating substrate 110 is formed to have a support portion 110a protruding between the pair of cavities 130. The support portions 110a and 110b are formed on the support portion 110a, A fuse element 120 of the same width is provided.

이처럼, 퓨즈 엘리먼트(120)의 측단이 캐비티(130)의 측벽과 동일 선상에 위치하게 됨에 따라, 용단 시 퓨즈 엘리먼트(120)의 용융물이 상기 캐비티(130) 쪽으로 곧바로 흘러들어가게 되고, 그 결과, 재쇼트 불량을 보다 확실하게 방지할 수 있다.As the side end of the fuse element 120 is positioned on the same line as the sidewall of the cavity 130, the melted material of the fuse element 120 at the time of fusing flows directly into the cavity 130. As a result, It is possible to more reliably prevent a short failure.

그리고, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)는 공중에 떠 있지 않고 전(全) 부위가 절연 기판(110)의 지지부(110a) 상에 접하고 있으므로 기계적 안정성이 우수하다. 예컨대, 퓨즈 엘리먼트는 높은 저항값 확보를 위해 일반적으로 얇은 두께로 형성되는데, 이때, 퓨즈 엘리먼트가 공중에 떠 있게 되면 도금 과정에서 퓨즈 엘리먼트의 중간이 끊어지는 문제가 종종 발생한다. 그러나, 본 발명에서는 상기 퓨즈 엘리먼트(120)가 절연 기판(110)의 지지부(110a) 상에 밀착되어 있으므로 이러한 문제를 해결할 수 있다.
In addition, since the fuse element 120 is not suspended in the air and the entire portion thereof is in contact with the support portion 110a of the insulating substrate 110, the fuse element 120 is excellent in mechanical stability. For example, the fuse element is generally formed to have a thin thickness for securing a high resistance value. When the fuse element is floated in the air, the middle part of the fuse element sometimes breaks during the plating process. However, in the present invention, since the fuse element 120 is in close contact with the support portion 110a of the insulating substrate 110, such a problem can be solved.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐비티(130) 구조를 설명하기 위한 단면도로서, 도 5를 참조하면, 서로 이격된 상기 한 쌍의 캐비티(130) 사이의 간격은, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 폭보다 더 작게 형성될 수 있다.5, the gap between the pair of cavities 130 spaced apart from each other is substantially equal to the distance between the fuse element 120 (120) and the cavity 130 The width of each of the first and second electrodes may be smaller than the width of the second electrode.

이 경우, 용단과 동시에 퓨즈 엘리먼트(120)의 용융물이 캐비티(130)로 수용되므로 재쇼트 불량의 발생 여지가 전혀 없다. 다만, 캐비티(130) 사이의 간격이 좁아질수록 절연 기판(110)에 접하는 퓨즈 엘리먼트(120)의 면적은 축소되므로, 기계적 안정성이 보장되는 범위 내에서 상기 캐비티(130) 사이의 간격을 설정하는 것이 바람직하다.
In this case, since the melt of the fuse element 120 is accommodated in the cavity 130 at the same time as the fusing step, there is no room for occurrence of a short-circuit failure. However, since the area of the fuse element 120 contacting the insulating substrate 110 is reduced as the distance between the cavities 130 is narrowed, the gap between the cavities 130 is set within a range in which the mechanical stability is ensured .

한편, 용단 특성을 보다 개선하기 위하여, 본 발명의 퓨즈 소자(100)는 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 상부에 구비되는 가용부(140)를 더 포함될 수 있다.In order to further improve the melting characteristics, the fuse element 100 of the present invention may further include a usable portion 140 provided on the fuse element 120.

여기서, 상기 가용부(140)는, 용단 후의 용융물이 캐비티(130)에 모두 수용될 수 있도록 상기 캐비티(130)보다 작은 길이로 형성되며, 전류 방향에 따른 용단 특성의 편차가 발생하지 않도록 퓨즈 엘리먼트(120)의 중앙부에 위치한다.Here, the fusible element 140 is formed to have a length smaller than that of the cavity 130 so that the molten material after melting can be all received in the cavity 130, (120).

상기 가용부(140)는 상기 퓨즈 엘리먼트(120)보다 융점이 낮은 금속으로 이루어진다. 예를 들면, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)가 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지는 경우, 상기 가용부(140)의 재질로는 주석(Sn), 인듐(In), 비스무트(Bi) 또는 납(Pb) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 과전류 상태의 발열 시에 가용부(140)의 금속이 퓨즈 엘리먼트(120)와 합급화되고, 이 과정에서 퓨즈 엘리먼트(120)의 금속이 상기 가용부(140) 쪽으로 확산되어 융점이 낮아진다. 그 결과, 퓨즈 엘리먼트(120)의 용단 시간이 단축될 수 있다.
The usable portion 140 is made of a metal having a melting point lower than that of the fuse element 120. For example, when the fuse element 120 is made of copper (Cu) or a copper alloy, the usable portion 140 may be made of tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi) ) Can be used. The metal of the usable portion 140 is integrated with the fuse element 120 and the metal of the fuse element 120 is diffused toward the usable portion 140 during the over- The melting point is lowered. As a result, the fusing time of the fuse element 120 can be shortened.

외부 회로와의 전기적 접속을 도모하기 위해, 상기 절연 기판(110)의 양 단부에는 단자 전극(150)이 구비될 수 있다. 상기 단자 전극(150)은 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 단부와 전기적으로 접속되는 동시에 퓨즈 소자가 메인 기판 상에 실장될 시 메인 기판의 랜드부 상에 안착된다.Terminal electrodes 150 may be provided at both ends of the insulating substrate 110 in order to achieve electrical connection with an external circuit. The terminal electrode 150 is electrically connected to an end portion of the fuse element 120 and is mounted on a land portion of the main substrate when the fuse element is mounted on the main substrate.

상기 단자 전극(150)의 재질로는, Ag, Pt, Pd, Cu 등의 금속 재료나, 고분자 수지에 이들 금속 재료가 혼합된 도전성 수지를 사용할 수 있다. 여기서, 고분자 수지로는 열경화성의 에폭시(Epoxy)계 수지나 PE, ABS, PA와 같은 열가소성 수지 등 탄성이 부여된 것이면 어느 것이든 사용할 수 있다. 이처럼, 상기 단자 전극(150)이 도전성 수지로 이루어지는 경우, 외부의 충격을 흡수하여 소성, 연마 등의 제조 과정에서 발생할 수 있는 불량을 억제할 수 있다.
As the material of the terminal electrode 150, a metal material such as Ag, Pt, Pd, or Cu, or a conductive resin mixed with a metal material in a polymer resin may be used. As the polymer resin, thermosetting epoxy resin, thermoplastic resin such as PE, ABS, PA, or the like may be used. As described above, when the terminal electrode 150 is made of a conductive resin, it is possible to absorb an external impact and to suppress defects that may occur during manufacturing processes such as firing and polishing.

상기 퓨즈 엘리먼트(120)에서 상기 단자 전극(150)과 접촉하는 부분은, 패드(도 9b의 121) 형태로 구현될 수 있다.The portion of the fuse element 120 that contacts the terminal electrode 150 may be realized in the form of a pad 121 (FIG. 9B).

예컨대, 상기 단자 전극(150)은 상기 절연 기판(110)의 측면 전체와, 측면으로부터 이어지는 4면(즉, 도 1을 기준으로 절연 기판(110)의 상면과 하면, 그리고 정면과 배면)에 연장되어 형성되므로, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 패드(121) 부분 역시, 절연 기판(110)의 측면 전체와, 측면으로부터 이어지는 4면에 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 위에서 보았을 때 상기 퓨즈 엘리먼트(120)는, 양 옆으로 폭이 넓은 패드(121)와, 그 사이로 폭이 좁은 선형 패턴이 결합된 'H' 형상을 가지게 된다.For example, the terminal electrode 150 may extend over the entire side surface of the insulating substrate 110 and four side surfaces extending from the side surface (that is, the upper surface and the lower surface and the front surface and the rear surface of the insulating substrate 110 with reference to FIG. 1) The pad 121 of the fuse element 120 may be formed on the entire side surface of the insulating substrate 110 and on four sides extending from the side surface. As a result, the fuse element 120 has an 'H' shape in which a pad 121 having a wide width on both sides and a linear pattern having a narrow width are coupled to each other.

이처럼, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 패드(121)와 단자 전극(150)의 접촉면이 서로 대응됨에 따라, 단자 전극(150)과 퓨즈 엘리먼트(120) 사이의 전기적 접속에 있어서 불필요한 저항이 부가되는 것을 방지할 수 있다.
As the contact surfaces of the pad 121 of the fuse element 120 and the terminal electrode 150 correspond to each other, unnecessary resistance is added in the electrical connection between the terminal electrode 150 and the fuse element 120 .

이제, 본 발명의 퓨즈 소자 제조방법에 대해 살펴보기로 한다.Now, a method of manufacturing a fuse element of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 퓨즈 소자 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도이고, 도 7 내지 도 12는 각 단계의 제조 공정에서 나타나는 퓨즈 소자를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 11a, 도 12a는 퓨즈 소자의 단면도이고, 도 7b, 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11b, 도 12b는 퓨즈 소자의 평면도이다.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuse element according to the present invention, and FIGS. 7 to 12 are views for explaining a fuse element appearing in a manufacturing process of each step. 7A, 8A, 9A, 10A, 11A and 12A are sectional views of the fuse element, and FIGS. 7B, 8B, 9B, 10B, 11B and 12B are plan views of the fuse element.

도 6 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 퓨즈 소자 제조방법은 먼저, 도 7과 같이, 절연 기판(110)의 표면에 금속층(120a)을 도금하는 단계를 진행한다(S100).Referring to FIGS. 6 to 12, in the fuse element manufacturing method of the present invention, first, as shown in FIG. 7, the metal layer 120a is coated on the surface of the insulating substrate 110 (S100).

상기 도금 공정은 증착이나 스터퍼 등의 진공 기술, 무전해 도금, 전해 도금, 또는 스크린 인쇄 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 도금법을 사용할 수 있다. 이때, 상기 금속층(120a)은 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 기초층이 되므로 도금 재질로는 구리(Cu)가 적합하며, 요구되는 정격 전류를 충족할 수 있을 정도의 두께로 도금하는 것이 바람직하다.
The plating process may be a plating technique commonly used in the technical field of the present invention, such as a vacuum technique such as vapor deposition or stuffer, electroless plating, electrolytic plating, or screen printing. At this time, since the metal layer 120a serves as a base layer of the fuse element 120, copper (Cu) is suitable as the plating material, and it is preferable that the plating layer is plated so as to satisfy the required rated current.

그 다음, 상기 금속층(120a)을 선택적으로 식각하여 퓨즈 엘리먼트(120)를 형성하는 단계를 진행한다(S110).Then, the metal layer 120a is selectively etched to form the fuse element 120 (S110).

이를 위해 우선, 상기 절연 기판(110) 상에 상기 퓨즈 엘리먼트(120)와 동일 형상을 가지는 레지스트(10)를 부착한다(도 8). 상기 레지스트(10)는, 절연 기판(110)의 일면 전체를 덮도록 감광성 수지를 도포 후 그 위에 포토 마스크(도면 미도시)를 배치한 상태에서 노광하고, 계속해서 빛이 조사된 부분을 현상 공정으로 제거함으로써 형성할 수 있다.To this end, a resist 10 having the same shape as that of the fuse element 120 is attached on the insulating substrate 110 (FIG. 8). The resist 10 is formed by applying a photosensitive resin so as to cover the entire one surface of the insulating substrate 110 and exposing the photoresist in a state where a photomask (not shown) is disposed thereon, As shown in FIG.

이때, 상기 단자 전극(150)이 형성될 부위에 추가로 레지스트(10)를 부착한다. 그리고 나서, 상기 레지스트(10)가 부착된 부위를 제외한 상,하부의 상기 금속층을 에칭한 후 상기 레지스트(10)를 박리하면, 양 단부가 패드(121) 형태로 구현되는 선형 패턴의 퓨즈 엘리먼트(120)가 형성된다(도 9).
At this time, the resist 10 is further adhered to the portion where the terminal electrode 150 is to be formed. Then, when the resist layer 10 is peeled off after etching the upper and lower metal layers except for the region where the resist 10 is adhered, the resist pattern 10 is peeled off to form a linear pattern fuse element 120 are formed (FIG. 9).

그 다음, 상기 절연 기판(110)의 양 단부에 상기 패드(121)와 접촉하는 단자 전극(150)을 형성한다(S120).Next, a terminal electrode 150 is formed at both ends of the insulating substrate 110 to contact the pad 121 (S120).

상기 단자 전극(150)은 디핑(dipping)이나 후막 인쇄법, 또는 전해 도금 등의 공정을 사용하여 형성할 수 있다. 예컨대, 도 10에 도시된대로, 단자 전극(150)이 형성될 부위를 제외한 나머지 퓨즈 엘리먼트(120) 상에 레지스트(20)를 부착하고, 외부로 노출된 금속층을 인입선으로 하여 전해 도금을 실시하면 단자 전극(150)이 형성된다. 이후, 상기 레지스트(20)는 박리한다.
The terminal electrode 150 may be formed using a process such as dipping, thick-film printing, electrolytic plating, or the like. For example, as shown in FIG. 10, when the resist 20 is attached on the remaining fuse elements 120 excluding the portion where the terminal electrode 150 is to be formed, and electroplating is performed using the exposed metal layer as a lead wire The terminal electrode 150 is formed. Thereafter, the resist 20 is peeled off.

그 다음, 상기 퓨즈 엘리먼트(120)의 중앙부에 가용부(140)를 형성한다(S130). Then, a fusible element 140 is formed at a central portion of the fuse element 120 (S130).

상기 가용부(140) 역시 전해 도금으로 형성할 수 있다. 우선, 가용부(140)가 형성될 부위를 제외한 절연 기판(110)의 전(全) 영역에 레지스트(30)를 부착하고, 외부로 노출된 금속층, 즉 퓨즈 엘리먼트(120)의 중앙부에 대해 전해 도금을 실시하면 상기 가용부(140)가 형성된다(도 11). 이후, 상기 레지스트(30)는 박리한다.
The usable portion 140 may also be formed by electrolytic plating. The resist 30 is attached to the entire area of the insulating substrate 110 except for the portion where the fuse 140 is to be formed and the metal layer exposed to the outside, that is, the central portion of the fuse element 120, When the plating is performed, the usable portion 140 is formed (Fig. 11). Thereafter, the resist 30 peels off.

상기 가용부(140)가 형성되면, 마지막으로 상기 절연 기판(110) 중 상기 퓨즈 엘리먼트(120)가 구비된 면에 캐비티(130)를 형성함으로써 본 발명의 퓨즈 소자(100)를 최종 완성할 수 있다(S140, 도 12).The fuse element 100 of the present invention can be finally completed by forming the cavity 130 on the surface of the insulating substrate 110 on which the fuse element 120 is provided (S140, FIG. 12).

상기 캐비티(130)는 퓨즈 엘리먼트(120)의 양 옆에 나란히 배치되도록 가공하며, 가공 공법로서 CNC 드릴(Computer Numerical Control Drill) 또는 레이저 드릴(CO2 레이저 드릴 또는 Nd-Yag 레이저 드릴)을 이용할 수 있다. 이 경우, 드릴링 시 발생하는 캐비티(130) 내벽의 먼지 등을 제거하는 디버링(deburring)이나 디스미어(desmear) 공정을 추가로 수행하는 것이 바람직하다.
The cavity 130 is processed to be arranged on both sides of the fuse element 120 and a CNC drill (Computer Numerical Control Drill) or a laser drill (CO2 laser drill or Nd-Yag laser drill) can be used . In this case, it is preferable to further perform a deburring or a desmearing process for removing dust or the like on the inner wall of the cavity 130, which occurs during drilling.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. It is also to be understood that the foregoing is illustrative and explanatory of preferred embodiments of the invention only, and that the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the disclosure and the equivalents of the disclosure and / or the scope of the art or knowledge of the present invention. The foregoing embodiments are intended to illustrate the best mode contemplated for carrying out the invention and are not intended to limit the scope of the present invention to other modes of operation known in the art for utilizing other inventions such as the present invention, Various changes are possible. Accordingly, the foregoing description of the invention is not intended to limit the invention to the precise embodiments disclosed. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

100: 본 발명에 따른 퓨즈 소자
110: 절연 기판
120: 퓨즈 엘리먼트
121: 패드
130: 캐비티
140: 가용부
150: 단자 전극
10,20,30: 레지스트100: fuse element according to the present invention
110: insulating substrate
120: Fuse element
121: Pad
130: cavity
140:
150: terminal electrode
10, 20, 30:

Claims (12)

절연 기판;
상기 절연 기판 상에 구비되는 퓨즈 엘리먼트; 및
상기 절연 기판 중 상기 퓨즈 엘리먼트가 구비된 면에 형성된 캐비티;를 포함하는, 퓨즈 소자.
An insulating substrate;
A fuse element provided on the insulating substrate; And
And a cavity formed on a surface of the insulating substrate on which the fuse element is provided.
제1 항에 있어서,
상기 캐비티는, 상기 퓨즈 엘리먼트를 사이에 두고 한 쌍으로 구성되는, 퓨즈 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the cavity is formed as a pair with the fuse element interposed therebetween.
제2 항에 있어서,
상기 한 쌍의 캐비티는 서로 이격되고, 상기 이격된 사이의 간격은 상기 퓨즈 엘리먼트의 폭과 동일하거나 더 작은, 퓨즈 소자.
3. The method of claim 2,
Wherein the pair of cavities are spaced apart from one another and the spacing between the spacings is equal to or less than the width of the fuse element.
제1 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트의 중앙부에 구비되는 가용부;를 더 포함하는, 퓨즈 소자.
The method according to claim 1,
And a fuse element provided at a central portion of the fuse element.
제4 항에 있어서,
상기 가용부의 길이는 상기 캐비티보다 더 작은, 퓨즈 소자.
5. The method of claim 4,
The length of the fusible portion being smaller than the cavity.
제1 항에 있어서,
상기 절연 기판의 양 단부에 구비되고, 상기 퓨즈 엘리먼트와 전기적으로 접속하는 단자 전극;을 더 포함하는, 퓨즈 소자.
The method according to claim 1,
And a terminal electrode provided at both ends of the insulating substrate and electrically connected to the fuse element.
제6 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트는, 상기 단자 전극과 접촉하는 부분이 패드로 구현되는, 퓨즈 소자.
The method according to claim 6,
Wherein a portion of the fuse element in contact with the terminal electrode is embodied as a pad.
제7 항에 있어서,
상기 패드는, 상기 절연 기판의 측면 및 측면으로부터 이어지는 4면에 연장되어 형성되는, 퓨즈 소자.
8. The method of claim 7,
Wherein the pad is formed to extend from four sides extending from a side surface and a side surface of the insulating substrate.
절연 기판의 표면에 금속층을 도금하는 단계;
상기 금속층을 선택적으로 식각하여 퓨즈 엘리먼트를 형성하는 단계;
상기 절연 기판의 양 단부에 단자 전극을 형성하는 단계; 및
상기 절연 기판 중 상기 퓨즈 엘리먼트가 구비된 면에 캐비티를 형성하는 단계;를 포함하는, 퓨즈 소자 제조방법.
Plating a surface of an insulating substrate with a metal layer;
Selectively etching the metal layer to form a fuse element;
Forming terminal electrodes at both ends of the insulating substrate; And
And forming a cavity in a surface of the insulating substrate on which the fuse element is provided.
제11 항에 있어서,
상기 퓨즈 엘리먼트를 형성하는 단계는,
상기 절연 기판 상에 상기 퓨즈 엘리먼트와 동일 형상의 레지스트를 부착하는 단계;
상기 레지스트가 부착된 부위를 제외한 상,하부의 상기 금속층을 에칭하는 단계; 및
상기 레지스트를 박리하는 단계;를 포함하는, 퓨즈 소자 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein forming the fuse element comprises:
Attaching a resist having the same shape as the fuse element on the insulating substrate;
Etching the upper and lower metal layers except the region where the resist is attached; And
And peeling the resist.
제10 항에 있어서,
상기 레지스트를 부착하는 단계에서, 상기 단자 전극이 형성될 부위에 추가로 레지스트를 부착하는, 퓨즈 소자 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein a resist is further adhered to a portion where the terminal electrode is to be formed in the step of adhering the resist.
제9 항에 있어서,
상기 캐비티 형성 전 상기 퓨즈 엘리먼트의 중앙부에 가용부를 형성하는 단계;를 더 포함하는, 퓨즈 소자.10. The method of claim 9,
Further comprising forming a fuse element at a central portion of the fuse element before forming the cavity.
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