TW201409518A - 保險絲 - Google Patents

Abstract

提供一種能確實地遮斷過電流之保險絲。保險絲1，具備絕緣性基板10、配線11、低熔點金屬部20、及發熱體30。配線11係配置在絕緣性基板10之一主面10a上。低熔點金屬部20係設在配線11之上。低熔點金屬部20具有較配線11低之熔點。低熔點金屬部20在成為熔液時使配線11熔解。發熱體30加熱低熔點金屬部20。俯視下，發熱體30係設在低熔點金屬部20之配置區域之配線11延伸方向中、離一側端部而靠近另一側處。

Description

保險絲

本發明係關於一種保險絲。

以往，嘗試對電子零件連接保險絲元件以保護電子零件免於受到過電流影響。例如，在專利文獻1，作為保險絲元件之一例，記載有在配線之熔斷部附著有低熔點金屬之保險絲元件。若過電流流過此保險絲元件，則低熔點金屬會熔融，形成低熔點金屬之熔液。藉由熔斷部熔解於此低熔點金屬之熔液，使熔斷部熔斷。其結果，可遮斷過電流。

專利文獻1：日本特開2009-99372號公報

然而，在專利文獻1記載之保險絲元件，有無法確實地遮斷過電流之情形之問題。

本發明之目的在於提供一種能確實地遮斷過電流之保險絲。

本發明之保險絲，具備絕緣性基板、配線、低熔點金屬部、及發熱體。配線係配置在絕緣性基板之一主面上。低熔點金屬部係設在配線之上。低熔點金屬部具有較配線低之熔點。低熔點金屬部在成為熔液時使配線熔解。發熱體加熱低熔點金屬部。俯視下，該發熱體係設在該低熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離一側端部而靠近另一側處。

本發明之保險絲之某特定形態中，俯視下，該發熱體從該低 熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離一側端部而靠近另一側處，設置至該低熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離另一側端部而靠近另一側處。

本發明之保險絲之另一特定形態中，配線包含熔斷部與非熔斷部。熔斷部熔解於低熔點金屬部之熔液而相對易熔斷。非熔斷部在配線延伸方向位於熔斷部之一側。非熔斷部相對不易熔斷。俯視下，發熱體係配置成不與熔斷部重疊。

本發明之保險絲之另一特定形態中，熔斷部由熔解速度相對低熔點金屬部之熔液高之金屬構成。非熔斷部由熔解速度相對低熔點金屬部之熔液低之金屬構成。

本發明之保險絲之再一特定形態中，熔斷部包含Au及Ag之至少一方。非熔斷部包含Cu、Pb、Ni及Pt中之至少一種。

本發明之保險絲之再一特定形態中，熔斷部之寬度較非熔斷部狹窄。

本發明之保險絲之又一特定形態中，熔斷部較非熔斷部薄。

本發明之保險絲之又一特定形態中，保險絲進一步具備疏液部。疏液部在絕緣性基板之一主面上相對低熔點金屬部設在配線延伸方向之一側。疏液部撥開低熔點金屬部之熔液。

本發明之保險絲之又一特定形態中，發熱體係設在基板之一主面上或基板之內部。

本發明之保險絲之又一特定形態中，保險絲進一步具備使配線與低熔點金屬部絕緣之絕緣層。

本發明之保險絲之又一特定形態中，低熔點金屬部以Sn為主成分。

根據本發明，可提供能確實地遮斷過電流之保險絲。

1~5‧‧‧保險絲

10‧‧‧絕緣性基板

10a‧‧‧第1主面

10b‧‧‧第2主面

11‧‧‧配線

11a‧‧‧熔斷部

11b‧‧‧非熔斷部

12,14‧‧‧通孔電極

13,15‧‧‧端子電極

20‧‧‧低熔點金屬部

21‧‧‧絕緣層

30‧‧‧發熱體

40‧‧‧疏液部

50‧‧‧密封構件

60‧‧‧絕緣層

圖1係第1實施形態之保險絲之概略剖面圖。

圖2係第2實施形態之保險絲之概略剖面圖。

圖3係第2實施形態之保險絲之概略俯視圖。

圖4係第3實施形態之保險絲之概略剖面圖。

圖5係第4實施形態之保險絲之概略剖面圖。

圖6係第5實施形態之保險絲之概略剖面圖。

以下，說明實施本發明之較佳形態之一例。然而，下述實施形態僅為例示。本發明並不限於下述實施形態。

又，在實施形態等參照之各圖式中，實質上具有相同功能之構件係以相同符號來參照。又，在實施形態等參照之圖式係以示意方式記載。圖式所描繪之物體尺寸之比率等會有與現實物體尺寸之比率等不同之情形。在圖式彼此間亦會有物體尺寸之比率等不同之情形。具體之物體尺寸之比率等應參酌以下說明來判斷。

(第1實施形態)

圖1係第1實施形態之保險絲之概略剖面圖。

圖1所示之保險絲1，為在後述配線11產生過電流時配線 11自動地切斷之被動元件亦可，為偵測過電流並主動地切斷配線11之主動元件亦可。

保險絲1具備絕緣性基板10。絕緣性基板10可藉由例如鋁基板等陶瓷基板或樹脂基板等構成。絕緣性基板10為在內部具有配線之多層基板亦可。

在絕緣性基板10之第1主面10a上配置有配線11。配線11之一側端部係藉由通孔電極12連接於配置在第2主面10b上之端子電極13。配線11之另一側端部係藉由通孔電極14連接於配置在第2主面10b上之端子電極15。

配線11具有熔斷部11a與非熔斷部11b。熔斷部11a為熔解於低熔點金屬部20之熔液而相對易熔斷之部分，非熔斷部11b為熔解於低熔點金屬部20之熔液而相對不易熔斷之部分。

本實施形態中，具體而言，熔斷部11a由熔解速度相對低熔點金屬部20之熔液高之金屬構成，非熔斷部11b由熔解速度相對低熔點金屬部20之熔液低之金屬構成。更具體而言，本實施形態中，熔斷部11a包含Au及Ag之至少一方。熔斷部11a，較佳為，由包含Ag、Au、或Ag及Au之至少一方之合金構成。本實施形態中，非熔斷部11b包含Cu、Pb、Ni及Pt中之至少一種。非熔斷部11b，較佳為，由包含Cu、Pb、Ni、Pt、或Cu、Pb、Ni及Pt中之至少一種之合金構成。

在配線11上配置有低熔點金屬部20。此低熔點金屬部20由具有較配線11低之熔點且在成為熔液時使配線11熔解之低熔點金屬構成。作為此種低熔點金屬之具體例，可舉出例如SnSb、SnCu、SnAg、SnAgCu、 SnCuNi等之Sn合金。

在低熔點金屬部20與配線11之間配置有絕緣層21。配線11與低熔點金屬部20藉由此絕緣層21電氣絕緣。因此，在一般時，端子電極13與端子電極15係藉由通孔電極12,14與配線11電氣連接，電流不會在低熔點金屬部20流動。是以，在過電流產生時配線11容易發熱。因此，保險絲1之保險絲功能容易發動。

絕緣層21，較佳為，能使低熔點金屬部20與配線11電氣絕緣，且熔解於低熔點金屬部20之熔液、或在熔液產生時因揮發等而除去者。絕緣層21可藉由例如松脂系助焊劑、有機酸系助焊劑等構成。

在保險絲1設有加熱低熔點金屬部20之發熱體30。因此，保險絲1能作為被動元件而作用亦能作為主動元件而作用。發熱體30可藉由例如電阻發熱體構成。此外，本實施形態中，發熱體30係配置在絕緣性基板10之第2主面10b上。發熱體30例如電氣連接於端子電極13與端子電極15亦可。此情形，過電流在配線11流動時，過電流亦在發熱體30流動，使發熱體30發熱。

配線11、低熔點金屬部20係藉由配置在絕緣性基板10上之密封構件50覆蓋。

保險絲1之保險絲功能如下述。在過電流在保險絲1流動時，配線11發熱。又，藉由未圖示之偵測機構檢測過電流，對發熱體30供應電流，使發熱體30發熱。其結果，低熔點金屬部20被熔解，產生低熔點金屬部20之熔液。配線11熔解於此低熔點金屬部20之熔液，藉此切斷配線11，端子電極13與端子電極15之間電氣絕緣。具體而言，配線11中 之熔斷部11a優先地熔解。即使在熔斷部11a熔解後，非熔斷部11b之至少一部分亦殘留。

然而，低熔點金屬部20之熔液具有導電性。因此，若低熔點金屬部20之熔液將配線之殘留部彼此連接則不產生保險絲功能。此處，在保險絲1，發熱體30之一方端部，在俯視絕緣性基板10時，與低熔點金屬部20之一部分重疊，另一方端部不重疊。俯視下，發熱體30在配線材11之延伸方向即x軸方向之中央，位於較低熔點金屬部20在x軸方向之中央更靠x2側。俯視下，發熱體30係設在低熔點金屬部20之配置區域之配線材11之延伸方向即x軸方向中、離x1側端部而靠近x2側處。承上所述，由於低熔點金屬部20之熔液朝向溫度更高之區域流動，因此低熔點金屬部20之熔液易於朝向x2側流動。是以，保險絲功能確實地產生，可確實地遮斷過電流。

從低熔點金屬部20之熔液易於朝向x2側流動之觀點觀之，更佳為，俯視下，發熱體30從低熔點金屬部20之配置區域中、離x1側端部而靠近x2側處，設置至低熔點金屬部20之配置區域之x軸方向中、離x2側端部而靠近x2側處。再者，較佳為，俯視下，發熱體30配置成不與熔斷部11a重疊。較佳為，發熱體30配置在較熔斷部11更靠x2側。再者，較佳為，發熱體30位於較低熔點金屬部20更靠x2側。

再者，在保險絲1，在絕緣性基板10上，相對低熔點金屬部20在x軸方向之x1側設有疏液部40。疏液部40撥開低熔點金屬部20之熔液。因此，低熔點金屬部20之熔液係藉由疏液部40往x2側撥開，更順暢地往x2側移動。疏液部40，較佳為，在配線11之寬度方向跨越配線 11而設置。疏液部40可由例如硼酸系玻璃等之玻璃材料、環氧樹脂等之樹脂材料等構成。此外，「撥開熔液」係指接觸角為90°以上。

此外，本實施形態之保險絲1係作為單獨元件存在，但本發明之保險絲組裝於電子零件亦可。例如，本發明之保險絲與電子零件之配線基板一體化亦可。

以下，說明本發明較佳實施形態之另一例。以下之說明中，對與上述第1實施形態實質上具有相同功能之構件以相同符號參照，省略說明。

(第2及第3實施形態)

圖2係第2實施形態之保險絲之概略剖面圖。圖3係第2實施形態之保險絲之概略俯視圖。圖4係第3實施形態之保險絲之概略剖面圖。此外，圖3中，省略密封構件之描繪。

第1實施形態中，說明在熔斷部11a與非熔斷部11b材料彼此不同之例。然而，本發明並不限於此構成。如圖2及圖4所示，第2及第3實施形態中，配線11由單一層構成。如圖3所示，在第2實施形態之保險絲2，熔斷部11a係設成較非熔斷部11b寬度狹窄。如圖4所示，在第3實施形態之保險絲3，熔斷部11a係設成較非熔斷部11b薄。即使是此等情形，熔斷部11a亦較非熔斷部11b易於熔解於低熔點金屬部20之熔液。

又，配線11為單一層，不具有狹寬部或薄部分亦可。此情形，配線11之熔斷部11a成為低熔點金屬部20設於其上之部分。此情形，尤佳為，俯視下，發熱體30位於較低熔點金屬部20更靠x2側。

(第4及第5實施形態)

圖5係第4實施形態之保險絲之概略剖面圖。圖6係第5實施形態之保險絲之概略剖面圖。

如圖5所示，在第4實施形態之保險絲4，發熱體30係設在絕緣性基板10之第1主面10a上。低熔點金屬部20與發熱體30係藉由絕緣層60絕緣。如圖6所示，在第5實施形態之保險絲5，發熱體30係設在絕緣性基板10之內部。此等情形，相較於發熱體30設在第2主面10b上之情形，發熱體30之熱易於供應至低熔點金屬部20。是以，配線11容易熔斷。

1‧‧‧保險絲

10‧‧‧絕緣性基板

10a‧‧‧第1主面

10b‧‧‧第2主面

11‧‧‧配線

11a‧‧‧熔斷部

11b‧‧‧非熔斷部

12,14‧‧‧通孔電極

13,15‧‧‧端子電極

20‧‧‧低熔點金屬部

21‧‧‧絕緣層

30‧‧‧發熱體

40‧‧‧疏液部

50‧‧‧密封構件

Claims (11)

1. 一種保險絲，具備：絕緣性基板；配線，係配置在該絕緣性基板之一主面上；低熔點金屬部，係設在該配線之上，具有較該配線低之熔點，且在成為熔液時使該配線熔解；以及發熱體，加熱該低熔點金屬部；俯視下，該發熱體係設在該低熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離一側端部而靠近另一側處。
2. 如申請專利範圍第1項之保險絲，其中，俯視下，該發熱體從該低熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離一側端部而靠近另一側處，設置至該低熔點金屬部之配置區域之該配線延伸方向中、離另一側端部而靠近另一側處。
3. 如申請專利範圍第1或2項之保險絲，其中，該配線，包含：熔斷部，藉由熔解於該低熔點金屬部之熔液而相對易熔斷之部分；以及非熔斷部，在該配線延伸方向位於該熔斷部之一側，相對不易熔斷之部分；俯視下，該發熱體係配置成不與該熔斷部重疊。
4. 如申請專利範圍第3項之保險絲，其中，該熔斷部由熔解速度相對該低熔點金屬部之熔液高之金屬構成；該非熔斷部由熔解速度相對該低熔點金屬部之熔液低之金屬構成。
5. 如申請專利範圍第4項之保險絲，其中，該熔斷部包含Au及Ag之至少一方；該非熔斷部包含Cu、Pb、Ni及Pt中之至少一種。
6. 如申請專利範圍第3項之保險絲，其中，該熔斷部之寬度較該非熔斷部狹窄。
7. 如申請專利範圍第3項之保險絲，其中，該熔斷部較該非熔斷部薄。
8. 如申請專利範圍第1或2項之保險絲，其進一步具備疏液部，該疏液部在該絕緣性基板之一主面上相對該低熔點金屬部設在該配線延伸方向之一側，以撥開該低熔點金屬部之熔液。
9. 如申請專利範圍第1或2項之保險絲，其中，該發熱體係設在該基板之一主面上或該基板之內部。
10. 如申請專利範圍第1或2項之保險絲，其進一步具備使該配線與該低熔點金屬部絕緣之絕緣層。
11. 如申請專利範圍第1或2項之保險絲，其中，該低熔點金屬部以Sn為主成分。