TWI455165B - Chip fuse and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI455165B
TWI455165B TW101145136A TW101145136A TWI455165B TW I455165 B TWI455165 B TW I455165B TW 101145136 A TW101145136 A TW 101145136A TW 101145136 A TW101145136 A TW 101145136A TW I455165 B TWI455165 B TW I455165B
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Katsuya Yamagishi
Hideki Seino
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Kamaya Electric Co Ltd
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Description

晶片保險絲及其製造方法
本發明係關於一種晶片保險絲及其製造方法者。
作為表面安裝於電子機器之印刷配線基板之零件之一種，自先前已知有小型之保險絲即晶片保險絲。利用該晶片保險絲防止上述印刷配線基板之電子電路之過電流破壞。
圖12中顯示先前之晶片保險絲1之剖面圖。如同圖所示，於氧化鋁基板之絕緣基板2之表面2a上，利用環氧系樹脂形成有蓄熱層(接著層)3，且於該蓄熱層3上形成有銅之保險絲膜4。即，藉由使蓄熱層3介存於絕緣基板2與保險絲膜4之間，保險絲膜4不會與絕緣基板2接觸。因此，向晶片保險絲1之通電時保險絲要件部4b中產生之熱不會放熱至絕緣基板2而蓄熱於蓄熱層3。
保險絲膜4為包含晶片保險絲1之長度方向(圖12之左右方向：以下，簡稱其為晶片保險絲長度方向)之兩側之表電極部4a、與該等表電極部4a之間之保險絲要件部(保險絲元素)4b者。保險絲要件部4b係與表電極部4a相比寬度較窄之部分，且係因晶片保險絲1中過電流流動時保險絲要件部4b中產生之熱而熔斷之熔斷部。保險絲要件部4b中，為防止擴散而設置有鍍敷膜5，為助長熔斷而設置有鍍敷膜6。鍍敷膜5係鎳膜，利用電鍍法形成於銅之保險絲膜4上。鍍敷膜6係錫膜，利用電鍍法形成於鎳膜5上。
且，於保險絲要件部4b(錫膜6)上，利用環氧系樹脂形成有作為 底塗層之第1保護膜7。又，於該第1保護膜7上，利用環氧系樹脂形成有作為第1保護層之第2保護膜8，且於該第2保護膜8上，利用環氧系樹脂形成有作為第2保護層之第3保護膜9。於第3保護膜9之表面9a上，利用雷射標記形成有標記10。該標記10係表示晶片保險絲1之額定電流等。
絕緣基板2之背面2b之晶片保險絲長度方向之兩側之部分2b-1中，利用銀系樹脂形成有背電極11。絕緣基板2之晶片保險絲長度方向之兩側之端面2c上，利用銀系樹脂形成有端面電極12。端面電極12係自表電極部4a跨背電極11而形成，而將表電極部4a與背電極11電性連接。
又，端面電極12上設置有鍍敷膜13、14、15。鍍敷膜13為銅膜，利用電鍍法形成於端面電極12上。鍍敷膜14為鎳膜，利用電鍍法形成於銅膜13上。鍍敷膜15為錫膜，利用電鍍法形成於鎳膜14上。該等鍍敷膜13、14、15係自表電極部4a跨絕緣基板2之背面2b而形成，從而整體覆蓋端面電極12及背電極11。
另，作為揭示有晶片保險絲之先前技術文獻，例如有下述之專利文獻1~3。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-308160號公報
[專利文獻2]日本特開平10-308161號公報
[專利文獻3]日本特開昭63-141233號公報
近年來，隨著針對電子機器之進一步小型化或提高可靠性等之要求，針對晶片保險絲，亦要求進一步提高遮斷性能。晶片保險絲之 遮斷性能中，有遮斷前後之外觀之變化或遮斷時之持續電弧等。所謂遮斷性能較高之晶片保險絲，為即使在遮斷後仍可抑制飛散物且可維持遮斷前之外觀，且遮斷時之持續電弧之時間較短者。
為確認上述之遮斷性能，針對上述先前之晶片保險絲1改變試驗條件而進行如下之遮斷試驗A、B。
遮斷試驗A為32 V、50 A下之遮斷試驗。進行該遮斷試驗A之晶片保險絲1之遮斷試驗前之電阻值為0.029 Ω。雖省略圖示，但實施遮斷試驗A之結果，遮斷時間為0.38 ms。且，略微可見持續電弧，且，外觀上，因保險絲要件部4b熔斷時之衝擊(壓力)，保護膜7、8、9之一部分被破壞而飛散，從而成為於該保護膜7、8、9之破壞部之周緣附著有保險絲要件部4b之熔融物4b-1之狀態。由於利用環氧系樹脂所形成之保護膜7、8、9較硬，故易被上述衝擊破壞。
遮斷試驗B為76 V、50 A下之遮斷試驗。進行該遮斷試驗B之晶片保險絲1之遮斷試驗前之電阻值為0.029 Ω。實施遮斷試驗B之結果，如圖10(a)所示，遮斷時間為0.55 ms，且可見0.2 ms左右之較長之持續電弧。又，外觀上如圖11所示般，因保險絲要件部4b熔斷時之衝擊(壓力)，保護膜7、8、9之一部分被破壞而飛散，而成為於該保護膜7、8、9之破壞部16之周緣附著有保險絲要件部4b之熔融物4b-1之狀態。
因此，本發明鑑於上述情況，以提供一種可謀求提高外觀之維持或持續電弧之減少等之遮斷性能之晶片保險絲及其製造方法為課題。
解決上述問題之第1發明之晶片保險絲，其係於絕緣基板上形成有蓄熱層，於該蓄熱層上形成有包含晶片保險絲長度方向之兩側之表電極部與該等表電極部之間之保險絲要件部之保險絲膜，且在上述保 險絲要件部上形成有保護膜者，其特徵為：以包圍上述保險絲要件部之周圍之方式於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成有矩形狀之堤部，且於上述堤部之內側形成有上述保護膜。
又，第2發明之晶片保險絲係如第1發明之晶片保險絲，其中上述堤部之晶片保險絲長度方向之兩側之部分與上述表電極部之晶片保險絲長度方向之內側之端相比，形成於較為晶片保險絲長度方向之外側。
又，第3發明之晶片保險絲係如第1或第2發明之晶片保險絲，其中上述表電極部包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部，且上述第2電極部之寬度較上述第1電極部之寬度窄；上述堤部之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分與上述第2電極部之晶片保險絲寬度方向之兩側之端相比，形成於較為晶片保險絲寬度方向之外側，且設置於上述蓄熱層上；上述蓄熱層與上述堤部係由相同材料形成。
又，第4發明之晶片保險絲係如第3發明之晶片保險絲，其中上述蓄熱層與上述堤部係由相同之含有感光基之材料形成。
又，第5發明之晶片保險絲係如第1~第4發明中任一項之晶片保險絲，其中上述保護膜係由含有環氧基之矽系樹脂形成。
又，第6發明之晶片保險絲係如第5發明之晶片保險絲，其中於上述保護膜上，由含有無機填充物之矽系樹脂形成有其他保護膜。
又，第7發明之晶片保險絲係如第6發明之晶片保險絲，其中上述其他保護膜係與上述保護膜相比膜厚較薄地形成。
又，第8發明之晶片保險絲係如第6或第7發明之晶片保險絲，其中上述其他保護膜為透明，且於上述保護膜與上述其他保護膜之間，設置有由矽系樹脂形成於上述保護層上之標記。
又，第9發明之晶片保險絲之製造方法之特徵為：其係第1~第8 發明中任一項之晶片保險絲之製造方法，且具有於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成上述矩形狀之堤部之第1步驟、與於上述堤部之內側形成上述保護膜之第2步驟。
又，第10發明之晶片保險絲之製造方法係如第9發明之晶片保險絲之製造方法，其中在上述第1步驟中，在上述保險絲要件部上、上述表電極部上及上述蓄熱層上黏附片狀之含有感光基之材料，且將該片狀之含有感光基之材料以紫外線曝光而顯影(光蝕刻)，藉此形成上述矩形狀之堤部。
根據第1發明之晶片保險絲，由於其係於絕緣基板上形成有蓄熱層，於該蓄熱層上形成有包含晶片保險絲長度方向之兩側之表電極部與該等表電極部之間之保險絲要件部之保險絲膜，且在上述保險絲要件部上形成有保護膜者，其特徵為以包圍上述保險絲要件部之周圍之方式於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成有矩形狀之堤部，且於上述堤部之內側形成有上述保護膜，故可利用矩形狀之堤部阻擋形成保護膜時用以形成該保護膜之材料(例如含有環氧基之矽系樹脂)流向周邊而擴散。因此，保護膜得到充分確保。進而，由於在保護膜之端部膜厚亦不會變薄而可確保充分之厚度之膜厚，故可防止因保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)而破壞上述保護膜。
根據第2發明之晶片保險絲，由於係如第1發明之晶片保險絲，其中上述堤部之晶片保險絲長度方向之兩側之部分，較上述表電極部之晶片保險絲長度方向之內側之端，形成於晶片保險絲長度方向之外側，故堤部之晶片保險絲長度方向之兩側之部分不會被保險絲要件部之端部覆蓋。因此，無因保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)而堤部被破壞之虞。
根據第3發明之晶片保險絲，由於係如第1或第2發明之晶片保險 絲，其中上述表電極部包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部，且上述第2電極部之寬度較上述第1電極部之寬度窄，上述堤部之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分，較上述第2電極部之晶片保險絲寬度方向之兩側之端，形成於晶片保險絲寬度方向之外側且設置於上述蓄熱層上，且上述蓄熱層與上述堤部係利用相同材料形成，故堤部之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分係整體設置於蓄熱層上而密著於蓄熱層。因此，堤部密著性較高而確實地防止剝離。
根據第4發明之晶片保險絲，由於係如第3發明之晶片保險絲，其中上述蓄熱層與上述堤部係利用相同之含有感光基之材料形成，故利用含有感光基之材料所形成之堤部確實地密著於利用相同之含有感光基之材料所形成之蓄熱層。
根據第5發明之晶片保險絲，由於係如第1~第4發明中任一項之晶片保險絲，其中上述保護膜係利用含有環氧基之矽系樹脂形成，該利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之保護膜與利用環氧系樹脂所形成之先前之保護膜相比較更柔軟而更有彈性，故可吸收保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)，因此不易被上述衝擊破壞。
根據第6發明之晶片保險絲，係如第5發明之晶片保險絲，其中於上述保護膜上，利用含有無機填充物之矽系樹脂形成有其他保護膜，且該利用含有無機填充物之矽系樹脂所形成之其他保護膜與利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之保護膜相比較更硬而耐摩擦性．抗黏連性優良，從而不易卡住製造裝置且亦不易剝離。因此，晶片保險絲之生產性提高。且，由於利用矽系樹脂所形成之其他保護膜，相對於利用相同矽系樹脂所形成之保護膜密著性較高，故不易剝落。再者，藉由利用含有無機填充物之矽系樹脂形成其他保護膜，可使作為製品之強度提高。
根據第7發明之晶片保險絲，由於係如第6發明之晶片保險絲，其中上述其他保護膜係與上述保護膜相比膜厚較薄地形成，該其他保護膜不僅以含有無機填充物之矽系樹脂形成而較硬，且與保護膜相比膜厚更薄，藉此確保上述保護膜之彈性，故可吸收保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)，從而防止被上述衝擊破壞。
根據第8發明之晶片保險絲，由於係如第6或第7發明之晶片保險絲，其中上述其他保護膜為透明，且於上述保護膜與上述其他保護膜之間，設置有利用矽系樹脂形成於上述保護層上之標記，保護膜與標記及其他保護膜係整體利用矽系樹脂形成，故相互之密著性較高而不易剝落，且保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)吸收性亦較高而不易被破壞。因此，可維持標記或保護膜。
又，根據第9發明之晶片保險絲之製造方法，由於其特徵在於其係第1~第8發明中任一項之晶片保險絲之製造方法，且具有於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成上述矩形狀之堤部之第1步驟、與於上述堤部之內側形成上述保護膜之第2步驟，故可利用第1步驟中所形成之矩形狀之堤部，阻擋在第2步驟中形成保護膜時用以形成該保護膜之材料(例如含有環氧基之矽系樹脂)流向周邊而擴散。因此，由於保護膜在端部膜厚亦不會變薄而可確保充分之厚度之膜厚，故可防止因保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)而破壞上述保護膜。
根據第10發明之晶片保險絲之製造方法，由於係如第9發明之晶片保險絲之製造方法，其中在上述第1步驟中，在上述保險絲要件部上、上述表電極部上及上述蓄熱層上黏附片狀之含有感光基之材料，且將該片狀之含有感光基之材料在紫外線下曝光而顯影(光蝕刻)，藉此形成上述矩形狀之堤部，故與利用網版印刷等形成有堤部之情形相比較，由於堤部厚度均一，且阻擋形成保護層之材料之流動之面即內側面相對絕緣基板之表面垂直，故可更確實地確保保護層端部之膜 厚。
1‧‧‧晶片保險絲
2‧‧‧絕緣基板
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
2b-1‧‧‧晶片保險絲長度方向之兩側之部分
2c‧‧‧晶片保險絲長度方向之兩側之端面
3‧‧‧蓄熱層(接著層)
4‧‧‧保險絲膜
4a‧‧‧表電極部
4b‧‧‧保險絲要件部
4b-1‧‧‧熔融物
5‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
6‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
7‧‧‧第1保護膜
8‧‧‧第2保護膜
9‧‧‧第3保護膜
9a‧‧‧表面
10‧‧‧標記
11‧‧‧背電極
12‧‧‧端面電極
13‧‧‧鍍敷膜(銅膜)
14‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
15‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
16‧‧‧破壞部
21‧‧‧晶片保險絲
22‧‧‧絕緣基板(氧化鋁基板)
22a‧‧‧表面
22b‧‧‧背面
22b-1‧‧‧晶片保險絲長度方向之背面之兩側之部分
22c‧‧‧端面
23‧‧‧蓄熱層(接著層)
24‧‧‧保險絲膜
24a‧‧‧表電極部
24a-1‧‧‧第1電極部
24a-2‧‧‧第2電極部
24a-3‧‧‧晶片保險絲寬度方向之兩側之端
24a-4‧‧‧晶片保險絲長度方向之內側之端
24b‧‧‧保險絲要件部
25‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
26‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
27‧‧‧堤部(dam)
27a‧‧‧晶片保險絲長度方向之兩側之部分
27a-1‧‧‧晶片保險絲寬度方向之兩側之內側
27b‧‧‧晶片保險絲寬度方向之兩側之部分
27b-1‧‧‧晶片保險絲長度方向之中央部
27b-2‧‧‧晶片保險絲長度方向之兩側之端部
27c‧‧‧內側面
28‧‧‧第1保護膜
28a‧‧‧端部
29‧‧‧第2保護膜
30‧‧‧標記
31‧‧‧背電極
32‧‧‧端面電極
33‧‧‧鍍敷膜(銅膜)
34‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
35‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
41‧‧‧第1縫隙
42‧‧‧第2縫隙
43‧‧‧單片區域
51‧‧‧片狀之含有感光基之材料
52‧‧‧銅箔
53‧‧‧感光性薄膜
54‧‧‧抗蝕劑
55‧‧‧片狀之含有感光基之材料
A‧‧‧方向
W1‧‧‧第1電極部24a-1之寬度
W2‧‧‧第2電極部24a-2之寬度
圖1係本發明之實施形態例之晶片保險絲之剖面圖(圖2之B-B線向視剖面)。
圖2係本發明之實施形態例之晶片保險絲之俯視圖(圖1之A方向向視圖)。
圖3係本發明之實施形態例之晶片保險絲之俯視圖，且係顯示除了第1保護膜、第2保護膜、標記、端面電極、端面電極上之銅膜、鎳膜及錫膜之狀態之圖。
圖4(a)~(d)係顯示本發明之實施形態例之晶片保險絲之製造步驟之絕緣基板劃線步驟、蓄熱層形成步驟、保險絲膜形成步驟之圖。
圖5(a)~(d)係顯示本發明之實施形態例之晶片保險絲之製造步驟之保險絲膜形成步驟之圖。
圖6(a)~(c)係顯示本發明之實施形態例之晶片保險絲之製造步驟之保險絲要件部形成步驟之圖。
圖7(a)、(b)係顯示本發明之實施形態例之晶片保險絲之製造步驟之堤部形成步驟之圖。
圖8(a)~(d)係顯示本發明之實施形態例之晶片保險絲之製造步驟之第1保護膜形成步驟、標記形成步驟、第2保護膜形成步驟、其他之步驟之圖。
圖9係不形成堤部之情形之晶片保險絲之剖面圖。
圖10(a)係顯示對先前之晶片保險絲實施遮斷試驗B時之該晶片保險絲之遮斷時間(包含持續電弧時間)之圖表，(b)係顯示對本發明之晶片保險絲實施遮斷試驗C時之該晶片保險絲之遮斷時間(持續電弧不可見)之圖表。
圖11係顯示對先前之晶片保險絲實施遮斷試驗B時之該晶片保險 絲之外觀之圖。
圖12係先前之晶片保險絲之剖面圖。
以下，基於圖式詳細說明本發明之實施形態例。
首先，基於圖1~圖3，就本發明之實施形態例之晶片保險絲21之構造進行說明。
另，圖3中顯示除了圖1所示之第1保護膜28、第2保護膜29、標記30、端面電極32、端面電極32上之銅膜33、鎳膜34及錫膜35之狀態。又，圖3中分割顯示保險絲要件部(保險絲元素)24b及表電極部24a(第2電極部24a-2)之鎳膜25及錫膜26之一部分，圖4(d)中分割顯示銅箔52之一部分，圖5(a)中分割顯示銅箔52及感光性薄膜53之一部分。
如圖1~圖3所示，於氧化鋁基板即絕緣基板22之表面22a上，利用含有感光基之環氧系樹脂形成有蓄熱層(接著層)23，且於該蓄熱層23上形成有銅之保險絲膜24。即，藉由使蓄熱層23介存於絕緣基板22與保險絲膜24之間，使保險絲膜24不接觸於絕緣基板22。因此，向晶片保險絲21通電時保險絲要件部24b中產生之熱不會放熱至絕緣基板22而蓄熱於蓄熱層23。
保險絲膜24為包含晶片保險絲21之長度方向(圖1~圖3之左右方向：以下，簡稱其為晶片保險絲長度方向)之兩側之表電極部24a、與該等表電極部24a之間之保險絲要件部24b者。保險絲要件部24b係與表電極部24a相比其寬度、即晶片保險絲21之寬度方向(圖2、圖3之上下方向：以下，簡稱其為晶片保險絲寬度方向)之寬度較窄之部分，且係由晶片保險絲21中過電流流動時保險絲要件部24b中產生之熱而熔斷之熔斷部。另，保險絲要件部24b在圖示例中雖為於晶片保險絲長度方向以直線狀延伸之形狀，但並非限定於此，可設為對應期望之 熔斷特性等之適宜之形狀(例如Z字狀等)。
又，保險絲要件部24b中，為防止擴散而設置有鍍敷膜25，為助長熔斷而設置有鍍敷膜26。鍍敷膜25係鎳膜，利用電鍍法形成於銅之保險絲膜24上。鍍敷膜26係錫膜，利用電鍍法形成於鎳膜25上。
表電極部24a包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部24a-1、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部24a-2，且第2電極部24a-2之寬度(晶片保險絲寬度方向之寬度)W2(圖3)，較第1電極部24a-1之寬度(晶片保險絲寬度方向之寬度)W1(圖3)更窄。另，為調整電阻值之不均一，所鍍敷之鎳膜25與錫膜26不僅設置於保險絲要件部24b中，亦設置於表電極部24a之第2電極部24a-2中。由於第2電極部24a-2之寬度W2與第1電極部24a-1之寬度W1相比較窄，故可調整鍍敷鎳膜25及錫膜26後之膜厚之不均一或電阻值之不均一。
且，本實施形態例之晶片保險絲21中，利用含有感光基之環氧系樹脂形成有堤部(dam)27。堤部27為矩形狀(即如圖2及圖3所示般，俯視為矩形狀)者，且以包圍保險絲要件部24b之周圍之方式形成於蓄熱層23上及表電極部24a上。
若進一步詳述，則矩形狀之堤部27為包含晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a、與晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b者。
晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b，於晶片保險絲長度方向以直線狀延伸，且較表電極部24a(第2電極部24a-2)之晶片保險絲寬度方向之兩側之端24a-3，形成於晶片保險絲寬度方向之外側。因此，晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b，不僅晶片保險絲長度方向之中央部27b-1形成於蓄熱層23上，晶片保險絲長度方向之兩側之端部27b-2亦形成於蓄熱層23上，從而整體密著於蓄熱層23。
晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a，於晶片保險絲寬度方向以直線狀延伸，且晶片保險絲寬度方向之兩側之內側27a-1為曲線， 形成於表電極部24a上。又，晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a，較表電極部24a(第2電極部24a-2)之晶片保險絲長度方向之內側之端24a-4(即表電極部24a與保險絲要件部24b之邊界位置)，形成於晶片保險絲長度方向之外側。另，在圖示例中，晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a係跨越表電極部24之第1電極部24a-1上與第2電極部24a-2上而形成。
於矩形狀之堤部27之內側，利用含有環氧基之矽系樹脂形成有作為底塗層之黑色之第1保護膜28。即，第1保護膜28係沿著矩形狀之堤部27之內側面27c(圖1)形成。第1保護膜28形成於保險絲要件部24b(錫膜26)上，進而亦形成於表電極部24a(第2電極部24a-2)上及蓄熱層23上，從而覆蓋保險絲要件部24b(錫膜26)之整體與表電極部24a(第2電極部24a-2)之一部分及蓄熱層23之一部分。該利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28，與利用環氧系樹脂所形成之先前之保護膜相比較更柔軟而更有彈性。
於第1保護膜28上，利用含有無機填充物(例如含有氧化矽粉與氧化鋁粉)之矽系樹脂而形成有透明之保護層即第2保護膜29。該利用含有無機填充物之矽系樹脂所形成之第2保護膜29，由於與利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28相比較更硬，故藉由較第1保護膜28薄化膜厚而具有彈性。
又，於第1保護膜28與第2保護膜29之間，利用矽系樹脂形成有乳白色之標記30。即，第1保護膜28上形成有標記30，且以覆蓋該標記30之方式在第1保護膜28上形成有第2保護膜29。由於第2保護膜29為透明，故標記30係自第2保護膜29之上通透可見。該標記30表示晶片保險絲21之額定電流等。
絕緣基板22之背面22b之晶片保險絲長度方向之兩側之部分22b-1上，利用銀系樹脂形成有背電極31。
絕緣基板22之晶片保險絲長度方向之兩側之端面22c上，利用銀系樹脂形成有端面電極32。端面電極32係自表電極部24a跨背電極31而形成，從而將表電極部24a與背電極31電性連接。
又，端面電極32上形成有鍍敷膜33、34、35。鍍敷膜33為銅膜，利用電鍍法形成於端面電極32上。鍍敷膜34為鎳膜，利用電鍍法形成於銅膜33上。鍍敷膜35為錫膜，利用電鍍法形成於鎳膜34上。該等鍍敷膜33、34、35係自堤部27跨絕緣基板22之背面22b而形成，從而整體覆蓋端面電極32及背電極31。
接著，基於圖1~圖9，就本發明之實施形態例之晶片保險絲21之製造步驟進行說明。
首先，在絕緣基板劃線步驟中，如圖4(a)所示，在片狀之絕緣基板(氧化鋁基板)22之表面22a上，利用雷射劃線法，以相互正交之方式形成平行之複數條第1縫隙41、與平行之複數條第2縫隙42。其結果，單片區域43成為縱橫複數個相連之狀態，1個單片區域43對應1個晶片保險絲21。第1縫隙41及第2縫隙42為用以將片狀之絕緣基板22以條帶狀切斷，進而分割成各單片區域43者。
以後，以第1縫隙41及第2縫隙42分割絕緣基板22之前，對複數個單片區域43實施各步驟，圖4之(b)~(d)、圖5之(a)~(d)、圖6之(a)~(d)、圖7之(a)、(b)、圖8之(a)~(d)中，僅顯示相當於1個單片區域43之部分。
在此後之蓄熱層形成步驟中，首先，如圖4(b)所示般，將用以形成蓄熱層23之材料即B等級狀態之片狀之含有感光基之材料51黏附於絕緣基板22上(疊層)。
另，作為黏附該片狀之含有感光基之材料51之方法，有將以配合1片或複數片絕緣基板22之大小預先形成之片狀之含有感光基之材料51黏附於該1片或複數片絕緣基板22上之方法、或將較大之片狀之 含有感光基之材料51切斷為配合1片或複數片絕緣基板22之大小而黏附於該1片或複數片絕緣基板22上之方法、或抽出捲成卷狀之含有感光基之材料51使其成為片狀而黏附於該1片或複數片絕緣基板22上之方法等。
接著，將黏附於絕緣基板22上之片狀之含有感光基之材料51，介隔遮罩(省略圖示)在紫外線(UV)下曝光而顯影(光蝕刻)，藉此形成如圖4(c)所示之圖案之蓄熱層23。
此處作為用以形成蓄熱層23之片狀之含有感光基之材料51，使用形成為片狀或卷狀之含有感光基之環氧系樹脂。另，此外，作為用以形成蓄熱層23之片狀之含有感光基之材料51，亦可使用將含有感光基之聚醯亞胺、矽系樹脂、聚酯、丙烯酸聚合物等形成為片狀或卷狀者。
在此後之保險絲膜形成步驟中，首先，如圖4(d)所示般，將用以形成保險絲膜24之材料即銅箔52黏附於蓄熱層23上。
接著，如圖5(a)所示般，將作為遮罩之感光性薄膜(抗蝕劑)53黏附於銅箔52上，且將該感光性薄膜53在紫外線下曝光而顯影(光蝕刻)，藉此成為圖5(b)所示之圖案。
接著，如圖5(c)所示般，對銅箔52進行蝕刻(圖案化)，其後，剝落感光性薄膜53。如此，形成如圖5(d)所示之圖案之保險絲膜24，即如上所述具有包含寬度較寬之第1電極部24a-1與寬度較窄之第2電極部24a-2之兩側之表電極部24a、與該等表電極部24a之間之保險絲要件部24b之構造之保險絲膜24。
在此後之保險絲要件部形成步驟中，如圖6(a)所示般將作為遮罩之抗蝕劑54網版印刷於表電極部24a之第1電極部24a-1上。
在該狀態下利用電鍍法依序進行鍍鎳與鍍錫，藉此，如圖6(b)所示般，在未施有抗蝕劑54之保險絲要件部24b之整體及表電極部24a之 第2電極部24a-2上形成作為鍍敷膜之鎳膜25與錫膜26。
其後，如圖6(c)所示般，剝落抗蝕劑54，使未施有鍍敷膜25、26之表電極部24a之第1電極部24a-1露出。
且，在此後之堤部形成步驟中，首先，如圖7(a)所示般，將用以形成堤部27之材料即形成為片狀之B等級狀態之含有感光基之材料55，黏附於保險絲要件部24b上、表電極部24a上及蓄熱層23上(疊層)。
另，作為黏附該片狀之含有感光基之材料55之方法，有將以配合1片或複數片絕緣基板22之大小預先形成之片狀之含有感光基之材料55黏附於該1片或複數片絕緣基板22之保險絲要件部24b上、表電極部24a上及蓄熱層23上之方法、或將較大之片狀之含有感光基之材料55切斷為配合1片或複數片絕緣基板22之大小而黏附於該1片或複數片絕緣基板22之保險絲要件部24b上、表電極部24a上及蓄熱層23上之方法、或抽出捲成卷狀之含有感光基之材料55成為片狀而黏附於1片或複數片絕緣基板22之保險絲要件部24b上、表電極部24a上及蓄熱層23上之方法等。
接著，將黏附於保險絲要件部24b上、表電極部24a上及蓄熱層23上之片狀之含有感光基之材料55，介隔遮罩(省略圖示)在紫外線(UV)下曝光而顯影(光蝕刻)，藉此形成如圖7(b)所示之圖案之堤部27。即如上所述，形成為包含晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a與晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b之矩形狀，且於蓄熱層23上形成晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b，於表電極部24a上形成晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a之構造之堤部27。
此處作為用以形成堤部27之片狀之含有感光基之材料55，使用形成為片狀或卷狀之含有感光基之環氧系樹脂。另，此外，作為用以形成堤部27之片狀之含有感光基之材料55，亦可使用將含有感光基之 聚醯亞胺、矽系樹脂、聚酯、丙烯酸聚合物等形成為片狀或卷狀者。
利用含有感光基之材料55所形成之堤部27，照射紫外線而硬化。此時堤部27收縮而厚度變薄。因此，在本實施形態例中，重疊黏附複數片1片之厚度為20~60 μm之片狀之含有感光基之材料55後，在紫外線下曝光而顯影(光蝕刻)，從而形成堤部27，且對該堤部27照射紫外線使其硬化。藉此製品化時，確保5~100 μm之堤部27之厚度。
在此後之第1保護膜形成步驟中，如圖8(a)所示般，使用含有環氧基之矽系樹脂，利用網版印刷將黑色之第1保護膜28形成於矩形狀之堤部27之內側。
由於含有環氧基之矽系樹脂流動性較高，故若未形成堤部27，則由於上述矽系樹脂會在網版印刷後流向周邊而擴散，故如圖9所示般導致第1保護膜28端部28a之膜厚變薄。
與此相對，在本實施形態例中，由於形成有堤部27，從而可利用堤部27(內側面27c)阻擋網版印刷後流向周邊而擴散之上述矽系樹脂之流動，故如圖1所示般，第1保護膜28即使在端部28a，膜厚仍不會變薄，而可確保充分之厚度之膜厚。
利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28，由於與利用環氧系樹脂所形成之先前之保護膜相比較更柔軟而更有彈性，故可吸收保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)，因此不易被上述衝擊破壞。
且，利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28，由於利用堤部27亦可確保端部28a之膜厚，故亦無因上述衝擊而使端部28a受到破壞之虞。
又，利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28，由於與利用未含有環氧基之矽系樹脂所產生之保護膜相比較更有黏性，故會因上述衝擊而孔難以打開。
在此後之標記形成步驟中，如圖8(b)所示般，使用矽系樹脂利用網版印刷將乳白色之標記30形成於第1保護膜28上。作為用以形成乳白色之標記30之矽系樹脂，例如可使用以氧化鋁、氧化矽、碳黑、環二甲基矽氧烷等為成分者。
在此後之第2保護膜形成步驟中，如圖8(c)所示般，使用含有無機填充物(例如氧化矽粉與氧化鋁粉)之矽系樹脂，將透明之第2保護膜29以利用網版印刷覆蓋標記30之方式形成於第1保護膜28上。
假設使第2保護膜29成為與第1保護膜28同樣柔軟者之情形時，由於第2保護膜29易卡住製造裝置且亦易剝離，故晶片保險絲之生產性降低。與此相對，在本實施形態例中，由於以含有無機填充物之矽系樹脂形成第2保護膜29而較硬，故不易卡住製造裝置且亦不易剝離，因此，晶片保險絲之生產性提高。且，利用矽系樹脂所形成之第2保護膜29，由於相對於利用相同矽系樹脂所形成之第1保護膜28密著性較高，故不易剝落。
又，將第2保護膜29以含有無機填充物之矽系樹脂形成而較硬，且較第1保護膜28薄化膜厚，藉此，使第1保護膜28之彈性得到確保，從而亦可吸收保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)，從而防止因上述衝擊而受到破壞。
以後，依次實施背電極形成步驟、一次分割步驟、端面電極形成步驟、二次分割步驟、端面電極鍍敷步驟等。
在背電極形成步驟中，使用銀系樹脂利用網版印刷將背電極31形成於絕緣基板22之背面22b(圖1)。
在此後之一次分割步驟中，藉由沿著第1縫隙41(圖4(a))分割片狀之絕緣基板22，使其成為條帶狀。
在此後之端面電極形成步驟中，使用銀系樹脂、鎳．鉻系、鈦系或金系，利用印刷、浸塗或濺鍍，在絕緣基板22之端面22c上自表電 極部24a跨背電極31形成端面電極32(圖1)。
在此後之二次分割步驟中，藉由沿著第2縫隙(圖4(a))分割條帶狀之絕緣基板22，形成各單片區域43。
在此後之端面電極鍍敷步驟中，藉由利用電鍍法依次進行鍍銅與鍍鎳，自堤部27跨絕緣基板22之背面22b形成銅膜33與鎳膜34及錫膜35，利用該等鍍敷膜33、34、35，整體覆蓋端面電極32及背電極31。
如此，製造如圖1及圖8(d)所示之晶片保險絲21。
如上所述，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其係於絕緣基板22上形成有蓄熱層23，於該蓄熱層23上形成有包含晶片保險絲長度方向之兩側之表電極部24a與該等表電極部24a之間之保險絲要件部24b之保險絲膜，且在保險絲要件部24b上(圖示例中為保險絲要件部24b之錫膜26上)形成有保護膜者，其特徵為以包圍保險絲要件部24b之周圍之方式於蓄熱層23上及表電極部24a上形成有矩形狀之堤部27，且於堤部27之內側形成有第1保護膜28，故可利用矩形狀之堤部27，阻擋形成第1保護膜28時用以形成該第1保護膜28之材料即含有環氧基之矽系樹脂流向周邊而擴散。因此，由於第1保護膜28即使在端部28a膜厚仍不會變薄而可確保充分之厚度之膜厚，故可防止因保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)而第1保護膜28、包含端部28a受到破壞。
與此相對，由於若未形成堤部27，則如圖9所示般，第1保護膜28之端部28a之膜厚會變薄，故，該端部28a尤其易被保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)破壞。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其中堤部27之晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a，較表電極部24a之晶片保險絲長度方向之內側之端24a-4，形成於晶片保險絲長度方向之外側，故堤 部27之晶片保險絲長度方向之兩側之部分27a不會被保險絲要件部24b之端部覆蓋。因此，無因保險絲要件部熔斷時之衝擊(壓力)而堤部27被破壞之虞。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其中表電極部24a包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部24a-1、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部24a-2，且第2電極部24a-2之寬度W2較第1電極部24a-1之寬度W1窄，堤部27之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b，較第2電極部24a-2之晶片保險絲寬度方向之兩側之端24a-3，形成於晶片保險絲寬度方向之外側且設置於蓄熱層23上，且蓄熱層23與堤部27係利用相同材料(含有感光基之環氧系樹脂)形成，故堤部27之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分27b整體設置於蓄熱層23上而密著於蓄熱層23。因此，堤部27密著性較高而確實地防止剝離。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其中第1保護膜28係利用含有環氧基之矽系樹脂形成，該利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28與利用環氧系樹脂所形成之先前之保護膜相比較更柔軟而更有彈性，故可吸收保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)，因此不易被上述衝擊破壞。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，其中於第1保護膜28上，利用含有無機填充物之矽系樹脂形成有第2保護膜29，且該利用含有無機填充物之矽系樹脂所形成之第2保護膜29與利用含有環氧基之矽系樹脂所形成之第1保護膜28相比較更硬而耐摩擦性．抗黏連性優良，從而不易卡住製造裝置且亦不易剝離。因此，晶片保險絲21之生產性提高。且，利用矽系樹脂所形成之第2保護膜29，由於相對於利用相同矽系樹脂所形成之第1保護膜28密著性較高，故而不易剝落。再者，藉由利用含有無機填充物之矽系樹脂形成有第2保護膜29，可使作為製品之強度提高。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其中第2保護膜29與第1保護膜28相比其膜厚較薄地形成，且該第2保護膜29係以含有無機填充物之矽系樹脂形成且較第1保護膜28薄化膜厚，藉此使第1保護膜28之彈性得到確保，故亦可吸收保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)，從而防止被上述衝擊破壞。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21，由於其中第2保護膜29為透明，且於第1保護膜28與第2保護膜29之間，設置有利用矽系樹脂形成於第1保護層28上之標記30，且第1保護膜28與標記30及第2保護膜29係整體利用矽系樹脂形成，故相互之密著性較高而不易剝落，且保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)吸收性亦較高而不易被破壞。
另，假設利用環氧系樹脂形成有標記30之情形時，由於與利用矽系樹脂所形成之第1保護膜28之密著性較差，故有標記30剝落之虞。又，由於利用環氧系樹脂所形成之標記30較硬，而易被保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)破壞，故會導致以含有環氧基之矽系樹脂形成第1保護膜28而提高上述衝擊之吸收性之效果降低。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21之製造方法，由於其特徵在於具有於蓄熱層23上及表電極部24a上形成矩形狀之堤部27之堤部形成步驟(第1步驟)、與於堤部27之內側形成第1保護膜28之第1保護膜形成步驟(第2步驟)，故可利用堤部形成步驟(第1步驟)中所形成之矩形狀之堤部27，阻擋在第1保護膜形成步驟(第2步驟)中形成第1保護膜28時用以形成該第1保護膜28之材料(含有環氧基之矽系樹脂)流向周邊而擴散。因此，由於第1保護膜28即使在端部28a其膜厚仍未變薄而可確保充分之厚度之膜厚，故可防止因保險絲要件部24b熔斷時之衝擊(壓力)而使第1保護膜28、包含端部28a受到破壞。
又，根據本實施形態例之晶片保險絲21之製造方法，由於其中在堤部形成步驟(第1步驟)中，在保險絲要件部24b上、表電極部24a 上及蓄熱層23上黏附片狀之含有感光基之材料55，且將該片狀之含有感光基之材料55在紫外線下曝光而顯影(光蝕刻)，藉此形成矩形狀之堤部27，故與利用網版印刷等形成有堤部之情形相比較，由於堤部27厚度均一，且阻擋形成第1保護層28之含有環氧基之矽系樹脂之流動之面即內側面27c相對於絕緣基板22之表面22a垂直，故可更確實地確保第1保護膜28之端部28a之膜厚。
此處，就針對本實施形態例之晶片保險絲21所進行之遮斷試驗C之結果進行說明。
遮斷試驗C為76 V、50 A下之遮斷試驗。進行該遮斷試驗C之晶片保險絲21之遮斷試驗前之電阻值為0.032 Ω。實施遮斷試驗C之結果，如圖10(b)所示，遮斷時間為0.14 ms，且未見持續電弧，又，外觀上，遮斷後(保險絲要件部24b熔斷後)保護膜28、29仍不會被破壞，而維持遮斷前之晶片保險絲21之外觀(如圖2所示之狀態)。
[產業上之可利用性]
本發明係關於一種晶片保險絲及其製造方法者，且係於針對晶片保險絲謀求提高外觀之維持或持續電弧之減少等之遮斷性能之情形適用且較有用者。
21‧‧‧晶片保險絲
22‧‧‧絕緣基板(氧化鋁基板)
22a‧‧‧表面
22b‧‧‧背面
22b-1‧‧‧晶片保險絲長度方向之背面之兩側之部分
22c‧‧‧端面
23‧‧‧蓄熱層(接著層)
24‧‧‧保險絲膜
24a‧‧‧表電極部
24a-1‧‧‧第1電極部
24a-2‧‧‧第2電極部
24b‧‧‧保險絲要件部
25‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
26‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
27‧‧‧堤部(dam)
27c‧‧‧內側面
28‧‧‧第1保護膜
28a‧‧‧端部
29‧‧‧第2保護膜
30‧‧‧標記
31‧‧‧背電極
32‧‧‧端面電極
33‧‧‧鍍敷膜(銅膜)
34‧‧‧鍍敷膜(鎳膜)
35‧‧‧鍍敷膜(錫膜)
A‧‧‧方向

Claims (13)

  1. 一種晶片保險絲，其係於絕緣基板上形成有蓄熱層，於該蓄熱層上形成有包含晶片保險絲長度方向之兩側之表電極部與該等表電極部之間之保險絲要件部之保險絲膜，且在上述保險絲要件部上形成有保護膜者，其特徵為：以包圍上述保險絲要件部之周圍之方式，於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成有矩形狀之堤部；於上述堤部之內側形成有上述保護膜。
  2. 如請求項1之晶片保險絲，其中上述堤部之晶片保險絲長度方向之兩側之部分與上述表電極部之晶片保險絲長度方向之內側之端相比，形成於較為晶片保險絲長度方向之外側。
  3. 如請求項1之晶片保險絲，其中上述表電極部包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部，且上述第2電極部之寬度較上述第1電極部之寬度窄；上述堤部之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分與上述第2電極部之晶片保險絲寬度方向之兩側之端相比，形成於較為晶片保險絲寬度方向之外側，且設置於上述蓄熱層上；且上述蓄熱層與上述堤部係由相同材料形成。
  4. 如請求項2之晶片保險絲，其中上述表電極部包含晶片保險絲長度方向之外側之第1電極部、與晶片保險絲長度方向之內側之第2電極部，且上述第2電極部之寬度較上述第1電極部之寬度窄；上述堤部之晶片保險絲寬度方向之兩側之部分與上述第2電極部之晶片保險絲寬度方向之兩側之端相比，形成於較為晶片保 險絲寬度方向之外側，且設置於上述蓄熱層上；且上述蓄熱層與上述堤部係由相同材料形成。
  5. 如請求項3之晶片保險絲，其中上述蓄熱層與上述堤部係由相同之含有感光基之材料形成。
  6. 如請求項4之晶片保險絲，其中上述蓄熱層與上述堤部係由相同之含有感光基之材料形成。
  7. 如請求項1至6中任一項之晶片保險絲，其中上述保護膜係由含有環氧基之矽系樹脂形成。
  8. 如請求項7之晶片保險絲，其中於上述保護膜上，由含有無機填充物之矽系樹脂形成有其他保護膜。
  9. 如請求項8之晶片保險絲，其中上述其他保護膜係與上述保護膜相比膜厚較薄地形成。
  10. 如請求項8之晶片保險絲，其中上述其他保護膜為透明；於上述保護膜與上述其他保護膜之間，設置有由矽系樹脂形成於上述保護層上之標記。
  11. 如請求項9之晶片保險絲，其中上述其他保護膜為透明；於上述保護膜與上述其他保護膜之間，設置有由矽系樹脂形成於上述保護層上之標記。
  12. 一種晶片保險絲之製造方法，其特徵為：其係如請求項1至11中任一項之晶片保險絲之製造方法，且包含：於上述蓄熱層上及上述表電極部上形成上述矩形狀之堤部之第1步驟；及於上述堤部之內側形成上述保護膜之第2步驟。
  13. 如請求項12之晶片保險絲之製造方法，其中在上述第1步驟中， 在上述保險絲要件部上、上述表電極部上及上述蓄熱層上黏附片狀之含有感光基之材料，且將該片狀之含有感光基之材料以紫外線曝光而顯影，藉此形成上述矩形狀之堤部。
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