TWI670742B - 電流熔絲 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電流熔絲，可提高額定功率，並且防止伴隨著電弧放電而產生的金屬的爆發性的飛散，從而可確實地截斷電路。電流熔絲(1)包括：絕緣基板(2)；主熔絲單元(3)，設置於絕緣基板(2)上；以及副熔絲單元(4)，設置於絕緣基板(2)上，熔點高於主熔絲單元(3)；且將主熔絲單元(3)與副熔絲單元(4)加以並聯。

Description

電流熔絲

本發明是有關於一種電流熔絲，安裝於電流路徑上，當超過額定功率(rating)的電流流入時藉由自發熱而熔斷，從而將所述電流路徑加以截斷。

先前，是使用如下的電流熔絲：當超過額定功率的電流流入時藉由自發熱而熔斷，從而將電流路徑加以截斷。作為電流熔絲，一般提供使用Pb焊料等低熔點金屬而形成的電流熔絲。又，作為熔絲單元，多使用將焊料封入玻璃管內的固定器(holder)固定型熔絲、或在陶瓷基板表面上印刷有Ag電極的晶片熔絲(chip fuse)、使銅電極的一部分變細而組裝至塑膠殼體(plastic case)內的旋緊型或插入型熔絲等。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-319345號公報

在此種電流熔絲中，伴隨著所搭載的電子機器或電池等的高電容化、高額定功率化，需要使電流額定功率提高。

此處，在將低熔點金屬的熔絲單元搭載於基板上而可表面安裝地形成的電流熔絲中，當因被施加超過額定功率的電壓，大電流流入而產生熔斷時，若產生電弧放電，則熔絲單元會遍及大範圍地進行熔融，從而經蒸氣化的金屬爆發性地產生飛散。因此，有可能由所飛散的金屬而形成新的電流路徑，或者所飛散的金屬附著於端子或周圍的電子零件等上。

又，作為迅速地阻止電弧放電而將電路加以截斷的對策，亦提出有在空心殼體內塞進滅弧材料的電流熔絲、或將熔絲單元呈螺旋狀地纏繞於散熱材料的周圍而產生時滯(time lag)的應對高電壓的電流熔絲。但是，在現有的應對高電壓的電流熔絲中，需要滅弧材料的封入或螺旋熔絲的製造等均為複雜的材料或加工過程，從而在熔絲元件的小型化及電流的高額定功率化等方面不利。

如以上所述，期望開發出一種可提高額定功率，並且防止伴隨著電弧放電而產生的低熔點金屬的爆發性的飛散，從而可確實地截斷電路的電流熔絲。

為了解決所述問題，本發明的電流熔絲包括：絕緣基板；主熔絲單元(main fuse element)，設置於所述絕緣基板上； 以及副熔絲單元(sub-fuse element)，設置於所述絕緣基板上，熔點高於所述主熔絲單元；且將所述主熔絲單元與所述副熔絲單元加以並聯。

又，本發明的電流熔絲包括主熔絲單元、以及熔點高於所述主熔絲單元的副熔絲單元，所述主熔絲單元的電阻值為所述副熔絲單元的電阻值以下，且將所述主熔絲單元與所述副熔絲單元加以並聯。

根據本發明，將熔點相對低的主熔絲單元與熔點相對高的副熔絲單元加以並聯，故而當低熔點的主熔絲單元產生熔斷時，電流會流入至高熔點的副熔絲單元側。因此，在主熔絲單元產生熔斷的瞬間電流會流入至副熔絲單元，故而可防止主熔絲單元的電弧放電，且電弧放電的產生變為在高熔點的副熔絲單元熔斷時的小規模狀況。藉此，可實現額定功率的提高，並且防止伴隨著電弧放電而產生的低熔點金屬的爆發性的飛散。

1‧‧‧電流熔絲

2‧‧‧絕緣基板

2a‧‧‧第1面

2b‧‧‧第2面

2c、2d‧‧‧側面

3‧‧‧主熔絲單元

3a‧‧‧主表面部

3b‧‧‧側壁部

3c‧‧‧第1側緣部

3d‧‧‧第2側緣部

4‧‧‧副熔絲單元

5‧‧‧保護蓋

6‧‧‧主電極

6a‧‧‧主電極

6b‧‧‧主電極

7‧‧‧副電極

7a‧‧‧副電極

7b‧‧‧副電極

10‧‧‧截斷部

11‧‧‧絕緣層

12‧‧‧側面電極

12a‧‧‧側面電極

12b‧‧‧側面電極

13‧‧‧嵌合凹部

40‧‧‧導體帶

70‧‧‧高熔點金屬層

71‧‧‧低熔點金屬層

72‧‧‧開口部

73‧‧‧開口部

74‧‧‧開口部

C-C'‧‧‧方向

圖1(A)及圖1(B)是表示已應用本發明的電流熔絲的外觀立體圖，圖1(A)表示第1面側，圖1(B)表示第2面側。

圖2是表示絕緣基板的第1面側的外觀立體圖。

圖3是表示主熔絲單元的立體圖。

圖4(A)及圖4(B)是表示工作前的電流熔絲的圖，圖4(A) 是表示第1面側的俯視圖，圖4(B)是表示第2面側的俯視圖。

圖5(A)及圖5(B)是表示主熔絲單元已熔斷的電流熔絲的圖，圖5(A)是表示第1面側的俯視圖，圖5(B)是表示第2面側的俯視圖。

圖6(A)及圖6(B)是表示副熔絲單元已熔斷的電流熔絲的圖，圖6(A)是表示第1面側的俯視圖，圖6(B)是表示第2面側的俯視圖。

圖7(A)及圖7(B)是表示副熔絲單元均已熔斷的電流熔絲的圖，圖7(A)是表示第1面側的俯視圖，圖7(B)是表示第2面側的俯視圖。

圖8(A)及圖8(B)是表示在絕緣基板上設置有側面電極的電流熔絲的外觀立體圖，圖8(A)表示第1面側，圖8(B)表示第2面側。

圖9(A)及圖9(B)是表示在絕緣基板上設置有嵌合凹部的電流熔絲的外觀立體圖，圖9(A)表示第1面側，圖9(B)表示第2面側。

圖10(A)及圖10(B)是表示包含高熔點金屬層及低熔點金屬層，且具備覆蓋構造的可熔導體的立體圖，圖10(A)表示將高熔點金屬層設為內層且利用低熔點金屬層加以覆蓋的構造，圖10(B)表示將低熔點金屬層設為內層且利用高熔點金屬層加以覆蓋的構造。

圖11(A)及圖11(B)是表示具備高熔點金屬層及低熔點金 屬層的積層構造的可熔導體的立體圖，圖11(A)表示上下兩層構造，圖11(B)表示內層及外層的三層構造。

圖12是表示具備高熔點金屬層及低熔點金屬層的多層構造的可熔導體的剖面圖。

圖13(A)及圖13(B)是表示在高熔點金屬層的表面上形成有線狀的開口部而露出有低熔點金屬層的可熔導體的俯視圖，圖13(A)是沿長度方向形成有開口部的可熔導體，圖13(B)是沿寬度方向形成有開口部的可熔導體。

圖14是表示在高熔點金屬層的表面上形成有圓形的開口部而露出有低熔點金屬層的可熔導體的俯視圖。

圖15是表示在高熔點金屬層上形成有圓形的開口部，且在內部填充有低熔點金屬的可熔導體的俯視圖。

圖16是表示由高熔點金屬所包圍的低熔點金屬已露出的可熔導體的立體圖。

圖17是省略保護蓋而對使用圖16所示的可熔導體的短路元件進行表示的剖面圖。

以下，一面參照圖式，一面對已應用本發明的電流熔絲進行詳細說明。再者，當然，本發明並不僅限於以下的實施形態，在不脫離本發明的主旨的範圍內可進行各種變更。又，圖式為示意圖，各尺寸的比率等有時與實際情況不同。具體的尺寸等應參考以下的說明來進行判斷。又，當然，在圖式彼此之間，亦包含 彼此的尺寸關係或比率不同的部分。

已應用本發明的電流熔絲1是可表面安裝於電路基板上的電流熔絲，如圖1(A)及圖1(B)所示，包括絕緣基板2、設置於絕緣基板2上的主熔絲單元3、以及設置於絕緣基板2上且熔點高於主熔絲單元3的副熔絲單元4。電流熔絲1藉由安裝於電路基板上，而在所述電路上將主熔絲單元3與副熔絲單元4加以並聯。

[絕緣基板]

絕緣基板2例如是使用氧化鋁、玻璃陶瓷、富鋁紅柱石、氧化錯等具有絕緣性的構件而形成為大致矩形板狀。其中，絕緣基板2若使用耐熱震性優異，且導熱率亦高的陶瓷材料，則可吸去下述主熔絲單元3或副熔絲單元4的熱，從而抑制電弧放電，因而較佳。除此以外，絕緣基板亦可使用玻璃環氧系印刷基板、酚基板(phenol board)等印刷配線基板中所使用的材料，但需要注意可熔導體主熔絲單元3或副熔絲單元4熔斷時的溫度。

絕緣基板2在第1面2a上搭載有主熔絲單元3，在與第1面2a為相反側的第2面2b上形成有副熔絲單元4。如圖2所示，在第1面2a上，在相對向的側緣部上，形成有連接有主熔絲單元3的一對主電極6a、主電極6b。主電極6a、主電極6b例如可藉由將Ag或Cu或者以Ag或Cu為主成分的合金等高熔點金屬加以圖案化來形成。

[主熔絲單元]

主熔絲單元3可使用當超過額定功率的電流流入時會藉由自發熱而熔斷的任意金屬，例如，可使用以Pb為主成分的焊料等低熔點金屬。但是，此時，需要注意符合危害物質禁限用指令(Restriction of Hazardous Substances，RoHS)等的環境要求。

並且，主熔絲單元3亦可含有低熔點金屬及高熔點金屬。作為低熔點金屬，較佳為使用以Sn為主成分的無Pb焊料等焊料，作為高熔點金屬，較佳為使用Ag、Cu或以Ag、Cu為主成分的合金等。藉由含有高熔點金屬及低熔點金屬，當將電流熔絲1回流焊安裝於電路基板上時，即使回流焊溫度超過低熔點金屬的熔融溫度，低熔點金屬產生熔融，亦可抑制低熔點金屬向外部流出，從而維持主熔絲單元3的形狀。又，在熔斷時，藉由低熔點金屬進行熔融，而亦對高熔點金屬進行熔蝕(焊料侵蝕)，藉此可迅速地以高熔點金屬的熔點以下的溫度進行熔斷。再者，主熔絲單元3如下所述，可由各種構成所形成。

主熔絲單元3是跨越相離地形成於絕緣基板2的第1面2a上的主電極6a、主電極6b之間而搭載。又，主熔絲單元3經由焊料等低熔點金屬而連接於主電極6a、主電極6b上。

又，如圖3所示，主熔絲單元3形成有：主表面部3a，配設於絕緣基板2的第1面2a上；以及側壁部3b，自主表面部3a的兩側緣豎立設置且與兩側面2c、側面2d相嵌合，所述兩側面2c、側面2d與絕緣基板2的設置有主電極6a、主電極6b的側緣部相鄰。側壁部3b具有與絕緣基板2的兩側面2c、側面2d為 大致相同的高度，藉由與兩側面2c、側面2d相嵌合，前端部位於與絕緣基板2的第2面2b為大致同一平面的高度。主熔絲單元3藉由側壁部3b的前端部與形成於電路基板上的連接電極相連接而連接於電路上。

再者，主熔絲單元3亦可設為使側壁部3b進一步向絕緣基板2的第2面2b側彎曲，而與絕緣基板2的側面及第2面2b相嵌合。此時，主熔絲單元3的側壁部3b的前端部與副電極7a、副電極7b連接，且經由所述副電極7a、副電極7b而與副熔絲單元4並聯。

又，電流熔絲1在搭載有主熔絲單元3的第1面2a上設置有保護蓋5。保護蓋5跨越主熔絲單元3而搭載於絕緣基板2的第1面2a上，藉此對主熔絲單元3進行保護並且向絕緣基板2加以按壓。保護蓋5是使用亦可耐受回流焊溫度的尼龍系或液晶聚合物(liquid crystal polymer，LCP)系的塑膠而形成。

[副熔絲單元]

副熔絲單元4是藉由在主熔絲單元3熔斷時構成大電流的迂迴路徑來對電弧放電進行抑制的構件，如圖1(B)所示，形成於絕緣基板2的第2面2b上。副熔絲單元4形成為導電圖案，將形成於第2面2b的兩側緣的副電極7a、副電極7b之間加以連接，且例如使用Ag、Cu或者以Ag、Cu為主成分的合金等熔點高於主熔絲單元3的金屬而形成。

副熔絲單元4可利用與形成於第2面2b上的副電極7a、 副電極7b相同的材料，同時且一體地形成。例如，副熔絲單元4可與副電極7a、副電極7b一併，藉由高熔點金屬的圖案印刷而形成於絕緣基板2的第2面2b上。

並且，副熔絲單元4藉由將副電極7a、副電極7b經由焊料等低熔點金屬而連接於安裝電流熔絲1的電路基板的連接電極，從而連接於電路上。藉此，將副熔絲單元4與同樣地經由側壁部3b而連接於電路基板的連接電極的主熔絲單元3加以並聯。

副熔絲單元4的熔點高於主熔絲單元3，因此當超過額定功率的電流流入時，在主熔絲單元3熔斷後產生熔斷。因此，電流熔絲1在主熔絲單元3熔斷時，副熔絲單元4構成大電流的迂迴路徑，藉此不會在主電極6a、主電極6b之間生成產生電弧放電的電位，從而可抑制由電弧放電所引起的主熔絲單元3的熔融金屬的爆發性的飛散。

[電阻值]

又，副熔絲單元4的電阻值設為主熔絲單元3的電阻值以上。因此，電流熔絲1中，當由於大量電流流入至主熔絲單元3，而使超過額定功率的電流流入時，主熔絲單元3最早進行發熱而熔斷。即，電流熔絲1藉由將副熔絲單元4設為熔點及電阻高於主熔絲單元3的熔點及電阻，而使得始終在大量電流流入至主熔絲單元3，主熔絲單元3產生熔斷之後，電流流入至副熔絲單元4。

[截斷部]

此處，副熔絲單元4較佳為在一部分上形成有形成為狹窄寬 度的截斷部10。截斷部10藉由使寬度較其他部位狹小，而形成為高電阻的部位。因此，副熔絲單元4在主熔絲單元3熔斷後，當超過額定功率的電流流入時，截斷部10最早進行發熱而熔斷。電流熔絲1藉由截斷部10產生熔斷，而將電流路徑加以截斷。

此時，電流熔絲1由於形成為狹窄寬度的截斷部10產生熔斷，因此即使在已產生電弧放電時，構成截斷部10的熔融金屬的量亦少，從而可抑制爆發性的飛散。

又，副熔絲單元4亦可藉由使多個截斷部10並列，而並列地形成將副電極7a、副電極7b之間加以連接的多個導電圖案。藉此，可使構成各導電圖案的截斷部10的寬度進一步變得狹小，從而使電阻提高。電流熔絲1在電流流入至副熔絲單元4時，多個截斷部10依次進行熔斷，在最後的截斷部10熔斷時，產生電弧放電。此時，多個並列著的各截斷部10進一步變得狹小，因此熔斷部位亦狹窄，且熔融金屬的量亦少，因此即使在已產生電弧放電的情況下亦可防止爆發性的飛散。

[絕緣層]

又，副熔絲單元4較佳為藉由絕緣層11而覆蓋。作為絕緣層11，可舉出以玻璃為主成分的層。藉由利用絕緣層11來覆蓋，副熔絲單元4可防止由電弧放電所引起的截斷部10的飛散。又，副熔絲單元4藉由排除空氣而被玻璃等絕緣層11所覆蓋，可經由絕緣層11將由通電而發出的熱有效率地散出。因此，可防止由高熱所引起的電弧放電的持續，從而迅速地抑制電弧放電。

[製造步驟]

其次，對電流熔絲1的製造步驟進行說明。首先，藉由例如將Ag漿料印刷、煅燒至絕緣基板2的第1面2a、第2面2b上，而形成主電極6a、主電極6b，副電極7a、副電極7b及副熔絲單元4。此時，副熔絲單元4較佳為藉由使多個截斷部10並列於副電極7a、副電極7b之間的大致中央部，而形成將副電極7a、副電極7b之間加以連接的多個導電圖案。

其次，將主熔絲單元3搭載於絕緣基板2的第1面2a上。主熔絲單元3搭載於主電極6a、主電極6b上。此時，主熔絲單元3亦可經由連接用的焊料而連接於主電極6a、主電極6b上。又，主熔絲單元3將側壁部3b與絕緣基板2的側面2c、側面2d相嵌合，將側壁部3b的前端部設為與絕緣基板2的第2面2b為大致同一平面。最後，保護蓋5跨越主熔絲單元3而搭載於絕緣基板2的第1面2a上。

所述電流熔絲1中，絕緣基板2的第2面2b成為安裝至電路基板的安裝面，且在形成於電路基板上的連接電極上，經由連接用焊料等而連接有主熔絲單元3的側壁部3b的前端部及副電極7a、副電極7b。藉此，將電流熔絲1組裝於電路基板的電流路徑內，並且在所述電路上將主熔絲單元3與副熔絲單元4加以並聯。

[熔絲動作]

其次，參照圖4(A)及圖4(B)~圖7(A)及圖7(B)對 電流熔絲1的動作進行說明。再者，在圖4(A)及圖4(B)~圖7(A)及圖7(B)中，已省略保護蓋5。電流熔絲1在已通入額定功率電流的初始狀態下，使電流的大部分通入至電阻值低於副熔絲單元4的主熔絲單元3側。再者，電流熔絲1在將主熔絲單元3及副熔絲單元4的電阻值設為相等的情況下，電流流入至主熔絲單元3及副熔絲單元4兩者。

當超過額定功率的電流因某些異常而流入時，如圖4(A)及圖4(B)所示，自熔點比較低的主熔絲單元3的主表面部3a的中央開始進行發熱，直至熔斷。再者，形成為高熔點的副熔絲單元4即使在與主熔絲單元3一併被通電時，由於藉由自發熱而引起的熔斷需要時間，因此主熔絲單元3亦先產生熔斷。又，副熔絲單元4形成為電阻高於主熔絲單元3，藉此電流的大部分流入至主熔絲單元3側，因此主熔絲單元3先產生熔斷。

如圖5(A)及圖5(B)所示，當主熔絲單元3產生熔斷時，所有電流流入至經並聯的副熔絲單元4。副熔絲單元4如圖6(A)及圖6(B)所示，開始自多個截斷部10之中電阻值比較低的部位進行發熱而熔斷，且如圖7(A)及圖7(B)所示，藉由最後的截斷部10產生熔斷，而將電路加以截斷。

並且，根據電流熔絲1，即便於主熔絲單元3已熔斷時，因電流流入至並聯著的副熔絲單元4，故而亦可防止在已熔斷的主熔絲單元3之間產生電弧放電。因此，可防止構成主熔絲單元3的低熔點金屬爆發性地飛散。

又，根據電流熔絲1，在副熔絲單元4上設置有藉由設為較其他部位狹小而高電阻化的截斷部10，藉此所述截斷部10產生熔斷。截斷部10由於熔融金屬的量少，因此即使在熔斷部位產生有電弧放電時，亦可抑制爆發性的飛散。

又，根據電流熔絲1，藉由使多個所述截斷部10並列，而設置更狹小化的多個導電圖案，可進一步減少熔斷時的截斷部10的熔融金屬的量，從而可防止由電弧放電所引起的熔融金屬的爆發性的飛散。

此外，根據電流熔絲1，藉由利用絕緣層11對副熔絲單元4進行覆蓋，可有效地抑制電弧放電的產生，從而防止熔融金屬的爆發性的飛散。又，電流熔絲1藉由利用絕緣層11對副熔絲單元4進行覆蓋，而可與曝露於空氣中的情況相比有效率地散出藉由自發熱而產生的熱。因此，即使在最後的截斷部10熔斷時產生有電弧放電的情況下，亦可有效率地放出所述熱，從而在短時間內抑制電弧放電。

[變形例]

再者，電流熔絲1如圖8(A)及圖(B)所示，亦可在絕緣基板2的側面2c上形成與主電極6a及副電極7a電性連接的側面電極12a，且在絕緣基板2的側面2d上形成與主電極6b及副電極7b電性連接的側面電極12b。藉由設置側面電極12a、側面電極12b，電流熔絲1將主電極6a與副電極7a、主電極6b與副電極7b分別加以連接。藉此，電流熔絲1將搭載於主電極6a、主電極 6b上的主熔絲單元3和與副電極7a、副電極7b連接的副熔絲單元4加以電性連接。

又，電流熔絲1藉由設置側面電極12a、側面電極12b，而可使向主熔絲單元3的通電電阻低於向副熔絲單元4的通電電阻，從而抑制已熔斷的主熔絲單元3產生電弧放電。

再者，電流熔絲1亦可形成與主電極6a、主電極6b及副電極7a、副電極7b電性連接的通孔(through hole)電極來代替側面電極12a、側面電極12b，或者除了側面電極12a、側面電極12b以外，亦形成與主電極6a、主電極6b及副電極7a、副電極7b電性連接的通孔電極。又，如圖8(A)及圖8(B)所示，主熔絲單元3亦可僅包含與主電極6a、主電極6b連接的主表面部3a，而不形成側壁部3b。

又，藉由去除側壁部3b，可將保護蓋5自使側壁部3b導出的部分開放型(參照圖1(A))，變為將主熔絲單元3密閉於絕緣基板2的第1面2a上的密閉型。電流熔絲1藉由對主熔絲單元3的電弧放電抑制效果，亦可抑制保護蓋5因熔融金屬的爆發性的飛散而脫落的事態。

[嵌合凹部]

又，電流熔絲1如圖9(A)及圖9(B)所示，亦可在絕緣基板2的側面2c、側面2d上形成主熔絲單元3的側壁部3b所嵌合的嵌合凹部13。嵌合凹部13較佳為具有側壁部3b的厚度以上的深度。藉此，當側壁部3b嵌合於嵌合凹部13時，可防止側壁部 3b自絕緣基板2的側面2c、側面2d露出。又，藉由形成嵌合凹部13，電流熔絲1可實現主熔絲單元3的定位，進而可實現在多面安裝基板上的主熔絲單元3的安裝或保護蓋5的安裝，從而可實現生產效率的提高。

[電極表面塗佈處理]

又，電流熔絲1亦可在主電極6a、主電極6b或副電極7a、副電極7b或者副熔絲單元4的表面上，藉由公知的鍍敷處理而形成Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等的覆蓋膜。藉此，電流熔絲1可防止主電極6a、主電極6b或副電極7a、副電極7b或者副熔絲單元4的氧化。又，當對電流熔絲1進行回流焊安裝時或在即將截斷過電流之前的狀態的情況下，可防止因對主熔絲單元3進行連接的連接用焊料或者形成主熔絲單元3的外層的低熔點金屬產生熔融而對主電極6a、主電極6b或副電極7a、副電極7b或者副熔絲單元4進行熔蝕(焊料侵蝕)。

[主熔絲單元構成]

如上所述，主熔絲單元3亦可含有低熔點金屬及高熔點金屬。作為低熔點金屬，較佳為使用以Sn為主成分的無Pb焊料等焊料，作為高熔點金屬，較佳為使用Ag、Cu或以Ag、Cu為主成分的合金等。此時，主熔絲單元3亦可如圖10(A)所示，使用設置有高熔點金屬層70作為內層，且設置有低熔點金屬層71作為外層的可熔導體。此時，主熔絲單元3既可設為利用低熔點金屬層71對高熔點金屬層70的整個面進行覆蓋的構造，亦可為對除了相對 向的一對側面以外的面進行覆蓋的構造。包含高熔點金屬層70或低熔點金屬層71的覆蓋構造可使用鍍敷等公知的成膜技術來形成。

又，如圖10(B)所示，主熔絲單元3亦可使用設置有低熔點金屬層71作為內層，且設置有高熔點金屬層70作為外層的可熔導體。此時，主熔絲單元3亦是既可設為利用高熔點金屬層70對低熔點金屬層71的整個面進行覆蓋的構造，亦可為對除了相對向的一對側面以外的面進行覆蓋的構造。

又，主熔絲單元3亦可如圖11(A)及圖11(B)所示，設為將高熔點金屬層70與低熔點金屬層71加以積層而成的積層構造。

此時，主熔絲單元3如圖11(A)所示，形成為包含搭載於主電極6上的下層及積層於下層上的上層的雙層構造，既可在成為下層的高熔點金屬層70的上表面上積層成為上層的低熔點金屬層71，亦可相反地在成為下層的低熔點金屬層71的上表面上積層成為上層的高熔點金屬層70。或者，主熔絲單元3亦可如圖11(B)所示，形成為包含內層及積層於內層的上下表面上的外層的三層構造，既可在成為內層的高熔點金屬層70的上下表面上積層成為外層的低熔點金屬層71，亦可相反地在成為內層的低熔點金屬層71的上下表面上積層成為外層的高熔點金屬層70。

又，主熔絲單元3亦可如圖12所示，設為將高熔點金屬層70與低熔點金屬層71交替地積層而成的四層以上的多層構 造。此時，主熔絲單元3亦可設為如下構造：藉由構成最外層的金屬層，而對整個面進行覆蓋或對除了相對向的一對側面以外的面進行覆蓋。

又，主熔絲單元3亦可使高熔點金屬層70呈條紋狀地部分地積層於構成內層的低熔點金屬層71的表面上。圖13(A)及圖13(B)是主熔絲單元3的俯視圖。

圖13(A)所示的主熔絲單元3藉由在低熔點金屬層71的表面上，在寬度方向上以規定間隔，沿長度方向形成多個線狀的高熔點金屬層70，而沿長度方向形成線狀的開口部72，從而自所述開口部72露出有低熔點金屬層71。主熔絲單元3藉由低熔點金屬層71自開口部72露出，而使經熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加，從而可進一步促進高熔點金屬層70的侵蝕作用而使熔斷性提高。開口部72例如可藉由對低熔點金屬層71實施構成高熔點金屬層70的金屬的部分鍍敷來形成。

又，主熔絲單元3如圖13(B)所示，亦可藉由在低熔點金屬層71的表面上，在長度方向上以規定間隔，沿寬度方向形成多個線狀的高熔點金屬層70，而沿寬度方向形成線狀的開口部72。

又，主熔絲單元3如圖14所示，亦可在低熔點金屬層71的表面上形成高熔點金屬層70，並且遍及高熔點金屬層70的整個面而形成圓形的開口部73，而使低熔點金屬層71自所述開口部73露出。開口部73例如可藉由對低熔點金屬層71實施構成高 熔點金屬層70的金屬的部分鍍敷來形成。

主熔絲單元3藉由低熔點金屬層71自開口部73露出，而使經熔融的低熔點金屬與高熔點金屬的接觸面積增加，從而可進一步促進高熔點金屬的侵蝕作用而提高熔斷性。

又，主熔絲單元3亦可如圖15所示，在成為內層的高熔點金屬層70上形成多個開口部74，並利用鍍敷技術等在所述高熔點金屬層70上形成低熔點金屬層71，而填充於開口部74內。藉此，主熔絲單元3中，所熔融的低熔點金屬與高熔點金屬接觸的面積增加，因此低熔點金屬可在更短時間內對高熔點金屬進行熔蝕。

又，主熔絲單元3較佳為將低熔點金屬層71的體積形成為大於高熔點金屬層70的體積。主熔絲單元3藉由受到超過額定功率電流值的過電流加熱，低熔點金屬進行熔融而使高熔點金屬熔蝕，藉此可迅速地進行熔融、熔斷。因此，主熔絲單元3藉由將低熔點金屬層71的體積形成為大於高熔點金屬層70的體積，可促進所述熔蝕作用，從而迅速地將主電極6a、主電極6b之間加以截斷。

又，主熔絲單元3亦可如圖16所示形成為大致矩形板狀，包括相對向的一對第1側緣部3c以及相對向的一對第2側緣部3d，且設為在第2側緣部3d成為主熔絲單元3的通電方向的兩側端的方向上，跨越主電極6a與主電極6b之間而連接，所述一對第1側緣部3c藉由構成外層的高熔點金屬而覆蓋，且形成為較 主表面部3a厚的壁厚，所述一對第2側緣部3d露出有構成內層的低熔點金屬，且形成為較第1側緣部3c薄的厚度。

第1側緣部3c藉由高熔點金屬層70而對側面進行覆蓋，並且藉此形成為較主熔絲單元3的主表面部3a厚的壁厚。第2側緣部3d在側面上，露出有藉由高熔點金屬層70而圍繞著外周的低熔點金屬層71。第2側緣部3d除了與第1側緣部3c相鄰的兩端部以外，形成為與主表面部3a相同的厚度。

並且，如圖17所示，主熔絲單元3是沿第2側緣部3d跨越主電極6a至主電極6b之間的主熔絲單元3的通電路徑而配設。藉此，電流熔絲1可使跨越主電極6a、主電極6b之間的主熔絲單元3迅速地進行熔融、短路。再者，在圖17中，已省略保護蓋5。

即，第2側緣部3d形成為較第1側緣部3c相對薄的壁厚。又，第2側緣部3d的側面露出有構成內層的低熔點金屬層71。藉此，第2側緣部3d中，藉由低熔點金屬層71對高熔點金屬層70的侵蝕作用發揮作用，且亦將被侵蝕的高熔點金屬層70的厚度形成得較第1側緣部3c薄，而可與藉由高熔點金屬層70而壁厚形成得厚的第1側緣部3c相比，以少量熱能迅速地熔融。

具有此種構成的主熔絲單元3是藉由利用構成高熔點金屬層70的Ag等金屬對構成低熔點金屬層71的焊料箔等低熔點金屬箔進行覆蓋來製造。作為利用高熔點金屬對低熔點金屬層箔進行覆蓋的施工方法，在操作效率上及製造成本上，有利的是可在 長條狀的低熔點金屬箔上連接地實施高熔點金屬鍍敷的電解鍍敷法。

當藉由電解鍍敷來實施高熔點金屬鍍敷時，在長條狀的低熔點金屬箔的邊緣部分，即，在側緣部，電場強度相對增強，從而將高熔點金屬層70鍍敷得厚(參照圖16)。藉此，形成長條狀的導體帶(ribbon)40，所述導體帶40藉由高熔點金屬層而將側緣部的壁厚形成得厚。其次，藉由將所述導體帶40沿與長度方向正交的寬度方向(圖16中C-C'方向)切斷成規定長度，來製造主熔絲單元3。藉此，主熔絲單元3中，導體帶40的側緣部成為第1側緣部3c，導體帶40的切斷面成為第2側緣部3d。又，第1側緣部3c藉由高熔點金屬而覆蓋，第2側緣部3d在端面(導體帶40的切斷面)上，上下一對高熔點金屬層70及藉由高熔點金屬層70而夾持的低熔點金屬層71露出至外側。

Claims (25)

1. 一種電流熔絲，包括：絕緣基板；主熔絲單元，設置於所述絕緣基板上；以及副熔絲單元，設置於所述絕緣基板上，熔點高於所述主熔絲單元；所述主熔絲單元含有低熔點金屬及高熔點金屬，所述低熔點金屬的體積大於所述高熔點金屬的體積，且所述低熔點金屬進行熔融，而對所述高熔點金屬進行熔蝕，且將所述主熔絲單元與所述副熔絲單元加以並聯。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元的電阻值為所述副熔絲單元的電阻值以下。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元設置於所述絕緣基板的一個面上，所述副熔絲單元設置於所述絕緣基板的另一個面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電流熔絲，其中所述副熔絲單元是將形成於所述絕緣基板上的第1電極及第2電極加以連接的導電圖案。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述副熔絲單元是以銀或銅為主成分的導電圖案。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔 絲，其中所述副熔絲單元在一部分上形成有形成為狹窄寬度的截斷部。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述副熔絲單元中，並列地形成有多個導電圖案。
8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述副熔絲單元是藉由絕緣層而覆蓋。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電流熔絲，其中所述絕緣層是以玻璃為主成分的層。
10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述絕緣基板是陶瓷基板或玻璃環氧系印刷基板。
11. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述絕緣基板在一個面上形成有第3電極及第4電極，跨越所述第3電極與所述第4電極之間而搭載有所述主熔絲單元。
12. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述絕緣基板將形成於一個面上的第3電極、第4電極與形 成於另一個面上的所述第1電極、所述第2電極分別經由通孔電極或側面電極加以連接。
13. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元是藉由低熔點金屬而與形成於所述絕緣基板的一個面上的第3電極、第4電極連接。
14. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元搭載於所述絕緣基板的一個面上，並且與所述絕緣基板的側面相嵌合，或者經由所述絕緣基板的側面而與所述絕緣基板的另一個面側相嵌合。
15. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中搭載有所述主熔絲單元上的保護構件。
16. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元及所述副熔絲單元與所安裝的電路基板的連接電極連接，且經由所述連接電極而並聯。
17. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述高熔點金屬是Ag、Cu或以Ag或Cu為主成分的合金。
18. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔 絲，其中所述主熔絲單元具有內層為所述高熔點金屬，外層為所述低熔點金屬的覆蓋構造。
19. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元具有內層為所述低熔點金屬，外層為所述高熔點金屬的覆蓋構造。
20. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元為將所述低熔點金屬與所述高熔點金屬加以積層而成的積層構造。
21. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元為將所述低熔點金屬與所述高熔點金屬交替地積層而成的四層以上的多層構造。
22. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元在所述高熔點金屬上設置有開口部，所述高熔點金屬形成於構成內層的所述低熔點金屬的表面上。
23. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元包含具有多個開口部的所述高熔點金屬的 層、以及形成於所述高熔點金屬的層上的所述低熔點金屬的層，且在所述開口部內填充有所述低熔點金屬。
24. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電流熔絲，其中所述主熔絲單元包括相對向的一對第1側緣部以及相對向的一對第2側緣部，且形成為所述第2側緣部成為所述主熔絲單元的通電方向的兩側端的方向，所述一對第1側緣部藉由構成外層的所述高熔點金屬而覆蓋，且所述高熔點金屬形成為較主表面部厚的壁厚，所述一對第2側緣部露出有構成內層的所述低熔點金屬，且所述高熔點金屬形成為較所述第1側緣部薄的厚度。
25. 一種電流熔絲，包括：主熔絲單元；以及副熔絲單元，熔點高於所述主熔絲單元；且所述主熔絲單元的電阻值為所述副熔絲單元的電阻值以下，所述主熔絲單元含有低熔點金屬及高熔點金屬，所述低熔點金屬的體積大於所述高熔點金屬的體積，且所述低熔點金屬進行熔融，而對所述高熔點金屬進行熔蝕，且將所述主熔絲單元與所述副熔絲單元加以並聯。