TWI674940B - 助焊劑片、助焊劑、熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件 - Google Patents

助焊劑片、助焊劑、熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件 Download PDF

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Abstract

同時達成熔絲元件之額定之提升與速熔斷性且在可熔導體上適切地保持助焊劑。
熔絲單元1，具有：可熔導體6；以及使助焊劑7含浸於絕緣體而成之助焊劑片5；於可熔導體6上及/或可熔導體6下搭載有助焊劑片5，藉由流通可熔導體6之過電流使可熔導體6熔斷。或者，熔絲單元1，具有可熔導體6；於可熔導體6上及/或可熔導體6下塗布有含有具液體之絕緣體片之流動體或半流動體之含有絕緣體片之助焊劑9。

Description

助焊劑片、助焊劑、熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件
本發明係關於構裝於電流路徑上可藉由超過額定之電流流通時之自體發熱或發熱體之發熱而熔斷以遮斷該電流路徑之熔絲單元、特別是速斷性優異之熔絲單元、以及使用該熔絲單元之熔絲元件、保護元件、短路元件、切換元件以及用於此等之助焊劑片及助焊劑。
本申請案係以2014年11月11日在日本提出申請之日本專利申請案號特願2014-229359為基礎主張優先權，參照該申請案將其援用於本申請案。
以往，即有使用在超過額定之電流流通時藉由自體發熱而熔斷以遮斷該電流路徑之熔絲單元。作為熔絲單元，多使用例如將焊料封入玻璃管而成之保持具固定型熔絲、或於陶瓷基板表面印刷有Ag電極之晶片熔絲、使銅電極之一部分較細並組裝於塑料盒之螺固或插入型熔絲等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-82064號公報
然而，上述已知之熔絲單元，被指出了有無法進行回焊之表 面構裝、電流額定低且若因大型化提高額定則速斷性不佳等問題。
又，在假定為回焊構裝用之速斷熔絲元件之場合，為了避免因回焊之熱而熔融，一般就熔斷特性而言對熔絲單元較佳為熔點300℃以上之含鉛高熔點焊料。然而，在RoHS指令等中，含鉛焊料之使用僅被限制性地認可，且一般認為今後無鉛化之要求會越來越高。
亦即，作為熔絲單元，被要求要具備能進行回焊之表面構裝且對熔絲元件之構裝性優異、提升額定並能對應大電流、在超過額定之過電流時可迅速遮斷電流路徑之速熔斷性。
因此，本發明之目的在於，提供能進行表面構裝且能同時達成額定之提升與速熔斷性之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件、切換元件以及用於此等之助焊劑片及助焊劑。
為了解決上述課題，本發明之助焊劑片，係使助焊劑含浸於絕緣體而成。
又，本發明之助焊劑，係添加有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑。
又，本發明之熔絲單元，具有：可熔導體；以及使助焊劑含浸於絕緣體而成之助焊劑片；於可熔導體上及/或可熔導體下搭載有助焊劑片。
又，本發明之熔絲單元，具有：可熔導體；以及添加有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；於可熔導體上及/或可熔導體下塗布有助焊劑。
又，本發明之熔絲元件，具有：可熔導體；以及使助焊劑含浸於絕緣體而成之助焊劑片；於可熔導體上及/或可熔導體下搭載助焊劑片；藉由流通可熔導體之過電流使可熔導體熔斷。
又，本發明之熔絲元件，具有可熔導體；於可熔導體上及/或可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由流通可熔導體之過電流使可熔導體熔斷。
又，本發明之保護元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，形成於絕緣基板上；第3電極，與發熱體電性連接；可熔導體，從第1電極經由第3電極跨至第2電極而連接；以及使助焊劑含浸於絕緣體而成之助焊劑片；於可熔導體上及/或可熔導體下搭載助焊劑片；藉由發熱體之通電發熱使可熔導體熔斷以遮斷第1及第2電極間。
又，本發明之保護元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，形成於絕緣基板上；第3電極，與發熱體電性連接；以及可熔導體，從第1電極經由第3電極跨至第2電極而連接；於可熔導體上及/或可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由發熱體之通電發熱使可熔導體熔斷以遮斷第1及第2電極間。
又，本發明之短路元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於絕緣基板上；第3電極，與發熱體電性連接；可熔導體，從第1電極跨至第3電極而連 接；以及使助焊劑含浸於絕緣體而成之助焊劑片；於可熔導體上及/或可熔導體下搭載助焊劑片；藉由發熱體之通電發熱使可熔導體熔斷以進行第1及第2電極間之短路與第1及第3電極間之遮斷。
又，本發明之短路元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於絕緣基板上；第3電極，與發熱體電性連接；以及可熔導體，從第1電極跨至第3電極而連接；於可熔導體上及/或可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由發熱體之通電發熱使可熔導體熔斷以進行第1及第2電極間之短路與第1及第3電極間之遮斷。
又，本發明之切換元件，具有：絕緣基板；第1及第2發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於絕緣基板上；第3電極，與和第1電極相鄰形成之第1發熱體電性連接；第1可熔導體，從第1電極跨至第3電極而連接；第4電極，與和第2發熱體電性連接之第2電極相鄰形成；第5電極，與第4電極相鄰形成；第2可熔導體，從第2電極經由第4電極跨至第5電極而連接；以及使助焊劑含浸於絕緣體而成之助焊劑片；於第1及第2可熔導體上及/或第1及第2可熔導體下搭載助焊劑片；藉由第2發熱體之通電發熱使第2可熔導體熔斷以遮斷第2及第5電極間；藉由第1發熱體之通電發熱使第1可熔導體熔斷以使第1及第2電極間短路。
又，本發明之切換元件，具有：絕緣基板；第1及第2發熱體，形成於絕緣基板上或絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於絕 緣基板上；第3電極，與和第1電極相鄰形成之第1發熱體電性連接；第1可熔導體，從第1電極跨至第3電極而連接；第4電極，與和第2發熱體電性連接之第2電極相鄰形成；第5電極，與第4電極相鄰形成；以及第2可熔導體，從第2電極經由第4電極跨至第5電極而連接；於第1及第2可熔導體上及/或第1及第2可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由第2發熱體之通電發熱使第2可熔導體熔斷以遮斷第2及第5電極間；藉由第1發熱體之通電發熱使第1可熔導體熔斷以使第1及第2電極間短路。
又，本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件之製造方法，係將含有具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑塗布於可熔導體上及/或可熔導體下。
又，本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件之製造方法，係於可熔導體上及/或可熔導體下塗布助焊劑；於助焊劑上搭載纖維狀或多孔質狀絕緣物以形成助焊劑片。
又，本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件之製造方法，係將於絕緣體含浸助焊劑後使溶劑成分乾燥而成之助焊劑片搭載於可熔導體上及/或可熔導體下。
本發明之助焊劑片，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之助焊劑，藉由含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、 偏移。
又，本發明之熔絲單元，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之熔絲單元，藉由使助焊劑含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之熔絲元件，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之熔絲元件，藉由使助焊劑含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之保護元件，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之保護元件，藉由使助焊劑含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之短路元件，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之短路元件，藉由使助焊劑含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之切換元件，藉由使助焊劑含浸於絕緣體，而能 在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之切換元件，藉由使助焊劑含有具有液體保持性之絕緣體片，而能在可熔導體上及/或可熔導體下保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件之製造方法，係藉由於可熔導體上及/或可熔導體下塗布助焊劑，於助焊劑上搭載纖維狀或多孔質狀絕緣物以形成助焊劑片，而能保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
又，本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件之製造方法，係藉由將於絕緣體含浸助焊劑後使溶劑成分乾燥而成之助焊劑片搭載於可熔導體上及/或可熔導體下，而能保持助焊劑，抑制助焊劑之流出、偏移。
1‧‧‧熔絲單元
2‧‧‧高熔點金屬層
3‧‧‧低熔點金屬層
5‧‧‧助焊劑片
6‧‧‧可熔導體
7‧‧‧助焊劑
8‧‧‧支撐體
9‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑
10‧‧‧絕緣體片
80‧‧‧熔絲元件
81‧‧‧絕緣基板
81a‧‧‧表面
81b‧‧‧背面
82‧‧‧第1電極
83‧‧‧第2電極
84‧‧‧接著劑
85a‧‧‧助焊劑片(變形例)
85b‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑
86‧‧‧保護層
88‧‧‧連接材料(焊料糊)
89‧‧‧覆蓋構件
89a‧‧‧頂面
89b‧‧‧突起部
90‧‧‧保護元件
91‧‧‧絕緣基板
91a‧‧‧表面
91b‧‧‧背面
92‧‧‧絕緣構件
93‧‧‧發熱體
94‧‧‧第1電極
94a‧‧‧第1外部連接電極
95‧‧‧第2電極
95a‧‧‧第2外部連接電極
96‧‧‧發熱體引出電極
96a‧‧‧下層部
96b‧‧‧上層部
97‧‧‧覆蓋構件
97a‧‧‧頂面
97b‧‧‧突起部
98‧‧‧保護層
99‧‧‧發熱體電極
99a‧‧‧發熱體供電端子
100‧‧‧連接材料(焊料糊)
102‧‧‧流出防止部
103‧‧‧接著劑
104a‧‧‧助焊劑片(變形例)
104b‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑(變形例)
110‧‧‧短路元件
111‧‧‧絕緣基板
111b‧‧‧背面
112‧‧‧發熱體
112a‧‧‧發熱體供電端子
113‧‧‧第1電極
113a‧‧‧第1外部連接電極
114‧‧‧第2電極
114a‧‧‧第2外部連接電極
115‧‧‧第3電極
116‧‧‧覆蓋構件
116a‧‧‧頂面
116b‧‧‧突起部
117‧‧‧連接材料(焊料糊)
118‧‧‧絕緣構件
119a‧‧‧助焊劑片(變形例)
119b‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑(變形例)
120‧‧‧發熱體引出電極
121‧‧‧發熱體電極
121a‧‧‧發熱體供電端子
123‧‧‧開關
124‧‧‧第4電極
126‧‧‧流出防止部
128‧‧‧接著劑
129‧‧‧保護層
130‧‧‧切換元件
131‧‧‧絕緣基板
131b‧‧‧背面
132‧‧‧第1發熱體
132a‧‧‧第1發熱體供電端子
133‧‧‧第2發熱體
133a‧‧‧第2發熱體供電端子
134‧‧‧第1電極
134a‧‧‧第1外部連接電極
135‧‧‧第2電極
135a‧‧‧第2外部連接電極
136‧‧‧第3電極
137‧‧‧第4電極
138‧‧‧第5電極
138a‧‧‧第5外部連接電極
139‧‧‧覆蓋構件
139a‧‧‧頂面
139b‧‧‧突起部
140‧‧‧絕緣構件
141‧‧‧第1發熱體引出電極
42‧‧‧第1發熱體電極
42a‧‧‧第1發熱體供電端子
45‧‧‧連接材料(焊料糊)
47‧‧‧流出防止部
48a‧‧‧助焊劑片(變形例)
48b‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑(變形例)
48c‧‧‧含有絕緣體片之助焊劑(變形例)
49‧‧‧保護層
50‧‧‧開關
51‧‧‧接著劑
圖1係顯示適用本發明之熔絲單元之剖面圖，圖1(A)係說明於可熔導體上具有助焊劑片之情形之剖面圖，圖1(B)係說明於可熔導體下具有助焊劑片之情形之剖面圖，圖1(C)係說明於可熔導體上下具有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖2係適用本發明之熔絲單元之俯視圖。
圖3(A)係顯示適用本發明之助焊劑片一例之剖面圖，圖3(B)係顯示助焊劑片變形例一例之剖面圖，圖3(C)係顯示助焊劑片之其他變形例之剖面圖。
圖4(A)係顯示作為適用本發明之熔絲單元之變形例之助焊劑片為橢圓形之場合之俯視圖，圖4(B)係顯示作為適用本發明之熔絲單元之變形例之助焊劑片為圓形之場合之俯視圖。
圖5係顯示適用本發明之熔絲單元之變形例之剖面圖，圖5(A)係說明於可熔導體上塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖5(B)係說明於可熔導體下塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖5(C)係說明於可熔導體上下分別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖6(A)係顯示作為適用本發明之熔絲單元之變形例將含有絕緣體片之助焊劑塗布成橢圓形之場合之俯視圖，圖6(B)係顯示作為適用本發明之熔絲單元之變形例將含有絕緣體片之助焊劑塗布成圓形之場合之俯視圖。
圖7係顯示適用本發明之熔絲元件之剖面圖，圖7(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖7(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖8係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之熔絲元件之俯視圖。
圖9係顯示適用本發明之熔絲元件之可熔導體熔融後之狀態之剖面圖。
圖10(A)係顯示適用本發明之熔絲元件之可熔導體熔斷前之電路圖，圖10(B)係顯示適用本發明之熔絲元件之可熔導體熔斷後之電路圖。
圖11係顯示適用本發明之熔絲元件之變形例之剖面圖，圖11(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖11(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖12係顯示適用本發明之熔絲元件之其他變形例之剖面圖，圖12(A)係說明於可熔導體上塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖 12(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖13係適用本發明之保護元件之剖面圖，圖13(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖13(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖14(A)係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之保護元件之俯視圖，圖14(B)係顯示適用本發明之保護元件之可熔導體熔斷前之剖面圖。
圖15係顯示適用本發明之保護元件之可熔導體熔融後之狀態之剖面圖。
圖16(A)係在適用本發明之保護元件之可熔導體熔斷後之狀態下卸除覆蓋構件後顯示之俯視圖，圖16(B)係顯示適用本發明之保護元件且可熔導體熔斷後之電路圖。
圖17係顯示適用本發明之保護元件之變形例之剖面圖，圖17(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖17(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖18係顯示適用本發明之保護元件之其他變形例之剖面圖，圖18(A)係說明於可熔導體上塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖18(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖19係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之短路元件之俯視圖。
圖20係適用本發明之短路元件之剖面圖，圖20(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖20(B)係說明於可熔導體上及可熔導 體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖21係顯示適用本發明之短路元件之可熔導體熔融後之狀態之剖面圖。
圖22(A)係顯示適用本發明之短路元件之可熔導體熔斷前之電路圖，圖22(B)係顯示適用本發明之短路元件之可熔導體熔斷後之電路圖。
圖23係顯示適用本發明之短路元件之變形例之剖面圖，圖23(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖23(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖24係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖24(A)係說明於可熔導體上塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖24(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖25係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之俯視圖。
圖26係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖26(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖26(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖27係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖27(A)係說明於兩個可熔導體上分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖27(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖28係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖28(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖28(B)係說明於可 熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖29係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖29(A)係說明於兩個可熔導體上分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖29(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖30係顯示適用本發明之短路元件之其他變形例之剖面圖，圖30(A)係說明於可熔導體上塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖30(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖31係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之切換元件之俯視圖。
圖32係適用本發明之切換元件之剖面圖，圖32(A)係說明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖32(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖33係顯示適用本發明之切換元件之可熔導體熔斷前之電路圖。
圖34係顯示適用本發明之切換元件之可熔導體熔斷後之電路圖。
圖35係顯示適用本發明之切換元件之可熔導體熔融後之狀態之剖面圖。
圖36係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之切換元件之俯視圖，係說明第2可熔導體較第1可熔導體早熔融之狀態之圖。
圖37係卸除覆蓋構件後顯示適用本發明之切換元件之俯視圖，係說明第1可熔導體與第2可熔導體均熔融之狀態之圖。
圖38係顯示適用本發明之切換元件之變形例之剖面圖，圖38(A)係說 明於可熔導體上搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖38(B)係說明於可熔導體上及可熔導體下分別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖39係顯示適用本發明之切換元件之其他變形例之剖面圖，圖39(A)係說明於兩個可熔導體上一起塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖39(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下分別一起塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
圖40係顯示適用本發明之切換元件之其他變形例之剖面圖，圖40(A)係說明於兩個可熔導體上個別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖40(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下個別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖41係顯示適用本發明之切換元件之其他變形例之剖面圖，圖41(A)係說明於兩個可熔導體上個別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖，圖41(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下個別搭載有助焊劑片之情形之剖面圖。
圖42係顯示適用本發明之切換元件之其他變形例之剖面圖，圖42(A)係說明於兩個可熔導體上個別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖，圖42(B)係說明於兩個可熔導體上及兩個可熔導體下個別塗布有含有絕緣體片之助焊劑之情形之剖面圖。
以下，一面參照圖式，一面詳細地說明適用本發明之熔絲單元、熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件、以及用於此等之助焊劑片及助焊劑。此外，本發明並非僅限定於以下之實施形態，在不脫離本發 明宗旨之範圍內當然能夠進行各種變更。又，圖式僅為示意，各尺寸之比率等有時與實際不同。具體之尺寸等應考慮以下之說明而加以判斷。又，圖式相互之間當然亦包含彼此的尺寸關係或比率不同之部分。
[熔絲單元]
首先，說明適用本發明之熔絲單元。適用本發明之熔絲單元1，係用於後述之熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件，藉由超過額定之電流流通之自體發熱(焦耳熱)而熔斷，或藉由發熱體之發熱而被熔斷。熔絲單元1積層有以鉛作為主成分之高熔點焊料或熔點不同之三層以上之金屬層。例如為熔點不同之三層以上之金屬積層體之場合，如圖1(A)、圖1(B)、圖1(C)所示，具有高熔點金屬層2、熔點低於高熔點金屬層2之低熔點金屬層3、以及助焊劑片5，例如圖2所示，形成為大致矩形板狀。高熔點金屬層2與低熔點金屬層3構成可熔導體6。
[可熔導體]
高熔點金屬層2，較佳為使用例如Ag、Cu或以Ag或Cu作為主成分之合金，具有將熔絲單元1藉由回焊爐於絕緣基板上進行構裝時亦不會熔融之高熔點。
低熔點金屬層3較佳為使用例如Sn或以Sn作為主成分之合金且一般稱為「無鉛焊料」之材料。低熔點金屬層3之熔點不一定要高於回焊爐之溫度，亦可在200℃左右熔融。
熔絲單元1，藉由積層有熔點不同之三層以上之金屬層而形成，而能使熔絲元件、保護元件、短路元件及切換元件對絕緣基板之構裝性優異，且使使用熔絲單元1之各元件對外部電路基板之構裝性提升。又， 熔絲單元1能在各元件中實現額定提升與速熔斷性。
亦即，熔絲單元1藉由具備高熔點金屬層2，而即使在藉由回焊爐等外部熱源而在短時間暴露於低熔點金屬層3之熔點以上之高熱環境之場合，亦可防止熔斷或變形，防止伴隨初期遮斷、初期短路或額定變動導致之熔斷特性降低。是以，熔絲單元1，能藉由回焊構裝以良好效率實現熔絲元件等各元件對絕緣基板之構裝、熔絲元件等各元件對外部電路基板之構裝，使構裝性提升。
又，熔絲單元1由於積層有低電阻之高熔點金屬層2而構成，因此與習知使用了鉛系高熔點焊料之可熔導體相較，能大幅減低導體電阻。再者，藉由積層低熔點金屬層3與高熔點金屬層2，能將熔絲單元1之熔融溫度減低至300~400℃左右，相較於以熔點1085℃之啞鈴形狀之銅箔單元構成之相同尺寸之習知晶片熔絲等，能使電流額定大幅提升。又，能謀求較具有相同電流額定之習知晶片熔絲更薄型，速熔斷性優異。
[助焊劑片]
熔絲單元1中，為了防止可熔導體6之高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，係如圖2所示，於可熔導體6之最外層全面搭載有助焊劑片5。
此外，助焊劑片5除了如圖1(A)所示搭載於可熔導體6上以外，亦可如圖1(B)所示，構成為搭載於可熔導體6下亦即接觸於可熔導體6下面。此外，在將助焊劑片5搭載於可熔導體6下之場合且為將熔絲單元1朝下連接於各元件之基板之場合，於可熔導體6下面必須確保連接所需部分。因此，助焊劑片5較佳為較可熔導體6下面之面積小且使連接部分開 口之片體。
又，助焊劑片5除了以圖1(A)及圖1(B)所說明者外，亦可如圖1(C)所示，分別搭載於可熔導體6上及可熔導體6下。藉由分別於可熔導體6上下搭載助焊劑片5，而能期待更穩定之熔斷時之氧化物除去及焊料之流動性提升。此外，圖1(C)所示之助焊劑片5，由於與可熔導體6之上下分別與圖1(A)及圖1(B)所說明者相同，因此省略說明。
助焊劑片5，如圖3(A)，圖3(B)，圖3(C)所示，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑含浸於不織布或篩網狀之布料而成者、或於塗布於熔絲單元1最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。助焊劑片5，能藉由具有液體保持性之支撐體8保持流動體或半流動體之助焊劑7。
此處，支撐體8由於係將助焊劑片5搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下來使用，因此係使用不會對可熔導體6之熔斷等對電氣特性造成影響之絕緣體。作為形成支撐體8之材料雖能依其構造使用各種材料，但較佳為例如樹脂、玻璃等絕緣體。
作為具體構造之一例，助焊劑片5，在圖3(A)中係於多孔質之支撐體8含浸有助焊劑7而成者。所謂多孔質，可係如圖3(A)所示設有多數個於片體之上下方向貫通之孔的構造體，或係海綿狀之構造體。亦即，助焊劑片5藉由作成多孔質體、海綿體等具有多數空隙之構造體，而能使液體保持性提升，將助焊劑7保持於可熔導體6上及/或可熔導體6下之所欲位置。
又，助焊劑片5，在圖3(B)中係於不織布或篩網狀布料之支 撐體8含浸有助焊劑7而成者。所謂布料，可係如圖3(B)所示纖維狀構造體。亦即，助焊劑片5藉由纖維狀構造體，而能使液體保持性提升，將助焊劑7保持於可熔導體6上及/或可熔導體6下之所欲位置。
又，助焊劑片5，在圖3(C)中係將針狀及短纖維狀之支撐體8與助焊劑7混練並乾燥形成者。所謂針狀及短纖維狀，將於後述之助焊劑之說明中詳述。助焊劑片5藉由針狀及短纖維狀構造體，而能使液體保持性提升，將助焊劑7保持於可熔導體6上及/或可熔導體6下之所欲位置。
此處，支撐體8雖能使用保持助焊劑7之具有液體保持性之各種絕緣體，但至少必須於可熔導體6上保持助焊劑7至熔絲單元1或使用此之各元件之構裝溫度為止。是以，支撐體8必須有能維持其形狀之程度之耐熱性，能使用在超過熔絲單元1或使用此之各元件之構裝溫度之溫度下會變形或熔融而具有流動性的材料。亦即，在超過構裝溫度之可熔導體6之熔斷時之溫度下，由於已無將助焊劑7保持於可熔導體6上之必要，因此支撐體8會與助焊劑7一起熔融並流動。藉由支撐體8熔融或具有流動性，於可熔導體6之熔斷時支撐體8不會殘留，能使絕緣特性提升。
更具體而言，支撐體8較佳為使用在300℃以上之溫度下會變形或熔融而具有流動性的材料。
又，支撐體8較佳為比重設為可熔導體6之比重以下。其原因在於，在可熔導體6之熔斷時，為了使熔融導體聚集而必須使支撐體8較輕。亦即，若支撐體8之比重大於可熔導體6之比重，則支撐體8會壓迫熔融導體，因此有可能會有熔融導體難以聚集而使作為熔絲單元1之熔斷特性惡化之故。
可熔導體6之體積中由於低熔點金屬層3佔了其體積之大半，因此支撐體8之比重較佳為設定成低熔點金屬層3之比重以下，更具體而言，較佳為使用比重為5g/cm3以下之材料。
助焊劑片5如圖2所示具有較可熔導體6之表面積大之面積。藉此，可熔導體6被助焊劑片5完全覆蓋，在因熔融使體積膨脹時，亦能確實地實現藉助焊劑7除去氧化物及藉濕潤性提升達成之速熔斷。又，助焊劑7在如圖1(B)，圖1(C)所示搭載於可熔導體6之下面時，具有較可熔導體6之表面積小之面積。藉此，可熔導體6係被助焊劑片5覆蓋下面，且能確保對各元件之基板之連接所需部分。
此外，助焊劑7亦可如圖4(A)、圖4(B)所示作成圓形或橢圓形之形狀。此種助焊劑片5例如可藉由對充分大於可熔導體6之表面積之片體使用衝孔加工等來製得圓形或橢圓形之形狀。
助焊劑片5在作成圓形或橢圓形之場合，較佳為至少圓或橢圓之直徑較矩形之可熔導體6之短邊大。又，搭載助焊劑片5之位置，較佳為圓或橢圓之中心重疊於可熔導體6之熔斷部之位置。
藉由將助焊劑片5搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下，在熔絲單元1之構裝時之熱處理步驟中亦能將助焊劑保持於可熔導體6全面，能提高可熔導體6之低融點金属層3(例如焊料)之濕潤性，且除去在低融點金属層3熔解期間之氧化物，使用對高融點金属(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由將助焊劑片5搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下，在於可熔導體6最外層之高融點金属層2表面形成有以Sn作為主成 分之無鉛焊料等之氧化防止膜的場合，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高融點金属層2之氧化，能維持且提升速熔斷性。
[含有絕緣體片之助焊劑]
又，為了得到與助焊劑片5大致相同之效果，亦可不於片狀之支撐體8含浸流動體或半流動體之助焊劑7，而將於流動體或半流動體之助焊劑7混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有之含有絕緣體片之助焊劑9塗布於可熔導體6上及/或可熔導體6下。
含有絕緣體片之助焊劑9，係圖5(A)所示，藉由流動體或半流動體之助焊劑7與針狀或短纖維之絕緣體片10構成。
助焊劑7，能使用與含浸於上述助焊劑片5之助焊劑相同之材料。
絕緣體片10係針狀或短纖維之絕緣體。絕緣體片10，例如能使用將玻璃纖維或不織布分離成較細之短纖維狀材料。絕緣體片10，其個別長度為不會對助焊劑7之流動性產生影響之範圍之長度，具有在混合於助焊劑7時彼此纏繞、或藉由表面張力在彼此之間能保持助焊劑7之既定表面積的構造。
此外，絕緣體片10之形狀不限定於針狀或短纖維，例如，亦可係具有鉤狀之構造，藉由鉤狀構造而彼此纏繞的構造。又，絕緣體片10不限於單一形狀，各個絕緣體片10可為形狀或長度不同者。
含有絕緣體片之助焊劑9除了如圖5(A)所示塗布於可熔導體6上以外，亦可如圖5(B)所示，塗布於可熔導體6下、亦即塗布於可熔導體6之下面。此外，在將含有絕緣體片之助焊劑9塗布於可熔導體6 下之場合且為將熔絲單元1朝下連接於各元件之基板之場合，必須於可熔導體6之下面確保連接所需部分。因此，含有絕緣體片之助焊劑9，較佳為塗布成較可熔導體6下面之面積小，且較佳為避開連接部分來塗布。
又，含有絕緣體片之助焊劑9，除了以圖5(A)及圖5(B)所說明者以外，亦可如圖5(C)所示，分別塗布於可熔導體6上及可熔導體6下。藉由於可熔導體6之上下分別塗布含有絕緣體片之助焊劑9，而能期待更穩定之熔斷時之氧化物除去及焊料之流動性提升。此外，圖5(C)所示之含有絕緣體片之助焊劑9，由於可熔導體6之上下分別與圖5(A)及圖5(B)所說明者相同，因此省略說明。
含有上述絕緣體片10之含有絕緣體片之助焊劑9，能藉由如圖6(A)或圖6(B)所示，於可熔導體6塗布成圓形或橢圓形，以與助焊劑片5同等地保持助焊劑7，且與助焊劑片5相較，能簡化片體作成、片體搭載步驟，可在不變更以往之於可熔導體塗布助焊劑之製造步驟之情形下實施。
此外，含有絕緣體片之助焊劑9，從熔斷時之氧化物除去及焊料之流動性提升之觀點來看，較佳為於可熔導體6上及/或可熔導體6下之全面塗布成矩形狀。不過，於可熔導體6下之對各元件之連接部分，不塗布含有絕緣體片之助焊劑9而必須殘留連接所需部分這點，當然與圖1(B)、圖1(C)中所說明之情形相同。
[熔絲單元之積層構造]
熔絲單元1，係藉由將設於一對高融點金属層2之間之內層作為低融點金属層3，將外層作為高融點金属層2，而能提升在組裝有熔絲元件等各元 件之電氣系統有異常高之電壓被瞬間施加之對雷電突波之耐性(耐脈衝性)。亦即，熔絲單元1，在例如有100A之電流流通數msec之場合前不會熔斷。此點，由於在極短時間流通之大電流流過導體之表層(表皮效果)，而熔絲單元1設有作為外層之電阻值低之Ag鍍敷等高熔點金屬層2，因此使因雷電突波而被施加之電流容易流通，能防止因自體發熱所致之熔斷。是以，熔絲單元1相較於習知之焊料合金所構成之熔絲，能大幅提升對雷電突波之耐性。
此外，上述熔絲單元1，較佳為使可熔導體6之低融點金属層3之體積較高融點金属層2之體積大。熔絲單元1，藉由使低融點金属層3之體積增多，而能有效地進行藉由高融點金属層2之侵蝕而在短時間之熔斷。
[製造方法]
熔絲單元1，能藉由使用鍍敷技術於低熔點金屬層3之表面將高熔點金屬2成膜而形成可熔導體6，能藉由於可熔導體6上及/或可熔導體6下搭載助焊劑片5來製造。
可熔導體6，例如能於長條狀之焊料箔之表面施加Ag鍍敷來以良好效率製造，可在使用時依尺寸予以切斷來容易地使用。
又，可熔導體6亦可藉由將構成低熔點金屬層3之低熔點金屬箔與構成高熔點金屬層2之高熔點金屬箔予以貼合來製造。可熔導體6，例如係於壓延後之2片Cu箔或Ag箔之間夾持同樣經壓延之構成低熔點金屬層3之焊料箔，進而加以緊壓來製造。此情形下，低熔點金屬箔較佳為選擇較高熔點金屬箔軟之材料。藉此，能吸收厚度之不均而使低熔點金屬 箔與高熔點金屬箔無間隙地緊貼。又，由於低熔點金屬箔可藉由緊壓使膜厚變薄，因此可先使厚度較厚。在因緊壓使低熔點金屬箔超出熔絲單元端面時，較佳為切離來調整形狀。
除此之外，可熔導體6，藉由蒸鍍等薄膜形成技術或使用其他周知積層技術，亦能形成積層有低熔點金屬層3與高熔點金屬層2之可熔導體6。
此外，可熔導體6，在將一高熔點金屬層2作為最外層時，亦可進一步於該最外層之高熔點金屬層2之表面形成未圖示之氧化防止膜。可熔導體6，藉由最外層之高熔點金屬層2進一步被氧化防止膜覆蓋，而可在例如形成有Cu鍍敷或Cu箔作為高熔點金屬層2之場合亦能防止Cu之氧化。是以，可熔導體6，能防止因Cu之氧化導致熔斷時間變長之情事，能在短時間予以熔斷。
又，可熔導體6，能使用Cu等雖廉價但易氧化之金屬作為高熔點金屬層2，而能在不使用Ag等高價材料之情形下形成。
高熔點金屬之氧化防止膜，能使用與低熔點金屬層3相同之材料，例如能使用以Sn作為主成分之無鉛焊料。又，氧化防止膜，能藉由對高熔點金屬層2之表面施加錫鍍敷來形成。除此之外，氧化防止膜亦能藉由Au鍍敷或預助焊劑來形成。
其次，說明於可熔導體6上搭載助焊劑片5之步驟。首先，助焊劑片5，係使助焊劑7含浸於面積充分大於可熔導體6面積之支撐體8，以爐等加熱並使助焊劑7之熔劑成分乾燥並固化，藉此作成母片，並藉由從此母片切斷成所欲大小而作成。此外，亦可不作成母片而直接作成助焊 劑片5。此情形下，能省略助焊劑片5之切離步驟。
其次，將切離之助焊劑片5以完全覆蓋可熔導體6之方式搭載於可熔導體6上。此外，於可熔導體6上滴下或塗布作為暫時固定助焊劑片5之固定劑之少量液體助焊劑7並載置助焊劑片5，加以乾燥，藉此能於可熔導體6上搭載助焊劑片5。又，在於可熔導體6下搭載助焊劑片5之情形，係以使可熔導體6下面朝向上方之狀態，搭載較可熔導體6下面之表面積小之助焊劑片5。此外，於可熔導體6下滴下或塗布作為暫時固定助焊劑片5之固定劑之少量液體助焊劑7並載置助焊劑片5，加以乾燥，藉此能於可熔導體6下搭載助焊劑片5。此外，在分別於可熔導體6上及可熔導體6下搭載助焊劑片5之情形，雖亦可於可熔導體6之各單面搭載助焊劑片5，但亦可將兩個助焊劑片5中之一方或兩方暫時固定，並藉由在接著後述各元件之覆蓋構件時之加熱使固定劑乾燥。
又，說明於可熔導體6上搭載助焊劑片5之其他例。從面積充分大於可熔導體6面積之母支撐體，切離出對應助焊劑片5大小之支撐體8。其次，於可熔導體6上塗布或滴下助焊劑7後，使助焊劑7乾燥前，載置切離出之支撐體8。支撐體8由於具有液體保持性，因此係吸收助焊劑7而與助焊劑7一體化。其後，經由乾燥步驟使助焊劑7之熔劑成分乾燥並固化，藉此形成助焊劑片5。又，在於可熔導體6下搭載助焊劑片5之情形，係以使可熔導體6下面朝向上方之狀態，於可熔導體6之下面塗布或滴下助焊劑7後，使助焊劑7乾燥前，載置切離成較可熔導體6下面之表面積小的支撐體8。支撐體8由於具有液體保持性，因此係吸收助焊劑7而與助焊劑7一體化。其後，經由乾燥步驟使助焊劑7之熔劑成分乾燥並固化， 藉此於可熔導體6之下面形成助焊劑片5。
藉由使用此步驟，能省略預先製造助焊劑片5之步驟，僅在一般之助焊劑7之塗布步驟後載置支撐體8即能製造熔絲單元1，而不需要繁雜之製造步驟。
又，說明不於可熔導體6上搭載助焊劑片5之情形之例、亦即使用含有絕緣體片之助焊劑9之情形。藉由在可熔導體6上，塗布或滴下具有流動性或半流動性之含有絕緣體片之助焊劑9，並於可熔導體6上使含有絕緣體片之助焊劑9擴展，即能得到與助焊劑片5大致同等之構成及效果。又，在於可熔導體6下塗布含有絕緣體片之助焊劑9之情形，係以使可熔導體6下面朝向上方之狀態，於可熔導體6之下面塗布或滴下含有絕緣體片之助焊劑9，並於可熔導體6之下面使含有絕緣體片之助焊劑9擴展，即能得到與助焊劑片5大致同等之構成及效果。
藉由使用此步驟，能省略預先製造助焊劑片5之步驟，僅要使用與一般之助焊劑7之塗布步驟相同之步驟塗布含有絕緣體片之助焊劑9即能製造熔絲單元1，而不需要繁雜之製造步驟。
其次，說明使用了上述之熔絲單元1之熔絲元件、保護元件、短路元件、切換元件。此外，以下之說明中，雖係說明使用了熔絲單元1之各元件，但當然亦可將熔絲單元1及其變形例使用於各元件。又，以下係針對與在熔絲單元1所說明者大致同等之要素賦予相同符號，省略說明。
[熔絲元件(自體發熱遮斷)]
適用本發明之熔絲元件80，如圖7(A)所示具備絕緣基板81、設於絕緣 基板81之第1電極82及第2電極83、熔絲單元1、以及在絕緣基板81上覆蓋熔絲單元1之覆蓋構件89，該熔絲單元1係跨第1及第2電極82,83間而構裝，藉由超過額定之電流通電而以自體發熱熔斷，據以遮斷第1電極82與第2電極83之間之電流路徑。熔絲單元1係由可熔導體6與搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下之助焊劑片5所構成。
絕緣基板81，係使用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、及氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為方形。除此之外，絕緣基板81亦可使用玻璃環氧基板、苯酚基板等用於印刷配線基板的材料。
於絕緣基板81之相對向之兩端部形成有第1，第2電極82,83。第1，第2電極82,83分別藉由Ag或Cu配線等導電圖案而形成，為了防止氧化而於表面適當地設有Sn鍍敷、Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等保護層86。又，第1，第2電極82,83，係從絕緣基板81之表面81a經由城堡形接點(castellation)而與形成於背面81b之第1，第2外部連接電極82a,83a連續。熔絲元件80，係透過形成於背面81b之第1，第2外部連接電極82a,83a構裝於電路基板之電流路徑上。
第1及第2電極82,83透過焊料等連接材料88而連接有熔絲單元1之可熔導體6。如上所述，熔絲單元1，藉由可熔導體6具備高熔點金屬層2，由於對高溫環境之耐性被提升，因此構裝性優異，在透過連接材料88搭載於第1及第2電極82,83間後，可藉由回焊焊接等容易地連接。
[可熔導體]
關於可熔導體6，由於係使用與在上述熔絲單元1所說明者大致同等之物，因此針對說明及層構造係省略圖示。此點於以下所有實施形態中亦相 同。
[助焊劑片]
熔絲元件80中，為了防止高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，亦可如圖7(A)所示搭載涵蓋於可熔導體6上最外層全面之助焊劑片5。此外，關於助焊劑片5，由於係使用與在上述熔絲單元1所說明者大致同等之物，因此針對說明及內部構造係省略圖示。又，將助焊劑片5搭載於可熔導體6下之方式，如圖7(B)所示，雖能適用於在上述之熔絲單元1所說明之情形，但以下僅針對於可熔導體6上搭載助焊劑片5之例進行說明，省略詳細之圖示及說明。此點於以下所有實施形態中亦相同。
助焊劑片5，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者、或於塗布於可熔導體6最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。
如圖8所示，助焊劑片5，較佳為具有較可熔導體6之表面積大之面積。藉此，可熔導體6被助焊劑片5完全覆蓋，即使因熔融使體積膨脹時，亦可確實地實現藉助焊劑7除去氧化及藉濕潤性提升達成之速熔斷。
藉由將助焊劑片5搭載於可熔導體6上，於熔絲單元1之構裝時或熔絲元件80之構裝時之熱處理步驟中亦可將助焊劑7保持於可熔導體6之全面，於熔絲元件80之實際使用時，可提高低熔點金屬層3(例如焊料)之濕潤性，且除去第1，第2低熔點金屬溶解期間之氧化物，使用對 高熔點金屬(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由配置助焊劑片5，即使於可熔導體6最外層之高熔點金屬層2之表面形成有以Sn作為主成分之無鉛焊料等氧化防止膜時，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高熔點金屬層2之氧化，維持且提升速熔斷性。
[覆蓋構件]
熔絲元件80中，於設有熔絲單元1之絕緣基板81之表面81a上安裝有保護內部且防止熔融之熔絲單元1之飛散之覆蓋構件89。
覆蓋構件89，能藉由各種工程塑膠、陶瓷等具有絕緣性之構件形成。熔絲元件80中，由於熔絲單元1係被覆蓋構件89覆蓋，因此在伴隨因過電流所致之弧放電之產生之自體發熱遮斷時，熔融金屬亦被覆蓋構件89捕捉而能防止往周圍飛散。
又，覆蓋構件89具有從頂面89a往絕緣基板81延伸至至少助焊劑片5之側面之突起部89b。覆蓋構件89，由於藉由突起部89b，而使助焊劑片5之側面之移動受到限制，因此能防止助焊劑片5之位置偏移。亦即，突起部89b，係相較於助焊劑片5之大小以保持既定空隙之大小，對應應保持助焊劑片5之位置而設置。此外，突起部89b，亦可作成旋繞助焊劑片5側面並加以覆蓋之壁面，亦可為局部突起者。
又，覆蓋構件89，係於助焊劑片5與頂面89a之間相隔既定間隔之構成。之所以作成此構成，係如圖9所示因在熔絲單元1熔融時，必須具有熔融之熔融導體將助焊劑片5往上壓之空隙之故。
是以，覆蓋構件89中，覆蓋構件89之內部空間之高度(至 頂面89a為止之高度)，係構成為較絕緣基板81之表面81a上之熔融之可熔導體6之高度(被分斷成複數個熔融導體時該熔融導體中最高之高度)與助焊劑片5之厚度之和還大。
[構裝狀態]
其次，說明熔絲元件80之構裝狀態。熔絲元件80中，如圖7所示，可熔導體6係從絕緣基板81之表面81a分離而構裝。
另一方面，在將可熔導體對絕緣基板之表面藉由印刷而形成等，可熔導體與絕緣基板表面接觸之熔絲元件中，於第1，第2電極間可熔導體之熔融金屬會附著於絕緣基板上而產生洩漏。例如在藉由將Ag糊對陶瓷基板印刷而形成有可熔導體之熔絲元件中，陶瓷與Ag被燒結而滲入，殘留於第1，第2電極間。因此，會因該殘留物使洩漏電流流至第1，第2電極間，而無法完全遮斷電流路徑。
關於此點，於熔絲元件80中，係與絕緣基板81分開而以別的單體形成可熔導體6，且從絕緣基板81之表面81a分離構裝。是以，熔絲元件80中，即使在可熔導體6之熔融時亦不會發生熔融金屬對絕緣基板81滲入而可被引入第1，第2電極82,83上，能確實地使第1，第2電極82,83間絕緣。
此外，熔絲元件80，雖能如上所述將可熔導體6藉由回焊焊接連接於第1，第2電極82,83上，但除此之外，熔絲元件80亦可藉由超音波熔接而將可熔導體6連接於第1，第2電極82,83上。
其次，熔絲元件80如圖8所示，助焊劑片5以完全覆蓋可熔導體6之方式搭載於可熔導體6上。此外，於可熔導體6上滴下或塗布 作為暫時固定之固定劑之少量液體助焊劑7並載置助焊劑片5，藉此將助焊劑片5固定於可熔導體6上。
其次，透過接著劑84於絕緣基板81上接著覆蓋構件89。覆蓋構件89之突起部89b由於相對於助焊劑片5之搭載位置具有既定空隙，因此不會與助焊劑片5干涉。
[電路圖]
此種熔絲元件80具有圖10(A)所示之電路構成。熔絲元件80，藉由透過第1，第2外部連接電極82a,83a構裝於外部電路，以組裝於該外部電路之電流路徑上。熔絲元件80，在既定額定電流流通可熔導體6之期間，不會因自體發熱而熔斷。接著，熔絲元件80，在超過額定之過電流通電後，可熔導體6即因自體發熱而熔斷，遮斷第1，第2電極82,83間，藉此遮斷該外部電路之電流路徑(圖10(B))。
此時，熔絲元件80如上所述，由於可熔導體6積層有熔點低於高熔點金屬層2之低熔點金屬層3，因此藉由過電流所致之自體發熱，開始侵蝕高熔點金屬層2。是以，熔絲元件80，能藉由利用可熔導體6之低熔點金屬層3對高熔點金屬層2之侵蝕作用，高熔點金屬層2以低於熔融溫度之溫度被熔融，能迅速熔斷。
進而，如圖9所示，可熔導體6之熔融金屬，由於藉由第1及第2電極82,83之物理性拉入作用被往左右分斷，因此能迅速且確實地遮斷第1及第2電極82,83間之電流路徑。
[製造方法]
熔絲元件80之製造方法能使用與上述說明之與熔絲單元1相關之製造 方法。是以，與熔絲單元1相關之製造方法之說明予以省略。
首先，於絕緣基板81之相對向兩端部，將第1、第2電極82,83分別藉由對Ag或Cu配線等進行網版印刷而圖案化，並為了防止氧化及電極浸析而於表面適當地藉由鍍敷加工而形成Sn、Ni/Au、Ni/Pd、Ni/Pd/Au等之保護層96，藉此製造基底部分。
其次，在絕緣基板81之表面81a側，於第1、第2電極82,83上塗布焊料糊等連接材料88，跨第1、第2電極82,83而連接熔絲單元1之可熔導體6部分。藉此，於第1、第2電極82,83上搭載熔絲單元1亦即可熔導體6。
其次，於絕緣基板81之表面81a側以既定範圍塗布接著劑84後接著覆蓋構件89，藉此熔絲單元1被覆蓋，完成熔絲元件80。
此處，針對熔絲元件80中之熔絲單元1之搭載方法，亦可將熔絲單元1之製造步驟分割並採用至熔絲元件80之製造步驟內。
具體而言，係在將熔絲單元1之助焊劑片5接著於可熔導體6前，或於可熔導體6之表面塗布含有絕緣體片之助焊劑9前，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極82,83上並連接後，使用助焊劑7等固定劑將助焊劑片5暫時固定於可熔導體6上，或將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極82,83上並連接後塗布含有絕緣體片之助焊劑9。此情形下，能以接著覆蓋構件89之步驟進行加熱，藉此使接著劑84硬化，且固定助焊劑片5。
藉由將熔絲單元1之製造方法採用於熔絲元件80之製造方法中，而不需要預先製造熔絲單元1，能將熔絲元件80之製造步驟與熔絲單元1之製造步驟一體化，因此能期待生產性之提升。
此外，在將熔絲單元1之製造方法採用於熔絲元件80之製造方法之場合，當然接著覆蓋構件89之步驟會變成最後進行。
[熔絲元件之變形例1]
其次，說明熔絲元件之變形例1。熔絲元件80亦可如圖11(A)所示，使用將助焊劑片5置換成助焊劑片85a者。如圖11(A)所示之熔絲元件80中，助焊劑片85a以外之部分並無變更。
助焊劑片85a，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者、或於塗布於可熔導體6最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。助焊劑片85a能藉由具有液體保持性之支撐體8保持流動體或半流動體之助焊劑7。
在使用熔絲元件80之變形例1所示構造之場合，能於上述說明之熔絲元件80之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極82,83上並連接後，將流動體或半流動體之助焊劑7塗布或滴下於可熔導體6上，並於助焊劑7上載置片狀之支撐體8，藉此來製造。
又，在使用熔絲元件80之變形例1所示構造之場合，亦能如圖11(B)所示將助焊劑片85a亦搭載於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下搭載助焊劑片85a。
[熔絲元件之變形例2]
其次，說明熔絲元件之變形例2。熔絲元件80亦可如圖12(A)所示，使用將助焊劑片5置換成含有絕緣體片之助焊劑85b者。如圖12(A)所示之熔絲元件80中，含有絕緣體片之助焊劑85b以外之部分並無變更。
含有絕緣體片之助焊劑85b，並不使流動體或半流動體之助焊劑7含浸於片狀之支撐體8，而係於流動體或半流動體之助焊劑7混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有而塗布於可熔導體6而成。含有絕緣體片之助焊劑85b能藉由具有液體保持性之絕緣體片10將流動體或半流動體之助焊劑7保持於可熔導體6上。
在使用熔絲元件80之變形例2所示構造之場合，能於上述說明之熔絲元件80之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極82,83上並連接後，將混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有之含有絕緣體片之助焊劑85b塗布於可熔導體6上，藉此來製造。
又，在使用熔絲元件80之變形例2所示構造之場合，亦能如圖12(B)所示將含有絕緣體片之助焊劑85b亦塗布於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下塗布含有絕緣體片之助焊劑85b。
[保護元件(藉發熱體所致之發熱遮斷及自體發熱遮斷)]
其次，說明使用了熔絲單元1之保護元件。此外，以下說明中，針對與上述之熔絲單元1及熔絲元件80相同之構件賦予相同符號，省略其詳細說明。
適用本發明之保護元件90，如圖13(A)(B)所示，具備絕緣基板91、積層於絕緣基板91且被絕緣構件92覆蓋之發熱體93、形成於絕緣基板91兩端之第1電極94及第2電極95、於絕緣構件91上積層為與發熱體93重疊且電性連接於發熱體93之發熱體引出電極96、兩端分別連接於第1，第2電極94,95且中央部連接於發熱體引出電極96之熔絲單元1、以及在絕緣基板91上覆蓋熔絲單元1之覆蓋構件97。熔絲單元1由可 熔導體6與搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下之助焊劑片5構成。此外，搭載於可熔導體6下之助焊劑片5圖示於圖13(B)。
絕緣基板91係與上記絕緣基板81同樣地，使用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、及氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為方形。除此之外，絕緣基板91亦可使用玻璃環氧基板、苯酚基板等用於印刷配線基板的材料。
於絕緣基板91之相對向之兩端部形成有第1，第2電極94,95。第1，第2電極94,95分別藉由Ag或Cu配線等導電圖案而形成。又，第1，第2電極94,95，係從絕緣基板91之表面91a經由城堡形接點而與形成於背面91b之第1，第2外部連接電極94a,95a連續。保護元件90，係藉由形成於背面91b之第1，第2外部連接電極94a,95a連接於構裝保護元件90之電路基板所設之連接電極，而組裝於形成在電路基板上之電流路徑之一部分。
發熱體93係具有通電則發熱之導電性之構件，由例如鎳鉻、W、Mo、Ru等或包含此等之材料構成。發熱體93能藉由使用網版印刷技術將此等合金或組成物、化合物之粉狀體與樹脂結合劑等混合而成糊狀者在絕緣基板91上形成圖案、加以燒成等形成。
又，保護元件90中，發熱體93被絕緣構件92覆蓋，並以隔著絕緣構件92與發熱體93對向之方式形成發熱體引出電極96。發熱體引出電極96連接有熔絲單元1之可熔導體6，藉此，發熱體93隔著絕緣構件92及發熱體引出電極96與可熔導體6重疊。絕緣構件92，係為了謀求發熱體93之保護及絕緣且將發熱體93之熱以良好效率往可熔導體6傳達而 設置，由例如玻璃層所構成。
此外，發熱體93，亦可形成於積層在絕緣基板91之絕緣構件92之內部。又，發熱體93亦可形成於與形成有第1，第2電極94,95之絕緣基板91之表面91a相反側之背面91b，或者，於絕緣基板91之表面91a上與第1，第2電極94,95相鄰形成。又，發熱體93亦可形成於絕緣基板91之內部。
又，發熱體93之一端與發熱體引出電極96連接，另一端與發熱體電極99連接。發熱體引出電極96具有形成於絕緣基板91之表面91a上且與發熱體93連接之下層部96a、以及與發熱體93對向而積層於絕緣構件92上且與熔絲單元1之可熔導體6連接之上層部96b。藉此，發熱體93透過發熱體引出電極96與熔絲單元1之可熔導體6電性連接。此外，發熱體引出電極96，藉由隔著絕緣構件92而與發熱體93對向配置，而能使可熔導體6熔融，且使熔融導體易於凝集。
又，發熱體電極99形成於絕緣基板91之表面91a上，與隔著城堡形接點而形成於絕緣基板91之背面91b之發熱體供電端子99a連續。
保護元件90，以從第1電極94經由發熱體引出電極96跨至第2電極95之方式連接有熔絲單元1之可熔導體6。可熔導體6，能透過焊料等連接材料100搭載於第1，第2電極94,95及發熱體引出電極96上後，藉由回焊焊接等容易地連接。
如上所述，熔絲單元1，由於藉由可熔導體6具備高熔點金屬層2而提升了對高溫環境之耐性，因此構裝性優異，能在透過連接材料100被搭載於第1，第2電極94,95及發熱體引出電極96上後，藉由回焊焊 接等容易地連接。
此外，第1，第2電極94,95、發熱體引出電極96及發熱體電極99係藉由例如Ag或Cu等之導電圖案而形成，並適當地於表面形成有Sn鍍敷、Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等之保護層98。藉此，防止表面之氧化，且能抑制可熔導體6之低熔點金屬層3或可熔導體6之連接用焊料等之連接材料100對第1，第2電極94,95及發熱體引出電極96之侵蝕。
又，於第1，第2電極94,95形成有防止上述可熔導體6或熔絲單元1之連接材料100流出之由玻璃等絕緣材料構成之流出防止部102。
又，保護元件90，藉由可熔導體6與發熱體引出電極96連接，來構成對發熱體93之通電路徑之一部分。是以，保護元件90，在可熔導體6熔融而遮斷與外部電路之連接後，由於對發熱體93之通電路徑亦被遮斷，因此能使發熱停止。
[助焊劑片]
又，保護元件90中，為了防止高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，亦可如圖14(A)所示於可熔導體6最外層之全面配置助焊劑片5。助焊劑片5係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者。
助焊劑片5，較佳為具有較可熔導體6之表面積大之面積。藉此，可熔導體6被助焊劑片5完全覆蓋，即使因熔融使體積膨脹時，亦 可確實地實現藉助焊劑7除去氧化物及藉濕潤性提升達成之速熔斷。
藉由配置助焊劑片5，於熔絲單元1之構裝時或保護元件90之構裝時之熱處理步驟中亦可將助焊劑7保持於可熔導體6之全面，於保護元件90之實際使用時，可提高低熔點金屬層3(例如焊料)之濕潤性，且除去第1，第2低熔點金屬溶解期間之氧化物，使用對高熔點金屬(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由配置助焊劑片5，即使於最外層之高熔點金屬層2之表面形成有以Sn作為主成分之無鉛焊料等氧化防止膜時，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高熔點金屬層2之氧化，維持且提升速熔斷性。
又，亦能如圖13(B)所示將助焊劑片5亦搭載於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下搭載助焊劑片5。
[覆蓋構件]
又，保護元件90，於設有熔絲單元1之絕緣基板91之表面91a上安裝有保護內部且防止熔融之熔絲單元1飛散之覆蓋構件97。
覆蓋構件97，能藉由各種工程塑膠、陶瓷等具有絕緣性之構件形成。保護元件90中，由於熔絲單元1係被覆蓋構件97覆蓋，因此在伴隨因過電流所致之弧放電之產生之自體發熱遮斷時，熔融金屬亦被覆蓋構件97捕捉而能防止往周圍飛散。
又，覆蓋構件97具有從頂面97a往絕緣基板91延伸至至少助焊劑片5之側面之突起部97b。覆蓋構件97，由於藉由突起部97b，而使助焊劑片5之側面之移動受到限制，因此能防止助焊劑片5之位置偏移。 亦即，突起部97b，係相較於助焊劑片5之大小以保持既定空隙之大小，對應應保持助焊劑片5之位置而設置。此外，突起部97b，亦可作成旋繞助焊劑片5側面並加以覆蓋之壁面，亦可為局部突起者。
又，覆蓋構件97，係於助焊劑片5與頂面97a之間相隔既定間隔之構成。如圖15所示，之所以作成此構成，係因在可熔導體6熔融時，必須具有熔融之熔融導體將助焊劑片5往上壓之空隙之故。
是以，覆蓋構件97中，覆蓋構件97之內部空間之高度(至頂面97a為止之高度)，係構成為較絕緣基板91之表面91a上之熔融之可熔導體6之高度(被分斷成複數個熔融導體時該熔融導體中最高之高度)與助焊劑片5之厚度之和還大。
[構裝狀態]
其次，說明熔絲單元1之構裝狀態。保護元件90中，如圖13(A)及圖15所示，可熔導體6係從絕緣基板91之表面91a分離而構裝。
另一方面，在將可熔導體對絕緣基板之表面藉由印刷而形成等，可熔導體與絕緣基板表面接觸之熔絲元件中，於第1，第2電極間可熔導體之熔融金屬會附著於絕緣基板上而產生洩漏。例如在藉由將Ag糊對陶瓷基板印刷而形成有可熔導體之熔絲元件中，陶瓷與Ag被燒結而滲入，殘留於第1，第2電極間。因此，會因該殘留物使洩漏電流流至第1，第2電極間，而無法完全遮斷電流路徑。
關於此點，於保護元件90中，係與絕緣基板91分開而以別的單體形成可熔導體6，且從絕緣基板91之表面91a分離構裝。是以，保護元件90中，即使在可熔導體6之熔融時亦不會發生熔融金屬對絕緣基板 91滲入而可被引入第1，第2電極94,95、發熱體引出電極96上，能確實地使第1，第2電極94,95間絕緣。
此外，熔絲單元1，雖能如上所述將可熔導體6藉由回焊焊接連接於第1，第2電極94,95、發熱體引出電極96上，但除此之外，熔絲單元1亦可藉由超音波熔接而將可熔導體6連接於第1，第2電極94,95、發熱體引出電極96上。
其次，說明助焊劑片5之構裝狀態。保護元件90如圖13(A)所示，助焊劑片5以完全覆蓋可熔導體6之方式搭載於可熔導體6上。此外，於可熔導體6上滴下或塗布作為暫時固定之固定劑之少量液體助焊劑7並載置助焊劑片5，藉此將助焊劑片5固定於可熔導體6上。
其次，透過接著劑103於絕緣基板91上接著覆蓋構件97。覆蓋構件97之突起部97b由於相對於助焊劑片5之搭載位置具有既定空隙，因此不會與助焊劑片5干涉。
[電路圖及熔斷步驟]
適用本發明之保護元件90具有如圖14(B)所示之電路構成。亦即，保護元件90，係由透過發熱體引出電極96跨第1，第2外部連接電極94a,95a間被串聯之可熔導體6、以及藉由透過作為可熔導體6之連接點之發熱體引出電極96通電而發熱使可熔導體6熔融之發熱體93構成之電路構成。又，保護元件90之第1，第2電極94,95及發熱體電極99中，第1，第2外部連接電極94a,95a及發熱體供電端子99a分別連接於外部電路基板。藉此，保護元件90，熔絲單元1之可熔導體6透過第1，第2電極94,95串聯於外部電路之電流路徑上，發熱體93透過發熱體電極99而與設於外部電路之電流 控制元件連接。
由此種電路構成所構成之保護元件90，在產生遮斷外部電路之電流路徑之必要時，係藉由設於外部電路之電流控制元件使發熱體93通電。藉此，保護元件90，係藉由發熱體93之發熱使組裝於外部電路之電流路徑上之可熔導體6熔融，而如圖16(A)及圖16(B)所示，藉由可熔導體6之熔融導體被拉引接近至濕潤性高之發熱體引出電極96及第1，第2電極94,95而熔斷可熔導體6。藉此，熔絲單元1，能確實地使第1電極94~發熱體引出電極96~第2電極95之間熔斷(圖16(B))，而遮斷外部電路之電流路徑。又，藉由可熔導體6熔斷，亦停止對發熱體93之供電。
此時，熔絲單元1如上所述，由於積層有熔點低於高熔點金屬層2之低熔點金屬層3，因此會藉由過電流所致之自體發熱開始侵蝕高熔點金屬層2。是以，熔絲單元1，能藉由利用可熔導體6之低熔點金屬層3對高熔點金屬層2之侵蝕作用，高熔點金屬層2以低於熔融溫度之溫度被熔融，迅速熔斷。
[製造方法]
保護元件90之製造方法能使用與上述說明之與熔絲單元1相關之製造方法及與熔絲元件80相關之製造方法。此外，關於保護元件90之製造方法，以下僅說明將熔絲單元1搭載於絕緣基板91上之部分，其他步驟之詳細說明予以省略。
首先，在絕緣基板91之表面91a側，於第1、第2電極94,95、發熱體引出電極96上塗布焊料糊等連接材料100，跨第1、第2電極94,95、發熱體引出電極96而連接熔絲單元1之可熔導體6部分。藉此，於第1、 第2電極94,95、發熱體引出電極96上搭載熔絲單元1亦即可熔導體6。
其次，於絕緣基板91之表面91a側以既定範圍塗布接著劑103後接著覆蓋構件97，藉此熔絲單元1被覆蓋，完成保護元件90。
此處，針對保護元件90中之熔絲單元1之搭載方法，亦可將熔絲單元1之製造步驟分割並採用至保護元件90之製造步驟內。
具體而言，係在將熔絲單元1之助焊劑片5接著於可熔導體6前，或於可熔導體6之表面塗布含有絕緣體片之助焊劑9前，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極94,95、發熱體引出電極96上並連接後，使用助焊劑7等暫時固定之固定劑將助焊劑片5接著於可熔導體6上，或將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極94,95上並連接後塗布含有絕緣體片之助焊劑9。
藉由將保護元件90之製造方法採用於熔絲單元1之製造方法中，而不需要預先製造熔絲單元1，能將熔絲單元1之製造步驟與保護元件90之製造步驟一體化，因此能期待生產性之提升。
此外，在將熔絲單元1之製造方法採用於保護元件90之製造方法內之場合，當然接著覆蓋構件97之步驟會變成最後進行。
[保護元件之變形例1]
其次，說明保護元件之變形例1。保護元件90亦可如圖17(A)所示，使用將助焊劑片5置換成助焊劑片104a者。如圖17(A)所示之保護元件90中，助焊劑片104a以外之部分並無變更。
助焊劑片104a，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之 布料而成者、或於塗布於可熔導體6最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。助焊劑片104a能藉由具有液體保持性之支撐體8保持流動體或半流動體之助焊劑7。
在使用保護元件90之變形例1所示構造之場合，能於上述說明之保護元件90之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電極94,95、發熱體引出電極96上並連接後，將流動體或半流動體之助焊劑7塗布或滴下於可熔導體6上，並於助焊劑7上載置片狀之支撐體8，藉此來製造。
又，在使用保護元件90之變形例1所示構造之場合，亦能如圖17(B)所示將助焊劑片104a亦搭載於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下搭載助焊劑片104a。
[保護元件之變形例2]
其次，說明保護元件之變形例2。保護元件90亦可如圖18(A)所示，使用將助焊劑片5置換成含有絕緣體片之助焊劑104b者。如圖18(A)所示之保護元件90中，含有絕緣體片之助焊劑104b以外之部分並無變更。
含有絕緣體片之助焊劑104b，並不使流動體或半流動體之助焊劑7含浸於片狀之支撐體8，而係於流動體或半流動體之助焊劑7混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有而塗布於可熔導體6並乾燥而成。含有絕緣體片之助焊劑104b能藉由具有液體保持性之絕緣體片10將流動體或半流動體之助焊劑7保持於可熔導體6上。
在使用保護元件90之變形例2所示構造之場合，能於上述說明之保護元件90之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第2電 極94,95、發熱體引出電極96上後，將混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有之含有絕緣體片之助焊劑104b塗布於可熔導體6上，藉此來製造。
又，在使用保護元件90之變形例2所示構造之場合，亦能如圖18(B)所示將含有絕緣體片之助焊劑104b亦塗布於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下塗布含有絕緣體片之助焊劑104b。
[保護元件之變形例3]
此外，保護元件90不一定要由絕緣構件92覆蓋發熱體93，亦可將發熱體93設置於絕緣基板91之內部。藉由使用熱傳導性優異之物作為絕緣基板91之材料，而能與透過玻璃層等絕緣構件92時同等地加熱發熱體93。
[保護元件之變形例4]
又，保護元件90，除了如上所述將發熱體93形成於絕緣基板91之表面91a側以外，亦可將發熱體93設置於絕緣基板91之背面91b側。藉由將發熱體93形成於絕緣基板91之背面91b，而能以較形成於絕緣基板91內簡易之步驟形成。此外，此情形下，若於發熱體93上形成絕緣構件92，則在電阻體之保護或構裝時之絕緣性確保的方面較佳。
[短路元件(藉發熱體所致之發熱短路)]
其次，說明使用熔絲單元1之短路元件。圖19顯示短路元件110之俯視圖，圖20(A)顯示短路元件110之剖面圖。短路元件110具備：絕緣基板111、設於絕緣基板111之發熱體112、於絕緣基板111上彼此相鄰設置之第1電極113及第2電極114、與第1電極113相鄰設置且電性連接於發熱體112之第3電極115、熔絲單元1、以及在絕緣基板111上覆蓋熔絲單元1之覆蓋構件116，該熔絲單元1係藉由跨第1，第3電極113,115間設置 而構成電流路徑，藉由來自發熱體112之加熱熔斷第1，第3電極113,115間之電流路徑，且透過熔融導體使第1，第2電極113,114短路。熔絲單元1由可熔導體6與搭載於可熔導體6上及/或可熔導體6下之助焊劑片5構成。此外，搭載於可熔導體6下之助焊劑片5圖示於圖20(B)。
絕緣基板111，係使用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、及氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為方形。除此之外，絕緣基板111雖亦可使用玻璃環氧基板、苯酚基板等用於印刷配線基板的材料，但必須留意熔絲熔斷時之溫度。
發熱體112係於絕緣基板111上被絕緣構件118覆蓋。又，於絕緣構件118上形成有第1~第3電極113~115。絕緣構件118係為了將發熱體112之熱以良好效率往第1~第3電極113~115傳達而設置，由例如玻璃層所構成。發熱體112可藉由加熱第1~第3電極113~115使熔融導體易於凝集。
第1~第3電極113~115係藉由Ag或Cu配線等之導電圖案形成。第1電極113，於一側中與第2電極114相鄰形成且被絕緣。於第1電極113之另一側形成有第3電極115。第1電極113與第3電極115，藉由連接熔絲單元1之可熔導體6而導通，構成短路元件110之電流路徑。又，第1電極113，係經由面對絕緣基板111側面之城堡形接點而與設於絕緣基板111之背面111b之第1外部連接電極113a連接。又，第2電極114，係經由面對絕緣基板111側面之城堡形接點而與設於絕緣基板111之背面111b之第2外部連接電極114a連接。
又，第3電極115，係經由絕緣基板111或設於絕緣構件118 之發熱體引出電極120而與發熱體112連接。又，發熱體112係經由發熱體電極121及面對絕緣基板111側緣之城堡形接點而與設於絕緣基板111之背面111b之發熱體供電端子121a連接。
第1及第3電極113,115，係透過焊料等連接材料117而連接有熔絲單元1。如上所述，熔絲單元1，藉由可熔導體6具備高熔點金屬層2而提升了對高溫環境之耐性，因此構裝性優異，能在透過連接材料117被搭載於第1、第3電極113,115間後，藉由回焊焊接等容易地連接。此外，熔絲單元1，亦可將設於可熔導體6最下層之低熔點金屬層3作為連接材料使用，以連接於第1、第3電極113,115間。
又，第1~第3電極113,114,115雖能使用Cu或Ag等一般電極材料形成，但較佳為至少於第1，第2電極113,114之表面上藉由公知之鍍敷處理形成Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等之保護層129。藉此，能防止第1，第2電極113,114之氧化，確實地保持熔融導體。又，在將短路元件110回焊構裝之場合，能藉由連接熔絲單元1之可熔導體6之焊料或形成熔絲單元1之可熔導體6外層之第1或第2低熔點金屬層3,4熔融而防止將第1電極113熔蝕(焊料沖蝕)。
又，於第1~第3電極113~115形成有防止上述可熔導體6之熔融導體或熔絲單元1之連接材料117流出之由玻璃等絕緣材料構成之流出防止部126。
[助焊劑片]
又，短路元件110中，為了防止高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，亦可如圖19所示於可熔導 體6上最外層之全面搭載助焊劑片5。助焊劑片5係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者。
助焊劑片5，較佳為具有較可熔導體6之表面積大之面積。藉此，可熔導體6被助焊劑片5完全覆蓋，即使因熔融使體積膨脹時，亦可確實地實現藉助焊劑7除去氧化物及藉濕潤性提升達成之速熔斷。
藉由配置助焊劑片5，於熔絲單元1之構裝時或短路元件110之構裝時之熱處理步驟中亦可將助焊劑7保持於可熔導體6之全面，於短路元件110之實際使用時，可提高低熔點金屬層34(例如焊料)之濕潤性，且除去低熔點金屬溶解期間之氧化物，使用對高熔點金屬(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由配置助焊劑片5，即使於可熔導體6最外層之高熔點金屬層2之表面形成有以Sn作為主成分之無鉛焊料等氧化防止膜時，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高熔點金屬層2之氧化，維持且提升速熔斷性。
又，亦能如圖20(B)所示將助焊劑片5亦搭載於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下搭載助焊劑片5。
[覆蓋構件]
又，短路元件110，於設有熔絲單元1之絕緣基板111之表面111a上安裝有保護內部且防止熔融之熔絲單元1飛散之覆蓋構件116。
覆蓋構件116，能藉由各種工程塑膠、陶瓷等具有絕緣性之構件形成。短路元件110中，由於熔絲單元1係被覆蓋構件116覆蓋，因此 在伴隨因過電流所致之弧放電之產生之自體發熱遮斷時，熔融金屬亦被覆蓋構件116捕捉而能防止往周圍飛散。
又，覆蓋構件116具有從頂面116a往絕緣基板111延伸至至少助焊劑片5之側面之突起部116b。覆蓋構件116，由於藉由突起部116b，而使助焊劑片5之側面之移動受到限制，因此能防止助焊劑片5之位置偏移。亦即，突起部116b，係相較於助焊劑片5之大小以保持既定空隙之大小，對應應保持助焊劑片5之位置而設置。此外，突起部116b，亦可作成旋繞助焊劑片5側面並加以覆蓋之壁面，亦可為局部突起者。
又，覆蓋構件116，係於助焊劑片5與頂面116a之間相隔既定間隔之構成。如圖21所示，之所以作成此構成，係因在可熔導體6熔融時，必須具有熔融之熔融導體將助焊劑片5往上壓之空隙之故。
是以，覆蓋構件116中，覆蓋構件116之內部空間之高度(至頂面97a為止之高度)，係構成為較絕緣基板111之表面91a上之熔融之可熔導體6之高度(被分斷成複數個熔融導體時該熔融導體中最高之高度)與助焊劑片5之厚度之和還大。
[短路元件之電路]
如以上之短路元件110，具有如圖22(A)，圖22(B)所示之電路構成。亦即，短路元件110，構成第1電極113與第2電極114在正常時係被絕緣(圖22(A))，而在藉由發熱體112之發熱使可熔導體6熔融時，即透過該熔融導體短路之開關123(圖22(B))。又，第1外部連接電極113a與第2外部連接電極114a構成開關123之兩端子。又，可熔導體6係透過第3電極115及發熱體引出電極120而與發熱體112連接。
又，短路元件110，藉由組裝於電子機器等，開關123之兩端子113a,114a與該電子機器之電流路徑連接，在使該電流路徑導通時係使開關123短路，形成該電子零件之電流路徑。
例如，短路元件110中，設於電子零件之電流路徑上之電子零件與開關123之兩端子113a,114a並聯，若並聯之電子零件產生異常，則會對發熱體供電端子121a與第1外部連接電極113a間供應電力，藉由發熱體112通電而發熱。在藉由此熱使可熔導體6熔融後，熔融導體即如圖21所示凝集於第1，第2電極113,114上。由於第1，第2電極113,114係相鄰形成，因此凝集於第1，第2電極113,114上之熔融導體結合，藉此使第1，第2電極113,114短路。亦即，短路元件110中，開關123之兩端子間短路(圖22(B))，形成繞過已產生異常之電子零件之旁通電流路徑。此外，由於藉由可熔導體6熔斷而熔斷第1，第3電極113,115間，因此對發熱體112之供電亦停止。
[製造方法]
短路元件110之製造方法能使用與上述說明之與熔絲單元1相關之製造方法、及與熔絲元件80及保護元件90相關之製造方法。此外，關於短路元件110之製造方法，以下僅說明將熔絲單元1搭載於絕緣基板111上之部分，其他步驟之詳細說明予以省略。
首先，在絕緣基板111之表面111a側，於第1、第3電極113,115上塗布焊料糊等連接材料117，跨第1、第3電極113,115而連接熔絲單元1之可熔導體6部分。藉此，於第1、第3電極113,115上搭載熔絲單元1之可熔導體6。
其次，於絕緣基板111之表面111a側以既定範圍塗布接著劑128後，藉由接著劑128接著覆蓋構件116，藉此熔絲單元1被覆蓋，完成短路元件110。覆蓋構件116之突起部116b由於相對於助焊劑片5之搭載位置具有既定空隙，因此不會與助焊劑片5干涉。
此處，針對短路元件110中之熔絲單元1之搭載方法，亦可將熔絲單元1之製造步驟分割並採用至短路元件110之製造步驟內。
具體而言，亦可在將熔絲單元1之助焊劑片5接著於可熔導體6前，將可熔導體6單體搭載於第1、第3電極113,115上並連接，使用助焊劑7等暫時固定之固定劑將助焊劑片5接著於可熔導體6上。作為其他例，亦可將可熔導體6單體搭載於第1、第3電極113,115上並連接，於可熔導體6上塗布含有絕緣體片之助焊劑9並使之乾燥。作為再一其他例，亦可將可熔導體6單體搭載於第1、第3電極113,115上並連接，於可熔導體6上滴下或塗布助焊劑7，在使助焊劑7乾燥前於助焊劑7上載置具有液體保持性之支撐體8而使之吸收助焊劑7，其後再使助焊劑7乾燥。
藉由將短路元件110之製造方法採用於熔絲單元1之製造方法中，而不需要預先製造熔絲單元1，能將熔絲單元1之製造步驟與短路元件110之製造步驟一體化，因此能期待生產性之提升。
此外，在將熔絲單元1之製造方法採用於短路元件110之製造方法內之場合，當然接著覆蓋構件116之步驟會變成最後進行。
[短路元件之變形例1]
其次，說明短路元件之變形例1。短路元件110亦可如圖23(A)所示，使用將助焊劑片5置換成助焊劑片119a者。圖23(A)所示之短路元件110中， 助焊劑片119a以外之部分並無變更。
助焊劑片119a，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者、或於塗布於可熔導體6最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。助焊劑片119a能藉由具有液體保持性之支撐體8保持流動體或半流動體之助焊劑7。
在使用短路元件110之變形例1所示構造之場合，能於上述說明之短路元件110之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第3電極113,115上並連接後，將流動體或半流動體之助焊劑7塗布或滴下於可熔導體6上，並於助焊劑7上載置片狀之支撐體8，藉此來製造。
又，亦能如圖23(B)所示將助焊劑片119a亦搭載於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下搭載助焊劑片119a。
[短路元件之變形例2]
其次，說明短路元件之變形例2。短路元件110亦可如圖24(A)所示，使用將助焊劑片5置換成含有絕緣體片之助焊劑119b者。如圖24(A)所示之短路元件110中，含有絕緣體片之助焊劑119b以外之部分並無變更。
含有絕緣體片之助焊劑119b，並不使流動體或半流動體之助焊劑7含浸於片狀之支撐體8，而係於流動體或半流動體之助焊劑7混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有而塗布於可熔導體6並乾燥而成。含有絕緣體片之助焊劑119b能藉由具有液體保持性之絕緣體片10將流動體或半流動體之助焊劑7保持於可熔導體6上。
在使用短路元件110之變形例2所示構造之場合，能於上述 說明之短路元件110之製造方法中，將可熔導體6單體搭載於第1、第3電極113,115上後，將混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有之含有絕緣體片之助焊劑119b塗布於可熔導體6上，藉此來製造。
又，亦能如圖24(B)所示將含有絕緣體片之助焊劑119b亦塗布於可熔導體6下。又，當然亦可僅於可熔導體6下塗布含有絕緣體片之助焊劑119b。
[短路元件之變形例3]
此外，短路元件110不一定要由絕緣構件118覆蓋發熱體112，亦可將發熱體112設置於絕緣基板111之內部。藉由使用熱傳導性優異之物作為絕緣基板111之材料，而能與透過玻璃層等絕緣構件118時同等地加熱發熱體112。
[短路元件之變形例4]
短路元件110，除了如上所述將發熱體112形成於絕緣基板111上之第1~第3電極113~115形成面側以外，亦可將發熱體112設置於絕緣基板111之與第1~第3電極113~115之形成面相反之面。藉由將發熱體112形成於絕緣基板111之背面111b，而能以較形成於絕緣基板111內簡易之步驟形成。此外，此情形下，若於發熱體112上形成絕緣構件118，則在電阻體之保護或構裝時之絕緣性確保的方面較佳。
[短路元件之變形例5]
再者，短路元件110中，亦可發熱體112設置於絕緣基板111之第1~第3電極113~115之形成面上，且與第1~第3電極113~115併設。藉由將發熱體112形成於絕緣基板111之表面，而能以較形成於絕緣基板111內 簡易之步驟形成。此外，此情形下亦同樣地，較佳為於發熱體112上形成絕緣構件118。
[短路元件之變形例6]
又，短路元件110，亦可如圖25及圖26(A)所示，形成跨與第2電極114相鄰之第4電極124及第2、第4電極114,124間被搭載之第2可熔導體6b。第2可熔導體6b具有與可熔導體6相同之構成。又，在短路元件110之變形例6以後，為了與第2可熔導體6b區別，而將可熔導體6作為第1可熔導體6a來進行圖示及說明。
[助焊劑片]
又，短路元件110中，為了防止高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，亦可如圖25及圖26(A)所示於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b上最外層之全面搭載助焊劑片5。助焊劑片5係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者。
助焊劑片5，較佳為具有較第1可熔導體6a及第2可熔導體6b之表面積大之面積。藉此，第1可熔導體6a及第2可熔導體6b被助焊劑片5完全覆蓋，即使因熔融使體積膨脹時，亦可確實地實現藉助焊劑7除去氧化物及藉濕潤性提升達成之速熔斷。
藉由配置助焊劑片5，於熔絲單元1之構裝時或短路元件110之構裝時之熱處理步驟中亦可將助焊劑7保持於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b之全面，於短路元件110之實際使用時，可提高低熔點金屬層34(例如焊料)之濕潤性，且除去第1、第2低熔點金屬溶解期間之氧化物， 使用對高熔點金屬(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由配置助焊劑片5，即使於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b最外層之高熔點金屬層2之表面形成有以Sn作為主成分之無鉛焊料等氧化防止膜時，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高熔點金屬層2之氧化，維持且提升速熔斷性。
又，亦能如圖26(B)所示將助焊劑片5亦搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下搭載助焊劑片5。
[短路元件之變形例7]
此外，短路元件110，亦可如圖27(A)所示，將助焊劑片5分割而個別搭載於第1可熔導體6a、第2可熔導體6b。
又，亦可如圖27(B)所示，將助焊劑片5亦個別搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別搭載助焊劑片5。
[短路元件之變形例8]
又，短路元件110，亦可如圖28(A)所示，於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b之各個塗布助焊劑7後，將由不織布或篩網狀之布料構成之支撐體8跨載於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b上。
又，亦可如圖28(B)所示，將助焊劑片5亦搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下搭載助焊劑片5。
[短路元件之變形例9]
又，短路元件110，亦可如圖29(A)所示，於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b之各個塗布助焊劑7後，將由不織布或篩網狀之布料構成之支撐體8對應第1可熔導體6a與第2可熔導體6b而分割，並個別載置於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b上。
又，亦可如圖29(B)所示，將助焊劑片5亦個別搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別搭載助焊劑片5。
[短路元件之變形例10]
此外，短路元件110，亦可如圖30(A)所示，於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b塗布於流動體或半流動體之助焊劑7混練有絕緣體片10之含有絕緣體片之助焊劑119b。
又，亦可如圖30(B)所示，將含有絕緣體片之助焊劑119b亦個別塗布於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別塗布含有絕緣體片之助焊劑119b。
圖26~圖30所示之短路元件110中亦同樣地，第1，第2電極113,114較佳為具有較第3，第4電極115，124大之面積。藉此，短路元件110能使更多之熔融導體凝集於第1，第2電極113,114上，而能使第1，第2電極113,114間確實地短路。
[切換元件]
其次，說明使用熔絲單元1之切換元件。於圖31顯示切換元件130之俯視圖，於圖32(A)顯示切換元件130之剖面圖。切換元件130具備：絕緣基板131、設於絕緣基板131之第1發熱體132及第2發熱體133、於絕 緣基板131彼此相鄰設置之第1電極134及第2電極135、與第1電極134相鄰設置且電性連接於第1發熱體132之第3電極136、與第2電極135相鄰設置且電性連接於第2發熱體133之第4電極137、與第4電極137相鄰設置之第5電極138、藉由跨第1，第3電極134,136間設置而構成電流路徑且藉由來自第1發熱體132之加熱熔斷第1，第3電極134,136間之電流路徑的第1可熔導體6a、從第2電極135經由第4電極137跨至第5電極138而設置且藉由來自第2發熱體133之加熱熔斷第2，第4，第5電極135,137,138間之電流路徑的第2可熔導體6b、搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b上之助焊劑片5、以及於絕緣基板131上保護內部之覆蓋構件139。此外，熔絲單元1由第1可熔導體6a及第2可熔導體6b與搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b上及/或第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下之助焊劑片5構成。此外，搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下之助焊劑片5圖示於圖32(B)。
絕緣基板131係使用例如氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、及氧化鋯等具有絕緣性之構件形成為方形。除此之外，絕緣基板131亦可使用玻璃環氧基板、苯酚基板等用於印刷配線基板的材料。
第1，第2發熱體132,133與上述發熱體93同樣地，係具有通電則發熱之導電性之構件，能與發熱體93同樣地形成。又，第1可熔導體6a及第2可熔導體6b具有上述之可熔導體6相同之構成。
又，第1，第2發熱體132,133，係於絕緣基板131上被絕緣構件140覆蓋。於覆蓋第1發熱體132之絕緣構件140上形成有第1，第3電極134,136，於覆蓋第2發熱體133之絕緣構件140上形成有第2，第4，第 5電極135,137,138。第1電極134，於一側中與第2電極135相鄰形成且被絕緣。於第1電極134之另一側形成有第3電極136。第1電極134與第3電極135，藉由連接第1可熔導體6a而導通，構成切換元件130之電流短路路徑。又，第1電極134，係經由面對絕緣基板131側面之城堡形接點而與設於絕緣基板131之背面131b之第1外部連接電極134a連接。
又，第3電極136係經由絕緣基板131或設於絕緣構件140之第1發熱體引出電極141而與第1發熱體132連接。又，第1發熱體132係經由第1發熱體電極142及面對絕緣基板131側緣之城堡形接點而與設於絕緣基板131之背面131b之第1發熱體供電端子142a連接。
於第2電極135之與第1電極134相鄰之一側相反之另一側形成有第4電極137。又，於第4電極137之與第2電極135相鄰之一側相反之另一側形成有第5電極138。第2電極135、第4電極137及第5電極138係與第2可熔導體6b連接。又，第2電極135係經由面對絕緣基板131側面之城堡形接點而與設於絕緣基板131之背面131b之第2外部連接電極135a連接。
又，第4電極137，係經由絕緣基板131或設於絕緣構件140之第2發熱體引出電極143而與第2發熱體133連接。又，第2發熱體133係經由第2發熱體電極144及面對絕緣基板131側緣之城堡形接點而與設於絕緣基板131之背面131b之第2發熱體供電端子144a連接。
再者，第5電極138係經由面對絕緣基板131側面之城堡形接點而與設於絕緣基板131背面之第5外部連接電極138a連接。
切換元件130中，從第1電極134跨至第3電極136而連接 第1可熔導體6a，從第2電極135經由第4電極137跨至第5電極138而連接第2可熔導體6b。第1，第2可熔導體6a,6b係與上述可熔導體6同樣地，由於藉由具備高熔點金屬層2而提升了對高溫環境之耐性，因此構裝性優異，能在透過焊料等連接材料145被搭載於第1~第5電極134~138上後，藉由回焊焊接等容易地連接。
此外，第1~第5電極134~138，雖能使用Cu或Ag等一般電極材料形成，但較佳為至少於第1，第2電極134,135之表面上藉由公知之鍍敷處理形成Ni/Au鍍敷、Ni/Pd鍍敷、Ni/Pd/Au鍍敷等之被膜149。藉此，能防止第1，第2電極134,135之氧化，確實地保持熔融導體。又，在將切換元件130回焊構裝之場合，能藉由連接第1、第2可熔導體6a,6b之焊料或形成第1、第2可熔導體6a,6b外層之低熔點金屬熔融而防止將第1電極、第2電極134,135熔蝕(焊料沖蝕)。
又，於第1~第5電極134~138形成有防止上述第1、第2可熔導體6a,6b之熔融導體或第1、第2可熔導體6a,6b之連接材料145流出之由玻璃等絕緣材料構成之流出防止部147。
[助焊劑片]
又，切換元件130中，為了防止高熔點金屬層2或低熔點金屬層3之氧化與除去熔斷時之氧化物及提升焊料之流動性，亦可如圖26及圖32(A)所示，於第1、第2可熔導體6a,6b上最外層之全面配置助焊劑片5。助焊劑片5係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者。
助焊劑片5，較佳為具有較第1、第2可熔導體6a,6b之表 面積大之面積。藉此，第1、第2可熔導體6a,6b被助焊劑片5完全覆蓋，即使因熔融使體積膨脹時，亦可確實地實現藉助焊劑7除去氧化物及藉濕潤性提升達成之速熔斷。
藉由配置助焊劑片5，於熔絲單元1之構裝時或切換元件130之構裝時之熱處理步驟中亦可將助焊劑7保持於第1、第2可熔導體6a,6b之全面，於切換元件130之實際使用時，可提高低熔點金屬層3(例如焊料)之濕潤性，且除去第1，第2低熔點金屬溶解期間之氧化物，使用對高熔點金屬(例如Ag)之侵蝕作用使速熔斷性提升。
又，藉由配置助焊劑片5，即使於第1、第2可熔導體6a,6b最外層之高熔點金屬層2之表面形成有以Sn作為主成分之無鉛焊料等氧化防止膜時，亦能除去該氧化防止膜之氧化物，有效地防止高熔點金屬層2之氧化，維持且提升速熔斷性。
又，亦可如圖32(B)所示，將助焊劑片5亦搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下搭載助焊劑片5。
[覆蓋構件]
切換元件130，於設有熔絲單元1之絕緣基板131之表面131a上安裝有保護內部且防止熔融之熔絲單元1飛散之覆蓋構件139。
覆蓋構件139，能藉由各種工程塑膠、陶瓷等具有絕緣性之構件形成。切換元件130中，由於熔絲單元1係被覆蓋構件139覆蓋，因此在伴隨因過電流所致之弧放電之產生之自體發熱遮斷時，第1、第2可熔導體6a,6b等之熔融金屬亦被覆蓋構件139捕捉而能防止往周圍飛散。
又，覆蓋構件139具有從頂面139a往絕緣基板131延伸至至少助焊劑片5之側面之突起部139b。覆蓋構件139，由於藉由突起部139b，而使助焊劑片5之側面之移動受到限制，因此能防止助焊劑片5之位置偏移。亦即，突起部139b，係相較於助焊劑片5之大小以保持既定空隙之大小，對應應保持助焊劑片5之位置而設置。此外，突起部139b，亦可作成旋繞助焊劑片5側面並加以覆蓋之壁面，亦可為局部突起者。
又，覆蓋構件139，係於助焊劑片5與頂面139a之間相隔既定間隔之構成。之所以作成此構成，係如圖35所示，因在第1、第2可熔導體6a,6b熔融時，必須具有熔融之熔絲單元1將助焊劑片5往上壓之空隙之故。
是以，覆蓋構件139中，覆蓋構件139之內部空間之高度(至頂面139a為止之高度)，係構成為較絕緣基板131之表面131a上之熔融之第1、第2可熔導體6a,6b之高度(被分斷成複數個熔融導體時該熔融導體中最高之高度)與助焊劑片5之厚度之和還大。
[切換元件電路]
如以上之切換元件130，具有如圖33所示之電路構成。亦即，切換元件130，構成第1電極134與第2電極135在正常時被絕緣，而在藉由第1，第2發熱體132,133之發熱使第1、第2可熔導體6a,6b熔融時，即透過該熔融導體短路之開關150。又，第1外部連接電極134a與第2外部連接電極135a構成開關150之兩端子。
又，第1可熔導體6a係經由第3電極136及第1發熱體引出電極141而與第1發熱體132連接。第2可熔導體6b係經由第4電極137 及第2發熱體引出電極143而與第2發熱體133連接，進而經由第2發熱體電極144而與第2發熱體供電端子144a連接。亦即，第2可熔導體6b及連接第2可熔導體6b之第2電極135、第4電極137及第5電極138，係作為在切換元件130之作動前透過第2可熔導體6b使第2電極135與第5電極138之間導通，藉由熔斷第2可熔導體6b而遮斷第2電極135與第5電極138之間的保護元件發揮功能。
接著，切換元件130，在從第2發熱體供電端子144a使第2發熱體133通電後，即如圖34所示，藉由第2發熱體133之發熱使第2可熔導體6b熔融，而分別凝集於第2，第4，第5電極135,137,138。藉此經由第2可熔導體6b而連接之跨第2電極135與第5電極138的電流路徑被遮斷。又，切換元件130，在從第1發熱體供電端子142a使第1發熱體132通電後，即藉由第1發熱體132之發熱使第1可熔導體6a熔融，而分別凝集於第1，第3電極134,136。藉此，切換元件130如圖35所示，藉由凝集於第1電極134與第2電極135之第1、第2可熔導體6a,6b之熔融導體結合，而使絕緣中之第1電極134與第2電極135短路。亦即切換元件130係使開關150短路，而能將跨第2，第5電極135,138間之電流路徑切換至跨第1，第2電極134,135間之電流路徑。
此時，熔絲單元1如上所述，由於積層有熔點低於高熔點金屬層2之低熔點金屬層3，因此藉由第1、第2發熱體132,133之發熱而開始侵蝕高熔點金屬層2。是以，第1、第2可熔導體6a,6b，能藉由利用低熔點金屬層3，對高熔點金屬層2之侵蝕作用，高熔點金屬層2以低於熔融溫度之溫度被熔融，迅速熔斷。
此外，對第1發熱體132之通電，係藉由熔斷第1可熔導體6a而遮斷第1，第3電極134,136間而被停止，對第2發熱體133之通電，係藉由第2可熔導體6b熔斷而遮斷第2，第4電極135,137間及第4，第5電極137,138間而被停止。
[第2可溶導體之先熔融]
此處，用於鋰離子電池等之保護電路時之切換元件130，較佳為第2可熔導體6b較第1可熔導體6a先熔融。其原因為若先進行短路則有電池單元之短路事故風險。切換元件130中，由於第1發熱體132與第2發熱體133個別發熱，因此作為通電之時序係使第2發熱體133先發熱，其後使第1發熱體132發熱，藉此如圖36所示，使第2可熔導體6b較第1可熔導體6a先熔融，而能如圖37所示，確實地於第1，第2電極134,135上使第1、第2可熔導體6a,6b之熔融導體凝集結合，而使第1，第2電極134,135短路。
又，切換元件130，亦可藉由將第2可熔導體6b形成為寬度較第1可熔導體6a窄，而使第2可熔導體6b較第1可熔導體6a先熔斷。藉由將第2可熔導體6b形成為寬度較窄，由於能縮短熔斷時間，因此能使第2可熔導體6b較第1可熔導體6a先熔融。
又，在用於備用電路之切換時之切換元件130，相反地較佳為使第1可熔導體6a較第2可熔導體6b先熔斷。其原因為若先進行遮斷則有系統停止風險。
[電極面積]
又，切換元件130，較佳為使第1電極134之面積較第3電極136大， 並使第2電極135之面積較第4，第5電極137,138大。熔融導體之保持量，由於係與電極面積成正比地增多，因此能藉由使第1，第2電極134,135之面積形成為較第3，第4，第5電極136,137,138大，而能使更多之熔融導體凝集於第1，第2電極134,135上，能使第1，第2電極134,135間確實地短路。
[製造方法]
切換元件130之製造方法能使用與上述說明之與熔絲單元1、熔絲元件80、保護元件90及短路元件110相關之製造方法。此外，關於切換元件130之製造方法，以下僅說明將熔絲單元1搭載於絕緣基板131上之部分，其他步驟之詳細說明予以省略。
首先，在絕緣基板131之表面131a側，於第1~第5電極134~138上塗布焊料糊等連接材料145，跨第1~第5電極134~138而連接熔絲單元1之第1、第2可熔導體6a,6b部分。藉此，於第1~第5電極134~138上適當地搭載熔絲單元1之第1、第2可熔導體6a,6b。
其次，於絕緣基板131之表面131a側以既定範圍塗布接著劑151後，藉由接著覆蓋構件139，藉此熔絲單元1被覆蓋，完成切換元件130。覆蓋構件139之突起部139b由於相對於助焊劑片5之搭載位置具有既定空隙，因此不會與助焊劑片5干涉。
此處，針對切換元件130中之熔絲單元1之搭載方法，亦可將熔絲單元1之製造步驟分割並採用至切換元件130之製造步驟內。
具體而言，亦可在將熔絲單元1之助焊劑片5接著於第1、第2可熔導體6a,6b前，將第1、第2可熔導體6a,6b之單體搭載於第1~ 第5電極134~138上並連接，使用助焊劑7等固定劑將助焊劑片5暫時固定於第1、第2可熔導體6a,6b上。作為其他例，亦可將第1、第2可熔導體6a,6b之單體分別適當地搭載於第1~第5電極134~138上並連接，於第1、第2可熔導體6a,6b上塗布含有絕緣體片之助焊劑9並使之乾燥。作為再一其他例，亦可將第1、第2可熔導體6a,6b單體搭載於第1~第5電極134~138上並連接，於第1、第2可熔導體6a,6b上滴下或塗布助焊劑7，在使助焊劑7乾燥前於助焊劑7上載置具有液體保持性之支撐體8而使之吸收助焊劑7，其後再使助焊劑7乾燥。
藉由將熔絲單元1之製造方法採用於切換元件130之製造方法中，而不需要預先製造熔絲單元1，能將熔絲單元1之製造步驟與切換元件130之製造步驟一體化，因此能期待生產性之提升。
此外，在將熔絲單元1之製造方法採用於切換元件130之製造方法內之場合，當然接著覆蓋構件139之步驟會變成最後進行。
[切換元件之變形例1]
其次，說明切換元件之變形例1。切換元件130亦可如圖38(A)所示，使用將助焊劑片5置換成助焊劑片148a者。圖38(A)所示之切換元件130中，助焊劑片148a以外之部分並無變更。
助焊劑片148a，係使流動體或半流動體之助焊劑7含浸、保持於片狀之支撐體8而成者，例如使助焊劑7含浸於不織布或篩網狀之布料而成者、或於塗布於第1、第2可熔導體6a,6b最外層之助焊劑7上配置不織布或篩網狀之布料並使助焊劑7含浸而成者。助焊劑片148a能藉由具有液體保持性之支撐體8保持流動體或半流動體之助焊劑7。
在使用切換元件130之變形例1所示構造之場合，能於上述說明之切換元件130之製造方法中，將第1、第2可熔導體6a,6b單體搭載於第1~第5電極134~138上並連接後，將流動體或半流動體之助焊劑7塗布或滴下於第1、第2可熔導體6a,6b上，並於助焊劑7上載置片狀之支撐體8，藉此來製造。
又，亦能如圖38(B)所示將助焊劑片148a亦搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下搭載助焊劑片148a。
[切換元件之變形例2]
其次，說明切換元件之變形例2。切換元件130亦可如圖39(A)所示，使用將助焊劑片5置換成含有絕緣體片之助焊劑149b者。如圖39(A)所示之切換元件130中，含有絕緣體片之助焊劑148b以外之部分並無變更。
含有絕緣體片之助焊劑148b，並不使流動體或半流動體之助焊劑7含浸於片狀之支撐體8，而係於流動體或半流動體之助焊劑7混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有而塗布於第1、第2可熔導體6a,6b而成。含有絕緣體片之助焊劑148b能藉由具有液體保持性之絕緣體片10將流動體或半流動體之助焊劑7保持於第1、第2可熔導體6a,6b上。
在使用切換元件130之變形例2所示構造之場合，能於上述說明之切換元件130之製造方法中，將第1、第2可熔導體6a,6b單體搭載於第1~第5電極134~138上後，將混練針狀或短纖維之絕緣體片10並含有之含有絕緣體片之助焊劑148b塗布於第1、第2可熔導體6a,6b上，藉此來製造。
又，亦能如圖39(B)所示將含有絕緣體片之助焊劑148b亦塗布於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下塗布含有絕緣體片之助焊劑148b。
[切換元件之變形例3]
此外，切換元件130不一定要由絕緣構件140覆蓋第1、第2發熱體132,133，亦可將第1、第2發熱體132,133設置於絕緣基板131之內部。藉由使用熱傳導性優異之物作為絕緣基板131之材料，而能與透過玻璃層等絕緣構件140時同等地加熱第1、第2發熱體132,133。
[切換元件之變形例4]
又，切換元件130，亦可將第1、第2發熱體132,133設置於絕緣基板131之與第1~第5電極134,135,136,137,138之形成面相反之背面131b。藉由將第1、第2發熱體132,133形成於絕緣基板131之背面131b，而能以較形成於絕緣基板131內簡易之步驟形成。此外，此情形下，若於第1、第2發熱體132,133上形成絕緣構件140，則在電阻體之保護或構裝時之絕緣性確保的方面較佳。
[切換元件之變形例5]
又，切換元件130中，亦可如圖40(A)所示，將助焊劑片5亦個別搭載成分別與第1可熔導體6a、第2可熔導體6b對應。
又，亦能如圖40(B)所示將助焊劑片5個別搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別搭載助焊劑片5。
[切換元件之變形例6]
又，切換元件130中，亦可如圖41(A)所示，在將助焊劑片5個別設置成分別與第1可熔導體6a、第2可熔導體6b對應時，於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b上分別滴下或塗布流動體或半流動體之助焊劑7，在使助焊劑7乾燥前將具有液體保持性之支撐體8分割載置成對應於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b上。而在使助焊劑7乾燥後，與圖40同樣地分割形成助焊劑片5。
又，亦能如圖41(B)所示將助焊劑片5個別搭載於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別搭載助焊劑片5。
[短路元件之變形例10]
此外，切換元件130，亦可如圖42(A)所示，於第1可熔導體6a與第2可熔導體6b塗布於流動體或半流動體之助焊劑7混練有絕緣體片10之含有絕緣體片之助焊劑148c。
又，亦可如圖42(B)所示，將含有絕緣體片之助焊劑148c亦個別塗布於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下。又，當然亦可僅於第1可熔導體6a及第2可熔導體6b下個別塗布含有絕緣體片之助焊劑148c。

Claims (38)

  1. 一種搭載於熔絲元件之可熔導體上之助焊劑片，其係於絕緣體含浸助焊劑，上述絕緣體之比重為上述可熔導體之比重以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之助焊劑片，其中，上述絕緣體係多孔質構造。
  3. 如申請專利範圍第1項之助焊劑片，其中，上述絕緣體係布狀之纖維。
  4. 如申請專利範圍第3項之助焊劑片，其中，上述布狀之纖維係玻璃纖維。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之助焊劑片，其中，於上述絕緣體含浸助焊劑，使溶劑成分乾燥並固態化後切斷成所欲之尺寸。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之助焊劑片，其中，上述絕緣體係圓形或橢圓形。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之助焊劑片，其中，該助焊劑片搭載於熔絲元件之可熔導體上及/或上述可熔導體下；上述絕緣體，在超過上述熔絲元件之構裝溫度之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  8. 如申請專利範圍第7項之助焊劑片，其中，上述絕緣體，在300℃以上之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  9. 如申請專利範圍第1項之助焊劑片，其中，上述絕緣體比重為5g/cm3以下。
  10. 一種塗布於熔絲元件之可熔導體上及/或上述可熔導體下之助焊 劑，其係添加有具有液體保持性之絕緣體片，且上述絕緣體片比重為上述可熔導體之比重以下之流動體或半流動體之助焊劑。
  11. 如申請專利範圍第10項之助焊劑，其中，上述絕緣體片係多孔質構造。
  12. 如申請專利範圍第10項之助焊劑，其中，上述絕緣體片係纖維。
  13. 如申請專利範圍第12項之助焊劑，其中，上述纖維係玻璃纖維。
  14. 如申請專利範圍第10至13項中任一項之助焊劑，其中，該助焊劑塗布於熔絲元件之可熔導體上；上述絕緣體片，在超過上述熔絲元件之構裝溫度之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  15. 如申請專利範圍第14項之助焊劑，其中，上述絕緣體片，在300℃以上之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  16. 如申請專利範圍第10至13項中任一項之助焊劑，其中，上述絕緣體片比重為5g/cm3以下。
  17. 一種熔絲單元，具有：可熔導體；以及使助焊劑含浸於比重為上述可熔導體之比重以下之絕緣體而成之助焊劑片；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下搭載有上述助焊劑片。
  18. 如申請專利範圍第17項之熔絲單元，其中，上述助焊劑片之面積較上述可熔導體之面積大。
  19. 如申請專利範圍第17或18項之熔絲單元，其中，上述絕緣體，在 超過該熔絲單元之構裝溫度之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  20. 如申請專利範圍第19項之熔絲單元，其中，上述絕緣體，在300℃以上之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  21. 如申請專利範圍第17或18項之熔絲單元，其中，上述絕緣體比重為5g/cm3以下。
  22. 一種熔絲單元，具有：可熔導體；以及添加有比重為上述可熔導體之比重以下，且具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下塗布有上述助焊劑。
  23. 如申請專利範圍第22項之熔絲單元，其中，上述絕緣體片，在超過該熔絲單元之構裝溫度之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  24. 如申請專利範圍第23項之熔絲單元，其中，上述絕緣體片，在300℃以上之溫度下會變形或熔融而具有流動性。
  25. 如申請專利範圍第22至24項中任一項之熔絲單元，其中，上述絕緣體片比重為5g/cm3以下。
  26. 一種熔絲元件，具有：可熔導體；以及使助焊劑含浸於比重為上述可熔導體之比重以下之絕緣體而成之助焊劑片；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下搭載上述助焊劑片；藉由流通上述可熔導體之過電流使上述可熔導體熔斷。
  27. 一種熔絲元件，具有可熔導體；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有比重為上述可熔導體之比重以下，且具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由流通上述可熔導體之過電流使上述可熔導體熔斷。
  28. 一種保護元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述發熱體電性連接；可熔導體，從上述第1電極經由上述第3電極跨至上述第2電極而連接；以及使助焊劑含浸於比重為上述可熔導體之比重以下之絕緣體而成之助焊劑片；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下搭載上述助焊劑片；藉由上述發熱體之通電發熱使上述可熔導體熔斷以遮斷上述第1及第2電極間。
  29. 如申請專利範圍第28項之保護元件，其中，具有在上述絕緣基板上覆蓋上述可熔導體與上述助焊劑片之覆蓋構件；上述覆蓋構件之內部空間之高度較上述可熔導體之熔融後高度與上述助焊劑片之厚度之和高。
  30. 如申請專利範圍第29項之保護元件，其中，於上述覆蓋構件之內 部空間具有限制助焊劑片之移動之突起。
  31. 如申請專利範圍第28至30項中任一項之保護元件，其具有複數個上述可熔導體與上述助焊劑片。
  32. 如申請專利範圍第28至30項中任一項之保護元件，其中，上述助焊劑片之面積較上述可熔導體之面積大。
  33. 一種保護元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述發熱體電性連接；以及可熔導體，從上述第1電極經由上述第3電極跨至上述第2電極而連接；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有比重為上述可熔導體之比重以下，且具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由上述發熱體之通電發熱使上述可熔導體熔斷以遮斷上述第1及第2電極間。
  34. 一種短路元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述發熱體電性連接； 可熔導體，從上述第1電極跨至上述第3電極而連接；以及使助焊劑含浸於比重為上述可熔導體之比重以下之絕緣體而成之助焊劑片；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下搭載上述助焊劑片；藉由上述發熱體之通電發熱使上述可熔導體熔斷以進行上述第1及第2電極間之短路與上述第1及第3電極間之遮斷。
  35. 一種短路元件，具有：絕緣基板；發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述發熱體電性連接；以及可熔導體，從上述第1電極跨至上述第3電極而連接；於上述可熔導體上及/或上述可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有比重為上述可熔導體之比重以下，且具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由上述發熱體之通電發熱使上述可熔導體熔斷以進行上述第1及第2電極間之短路與上述第1及第3電極間之遮斷。
  36. 一種切換元件，具有：絕緣基板；第1及第2發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述第1電極相鄰形成，和上述第1發熱體電性連接； 第1可熔導體，從上述第1電極跨至上述第3電極而連接；第4電極，與上述第2發熱體電性連接，且和上述第2電極相鄰形成；第5電極，與上述第4電極相鄰形成；第2可熔導體，從上述第2電極經由上述第4電極跨至上述第5電極而連接；以及使助焊劑含浸於比重為上述第1及第2可熔導體之比重以下之絕緣體而成之助焊劑片；於上述第1及第2可熔導體上及/或上述第1及第2可熔導體下搭載上述助焊劑片；藉由上述第2發熱體之通電發熱使上述第2可熔導體熔斷以遮斷上述第2及第5電極間；藉由上述第1發熱體之通電發熱使上述第1可熔導體熔斷以使上述第1及第2電極間短路。
  37. 一種切換元件，具有：絕緣基板；第1及第2發熱體，形成於上述絕緣基板上或上述絕緣基板內部；第1及第2電極，接近形成於上述絕緣基板上；第3電極，與上述第1電極相鄰形成，且和上述第1發熱體電性連接；第1可熔導體，從上述第1電極跨至上述第3電極而連接；第4電極，與上述第2發熱體電性連接，且和上述第2電極相鄰形成；第5電極，與上述第4電極相鄰形成；以及第2可熔導體，從上述第2電極經由上述第4電極跨至上述第5電極而 連接；於上述第1及第2可熔導體上及/或上述第1及第2可熔導體下塗布有助焊劑，該助焊劑係含有比重為上述第1及第2可熔導體之比重以下，且具有液體保持性之絕緣體片之流動體或半流動體之助焊劑；藉由上述第2發熱體之通電發熱使上述第2可熔導體熔斷以遮斷上述第2及第5電極間；藉由上述第1發熱體之通電發熱使上述第1可熔導體熔斷以使上述第1及第2電極間短路。
  38. 如申請專利範圍第37項之切換元件，其中，於上述第1及第2可熔導體上個別塗布有上述助焊劑。
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