WO2014049809A1 - チップヒューズ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2014049809A1
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chip fuse
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克哉 山岸
清野 英樹
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釜屋電機株式会社
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    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49107Fuse making

Definitions

  • the present invention relates to a chip fuse and a manufacturing method thereof.
  • chip fuses which are small fuses, are known as a kind of components that are surface-mounted on a printed wiring board of an electronic device. This chip fuse prevents overcurrent breakdown of the electronic circuit in the printed wiring board.
  • FIG. 12 shows a cross-sectional view of a conventional chip fuse 1.
  • a heat storage layer (adhesive layer) 3 is formed of epoxy resin on the surface 2 a of an insulating substrate 2 that is an alumina substrate, and a copper fuse film 4 is formed on the heat storage layer 3. . That is, the heat storage layer 3 is interposed between the insulating substrate 2 and the fuse film 4 so that the fuse film 4 does not contact the insulating substrate 2. For this reason, the heat generated in the fuse element portion 4 b when the chip fuse 1 is energized is stored in the heat storage layer 3 without being radiated to the insulating substrate 2.
  • the fuse film 4 is formed between the surface electrode portions 4a on both sides in the length direction of the chip fuse 1 (left and right direction in FIG. 12; hereinafter, simply referred to as the chip fuse length direction) and the surface electrode portions 4a. It consists of a fuse element part (fuse element) 4b.
  • the fuse element portion 4b is a narrower portion than the front electrode portion 4a, and is a fusing portion that is melted by heat generated in the fuse element portion 4b when an overcurrent flows through the chip fuse 1.
  • the fuse element portion 4b is provided with a plating film 5 for preventing diffusion and a plating film 6 for promoting fusing.
  • the plating film 5 is a nickel film, and is formed on the copper fuse film 4 by electroplating.
  • the plating film 6 is a tin film, and is formed on the nickel film 5 by electroplating.
  • a first protective film 7 which is an undercoat is formed of an epoxy resin.
  • a second protective film 8 that is a first overcoat is formed on the first protective film 7 with an epoxy resin, and a second protective film 8 is formed on the second protective film 8 with an epoxy resin.
  • a third protective film 9 is formed as an overcoat.
  • a mark 10 is formed on the surface 9a of the third protective film 9 by laser marking. This mark 10 represents the rated current of the chip fuse 1 or the like.
  • the back electrode 11 is formed of silver-based resin on the portions 2b-1 on both sides of the back surface 2b of the insulating substrate 2 in the chip fuse length direction.
  • End face electrodes 12 are formed of silver-based resin on both end faces 2c of the insulating substrate 2 in the chip fuse length direction.
  • the end face electrode 12 is formed from the front electrode portion 4 a to the back electrode 11 and electrically connects the front electrode portion 4 a and the back electrode 11.
  • the end face electrode 12 is provided with plating films 13, 14, and 15.
  • the plating film 13 is a copper film, and is formed on the end face electrode 12 by electroplating.
  • the plating film 14 is a nickel film and is formed on the copper film 13 by electroplating.
  • the plating film 15 is a tin film, and is formed on the nickel film 14 by electroplating.
  • JP-A-10-308160 Japanese Patent Laid-Open No. 10-308161 JP 63-141233 A
  • Chip fuse breaking performance includes changes in appearance before and after breaking, and sustained arcs when breaking.
  • a chip fuse having a high breaking performance is capable of suppressing scattered objects even after breaking, maintaining the appearance before breaking, and having a short sustained arc at the time of breaking.
  • breaking tests A and B were performed on the conventional chip fuse 1 while changing the test conditions.
  • Blocking test A is a blocking test at 32V and 50A.
  • the resistance value of the chip fuse 1 subjected to the interruption test A before the interruption test is 0.029 ⁇ . Although illustration is omitted, as a result of conducting the blocking test A, the blocking time was 0.38 ms.
  • a part of the protective film 7, 8, 9 is broken and scattered due to an impact (pressure) when the fuse element portion 4 b is blown out.
  • the melt 4b-1 of the fuse element portion 4b was attached to the periphery of the broken portions 8 and 9. Since the protective films 7, 8, and 9 formed of the epoxy resin are relatively hard, they are easily broken by the impact.
  • Block test B is a block test at 76V and 50A.
  • the resistance value of the chip fuse 1 subjected to the interruption test B before the interruption test is 0.029 ⁇ .
  • the interruption time was 0.55 ms, and a long continuous arc of about 0.2 ms was observed.
  • FIG. 11 a part of the protective films 7, 8, 9 is broken and scattered by an impact (pressure) when the fuse element portion 4 b is blown, and the protective films 7, 8, 9 are scattered.
  • the melt 4b-1 of the fuse element portion 4b was attached to the peripheral edge of the broken portion 16 in FIG.
  • an object of the present invention is to provide a chip fuse capable of improving the breaking performance such as maintaining the appearance and reducing the continuous arc and the manufacturing method thereof.
  • a heat storage layer is formed on an insulating substrate, and the surface electrode portions on both sides in the chip fuse length direction and fuse elements between these surface electrode portions are formed on the heat storage layer.
  • a fuse film composed of a part is formed and a protective film is formed on the fuse element part
  • a rectangular bank portion is formed on the heat storage layer and the surface electrode portion so as to surround the periphery of the fuse element portion, The protective film is formed inside the bank portion.
  • the chip fuse of the second invention is the chip fuse of the first invention,
  • the portions on both sides of the bank portion in the chip fuse length direction are formed on the outer side in the chip fuse length direction than the inner end in the chip fuse length direction in the front electrode portion.
  • the chip fuse of the third invention is the chip fuse of the first or second invention
  • the surface electrode portion includes a first electrode portion on the outer side in the chip fuse length direction and a second electrode portion on the inner side in the chip fuse length direction, and the width of the second electrode portion is the first electrode. It is narrower than the width of the part,
  • the portions on both sides in the chip fuse width direction in the bank portion are formed on the heat storage layer so as to be formed on the outer side in the chip fuse width direction than the ends on both sides in the chip fuse width direction in the second electrode portion.
  • the heat storage layer and the bank portion are formed of the same material.
  • the chip fuse of the fourth invention is the chip fuse of the third invention,
  • the heat storage layer and the bank portion are formed of the same photosensitive group-containing material.
  • the chip fuse of the fifth invention is the chip fuse of any one of the first to fourth inventions,
  • the protective film is formed of an epoxy group-containing silicone resin.
  • the chip fuse of the sixth invention is the chip fuse of the fifth invention.
  • another protective film is formed of a silicone-based resin containing an inorganic filler.
  • the chip fuse of the seventh invention is the chip fuse of the sixth invention,
  • the other protective film is formed thinner than the protective film.
  • the chip fuse of the eighth invention is the chip fuse of the sixth or seventh invention,
  • the other protective film is transparent,
  • a mark formed on the protective layer with a silicone resin is provided between the protective film and the other protective film.
  • a manufacturing method for a chip fuse of the ninth invention is any one of the manufacturing methods of the chip fuse of the first to eighth inventions, A first step of forming the rectangular bank portion on the heat storage layer and the surface electrode portion; And a second step of forming the protective film inside the bank portion.
  • the manufacturing method of the chip fuse of the tenth invention is the manufacturing method of the chip fuse of the ninth invention, In the first step, a sheet-like photosensitive group-containing material is pasted on the fuse element part, the surface electrode part, and the heat storage layer, and the sheet-like photosensitive group-containing material is exposed to ultraviolet rays.
  • the heat storage layer is formed on the insulating substrate, and the surface electrode parts on both sides in the chip fuse length direction and the fuse element part between these surface electrode parts are formed on the heat storage layer.
  • a chip fuse in which a fuse film is formed and a protective film is formed on the fuse element part a rectangular bank part on the heat storage layer and the surface electrode part so as to surround the fuse element part Is formed, and the protective film is formed inside the bank portion. Therefore, a material for forming the protective film when forming the protective film (for example, an epoxy group-containing silicone resin) ) Can flow around and spread around the area by a rectangular bank. Therefore, a sufficient protective film is secured. Furthermore, since the film thickness is not reduced even at the edge of the protective film and a sufficient thickness is ensured, the protective film is destroyed by an impact (pressure) when the fuse element part is blown. Can be prevented.
  • the portions on both sides of the bank portion in the chip fuse length direction are more than the inner ends of the surface electrode portion in the chip fuse length direction, Since it is formed outside the chip fuse length direction, the both sides of the bank portion in the chip fuse length direction do not cover the end of the fuse element portion. For this reason, there is no possibility that the bank portion is destroyed by an impact (pressure) when the fuse element portion is blown.
  • the surface electrode portion in the chip fuse of the first or second invention, includes a first electrode portion outside the chip fuse length direction and a first electrode portion inside the chip fuse length direction. And the width of the second electrode portion is narrower than the width of the first electrode portion.
  • the portions on both sides of the bank portion in the chip fuse width direction are the second electrode portion.
  • the heat storage layer and the bank are formed of the same material. Therefore, the portions on both sides in the chip fuse width direction in the bank portion are entirely provided on the heat storage layer and are in close contact with the heat storage layer. For this reason, the bank portion has high adhesion, and peeling is reliably prevented.
  • the heat storage layer and the bank portion are formed of the same photosensitive group-containing material.
  • the formed bank portion adheres securely to the heat storage layer formed of the same photosensitive group-containing material.
  • the protective film is formed of an epoxy group-containing silicone-based resin. Since the protective film formed of the group-containing silicone resin is softer and more elastic than the conventional protective film formed of the epoxy resin, it absorbs the impact (pressure) when the fuse element is blown. Therefore, it is difficult to be destroyed by the impact.
  • another protective film is formed on the protective film by a silicone-based resin containing an inorganic filler.
  • Other protective films made of filler-containing silicone resins are harder and more resistant to friction and blocking than protective films made of epoxy group-containing silicone resins, making it difficult to get caught in production equipment It ’s difficult. For this reason, the productivity of the chip fuse is improved.
  • the other protective film formed of the silicone resin has high adhesion to the protective film formed of the same silicone resin and thus is difficult to peel off. Furthermore, the strength as a product can be improved by forming another protective film with an inorganic filler-containing silicone-based resin.
  • the other protective film is formed thinner than the protective film, and the other protective film is In addition, since the elasticity of the protective film is ensured by making the film thinner than the protective film as well as making it hard with an inorganic filler-containing silicone resin, the impact when the fuse element portion is blown ( Pressure) and can be prevented from being destroyed by the impact.
  • the other protective film is transparent, and a silicone resin is interposed between the protective film and the other protective film. Since the mark formed on the protective layer is provided, and the protective film, the mark, and the other protective film are entirely formed of a silicone-based resin, the mutual adhesiveness is high. It is difficult to peel off and has high impact (pressure) absorbability when the fuse element portion is blown out, and is not easily destroyed. Accordingly, the mark and the protective film can be maintained.
  • the chip fuse manufacturing method of the ninth invention there is provided a chip fuse manufacturing method according to any one of the first to eighth inventions, wherein the rectangular bank portion is formed on the heat storage layer and the surface electrode portion.
  • the first step of forming the protective film and the second step of forming the protective film on the inner side of the bank portion the protective film is formed when the protective film is formed in the second step.
  • the material for forming the film (for example, epoxy group-containing silicone resin) can be blocked by the rectangular bank formed in the first step. Therefore, since the protective film does not become thin at the end portion and a sufficient thickness is secured, the protective film is destroyed by an impact (pressure) when the fuse element portion is blown. Can be prevented.
  • a sheet shape is formed on the fuse element portion, the surface electrode portion, and the heat storage layer. Since the rectangular bank portion is formed by pasting the photosensitive group-containing material and exposing the sheet-shaped photosensitive group-containing material with ultraviolet rays and developing (photoetching) the screen, Compared to the case where the bank is formed by printing or the like, the bank has a uniform thickness, and the inner surface, which is the surface that blocks the flow of the material forming the protective layer, is perpendicular to the surface of the insulating substrate. Therefore, the film thickness of the end portion of the protective layer can be ensured more reliably.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the chip fuse according to the embodiment of the present invention (cross section taken along line BB in FIG. 2).
  • 1 is a top view (a view in the direction of arrow A in FIG. 1) of a chip fuse according to an embodiment of the present invention. It is a top view of the chip fuse which concerns on the example of embodiment of this invention, Comprising: The 1st protective film, the 2nd protective film, a mark, an end surface electrode, the copper film on the end surface electrode, nickel film, and tin It is a figure which shows the state except a film
  • (A)-(d) is a figure which shows the insulated substrate scribe process in the manufacturing process of the chip fuse which concerns on the example of embodiment of this invention, a thermal storage layer formation process, and a fuse film formation process.
  • (A)-(d) is a figure which shows the fuse film formation process in the manufacturing process of the chip fuse which concerns on the embodiment of this invention.
  • (A)-(c) is a figure which shows the fuse element part formation process in the manufacturing process of the chip fuse which concerns on the example of embodiment of this invention.
  • (A), (b) is a figure which shows the bank part formation process in the manufacturing process of the chip fuse which concerns on the embodiment of this invention.
  • (A)-(d) is a figure which shows the 1st protective film formation process, the mark formation process, the 2nd protective film formation process, and other processes in the manufacturing process of the chip fuse which concerns on the embodiment of this invention. is there. It is sectional drawing of the chip fuse when not forming a bank part.
  • (A) is a graph showing the interruption time (including the sustained arc time) of the chip fuse when the interruption test B is performed on the conventional chip fuse, and (b) is the interruption test for the chip fuse of the present invention. It is a graph which shows the interruption
  • FIG. 3 shows a part of the nickel film 25 and the tin film 26 in the fuse element part (fuse element) 24b and the surface electrode part 24a (second electrode part 24a-2), and FIG. A part of the copper foil 52 is shown by being broken, and in FIG.
  • a heat storage layer (adhesion layer) 23 is formed of a photosensitive group-containing epoxy resin on a surface 22a of an insulating substrate 22 which is an alumina substrate, and a copper fuse is formed on the heat storage layer 23.
  • a film 24 is formed.
  • the heat storage layer 23 is interposed between the insulating substrate 22 and the fuse film 24 so that the fuse film 24 does not contact the insulating substrate 22. For this reason, the heat generated in the fuse element portion 24 b when the chip fuse 21 is energized is stored in the heat storage layer 23 without being radiated to the insulating substrate 22.
  • the fuse film 24 includes surface electrode portions 24a on both sides of the length direction of the chip fuse 21 (left and right direction in FIGS. 1 to 3; hereinafter, simply referred to as a chip fuse length direction), and these surface electrode portions 24a. And the fuse element portion 24b.
  • the fuse element portion 24b is a portion having a width smaller than that of the front electrode portion 24a, that is, a width direction of the chip fuse 21 (vertical direction in FIGS. 2 and 3; hereinafter, simply referred to as a chip fuse width direction).
  • the fusing portion is fused by heat generated in the fuse element portion 24b when an overcurrent flows through the chip fuse 21.
  • the fuse element portion 24b has a shape extending linearly in the length direction of the chip fuse.
  • the fuse element portion 24b is not limited to this, and an appropriate shape (for example, a desired fusing characteristic) (for example, Zigzag).
  • the fuse element portion 24b is provided with a plating film 25 for preventing diffusion and a plating film 26 for promoting fusing.
  • the plating film 25 is a nickel film, and is formed on the copper fuse film 24 by electroplating.
  • the plating film 26 is a tin film, and is formed on the nickel film 25 by electroplating.
  • the surface electrode portion 24a includes a first electrode portion 24a-1 on the outer side in the chip fuse length direction and a second electrode portion 24a-2 on the inner side in the chip fuse length direction, and includes the first electrode portion 24a-.
  • the width (width in the chip fuse width direction) W2 (FIG. 3) of the second electrode portion 24a-2 is narrower than the width 1 (width in the chip fuse width direction) W1 (FIG. 3).
  • the plated nickel film 25 and tin film 26 are provided not only on the fuse element portion 24b but also on the second electrode portion 24a-2 of the surface electrode portion 24a in order to adjust variation in resistance value. Since the width W2 of the second electrode portion 24a-2 is narrower than the width W1 of the first electrode portion 24a-1, the variation in film thickness and the variation in resistance value after plating the nickel film 25 and the tin film 26 are adjusted. can do.
  • the bank part (dam) 27 is formed in the chip fuse 21 of the present embodiment by an epoxy resin containing a photosensitive group.
  • the bank portion 27 has a rectangular shape (that is, a rectangular top view as shown in FIGS. 2 and 3), and is formed on the heat storage layer 23 and the surface electrode portion 24a so as to surround the fuse element portion 24b. Has been.
  • the rectangular bank portion 27 is composed of portions 27a on both sides in the chip fuse length direction and portions 27b on both sides in the chip fuse width direction.
  • the portions 27b on both sides in the chip fuse width direction extend linearly in the chip fuse length direction, and from the ends 24a-3 on both sides in the chip fuse width direction in the surface electrode portion 24a (second electrode portion 24a-2). Is also formed outside in the chip fuse width direction. Accordingly, in the portion 27b on both sides in the chip fuse width direction, not only the center portion 27b-1 in the chip fuse length direction is formed on the heat storage layer 23, but also the end portions 27b- on both sides in the chip fuse length direction. 2 is also formed on the heat storage layer 23 and is in close contact with the heat storage layer 23 as a whole.
  • the portions 27a on both sides in the chip fuse length direction extend linearly in the chip fuse width direction, and the inner sides 27a-1 at both ends in the chip fuse width direction are curved, and are formed on the surface electrode portion 24a. ing. Further, the portions 27a on both sides in the chip fuse length direction are the inner ends 24a-4 (that is, the surface electrode portion 24a and the fuse element portion) in the chip fuse length direction in the surface electrode portion 24a (second electrode portion 24a-2). It is formed on the outer side in the chip fuse length direction than the boundary position with respect to 24b. In the example shown in the drawing, the portions 27a on both sides in the chip fuse length direction are formed across the first electrode portion 24a-1 and the second electrode portion 24a-2 of the surface electrode portion 24.
  • a black first protective film 28 which is an undercoat is formed of an epoxy group-containing silicone resin. That is, the first protective film 28 is formed along the inner side surface 27 c (FIG. 1) of the rectangular bank portion 27.
  • the first protective film 28 is formed on the fuse element portion 24b (tin film 26), and further formed on the surface electrode portion 24a (second electrode portion 24a-2) and the heat storage layer 23, and The entire element part 24b (tin film 26), a part of the surface electrode part 24a (second electrode part 24a-2), and a part of the heat storage layer 23 are covered.
  • the first protective film 28 formed of this epoxy group-containing silicone resin is softer and more elastic than the conventional protective film formed of epoxy resin.
  • a second protective film 29 which is a transparent overcoat, is formed of a silicone-based resin containing inorganic filler (for example, containing silica powder and alumina powder). Since the second protective film 29 formed of the inorganic filler-containing silicone resin is harder than the first protective film 28 formed of the epoxy group-containing silicone resin, the second protective film 29 is more than the first protective film 28. The film is made elastic by reducing the film thickness.
  • a milky white mark 30 is formed between the first protective film 28 and the second protective film 29 with a silicone resin. That is, a mark 30 is formed on the first protective film 28, and a second protective film 29 is formed on the first protective film 28 so as to cover the mark 30. Since the second protective film 29 is transparent, the mark 30 can be seen through the second protective film 29.
  • This mark 30 represents the rated current of the chip fuse 21 and the like.
  • a back electrode 31 is formed of silver-based resin on portions 22b-1 on both sides of the back surface 22b of the insulating substrate 22 in the chip fuse length direction.
  • End face electrodes 32 are formed of silver-based resin on both end faces 22c of the insulating substrate 22 in the chip fuse length direction.
  • the end face electrode 32 is formed from the front electrode portion 24 a to the back electrode 31, and electrically connects the front electrode portion 24 a and the back electrode 31.
  • the end face electrode 32 is provided with plating films 33, 34, and 35.
  • the plating film 33 is a copper film and is formed on the end face electrode 32 by electroplating.
  • the plating film 34 is a nickel film and is formed on the copper film 33 by electroplating.
  • the plating film 35 is a tin film, and is formed on the nickel film 34 by electroplating.
  • a plurality of parallel first slits 41 are formed on the surface 22a of the sheet-like insulating substrate (alumina substrate) 22 by a laser scribing method.
  • a plurality of second slits 42 are formed to be orthogonal to each other.
  • a plurality of individual regions 43 are connected vertically and horizontally, and one individual region 43 corresponds to one chip fuse 21.
  • the first slit 41 and the second slit 42 are for cutting the sheet-like insulating substrate 22 into strips and further dividing it into individual piece regions 43.
  • FIG. 4B to FIG. 5 (a) to (d), (a) to (d) in FIG. 6, (a) and (b) in FIG. 7, and (a) to (d) in FIG. Only the portion corresponding to 43 is shown.
  • a B-stage sheet-like photosensitive group-containing material 51 which is a material for forming the heat storage layer 23, is formed on the insulating substrate 22. Affix to (laminate).
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 51 is affixed by using a sheet-like photosensitive group-containing material 51 formed in advance in a size suitable for one or a plurality of insulating substrates 22.
  • a method of affixing on one or a plurality of insulating substrates 22 or a large sheet-like photosensitive group-containing material 51 cut into a size suitable for one or a plurality of insulating substrates 22 A method of affixing on a plurality of insulating substrates 22, a method of pulling out a photosensitive group-containing material 51 wound in a roll shape into a sheet, and affixing it on one or a plurality of insulating substrates 22, etc. There is. Subsequently, the sheet-like photosensitive group-containing material 51 affixed on the insulating substrate 22 is exposed to ultraviolet rays (UV) through a mask (not shown) and developed (photoetched), thereby obtaining the structure shown in FIG.
  • the heat storage layer 23 having a pattern as shown in FIG.
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 51 for forming the heat storage layer 23 a photosensitive group-containing epoxy resin formed in a sheet shape or a roll shape was used.
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 51 for forming the heat storage layer 23 polyimide, silicone resin, polyester, acrylic polymer, etc. containing a photosensitive group is formed in a sheet form or a roll form. It is also possible to use what has been done.
  • a copper foil 52 that is a material for forming the fuse film 24 is pasted on the heat storage layer 23.
  • a photosensitive film (resist) 53 serving as a mask is attached on the copper foil 52, and the photosensitive film 53 is exposed to ultraviolet light and developed (photoetching).
  • the pattern is as shown in FIG.
  • the copper foil 52 is etched (patterned), and then the photosensitive film 53 is peeled off.
  • the fuse film 24 having a pattern as shown in FIG.
  • a fuse film 24 having a structure having a portion 24a and a fuse element portion 24b between the surface electrode portions 24a is formed.
  • a resist 54 serving as a mask is screen-printed on the first electrode portion 24a-1 of the surface electrode portion 24a.
  • nickel plating and tin plating are sequentially performed by an electroplating method, so that the entire fuse element portion 24b to which the resist 54 is not applied and the second electrode of the surface electrode portion 24a as shown in FIG. 6B.
  • a nickel film 25 and a tin film 26 which are plating films are formed on the portion 24a-2.
  • the resist 54 is peeled off to expose the first electrode portion 24a-1 of the surface electrode portion 24a where the plating films 25 and 26 are not applied.
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 55 is affixed by using a sheet-like photosensitive group-containing material 55 that is formed in advance in a size suitable for one or a plurality of insulating substrates 22.
  • a method of affixing one or a plurality of sheets 55 of photosensitive substrate-containing material 55 on a fuse element portion 24b, a surface electrode portion 24a, and a heat storage layer 23 in one or a plurality of insulating substrates 22 A method of cutting to a size suitable for the substrate 22 and affixing it on the fuse element portion 24b, the surface electrode portion 24a and the heat storage layer 23 in the one or more insulating substrates 22, or wound in a roll shape
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 55 affixed on the fuse element portion 24b, the surface electrode portion 24a, and the heat storage layer 23 is exposed to ultraviolet rays (UV) through a mask (not shown) and developed.
  • UV ultraviolet rays
  • Photo etching is performed to form a bank portion 27 having a pattern as shown in FIG. That is, as described above, the shape is a rectangular shape including the portions 27a on both sides in the chip fuse length direction and the portions 27b on both sides in the chip fuse width direction, and the portions 27b on both sides in the chip fuse width direction are formed on the heat storage layer 23.
  • the bank portion 27 having a structure in which the portions 27a on both sides in the chip fuse length direction are formed on the surface electrode portion 24a is formed.
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 55 for forming the bank portion 27 a photosensitive group-containing epoxy resin formed in a sheet shape or a roll shape was used.
  • the sheet-like photosensitive group-containing material 55 for forming the bank portion 27 polyimide, silicone resin, polyester, acrylic polymer, or the like containing a photosensitive group is formed in a sheet shape or a roll shape. Can be used.
  • the bank portion 27 formed of the photosensitive group-containing material 55 is cured by irradiation with ultraviolet rays. At this time, the bank portion 27 contracts and becomes thin.
  • a plurality of sheet-like photosensitive group-containing materials 55 each having a thickness of 20 to 60 ⁇ m are laminated and pasted, and then exposed to ultraviolet light and developed (photoetching).
  • the bank portion 27 is formed, and the bank portion 27 is irradiated with ultraviolet rays and cured.
  • the thickness of the bank portion 27 of 5 to 100 ⁇ m is ensured.
  • a black first protective film 28 is formed on the rectangular bank portion 27 by screen printing using an epoxy group-containing silicone-based resin. Form inside.
  • the silicone resin Since the epoxy group-containing silicone resin has high fluidity, if the bank portion 27 is not formed, the silicone resin flows and spreads to the periphery after screen printing.
  • One protective film 28 has a thin film thickness at the end 28a.
  • the bank portion 27 is formed in the present embodiment, and the flow of the silicone-based resin that flows to the periphery after screen printing and spreads is blocked by the bank portion 27 (inner side surface 27c). Therefore, as shown in FIG. 1, the first protective film 28 is not reduced in thickness even at the end 28a, and a sufficient thickness is ensured.
  • the first protective film 28 formed of the epoxy group-containing silicone resin is softer and more elastic than the conventional protective film formed of the epoxy resin, the impact when the fuse element portion 24b is blown out. Since (pressure) can be absorbed, it is hard to be destroyed by the impact.
  • the first protective film 28 formed of the epoxy group-containing silicone resin ensures the film thickness of the end portion 28a by the bank portion 27, so that the end portion 28a is not destroyed by the impact. .
  • the first protective film 28 formed of the epoxy group-containing silicone resin is more viscous than the protective film formed of the silicone resin that does not contain the epoxy group. Difficult to open.
  • a milky white mark 30 is formed on the first protective film 28 by screen printing using a silicone resin as shown in FIG.
  • a silicone resin for example, aluminum oxide, silica, carbon black, dimethylcyclosiloxane, or the like can be used.
  • a transparent second protective film 29 is formed using a silicone-based resin containing an inorganic filler (for example, containing silica powder and alumina powder). It is formed on the first protective film 28 so as to cover the mark 30 by screen printing.
  • an inorganic filler for example, containing silica powder and alumina powder
  • the second protective film 29 is made as soft as the first protective film 28, the second protective film 29 is easily caught and peeled off by the manufacturing apparatus. descend.
  • the second protective film 29 is formed of an inorganic filler-containing silicone-based resin and is relatively hard. Therefore, the second protective film 29 is hard to be caught by a manufacturing apparatus and is not easily peeled off. To do.
  • the second protective film 29 formed of the silicone resin has high adhesion to the first protective film 28 formed of the same silicone resin, it is difficult to peel off.
  • the second protective film 29 is made of an inorganic filler-containing silicone resin and hardened, and the thickness of the second protective film 29 is made thinner than that of the first protective film 28 to ensure the elasticity of the first protective film 28. It is also possible to absorb an impact (pressure) when the fuse element portion 24b is blown and prevent the fuse element portion 24b from being destroyed by the impact.
  • a back electrode forming process, a primary dividing process, an end face electrode forming process, a secondary dividing process, an end face electrode plating process, and the like are sequentially performed.
  • the back electrode 31 is formed on the back surface 22b of the insulating substrate 22 by screen printing using a silver-based resin (FIG. 1).
  • the sheet-like insulating substrate 22 is divided into strips along the first slit 41 (FIG. 4A).
  • the end face electrode 32 is printed on the end face 22c of the insulating substrate 22 by printing, dipping or sputtering using a silver-based resin, nickel-chromium-based, titanium-based or gold-based back electrode. It is formed over 31 (FIG. 1).
  • the strip-shaped insulating substrate 22 is divided along the second slits 42 (FIG.
  • the copper film 33, the nickel film 34, and the tin film 35 are spread from the bank portion 27 to the back surface 22b of the insulating substrate 22 by sequentially performing copper plating, nickel plating, and tin plating by electroplating.
  • the end face electrode 32 and the back electrode 31 are entirely covered with the plating films 33, 34, and 35.
  • the chip fuse 21 as shown in FIGS. 1 and 8D is manufactured.
  • the heat storage layer 23 is formed on the insulating substrate 22, and the surface electrode portions 24 a on both sides in the chip fuse length direction are formed on the heat storage layer 23.
  • an epoxy group-containing silicone resin which is a material for forming the first protective film 28, flows to the periphery and spreads widely. From the wax, it can be dammed by the rectangular bank portion 27. Therefore, the first protective film 28 is not thinned at the end portion 28a, and a sufficient thickness is ensured. Therefore, the end of the first protective film 28 is affected by an impact (pressure) when the fuse element portion 24b is blown. It is possible to prevent the first protective film 28 from being broken including the portion 28a.
  • the thickness of the end portion 28a of the first protective film 28 becomes thin as shown in FIG. It becomes easy to be destroyed by the impact (pressure) when the element portion 24b is melted.
  • the portions 27a on both sides of the bank portion 27 in the chip fuse length direction are more than the inner ends 24a-4 of the front electrode portion 24a in the chip fuse length direction. Therefore, the portion 27a on both sides of the bank portion 27 in the chip fuse length direction does not cover the end portion of the fuse element portion 24b. For this reason, there is no possibility that the bank portion 27 is destroyed by an impact (pressure) when the fuse element portion is blown.
  • the surface electrode portion 24a includes the first electrode portion 24a-1 on the outer side in the chip fuse length direction and the second electrode portion on the inner side in the chip fuse length direction. 24a-2, and the width W2 of the second electrode portion 24a-2 is narrower than the width W1 of the first electrode portion 24a-1, and the portions 27b on both sides of the bank portion 27 in the chip fuse width direction. Is formed on the heat storage layer 23 and formed on the outer side in the chip fuse width direction than the ends 24a-3 on both sides in the chip fuse width direction in the second electrode portion 24a-2. Are made of the same material (photosensitive group-containing epoxy resin).
  • the portions 27b on both sides of the bank portion 27 in the chip fuse width direction are entirely provided on the heat storage layer 23. It is in close contact with the heat storage layer 23. For this reason, the bank portion 27 has high adhesion, and peeling is reliably prevented.
  • the first protective film 28 is formed of an epoxy group-containing silicone resin, and the epoxy group-containing silicone resin is used. Since the formed first protective film 28 is softer and more elastic than the conventional protective film formed of epoxy resin, it can absorb an impact (pressure) when the fuse element portion 24b is blown. Therefore, it is difficult to be destroyed by the impact.
  • the second protective film 29 is formed on the first protective film 28 by the silicone resin containing the inorganic filler,
  • the second protective film 29 formed of the inorganic filler-containing silicone resin is harder and has better friction resistance and blocking resistance than the first protective film 28 formed of the epoxy group-containing silicone resin. Therefore, it is difficult to be caught on the manufacturing apparatus and to be peeled off. For this reason, the productivity of the chip fuse 21 is improved.
  • the second protective film 29 formed of the silicone resin has high adhesion to the first protective film 28 formed of the same silicone resin, it is difficult to peel off. Furthermore, the strength as a product can be improved by forming the second protective film 29 with a silicone resin containing an inorganic filler.
  • the second protective film 29 is formed to be thinner than the first protective film 28.
  • This second protective film The film 29 is made of an inorganic filler-containing silicone-based resin and is made thinner than the first protective film 28 to ensure the elasticity of the first protective film 28, so that the fuse element 24 b is blown out. It is also possible to absorb the impact (pressure) at the time of occurrence and prevent destruction by the impact.
  • the second protective film 29 is transparent, and the first protective film 28 and the second protective film 29 are made of silicone resin by the silicone resin.
  • a mark 30 formed on one protective film 28 is provided, and the first protective film 28, the mark 30, and the second protective film 29 are entirely formed of a silicone-based resin. Therefore, the mutual adhesiveness is high and it is difficult to peel off, and the impact (pressure) absorbability when the fuse element portion 24b is blown is high and is not easily destroyed.
  • the mark 30 is formed of an epoxy resin, the mark 30 may be peeled off due to poor adhesion to the first protective film 28 formed of a silicone resin. Further, since the mark 30 formed of the epoxy resin is hard and easily broken by an impact (pressure) when the fuse element portion 24b is blown, the first protective film 28 is formed of a silicone resin containing an epoxy group. The effect of increasing the shock absorption is reduced.
  • the material for forming the first protective film 28 epoxy group-containing silicone resin
  • the first protective film 28 flows to the periphery and spreads. It can be dammed by the rectangular bank portion 27 formed in the step (first step). Accordingly, the first protective film 28 is not thinned at the end portion 28a, and a sufficient thickness is ensured. Therefore, the end of the first protective film 28 due to an impact (pressure) when the fuse element portion 24a is blown out. It is possible to prevent the first protective film 28 including the portion 28a from being broken.
  • the bank portion forming step (first step) a sheet-like shape is formed on the fuse element portion 24b, the surface electrode portion 24a, and the heat storage layer 23. Since the photosensitive group-containing material 55 is pasted and the sheet-like photosensitive group-containing material 55 is exposed to ultraviolet light and developed (photoetching), thereby forming the rectangular bank portion 27.
  • the bank portion 27 has a uniform thickness and is a surface that blocks the flow of the epoxy group-containing silicone resin that forms the first protective film 28. Since the side surface 27 c is perpendicular to the surface 22 a of the insulating substrate 22, the film thickness of the end portion 28 a of the first protective film 28 can be ensured more reliably.
  • Block test C is a block test at 76V and 50A.
  • the resistance value of the chip fuse 21 subjected to the interruption test C before the interruption test is 0.032 ⁇ .
  • the interruption time was 0.14 ms as shown in FIG. 10B, and no continuous arc was observed.
  • the protective films 28 and 29 are not broken even after the interruption (after the fuse element portion 24b is melted), and the appearance (the state shown in FIG. 2) of the chip fuse 21 before the interruption is maintained. It was.
  • the present invention relates to a chip fuse and a method for manufacturing the same, and is useful when applied to improve the breaking performance such as maintaining the appearance of the chip fuse and reducing the continuous arc.
  • Chip fuse 22 Insulating substrate (alumina substrate) 22a Front surface 22b Back surface 22b-1 Chip fuse length direction on both sides of the back surface 22c End surface 23 Heat storage layer (adhesive layer) 24 fuse film 24a surface electrode portion 24a-1 first electrode portion 24a-2 second electrode portion 24a-3 both ends in the chip fuse width direction 24a-4 inner end in the chip fuse length direction 24b fuse element portion 25 plating Film (nickel film) 26 Plating film (tin film) 27 Bank (dam) 27a Part on both sides in the chip fuse length direction 27a-1 Inner side of both ends in the chip fuse width direction 27b Part on both sides in the chip fuse width direction 27b-1 Center part in the chip fuse length direction 27b-2 Chip fuse in the length direction Both ends 27c Inner side 28 First protective film 28a End 29 Second protective film 30 Mark 31 Back electrode 32 End electrode 33 Plating film (copper film) 34 Plating film (nickel film) 35 Plating film (tin film) 41 1st slit 42 2nd slit 43 piece area 51 sheet-like photo

Landscapes

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Abstract

 外観の維持や持続アークの低減などの遮断性能の向上を図ることができるチップヒューズ及びその製造方法を提供することを目的とする。そのため、絶縁基板(22)上に蓄熱層(23)が形成され、この蓄熱層上にチップヒューズ長さ方向の両側の表電極部(24a)とこれらの表電極部の間のヒューズ要素部(24b)とからなるヒューズ膜が形成され、ヒューズ要素部上に保護膜が形成されているチップヒューズ(21)において、ヒューズ要素部の周囲を囲むように蓄熱層上及び表電極部上に矩形状の土手部(27)が形成され、土手部の内側に第1の保護膜(28)が形成された構成とする。また、土手部形成工程では、ヒューズ要素部上、表電極部上及び蓄熱層上にシート状の感光基含有の材料を貼り付け、このシート状の感光基含有の材料を紫外線で露光し現像(フォトエッチング)することにより、矩形状の土手部を形成する。

Description

チップヒューズ及びその製造方法
 本発明はチップヒューズ及びその製造方法に関するものである。
 電子機器のプリント配線基板に表面実装される部品の一種として、従来から小型のヒューズであるチップヒューズが知られている。このチップヒューズによって前記プリント配線基板における電子回路の過電流破壊を防止する。
 図12には従来のチップヒューズ1の断面図を示す。同図に示すように、アルミナ基板である絶縁基板2の表面2aにはエポキシ系樹脂によって蓄熱層(接着層)3が形成され、この蓄熱層3上に銅のヒューズ膜4が形成されている。即ち、絶縁基板2とヒューズ膜4との間に蓄熱層3を介在させることによって、ヒューズ膜4が絶縁基板2に接触しないようになっている。このため、チップヒューズ1への通電時にヒューズ要素部4bに生じる熱が、絶縁基板2に放熱されずに蓄熱層3に蓄熱される。
 ヒューズ膜4は、チップヒューズ1の長さ方向(図12の左右方向:以下、これを単にチップヒューズ長さ方向と称する)の両側の表電極部4aと、これらの表電極部4aの間のヒューズ要素部(ヒューズエレメント)4bとからなるものである。ヒューズ要素部4bは表電極部4aに比べて幅の狭い部分であり、チップヒューズ1に過電流が流れたときにヒューズ要素部4bに生じる熱で溶断する溶断部である。ヒューズ要素部4bには、拡散防止のためにめっき膜5、溶断の助長のためにめっき膜6が設けられている。めっき膜5はニッケル膜であり、電気めっき法によって銅のヒューズ膜4上に形成されている。めっき膜6は錫膜であり、電気めっき法によってニッケル膜5上に形成されている。
 そして、ヒューズ要素部4b(錫膜6)上には、エポキシ系樹脂によってアンダーコートである第1の保護膜7が形成されている。また、この第1の保護膜7上にはエポキシ系樹脂によって第1のオーバーコートである第2の保護膜8が形成され、この第2の保護膜8上にはエポキシ系樹脂によって第2のオーバーコートである第3の保護膜9が形成されている。第3の保護膜9の表面9aには、レーザーマーキングによってマーク10が形成されている。このマーク10は、チップヒューズ1の定格電流などを表している。
 絶縁基板2の裏面2bにおけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分2b-1には、銀系樹脂によって裏電極11が形成されている。絶縁基板2におけるチップヒューズ長さ方向の両側の端面2cには、銀系樹脂によって端面電極12が形成されている。端面電極12は表電極部4aから裏電極11に亘って形成されており、表電極部4aと裏電極11を電気的に接続している。
 また、端面電極12にはめっき膜13,14,15が設けられている。めっき膜13は銅膜であり、電気めっき法によって端面電極12上に形成されている。めっき膜14はニッケル膜であり、電気めっき法によって銅膜13上に形成されている。めっき膜15は錫膜であり、電気めっき法によってニッケル膜14上に形成されている。これらのめっき膜13,14,15は表電極部4aから絶縁基板2の裏面2bに亘って形成され、端面電極12及び裏電極11を全体的に覆っている。
 なお、チップヒューズが開示されている先行技術文献としては、例えば下記の特許文献1~3がある。
特開平10-308160号公報 特開平10-308161号公報 特開昭63-141233号公報
 近年、電子機器に対する更なる小型化や信頼性向上などの要求にともなってチップヒューズに対しても、更なる遮断性能の向上が要求されている。チップヒューズの遮断性能には、遮断前後の外観の変化や遮断時の持続アークなどがある。遮断性能の高いチップヒューズとは、遮断後でも飛散物を抑えるとともに遮断前の外観を維持することができ、且つ、遮断時における持続アークの時間が短いものである。
 かかる遮断性能を確認するため、上記従来のチップヒューズ1に対して試験条件を変えて次のような遮断試験A,Bを行った。
 遮断試験Aは32V、50Aでの遮断試験である。この遮断試験Aが行われたチップヒューズ1の遮断試験前の抵抗値は0.029Ωである。図示は省略するが、遮断試験Aを実施した結果、遮断時間は0.38msであった。そして、持続アークが少し見られ、且つ、外観上はヒューズ要素部4bが溶断したときの衝撃(圧力)で保護膜7,8,9の一部が破壊されて飛散し、この保護膜7,8,9の破壊部の周縁にヒューズ要素部4bの溶融物4b-1が付着した状態となった。エポキシ系樹脂によって形成された保護膜7,8,9は比較的硬いため、前記衝撃によって破壊され易い。
 遮断試験Bは76V、50Aでの遮断試験である。この遮断試験Bが行われたチップヒューズ1の遮断試験前の抵抗値は0.029Ωである。遮断試験Bを実施した結果、図10(a)に示すように遮断時間は0.55msであり、0.2ms程度の長い持続アークが見られた。また、外観上は図11に示すようにヒューズ要素部4bが溶断したときの衝撃(圧力)で保護膜7,8,9の一部が破壊されて飛散し、この保護膜7,8,9の破壊部16の周縁にヒューズ要素部4bの溶融物4b-1が付着した状態となった。
 従って本発明は上記の事情を鑑み、外観の維持や持続アークの低減などの遮断性能の向上を図ることができるチップヒューズ及びその製造方法を提供することを課題とする。
 上記課題を解決する第1発明のチップヒューズは、絶縁基板上に蓄熱層が形成され、この蓄熱層上にチップヒューズ長さ方向の両側の表電極部とこれらの表電極部の間のヒューズ要素部とからなるヒューズ膜が形成され、前記ヒューズ要素部上に保護膜が形成されているチップヒューズにおいて、
 前記ヒューズ要素部の周囲を囲むように前記蓄熱層上及び前記表電極部上に矩形状の土手部が形成され、
 前記土手部の内側に前記保護膜が形成されていることを特徴とする。
 また、第2発明のチップヒューズは、第1発明のチップヒューズにおいて、
 前記土手部におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分は、前記表電極部におけるチップヒューズ長さ方向の内側の端よりも、チップヒューズ長さ方向の外側に形成されていることを特徴とする。
 また、第3発明のチップヒューズは、第1又は第2発明のチップヒューズにおいて、
 前記表電極部は、チップヒューズ長さ方向の外側の第1電極部と、チップヒューズ長さ方向の内側の第2電極部とからなり、且つ、前記第2電極部の幅が前記第1電極部の幅よりも狭くなっており、
 前記土手部におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分は、前記第2電極部におけるチップヒューズ幅方向の両側の端よりも、チップヒューズ幅方向の外側に形成されて前記蓄熱層上に設けられており、
 前記蓄熱層と前記土手部は同じ材料によって形成されていることを特徴とする。
 また、第4発明のチップヒューズは、第3発明のチップヒューズにおいて、
 前記蓄熱層と前記土手部は同じ感光基含有の材料によって形成されていることを特徴とする。
 また、第5発明のチップヒューズは、第1~第4発明の何れか1つのチップヒューズにおいて、
 前記保護膜は、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成されていることを特徴とする。
 また、第6発明のチップヒューズは、第5発明のチップヒューズにおいて、
 前記保護膜上には、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって他の保護膜が形成されていることを特徴とする。
 また、第7発明のチップヒューズは、第6発明のチップヒューズにおいて、
 前記他の保護膜は、前記保護膜よりも膜厚が薄く形成されていることを特徴とする。
 また、第8発明のチップヒューズは、第6又は第7発明のチップヒューズにおいて、
 前記他の保護膜は透明であり、
 前記保護膜と前記他の保護膜との間には、シリコーン系樹脂によって前記保護層上に形成されたマークが設けられていることを特徴とする。
 また、第9発明のチップヒューズの製造方法は、第1~第8発明の何れか1つのチップヒューズの製造方法であって、
 前記蓄熱層上及び前記表電極部上に前記矩形状の土手部を形成する第1の工程と、
 前記土手部の内側に前記保護膜を形成する第2の工程と
を有することを特徴とする。
 また、第10発明のチップヒューズの製造方法は、第9発明のチップヒューズの製造方法において、
 前記第1の工程では、前記ヒューズ要素部上、前記表電極部上及び前記蓄熱層上にシート状の感光基含有の材料を貼り付け、このシート状の感光基含有の材料を紫外線で露光し現像(フォトエッチング)することにより、前記矩形状の土手部を形成することを特徴とするチップヒューズの製造方法。
 第1発明のチップヒューズによれば、絶縁基板上に蓄熱層が形成され、この蓄熱層上にチップヒューズ長さ方向の両側の表電極部とこれらの表電極部の間のヒューズ要素部とからなるヒューズ膜が形成され、前記ヒューズ要素部上に保護膜が形成されているチップヒューズにおいて、前記ヒューズ要素部の周囲を囲むように前記蓄熱層上及び前記表電極部上に矩形状の土手部が形成され、前記土手部の内側に前記保護膜が形成されていることを特徴としているため、保護膜を形成する際に当該保護膜を形成するための材料(例えばエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂)が周辺に流れて広がろうとするのを、矩形状の土手部によって堰き止めることができる。従って、保護膜は十分に確保される。更に保護膜の端部においても膜厚が薄くなることがなく十分な厚さの膜厚が確保されるため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)によって前記保護膜が破壊されるのを防止することができる。
 第2発明のチップヒューズによれば、第1発明のチップヒューズにおいて、前記土手部におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分は、前記表電極部におけるチップヒューズ長さ方向の内側の端よりも、チップヒューズ長さ方向の外側に形成されていることを特徴としているため、土手部におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分がヒューズ要素部の端部に覆い被さることはない。このため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)によって土手部が破壊されるおそれはない。
 第3発明のチップヒューズによれば、第1又は第2発明のチップヒューズにおいて、前記表電極部は、チップヒューズ長さ方向の外側の第1電極部と、チップヒューズ長さ方向の内側の第2電極部とからなり、且つ、前記第2電極部の幅が前記第1電極部の幅よりも狭くなっており、前記土手部におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分は、前記第2電極部におけるチップヒューズ幅方向の両側の端よりも、チップヒューズ幅方向の外側に形成されて前記蓄熱層上に設けられており、前記蓄熱層と前記土手部は同じ材料によって形成されていることを特徴としているため、土手部におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分が全体的に蓄熱層上に設けられて蓄熱層に密着する。このため、土手部は密着性が高くなって剥離が確実に防止される。
 第4発明のチップヒューズによれば、第3発明のチップヒューズにおいて、前記蓄熱層と前記土手部は同じ感光基含有の材料によって形成されていることを特徴としているため、感光基含有の材料によって形成された土手部が、同じ感光基含有の材料によって形成された蓄熱層に確実に密着する。
 第5発明のチップヒューズによれば、第1~第4発明の何れか1つのチップヒューズにおいて、前記保護膜は、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成されていることを特徴としており、このエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された保護膜は、エポキシ系樹脂によって形成された従来の保護膜に比べて柔らく弾性があるため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)を吸収することができるため、前記衝撃によって破壊されにくい。
 第6発明のチップヒューズによれば、第5発明のチップヒューズにおいて、前記保護膜上には、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって他の保護膜が形成されていることを特徴としており、この無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって形成された他の保護膜はエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された保護膜に比べて硬く耐摩擦性・耐ブロッキング性が優れており、製造装置に引っ掛かり難く剥離もし難い。このため、チップヒューズの生産性が向上する。しかも、シリコーン系樹脂によって形成された他の保護膜は、同じシリコーン系樹脂によって形成された保護膜に対する密着性が高いため、剥がれにくい。更に、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって他の保護膜を形成したことにより、製品としての強度を向上させることができる。
 第7発明のチップヒューズによれば、第6発明のチップヒューズにおいて、前記他の保護膜は、前記保護膜よりも膜厚が薄く形成されていることを特徴としており、この他の保護膜は、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂で形成して硬くしただけではなく保護膜よりも膜厚を薄くすることによって前記保護膜の弾性を確保させているため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)を吸収し、前記衝撃によって破壊されるのを防止することもできる。
 第8発明のチップヒューズによれば、第6又は第7発明のチップヒューズにおいて、前記他の保護膜は透明であり、前記保護膜と前記他の保護膜との間には、シリコーン系樹脂によって前記保護層上に形成されたマークが設けられていることを特徴としており、保護膜とマークと他の保護膜が全体的にシリコーン系樹脂によって形成されているため、相互の密着性が高くて剥がれにくく、且つ、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)吸収性も高くて破壊されにくい。従って、マークや保護膜を維持することができる。
 第9発明のチップヒューズの製造方法によれば、第1~第8発明の何れか1つのチップヒューズの製造方法であって、前記蓄熱層上及び前記表電極部上に前記矩形状の土手部を形成する第1の工程と、前記土手部の内側に前記保護膜を形成する第2の工程とを有することを特徴としているため、第2の工程で保護膜を形成する際に当該保護膜を形成するための材料(例えばエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂)が周辺に流れて広がろうとするのを、第1の工程で形成した矩形状の土手部によって堰き止めることができる。従って、保護膜は端部においても膜厚が薄くなることがなく十分な厚さの膜厚が確保されるため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)によって前記保護膜が破壊されるのを防止することができる。
 第10発明のチップヒューズの製造方法によれば、第9発明のチップヒューズの製造方法において、前記第1の工程では、前記ヒューズ要素部上、前記表電極部上及び前記蓄熱層上にシート状の感光基含有の材料を貼り付け、このシート状の感光基含有の材料を紫外線で露光し現像(フォトエッチング)することにより、前記矩形状の土手部を形成することを特徴としているため、スクリーン印刷などによって土手部を形成した場合に比べて、土手部は厚さが均一になり、保護層を形成する材料の流れを堰き止める面である内側面が絶縁基板の表面に対して垂直になるため、より確実に保護層の端部の膜厚を確保することができる。
本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの断面図(図2のB-B線矢視断面)である。 本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの上面図(図1のA方向矢視図)である。 本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの上面図であって、第1の保護膜と、第2の保護膜と、マークと、端面電極と、端面電極上の銅膜、ニッケル膜及び錫膜とを除いた状態を示す図である。 (a)~(d)は本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの製造工程における絶縁基板スクライブ工程、蓄熱層形成工程、ヒューズ膜形成工程を示す図である。 (a)~(d)は本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの製造工程におけるヒューズ膜形成工程を示す図である。 (a)~(c)は本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの製造工程におけるヒューズ要素部形成工程を示す図である。 (a),(b)は本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの製造工程における土手部形成工程を示す図である。 (a)~(d)は本発明の実施の形態例に係るチップヒューズの製造工程における第1の保護膜形成工程、マーク形成工程、第2の保護膜形成工程、その他の工程を示す図である。 土手部を形成しない場合のチップヒューズの断面図である。 (a)は従来のチップヒューズに対して遮断試験Bを実施したときの当該チップヒューズの遮断時間(持続アーク時間を含む)を示すグラフ、(b)は本発明のチップヒューズに対して遮断試験Cを実施したときの当該チップヒューズの遮断時間(持続アークは見られない)を示すグラフである。 従来のチップヒューズに対して遮断試験Bを実施したときの当該チップヒューズの外観を示す図である。 従来のチップヒューズの断面図である。
 以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
 まず、図1~図3に基づき、本発明の実施の形態例に係るチップヒューズ21の構造について説明する。
 なお、図3では図1に示されている第1の保護膜28と、第2の保護膜29と、マーク30と、端面電極32と、端面電極32上の銅膜33、ニッケル膜34及び錫膜35とを除いた状態を示している。また、図3ではヒューズ要素部(ヒューズエレメント)24b及び表電極部24a(第2電極部24a-2)におけるニッケル膜25及び錫膜26の一部を破断して示し、図4(d)では銅箔52の一部を破断して示し、図5(a)では銅箔52及び感光性フィルム53の一部を破断して示している。
 図1~図3に示すように、アルミナ基板である絶縁基板22の表面22aには感光基含有のエポキシ系樹脂によって蓄熱層(接着層)23が形成され、この蓄熱層23上に銅のヒューズ膜24が形成されている。即ち、絶縁基板22とヒューズ膜24との間に蓄熱層23を介在させることによって、ヒューズ膜24が絶縁基板22に接触しないようになっている。このため、チップヒューズ21への通電時にヒューズ要素部24bに生じる熱が、絶縁基板22に放熱されずに蓄熱層23に蓄熱される。
 ヒューズ膜24は、チップヒューズ21の長さ方向(図1~図3の左右方向:以下、これを単にチップヒューズ長さ方向と称する)の両側の表電極部24aと、これらの表電極部24aの間のヒューズ要素部24bとからなるものである。ヒューズ要素部24bは表電極部24aに比べて幅、即ちチップヒューズ21の幅方向(図2,図3の上下方向:以下、これを単にチップヒューズ幅方向と称する)の幅の狭い部分であり、チップヒューズ21に過電流が流れたときにヒューズ要素部24bに生じる熱で溶断する溶断部である。なお、ヒューズ要素部24bは、図示例ではチップヒューズ長さ方向に直線状に延びた形状になっているが、これに限定するものでなく、所望の溶断特性などに応じた適宜の形状(例えばジグザク状など)にすることができる。
 また、ヒューズ要素部24bには、拡散防止のためにめっき膜25、溶断の助長のためにめっき膜26が設けられている。めっき膜25はニッケル膜であり、電気めっき法によって銅のヒューズ膜24上に形成されている。めっき膜26は錫膜であり、電気めっき法によってニッケル膜25上に形成されている。
 表電極部24aは、チップヒューズ長さ方向の外側の第1電極部24a-1と、チップヒューズ長さ方向の内側の第2電極部24a-2とからなり、且つ、第1電極部24a-1の幅(チップヒューズ幅方向の幅)W1(図3)よりも第2電極部24a-2の幅(チップヒューズ幅方向の幅)W2(図3)のほうが狭くなっている。なお、めっきされたニッケル膜25と錫膜26は、抵抗値のばらつきを調整するため、ヒューズ要素部24bだけでなく表電極部24aの第2電極部24a-2にも設けられている。第2電極部24a-2の幅W2が第1電極部24a-1の幅W1に比べてが狭いため、ニッケル膜25及び錫膜26をめっき後の膜厚のばらつきや抵抗値のばらつきを調整することができる。
 そして、本実施の形態例のチップヒューズ21には感光基含有のエポキシ系樹脂によって土手部(ダム)27が形成されている。土手部27は矩形状(即ち図2及び図3に示すように上面視が矩形状)のものであり、ヒューズ要素部24bの周囲を囲むように蓄熱層23上及び表電極部24a上に形成されている。
 更に詳述すると、矩形状の土手部27は、チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aと、チップヒューズ幅方向の両側の部分27bとからなるものである。
 チップヒューズ幅方向の両側の部分27bは、チップヒューズ長さ方向に直線状に延びており、表電極部24a(第2電極部24a-2)におけるチップヒューズ幅方向の両側の端24a-3よりもチップヒューズ幅方向の外側に形成されている。従って、チップヒューズ幅方向の両側の部分27bは、チップヒューズ長さ方向の中央部27b-1が蓄熱層23上に形成されているだけでなく、チップヒューズ長さ方向の両側の端部27b-2も蓄熱層23上に形成されており、全体的に蓄熱層23に密着している。
 チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aは、チップヒューズ幅方向に直線状に延び、且つ、チップヒューズ幅方向の両端の内側27a-1が曲線になっており、表電極部24a上に形成されている。また、チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aは、表電極部24a(第2電極部24a-2)におけるチップヒューズ長さ方向の内側の端24a-4(即ち表電極部24aとヒューズ要素部24bとの境界位置)よりもチップヒューズ長さ方向の外側に形成されている。なお、図示例では、チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aが、表電極部24の第1電極部24a-1上と第2電極部24a-2上とに跨って形成されている。
 矩形状の土手部27の内側には、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によってアンダーコートである黒色の第1の保護膜28が形成されている。即ち、第1の保護膜28は矩形状の土手部27の内側面27c(図1)に沿って形成されている。第1の保護膜28はヒューズ要素部24b(錫膜26)上に形成され、更には表電極部24a(第2電極部24a-2)上及び蓄熱層23上にも形成されており、ヒューズ要素部24b(錫膜26)の全体と表電極部24a(第2電極部24a-2)の一部分と蓄熱層23の一部分とを覆っている。このエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28は、エポキシ系樹脂によって形成された従来の保護膜に比べて柔らかく弾性がある。
 第1の保護膜28上には、無機フィラー含有(例えばシリカ粉とアルミナ粉を含有)のシリコーン系樹脂によって透明なオーバーコートである第2の保護膜29が形成されている。この無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって形成された第2の保護膜29は、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28に比べて硬いため、第1の保護膜28よりも膜厚を薄くすることによって弾性を持たせている。
 また、第1の保護膜28と第2の保護膜29との間には、シリコーン系樹脂によって乳白色のマーク30が形成されている。即ち、第1の保護膜28上にマーク30が形成され、このマーク30を覆うようにして第1の保護膜28上に第2の保護膜29が形成されている。第2の保護膜29が透明であるため、マーク30は第2の保護膜29の上から透けて見える。このマーク30は、チップヒューズ21の定格電流などを表している。
 絶縁基板22の裏面22bにおけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分22b-1には、銀系樹脂によって裏電極31が形成されている。
 絶縁基板22におけるチップヒューズ長さ方向の両側の端面22cには、銀系樹脂によって端面電極32が形成されている。端面電極32は、表電極部24aから裏電極31に亘って形成されており、表電極部24aと裏電極31を電気的に接続している。
 また、端面電極32にはめっき膜33,34,35が設けられている。めっき膜33は銅膜であり、電気めっき法によって端面電極32上に形成されている。めっき膜34はニッケル膜であり、電気めっき法によって銅膜33上に形成されている。めっき膜35は錫膜であり、電気めっき法によってニッケル膜34上に形成されている。これらのめっき膜33,34,35は土手部27から絶縁基板22の裏面22bに亘って形成され、端面電極32及び裏電極31を全体的に覆っている。
 次に、図1~図9に基づき、本発明の実施の形態例に係るチップヒューズ21の製造工程について説明する。
 まず、絶縁基板スクライブ工程では、図4(a)に示すように、シート状の絶縁基板(アルミナ基板)22の表面22aにレーザースクライブ法により、平行な複数本の第1スリット41と、平行な複数本の第2スリット42とを互いに直交するように形成する。その結果、個片領域43が縦横に複数連なった状態となり、1つの個片領域43が1個のチップヒューズ21に対応している。第1スリット41及び第2スリット42は、シート状の絶縁基板22を短冊状に切断し、更に各個片領域43に分割するためのものである。
 以後、絶縁基板22を第1スリット41及び第2スリット42で分割するまでは、各工程が複数の個片領域43に対して実施されるが、図4の(b)~(d)、図5の(a)~(d)、図6の(a)~(d)、図7の(a),(b)、図8の(a)~(d)には、1つの個片領域43に相当する部分のみを示している。
 次の蓄熱層形成工程では、まず、図4(b)に示すように蓄熱層23を形成するための材料であるBステージ状態のシート状の感光基含有の材料51を、絶縁基板22の上に貼り付ける(ラミネートする)。
 なお、このシート状の感光基含有の材料51を貼り付ける方法としては、1枚又は複数枚の絶縁基板22に合わせた大きさに予め形成されているシート状の感光基含有の材料51を当該1枚又は複数枚の絶縁基板22の上に貼り付ける方法や、大きなシート状の感光基含有の材料51を1枚又は複数枚の絶縁基板22に合わせた大きさに切断して当該1枚又は複数枚の絶縁基板22の上に貼り付ける方法や、ロール状に巻かれている感光基含有の材料51を引き出してシート状にして1枚又は複数枚の絶縁基板22の上に貼り付ける方法などがある。
 続いて、絶縁基板22上に貼り付けたシート状の感光基含有の材料51を、マスク(図示省略)を介して紫外線(UV)で露光し現像(フォトエッチング)することにより、図4(c)に示すようなパターンの蓄熱層23を形成する。
 ここでは蓄熱層23を形成するためのシート状の感光基含有の材料51として、シート状もしくはロール状に形成された感光基含有のエポキシ系樹脂を用いた。なお、その他にも、蓄熱層23を形成するためのシート状の感光基含有の材料51としては、感光基を含有するポリイミド、シリコーン系樹脂、ポリエステル、アクリルポリマーなどをシート状もしくはロール状に形成したものを用いることもできる。
 次のヒューズ膜形成工程では、まず、図4(d)に示すようにヒューズ膜24を形成するための材料である銅箔52を、蓄熱層23上に貼り付ける。
 続いて、図5(a)に示すようにマスクとなる感光性フィルム(レジスト)53を、銅箔52上に貼り付け、この感光性フィルム53を紫外線で露光し現像(フォトエッチング)することにより、図5(b)に示すようなパターンにする。
 続いて、図5(c)に示すように銅箔52をエッチング(パターニング)し、その後、感光性フィルム53を剥がす。かくして、図5(d)に示すようなパターンのヒューズ膜24、即ち先述のとおり、幅の広い第1電極部24a-1と幅の狭い第2電極部24a-2とからなる両側の表電極部24aと、これらの表電極部24aの間のヒューズ要素部24bとを有する構造のヒューズ膜24が形成される。
 次のヒューズ要素部形成工程では、図6(a)に示すようにマスクとなるレジスト54を、表電極部24aの第1電極部24a-1の上にスクリーン印刷する。
 この状態で電気めっき法によりニッケルめっきと錫めっきとを順次行うことによって、図6(b)に示すようにレジスト54が施されていないヒューズ要素部24bの全体及び表電極部24aの第2電極部24a-2の上にめっき膜であるニッケル膜25と錫膜26とを形成する。
 その後、図6(c)に示すようにレジスト54を剥がして、めっき膜25,26が施されていない表電極部24aの第1電極部24a-1を露出させる。
 そして、次の土手部形成工程では、まず、図7(a)に示すように土手部27を形成するための材料であるシート状に形成されたBステージ状態の感光基含有の材料55を、ヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上に貼り付ける(ラミネートする)。
 なお、このシート状の感光基含有の材料55を貼り付ける方法としては、1枚又は複数枚の絶縁基板22に合わせた大きさに予め形成されているシート状の感光基含有の材料55を当該1枚又は複数枚の絶縁基板22におけるヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上に貼り付ける方法や、大きなシート状の感光基含有の材料55を1枚又は複数枚の絶縁基板22に合わせた大きさに切断して当該1枚又は複数枚の絶縁基板22におけるヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上に貼り付ける方法や、ロール状に巻かれている感光基含有の材料55を引き出してシート状にして1枚又は複数枚の絶縁基板22におけるヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上に貼り付ける方法などがある。
 続いて、ヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上に貼り付けたシート状の感光基含有の材料55を、マスク(図示省略)を介して紫外線(UV)で露光し現像(フォトエッチング)することにより、図7(b)に示すようなパターンの土手部27を形成する。即ち先述のとおり、チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aとチップヒューズ幅方向の両側の部分27bとからなる矩形状であって、チップヒューズ幅方向の両側の部分27bが蓄熱層23上に形成され、チップヒューズ長さ方向の両側の部分27aが表電極部24a上に形成された構造の土手部27が形成される。
 ここでは土手部27を形成するためのシート状の感光基含有の材料55として、シート状もしくはロール状に形成された感光基含有のエポキシ系樹脂を用いた。なお、その他にも、土手部27を形成するためのシート状の感光基含有の材料55としては、感光基を含有するポリイミド、シリコーン系樹脂、ポリエステル、アクリルポリマーなどをシート状もしくはロール状に形成したものを用いることができる。
 感光基含有の材料55によって形成した土手部27は、紫外線を照射して硬化させる。このとき土手部27は収縮して厚さが薄くなる。このため、本実施の形態例では、1枚の厚さが20~60μmであるシート状の感光基含有の材料55を複数枚重ねて貼り付けた後に紫外線で露光し現像(フォトエッチング)して土手部27を形成し、この土手部27に紫外線を照射して硬化させる。このことによって製品化されたときには、5~100μmの土手部27の厚みを確保するようにしている。
 次の第1の保護膜形成工程では、図8(a)に示すようにエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂を用いて黒色の第1の保護膜28を、スクリーン印刷により矩形状の土手部27の内側に形成する。
 エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂は流動性が高いため、もし、土手部27が形成されていなければ、前記シリコーン系樹脂がスクリーン印刷後に周辺に流れて広がってしまうため、図9に示すように第1の保護膜28は端部28aの膜厚が薄くなってしまう。
 これに対して本実施の形態例では土手部27が形成されており、スクリーン印刷後に周辺に流れて広がろうとする前記シリコーン系樹脂の流れを土手部27(内側面27c)によって堰き止めることができるため、図1に示すように第1の保護膜28は端部28aにおいても、膜厚が薄くなることはなく、十分な厚さの膜厚が確保される。
 エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28は、エポキシ系樹脂によって形成された従来の保護膜に比べて柔らかく弾性があることから、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)を吸収することができるため、前記衝撃によって破壊されにくい。
 しかも、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28は、土手部27によって端部28aの膜厚も確保されるため、前記衝撃によって端部28aが破壊されるおそれもない。
 また、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28は、エポキシキ基を含有していないシリコーン系樹脂によって生成された保護膜に比べて粘りがあるため、前記衝撃によって穴が開きにくい。
 次のマーク形成工程では、図8(b)に示すようにシリコーン系樹脂を用いて乳白色のマーク30を、スクリーン印刷により第1の保護膜28上に形成する。乳白色のマーク30を形成するためのシリコーン系樹脂としては、例えば酸化アルミニウム、シリカ、カーボンブラック、ジメチルシクロシロキサンなどを成分とするもの用いることができる。
 次の第2の保護膜形成工程では、図8(c)に示すように無機フィラー含有(例えばシリカ粉とアルミナ粉を含有)のシリコーン系樹脂を用いて透明な第2の保護膜29を、スクリーン印刷によりマーク30を覆うようにして第1の保護膜28上に形成する。
 仮に第2の保護膜29を第1の保護膜28と同様の柔らかなものにした場合には、第2の保護膜29が製造装置に引っ掛かり易く剥離もし易くなるため、チップヒューズの生産性が低下する。これに対して本実施の形態例では第2の保護膜29を無機フィラー含有のシリコーン系樹脂で形成して比較的硬くしたため、製造装置に引っ掛かり難く剥離もし難いため、チップヒューズの生産性が向上する。しかも、シリコーン系樹脂によって形成された第2の保護膜29は、同じシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28に対する密着性が高いため、剥がれにくい。
 また、第2の保護膜29は、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂で形成して硬くし、第1の保護膜28よりも膜厚を薄くすることによって第1の保護膜28の弾性を確保させており、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)を吸収し、前記衝撃によって破壊されるのを防止することもできる。
 以後は、裏電極形成工程、一次分割工程、端面電極形成工程、二次分割工程、端面電極めっき工程などが順次実施される。
 裏電極形成工程では、銀系樹脂を用いて裏電極31を、スクリーン印刷により絶縁基板22の裏面22bに形成する(図1)。
 次の一次分割工程では、シート状の絶縁基板22を第1スリット41(図4(a))に沿って分割することにより、短冊状にする。
 次の端面電極形成工程では、銀系樹脂、ニッケル・クロム系、チタン系もしくは金系を用いて端面電極32を、印刷、ディップもしくはスパッタリングにより絶縁基板22の端面22cに表電極部24aから裏電極31に亘って形成する(図1)。
 次の二次分割工程では、短冊状の絶縁基板22を第2スリット42(図4(a))に沿って分割することにより、各個片領域43にする。
 次の端面電極めっき工程では、電気めっき法により銅めっきとニッケルめっきと錫めっきとを順次行うことによって銅膜33とニッケル膜34と錫膜35を土手部27から絶縁基板22の裏面22bに亘って形成し、これらのめっき膜33,34,35によって端面電極32及び裏電極31を全体的に覆う。
 かくして、図1及び図8(d)に示すようなチップヒューズ21が製造される。
 以上のように、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、絶縁基板22上に蓄熱層23が形成され、この蓄熱層23上にチップヒューズ長さ方向の両側の表電極部24aとこれらの表電極部24aの間のヒューズ要素部24bとからなるヒューズ膜が形成され、ヒューズ要素部24b上(図示例ではヒューズ要素部24bの錫膜26上)に保護膜が形成されているチップヒューズ21において、ヒューズ要素部24bの周囲を囲むように蓄熱層23上及び表電極部24a上に矩形状の土手部27が形成され、土手部27の内側に第1の保護膜28が形成されていることを特徴としているため、第1の保護膜28を形成する際に当該第1の保護膜28を形成するための材料であるエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂が周辺に流れて広がろうとするのを、矩形状の土手部27によって堰き止めることができる。従って、第1の保護膜28は端部28aにおいても膜厚が薄くなることがなく十分な厚さの膜厚が確保されるため、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)によって端部28aを含み、第1の保護膜28が破壊されるのを防止することができる。
 これに対して、もし、土手部27が形成されていなければ、図9に示すように第1の保護膜28の端部28aの膜厚が薄くなってしまうため、この端部28aが特にヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)によって破壊され易くなる。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、土手部27におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分27aは、表電極部24aにおけるチップヒューズ長さ方向の内側の端24a-4よりも、チップヒューズ長さ方向の外側に形成されていることを特徴としているため、土手部27におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分27aがヒューズ要素部24bの端部に覆い被さることはない。このため、ヒューズ要素部が溶断したときの衝撃(圧力)によって土手部27が破壊されるおそれはない。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、表電極部24aは、チップヒューズ長さ方向の外側の第1電極部24a-1と、チップヒューズ長さ方向の内側の第2電極部24a-2とからなり、且つ、第2電極部24a-2の幅W2が第1電極部24a-1の幅W1よりも狭くなっており、土手部27におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分27bは、第2電極部24a-2におけるチップヒューズ幅方向の両側の端24a-3よりも、チップヒューズ幅方向の外側に形成されて蓄熱層23上に設けられており、蓄熱層23と土手部は同じ材料(感光基含有のエポキシ系樹脂)によって形成されていることを特徴としているため、土手部27におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分27bが全体的に蓄熱層23上に設けられて蓄熱層23に密着する。このため、土手部27は密着性が高くなって剥離が確実に防止される。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、第1の保護膜28は、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成されていることを特徴としており、このエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28は、エポキシ系樹脂によって形成された従来の保護膜に比べて柔らく弾性があるため、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)を吸収することができるため、前記衝撃によって破壊されにくい。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、第1の保護膜28上には、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって第2の保護膜29が形成されていることを特徴としており、この無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって形成された第2の保護膜29はエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28に比べて硬く耐摩擦性・耐ブロッキング性が優れており、製造装置に引っ掛かり難く剥離もし難い。このため、チップヒューズ21の生産性が向上する。しかも、シリコーン系樹脂によって形成された第2の保護膜29は、同じシリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28に対する密着性が高いため、剥がれにくい。更に、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって第2の保護膜29を形成したことにより、製品としての強度を向上させることができる。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、第2の保護膜29は、第1の保護膜28よりも膜厚が薄く形成されていることを特徴としており、この第2の保護膜29は、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂で形成し第1の保護膜28よりも膜厚を薄くすることによって第1の保護膜28の弾性を確保させているため、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)を吸収し、前記衝撃によって破壊されるのを防止することもできる。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21によれば、第2の保護膜29は透明であり、第1の保護膜28と第2の保護膜29との間には、シリコーン系樹脂によって第1の保護膜28上に形成されたマーク30が設けられていることを特徴としており、第1の保護膜28とマーク30と第2の保護膜29が全体的にシリコーン系樹脂によって形成されているため、相互の密着性が高くて剥がれにくく、且つ、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)吸収性も高くて破壊されにくい。
 なお、仮にエポキシ系樹脂によってマーク30を形成した場合には、シリコーン系樹脂によって形成された第1の保護膜28との密着性が悪いため、マーク30が剥がれ落ちるおそれがある。また、エポキシ系樹脂によって形成したマーク30は硬く、ヒューズ要素部24bが溶断したときの衝撃(圧力)によって破壊され易いため、第1の保護膜28をエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂で形成して前記衝撃の吸収性を高めた効果が低減してしまう。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21の製造方法によれば、蓄熱層23上及び表電極部24a上に矩形状の土手部27を形成する土手部形成工程(第1の工程)と、土手部27の内側に第1の保護膜28を形成する第1の保護膜形成工程(第2の工程)とを有することを特徴としているため、第1の保護膜形成工程(第2の工程)で第1の保護膜28を形成する際に当該第1の保護膜28を形成するための材料(エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂)が周辺に流れて広がろうとするのを、土手部形成工程(第1の工程)で形成した矩形状の土手部27によって堰き止めることができる。従って、第1の保護膜28は端部28aにおいても膜厚が薄くなることがなく十分な厚さの膜厚が確保されるため、ヒューズ要素部24aが溶断したときの衝撃(圧力)によって端部28aを含み第1の保護膜28が破壊されるのを防止することができる。
 また、本実施の形態例のチップヒューズ21の製造方法によれば、土手部形成工程(第1の工程)では、ヒューズ要素部24b上、表電極部24a上及び蓄熱層23上にシート状の感光基含有の材料55を貼り付け、このシート状の感光基含有の材料55を紫外線で露光し現像(フォトエッチング)することにより、矩形状の土手部27を形成することを特徴としているため、スクリーン印刷などによって土手部を形成した場合に比べて、土手部27は厚さが均一になり、第1の保護膜28を形成するエポキシキ基含有のシリコーン系樹脂の流れを堰き止める面である内側面27cが絶縁基板22の表面22aに対して垂直になるため、より確実に第1の保護膜28の端部28aの膜厚を確保することができる。
 ここで、本実施の形態例のチップヒューズ21に対して行った遮断試験Cの結果について説明する。
 遮断試験Cは76V、50Aでの遮断試験である。この遮断試験Cが行われたチップヒューズ21の遮断試験前の抵抗値は0.032Ωである。遮断試験Cを実施した結果、図10(b)に示すように遮断時間は0.14msであり、持続アークは見られなかった。また、外観上は、遮断後(ヒューズ要素部24bが溶断後)も保護膜28,29が破壊されておらず、遮断前のチップヒューズ21の外観(図2に示すような状態)が維持された。
 本発明はチップヒューズ及びその製造方法に関するものであり、チップヒューズに対する外観の維持や持続アークの低減などの遮断性能の向上を図る場合に適用して有用なものである。
 21 チップヒューズ
 22 絶縁基板(アルミナ基板)
 22a 表面
 22b 裏面
 22b-1 チップヒューズ長さ方向の裏面の両側の部分
 22c 端面
 23 蓄熱層(接着層)
 24 ヒューズ膜
 24a 表電極部
 24a-1 第1電極部
 24a-2 第2電極部
 24a-3 チップヒューズ幅方向の両側の端
 24a-4 チップヒューズ長さ方向の内側の端
 24b ヒューズ要素部
 25 めっき膜(ニッケル膜)
 26 めっき膜(錫膜)
 27 土手部(ダム)
 27a チップヒューズ長さ方向の両側の部分
 27a-1 チップヒューズ幅方向の両端の内側
 27b チップヒューズ幅方向の両側の部分
 27b-1 チップヒューズ長さ方向の中央部
 27b-2 チップヒューズ長さ方向の両側の端部
 27c 内側面
 28 第1の保護膜
 28a 端部
 29 第2の保護膜
 30 マーク
 31 裏電極
 32 端面電極
 33 めっき膜(銅膜)
 34 めっき膜(ニッケル膜)
 35 めっき膜(錫膜)
 41 第1スリット
 42 第2スリット
 43 個片領域
 51 シート状の感光基含有の材料
 52 銅箔
 53 感光性フィルム
 54 レジスト
 55 シート状の感光基含有の材料

Claims (10)

  1.  絶縁基板上に蓄熱層が形成され、この蓄熱層上にチップヒューズ長さ方向の両側の表電極部とこれらの表電極部の間のヒューズ要素部とからなるヒューズ膜が形成され、前記ヒューズ要素部上に保護膜が形成されているチップヒューズにおいて、
     前記ヒューズ要素部の周囲を囲むように前記蓄熱層上及び前記表電極部上に矩形状の土手部が形成され、
     前記土手部の内側に前記保護膜が形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  2.  請求項1に記載のチップヒューズにおいて、
     前記土手部におけるチップヒューズ長さ方向の両側の部分は、前記表電極部におけるチップヒューズ長さ方向の内側の端よりも、チップヒューズ長さ方向の外側に形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  3.  請求項1又は2に記載のチップヒューズにおいて、
     前記表電極部は、チップヒューズ長さ方向の外側の第1電極部と、チップヒューズ長さ方向の内側の第2電極部とからなり、且つ、前記第2電極部の幅が前記第1電極部の幅よりも狭くなっており、
     前記土手部におけるチップヒューズ幅方向の両側の部分は、前記第2電極部におけるチップヒューズ幅方向の両側の端よりも、チップヒューズ幅方向の外側に形成されて前記蓄熱層上に設けられており、
     前記蓄熱層と前記土手部は同じ材料によって形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  4.  請求項3に記載のチップヒューズにおいて、
     前記蓄熱層と前記土手部は同じ感光基含有の材料によって形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  5.  請求項1~4の何れか1項に記載のチップヒューズにおいて、
     前記保護膜は、エポキシキ基含有のシリコーン系樹脂によって形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  6.  請求項5に記載のチップヒューズにおいて、
     前記保護膜上には、無機フィラー含有のシリコーン系樹脂によって他の保護膜が形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  7.  請求項6に記載のチップヒューズにおいて、
     前記他の保護膜は、前記保護膜よりも膜厚が薄く形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
  8.  請求項6又は7に記載のチップヒューズにおいて、
     前記他の保護膜は透明であり、
     前記保護膜と前記他の保護膜との間には、シリコーン系樹脂によって前記保護層上に形成されたマークが設けられていることを特徴とするチップヒューズ。
  9.  請求項1~8の何れか1項に記載のチップヒューズの製造方法であって、
     前記蓄熱層上及び前記表電極部上に前記矩形状の土手部を形成する第1の工程と、
     前記土手部の内側に前記保護膜を形成する第2の工程と
    を有することを特徴とするチップヒューズの製造方法。
  10.  請求項9に記載のチップヒューズの製造方法において、
     前記第1の工程では、前記ヒューズ要素部上、前記表電極部上及び前記蓄熱層上にシート状の感光基含有の材料を貼り付け、このシート状の感光基含有の材料を紫外線で露光し現像することにより、前記矩形状の土手部を形成することを特徴とするチップヒューズの製造方法。
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