WO2021039426A1 - ヒューズエレメント、ヒューズ素子および保護素子 - Google Patents

ヒューズエレメント、ヒューズ素子および保護素子 Download PDF

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fusing
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吉弘 米田
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デクセリアルズ株式会社
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    • H01H85/0411—Miniature fuses
    • H01H2085/0414—Surface mounted fuses

Definitions

  • the present invention relates to a fuse element, a fuse element and a protective element.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-152939 filed in Japan on August 23, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a fuse element is known as a current blocking element that cuts off the current path when an overcurrent exceeding the rated current is applied to the circuit board.
  • the fuse element cuts off the current path by generating heat and blowing the fuse element due to an overcurrent.
  • Patent Document 1 describes a fuse that includes a fuse element having terminals on both sides of the blown portion and a casing that surrounds the blown portion, and the blown portion is provided with a notch or a plurality of small holes.
  • Patent Document 2 describes a chip-type fuse in which a fuse located between two flat plate-shaped portions is integrally formed with the two flat plate-shaped portions.
  • Patent Document 2 describes a chip-type fuse in which connecting portions are formed at both ends of the fuse main body and the long edge of the connecting portion is longer than the width dimension of the fuse main body.
  • a protection element using a heating element is known as a current blocking element that cuts off the current path when an abnormality other than the occurrence of an overcurrent occurs in the circuit board.
  • the fuse element is blown by the heat generated by the heating element.
  • the heating element is designed to generate heat by being energized with an electric current at an abnormal time other than the occurrence of an overcurrent.
  • fuse elements and protective elements are required to have a large rated current.
  • a refractory metal such as copper (melting point 1085 ° C.) is used as the material of the fuse element.
  • a fuse element made of a refractory metal such as copper
  • a heat generation point that generates heat locally is formed in the blown portion.
  • the terminal coupled to the blown portion of the fuse element is prevented from being overheated, and the electronic device to which the fuse element is attached does not exceed the heat resistant temperature.
  • the heat resistant temperature is about 220 ° C.
  • the heat generation point in the fuse element is formed by providing a plurality of small holes in the blown portion or narrowing the width of the blown portion.
  • Patent Document 1 describes a fuse element in which a notch or a plurality of small holes are provided in a blown portion.
  • Patent Document 2 describes a chip-type fuse in which the long edge of the connecting portion is longer than the width dimension of the fuse body.
  • the length of the fuse element (the length between the two terminals) and the resistance value are in a proportional relationship. Therefore, if the fuse element is lengthened so that the heat generation point and the terminal are separated from each other so that the terminal is not overheated, the resistance of the fuse element increases. Therefore, the rated current of the fuse element including the fuse element cannot be increased.
  • the cross-sectional area of the blown portion may be increased.
  • the cross-sectional area of the blown portion is increased to reduce the resistance of the fuse element, the amount of heat generated at the heat generation point increases.
  • the distance between the heat generation point and the terminal must be further increased in order to suppress overheating of the terminal. For this reason, in a fuse element provided with a fuse element made of a refractory metal, it has been difficult to achieve both miniaturization of the fuse element and an increase in the rated current.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuse element that can contribute to increasing the rated current and reducing the size of the fuse element and the protective element. Another object of the present invention is to provide a fuse element and a protective element provided with the fuse element, which can contribute to increasing the rated current and reducing the size.
  • the present invention provides the following means for solving the above problems.
  • (1) It has a flat plate-shaped fusing portion having no through hole arranged between the first terminal and the second terminal, and the width of the fusing portion is the width of the first terminal and the second terminal.
  • a fuse element having a length of 80% or more of the width of the joint portion with the blown portion.
  • the width of the blown portion may be 95% or more of the width of the joint portion.
  • the fuse temperature of the blown portion may be 140 ° C. to 400 ° C.
  • the fusing portion has a thickness of a low melting point metal layer and a high melting point metal layer having a melting point higher than that of the low melting point metal layer. It may be formed by being laminated in the direction.
  • the low melting point metal layer is made of an alloy containing Sn or Sn as a main component
  • the high melting point metal layer is mainly composed of Ag, Cu and Ag. It may consist of either an alloy or an alloy containing Cu as a main component.
  • the blown portion comprises the low melting point metal layer and the high melting point metal layer laminated on both sides of the low melting point metal layer. You may. (7) In the fuse element according to any one of (1) to (6) above, the width of the blown portion may be 200% or less of the width of the joint portion. (8) In the fuse element according to any one of (1) to (7) above, the first terminal, the second terminal, and the blown portion may be joined by a conductive connecting member.
  • the first terminal and the second terminal may be arranged on the surface of the insulating substrate.
  • the fuse element according to any one of (1) to (8) is provided.
  • a heating element that heats and blows the fuse element is provided.
  • the first terminal and the second terminal are arranged on an insulating substrate, and the first terminal and the second terminal are arranged on an insulating substrate.
  • the fuse element of the present invention can contribute to increasing the rated current and reducing the size of the fuse element and the protective element provided with the fuse element. Since the fuse element and the protection element of the present invention include the fuse element of the present invention, they can contribute to increasing the rated current and reducing the size.
  • FIG. 1A is a plan view showing the fuse element of the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross section of the fuse element shown in FIG. 1A cut along the AA'line. It is a figure.
  • FIG. 2A is a plan view showing the fuse element of the second embodiment.
  • FIG. 2B is a side view of the fuse element shown in FIG. 2A as viewed from the lower side of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a side view of the fuse element shown in FIG. 2A as viewed from the right side of FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a plan view showing the fuse element of the third embodiment.
  • FIG. 3B is a side view of the fuse element shown in FIG. 3A as viewed from the lower side of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a side view of the fuse element shown in FIG. 3A as viewed from the right side of FIG. 3A.
  • FIG. 3D is a perspective view showing a fuse element provided in the fuse element shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a plan view showing the fuse element of the fourth embodiment.
  • FIG. 4B is a side view of the fuse element shown in FIG. 4A as viewed from the lower side of FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a side view of the fuse element shown in FIG. 4A as viewed from the right side of FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a plan view showing the protection element of the fifth embodiment.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the protective element shown in FIG. 5A cut along the line BB'.
  • FIG. 5 (c) is a side view of the protective element shown in FIG. 5 (a) as viewed from the right side of FIG. 5 (a).
  • FIG. 6A is a plan view showing the protection element of the sixth embodiment.
  • FIG. 6B is a side view of the protective element shown in FIG. 6A as viewed from the lower side of FIG. 6A.
  • FIG. 6 (c) is a side view of the protective element shown in FIG. 6 (a) as viewed from the right side of FIG. 6 (a).
  • FIG. 1A is a plan view showing the fuse element of the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross section of the fuse element shown in FIG. 1A cut along the AA'line. It is a figure.
  • the fuse element 10 of the present embodiment has a blown portion 1e arranged between the first terminal 20a, the second terminal 20b, and the first terminal 20a and the second terminal 20b. It has a fuse element 1 according to the present embodiment.
  • the fuse element 1 included in the fuse element 10 of the present embodiment includes a blown portion 1e.
  • the fuse element 1 electrically connects the first terminal 20a and the second terminal 20b.
  • the blown portion 1e (fuse element 1) and the first terminal 20a and the second terminal 20b are electrically connected by being joined by a conductive connecting member such as solder, respectively.
  • the fusing portion 1e is a flat plate having a substantially constant thickness without a through hole. As shown in FIG. 1A, the fusing portion 1e has a long side in the direction connecting the first terminal 20a and the second terminal 20b, and is substantially orthogonal to the direction connecting the first terminal 20a and the second terminal 20b. It has a substantially rectangular shape in a plan view with a short side in a direction (hereinafter, may be referred to as a "width direction").
  • the blown portion 1e includes a fuse element 1 having a substantially rectangular shape in a plan view
  • the shape of the blown portion of the fuse element is flat. It is not limited to a rectangular shape.
  • the width and thickness of the fusing portion 1e do not have to be constant.
  • the fusing temperature of the fusing portion 1e is preferably 140 ° C to 400 ° C.
  • the fuse element 10 does not blow at a normal usable temperature, which is preferable.
  • the fusing temperature of the fusing portion 1e is 400 ° C. or lower, the temperature of the first terminal 20a and the second terminal 20b becomes high at the time of fusing, which adversely affects the members to which the first terminal 20a and the second terminal 20b are connected. Can be prevented.
  • the blown portion 1e is a flat plate-shaped low melting point metal layer 1a having a rectangular cross section and the entire surface of the low melting point metal layer 1a. It is preferably formed by the refractory metal layer 1b laminated so as to cover with a substantially constant thickness.
  • the fusing portion 1e has a three-layer structure composed of a low melting point metal layer 1a and a high melting point metal layer 1b laminated on both sides of the low melting point metal layer 1a in the thickness direction. All the side surfaces of the low melting point metal layer 1a are covered with the high melting point metal layer 1b.
  • the low melting point metal layer 1a is preferably made of Sn or an alloy containing Sn as a main component.
  • the Sn content in the alloy containing Sn as a main component is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more.
  • Examples of alloys containing Sn as a main component include Sn—Bi alloys, In—Sn alloys, Sn—Ag—Cu alloys and the like.
  • the high melting point metal layer 1b is a layer having a higher melting point than the low melting point metal layer 1a, and is preferably a layer made of a metal material dissolved by a melt of the low melting point metal layer 1b.
  • the melting point of the high melting point metal layer 1b is preferably 100 ° C. or higher and 900 ° C. higher than the melting point of the low melting point metal layer 1a.
  • the refractory metal layer 1b is preferably made of any one selected from an alloy containing Ag, Cu, and Ag as a main component and an alloy containing Cu as a main component, and is selected from an alloy containing Ag or Ag as a main component. It is more preferable that The Ag content in the alloy containing Ag as a main component is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more.
  • An example of an alloy containing Ag as a main component is a silver-palladium alloy. Ag is a noble metal, has a low ionization tendency, is hardly oxidized in the atmosphere, and is easily dissolved by the melt of the low melting point metal layer 1a. Therefore, Ag or an alloy containing Ag as a main component is suitable as a material for the refractory metal layer 1b.
  • the low melting point metal layer 1a is made of an alloy containing Sn as a main component
  • the high melting point metal layer 1b is made of Ag
  • the thickness of the low melting point metal layer 1a is made of the high melting point metal layer.
  • the ratio to the total thickness of 1b (low melting point metal layer 1a: high melting point metal layer 1b) can be 1: 1 to 50: 1.
  • the fusing temperature of such a fusing portion 1e is 140 ° C. to 400 ° C.
  • the low melting point metal layer 1a is made of an alloy containing Sn as a main component
  • the high melting point metal layer 1b is made of Ag
  • the thickness of the low melting point metal layer 1a and the thickness of the high melting point metal layer 1b When the ratio to the total thickness (low melting point metal layer 1a: high melting point metal layer 1b) is 10: 1, the volume resistance (specific resistance) is about 7.4 ⁇ ⁇ cm.
  • the fuse element 1 can be manufactured by using, for example, a plating method. Specifically, a metal foil having a shape corresponding to the low melting point metal layer 1a of the fuse element 1 is prepared, and the high melting point metal layer 1b is formed on the entire surface of the metal foil by a plating method. As a result, a flat fuse element 1 is obtained in which the entire surface of the low melting point metal layer 1a is covered with the high melting point metal layer 1b having a substantially constant thickness.
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b are electrically connected to the electric circuit by being joined to a terminal portion of an electric circuit (not shown).
  • a mounting hole 3a formed of a circular through hole is provided at the center of the first terminal 20a.
  • a mounting hole 3b formed of a circular through hole is provided at the center of the second terminal 20b.
  • the fuse element 10 of the present embodiment is detachably attached to a predetermined position by using, for example, a joining member such as a bolt and mounting holes 3a and 3b.
  • the width 2d of the joint portion between the first terminal 20a and the second terminal 20b with the fusing portion 1e is the same.
  • the planar shapes of the first terminal 20a and the second terminal 20b are substantially symmetrical with respect to the fusing portion 1e, and are substantially symmetrical with respect to the center of the fusing portion 1e in the width 1d direction.
  • the planar shapes of the first terminal 20a and the second terminal 20b are not limited to the example shown in FIG. 1A.
  • the planar shape of the mounting holes 3a and 3b is not limited to a circular shape, and may be an elliptical shape, a polygonal shape, or the like.
  • a notch may be provided so that the first terminal 20a and the second terminal 20b have a C-shape in a plan view.
  • the planar shapes of the first terminal 20a and the second terminal 20b are substantially symmetrical with the fusing portion 1e in between. It does not have to be, and it does not have to be substantially symmetrical with respect to the center of the fusing portion 1e in the width 1d direction.
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b are made of a conductive material.
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b may be made of Cu or an alloy containing Cu as a main component.
  • An example of an alloy containing Cu as a main component is a Cu—Ni alloy.
  • the width 1d of the blown portion 1e in a plan view is the width of the joint portion between the first terminal 20a and the second terminal 20b and the blown portion 1e. It has a length of 80% or more of 2d ( ⁇ 1d / 2d ⁇ ⁇ 100 ⁇ 80 (%)), and is preferably a length of 95% or more of the width 2d of the joint portion, and is more than 100%. Is more preferable.
  • the width 1d of the fusing portion 1e when the length of the fusing portion in the width direction is not constant means the length of the portion having the shortest length in the width direction.
  • the width 2d of the joint portion between the first terminal 20a and the second terminal 20b with the fusing portion 1e is the width 1d of the fusing portion 1e at the portion closest to the fusing portion 1e of the first terminal 20a and the second terminal 20b. Means parallel length.
  • the width 1d of the fusing portion 1e is 80% or more of the above-mentioned length, the effect of lowering the resistance of the fusing portion 1e due to the wide width 1d of the fusing portion 1e can be sufficiently obtained.
  • the width 1d of the fusing portion 1e is preferably 200% or less, more preferably 150% or less of the width 2d of the joint portion between the first terminal 20a and the second terminal 20b and the fusing portion 1e.
  • the width 1d of the blown portion 1e is 200% or less of the above-mentioned length, the influence of the width 1d of the blown portion 1e being too wide on the miniaturization of the fuse element 10 can be suppressed.
  • the fuse element 10 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) can be manufactured by a known method.
  • it can be manufactured by a method of electrically connecting a fuse element 1 (fusing portion 1e) and a first terminal 20a and a second terminal 20b by joining them with a conductive connecting member such as solder.
  • the blown portion 1e of the fuse element 10 of the present embodiment is not blown while the rated current is flowing through the electric circuit joined via the first terminal 20a and the second terminal 20b.
  • the fusing portion 1e is fusing, the connection between the first terminal 20a and the second terminal 20b is disconnected, and the current path of the electric circuit is cut off. ..
  • the fusing portion 1e When the fusing portion 1e is formed by laminating the low melting point metal layer 1a and the high melting point metal layer 1b in the thickness direction, when an overcurrent exceeding the rated current is applied to the electric circuit, the fusing portion 1e The low melting point metal layer 1a generates heat and melts, and the high melting point metal layer 1b is melted by the generated melt of the low melting point metal layer 1a, and the fusing portion 1 is rapidly fusing.
  • the width 1d of the fusing portion 1e is 80% or more of the width 2d of the joint portion between the first terminal 20a and the fusing portion 1e of the second terminal 20b, and the width 1d. Since it has a wide low resistance fusing portion 1e, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 1e in the fuse element 10 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b become hot at the time of fusing
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b It is possible to prevent an adverse effect on the members to which the fuse element 10 is attached, and to prevent the electronic device to which the fuse element 10 is attached from exceeding the heat resistant temperature. Therefore, when the fusing temperature of the fusing portion 1e is 400 ° C. or lower, a plurality of small holes are provided in the fusing portion or the width of the fusing portion is narrowed so that the first terminal 20a and the second terminal 20b are not overheated. It is not necessary to form a local heat generation point.
  • the fusing temperature of the fusing portion 1e is 400 ° C. or lower, a heat generating point is formed in the fusing portion 1e and the length of the fusing portion 1e is increased so that the first terminal 20a and the second terminal 20b are not overheated. It is not necessary to increase the distance between the heat generation point and the first terminal 20a and the second terminal 20b. Therefore, when the fusing temperature of the fusing portion 1e is 400 ° C. or lower, the length of the fusing portion 1e (first terminal 20a and second terminal 20b) is compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 1e is more than 400 ° C. The distance between and) can be shortened.
  • the length of the blown portion 1e (fuse element 1) and the resistance value are in a proportional relationship. Therefore, the shorter the length of the fuse element 1, the lower the resistance value of the fuse element 1.
  • the fusing temperature of the fusing portion 1e is 400 ° C. or lower
  • the length of the fusing portion 1e can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 1e exceeds 400 ° C.
  • the fusing portion 1e with even lower resistance can be formed.
  • the fuse element 10 can be miniaturized and the rated current can be further increased.
  • the length of the fusing portion 1e can be shortened. Therefore, for example, a material having a higher volume resistivity than a fuse element made of copper (volume resistivity 1.62 ⁇ ⁇ cm) in which the fusing temperature of the fusing portion exceeds 400 ° C due to its high melting point (1085 ° C.) Even if the fusing portion 1e is formed, the resistance value of the fusing portion 1e can be lowered and the rated current can be increased.
  • FIG. 2A is a plan view showing the fuse element of the second embodiment.
  • FIG. 2B is a side view of the fuse element shown in FIG. 2A as viewed from the lower side of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a side view of the fuse element shown in FIG. 2A as viewed from the right side of FIG. 2A. Note that FIGS. 2A and 2C show a state in which the cover member 5 of the fuse element 20 shown in FIG. 2B is removed.
  • the fuse element 20 includes the fuse element 11, the insulating substrate 4, and the first electrode 2a and the second electrode 2b arranged on the surface 4a of the insulating substrate 4. And.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b each function as terminals conductively connected to the fuse element 11.
  • FIG. 1 The difference between the fuse element 11 provided in the fuse element 20 of the second embodiment shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c) and the fuse element 1 provided in the first embodiment is shown in FIG.
  • the side surface in the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b is not covered with the high melting point metal layer 1b, and the side surface is a low melting point metal. Only where layer 1a is exposed. Therefore, the fuse element 11 provided in the fuse element 20 of the second embodiment has the same material and layer structure as the fuse element 1 provided in the first embodiment. Therefore, the fuse element 11 provided in the second embodiment will be described only where it differs from the fuse element 1 provided in the first embodiment.
  • the fuse element 11 has a fusing portion 11e arranged between the first electrode 2a and the second electrode 2b, as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the first joint portion 11f joined by a conductive connecting member (not shown) such as solder on the first electrode 2a, and the second joined by a conductive connecting member (not shown) such as solder on the second electrode 2a. It has a joint portion of 11 g.
  • a space is formed between the fusing portion 11e and the surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the side surface to be joined to the first electrode 2a or the second electrode 2b is formed by the refractory metal layer 1b. It is covered. Therefore, it is possible to prevent the low melting point metal layer 1a from flowing out from the fusing portion 11e and the conductive connecting member such as solder from flowing into the fusing portion 11e due to heating during reflow in the manufacturing process of the fuse element 20. .. As a result, fluctuations in the resistance value of the blown portion 11e due to deformation of the blown portion 11e (fuse element 11) during reflow in the manufacturing process of the fuse element 20 are suppressed, and the fuse element 20 having stable blown characteristics can be easily manufactured. ..
  • the fuse element 11 can be manufactured by using, for example, an electroless plating method. Specifically, a strip-shaped (ribbon-shaped) metal foil to be a low melting point metal layer 1a is prepared. As the metal foil, one having a width corresponding to the length of the low melting point metal layer 1a of the fuse element 11 in the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b is used. Next, the refractory metal layer 1b is formed on the surface of the metal foil by an electroless plating method to obtain a strip-shaped laminate. After that, the length of the strip-shaped laminate is cut into a predetermined size to form a flat plate. As a result, the fuse element 11 having a predetermined rectangular shape and having the low melting point metal layer 1a exposed on the cut surface can be obtained. This manufacturing method is particularly suitable for manufacturing a small fuse element.
  • the width 1d of the blown portion 11e in a plan view is the width 1d of the first electrode 2a and the second electrode 2b, as in the first embodiment. It has a length of 80% or more ( ⁇ 1d / 2d ⁇ ⁇ 100 ⁇ 80 (%)) of the width 2d of the joint portion with the fusing portion 11e, and has a length of 95% or more of the width 2d of the joint portion. Is preferable, and more preferably more than 100%.
  • the low melting point metal layer 1a is exposed on the side surface in the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b. That is, the low melting point metal layer 1a is exposed on the surface of the fuse element 11 in a direction substantially orthogonal to the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b. Therefore, for the reason shown below, the width 1d of the fusing portion 11e in a plan view is more than 100% of the width 2d of the joint portion of the first electrode 2a or the second electrode 2b with the fusing portion 11e. That (the width 1d is larger than the width 2d) is more preferable.
  • the refractory metal layer 1b that covers the side surfaces of the fuse element 11 to be joined to the first electrode 2a and the second electrode 2b allows the fuse element 11 to be connected to a conductive connecting member such as solder during reflow in the manufacturing process of the fuse element 20. It is possible to more effectively suppress the contact with the low melting point metal layer 1a. As a result, fluctuations in the resistance value of the blown portion 11e due to deformation of the blown portion 11e (fuse element 11) during reflow are suppressed, and the fuse element 20 having stable blown characteristics can be easily manufactured.
  • the insulating substrate 4 is not particularly limited as long as it has electrical insulating properties.
  • a known insulating substrate used as a circuit board such as a resin substrate, a ceramics substrate, or a composite substrate of resin and ceramics, is used. be able to.
  • the resin substrate include an epoxy resin substrate, a fail resin substrate, and a polyimide substrate.
  • the ceramic substrate include an alumina substrate, a glass ceramic substrate, a mullite substrate, and a zirconia substrate.
  • Specific examples of the composite substrate include a glass epoxy substrate.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b are arranged at both ends of the insulating substrate 4 facing each other.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b are formed by conductive patterns such as Ag wiring and Cu wiring, respectively.
  • the surfaces of the first electrode 2a and the second electrode 2b may be each coated with an electrode protective layer in order to suppress deterioration of electrode characteristics due to oxidation or the like.
  • an electrode protective layer As the material of the electrode protective layer, a Sn plating film, a Ni / Au plating film, a Ni / Pd plating film, a Ni / Pd / Au plating film, or the like can be used.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b are electrically connected to the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b formed on the back surface 4b of the insulating substrate 4 via the castings 21a and 21b, respectively. There is.
  • the connection between the first electrode 2a and the first external connection electrode 42a and the connection between the second electrode 2b and the second external connection electrode 42b may be performed through a through hole.
  • the cover member 5 is attached via an adhesive.
  • the cover member 5 By attaching the cover member 5, the inside of the fuse element 20 can be protected, and the scattering of the melt generated when the fuse element 11 is blown can be prevented.
  • various engineering plastics and / or ceramics can be used as the material of the cover member 5.
  • the fuse element 20 of the present embodiment is mounted and used on a current path of a circuit board (not shown) via a first external connection electrode 42a and a second external connection electrode 42b. While the rated current is flowing along the current path of the circuit board, the blown portion 11e of the fuse element 11 provided in the fuse element 20 is not blown. When an overcurrent exceeding the rated current is energized on the current path of the circuit board, the fusing portion 11e is fusing, so that the first electrode 2a and the second electrode 2b are disconnected, and the current of the circuit board. The route is blocked.
  • the fusing portion 11e When the fusing portion 11e is formed by laminating the low melting point metal layer 1a and the high melting point metal layer 1b in the thickness direction, when an overcurrent exceeding the rated current is energized on the current path of the circuit board.
  • the low melting point metal layer 1a of the fusing portion 11e generates heat and melts, and the high melting point metal layer 1b is melted by the generated melt of the low melting point metal layer 1a, and the fusing portion 11e is rapidly fusing.
  • the width 1d of the blown portion 11e is the width 2d of the joint portion between the first electrode 2a and the second electrode 2b and the blown portion 11e. Since it has a wide low resistance fusing portion 11e having a width of 80% or more and a width of 1d, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 11e in the fuse element 20 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b become hot at the time of fusing
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b It is possible to prevent adverse effects on the members to which the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are connected and the circuit board to which the second external connection electrode 42b is connected. Therefore, the length of the fusing portion 11e (distance between the first electrode 2a and the second electrode 2b) can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 11e exceeds 400 ° C., and the fuse element 20 can be formed. The size can be reduced and the rated current can be further increased.
  • FIG. 3A is a plan view showing the fuse element of the third embodiment.
  • FIG. 3B is a side view of the fuse element shown in FIG. 3A as viewed from the lower side of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a side view of the fuse element shown in FIG. 3A as viewed from the right side of FIG. 3A. Note that FIGS. 3A and 3C show a state in which the cover member 5 of the fuse element 25 shown in FIG. 3B is removed.
  • FIG. 3D is a perspective view showing a fuse element provided in the fuse element shown in FIG. 3A.
  • the fuse element 25 is a first arranged on the fuse element 15 shown in FIG. 3 (d), the insulating substrate 4, and the surface 4a of the insulating substrate 4. It includes an electrode 2a and a second electrode 2b. Similar to the second embodiment, the first electrode 2a and the second electrode 2b each function as terminals conductively connected to the fuse element 15.
  • FIGS. 3A to 3C The difference between the fuse element 25 of the third embodiment shown in FIGS. 3A to 3C and the fuse element 20 shown in the second embodiment is shown in FIGS. 3A to 3C. Only the thickness (shape) of the refractory metal layer 1b at the first joint portion 15f and the second joint portion 15g of the fuse element 15 provided in the fuse element 25 shown. Therefore, in the third embodiment, only the parts different from those in the second embodiment will be described, the same members as those in the second embodiment will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the refractory metal layer of the first joint portion 15f and the second joint portion 15 g is thicker than that of the blown portion 15e.
  • the cut surface of the fuse element 15 shown in FIGS. 3B and 3D has a dogbone shape.
  • the first bonding portion 15f is a portion bonded to the first electrode 2a by a conductive connecting member (not shown) such as solder.
  • the second bonding portion 15g is a portion bonded to the second electrode 2b by a conductive connecting member (not shown) such as solder.
  • the refractory metal layer 1b forming the first joint portion 15f and the second joint portion 15g makes the fuse element 25 conductive during reflow in the manufacturing process.
  • Contact between the connecting member and the low melting point metal layer 1a of the fuse element 15 can be more effectively suppressed.
  • fluctuations in the resistance value of the blown portion 15e due to deformation of the blown portion 15e (fuse element 15) during reflow are more effectively suppressed, and the fuse element 25 having stable blown characteristics can be easily manufactured.
  • the fuse element 15 can be manufactured, for example, by using an electrolytic plating method. Specifically, a strip-shaped (ribbon-shaped) metal foil to be a low melting point metal layer 1a is prepared. As the metal foil, one having a width corresponding to the length of the low melting point metal layer 1a of the fuse element 15 in the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b is used. Next, the refractory metal layer 1b is formed on the surface of the metal foil by an electrolytic plating method to obtain a strip-shaped laminate. After that, the length of the strip-shaped laminate is cut into a predetermined size to form a flat plate.
  • the fuse element 15 having a predetermined rectangular shape and having the low melting point metal layer 1a exposed on the cut surface can be obtained.
  • the melting point metal layer 1b thicker than the center portion in the width direction is formed at the end portion in the width direction of the strip-shaped metal foil due to the current concentration during the electrolytic plating process. Therefore, as shown in FIG. 3D, the fuse element 15 has a dogbone shape in which the thickness of the refractory metal layer 1b of the first joint portion 15f and the second joint portion 15g is thicker than that of the fusing portion 15e. It will have a cut surface. This manufacturing method is particularly suitable for manufacturing a small fuse element.
  • the width 1d of the fusing portion 15e in the plan view is the first electrode 2a and It has a length of 80% or more ( ⁇ 1d / 2d ⁇ ⁇ 100 ⁇ 80 (%)) of the width 2d of the joint portion of the second electrode 2b with the fusing portion 15e, and is 95% or more of the width 2d of the joint portion.
  • the length is preferable, and more than 100% is more preferable.
  • the fuse element 15 provided in the fuse element 25 of the present embodiment has a low melting point metal layer 1a exposed on a side surface in a direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b. Therefore, as in the second embodiment, the width 1d of the fusing portion 15e in a plan view is more than 100% of the width 2d of the joint portion between the fusing portion 15e of the first electrode 2a and the second electrode 2b. Is more preferable.
  • the width 1d of the blown portion 15e is the joint portion between the blown portion 15e of the first electrode 2a and the second electrode 2b. Since it has a wide low resistance fusing portion 15e having a width of 1d, which is 80% or more of the width 2d of the above, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 11e in the fuse element 25 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b become hot at the time of fusing
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b It is possible to prevent adverse effects on the members to which the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are connected and the circuit board to which the second external connection electrode 42b is connected. Therefore, the length of the fusing portion 11e (distance between the first electrode 2a and the second electrode 2b) can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 11e exceeds 400 ° C., and the fuse element 25 can be formed. The size can be reduced and the rated current can be further increased.
  • FIG. 4A is a plan view showing the fuse element of the fourth embodiment.
  • FIG. 4B is a side view of the fuse element shown in FIG. 4A as viewed from the lower side of FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a side view of the fuse element shown in FIG. 4A as viewed from the right side of FIG. 4A. Note that FIGS. 4A and 4C show a state in which the cover member 5 of the fuse element 40 shown in FIG. 4B is removed.
  • the fuse element 40 includes a fuse element 50, an insulating substrate 4, and a first electrode 2a and a second electrode 2b arranged on the surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the fuse element 50 includes the same fuse element 11 as that provided in the second embodiment.
  • the structure of the cross section of the fuse element 20 perpendicular to is the same. Therefore, in the fourth embodiment, the description of the blow temperature, the material, and the layer structure of the fuse element 50 will be omitted.
  • the fuse element 50 provided in the fuse element 40 of the present embodiment is fused between the first electrode 2a and the second electrode 2b.
  • the portion 51 is joined to the first electrode 2a by a conductive connecting member such as solder (not shown), and the first bonding portion 52a is joined to the second electrode 2b by a conductive connecting member such as solder (not shown). It also has a second joint 52b.
  • a space is formed between the fusing portion 51 and the surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the fuse element 50 continuously covers the first electrode 2a and the second electrode 2b over the side surface of the insulating substrate 4.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b, and the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b arranged on the back surface 4b of the insulating substrate 4 are electrically connected via the fuse element 50. It is connected.
  • the first joint portion 52a is electrically connected to the first external connection electrode 42a and functions as a terminal conductively connected to the blown portion 51 of the fuse element 50.
  • the second joint portion 52b is electrically connected to the second external connection electrode 42b, and functions as a terminal conductively connected to the blown portion 51 of the fuse element 50.
  • the width of the blown portion 51 in a plan view is the first. It is the same as the width of the 1st joint 52a and the 2nd joint 52b. Therefore, the width of the fusing portion 51 in a plan view has a length of 100% of the width of the joint portion of the first joint portion 52a and the second joint portion 52b with the fusing portion 51.
  • the insulating substrate 4, the first electrode 2a and the second electrode 2b, the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are the same as those of the fuse element 20 of the second embodiment. Can be used. Further, in the fuse element 40 of the present embodiment, as shown in FIG. 4B, it is preferable that the cover member 5 is attached via an adhesive, similarly to the fuse element 20 of the second embodiment. As the material of the cover member 5, the same material as the fuse element 20 of the second embodiment can be used.
  • the fuse element 40 of the present embodiment is mounted and used on a current path of a circuit board (not shown) via a first external connection electrode 42a and a second external connection electrode 42b.
  • a circuit board not shown
  • the fusing portion 51 is fusing, so that the first electrode 2a and the second electrode 2b are disconnected, and the current of the circuit board. The route is blocked.
  • the fusing portion 51 When the fusing portion 51 is formed by laminating the low melting point metal layer 1a and the high melting point metal layer 1b in the thickness direction, when an overcurrent exceeding the rated current is energized on the current path of the circuit board.
  • the low melting point metal layer 1a of the fusing portion 51 generates heat and melts, and the high melting point metal layer 1b is melted by the generated melt of the low melting point metal layer 1a, and the fusing portion 51 is rapidly fusing.
  • the fuse element 40 of the present embodiment has a wide low resistance in which the width of the blown portion 51 is 100% of the width of the joined portion of the first joint portion 52a and the second joint portion 52b with the blown portion 51. Since it has a fusing portion 51 of the above, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 51 in the fuse element 40 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b become hot at the time of fusing
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b It is possible to prevent adverse effects on the members to which the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are connected and the circuit board to which the second external connection electrode 42b is connected. Therefore, the length of the fusing portion 51 (distance between the first joint portion 52a and the second joint portion 52b) can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 51 exceeds 400 ° C., and the fuse element 40 can be miniaturized and the rated current can be further increased.
  • FIG. 5A is a plan view showing the protection element of the fifth embodiment.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the protective element shown in FIG. 5A cut along the line BB'.
  • 5 (c) is a side view of the protective element shown in FIG. 5 (a) as viewed from the right side of FIG. 5 (a). Note that FIGS. 5A and 5C show a state in which the cover member 5 of the protective element 30 shown in FIG. 5B is removed.
  • the protective element 30 includes a fuse element 11, a heating element 7 that heats and blows the fuse element 11, an insulating substrate 4, and a surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b arranged in the above are provided.
  • the fuse element 11 is arranged so as to straddle between the first electrode 2a and the second electrode 2b. That is, the fuse element 11 spans from the first electrode 2a to the second electrode 2b.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b each function as terminals conductively connected to the fuse element 11.
  • the protection element 30 of the present embodiment has a first heating element electrode 9a and a second heating element electrode 9b connected to the heating element 7, and a heating element extraction electrode 9 connected to the second heating element electrode 9b.
  • the protective element 30 of the fifth embodiment has the same fuse element 11, the insulating substrate 4, the first electrode 2a and the second electrode 2b as those provided in the fuse element 20 of the second embodiment. I have. Therefore, in the fifth embodiment, the description of the blow temperature, the material, and the layer structure of the fuse element 11 will be omitted. Further, in the fifth embodiment, the description of the insulating substrate 4, the first electrode 2a, and the second electrode 2b will be omitted.
  • the fuse element 11 has a fusing portion 11e arranged between the first electrode 2a and the second electrode 2b, as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the first joint portion 11f joined by a conductive connecting member (not shown) such as solder on the first electrode 2a, and the second joined by a conductive connecting member (not shown) such as solder on the second electrode 2b. It has a joint portion of 11 g.
  • the surface of the fusing portion 11e on the insulating substrate 4 side and the heating element extraction electrode 9 are electrically connected.
  • the fusing portion 11e and the heating element extraction electrode 9 are electrically connected by a conductive connecting member (not shown) such as solder.
  • the fusing portion 11e has a convex shape on the side opposite to the surface 4a of the insulating substrate 4 in a cross-sectional view. Then, between the fusing portion 11e and the surface 4a of the insulating substrate 4, the heating element 7 arranged on the surface 4a of the insulating substrate 4, the insulating member 8 covering the heating element 7, and the insulating member 8 generate heat. A heating element extraction electrode 9 formed on the body 7 is arranged.
  • the heating element 7 is made of a highly resistant conductive material that has relatively high resistance and generates heat when energized.
  • the high resistance conductive material include materials containing nichrome, W, Mo, and Ru.
  • the heating element 7 is, for example, a method in which the above-mentioned high-resistance conductive material and a resin binder or the like are mixed to form a paste, which is patterned on the surface 4a of the insulating substrate 4 by using screen printing technology and fired. It can be formed by such as.
  • the insulating member 8 is made of an insulating material such as glass.
  • the heating element extraction electrode 9 is arranged to face the heating element 7 via the insulating member 8. As a result, the heating element 7 is superimposed on the blown portion 11e of the fuse element 11 via the insulating member 8 and the heating element extraction electrode 9. With such a superposed structure, the heat generated by the heating element 7 can be efficiently transferred to the fusing portion 11e.
  • the width 1d of the fusing portion 11e in the plan view is the first electrode 2a and the first electrode 2a and the first electrode 20 as well as the fuse element 20 of the second embodiment. It has a length of 80% or more ( ⁇ 1d / 2d ⁇ ⁇ 100 ⁇ 80 (%)) of the width 2d of the joint portion of the two electrodes 2b with the fusing portion 11e, and a length of 95% or more of the width 2d of the joint portion. It is preferably the same, and more preferably more than 100%.
  • the cover member 5 of the protection element 30 of the present embodiment is attached via an adhesive, similarly to the fuse element 20 of the second embodiment.
  • the material of the cover member 5 the same material as the fuse element 20 of the second embodiment can be used.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b are arranged at a pair of opposite end portions on the surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the first heating element electrode 9a and the second heating element electrode 9b are arranged at another pair of opposite end portions on the surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the first electrode 2a, the second electrode 2b, the first heating element electrode 9a, the second heating element electrode 9b, and the heating element extraction electrode 9 are formed by conductive patterns such as Ag wiring and Cu wiring, respectively.
  • the first electrode 2a, the second electrode 2b, the first heating element electrode 9a, the second heating element electrode 9b, and the heating element extraction electrode 9 are each an electrode protective layer in order to suppress deterioration of electrode characteristics due to oxidation or the like. It may be covered with.
  • a Sn plating film, a Ni / Au plating film, a Ni / Pd plating film, a Ni / Pd / Au plating film, or the like can be used as the material of the electrode protective layer.
  • the first electrode 2a, the second electrode 2b, and the first heating element electrode 9a are the first external connection electrodes 42a formed on the back surface 4b of the insulating substrate 4 via castings, respectively. It is electrically connected to the second external connection electrode 42b and the heating element feeding electrode 6.
  • the connection between the first electrode 2a and the first external connection electrode 42a, the connection between the second electrode 2b and the second external connection electrode 42b, and the connection between the first heating element electrode 9a and the heating element feeding electrode 6 are through holes. You may go.
  • the connection between the second heating element electrode 9b and the heating element extraction electrode 9 can be performed by a known method such as a through hole (not shown).
  • the protection element 30 of the present embodiment is mounted and used on a current path of a circuit board (not shown) via a first external connection electrode 42a, a second external connection electrode 42b, and a heating element feeding electrode 6.
  • a first external connection electrode 42a a first external connection electrode 42a
  • a second external connection electrode 42b a heating element feeding electrode 6.
  • the fusing portion 11e of the protection element 30 is connected to the current path of the circuit board via the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b
  • the heating element 7 connects the heating element feeding electrode 6 to the heating element feeding electrode 6. It is connected to a current control element provided on the circuit board via.
  • the heating element 7 when an abnormality occurs in the circuit board, the heating element 7 is energized via the heating element feeding electrode 6 by the current control element provided in the circuit board. As a result, the heating element 7 generates heat, the fusing portion 11e is heated via the insulating member 8 and the heating element extraction electrode 9, and the fusing portion 11e is fusing. As a result, the wire between the first electrode 2a and the second electrode 2b is disconnected, and the current path of the circuit board is cut off.
  • the fusing portion 11e When the fusing portion 11e is formed by laminating the low melting point metal layer 1a and the high melting point metal layer 1b in the thickness direction, when the heating element 7 is energized by the current control element provided on the circuit board.
  • the low melting point metal layer 1a of the fusing portion 11e is heated and melted, and the high melting point metal layer 1b is melted by the generated melt of the low melting point metal layer 1a, and the fusing portion 11e is rapidly fusing.
  • the width 1d of the blown portion 11e is the width 2d of the joint portion between the first electrode 2a and the second electrode 2b and the blown portion 11e. Since it has a wide low-resistance fusing portion 11e having a width of 80% or more and a width of 1d, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 11e in the protective element 30 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b become hot at the time of fusing
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b It is possible to prevent adverse effects on the members to which the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are connected and the circuit board to which the second external connection electrode 42b is connected. Therefore, the length of the fusing portion 11e (distance between the first electrode 2a and the second electrode 2b) can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 11e exceeds 400 ° C., and the protective element 30 can be formed. The size can be reduced and the rated current can be further increased.
  • FIG. 6A is a plan view showing the protection element of the sixth embodiment.
  • FIG. 6B is a side view of the protective element shown in FIG. 6A as viewed from the lower side of FIG. 6A.
  • FIG. 6 (c) is a side view of the protective element shown in FIG. 6 (a) as viewed from the right side of FIG. 6 (a). Note that FIGS. 6A and 6C show a state in which the cover member 5 of the protective element 60 shown in FIG. 6B is removed.
  • the protective element 60 includes a fuse element 11, a heating element 17 that heats and blows the fuse element 11, an insulating substrate 4, and a surface 4a of the insulating substrate 4.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b arranged in the above are provided.
  • the fuse element 11 is arranged so as to straddle between the first electrode 2a and the second electrode 2b. That is, the fuse element 11 spans from the first electrode 2a to the second electrode 2b.
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b each function as terminals conductively connected to the fuse element 11.
  • the protection element 60 of the present embodiment has a heating element extraction electrode 19 connected to the heating element 17.
  • the difference between the protective element 60 of the sixth embodiment and the protective element 30 of the fifth embodiment is the shape of the fusing portion 11e, the arrangement of the heating element 17 and the insulating member 18, and the arrangement of the wiring connected to the heating element 17. Only. Therefore, in the sixth embodiment, only the parts different from the fifth embodiment will be described, the same members as those in the fifth embodiment will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the side surface of the fusing portion 11e in the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b is It has a rectangular shape in cross section. That is, the shape of the surface of the fusing portion 11e in a direction substantially orthogonal to the direction connecting the first electrode 2a and the second electrode 2b is rectangular.
  • a heating element extraction electrode 19 is arranged between the fusing portion 11e and the surface 4a of the insulating substrate 4. Further, a heating element 17 and an insulating member 18 covering the heating element 17 are arranged on the back surface 4b of the insulating substrate 4.
  • the heating element extraction electrode 19 is arranged to face the heating element 17 via the insulating substrate 4. As a result, the heating element 17 is superimposed on the blown portion 11e of the fuse element 11 via the insulating substrate 4 and the heating element extraction electrode 19. With such a superposed structure, the heat generated by the heating element 17 can be efficiently transferred to the fusing portion 11e.
  • the width 1d of the fusing portion 11e in the plan view is the first electrode 2a and the first electrode 2a and the first electrode 2a and the first protective element 30 as well as the protective element 30 of the fifth embodiment. It has a length of 80% or more ( ⁇ 1d / 2d ⁇ ⁇ 100 ⁇ 80 (%)) of the width 2d of the joint portion of the two electrodes 2b with the fusing portion 11e, and a length of 95% or more of the width 2d of the joint portion. It is preferably the same, and more preferably more than 100%.
  • the heating element 17 when an abnormality occurs in the circuit board, the heating element 17 is energized by the current control element provided in the circuit board. As a result, the heating element 17 generates heat, the fusing portion 11e is heated via the insulating substrate 4 and the heating element extraction electrode 19, and the fusing portion 11e is fusing. As a result, the wire between the first electrode 2a and the second electrode 2b is disconnected, and the current path of the circuit board is cut off.
  • the fusing portion 11e When the fusing portion 11e is formed by laminating the low melting point metal layer 1a and the high melting point metal layer 1b in the thickness direction, when the heating element 17 is energized by the current control element provided on the circuit board.
  • the low melting point metal layer 1a of the fusing portion 11e is heated and melted, and the high melting point metal layer 1b is melted by the generated melt of the low melting point metal layer 1a, and the fusing portion 11e is rapidly fusing.
  • the width 1d of the fusing portion 11e is the width 2d of the joint portion between the fusing portion 11e of the first electrode 2a and the second electrode 2b. Since it has a wide low-resistance fusing portion 11e having a width of 80% or more and a width of 1d, it can contribute to increasing the rated current.
  • the fusing temperature of the fusing portion 11e in the protective element 60 of the present embodiment is 400 ° C. or lower
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b become hot at the time of fusing
  • the first electrode 2a and the second electrode 2b It is possible to prevent adverse effects on the members to which the first external connection electrode 42a and the second external connection electrode 42b are connected and the circuit board to which the second external connection electrode 42b is connected. Therefore, the length of the fusing portion 11e (distance between the first electrode 2a and the second electrode 2b) can be shortened as compared with the case where the fusing temperature of the fusing portion 11e exceeds 400 ° C., and the protective element 60 can be formed. The size can be reduced and the rated current can be further increased.

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Abstract

このヒューズエレメントは、第１端子（２０ａ）と第２端子（２０ｂ）との間に配置された貫通孔を有さない平板状の溶断部（１ｅ）を有し、溶断部（１ｅ）の幅（１ｄ）が、第１端子（２０ａ）および第２端子（２０ｂ）の溶断部（１ｅ）との接合部分の幅（２ｄ）の８０％以上の長さを有するヒューズエレメント（１）とする。前記溶断部（１ｅ）の幅（１ｄ）が、前記接合部分の幅（２ｄ）の９５％以上の長さであることが好ましい。

Description

ヒューズエレメント、ヒューズ素子および保護素子
　本発明は、ヒューズエレメント、ヒューズ素子および保護素子に関する。
　本願は、２０１９年８月２３日に、日本に出願された特願２０１９－１５２９３９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　回路基板に定格電流を超える過電流が通電したときに、電流経路を遮断させる電流遮断素子として、ヒューズ素子が知られている。ヒューズ素子は、過電流によってヒューズエレメントが発熱して溶断することにより電流経路を遮断するものである。
　例えば、特許文献１には、溶断部の両側に端子部を有するヒューズエレメントと、溶断部を包囲するケーシングとを備え、溶断部に切り欠きや複数の小孔が設けられたヒューズが記載されている。
　また、特許文献２には、２つの平板状部間に位置するヒューズが、２つの平板状部と一体に形成されているチップ型ヒューズが記載されている。特許文献２には、ヒューズ本体の両端に連結部が形成され、連結部の長縁がヒューズ本体の幅寸法よりも長いチップ型ヒューズが記載されている。
　また、回路基板に過電流の発生以外の異常が発生したときに、電流経路を遮断させる電流遮断素子として、発熱体（ヒーター）を用いた保護素子が知られている。保護素子では、発熱体が発熱した熱によってヒューズエレメントが溶断する。発熱体は、過電流の発生以外の異常時に電流が通電されることによって、発熱するようにされている。
特開２０１０－１５７１５号公報 特許第５７３７６６４号公報
　近年、ヒューズ素子および保護素子においては、定格電流を大きくすることが要求されている。
　従来の高定格ヒューズ素子において、ヒューズエレメントの材料として、銅（融点１０８５℃）などの高融点金属が用いられているものがある。銅などの高融点金属からなるヒューズエレメントでは、局所的に発熱する発熱ポイントを溶断部に形成している。このことにより、ヒューズエレメントの溶断部に結合された端子が加熱され過ぎないようにして、ヒューズ素子の取り付けられている電子機器が耐熱温度を超えないようにしている。例えば、ハンダを用いて電気的な接続を形成している電子機器では、耐熱温度は２２０℃程度である。
　ヒューズエレメントにおける発熱ポイントは、溶断部に複数の小孔を設けたり、溶断部の幅を細くしたりすることによって形成されている。例えば、特許文献１には、溶断部に切り欠きや複数の小孔が設けられたヒューズエレメントが記載されている。また、特許文献２には、連結部の長縁がヒューズ本体の幅寸法よりも長いチップ型ヒューズが記載されている。
　また、銅などの高融点金属からなるヒューズエレメントでは、発熱ポイントと溶断部に結合された端子との間の距離を確保して、発熱ポイントからの熱によって端子が加熱され過ぎないようにする必要がある。このことは、以下に示すように、定格電流の大きなヒューズ素子において、小型化を阻害する要因となっている。
　２つの端子間に配置されたヒューズエレメントでは、ヒューズエレメントの長さ（２つの端子間の長さ）と抵抗値とは比例関係にある。したがって、ヒューズエレメントを長くして、発熱ポイントと端子との距離を離し、端子が加熱され過ぎないようにすると、ヒューズエレメントの抵抗が大きくなる。このため、ヒューズエレメントを備えるヒューズ素子の定格電流を大きくできない。
　発熱ポイントと溶断部に結合された端子との間の距離を長くし、かつヒューズエレメントの抵抗の増大を抑制するには、溶断部の断面積を大きくすればよい。しかし、溶断部の断面積を大きくしてヒューズエレメントの抵抗を小さくすると、発熱ポイントの発熱量が増大する。その結果、端子の過加熱を抑制するために更に発熱ポイントと端子との間の距離を長くしなければならなくなる。
　このことから、高融点金属からなるヒューズエレメントを備えるヒューズ素子では、ヒューズ素子の小型化と、定格電流の大電流化とを両立することは、困難であった。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ヒューズ素子および保護素子の定格電流の大電流化および小型化に寄与できるヒューズエレメントを提供することを目的とする。
　また、上記ヒューズエレメントを備える定格電流の大電流化および小型化に寄与できるヒューズ素子および保護素子を提供することを目的とする。
　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
（１）第１端子と第２端子との間に配置された貫通孔を有さない平板状の溶断部を有し、前記溶断部の幅が、前記第１端子および前記第２端子の前記溶断部との接合部分の幅の８０％以上の長さを有するヒューズエレメント。
（２）上記（１）に記載のヒューズエレメントにおいて、前記溶断部の幅が、前記接合部分の幅の９５％以上の長さであってもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載のヒューズエレメントにおいて、前記溶断部の溶断温度が１４０℃～４００℃であってもよい。
（４）上記（１）～（３）のいずれかに記載のヒューズエレメントにおいて、前記溶断部は、低融点金属層と、前記低融点金属層よりも融点の高い高融点金属層とが、厚み方向に積層されて形成されていてもよい。
（５）上記（４）に記載のヒューズエレメントにおいて、前記低融点金属層が、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする合金からなり、前記高融点金属層が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｇを主成分とする合金、Ｃｕを主成分とする合金から選ばれるいずれかからなっていてもよい。
（６）上記（４）または（５）に記載のヒューズエレメントにおいて、前記溶断部は、前記低融点金属層と、前記低融点金属層の両面に積層された前記高融点金属層とからなっていてもよい。
（７）上記（１）～（６）のいずれかに記載のヒューズエレメントにおいて、前記溶断部の幅が、前記接合部分の幅の２００％以下の長さであってもよい。
（８）上記（１）～（７）のいずれかに記載のヒューズエレメントにおいて、前記第１端子および前記第２端子と、前記溶断部とが導電接続部材によって接合されていてもよい。
（９）（１）～（８）のいずれかに記載のヒューズエレメントが備えられているヒューズ素子。
（１０）上記（９）に記載のヒューズ素子において、前記第１端子および前記第２端子が、絶縁基板の表面に配置されていてもよい。
（１１）（１）～（８）のいずれかに記載のヒューズエレメントが備えられ、
　前記ヒューズエレメントを加熱し溶断させる発熱体とが備えられ、
　前記第１端子および前記第２端子が、絶縁基板上に配置され、
　前記ヒューズエレメントが、前記第１端子と前記第２端子との間に跨って配置されている保護素子。
　本発明のヒューズエレメントは、これを備えたヒューズ素子および保護素子における定格電流の大電流化および小型化に寄与できる。
　本発明のヒューズ素子および保護素子は、本発明のヒューズエレメントを備えているため、定格電流の大電流化および小型化に寄与できる。
図１（ａ）は、第１実施形態のヒューズ素子を示した平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すヒューズ素子をＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。 図２（ａ）は、第２実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したヒューズ素子を図２（ａ）の下側から見た側面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）に示したヒューズ素子を図２（ａ）の右側から見た側面図である。 図３（ａ）は、第３実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子を図３（ａ）の下側から見た側面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子の図３（ａ）の右側から見た側面図である。図３（ｄ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子に備えられているヒューズエレメントを示した斜視図である。 図４（ａ）は、第４実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したヒューズ素子を図４（ａ）の下側から見た側面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示したヒューズ素子を図４（ａ）の右側から見た側面図である。 図５（ａ）は、第５実施形態の保護素子を示した平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す保護素子をＢ－Ｂ´線に沿って切断した断面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した保護素子を図５（ａ）の右側から見た側面図である。 図６（ａ）は、第６実施形態の保護素子を示した平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した保護素子を図６（ａ）の下側から見た側面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示した保護素子を図６（ａ）の右側から見た側面図である。
　以下、本発明に係るヒューズエレメント、ヒューズ素子および保護素子について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施できる。
［第１実施形態（ヒューズ素子）］
　図１（ａ）は、第１実施形態のヒューズ素子を示した平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すヒューズ素子をＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。
　本実施形態のヒューズ素子１０は、図１（ａ）に示すように、第１端子２０ａと、第２端子２０ｂと、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとの間に配置された溶断部１ｅからなる本実施形態のヒューズエレメント１とを有する。
（ヒューズエレメント）
　本実施形態のヒューズ素子１０の備えるヒューズエレメント１は、溶断部１ｅからなる。ヒューズエレメント１は、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとを電気的に接続している。溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）と、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂとは、それぞれハンダなどの導電接続部材によって接合されることにより、電気的に接続されている。
　溶断部１ｅは、図１（ａ）に示すように、貫通孔を有さない厚みが略一定の平板状のものである。図１（ａ）に示すように、溶断部１ｅは、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとを繋ぐ方向を長辺とし、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとを繋ぐ方向と略直交する方向（以下、「幅方向」という場合がある。）を短辺とする平面視略長方形の形状を有している。
　なお、図１（ａ）に示すヒューズ素子１０では、溶断部１ｅが平面視略長方形とされているヒューズエレメント１を備える場合を例に挙げて説明するが、ヒューズエレメントの溶断部の形状は平面視略長方形に限定されない。例えば、溶断部１ｅの幅および厚みは一定でなくてもよい。
　溶断部１ｅの溶断温度は、１４０℃～４００℃であることが好ましい。溶断部１ｅの溶断温度が１４０℃以上であると、通常の使用可能温度で溶断しないヒューズ素子１０となり、好ましい。溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下であると、溶断時に第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂが高温となって、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの接続されている部材に悪影響を及ぼすことを防止できる。
　本実施形態のヒューズ素子１０では、溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）が、図１（ｂ）に示すように、断面視矩形の平板状の低融点金属層１ａと、低融点金属層１ａの全面を略一定の厚みで被覆するように積層された高融点金属層１ｂとによって形成されていることが好ましい。この場合、溶断部１ｅは、図１（ｂ）に示すように、低融点金属層１ａと、低融点金属層１ａの厚み方向両面に積層された高融点金属層１ｂとからなる３層構造を有し、低融点金属層１ａの全ての側面が高融点金属層１ｂによって被覆されたものとなる。このため、ヒューズ素子１０の製造工程におけるリフロー時の加熱によって、溶断部１ｅから低融点金属層１ａが流出したり、ハンダなどの導電接続部材が溶断部１ｅに流入したりすることが抑制される。その結果、ヒューズ素子１０の製造工程におけるリフロー時に、溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）が変形することによる溶断部１ｅの抵抗値変動が抑制され、溶断特性の安定したヒューズ素子１０を容易に製造できる。
　低融点金属層１ａは、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする合金からなるものであることが好ましい。Ｓｎを主成分とする合金におけるＳｎ含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。Ｓｎを主成分とする合金の例としては、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ合金などが挙げられる。
　高融点金属層１ｂは、低融点金属層１ａよりも融点の高い層であり、低融点金属層１ｂの溶融物によって溶解される金属材料からなる層であることが好ましい。
　高融点金属層１ｂの融点は、低融点金属層１ａの融点に対して１００℃以上高い温度であって９００℃高い温度以下の範囲内であることが好ましい。
　高融点金属層１ｂは、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｇを主成分とする合金、Ｃｕを主成分とする合金から選ばれるいずれかからなるものであることが好ましく、ＡｇもしくはＡｇを主成分とする合金からなるものであることがより好ましい。Ａｇを主成分とする合金におけるＡｇ含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。Ａｇを主成分とする合金の例としては、銀パラジウム合金が挙げられる。Ａｇは、貴金属であり、イオン化傾向が低く、大気中で酸化されにくく、しかも低融点金属層１ａの溶融物によって溶解されやすい。このため、ＡｇもしくはＡｇを主成分とする合金は、高融点金属層１ｂの材料として好適である。
　溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）は、例えば、低融点金属層１ａがＳｎを主成分とする合金からなり、高融点金属層１ｂがＡｇからなり、低融点金属層１ａの厚みと高融点金属層１ｂの厚み合計との比（低融点金属層１ａ：高融点金属層１ｂ）が１：１～５０：１であるものとすることができる。このような溶断部１ｅは、溶断温度が１４０℃～４００℃となる。
　溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）は、低融点金属層１ａがＳｎを主成分とする合金からなり、高融点金属層１ｂがＡｇからなり、低融点金属層１ａの厚みと高融点金属層１ｂの厚み合計との比（低融点金属層１ａ：高融点金属層１ｂ）が１０：１である場合、体積抵抗率（比抵抗）が約７．４μΩ・ｃｍとなる。
　ヒューズエレメント１は、例えば、めっき法を用いて製造できる。具体的には、ヒューズエレメント１の低融点金属層１ａに対応する形状の金属箔を用意し、金属箔の表面全面にめっき法を用いて高融点金属層１ｂを形成する。このことにより、低融点金属層１ａの全面が、略一定の厚みを有する高融点金属層１ｂによって被覆された平板状のヒューズエレメント１が得られる。
（第１端子、第２端子）
　第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂは、ヒューズ素子１０を使用する際に、図示しない電気回路の端子部に接合されることにより、電気回路と電気的に接続される。図１（ａ）に示すように、第１端子２０ａの中心部には、円形の貫通孔からなる取付穴３ａが設けられている。第２端子２０ｂの中心部には、第１端子２０ａと同様に、円形の貫通孔からなる取付穴３ｂが設けられている。本実施形態のヒューズ素子１０は、例えば、ボルトなどの接合部材と取付穴３ａ、３ｂとを用いて、所定の位置に着脱自在に取り付けられる。
　図１（ａ）に示すように、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂにおける溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄは、同じである。また、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの平面形状は、溶断部１ｅを挟んで略対称であり、かつ溶断部１ｅの幅１ｄ方向中心に対して略対称である。
　第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの平面形状は、図１（ａ）に示す例に限定されるものではない。例えば、取付穴３ａ、３ｂの平面形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形、多角形などであってもよい。また、取付穴３ａ、３ｂに代えて、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂが平面視Ｃ字状となるように切り欠きが設けられていてもよい。また、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂにおける溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄが同じであれば、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの平面形状は、溶断部１ｅを挟んで略対称でなくてもよいし、溶断部１ｅの幅１ｄ方向中心に対して略対称でなくてもよい。
　第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂは、導電性を有する材料で形成されている。例えば、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂは、ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金からなるものとすることができる。Ｃｕを主成分とする合金の例としては、Ｃｕ－Ｎｉ合金が挙げられる。
　本実施形態のヒューズ素子１０では、図１（ａ）に示すように、平面視での溶断部１ｅの幅１ｄは、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さ（｛１ｄ／２ｄ｝×１００≧８０（％））を有し、接合部分の幅２ｄの９５％以上の長さであることが好ましく、１００％超であることがより好ましい。
　本明細書では、溶断部の幅方向の長さが一定でない場合の溶断部１ｅの幅１ｄとは、幅方向の長さが最も短い部分の長さを意味する。また、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂにおける溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄとは、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの溶断部１ｅに最も近い部分における溶断部１ｅの幅１ｄと平行な長さを意味する。
　溶断部１ｅの幅１ｄが上記の８０％以上の長さであると、溶断部１ｅの幅１ｄが広いことによる溶断部１ｅの抵抗を低くする効果が十分に得られる。
　また、溶断部１ｅの幅１ｄは、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄの２００％以下であることが好ましく、１５０％以下であることがより好ましい。溶断部１ｅの幅１ｄが上記の２００％以下の長さであると、溶断部１ｅの幅１ｄが広すぎることによるヒューズ素子１０の小型化への影響を抑制できる。
　図１（ａ）および図１（ｂ）に示すヒューズ素子１０は、公知の方法により製造できる。例えば、ヒューズエレメント１（溶断部１ｅ）と、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂとを、それぞれハンダなどの導電接続部材によって接合することにより、電気的に接続する方法により製造できる。
　本実施形態のヒューズ素子１０の溶断部１ｅは、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂを介して接合された電気回路に定格電流が流れている間は溶断されない。上記の電気回路に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部１ｅが溶断されて、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとの間が断線され、電気回路の電流経路が遮断される。
　溶断部１ｅが、低融点金属層１ａと高融点金属層１ｂとが厚み方向に積層されて形成されたものである場合、電気回路に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部１ｅの低融点金属層１ａが発熱して溶融し、生成した低融点金属層１ａの溶融物によって高融点金属層１ｂが溶解され、溶断部１が速やかに溶断される。
　本実施形態のヒューズ素子１０は、溶断部１ｅの幅１ｄが、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの溶断部１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さであり、幅１ｄの広い低抵抗の溶断部１ｅを有しているため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態のヒューズ素子１０における溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂが高温となって、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂの接続されている部材に悪影響を及ぼすことを防止でき、ヒューズ素子１０の取り付けられている電子機器が耐熱温度を超えることを防止できる。したがって、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂが加熱され過ぎないように、溶断部に複数の小孔を設けたり、溶断部の幅を細くしたりして、局所的な発熱ポイントを形成する必要はない。
　また、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂが加熱され過ぎないように、溶断部１ｅに発熱ポイントを形成するとともに溶断部１ｅの長さを長くして、発熱ポイントと第１端子２０ａおよび第２端子２０ｂとの間の距離を長くする必要はない。よって、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１ｅの長さ（第１端子２０ａと第２端子２０ｂとの間の距離）を短くできる。
　溶断部１ｅ（ヒューズエレメント１）は、長さと抵抗値とが比例関係にある。したがって、ヒューズエレメント１の長さを短くするほど、ヒューズエレメント１の抵抗値が低下する。上述したように、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１ｅの長さを短くできるため、小型でより一層低抵抗の溶断部１ｅとすることができる。その結果、ヒューズ素子１０を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
　また、溶断部１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断部１ｅの長さを短くできる。そのため、例えば、融点（１０８５℃）が高いため溶断部の溶断温度が４００℃超となる銅からなるヒューズエレメント（体積抵抗率１．６２μΩ・ｃｍ）と比較して、体積抵抗率の高い材料で溶断部１ｅが形成されていても、溶断部１ｅの抵抗値を低くでき、定格電流を大きくできる。
［第２実施形態（ヒューズ素子）］
　図２（ａ）は、第２実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したヒューズ素子を図２（ａ）の下側から見た側面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）に示したヒューズ素子を図２（ａ）の右側から見た側面図である。なお、図２（ａ）および図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示すヒューズ素子２０のカバー部材５を外した状態を示している。
　図２（ａ）～図２（ｃ）に示すように、ヒューズ素子２０は、ヒューズエレメント１１と、絶縁基板４と、絶縁基板４の表面４ａに配置された第１電極２ａおよび第２電極２ｂとを備える。第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれヒューズエレメント１１に導電接続される端子として機能する。
　図２（ａ）～図２（ｃ）に示す第２実施形態のヒューズ素子２０に備えられているヒューズエレメント１１と、第１実施形態に備えられているヒューズエレメント１とが異なるところは、図２（ａ）～図２（ｃ）に示すヒューズエレメント１１では、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向の側面が高融点金属層１ｂによって被覆されておらず、側面に低融点金属層１ａが露出しているところのみである。したがって、第２実施形態のヒューズ素子２０に備えられているヒューズエレメント１１は、第１実施形態に備えられているヒューズエレメント１と同様の材料および層構造を有する。このため、第２実施形態に備えられているヒューズエレメント１１については、第１実施形態に備えられているヒューズエレメント１と異なるところのみ説明する。
　本実施形態のヒューズ素子２０では、ヒューズエレメント１１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間に配置された溶断部１１ｅと、第１電極２ａ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）によって接合された第１接合部１１ｆと、第２電極２ａ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）よって接合された第２接合部１１ｇとを有している。図２（ｂ）に示すように、溶断部１１ｅと絶縁基板４の表面４ａとの間には、空間が形成されている。
　第２実施形態のヒューズ素子２０に備えられているヒューズエレメント１１では、図２（ｂ）に示すように、第１電極２ａまたは第２電極２ｂと接合される側面は、高融点金属層１ｂによって被覆されている。このため、ヒューズ素子２０の製造工程におけるリフロー時の加熱によって、溶断部１１ｅから低融点金属層１ａが流出したり、ハンダなどの導電接続部材が溶断部１１ｅに流入したりすることが抑制される。その結果、ヒューズ素子２０の製造工程におけるリフロー時に、溶断部１１ｅ（ヒューズエレメント１１）が変形することによる溶断部１１ｅの抵抗値変動が抑制され、溶断特性の安定したヒューズ素子２０を容易に製造できる。
　ヒューズエレメント１１は、例えば、無電解めっき法を用いて製造できる。具体的には、低融点金属層１ａとなる帯状（リボン状）の金属箔を用意する。金属箔としては、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向におけるヒューズエレメント１１の低融点金属層１ａの長さに対応する幅を有するものを用いる。次に、金属箔の表面に無電解めっき法を用いて高融点金属層１ｂを形成し、帯状の積層体を得る。その後、帯状の積層体の長さを所定の寸法に切断して平板状とする。このことにより、所定の矩形形状を有し、切断面に低融点金属層１ａが露出されたヒューズエレメント１１が得られる。この製造方法は、特に小型のヒューズエレメントを製造する場合に好適である。
　本実施形態のヒューズ素子２０においても、第１実施形態と同様に、図２（ｃ）に示すように、平面視での溶断部１１ｅの幅１ｄは、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さ（｛１ｄ／２ｄ｝×１００≧８０（％））を有し、接合部分の幅２ｄの９５％以上の長さであることが好ましく、１００％超であることがより好ましい。
　本実施形態のヒューズ素子２０に備えられているヒューズエレメント１１は、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向の側面に低融点金属層１ａが露出している。すなわち、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向に対して略直交する方向におけるヒューズエレメント１１の面は、低融点金属層１ａが露出している。このため、以下に示す理由により、平面視での溶断部１１ｅの幅１ｄが、第１電極２ａまたは第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの１００％超の長さであること（幅１ｄが幅２ｄよりも大きいこと）がより好ましい。すなわち、ヒューズエレメント１１の第１電極２ａおよび第２電極２ｂと接合される側面を被覆する高融点金属層１ｂによって、ヒューズ素子２０の製造工程におけるリフロー時に、ハンダなどの導電接続部材とヒューズエレメント１１の低融点金属層１ａとが接触することを、より効果的に抑制できる。その結果、リフロー時に溶断部１１ｅ（ヒューズエレメント１１）が変形することによる溶断部１１ｅの抵抗値変動が抑制され、溶断特性の安定したヒューズ素子２０を容易に製造できる。
　絶縁基板４は、電気絶縁性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、樹脂基板、セラミックス基板、樹脂とセラミックスとの複合体基板など、回路基板として用いられている公知の絶縁基板を用いることができる。樹脂基板としては、具体的には、エポキシ樹脂基板、フェール樹脂基板、ポリイミド基板などが挙げられる。セラミックス基板としては、具体的には、アルミナ基板、ガラスセラミックス基板、ムライト基板、ジルコニア基板などが挙げられる。複合体基板としては、具体的には、ガラスエポキシ基板が挙げられる。
　第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、絶縁基板４の対向する一対の両端部に配置されている。第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれＡｇ配線、Ｃｕ配線などの導電パターンによって形成されている。
　第１電極２ａおよび第２電極２ｂの表面は、それぞれ酸化などによる電極特性の変質を抑制するために、電極保護層で被覆されていてもよい。電極保護層の材料としては、Ｓｎめっき膜、Ｎｉ／Ａｕめっき膜、Ｎｉ／Ｐｄめっき膜、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき膜等を用いることができる。
　第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれキャスタレーション２１ａ、２１ｂを介して絶縁基板４の裏面４ｂに形成された第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂと電気的に接続されている。第１電極２ａと第１外部接続電極４２ａとの接続、および第２電極２ｂと第２外部接続電極４２ｂとの接続は、スルーホールを介して行ってもよい。
　本実施形態のヒューズ素子２０では、図２（ｂ）に示すように、カバー部材５が接着剤を介して取り付けられていることが好ましい。カバー部材５が取り付けられていることによって、ヒューズ素子２０の内部が保護されるとともに、ヒューズエレメント１１が溶断する際に発生する溶融物の飛散を防止できる。カバー部材５の材料としては、各種エンジニアリングプラスチックおよび／またはセラミックスを用いることができる。
　本実施形態のヒューズ素子２０は、第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂを介して、回路基板（不図示）の電流経路上に実装されて使用される。回路基板の電流経路上に定格電流が流れている間は、ヒューズ素子２０に備えられているヒューズエレメント１１の溶断部１１ｅは溶断されない。回路基板の電流経路上に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部１１ｅが溶断されることにより、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間が断線されて、回路基板の電流経路が遮断される。
　溶断部１１ｅが、低融点金属層１ａと高融点金属層１ｂとが厚み方向に積層されて形成されたものである場合、回路基板の電流経路上に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部１１ｅの低融点金属層１ａが発熱して溶融し、生成した低融点金属層１ａの溶融物によって高融点金属層１ｂが溶解され、溶断部１１ｅが速やかに溶断される。
　本実施形態のヒューズ素子２０は、第１実施形態のヒューズ素子１０と同様に、溶断部１１ｅの幅１ｄが、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さである幅１ｄの広い低抵抗の溶断部１１ｅを有するため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態のヒューズ素子２０における溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１電極２ａおよび第２電極２ｂが高温となって、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの接続されている部材、ならびに第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂが接続されている回路基板に悪影響を及ぼすことを防止できる。したがって、溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１１ｅの長さ（第１電極２ａと第２電極２ｂとの間の距離）を短くでき、ヒューズ素子２０を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
［第３実施形態（ヒューズ素子）］
　図３（ａ）は、第３実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子を図３（ａ）の下側から見た側面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子を図３（ａ）の右側から見た側面図である。なお、図３（ａ）および図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示すヒューズ素子２５のカバー部材５を外した状態を示している。図３（ｄ）は、図３（ａ）に示したヒューズ素子に備えられているヒューズエレメントを示した斜視図である。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、ヒューズ素子２５は、図３（ｄ）に示すヒューズエレメント１５と、絶縁基板４と、絶縁基板４の表面４ａに配置された第１電極２ａおよび第２電極２ｂとを備える。第２実施形態と同様に、第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれヒューズエレメント１５に導電接続される端子として機能する。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に示す第３実施形態のヒューズ素子２５と、第２実施形態に示すヒューズ素子２０とが異なるところは、図３（ａ）～図３（ｃ）に示すヒューズ素子２５に備えられているヒューズエレメント１５の第１接合部１５ｆおよび第２接合部１５ｇにおける高融点金属層１ｂの厚み（形状）のみである。したがって、第３実施形態においては、第２実施形態と異なるところのみ説明し、第２実施形態と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
　第３実施形態のヒューズ素子２５に備えられているヒューズエレメント１５では、図３（ｂ）および図３（ｄ）に示すように、第１接合部１５ｆおよび第２接合部１５ｇの高融点金属層１ｂの厚みが、溶断部１５ｅよりも厚くなっている。このことにより、図３（ｂ）および図３（ｄ）に示すヒューズエレメント１５の切断面は、ドッグボーン形状となっている。第１接合部１５ｆは、ハンダなどの導電接続部材（不図示）によって第１電極２ａに接合された部分である。また、第２接合部１５ｇは、ハンダなどの導電接続部材（不図示）によって第２電極２ｂに接合された部分である。このため、第３実施形態のヒューズ素子２５では、第１接合部１５ｆおよび第２接合部１５ｇを形成している高融点金属層１ｂによって、ヒューズ素子２５の製造工程におけるリフロー時に、ハンダなどの導電接続部材とヒューズエレメント１５の低融点金属層１ａとが接触することを、より効果的に抑制できる。その結果、リフロー時に溶断部１５ｅ（ヒューズエレメント１５）が変形することによる溶断部１５ｅの抵抗値変動がより効果的に抑制され、溶断特性の安定したヒューズ素子２５を容易に製造できる。
　ヒューズエレメント１５は、例えば、電解めっき法を用いて製造できる。具体的には、低融点金属層１ａとなる帯状（リボン状）の金属箔を用意する。金属箔としては、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向におけるヒューズエレメント１５の低融点金属層１ａの長さに対応する幅を有するものを用いる。次に、金属箔の表面に電解めっき法を用いて高融点金属層１ｂを形成し、帯状の積層体を得る。その後、帯状の積層体の長さを所定の寸法に切断して平板状とする。このことにより、所定の矩形形状を有し、切断面に低融点金属層１ａが露出されたヒューズエレメント１５が得られる。
　なお、本実施形態では、電解めっき加工時の電流集中によって、帯状の金属箔の幅方向端部に幅方向中心部よりも厚い高融点金属層１ｂが形成される。このため、図３（ｄ）に示すように、ヒューズエレメント１５は、第１接合部１５ｆおよび第２接合部１５ｇの高融点金属層１ｂの厚みが、溶断部１５ｅよりも厚く、ドッグボーン形状の切断面を有するものとなる。この製造方法は、特に小型のヒューズエレメントを製造する場合に好適である。
　本実施形態のヒューズ素子２５においても、第１実施形態および第２実施形態と同様に、図３（ｃ）に示すように、平面視での溶断部１５ｅの幅１ｄは、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１５ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さ（｛１ｄ／２ｄ｝×１００≧８０（％））を有し、接合部分の幅２ｄの９５％以上の長さであることが好ましく、１００％超であることがより好ましい。
　本実施形態のヒューズ素子２５に備えられているヒューズエレメント１５は、第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向の側面に低融点金属層１ａが露出している。このため、第２実施形態と同様に、平面視での溶断部１５ｅの幅１ｄが、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１５ｅとの接合部分の幅２ｄの１００％超の長さであることがより好ましい。
　本実施形態のヒューズ素子２５は、第１実施形態および第２実施形態のヒューズ素子と同様に、溶断部１５ｅの幅１ｄが、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１５ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さである幅１ｄの広い低抵抗の溶断部１５ｅを有するため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態のヒューズ素子２５における溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１電極２ａおよび第２電極２ｂが高温となって、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの接続されている部材、ならびに第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂが接続されている回路基板に悪影響を及ぼすことを防止できる。したがって、溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１１ｅの長さ（第１電極２ａと第２電極２ｂとの間の距離）を短くでき、ヒューズ素子２５を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
［第４実施形態（ヒューズ素子）］
　図４（ａ）は、第４実施形態のヒューズ素子を示した平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したヒューズ素子を図４（ａ）の下側から見た側面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示したヒューズ素子を図４（ａ）の右側から見た側面図である。なお、図４（ａ）および図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すヒューズ素子４０のカバー部材５を外した状態を示している。
　図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、ヒューズ素子４０は、ヒューズエレメント５０と、絶縁基板４と、絶縁基板４の表面４ａに配置された第１電極２ａおよび第２電極２ｂとを備える。
　第４実施形態においては、ヒューズエレメント５０として、第２実施形態に備えられているヒューズエレメント１１と同様のものを備えている。換言すると、図４（ａ）に示すヒューズ素子４０の絶縁基板４の面内方向に垂直なヒューズエレメント５０の断面の構成と図２（ａ）に示すヒューズ素子２０の絶縁基板４の面内方向に垂直なヒューズエレメント２０の断面の構成は同様である。このため、第４実施形態においては、ヒューズエレメント５０の溶断温度、材料、層構造についての説明を省略する。
　本実施形態のヒューズ素子４０に備えられているヒューズエレメント５０は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間に配置された溶断部５１と、第１電極２ａ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）によって接合された第１接合部５２ａと、第２電極２ｂ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）よって接合された第２接合部５２ｂとを有している。図４（ｂ）に示すように、溶断部５１と絶縁基板４の表面４ａとの間には、空間が形成されている。
　本実施形態では、図４（ｂ）に示すようにヒューズエレメント５０が、第１電極２ａ上および第２電極２ｂ上から絶縁基板４の側面に亘って連続して覆っている。このことにより、第１電極２ａおよび第２電極２ｂと、絶縁基板４の裏面４ｂに配置された第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂとが、ヒューズエレメント５０を介して電気的に接続されている。
　本実施形態では、第１接合部５２ａは、第１外部接続電極４２ａと電気的に接続されており、ヒューズエレメント５０の溶断部５１に導電接続される端子として機能する。また、第２接合部５２ｂは、第２外部接続電極４２ｂと電気的に接続されており、ヒューズエレメント５０の溶断部５１に導電接続される端子として機能する。
　本実施形態のヒューズ素子４０においては、帯状のヒューズエレメント５０の一部からなる第１接合部５２ａおよび第２接合部５２ｂが端子として機能するため、平面視での溶断部５１の幅は、第１接合部５２ａおよび第２接合部５２ｂの幅と同一である。よって、平面視での溶断部５１の幅は、第１接合部５２ａおよび第２接合部５２ｂの溶断部５１との接合部分の幅の１００％の長さを有する。
　本実施形態のヒューズ素子４０では、絶縁基板４、第１電極２ａおよび第２電極２ｂ、第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂは、第２実施形態のヒューズ素子２０と同じものを用いることができる。
　また、本実施形態のヒューズ素子４０は、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様に、図４（ｂ）に示すように、カバー部材５が接着剤を介して取り付けられていることが好ましい。カバー部材５の材料としては、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様のものを用いることができる。
　本実施形態のヒューズ素子４０は、第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂを介して、回路基板（不図示）の電流経路上に実装されて使用される。回路基板の電流経路上に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部５１が溶断されることにより、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間が断線されて、回路基板の電流経路が遮断される。
　溶断部５１が、低融点金属層１ａと高融点金属層１ｂとが厚み方向に積層されて形成されたものである場合、回路基板の電流経路上に定格電流を超える過電流が通電されると、溶断部５１の低融点金属層１ａが発熱して溶融し、生成した低融点金属層１ａの溶融物によって高融点金属層１ｂが溶解され、溶断部５１が速やかに溶断される。
　本実施形態のヒューズ素子４０は、溶断部５１の幅が、第１接合部５２ａおよび第２接合部５２ｂの溶断部５１との接合部分の幅の１００％の長さである幅の広い低抵抗の溶断部５１を有するため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態のヒューズ素子４０における溶断部５１の溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１電極２ａおよび第２電極２ｂが高温となって、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの接続されている部材、ならびに第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂが接続されている回路基板に悪影響を及ぼすことを防止できる。したがって、溶断部５１の溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部５１の長さ（第１接合部５２ａと第２接合部５２ｂとの間の距離）を短くでき、ヒューズ素子４０を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
［第５実施形態（保護素子）］
　図５（ａ）は、第５実施形態の保護素子を示した平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す保護素子をＢ－Ｂ´線に沿って切断した断面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した保護素子を図５（ａ）の右側から見た側面図である。なお、図５（ａ）および図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す保護素子３０のカバー部材５を外した状態を示している。
　図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、保護素子３０は、ヒューズエレメント１１と、ヒューズエレメント１１を加熱し溶断させる発熱体７と、絶縁基板４と、絶縁基板４の表面４ａに配置された第１電極２ａおよび第２電極２ｂとを備える。本実施形態の保護素子３０では、図５（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１１が、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間に跨って配置されている。すなわち、ヒューズエレメント１１は、第１電極２ａから第２電極２ｂに架かる。第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれヒューズエレメント１１に導電接続される端子として機能する。さらに、本実施形態の保護素子３０は、発熱体７に接続する第１発熱体電極９ａおよび第２発熱体電極９ｂと、第２発熱体電極９ｂに接続する発熱体引出電極９とを有する。
　第５実施形態の保護素子３０は、ヒューズエレメント１１と、絶縁基板４と、第１電極２ａおよび第２電極２ｂとして、第２実施形態のヒューズ素子２０に備えられているものと同様のものを備えている。このため、第５実施形態においては、ヒューズエレメント１１の溶断温度、材料、層構造についての説明を省略する。また、第５実施形態においては、絶縁基板４と、第１電極２ａおよび第２電極２ｂについての説明を省略する。
　本実施形態の保護素子３０では、ヒューズエレメント１１は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間に配置された溶断部１１ｅと、第１電極２ａ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）によって接合された第１接合部１１ｆと、第２電極２ｂ上にハンダなどの導電接続部材（不図示）よって接合された第２接合部１１ｇとを有している。
　また、本実施形態の保護素子３０では、図５（ｂ）に示すように、溶断部１１ｅの絶縁基板４側の面と、発熱体引出電極９とが、電気的に接続されている。溶断部１１ｅと発熱体引出電極９とは、ハンダなどの導電接続部材（不図示）によって電気的に接続されている。
　本実施形態の保護素子３０では、図５（ｂ）に示すように、溶断部１１ｅが断面視で絶縁基板４の表面４ａと反対側に凸状の形状とされている。そして、溶断部１１ｅと絶縁基板４の表面４ａとの間に、絶縁基板４の表面４ａに配置された発熱体７と、発熱体７を被覆する絶縁部材８と、絶縁部材８を介して発熱体７上に形成された発熱体引出電極９とが配置されている。
　発熱体７は、比較的抵抗が高く、通電することにより発熱する高抵抗導電性材料によって形成されている。高抵抗導電性材料としては、例えば、ニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕを含む材料などが挙げられる。発熱体７は、例えば、上記の高抵抗導電性材料と樹脂バインダなどとを混合してペースト状にしたものを、絶縁基板４の表面４ａにスクリーン印刷技術を用いてパターン形成し、焼成する方法などによって形成できる。
　絶縁部材８は、ガラスなどの絶縁材料で形成されている。
　発熱体引出電極９は、絶縁部材８を介して発熱体７と対向配置されている。これにより、発熱体７は、絶縁部材８および発熱体引出電極９を介してヒューズエレメント１１の溶断部１１ｅと重畳される。このような重畳構造とすることによって、発熱体７の発生した熱を効率よく溶断部１１ｅに伝えることができる。
　本実施形態の保護素子３０においても、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様に、図５（ｃ）に示すように、平面視での溶断部１１ｅの幅１ｄは、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さ（｛１ｄ／２ｄ｝×１００≧８０（％））を有し、接合部分の幅２ｄの９５％以上の長さであることが好ましく、１００％超であることがより好ましい。
　本実施形態の保護素子３０は、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様に、図５（ｂ）に示すように、カバー部材５が接着剤を介して取り付けられていることが好ましい。カバー部材５の材料としては、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様のものを用いることができる。
　図５（ａ）に示すように、第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、絶縁基板４の表面４ａにおける対向する一対の両端部に配置されている。第１発熱体電極９ａおよび第２発熱体電極９ｂは、絶縁基板４の表面４ａにおける対向する別の一対の両端部に配置されている。
　第１電極２ａ、第２電極２ｂ、第１発熱体電極９ａ、第２発熱体電極９ｂ、発熱体引出電極９は、それぞれＡｇ配線、Ｃｕ配線などの導電パターンによって形成されている。
　また、第１電極２ａ、第２電極２ｂ、第１発熱体電極９ａ、第２発熱体電極９ｂ、発熱体引出電極９は、それぞれ酸化などによる電極特性の変質を抑制するために、電極保護層で被覆されていてもよい。電極保護層の材料としては、Ｓｎめっき膜、Ｎｉ／Ａｕめっき膜、Ｎｉ／Ｐｄめっき膜、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき膜等を用いることができる。
　本実施形態の保護素子３０では、第１電極２ａ、第２電極２ｂ、第１発熱体電極９ａは、それぞれキャスタレーションを介して絶縁基板４の裏面４ｂに形成された第１外部接続電極４２ａ、第２外部接続電極４２ｂ、発熱体給電電極６と電気的に接続されている。第１電極２ａと第１外部接続電極４２ａとの接続、第２電極２ｂと第２外部接続電極４２ｂとの接続、第１発熱体電極９ａと発熱体給電電極６との接続は、スルーホールで行ってもよい。第２発熱体電極９ｂと発熱体引出電極９との接続は、スルーホール（不図示）など公知の方法により行うことができる。
　本実施形態の保護素子３０では、発熱体給電電極６、第１発熱体電極９ａ、発熱体７、第２発熱体電極９ｂ、発熱体引出電極９、ヒューズエレメント１１の溶断部１１ｅに至る通電経路と、第１外部接続電極４２ａ、第１電極２ａ、溶断部１１ｅ、第２電極２ｂ、第２外部接続電極４２ｂに至る通電経路とが形成されている。
　本実施形態の保護素子３０は、第１外部接続電極４２ａ、第２外部接続電極４２ｂ、発熱体給電電極６を介して、回路基板（不図示）の電流経路上に実装されて使用される。これにより、例えば、保護素子３０の溶断部１１ｅは、第１外部接続電極４２ａと第２外部接続電極４２ｂを介して回路基板の電流経路と接続され、発熱体７は、発熱体給電電極６を介して回路基板に設けられた電流制御素子と接続される。
　本実施形態の保護素子３０では、回路基板に異常が発生すると、回路基板に備えられた電流制御素子によって、発熱体給電電極６を介して発熱体７が通電される。これにより、発熱体７が発熱し、絶縁部材８および発熱体引出電極９を介して溶断部１１ｅが加熱され、溶断部１１ｅが溶断される。これにより、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間が断線されて、回路基板の電流経路が遮断される。
　溶断部１１ｅが、低融点金属層１ａと高融点金属層１ｂとが厚み方向に積層されて形成されたものである場合、回路基板に備えられた電流制御素子によって発熱体７が通電されると、溶断部１１ｅの低融点金属層１ａが加熱されて溶融し、生成した低融点金属層１ａの溶融物によって高融点金属層１ｂが溶解され、溶断部１１ｅが速やかに溶断される。
　本実施形態の保護素子３０は、第２実施形態のヒューズ素子２０と同様に、溶断部１１ｅの幅１ｄが、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さである幅１ｄの広い低抵抗の溶断部１１ｅを有するため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態の保護素子３０における溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１電極２ａおよび第２電極２ｂが高温となって、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの接続されている部材、ならびに第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂが接続されている回路基板に悪影響を及ぼすことを防止できる。したがって、溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１１ｅの長さ（第１電極２ａと第２電極２ｂとの間の距離）を短くでき、保護素子３０を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
［第６実施形態（保護素子）］
　図６（ａ）は、第６実施形態の保護素子を示した平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した保護素子を図６（ａ）の下側から見た側面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示した保護素子を図６（ａ）の右側から見た側面図である。なお、図６（ａ）および図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示す保護素子６０のカバー部材５を外した状態を示している。
　図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、保護素子６０は、ヒューズエレメント１１と、ヒューズエレメント１１を加熱し溶断させる発熱体１７と、絶縁基板４と、絶縁基板４の表面４ａに配置された第１電極２ａおよび第２電極２ｂとを備える。本実施形態の保護素子６０では、図６（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１１が、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間に跨って配置されている。すなわち、ヒューズエレメント１１は、第１電極２ａから第２電極２ｂに架かる。第１電極２ａおよび第２電極２ｂは、それぞれヒューズエレメント１１に導電接続される端子として機能する。さらに、本実施形態の保護素子６０は、発熱体１７に接続する発熱体引出電極１９を有する。
　第６実施形態の保護素子６０と、第５実施形態の保護素子３０とが異なるところは、溶断部１１ｅの形状、発熱体１７および絶縁部材１８の配置、発熱体１７に接続された配線の配置のみである。したがって、第６実施形態においては、第５実施形態と異なるところのみ説明し、第５実施形態と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
　本実施形態の保護素子６０では、第５実施形態の保護素子３０と異なり、図６（ｂ）に示すように、溶断部１１ｅの第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向の側面が断面視矩形状とされている。すなわち、溶断部１１ｅの面のうち第１電極２ａと第２電極２ｂとを繋ぐ方向に対して略直交する方向における面の形状は、矩形状である。そして、溶断部１１ｅと絶縁基板４の表面４ａとの間に、発熱体引出電極１９が配置されている。また、絶縁基板４の裏面４ｂに、発熱体１７と、発熱体１７を被覆する絶縁部材１８とが配置されている。
　発熱体引出電極１９は、絶縁基板４を介して発熱体１７と対向配置されている。これにより、発熱体１７は、絶縁基板４および発熱体引出電極１９を介してヒューズエレメント１１の溶断部１１ｅと重畳される。このような重畳構造とすることによって、発熱体１７の発生した熱を効率よく溶断部１１ｅに伝えることができる。
　本実施形態の保護素子６０においても、第５実施形態の保護素子３０と同様に、図６（ｃ）に示すように、平面視での溶断部１１ｅの幅１ｄは、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さ（｛１ｄ／２ｄ｝×１００≧８０（％））を有し、接合部分の幅２ｄの９５％以上の長さであることが好ましく、１００％超であることがより好ましい。
　本実施形態の保護素子６０では、回路基板に異常が発生すると、回路基板に備えられた電流制御素子によって発熱体１７が通電される。これにより、発熱体１７が発熱し、絶縁基板４および発熱体引出電極１９を介して溶断部１１ｅが加熱され、溶断部１１ｅが溶断される。これにより、第１電極２ａと第２電極２ｂとの間が断線されて、回路基板の電流経路が遮断される。
　溶断部１１ｅが、低融点金属層１ａと高融点金属層１ｂとが厚み方向に積層されて形成されたものである場合、回路基板に備えられた電流制御素子によって発熱体１７が通電されると、溶断部１１ｅの低融点金属層１ａが加熱されて溶融し、生成した低融点金属層１ａの溶融物によって高融点金属層１ｂが溶解され、溶断部１１ｅが速やかに溶断される。
　本実施形態の保護素子６０は、第５実施形態の保護素子３０と同様に、溶断部１１ｅの幅１ｄが、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの溶断部１１ｅとの接合部分の幅２ｄの８０％以上の長さである幅１ｄの広い低抵抗の溶断部１１ｅを有するため、定格電流の大電流化に寄与できる。
　さらに、本実施形態の保護素子６０における溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃以下である場合、溶断時に第１電極２ａおよび第２電極２ｂが高温となって、第１電極２ａおよび第２電極２ｂの接続されている部材、ならびに第１外部接続電極４２ａおよび第２外部接続電極４２ｂが接続されている回路基板に悪影響を及ぼすことを防止できる。したがって、溶断部１１ｅの溶断温度が４００℃超である場合と比較して、溶断部１１ｅの長さ（第１電極２ａと第２電極２ｂとの間の距離）を短くでき、保護素子６０を小型化できるとともに、定格電流をより一層大きくできる。
　１、１１、１５、５０　ヒューズエレメント
　１ａ　低融点金属層
　１ｂ　高融点金属層
　１ｅ、１１ｅ、１５ｅ、５１　溶断部
　１ｆ、１１ｆ、１５ｆ、５２ａ　第１接合部
　１ｇ、１１ｇ、１５ｇ、５２ｂ　第２接合部
　２ａ　第１電極
　２ｂ　第２電極
　３ａ、３ｂ　取付穴
　４　絶縁基板
　４ａ　表面
　４ｂ　裏面
　５　カバー部材
　６　発熱体給電電極
　７、１７　発熱体
　８、１８　絶縁部材
　９、１９　発熱体引出電極
　９ａ　第１発熱体電極
　９ｂ　第２発熱体電極
　１０、２０、２５、４０　ヒューズ素子
　２０ａ　第１端子
　２０ｂ　第２端子
　２１ａ、２１ｂ　キャスタレーション
　３０、６０　保護素子
　４２ａ　第１外部接続電極
　４２ｂ　第２外部接続電極

Claims (11)

  1. 　第１端子と第２端子との間に配置された貫通孔を有さない平板状の溶断部を有し、
    　前記溶断部の幅が、前記第１端子および前記第２端子の前記溶断部との接合部分の幅の８０％以上の長さを有するヒューズエレメント。
  2. 　前記溶断部の幅が、前記接合部分の幅の９５％以上の長さである請求項１に記載のヒューズエレメント。
  3. 　前記溶断部の溶断温度が１４０℃～４００℃である請求項１に記載のヒューズエレメント。
  4. 　前記溶断部は、低融点金属層と、前記低融点金属層よりも融点の高い高融点金属層とが、厚み方向に積層されて形成されている請求項１に記載のヒューズエレメント。
  5. 　前記低融点金属層が、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする合金からなり、
    　前記高融点金属層が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｇを主成分とする合金、Ｃｕを主成分とする合金から選ばれるいずれかからなる請求項４に記載のヒューズエレメント。
  6. 　前記溶断部は、前記低融点金属層と、前記低融点金属層の両面に積層された前記高融点金属層とからなる請求項４に記載のヒューズエレメント。
  7. 　前記溶断部の幅が、前記接合部分の幅の２００％以下の長さである請求項１に記載のヒューズエレメント。
  8. 　前記第１端子および前記第２端子と、前記溶断部とが導電接続部材によって接合されている請求項１に記載のヒューズエレメント。
  9. 　請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のヒューズエレメントが備えられているヒューズ素子。
  10. 　前記第１端子および前記第２端子が、絶縁基板の表面に配置されている請求項９に記載のヒューズ素子。
  11. 　請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のヒューズエレメントと、
    　前記ヒューズエレメントを加熱し溶断させる発熱体とが備えられ、
    　前記第１端子および前記第２端子が、絶縁基板上に配置され、
    　前記ヒューズエレメントが、前記第１端子と前記第２端子との間に跨って配置されている保護素子。
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