JP2000276987A

JP2000276987A - 保護素子

Info

Publication number: JP2000276987A
Application number: JP11080976A
Authority: JP
Inventors: Tokihiro Yoshikawa; 時弘吉川; Masayasu Nishikawa; 正泰西川; Katsuyuki Murata; 勝之村田
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁基板に形成した電極間に可溶合金を接続
固着し、その上をフラックスで被覆し、その上から絶縁
キャップを被せて接着剤で固着封止して保護素子におい
て、絶縁キャップの封止予定位置に可溶合金やフラック
スが存在せず、信頼性の高い保護素子を提供する。【解決手段】絶縁基板１の電極２、３に電極材料が存
在しない部分２ａ，３ａを設けて、この電極２，３の内
方端部間に可溶合金４を接続固着し、この可溶合金４を
フラックス５てせ被覆し、さらにフラックス５の上方か
ら絶縁キャップ１０を被せて、接着剤で固着封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護素子に関し、
より詳細には、特定温度で溶融する可溶合金を有する温
度ヒューズと称される保護素子や、可溶合金とこの可溶
合金を強制加熱して溶断させる抵抗体とを有する保護素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器等を過熱損傷から保護する保護
素子として、特定温度で動作して回路を遮断する温度ヒ
ューズが用いられている。この種の温度ヒューズには、
感温材として特定温度で溶融する絶縁性の感温ペレット
を用いて、感温ペレットの溶融時に可動接点を固定接点
から開離する感温ペレットタイプのもの（ａ）と、感温
材として特定温度で溶融する可溶合金を用いて、この可
溶合金に通電し、可溶合金の溶融時に回路を遮断する可
溶合金タイプ（ｂ）とがある。また、可溶合金と抵抗体
とを用いて、抵抗体の発熱により可溶合金を強制的に溶
断させる保護素子（ｃ）もある。前記ｂタイプの保護素
子としては、例えば実開昭５７−１４１３４６号公報に
開示されている。また、ｃタイプの保護素子としては、
例えば実開昭５８−５２８４８号公報に開示されてい
る。そして、前記ｂタイプおよびｃタイプの保護素子を
薄型構造にしたものもある。以下、そのような薄型構造
のｂタイプの保護素子について、図面を用いて説明す
る。

【０００３】図１０は従来の薄型構造の保護素子の縦断
面図を示し、図１１は前記保護素子の絶縁キャップおよ
びフラックスを除去して内部構造が見えるようにした状
態，すなわちフラックス塗布前の状態の平面図である。
図１０および図１１において、７１はアルミナ等のセラ
ミックからなる矩形状の絶縁基板で、その一方の面の長
手方向の両端部に銀ペーストや銀−パラジウムペースト
等の導電ペーストの塗布焼成により形成した一対の電極
７２，７３を有する。前記一対の電極７２，７３の内方
端間にまたがって特定温度で溶融する可溶合金７４が接
続固着されており、この可溶合金７４はフラックス７５
で被覆されている。また、前記一対の電極７２，７３の
各外方端には板状のリード７６，７７が半田７８，７９
により接続固着されている。そして、前記可溶合金７４
およびフラックス７５部分に、セラミックや樹脂等より
なる絶縁キャップ８０を被せて、この絶縁キャップ８０
の下端は接着剤８１によって絶縁基板７１に固着封止さ
れている。

【０００４】次に、上記保護素子の製造方法例について
説明する。まず、絶縁基板７１の長手方向の両端に、銀
ペースト等よりなる導電ペーストを塗布焼成して一対の
電極７２，７３を形成する。次に、前記一対の電極７
２，７３の各外方端部にリード７６，７７を半田７８，
７９で半田付けして接続する。次に、前記一対の電極７
２，７３の内方端部に可溶合金７４を可溶合金７４自体
の溶融を利用した溶接により接続固着し、その全面をフ
ラックス７５で被覆する。さらに、前記可溶合金７４お
よびフラックス７５部分を絶縁キャップ８０で覆い、接
着剤８１で接着固定封止する。ここで、リード７６，７
７の半田付けを、可溶合金７４の接続固着に先立って行
う理由は、リード７６，７７の半田付け時の熱で、可溶
合金７４やフラックス７５が溶融しないためである。な
お、リード７６，７７の半田付け用の半田として、その
融点が可溶合金７４やフラックス７５の融点よりも十分
低いものを採用する場合は、可溶合金７４の接続固着や
フラックス７５の塗布後に、リード７６，７７の半田付
けを実施してもよい。

【０００５】ところが、上記保護素子においては、電極
７２，７３が図１０および図１１に示すように、矩形状
に形成されているので、電極７２，７３の内方端部に可
溶合金７４を溶接により接続固着する場合、図１２に示
すように、溶融した可溶合金７４が電極７２，７３上を
流れて、絶縁キャップ８０の固着封止位置まで達するこ
とがある。そのような場合、絶縁キャップ８０の固着封
止が困難になったり、仮に固着封止ができていても、周
囲温度が可溶合金７４の融点に達すると、可溶合金７４
が溶融するが、絶縁キャップ８０の固着封止位置に流れ
ている可溶合金７４も同様に溶融して、絶縁キャップ８
０による封止機能が低下し、甚だしい場合は、可溶合金
７４が絶縁キャップ８０の外部に流れ出たり、絶縁キャ
ップ８０内に外気や湿気が浸入して、保護素子としての
信頼性が損なわれるといった問題点があった。また、電
極７２，７３が図１０および図１１に示すように、矩形
状に形成されていると、フラックス７５の塗布時に、溶
融状態のフラックス７５が電極７２，７３上を流れて、
図１２に示すように、絶縁キャップ８０の固着封止位置
まで達することがある。そのような場合、絶縁キャップ
８０の固着封止が困難になったり、仮に固着封止ができ
ていても、周囲温度がフラックス７５の融点近傍になる
と、フラックス７５が溶融して可溶合金７４の溶融の準
備状態になるが、絶縁キャップ８０の固着封止位置に流
れているフラックス７５も同様に溶融して、絶縁キャッ
プ８０による封止機能が低下し、甚だしい場合は、フラ
ックス７５が絶縁キャップ８０の外部に流れ出たり、絶
縁キャップ８０内に外気や湿気が浸入して、保護素子と
しての信頼性が損なわれるといった問題点もあった。な
お、上記保護素子のように、電極７２，７３の外方端部
に、リード７６，７７を半田７８，７９で半田付けする
ものでは、リード７６，７７の半田付け時の溶融半田７
８，７９が、図１２に示すように、絶縁キャップ８０の
固着封止位置にまで流れて、絶縁キャップ８０による封
止機能が低下したり、保護素子としての信頼性が低下す
るという問題点があった。上記のような問題点は、可溶
合金だけを有する温度ヒューズと称される保護素子のみ
ならず、可溶合金と抵抗体とを有し、この可溶合金を抵
抗体の通電発熱により加熱して強制的に溶断させる保護
素子においても、同様に生じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、絶
縁キャップの固着封止位置にまで可溶合金やフラックス
が流れ広がらないで、絶縁キャップを確実に固着封止で
きる信頼性の高い保護素子を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の保護素子は、絶
縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔して形成された
一対の電極と、この一対の電極間にまたがって接続され
た可溶合金と、前記可溶合金に被着されたフラックス
と、前記フラックスを覆って前記絶縁基板に接着固定さ
れている絶縁キャップとを有する保護素子において、前
記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、少
なくともその表面に電極材料が存在しない部分を設けた
ことを特徴とする保護素子である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
絶縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔して形成され
た一対の電極と、この一対の電極間にまたがって接続さ
れた可溶合金と、前記可溶合金に被着されたフラックス
と、前記フラックスを覆って前記絶縁基板に接着固定さ
れている絶縁キャップとを有する保護素子において、前
記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、少
なくともその表面に電極材料が存在しない部分を設けた
ことを特徴とする保護素子である。

【０００９】本発明の請求項２記載の発明は、前記絶縁
基板および絶縁キャップがセラミックであることを特徴
とする請求項１記載の保護素子である。

【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、前記絶縁
基板がセラミックで、前記絶縁キャップが樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１記載の保護素子である。

【００１１】本発明の請求項４記載の発明は、前記絶縁
基板および絶縁キャップが、樹脂またはガラスであるこ
とを特徴とする請求項１記載の保護素子である。

【００１２】本発明の請求項５記載の発明は、前記電極
の外方端部にリードが半田付けされていることを特徴と
する請求項１ないし４記載の保護素子である。

【００１３】本発明の請求項６記載の発明は、絶縁基板
と、絶縁基板の一方の面側に離隔して形成された一対の
電極と、この一対の電極間にまたがって接続された可溶
合金と、前記可溶合金に被着されたフラックスと、前記
フラックスを覆って前記絶縁基板に接着固定されている
絶縁キャップとを有する保護素子において、前記電極に
おける前記絶縁キャップの接着固定位置に、電極材料が
存在しない部分を設けたことを特徴とする請求項１ない
し５記載の保護素子である。

【００１４】本発明の請求項７記載の発明は、絶縁基板
と、絶縁基板の一方の面側に離隔して形成された一対の
電極と、この一対の電極間にまたがって接続された可溶
合金と、前記可溶合金に被着されたフラックスと、前記
フラックスを覆って前記絶縁基板に接着固定されている
絶縁キャップとを有する保護素子において、前記電極に
おける前記絶縁キャップの接着固定位置に、絶縁層を設
けたことを特徴とする請求項１ないし５記載の保護素子
である。

【００１５】本発明の請求項８記載の発明は、絶縁基板
と、絶縁基板の一方の面側に離隔して形成された一対の
電極と、この一対の電極間にまたがって接続された可溶
合金と、前記可溶合金に被着されたフラックスと、前記
可溶合金を加熱するための抵抗体と、前記フラックスを
覆って前記絶縁基板に接着固定されている絶縁キャップ
とを有する保護素子において、前記電極における前記絶
縁キャップの接着固定位置に、少なくともその表面に電
極材料が存在しない部分を設けたことを特徴とする請求
項１ないし７記載の保護素子である。

【００１６】本発明の請求項９記載の発明は、前記抵抗
体が、絶縁基板の可溶合金が設けられている面とは反対
側面に設けられていることを特徴とする請求項８記載の
保護素子である。

【００１７】本発明の請求項１０記載の発明は、前記抵
抗体が、絶縁基板の可溶合金が設けられている面と同一
側面に設けられていることを特徴とする請求項８記載の
保護素子である。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について、以下、図面を参照
して説明する。図１は本発明の第１実施例の保護素子Ａ
の縦断面図を示し、図２は前記保護素子Ａの絶縁キャッ
プおよびフラックスを除去して内部構造が見えるように
した状態，すなわちフラックス塗布前の状態の平面図を
示す。図１および図２に示す保護素子Ａにおいて、１は
アルミナセラミック等よりなる絶縁基板で、その一方の
面の長手方向の両端部には銀ペーストや銀−パラジウム
ペースト等よりなる導電ペーストを塗布焼成して一対の
電極２，３が形成されている。これらの電極２，３は、
本発明の最大の特徴部分で、図２から明らかなように、
外形は矩形状であるが、後述する絶縁キャップ（図示２
点鎖線１０）の固着封止予定位置に、電極材料が存在し
ていない部分，すなわち絶縁基板１の表面が露出してい
る部分２ａ，３ａが設けられている。前記一対の電極
２，３の内方端部には、特定温度で溶融する可溶合金４
が溶接により接続固着されている。この可溶合金４は、
それよりも若干低い軟化点を有するフラックス５によっ
て被覆されている。前記一対の電極２，３の外方端部に
は、リード６，７が半田８，９により接続されている。
さらに、前記フラックス５の上からセラミック，樹脂，
ガラス等よりなる絶縁キャップ１０が被せられ、接着剤
１１によって固着封止されている。なお、電極２，３の
表面に、銀層や金層や半田層を形成して、可溶合金４の
溶接性やリード６，７の半田付け性を改善するようにし
てもよい。ただし、半田層の場合、その融点が可溶合金
４やフラックス５の融点より高い場合は電極２，３の全
面に形成してもよいが、その融点が可溶合金４やフラッ
クス５の融点より低い場合は、可溶合金４やリード６，
７の接続固着位置にのみ形成することが望ましい。

【００１９】次に、上記実施例の保護素子Ａの製造方法
について説明する。図３は、上記保護素子Ａの製造工程
を示す工程ブロック図である。以下、この図３を用いて
保護素子Ａの製造方法について説明する。まず、絶縁基
板１を用意し［図３（ａ）］、その長手方向の両端部に
銀ペーストや銀−パラジウムペースト等の導電ペースト
をシルクスクリーン法等により塗布焼成して、一対の電
極２，３を形成する［図３（ｂ）］。この時、シルクス
クリーンの開口部の形状を、図２に示すように、絶縁キ
ャップ１０の固着封止予定位置に、導電ペーストが存在
していない部分，すなわち絶縁基板１の表面が露出する
部分２ａ，３ａを有する電極２，３の形状に対応する形
状にすることはもちろんである。電極２，３は、導電ペ
ーストを塗布焼成した銀や銀−パラジウム等の電極材料
状態のままでもよいが、前述したように、その上に銀層
や金層や半田層を形成してもよい。

【００２０】次に、前記一対の電極２，３の各外方端部
にリード６，７を半田８，９により半田付けする［図３
（ｃ）］。この時、電極２，３の表面が銀や銀−パラジ
ウムまたは銀層や金層であると、半田付け部に半田を供
給して半田付けすることが必要であるが、電極２，３の
表面に半田層が形成されていると、半田を供給すること
なく、半田付けができる。このリード６，７の半田付け
時に、半田が流れて絶縁キャップ１０の固着封止予定位
置に流れ広がろうとしても、電極２，３に電極材料が存
在していない部分，すなわち絶縁基板１の表面が露出し
ている部分２ａ，３ａが設けられているため、溶融半田
は前記絶縁基板１の表面が露出している部分２ａ，３ａ
の外方側の縁で流れ広がりが阻止され、絶縁キャップ１
０の固着封止予定位置まで流れ広がることがない。

【００２１】次に、前記一対の電極２，３の各内方端部
に可溶合金４を溶接により接続固着する［図３
（ｄ）］。ここでいう溶接とは、可溶合金４それ自体の
電極２，３との接続部分を溶融させて接続することをい
う。この場合も、電極２，３の表面に半田層が形成され
ていると、可溶合金４の溶接が容易かつ確実に行える利
点がある。この可溶合金４の溶接時に、溶融した可溶合
金が流れて絶縁キャップ１０の固着封止予定位置に流れ
広がろうとしても、電極２，３に電極材料が存在してい
ない部分，すなわち絶縁基板１の表面が露出している部
分２ａ，３ａが設けられているため、溶融した可溶合金
は前記絶縁基板１の表面が露出している部分２ａ，３ａ
の縁で流れ広がりが阻止され、絶縁キャップ１０の固着
封止予定位置まで流れ広がることがない。なお、電極
２，３の電極材料が存在していない部分，すなわち絶縁
基板１の表面が露出している部分２ａ，３ａの両側の電
極２，３部分には、溶融した可溶合金が流れて絶縁キャ
ップ１０の固着封止予定位置に流れ広がるのではないか
と考えられる。しかしながら、実際には溶融した可溶合
金は放射状に流れようとするが、最短距離の電極２，３
に電極材料が存在していない部分，すなわち絶縁基板１
の表面が露出している部分２ａ，３ａの縁で流れ広がり
が阻止されることによって、それ以外，すなわち前述の
絶縁基板１の表面が露出している部分２ａ，３ａの両側
の電極２，３部分にも、流れ広がりが阻止される。

【００２２】次に、前記可溶合金４の全面をフラックス
５で被覆する［図３（ｅ）］。この時、溶融状態のフラ
ックス５が電極２，３上を流れて、絶縁キャップ１０の
固着封止予定位置に流れ広がろうとしても、前記可溶合
金の場合と同様に、電極２，３に電極材料が存在してい
ない部分，すなわち絶縁基板１の表面が露出している部
分２ａ，３ａが設けられているため、溶融したフラック
ス５は前記絶縁基板１の表面が露出している部分２ａ，
３ａの縁で流れ広がりが阻止され、絶縁キャップ１０の
固着封止予定位置まで流れ広がることがない。

【００２３】次に、前記フラックス５の上から絶縁キャ
ップ１０を被せて、その下端を接着剤１１により絶縁基
板１に固着封止する［図３（ｆ）］。この時、絶縁キャ
ップ１０の固着封止予定位置に、半田８，９や可溶合金
４やフラックス５が流れ広がっていないので、絶縁キャ
ップ１０の固着封止は容易に行え、しかも確実に封止さ
れる。

【００２４】したがって、上記実施例の保護素子Ａによ
れば、上述のように絶縁キャップ１０の固着封止予定位
置に、半田８，９や可溶合金４やフラックス５が流れ広
がっていないので、絶縁キャップ１０の固着封止は容易
に行え、しかも確実に封止されるのみならず、使用時
に、周囲温度がフラックス５や可溶合金４の融点に達し
て、これらが溶融しても、絶縁キャップ１０の封止機能
が損なわれることがなく、溶融したフラックス５や可溶
合金４が絶縁キャップ１０の外部に流れ出したり、ある
いは外部の空気や湿気が絶縁キャップ１０の内部に浸入
するといったことが皆無になり、信頼性の高い保護素子
Ａが提供できるという特有の作用効果を奏する。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例の保護素子Ｂ
について説明する。図４は、本発明の第２実施例の保護
素子Ｂのフラックス５の塗布前の状態を示す平面図であ
る。本実施例の保護素子Ｂは、一対の電極１２，１３の
形状を除いては、図２と同様であり、同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。本実施例における電
極１２，１３は、図２の第１実施例の保護素子Ａの電極
２，３の外形が矩形状であるのに対して、４隅が切り欠
かれた形状の変形十字形の外形をしていることである。
このような形状にすると、電極１２，１３の面積が電極
２，３の面積よりも小さくなり、銀ペーストや銀−パラ
ジウムペースト等の高価な導電ペーストの使用量が低減
でき、コスト低減でき、また、可溶合金４やリード６，
７の接続固着位置が明確になるという特有の作用効果を
奏する。

【００２６】次に、本発明の第３の実施例の保護素子Ｃ
について説明する。図５は、本発明の第３実施例の保護
素子Ｃの縦断面図で、図６はフラックスの塗布前の状態
を示す平面図である。本実施例の保護素子Ｃは、リード
レス構造，換言すれば表面実装構造にしたことを特徴と
するものである。図において、２１は絶縁基板で、図
１，図２に示す第１実施例の保護素子Ａおよび図４に示
す第２実施例の保護素子Ｂにおける絶縁基板１に比較し
て、リード６，７の接続のためのスペースが不要である
ことに起因して、長手方向の寸法が小さくなっている。
また、その長手方向の両端部に切り欠き部２２，２３を
有する。２４，２５は絶縁基板２１の長手方向の両端部
に銀ペーストや銀−パラジウムペースト等よりなる導電
ペーストを塗布焼成して形成された一対の電極で、後述
する絶縁キャップ（図示２点鎖線３０）の接着予定位置
に、電極材料の形成されていない部分，すなわち絶縁基
板２１の露出している部分２４ａ，２５ａが設けられて
いる。そして、これらの電極２４，２５は絶縁基板２１
の長手方向の両端部に設けられた切り欠き部２２，２３
を通って裏面に形成された端子部２６，２７に接続され
ている。前記電極２４，２５および／または端子部２
６，２７は、電極材料である銀や銀−パラジウムそのも
のの状態のままでもよいが、その上に銀層や金層や半田
層を形成して、可溶合金２８の溶接性や保護素子Ｃの実
装性を向上するようにしてもよい。前記電極２４，２５
の内方端部には、特定温度で溶融する可溶合金２８が溶
接により接続固着されている。そして、この可溶合金２
８は全面がフラックス２９によって被覆されている。さ
らに、前記フラックス２９の上方は、セラミックや樹脂
やガラス等よりなる絶縁キャップ３０によって覆われ、
その下端部は接着剤３１によって、絶縁基板２１の表面
に接着固定封止されている。

【００２７】上記実施例の保護素子Ｃによれば、図１お
よび図２に示す実施例と同様に、電極２４，２５の電極
材料が存在しない部分，すなわち絶縁基板２１が露出し
ている部分２４ａ，２５ａの縁で、可溶合金２８やフラ
ックス２９が流れ広がることが阻止されて、絶縁キャッ
プ３０の固着封止予定位置に、可溶合金２８やフラック
ス２９が存在しないので、絶縁キャップ３０の固着封止
は容易に行え、しかも確実に封止されるのみならず、使
用時に、周囲温度がフラックス２９や可溶合金２８の融
点に達して、これらが溶融しても、絶縁キャップ３０の
封止機能が損なわれることがなく、溶融したフラックス
２９や可溶合金２８が絶縁キャップ３０の外部に流れ出
したり、あるいは外部の空気や湿気が絶縁キャップ３０
の内部に浸入するといったことが皆無になり、信頼性の
高い保護素子Ｃが提供できるという本発明本来の作用効
果を奏する。さらに、リードレス構造であるので、リー
ドの材料費およびリードの半田付け加工費が低減できる
のみならず、リードの接続スペースが不要になるため、
全体を小型化できるという特有の作用効果をも奏する。

【００２８】次に、本発明の第４実施例の保護素子Ｄに
ついて説明する。図７は本発明の第４実施例の保護素子
Ｄの縦断面図を示し、図８はフラックス塗布前の状態を
示す平面図、図９は下面図を示す。図７ないし図９にお
いて、４１はアルミナセラミック等よりなる略矩形状の
絶縁基板で、４隅に円弧状の切り欠き部４２，４３，４
４，４５を有する。この絶縁基板４１の長手方向の両端
部近傍には、銀ペーストや銀−パラジウムペースト等の
導電ペーストの塗布焼成による一対の電極４６，４７が
形成されている。これらの電極４６，４７には、後述す
る絶縁キャップ（５６）の固着封止予定位置に、電極材
料の存在しない，すなわち絶縁基板４１が露出している
部分４６ａ，４７ａを設けてある。また、これらの電極
４６，４７は、一対の対角に位置する円弧状の切り欠き
部４２，４３に向かって延在して形成されており、さら
に円弧状の切り欠き部４２，４３の端面を通って、裏面
に銀ペーストや銀−パラジウムペースト等の導電ペース
トを塗布焼成して形成された端子部４８，４９に接続さ
れている。絶縁基板４１の裏面の他の一対の対角に位置
する円弧状の切り欠き部４４，４５の近傍部には、銀ペ
ーストや銀−パラジウムペースト等の導電ペーストを塗
布焼成してなる端子部５０，５１が形成されており、こ
れらの端子部５０，５１は、絶縁基板４１の中央部に向
かって形成された延在部５０ａ，５１ａを有する。これ
らの端子部５０，５１の延在部５０ａ，５１ａにまたが
って、ガラスペースト中に酸化ルテニウム等の抵抗体微
粒子を混入した抵抗ペーストを塗布焼成してなる抵抗体
５２が形成されている。この抵抗体５２の全面は、ガラ
ス等よりなる絶縁層５３により被覆されている。絶縁基
板４１の表面側の前記電極４６，４７の内方端部には、
特定温度で溶融する可溶合金５４が溶接により接続固着
されており、この可溶合金５４は全面がフラックス５５
により被覆されている。前記フラックス５５の上方から
は絶縁キャップ５６が被せられ、その下端は接着剤５７
によって絶縁基板４１の表面に接着封止されている。絶
縁基板４１の裏面側の前記各端子部４８，４９，５０，
５１は、導電ペースト中の導電体成分である銀や銀−パ
ラジウム等のままの状態であってもよいが、表面実装の
ためにそれぞれ半田層５８，５９，６０，６１を形成し
ておくことができる。これらの半田層５８，５９，６
０，６１は、保護素子Ｄのプリント基板等の取付基板へ
の位置決め固着のために、図７から明らかなように、前
記抵抗体５２を被覆している絶縁層５３よりも若干高く
（図７では下方に）なるようにしておくことが望まし
い。

【００２９】本実施例の保護素子Ｄにおいても、本発明
本来の作用効果が得られるのみならず、抵抗体５２の通
電加熱による発熱により、可溶合金５４が強制的に溶断
されるので、可溶合金５４の融点はそれほど厳密な精度
が要求されなくなり、保護素子Ｄのプリント基板等の取
付基板への表面実装温度に対して十分高い融点の可溶合
金５４が使用できるため、保護素子Ｄの実装時の加熱で
可溶合金５４が誤溶融するといった不都合がなくなると
いう特有の作用効果を奏する。

【００３０】次に、上記保護素子Ｄの使用方法例につい
て説明する。上記の保護素子Ｄにおいて、抵抗体５２を
その端子部５０，５１を利用して、例えば、温度，電
圧，電流等の検知素子の検知動作によって導通状態とな
るスイッチング素子（図示省略）を介して電源に接続し
ておく。また、可溶合金５４をその端子部４８，４９を
利用して、電子機器（図示省略）等に接続して、通電す
るようにしておく。すると、検知対象の温度，電圧，電
流等が予め設定された正常範囲内であれば、検知素子が
検知動作することなく、したがって、スイッチング素子
が非導通状態のままであるため、抵抗体５２に通電され
ることがなく、したがって、可溶合金５４は加熱されな
いので、可溶合金５４を介して電子機器に継続して通電
される。しかしながら、検知対象の温度，電圧，電流等
が予め設定された正常範囲を超える異常状態になると、
検知素子がそれを検知して、スイッチング素子を導通状
態にし、抵抗体５２に通電を開始する。この抵抗体５２
への通電によって、抵抗体５２が発熱を開始し、その発
生熱で可溶合金５４が溶断して、電子機器への通電が停
止される。

【００３１】なお、本発明の上記各実施例は、特定の構
造のものについて説明したが、本発明は上記実施例に示
した構造に限定されるものではなく、本発明の精神を逸
脱しない範囲で、各種の変形が可能であることはいうま
でもない。例えば、図１ないし図９に示す各実施例で
は、絶縁基板１，２１，４１をアルミナセラミックで構
成し、絶縁キャップ１０，３０，５６をセラミック，樹
脂，ガラスで構成する場合について説明したが、絶縁基
板１，２１，４１をガラスまたはガラスセラミックで構
成し、絶縁キャップ１０，３０，５６をセラミック，樹
脂，ガラスで構成するようにしてもよいし、絶縁基板
１，２１，４１を樹脂で構成し、絶縁キャップ１０，３
０，５６を樹脂で構成してもよい。

【００２９】また、図１ないし図９に示す実施例では、
いずれも電極２，３，１２，１３，２４，２５，４６，
４７に、電極材料が存在しない部分，すなわち絶縁基板
１，２１，４１が露出する部分２ａ，３ａ，１２ａ，１
３ａ，２４ａ，２５ａ，４６ａ，４７ａを設ける場合に
ついて説明したが、従来と同様に一旦矩形状の電極を形
成した後に、絶縁キャップの固着封止予定位置にガラス
やソルダーレジスト等よりなる絶縁層を形成することに
よって、表面に電極材料が存在しない部分を形成しても
よい。

【００３０】また、図７ないし図９に示す第４実施例の
保護素子Ｄでは、抵抗体５２を絶縁基板４１の可溶合金
５４の固着側面とは反対側面に設ける場合について説明
したが、可溶合金５４の固着側面と同一側面に設けても
よい。その場合、まず絶縁基板４１の表面に抵抗体用の
電極を形成して、これらの電極間に抵抗体を接続形成
し、その上を絶縁層で被覆し、次にこの絶縁層の上に可
溶合金用の電極を形成して、これらの電極間に可溶合金
を接続固着するようにしてもよい。そのような構成によ
れば、抵抗体と可溶合金とが、絶縁基板よりも薄い絶縁
層を介して密着しているため、抵抗体への通電開始から
短時間で可溶合金を溶断させることができるという、特
有の作用効果を奏する。

【００３１】さらに、上記実施例では、リード６，７の
半田付けを、可溶合金４の接続固着に先立って行う場合
について説明したが、その理由は、リード６，７の半田
付け時の熱で、可溶合金４やフラックス５が溶融しない
ようにするためである。したがって、もし、リード６，
７の半田付け用の半田として、その融点が可溶合金４や
フラックス５の融点よりも十分低いものを採用する場合
は、可溶合金４の接続固着やフラックス５の塗布後に、
リード６，７の半田付けを実施してもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明は以上のように、絶縁基板と、絶
縁基板の一方の面側に離隔して形成された一対の電極
と、この一対の電極間にまたがって接続された可溶合金
と、前記可溶合金に被着されたフラックスと、前記フラ
ックスを覆って前記絶縁基板に接着固定されている絶縁
キャップとを有する保護素子において、前記電極におけ
る前記絶縁キャップの接着固定位置に、少なくともその
表面に電極材料が存在しない部分を設けたことを特徴と
する保護素子であるから、可溶合金の溶接による電極へ
の接続固着時や、フラックスの塗布時に溶融した可溶合
金やフラックスが、絶縁キャップの固着封止予定位置に
流れ広がろうとしても、電極の少なくともその表面に電
極材料が存在しない部分によって、それ以上流れ広がる
ことが阻止されるので、絶縁キャップの固着封止予定位
置には可溶合金やフラックスが存在しないので、絶縁キ
ャップの固着封止が容易かつ確実に行えるのみならず、
周囲温度が上昇してフラツクスや可溶合金の融点に達し
てこれらが溶融しても、絶縁キャップの固着封止部下部
のフラツクスや可溶合金が流れ出して、絶縁キャップに
よる封止機能が低下することがなく、また、これらが流
れ出た孔部から外気や湿気が絶縁キャップ内に浸入し
て、保護素子の動作特性が変動するといった不都合が皆
無になり、信頼性の高い保護素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の保護素子Ａの縦断面図

【図２】本発明の第１実施例の保護素子Ａにおける絶
縁キャップおよびフラックスを除去して内部構造が見え
るようにした状態，すなわちフラックス塗布前の状態の
平面図

【図３】本発明の第１実施例の保護素子Ａの製造工程
ブロック図

【図４】本発明の第２実施例の保護素子Ｂにおける絶
縁キャップおよびフラックスを除去して内部構造が見え
るようにした状態，すなわちフラックス塗布前の状態の
平面図

【図５】本発明の第３実施例の保護素子Ｃの縦断面図

【図６】本発明の第３実施例の保護素子Ｃにおける絶
縁キャップおよびフラックスを除去して内部構造が見え
るようにした状態，すなわちフラックス塗布前の状態の
平面図

【図７】本発明の第４実施例の保護素子Ｄの縦断面図

【図８】本発明の第４実施例の保護素子Ｄにおける絶
縁キャップおよびフラックスを除去して内部構造が見え
るようにした状態，すなわちフラックス塗布前の状態の
平面図

【図９】本発明の第４実施例の保護素子Ｄの下面図

【図１０】従来の保護素子の縦断面図

【図１１】従来の保護素子における絶縁キャップおよ
びフラックスを除去して内部構造が見えるようにした状
態，すなわちフラックス塗布前の状態の平面図

【図１２】従来の保護素子の問題点について説明する
要部拡大縦断面図図

【符号の説明】

１、２１、４１絶縁基板２、３、１２、１３、２４，２５、４６、４７電極２ａ、３ａ、１２ａ、１３ａ、２４ａ、２５ａ、４６
ａ、４７ａ電極材料が存在しない部分４、２８、５４可溶合金５、２９、５５フラックス６、７リード８、９半田１０、３０、５６絶縁キャップ１１、３１、５７接着剤４８、４９、５０、５１端子部５２抵抗体５３絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔
して形成された一対の電極と、この一対の電極間にまた
がって接続された可溶合金と、前記可溶合金に被着され
たフラックスと、前記フラックスを覆って前記絶縁基板
に接着固定されている絶縁キャップとを有する保護素子
において、前記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、
少なくともその表面に電極材料が存在しない部分を設け
たことを特徴とする保護素子。
【請求項２】前記絶縁基板および絶縁キャップがセラミ
ックであることを特徴とする請求項１記載の保護素子。
【請求項３】前記絶縁基板がセラミックで、前記絶縁キ
ャップが樹脂であることを特徴とする請求項１記載の保
護素子。
【請求項４】前記絶縁基板および絶縁キャップが、樹脂
またはガラスであることを特徴とする請求項１記載の保
護素子。
【請求項５】前記電極の外方端部にリードが半田付けさ
れていることを特徴とする請求項１ないし４記載の保護
素子。
【請求項６】絶縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔
して形成された一対の電極と、この一対の電極間にまた
がって接続された可溶合金と、前記可溶合金に被着され
たフラックスと、前記フラックスを覆って前記絶縁基板
に接着固定されている絶縁キャップとを有する保護素子
において、前記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、
電極材料が存在しない部分を設けたことを特徴とする請
求項１ないし５記載の保護素子。
【請求項７】絶縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔
して形成された一対の電極と、この一対の電極間にまた
がって接続された可溶合金と、前記可溶合金に被着され
たフラックスと、前記フラックスを覆って前記絶縁基板
に接着固定されている絶縁キャップとを有する保護素子
において、前記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、
絶縁層を設けたことを特徴とする請求項１ないし５記載
の保護素子。
【請求項８】絶縁基板と、絶縁基板の一方の面側に離隔
して形成された一対の電極と、この一対の電極間にまた
がって接続された可溶合金と、前記可溶合金に被着され
たフラックスと、前記可溶合金を加熱するための抵抗体
と、前記フラックスを覆って前記絶縁基板に接着固定さ
れている絶縁キャップとを有する保護素子において、前記電極における前記絶縁キャップの接着固定位置に、
少なくともその表面に電極材料が存在しない部分を設け
たことを特徴とする請求項１ないし７記載の保護素子。
【請求項９】前記抵抗体が、絶縁基板の可溶合金が設け
られている面とは反対側面に設けられていることを特徴
とする請求項８記載の保護素子。
【請求項１０】前記抵抗体が、絶縁基板の可溶合金が設
けられている面と同一側面に設けられていることを特徴
とする請求項８記載の保護素子。