JPH03127425A

JPH03127425A - 表面実装型小型ヒューズ

Info

Publication number: JPH03127425A
Application number: JP26223889A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kuroda; 黒田　晃徳; Takanori Kobayashi; 孝徳小林; Toshio Saito; 敏雄斉藤
Original assignee: NAGASAWA DENKI SEISAKUSHO KK
Current assignee: NAGASAWA DENKI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-05-30
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0758608B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、小型ヒユーズ、特にプリントａ板に高密度
表面実装される小型ヒユーズに関する。

更に、この発明は上記小型ヒユーズを効率良く作製する
ことができる製造方法にも関する。

（従来の技術〕電子技術の発展と共に、電子装置の高性能化と装置の小
型化が益々発展している。殊に、プリント基板への電子
部品の実装密度を向上させるため、部品自体の縮小化が
極端に進んでいる。プリント基板に電子部品のリード端
子を差し込み、両端をハンダ付けする従来の方法は実装
密度を向上させるのに限界がある。最近では、電子部品
とプリント基板との電気・機械的な接続は、この部品を
基板の表面に載置したままで、所謂フローハンダによる
固定接続方式が採用されている。

電子回路基板中に使用される小型ヒユーズも例外でなく
、大幅な小型化が進行している。それには、部品自体の
寸法の縮小に伴なって形状、使用材料、製造方法等に従
来の技術にない極限的な手法を導入する必要が生してき
ている。しかしながら、最終的に製作されたヒユーズの
動作機能及び性能上の信頼性を低下させることがあって
はならない。また、このヒユーズをプリント基板に装着
する際、多大な困難を伴い作業時間を大幅に引き延ばし
たり、信頼性を低下させることがあってはならない。

このような表面実装型の小型ヒユーズを開発する試みは
、近年ようやく芽生えてきた。今まで、種々の形状のヒ
ユーズが試験的に、ないしは実用的にも開発されている
。代表的なものでは、円筒形状、断面が長方形のロンド
及び断面が長方形で平坦なブロック状の形状のヒユーズ
がある（最後に述べた形状のものは、例えば特開昭５９
−１７５５３３号公報にも取り扱われている）。これ等
のヒユーズの寸法は、何れも最も長い部分で５〜７　ｍ
ｍであり、狭い部分の寸法は１．　ｍｍ又はそれ以下で
ある。ヒユーズの接続端子は、両端に設けた微細な金属
板あるいはキャップで形成されている。

このような微細な寸法になると、ヒユーズ素子自体も所
要ヒユーズ特性、例えば溶断特性を満たすために極端に
外径が小さくなり、長さも短くなる。従って、機械的な
安定性も微妙で、ヒユーズ作製時にヒユーズ素子を組み
付けたり、溶着・挿入等の作業が極めて困難になる。例
えは、先に述べた円Ｍロッド型のヒユーズではフローハ
ンダ時に転がり等による位置ずれが生じる恐れがあり。

これに対し２て、プリント基板ないし取付部品等に面倒
な対策が必要になる。その外、平坦なブッロク状のヒユ
ーズはモールド成形により中央部を溶着した構造である
が、形状が大きくなるため回路基板上での占有面積が大
きく、実装密度を向上させることができない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上に述べた種々の困難に鑑み、この発明の課題は、製造
が容易であり、なおかつ所要ヒユーズ特性を満たし、長
時間安定性と信頼性を確実に保証する表面実装型の小型
ヒユーズを提供することにある。

更に、この発明の他の課題は、上記小型ヒユーズを作業
能率良く、しかも高い信頼性をもって作製できる製造方
法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記の課題は、この発明により小型ヒユーズとしては、
横断面が長方形、好ましくは正方形で、軸中心に中心穴
を有する絶縁本体と、前記、絶縁本体の両端に対向させ
て装着した、中心に貫通口を有するコの字型の導電性内
側端子と、前記貫通口と中心穴とに通したヒユーズ素子
と、前記内側端子の外側にそれぞれに装着され、ヒユー
ズ素子及び内側端子と共にハンダ付けされた外側端子で
あって、前記絶縁本体の中心穴の空間をヒユーズの外部
に対して遮断する外側端子とから成る表面実装型小型ヒ
ユーズによって解決されている。

更に、上記の課題は、この発明により製造方法としては
、導電性物質から成る内側端子機の底部分に等間隔で配
列した複数の案内穴にそれぞれ横断面が長方形の絶縁本
体の中心穴を合わせ、上記内側端子機に絶縁本体の両端
を合わせて、内側端子機の内側に装着し、塗布した接着
剤で固定し、固定連結状態で上記案内穴にヒユーズ素子
を順次連続して通し、両端を止め、同様に導電性物質か
ら成る外側端子樋の内側に予めハンダを塗布し、上記連
続体の両端にこれ等の外側端子樋を装着し、加熱溶着さ
せ、冷却後、各絶縁本体毎に上記内外端子種を切断して
個別ヒユーズを切り出す作業工程で槽底される表面実装
型小型ヒユーズの製造方法によって解決さている。

〔作　用〕

この発明によるヒユーズ製造方法では、等間隔の開口穴
を開けたコの字型金属製の対抗する二つの樋の間に、断
面が四角で中心に貫通穴を有する絶縁体を前記開口穴に
併せて装着した後、絶縁体と両方の樋をそれぞれ接着し
、次いでヒユーズ素子であるヒユーズ線材を上記開口中
に通した後、前記樋に同様に対抗する二つの穴なし樋を
嵌め込み、ヒユーズ素子と共にハンダ付けする。そして
、最終的には各絶縁体毎に切り出し、個々の小型ヒユー
ズを作製する。

上記製造方法によれば、ヒユーズは断面が長方形、好ま
しくは正方形で端部に接続端子部分を有する小型ヒユー
ズが得られる。

〔実施例］この発明を以下に図面に示した実施例に基づきより詳し
く説明する。

第１図は、この発明による小型ヒユーズを予備組立及び
接着する第一製造工程を示す展開図である。先ずコの字
型の内側端子機１を開放側を上向きにして、組立台３の
一部にある二本のガイドピン４にこの内側端子機１の両
端にある二つのガイド穴Ｇ、をそれぞれ挿入する。この
内側端子機１の主体は導電性の良好な金属、例えば真鍮
、青銅、銅、銀、ニッケルあるいはその合金等で、厚さ
は０．１２〜０．２５　ｍｍであると有利である。また
、この金属の表面には導電性が良好で、ハンダ付は可能
で、しかも酸化、汚れを防止する保護被膜が電解メツキ
ないしは無電解メツキ等で形成しである。

第１図から理解できるように、この内側端子機ｌには、
両端のガイド穴Ｇ、の間に等間隔に配列されたヒユーズ
用の案内穴Ｈがある。この図では、簡単のため、内側端
子機１中にある案内穴Ｈは６個にして示しであるが、こ
の数に限定するものでなく、それ以上でもそれ以下でも
よい。組立台３にはこれ等の案内穴Ｈに対応して配設さ
れた案内棒５がやはり等間隔に並んでいる。

内側端子機１をガイドビン４に挿入し、次いで内側端子
機ｌから突き出た各案内棒５をヒユーズの絶縁本体２の
中心穴Ｆに通す。第１図の場合、簡単のためこの絶縁本
体２は二個しか図示していないが、当然内側端子機ｌの
中にある全ての案内穴Ｈに対応する数の絶縁本体２を挿
入する。上記絶縁本体２は、磁器、石英、アルξす等の
セラミックスで形成され、その外形寸法は、好適実施例
として高さが５．４ｍｍで、横断面が２．Ｏｘ　２．Ｏ
ｍｍ２である。また、中心穴Ｆの内径は、１．Ｏｍｍφ
である。樋のコの字型の内側は、前記絶縁本体２の断面
の一辺の長さより僅かに長くし、穴Ｈの間隔は上記絶縁
本体２の断面の他方の辺の長さに、後で説明する切断過
程で使用する切断刃の厚さ分を加えたものより幾分大き
めに設計する。上記の作業では、内側端子機ｌと絶縁本
体２を固定連結するため、両者１と２の間に接着剤を塗
布する。この塗布は、予め接着剤をコの字型の内側に塗
布しておくか、あるいは絶縁本体２の両端に塗布してお
くことによって行われる。もちろん、余り厚く接着剤を
塗布すると、絶縁本体の中心穴Ｆの中に接着剤が侵入し
て後の工程が実行できなくなるので、必要最小限度に塗
布することが大切である。その外、案内棒５の表面に接
着剤が付き、絶縁本体２及び／又は案内穴Ｉ４がこの案
内棒５に固着することを防止するため、案内棒５の表面
にテフロン被覆又はテフロン表面処理をすると効果的で
ある。

同様な接着は、第１図で絶縁本体２と上部の内側端子機
ｌの間で行われる。その際、絶縁本体２の中心穴Ｆを貫
通した案内棒５に上部内側端子樋１の各人Ｈを通す。そ
して、最後に上下の内側端子機１と絶縁本体２との間の
密着を完全にするため、上下の内側端子機ｌのガイド穴
Ｇ、に通したガイドビン４で双方の内側端子機ｌを締め
付ける。

この締め付けには、ガイドビン４の下部にある段４′に
下部内側端子樋１を載置し、ガイドビン４の上部に刻ん
であるネジ山（図示せず）にナツトを通して締め付ける
と効果的である。なお、この締め付けで機械的強度が弱
く、内側端子［１が変形する恐れがある場合、下部内側
端子Ｓｔの下、及び上部内側端子＠ｌの上にこれ等の内
側端子機１と同じ穴配列を有する厚めの金属補強板（図
示せず）を使用すると効果的である。

この締め付は状態にある予備組立体は、接着剤の固化を
促進させるため、通常加熱炉中で適当な高温に維持する
と有効である。

次に行われるヒユーズ線仮止め製造工程では、固化した
内側端子機ｌと絶縁本体２の連結体を組立第３から外し
、第２図のように案内穴Ｈに、例えば左から右に順次ヒ
ユーズ素子１０を通す。第２図には、ヒユーズ素子１０
の状態を弛ませて、いくぶん誇張して描いである。最後
に、このヒユーズ素子を引張って緊張させ、両端を適切
な手段で固定する。

次いで、ハンダ付は工程として、この緊張状態にあるヒ
ユーズ素子を有する連結体を第３図のように別な組立台
１３に移す。その場合、上下の内側端子機１にそれぞれ
上部外側端子機２０と下部内側端子樋２０を嵌め込み、
両ガイドビン１４に対応する二つのガイド穴Ｇ２をそれ
ぞれ責通させる（外側端子機２０には、内側端子機Ｉと
は異なってガイド穴Ｈに相当する穴はない）。内側端子
機１と外側端子機２０の電気及び機械的な接続をハンダ
付けで行うため、予めハンダを内側端子機ｌ及び／又は
外側端子機２０の対向部分に塗布しておく。外側端子機
２０の形状寸法は、内側端子機ｌが外側端子機２０のコ
の字の中に完全に入り込み、同時に両内側端子樋１と２
０の間に薄いハンダ層ができて完全に密閉される厚さが
できる程度にする必要がある。上に述べた内側端子機ｌ
の寸法に対して、外側端子機２０の内側が好ましくは２
．４１であり、肉厚は内側端子機ｌと同様に０゜１２〜
０．２５ｎ＋ｍであると好都合である。更に、コの字の
カラーの高さは内側端子機ｌと外側端子機２０が嵌まり
、ハンダ付けした後の状態で、同じ高さに揃うと好都合
である。もちろん、この外側端子機２０も導電性の良好
な金属、例えば真鍮、青銅、銅、銀、ニッケルあるいは
その合金等であり、表面にはハンダ付は可能な保護被膜
を付着させておく必要がある。

ハンダ付は後、次の切断製造工程で各絶縁本体２の間を
切断刃、例えば高速回転ダイヤモンドカンタ−あるいば
レーザー切断機を用いて上記連結体を個々に切断する。

最後に、必要とあれば、切断面を保護するため軽くハン
ダメツキを施す。こうして、第４図及び第５図に示すよ
うな、この発明による小型表面実装型ヒユーズの作製が
完了する。第４図に記入した仕上寸法は、この好適実施
例の場合、Ｌ　−６，５ｍｍ、Ｗ＝　２．５　ｍｍ、　
Ｄ　＝　３．０ｍｍである。この小型ヒユーズは速断型
で、定格遮断電流は１００　ｍＡ〜５Ａであり、その時
のヒユーズ素子の線径は１０μφ〜７０μφである。そ
して、実装時にはこの小型ヒユーズの外部端子の外面α
をプリント基板の上に載置してフローハンダにかける。

上記の接着剤とハンダは、このヒユーズが実装されるフ
ローハンダの使用溶着温度（通常２００〜２５０　’Ｃ
程度）より高温でも安定に使用できるため、それぞれ高
温用の接着剤、例えばシリコン系ないしはポリアミド系
硬化剤を使用する二液硬化性のエポキシ樹脂と高温用ハ
ンダ、好ましくは２５０°Ｃ〜３５０°Ｃの間で溶着で
きるハンダを使用する必要がある。また、内側端子機１
と外側端子機２０の間のハンダ付けは、単に両者の電気
・機械的な接続に限らず、ヒユーズ素子との密着を完全
にし、絶縁本体２の中心穴Ｆと外部を完全に遮断するよ
うになされている必要がある。

説明を容易にするため、好適実施例として述べたこの発
明によるヒユーズの寸法は、その数値に限定されるもの
でなく、種々の形状が可能である。

ここに開示した発明の骨子を逸脱することなしに、製造
方法及びヒユーズ形状を変形することができるが、これ
等は全てこの発明の範囲にあることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

この発明による小型ヒユーズの製造方法の著しい利点は
、以下の通りである。

（１）内側端子樋が多数の絶縁本体をこの樋の中に装着
させるガイドとなっているため、絶縁本体の挿入及び組
立に特別な技術ないしは習熟が不要である。

（２）内側端子樋に設けた等間隔に配列した多数の案内
穴を利用して、絶縁本体の挿入作業が行われるので、こ
の作業にも特別な技術ないしは習熟が不要である。

（３）　　ヒユーズ素子を絶縁本体の中心穴に通すには
、上下の樋を絶縁本体に固定したまま行なえるので、多
数の処理が同時にでき、大量生産に適している。

（４）内側端子樋に設けた案内穴は複数個あるので、以
後の工程での作業が一度に実行でき、大量生産に適して
いる。

（５）　　ヒユーズの電極端子は、切断のみで作製でき
るので、リード端子の様な複雑な作業工程が省略でき、
大量生産に適している。

更に、この発明によって作製された小型ヒユーズの著し
利点は、（１）　　横断面が長方形であるので、回路基板上に載
置した際、安定性がよく、フローハンダ作業に特に有利
である。

（２）　　ヒユーズの外径寸法が縦、横ともに著しく短
いので、基板上の高実装密度が達成される。

の点にある。

【図面の簡単な説明】

第１図、この発明による小型ヒユーズの第一製造工程を
示す展開図。第２図、ヒユーズ素子を絶縁本体の中心穴に通ず第二製
造工程を示す斜視図。第３図、外部機をハンダ付けする第三製造工程を示す部
分展開図。第４図、この発明による小型ヒユーズの斜視図。第５図、この発明による小型ヒユーズの縦断面図。図中引用記号：１・・・内側端子樋、２・・・絶縁本体、３．１３・・・組立台、４．１４・・・ガイドビン、５・・・案内棒、１０・・・ヒユーズ素子、２０・・・外側端子機、Ｈ・・・案内穴、Ｇ、、Ｇ、　　・　・　・ガイド穴。

Claims

【特許請求の範囲】１、導電性物質から成る内側端子樋（１）の底部分に等
間隔で配列した複数の案内穴（Ｈ）にそれぞれ横断面が
長方形の絶縁本体（２）の中心穴（Ｆ）を合わせ、上記
内側端子樋（１）に絶縁本体（２）の両端を合わせて、
内側端子樋（１）の内側に装着し、塗布した接着剤で固
定し、固定連結状態で上記案内穴（Ｈ）にヒューズ素子を順次
連続して通し、両端を止め、同様に導電性物質から成る外側端子樋（２０）の内側に
予めハンダを塗布し、上記連続体の両端にこれ等の外側
端子樋（２０）を装着し、加熱溶着させ、冷却後、各絶縁本体（２）毎に上記内外端子樋（１、２
０）を切断して個別ヒューズを切り出す、作業工程で構成される表面実装型小型ヒューズの製造方
法。２、上記内側端子樋（１）の内則は、絶縁本体（２）の
断面の一方の辺の長さより僅かに広く、案内穴（Ｈ）の
間隔は絶縁本体（２）の他方の辺の長さと切断用刃の厚
さを加算した長さより少なくとも長いことを特徴とする
請求項１記載の製造方法。３、横断面が長方形、好ましくは正方形で、軸中心に中
心穴（Ｆ）を有する絶縁本体（２）と、前記絶縁本体（
２）の両端に対向させて装着した、中心に貫通口（Ｇ）
を有するコの字型の導電性内側端子と、前記貫通口（Ｇ）と中心穴（Ｆ）とに通したヒューズ素
子と、前記内側端子の外側にそれぞれに装着され、ヒューズ素
子及び内側端子と一緒にハンダ付けされた外側端子であ
って、前記絶縁本体（２）の中心穴（Ｆ）の空間をヒュ
ーズの外部に対して遮断する外側端子と、から成る表面実装型小型ヒューズ。