JPH0520246U - ヒユーズ板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板の発煙、熱損傷を防止し、一つの金型等か
ら複数手種のヒューズ配列を可能とする。 【構成】絶縁性基板上に共通電極及び該共通電極と接続
する複数の個別電極を備えた周辺回路を設ける。個別電
極を並設した部分に上記開口部を設け、該開口部に過電
流が流れると溶断する溶断部材を架設する。溶断部材の
端部は個別電極の端部の上面に配置される。個別電極の
両側には挿通孔を設けている。接続部材の平坦状の押圧
部を溶断部材の両端部の上面に配置すると共に、該平坦
部の両側に設けた腕部を上記挿通孔から挿入して、上記
腕部及び押圧部により上記溶断部材と個別電極の端部を
挟持して押圧し、溶断部材と個別電極を接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、絶縁基板上に形成する回路の一部において、その幅又は厚さを適切 に設定して断面積を小さくして溶断回路の働きを持たせるヒューズ板に関し、詳 しくは、溶断回路を高い寸法精度でかつ正確に断面積を制御できるようにすると 共に、過電流による発熱よる損傷をなくすものであって、特に、ヒューズを集積 化及び小型化して用いる場合、例えば、産業用機器、自動車等のワイヤハーネス におけるヒューズを集積した集積カードヒューズや、民生用電子機器における小 型ヒューズとして好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１２に示すように、従来より、1枚の絶縁性基板の上に複数のヒューズパタ ーン (以下、溶断回路と称する。）を並列した集積カードヒューズが提供されて いる。

【０００３】 この集積カードヒューズでは、絶縁基板１上に共通電極３を形成しており、各 溶断回路２の一端側を共通電極３に連続させる一方、各溶断回路２の他端側をコ ネクタ端子接触部となる個別電極４に連続させる構成としている。

【０００４】 上記集積カードヒューズは、ガラスエポキシ、ポリイミド、ＰＥＴ等の樹脂基 板上に板材の打ち抜き又は上記樹脂基板に貼付した金属箔のエッチング等により 回路を形成していた。

【０００５】 絶縁樹脂基板上に貼付した金属箔をエッチングして形成する場合は、金属箔 (主として銅箔）を貼付した基板を洗浄後、金属箔の表面にレジストを塗布し、 次いで、露光・現像を行い、エッチングして、上記図１２に示すように、溶断回 路２、共通電極３、個別電極４を備えた周辺回路を形成している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記したヒューズ板においては、樹脂絶縁基板上に容量の大きな溶断回路を形 成した場合、過電流による発熱で基板から発煙、更には焼損が発生する危険性が あった。

【０００７】 この問題を解決するため、基板として耐熱性に優れたアルミナセラミックを用 いることができるが、アルミナセラミックは非常に高価であるため、コストアッ プの問題が生じると共に、溶断回路の熱も拡散しやすくなるため、溶断特性が安 定しにくい。

【０００８】 また、上記のように一つの樹脂基板に板材の打ち抜き又はエッチングにより溶 断回路を形成するため、溶断回路と周辺回路を同時成形することとなり、一つの 金型あるいはマスクでは、一つのパターンのヒューズ配列しか作成することがで きなかった。即ち、溶断回路の幅を変えて容量を変えるには、金型又はマスクが 別途必要となる。

【０００９】 更に、板材の打ち抜きによる方法では、寸法精度が悪く、小容量のヒューズで は溶断回路の幅を細かくしなければならないので、溶断回路の作成が極めて困難 であった。

【００１０】 また、エッチングによる方法では、金属箔の厚さは一定で、共通電極及び個別 電極の膜厚と溶断回路の厚さとが同一になるため、溶断特性の制御はパターン幅 のみで行わなければならないが、この金属箔をエッチングする方法では高い寸法 精度で微細なパターンを作成することは困難であった。

【００１１】 上記のように、溶断回路の幅を小さくすると、寸法精度を高く保つことが困難 となり、溶断特性が低下する。そのため、同様な小容量の溶断回路を形成するに は、金属箔の厚さを薄くすると溶断回路の幅を広くとることができることから、 金属箔は薄い方が好ましい。一方、共通電極及び個別電極では電気抵抗を小さく するため厚さが大きい方が望ましい。しかしながら、上記のように溶断回路、共 通電極及び個別電極の全てにおいて均一であるため、溶断回路のみを薄く、電力 供給回路を厚くすることはできない問題があった。

【００１２】 本考案は、上記した従来のヒューズ板における問題を鑑みてなされたもので、 大容量のヒューズを作り込んだ場合に生じる基板からの発煙、焼損を防止し、ま た、一つの金型又はマスクを用いた場合にも複数種のヒューズ配列を可能とする と共に、高い寸法精度が要求される溶断回路の膜厚は薄く、共通電極及び個別電 極の膜厚は大きくできるようにして、従来の問題を全て解決することを目的とし てなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

従って、本考案は、絶縁基板上に周辺回路を設けた回路基板に開口部を設け、 該開口部に過電流が流れると溶断する溶断部材を架設し、該溶断部材の両端部を 上記周辺回路に接続していることを特徴とするヒューズ板を提供するものである 。

【００１４】 具体的には、例えば、上記周辺回路は絶縁性基板上に共通電極及び該共通電極 と接続する複数の個別電極を備え、該個別電極を並設した部分に上記開口部を設 け、該開口部を挟んで対向する個別電極の一対の端部を溶断部材により接続し、 集積カードヒューズとする構成としてもよい。

【００１５】 上記開口部を挟んで対向する個別電極の一対の端部と溶断部材の端部は、接続 部材により挟持して接続する構成としている。

【００１６】 更に具体的には、上記開口部を挟んで対向する個別電極の一対の端部の両側に それぞれ挿通孔を設け、上記溶断部材の端部をそれぞれ上記個別電極の端部の上 面に配置し、接続部材の平坦状の押圧部を上記溶断部材の両端部の上面に配置す ると共に、該平坦部の両側に設けた腕部を上記挿通孔から挿入し、上記腕部及び 押圧部により上記溶断部材と個別電極の端部を挟持して、溶断部材と個別電極を 接続する構成としている。

【００１７】 上記接続部材の押圧部には、エンボス部、舌状部、くぼみ部等の凹凸部を設け ることが好ましい。

【００１８】

【作用】

本考案に係るヒューズ板は、上記のように溶断部材と周辺回路とを別個に形成 しているため、溶断部材の幅及び厚さは周辺回路の厚さに関係なく設定すること ができる一方、周辺回路の厚さも溶断部材の幅等に関係なく設定することができ る。

【００１９】 絶縁基板上に、共通電極と複数の個別電極を備える周辺回路を設け、開口部を 個別回路を並設する部分に設けた場合には、同一基板により各種の容量、配列パ ターンの溶断回路を設けることができる。

【００２０】 また、溶断部材を基板上に取付けず、単独で用いているため、溶断部材の発熱 により基板が発煙、焼損するのを防止することができる。

【００２１】 溶断部材と個別電極の端部を接続部材により挟持して押圧し、よって、溶断部 材と個別電極を接続しているため、他の接続手段、例えば、半田、超音波溶接等 を用いて溶着する場合と比較して熱の影響による問題が少ない。即ち、常温で、 かつ、機械的に溶断部材と個別電極を接続しているため、接続の際に熱の影響に より損傷するのを防止することができる。

【００２２】 更に、導電性接着剤を使用した場合過電流が流れると接着剤の層が炭化してし まい、所望の溶断特性が得られないことがあるが、本考案では、上記のように接 続部材により機械的に溶断部材と周辺回路を接続しているため、所定の過電流で 溶断部材は確実に溶断する。

【００２３】

【実施例】

次に、図面に示す実施例に基づき本考案について詳細に説明する。 図１から図６は、集積カードヒューズを構成する本考案のヒューズ板の第１実 施例を示し、上記ヒューズ板は、周辺回路１１を設けた回路基板１２に開口部 ２０を設け、接続部材１４により溶断部材１３を開口部２０に架設した構成とし ている。

【００２４】 回路基板１２は、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板１５の上面に銅箔を 用いたガラスエッチングにより周辺回路１１を設けており、この周辺回路１１は 、図中左側から図中上方に延在する共通電極１７と、この共通電極１７の図中上 方の部分で並列に接続して図中下方に延在する個別電極１８を備えている。

【００２５】 上記個別電極１８を並設した部分の中央部には開口部２０を設けており、各個 別電極１８の切断された一対の端部１８a,１８bが開口部２０の端縁まで延在し 、開口部２０を挟んで対向するようにしている。

【００２６】 また、絶縁性基板１５の上記個別電極１８の端部１８a,１８bの左右両側の部 位には、後述する接続部材１４の腕部１４b,１４bを挿入する断面略矩形状の挿 入孔１５a,１５aを上面から下面まで貫通して設けている。

【００２７】 溶断部材１３は、銅箔からなり、図６に示すように、所定の過電流により溶断 する溶断部１３aと、該溶断部１３aの両側に設けた幅広状の端部１３b,１３bを 備えている。 本実施例では、上記溶断部１３a,１３aは、１Ａ〜５Ａの電流で切断するよう に、その断面積を設定している。即ち、本実施例では溶断部１３a,１３aの厚さ Ｔを３５μm、幅Ｗを５０μmに設定している。

【００２８】 溶断部材１３は溶断部１３aが開口部２０上に位置すると共に、端部１３b, １３bがそれぞれ上記したように開口部２０を挟んで対向する各個別電極１８の 一対の端部１８a,１８bの上面に重ねるように配置しており、接続部材１４によ り締め付けて挟持し、よって、個別電極１８の端部１８a,１８bと溶断部材１３ の端部１３b,１３bを接合導通させている。

【００２９】 上記接続部材１４は、詳しくは、導電性及び弾性を有する材料からなる。また 、接続部材１４は断面略倒コ字状であって、溶断部材１３の端部１３b,１３bを 上記個別電極１８の端部１８a,１８bに押圧する平板状の上面部を形成する押圧 部１４aと、この押圧部１４aの両側から図中下方に延在して、上記した絶縁性基 板１５に設けた挿通孔１５a,１５aに挿通する一対の腕部１４b,１４bからなる。 これら腕部１４b,１４bは挿通孔１５a,１５aを挿通後、絶縁性回路基板１５か ら突出した部分を、後述する方法により、図示のように絶縁性回路基板の裏面側 に当接するように押し曲げている。よって、押し曲げられた円弧状の湾曲部１４ c,１４cの先端が、絶縁性基板１５の裏面側に当接する。

【００３０】 接続部材１４は、上記のような形状としているため、湾曲部１４c,１４cの先 端部と上記した押圧部１４aの間に、絶縁性基板１５、個別電極１８の端部１８a ,１８b及び溶断部材１３の端部１３bを弾性的に締め付けて押圧し、よって、個 別電極１８と端部１３bを接続、導通させている。

【００３１】 本実施例では、上記押圧部１４aに、断面略台形の長尺状の凹みからなる下面 側に突出したエンボス部２３を溶断部材１３の幅方向に連続して設け、該エンボ ス部２３を上記溶断部材１３の端部１３b,１３bの上面部に押し込んでいる。そ のため、上記押圧部１４aにより、確実かつ強固に溶断部材１３の端部１３bと個 別電極１８を押圧保持することができる。

【００３２】 上記のような構造の溶断部材１３の端部１３bと個別電極１８の接合は、図７ のようにして行う。 尚、接続部材１４は、下記の操作を行って端部１３bと端部１８a,１８bを接続 する前の状態では、腕部１４bの先端には湾曲部１４cは形成されておらず、また 、押圧部１４aにエンボス部２３は形成させていない。

【００３３】 絶縁性基板１５の周辺回路１１を設けた面と反対側の面に、断面半円状の一対 の凹部２５a,２５aを設けた下型２５を、それら凹部２５a,２５aが挿通孔１５a, １５aと対向する位置となるように配置する。次に、先端に湾曲部１４c,１４cが 形成されていない状態の接続部材１４の腕部１４b,１４bをそれぞれ上記挿入孔 １５a,１５aに挿入する。

【００３４】 一方、上記したエンボス部２３が形成されていない状態の押圧部１４a側を上 型２６の孔部２６a内に挿入配置する。この孔部２６aには、押圧部１４aに所望 のエンボス部２３を形成するために、エンボス部２３に対応した形状の突起部 ２６bを設けている。

【００３５】 そのため、上記したように腕部１４b,１４bを挿入孔１５a,１５aに配置した状 態で上記上型２６を下型２５の方へ移動すると、腕部１４b,１４bの先端部は凹 部２５a,２５aの周面に沿って移動して該凹部２５a,２５aのアールに適合した湾 曲部１４c,１４cを形成していく。更に上型２６を移動すると、押圧部１４a、溶 断部材１３の端部１３b、個別電極１８及び絶縁性基板１５が上型２６の孔部 ２６aの下面と、下型２５の上面との間に押圧される。そのため、上記突起部 ２６bが押圧部１４aを溶断部材１３の端部１３ｂの上面に押し込み、エンボス部 ２３が形成される。

【００３６】 尚、上記のように、第１実施例では、接続部材１４により溶断部材１３と個別 電極１８の端部を挟持、押圧して接続しているが、接続部材１４はいわばホッチ キスの針のようにして、溶断部材１３と個別電極１８を挟持、押圧しており、腕 部１４ｂの先端部分に必ずしも湾曲部１４ｃが形成されている必要はなく、腕部 １４ｂの絶縁性回路基板１５から突出した部分が該絶縁性回路基板１５側に折れ 曲がり、よって、押圧部１４aと腕部１４b,１４cとにより溶断部材１３と個別電 極１８の端部を挟持する構成とすれば良い。

【００３７】 上記の構成としたヒューズ板では、溶断部材１３を、絶縁性基板１５に設けた 周辺回路１１とは別体としているため、下記に列挙する作用効果を有する。 まず、溶断部１３aを絶縁性基板１５に設けず別体としているため、溶断部 １３aに過大な電流が流れる場合にも、基板が発煙、焼損するのを防止すること ができる。

【００３８】 また、絶縁性基板１５の周辺回路１１を厚さ等を変更することなく、溶断部材 １３のみを適宜に変更することにより、各種のパターンのヒューズ配列とするこ とが可能であると共に、溶断部材の容量も溶断部材１３を取り替えることにより 、簡単に変更することができる。

【００３９】 一方、周辺回路の膜厚も、上記溶断部材に関係なく設定することができるため 、電気抵抗を大きくするために膜厚を大きくすることができ、容量の大きなヒュ ーズを集積しても電力供給に支障をきたさない。また、個別電極をコネクタ端子 接触部とする場合には、摩耗性、接触特性の点からある程度以上の膜厚が必要で あり、この点からも周辺回路の膜厚を溶断部材に関係なく大きくできることは大 きな利点となる。

【００４０】 更に、上記のような構成としたヒューズ板では、、個別電極と溶断部材を接続 部材により機械的に接続しており、接続は常温の状態(低温プロセス)で行なわれ るため、半田、超音波溶接等の熱融解を伴う高温状態(高温プロセス)でそれらを 接続した場合に溶断部材に生じる熱の影響による損失を防止することができる。

【００４１】 本発明において、接続部材１４の凹凸部は上記第１実施例におけるエンボス部 に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

【００４２】 図８及び図９は、本考案の第２実施例を示している。 この第２実施例では、接続部材１４の押圧部１４aに溶断部材１３の幅方向に 対向するように、切り込んで三角形状の舌状部２８,２８を設けている。 この舌状部２８の先端は、溶断部材１３の端部１３bに食い込んで貫通して、 個別端子１８の端部１８a,１８bまで挿入している。

【００４３】 第２実施例では、上記のように舌状部２８,２８が端部１３b,１３b及び端部 １８a,１８bに食い込んでいるため、接続部１４は、一層強固に溶断部材１３と 個別回路１８を接続することができる。 また、接続部材１４は導電性を有する材料から形成しているため、舌状部２８ が溶断部材１３の端部１３bと個別端子１８の端部１８a,１８bの間の導電性を向 上することができる。 第２実施例のその他の構成及び作用は上記した第１実施例と同様であるので、 同様の部材には、同様の符号付して説明を省略する。

【００４４】 図１０及び図１１は、本考案の第３実施例を示している。 この第３実施例では、押圧部１４aに円形状のくぼみ部２９を複数個設けてい る。 このくぼみ部２９は、上記エンボス部２３と同様に、溶断部材１３の端部１３ bに押し込まれており、よって、押圧部１４aにより溶断部材１３の端部１３bを 個別端子の端部１８a,１８bに強固に接続することができる。

【００４５】 本発明は上記した実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能である。 まず、上記絶縁性基板の材質は、上記したガラスエポキシ樹脂に限定されるも のではなく、例えば、カミフェノール、ポリイミド、ＰＥＴ(ポリエチレンテレ フタノール)等を使用してもよい。

【００４６】 周辺回路を構成する材料は、銅の他に鈴、鉛、半田等を使用することができる 。 また、周辺回路の成形方法としては、上記金属箔を用いてエッチングする方法 の他に、スクリーン印刷、薄膜プロセス等を使用することができる。 更に、上記溶断部材の材質も上記した銅に限定されるものではなく、上記周辺 回路の材質と同様に鈴、鉛、半田等の種々の材料を使用することができる。また 、溶断部は必ずしも金属箔により構成する必要はなく、接続部により挟持するこ とが可能であれば、線材により構成してもよい。

【００４７】 上記実施例では、接続部材の押圧部にエンボス部、舌状部、くぼみ部等の凹凸 部を設けて接続部材と溶断部材の端部を強固に接合するようにしているが凹凸部 の形状は上記のものに限定されるものではなく、押圧部と端部の接触面積を増加 させるものであれば、その他の適宜な形状のものであってもよい。 また、押圧部に凹凸部を設けず、平滑板状としてもよい。 更に、接続部材の材質も上記のように導電性のものに限定されるものではなく 、非導電性のものを使用してもよい。

【００４８】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係るヒューズ板では、溶断部材を絶 縁性基板に設けた周辺回路と別個に設け、溶断部を絶縁性基板上に設けず別体と しているため、容量の大きい溶断部材に過電流が流れて発熱する場合にも、絶縁 性基板が発煙、焼損するのを防止することができる。

【００４９】 上記のように溶断部材と周辺回路を別体とすることにより、周辺回路では電気 抵抗を小さくするために厚さを大きく設定したままで、小さい容量の溶断部材を 取付けることも可能であり、一つの回路基板に種々の容量、配列のパターンの溶 断部材を設けることが可能である。

【００５０】 また、本考案では、溶断部材と周辺回路を接続部材により締め付けて接続して おり、溶断部材と周辺回路の接続は、常温の状態で、かつ、機械的に行っている ため、溶断部材が周辺回路への取付けの際に熱の影響で損傷することがなく、設 計通りの容量が得られ、安全性を確保することができる。

【００５１】 更に、本考案では、接続部材の押圧部にエンボス部、舌状部等の凹凸部を設け ることより溶断部材の端部と周辺回路を構成する周辺回路の個別電極の端部を更 に強固に押圧接続することができる等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第１実施例を示す平面図である。

【図２】 図１の底面図である。

【図３】 図１のIII部の拡大斜視図である。

【図４】 図３のIV−IV線での断面図である。

【図５】 回路基板を示す平面図である。

【図６】 溶断部材を示す概略斜視図である。

【図７】 溶断部材の取付方法を示す概略断面図であ
る。

【図８】 第２実施例を示す拡大斜視図である。

【図９】 図８のIX−IX線での断面図である。

【図１０】 第３実施例を示す拡大斜視図である。

【図１１】 図１１のXI−XI線での断面図である。

【図１２】 従来のヒューズ板を示す平面図である。

【符号の説明】

１１ 周辺回路 １２ 回路基板 １３ 溶断部材 １３a 溶断部 １３b 端部 １４ 接続部材 １５ 絶縁性基板 １７ 共通電極 １８ 個別電極 １８a,１８b 端部 ２０ 開口部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に周辺回路を設けた回路基板
   に開口部を設け、該開口部に過電流が流れると溶断する
   溶断部材を架設し、該溶断部材の両端部を上記周辺回路
   に接続していることを特徴とするヒューズ板。
2. 【請求項２】 上記周辺回路は絶縁性基板上に共通電極
   及び該共通電極と接続する複数の個別電極を備え、該個
   別電極を並設した部分に上記開口部を設け、該開口部を
   挟んで対向する個別電極の一対の端部を溶断部材により
   接続し、集積カードヒューズとしていることを特徴とす
   る請求項１記載のヒューズ板。
3. 【請求項３】 上記開口部を挟んで対向する個別電極の
   一対の端部と溶断部材の端部を接続部材により挟持して
   接続していることを特徴とする請求項２記載のヒューズ
   板。
4. 【請求項４】 上記開口部を挟んで対向する個別電極の
   一対の端部の両側にそれぞれ挿通孔を設け、上記溶断部
   材の端部をそれぞれ上記個別電極の端部の上面に配置
   し、 接続部材の平坦状の押圧部を上記溶断部材の両端部の上
   面に配置すると共に、該平坦部の両側に設けた腕部を上
   記挿通孔から挿入し、上記腕部及び押圧部により上記溶
   断部材と個別電極の端部を挟持して、溶断部材と個別電
   極を接続していることを特徴とする請求項３記載のヒュ
   ーズ板。