JPH0622092B2 - 基板型温度ヒューズ及びその製造方法 - Google Patents
基板型温度ヒューズ及びその製造方法Info
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- JPH0622092B2 JPH0622092B2 JP1066942A JP6694289A JPH0622092B2 JP H0622092 B2 JPH0622092 B2 JP H0622092B2 JP 1066942 A JP1066942 A JP 1066942A JP 6694289 A JP6694289 A JP 6694289A JP H0622092 B2 JPH0622092 B2 JP H0622092B2
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- JP
- Japan
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- substrate
- thermal fuse
- type thermal
- alumina
- melting point
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H2037/768—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板型温度ヒューズ及びその製造方法に関
し、更に詳しくは超極薄のアルミナ基板を使用すること
により迅速に作動する、即ち応答速度が速いと共に、小
型化かつ薄型化した基板型温度ヒューズ及びその製造方
法に関するものである。
し、更に詳しくは超極薄のアルミナ基板を使用すること
により迅速に作動する、即ち応答速度が速いと共に、小
型化かつ薄型化した基板型温度ヒューズ及びその製造方
法に関するものである。
［従来の技術］ 基板型温度ヒューズは、電気機器の過電流により発生す
る熱又は異常に発生した熱等により電気機器を損傷する
のを防止するために、電気機器に設置されるものである
が、従来の基板型温度ヒューズは、一般に絶縁基板に設
けられた電極間に低融点金属体を設け、この上にフラッ
クス層を設けた後、全面に樹脂の被覆層を設けたもので
ある。
る熱又は異常に発生した熱等により電気機器を損傷する
のを防止するために、電気機器に設置されるものである
が、従来の基板型温度ヒューズは、一般に絶縁基板に設
けられた電極間に低融点金属体を設け、この上にフラッ
クス層を設けた後、全面に樹脂の被覆層を設けたもので
ある。
この基板型温度ヒューズは、電気機器の発生熱によって
フラックス層は溶融しており、更に機器が過熱状態にな
ると、その熱により低融点金属体が溶断する。
フラックス層は溶融しており、更に機器が過熱状態にな
ると、その熱により低融点金属体が溶断する。
このような基板型温度ヒューズは、種々開発されている
が、例えば実開昭６３−１０６０４０号の明細書には、
低融点金属のヒューズエレメントをセラミック基板上に
設け、その上に硬化樹脂層を設けた温度ヒューズにおい
て、セラミック基板の厚みを０．３〜１．５mm とする
ことにより基板型温度ヒューズの作動迅速性を向上させ
ることができることが記載されている。
が、例えば実開昭６３−１０６０４０号の明細書には、
低融点金属のヒューズエレメントをセラミック基板上に
設け、その上に硬化樹脂層を設けた温度ヒューズにおい
て、セラミック基板の厚みを０．３〜１．５mm とする
ことにより基板型温度ヒューズの作動迅速性を向上させ
ることができることが記載されている。
またフラックス上に設けられる樹脂層は、二重構造とな
っており、フラックスに接する側の樹脂は、フラックス
に対して耐腐食性を有するものからなっている。
っており、フラックスに接する側の樹脂は、フラックス
に対して耐腐食性を有するものからなっている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記の明細書に開示された基板型温度ヒ
ューズは、低融点金属体を被覆する絶縁層が樹脂からな
るために、特に外部から受ける熱が、この樹脂層からは
十分伝達されず、したがって熱が低融点金属体へ伝幡す
る主経路はセラミック基板側になる。しかし、このセラ
ミック基板もその厚さが０．３〜１．５mm と厚いた
め、熱の伝搬に時間がかかり、その応答が遅くなり最近
の高機能化した電気機器には十分対応することができな
いという問題がある。
ューズは、低融点金属体を被覆する絶縁層が樹脂からな
るために、特に外部から受ける熱が、この樹脂層からは
十分伝達されず、したがって熱が低融点金属体へ伝幡す
る主経路はセラミック基板側になる。しかし、このセラ
ミック基板もその厚さが０．３〜１．５mm と厚いた
め、熱の伝搬に時間がかかり、その応答が遅くなり最近
の高機能化した電気機器には十分対応することができな
いという問題がある。
またフラックス上に設けられる樹脂層が、二重構造とな
っている場合は、厚さが厚く熱の伝搬が不十分であるば
かりでなく、薄型化できないという問題があり、更に樹
脂層であるため耐熱性、耐燃性に問題がある。
っている場合は、厚さが厚く熱の伝搬が不十分であるば
かりでなく、薄型化できないという問題があり、更に樹
脂層であるため耐熱性、耐燃性に問題がある。
そこで、本発明者は、前記の問題点に鑑みて、種々研究
を続けた結果、超極薄のアルミナ基板を使用すると共に
それを使用した製造方法によって、前記の問題点が解決
されることを見出し、本発明はこれに基づいて発明され
たものである。
を続けた結果、超極薄のアルミナ基板を使用すると共に
それを使用した製造方法によって、前記の問題点が解決
されることを見出し、本発明はこれに基づいて発明され
たものである。
したがって、本発明の第１の目的は、熱の伝搬経路が限
定されることなく、また熱の伝搬経路の短い、したがっ
て応答速度に優れた小型化かつ薄型化し、更に耐熱性及
び耐燃性の優れた基板型温度ヒューズを提供することに
ある。
定されることなく、また熱の伝搬経路の短い、したがっ
て応答速度に優れた小型化かつ薄型化し、更に耐熱性及
び耐燃性の優れた基板型温度ヒューズを提供することに
ある。
また本発明の第２の目的は、アルミナ基板を使用して簡
単に形成できる、応答速度に優れた小型化かつ薄型化し
た基板型温度ヒューズの製造方法を提供することにあ
る。
単に形成できる、応答速度に優れた小型化かつ薄型化し
た基板型温度ヒューズの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］ したがって、本発明の前記目的は、 １）重ねられた３枚のアルミナ基板からなり、中央部の
アルミナ基板は欠除部を有する枠基板であり、この欠除
部からなる中空部には電極間が低融点金属体で接続され
ている１対の電極を有するものである基板型温度ヒュー
ズにおいて、前記３枚のアルミナ基板が共に０．０５ｍ
ｍ〜０．２ｍｍの厚さでかつ緻密な構造を有するもので
あることを特徴とする基板型温度ヒューズ。
アルミナ基板は欠除部を有する枠基板であり、この欠除
部からなる中空部には電極間が低融点金属体で接続され
ている１対の電極を有するものである基板型温度ヒュー
ズにおいて、前記３枚のアルミナ基板が共に０．０５ｍ
ｍ〜０．２ｍｍの厚さでかつ緻密な構造を有するもので
あることを特徴とする基板型温度ヒューズ。
２）請求項１記載の欠除部は、フラックスにより充填さ
れていることを特徴とする基板型温度ヒューズ。
れていることを特徴とする基板型温度ヒューズ。
３）０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さでかつ緻密な構造
を有するアルミナ基板を３枚用意し、このうち１枚目の
アルミナ基板を用いて作成された電極間を低融点金属体
で接続した電極を有する電極基板を形成し、ついで２枚
目のアルミナ基板を前記低融点金属体の周囲に渡って欠
除部が形成されるようにレーザーにより切除して欠除部
を有する枠基板を形成し、この枠基板を前記電極基板上
に重ね、更に３枚目のアルミナ基板を前記枠基板上に重
ね、これら電極基板、枠基板及び蓋基板を順次又は同時
に接着することを特徴とする基板型温度ヒューズの製造
方法によって達成される。
を有するアルミナ基板を３枚用意し、このうち１枚目の
アルミナ基板を用いて作成された電極間を低融点金属体
で接続した電極を有する電極基板を形成し、ついで２枚
目のアルミナ基板を前記低融点金属体の周囲に渡って欠
除部が形成されるようにレーザーにより切除して欠除部
を有する枠基板を形成し、この枠基板を前記電極基板上
に重ね、更に３枚目のアルミナ基板を前記枠基板上に重
ね、これら電極基板、枠基板及び蓋基板を順次又は同時
に接着することを特徴とする基板型温度ヒューズの製造
方法によって達成される。
［発明の具体的な説明］ 次に本発明を更に具体的に説明する。
本発明において、「極めて薄く」、「超極薄」とは、通
常この技術分野において用いられる基板よりもずっと薄
く、0.05mm〜0.2mmの厚さで、しかも強度の大きいもの
を意味する。
常この技術分野において用いられる基板よりもずっと薄
く、0.05mm〜0.2mmの厚さで、しかも強度の大きいもの
を意味する。
本発明に用いられる電極が形成される基板としては、超
極薄かつ緻密な構造を有するアルミナ基板が好ましく、
例えばゾルーゲル法によって製造されるアルミナセラミ
ックを意味しており、得られたアルミナ基板は、厚さが
0.05mm〜0.2mm 、好ましくは0.1mm 〜0.2mm の９６％ア
ルミナ基板及び９９％アルミナ基板を含むものである。
極薄かつ緻密な構造を有するアルミナ基板が好ましく、
例えばゾルーゲル法によって製造されるアルミナセラミ
ックを意味しており、得られたアルミナ基板は、厚さが
0.05mm〜0.2mm 、好ましくは0.1mm 〜0.2mm の９６％ア
ルミナ基板及び９９％アルミナ基板を含むものである。
本発明に用いられる電極には、銅、金、銀、白金、パラ
ジウム、ニッケル、タングステン等の通常この技術分野
で用いられる金属が挙げられ、使用目的に合わせて適宜
選択される。
ジウム、ニッケル、タングステン等の通常この技術分野
で用いられる金属が挙げられ、使用目的に合わせて適宜
選択される。
またこれらの金属は、導体ペーストとしてスクリーン印
刷するか、エッチング技術を用いて腐食液によるエッチ
ング又はスパッタエッチング、更には金属蒸着等の電極
形成技術によって形成される。
刷するか、エッチング技術を用いて腐食液によるエッチ
ング又はスパッタエッチング、更には金属蒸着等の電極
形成技術によって形成される。
電極には、低融点金属体が接続されるが、この接続に
は、溶接、半田付け等が用いられる。
は、溶接、半田付け等が用いられる。
またこの低融点金属体としては、銀、銅、錫、鉛等の単
体或はこれらの合金が使用される。
体或はこれらの合金が使用される。
本発明に用いられるアルミナ基板の中空部の形成は、成
形又はレーザーによる切除等の方法により製造される。
またこの中空部の形状は、低融点金属体の形状にも関係
するが、一般には任意の形状が用いられ、好ましくは方
形または円形がよく、更に好ましくは楕円形がよい。
形又はレーザーによる切除等の方法により製造される。
またこの中空部の形状は、低融点金属体の形状にも関係
するが、一般には任意の形状が用いられ、好ましくは方
形または円形がよく、更に好ましくは楕円形がよい。
この中空部には、フラックスが充填されていても、充填
されていなくてもよいが、好ましくはフラックスが充填
されていた方がよく、この場合には、好ましいフラック
スとしては、ロジン、活性ロジン等のロジン誘導体を含
む樹脂系フラックス、またステアリン酸、オレイン酸
等、塩酸アニリン等の有機ハロゲン化合物等の有機酸系
フラックス、更に塩酸等の酸、塩化亜鉛等の塩等の無機
酸系フラックスが用いられるが、好ましくは樹脂系及び
有機酸系フラックスである。
されていなくてもよいが、好ましくはフラックスが充填
されていた方がよく、この場合には、好ましいフラック
スとしては、ロジン、活性ロジン等のロジン誘導体を含
む樹脂系フラックス、またステアリン酸、オレイン酸
等、塩酸アニリン等の有機ハロゲン化合物等の有機酸系
フラックス、更に塩酸等の酸、塩化亜鉛等の塩等の無機
酸系フラックスが用いられるが、好ましくは樹脂系及び
有機酸系フラックスである。
本発明に用いられる基板型温度ヒューズは、超極薄かつ
緻密な構造を有するアルミナ基板上に少なくとも１対の
電極を前述の導体形成技術を用いて形成し、ついでこの
電極間に前記低融点金属体を接続することにより形成さ
れる。次に別のアルミナ基板の、前記電極部に相当する
部分を欠除して枠体を形成する。これを前記の電極を有
する基板に重ねて接着剤で接着し、更にこの上に封止す
るための超極薄かつ緻密な構造を有するアルミナ基板か
らなる蓋を重ねて接着する。この場合接着剤としては、
耐熱性接着剤が用いられる。
緻密な構造を有するアルミナ基板上に少なくとも１対の
電極を前述の導体形成技術を用いて形成し、ついでこの
電極間に前記低融点金属体を接続することにより形成さ
れる。次に別のアルミナ基板の、前記電極部に相当する
部分を欠除して枠体を形成する。これを前記の電極を有
する基板に重ねて接着剤で接着し、更にこの上に封止す
るための超極薄かつ緻密な構造を有するアルミナ基板か
らなる蓋を重ねて接着する。この場合接着剤としては、
耐熱性接着剤が用いられる。
好ましい耐熱性接着剤は、ガラス等の無機系、ポリイミ
ド系、ポリアミドイミド系あるいはポリベンズイミダゾ
ール系等の有機系の接着剤が挙げられる。
ド系、ポリアミドイミド系あるいはポリベンズイミダゾ
ール系等の有機系の接着剤が挙げられる。
接着はこれらアルミナ基板、枠体及び蓋を順次接着して
も良く、また同時に接着してもよい。
も良く、また同時に接着してもよい。
［実施例］ 以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明する
が、これは本発明の一実施態様であり、本発明は、この
例に限定されない。
が、これは本発明の一実施態様であり、本発明は、この
例に限定されない。
第１図は、本発明の基板型温度ヒューズの構成を示す平
面図である。
面図である。
第２図は、第１図のＩ−Ｉ′によって切断された部分を
示す断面図である。
示す断面図である。
第１図及び第２図において、電極基板１には、熱伝導性
の良好なゾル−ゲ法によって製造された、厚さが０．２
ｍｍアルミナ基板１３を使用し、このアルミナ基板１３
上に一対の電極３、３を有し、これらの電極にはリード
端子４、４が設けられている。この電極は、導電性ペー
ストを用いてスクリーン印刷する。このようにして得ら
れた電極間に低融点金属体２を溶接して電極基板１とす
る。この低融点金属体２はＡｇ−Ｃｕ合金が用いられ、
ヒューズエレメントとして動作するもので、いわゆる高
温で溶融して切断される。前記の低融点金属体２をフラ
ックス６で被覆した後、同じく厚さ０．２ｍｍのアルミ
ナ基板をレーザーによりくり抜いて枠５を形成し、この
枠５を有する枠基板１２を重ね、その上に同じく厚さ
０．２ｍｍのアルミナ基板からなる蓋１１を重ねる。こ
の枠基板１２の枠５内には低融点金属体２を覆ってフラ
ックス６（第１図の点線内）が充填されているが、別の
方法ではこのフラックス６は、低融点金属体２に位置し
て枠基板１２を設けた後、その中へ充填してもよい。
の良好なゾル−ゲ法によって製造された、厚さが０．２
ｍｍアルミナ基板１３を使用し、このアルミナ基板１３
上に一対の電極３、３を有し、これらの電極にはリード
端子４、４が設けられている。この電極は、導電性ペー
ストを用いてスクリーン印刷する。このようにして得ら
れた電極間に低融点金属体２を溶接して電極基板１とす
る。この低融点金属体２はＡｇ−Ｃｕ合金が用いられ、
ヒューズエレメントとして動作するもので、いわゆる高
温で溶融して切断される。前記の低融点金属体２をフラ
ックス６で被覆した後、同じく厚さ０．２ｍｍのアルミ
ナ基板をレーザーによりくり抜いて枠５を形成し、この
枠５を有する枠基板１２を重ね、その上に同じく厚さ
０．２ｍｍのアルミナ基板からなる蓋１１を重ねる。こ
の枠基板１２の枠５内には低融点金属体２を覆ってフラ
ックス６（第１図の点線内）が充填されているが、別の
方法ではこのフラックス６は、低融点金属体２に位置し
て枠基板１２を設けた後、その中へ充填してもよい。
ついで、これらの電極基板、枠基板、蓋基板は、それぞ
れ耐熱性接着剤として低融点ガラスを用いて接着する。
れ耐熱性接着剤として低融点ガラスを用いて接着する。
以上のように形成された基板型温度ヒューズは、電気機
器全般に使用される電子部品を保護するため使用され、
例えば半導体素子の保護、パワーモジュールの爆発に対
するの保護、MOS-FET の保護、その他トランジスタ等の
電子部品の保護が挙げられる。
器全般に使用される電子部品を保護するため使用され、
例えば半導体素子の保護、パワーモジュールの爆発に対
するの保護、MOS-FET の保護、その他トランジスタ等の
電子部品の保護が挙げられる。
［発明の効果］ 以上述べた説明から明らかなように、本発明において
は、基板型温度ヒューズを超極薄のアルミナ基板を使用
したので、熱の伝搬経路が限定されることなく、熱の伝
幡経路の短いしかも強度の大きい、したがって応答速度
に優れた小型化かつ薄型化し、更に耐熱性及び耐燃性の
優れた基板型温度ヒューズが得られる。
は、基板型温度ヒューズを超極薄のアルミナ基板を使用
したので、熱の伝搬経路が限定されることなく、熱の伝
幡経路の短いしかも強度の大きい、したがって応答速度
に優れた小型化かつ薄型化し、更に耐熱性及び耐燃性の
優れた基板型温度ヒューズが得られる。
また１種類の、しかも超極薄のアルミナ基板を使用して
製造したので、応答速度に優れた小型化かつ薄型化した
基板型温度ヒューズを簡単に製造できるという優れた効
果を有する。
製造したので、応答速度に優れた小型化かつ薄型化した
基板型温度ヒューズを簡単に製造できるという優れた効
果を有する。
第１図は、本発明の基板型温度ヒューズの平面図であ
る。 第２図は、第１図の基板型温度ヒューズのＩ−Ｉ′によ
って切断された部分を示す断面図である。 符号の説明 １……電極基板 １１……超極薄のアルミナ基板（蓋） １２……枠基板 １３……超極薄のアルミナ基板（支持基板） ２……低融点金属体（ヒューズエレメント） ３、３……電極 ４、４……端子 ５……枠 ６……フラックス
る。 第２図は、第１図の基板型温度ヒューズのＩ−Ｉ′によ
って切断された部分を示す断面図である。 符号の説明 １……電極基板 １１……超極薄のアルミナ基板（蓋） １２……枠基板 １３……超極薄のアルミナ基板（支持基板） ２……低融点金属体（ヒューズエレメント） ３、３……電極 ４、４……端子 ５……枠 ６……フラックス
Claims (3)
- 【請求項１】重ねられた３枚のアルミナ基板からなり、
中央部のアルミナ基板は欠除部を有する枠基板であり、
この欠除部からなる中空部には電極間が低融点金属体で
接続されている１対の電極を有するものである基板型温
度ヒューズにおいて、前記３枚のアルミナ基板が共に
０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さでかつ緻密な構造を有
するものであることを特徴とする基板型温度ヒューズ。 - 【請求項２】請求項１記載の欠除部は、フラックスによ
り充填されていることを特徴とする基板型温度ヒュー
ズ。 - 【請求項３】０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さでかつ緻
密な構造を有するアルミナ基板を３枚用意し、このうち
１枚目のアルミナ基板を用いて作成された電極間を低融
点金属体で接続した電極を有する電極基板を形成し、つ
いで２枚目のアルミナ基板を前記低融点金属体の周囲に
渡って欠除部が形成されるようにレーザーにより切除し
て欠除部を有する枠基板を形成し、この枠基板を前記電
極基板上に重ね、更に３枚目のアルミナ基板を前記枠基
板上に重ね、これら電極基板、枠基板及び蓋基板を順次
又は同時に接着することを特徴とする基板型温度ヒュー
ズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066942A JPH0622092B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 基板型温度ヒューズ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066942A JPH0622092B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 基板型温度ヒューズ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02244530A JPH02244530A (ja) | 1990-09-28 |
| JPH0622092B2 true JPH0622092B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13330566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1066942A Expired - Lifetime JPH0622092B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 基板型温度ヒューズ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622092B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1116466A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度ヒューズ及びその製造方法並びにそれを用いた温度ヒューズ部、電池及び電源機器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3478785B2 (ja) | 2000-07-21 | 2003-12-15 | 松下電器産業株式会社 | 温度ヒューズ及びパック電池 |
| JP4207686B2 (ja) | 2003-07-01 | 2009-01-14 | パナソニック株式会社 | ヒューズ、それを用いたパック電池およびヒューズ製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553401A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-18 | Jiyuichirou Ozawa | Fuse resistor |
| JPS55142874U (ja) * | 1979-03-31 | 1980-10-13 | ||
| CA1187917A (en) * | 1983-07-15 | 1985-05-28 | Northern Telecom Limited | Thermal fuse |
| JPS6241641U (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-12 | ||
| JPH0140114Y2 (ja) * | 1985-09-20 | 1989-12-01 | ||
| JPS6369344U (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-10 | ||
| JPH0514433Y2 (ja) * | 1987-01-16 | 1993-04-16 |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP1066942A patent/JPH0622092B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1116466A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度ヒューズ及びその製造方法並びにそれを用いた温度ヒューズ部、電池及び電源機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02244530A (ja) | 1990-09-28 |
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