JPS6037632A - 厚膜ヒユ−ズ及びその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、厚膜ヒユーズ及びその製造方法に関する。

通當、厚膜ヒユーズはセラミック等の絶縁基板上に導電
ペーストを印刷して接続端子層とヒユーズ層を形成し、
次いで該導電ペーストを焼成することにより構成されて
いる。

上記厚膜ヒユーズでは、絶縁基板の表面に密着した状態
となっているため、過電流が流れても放熱されて溶断し
にくい問題があった。゛また、基板形状等により放熱条
件が変化するために、溶断特性に大きなバラツキがある
問題があった。さらに、ヒユーズを構成しているＷ膜は
基板に対し物理的、化学的に密着していて、溶断状態を
確認しにくい問題があった。

これらの問題を解決するため、例えばヒユーズ層と基板
との間にガラス等の断熱層を介在して放熱をおさえたり
、あるいはヒユーズ層の一部にくびれを設けて電流密度
を局部的に高めることにより溶断特性を向上させること
が考えられるが、いずれの場合も溶断状態が確認しにく
いという問題が解決できず、また溶断時の熱により基板
温度が上昇する問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、溶断特性に優れ、溶断状態の確認が容易
で、かつ溶断時における基板温度の上昇が少ない厚膜ヒ
ユーズ及びその製造方法を提供することである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の厚膜ヒユーズの一例を示す斜視図であ
る。図中符号１は絶縁基板で、アルミナ（Ａρ２０３）
、ガラス等により形成されている。

絶縁基板１上には接続端子１ｉ−ｉ２　ｖ　２が形成さ
れていると共に、該接続端子層２，２間にヒユーズＮ３
が絶縁基板１０表面との間に隙間４をおいて形成されて
いて、該隙間４が空気断熱層となっている。

接続端子層２，２は絶縁基板１上に形成した導電ベース
ト５上にハンダ合金等の金属層６を積層して形成されて
いて、全体の厚さは１００〜２００μ程度に認定されて
いる。また、ヒユーズＮ３ば金属Ｒ６のみで形成されて
いて、厚さは６０〜１８０μ程度で巾は接続端子層２，
２のほぼ３分の１程度に設定されている。また隙間４の
高さは２０〜４０μ程度に設定されている。

次に上記厚膜ヒユーズの製造方法の一例を第２図ａ、ｂ
〜第６図ａ、ｈを参照して説明する。

まず、第２図ａ、ｂに示すように、絶縁基板１の表面の
接続端子層２，２（第１図参照）となる位置にスクリー
ン印刷時の手段でポリイミド系またはザーメット系の導
電ペースト層５を形成し、この後ヒユーズ層３　（第１
図参照）となる位置に同様にスクリーン印刷等の手段で
エポキシ系の樹脂ベースト屓７をその一部が導電ペース
トＮ５上にランプする如く形成する。

導電ペースト層５、樹脂ペースＩ−ｋｔ　７を形成する
ペーストとじては、ともにハンダ付は性（可溶体の付着
（塗布等）性）を有するものを使用する。

また、樹脂ペースト層７を形成するペーストは後工程で
有機溶剤等により溶解して容易に除去されるものを使用
する。

次いで、上記導電ペースト層５、樹脂ペースト層７をヘ
ークして、第３図ａ、ｂに示すように、樹脂ペースト層
７の上面の一部と側面全体を覆う如（カバー８，８を取
付ける。

この後、第４図ａ、ｂに示すように、導電ペースト層５
上と樹脂ペースト層７の露呈した部分とに印刷、溶融ま
たはディッピング等の手段によりハンダ合金等からなる
金属層６を形成する。これにより、導電ペースト屓５と
金属層６を積層してなる接続端子層２，２と金属１）ｆ
６からなるヒユーズＮ３とが形成される。

然る後、カバー８，８を外して（第５図ａ、ｂ参照）、
アセトン等の有ｔａ／８剤を使用し溶解度の差により樹
脂ペースト層７のみを除去する。これにより、第６図ａ
、ｂに示すように、ヒユーズ層３と絶縁基板１の表面と
の間に樹脂ペーストＮ７に対応した形状の隙間４が形成
される。

次に上記厚膜ヒユーズの作用を説明する。

ヒユーズ層３に過電流が流れると、該ヒユーズ層３はジ
ュール熱により加熱され、溶断のための熱エネルギーが
順次蓄積される。このとき、ヒユーズＮ３は空気を断熱
層としており、また絶縁基板１との接続は接続端子層２
，２のみで熱伝導による放熱も少ないことにより、ヒユ
ーズ層３からは熱の放散も少なく時間の経過とともに温
度が急激に上昇する。なお、絶縁基板１がヒユーズＭ３
の放熱板として作用することがほとんどないので、絶縁
基板１の形状、大きさによる放熱の差の影響を受けに＜
＜、温度上昇にバラツキがない。

そして、ヒユーズ層３の温度が金属層６の副：点近くな
ると溶断して、表面張力によりボール状となって接続端
子層２，２側に凝集する。

従って、くびれを設けて局部的に電流密度を高める場合
（絶縁基板が放熱板として作用する）よりも溶断のため
の熱エネルギーがヒユーズ層３に集中しやすい。また熱
伝導による放熱が少なく、絶縁基板１がアルミナ等から
なるため、不燃構造となる。

なお、本発明においてもヒユーズ層３にくびれを設けて
局部的に電流密度を高めるようにすれば、更に溶断特性
を向」ニさせることが可能である。

以上説明したように本発明の厚膜ヒユーズによれば、ヒ
ユーズ層上絶縁基板との間に隙間を設けて、該隙間を空
気断熱層としているので、溶断特性が優れ、放熱のＬ９
によるバラツキが少なく、局部的な電流密度集中箇所を
有する構造としな（ても溶断条件を制御しやすい。また
、熱伝導による放熱が少なく、絶縁基板自体の温度上昇
を小さくおさえることができ、回路の一部として回路と
同一基板上に形成することが可能となる。さらに、溶断
時にヒユーズ層が接続端子層側にボール状に凝集される
ため、溶断を目視により容易に確認できる。

また、本発明の厚膜ヒユーズの製造方法によれば、レジ
ンの耐溶剤性の差を利用して樹脂ペースト層を熔解除去
しヒユーズ層と絶縁基板との間に空気断熱層を形成する
ので、製造が容易で、コスト高とならない。また、樹脂
ペースト層の厚さを変えることにより空気断熱層を容易
に変更できる。

さらに、接続端子層は導電ペースト層と金属層との二重
構造となり、５金属層を直接絶縁基板上に形成する場合
に比して接着力が得られ、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面ば本発明の一実施例を示し、第１図は斜視図、第２
図ａ、ｂ乃至第６図ａ、ｂば製造工程を説明する側面図
及び平面図からなる工程説明図である。 ト・・・・絶縁基板、２・・・・・・接続端４層、３・
・・・・化ユーズ層、４・・・・・・隙間（空気断熱層
）、５・・・・・・導電ペース１一層、７・・・・・・
樹脂ペースト層。 特許出願人　矢　崎　総　業　株式会社第１図 第２図 （ａ）　（ｂ） 第３図 第４図 　８ 手続ネｉｆ↑正書（自発） 昭和５８年１０月１３日 特許庁長官　若　１杉　１口　夫　殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第１４４４．８５号 ３４　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都港区三口」１丁目４番２８号名称　（６８
９）力１１荀総業株式会社４、代理人 ５、　補正命令の日付　昭和　年　月　日６、　補正に
より増加する発明の数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　絶縁基板上に設けた少なくとも一対をなす接続
   端子層と、該接続端子層間に前記絶縁基板との間に隙間
   が生ずるようにして設けたヒユーズ層とを具備し、かつ
   前記隙間を空気断熱層としてなることを特徴とするＥ（
   ｌｔＡヒユーズ。
2. （２）絶縁基板上の接続端子層となる位置に導電ペース
   ト層を形成し、また該接続端子層間のヒユーズ層となる
   位置に後工程の溶剤で除去可能な樹脂ペースト層を形成
   し、次いで前記導電ペースト肩上と前記樹脂ペースト層
   の側面を除く表面所定位置にハンダ合金等の金属層を積
   層して、接続端子層とヒユーズ層を形成し、然る後前記
   樹脂ペースト層を溶剤により溶解除去して、前記ヒユー
   ズ層と前記絶縁基板との間に空気断熱層を形成すること
   を特徴とする厚膜ヒユーズの製造方法。