JPS6248339B2 - - Google Patents

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JPS6248339B2
JPS6248339B2 JP53062399A JP6239978A JPS6248339B2 JP S6248339 B2 JPS6248339 B2 JP S6248339B2 JP 53062399 A JP53062399 A JP 53062399A JP 6239978 A JP6239978 A JP 6239978A JP S6248339 B2 JPS6248339 B2 JP S6248339B2
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Noeruhorumu Orau
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McGraw Edison Co
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McGraw Edison Co
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/046—Fuses formed as printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H69/00—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices
    • H01H69/02—Manufacture of fuses
    • H01H69/022—Manufacture of fuses of printed circuit fuses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒユーズ素子が１種以上の材料から
なり、その電流通過断面の厚みおよび／または幅
を減少させるなどして溶断箇所とし、かつヒユー
ズ素子を消弧材で囲んだヒユーズに関する。この
消弧材は通常石英（SiO2）の砂で作るが、他の材
料を適用してもよい。
本発明の目的は、従来技術よりも、単位体積当
りの定格出力が大きく、小型であり、速断性が優
れたヒユーズの設計およびその製法を提供するこ
とである。
ヒユーズ素子の厚みおよび／または幅を減少さ
せて、電流通過断面を機械的に減少させる方法が
知られている。たとえば米国特許第3543209号お
よび同第3543210号は、この２つをともに減少さ
せたヒユーズを開示する。
またヒユーズに速断特性をもたせるには断面縮
少比を１：10より小さくすること、およびこのと
きヒユーズ素子の狭くない部分は電流通過能力を
保持する必要があることも知られている。
溶断箇所において、電気絶縁性基板の上に、こ
の基板より熱伝導性が低い断熱層を積層し、この
断熱層の上に溶断箇所の両側に位置する導電層よ
り電気伝導性が低い高抵抗層を積層したことであ
る。このヒユーズにおいてはヒユーズ素子の狭く
ない部分の電流通過能力を減少させることなく、
断面を５分の１ないし10分の１とし、従来技術よ
りも遥かに狭くすることができ、このときヒユー
ズ素子の狭くない部分の電流通過能力を減少させ
ない。これは一方において基板を使用するので溶
断箇所を極めて薄い層とするとともに、他方にお
いて第３の要因として電気伝導性を減少させるこ
とができる適当な材料を使用するためである。
さらに溶断箇所は本発明によつてヒユーズ素子
の電気伝導性部分と緊密に接するので、基板すな
わち支持素子によつて効果的に冷却され、従つて
従来技術で可能な電流密度よりも実質的に高い密
度の電流を負荷することができる。
本発明によつて電気伝導性―従つて発熱性―の
ヒユーズ素子が取り付けられている表面層の熱時
定数を変化させることができ、従つてまつたく特
別なヒユーズ特性を有するヒユーズを構成するこ
とができる。
さらに種々の層の厚みおよびその熱伝導性を変
化させることによつて電流と時間との組合せに対
して熱時定数を変化させることができる。
このような熱および電気の伝導性が低い絶縁性
材料の薄層を溶断箇所と基板との間におくことに
よつて、この薄層は負荷が大きいときに断熱材と
して作用してヒユーズを溶断する。この層の厚み
および熱伝導性を適宜選択することによつて、負
荷が連続的に大きいときにこの層を通して伝わる
熱量を変えることができる。従つて基板中の種々
の層の寸法などを変化させることによつて特性の
異なつたヒユーズを製造することができる。
また本発明のヒユーズの第１の実施態様の特徴
は、ヒユーズ素子の電気伝導性部分はヒユーズ素
子の個別の領域に望ましい特定の性質を有する材
料を個別に選択した数層からなることである。も
ちろんこのとき各個別の層はヒユーズ素子の全長
を被覆しなくともよい。
実際の溶断箇所に、電気伝導性が高くてよく規
定されたかつ耐熱性が良好な、金属または合金を
使用することができる。銀、アルミニウムおよび
これらの合金が適当である。溶断箇所の間の領域
および特に厚くて材料を多く消耗する領域におい
ては価格が重要な問題となるので、銅またはアル
ミニウムを使用する。頂部被覆層としては、耐熱
性の材料を適用する。すなわちアルミナなどの種
種なセラミツク材料を使用する。
従つて本発明のヒユーズの第２の実施態様の特
徴は、抵抗性材料の被覆層で完全にまたは部分的
に被覆することである。
また本発明はこのようなヒユーズの製造方法に
も関し、この方法の特徴は、アルミナ、ベリリア
またはその他の材料からなる、好ましくは熱伝導
性であつて電気絶縁性の基板に、蒸着、スパツタ
リング、シルクスクリーン印刷、電着、化学沈
殿、またはこれらの組み合わせを含む金属層形成
方法によつて、個別の層を適用することである。
本発明の添付図面を参照しながら、さらに詳述
する。
第１図は公知のヒユーズ素子を示し、金属片１
に切欠き２，３を設け、ここは幅が狭いので溶断
箇所４を形成する。
第２図は他の公知のヒユーズ素子を示し、金属
片５に孔６，７，８，９を穿孔し、これらの孔を
含む断面は断面積が狭いので溶断箇所とする。
第３図は別の公知のヒユーズ素子を示し、金属
片１０は円筒形ジヨーで押圧し、ここの厚みを薄
くして溶断箇所１１とする。
第５，６，７，８および９図も他の公知のヒユ
ーズを示し、このヒユーズは好ましくは熱伝導性
であつて電気絶縁性の材料からなる基板１２上に
設けられている。本発明の説明およびクレームに
おいて、基板１２が底にあるようにヒユーズ素子
を配置することを強調してあるが、これは説明の
便宜上こうしてあるのであつて、この配置はもち
ろん重要ではない。公知技術によつて基板１２上
に他の層１３を設け、この層１３上に溝１６を隔
てて層１４，１５を設け、第３図に示すヒユーズ
素子に対応する厚みの減少を形成する。
第６図は、上記と同様な溶断箇所を設けるが、
これは厚みの減少とともに伝導度の減少によつて
行なう、すなわち溶断箇所に、層１４，１５より
も電気的比抵抗が大きい材料の層１３を設ける。
基板１２は第５図と同様な材料によつて作る。層
１３は比抵抗6.4×10-8Ωｍの銀―白金合金で作
り、層１４，１５は比抵抗1.6×10-8Ωｍの銀で
作り、厚みの比は１：４とする。
第７図は上記３つの方法をすべて応用して電気
伝導性を減少させて１：60とする。すなわち厚み
の比を１：４、伝導度の比を１：５、層１３に孔
を設けて幅の比を１：３とする。
第８図は基板１８の上に銀層１９をおく。溶断
箇所２４の両側に銅層２０，２１，２２をおき、
この酸化を防止するためにアルミナのごとき耐熱
性材料の被覆層２３を設ける。
第９図は銀溶断層３１の下にアルミナ基板３０
の上に薄いガラス熱絶縁層３２を設け、銀導電層
３３，３４は前図と同様に溶断箇所の両側に設け
る。これは数層とし、かつ被覆層を設けることが
できる。大電流を流したとき、層３２は熱伝播面
が基板３０に向かつて進行するのを防止し、これ
によつて溶断箇所で発生した熱が溶断をおこし、
回路を切断する。
第１０図は本発明の実施態様を示し、上記すべ
ての技術的効果を適用し、アルミナ基板４０の上
にガラス断熱層４１をおき、この上に比較的低導
電性の、たとえば白金―銀合金をおき、この幅は
孔４５によつて狭める。溶断部の両側に層４３，
４６を設けて、これらの層は高導電性の、たとえ
ば銅によつて作る。これらの層の上にたとえばア
ルミナまたはその他のセラミツク材料からなる被
覆層４４を設ける。
説明の便宜上、この説明のすべてにおいて基板
が常に底にありかつ他の素子がこれに対して上方
にあるかのごとの記載したが、本発明の技術的効
果はヒユーズの空間的位置に無関係であることは
明かである。もちろん他の素子に対する素子の位
置決めのみが本発明の技術的効果に対して重要で
ある。
特許請求の範囲第４および８項に記載した語
『抵抗性材料』は、ヒユーズの動作条件において
それ自体が抵抗性を有してこの下にある材料を保
護することができる材料を意味する。
【図面の簡単な説明】
第１および２図は溶断箇所の幅を狭くした２種
の従来のヒユーズ素子の斜視図であり、第３図は
溶断箇所の厚みを薄くした従来のヒユーズ素子の
斜視図であり、第４〜９図は他の従来のヒユーズ
素子の斜視図であり、第１０図は本発明のヒユー
ズの多種の実施態様の斜視図である。 １，５，１０…金属片、２，３…切欠き、４，
１１，２４…溶断箇所、６，７，８，９，１７，
４５…孔、１２，１８，３０，４０…基板、１
３，１４，１５，１９，２０，２１，２２，３
３，３４，４２，４３，４６…導電層、１６…
溝、２３，４４…被覆層、３１…溶断層、３２，
４１…絶縁層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ １種以上の材料からなるヒユーズ素子を消弧
    材で囲み、ヒユーズ素子の電流通過断面の厚みお
    よび／または幅を減少させて溶断箇所を設けた型
    のヒユーズであつて、各ヒユーズ素子は、溶断箇
    所において、熱伝導性である電気絶縁性基板の上
    に、この基板より熱伝導性が低い断熱層を積層
    し、この断熱層の上に溶断箇所の両側に位置する
    導電層より電気伝導性が低い高抵抗層を積層した
    ことを特徴とするヒユーズ。 ２ 電気絶縁性基板が、アルミナ、またはベリリ
    アからなる、特許請求の範囲第１項に記載のヒユ
    ーズ。
JP6239978A 1977-05-28 1978-05-26 Fuse and method of manufacture thereof Granted JPS5439846A (en)

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DE (1) DE2822802A1 (ja)
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