熔丝元件、熔丝器件、保护元件、短路元件、切换元件制造技术

本发明专利技术提供即使经过回流安装也能防止熔丝元件的变形，维持稳定的熔断特性的熔丝元件。熔丝元件(1)具有低熔点金属层(2)、熔点比低熔点金属层(2)高的第1高熔点金属层(3)、以及具有熔点比所述低熔点金属层(2)高的高熔点物质且限制低熔点金属的流动或者第1高熔点金属层(3)与低熔点金属层(2)的层叠体的变形的限制部(5)。

Fuse element, fuse device, protective element, short circuit element, switching element

The invention provides a fuse element that can prevent the deformation of a fuse element and maintain a stable fusing characteristic even after a reflux installation. The fuse element (1) having a low melting point metal layer (2), than the melting point of low melting point metal layer (2) first high melting point metal layer (3), and high melting point than the low melting point metal layer (2) flow or first high melting point metal layer with high melting point and low melting point material with high limit the metal (3) and low melting point metal layer (2) deformation of the restricted portion of the laminated body (5).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔丝元件、熔丝器件、保护元件、短路元件、切换元件
本专利技术涉及安装在电流通路中的、在流过超过额定的电流时因自身发热或者因发热体的发热而熔断从而阻断电流通路或者短路的熔丝元件，尤其涉及即使在回流安装的情况下也抑制了熔断特性波动的熔丝元件，以及利用其的熔丝器件、保护元件、短路元件、切换元件。本申请以在2015年6月4日在日本提出申请的日本专利申请特愿2015-114341和在2016年6月3日在日本提出申请的日本专利申请特愿2016-111763为基础主张优先权，这些申请通过参照被引用于本申请中。
技术介绍
以往，使用在流过超过额定的电流时因自身发热而熔断从而阻断该电流通路的熔丝元件。作为熔丝元件，大多使用例如将焊料封入玻璃管的夹具固定型保险丝、在陶瓷基板表面印刷Ag电极的晶片型保险丝、将铜电极的一部分细化而组装到塑料盒中的螺旋夹固定型或者插头型保险丝等。但是，对于上述现有的熔丝元件，被指出如下的问题：不能通过回流而表面安装、额定电流低、以及随着大型化而额定上升但快速熔断性变差。此外，在假定回流安装用的快速熔断器元件时，为了使得因回流的热而不熔融，一般从熔断特性上优选在熔丝元件中加入熔点300℃以上的Pb的高熔点焊料的。但是，在RoHS指令等中，对于含Pb焊料的使用只是被限定性的接受，今后被认为会强化对无Pb化的要求。鉴于这样的要求，使用了如图45所示的、在无Pb焊料等低熔点金属层101上层叠银、铜等高熔点金属层102而成的熔丝元件100。根据像这样的熔丝元件100，通过回流的表面安装成为可能，对于熔丝器件的安装性优异，通过被覆有高熔点金属而提高了额定从而能够应对大电流，进而通过熔断时低熔点金属对高熔点金属的熔蚀作用而能够快速地阻断电流通路。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-229293号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，使用熔丝元件的熔丝器件的用途从电子机器扩展到工业用机械、电动汽车、电动摩托车、汽车等大电流用途，要求进一步的高额定化、低电阻化。因此，对于熔丝元件也要推进大面积化。但是，在对大面积化了的熔丝元件进行回流安装时、对使用该熔丝元件的熔丝器件进行回流安装时，由于构成内层的低熔点金属进行熔融，如图46所示地流出到电极上、或者供给至电极上的安装用焊料的流入，在熔丝元件100中产生变形。这是由于大面积化了的熔丝元件100的刚性低，由伴随着低熔点金属的熔融而导致的张力会产生局部塌陷、膨胀。这样的塌陷、膨胀，会表现为熔丝元件100的整体的蜿蜒。而且，产生了这样的变形的熔丝元件100，在因低熔点金属的凝集而膨胀的部位电阻值下降，相反地，在低熔点金属流出的部位电阻值上升，从而产生电阻值的波动。其结果是，在规定的温度、电流下不熔断或者熔断需要时间，或相反地在未达到规定的温度、电流值时进行熔断等，有不能维持规定的熔断特性的危险。在此，本专利技术的目的在于提供一种即使在回流安装的情况下也能防止熔丝元件的变形、能够维持稳定的熔断特性的熔丝元件以及使用其的熔丝器件、保护元件、短路元件、切换元件。解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术所涉及的熔丝元件具有低熔点金属层、在所述低熔点金属层上层叠的比所述低熔点金属层熔点高的第1高熔点金属层以及限制部，所述限制部具有比所述低熔点金属层熔点高的高熔点物质，限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。此外，本专利技术所涉及的熔丝器件具有绝缘基板、在所述绝缘基板上形成的第1、第2电极以及熔丝元件，所述熔丝元件由低熔点金属层和比所述低熔点金属层熔点高的第1高熔点金属层层叠而成，连接在所述第1、第2电极之间，所述熔丝元件设置了限制部，所述限制部具有比所述低熔点金属层熔点高的高熔点物质且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。此外，本专利技术所涉及的保护元件具有绝缘基板、在所述绝缘基板上形成的第1、第2电极、在所述绝缘基板上或者所述绝缘基板的内部形成的发热体、与所述发热体电连接的发热体引出电极、以及熔丝元件，所述熔丝元件由低熔点金属层和比所述低熔点金属层熔点高的第1高熔点金属层层叠而成且连接在所述第1、第2电极和发热体引出电极之间，所述熔丝元件设置限制部，所述限制部具有比所述低熔点金属层熔点高的高熔点物质且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。此外，本专利技术所涉及的短路元件具有第1电极、与所述第1电极邻接设置的第2电极、可熔导体以及加热所述可熔导体的发热体，所述可熔导体被所述第1电极支撑并且通过熔融凝集在所述第1、第2电极之间从而使所述第1、第2电极短路，所述可熔导体由低熔点金属层和比所述低熔点金属层熔点高的第1高熔点金属层层叠而成且具有限制部，所述限制部具有比所述低熔点金属层熔点高的高熔点物质且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。此外，本专利技术所涉及的切换元件具有绝缘基板、在所述绝缘基板上或者所述绝缘基板的内部形成的第1、第2发热体、在所述绝缘基板上邻接设置的第1、第2电极、与在所述绝缘基板上设置的所述第1发热体电连接的第3电极、连接在所述第1、第3电极间的第1可熔导体、与在所述绝缘基板上设置的所述第2发热体电连接的第4电极、在所述绝缘基板上与所述第4电极邻接设置的第5电极、从所述第2电极经由所述第4电极与所述第5电极连接的第2可熔导体；所述第1、第2可熔导体由低熔点金属层和比所述低熔点金属层熔点高的第1高熔点金属层层叠而成，并设置限制部，所述限制部具有比所述低熔点金属层熔点高的高熔点物质，且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形；通过所述第2发热体的通电发热使所述第2可熔导体熔融从而阻断所述第2、第5电极间，通过所述第1发热体的通电发热使所述第1可熔导体熔融从而使所述第1、第2电极之间短路。专利技术效果根据本专利技术，通过限制部，能够将熔丝元件的变形抑制在对熔断特性的波动抑制为一定范围内。附图说明[图1]图1(A)是省略覆盖部件而显示熔丝器件的上表面侧的立体图，图1(B)是熔丝器件的截面图。[图2]图2(A)是形成非贯通孔的熔丝元件在回流安装前的截面图，图2(B)是图2(A)所示的熔丝元件在回流安装后的截面图。[图3]图3(A)是显示贯通孔内由第2高熔点金属层填充后的熔丝元件的截面图，图3(B)是显示非贯通孔内由第2高熔点金属层填充后的熔丝元件的截面图。[图4]图4(A)是显示设置了截面为矩形状的贯通孔的熔丝元件的截面图，图4(B)是显示设置了截面为矩形状的非贯通孔的熔丝元件的截面图。[图5]图5是显示将第2高熔点金属层设置至孔的开口端侧上侧的熔丝元件的截面图。[图6]图6(A)是显示相对形成非贯通孔的熔丝元件的截面图，图6(B)是不相对形成非贯通孔的熔丝元件的截面图。[图7]图7是显示在低熔点金属层中配合第1高熔点粒子的熔丝元件的截面图。[图8]图8(A)是显示在低熔点金属层中配合粒径小于低熔点金属层的厚度的第1高熔点粒子的熔丝元件在回流安装前的截面图，图8(B)是图8(A)中所示的熔丝元件在回流安装后的截面图。[图9]图9是显示在低熔点金属层中压入第2高熔点粒子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔丝元件，具有：低熔点金属层，在所述低熔点金属层上层叠的、熔点比所述低熔点金属层高的第1高熔点金属层，以及具有熔点比所述低熔点金属层高的高熔点物质并且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形的限制部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 JP 2015-114341;2016.06.03 JP 2016-111761.一种熔丝元件，具有：低熔点金属层，在所述低熔点金属层上层叠的、熔点比所述低熔点金属层高的第1高熔点金属层，以及具有熔点比所述低熔点金属层高的高熔点物质并且限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形的限制部。2.如权利要求1所述的熔丝元件，所述限制部具有与熔融的低熔点金属的流动方向不平行的面或者与所述第1高熔点金属层不一致的面。3.如权利要求1所述的熔丝元件，所述限制部，由与所述第1高熔点金属层连接的第2高熔点金属层被覆在所述低熔点金属层设置的1个或者多个孔的侧面的至少一部分。4.如权利要求3所述的熔丝元件，所述孔是贯通孔或者非贯通孔。5.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔由所述第2高熔点金属填充。6.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔形成为截面锥状或者截面矩形状。7.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔的最小直径为50μm以上。8.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔的深度为所述低熔点金属层的厚度的50％以上。9.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔设置成每15×15mm为1个以上。10.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔为非贯通孔，在所述低熔点金属层的一个面和另一个面形成为相互相对或不相对。11.如权利要求3或4所述的熔丝元件，所述孔至少设置在熔丝元件的中央部，或者，通过该熔丝元件的中心的线的两侧的孔的数量差或者密度差为50％以下。12.如权利要求1所述的熔丝元件，所述限制部将熔点比所述低熔点金属层高的第1高熔点粒子配合于所述低熔点金属层。13.如权利要求12所述的熔丝元件，所述第1高熔点粒子与在所述低熔点金属层的两面层叠的所述第1高熔点金属层接触，支撑所述第1高熔点金属层。14.如权利要求12所述的熔丝元件，所述第1高熔点粒子的粒径小于所述低熔点金属层的厚度。15.如权利要求1所述的熔丝元件，所述限制部将熔点比所述低熔点金属层高的第2高熔点粒子压入到所述低熔点金属层而形成。16.如权利要求1或3所述的熔丝元件，所述限制部将熔点比所述低熔点金属层高的第2高熔点粒子压入到所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体而形成。17.如权利要求16所述的熔丝元件，所述第2高熔点粒子设置有与所述第1高熔点金属层接合的突缘部。18.一种熔丝器件，具有：绝缘基板，在所述绝缘基板上形成的第1、第2电极，以及由低熔点金属层和熔点比所述低熔点金属层高的第1高熔点金属层层叠而成的、连接在所述第1、第2电极之间的熔丝元件；所述熔丝元件设置有限制部，所述限制部具有熔点比所述低熔点金属层高的高熔点物质并限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。19.一种保护元件，具有：绝缘基板，在所述绝缘基板上形成的第1、第2电极，在所述绝缘基板上或者所述绝缘基板的内部形成的发热体，与所述发热体电连接的发热体引出电极，以及由低熔点金属层和熔点比所述低熔点金属层高的第1高熔点金属层层叠而成的、连接所述第1、第2电极和发热体引出电极的熔丝元件；所述熔丝元件设置有限制部，所述限制部具有熔点比所述低熔点金属层高的高熔点物质并限制所述低熔点金属的流动或者所述第1高熔点金属层与所述低熔点金属层的层叠体的变形。20.一种短路元件，具有：第1电极，与所述第1电极邻接设置的第2电极，被支撑于所述第1电极、通过熔融而在所述第1、第2电极间凝集从而使所述第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：米田吉弘，古内裕治，榊原和征，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP